專利名稱：包括金屬絲壓平組件的蓄電池極板堆積機(jī)及其操作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的技術(shù)背景本發(fā)明涉及蓄電池極板堆積機(jī)，特別涉及一種包括金屬絲壓平組件的蓄電池極板堆積機(jī)及其操作方法。
本發(fā)明的內(nèi)容涉及蓄電池極板堆積機(jī)。然而，在討論蓄電池極板堆積機(jī)的具體操作前，必須首先明白，總的步驟包括蓄電池的制造。在它的最簡(jiǎn)單形式里，一蓄電池包括許多以交替方式堆積的正極板和負(fù)極板，并具有夾在它們之間的分隔材料。蓄電池極板安裝在一蓄電池容器里，該容器還包括電解液。電解液和蓄電池極板之間的化學(xué)作用產(chǎn)生電流，該電流通過蓄電池接線端流出。
例如，美國(guó)專利第5,384,217號(hào)公開了一種制造蓄電池極板的工藝。用來制造這種極板的工藝包括在一熔爐里熱熔鉛的初始步驟，接著將熔化的鉛合金輸送給一帶坯連鑄機(jī)。將從連鑄機(jī)上修整下來的東西送回到熔爐去。讓帶材卷繞在一卷繞機(jī)上，然后儲(chǔ)存成卷的鉛合金帶，以供以后使用。
為了形成蓄電池格柵，展開卷帶，并將自由端輸送通過一擴(kuò)展器，該擴(kuò)展器切割、切口和拉伸一段卷帶，以便形成網(wǎng)狀的金屬絲柵。美國(guó)專利第4,315,356號(hào)和第4,291,443號(hào)公開了一種用來制造金屬絲柵的擴(kuò)展器，它被用來制造擴(kuò)展的金屬蓄電池負(fù)極板。然后，通過一普通的涂膠裝置給擴(kuò)展的帶或金屬絲柵提供有效物質(zhì)，并輸送給一切割機(jī)，在那里進(jìn)行切割。接著，對(duì)從合金帶上切割下來的極板壓平，以便將蓄電池極板有效物質(zhì)的不均勻區(qū)域弄平。自此，極板經(jīng)過一傳送帶輸送通過一烤箱，以便快速烘干，然后堆積起來，以供以后使用。快速烘干是利用一敞開的氣體火焰或一烤箱進(jìn)行的。在快速烘干后，使蓄電池極板經(jīng)受化學(xué)處理，這是本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員眾所周知的。
在蓄電池極板化學(xué)處理后，擴(kuò)展的金屬負(fù)極板提供給一堆積機(jī)操作者。然后，通過松開在化學(xué)變形工藝中、在相鄰的極板之間發(fā)生的粘結(jié)、而用手工進(jìn)行擴(kuò)展的金屬負(fù)極板的堆積。然后，在將極板放入蓄電池極板堆積機(jī)之前，檢查這些極板，看看是否有明顯的損傷。
蓄電池極板堆積機(jī)、諸如俄勒岡州的TEKMAX制造的堆積機(jī)對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員來說是眾所周知的。這種蓄電池極板堆積機(jī)通常包括將蓄電池負(fù)極板和正極板輸入蓄電池極板堆積機(jī)的送料器，用分隔材料包裹擴(kuò)展的金屬蓄電池負(fù)極板的包封組件，運(yùn)送蓄電池負(fù)極板和正極板的傳送帶，以及將負(fù)極板和正極板堆積在一起的組件。
通常，蓄電池極板堆積機(jī)的工作情況如下所述。首先，將擴(kuò)展的金屬蓄電池負(fù)極板放入一負(fù)極板送料器，同時(shí)將蓄電池正極板放入一單獨(dú)的送料器。利用眾所周知的裝置、諸如一真空系統(tǒng)使各擴(kuò)展的金屬蓄電池負(fù)極板與負(fù)極板堆分開并撿拾起來。一旦放在極板堆積機(jī)的搬運(yùn)器上，該擴(kuò)展的金屬蓄電池負(fù)極板將被輸送通過極板堆積機(jī)而到達(dá)包封組件處。在這里，擴(kuò)展的金屬蓄電池負(fù)極板將被包封在一分隔材料里。此外，一組網(wǎng)狀輪密封環(huán)繞著擴(kuò)展的金屬蓄電池負(fù)極板的分隔材料，而只有極板的接線側(cè)是敞開的。擴(kuò)展的金屬蓄電池負(fù)極板位于接線側(cè)相反的一側(cè)與分隔材料里的一折痕齊平。目前，在其卷曲工藝過程中，有一個(gè)普遍現(xiàn)象，即彎曲的、擴(kuò)展的金屬蓄電池負(fù)極板的金屬絲柵的暴露的金屬絲將刺破分隔材料。
