Método de fabricación de placa de batería de plomo y ácido de tipo pasta y dispositivo de fabricación de la misma.

Un método para fabricar un electrodo de tipo pasta de batería de plomo-ácido, que comprende las etapas de:

rellenar un colector de corriente con un material activo similar a una pasta para obtener un electrodo rellenado cuando el colector de corriente pasa bajo un rellenador que incluye una tolva para contener el material activo similar a una pasta; y

prensar una superficie de electrodo del electrodo rellenado durante la transferencia del electrodo rellenado antes de que se endurezca el material activo similar a una pasta del electrodo rellenado

, en el que:

la etapa de prensado comprende:

una primera etapa de prensado en la que se prensa de manera intensiva una primera área de la superficie del electrodo situada en un lado en una dirección de anchura que es perpendicular a una dirección de transferencia en la que se transfiere el electrodo rellenado y una dirección perpendicular que es perpendicular a la superficie del electrodo;

una segunda etapa de prensado en la que se prensa de manera intensiva una segunda área de la superficie del electrodo situada en el otro lado en la dirección de anchura; y

una tercera etapa de prensado en la que se prensan la primera y la segunda áreas de la superficie del electrodo sobre toda la anchura del electrodo rellenado, en el que:

cada una de la primera a la tercera etapas de prensado se realizan al menos una vez; y

la etapa de prensado termina con la tercera etapa de prensado.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/JP2011/051577.

Solicitante: Shin-Kobe Electric Machinery Co., Ltd.

Nacionalidad solicitante: Japón.

Dirección: 8-1, Akashi-cho Chuo-ku Tokyo 104-0044 JAPON.

Inventor/es: TAMANO,TAKAHIRO, OHNO,SHUHEI, KANAZAWA,TOSHIHIKO, HATAKENAKA,TOSHIKAZU.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION H — ELECTRICIDAD > ELEMENTOS ELECTRICOS BASICOS > PROCEDIMIENTOS O MEDIOS, p. ej., BATERIAS, PARA LA... > Electrodos > H01M4/20 (de electrodos empastados)

PDF original: ES-2466823_T3.pdf

 

google+ twitter facebook

Fragmento de la descripción:

Método de fabricación de placa de batería de plomo y ácido de tipo pasta y dispositivo de fabricación de la misma Campo técnico La presente invención se refiere a un método para fabricar un electrodo de tipo pasta de batería de plomo-ácido y a un aparato para usarlo en la fabricación del electrodo de tipo pasta de batería de plomo-ácido.

Antecedentes de la técnica Un electrodo convencional de tipo pasta de batería de plomo-ácido se fabrica como sigue.

Primero, un material activo que contiene polvo de plomo como componente principal y otros componentes requeridos se trabaja con ácido sulfúrico diluido o agua para preparar un material activo similar a una pasta. Después, un colector de corriente fabricado de una aleación de plomo y que tiene una forma de rejilla se rellena con el material activo similar a una pasta para obtener un electrodo rellenado. Una superficie de electrodo del electrodo rellenado se prensa para mejorar el rendimiento de rellenado del material activo similar a la pasta. Después del prensado, el electrodo rellenado se seca. El colector de corriente tiene unos nervios de la estructura relativamente gruesos y unos nervios internos relativamente finos dispuestos de manera unitaria dentro de los nervios de la estructura para formar una forma de rejilla.

En la técnica anterior se han propuesto diversos procesos para rellenar el colector de corriente con el material activo similar a una pasta y prensar la superficie del electrodo.

Por ejemplo, la Solicitud de Patente Japonesa con número de Publicación 07-245100 (Documento 1 de la Patente) divulga una técnica en la que un colector de corriente colocado en una cinta transportadora se transfiere de manera secuencial y se rellena con un material activo similar a una pasta cuando el colector de corriente pasa bajo una tolva que contiene el material activo similar a una pasta para fabricar un electrodo rellenado. Después, se provoca que el

electrodo rellenado pase a través de un aparato de rodillo de formación, que prensa una superficie de electrodo del electrodo rellenado con una presión uniforme para fabricar un electrodo con poca fluctuación en el espesor. Para prensar la superficie del electrodo con una presión uniforme es necesario aplicar una presión igual (carga de prensa) en los extremos de la izquierda y de la derecha de un rodillo de formación (en la dirección axial del rodillo de formación) . Por tanto, en la técnica divulgada en el Documento 1 de la Patente tratada anteriormente, para igualar

las presiones respectivamente aplicadas a los extremos de derecha e izquierda del rodillo de formación, el rodillo de formación se prensa mediante uno o dos cilindros que se activan mediante una presión común.

