用于电池极板的栅体的制造法及电池的制造法的制作方法

文档序号:3048927阅读:118来源:国知局
专利名称:用于电池极板的栅体的制造法及电池的制造法的制作方法
技术领域
本发明是关于用于电池极板的栅体的制造法及电池的制造法的。本申请是基于在日本的申请号2002-232556的专利申请的。根据此记述,申请号2002-232556的专利申请的全部内容作为参考文献被插入到本明细书内。
背景技术
铅蓄电池的极板是通过在由铅或者是铅合金制成的栅体的网格中充填活性物质而制成的。这栅体可以通过对铅或者是铅合金的铸造直接制作成格子状,其他也有对铅或者是铅合金而成的铅板通过扩展器进行扩展加工来形成网格而制作的场合。而且,该扩展器有由冲切刀的上下动作从两端部顺次形成网格的往复式,和由通过圆板切刀的旋转在铅板上形成锯齿状的狭缝,通过从两侧拉展该铅板而使狭缝展开成网格的回转方式。通过回转方式制造的栅体称之为回转式扩展栅体。回转方式的栅体制造装置称之为回转式扩展器。
使用于回转式扩展器的圆板切刀的中间圆板切刀1,如图7所示,在金属制的圆板的周边,在圆周方向上相互交替地配置有复数个长度较长的凸起部1a和长度较短的谷部1b。在各个突起部1a上,形成有以从中间圆板切刀1的轴心为中心的规定半径的基准圆周面进一步向外周方向呈角形地突出的周侧面。还有,在图7的椭圆形的扩大图中,显示的是该基准圆周面平面展开时模样。在各个谷部1b上,形成有由该基准圆周面构成的周侧面。另外,在各个谷部1b上,形成有开口于该谷部1b的周侧面的凹槽1c。此凹槽1c通过突起部1a的介在与相邻的凹槽1c设置在表里相反的圆板面上。即,在中间圆板切刀1的表里双方的圆板面上,每隔一个谷部1b就形成有一个凹槽1c。还有,在一方的圆板面上形成凹槽1c的谷部1b与另一方的圆板面上形成凹槽1c的谷部1b在圆周上互相交替的排列而配置。一般来说,这些凹槽1c与谷部1b的周长在圆周方向有基本上相同的幅度,同时,在板压方向上有中间圆板切刀1的板厚度的大约一半的深度的,形成在中间圆板切刀1的圆板面上的槽。凹槽1c的周侧面一侧开口于在谷部1b,与此同时,中间圆板切刀1的半径方向上的凹槽1c的幅度从周侧面部向轴心的方向上具有一定的长度。
上述的数枚中间圆板切刀1,通过没有图示的隔板等,分别与中间圆板切刀1的厚度大致上相同的间隔相隔开排列在相同的回转轴上固定而形成圆板切刀辊2。然后,如图8所示,像这样两根圆板切刀辊2上下(或者是左右)相对而配置。沿着金属板搬送导轨5,通过铅板3在此中间穿过而形成无数的锯齿状狭缝3a(而且圆板切刀辊2并不限定于2根,也可以使用3根以上)。此时,如图9(a)及(c)所示,上下的中间圆板切刀1的各自的谷部1b配置在相互稍微重合的高度的位置,同时,为使下方的各个中间圆板切刀1之间可以夹着上方的各个中间圆板切刀1,在轴的方向上错开半个间距而配置。还有,如图9(a)所示,在下方的中间圆板切刀1上,当一方的侧面(在图中的右侧)的圆板面上形成凹槽1c的谷部1b到达上端时,为了使在上方的中间圆板切刀1上,另一方的侧面(在图中的左侧)的圆板面上形成凹槽1c的谷部1b可以到达下端,而调整回转方向的位相。因此,如图9(b)所示,当下方的中间圆板切刀1的凸起部1a到达上端时,上方的中间圆板切刀1的凸起部1a刚好到达下端。还有,如图9(c)所示,在下方的圆板切刀1上,另一方的侧面(在图中的左侧)的圆板面上形成凹槽1c的谷部1b到达上端时,在上方的中间圆板切刀1上,一方的侧面(在图中的右侧)的圆板面上形成凹槽1c的谷部1b刚好到达下端。
如上所述,两个圆板切刀辊2相对组合而成的装置,称之为圆板切刀群。在圆板切刀群的两端,分别配置有终端圆板切刀4(在图9中下侧的圆板切刀辊2的两侧分别设置有终端圆板切刀4)。在此终端圆板切刀4上,如图10,图11所示,周边部的凸起部4a和谷部4b是互相交替而配置的。还有,虽然谷部4b和在此谷部4b中形成的凹槽4c的构成是与中间圆板切刀1的谷部1b和1c相同的,但是在凸起部4a上,则在其基准圆周面上形成周侧面。也就是说,在这终端圆板切刀4上,凸起部4a并不向外周方向呈角状的凸起,谷部4b也是与4a相比并没有形成相对的凹陷的形状。这种终端圆板切刀4,为了使在上方的圆板切刀辊2的两端的中间圆板切刀1的外侧相邻接,而并列的配置在下方的圆板切刀辊2的两端。