接著，用分隔材料包封的擴(kuò)展的金屬蓄電池負(fù)極板離開包封組件，進(jìn)入堆積組件。堆積組件將準(zhǔn)備一系列交替的負(fù)極板和正極板。本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員知道，單個(gè)包封的負(fù)極板與單個(gè)的正極板配合叫做一“節(jié)”，而許多堆積的“節(jié)”通常叫做一“組”。
將正極板堆積在負(fù)極板的工藝是這樣進(jìn)行的，即正極板送料器將一正極板堆積在由負(fù)極板送料器送來的、用分隔材料包封的、擴(kuò)展的金屬蓄電池負(fù)極板上。由此，成組的蓄電池極板被輸入一附鑄帶式機(jī)。附鑄帶式機(jī)將鑄造一條帶，以連接所有的負(fù)極板接線片，并另外鑄造一條帶，以便連接所有的正極板接線片。接著，將帶有連接條帶的蓄電池極板組放入一蓄電池殼體里。
由于制造蓄電池的工藝是如此地長(zhǎng)和復(fù)雜，而目前檢測(cè)電短路的方法只有在蓄電池基本組裝好之后進(jìn)行，因此，存在著完全消除電短路源頭的需要。本發(fā)明提供一種改進(jìn)的蓄電池極板堆積機(jī)，它包括一金屬絲壓平組件，從而基本上能消除由于擴(kuò)展的金屬蓄電池極板金屬絲柵的暴露的金屬絲刺破分隔材料而造成的電短路的發(fā)生。
本發(fā)明的簡(jiǎn)要說明本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例包括一蓄電池極板堆積機(jī)，它用來包封擴(kuò)展的金屬負(fù)極板，并以交替的方式堆積正極板和負(fù)極板，該堆積機(jī)包括一蓄電池極板送料器，一與蓄電池極板送料器連接的搬運(yùn)器，以及一金屬絲壓平組件，它與將擴(kuò)展的金屬極板輸送通過金屬絲壓平組件的搬運(yùn)器連接。在蓄電池極板堆積機(jī)里包括金屬絲壓平組件體現(xiàn)了不同于現(xiàn)有技術(shù)的一個(gè)主要進(jìn)步，因?yàn)樗档土搜財(cái)U(kuò)展的金屬極板邊緣延伸離開極板表面的金屬絲破壞分隔物的可能性。通過降低分隔物被延伸的金屬絲破壞的發(fā)生率，本發(fā)明減少了制造大量可適當(dāng)工作的蓄電池所需要的時(shí)間，并增加了蓄電池的總體質(zhì)量。
搬運(yùn)器包括一對(duì)從動(dòng)鏈條，其中，各鏈條具有至少一個(gè)擋塊，它與另一鏈條上的對(duì)應(yīng)擋塊對(duì)齊，以便與擴(kuò)展的金屬極板的一邊緣接觸。
金屬絲壓平組件包括一對(duì)互相之間具有間隙的部件，位于各擴(kuò)展的金屬極板一邊緣附近的一部分經(jīng)過該間隙。較佳的是，該間隙小于或等于位于各擴(kuò)展的金屬極板一邊緣附近的一部分的最小厚度。將間隙距離設(shè)定為最小的極板厚度或更小，是為了確保處理具有較大厚度的擴(kuò)展的金屬極板的能力。例如，如果制造商的最小的擴(kuò)展的金屬極板的厚度是0.040″，那么0.040″的間隙厚度(或更小)是適當(dāng)?shù)模驗(yàn)樗軌蛱幚砭哂休^大厚度的極板，從而增加了系統(tǒng)的使用范圍。
一對(duì)部件較佳的是包括一第一圓盤和一第二圓盤。通常，第一圓盤和第二圓盤是共面的。此外，第一圓盤和第二圓盤可環(huán)繞著它們各自的軸轉(zhuǎn)動(dòng)，一個(gè)圓盤通過彈簧負(fù)載作用在另一圓盤上。第一圓盤和第二圓盤在擴(kuò)展的金屬極板平放在搬運(yùn)器上時(shí)分別位于該極板的下面和上面。此外，第一圓盤的頂表面位于基本上等于平放在搬運(yùn)器上的擴(kuò)展的金屬極板的底表面的高度。