La Solicitud de Patente Japonesa con Nº de Publicación 09-320574 (Documento 2 de la Patente) divulga colocar un rodillo de mejora de extensión trasera entre una cinta transportadora en un rodillo de formación para provocar que 40 un material activo similar a una pasta se extienda lo suficiente hacia el lado de la superficie inferior (opuesto al lado de la superficie rellenada al que se suministra el material activo similar a una pasta) de un colector de corriente. El rodillo de mejora de extensión trasera tiene una red dura en su superficie periférica. La superficie superior de la red se cubre con una tela fina o una película fina. Cuando un electrodo pasa a través del rodillo de mejora de extensión trasera, la red soporta el colector de corriente de manera que se forma un hueco entre el colector de corriente y el 45 rodillo de mejora de extensión trasera. Como resultado, el material activo similar a una pasta suministrado al colector de corriente se prensa en el hueco, lo que deforma la fina película que cubre la red y, al mismo tiempo, rellena un espacio creado mediante la deformación de la película fina con el material activo similar a una pasta. Después, el material activo similar a una pasta se prensa en un espacio entre la superficie inferior de nervios internos del colector de corriente y el rodillo de mejora de extensión trasera, lo que rellena un espacio en la superficie inferior del colector

de corriente con el material activo similar a una pasta. Como resultado, se fabrica un electrodo en el que los nervios internos del colector de corriente no se exponen al lado de la superficie inferior del colector de corriente.

[Documento relacionado con la técnica]

[Documento de la Patente]

[Documento 1 de la Patente] Solicitud de Patente Japonesa con Nº de Publicación 07-245100 [Documento 2 de la Patente] Solicitud de Patente Japonesa con Nº de Publicación 09-320574

El documento JP 2002 124252 divulga un método para fabricar electrodos que tienen porciones con diferentes densidades de compacidad.

Divulgación de la invención 65 Problema técnico

La técnica de acuerdo con el Documento 1 de la Patente es eficaz ya que prensa de manera uniforme el electrodo para suprimir las fluctuaciones en el espesor del electrodo. Sin embargo, la técnica de acuerdo con el Documento 1 de la Patente puede no asegurar necesariamente que un espacio en el lado de la superficie inferior (opuesto al lado de la superficie rellenada al que se suministra el material activo similar a una pasta) del electrodo se rellene de manera fiable con el material activo similar a una pasta. En la técnica de acuerdo con el Documento 2 de la Patente, ya que el colector de corriente se soporta mediante la red dura, los nervios internos del colector de corriente pueden deformarse. Además, ya que la red dura puede no estar necesariamente dispuesta en una ubicación en la que soporte los nervios internos del colector de corriente, la red dura puede dificultar que el material activo similar a una pasta rellene un espacio en el lado de la superficie inferior del electrodo. Además, en la ubicación en la que la red dura soporta los nervios internos del colector de corriente, los nervios internos del colector de corriente pueden estar expuestos cuando la red dura se retira.

Un objetivo de la presente invención es fabricar un electrodo de tipo pasta de batería de plomo-ácido en el que un espacio en el lado de la superficie inferior de un electrodo se rellene de manera favorable con un material activo similar a una pasta de manera que un nervio interno no permanezca expuesto.

Otro objetivo de la presente invención es proporcionar un aparato para usarlo en la fabricación del electrodo de tipo pasta de batería de plomo-ácido.

