專利名稱：用于電池極板的柵體的制造法及電池的制造法的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于用于電池極板的柵體的制造法及電池的制造法的。本申請是基于在日本的申請?zhí)?002-232556的專利申請的。根據(jù)此記述，申請?zhí)?002-232556的專利申請的全部內(nèi)容作為參考文獻(xiàn)被插入到本明細(xì)書內(nèi)。
背景技術(shù)：
鉛蓄電池的極板是通過在由鉛或者是鉛合金制成的柵體的網(wǎng)格中充填活性物質(zhì)而制成的。這柵體可以通過對鉛或者是鉛合金的鑄造直接制作成格子狀，其他也有對鉛或者是鉛合金而成的鉛板通過擴(kuò)展器進(jìn)行擴(kuò)展加工來形成網(wǎng)格而制作的場合。而且，該擴(kuò)展器有由沖切刀的上下動作從兩端部順次形成網(wǎng)格的往復(fù)式，和由通過圓板切刀的旋轉(zhuǎn)在鉛板上形成鋸齒狀的狹縫，通過從兩側(cè)拉展該鉛板而使狹縫展開成網(wǎng)格的回轉(zhuǎn)方式。通過回轉(zhuǎn)方式制造的柵體稱之為回轉(zhuǎn)式擴(kuò)展柵體?；剞D(zhuǎn)方式的柵體制造裝置稱之為回轉(zhuǎn)式擴(kuò)展器。
使用于回轉(zhuǎn)式擴(kuò)展器的圓板切刀的中間圓板切刀1，如圖7所示，在金屬制的圓板的周邊，在圓周方向上相互交替地配置有復(fù)數(shù)個長度較長的凸起部1a和長度較短的谷部1b。在各個突起部1a上，形成有以從中間圓板切刀1的軸心為中心的規(guī)定半徑的基準(zhǔn)圓周面進(jìn)一步向外周方向呈角形地突出的周側(cè)面。還有，在圖7的橢圓形的擴(kuò)大圖中，顯示的是該基準(zhǔn)圓周面平面展開時模樣。在各個谷部1b上，形成有由該基準(zhǔn)圓周面構(gòu)成的周側(cè)面。另外，在各個谷部1b上，形成有開口于該谷部1b的周側(cè)面的凹槽1c。此凹槽1c通過突起部1a的介在與相鄰的凹槽1c設(shè)置在表里相反的圓板面上。即，在中間圓板切刀1的表里雙方的圓板面上，每隔一個谷部1b就形成有一個凹槽1c。還有，在一方的圓板面上形成凹槽1c的谷部1b與另一方的圓板面上形成凹槽1c的谷部1b在圓周上互相交替的排列而配置。一般來說，這些凹槽1c與谷部1b的周長在圓周方向有基本上相同的幅度，同時，在板壓方向上有中間圓板切刀1的板厚度的大約一半的深度的，形成在中間圓板切刀1的圓板面上的槽。凹槽1c的周側(cè)面一側(cè)開口于在谷部1b，與此同時，中間圓板切刀1的半徑方向上的凹槽1c的幅度從周側(cè)面部向軸心的方向上具有一定的長度。
上述的數(shù)枚中間圓板切刀1，通過沒有圖示的隔板等，分別與中間圓板切刀1的厚度大致上相同的間隔相隔開排列在相同的回轉(zhuǎn)軸上固定而形成圓板切刀輥2。然后，如圖8所示，像這樣兩根圓板切刀輥2上下(或者是左右)相對而配置。沿著金屬板搬送導(dǎo)軌5，通過鉛板3在此中間穿過而形成無數(shù)的鋸齒狀狹縫3a(而且圓板切刀輥2并不限定于2根，也可以使用3根以上)。此時，如圖9(a)及(c)所示，上下的中間圓板切刀1的各自的谷部1b配置在相互稍微重合的高度的位置，同時，為使下方的各個中間圓板切刀1之間可以夾著上方的各個中間圓板切刀1，在軸的方向上錯開半個間距而配置。還有，如圖9(a)所示，在下方的中間圓板切刀1上，當(dāng)一方的側(cè)面(在圖中的右側(cè))的圓板面上形成凹槽1c的谷部1b到達(dá)上端時，為了使在上方的中間圓板切刀1上，另一方的側(cè)面(在圖中的左側(cè))的圓板面上形成凹槽1c的谷部1b可以到達(dá)下端，而調(diào)整回轉(zhuǎn)方向的位相。因此，如圖9(b)所示，當(dāng)下方的中間圓板切刀1的凸起部1a到達(dá)上端時，上方的中間圓板切刀1的凸起部1a剛好到達(dá)下端。還有，如圖9(c)所示，在下方的圓板切刀1上，另一方的側(cè)面(在圖中的左側(cè))的圓板面上形成凹槽1c的谷部1b到達(dá)上端時，在上方的中間圓板切刀1上，一方的側(cè)面(在圖中的右側(cè))的圓板面上形成凹槽1c的谷部1b剛好到達(dá)下端。
如上所述，兩個圓板切刀輥2相對組合而成的裝置，稱之為圓板切刀群。在圓板切刀群的兩端，分別配置有終端圓板切刀4(在圖9中下側(cè)的圓板切刀輥2的兩側(cè)分別設(shè)置有終端圓板切刀4)。在此終端圓板切刀4上，如圖10，圖11所示，周邊部的凸起部4a和谷部4b是互相交替而配置的。還有，雖然谷部4b和在此谷部4b中形成的凹槽4c的構(gòu)成是與中間圓板切刀1的谷部1b和1c相同的，但是在凸起部4a上，則在其基準(zhǔn)圓周面上形成周側(cè)面。也就是說，在這終端圓板切刀4上，凸起部4a并不向外周方向呈角狀的凸起，谷部4b也是與4a相比并沒有形成相對的凹陷的形狀。這種終端圓板切刀4，為了使在上方的圓板切刀輥2的兩端的中間圓板切刀1的外側(cè)相鄰接，而并列的配置在下方的圓板切刀輥2的兩端。
