JP2005197103A - 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、質量の大きな大型の極板群を電槽内に途中まで挿入した後で、極板群の両側面の押圧挟持を解除したとき、極板群がその自重で落下することを防止し、電槽内の所定位置に収納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。
【解決手段】 極板群１の上方に設けた昇降自在の保持部材１０，１０により極板群１の正，負極ストラップ１ａ，１ｂを懸垂保持した状態で、該極板群１を電槽２内に完全に挿入する。
【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，負極板の所望枚数をセパレータ又はリテーナーマットを介して交互に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、極板群の両端板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、質量の大きな大型の蓄電池の製造に、上記従来の極板群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、極板群の挟持を最終まで維持して電槽内へ完全に挿入することができず、その挿入過程で、その把持を解除したときは、質量の大きな大型の極板群の場合はその自重により電槽の底部に落下するので、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い不良な蓄電池に組み立てられる問題が発生する。
本発明は、これらの課題を解決し、質量の大きな大型の極板群を電槽内へ完全に挿入する場合でも、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、極板群の上方に設けた昇降自在の保持部材により極板群の正，負極ストラップを懸垂保持した状態で、該極板群を電槽内に完全に挿入することを特徴とする。

本発明の上記の挿入方法により、質量の大きな大型の極板群はその挿入作業の途中で、その自重により落下することなく電槽内へ最終まで完全に挿入でき、電槽内の所定位置に安定良好に収納することができ、上記した従来の不都合が解消される。また、極板群の中には、負極板にのみ１本の足を備え、正極板には足を有しないものを交互に積層して成るものがあるが、下記するように、挿入作業に当たり、この極板群を先ず、ベースプレート上に置いたときに極板群は傾いた状態に置かれるが、本発明によれば、該左右の保持部で正，負極ストラップを保持した状態で極板群を吊るし上げられ傾きのない懸垂状態となるので、上記の挿入作業により電槽内へ正しい姿勢で円滑に挿入することができる。

次に、本発明の実施の態様の１例を以下に説明する。
密閉形鉛蓄電池用の質量の大きな大型の極板群は、常法により、正極板と負極板の多数枚をセパレータとしてリテーナーマットを介して交互に積層し、その積層体の上方に且つその幅方向の左右に突出する正，負極耳列を夫々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，負極柱を設立して重量の大きい大型の極板群を構成する。
本発明の極板群の挿入に当たり、先ず、この極板群を前進位置に在るベースプレート上に載置した後、その上方に突出し且つ左右に配設された正，負極ストラップをその上方に設けた支持枠体に支持され、且つ押圧シリンダーなどの昇降装置により昇降自在の少なくとも一対の保持部材で保持した後ベースプレートを退去させるときは、該保持部材により極板群は懸垂状態に保持される。
次いで、この懸垂状態の極板群をその直下の昇降台上に載置した電槽を上昇させてその下端部を電槽の上端開口部に挿入する。この場合、極板群の下端部の電槽への挿入を容易且つ円滑に行うため、極板群の両側面の下端部を左右一対の下部シリンダーで押圧し、その下端部の厚さを電槽の上端開口部のその厚さ方向の口径よりも僅かに小さく圧縮した状態として挿入することが好ましい。
次いで、極板群の両側面の上部を左右一対のの上部シリンダーで押圧挟持した後、前記の左右の下部シリンダーによる下端部の押圧を解除した状態で電槽を上昇させ、極板群を挿入し、極板群を電槽内に深く挿入する。この状態で、上記の左右一対の上部シリンダーによる押圧挟持を解く。本発明によれば、解いた後でも、極板群の正，負極ストラップは保持部材で懸垂保持されているので、その大型の極板群はその自重で電槽の底部に落下することはない。
次いで、押圧シリンダーを下動させ、その保持部材で極板群の正，負極ストラップを下方へ押圧して極板群を電槽の底部まで完全に押圧挿入して、挿入作業を完了する。かくして、極板群が電槽内に良好な状態で収納された蓄電池が得られる。
挿入完了後、保持部材による正，負極ストラップの保持を解き、押圧シリンダーをもとの位置まで上昇させ、次の挿入作業に備える。極板群が収納された電槽は、即ち、蓄電池は、次の作業工程へ搬送される。そして、次の挿入作業のため新たな空電槽を前進させたベースプレート上に載置し、再び上記の挿入方法で極板群の電槽への完全挿入が行われる。このようにして次々と良好な蓄電池が得られる。