在有上述构成的圆板切刀群的中间,沿着金属板搬送导轨5通过铅板3时,如图9(b)及图8所示,通过上下的中间圆板切刀1的凸起部1a的互相重合而切断铅板3。这个结果就是在铅板3上形成狭缝3a。还有,在铅板3的宽度方向上在相互邻接的复数个的狭缝3a之间形成的细长的棂条3b,被上下的凸起部1a挤压而交互的在铅板3的板面向上下成角形突起。如图9(a),(c)及图8所示,上下的中间圆板切刀1的各自的凹槽1c互相背对的与谷部1b相邻接的部分,通过谷部1b的各自的周侧面的稍微重合使铅板3被切断而形成连续的狭缝3a。一方面,各自的凹槽1c的相对面的与谷部1b相邻接的部分,由于凹槽1c使谷部1b的各自的周侧面不相重合的原因,而使铅板3不被切断。因此,狭缝3a中间不相连接而形成结节部3c。也就是说,在铅版3上形成的狭缝3a,被突起部1a挤压成角形的棂条3b长度为2个突起部的长度,在结节部3c处中断。该狭缝3a和结节部3c互相交替在行进方向上连续的形成。还有,在铅板3的宽度方向上向邻接的狭缝3a中,因为该结节部3c是在错开半个间距的位置上形成的,所以这些狭缝3a在如图8的圆内的平面图所示形成锯齿状。
如图9(b)所示,在下方的圆板切刀辊2的终端圆板切刀4的突起部4a,和位于上方的圆板切刀辊2的两端的中间圆板切刀1的突起部1a互相重合。由此,在它们中间铅板3被切断而形成狭缝3a,棂条3b向下方成角形突出。还有如图9(a)及(c)所示,在下方的两端的终端圆板切刀4的谷部4b和上方的两端的中间圆板切刀1的谷部1b中,在凹槽4c和凹槽1c的互相背对的相邻接的部分(图9(a)中的右端,图9(c)的左端)上,谷部4b和1b也是稍微重合的。由此可以使得铅板3被切断而使狭缝3a连续的形成。但是,下方的两端的终端圆板切刀4的谷部4b和上方的两端的中间圆板切刀1的谷部中,在凹槽4c和凹槽1c的在对向面侧形成的互相对面的相邻接的部分(图9(a)中的左端,图9(c)的右端)上,通过凹槽4c及1c谷部4b和1b的各自的周侧面不互相重合。因此使得铅板3不被切断而形成与结节部3c同样的终端结节部3d。只是,在终端结节部3d的外侧一端并没有形成狭缝3a,所以终端结节部3d与铅板3在宽度方向的两端部上形成的边缘部3e直接相连接。
如上所述形成有复数个的狭缝3a的铅板3,在后工序中向宽度方向的两侧展开。结果如图12所示,这些狭缝3a展开成网格状。也就是说,各个结节部3c或终端结节部3d通过棂条3b而相连接形成栅体。还有,实际上在展开时,由于受到棂条3b的牵拉,各个结节部3c是向着棂条3b的扭转方向倾斜的,在图12中,这样的扭转被省略,只是作了模式性的表示。
另外,在上面的记述中,论述的是终端圆板切刀4设置在下方的圆板切刀辊2的两端的场合,终端圆板切刀4即使是设置在上方的圆板切刀辊2的两端也是可以的,也可以是其中一方设置在下方的圆板切刀辊2上,而另一方则设置在上方的圆板切刀辊2上。
另外,也有复数个的圆板切刀辊2设置在相同的回转轴上,或者也有一对的回转轴上设置有复数个的圆板切刀群的场合。通过这样的设置,可以使同时在复数列的位置上形成栅体成为可能。在这种场合,分别在各自的圆板切刀群的两端设置有终端圆板切刀4。
如图9(a)及(c)所示,上述铅板3的结节部3c或终端结节部3d的在宽度(图的左右)方向的两侧,通过凹槽1c或4c互相面对的中间圆板切刀1的谷部1b或终端圆板切刀4的谷部4b而受到了上下相反方向的挤压。因此,在结节部3c或终端结节部3d上,在宽度方向上发生了铅板3的厚度以上的向上下方向的较大的变形。还有,在结节部3c或终端结节部3d上,在长度方向上并列的二个狭缝3a之间的部分,由于这一变形而被拉伸而变薄。
如上所述,使用通过现有的回转式扩展器而制造的现有的回转式拉胀栅体的铅蓄电池在反复进行充放电时,会在栅体的终端结节部3d处发生集中性的腐蚀的问题。其结果是使本来由于展开而被拉伸而已经变薄的终端结节部3d的具有导电性能部分的横断面面积,由于腐蚀而更容易变小,因此发生栅体的集电性能的低下的问题。更有当终端结节部3d的具有导电性能部分的横断面面积的减少,充放电的电流密度变大而增大了热量的发放。因此,就会有所谓的在这一部分溶断的可能性变大的问题点。特别是,在两侧的边缘部3e中,和形成进行极板的集电的耳部的一侧的边缘部3e相连接的终端结节部3d中的数个发生这样的破断的话,没有形成耳部一侧的边缘部3e从电极下至向不与隔离板相对的位置,从而会有发生极性相异的电极之间的短路的问题点。上述的栅体的腐蚀,与负极相比,在正极上已经成为更加非常深刻的问题。
