JPH05505490A - 鉛酸蓄電池の組み立て法ならびに関連装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 鉛酸蓄電池の組み立て法ならびに関連装置発明の背景 １、発明の分野 本発明は鉛酸蓄電池の改良された組み立て法およびにそれに関連する装置に関す る。特に本発明は連続長尺の蓄電池極板材料からの広範囲の寸法および型を持っ た鉛酸蓄電池の汎用性、高速度製造法に関する。

２、従来の技術に関する説明 通常の鉛酸蓄電池は一般的に、複数の平らなペースト付きの陽極板、平らなペー スト付きの陰極板を交互に持ち、有孔性の隔離材によってお互いに電気的に絶縁 されている。このようにして組み立てた電池一式は適当な容器に入れ、陽極板と 陰極板を硫酸電解液と接触させる。

遊離電解液を持つ蓄電池では一般に、電池全体を完全に硫酸につける。遊離電解 液を含まない蓄電池においては硫酸は極板および隔離材に完全に吸収されている 。

上記の形式の蓄電池の製造は一般に複数の硬化した陽極板および硬化したペース ト付きの陰極板を交互に重ね、電池一式を形成するがその際、陽極板はそれぞれ 有孔性隔離材によって各々の陰極板と分離されている。電池（セル）の要部は整 合して、陽電流集電用の耳がお互いに整合にするようにする。すべての陰電流集 電用の耳はお互いに整合させるが、陽電流用耳の整合域とかなり離れている。有 孔性の隔離材は極板と四辺で重なり、効果的に電気的絶縁を形成する。

各々別の電導体である、プレート・ストラップによって陽電流の耳にお互いに連 結され、また、陰電流の耳はお互いに連結されている。完成した電池の一式は蓄 電池容器に収納する。蓄電池が２個以上の電池を含む場合は電池間を結ぶ電池結 線を行い蓄電池の容器とそのカバーを一緒に封止する０次いで硫酸電解液を蓄電 池に入れ、電気化学的に極板を形成する。電気化学生成後この反応に使用した酸 を蓄電池から抜き、比重の違う硫酸と置き換えてもよい０次いで蓄電池は洗浄、 乾燥し空気抜けのキャップを付ければ最終製造工程が路下する。

別の製造法では電池の組み立て前に各々陽極および陰極板を電気化学的に生成し 、洗浄乾燥したものを使用する。この方法では蓄電池の容器中、極板を電気化学 的に生成する必要がなくなるので、最終組み立て速度を促進し、コストを下げる ことが出来る。しかし電池の組み立て前に非常に多数の１個々の極板を取り扱う 工程が余分に増えて、コストが嵩むので、このようなコストの低下は普通達成で きない。

、一般にペースト付き蓄電池極板は硬化し、または組み立て前に電気化学的生成 の場合に「ダブル（２枚組）」に形成するので、２枚の密着した極板は電池の組 み立て工程の前に分離しなくてはならない０組になった蓄電池の極板を分離する １つの方法は米国特許４．２８５．２５７に記載されており、この方法で回転す るカッターの刃で組になった極板の束を同一の極性毎に極板を各々分け、２つの 束にするが、分離されたこれら極板は米国特許４，７８４．３８０．　４，７２ ０．２２７．４．７２８．０９３．４．５３４．５４９．４．１６８．７２２、 および、３．９８２．６２４に記載されているような電池組み立て工程に普通に 使用される出発物となる。

これらすべての方法および関連装置では各々陰極板の束、有孔隔離板の束、各々 陽極板の束からなる原料を使い、コンベヤー上で自動的に組み合わせ、順次希望 する数の陽極板、陰極板および、普通四辺で陽極および陰極板に重なる隔離板を 含む電池一式を作り上げる。このようにして出来上がった電池一式はコンベヤー から抜き取り、陽極および陰極板の耳を別の工程で整合するが、これは次の陽極 、陰極板の生成工程および完成した電池一式を蓄電池の容器挿入生産工程の前に 行なわなければならない。

米国特許４．４７９．３００．４．５１０．６８２、および、　４．５８３，２ ８６は鉛酸電池−成用の別の方法および装置について記載しているが、これらに より個々の陽極板の材料から得られた複数の陽極板、個々の陰極板の材料から得 た複数の陰極板、およびアコーディオン様のひだを持った有孔隔離材の長尺の物 から電池一式を組み立てる。この構成では陽極および陰極板は、アコーディオン のひだ内に置かれ、お互いに隔離材に関して半対面に位置するようにする。

このようにして出来た電池一式は次の工程にかけて、そこで陽極の耳および陰極 の耳を的確に整合し、電池一式をテープでまとめて止め、この整合した位置を次 の製造工程中保持させるようにしてプレートストラップを作り、次に電池の容器 中にこのテープで止めた電池一式を挿入する。

個々の陽極板の束、個々の陰極板の束、および長尺の有孔隔離材から鉛酸蓄電池 用電池一式を製造することに関して、さらに他の既知の方法があるが、この方法 では陽極板をこの長尺材料から切断した隔離材の一片の上にのせるが、その際切 断した材料の長さは少なくとも陽極板の高さの２倍にし、この陽極板の底辺を包 むようにして隔離材を折曲げ、その両側辺をシールして、三片で閉じた袋のよう に作り、この陽極を含んだ袋に対して適切な位置に上記の陰極板を位置、この工 程を電池一式が希望する数の陽極、および陰極板に達するまで繰り返す。

この生産方式で使用された回転装置は米国特許４，８２２，８３４に記載されて いるが、これにより同一の極性を持った極板の束から上記蓄電池用極板を抜き取 り、隔離材および互いの極板に対して位置窓めを行う。上記に述べた方法および 装置によって生産された電池一式は製造装置から一旦外し、別の生産工程で陽極 および陰極の耳を整合し、プレートストラップを形成し、出来上がった一式は蓄 電池の容器に挿入しなければならない。米国特許４，８２４、３０７には陽極お よび陰極プレートストラップを形成する工程の前にこれら電池一式を自動的に輸 送し整合する方法および装置についての記載がある。

上記に述゛べた方向および装置はすべて電池組み立ての前に組になった個々の極 板を取り扱う、広範囲にわたりコストのかかる方法を含み、また極板の耳を整合 し、出来た電池一式を蓄電池の容器に挿入するという生産工程をさらに必要とす る。また硬化済みの極板を取り扱う際、規制された空気中鉛含有量基準に合致す るための防塵用装置に費用が嵩むことになる。

長尺の硬化蓄電池用電極材および長尺の隔離材から鉛酸蓄電池用電池一式の製造 および装置については、米国特許出願番号第３１５．７２２号に記載されている が、　この方法では必要とする複数の電池要部の長さ、例えば硬化した陽極板材 料から必要だけの長さ、有効隔離材の必要な長さ、硬化した陰極材の長さ、及び 隔離材の別の必要な長さのものは、これらすべて出来上がった電池一式の電池の 要部全体の数のうち一部に過ぎないが、これらは切断室に割り送り、同時に一台 の切断機で必要な長さに切ることになる。このようにして出来たサブアセンブリ （副集成部品）は固定蓄積室に運び、そこで貯蔵され、電池一式の残りの部品が 切断され運ばれてくるまで待機することになる。この方式は上記の部品がすべて 固定蓄積室に集まるまで繰り返されるが、その後この要部が一組になって整合室 に移され、そこで陽極および陰極の耳を整合し、各々の極板に対して隔離材を希 望する程度に重ねる。最経電池一式はまた２枚の硬質端板を持ち、端板は各々外 側に突き出た「ウィング（はね）」を持ち、別の工程で周辺にテープで堅く止め てあり、極板および隔離板一式とともに、固定自蔵一体モジュールを作り上げ、 このモジュールは後の生産工程において取り扱いを容易にするが、後の工程では 電池一式を蓄電池の容器に挿入し、陽極および陰極のプレートストラップを形成 し、電池間の結線を行い、上のカバーを電池の陽気にシールし、電解液を加え、 次に容器中で電気化学的に極板を形成する。形成完了後、電池を洗浄、乾燥して 最終の組み立てが完了する。

上記の方法は、極板が同一で組になった蓄電池の極板を切断したり取り扱うとき にこれまでに述べてきた経済的および環境的問題を解決するが、なお複数の電池 のサブアセンブリを組み立て、固定室に輸送し、その中に蓄積し、最終電池一式 はすべてのサブアセンブリが集まってから再び整合し、別に硬質、羽付き端板で 電池を圧迫し、電池を容器中にしっかり保持し、電池一式をテープで堅く保持し 、完成した電池一式を蓄電池の容器に運ぶ時の取り扱いおよび容器に挿入する操 作を必要とする。

また最後の組み立ての前に蓄電池の容器内で硬化した極板を電気化学的に生成す る必要があるので、後の組み立て作業のスムーズな流れを妨害し、その結果製造 コストが上がる。