上記の実施の態様例では、該支持枠体の位置を固定しておき、電槽を昇降自在とし、電槽２を上昇させて、押圧シリンダーの保持部材に懸垂保持された極板群を挿入するようにしたが、これに代わる実施の態様例として、逆に、支持枠体を昇降自在とし、電槽の位置を一定の位置において状態で、支持枠体を下降させて、保持部材に懸垂された極板群を電槽内に挿入するようにしてもよい。

図面で、１は２５枚の正極板Ｐと２６枚の負極板ＮをセパレータとしてのリテーナーマットＳを介して交互に積層して成る大型の極板群、１ａは正極板Ｐの耳ＰＹ列を接続する正極ストラップ、１ｂは負極板Ｎの耳ＮＹ列を接続する負極ストラップ、１ｃは負極柱、１ｄは正極柱、ＮＬは負極板Ｎの足を示す。このように構成した極板群１の重量は約５０Ｋｇであった。２は該極板群１の直下に位置する電槽を示す。
３は極板群１の両側面の下端部を当初は押圧する左右一対の下部シリンダーを示す。その各ピストン杆３ａの先端にガイド片３ｂを付設されている。この左右一対の下部シリンダー３，３は夫々垂直レール４，４上を昇降自在に取り付けられている。
５は上記下部シリンダー３，３より上方に設けられて極板群１の両側面１ｅ，１ｅの中間部を当初は押圧する左右一対の上部シリンダーを示す。この上部シリンダー５，５、前記の下部シリンダー３，３及び垂直レール４，４は、コ字状の支持枠体６の左右の垂直枠に取り付けられている。
７は極板群１の上方に位置して支持枠体６の水平枠の中央部に、後記する一対の保持部材を昇降自在とする昇降装置の１例として、下向きに取り付けられた押圧シリンダーを示す。該押圧シリンダー７のピストン杆７ａの先端に水平に取り付けられた基板８の下面には制御装置９と該制御装置９から下垂し、正，負極ストラップ１ａ，１ｂを懸垂保持する少なくとも一対の保持部材１０，１０とから成る極板群懸垂保持装置１１を具備する。該制御装置９は、機筺内に、図示しないが、極板群１の幅方向に延びる一対のスライドロッドとこれに貫通されたスライドベアリングとピストンシリンダーなどの往復動駆動装置とから成り、該一対のスライドロッドは一対の保持部材１０，１０をその上端に取り付けたスライドベアリング（図示しない）を介して懸垂せしめると共に、該往復動駆動装置により該一対の保持部材１０，１０が該一対のスライドロッド上を往復動走行せしめるようにした。該一対の保持部材１０，１０は、図示の例では杆状とし、その杆状の保持部材１０，１０の夫々の下端部に正，負極ストラップ１ａ，１ｂを夫々保持する保持部１０ａ，１０ａを設けた。図示の例では、該保持部１０ａ，１０ａは、次のように構成した。即ち、保持部材１０，１０の下端部の外側面から正，負極ストラップ１ａ，１ｂにその夫々の正極耳ＰＹ間のスペース及び負極耳ＮＹ間のスペースの位置において側方から嵌合するに足る間隔を存して平行に正，負極ストラップ１ａ，１ｂの幅と少なくとも同じ長さ延びる上下の水平板から成る。
かくして、該一対の保持部材１０，１０を互いに開拡する方向に往動させてその下端部の保持部１０ａ，１０ａを夫々対向する正，負極ストラップ１ａ，１ｂに嵌合せしめ、この状態から、押圧シリンダー７のピストン杆７ａを上動させることにより、一対の保持部１０ａ，１０ａの下部水平板は夫々対向する正，負極ストラップ１ａ，１ｂの下面と係合して、極板群１を吊り上げ懸垂保持するように作用する。押圧シリンダー７のピストン杆７ａを下動させるときは、一対の保持部材１０，１０は下降しその夫々の保持部１０ａ，１０ａの上部水平板は、その対向する正，負極ストラップ１ａ，１ｂの上面を押圧し、極板群１を押し下げるように作用する。

一般に、正極ストラップ１ａに対向する側の保持部材１０は、図示のように、正極ストラップ１ａの前部と後部で懸垂保持するように前後に夫々一対設ける。同様に、負極ストラップ１ｂに対向する側の保持部材１０も図示のように、負極ストラップ１ｂの前部と後部で懸垂保持するように前後に夫々一対設けるようにし、前部で前後左右４本の保持部材１０，１０，１０，１０で、４個所で極板群１を安定良好に懸垂保持したり、押し下げ作用が行われるようにすることが好ましい。従って、前記の制御装置９の一対のガイドレールも前後に配設されることゝなる。

