JP2005190748A - 蓄電池用極板群の電槽への挿入方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 蓄電池用極板群を電槽内へ完全に挿入するに当たり、大型の極板群を押圧挟持し乍ら電槽内に深く挿入した後、極板群の押圧挟持を解除したとき、極板群がその自重で落下し、傾斜や位置ずれなどを起こして収納される不都合を解消した蓄電池用極板群の電槽への挿入方法を提供する。
【解決手段】 極板群１を電槽２内へ途中まで挿入した段階で、電槽２の両側に配設した電槽側面押圧シリンダー９，９により極板群１の両側面１ｃ，１ｃを、電槽２のを両側壁２ａ，２ａ越しに押圧挟持し、極板群１をその位置に保持し、この状態で極板群の上部の押圧挟時を解いた後、押圧部材８ｂ，８ｂにより極板群１の正，負ストラップ１ａ，１ａの上面を押圧し、極板群１を電槽２の底面まで挿入する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、蓄電池用極板群を電槽内へ挿入する方法に関する。

正，負極板をセパレータ又はリテーナーマットを介して複数枚積層して成る極板群はこれを電槽内に挿入して蓄電池として組み立てられるものである。
従来、極板群の電槽への挿入方法には、特許文献１に開示されているように、極板群の上部を把持して下方の電槽内に押圧挿入する方法や特許文献２に開示されているように、電槽と極板群を左右に対峙させ、極板群を横方向から電槽内へ挿入する方法が提案されている。
また、近年、密閉形鉛蓄電池の製造に適用できる新規な極板群の挿入方法を、出願人は特許文献３に開示した。その方法は、極板群の両側面の下端部を押圧挟持し乍ら電槽内へ挿入し、極板群の両端板が座屈することなく円滑に挿入できるようにしたものである。
特開昭５６−７１２７９ 特開平９−３１２１６９ 特開２００３−２４２９４４

しかし乍ら、近年、質量の大きな大型蓄電池の製造に上記従来の挿入方法を採用するときは、次のような課題を生ずる。即ち、特許文献２に示される横方向への挿入方法ではその設備が大型化し、設備コストを増大したり、電槽と極板群の強い摩擦により挿入時横置きされた極板群の最下部に位置する端部の極板が損傷する等の不具合が生じる等の問題がある。
また、特許文献１や３に示される挿入方法では、電槽への挿入に当たり、極板群の把持を電槽内へ完全に挿入するまで維持できないので、その挿入の途中でその把持を解除したとき、質量の大きい大型の極板群は自重により落下するので、その落下の衝撃で極板群の変形や損傷、収納された極板群の位置ずれや極板群が傾いた状態で収納されてしまうなど問題が発生する。
本発明は、これらの課題を解決し、上記の大型の極板群を電槽内へ挿入する場合でも、その自重で落下することなく、最終まで安定良好に挿入作業を行うことができるようにした良好な蓄電池を組み立てることができるようにした蓄電池用極板群の電槽への挿入方法を提供することに在る。

本発明の蓄電池用極板群の電槽への挿入方法は、極板群を電槽内へ途中まで挿入した段階で、電槽の両側に配設した電槽側面押圧シリンダーにより電槽の両側壁面を押圧し、極板群の両側面を電槽の両側壁越しに押圧挟持して極板群をその位置に保持し、この状態で、極板群の上部の押圧挟持を解いた後、左右の押圧部材により極板群の正，負ストラップを上方から押圧し、極板群を電槽の底部まで挿入することを特徴とする。

上記の本発明の方法により、質量の大きな極板群でも、その自重で落下することなく極板群は損傷や傾きのない挿入が可能となり、電槽内の所定位置に安定良好に収納された蓄電池が得られる。