電池の組み立て作業で必要な電池の要部の整合、電池の積み重ねで束（スタック ）を作り、この束を一回の連続作業工程で蓄電池の容器に挿入し、また蓄電池容 器、電池一式を挿入後の電気化学的電極形成の必要から「下流Ｊの連続組み立て 作業を妨害なしに行っていくのにこれらの既知の電池組み立て法はいずれも適切 でない、従って電池の組み立て工程で陽極および陰極板の耳を的確に整合し、出 来上がった電池の束を直接に蓄電池の容器にいれることを電池組み立ての最後の 工程として行い、蓄電池の容器中での電気化学的な極板形成の必要性を除けるよ うな実際的な方法が依然として必要である。このような諸点を改善出来る方法が あれば鉛酸蓄電池の製造コストを大幅に減少し、作業員の安全性を増大すること が出来るであろう。

発明の要約 本発明は上記に述べた必要性を満たした１本発明は米国特許出願番号３６１．０ ２９に記載されたような電気化学的に形成された、長尺の蓄電池用電極材料およ び長尺の有孔隔離材料から鉛酸蓄電池用電池一式の自動製造法を提供する。

電池の組み立ては好ましくは長尺の電気化学的に生成した電極材料から個々の蓄 電池陽極板を切断し、直接に該蓄電池用電極を中間に貯蔵する必要なしに、可動 部品組み立て室に輸送することによって行う、該部品組み立て室の動作をコント ロールすることによって、その内部に切断した陽極および陰極を交互に積み重ね 、切断された陽極と陰極板の隣接する面はそれぞれ有孔隔離材料から切り取った 板で分離されるようになっている。

本製造法は好ましくは部品組み立て室中で全部の陽極および陰極板の集電用の耳 を適切に整合する手段と完成した電池の一式を中間に取り扱い、輸送、あるいは 貯蔵の必要なしに蓄電池容器に挿入する手段を内蔵する。

本発明の一つの目的は電気化学的に生成した蓄電池用極板材料を含む、長尺蓄電 池電極材料から鉛酸蓄電池を組み立てる方法および装置を提供することである。

本発明の他の目的は長尺の電気化学的に生成した蓄電池電極材料から製造した蓄 電池極板を中間における取り扱い輸送、および貯蔵の必要なしに直接に電池組み 立て手段に送入する製造システムを提供することである。

さらに本発明の目的は電池の組み立て作業中陽極板の耳および陰極板の耳を適切 整合するシステムを提供することである。

さらに本発明の目的とするところは、中間に取り扱い、輸送、貯蔵することとな しに、蓄電池容器に直接完成した電池の一式を挿入する手段を提供することであ る。

さらに本発明の目的とするのは鉛酸蓄電池を製造する、高速度で経済的な自動化 された製造方法を提供することである。

さらに本発明の目的とすることは品質および再現性が改善された鉛酸蓄電池の製 造方法を提供することである。

本発明のこれらおよびその他の目的は下記の詳細なる発明の記載および附属の図 面を参照することによって完全に理屏出来るであろう。

図面の簡単な説明 第１ＷＪは長尺の蓄電池極板材料の一部の略図である。

第２図は１枚の蓄電池極板の正両立面図である。

第２Ａおよび２Ｂ図は長尺の蓄電池電極材料を示し、そこから切り取られる蓄電 池の形を示す。

第３図は電池一式の側面立面略図である。

第４図は電池一式を蓄電池容器に入れるところを現す立面略図である。

第５図は本発明を実施するのに使用したシステムの概略平面図である。

第６図は第５図の装置の部分的な概略図である。

第７図は電極および隔離板が正常な位置にある蓄電池の製造装置の一部を示す平 面図である。

第８図は第５図の蓄電池製造装置のうち電極板形成部の部分的概略図である。

第９図はある型の切断ダイの横断面を示す図である。

第１０図は第５図の装置の電池挿入部を示す部分的な略図である。

第１１図は本発明の第２の例を示す概略平面図である。

第１１Ａ図は電極隔離板の横方向の組み合わせの部分的横断図である。

第１２図は本発明に基づく電池の循環テストによる放電曲線である。

好適具体例の説明 本発明においては「電気化学的に生成した蓄電池の極板材料」という表現は蓄電 池の極板材料で、陽極の場合にはその活性物質の大部分を酸化鉛に転換し、陰極 材料の場合には活性物質の大部分を鉛金属に転換するのに充分な電気化学的形成 反応を行ったものを指す。

本発明においては「長尺の電気化学的に形成した極板材料」という表現は蓄電池 極板材料で電気化学的形成反応を行った蓄電池材料であって、大きさは充分で、 前以て決められた長さに材料を切断することで複数の蓄電池極板が書られるもの を指す。

第１図ないし第４図は長尺の電気化学的に形成した電極材料から切断し、本発明 の方法に基づいて構成した蓄電池陽極板および陰極板を含む鉛酸蓄電池の電池一 式を図で示す。

第１図は長尺の電気化学的に形成された蓄電池電極材料ｌを示し、これから複数 蓄電池電極板を切り取ることが出来る。蓄電池電極材料Ｉは硬化し、電気化学的 に形成した蓄電池のペースト２（電気化学的形成反応を電極材料の希望とする極 性になるように選んだ組成を持つ）の層よりなり、これは長尺蓄電池格子板３に 保持されている。蓄電池格子板３は網状格子部分４よりなり、一方の側には一体 となっている耳の部分を保持し、また一体となっている底の境部６を保持し、そ の反対側に端部６Ａがある。耳の部分５は図に示す通り、格子板３の全体の長さ に沿って一定の高さを持つ長尺であってもよいが、図１の断続点で示した通り、 上の境の部分７よりなり、そこに複数の極板用具８が個々の格子材料の長さに沿 って規則的に配置され、そこから突き出すものであってもよい。

長尺の格子板３は連続カースチング、鋳物したまま（ａｓ−ｃａｓｔ）あるいは 展伸シートの金属の膨張、または、長尺の型として電池を格子板製造用に使用さ れる他のいかなる適切な方法で作られたものであってもよい。

網状の格子部４を構成するワイヤの数、太さ、型、形体は蓄電池極板製造用に適 切であればどんな希望の型でもよい。

第２図は長尺の蓄電池電極材料（ｓｔａｃｋ）　１から極板を切り離して製造し た蓄電池用極板９を示す。

蓄電池極板９は蓄電池極板材料１の耳の部分５から切り離された上部に突出する 耳部１０と上部境部１１、長尺の蓄電池極板材料ｌのペースト付き網状格子板３ から切り離された電気化学的に生成したペースト部分１２゜および下部端部端部 １３を持つ、第２Ａ、第２Ｂ図に示した通り、蓄電池極板９のベースト部分１２ の下部端部１３と蓄電池極板９の上部境部１１との間の距離は蓄電池極板９を切 り離した長尺の蓄電池極板材料１の下部の端部６Ａと耳部５の上部の端部５Ａと の距離Ｈと同一またはそれ以下であってもよい。

第２図に示す型で、切り離すべき極板は断続線で示した通りで切り離された極板 は全体の高さＨを持つ、極板の下部の端部１３は材料端部６Ａに、耳部１０の上 部端部は端５Ａになっている。

第２図に示す型で、断続線で示すように切り離されるべき極板は耳部１０を持ち 、上部端部は端５Ａより下で。

下部端部１３は端部６より上になっている。

本発明の方法によって構成された電池一式１４は第３図に示しである。電池一式 １４は端電気絶縁隔離板１５を２枚、長尺の電気化学的に生成された蓄電池の陽 極板材料から切り離した第１番目の蓄電池陽極板１６、中間の電気絶縁隔離板１ ７、および長尺の電気化学的に生成した蓄電池の陰極板材料から切り離した第１ 番目蓄電池陰極板１８を持つ、電極と隔離板は表面−表面接触があったほうが好 ましい、電池要素はさらに、長尺の電気化学的に生成された蓄電池極板材料から 切り離され、中間隔離板２１によって分離されている蓄電池陽極板１９と蓄電池 陰極板２０を交互に持っていてもよい。

端間離板１５および中間隔離板１７．２１はガラスあるいは高分子繊維から構成 したような圧縮可能の繊維の有孔性マットからなっているのが好ましいが、例え ばポリエチレンとかポリ塩化ビニールのような微孔性のポリマーのシート材から の構成でもよい、中間の隔離板１７．２１は両端の隔離板１５と同厚さあるいは それ以下、または以上であってもよい。両端の隔離板１５および中間の隔離板１ ７および２０は蓄電池極板１６．１８．１９．２０の上端、下端および両側の端 よりも長くてもよく、また、該蓄電池の極板の上端および下端より長いが、両端 とはぴったりと同じでもよく、また蓄電池の陽極および陰極の一方の端より長く 、該電極の残り３つ端とぴったりと揃っていてもよい。

第４図は電池一式１４を蓄電池容器２１に一部挿入したところの図で、その場合 蓄電池のすべての陽極の耳２２は適切に整合され、すべての蓄電池の陰極板耳２ ３は適切に整合され、このように整合した陽極の耳と整合した陰極板の耳は電池 中で適切な位置にあり、従って該陰極板をさらに移動せずに陽極プレートストラ ップおよび陰極プレートストラップを形成出来る。