如上所述的在栅体的终端结节部3d部位发生集中性的腐蚀的原因还不是很明白,但是有如以下的推测。在栅体中,通过圆板切刀群在形成狭缝3a的工序及其后的扩展工序中,发生较大的歪斜的部分是终端结节部3d及结节部3c。在这些中间,结节部3c在展开时受到棂条3b的牵拉,而向棂条3b的扭转方向倾斜。因此,正由于这部分的倾斜,而使展开时在结节部3c处形成的歪斜受到了抑制。相对于此,由于终端结节部3d是与边缘部3e相固定的,在展开时基本上不可能向棂条3b的扭转方向发生倾斜。这个结果,在展开时,在终端结节部3d上,发生了比不是终端的结节部3c更大的歪斜,和细微的龟裂。作为这个结果,可以认为就是在电池的充放电时,在这个部位首先发生了腐蚀。
还有,与在栅体上发生的腐蚀问题有区别的是,当使用在移动体等中的电池受到振动的场合,通过振动产生疲劳而在栅体上有产生破断的问题。在这种场合,也和腐蚀的场合相同,在容易发生较大的歪斜,和细微的龟裂的终端结节部3d的部位,容易发生破断。在铅蓄电池中,通常由于负极与正极相比形成的厚度更薄,因此与正极相比负极的栅体薄而且机械性的强度弱。其结果是由于振动而产生疲劳的问题与正极相比在负极上更加深刻。

发明内容
本发明是为了对应这样的情形而作出的。
根据本发明的第一个发明,是以通过设置有终端圆板切刀的圆板切刀群的回转式扩展器,在从薄板制成的栅体而形成的用于电池极板的栅体的制造法中,在上述终端圆板切刀的外周部上,在上述终端圆板切刀上设置有在厚度方向贯通的切口部为特征的。
根据第1个发明,由于在栅体的终端结节部的腐蚀等引起的破断是可以得到抑制的。
本发明的第2个发明,是以在第1个发明的上述用于电池极板的栅体制造法中,上述终端圆板切刀的突起部,是从上述圆板切刀群的基准面,向具有上述终端圆板切刀的圆板切刀辊相对的圆板切刀辊一侧,相对于上述薄板的厚度的30%以上突出为特征的。
在这里所谓的突出量,是指在终端圆板切刀的突起部中,离终端圆板切刀的回转轴最远的部位,在终端圆板切刀旋转时,从圆板切刀群的基准面突出最高时的突出量。
还有,在本明细书中记述的,所谓的圆板切刀的基准面是指,在互相成对的圆板切刀辊的金属板的搬送导轨一侧和被搬送过来的薄板一侧相区别的场合,在金属板搬送导轨一侧的圆板切刀辊上设置有终端圆板切刀的场合(图1的场合)中,意味着由其导轨面5a形成的假想基准面6。另一方面,在薄板一侧的圆板切刀辊上有终端圆板切刀的场合中,意味着由导轨面5a形成的假想基准面向薄板一侧平行移动了薄板厚度距离的一个面。因此,在圆板切刀群的两端,在不同的圆板切刀辊上设置终端圆板切刀,其两端就会有不同的基准面。
根据第2个发明,使在充放电后其栅体的终端结节部上不易发生破断的电池的制造成为可能的栅体的制造是可能的。
本发明的第3个发明,是以在第2个发明的上述用于电池极板的栅体制造法中,上述终端圆板切刀的突起部,是从上述圆板切刀群的基准面,向具有上述终端圆板切刀的圆板切刀辊相对的圆板切刀辊一侧,相对于上述薄板的厚度的70%以上突出为特征的。
在这里所谓的突出量,是与第2个发明的场合同样的。
根据第3个发明,使在充放电试验后其栅体的终端结节部上更不易发生破断的电池的制造成为可能的栅体的制造是可能的。
根据本发明第4个发明,是以在第1个发明的上述用于电池极板的栅体制造法中,从上述圆板切刀群的基准面,向具有上述终端圆板切刀的圆板切刀辊相对的圆板切刀辊一侧突出的上述终端圆板切刀的突起部的高度,相对于上述薄板的厚度为110%以下突出为特征的。
在这里的所谓的突出的高度,是指在终端圆板切刀的突起部中,离终端圆板切刀的回转轴最远的部位,在终端圆板切刀旋转时,从圆板切刀群的基准面突出最高时的突出量。
根据第4个发明,可以使圆板切刀群的寿命延长。
根据本发明第5个发明,是以在第1个发明的上述用于电池极板的栅体制造法中,上述切口部的底部,是位于相对于上述圆板切刀群的基准面,具有上述终端圆板切刀的圆板切刀辊一侧为特征的。