此外，可以更廣義地限定金屬絲壓平組件的一對(duì)部件。例如，該對(duì)部件中的一個(gè)部件具有光滑的圓周表面，當(dāng)搬運(yùn)器使平放的擴(kuò)展的金屬極板移動(dòng)通過間隙時(shí)、它被強(qiáng)制向下與在極板邊緣附近的上表面部分接觸。同樣的，該對(duì)部件中的另一個(gè)部件具有光滑的圓周表面，當(dāng)搬運(yùn)器使平放的擴(kuò)展的金屬極板移動(dòng)通過間隙時(shí)、它被強(qiáng)制向上與在極板邊緣附近的下表面部分接觸。
金屬絲壓平組件還包括第二對(duì)部件，它們之間具有第二間隙，位于各擴(kuò)展的金屬極板的另一邊緣附近的另一部分經(jīng)過該間隙。第二對(duì)部件基本上與上面所述的相同，因此其內(nèi)容不在這里重復(fù)。不過，附加的第二對(duì)部件允許同時(shí)壓平各擴(kuò)展的金屬極板的另一邊緣。沒有這兩對(duì)部件，人們將認(rèn)為極板只有一側(cè)邊緣需要金屬絲壓平，或者如果有一側(cè)以上的邊緣需要金屬絲壓平，則需要多次經(jīng)過這一對(duì)部件。
在本發(fā)明的另一實(shí)施例里，介紹了一種處理擴(kuò)展的金屬蓄電池極板的方法，它包括以下步驟，提供一準(zhǔn)備用分隔材料進(jìn)行包封的擴(kuò)展的金屬蓄電池極板，該極板具有至少一帶有暴露的金屬絲柵的邊緣；在具有暴露的金屬絲柵的各邊緣附近的上表面和下表面上同時(shí)提供作用力；以及包封擴(kuò)展的金屬蓄電池極板。該力足以使來自暴露的金屬絲柵的、延伸離開上表面和下表面的金屬絲移動(dòng)至與所述表面齊平的位置，且不會(huì)傷害擴(kuò)展的金屬蓄電池極板。上面所述的足夠的力大部分是通過設(shè)定適當(dāng)?shù)拈g隙(如上面的第一實(shí)施例所述的)、以及其它的設(shè)計(jì)參數(shù)、諸如選擇適當(dāng)?shù)膹椈山⒌摹?br> 本發(fā)明的這些和其它的目的、優(yōu)點(diǎn)將通過下面的介紹變得更加清楚。在說明書里，參考作為其一部分的附圖，而附圖顯示了本發(fā)明的一個(gè)較佳實(shí)施例。該實(shí)施例不代表本發(fā)明的全部范圍，而僅是參考用的。
附圖的簡(jiǎn)要說明

圖1是本發(fā)明的蓄電池極板堆積機(jī)的簡(jiǎn)化框圖；圖2是顯示本發(fā)明的金屬絲壓平組件的簡(jiǎn)化立體圖；圖3是用于擴(kuò)展的金屬蓄電池極板的金屬絲柵的平面圖；圖4是圖3中的金屬絲柵的端視圖(從端部12b看去)；以及圖5是本發(fā)明的金屬絲壓平組件的簡(jiǎn)化側(cè)視圖。
本發(fā)明的詳細(xì)說明參看圖1，它以簡(jiǎn)化的框圖的形式顯示了本發(fā)明的蓄電池極板堆積機(jī)10。用來包封擴(kuò)展的金屬蓄電池負(fù)極板12(見圖2)和將它們與正極板(未畫出)以交替方式堆疊的蓄電池極板堆積機(jī)包括一蓄電池極板送料器14；一與蓄電池極板送料器14連接的蓄電池極板搬運(yùn)器16(下面簡(jiǎn)稱“搬運(yùn)器”)；以及一與搬運(yùn)器16連接的金屬絲壓平組件18，從而通過該金屬絲壓平組件18輸送擴(kuò)展的金屬蓄電池負(fù)極板12。此外，在蓄電池極板堆積機(jī)10里還包括一包封組件32和一堆垛組件34。本發(fā)明涉及通用型蓄電池極板堆積機(jī)；然而，在較佳的實(shí)施例里，該蓄電池極板堆積機(jī)10較佳的是包括美國(guó)俄勒岡州的TEKMAXInc.制造的TEXMAX Model Super 2000 JC蓄電池極板堆積機(jī)。TEXMAX ModelSuper 2000 JC蓄電池極板堆積機(jī)包括美國(guó)專利第4,407,063、4,462,745、4,758,126、4,822,234和4,824,307號(hào)介紹的技術(shù)，它們?cè)谶@里被參考引用。