Solución al problema Para resolver las cuestiones anteriores, la presente invención proporciona un método de fabricación que incluye la etapa de rellenar un colector de corriente con un material activo similar a una pasta para obtener un electrodo rellenado cuando el colector de corriente pasa bajo un rellenador que incluye una tolva para contener el material activo similar a una pasta. El método de fabricación de la presente invención incluye la etapa de prensar después una superficie de electrodo del electrodo rellenado durante la transferencia del electrodo rellenado antes de que se endurezca el material activo suministrado similar a una pasta. La superficie del electrodo tal como se usa en el presente documento incluye tanto la superficie rellenada orientada hacia la tolva y a la que se suministra el material activo similar a una pasta desde la tolva y la superficie inferior del electrodo que está enfrente de la superficie rellenada en la dirección del espesor. Después del prensado, el electrodo rellenado se seca generalmente. En el método de acuerdo con la presente invención, en particular, la etapa de prensado incluye: una primera etapa de prensado en la que se prensa de manera intensiva (principalmente) una primera área de la superficie del electrodo situada en un... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Un método para fabricar un electrodo de tipo pasta de batería de plomo-ácido, que comprende las etapas de:

rellenar un colector de corriente con un material activo similar a una pasta para obtener un electrodo rellenado cuando el colector de corriente pasa bajo un rellenador que incluye una tolva para contener el material activo similar a una pasta; y prensar una superficie de electrodo del electrodo rellenado durante la transferencia del electrodo rellenado antes de que se endurezca el material activo similar a una pasta del electrodo rellenado, en el que:

la etapa de prensado comprende:

una primera etapa de prensado en la que se prensa de manera intensiva una primera área de la superficie del electrodo situada en un lado en una dirección de anchura que es perpendicular a una dirección de transferencia en la que se transfiere el electrodo rellenado y una dirección perpendicular que es perpendicular a la superficie del electrodo; una segunda etapa de prensado en la que se prensa de manera intensiva una segunda área de la superficie del electrodo situada en el otro lado en la dirección de anchura; y una tercera etapa de prensado en la que se prensan la primera y la segunda áreas de la superficie del electrodo sobre toda la anchura del electrodo rellenado, en el que:

cada una de la primera a la tercera etapas de prensado se realizan al menos una vez; y la etapa de prensado termina con la tercera etapa de prensado.

2. El método para fabricar un electrodo de tipo pasta de batería de plomo-ácido de acuerdo con la reivindicación 1, en el que:

la carga de prensa en la primera área es más alta que la carga de prensa en la segunda área en la primera etapa de prensado; la carga de prensa en la segunda área es más alta que la carga de prensa en la primera área en la segunda etapa de prensado; y las cargas de prensa en la primera y la segunda áreas son iguales entre sí en la tercera etapa de prensado.

3. El método para fabricar un electrodo de tipo pasta de batería de plomo-ácido de acuerdo con la reivindicación 2, en el que:

las etapas de prensado primera a tercera se realizan respectivamente mediante un primer a tercer aparatos de rodillo de formación, cada uno de los cuales incluye un par de rodillos dispuestos para interponer el electrodo rellenado en la dirección perpendicular y para transferir el electrodo rellenado en la dirección de transferencia; el primer aparato de rodillo de formación está configurado de manera que el hueco entre el par de rodillos se vuelve gradualmente más ancho desde la primera área hacia la segunda área de la superficie del electrodo; el segundo aparato de rodillo de formación está configurado de manera que el hueco entre el par de rodillos se vuelve gradualmente más estrecho desde la primera área hacia la segunda área de la superficie del electrodo; y el tercer aparato de rodillo de formación está configurado de manera que el hueco entre el par de rodillos es constante.

4. Un aparato para fabricar un electrodo de tipo pasta de batería de plomo-ácido, que comprende:

una cinta transportadora que transfiere de manera secuencial un colector de corriente situado sobre la misma; un rellenador que incluye una tolva para contener el material activo similar a una pasta para rellenar el colector de corriente que pasa bajo el rellenador con el material activo similar a una pasta para proporcionar un electrodo rellenado; y un aparato de prensado dispuesto detrás de la cinta transportadora en una dirección de transferencia en la que la cinta transportadora transfiere el electrodo rellenado para prensar una superficie de electrodo del electrodo rellenado, en el que:

el aparato de prensado comprende:

al menos un primer aparato de rodillo de formación que prensa de manera intensiva una primera área de la superficie del electrodo situada en un lado en una dirección de anchura que es perpendicular a la dirección de transferencia y una dirección perpendicular que es perpendicular a la superficie del electrodo; al menos un segundo aparato de rodillo de formación que prensa de manera intensiva una segunda área de la superficie del electrodo situada en el otro lado en la dirección de anchura; y al menos un tercer aparato de rodillo de formación que prensa la primera y la segunda áreas de la superficie del electrodo sobre toda la anchura del electrodo rellenado; y

el tercer aparato de rodillo de formación está dispuesto al final de una fila del primer al tercer aparatos de rodillo de formación dispuestos en la dirección de transferencia.