这里所说的「位于相对于上述圆板切刀群的基准面,具有上述终端圆板切刀的圆板切刀辊一侧」,也包含了与上述圆板切刀群的基准面向一致的场合。
根据第5个发明,可以进而抑制栅体的终端结节部的变形。只是,在不依存于第5发明的第1发明中,与现有技术相比,是可以充分的抑制栅体的终端结节部的变形的。上述的切口部的底部,从上述圆板切刀群的基准面,向具有上述终端圆板切刀的圆板切刀辊的相反对的一侧稍微突出一点的场合等是相当于此的。
根据本发明第6个发明,是以在第1个发明的上述用于电池极板的栅体制造法中,上述终端圆板切刀的突起部中,至少是与紧接上述切口的部位相连接,随着沿终端圆板切刀的回转轴,向上述圆板切刀群的外侧方向前进时,形成向上述回转轴靠近的倾斜面为特征的。
根据第6个发明,是可以抑制栅体的终端结节部的变形的。
根据本发明第7个发明,是以在第6个发明的上述用于电池极板的栅体制造法中,上述外周部上存在州侧面为特征的。
根据第7个发明,是可以抑制终端圆板切刀上发生缺口的。
根据本发明第8个发明,是以在电池的制造方法中,使用通过第1个的发明而制造的用于电池极板的栅体为特征的。
根据第7个发明,是可以制造在栅体的终端结节部位上,由于腐蚀等也不容易发生破断的电池的。


图1表示了本发明的一实施形态,是表示通过上下的圆板切刀辊的圆板切刀在铅板上形成狭缝的过程的部分扩大纵切面的正面图。
图2表示了本发明的一实施形态,是表示终端圆板切刀的构成的侧面图。
图3表示了本发明的一实施形态,是表示终端圆板切刀的构成的部分扩大的斜视图。
图4是表示了本发明的一实施形态,是表示在铅板上形成的狭缝展开后的栅体上终端结节部附近的部分扩大斜视图。
图5是表示了本发明的一实施形态,是表示使用配置谷部的周侧面在比导轨的上面更低的下侧的终端圆板切刀在铅板上形成狭缝的过程的部分扩大纵断面的正面图。
图6是表示了本发明的一实施形态,是表示使用别的形状的圆板切刀在铅板上形成狭缝的过程的部分扩大纵断面的正面图。
图7表示的是现有例,是表示圆板切刀和该圆板切刀的周缘部的构成的侧面图。
图8表示的是现有例,是表示在回转式拉胀加工中圆板切刀在铅板上形成狭缝的工序的侧面图。
图9表示的是现有例,是表示通过上下圆板切刀辊的圆板切刀在铅板上形成狭缝的过程的部分扩大纵断面的正面图。
图10表示的是现有例,是表示终端圆板切刀的构成的侧面图。
图11表示的是现有例,是表示终端圆板切刀的构成的部分扩大的斜视图。
图12表示的是现有例,是表示在铅板上形成的狭缝展开后的栅体的终端结节部附近的部分扩大斜视图。
具体实施例方式
以下,参照图面就本发明的实施形态给予说明。
图1~图6是表示本发明的一实施了例。图1是表示通过上下的圆板切刀辊的圆板切刀在铅板上形成狭缝的过程的部分扩大纵切面的正面图。图2是表示终端圆板切刀的构成的侧面图。图3是表示终端圆板切刀的构成的部分扩大的斜视图。图4是表示在铅板上形成的狭缝展开后的栅体上终端结节部附近的部分扩大斜视图。图5是表示了本发明的别的一实施形态,是表示通过上下的圆板切刀辊的圆板切刀在铅板上形成狭缝的过程的部分扩大纵切面的正面图。更加还有图6也是表示了本发明的别的一实施形态,是表示设置在中间圆板切刀的谷部的凹槽的形状不同的场合的部分扩大纵断面的正面图。另外,与图7~图12中表示的现有例中具有同样功能的构成部件上标有相同的号码。
在本实施形态中,首先,就用于制造铅蓄电池极板用的栅体的回转式扩展器加以说明。在此回转式扩展器中,如图8所示,在上下的圆板切刀辊2之间,通过沿着没有图示的金属薄板搬送导轨5的导轨面5a穿过铅板3,在铅板3上形成锯齿状的狭缝3a。上方的圆板切刀辊2是与现有例具有相同的构造。还有,下方的圆板切刀辊2中的复数个的中间圆板切刀1的两端处设置有终端圆板切刀4的构成也是与现有例相同的。但是,该终端圆板切刀4的构成是和现有例不一样的。