在有上述構(gòu)成的圓板切刀群的中間，沿著金屬板搬送導(dǎo)軌5通過鉛板3時，如圖9(b)及圖8所示，通過上下的中間圓板切刀1的凸起部1a的互相重合而切斷鉛板3。這個結(jié)果就是在鉛板3上形成狹縫3a。還有，在鉛板3的寬度方向上在相互鄰接的復(fù)數(shù)個的狹縫3a之間形成的細(xì)長的欞條3b，被上下的凸起部1a擠壓而交互的在鉛板3的板面向上下成角形突起。如圖9(a)，(c)及圖8所示，上下的中間圓板切刀1的各自的凹槽1c互相背對的與谷部1b相鄰接的部分，通過谷部1b的各自的周側(cè)面的稍微重合使鉛板3被切斷而形成連續(xù)的狹縫3a。一方面，各自的凹槽1c的相對面的與谷部1b相鄰接的部分，由于凹槽1c使谷部1b的各自的周側(cè)面不相重合的原因，而使鉛板3不被切斷。因此，狹縫3a中間不相連接而形成結(jié)節(jié)部3c。也就是說，在鉛版3上形成的狹縫3a，被突起部1a擠壓成角形的欞條3b長度為2個突起部的長度，在結(jié)節(jié)部3c處中斷。該狹縫3a和結(jié)節(jié)部3c互相交替在行進(jìn)方向上連續(xù)的形成。還有，在鉛板3的寬度方向上向鄰接的狹縫3a中，因?yàn)樵摻Y(jié)節(jié)部3c是在錯開半個間距的位置上形成的，所以這些狹縫3a在如圖8的圓內(nèi)的平面圖所示形成鋸齒狀。
如圖9(b)所示，在下方的圓板切刀輥2的終端圓板切刀4的突起部4a，和位于上方的圓板切刀輥2的兩端的中間圓板切刀1的突起部1a互相重合。由此，在它們中間鉛板3被切斷而形成狹縫3a，欞條3b向下方成角形突出。還有如圖9(a)及(c)所示，在下方的兩端的終端圓板切刀4的谷部4b和上方的兩端的中間圓板切刀1的谷部1b中，在凹槽4c和凹槽1c的互相背對的相鄰接的部分(圖9(a)中的右端，圖9(c)的左端)上，谷部4b和1b也是稍微重合的。由此可以使得鉛板3被切斷而使狹縫3a連續(xù)的形成。但是，下方的兩端的終端圓板切刀4的谷部4b和上方的兩端的中間圓板切刀1的谷部中，在凹槽4c和凹槽1c的在對向面?zhèn)刃纬傻幕ハ鄬γ娴南噜徑拥牟糠?圖9(a)中的左端，圖9(c)的右端)上，通過凹槽4c及1c谷部4b和1b的各自的周側(cè)面不互相重合。因此使得鉛板3不被切斷而形成與結(jié)節(jié)部3c同樣的終端結(jié)節(jié)部3d。只是，在終端結(jié)節(jié)部3d的外側(cè)一端并沒有形成狹縫3a，所以終端結(jié)節(jié)部3d與鉛板3在寬度方向的兩端部上形成的邊緣部3e直接相連接。
如上所述形成有復(fù)數(shù)個的狹縫3a的鉛板3，在后工序中向?qū)挾确较虻膬蓚?cè)展開。結(jié)果如圖12所示，這些狹縫3a展開成網(wǎng)格狀。也就是說，各個結(jié)節(jié)部3c或終端結(jié)節(jié)部3d通過欞條3b而相連接形成柵體。還有，實(shí)際上在展開時，由于受到欞條3b的牽拉，各個結(jié)節(jié)部3c是向著欞條3b的扭轉(zhuǎn)方向傾斜的，在圖12中，這樣的扭轉(zhuǎn)被省略，只是作了模式性的表示。
另外，在上面的記述中，論述的是終端圓板切刀4設(shè)置在下方的圓板切刀輥2的兩端的場合，終端圓板切刀4即使是設(shè)置在上方的圓板切刀輥2的兩端也是可以的，也可以是其中一方設(shè)置在下方的圓板切刀輥2上，而另一方則設(shè)置在上方的圓板切刀輥2上。
另外，也有復(fù)數(shù)個的圓板切刀輥2設(shè)置在相同的回轉(zhuǎn)軸上，或者也有一對的回轉(zhuǎn)軸上設(shè)置有復(fù)數(shù)個的圓板切刀群的場合。通過這樣的設(shè)置，可以使同時在復(fù)數(shù)列的位置上形成柵體成為可能。在這種場合，分別在各自的圓板切刀群的兩端設(shè)置有終端圓板切刀4。
如圖9(a)及(c)所示，上述鉛板3的結(jié)節(jié)部3c或終端結(jié)節(jié)部3d的在寬度(圖的左右)方向的兩側(cè)，通過凹槽1c或4c互相面對的中間圓板切刀1的谷部1b或終端圓板切刀4的谷部4b而受到了上下相反方向的擠壓。因此，在結(jié)節(jié)部3c或終端結(jié)節(jié)部3d上，在寬度方向上發(fā)生了鉛板3的厚度以上的向上下方向的較大的變形。還有，在結(jié)節(jié)部3c或終端結(jié)節(jié)部3d上，在長度方向上并列的二個狹縫3a之間的部分，由于這一變形而被拉伸而變薄。
如上所述，使用通過現(xiàn)有的回轉(zhuǎn)式擴(kuò)展器而制造的現(xiàn)有的回轉(zhuǎn)式拉脹柵體的鉛蓄電池在反復(fù)進(jìn)行充放電時，會在柵體的終端結(jié)節(jié)部3d處發(fā)生集中性的腐蝕的問題。其結(jié)果是使本來由于展開而被拉伸而已經(jīng)變薄的終端結(jié)節(jié)部3d的具有導(dǎo)電性能部分的橫斷面面積，由于腐蝕而更容易變小，因此發(fā)生柵體的集電性能的低下的問題。更有當(dāng)終端結(jié)節(jié)部3d的具有導(dǎo)電性能部分的橫斷面面積的減少，充放電的電流密度變大而增大了熱量的發(fā)放。因此，就會有所謂的在這一部分溶斷的可能性變大的問題點(diǎn)。特別是，在兩側(cè)的邊緣部3e中，和形成進(jìn)行極板的集電的耳部的一側(cè)的邊緣部3e相連接的終端結(jié)節(jié)部3d中的數(shù)個發(fā)生這樣的破斷的話，沒有形成耳部一側(cè)的邊緣部3e從電極下至向不與隔離板相對的位置，從而會有發(fā)生極性相異的電極之間的短路的問題點(diǎn)。上述的柵體的腐蝕，與負(fù)極相比，在正極上已經(jīng)成為更加非常深刻的問題。