整合した耳２２は整合した耳２３と横に離れて位置している。

本発明は上記のタイプの鉛酸蓄電池用電池一式の製造および該一式を蓄電池容器 中に挿入する工程を一つにまとめた連続製造法で、好ましくは、次の工程からな る。

（ａ）長尺有孔端隔離材料から蓄電池の端間離材を１枚端の隔離板形成用に切り 　取り、直接に、その端間離板を受け入れるように位置する可動電池組み立て室 に移送し、該端間離板を可動電池組み立て室に挿入、および（ｂ）蓄電池の陽極 板材料形成用に電気化学的に形成され、蓄電池の陽極板材料から１枚の蓄電池陽 極板を切り取り、直接に蓄電池陽極板を受け入れるように位置する可動電池組み 立て室に移送し、該可動電池組み立て室に挿入するが、そのときに陽極板は端間 離板に隣接し、正確に位置するようにし、該電池陽極板に耳の位置をその後可動 電池組み立て室に挿入するどの追加の蓄電池陽極板の耳の位置とも適切に整合す るようにし、および（Ｃ）中間隔離板を形成するために長尺の有孔中間隔離材料 から一枚の蓄電池中間隔離材を切取り、直接に中間隔離板を受け入れるように位 置する可動電池組み立て室にその中間隔離板を移送し、中間隔離板を可動電池組 み立て室に挿入し、および （ｄ）蓄電池の陰極板を形成するため長尺の電気化学的に生成した蓄電池の陰極 材料から１枚の蓄電池陰極板を切り取り、該蓄電池陰極板を受け入れるように位 置する可動電池組み立て室に輸送し、該蓄電池陰極板を可動電池組み立て室に挿 入するが、その場合極板は上記中間隔離材に隣接し正しい位置に固持し、蓄電池 の陰極板の耳の部分は次いで該可動電池組み立て室に挿入されるいかなる追加の 蓄電池陰極板の耳の部分とも適切に整合する。（ａ）の工程をくり返し、該蓄電 池陰極板の外側に隣接するよう、端間離板を置く。

第５図から第１０図は電池一式１４の製造法に関する諸点について詳細に図で示 す。

第５図および第６図に示す通り、電池一式１４の要部を形成する材料は長尺の電 気化学的に形成した第１の極性の蓄電池極板材料２５、長尺の有孔中間隔離材２ ６、長尺の電気化学的に形成された第２の極性を持つ蓄電池電極材料２７、およ び蓄電池の容器２８である。該長尺端隔離材および中間隔離材はコイルあるいは 横巻きのスプール状になっていて、該コイル又はスプールが各々コイルを引き出 す手段２９及び３ｏの上部に位置していることが好ましい、コイル或いはスプー ルの軸は主に、直角または水平に保つか、その中間の望みの角度に傾けておいて もよい、該長尺蓄電池の陽極および陰極板材材料はコイル形式で、各々コイルを 引き出す手段３１．３２に位置していることが望ましく、コイルの軸は各々主に 直角で、耳板５は一般に下向きの位置をとる。

蓄電池の極板材料および隔離材のコイルを引き出す手段は電動にし、使用時にコ イルから引き出す材料の長さをコントロールしてもよく、また電動せずに他の機 構によって使用時にコイル材料を引き出す長さを加減出来る。

電池一式１４の組立ておよび該電池一式を蓄電池容器２８に挿入する作業は１回 の連続運転で出来るが、この際使用する電池組立て手段３３は端間離材加エステ ージョン３４、第１の極性を持つ極板の加工ステージョン３５、中間分離加工ス テージョン３６．第２の極性を持つ極板の加工ステージョン３７、蓄電池の容器 保持手段３９を持つ可動電池組立て室３８、並びに蓄電池容器充填ステーション ４０が成り立つ。

蓄電池容器保持手段３９のほか、可動電池組立て室３８は個々の隔離材および蓄 電池の極板を順番に入れる閉鎖容器４１と整合手段を持ち、この手段によって第 １の極性を持つ極板と第２の極性を持つ極板の位置を決め、第１の極性極板２２ の耳（第４図で陽極板耳２２として示す）と第２の極性極板２３の耳（第４図で は陰極板耳２３として示す）が適切に整合され、それらに保持されることになる 陽極および陰極のプレートストラップの加工の前に再度位置決めをする必要がな くなる。さらに整合手段は反対の極性を持った該極板を隔離板１５．１７．２１ に位置付けし、希望の程度に隔離材が重なるようにする。このような整合手段は 、第５図に示すように伸縮自在の極板整合用のビン４２を幾つか持ち、これらの ビンは、該蓄電池極板を挿入する前に、電池組み立て閉鎖容器４１中に挿入する 。すべての電池要部を閉鎖容器中に入れて、該電池一式を電池容器２８中に挿入 する前に閉鎖容器から整合用ビン４２を引っ込めることができる。

該整合用ビンを閉鎖容器４１に挿入し、ついで引っ込める作業は当業者に既知の 空気作動シリンダーあるいは機械的手段によって行うことが出来る。

蓄電池容器保持手段３９は蓄電池容器２８を位置定めし、その結果該容器の開放 端が電池組み立て閉鎖容器４１に面してこれと整合されているので、電池一式１ ４は後に述べるように電池要部のいずれも損傷せずに、蓄電池容器２８にぴった りと挿入出来る。

移動組み立て室３８は割り出し手段を持っているので、加工ステージョン３４． ３５．３６．３７及び４０に順次移動し、整合させることが出来る０割り出し用 の手段は第５図に示すように空気作動シリンダー３８Ａおよび滑り機構４８に設 けた機械的な止め、あるいは機械的カム作動による駆動または希望の動作を行う ことが出来る他の機構よりなる。このような総合的な動作を行うのに適当なコン トロールは当業者によく既知のことである。

引き続いて第５、第６図に示した通り、１枚の端間離板１５をまず加工用にコイ ル引き出し機２９上に位置しているコイル２４から、該端間離板の高さに等しい だけの長さの長尺隔離材を材料送入機４３によって取出し、必要なだけの長さの 材料を該隔離板加工ステージョン３４に一体となっている切断台４４に押し出し て行う、該切断台に割り出された有孔隔離材はピックアップヘッドにより位置を 確実に保持され、同時に切断手術によって長尺のものを切断し、個々の端間離板 を形成する。第６図に示すように好ましい切断手段は、切断台４４と材料送入機 ４３の間にある溝４７に置かれた可動せん新月の刃４６よりなり、該ピックアッ プヘッドと該材料送入機４３によってその位置に確実に保持されている該隔離材 を上方に向かう動作で、その長尺の隔離材を切断する。

個々の端間離板１５の高さは切断台４４に割り出した長尺隔離材の長さでコント ロールされ、該隔離板の幅はコイル２４から取り出した長尺隔離材の幅に等しい 。

一旦切断後、１枚の端間離板１５は、内蔵する流路４５Ａを通して真空手段（図 示せず）に連結しているピックアップヘッド４５によって持ち上げられ、次いで その端間離板加エステージョン３４に隣接した位置に割り出された可動組み立て 室３８中の電池組み立て閉鎖容器４１の真上に来るように移動され（点線で示す ）、次いで該ピックアップヘッドの下向移動および流路４５Ａからの真空を切る ことによってその容器の中に入れられる。

次いで、ピックアップヘッドから端間離板を取り外すのを助けるのに真空ライン に若干空気で圧力をかけることが出来る０次にピックアップヘッド４５は上方に 戻し、切断台４４の真上の位置に移動し、次いで真下に向けて移動し、コイル２ ４から切断台上に割り出された次ぎの長尺隔離材の部分と確実に接触させ、可動 電池組み立て室３８を第１の極性を持つ極板の加工ステージョン３４の隣接した 位置に割り出す、上記のサイクルを繰り返し、端間離板加エステージョンに隣接 する位置に可動電池組み立て室３８を割り出す、ピックアップヘッド４５の垂直 並びに横の運動は空気作動シリンダー４５Ｂ、４５Ｃ（第６図）によっても出来 るが、カム作動による機械的手段でもよい、材料送入手段４３は第５図に示した ような往復運動タイプでもよく、ロール作動タイプ、トラクター作動タイプある いはその他のタイプでも一定の長さの隔離材をいつも確実に切断台４４に移送す ることが出来れば使用できる。

端間離材１５を電池一式において陽極および陰極板をオーバーラツプする寸法で あれば該隔離材の長さおよび幅の寸法は電池組み立て閉鎖容器４１内においても 伸縮自在の整合用ビン４２間の距離よりも大きくなるので。

この隔離板を該閉鎖容器に入れた場合に該隔離板は部分的に第７図に示すように 、各々の位置するビン４２付近で変形することになる０図では隔離板２１の下に は陽極、陰極板が見える。

電池組み立ての第２の工程は長尺の電気化学的に形成された蓄電池極板材料から 第１極性を持つ蓄電池極板の加工、該蓄電池極板の可動電池組み立て室３８への 移動、および該蓄電池極板の該電池組み立て室への挿入よりなる。