在本实施形态的终端圆板切刀4中,如图2及图3所示,在其周缘部互相交替地设置有突起部4a和谷部4b方面,使与现有例相同的。但是,与中间圆板切刀1的场合不同,终端圆板切刀4上的突起部4a的形状并不都是角状的。在图2及图3的例中,终端圆板切刀4的突起部4a是以终端圆板切刀4的轴心为中心,由具有一定的半径的基准面而成的周侧面来形成的。这样,在该突起部4a的中间位置上,则是谷部4b。在谷部4b(终端结节部的形成部)上,并不形成象现有例那样的凹槽4c,而是在比两侧相邻接的突起部4a更靠近轴心处更加凹陷,形成在终端圆板切刀4的厚度方向上贯穿的缺口部4d。也就是说,在图2及图3的例中,在终端圆板切刀4的周缘部上,除缺口4d以外的部分,就相当于突起部4a。还有,根据本实施形态的终端圆板切刀4的谷部4b的间隔,是如图7所示的中间圆板切刀1的谷部1b或如图10所示的现有的终端圆板切刀4的谷部4b的间隔的2倍。换言之,本实施形态的谷部的4b,在中间圆板切刀1的谷部1b或者现有的终端圆板切刀4的谷部4b当中,在圆板切刀的同一个面上存在的凹槽1c或4c的半数的谷部1b或4b只有在相同的位置上存在。
还有,缺口4d的底部,并不限定于如图所示的基本上与基准圆周面相平行面上,也可以是面向终端圆板切刀4的某一个面的具备有向着轴心的锥形面上,该锥形面可以是平面或曲面,也可以是这些的组合形状。
就这样,通过缺口部4d在终端圆板切刀4的厚度方向上的贯通,与如图9所示的现有技术不一样,在终端结节部3d处产生的变形得到了抑制。因此,在终端结节部3d上,在长度方向上并列的两个狭缝3a之间的部分,由于被拉伸而变薄的现象受到了抑制。这个结果,使得集电性能的低下,或者是发生断裂的现象得到抑制。更加,随着在终端结节部3d处发生的变形得到抑制,扩展时的细微的龟裂的发生也得到了抑制。因此,在终端结节部3d处发生集中的腐蚀现象也得到了抑制。
还有,在图3中的终端圆板切刀4的前面(A面),为到达形成突起部4a的周侧面为止的平面,在突起部4a的近旁也没有成为斜面。与此相对,相反一侧的面(B面)则在突起部4a的近旁成为斜面。只是,本发明并不限定于这样的场合,并没有必要在图3的终端圆板切刀的B面的突起部4a的近旁全部成为斜面。在突起部4a中,只是在谷部4b的近旁存在着斜面的话就够充分了。
在上述的例中,突起部4a是从周侧面形成的,本发明并不限定于这样的场合。如果在不存在后侧面,图3中的突起部4a近旁的斜面达到图3中A面处的场合,也可以得到本发明的效果,相当于本发明。像这样的例,记载在图1(b)中。但是,由于终端圆板切刀不易缺口,所以如图3所示,存在有周侧面的情形是理想的。
具有上述构成的终端圆板切刀,为使之与上方的圆板切刀辊2的两端的通常的中间圆板切刀1的更加外面的一侧向邻接,而被配置在下方的圆板切刀辊2的两端(在本发明中的终端圆板切刀4的配置,与现有技术相同,并不只是限定于这样的场合)。还有,为使在终端圆板切刀4上成为终端结节部形成部的谷部4b,和通过在其上端的铅板3的介在与相对的上方的圆板切刀辊的中间圆板切刀1的谷部1b相重合,终端圆板切刀4的回转方向的位相被调整了。
铅板3是沿着金属板搬送导轨5的导轨面5a被搬送过来,在这些上下的圆板切刀辊2的中间穿过。
在现有的终端结节部3d(图9(a)的左侧,图9(c)的右侧)的一侧(图9(a)的右侧,图9(c)的左侧)的纵切面,正如图9所示,相对于根据金属板搬送导轨5的导轨面5a而形成的假想基准面6来说是在下侧。也就是说,终端结节部3d是比根据导轨面5a而形成的假想基准面6还要在下方,相当于金属板3的厚度的量发生了变形。如图12所示,终端结节部3d不与其后由于扩展而成的金属板3形成同一个平面。
相对于此在本实施形态中,在终端圆板切刀4上的成为终端结节部形成部的谷部4b的缺口部4d的底部,对于圆板切刀群的基准面,位于具有该终端圆板切刀的圆板切刀辊2的一侧。即是,在图1中,对于圆板切刀群的基准面,底部不从下面露出到上面。但是,在终端圆板切刀4是配置在图的上侧的圆板切刀辊2的一侧的场合,对于圆板切刀群的基准面,底部不从上面露出到下面。这样,底部,相对于圆板切刀群的基准面,通过位于具有终端圆板切刀的圆板切刀辊2一侧,而使金属板在穿过圆板切刀群时形成的终端结节部3d不会受到来自其底部的挤压。因此,在终端结节部3d上不容易发生变形。
还有,使终端圆板切刀4的突起部4a的周侧面(最外周部)相对于上述的圆板切刀群的基准面,位于与具有终端圆板切刀的圆板切刀辊2相对的圆板切刀辊2的一侧。也就是,在图1中的周侧面,相对于圆板切刀群的基准面,从下面向上露出。但是,在终端圆板切刀4配置在图的上方的圆板切刀辊2的一侧时,相对于圆板切刀群的基准面,周侧面从上面向下露出。由此,如图1及图4所示,终端结节部3d的变形得到了抑制。