如上所述的在柵體的終端結(jié)節(jié)部3d部位發(fā)生集中性的腐蝕的原因還不是很明白，但是有如以下的推測。在柵體中，通過圓板切刀群在形成狹縫3a的工序及其后的擴(kuò)展工序中，發(fā)生較大的歪斜的部分是終端結(jié)節(jié)部3d及結(jié)節(jié)部3c。在這些中間，結(jié)節(jié)部3c在展開時受到欞條3b的牽拉，而向欞條3b的扭轉(zhuǎn)方向傾斜。因此，正由于這部分的傾斜，而使展開時在結(jié)節(jié)部3c處形成的歪斜受到了抑制。相對于此，由于終端結(jié)節(jié)部3d是與邊緣部3e相固定的，在展開時基本上不可能向欞條3b的扭轉(zhuǎn)方向發(fā)生傾斜。這個結(jié)果，在展開時，在終端結(jié)節(jié)部3d上，發(fā)生了比不是終端的結(jié)節(jié)部3c更大的歪斜，和細(xì)微的龜裂。作為這個結(jié)果，可以認(rèn)為就是在電池的充放電時，在這個部位首先發(fā)生了腐蝕。
還有，與在柵體上發(fā)生的腐蝕問題有區(qū)別的是，當(dāng)使用在移動體等中的電池受到振動的場合，通過振動產(chǎn)生疲勞而在柵體上有產(chǎn)生破斷的問題。在這種場合，也和腐蝕的場合相同，在容易發(fā)生較大的歪斜，和細(xì)微的龜裂的終端結(jié)節(jié)部3d的部位，容易發(fā)生破斷。在鉛蓄電池中，通常由于負(fù)極與正極相比形成的厚度更薄，因此與正極相比負(fù)極的柵體薄而且機(jī)械性的強(qiáng)度弱。其結(jié)果是由于振動而產(chǎn)生疲勞的問題與正極相比在負(fù)極上更加深刻。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是為了對應(yīng)這樣的情形而作出的。
根據(jù)本發(fā)明的第一個發(fā)明，是以通過設(shè)置有終端圓板切刀的圓板切刀群的回轉(zhuǎn)式擴(kuò)展器，在從薄板制成的柵體而形成的用于電池極板的柵體的制造法中，在上述終端圓板切刀的外周部上，在上述終端圓板切刀上設(shè)置有在厚度方向貫通的切口部為特征的。
根據(jù)第1個發(fā)明，由于在柵體的終端結(jié)節(jié)部的腐蝕等引起的破斷是可以得到抑制的。
本發(fā)明的第2個發(fā)明，是以在第1個發(fā)明的上述用于電池極板的柵體制造法中，上述終端圓板切刀的突起部，是從上述圓板切刀群的基準(zhǔn)面，向具有上述終端圓板切刀的圓板切刀輥相對的圓板切刀輥一側(cè)，相對于上述薄板的厚度的30％以上突出為特征的。
在這里所謂的突出量，是指在終端圓板切刀的突起部中，離終端圓板切刀的回轉(zhuǎn)軸最遠(yuǎn)的部位，在終端圓板切刀旋轉(zhuǎn)時，從圓板切刀群的基準(zhǔn)面突出最高時的突出量。
還有，在本明細(xì)書中記述的，所謂的圓板切刀的基準(zhǔn)面是指，在互相成對的圓板切刀輥的金屬板的搬送導(dǎo)軌一側(cè)和被搬送過來的薄板一側(cè)相區(qū)別的場合，在金屬板搬送導(dǎo)軌一側(cè)的圓板切刀輥上設(shè)置有終端圓板切刀的場合(圖1的場合)中，意味著由其導(dǎo)軌面5a形成的假想基準(zhǔn)面6。另一方面，在薄板一側(cè)的圓板切刀輥上有終端圓板切刀的場合中，意味著由導(dǎo)軌面5a形成的假想基準(zhǔn)面向薄板一側(cè)平行移動了薄板厚度距離的一個面。因此，在圓板切刀群的兩端，在不同的圓板切刀輥上設(shè)置終端圓板切刀，其兩端就會有不同的基準(zhǔn)面。
根據(jù)第2個發(fā)明，使在充放電后其柵體的終端結(jié)節(jié)部上不易發(fā)生破斷的電池的制造成為可能的柵體的制造是可能的。
本發(fā)明的第3個發(fā)明，是以在第2個發(fā)明的上述用于電池極板的柵體制造法中，上述終端圓板切刀的突起部，是從上述圓板切刀群的基準(zhǔn)面，向具有上述終端圓板切刀的圓板切刀輥相對的圓板切刀輥一側(cè)，相對于上述薄板的厚度的70％以上突出為特征的。
在這里所謂的突出量，是與第2個發(fā)明的場合同樣的。
根據(jù)第3個發(fā)明，使在充放電試驗(yàn)后其柵體的終端結(jié)節(jié)部上更不易發(fā)生破斷的電池的制造成為可能的柵體的制造是可能的。
根據(jù)本發(fā)明第4個發(fā)明，是以在第1個發(fā)明的上述用于電池極板的柵體制造法中，從上述圓板切刀群的基準(zhǔn)面，向具有上述終端圓板切刀的圓板切刀輥相對的圓板切刀輥一側(cè)突出的上述終端圓板切刀的突起部的高度，相對于上述薄板的厚度為110％以下突出為特征的。
在這里的所謂的突出的高度，是指在終端圓板切刀的突起部中，離終端圓板切刀的回轉(zhuǎn)軸最遠(yuǎn)的部位，在終端圓板切刀旋轉(zhuǎn)時，從圓板切刀群的基準(zhǔn)面突出最高時的突出量。
根據(jù)第4個發(fā)明，可以使圓板切刀群的壽命延長。
根據(jù)本發(fā)明第5個發(fā)明，是以在第1個發(fā)明的上述用于電池極板的柵體制造法中，上述切口部的底部，是位于相對于上述圓板切刀群的基準(zhǔn)面，具有上述終端圓板切刀的圓板切刀輥一側(cè)為特征的。
