JPH04322863A - 鉛蓄電池用格子体の連続鋳造装置 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は鉛蓄電池用格子体の連続
鋳造装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】鉛蓄電池用の格子体は一般的に重力鋳造
法または機械加工法によって製造されている。重力鋳造
法はブックモールドと呼ばれる格子体の形状を彫り込ん
だ一対の合わせ鋳型に溶湯を流し込んで図９（Ａ）に示
すような形状の格子体を１枚ずつ製造する方法である。 この方法では格子体の製造がバッチ式であるため格子体
の生産能率が悪く、また、あと工程であるペースト充填
工程とのつながりを連続にできない欠点がある。

【０００３】そのため近年従来の重力鋳造法にかわる格
子体の製造方法として機械加工法が採用されるようにな
った。この機械加工法の代表的なものにエキスパンド方
式による格子体の製造方法がある。この方式によって製
造された格子体は図９（Ｂ）に示すような形状であって
、あと工程とのつながりも連続的にできるため極板の生
産性は著しく向上したが、その反面次のような欠点があ
った。

【０００４】まずエキスパンド格子を製造するためには
鉛合金の地金を圧延などの方法によってシート状にしな
ければならない。ついでこの鉛合金シートを展開機にか
けてエキスパンド格子に加工するわけであるが、鉛合金
シートの製造やその展開に非常に大がかりな装置が必要
となる上に、この方式で製造できる格子体はおもに鉛ー
カルシウム合金に限られ、通常鉛蓄電池によく用いられ
る鉛ーアンチモン合金に適用するのは難しい。さらに致
命的な欠点は図９（Ｂ）の格子形状から容易に推察でき
るように、格子体が非常に伸びやすいという点である。 とくに、エキスパンド格子を正極板に用いた場合は電池
の充放電による格子の著しい伸びで、正極板が負極スト
ラップに接触して短絡を起こし、電池の寿命が短いとい
う欠点があった。また、格子体の電気抵抗が大きく、電
池の電圧特性が悪いという欠点もある。

【０００５】そこでこれらの欠点を解決するために提案
されたのが鋳造法による連続的な格子体の製造方法であ
る。これまでにも種々の考案がなされているが、例えば
米国特許第４，３４９，０６７号によれば、格子体の形
状を彫り込んだ回転ドラムにシューと称する溶湯供給部
を当接し、該ドラムとシューとの間に形成された鋳型の
溝を溶湯で満たして連続的に格子体を鋳造する装置が記
載されている。従来の提案はいずれも基本的には上述し
た方式によっているが、なお、いくつかの欠点を有して
いる。

【０００６】すなわち、この方式で鋳造される格子体は
、その形状がドラムの外周に彫り込まれているだけであ
るから、図８に示すような断面形状となり、この形状か
ら予想されるように、図７に示す断面形状を有する従来
の合わせ鋳型を用いた重力鋳造法による格子体に比べて
、充填したペーストが脱落しやすいという欠点があった
。

【０００７】また、溶湯の供給部であるシューは固定さ
れているため、ドラムはシューに対して摺動しながら回
転することになり、製造された格子体のシュー面側には
多数の鋳巣が生じ、とくに正極板に使用した場合には格
子の腐食が著しいため、やはり寿命性能のよい電池が得
られないという欠点があった。

【０００８】さらに、上記の連続鋳造法では鋳型に供給
された溶湯の冷却が困難なため、Ｐｂ−Ｃａ　合金やＰ
ｂ−　低Ｓｂ合金など比較的凝固範囲の狭い鉛合金の格
子体しか製造できないし、厚みの大きな格子体の製造は
できないという欠点もあった。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】上述したように、従来
の鉛蓄電池用格子体製造法では製造能率が悪かったり、
製造能率が良くても格子体の特性が悪いものであった。 このような点が本発明によって解決しょうとする課題で
ある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、多数の短冊状
鋳型を蝶番機構によって環状に連結した一対の鋳型を対
向させ同期して循環するように配置し、対向する複数個
の短冊状鋳型の背面を常に押圧して一対の合わせ鋳型を
形成せしめた格子体の連続鋳造装置において、合わせ鋳
型の左右の側面に加熱装置を内蔵する一対の帯状の固定
板を当接し、一方の固定板に設けた供給口から、固定板
に対して摺動する合わせ鋳型内に溶湯を供給し、他方の
固定板に設けた排出口から過剰の溶湯を排出するよう構
成することにより、上述した従来のバッチ式合わせ鋳型
で鋳造できる特性の格子体を連続的に製造することを可
能にした。