根据如上所述的发明,终端结节部3d的变形得到抑制的样子,被表示在图1(在(a)中为左侧,在(c)中为右侧)及图4中。
还有,在图1的(a)及(c)中,终端圆板切刀4的谷部4b的间隔,是与在图7中所示的中间圆板切刀1的谷部1b,或者是如图10所示的现有的终端圆板切刀4的谷部4b的间隔相等的。即使在这样的场合,也可以通过调节相对的中间圆板切刀1的刀刃的高度,而使通过本发明来进行栅体的制造也是可能的。但是,终端圆板切刀4的谷部4b的间隔,希望是如图7所示的中间圆板切刀1的谷部1b,或者是如图10所示的现有的终端圆板切刀4的谷部4b的间隔2倍。也就是说,位于在图1(a)的右侧及图1(c)的左侧的终端圆板切刀4的位置与其在缺口部4d,还不如在突起部4a处较为理想。
在如上所述的本发明的上下圆板切刀辊2之间,当铅板3穿过时,其上下的中间圆板切刀1的各自的谷部1b互相重合的场合,如图1(a)及(c)所示,通过相邻接的上下中间圆板切刀1中的凹槽1c的互相背对的部分而使铅板3被切断形成狭缝3a。另一方面,在各自的凹槽1c互相面对的部分,铅板3不被切断而形成结节部3c。
在终端圆板切刀4的谷部4b的终端结节部形成部中,即是,在互相面对的圆板切刀辊2的中间圆板切刀1的凹槽1c和与之相面对的部分(在图1(a)中的左端,图1(c)中的右端),与铅板3的边缘部3e处相连接的终端结节部3d被形成。终端结节部3d是在铅板3的宽度方向的一方(在图1(a)中的左方向,图1(c)中的右方向)与边缘部3e相连接的。还有,终端结节部3d的另一端,是被与具有终端圆板切刀4的该圆板切刀辊2相对的圆板切刀辊2上的最外端的中间圆板切刀1的谷部1b,和具有终端圆板切刀4的该圆板切刀辊2的除去终端圆板切刀4后最外端的中间圆板切刀1的谷部1b所切断的部分。另外,在不是最外端的结节部3c上,与现有的同样,一方的端部与他方的端部分别受到了来自上下方向的挤压而被切断,因此在上下的方向上发生了100%的薄板厚度分的变形。但是,在终端结节部3d上,由于终端圆板切刀4的谷部4b的缺口部4d的底面,相对于圆板切刀群的基准面,是位于与具有终端圆板切刀的该圆板切刀辊2相对面的圆板切刀辊2的一侧,而没有发生变形。
在终端圆板切刀4的谷部4b中,不是终端结节部形成部的谷部4b,也就是,和与之相对的圆板切刀辊2的中间圆板切刀1的谷部1b的凹槽1c的背部相对的谷部4b(在图1(a)中的右端,在图1(c)中的左端)上,在与谷部1b之间铅板3的边缘部3e的端部被切断而形成狭缝3a。
当在上下的中间圆板切刀1的各自的突起部1a互相重合的场合,如图1(b)所示,在互相邻接的上下中间圆板切刀1之间铅板3被切断而形成狭缝3a。还有,狭缝3a之间的棂条3b则被这些中间圆板切刀1的突起部1a向上下方向挤压。也就是说,棂条3b是与现有的同样,沿着铅板3的搬送方向向上下的方向被挤压。还有,在铅板3上,与终端圆板切刀4的突起部4a相接的部分,在与之相对的圆板切刀辊2的中间圆板切刀1之间被切断而成为边缘部3e的端部。此时,根据不同场合,由于此突起部4a,切断面移动了薄板厚度的100%的距离。
如上所述,形成有复数个狭缝3a的铅板3,在回转式扩展加工的后工序中,在宽度方向上向两侧被扩展。其结果,如图4所示,这些狭缝3a被展开成网格状,通过从各个结节部3c或终端结节部3d向斜方向拉出的棂条3b的连接而形成栅体。还有,图4,也是和图12同样,只是模式性的表示,结节部3c或棂条3b的扭转被省略了。
根据上述的构成,没有了在铅板3上的终端结节部3d的上下方向上的变形。正因为如此,向终端结节部3d处的应力的集中得到了缓和。因此,即使由于展开时棂条3b被向斜方向牵拉后,在终端结节部3d处也不易发生腐蚀或者是发热。结果是在终端结节部3d处的破断也难于发生。同时,由于在终端结节部3d处没有发生变形,因此与现有例不一样,终端结节部3d并没有变薄,这也产生了抑制破断的效果。所以,由于栅体的集电性能的低下而引起的铅蓄电池的容量的大幅度的低下,或者是由于栅体的变形而引起的短路得到了抑制。