極板群は常法により、正極板と負極板をセパレータとしてのリテーナーマットを介して交互に所望枚数積層し、その積層体の上方に突出する左右の耳列を接続する正極ストラップと負極ストラップを形成し、その正，負極ストラップに正，負極柱を設立して質量の大きな大型の極板群を構成する。
先ず、この極板群の両側面を、所望の手段で押圧挟持し乍ら、電槽内へ深く挿入する。
この段階で、電槽の両側に、予め配設された左右一対の押圧シリンダーのピストン杆を前進させて電槽の両側壁面を押圧し、この押圧された両側壁越しに、電槽内に途中まで挿入されている極板群の両側面を押圧挟持する。電槽の両側面が左右一対のシリンダーにより押圧される個所は、その両側面の中央部が好ましく、一般である。
この状態から、極板群の両側面の上部を押圧挟持している左右の押圧シリンダーによる押圧挟持を解除し、極板群の上方に配設した左右一対の押圧部材を押圧シリンダーにより下動させ、極板群の正，負極ストラップを押圧し、極板群を電槽の底部まで押圧挿入することにより、電槽内の所定位置に正しく収納された蓄電池が得られる。
挿入完了後は、電槽の両側壁面の押圧を解き、極板群が挿入され収容された電槽は、次の工程へ搬送される。そして、新たな空電槽が極板群の挿入する所定個所に置かれ、上記の極板群の挿入作業が行われる。
次に、本発明の詳細な実施例を添付図面に基づいて説明する。