這里所說的「位于相對于上述圓板切刀群的基準(zhǔn)面，具有上述終端圓板切刀的圓板切刀輥一側(cè)」，也包含了與上述圓板切刀群的基準(zhǔn)面向一致的場合。
根據(jù)第5個發(fā)明，可以進(jìn)而抑制柵體的終端結(jié)節(jié)部的變形。只是，在不依存于第5發(fā)明的第1發(fā)明中，與現(xiàn)有技術(shù)相比，是可以充分的抑制柵體的終端結(jié)節(jié)部的變形的。上述的切口部的底部，從上述圓板切刀群的基準(zhǔn)面，向具有上述終端圓板切刀的圓板切刀輥的相反對的一側(cè)稍微突出一點(diǎn)的場合等是相當(dāng)于此的。
根據(jù)本發(fā)明第6個發(fā)明，是以在第1個發(fā)明的上述用于電池極板的柵體制造法中，上述終端圓板切刀的突起部中，至少是與緊接上述切口的部位相連接，隨著沿終端圓板切刀的回轉(zhuǎn)軸，向上述圓板切刀群的外側(cè)方向前進(jìn)時，形成向上述回轉(zhuǎn)軸靠近的傾斜面為特征的。
根據(jù)第6個發(fā)明，是可以抑制柵體的終端結(jié)節(jié)部的變形的。
根據(jù)本發(fā)明第7個發(fā)明，是以在第6個發(fā)明的上述用于電池極板的柵體制造法中，上述外周部上存在州側(cè)面為特征的。
根據(jù)第7個發(fā)明，是可以抑制終端圓板切刀上發(fā)生缺口的。
根據(jù)本發(fā)明第8個發(fā)明，是以在電池的制造方法中，使用通過第1個的發(fā)明而制造的用于電池極板的柵體為特征的。
根據(jù)第7個發(fā)明，是可以制造在柵體的終端結(jié)節(jié)部位上，由于腐蝕等也不容易發(fā)生破斷的電池的。


圖1表示了本發(fā)明的一實(shí)施形態(tài)，是表示通過上下的圓板切刀輥的圓板切刀在鉛板上形成狹縫的過程的部分?jǐn)U大縱切面的正面圖。
圖2表示了本發(fā)明的一實(shí)施形態(tài)，是表示終端圓板切刀的構(gòu)成的側(cè)面圖。
圖3表示了本發(fā)明的一實(shí)施形態(tài)，是表示終端圓板切刀的構(gòu)成的部分?jǐn)U大的斜視圖。
圖4是表示了本發(fā)明的一實(shí)施形態(tài)，是表示在鉛板上形成的狹縫展開后的柵體上終端結(jié)節(jié)部附近的部分?jǐn)U大斜視圖。
圖5是表示了本發(fā)明的一實(shí)施形態(tài)，是表示使用配置谷部的周側(cè)面在比導(dǎo)軌的上面更低的下側(cè)的終端圓板切刀在鉛板上形成狹縫的過程的部分?jǐn)U大縱斷面的正面圖。
圖6是表示了本發(fā)明的一實(shí)施形態(tài)，是表示使用別的形狀的圓板切刀在鉛板上形成狹縫的過程的部分?jǐn)U大縱斷面的正面圖。
圖7表示的是現(xiàn)有例，是表示圓板切刀和該圓板切刀的周緣部的構(gòu)成的側(cè)面圖。
圖8表示的是現(xiàn)有例，是表示在回轉(zhuǎn)式拉脹加工中圓板切刀在鉛板上形成狹縫的工序的側(cè)面圖。
圖9表示的是現(xiàn)有例，是表示通過上下圓板切刀輥的圓板切刀在鉛板上形成狹縫的過程的部分?jǐn)U大縱斷面的正面圖。
圖10表示的是現(xiàn)有例，是表示終端圓板切刀的構(gòu)成的側(cè)面圖。
圖11表示的是現(xiàn)有例，是表示終端圓板切刀的構(gòu)成的部分?jǐn)U大的斜視圖。
圖12表示的是現(xiàn)有例，是表示在鉛板上形成的狹縫展開后的柵體的終端結(jié)節(jié)部附近的部分?jǐn)U大斜視圖。
具體實(shí)施例方式
以下，參照圖面就本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)給予說明。
圖1～圖6是表示本發(fā)明的一實(shí)施了例。圖1是表示通過上下的圓板切刀輥的圓板切刀在鉛板上形成狹縫的過程的部分?jǐn)U大縱切面的正面圖。圖2是表示終端圓板切刀的構(gòu)成的側(cè)面圖。圖3是表示終端圓板切刀的構(gòu)成的部分?jǐn)U大的斜視圖。圖4是表示在鉛板上形成的狹縫展開后的柵體上終端結(jié)節(jié)部附近的部分?jǐn)U大斜視圖。圖5是表示了本發(fā)明的別的一實(shí)施形態(tài)，是表示通過上下的圓板切刀輥的圓板切刀在鉛板上形成狹縫的過程的部分?jǐn)U大縱切面的正面圖。更加還有圖6也是表示了本發(fā)明的別的一實(shí)施形態(tài)，是表示設(shè)置在中間圓板切刀的谷部的凹槽的形狀不同的場合的部分?jǐn)U大縱斷面的正面圖。另外，與圖7～圖12中表示的現(xiàn)有例中具有同樣功能的構(gòu)成部件上標(biāo)有相同的號碼。
在本實(shí)施形態(tài)中，首先，就用于制造鉛蓄電池極板用的柵體的回轉(zhuǎn)式擴(kuò)展器加以說明。在此回轉(zhuǎn)式擴(kuò)展器中，如圖8所示，在上下的圓板切刀輥2之間，通過沿著沒有圖示的金屬薄板搬送導(dǎo)軌5的導(dǎo)軌面5a穿過鉛板3，在鉛板3上形成鋸齒狀的狹縫3a。上方的圓板切刀輥2是與現(xiàn)有例具有相同的構(gòu)造。還有，下方的圓板切刀輥2中的復(fù)數(shù)個的中間圓板切刀1的兩端處設(shè)置有終端圓板切刀4的構(gòu)成也是與現(xiàn)有例相同的。但是，該終端圓板切刀4的構(gòu)成是和現(xiàn)有例不一樣的。