図１．２Ａ、３．５、および８に示す通り１個の第１極性の蓄電池極板９の加工 はコイル２５の形式であってもよい、長尺の電気化学的に形成した蓄電池に第１ 極性を持つ蓄電池極板材料１を耳クリーニングステーション４９　（第８図）を 通して割り出すことによって行うが、その時、該蓄電池極材料の耳板部分５は清 浄にして乾いた蓄電池のペーストや残留する酸化物の屑を取り除くようにする。

このようなペーストや残留する酸化物は前の工程の硬化、および電気化学的形成 反応中に生成する。

加工すべき第１極性の１個の蓄電池極板９の幅に等しい一定の長さの該蓄電池極 板材料は材料送り出し機５１によって切断台５０に移動される。該長尺蓄電池極 板材料は耳クリーニングステーション４９を通過するとき、垂直方向に動き、耳 クリーニングステーションを出て清浄になった極板材料は材料挿入機５１に入る 前に向きを変え、（第５図）切断台５０に割り出される電極材のおもなペースト 付き表面が該切断台の表面に平行に位置することが好ましい。

蓄電池極板材料の割り出された長さのものは切断手段によって該蓄電池陽極の１ 個を該長尺から切断するが該蓄電池極板はベースト部分１２と正確に位置した耳 の部分１０よりなる。より好まれる切断手段は可動切断ダイ５２よりなり、第２ Ａ図の破線で示した型を取ることが出来、切断台５０にある一般的に似たような 型をした５３の溝中に位置することが出来る。この時切断ダイは、該極板材料が 切断台５０上で、切断ダイに向かって周辺に伸縮自在部分５４Ａを持つピックア ップヘッド（第８図）で、確実に保持されたまま、長尺極板材料をダイの上向き 動作で切断する。

第９図に示した第２の好ましい切断手段はピックアップヘッド５４の周辺にある 丈夫な切断ダイ５５よりなり、矢印の方向に往復運動ができるようになって切断 台５０面に面しており、長尺極板材料位置の切断はダイが下方に向かって動作し 、該切断ダイおよび該ピックアップヘッドが該極板材料に接触することで行われ る。この構成においてピックアップヘッド５４は丈夫な切断ダイ５５と別個に独 立、垂直動作を出来るような手段を持っている。

一旦切断後の個々の第１極性を持つ極板は内蔵する流路５６を通して真空手段（ 図示せず）に連結しているピックアップヘッド５４によって持ち上げられ、第１ 極性極板加エステ−ジョン３５（第５図）に隣接する位置に割り出された電池組 み立て室３８中の電池組立て閉鎖容器４１の真上の位置まで横に移動する１次い でピックアップヘッド５４は回転手段（図示せず）によって９０度回転し、蓄電 池極板の耳が切断台５０に向かって位置し、該蓄電池極板はピックアップヘッド の下方への動作および流路５６からのからの真空を切ることにより、該電池組み 立て閉鎖容器内に運び込まれる。その時真空ラインはほんの少し空気の圧力をか けてピックアップヘッドから蓄電池極板を取り外すのを助ける。該蓄電池極板の 精密な位置定めは第７図に示したように蓄電池極板整合用ビン４２によって行わ れる。ピックアップヘッド５４は次に上方に引き上げられ切断台５０の真上の位 置に移され、可動電池組立て室３８は中間隔離板加工ステージョン３６に隣接す る位置に割り出され、次いで上記のサイクルを繰り返し、その後可動電池組立て 室３８は第１極性極板加エステ−ジョン３５に隣接する位置に割り出される。

ピックアップヘッド５４Ａおよびその周辺にある伸縮自在部分５４Ａの縦、横の 動作は空気作動シリンダー４５Ｄ、４５Ｅ、４５Ｆ、および４５Ｇ又はカム作動 駆動の様な機械的手段によってなされる。材料送入手段は第５図に示したような 往復タイプでもよく、その他のロールタイプ、トラクターフィールドタイプ、ま た他のどのタイプでも、切断台５０に決められた長さの物を長尺蓄電池極板材料 から常に一定に移送出来るものならよい。

第１極性極板加エステ−ジョン３５にはまた、極板切断作業中生成した屑を取り 除く手段（図示せず）を持つ。

電池組み立て法の第３の工程は長尺の中間電池隔離材から１個の中間隔離板を加 工し、該中間隔離板を電池組立て室に挿入する工程で、これまで述べてきた個々 の端間離板の加工、移送、送入工程と大体同じである。一般的に次に行う作業サ イクルは隔離板および蓄電池極板材料の取り扱いについて、前に述べた方法と大 体同様であるので詳細には述べない。

図３．５．６に示す通り個々の中間蓄電池隔離板１７はコイル引き出し器３０上 に位置したコイル２６から該中間隔離板の高さに等しい長さを長尺隔離材がら材 料送入装置５７によって取りだし、送入装置によって希望の長さの材料が中間隔 離板加工ステージョン３６と一体になっている切断台５８上に押し出される。第 ６図に示す通り該切断台に割り出された有孔隔離材はピックアップヘッド４５と 同様のピックアップヘッドによって正しい位置に確実に保持され、同時に切断手 段によって長尺のものを切断し個々の中間隔離板１７（第２図参照）を形成する 。より好ましい切断手段は切断台５８と材料挿入装置５７の間にある溝の中に位 置された刃４６と同一の刃を持った可動せん断力よりなる。刃は長尺隔離材を、 該隔離材が該ピックアップヘッドと該送入機で正しい位置に確実に保持されてい る間に、刃の上向き動作で切断する０個々の中間隔離板１７は切断台５８に割り 出された長尺隔離材の長さによってコントロールされ、該隔離板の幅はコイル２ ６から取り出した長尺隔離材の幅に等しい。

一旦切断後、個々の中間隔離板１７は、内蔵する流路を通して真空手段に結合さ れているピックアップヘッドにより持ち上げられ、中間隔離板加工ステージョン ３６に隣接する位置に割り出された可動電池組み立て室３８中の電池組立て閉鎖 容器４１の真上の場所に横に移動され、該ピックアップヘッドが下降し、流路か らの真空を切ることによって閉鎖容器に挿入される。真空ラインは次にほんの少 し空気を圧入すれば、ピックアップヘッドから中間隔離板を取り外すのを助ける 。ピックアップヘッドは、次いで上方に引っ込められ、切断台５８の真上の位置 まで横に移動させられ、コイル２６から切断台に割り出された次の長尺隔離材の 部分に確実に接触するように、下方に向けて垂直に移動させられ、可動電池組み 立て室３８は第２極性極板加エステ−ジョン３７に隣接する位置に割れ出される 。上記のサイクルは繰り返され、可動電池組立て室３８は次いで中間分離加工ス テージョン３６に隣接する位置に割り出される。ピックアップヘッドの縦、横の 動作は空気作動シリンダーあるいはカム作動駆動のような機械的手段によって達 成される。材料送入手段５７は第５図に示すような往復タイプでもよく、その他 ロール作動タイプ、トラクター作動タイプ、またその他いかなるタイプでも、常 に決められた長さの長尺材料を切断第５８に確実に移送できればよい。

端部離板１５および中間隔離板１７が電池一式中の陽極および陰極をオーバーラ ツプするような大きさの時、該隔離板の長さおよび幅、寸法は電池組み立て閉鎖 容器４１中の伸縮自在の極板整合ビン４２間の距離より大きくなるので、隔離板 を該容器に入れた場合に該隔離板は部分的に一時、第７図に示すように各々の位 置するビンの辺りで変形する。

電池組立て法の第４の工程は、電気化学的に生成した長尺蓄電池極板材料から第 ２極性の１個の蓄電池極板の加工、該蓄電池極板の可動電池組み立て室３８まで の移送、および該蓄電池極板の該蓄電地組み立て室への挿入を含むが、これは第 １極性の個々の蓄電池極板の加工、移送、送入についてすでに述べた工程とほぼ 同一である。

図１．２Ａ、５および８に示す通り、１個の第２極性の蓄電池極板９の加工はコ イル２７の形式であってもよい長尺の電気化学的に形成した第２極性の蓄電池材 料１を６１のような耳クリーニングステーションを通して割り出すことによって 行うが、その時、前工程の硬化および電気化学生成中に乾燥した蓄電池用ペース トとか残留する酸化物の屑を取り除くために該蓄電池極板材料の耳板部５を洗浄 する。その後第２極性の個々の蓄電池極板の幅に等しい、加工すべき該蓄電池極 板材料の決められた長さのものを材料送入機６３によって切断台６２（第５図） に移送して行う、長尺蓄電池極板材料は耳クリーニングステーションを通過する とき垂直に移動し、該耳クリーニングステーション゛を出た清浄な極板材料は材 料送入機６３に入る前に、切断台６２に割りだされた極板材料の主なペースト付 き表面が該切断台の表面と水平に位置するようにするのが好ましい。

蓄電池極板材の割り出された長さのものは次ぎに切断手段によって該蓄電池電極 １個を該長尺から切断するが、該蓄電池極板はペースト１２と正確に位置した耳 の部分１０よりなるので、該蓄電池極板を可動電池組立て室３８に入れたとき、 第２極性の耳はすべて整合し、第１極性の整合された耳との関係から、該極板の 耳をさらに移動させることなしに同一の極性を持った耳をプレートストラップで 結合出来るようになっている。