懸垂保持される極板群１の直下には、図１に示すように、台１２を配置し、その台上に空の電槽２を載置する。台１２はその下方に設けたサーボモータ１３の正転又は逆転によりベルト１４を介し連結されたロータリーボールスクリュー１５を正転又は逆転させ、これにより台１２を昇降自在に可動し得るようにした。

次に挿入作業の１例を示す。
電槽２への極板群１の挿入作業を行うにあたっては、電槽２を台１２の所定位置に配置し、該電槽２の真上に、図面において直交する方向に前進後退動自在の仮想線で示すベースプレート１６を前進させ、この上に極板群１を載置する。
次に、押圧シリンダー７のピストン杆７ａを作動して前後に位置する各一対の、後退位置に在る保持部材１０，１０を、互いに開拡する外方に向け前進させ、その各下端の一対の保持部１０ａ，１０ａの上下板間の凹部空間内に正，負極ストラップ１ａ，１ｂを臨ませる。
この状態から、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１ｅ，１ｅの中間部を押圧挟持せしめた後、ベースプレート１６を後退させる。次に、下部シリンダー３，３のピストン杆３ａ，３ａを前進させ極板群１の両側面１ｅ，１ｅの下端部を押圧し、その下端部の厚さを電槽２の上端開口部２ａの対応する口径より少し小さくした状態で挟持する。この状態において、左右の下部シリンダー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の下面よりも下方へ垂れ下がった状態が得られる（図１参照）。
この状態から、サーボモータ１３を正転させ台１２を上昇させて電槽２の上端開口部２ａ内に左右のガイド片３ｂ，３ｂの下垂部を入れる。この状態で、下部シリンダー３，３のピストン杆３ａ，３ａを少し下げて押圧を解除する。次いで電槽２を更に上昇させる。然るときは、極板群１の下端部はガイド片３ｂ，３ｂに案内されて電槽２内に円滑に挿入される。
下部シリンダー３，３は夫々の垂直レール４，４に上下動自在に取り付けられているので、上昇する電槽２の口縁の両端はそのピストン杆３ａ，３ａとの係合を介して電槽２の上昇と共に上昇する。
所定の距離上昇した時点で、該下部シリンダー３，３のピストン杆３ａ，３ａを前進させ、極板群１の両端面を押圧挟持させる一方、上部シリンダー５，５のピストン杆５ａ，５ａを後退させて該上部シリンダー５，５による極板群１の押圧挟持を解除し、サーボモータ１３を逆回転させて台１２を下降させる。すると、下部シリンダー３，３は極板群１を押圧挟持した状態で一緒に下降する。
そして、再び上部シリンダー５，５で極板群１を押圧挟持する一方、再び下部シリンダー３，３を僅かに後退させ極板群１の押圧を解除した後、再び電槽２を上昇させて極板群１を更に挿入する。
この動作を１，２回繰り返し、電槽２が上昇し極板群１が電槽２内に深く挿入されている段階で、下部シリンダー３，３による極板群１の両端面１ｅ，１ｅの中間部の押圧挟持及び上部シリンダー５，５による極板群１の両側面１ｅ，１ｅの上端部近傍の押圧挟持を解除する。従来、この段階におけるこの上部シリンダー５，５による押圧挟持を解除したときは、大きな質量を持つ大型の蓄電池用極板群の場合は、その自重により電槽の底部に落下し、上記したような不都合を生じていた。然るに、本発明では、保持部材１０，１０により極板群１が懸垂保持されているので、その位置にとゞまっており、極板群１の落下は防止され、上記従来の不都合は解消される。
次に押圧シリンダー７を下動させてこれに伴い下降する該保持部材１０，１０により、その保持部１０ａ，１０ａの水平上板部を介して極板群１の正，負極ストラップ１ａ，１ｂの上面を押圧することを介し、極板群１を下降させ電槽２内の底部まで挿入する。かくして、極板群１を電槽２内の所定の位置に安定良好な状態で収納でき、良好な蓄電池を組み立てることができる。電槽２はその下部が幅狭に形成されているのが一般であるが、極板群１は上記のように、押圧シリンダー７により一対の懸垂保持部材１０，１０を介し正，負極ストラップ１ａ，１ｂの上面を押圧できるので極板群１全体を完全に電槽２内へ確実に挿入することができる。
挿入が完了した所で、各一対の保持部材１０，１０を極板群１の幅方向における内側へ後退動させてその保持部１０ａ，１０ａを正，負極ストラップ１ａ，１ｂから離脱させてその保持状態を解除し、次いで押圧シリンダー７をもとの位置へ上動させる。次いで、台１２をもとの位置へ下降させる。極板群１が収納された電槽２、即ち、蓄電池は次の工程へ移送させる一方、台１２上に新しい空の電槽２を所定位置に載置し、再びベースプレート１６を前進させてその上面に新たな極板群１を載置し、以降は、上記した要領で挿入作業を行い、大型極板群１の自重による落下なく、極板群１を完全に電槽２内に円滑に挿入でき、安定良好な蓄電池を次々と製造することができる。