在本實(shí)施形態(tài)的終端圓板切刀4中，如圖2及圖3所示，在其周緣部互相交替地設(shè)置有突起部4a和谷部4b方面，使與現(xiàn)有例相同的。但是，與中間圓板切刀1的場合不同，終端圓板切刀4上的突起部4a的形狀并不都是角狀的。在圖2及圖3的例中，終端圓板切刀4的突起部4a是以終端圓板切刀4的軸心為中心，由具有一定的半徑的基準(zhǔn)面而成的周側(cè)面來形成的。這樣，在該突起部4a的中間位置上，則是谷部4b。在谷部4b(終端結(jié)節(jié)部的形成部)上，并不形成象現(xiàn)有例那樣的凹槽4c，而是在比兩側(cè)相鄰接的突起部4a更靠近軸心處更加凹陷，形成在終端圓板切刀4的厚度方向上貫穿的缺口部4d。也就是說，在圖2及圖3的例中，在終端圓板切刀4的周緣部上，除缺口4d以外的部分，就相當(dāng)于突起部4a。還有，根據(jù)本實(shí)施形態(tài)的終端圓板切刀4的谷部4b的間隔，是如圖7所示的中間圓板切刀1的谷部1b或如圖10所示的現(xiàn)有的終端圓板切刀4的谷部4b的間隔的2倍。換言之，本實(shí)施形態(tài)的谷部的4b，在中間圓板切刀1的谷部1b或者現(xiàn)有的終端圓板切刀4的谷部4b當(dāng)中，在圓板切刀的同一個面上存在的凹槽1c或4c的半數(shù)的谷部1b或4b只有在相同的位置上存在。
還有，缺口4d的底部，并不限定于如圖所示的基本上與基準(zhǔn)圓周面相平行面上，也可以是面向終端圓板切刀4的某一個面的具備有向著軸心的錐形面上，該錐形面可以是平面或曲面，也可以是這些的組合形狀。
就這樣，通過缺口部4d在終端圓板切刀4的厚度方向上的貫通，與如圖9所示的現(xiàn)有技術(shù)不一樣，在終端結(jié)節(jié)部3d處產(chǎn)生的變形得到了抑制。因此，在終端結(jié)節(jié)部3d上，在長度方向上并列的兩個狹縫3a之間的部分，由于被拉伸而變薄的現(xiàn)象受到了抑制。這個結(jié)果，使得集電性能的低下，或者是發(fā)生斷裂的現(xiàn)象得到抑制。更加，隨著在終端結(jié)節(jié)部3d處發(fā)生的變形得到抑制，擴(kuò)展時的細(xì)微的龜裂的發(fā)生也得到了抑制。因此，在終端結(jié)節(jié)部3d處發(fā)生集中的腐蝕現(xiàn)象也得到了抑制。
還有，在圖3中的終端圓板切刀4的前面(A面)，為到達(dá)形成突起部4a的周側(cè)面為止的平面，在突起部4a的近旁也沒有成為斜面。與此相對，相反一側(cè)的面(B面)則在突起部4a的近旁成為斜面。只是，本發(fā)明并不限定于這樣的場合，并沒有必要在圖3的終端圓板切刀的B面的突起部4a的近旁全部成為斜面。在突起部4a中，只是在谷部4b的近旁存在著斜面的話就夠充分了。
在上述的例中，突起部4a是從周側(cè)面形成的，本發(fā)明并不限定于這樣的場合。如果在不存在后側(cè)面，圖3中的突起部4a近旁的斜面達(dá)到圖3中A面處的場合，也可以得到本發(fā)明的效果，相當(dāng)于本發(fā)明。像這樣的例，記載在圖1(b)中。但是，由于終端圓板切刀不易缺口，所以如圖3所示，存在有周側(cè)面的情形是理想的。
具有上述構(gòu)成的終端圓板切刀，為使之與上方的圓板切刀輥2的兩端的通常的中間圓板切刀1的更加外面的一側(cè)向鄰接，而被配置在下方的圓板切刀輥2的兩端(在本發(fā)明中的終端圓板切刀4的配置，與現(xiàn)有技術(shù)相同，并不只是限定于這樣的場合)。還有，為使在終端圓板切刀4上成為終端結(jié)節(jié)部形成部的谷部4b，和通過在其上端的鉛板3的介在與相對的上方的圓板切刀輥的中間圓板切刀1的谷部1b相重合，終端圓板切刀4的回轉(zhuǎn)方向的位相被調(diào)整了。
鉛板3是沿著金屬板搬送導(dǎo)軌5的導(dǎo)軌面5a被搬送過來，在這些上下的圓板切刀輥2的中間穿過。
在現(xiàn)有的終端結(jié)節(jié)部3d(圖9(a)的左側(cè)，圖9(c)的右側(cè))的一側(cè)(圖9(a)的右側(cè)，圖9(c)的左側(cè))的縱切面，正如圖9所示，相對于根據(jù)金屬板搬送導(dǎo)軌5的導(dǎo)軌面5a而形成的假想基準(zhǔn)面6來說是在下側(cè)。也就是說，終端結(jié)節(jié)部3d是比根據(jù)導(dǎo)軌面5a而形成的假想基準(zhǔn)面6還要在下方，相當(dāng)于金屬板3的厚度的量發(fā)生了變形。如圖12所示，終端結(jié)節(jié)部3d不與其后由于擴(kuò)展而成的金屬板3形成同一個平面。
相對于此在本實(shí)施形態(tài)中，在終端圓板切刀4上的成為終端結(jié)節(jié)部形成部的谷部4b的缺口部4d的底部，對于圓板切刀群的基準(zhǔn)面，位于具有該終端圓板切刀的圓板切刀輥2的一側(cè)。即是，在圖1中，對于圓板切刀群的基準(zhǔn)面，底部不從下面露出到上面。但是，在終端圓板切刀4是配置在圖的上側(cè)的圓板切刀輥2的一側(cè)的場合，對于圓板切刀群的基準(zhǔn)面，底部不從上面露出到下面。這樣，底部，相對于圓板切刀群的基準(zhǔn)面，通過位于具有終端圓板切刀的圓板切刀輥2一側(cè)，而使金屬板在穿過圓板切刀群時形成的終端結(jié)節(jié)部3d不會受到來自其底部的擠壓。因此，在終端結(jié)節(jié)部3d上不容易發(fā)生變形。