【００１１】

【実施例】図１は本発明による鉛蓄電池用格子体の連続
鋳造装置本体の側面図である。図において１は短冊状鋳
型であって、その一平面には図２に示すような格子体の
形状１０が彫り込まれている。その背面は隣接する短冊
状鋳型と蝶番機構により連結するためのチェーンの１コ
マ２が取り付けてあり、これによって多数の短冊状鋳型
が連結されて環状の鋳型Ａを形成している。３および４
もそれぞれ同じ構成の短冊状鋳型およびチェーンの１コ
マであって、環状鋳型Ａと対になる環状鋳型Ｂを形成し
ている。

【００１２】一対の環状鋳型ＡおよびＢはそれぞれ一対
のスプロケット５、５′間および６，６′間を同期して
循環するように配置し、上記一対のスプロケット間の直
線部分７において環状鋳型ＡおよびＢを相互に圧接せし
めることにより合わせ鋳型を構成している。８は直線部
分７において形成される合わせ鋳型の側面に設けた帯状
の固定板であって、９は該固定板８に設けた溶湯の供給
口である。

【００１３】そこで図１のＣーＣ断面を示す図３によっ
てさらにその詳細を説明すれば、同図において１および
３は短冊状鋳型であって、１０、１０′は格子体形状の
彫り込み溝である。鋳型１および３の背面左右にはコ字
状の凹部に取り付けた滑車１１、１１′および１２、１
２′があり、鋳型１は固定レール１３上を、鋳型３はエ
アーシリンダー１４を介して固定ブロック１５に取り付
けた可動レール１６上をそれぞれ滑らかに移動しうるよ
うになっている。

【００１４】２、２′および４、４′はそれぞれ短冊状
鋳型１および３の左右に取り付けたチェーンの１コマで
あって、これによって多数の短冊状鋳型を連結する。８
および８′は短冊状鋳型１および３で形成される合わせ
鋳型の左右の側面に当接した帯状の固定板であり、連続
鋳造装置本体のフレーム１７、１７′にそれぞれボルト
１８、１９および１８′および１９′で固定されている
。

【００１５】固定板８の内部には溶湯の供給口９、固定
板８′には溶湯の排出口９′があり、２０、２１および
２０′、２１′はそれぞれ固定板を鉛合金の融点以上に
加熱するためのヒーターである。該溶湯の供給口９には
外部の溶湯釜に設けた鉛ポンプ（図は省略した）から送
られてくる溶湯を輸送するための溶湯輸送管２２が接続
治具２３によって接続されている。一方、溶湯排出口９
′には過剰の溶湯を元の溶湯釜に戻すための輸送管２２
′が取り付け治具２３′によって接続されている。もち
ろん溶湯の輸送管２２および２２′は内部で溶湯が凝固
しないように加熱できるようになっている。

【００１６】次に上述した本発明による鉛蓄電池用格子
体の連続鋳造装置を用いて、鉛ーアンチモン系の連続格
子を鋳造した実施例を説明する。

【００１７】まず、スプロケット５に接続した駆動装置
（図は省略した）を作動させると、スプロケットの歯に
噛み合ってチェーンが移動し、それとともにチェーンに
接続した短冊状鋳型Ａ，Ｂは図１の矢印の方向に上から
下へと移動する。

【００１８】ついで合わせ鋳型の左右に設けた帯状の固
定板８、８′に内蔵したヒーター２０、２１、２０′２
１′で固定板を４００〜４５０゜Ｃに加熱する。この状
態で環状鋳型Ａ、Ｂを稼働させ、鋳型の温度が１５０゜
Ｃ前後に達したなら、離型剤としてのマシン油を鋳型表
面に薄く塗布する。そこで、鉛ポンプを作動させて、あ
らかじめ４５０〜５００゜Ｃに加熱した溶湯を送り出す
と、溶湯２４の流れは図４に示すように供給口９を経由
して合わせ鋳型の格子体彫り込み溝を満たし、過剰の溶
湯は排出口９′を通って溶湯釜に戻る。

【００１９】鋳型内の溶湯の流れをさらに説明すれば、
供給口９から送り込まれた溶湯はまず、格子の極板耳を
形成するための帯状の溝２５を満たし、ついで縦の彫り
込み溝２６を通って過剰の溶湯は排出口９′から出てい
く。横の彫り込み溝２７を溶湯で満たすためには、鋳型
内で溶湯に圧力が加わるようにすればよい。そのために
は溶湯の供給口９の直径よりも排出口９′のそれを小さ
くするなどの方法により、溶湯の供給量よりも排出量を
少なくする。