通常，蓄電池極板堆積機(jī)10的操作是通過將許多擴(kuò)展的金屬蓄電池負(fù)極板12(下面簡(jiǎn)稱“極板12”)放入一負(fù)極板送料器和將許多正極板放入一正極板送料器進(jìn)行的。在任一個(gè)蓄電池極板送料器(雖然這里是針對(duì)蓄電池負(fù)極板送料器)里包括一裝載系統(tǒng)、諸如一真空系統(tǒng)，以便撿拾一塊極板12，并將其放在一搬運(yùn)器16上。搬運(yùn)器16將極板12輸送給金屬絲壓平組件18。一種標(biāo)準(zhǔn)的TEXMAX Model Super 2000 JC蓄電池極板堆積機(jī)10不包括金屬絲壓平組件18。然而，本發(fā)明通過增加金屬絲壓平組件18改進(jìn)了這種蓄電池極板堆積機(jī)10。在金屬絲壓平組件18里，任何從蓄電池極板12的表面部分?jǐn)U展出來的金屬絲基本上被迫與蓄電池極板表面齊平，從而防止出現(xiàn)上面所述的電短路。
從金屬絲壓平組件18出來后，蓄電池極板12通過搬運(yùn)器16到達(dá)包封組件32。在包封組件32里，一片分隔材料環(huán)繞著蓄電池極板12的大部分包裹。在包封組件32里，分隔材料還沿著蓄電池極板12的邊緣卷曲。在此前的方法中，通常會(huì)發(fā)生分隔材料被刺破；然而，由于在改進(jìn)的蓄電池極板堆積機(jī)10中包含了金屬絲壓平組件18，因此基本上可避免分隔材料被刺破。
從包封組件32出來后，蓄電池極板12通過一類似于搬運(yùn)器16的搬運(yùn)器移動(dòng)到堆垛組件34處。在這里，在輸送過來的擴(kuò)展的金屬蓄電池負(fù)極板12上放置一正極板(未畫出)。蓄電池制造工藝的其余部分基本上與現(xiàn)有技術(shù)相同；然而，它不能被夸大為，由于在蓄電池極板堆積機(jī)10里包含了金屬絲壓平組件18而顯著地改進(jìn)了蓄電池極板堆積機(jī)10的工作效率。只是，由于擴(kuò)展的金屬蓄電池負(fù)極板的彎曲的金屬絲使分隔材料被刺破、從而導(dǎo)致不希望有的電短路被避免了。
為了有利于更好地了解本發(fā)明，了解一下電短路的原因可能是有幫助的。為此，參看圖3，它顯示了一蓄電池極板12。該蓄電池極板12具有一頂邊12A、一底邊12B和側(cè)邊12C和12D。蓄電池極板12還包括一在頂邊12A上的接線部分12E。請(qǐng)注意，沿頂邊12A有一附件13，沿底邊12B有一附件15。在附件13和15之間是金屬絲柵36。由于有了附件13和15，蓄電池極板12的頂邊13和底邊15(即對(duì)應(yīng)的金屬絲柵36邊緣)不被暴露。另一方面，金屬絲柵36的側(cè)邊36C和36D被暴露。在此，所謂的“暴露”是指金屬絲柵36的端部36C和36D未安裝側(cè)面附件、諸如沿蓄電池極板12的頂邊12A和底邊12B上的附件13和15。由于金屬絲柵36的側(cè)邊36C和36D未安裝任何附件，故自這些邊緣延伸的金屬絲可自由移動(dòng)。在本發(fā)明出現(xiàn)之前通常是這樣的，即金屬絲柵36的側(cè)邊36C和36D將彎曲離開蓄電池極板12的上表面12U和下表面12L(見圖4)。例如，參看圖4，可看到暴露的金屬絲36E沿邊緣36C延伸離開蓄電池極板12的上表面12U。同樣地，金屬絲36E沿蓄電池極板12的邊緣36D延伸離開蓄電池極板12的下表面12L。這樣，延伸的金屬絲36E將引起上面所述的電短路問題。由于本發(fā)明的出現(xiàn)，延伸的金屬絲36E將不會(huì)發(fā)生這種問題，因?yàn)榻饘俳z壓平組件18將使延伸的金屬絲36E受壓進(jìn)入與蓄電池12的上表面12U和12L齊平的位置。最后，為了清楚起見，應(yīng)該指出，蓄電池極板12及其相關(guān)的金屬絲柵36(如圖3所示)已在蓄電池制造工藝中從大的金屬絲柵(未畫出)切下。此外，請(qǐng)注意，圖3中所示的蓄電池極板12只是金屬絲柵36，而蓄電池有效物質(zhì)未畫出。