還有，使終端圓板切刀4的突起部4a的周側(cè)面(最外周部)相對于上述的圓板切刀群的基準(zhǔn)面，位于與具有終端圓板切刀的圓板切刀輥2相對的圓板切刀輥2的一側(cè)。也就是，在圖1中的周側(cè)面，相對于圓板切刀群的基準(zhǔn)面，從下面向上露出。但是，在終端圓板切刀4配置在圖的上方的圓板切刀輥2的一側(cè)時，相對于圓板切刀群的基準(zhǔn)面，周側(cè)面從上面向下露出。由此，如圖1及圖4所示，終端結(jié)節(jié)部3d的變形得到了抑制。
根據(jù)如上所述的發(fā)明，終端結(jié)節(jié)部3d的變形得到抑制的樣子，被表示在圖1(在(a)中為左側(cè)，在(c)中為右側(cè))及圖4中。
還有，在圖1的(a)及(c)中，終端圓板切刀4的谷部4b的間隔，是與在圖7中所示的中間圓板切刀1的谷部1b，或者是如圖10所示的現(xiàn)有的終端圓板切刀4的谷部4b的間隔相等的。即使在這樣的場合，也可以通過調(diào)節(jié)相對的中間圓板切刀1的刀刃的高度，而使通過本發(fā)明來進(jìn)行柵體的制造也是可能的。但是，終端圓板切刀4的谷部4b的間隔，希望是如圖7所示的中間圓板切刀1的谷部1b，或者是如圖10所示的現(xiàn)有的終端圓板切刀4的谷部4b的間隔2倍。也就是說，位于在圖1(a)的右側(cè)及圖1(c)的左側(cè)的終端圓板切刀4的位置與其在缺口部4d，還不如在突起部4a處較為理想。
在如上所述的本發(fā)明的上下圓板切刀輥2之間，當(dāng)鉛板3穿過時，其上下的中間圓板切刀1的各自的谷部1b互相重合的場合，如圖1(a)及(c)所示，通過相鄰接的上下中間圓板切刀1中的凹槽1c的互相背對的部分而使鉛板3被切斷形成狹縫3a。另一方面，在各自的凹槽1c互相面對的部分，鉛板3不被切斷而形成結(jié)節(jié)部3c。
在終端圓板切刀4的谷部4b的終端結(jié)節(jié)部形成部中，即是，在互相面對的圓板切刀輥2的中間圓板切刀1的凹槽1c和與之相面對的部分(在圖1(a)中的左端，圖1(c)中的右端)，與鉛板3的邊緣部3e處相連接的終端結(jié)節(jié)部3d被形成。終端結(jié)節(jié)部3d是在鉛板3的寬度方向的一方(在圖1(a)中的左方向，圖1(c)中的右方向)與邊緣部3e相連接的。還有，終端結(jié)節(jié)部3d的另一端，是被與具有終端圓板切刀4的該圓板切刀輥2相對的圓板切刀輥2上的最外端的中間圓板切刀1的谷部1b，和具有終端圓板切刀4的該圓板切刀輥2的除去終端圓板切刀4后最外端的中間圓板切刀1的谷部1b所切斷的部分。另外，在不是最外端的結(jié)節(jié)部3c上，與現(xiàn)有的同樣，一方的端部與他方的端部分別受到了來自上下方向的擠壓而被切斷，因此在上下的方向上發(fā)生了100％的薄板厚度分的變形。但是，在終端結(jié)節(jié)部3d上，由于終端圓板切刀4的谷部4b的缺口部4d的底面，相對于圓板切刀群的基準(zhǔn)面，是位于與具有終端圓板切刀的該圓板切刀輥2相對面的圓板切刀輥2的一側(cè)，而沒有發(fā)生變形。
在終端圓板切刀4的谷部4b中，不是終端結(jié)節(jié)部形成部的谷部4b，也就是，和與之相對的圓板切刀輥2的中間圓板切刀1的谷部1b的凹槽1c的背部相對的谷部4b(在圖1(a)中的右端，在圖1(c)中的左端)上，在與谷部1b之間鉛板3的邊緣部3e的端部被切斷而形成狹縫3a。
當(dāng)在上下的中間圓板切刀1的各自的突起部1a互相重合的場合，如圖1(b)所示，在互相鄰接的上下中間圓板切刀1之間鉛板3被切斷而形成狹縫3a。還有，狹縫3a之間的欞條3b則被這些中間圓板切刀1的突起部1a向上下方向擠壓。也就是說，欞條3b是與現(xiàn)有的同樣，沿著鉛板3的搬送方向向上下的方向被擠壓。還有，在鉛板3上，與終端圓板切刀4的突起部4a相接的部分，在與之相對的圓板切刀輥2的中間圓板切刀1之間被切斷而成為邊緣部3e的端部。此時，根據(jù)不同場合，由于此突起部4a，切斷面移動了薄板厚度的100％的距離。
如上所述，形成有復(fù)數(shù)個狹縫3a的鉛板3，在回轉(zhuǎn)式擴(kuò)展加工的后工序中，在寬度方向上向兩側(cè)被擴(kuò)展。其結(jié)果，如圖4所示，這些狹縫3a被展開成網(wǎng)格狀，通過從各個結(jié)節(jié)部3c或終端結(jié)節(jié)部3d向斜方向拉出的欞條3b的連接而形成柵體。還有，圖4，也是和圖12同樣，只是模式性的表示，結(jié)節(jié)部3c或欞條3b的扭轉(zhuǎn)被省略了。
根據(jù)上述的構(gòu)成，沒有了在鉛板3上的終端結(jié)節(jié)部3d的上下方向上的變形。正因?yàn)槿绱?，向終端結(jié)節(jié)部3d處的應(yīng)力的集中得到了緩和。因此，即使由于展開時欞條3b被向斜方向牽拉后，在終端結(jié)節(jié)部3d處也不易發(fā)生腐蝕或者是發(fā)熱。結(jié)果是在終端結(jié)節(jié)部3d處的破斷也難于發(fā)生。同時，由于在終端結(jié)節(jié)部3d處沒有發(fā)生變形，因此與現(xiàn)有例不一樣，終端結(jié)節(jié)部3d并沒有變薄，這也產(chǎn)生了抑制破斷的效果。所以，由于柵體的集電性能的低下而引起的鉛蓄電池的容量的大幅度的低下，或者是由于柵體的變形而引起的短路得到了抑制。
