(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
打抜き加工後の電池用電極の側部に突出するバリをパルス電流で溶断除去する電池用電極のバリ取り装置であって、
処理対象の電池用電極が載置され、パルス電源のマイナス極に接続され、かつ直線的な水平往復運動を行い、前記電池用電極よりも狭幅である電極搬送用の移動架台と、
前記移動架台の両側に配置され、前記移動架台に載置されている電池用電極をその両側部から挟むことにより前記電池用電極を支持する電極ガイドと、
前記電極ガイドの一端の外側近傍に配置され、前記パルス電源のプラス極と接続する給電ロールを経由して、移動してきた前記電池用電極の両側部と、常時、接触しながら上方向から下方向へ向って連続走行し、かつ張力が付与された２本のワイヤと、前記ワイヤをダンシングする２個のダンサーローラを備えていることを特徴とする電池用電極のバリ取り装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は電池用電極のバリ取り装置に関し、更に詳しくは、打抜き加工後の電池用電極の加工面に突出しているバリをパルス電流により安定した状態で溶断除去することができ、もって組み立てた電池の良品化率の安定化に資する電池用電極のバリ取り装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えばニッケル・水素蓄電池の正極は、電池の高容量化を目的として概ね次のようにして製造されている。
まず、活物質である水酸化ニッケル粉末を主体とする正極用の合剤ペーストを、３次元網状構造をした例えばニッケル発泡体のシートに充填したのち、乾燥、圧延を順次行って整形する。得られたシートには、硬質な乾燥ペーストが強固に担持されている。
【０００３】
ついで、このシートに対して打抜き加工や裁断加工を行って、電池に組み込むべき所定の寸法形状をした正極板にする。そして、この正極板は、別工程で製造された負極板とセパレータを介して重ね合わせたのち、例えば渦巻き状に巻回して円柱形状の電極群とし、それが電池缶に収容される。
ところで、前記したシートの打抜き加工は、通常、金型を用いて行われているが、そのときに、得られた正極板の側部、すなわち加工面の上端部または下端部には、側方に突出するバリの発生することがある。
【０００４】
このような状態の正極板を用いて、前記したように電極群を製造すると、バリがセパレータを突き破って負極板と接触し、その結果、得られた電極群は短絡不良品になることが多い。
従来は、このような短絡不良の原因になるバリの発生を抑制するために、次のような方法が実施されている。
【０００５】
その１つは、金型の管理、例えば、切れの悪い金型を使用するとバリが発生するため、打抜き回数を３〜６万ショットで交換とし、金型の再研磨を行うことである。しかしながら、この対策は、金型のメンテナンスに多大の時間を要し、また予備の各種金型を保有しなければならないという点でコスト高を招くという問題がある。
【０００６】
他の方法は、図４で示したように、パルス電源のプラス極に接続された棒状のタングステン電極１，１を互いに斜めとなるように固定配置し、ここに、両側部にバリ３，３が張り出している電極２をパルス電源のマイナス極に接続した状態で当該バリ３，３と電極１，１が接触するようにして、図面と直行する方向に走行させる方法である。バリ３，３と電極１，１の接触箇所ではパルス電流が流れ、その結果、バリ３，３は焼きとばされる、すなわち溶断して除去される。
【０００７】
しかしながら、上記した方法の場合は、電極１，１が固定配置された状態にあるので、バリは電極の同じ箇所に接触する。そのため、バリ３，３の溶断処理回数が増加すると、バリと電極の接触箇所では、電極１，１の減耗も進むことになる。その結果、バリ３，３と電極１，１との間隔も徐々に広くなっていき、最終的にはパルス電流が流れずバリの溶断除去ができなくなる。
【０００８】
そのため、このタイプのバリ取り方法では、電極１，１に電極の移動機構を付設し、所定回数のバリ溶断処理を行うと、前記移動機構で電極１，１を移動させてバリとの接触箇所を変えるという操作が行われる。
しかしながら、溶断処理時における電極１，１の減耗の程度は毎回の溶断処理で同じであるとは限らない。そのため、バリの溶断の状態は、毎回、必ずしも同じであるとはいえず、バリの溶断除去は安定しないという問題がある。更に、減耗が不可避であるタングステン電極は高価であり、しかも、バリの溶断除去とは全く無関係のパルス電源への接続部も必要となるため、経済的には問題がある。