現(xiàn)在參看圖2和5，蓄電池極板堆積機(jī)10的搬運(yùn)器16(見圖1)較佳的是包括一對(duì)從動(dòng)鏈條20A和20B?？梢钥吹?，鏈條20A具有一擋塊22A，它與在另一鏈條20B上的擋塊22B對(duì)應(yīng)。擋塊22A和22B與蓄電池極板12的邊緣12A接觸。雖然在較佳的實(shí)施例中，搬運(yùn)器16包括一對(duì)從動(dòng)鏈條20A和20B，但本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員知道，如果需要，也可用其它的、輸送蓄電池極板12的裝置代替。在圖2中，可看到在鏈條20A和20B之間的、并與它們平行的箭頭表示鏈條20A和20B的驅(qū)動(dòng)方向。此外，還可看到與擋塊22A和22B接觸的邊緣12A是蓄電池極板12的頂邊12A；然而，本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員知道，蓄電池極板12的其它邊緣也可與擋塊22A和22B接觸。例如，本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員知道，如果需要，底邊12B可與擋塊22A和22B接觸。
仍參看圖2和5，蓄電池極板堆積機(jī)10的金屬絲壓平組件18較佳的是包括一對(duì)部件24A和24B，它們之間具有間隙(未畫出)，而位于蓄電池極板12的邊緣12C附近的一部分經(jīng)過該間隙。從圖2和5中可看到，間隙沒有顯示出來是因?yàn)椴考?4A和24B之間插入蓄電池極板12；然而，如果卸下蓄電池極板12，部件24A和24B之間的間隙則將可看到。在該較佳實(shí)施例里，間隙被設(shè)置成小于或等于位于蓄電池極板12的邊緣12C附近的部分的最小厚度。然而，可以看到，如果蓄電池極板12被翻轉(zhuǎn)，那么蓄電池極板12的邊緣12D將在部件24A和24B之間。這樣，在邊緣12D附近的蓄電池極板12的部分的最小厚度將是間隙的較佳尺寸。在大多數(shù)情況下，蓄電池極板將具有基本均勻的厚度；然而，在同一蓄電池極板12上具有不同厚度(即，靠近邊緣12C和12D處)的蓄電池極板12的使用也在本發(fā)明要求保護(hù)的范圍內(nèi)。目前，蓄電池極板12的最小極板厚度約是0.040″。相應(yīng)地，目前，間隙的較佳范圍是0.035″至0.040″。本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員知道，如果需要，可使用不同范圍的間隙，可使用不同厚度的蓄電池極板12。在任何情況下，部件24A和24B之間的間隙的較佳范圍設(shè)定在小于或等于靠近蓄電池極板12邊緣12C或12D的、將通過部件24A和24B之間的部分的最小厚度。
如圖2和5所示，部件24A和24B的較佳形狀是一圓盤?？梢钥吹剑谝粓A盤24B和第二圓盤24A是共面的。此外，可以看到，第一圓盤24B和第二圓盤24A可環(huán)繞它們各自的軸26B和26A轉(zhuǎn)動(dòng)。還有，可以看到，第二圓盤24A受朝向第一圓盤24B的彈簧負(fù)載力作用。具體地說，可看到圖5中所示的彈簧50。在該示范實(shí)施例里，彈簧50將第二圓盤24A拉向第一圓盤24B；然而，一機(jī)械阻擋件將維持圓盤24A和24B之間的間隙。具體地說，部件36具有一面臨部件38的較厚區(qū)域。圖5較清楚地顯示了該機(jī)械阻擋件的關(guān)系。具體地說，左上區(qū)域(圖5中的部件36)顯示了一倒轉(zhuǎn)的L形區(qū)域。倒轉(zhuǎn)的L形區(qū)域的直角邊緣通過靠在部件38上、從而維持所需的間隙而作為一機(jī)械阻擋件作用。當(dāng)極板12通過間隙移動(dòng)時(shí)，部件36環(huán)繞著軸44、沿著與向下的彈力相反的方向轉(zhuǎn)動(dòng)。這是可能的，盡管部件36是一機(jī)械阻擋件。當(dāng)極板12移動(dòng)通過間隙時(shí)，該間隙就是極板12的厚度，這將向上推動(dòng)圓盤24A，從而產(chǎn)生來自彈簧50的向下的反作用力，通過圓盤24A作用在極板12的上表面12U上。然后，底部圓盤24B轉(zhuǎn)動(dòng)，但沒有垂直移動(dòng)，從而在同一垂直位置上夾持極板12。當(dāng)蓄電池極板12平放在搬運(yùn)器16上時(shí)，第一圓盤24B和第二圓盤24A分別位于蓄電池極板12的下面和上面。綜觀全文，搬運(yùn)器16是指前面討論的從動(dòng)鏈條20A和20B。第一圓盤24B的頂表面24T(見圖5)在蓄電池極板12平放在搬運(yùn)器16時(shí)位于基本上等于蓄電池極板12的下表面12L的高度上。還可看到，圓盤28A和28B(后面討論)的操作類似于圓盤24A和24B。