図１において、１は正極２５枚、負極２６枚をリテーナーマットを介して交互に積層した極板群、１ａは正，負極ストラップ、１ｂは正，負極柱を示す。このように構成した大型の極板群１の質量は約５０ｋｇであった。２は該極板群１を収容する電槽を示す。
３は極板群１の両側面１ｃ，１ｃの下端部に対向して配設した左右一対の下部シリンダーを示し、後記するように、極板群１の両側面１ｃ，１ｃの下端部や中間部を押圧するものである。その夫々のピストン杆３ａ，３ａの先端には、ガイド片３ｂ，３ｂが付設されている。この一対の下部シリンダー３，３は、垂直方向に配設した夫々のレール４，４上を摺動し昇降自在に設けられている。
５は上記の左右一対の下部シリンダー３，３より上方に設けられた左右一対の上部シリンダーを示し、後記するように、極板群１の両側面１ｃ，１ｃの中央部や上部を押圧するものである。この左右一対の上部シリンダー５，５及び左右のレール４，４は、コ字状の保持枠体６に保持固定されている。
７は極板群１の上方に位置して該保持枠体６の中央部に下向きに保持固定された押圧シリンダーを示し、そのピストン杆７ａの下端に水平に固設された基板８ａの両端部から下垂する左右一対の板状の押圧部材８ｂ，８ｂが取り付けられ、その各押圧部材の先端は極板群１の正，負極ストラップ１ａ，１ａに対し直交して跨ぎ、その正，負極ストラップ１ａ，１ａの上面をその各ストラップ１ａの長さ方向の前後端部を上方からその全長に亘り等しく押圧するように作用せしめるものである。押圧部材８ｂ，８ｂは、板状である必要はない。要するに、一対の正，負極ストラップ１ａ，１ａを押圧するように対応する少なくとも一対の杆状などの押圧部材でもよいことは勿論である。
９は該極板群１の直下に位置する電槽２の左右両側壁面２ａ，２ａに対向して配設した左右一対の電槽側面押圧シリンダーを示す。該電槽２は、後記するように、上下動自在の台１０上に載置されている。該左右一対の電槽側面押圧シリンダー９，９は、該台１０の上面に配設した左右の垂直支持杆１１，１１に支承されている。
該台１０はその下方に設けたサーボモータ１２に、ベルト１３を介して連結されたロータリーボールスクリュー１４により下面から支持され、該サーボモータ１２の正，逆回転により正，逆回転されるロータリーボールスクリュー１４により昇降自在に構成されており、該台１０の昇降と共に電槽２を昇降せしめられるようにした。
以上のように、本発明の極板群の電槽への挿入方法を実施するための１例の装置を構成した。この装置により、極板群１を電槽２へ挿入する作業は次のように行う。
先ず、空の電槽２を台１０上に図示のように所定位置に配置する。一方、図面で紙面に対し直交方向に進退可能な仮想線で示すベースプレート１５を所定の位置まで前進させ、その上面に極板群１を載置し、次いで左右の上部シリンダー５，５のピストン杆５ａ，５ａを前進させ極板群１の両側面１ｃ，１ｃの中央部を押圧挟持した後、ベースプレート１５を後退させる。次いで、左右の下部シリンダー３，３のピストン杆３ａ，３ａを前進させ該極板群１の両側下端面を押圧し、極板群１の下端部の厚さを電槽２の上端開口部２ｂの対向する口径より僅かに小さい厚さとなるように圧縮する。このように、下部シリンダー３，３により極板群１の両側下端面を押圧した状態では、下部シリンダー３，３のピストン杆３ａ，３ａの先端に取り付けられているガイド片３ｂ，３ｂは、図示のように、極板群１の下面より下方に垂れ下がった状態に置かれる。
この状態から、サーボモータ１２の正回転により台１０を上昇させて電槽２の上端開口部１ｂ内に左右のガイド片３ｂ，３ｂの下垂部を入れ、その開口部の対向壁２ａ，２ａの内面に望ませる。この状態から左右の下部シリンダー３，３のピストン杆３ａ，３ａを僅かに後退させ、ピストン杆３ａ，３ａによる押圧挟持を解除する。次いで電槽２を更に上昇させ、極板群１の下端部を左右のガイド片３ｂ，３ｂに案内されて電槽２の開口上部に挿入される。左右の下部シリンダー３，３は、そのピストン杆３ａ，３ａは該電槽２の上端と係合しているので、電槽２の上昇に伴い左右の垂直レール４，４に沿い上昇する。
電槽２が所定の距離上昇させた時点で、その上昇位置にある左右の下部シリンダー３，３のピストン杆３ａ，３ａにより再び極板群１の両側面１ｃ，１ｃの下部を押圧挟持する。次いで、上部シリンダー５，５のピストン杆５ａ，５ａを後退させ上部シリンダー５，５による極板群１の押圧を解除し、サーボモータ１２を逆回転させて台１０を下降させる。すると、極板群１を押圧挟持している左右の下部シリンダー３，３は極板群１と共に下降する。
次に、再び左右の上部シリンダー５，５で極板群１の両側面１ｃ，１ｃの上部を押圧挟持した後、左右の下部シリンダー３，３による押圧挟持を開放し、この状態から再びサーボモータ１２を正回転させて電槽２を上昇させて極板群１を電槽２へその上昇分だけ更に挿入する。
上記の動作を２，３回繰り返して極板群１が電槽２内にその両側面１ｃ，１ｃが電槽２の左右の電槽側面押圧シリンダー９，９と対向するまで挿入された状態とした後、電槽側面押圧シリンダー９，９のピストン杆９ａ，９ａを前進させ電槽２の両側壁面２ｃ，２ｃ越しに極板群１の両側面１ｃ，１ｃを押圧し、この状態から、左右の上部シリンダー５，５の押圧挟持を解除する。
該左右の電槽側面押圧シリンダー９，９のピストン杆９ａ，９ａによる電槽２の両側壁面２ｃ，２ｃを押圧する個所は、図２に点線枠で示すように側面２ｃの中央部Ｃが好ましく一般であるが、勿論これに限定されない。例えば、中央部Ｃより上部でも下部でもよく、要するに、電槽２内の途中まで挿入された極板群１の両側面１ｃ，１ｃを押圧保持できる個所であればよい。
従来は、電槽内に途中まで挿入された極板群の上部を把持している把持部材の把持を解除すると、その極板群が大きな質量を持つ大型の極板群である場合は、その自重で電槽の底面に落下して傾斜状態で、或いは位置ずれして収納されてしまう不都合があった。
然るに、本発明では、上記のように極板群１の上部を押圧挟持している上部シリンダー５，５の押圧挟持を解除しても、極板群１の両側面は、両側壁面押圧シリンダー９，９に押圧挟持されているので、極板群１の大きい質量による落下は防止され、その位置に保持されているので、従来のような不都合は生じない。而して、この状態から極板群１の上方の押圧シリンダー７，７のピストン杆７ａ，７ａを下動させ、左右の押圧板８ｂ，８ｂを下動させて、正，負極ストラップ１ａ，１ａの上面を押圧して極板群１を電槽２内に完全にその底部まで挿入し得られ、電槽２内に所定の位置に安定良好に収納することができ、良質の大型の密閉鉛蓄電池を製造ロスなく高能率に製造できる。

