(57)【要約】【課題】  溶接時の発熱を極力押さえることでセパレータの損傷を防止し、異極板同士の極板が接触して短絡する心配の無い蓄電池用櫛型溶接治具を提供する。【解決手段】極板耳を有する多数の正極板と多数の負極板とを、セパレータを正負極板の間に挟んで交互に積層して極板群とし、前記正極板の極板耳間または前記負極板の極板耳間に櫛型溶接治具を挿入し正極板または負極板の極板耳を溶接して一体化する蓄電池用櫛型溶接治具において、該蓄電池用櫛型溶接治具は、一端は複数の櫛歯を形成し、他端は複数のリブを凸状に形成していることを特徴とする蓄電池用櫛型溶接治具。【選択図】図１
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
極板耳を有する多数の正極板と多数の負極板とを、セパレータを正負極板の間に挟んで交互に積層して極板群とし、前記正極板の極板耳間または前記負極板の極板耳間に櫛型溶接治具を挿入し正極板または負極板の極板耳を溶接して一体化する蓄電池用櫛型溶接治具において、該蓄電池用櫛型溶接治具は、一端は複数の櫛歯を形成し、他端は複数のリブを形成していることを特徴とする蓄電池用櫛型溶接治具。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、蓄電池、特にアルカリ蓄電池の製造時に用いる蓄電池用櫛型溶接治具に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、機器のポータブル化、コードレス化が急速に進む中、これらの電源として小型且つ軽量で高エネルギー密度を有する二次電池への要望が高まりつつある。中でも高容量で、安価な二次電池が要望され、ニッケル−水素蓄電池やニッケル−カドミウム蓄電池などに代表されるアルカリ蓄電池のコストダウンを始め、市場での信頼性向上が強く要望されている。
【０００３】
例えば、ニッケル−カドミウム蓄電池は、正極板と負極板のそれぞれ複数枚をセパレータを介して互いに積層し、これを電槽に収納して製造される。ニッケル−カドミウム蓄電池用極板は、ニッケル或いはニッケルメッキされた鉄板に多数の穴を穿孔した多孔芯体にニッケル粉のスラリーを塗布充填した後、焼結してなる焼結基板に活物質を充填した焼結式極板、或いはこの多孔芯体にペースト状活物質を塗布充填してなるペースト式極板が用いられ、これら極板に極板耳を溶接により取り付けたものが知られている。そして、複数枚の同一極性の極板耳を所定箇所より折り曲げて極板耳同士を集合させ耳束とし、該耳束を外部端子となる極柱の下部に溶接し接続すること等が行われている。この際、耳束の極柱下部への溶接は、大電流を流して、その抵抗熱で極板耳を溶かし接合する方法であり、溶接時には大電流に伴う熱が発生し、これが極板耳を伝わりセパレータを損傷するため、例えば、極板耳を長くすることが行なわれており、蓄電池が大型化する。
【０００４】
この問題を解決する為に、極柱下部に極板耳支持板を接続し、該支持板に個々の極板耳を溶接することで、発熱を抑え蓄電の小型化を図ること（特許文献１）が提案されている。
【０００５】
【特許文献１】実開昭５２−１２４４３５号全文明細書
【考案の開示】
【考案が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、この特許文献１に記載の方法では個々の極板耳を溶接する為に抵抗熱を抑えることが出来、小型化も図れるものではあるが、個々の極板耳を溶接しなければならない煩わしさが有り改良が望まれている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
そこで、本考案は、従来これら耳束を溶接する際に用いられる櫛型溶接冶具を改良するに至ったもので、極板耳を有する多数の正極板と多数の負極板とを、セパレータを正負極板の間に挟んで交互に積層して極板群とし、前記正極板の極板耳間または前記負極板の極板耳間に櫛型溶接治具を挿入し正極板または負極板の極板耳を溶接して一体化する蓄電池用櫛型溶接治具において、該蓄電池用櫛型溶接治具は、一端は複数の櫛歯を形成し、他端は複数のリブを形成していることを特徴とするものである。