还有,在终端圆板切刀4相连接的中间圆板切刀1(图1中的上侧的切刀辊2的两端的切刀)上,为了不使终端结节部3d发生变形,中间圆板切刀1的突起部1a或者是谷部1b的形状,希望分别与其他的中间圆板切刀1的形状不一样。
还有,在上述实施形态中,说明了设计在终端圆板切刀4的谷部4b的缺口部4d的底部,是与圆板切刀群的基准面一致的场合。但是,如图5所示,即使底部与上述基准面之间存在有间隙也是可以的。其他如设计在中间圆板切刀1的谷部1b处的凹槽1c的形状,不是如图1或图5所示的圆锥状,而是如图6所示的阶梯状也是可以的。
还有,上述的实施形态是以终端圆板切刀4位于下方的圆板切刀辊2的两端的场合为例加于说明的,这些终端圆板切刀4的一方或者是双方位于上方的圆板切刀辊2的一端或者两端也是可以的。更有使用2根成对的圆板切刀辊2的情形。比如,在3根圆板切刀辊2的组合之间穿过铅板3的场合也是有的。
还有,在上述实施形态中,记述的是与终端结节部3d连接的棂条3b和只与结节部3c连接的棂条3b形成有同样粗细的场合,与终端结节部3d连接的棂条3b比只与结节部3c连接的棂条3b粗也是可以的。通过这样的构成,形成得较粗的棂条3b的破断得到了抑制。
还有,在上述实施形态中,说明的是铅板3被加工成用于铅蓄电池极板的栅体被制造的场合,如果是在极板的集电基材使用同样的栅体的话,本发明并不限定于铅蓄电池,也适用于任意的电池。根据此电池的种类,在栅体的制造中可以使用适当的材质的金属薄板。
<实施例1>
除图3中所示的使用了在外周部上具有周侧面的终端圆板切刀4以外,通过与图1中记载的相同的回转式扩展器,从厚度为1.8mm的铅板形成了栅体。其结果是如图4所示,在终端结节部3d处没有发生变形,因此制造成了终端结节部的全体基本上与铅板的厚度相同的栅体。
<实施例2>
除了使终端圆板切刀4的基准圆周面(终端圆板切刀4的突起部4a)的,从圆板切刀群的基准面向与具有该终端圆板切刀的切刀辊相对的切刀辊侧的突出量,变化了相对于铅板厚度的50~100%的范围之外,与实施例1同样根据本发明制造了栅体。还有,在根据上述方法而制造的栅体上,根据常规方法充填了正极活性物质的,熟成,干燥后作为正极。把此正极和根据常规方法制造的负极及以微孔性的聚乙烯为主体的隔膜相组合,制作了在9.6A放电时的容量为48Ah的汽车用铅蓄电池(6个电池通过串联连接成具有12V前后的电压)。在此电池中注入规定比重的规定量的稀硫酸,进行化成后使之完成成为电池。
对狭缝后的终端结节部的纵断面的进行观察,测定最薄的部分的厚度,相对于金属薄板的厚度的此最薄部分的厚度作为薄板的厚度比。如果终端结节部上没有发生变形的话,薄板的厚度比为100%。另一方面,在电池上,以5A时充电5小时和在20A时放电1小时为一个循环,42℃时进行了寿命循环试验。在这寿命循环试验中,每进行25个循环后,在9.6A时进行连续放电直至两端的电压为10.2V为止,然后确认其容量。此容量与循环数的关系如曲线图所示,当电池的容量为24Ah以下时的循环数为电池的寿命数。除此之外,在与上述的寿命循环试验相同的条件下,对已进行300循环充放电的电池进行解体,对终端结节部3d处的破断率进行了调查。这些试验结果如表1所示。
(表1)

从表1的结果可以看到,当终端圆板切刀4的基准圆周面(终端圆板切刀4的突起部4a)的,从圆板切刀群的基准面,向与具有该终端圆板切刀的切刀辊相对的切刀辊侧的突出量在70%以上的场合,300循环后的终端结节部的破断率得到了显著的改善。
<实施例3>
除了使终端圆板切刀4的基准圆周面(终端圆板切刀4的突起部4a)的,从圆板切刀群的基准面向与具有该终端圆板切刀的切刀辊相对的切刀辊侧的突出量,变化了相对于铅板厚度的0~120%的范围之外,与实施例1同样根据本发明制造了栅体。通过此制造,到在终端圆板切刀上发生缺口为止的圆板切刀群的工作时间作为终端圆板切刀的寿命。其寿命试验结果如表2所示。
(表2)

从表2的结果可以知道,当终端圆板切刀4的基准圆周面(终端圆板切刀4的突起部4a)的,从圆板切刀群的基准面,向与具有该终端圆板切刀的切刀辊相对的切刀辊侧的突出量在110%以下的场合,终端圆板切刀的寿命时间得到了显著的提高。
<实施例4>