極板群１の電槽２への挿入が完了したところで、左右の電槽側面押圧シリンダー９，９の押圧を解除し、台１０を下降させて極板群１を収納した電槽２。即ち、蓄電池を次の工程へ搬送し、台１０上に新しい空電槽を載置する一方、ベースプレート１５を再び前進させてその上に新たな極板群を載置し、その両側面を上部シリンダー５，５で押圧し、ベースプレート１５を後退させ、その後は、上記の本発明の電槽への極板群の挿入方法を行う。このようにして、次々と電槽内に極板群の自重による落下なく完全に挿入され、良好に収納された質量の大きな大型の蓄電池を製造することができる。

上記の実施例１では、電槽２を上昇させて電槽２内に極板群１を挿入したが、電槽２を上昇させる代わりに、極板群１を下降させて電槽２内に挿入してもよいことは勿論である。これを、図１に記載の装置を用い、実施する場合は、該支持枠体６を昇降自在とするように昇降シリンダー装置（図示しない）に取り付け、下部シリンダー３，３と上部シリンダー５，５で極板群１を夫々押圧挟持した状態で枠体６を下降させ、左右のガイド片３ａ，３ａが電槽２内に挿入した時点で左右の下部シリンダー３，３による押圧を解いた後、更に枠体６を下降させ、極板群１を更に電槽２内深く挿入し、この時点で、電槽側面押圧シリンダー９，９で電槽２の両側壁面２ｃ，２ｃを押圧し、その電槽２の両側壁２ｃ，２ｃ越しに深く挿入された極板群１の両側面１ｃ，１ｃを押圧して極板群１を固定し、この状態で、上部シリンダー５，５による押圧を解除した後、押圧シリンダー７を作動させ下降する押圧部材８ｂ，８ｂにより極板群１の正，負極ストラップ１ａ，１ａを下方へ押圧して極板群１を電槽２の底面まで挿入するようにして挿入作業を完了する。

以上の通り、本発明の極板群の挿入方法によれば、大型の極板群を電槽内へ完全に挿入する途上で、その自重により落下し極板群の変形や位置ずれなどの従来の挿入方法による不都合を解消することができ、安定良好な蓄電池を組み立てることができる。
尚、電槽の両側壁面を押圧し、押圧された両側壁を介して内部の極板群を押圧挟持する力は、そもそも従来の合成樹脂成形電槽は可撓性で且つしっかりした加圧強度をもつので、さほど大きな力は必要なく、上記実施例１，２においては０．７ｋＮ程度で足り、押圧による電槽への悪影響は皆無であった。所望により、両側面の押圧される個所を肉厚にするなどにより補強するようにしてもよい。
尚、極板群１を電槽２内に上記のように途中まで挿入するまでの装置や手段は、上記実施例１，２で行った手段に限られず、所望の装置や手段を採用してもよいことは言うまでもない。

本発明の方法を実施する１例の装置の一部を裁除した側面線図。 図１の実施例における電槽側面押圧シリンダーにより押圧される電槽の押圧個所の１例を示す電槽の側面線図。

符号の説明

１ 極板群
１ａ ストラップ
１ｃ 極板群の側面
２ 電槽
２ａ 電槽の側面
３ 下部シリンダー
４ レール
５ 上部シリンダー
６ 支持枠体
７ 押圧シリンダー
８ｂ 押圧部材
９ 電槽側面押圧シリンダー

Claims (1)

1. 極板群を電槽内へ途中まで挿入した段階で、電槽の両側に配設した電槽側面押圧シリンダーにより電槽の両側壁面を押圧し、極板群の両側面を電槽の両側壁越しに押圧挟持して極板群をその位置に保持し、この状態で、極板群の上部の押圧挟持を解いた後、左右の押圧部材により極板群の正，負ストラップを上方から押圧し、極板群を電槽の底部まで挿入することを特徴とする蓄電池用極板群の電槽への挿入方法。

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