在最普遍的形式里，第二部件或圓盤24A具有光滑的圓周表面，當(dāng)蓄電池極板12平放在搬運(yùn)器16上并由其移動(dòng)通過間隙時(shí)，該圓周表面被強(qiáng)制向下接觸邊緣12C附近的上表面12U部分。同樣地，第一部件或圓盤24B具有光滑的圓周表面，當(dāng)蓄電池極板12平放在搬運(yùn)器16上并由其移動(dòng)通過間隙時(shí)，該圓周表面被強(qiáng)制向上接觸邊緣12C附近的下表面12L部分。請(qǐng)注意，“光滑的圓周表面”涉及環(huán)繞著第二圓盤24A和第一圓盤24B的圓周的對(duì)應(yīng)的各表面。實(shí)質(zhì)上，“光滑的圓周表面”是沿著第二圓盤24A和第一圓盤24B的圓周的全部表面。這是因?yàn)閳A盤24A和24B環(huán)繞著它們各自的軸26A和26B轉(zhuǎn)動(dòng)。
仍參看圖2和5，蓄電池極板堆積機(jī)10的金屬絲壓平組件18還包括第二對(duì)部件28A和28B，它們之間具有第二間隙(未畫出)，位于蓄電池極板12另一側(cè)邊緣12D附近的另一部分通過該間隙。與前面一樣，第二間隙小于或等于位于蓄電池極板12另一側(cè)邊緣12D附近的另一部分的厚度。如前面所述的，蓄電池極板12通常具有均勻的厚度，這意味著第一和第二間隙基本上是相同的；然而，本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員知道，第一間隙和第二間隙也可以有不同的距離。在任何情況下，與第一間隙一樣，第二間隙一般具有0.035″至0.040″的范圍。第二對(duì)部件28A和28B較佳的是包括第一圓盤28B和第二圓盤28A。第一圓盤28B和第二圓盤28A是共面的。此外，第一圓盤28B和第二圓盤28A可環(huán)繞著它們各自的軸30B和30A轉(zhuǎn)動(dòng)。還有，第二圓盤28A受朝向第一圓盤28B的彈簧負(fù)載力作用。當(dāng)蓄電池極板12平放在搬運(yùn)器16上時(shí)，第一圓盤28B和第二圓盤28A分別位于蓄電池極板12的下面和上面。第一圓盤28B的頂表面(類似圖5中的標(biāo)號(hào)24T)在蓄電池極板12平放在搬運(yùn)器16上時(shí)位于基本等于蓄電池極板12的下表面的高度上。
可以看到，第一圓盤28B和第二圓盤與上面討論的第一圓盤24B和24A基本上是相同的。因此，第二部件28A具有光滑的圓周表面，當(dāng)蓄電池極板12平放在搬運(yùn)器16上并由其通過第二間隙時(shí)，該圓周表面被驅(qū)動(dòng)而強(qiáng)制向下、與在邊緣12D附近的上表面12U部分接觸。同樣地，第一部件28B具有光滑的圓周表面，當(dāng)蓄電池極板12平放在搬運(yùn)器16上并由其通過第二間隙時(shí)，該圓周表面被驅(qū)動(dòng)而強(qiáng)制向上、與在邊緣12D附近的下表面12L部分接觸。