より好まれる切断手段は第８図に示したものとほぼ同一で、可動切断ダイ６４（ 第５図）を持つが、可動切断ダイ５２（第８図）と類似のもので第２図Ａの破線 で示した型をとることが出来、切断台にあるのと同じような型の溝６５（第５図 ）に位置される。この時、該切断ダイは長尺極板材料を上向きの動作で、該極板 材が切断台上にピックアップヘッドによって確実に保持されたまま切断する。ヘ ッドは伸縮自在な部分５４Ａ（第８図）と同一で、周辺にある伸縮自在の部分を 持ち、該切断ダイに面しているピックアップヘッド５４（第８図）と同一のヘッ ドでよい、第２の好ましい切断手段は第９図に示したものと同一でもよいが、ピ ックアップヘッド５４と同一でもよいピックアップヘッドの周辺に設けられた切 断ダイ５５と同一でありうる、切断台６２の表面に面したダイよりなり、長尺極 材をその手段の下方に向かう動作によって切断するが、そのとき切断ダイおよび 該ピックアップヘッドは該電極材料と接触させられる。この構成において、ピッ クアップヘッドは丈夫な切断ダイと別個に独立、垂直動作を出来るような手段を 持っている。

一旦切断後の個々の第２極性を持つ極板は真空手段に連結しているピックアップ ヘッドにより、持ち上げられ、第２極性極板加エステ−ジョン３７に隣接する位 置に割り出された電池組立て室３８中の電池組み立て閉鎖容器４１の真上の位置 まで横に移動する０次いでピックアップヘッドは回転手段（図示せず）によって ９０”回転し、蓄電池極材の耳１０が切断台６２に向って位置し、該蓄電池極板 は該ピックアップヘッドの下方への動作および真空を切ることによって、該電池 組み立て閉鎖容器内に運び込まれる。そのとき真空ラインは少し空気で圧力をか け、ピックアップヘッドから蓄電池極板を取り外すのを助ける。該蓄電池極板の 精密な位置決めは第７図に示したように蓄電池極板整合用ビン４２によって行わ れる。

ピックアップヘッドは次に上方に引き上げられ、切断台６２の真上の位置に戻さ れ、可動電池組み立て室３８は、その時の必要な電池構成に基づき中間隔離板加 工ステージョン３６または端間離板加エステージョン３４に隣接する位置に割り 出される。上記のサイクルを繰り返し、その後可動電池紙み立て室３８第２極性 極板加エステージョン３７に隣接する位置に割り出される。ピックアップヘッド の縦、横の動作は当業者に既知である空気作動シリンダーまたは機械的手段によ ってなされる。材料の送入手段は第５図に示したような往復タイプでもよく、ロ ールタイプ、トラクターフィードタイプ、また他のタイプでも切断台に決められ た長さの長尺蓄電池極板材料を常に確実に移送することが出来れば使用出来る。

第２極性極材ステーシヨン３７はまた。極材を切断する作業で発生する切り屑を 除く手段を持つ。

上記に述べた順序の個々の中間隔離板、第１極性極板。

個々の第２極性極板および個々の端部離板の加工および移送は繰り返され、中間 隔離板および２個の端部離板で分離されている希望の数の第１極性の極板と第２ 極性極板を交互にした電池一式が完成するまで行う。

上記の手順が完成してから、電池組立て室３８（第５図）、（第６図）、（第１ ０図）は電池挿入ステーション４０に隣接した位置に割り出される。第１０図に 示すように、完成した電池一式は、圧縮手段６９が下方に作動するため、圧縮さ れた電池一式１４として、可動電池組み立て室３８の蓄電池容器保持部３９に配 置されている蓄電池容器２８の上部の開放部と整合する。該圧縮電池一式の長さ 、幅は該蓄電池容器の相当長さおよび幅、寸法より小さい、蓄電池整合用ビン４ ２は空気作動シリンダー６８のようなビン引込手段によって引っ込められる、圧 縮された電池一式は次に往復送入手段７０によって水平方向に作動され、該電池 一式は圧縮手段６９に対して横に滑り、これにより蓄電池容器２８中に該電池一 式を挿入する０次いで圧縮手段６９および電池送入手段７０を引き込め、蓄電池 容器および内蔵する電池一式は可動電池組み立て室３８から除かれ、新しい容器 が電池容器保持手段３９に挿入され、同じサイクルが繰り返される。

上記の説明では単一電池を含む蓄電池容器２８を用いたが、当業者にとって本発 明の方法をまた、複数の電池を含む蓄電池容器充填に応用出来ることは自明であ り、これによって蓄電池容器保持手段３９を垂直割りだし手段上に設け、順次に 該複数電池を含む蓄電池容器を位置し、電池一式を挿入すべき仕切られた容積を 適切に電池組み立て閉鎖容器４１に整合する。

ここに記した蓄電池用電池組み立て法に関するすべての作業順序および速度はど んな適当な手段によってコントロールしてもよい０例えばアラン・ブラッドレイ （Ａｌｌａｎ　Ｂｒａｄｌｅｙ　Ｃｏｍｐａｎｙ）社のモデル５ＬＣ−１００の ようなプログラム可能なコントローラなどで行える。

第４図で電池一式を部分的に蓄電池容器に挿入したところを示したように、上記 の方法によれば圧縮した電池が出来、その中ですべての第１極性の極板の耳およ び反対の極性をもつすべての極板の耳が整合されているので、次いで組み立てた 電池について、プレートストラップを形成されているので、次いで組み立てた電 池について、プレートストラップを形成する段階においてこの組み立てた一式の 中で、もはや極板の位置決めをする必要がない。

本発明のもう１つの実施例において、長尺の有孔隔離材および電気化学的に形成 された蓄電池極板材料を同時に処理することにより、全電池一式構成に要する工 程の数、時間を大幅に減少することができる。

第１１図に示すようにこの実施例では以下の工程を含む： （ａ）長尺の有孔蓄電池隔離材料２４の一定の長さのものを端分離ステーション 　３４に割りだし、同隔離材を切断し、移送する。隔離板は可動電池組立て室３ ８中に端間離板および中間隔離板について述べた方法で挿入される。可動電池組 立て室はエアーシリンダー３８Ｂによって、第１極性極板加エステ−ジョン３５ に隣接する位置に割り出され、 （ｂ）第２の長尺有孔蓄電池隔離材２６を第１極性の電気化学的に形成された長 尺の蓄電池極板材料２５上垂直に密接して整合し、そのとき該隔離材が該蓄電池 極板材料の縦の端を両方とも希望する程度にオーバーラツプさせ、 （ｃ）同時に上記の第２隔離材及び蓄電池極板材料から同じ長さだけ、第１極性 極板加エステ−ジョン３５の切断台５０に割り出し、同時に切断および移送し、 このようにして形成された隔離板、極板を可動電池組み立て室３８に挿入し、蓄 電池極板の両極性の処理について、これまで述べた方法を用い、第２極性の極板 加工ステージョン３７に隣接する位置に可動電池組立て室を割り出し、および （ｄ）第１１、第１１．Ａ図に示すように第３の長尺有孔蓄電池隔離材７２を電 気化学的に生成した第２の極性を持つ、長尺の蓄電池極板材料２７上に垂直に整 合し、該隔離材が蓄電池極板材料の縦の端を両方ともオーバーラツプするように し、 （ｅ）同時に同じ長さの上記第３隔離材および第２極性蓄電池材料を第２極性極 板加エステ−ジョン３７の切断台６２上に割り出し、同時に切断および移送を行 い、このようにして形成された隔離材および蓄電池極板を可動電池組み立て室３ ８に挿入し、蓄電池極板の両極性の処理について、今まで述べた方法を用い、可 動電池組み立て室を第１極性極板加エステ−ジョン５０（または生産する電池一 式が極性を異にする極板２枚だけを含む場合は電池挿入ステーション４０）に割 り出し、（ｆ）順次工程４および５を繰り返し、上記の可動電池組立て室内に希 望する数の第１、第２の極性を持つ極板を交互に、各々有孔隔離材で分離されて はいるまで行い、次いで （ｇ）該可動電池組み立て室を電池挿入ステーション４２に割り出し、そこで電 池一式は圧縮され、前に述べた通り、電池容器２８中に挿入される。

この実施例を使えば、２つの工程を１つの工程にまとめ、１個の隔離板と１個の 極板を同時に処理するので、組み立て速度が大いに促進される。

この第２の実施例によって出来た電池一式は、極板と隔離板が同じ幅を持ってい るので、該隔離板と該蓄電池極板の両端はお互いにぴったりと合っている。隔離 板で極板の上端を希望するためにオーバーラツプするためには、極板の耳の部分 を耳打ち抜きステーション７０および７３（第１１図）で、前打ち抜きし、極板 加工ステージョン３５および３７において、該極板材料と隔離材の全幅について １台の横方向切断手段で、長尺の極板材料および隔離材からその蓄電池極板と隔 離材の組み合わせを切断する必要がある。各々の隔離材が極板下端をオーバーラ ツプする長さは、該極板加工ステージョンに割り出される極板材料、および隔離 材の相対的な幅、および整合の度合いで支配される。