除了在终端圆板切刀4的基准圆周面(终端圆板切刀4的突起部4a)的,从圆板切刀群的基准面,向与具有该终端圆板切刀的切刀辊相对的切刀辊侧的突出量相对于铅板的厚度设定在50%和,形成与终端圆板切刀4的突起部4a相连接的,随着沿终端圆板切刀的回转轴向圆板切刀群的外侧方向前进而向回转轴靠近的倾斜面(图3的场合),及虽不形成倾斜面,但突起部4a是由与终端圆板切刀4的厚度具有相同宽度的周缘部形成的场合的两者以外,与实施例1同样根据本发明制造了栅体。使用这些栅体,进行了与实施例2相同的电池制作及试验。其结果如表3所示。
(表3)

从表3可以知道,在有与终端圆板切刀4的突起部4a相连接的倾斜面的场合,终端结节部3d的破断率得到了抑制。
<实施例5>
除了使终端圆板切刀4的基准圆周面(终端圆板切刀4的突起部4a)的,从圆板切刀群的基准面向与具有该终端圆板切刀的切刀辊相对的切刀辊侧的突出量,变化了相对于铅板厚度的0~50%的范围和,使用了没有形成与终端圆板切刀4的突起部4a相连接的,随着沿终端圆板切刀的回转轴向圆板切刀群的外侧方向前进而向回转轴靠近的倾斜面的终端圆板切刀4以外,与实施例1同样根据本发明制造了栅体。使用这些栅体,进行了与实施例2相同的电池制作及试验。其结果如表4所示。
(表4)

从表4的结果可以确认,当终端圆板切刀4的基准圆周面(终端圆板切刀4的突起部4a)的,从圆板切刀群的基准面,向与具有该终端圆板切刀的切刀辊相对的切刀辊侧的突出量在30%以上的场合,与在0%的场合相比较,铅蓄电池的寿命循环数及终端结节部的破断率得到了改善。
从以上的说明可以明白,根据本发明的电池极板用的栅体的制造法及电池的制造法,可以消除或者是抑制在栅体的终端结节部的变形。因此,在栅体的终端结节部的破断得到了抑制,在抑制了电池不良的发生的同时,也延长了电池的寿命。
如上所述,本发明使得在终端结节部的腐蚀或者破断得到了抑制,作为电池极板用的栅体的制造法是适合的。更有,作为电池的制造法也是适合的。特别是,作为铅蓄电池用的栅体的制造法及铅蓄电池的制造法是适合的。
权利要求
1.在通过具有具备终端圆板切刀的圆板切刀群的回转式扩展器,从薄板形成栅体的电池极板用栅体的制造法中,以在上述终端圆板切刀的外周部上,设置有在上述终端圆板切刀的厚度方向上贯通的缺口部为特征的,电池极板用栅体的制造法。
2.以上述终端圆板切刀的突起部是,从上述圆板切刀群的基准面,向与具有上述终端圆板切刀的圆板切刀辊相对的圆板切刀辊侧,相对于上述薄板厚度的30%以上突出为特征的,在第1项中记载的电池极板用栅体的制造法。
3.以上述终端圆板切刀的突起部是,从上述圆板切刀群的基准面,向与具有上述终端圆板切刀的圆板切刀辊相对的圆板切刀辊侧,相对于上述薄板厚度的70%以上突出为特征的,在第2项中记载的电池极板用栅体的制造法。
4.以从上述圆板切刀群的基准面,向与具有上述终端圆板切刀的圆板切刀辊相对的圆板切刀辊侧的,上述终端圆板切刀的突起部的突出量是,在相对于上述薄板厚度的110%以上为特征的,在第1项中记载的电池极板用栅体的制造法。
5.以上述缺口部的底部是,相对于上述圆板切刀群的基准面,位于具有上述终端圆板切刀的圆板切刀辊侧为特征的,在第1项中记载的电池极板用栅体的制造法。
6.以在上述终端圆板切刀的突起部中,形成有至少与上述缺口部相接部位相连接的,沿终端圆板切刀的回转轴随着向上述圆板切刀群的外侧方向前进而向上述回转轴靠近的倾斜面为特征的,在第1项中记载的电池极板用栅体的制造法。
7.以周侧面是存在于上述外周部上为特征的,在第6项中记载的电池极板用栅体的制造法。
8.以使用根据在第1项中记载的制造法制造的电池极板用栅体为特征的,电池的制造法。
全文摘要
在通过具有具备终端圆板切刀的圆板切刀群的回转式扩展器,从薄板形成栅体的电池极板用栅体的制造法中,以在上述终端圆板切刀的外周部上,设置有在上述终端圆板切刀的厚度方向上贯通的缺口部为特征的。
文档编号B21D31/04GK1675786SQ0381872
公开日2005年9月28日 申请日期2003年8月8日 优先权日2002年8月9日
发明者藤原义臣, 西田忠司 申请人:日本电池株式会社
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