【００２０】なお、鋳型の彫り込み溝内で溶湯が凝固す
ると溶湯の供給ができなくなるので、鋳型内を流れる溶
湯の流速は鉛合金の凝固速度よりも大きくしなければな
らない。そこで鋳型に彫り込む格子体の形状を図４に示
すように、縦の彫り込み溝２６を多くする。したがって
、本発明の連続鋳造装置で製造された連続格子は、図５
に示すような縦の桟が横の桟よりも多い形状となり、結
果として電圧特性のよい格子が得られる。製造した連続
格子は鉛蓄電池ペーストを充填したのち切断して極板と
する。

【００２１】ここで、極板の上部の桟は帯状にしてある
ので図６の（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）および（Ｄ）に示す
ように、極板耳を極板の端に形成したり、中央付近に形
成して一層電圧特性のよい形状にしたり、あるいは極板
の大きさも自由に変えることなどが可能となって応用範
囲が広い。

【００２２】本発明の連続鋳造装置で鋳造できる格子体
の断面形状は図７に示した従来のブックモールドで重力
鋳造したものと同じであって、図８のような従来の連続
鋳造機で製造した格子体のように片面が偏平でないから
、ペーストの充填性が良好で耐振性の優れた極板が得ら
れるだけでなく、摺動部分がないので鋳巣が生じること
がなく、耐食性のよい格子体が連続的に得られる。

【００２３】なお、本発明の連続鋳造装置において、合
わせ鋳型がその左右に当接した固定板に対して摺動する
ことになるが、従来の連続鋳造機のように格子体全面に
わたって摺動するのではないので、格子体の特性に影響
することはない。本実施例では、環状鋳型を垂直に設置
した場合を示したが、水平に設置してもよいし、鋳型の
進行方向が低くなるように環状鋳型を傾斜させて設置し
てもよい。

【００２４】

【発明の効果】本発明の鉛蓄電池用格子体の連続鋳造装
置によれば次のような効果が得られる。 （イ）任意の形状の格子体が連続的に能率よく製造でき
、あと工程とのつながりも連続的にできるので、極板製
造工程を大幅に自動化できる。 （ロ）使用できる合金種にに制限がなく、鉛ーカルシウ
ム系でも鉛ーアンチモン系でも鋳造が可能で、格子体の
厚みも薄型から厚型まで各種の格子体が製造できる。 （ハ）本発明は格子体の製造が連続的であるが、従来の
重力鋳造法による格子体と同じ形状のものが得られるの
で、鋳巣が生じることもなく正極格子としても優れた特
性を示す。 （ニ）本発明による連続鋳造装置で製造した格子体の断
面形状は従来の重力鋳造法による格子体と同じであって
、ペーストを充填した極板は活物質の脱落が起こりにく
く、耐振性も良好である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による鉛蓄電池用格子体の連続鋳造装置
本体の側面図

【図２】短冊状鋳型の斜視図

【図３】図１におけるＣ−Ｃ断面図

【図４】鋳型内の溶湯の流れを示す説明図

【図５】本発
明による鉛蓄電池用格子体の連続鋳造装置で製造した連
続格子の概略図

【図６】本発明による連続鋳造装置で製造した連続格子
を切断加工した格子の概略図

【図７】ブックモールド式鋳造機で製造した格子体の桟
の断面図

【図８】従来の鉛蓄電池用格子体の連続鋳造装置で製造
した連続格子の桟の断面図

【図９】（Ａ）従来の重力鋳造法による格子体の概略図
（Ｂ）従来のエキスパンド法による格子体の概略図

【符号の説明】

１，３　　　　　　　　　　　　短冊状鋳型２，４　　
　　　　　　　　　　チェーンの１コマ５，６，５′，
６′スプロケット ８，８′　　　　　　　　　　固定板

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　一平面に格子体の形状を彫り込んだ多
   数の短冊状鋳型を蝶番機構によって環状に連結した一対
   の鋳型ＡおよびＢをそれぞれ一対のスプロケット５、５
   ′および６、６′間を同期して循環するように配置し、
   上記スプロケット間の直線部分において対向する複数個
   の短冊状鋳型の背面を常に押圧して一対の合わせ鋳型を
   形成せしめるとともに、上記合わせ鋳型の左右の側面に
   加熱装置を内蔵する一対の帯状の固定板を当接し、一方
   の固定板に設けた供給口から合わせ鋳型内に溶湯を供給
   し、他方の固定板に設けた排出口から過剰の溶湯を排出
   することにより、上記一対の固定板に対して摺動する鋳
   型内へ連続的に溶湯を供給するよう構成してなることを
   特徴とする鉛蓄電池用格子体の連続鋳造装置。