本発明の方法に関する上記説明および図は、唯一の端間離材加エステージョン、 １つの陽極加工ステージョン、１つの中間隔離材加工ステージョン、１つの陰極 板加工ステージョン、および１つの往復運動する電池組み立て室を持った装置に 限られたが、当業者にとって本発明を複数の電池組み立て室を持った装置に応用 することは自明で、そのような組み立て室は複数の端間離板加エステージョン、 陽極板加工ステージョン、中間隔離板加工ステーション、および陰極板加工ステ ージョンに対して１方向だけに移動するが、各々の該ステーションの数は最終の 電池一式に含まれている端隔離板、陽極板、中間隔離板、および陰極板の数に等 しい、上記の複数の電池組み立て室は一連の隣接した隔離板上よび極板加工ステ ージョンを通過するように１回転式あるいは直線的に割り出しを行う。

便宜上上記の説明および図は、特定な構成、極性、組み立て工程について述べた が、当業者にとって他の構成、極性、および極板位置の関係、組み立て条件に応 用出来ることは自明あろう、また、必要あれば本発明は電池の組み立ての時、端 隔離板なしに実行出来る。

次の例は本発明の方法を実施する場合の具体的なより好ましい方法を提供する。

実施例 本実施例は本発明の方法により鉛酸蓄電池用電池一式が自動的に製造出来、それ による蓄電池が同様に手仕事で組み立てた蓄電池と容量および性能において同等 であることを示している。

鉛酸蓄電池用電池７３組を自動電池組立て装置で製造したが、装置は端間離板加 エステージョン、陽極板加工ステージョン、中間隔離板加工ステージョン、陰極 板加工ステージョン、電池挿入ステーション、一体となっている蓄電池容器保持 部を持つ往復運動する可動電池組み立て室を持っていた。これらのステーション および電池組立て室はお互いに第５図に示されたような関係位置に置かれた。

電池一式は各々２枚の有孔ミクロファイバーゲラスマット端隔離板、５３．３ｍ ＋５ＬＸ３５．８ｍｍＨＸ１．９８ｓｍＴ、　４枚の陽極板、４５．５ｍｍＬＸ ３２．０＋＋ｍＨＸ２．２１ｍ１Ｔ、　６枚の有孔ミクロファイバーゲラスマッ ト中間隔離板、５３．３ｍｎＬＸ３５．８ｍｍＨＸ２．１８＋ｓｍＴ、３枚の陰 極、４５．５ｍｍＬＸ３２．　Ｏｍｎ＋ＨＸ１．９６ｍ＋＋＋Ｔよりなっていた 。

陽極および陰極板は各々上部境部から上に突き出た耳の部分、　４．７８ｍｍＬ Ｘ２．５４ｍｍＷＸ０．８９ｍｍＴの耳部分を持っていた。陽極板は各々約８． ５ｇの電気化学的に生成した陽極活性物質を含んでいた。陰極板は各々６．９ｇ の電気化学的に生成した陰極活性物質を含んでいた。完成した電池一式は各々単 一電池用ポリプロとレン製蓄電池容器に挿入したが、その時５次の工程で陽極お よびプレートストラップの生成を容易にするため、容器の上部から電池一式の約 ２．５％に当たる高さがはみ出るようにした。蓄電池容器の上部開放面の内部寸 法は各々約５０．０ｍｍＸ２３．　Ｏｍｍで、内部の深さは３９−６ｉｎで、容 器の壁の厚さは約０．８９ｍ１で、抜き勾配は約１であった。

使用した自動電池組み立て装置の端間離板加エステージョンおよび中間隔離板加 工ステージョンは大体第５．６図に示したものと同様であった。

ステーションは各々切断台、往復運動をする材料送入機、上方に作動するぜん折 刃を持ち、さらにビックアラ真上に来るように位置した。

清浄にした陽極および陰極板の長尺物から切断した極板をシミュレートするため 、予め切断、予め洗浄した電気化学的に生成した蓄電池極板を使用したが、その ため陽極および陰極加工ステージョンに上記のものに対して修正を加えた。ステ ーションには各々上方に向けて作動する極板送入カートリッジを持ち、ピックア ップ／移送ヘッドは引っ込めた位置では、該カートリッジの真上に来るようにに し、伸展した位置では前記可動電池組み立て室の真上に位置するようにした。

別の実験で１個々の電気化学的に生成した蓄電池陽極および陰極板で、各々既成 の上部境部および上に突き出ている耳部分を持つものが、電気化学的に生成した 長尺の蓄電池極板で各々５枚の極板を含み、各々の寸法は約４５、５ｍ　ｍ　Ｘ 　３２．０ｍ　ｍで４．７８ｍ　ｍ　ｘ　２．５４ｍ　ｍ　Ｘ　０．８４６ｍ　 ｍの耳を持っているものから上手に切断出来ることを確かめた。陽極は約２．２ １ｍｍの厚さであった。陰極は約１，９６ｍｍの厚さであった。極板を切断する ために使用した焼入れ鋼製の切断用工具は、研削して工具の切れ刃を形成する交 差面の刃先角を５〜７°にするようにした。上記の物に類似の、予め切断した電 気化学的に生成した陽極板を陽極板供給カートリッジに入れ、電気化学的に生成 した上記のものに類似の陰極板を陰極板供給カートリッジに入れた。これらのカ ートリッジはそれぞれ匹敵するステーションの位置に配置したが、その位置では 、ちょうど極板が長尺極板材から切断された場合とまったく正確に同一の場所と 高さになるように予め切断した極板をそれぞれピックアップ／移送ヘッドに向け た。すべての陽極板および陰極板の耳部は該カートリッジに挿入前にワイヤブラ シで予め清浄にした。上記した耳部の配列をシミュレートするため、陽極板を全 部陽極板カートリッジに入れる際、極板の部分を可動電池組み立て室からは反対 の方に向け、カートリッジの左側になるように置いた。また陰極板は、陰極用カ ートリッジに入れる際、耳部可動電池組み立て室からは反対側に向け、カートリ ッジの右側になるように置いた。極板加工ステージョンの操作は、極板の縦に並 べた束の一番上の極板を取り、残りの極板を縦に上昇させ、カートリッジに残る 一番上の極板の表面がカートリッジから、今取り除いたばかりのもとの極板の上 の表面と事実上同じレベルの面になるようにした。カートリッジ内で極板の束を 上に移動させる動作は、市販のエアニオ−バーニオイル（油上空気型）タイプに シリンダーで行った。極板の束を上方に上げる高さはエレクトリックアイでコン トロールしたが、アイの位置はカートリッジの中の一番上の極板の表面が希望の 高さに達するとシリンダーの上昇動作を止めるように定めた。

電池組み立て装置のピックアップ／移送ヘッドの縦方向の動作は各々市販の空気 作動シリンダーで行い、同ピックアップ／移送ヘッドの水平動作は市販の空気作 動スライド手段によって行った。シリンダーおよびスライドはすべて一連のスラ イドおよび空気弁でコントロールした。真空留めタンクに並列連結した１台の市 販の真空ポンプで、真空を発生させ、ピックアップ／移送ヘッドに各々適用し、 これによって要部を該ピックアップヘッドに確実に保持するのに必要な力とした 。ピックアップヘッドから真空を切ることにより、可動電池組み立て室に入れた 極板隔離板を引き離すことが出来た。電池組み立て装置の可動電池組み立て室は 、前記のものと事実上同一で、伸縮自在の極板整合用ビンを挿入する電池組み立 て部および適切に蓄電池容器を整合させる蓄電池容器保持部を内蔵した。

蓄電池容器は、該容器保持部に横にして入れ、容器の開放口が該組み立て部に向 くようにした。各々の加工ステージョンに可動組み立て室を移動し、正しく位置 決めを行うのには、第５、第１１図に示すような２台の市販３−位置用空気作動 シリンダーで行った。第１のシリンダーは可動電池組み立て室の移動および、そ の電池挿入ステーション、端隔離板加エステージョン、および陽極加工ステージ ョンとの適切な整合の両方をコントロールした。第２のシリンダーは希望するス テーションの所に正確に確動止めを置き、第１のシリンダーで電池組み立て室を その止めに対して位置させることによって、電池組み立て室を中間隔離板加工ス テージョンおよび陰極板加工ステージョンと整合するよう、コントロールした。

伸縮自在の極板整合用のビンを電池組み立て部に挿入し、そこから引っ込める動 作は市販の空気作動シリンダーによって行った。自動電池組み立て装置の電池挿 入ステーションは、上記のものと事実上同一で、その中に含まれている手段は、 下方移動する圧縮手段で、これによって完成した電池一式を圧縮し、圧縮後、該 一式の高さを２３．１１ｍｍ未満にし、下方に移動するビン後退手段は伸縮自在 の電池極板整合用ビンが全部ついている鉄板にかみ合い、ビンがすべて電池組み 立て部から引っ込められるまで下げ、前進によって挿入する手段は圧縮した電池 一式を水平に移動し、蓄電池容器の中に挿入した。圧縮手段およびビン後退の手 段の垂直方向の動作は、市販の空気作動シリンダーで行った。挿入手段の水平動 作は市販空気作動スライド器具によって行った。上記の空気作動はすべて一連の ソレノイドおよび空気弁によってコントロールした。