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、パルス電流で電極のバリを溶断除去する従来の方法における上記した問題を解決し、常時、安定した状態でバリを溶断除去することができ、しかも経済的にバリの溶断除去を可能にした電池用電極のバリ取り装置の提供を目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記した目的を達成するために、本発明においては、打抜き加工後の電池用電極の側部に突出するバリをパルス電流で溶断除去する電池用電極のバリ取り装置であって、処理対象の電池用電極が載置され、パルス電源のマイナス極に接続され、かつ直線的な水平往復運動を行い、前記電池用電極よりも狭幅である電極搬送用の移動架台と、前記移動架台の両側に配置され、前記移動架台に載置されている電池用電極をその両側部から挟むことにより前記電池用電極を支持する電極ガイドと、前記電極ガイドの一端の外側近傍に配置され、前記パルス電源のプラス極と接続する給電ロールを経由して、移動してきた前記電池用電極の両側部と、常時、接触しながら上方向から下方向へ向って連続走行し、かつ張力が付与された２本のワイヤと、前記ワイヤをダンシングする２個のダンサローラとを備えていることを特徴とする電池用電極のバリ取り装置が提供される。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、図面に則して本発明の装置を詳細に説明する。図１は本発明装置の全体を示す正面図であり、図２は図１における領域Ａの箇所を示す斜視図である。そして、図３は図２の領域Ａを−Ｚ方向に見たときの平面図である。なお、この領域Ａが本発明装置におけるバリ溶断除去部として機能する。
【００１２】
本発明の装置は、上記したバリ溶断除去部Ａと、ワイヤ供給部Ｂと、ワイヤダイシング部Ｃと、ワイヤ巻き取り部Ｄとをもって構成されている。
ワイヤ供給部Ｂは２個のローラ４ａ，４ｂから成り、それぞれのローラからは例えばタングステンワイヤのようなワイヤ５ａ，５ｂが供給され、それぞれのワイヤは、後述するバリ溶断除去部Ａ、２個のダンサーローラ６ａ，６ｂから成るダンサーローラ部Ｃを順次連続走行して、最後に、モータで駆動する２個の巻き取りローラ７ａ，７ｂから成るワイヤ巻き取り部Ｄで巻き取られる。そして、ワイヤ５ａ，５ｂはバリ溶断除去部Ａを通過する過程で電極のバリの溶断除去を行い、ダンサーローラ部Ｃを通過する過程で、後述するバリの溶断により表面が鋸状に荒れた状態がダンシングされる。
【００１３】
このとき、ロール４ａから供給されたワイヤ５ａは、ワイヤ供給部Ｂとバリ溶断除去部Ａの途中に配設されているテンションローラ８，８、一対のフィードローラ９，９を走行していくことにより所定値の張力が付与され、また、ロール４ｂから供給された他方のワイヤ５ｂも同様に、別のテンションローラ８，８、フィードローラ９，９を走行して所定値の張力が付与される。したがって、バリ溶断除去部Ａに走行してきたワイヤ５ａ，５ｂはいずれも一定の張力が付与された状態になっている。
【００１４】
次に、バリ溶断除去部Ａについて説明する。
バリ溶断除去部Ａにおいては、処理対象の電池用電極２を搬送するための移動架台１０が固定架台１１に水平に配置されている。
この移動架台１０は、その一端が凸部１０ａになっていて、載置された電極２のストッパとして機能する。そして、移動架台１０の両側にはＸ−Ｙ面で回転する一対のガイドローラ１０ｂ，１０ｂが配設されていて、これらローラ１０ｂ，１０ｂが後述する一対の電極ガイド１２，１２の内側１２ａ，１２ａと接触している。
【００１５】
移動架台１０は、その幅が処理対象の電極の幅よりも狭幅になっていて、その下部に設けられた線路（図示しない）の上をＹ方向に水平往復運動ができるようになっている。また、この移動架台１０は例えばステンレス鋼のような導電材料で製造されていて、図示しないパルス電源のマイナス極と電気的に接続されている。
【００１６】
移動架台１０の両側に位置する固定架台１１，１１の上には、それぞれ電極ガイド１２，１２が配置され、これら電極ガイド１２，１２は各固定架台１１，１１の上をＸ軸方向に摺動できるようになっている。すなわち、各電極ガイド１２，１２の外側１２ｂ，１２ｂには、伸縮可能な腕１３ａを備えた電極押さえ機構１３の当該腕１３ａが接続されていて、各押さえ機構１３の前記腕１３ａを伸張させることにより、一対の電極ガイド１２，１２がＸ軸方向に互いに接近することができ、また逆に腕１３ａを収縮させることにより一対の電極ガイド１２，１２が互いに離隔していくことができるようになっている。
【００１７】
固定架台１１，１１の一方の側端部でかつ前記した電極ガイド１２，１２の一端の外側には、図示しないパルス電源のプラス極と電気的に接続された一対の給電ローラ１４ａ，１４ｂが配置されている。
そして、ワイヤ５ａは給電ローラ１４ａと接触しながらその上で方向転換し、ローラ１５を経由して図１で示したダンサーローラ部Ｃへと走行していき、またワイヤ５ｂは給電ローラ１４ｂと接触し、更にローラ１５を経由して方向転換して同じダイシング部Ｃへ走行していく。したがって、ワイヤ５ａ，５ｂは、この過程で、パルス電源のプラス極と電気的に接続した状態になる。
【００１８】