櫛型溶接冶具は、平板体の一端を櫛歯状に形成して、その櫛歯間に極板耳を挿入し極板耳を束ねる際に極板耳の極板との溶接部近傍が折れ曲がり隣接する相手極に強く当って介在するセパレータを損傷したり、溶接部近傍の活物質が脱落したりしないようにするために用いるもので、該櫛歯間に極板耳を挿通した後に極板耳を束ねることで溶接部近傍の折れ曲がりを防止するものである。
本考案では、この櫛歯溶接冶具の他端に複数のリブを形成して放熱性を付与し、溶接時の発熱をこの櫛歯溶接冶具により放熱することで、短い極板耳を用いてもセパレータへの熱伝導を防ぎセパレータの劣化、損傷を防止したものである。
【考案の効果】
【０００８】
本考案の蓄電池用櫛型溶接冶具を用いることで、溶接時の発熱を速やかに放熱し得るので、セパレータの劣化を防止することができる。
【考案を実施するための最良の形態】
【０００９】
本考案の一実施形態を、図１および図２により説明する。
【００１０】
図１は、本考案一実施形態の蓄電池用櫛型溶接冶具の外観図、図２はその使用例を示す説明図を示したものである。
なお、同一符号は同一構成部材を示す。
【００１１】
図１は、本考案の蓄電池用櫛型溶接冶具を説明する為の外観図である。図１に示すように、蓄電池用櫛型冶具１は、平板体の先端に多数のスリット３を設けて形成した多数の櫛歯２と他端に該平板体から突出して形成した多数のリブ４から構成されており、蓄電池用櫛型溶接冶具１にリブ４を設けたことが従来と相違する点である。図示の例では２本のスリット３と３本の櫛歯２と４つのリブ４を設けたものである。
これら蓄電池用櫛型溶接治具１は、その先端に切削加工によりスリット３を設けて櫛歯２とし、他端には切削加工或いは別に形成した多数のリブ４を溶接又はボルト等により一体に設けたものである。ここで、一端に多数設けられた櫛歯２は互いに平行に設けられ、その先端形状を円弧状とし、各櫛歯２の長さを順次短くして全体として階段状になるようにした。該櫛歯２間のスリット３は極板耳間に挿入可能な程度の幅に設けられており、積層された極板群の同一極性の極板に設けられた極板耳の数をｎ個とすると、該櫛歯２の数は少なくとも（ｎ−１）個形成されている。また、他端に設けられたリブ４は、水平面に対し凸状に複数個形成されており、該リブ４は平行に等間隔に形成されている。
なお、蓄電池用櫛型溶接治具１の櫛歯２の長さは揃っていても良いが階段状とすることが好ましく、櫛歯２の長さが揃っている場合と比べ極板耳間への櫛歯２の挿入を容易に行うことが可能である。
また、櫛歯２の先端は円弧状としたがこれに限定されるものではなく、例えば方形、三角形や台形など任意に選択することが可能である。
また、蓄電池用櫛型溶接冶具１は、伝熱性の良い金属なら何でも良く、例えば、ステンレスやアルミニウムまたはアルミニウム合金等を使用することが可能である。
また、本考案一実施形態では櫛歯２の他端に設けられたリブ４は水平面に対し凸状に等間隔に４個形成したが、溶接時の発熱を速やかに放熱し得るようリブ４による面積の向上ができれば良く、リブ４を上下左右どの方向に形成しても良い。
また、本考案の蓄電池用櫛型溶接冶具１は、極板耳の長短に限らず用いることが可能であるが、特に、極板耳が短い場合に有用的である。
【００１２】
図２は、蓄電池用櫛型溶接冶具の使用例を示す要部断面図である。図２において、蓄電池用櫛型溶接治具１は図１に示したものと同一のものを示しており、５は正極板、６は負極板、７はセパレータ、８は正極板または負極板に設けた極板耳、９は正極板５と負極板６とをセパレータ７を介して交互に積層して極板群とし、該極板群の両端を固定するための押え板を示す。
【００１３】
ここで、使用例について説明する。