上記に関する動作の順序および速度はすべて市販のプログラム可能なコントロー ラによってコントロールした。

上記７３組の鉛酸蓄電池用電池一式の自動的製造工程の順序は次のようであった 。

（ａ）１個の単一電池用８０蓄電池容器を手動で可動電池組み立て室の蓄電池容 器保持部に入れ１次いで（ｂ）自動電池組み立て器具上の「スタート」ボタンを 押して自動サイクルをスタートしく注意：下記に示す工程はすべて自動的に行わ れた）、次いで（Ｃ）可動電池組立て室を電池挿入ステーションに隣接する場所 に割り出し、鉄基の電池組み立て部に伸縮自在の極板整合ビンを挿入し、可動電 池組み立て室を端隔離板加エステージョンに隣接する場所に割り出し、次いで。

（ｄ　）　５３．３ｍｍ幅、１．９８ｍｍの厚さで３５．８ｍｍの長さの有孔ミ クロファイバーゲラスマット端隔離板を隔離板加工ステージョンの切断台に割り 出し、ピックアップ／移送ヘッドを垂直に真下に移動し、隔離板に接触させ、該 ヘッドに真空を適用し、せん新月の上向きの動作によって隔離材を望みの長さに 切り、ピックアップ／移送ヘッドを次いで上方に移動し、次いで可動電池組み立 て室の真上に来るまで水平に移動、次に真下に移動し、切断した隔離板を確実に 組み立て室に入れ、ピックアップ／移送ヘッドの真空流路に空気を入れて真空を 切り、次いでヘッドをもとの位置に戻すまで垂直に真上に、その後水平に移動し 、可動電池組み立て室を陽極加工ステーションに隣接する位置に割り出した、 （ｅ）次に陽極加工ステージョンのピックアップ／移送ヘッドを下方に移動し、 陽極板カートリッジの中の一番上にある４５．５ｍ　ｍ　Ｘ　３２．０ｍ　ｍ　 Ｘ　２．２１ｍ　ｍの陽極板の上の表面と接触させた。該ピックアップ／移送ヘ ッドに真空を適用した。ピックアップ／移送ヘッドは、次に上方に移動し、可動 電池組み立て室の真上に来るまで水平に移動し、次いで真下に移動し、陽極板を 確実に該組立て室の蓄電池極板整合ビンの間にいれた。ピックアップ／移送ヘッ ドの真空流路に空気を入れて真空を切り、ヘッドは次いで垂直に、そして上方に 向け、もとの位置に戻るまで水平に移動した。可動電池組み立て室は中間隔離板 加工ステージョンに隣接する位置に割り出しをした。

次いで （ｆ）幅５３．　Ｏｍ　ｍ、厚さ２．１８ｍ　ｍで３５．８ｍｍの長さの有孔ミ クロアフィバーグラスマット中間隔離板を中間隔離板加工ステージョンの切断台 に割り出し、ピックアップ／移送ヘッドを隔離板に接触するように真下に移動さ せ、該ピックアップヘッドに真空を適用した。隔離板はせん新月の上向きの動作 によって必要の長さに切断された。ピックアップ／移送ヘッドを次いで上方に移 動し、可動電池組み立て室の真上に位置させるよう、水平に移動し、次に真下に 移動し、切断した隔離板が該組み立て室に確実に入るようにした。ピックアップ ／移送ヘッドの真空流路に空気を入れて真空を切り、ヘッドを垂直に上方に１次 いでもとの位置に戻るまで水平に移動した。

可動電池組立て室を陰極板加工ステージョンに隣接する位置に割り出した０次い で （ｇ）陰極板加工ステージョンのピックアップ／移送ヘッドを下方に移動し、陰 極板カートリ、フジ中の一番上の４５．５ｍ　ｍ　Ｘ　３２．０ｍ　ｍ　Ｘ　１ ．９６ｍ　ｍの陰極板の上の表面に接触させて、該ピックアップ／移送ヘッドに 真空を適用し、ピックアップ／移送ヘッドは次いで上方に移動し、そして可動電 池組み立て室の真上に来るまで水平に移動し、次いで真下に移動して、陰極板は 該組み立て室の蓄電池極板整合用ビンの間に確実に入るようにし、その結果陰極 板の耳を電池組み立て室中の陽極板の耳部がある側と反対側に位置させた。ピッ クアップ／移送ヘッドは真空ラインに空気を導入して真空を切ってから、垂直に 移動させ、次いでもとの位置に戻るまで水平に移動した。

可動電池組立て室を中間隔離板加工ステージョンに隣接する位置に割り出した０ 次いで （ｈ）工程（ｆ）を次いで繰り返し、 （＋）工程（ｅ）（ｆ）（ｇ）（ａ）をこの順序に繰り返し、２個の端間離板、 ４個の陽極板、３個の陰極板を持ち、６個の中間隔離板が各々陽極板と陰極板の 間に位置するようにした電池一式が得られたが、その後、可動電池組立て室を電 池挿入ステーションに隣接する位置に割り出した０次いで Ｎ）電池挿入ステーションの電池圧縮手段を次いで真下に移動させ、電池組み立 て室に入れて電池一式を高さが２１６ｍｍになるまで圧縮した。蓄電池極板整合 ピンを電池組み立て室から引っ込め、電池挿入手段を蓄電池容器に向かって水平 に移動させ、圧縮された電池一式を該一式の約７５％の高さまで、該容器中に進 入するまで挿入した。電池圧縮手段は次いでもとの位置に達するまで真上に移動 し、電池挿入手段はもとの位置に戻した０次いで可動電池組み立て室をスタート の位置に割り出し、そこで完成した電池一式蓄電池容器のモジュールを該組み立 て室から手で取り除いた。

上記のサイクル全体を完了するのに約３５秒かかった。

上記に示した電池一式は、陽極および陰極板の関係位置を余計に動かさずにシー ルした蓄電池に構成されたが、それには既知のカースト＝オン＝ストラップ手法 により、鉛−錫２％−セレン０．０８％の合金を用いてそれぞれ一体化された陽 極プレートストラップと外部端子並びに陰極プレートストラップと外部端子を同 時に形成し、各々の電池に約３５ｇの比重１．２８の硫酸を満たし、内部カバー を付けてシールし、プレートストラップを該内部カバー中に市販のエポキシ−接 着剤で、注封し、該内部カバーの空気抜き口に柔軟な独立気泡ポリマー空気抜き キャップを挿入し、外カバーを上記のエポキシ−接着剤で電池容器にシールした 。

このようにして生産した蓄電池を約１１時間、２．４０ボルトで一定電圧下で充 電し、カットオフ電圧１．５０ボルトになるまで５アンペアで放電し、次いで５ アンペアの放電率でサイクルテストを行ったが、テストは１５分サイクル２回、 １２分サイクル２回、８分サイクル２回の繰り返しというテスト計画で行った。

第１１図は本発明の方法に基づいて、自動的に生産した蓄電池の典型的な放電曲 線を電池組み立て作業のすべての工程を人手で行った事実上同一蓄電池のそれと の比較を示すデータで、自動的に組み立てた電池の容量および性能は最初のサイ クルおよび９７回目のサイクルとも人手で組み立てた電池の容量および性能と事 実上同一であった。当業者にとって自明のように、本発明の方法に基づいて組み 立てた電池を用いた蓄電池の性能は、この種の鉛酸蓄電池について予期される性 能としては、典型的ものである。

この組み立て順序にしたがって行う好ましい方法として、個々の要素材料を長尺 のものから切断し、次いで電池一式を蓄電池の電池容器に挿入する点について開 示したが、本発明はこのような方法のみに制限されるものでないとは理解出来る であろう０例えば、本装置は予め切断し束ねた材料を順次導入することによって 電池一式を形成するのにも使用出来る。

説明を簡単にするために特定の順序で隔離材と電極材料を切断することを記載し たが、組み立てた極板および隔離板をを効果的に配列する限りは、他の順序で切 断を行ってもよいことは、当業者に取って理解出来るであろう。

開示を簡単にするために単一の往復運動をする組み立て室を持つシステムについ て述べたが、本発明はそれだけに制限されるものではない。

例えば複数の組み立て室が同一直線上に移動し１つの要部ステーションから次の 要部ステーションへ割り出す方式も採用出来る。また複数の組み立て室を回転式 にし、曲線あるいは円を描くように移動するタイプも採用出来る。

必要とあれば蓄電池の電池容器は組み立て室に割り出し、組立て室とともに移動 してもよいが、また、容器を固定して電池一式を挿入できるような位置に整合し てもよい。

極板と隔離板の数についである関係があるとして記述したが、本発明がその点に 制限されない０例えば電池一式が、使う端間離板は２個でも１個でもよく、なく てもよい、端間離板は中間隔離板と厚さが同じでも、違っていてもよい、陽極板 の数は陰極板の数と同じか、あるいは１つ多く、また少なくてもよい、長尺物か ら材料を切断するのにある種の切断手段を用い、広範囲のせん断とか打ち抜き切 断手段を含むが、それに制限されない範囲の手段が使えることは理解出来るであ ろう。