在圖2中，顯示了蓄電池極板堆積機(jī)10的其余部分。具體地說，部件38與環(huán)繞著樞轉(zhuǎn)點(diǎn)44的部件36連接。換句話說，部件36可相對(duì)部件38、環(huán)繞著點(diǎn)44自由樞轉(zhuǎn)；然而，如前面所述，在部件36后側(cè)的較厚的倒轉(zhuǎn)的L形區(qū)域形成一機(jī)械阻擋件，從而維持了該間隙。部件38通過部件46和連接件48連接在部件40上。第二部件24A通過軸26A連接在部件36上。第一圓盤24B通過部件42連接在部件40上，并可環(huán)繞軸26B轉(zhuǎn)動(dòng)。現(xiàn)在，參看圖5，彈簧50通過連接件52連接在部件36和部件38上。與剛才討論的相同，同樣的支承結(jié)構(gòu)及彈簧組件也可用在圓盤部件28A和28B上。為了清楚起見，該另外的支承結(jié)構(gòu)和彈簧組件未在圖2和5中畫出。盡管如此，同樣的支承結(jié)構(gòu)和彈簧組件是包括在內(nèi)的。部件40(但是，與第一圓盤28B和第二圓盤28A對(duì)應(yīng)的類似部件未畫出)是作導(dǎo)軌用的。換句話說，部件40及與圓盤部件28A和28B連接的類似部件(未畫出)在因搬運(yùn)器16工作而使蓄電池極板12通過蓄電池極板堆積機(jī)10時(shí)使蓄電池極板12保持在它們之間。如參考圖2所述的，其顯示了用于部件24A和24B的支承結(jié)構(gòu)(“左側(cè)”支承結(jié)構(gòu))，但為了清楚起見和簡(jiǎn)化附圖，用于部件28A和28B的支承結(jié)構(gòu)(“右側(cè)”支承結(jié)構(gòu))未顯示。圖5中的支承結(jié)構(gòu)似乎是“左側(cè)”支承結(jié)構(gòu)，然而，根據(jù)圖5中的零部件的相對(duì)位置來看，實(shí)質(zhì)上該圖顯示了“右側(cè)”支承結(jié)構(gòu)(圖2中未畫出)。由于圖2中未畫出“右側(cè)”支承結(jié)構(gòu)，圖5中的支承結(jié)構(gòu)對(duì)應(yīng)類似的“左側(cè)”支承結(jié)構(gòu)。
包括金屬絲壓平組件18的零件是用通常的方法和材料制造的；然而，在較佳的實(shí)施例里，圓盤部件24A、24B、28A和28B較佳的是用硬化鋼制造。此外，圓盤部件24A、24B、28A和28B的厚度較佳的是0.281″；然而，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，如果需要，也可使用與其不同的圓盤厚度。此外，彈簧50(見圖5)可從本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員知道的任何一種彈簧中選出，只要它能夠給上側(cè)圓盤部件24A和28A提供向下的、朝向它們對(duì)應(yīng)的圓盤24B和28B彈力、同時(shí)在它們之間留下間隙就可以了。然而，當(dāng)蓄電池極板12由搬運(yùn)器16移動(dòng)通過圓盤部件24A和24B及28A和28B時(shí)，彈簧50(供圓盤28A和28B用的對(duì)應(yīng)的彈簧未畫出)將產(chǎn)生一力，該力作用在蓄電池極板12的邊緣12C和12D附近的上表面和下表面上。
本發(fā)明還介紹一種處理擴(kuò)展的金屬蓄電池負(fù)極板12的方法。該方法包括下列步驟，提供一準(zhǔn)備包封在一分隔材料(未畫出)里的、具有至少暴露金屬絲柵一側(cè)邊緣36C或36D的蓄電池極板12，在暴露的金屬絲柵的各邊緣36C和36D(12C和12D)的附近的上表面12U和下表面12L上同時(shí)施加一力，以及包封極板12。如所討論的，(準(zhǔn)備包封的)蓄電池極板12可以是涂有有效物質(zhì)的、被硬化的、被分開的和經(jīng)過化學(xué)處理的擴(kuò)展的金屬蓄電池負(fù)極板12。如圖3和4所示的蓄電池極板12具有至少一帶暴露的金屬絲柵的邊緣12C或12D。事實(shí)上，蓄電池極板12具有兩個(gè)邊緣12C和12D，它們分別帶有暴露的金屬絲柵部分36C和36D。金屬絲壓平組件18同時(shí)在帶有暴露的金屬絲柵部分36C和36D的邊緣12C和12D附近的上表面12U和下表面12L上施力，從而使任何延伸離開上表面12U和下表面12L的金屬絲、諸如金屬絲36E移動(dòng)至與諸表面齊平的位置。在金屬絲36E被壓平至與上表面12U和下表面12L齊平的位置后，蓄電池極板12將被安全的包封，而沒有刺破分隔材料的任何可能性。由圓盤部件24A和24B及圓盤部件28A和28B施加在蓄電池極板12上的力足以使延伸離開上表面12U和下表面12L的金屬絲移動(dòng)至與表面12U和12L基本齊平的位置，且不會(huì)傷害蓄電池極板12。這里涉及的典型的傷害將損害蓄電池極板的有效物質(zhì)。知道了將被處理的蓄電池極板12的厚度后，可選擇適當(dāng)?shù)拈g隙尺寸和彈簧50，以便提供適當(dāng)?shù)牧κ寡由斓慕饘俳z36E移動(dòng)至與表面12U和12L齊平的位置，同時(shí)避免傷害蓄電池極板。