還有，在終端圓板切刀4相連接的中間圓板切刀1(圖1中的上側(cè)的切刀輥2的兩端的切刀)上，為了不使終端結(jié)節(jié)部3d發(fā)生變形，中間圓板切刀1的突起部1a或者是谷部1b的形狀，希望分別與其他的中間圓板切刀1的形狀不一樣。
還有，在上述實(shí)施形態(tài)中，說明了設(shè)計(jì)在終端圓板切刀4的谷部4b的缺口部4d的底部，是與圓板切刀群的基準(zhǔn)面一致的場合。但是，如圖5所示，即使底部與上述基準(zhǔn)面之間存在有間隙也是可以的。其他如設(shè)計(jì)在中間圓板切刀1的谷部1b處的凹槽1c的形狀，不是如圖1或圖5所示的圓錐狀，而是如圖6所示的階梯狀也是可以的。
還有，上述的實(shí)施形態(tài)是以終端圓板切刀4位于下方的圓板切刀輥2的兩端的場合為例加于說明的，這些終端圓板切刀4的一方或者是雙方位于上方的圓板切刀輥2的一端或者兩端也是可以的。更有使用2根成對的圓板切刀輥2的情形。比如，在3根圓板切刀輥2的組合之間穿過鉛板3的場合也是有的。
還有，在上述實(shí)施形態(tài)中，記述的是與終端結(jié)節(jié)部3d連接的欞條3b和只與結(jié)節(jié)部3c連接的欞條3b形成有同樣粗細(xì)的場合，與終端結(jié)節(jié)部3d連接的欞條3b比只與結(jié)節(jié)部3c連接的欞條3b粗也是可以的。通過這樣的構(gòu)成，形成得較粗的欞條3b的破斷得到了抑制。
還有，在上述實(shí)施形態(tài)中，說明的是鉛板3被加工成用于鉛蓄電池極板的柵體被制造的場合，如果是在極板的集電基材使用同樣的柵體的話，本發(fā)明并不限定于鉛蓄電池，也適用于任意的電池。根據(jù)此電池的種類，在柵體的制造中可以使用適當(dāng)?shù)牟馁|(zhì)的金屬薄板。
<實(shí)施例1>
除圖3中所示的使用了在外周部上具有周側(cè)面的終端圓板切刀4以外，通過與圖1中記載的相同的回轉(zhuǎn)式擴(kuò)展器，從厚度為1.8mm的鉛板形成了柵體。其結(jié)果是如圖4所示，在終端結(jié)節(jié)部3d處沒有發(fā)生變形，因此制造成了終端結(jié)節(jié)部的全體基本上與鉛板的厚度相同的柵體。
<實(shí)施例2>
除了使終端圓板切刀4的基準(zhǔn)圓周面(終端圓板切刀4的突起部4a)的，從圓板切刀群的基準(zhǔn)面向與具有該終端圓板切刀的切刀輥相對的切刀輥側(cè)的突出量，變化了相對于鉛板厚度的50～100％的范圍之外，與實(shí)施例1同樣根據(jù)本發(fā)明制造了柵體。還有，在根據(jù)上述方法而制造的柵體上，根據(jù)常規(guī)方法充填了正極活性物質(zhì)的，熟成，干燥后作為正極。把此正極和根據(jù)常規(guī)方法制造的負(fù)極及以微孔性的聚乙烯為主體的隔膜相組合，制作了在9.6A放電時的容量為48Ah的汽車用鉛蓄電池(6個電池通過串聯(lián)連接成具有12V前后的電壓)。在此電池中注入規(guī)定比重的規(guī)定量的稀硫酸，進(jìn)行化成后使之完成成為電池。
對狹縫后的終端結(jié)節(jié)部的縱斷面的進(jìn)行觀察，測定最薄的部分的厚度，相對于金屬薄板的厚度的此最薄部分的厚度作為薄板的厚度比。如果終端結(jié)節(jié)部上沒有發(fā)生變形的話，薄板的厚度比為100％。另一方面，在電池上，以5A時充電5小時和在20A時放電1小時為一個循環(huán)，42℃時進(jìn)行了壽命循環(huán)試驗(yàn)。在這壽命循環(huán)試驗(yàn)中，每進(jìn)行25個循環(huán)后，在9.6A時進(jìn)行連續(xù)放電直至兩端的電壓為10.2V為止，然后確認(rèn)其容量。此容量與循環(huán)數(shù)的關(guān)系如曲線圖所示，當(dāng)電池的容量為24Ah以下時的循環(huán)數(shù)為電池的壽命數(shù)。除此之外，在與上述的壽命循環(huán)試驗(yàn)相同的條件下，對已進(jìn)行300循環(huán)充放電的電池進(jìn)行解體，對終端結(jié)節(jié)部3d處的破斷率進(jìn)行了調(diào)查。這些試驗(yàn)結(jié)果如表1所示。
(表1)

從表1的結(jié)果可以看到，當(dāng)終端圓板切刀4的基準(zhǔn)圓周面(終端圓板切刀4的突起部4a)的，從圓板切刀群的基準(zhǔn)面，向與具有該終端圓板切刀的切刀輥相對的切刀輥側(cè)的突出量在70％以上的場合，300循環(huán)后的終端結(jié)節(jié)部的破斷率得到了顯著的改善。
<實(shí)施例3>
除了使終端圓板切刀4的基準(zhǔn)圓周面(終端圓板切刀4的突起部4a)的，從圓板切刀群的基準(zhǔn)面向與具有該終端圓板切刀的切刀輥相對的切刀輥側(cè)的突出量，變化了相對于鉛板厚度的0～120％的范圍之外，與實(shí)施例1同樣根據(jù)本發(fā)明制造了柵體。通過此制造，到在終端圓板切刀上發(fā)生缺口為止的圓板切刀群的工作時間作為終端圓板切刀的壽命。其壽命試驗(yàn)結(jié)果如表2所示。
(表2)