本発明は電気化学的に生成した蓄電池極板材料の使用について述べたが、本発明 はまた。硬化したままの極板材料にも応用出来ることは、理解出来るであろう。

説明上、特定の発明実施例について述べたが、請求の範囲に述べたように、本発 明から逸脱することなしに。

詳細な点については無数の改変をなしえることは当業者にとって明かであろう。

ＦＩＧ、　Ｊ　ＦＩＧ、２ ＰＩＧ、　１１ ＦＩＧ、１０ 訃 手続補正書（ヵ１．＞ 平成５年４月１５日

Claims (34)

【特許請求の範囲】
1. １．鉛酸蓄電池の製造方法であって、 長尺の隔離板材料、陽極板材料及び陰極板材料を用意し、 前記極板の材料から第１の個々の陽極板又は陰極板を切断し、 前記中間隔離板材料から隔離板を切断してそれを前記第１の極板の隣に配置し、 前記個々の第１の極板とは極性が異なる第２の個々の陽極板又は陰極板を切断し てそれを前記第１の個々の極板とは反対側で前記中間隔離板の隣に配置し、蓄電 池容器を用意し、 前記極板と隔離板を蓄電池容器に挿入し、かくして、個々の要素を中間的に貯蔵 することなく連続的に組み立てることによって蓄電池の組立体がつくられる、鉛 酸蓄電池の製造方法。
2. ２．長尺の隔離板材料から端隔離板を切断し、それを前記組立体の前記容器への 挿入前に前記組立体の相対向する側に配置することを含む、請求の範囲第１項の 方法。
3. ３．前記組立体を複数つくり、 長尺の材料から、隣合う前記組立体の間に配置されるべき隔離板を切断し、 前記複数の組立体を前記蓄電池容器に実質的に同時に挿入することを含む、請求 の範囲第１項の方法。
4. ４．前記長尺の陽極板材料及び陰極板材料として、電気化学的に生成した極板材 料を使用ことを含む、請求の範囲第１項の方法。
5. ５．前記陽極板と陰極板にそれぞれ突出する耳を設け、前記組立体は、前記陽極 板の耳が全体として整列するように組立てられ、且つ、 前記組立体は、前記陰極板の耳が全体として整列するが前記陽極板の耳とは整列 しないように組立てられることを含む、請求の範囲第１項の方法。
6. ６．前記組立体を前記蓄電池容器に入れる前に、第１の電導体のストラップを前 記陽極の耳に取付け、第２の電導体のストラップを前記陰極の耳に取付けること を含む、請求の範囲第５項の方法。
7. ７．前記個々の隔離板と極板を切断した後、それらを組立てゾーンに搬送し、そ こで組立てを連続的におこなうことを含む、請求の範囲第１項の方法。
8. ８．前記蓄電池容器に隣合わせて前記組立てゾーンを設けることを含む、請求の 範囲第７項の方法。
9. ９．前記隔離板と極板を連続的に受け入れるべく、可動組立てゾーンを使用する ことを含む、請求の範囲第７項の方法。
10. １０．静止した蓄電池容器の隣に静止した挿入ステーションを設け、 組立てを連続しておこなうべく、前記隔離板と極板の供給源の間で前記組立てゾ ーンを移動させることを含む、請求の範囲第９項の方法。
11. １１．前記組立体を前記蓄電池容器の外部でつくり、前記組立体を前記蓄電池容 器の中に挿入することを含む、請求の範囲第１項の方法。
12. １２．前記切断操作の間に前記極板の耳をつくることを含む、請求の範囲第５項 の方法。
13. １３．前記組立体を前記蓄電池容器の開いた端部と隣合わせてつくり、 前記組立体の完成後、前記組立体を前記蓄電池容器の方へ移動させて入れること を含む、請求の範囲第８項の方法。
14. １４．前記組立体を連続的につくるように組立てゾーンを設け、 前記組立てゾーンと長尺材料の間に相対的動きをつくリ出すことを含む、請求の 範囲第１項の方法。
15. １５．前記切断を切ることでおこなう、請求の範囲第１４項の方法。
16. １６．各長尺材料に対して切るステーションを設け、予め定められた順序で、前 記組立てゾーンを１つの切るステーションから他の切るステーションに移動させ ることを含む、請求の範囲第１４項の方法。
17. １７．前記個々の隔離板と極板を切断した後、それらの貯蔵を介在させることな く前記組立体をつくることを含む、請求の範囲第１６項の方法。
18. １８．鉛酸蓄電池の製造方法であって、長尺の隔離板材料、陽極板材料及び陰極 板材料を用意し、 前記長尺の隔離板材料を前記長尺の陽極板材料又は陰極板材料の第１のものの上 に前記隔離板材料が前記第１の長尺材料の長手方向縁に重なるように配置し、前 記隔離板材料と第１極板の材料を実質的に同時に長手方向片に切断し、 隔離板材料の部材を前記第１の極板とは異なる極性の第２の陽極又は陰極の極板 の材料の一部に重なるように、且つ、前記隔離板が前記第２の極板材料の長手方 向縁と重なるように配置し、 実質的に同時に前記隔離板材料と第２の極板材料の一部を切断してその結果でき る隔離板と第２の極板を前に切断した第１の極板及び隔離板と接触するようにし 、前記極板と隔離板の組立体を蓄電池容器に挿入する、鉛酸蓄電池の製造方法。
19. １９．前記隔離板材料と陽極板の材料を各々の２つの縁が全体として整列するよ うに切断し、且つ、前記隔離板材料と陰極板の材料を各々の２つの縁が全体とし て整列するように切断することを含む、請求の範囲第１８項の方法。
20. ２０．長尺の材料から端隔離板を切断し、前記組立体を前記長尺材料に挿入する 前に、該端隔離板を前記極板に隣合い且つ接触するように位置づけることを含む 、請求の範囲第１８項の方法。
21. ２１．前記組立体を前記蓄電池容器に入れる前に、隔離板、陽極板及び陰極板の さらなる組立体をつくるために前記サイクルを少なくとももう１回繰り返すこと を含む、請求の範囲第１８項の方法。
22. ２２．前記極板に突出する耳を設け、 前記組立体は、前記陽極板の耳が全体として整列するように組立てられ、且つ、 前記組立体は、前記陰極板の耳が全体として整列するが前記陽極板の耳とは整列 しないように組立てられることを含む、請求の範囲第２１項の方法。
23. ２３．前記組立体を前記蓄電池容器に入れる前に、第１の電導体のストラップを 前記陽極の耳に取付け、第２の電導体のストラップを前記陰極の耳に取付けるこ とを含む、請求の範囲第２２項の方法。
24. ２４．前記蓄電池容器に隣合わせて前記組立ゾーンを設けることを含む、請求の 範囲第２２項の方法。
25. ２５．前記祖立体を前記蓄電池客器の開いた端部と隣合わせてつくり、 前記組立体の完成後、前記組立体を前記蓄電池容器の方へ移動させて入れること を含む、請求の範囲第２４項の方法。
26. ２６．静止した蓄電池容器を設け、 前記隔離板と極板の組立体を連続してつくるように、前記隔離板と極板の供給源 の間で前記組立てゾーンを移動させることを含む、請求の範囲第２４項の方法。
27. ２７．鉛酸蓄電池の製造装置であって、長尺の陽極板材料の供給手段と、 長尺の隔離板材料の供給手段と、 長尺の陰極板材料の供給手段と、 前記長尺の各板供給手段から個々の隔離板と極板を切断する手段と、 個々の隔離板と極板を連続的に受け入れてそれらを中間的に貯蔵することなく組 立体に組み立てる手段と、前記隔離板と極板の組立体を蓄電池容器に挿入する手 段とを有してなる、 鉛酸蓄電池の製造装置。
28. ２８．長尺の隔離板材料から端隔離板を供給する手段を含み、 該手段は前記端部隔離板を切断する手段を含み、前記組立手段は、少なくとも１ つの前記隔離板を前記組立体に加える手段を有する、請求の範囲第２７項の装置 。
29. ２９．前記切断手段は、前記供給手段の各々と関連づけられた切る手段を含む、 請求の範囲第２７項の装置。
30. ３０．前記組立手段は、前記切断手段に対して相対的に可動であり、かくして、 切断後、各隔離板又は極板は中間的に貯蔵されることなく、前記組立手段の方に 搬送される、請求の範囲第２７項の装置。
31. ３１．前記静止切断手段に対して全体的に直線的な経路で前記組立手段を搬送す る手段を含む、請求の範囲第３０の装置。
32. ３２．前記蓄電池容器手段は、前記組立手段の隣に配置されている、請求の範囲 第３１項の装置。
33. ３３．前記組立手段は、前記極板と隔離板を所望の相対的位置関係で固定するた めの複数の整列手段を有する、請求の範囲第３２項の装置。
34. ３４．前記整列手段は、間隔をおいて没入可能に上方に突出した複数の整列ピン を含む、請求の範囲第３３項の装置。