5. El aparato para fabricar un electrodo de tipo pasta de batería de plomo-ácido de acuerdo con la reivindicación 4, en el que:

cada uno del primer al tercer aparatos de rodillo de formación incluye un par de rodillos dispuestos para interponer el electrodo rellenado en la dirección perpendicular y para transferir el electrodo rellenado en la dirección de transferencia; el primer aparato de rodillo de formación está configurado de manera que el hueco entre el par de rodillos se vuelve gradualmente más ancho desde la primera área hacia la segunda área de la superficie del electrodo; el segundo aparato de rodillo de formación está configurado de manera que el hueco entre el par de rodillos se vuelve gradualmente más estrecho desde la primera área hacia la segunda área de la superficie del electrodo; y el tercer aparato de rodillo de formación está configurado de manera que el hueco entre el par de rodillos es constante.

6. El aparato para fabricar un electrodo de tipo pasta de batería de plomo-ácido de acuerdo con la reivindicación 5, en el que una porción periférica exterior de al menos un rodillo en el par de rodillos de cada uno del primer al tercer aparatos de rodillo de formación está formado por un material elástico, estando en contacto el al menos un rodillo con una superficie de electrodo del electrodo rellenado orientada hacia el rellenador.

7. El aparato para fabricar un electrodo de tipo pasta de batería de plomo-ácido de acuerdo con la reivindicación 6, en el que:

cada uno del primer al tercer aparatos de rodillo de formación incluye un dispositivo de control de carga que aplica de manera controlada una carga en una dirección hacia el electrodo rellenado a cada uno de los extremos de un eje rotatorio del al menos un rodillo; el dispositivo de control de carga del primer aparato de rodillo de formación controla las cargas de manera que la carga aplicada al extremo del eje rotatorio situado en el lado de la primera área es más alta que la carga aplicada al extremo del eje rotatorio situado en el lado de la segunda área; el dispositivo de control de carga del segundo aparato de rodillo de formación controla las cargas de manera que la carga aplicada al extremo del eje rotatorio situado en el lado de la segunda área es más alta que la carga aplicada al extremo del eje rotatorio situado en el lado de la primera área; y el dispositivo de control de carga del tercer aparato de rodillo de formación controla las cargas de manera que las cargas aplicadas a ambos extremos del eje rotatorio son iguales entre sí.

8. El aparato para fabricar un electrodo de tipo pasta de batería de plomo-ácido de acuerdo con la reivindicación 7, en el que:

el dispositivo de control de carga de cada uno del primer y del segundo aparatos de rodillo de formación controlan las cargas de manera que se aplica una carga máxima a uno de los extremos del eje rotatorio y se aplica una carga mínima al otro de los extremos del eje rotatorio; y el dispositivo de control de carga del tercer aparato de rodillo de formación controla las cargas de manera que se aplica una carga máxima a cada uno de los extremos del eje rotatorio.

9. El aparato para fabricar un electrodo de tipo pasta de batería de plomo-ácido de acuerdo con la reivindicación 6, en el que:

la porción periférica exterior del otro rodillo en el par de rodillos de cada uno del primer al tercer aparatos de rodillo de formación también está formado por un material elástico; y la dureza de la porción periférica exterior del un rodillo es menor que la dureza de la porción periférica exterior del otro rodillo.

10. El aparato para fabricar un electrodo de tipo pasta de batería de plomo-ácido de acuerdo con la reivindicación 6, en el que el material elástico que forma la porción periférica exterior del un rodillo tiene un espesor de 40 mm o más.

11. El aparato para fabricar un electrodo de tipo pasta de batería de plomo-ácido de acuerdo con la reivindicación 4, en el que el colector de corriente incluye un nervio de estructura y un nervio interno que se forma de manera unitaria con el nervio de estructura y divide un espacio dentro del nervio de estructura en una pluralidad de pequeños espacios, estando situada al menos una superficie terminal del nervio interno en una dirección del espesor que no está orientada hacia el rellenador más hacia dentro que un plano imaginario que incluye una superficie terminal del nervio de estructura en la dirección del espesor que no está orientada hacia el rellenador.