正極板５は鉄にニッケルメッキしてなる長尺の芯体に、その長さ方向の両側部に無地部を形成して中央部にパンチングにより多数の孔を開口形成した多孔芯体の該開口部にスラリー状ニッケル粉を塗布した焼結基板に水酸化ニッケルからなる正極活物質を含浸し、これを所定形状の大きさに切断して作製した。該多孔芯体は、活物質が塗布された活物質層、活物質の塗布されていない無地部とからなり、多孔芯体上部には無地部を打抜き形成した突出する取付部を設けた。これに、ニッケル板から別途打抜き形成した短冊状の極板耳８を、正極板５に突出形成した取付部に重合し、この重合された正極板５と極板耳８を、上下対向して配置された回転円板電極（図示せず）間に通して加圧し、極板耳８と正極板５とをシーム溶接した。この一実施形態で極板耳８の溶接位置は上部無地部と活物質層との境界位置より２ｍｍ上方に取付けた。
【００１４】
一方、負極板６は、正極板５と同様の長尺の多孔芯体を用い、これに水酸化カドミウムからなるペースト状負極活物質を塗布充填し、正極板５と同寸の形状に打抜いた後、正極板５と同様に突出する取付部に極板耳８をシーム溶接した。
【００１５】
上記方法で得た正極板４枚と負極板３枚をセパレータ７を介して交互に積層して極板群とし、該極板群の両端部を押え板９で挟み込んで固定した。そして、図１に示す蓄電池用櫛型溶接治具１を極板耳８間に櫛歯２が長い方から順次挿入した。その後、極板耳８が中央に位置する極板耳８に集合するように極板耳８折り曲げ装置（図示せず）で櫛歯２の上面端部に当接する部分から極板耳８を折り曲げて耳束とした後、該耳束がばらばらとならないように束とした極板耳８の先端を極柱の下部にスポット溶接し、蓄電池用櫛歯溶接冶具を取り除いた。
なお、蓄電池用櫛型溶接治具１にリブ４を設けることで溶接時に発生する熱を逃がしセパレータ等の劣化を防止することが可能であるが、好ましくは、蓄電池用櫛型溶接治具１のリブ４に直接冷風を当てることで冷却効果を高めることが可能である。
また、極板群の固定は、該極板群の両端を押え板９で挟み込んで固定したが、簡易的に固定テープなどを用いても良い。
【００１６】
ここで、セパレータの劣化の有無を確認するため、前記記載の方法で作製した極板群（正極板４枚と負極板３枚をセパレータ７を介して交互に積層）の両端部を押え板９で挟み込んで固定した後、（Ａ）本考案の蓄電池用櫛型溶接冶具１（櫛歯２の先端が階段状のもの）を用い極板耳８を集合するように折り曲げ耳束とした後、スポット溶接機で溶接し一体化して接合したもの、（Ｂ）一端は複数の櫛歯を形成し、他端にリブを設けていない蓄電池用櫛型溶接冶具を用い極板耳８を集合するように折り曲げ耳束とした後、スポット溶接機で溶接し一体化して接合したものを夫々１００個作製し、セパレータの劣化の有無はセパレータの上部を目視によって確認した。
本考案の蓄電池用櫛型溶接冶具１を用いたもの（Ａ）はセパレータの劣化は全く見られず、リブを設けなかった（Ｂ）では１００個中５個の極板群にセパレータの劣化が見られた。
【００１７】
なお、本考案一実施形態の蓄電池用櫛型溶接冶具１は、櫛歯２の先端を階段状とすることで、櫛歯２の先端が平坦な場合に比し容易に挿入することが可能である。
また、極板耳８を折り曲げて集合させる際、極板耳８は櫛歯２の上面端部に当接させ折り曲げられるので、正極板５または負極板６と極板耳８の溶接部分や極板自体に負荷がかかることが無いので、活物質の脱落等の恐れは全く無い。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本考案一実施形態の蓄電池用櫛型治具の外観図。
【図２】本考案の蓄電池用櫛型治具の使用例の説明図。
【符号の説明】
【００１９】
１  蓄電池用櫛型治具
２  櫛歯
３  スリット
４  リブ
５  正極板
６  負極板
７  セパレータ
８  極板耳
９  押え板
【図１】
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【図２】
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