このときのワイヤ５ａ，５ｂのＸ−Ｚ面における走行角度は次のように設定される。すなわち、電極２が載置されている移動架台１０が−Ｙ方向から＋Ｙ方向に水平に移動してくると、まず移動架台の凸部１０ａが、ついで電極２が電極ガイド１２，１２の一端から外側にでてくるが、電極２は移動架台１０よりも広幅になっているので、図２の仮想線で示したように、ワイヤ５ａ，５ｂは、移動架台１０と接触することなく、電極２の両側部の下端部に張り出しているバリ３，３と接触してそこを通過していくような走行角度となるように設定されている。
【００１９】
また、当然のことではあるが、パルス電源のマイナス極に接続される移動架台１０と、固定架台１１，１１や電極ガイド１２，１２との間では絶縁がとられ、更に、給電ローラを介してパルス電源のプラス極に接続された状態にある走行ワイヤ５ａ，５ｂに接触する各ローラと、固定架台との間でも絶縁がとられている。
【００２０】
本発明の装置は次のように作動する。
まず、押さえ機構１３，１３の腕１３ａをＸ軸方向に収縮させて電極ガイド１２，１２を引き離すことにより、移動架台１０を自由状態にする。ついで、移動架台１０を−Ｙ方向に水平移動して図３の仮想線で示した位置に配置し、その上に、凸部１０ａがストッパとなるような状態で、打抜き加工後の電極２を載置する。
【００２１】
このとき、移動架台１０はパルス電源のマイナス極と接続されているので、ここに載置された電極２もパルス電源のマイナス極と電気的に接続された状態になる。
なお、載置する電極２の幅は、図３における電極ガイド１２，１２の内側１２ａ，１２ａと移動架台１０のガイドローラ１０ｂ，１０ｂとが接触したときの当該電極ガイド間の間隔と略等しい値になっている。
【００２２】
移動架台１０を＋Ｙ方向に水平移動し、押さえ機構１３，１３の腕１３ａを伸長して電極ガイド１２，１２を接近させ、それぞれの内側１２ａ，１２ａで載置されている電極２の両側部を挟んで、当該電極２を支持する。
ついで、電極ガイド１２，１２による電極２の支持状態を維持したまま、移動架台１０を＋Ｙ方向に水平移動させていく。その結果、電極ガイド１２，１２の一端からは、移動架台１０が凸部１０ａ、つぎに載置されている電極２の順で徐々に移動してくる。
【００２３】
そして、電極２が電極ガイド１２，１２の外側に出てくると、張力が付与された状態で走行しているワイヤ５ａ，５ｂは、電極２の両側部の下端部に張り出しているバリとそれぞれ接触する。
このとき、ワイヤ５ａ，５ｂは、パルス電源のプラス極と接続されている給電ローラ１４ａ，１４ｂと接触しながら走行しているので、自動的にパルス電極のプラス極と接続した状態になっている。
【００２４】
したがって、バリと接触しながら走行していくワイヤ１４ａ，１４ｂと当該バリとの間ではパルス電流が流れ、バリが溶断除去される。
バリを溶断したワイヤ５ａ，５ｂは、次にダンサーローラ部Ｃに走行していき、溶断時の荒れた表面がダンシングされたのち、ワイヤ巻き取り部Ｄで、それぞれの巻き取りローラ７ａ，７ｂに巻き取られる。
【００２５】
【発明の効果】
以上の説明で明らかなように、本発明の装置を用いると、パルス電流のプラス極が一定の張力が付与された状態で連続走行するワイヤになっているので、Ｘ−Ｙ面で移動してくる電極側部のバリは、常時、当該バリに一定の圧力で接触する新しいワイヤによって溶断除去されることになる。したがって、バリの溶断除去は安定して進むことになる。
そのため、本発明の装置でバリを溶断除去した電極を組み込んだ電池においては、短絡不良の発生率は小さくなり、しかもその発生率のばらつきも小さくなる。
【００２６】
そのため、本発明の装置でバリを溶断除去した電極を組み込んだ電池においては、短絡不良の発生率は小さくなり、しかもその発生率のばらつきも小さくなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の装置例を示す正面図である。
【図２】図１におけるバリ溶断除去部（領域Ａ）を示す斜視図である。
【図３】バリ溶断除去部の平面図である。
【図４】バリ溶断除去の従来例を説明するための概略図である。
【符号の説明】
１              タングステン電極
２              電池用電極
３              バリ
４ａ，４ｂ      ローラ
５ａ，５ｂ      ワイヤ
６ａ，６ｂ      ダンサーローラ
７ａ，７ｂ      巻き取りローラ
８              テンションローラ
９              フィードローラ
１０            移動架台
１０ａ          移動架台の凸部
１１            固定架台
１２            電極ガイド
１２ａ          電極ガイド１２の内側
１２ｂ          電極がイド１２の外側
１３            押さえ機構
１３ａ          押さえ機構１３の腕
１４ａ，１４ｂ  給電ローラ
【図１】
0003741334.tif 000002
【図２】
0003741334.tif 000003
【図３】
0003741334.tif 000004
【図４】
0003741334.tif 000005