上記実施例１では、電槽２を上昇させて電槽２内に極板群１を挿入するようにしたが、これに代わり、電槽２を上昇させることなく、極板群１を下降して定位置にある電槽２内に挿入するようにしても良いことは勿論である。これを図１及び図２に記載の極板群挿入装置で実施するには、保持枠体６自体を昇降装置（図示しない）に取り付けて昇降自在とし、極板群１の正，負極ストラップ１ａ，１ｂを懸垂保持部材１０，１０で保持し、且つ下部シリンダー３，３と上部シリンダー５，５で極板群１を押圧挟持した状態で、該枠体６を下降させ、そのガイド片３ｂ，３ｂが電槽２内に挿入した時点で下部シリンダー３，３のピストン杆３ａ，３ａ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内に挿入し、次いで、上部シリンダー５，５による極板群１の押圧挟持を解除する一方、下部シリンダー３，３による極板群１の押圧挟持を行い、保持枠体６を下降させて極板群１の電槽２内への更なる挿入を行った後、再び下部シリンダー３，３のピストン杆３ａ，３ａによる押圧解除を行った後、保持枠体６を下降することを行う。必要により、以上の動作を少なくとも１回繰り返すことにより、極板群１の両側面１ｅ，１ｅの大部分が電槽２内へ挿入された状態となった段階で、上部シリンダー５，５による押圧挟持を解除して該押圧シリンダー７を下動し、保持部材１０，１０を下降させて、その保持部１０ａ，１０ａを介して正，負極ストラップ１ａ，１ｂを上面から押圧して極板群１を完全に電槽２の底部まで挿入して挿入作業を完了するようにする。

図示の極板群押圧挿入装置では、前後各一対の配設した極板群懸垂保持部材１０，１０を外側に向けて前進、開拡させてその下端の外側に開口したコ字状保持部１０ａ，１０ａを正，負極ストラップ１ａ，１ｂにその内側から嵌合するようにしたが、これに代え、図示しないが、保持部材１０，１０の下端部の内側面に平行する上下水平板を配設して内側に開口したコ字状の保持部１０ａ，１０ａに構成すると共に、保持部材１０，１０を内側に向けて後退閉狭させて正，負極ストラップ１ａ，１ｂにその外側から該保持部１０ａ，１０ａを嵌合させるようにしてもよいことは勿論である。

また、極板群の中には、図示しないが、負極板には足ＮＬが片側に１個しかなく、正極板には足のないものを使用して成る極板群があり、これを本発明の挿入方法を用いて電槽への挿入を行う場合、これをベースプレート上に載置したときは、極板群を傾いた状態に置かれるが、本発明によれば、懸垂保持部材で該極板群を懸垂するので、図示の負極板に両足がある極板群の場合と同様に正しい水平の姿勢の状態で懸垂保持されるので、電槽への挿入が円滑良好にできる。

本発明の極板群挿入方法を実施する１例の極板群挿入装置の側面線図。 図１に示す懸垂保持状態の極板群をその１側面から見た図。

符号の説明

１ 極板群
１ｅ 極板群の側面
１ａ 負極ストラップ
１ｂ 正極ストラップ
２ 電槽
３ 下部シリンダー
４ 垂直レール
５ 上部シリンダー
６ コ字状保持枠体
７ 押圧シリンダー
９ 制御装置
１０ 懸垂保持部材
１０ａ 保持部
１１ 極板群懸垂保持装置
１２ 台

Claims (1)

1. 極板群の上方に設けた昇降自在の保持部材により極板群の正，負極ストラップを懸垂保持した状態で、該極板群を電槽内に完全に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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