從表2的結(jié)果可以知道，當(dāng)終端圓板切刀4的基準(zhǔn)圓周面(終端圓板切刀4的突起部4a)的，從圓板切刀群的基準(zhǔn)面，向與具有該終端圓板切刀的切刀輥相對的切刀輥側(cè)的突出量在110％以下的場合，終端圓板切刀的壽命時間得到了顯著的提高。
<實(shí)施例4>
除了在終端圓板切刀4的基準(zhǔn)圓周面(終端圓板切刀4的突起部4a)的，從圓板切刀群的基準(zhǔn)面，向與具有該終端圓板切刀的切刀輥相對的切刀輥側(cè)的突出量相對于鉛板的厚度設(shè)定在50％和，形成與終端圓板切刀4的突起部4a相連接的，隨著沿終端圓板切刀的回轉(zhuǎn)軸向圓板切刀群的外側(cè)方向前進(jìn)而向回轉(zhuǎn)軸靠近的傾斜面(圖3的場合)，及雖不形成傾斜面，但突起部4a是由與終端圓板切刀4的厚度具有相同寬度的周緣部形成的場合的兩者以外，與實(shí)施例1同樣根據(jù)本發(fā)明制造了柵體。使用這些柵體，進(jìn)行了與實(shí)施例2相同的電池制作及試驗(yàn)。其結(jié)果如表3所示。
(表3)

從表3可以知道，在有與終端圓板切刀4的突起部4a相連接的傾斜面的場合，終端結(jié)節(jié)部3d的破斷率得到了抑制。
<實(shí)施例5>
除了使終端圓板切刀4的基準(zhǔn)圓周面(終端圓板切刀4的突起部4a)的，從圓板切刀群的基準(zhǔn)面向與具有該終端圓板切刀的切刀輥相對的切刀輥側(cè)的突出量，變化了相對于鉛板厚度的0～50％的范圍和，使用了沒有形成與終端圓板切刀4的突起部4a相連接的，隨著沿終端圓板切刀的回轉(zhuǎn)軸向圓板切刀群的外側(cè)方向前進(jìn)而向回轉(zhuǎn)軸靠近的傾斜面的終端圓板切刀4以外，與實(shí)施例1同樣根據(jù)本發(fā)明制造了柵體。使用這些柵體，進(jìn)行了與實(shí)施例2相同的電池制作及試驗(yàn)。其結(jié)果如表4所示。
(表4)

從表4的結(jié)果可以確認(rèn)，當(dāng)終端圓板切刀4的基準(zhǔn)圓周面(終端圓板切刀4的突起部4a)的，從圓板切刀群的基準(zhǔn)面，向與具有該終端圓板切刀的切刀輥相對的切刀輥側(cè)的突出量在30％以上的場合，與在0％的場合相比較，鉛蓄電池的壽命循環(huán)數(shù)及終端結(jié)節(jié)部的破斷率得到了改善。
從以上的說明可以明白，根據(jù)本發(fā)明的電池極板用的柵體的制造法及電池的制造法，可以消除或者是抑制在柵體的終端結(jié)節(jié)部的變形。因此，在柵體的終端結(jié)節(jié)部的破斷得到了抑制，在抑制了電池不良的發(fā)生的同時，也延長了電池的壽命。
如上所述，本發(fā)明使得在終端結(jié)節(jié)部的腐蝕或者破斷得到了抑制，作為電池極板用的柵體的制造法是適合的。更有，作為電池的制造法也是適合的。特別是，作為鉛蓄電池用的柵體的制造法及鉛蓄電池的制造法是適合的。
權(quán)利要求
1.在通過具有具備終端圓板切刀的圓板切刀群的回轉(zhuǎn)式擴(kuò)展器，從薄板形成柵體的電池極板用柵體的制造法中，以在上述終端圓板切刀的外周部上，設(shè)置有在上述終端圓板切刀的厚度方向上貫通的缺口部為特征的，電池極板用柵體的制造法。
2.以上述終端圓板切刀的突起部是，從上述圓板切刀群的基準(zhǔn)面，向與具有上述終端圓板切刀的圓板切刀輥相對的圓板切刀輥側(cè)，相對于上述薄板厚度的30％以上突出為特征的，在第1項(xiàng)中記載的電池極板用柵體的制造法。
3.以上述終端圓板切刀的突起部是，從上述圓板切刀群的基準(zhǔn)面，向與具有上述終端圓板切刀的圓板切刀輥相對的圓板切刀輥側(cè)，相對于上述薄板厚度的70％以上突出為特征的，在第2項(xiàng)中記載的電池極板用柵體的制造法。
4.以從上述圓板切刀群的基準(zhǔn)面，向與具有上述終端圓板切刀的圓板切刀輥相對的圓板切刀輥側(cè)的，上述終端圓板切刀的突起部的突出量是，在相對于上述薄板厚度的110％以上為特征的，在第1項(xiàng)中記載的電池極板用柵體的制造法。
5.以上述缺口部的底部是，相對于上述圓板切刀群的基準(zhǔn)面，位于具有上述終端圓板切刀的圓板切刀輥側(cè)為特征的，在第1項(xiàng)中記載的電池極板用柵體的制造法。
6.以在上述終端圓板切刀的突起部中，形成有至少與上述缺口部相接部位相連接的，沿終端圓板切刀的回轉(zhuǎn)軸隨著向上述圓板切刀群的外側(cè)方向前進(jìn)而向上述回轉(zhuǎn)軸靠近的傾斜面為特征的，在第1項(xiàng)中記載的電池極板用柵體的制造法。
7.以周側(cè)面是存在于上述外周部上為特征的，在第6項(xiàng)中記載的電池極板用柵體的制造法。
8.以使用根據(jù)在第1項(xiàng)中記載的制造法制造的電池極板用柵體為特征的，電池的制造法。
全文摘要
在通過具有具備終端圓板切刀的圓板切刀群的回轉(zhuǎn)式擴(kuò)展器，從薄板形成柵體的電池極板用柵體的制造法中，以在上述終端圓板切刀的外周部上，設(shè)置有在上述終端圓板切刀的厚度方向上貫通的缺口部為特征的。
文檔編號B21D31/04GK1675786SQ0381872
公開日2005年9月28日 申請日期2003年8月8日 優(yōu)先權(quán)日2002年8月9日
發(fā)明者藤原義臣, 西田忠司 申請人:日本電池株式會社