應(yīng)該明白，上面所述的方法和裝置僅是示范性的，而不是用來限定本發(fā)明的范圍，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，在本發(fā)明的范圍內(nèi)還可以作出各種改進(jìn)。例如，已討論了本發(fā)明對(duì)于包封擴(kuò)展的金屬蓄電池負(fù)極板是有用的；然而，可以發(fā)現(xiàn)，將來還可使用擴(kuò)展的金屬蓄電池正極板。這樣，本發(fā)明可用于擴(kuò)展的金屬蓄電池正極板和負(fù)極板。此外，本發(fā)明還通過例子進(jìn)行了討論，使用單個(gè)彈簧(每對(duì)圓盤)使上側(cè)圓盤向下對(duì)下側(cè)圓盤施力。然而，在本發(fā)明的范圍內(nèi)可以考慮，利用單個(gè)彈簧使下側(cè)圓盤向上對(duì)上側(cè)圓盤施力。就此而言，在本發(fā)明的范圍內(nèi)也可以考慮，各對(duì)圓盤使用一對(duì)彈簧，通過彈力使上側(cè)圓盤向下移動(dòng)，同時(shí)通過彈力使下側(cè)圓盤向上移動(dòng)。此外，還通過例子討論了機(jī)械阻擋件的使用，以便在圓盤之間提供所述的間隙。本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員知道，如果需要，也可使用其它的建立機(jī)械阻擋件的方式，以維持所需的間隙。此外，本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員還知道，所需的間隙如不使用機(jī)械阻擋件也可建立。還有，本發(fā)明已公開了最好使用轉(zhuǎn)動(dòng)的圓盤；然而，不轉(zhuǎn)動(dòng)的圓盤也可使用，以便在一個(gè)或多個(gè)圓盤上施力。此外，也可完全不使用圓盤。例如，本發(fā)明的金屬絲壓平組件可在蓄電池極板的一邊緣處的上表面和下表面上施加壓力，而在蓄電池極板的另一邊緣處的上表面和下表面上施加第二壓力。而在另一實(shí)施例里，可以考慮在壓力與極板接觸時(shí)臨時(shí)停止極板的移動(dòng)。為此，使用轉(zhuǎn)動(dòng)的圓盤一般是較佳的。
權(quán)利要求
1．一種蓄電池極板堆積機(jī)，它用于擴(kuò)展的金屬負(fù)極板，并以交替的方式堆積正極板和負(fù)極板，該堆積機(jī)包括一蓄電池極板送料器；一與所述蓄電池極板送料器連接的搬運(yùn)器；以及一金屬絲壓平組件，它與所述搬運(yùn)器連接，所述搬運(yùn)器將所述擴(kuò)展的金屬極板輸送通過金屬絲壓平組件。
2．如權(quán)利要求1所述的蓄電池極板堆積機(jī)，其特征在于，所述搬運(yùn)器包括一對(duì)從動(dòng)鏈條，其中，各鏈條具有至少一個(gè)擋塊，它與另一鏈條上的對(duì)應(yīng)擋塊對(duì)齊，以便與擴(kuò)展的金屬極板的一邊緣接觸。
3．如權(quán)利要求1所述的蓄電池極板堆積機(jī)，其特征在于，所述金屬絲壓平組件包括一對(duì)互相之間具有間隙的部件，位于各擴(kuò)展的金屬極板一邊緣附近的一部分經(jīng)過該間隙。
4．如權(quán)利要求3所述的蓄電池極板堆積機(jī)，其特征在于，所述間隙小于或等于位于所述各擴(kuò)展的金屬極板一邊緣附近的所述部分的最小厚度。
5．如權(quán)利要求3所述的蓄電池極板堆積機(jī)，其特征在于，所述一對(duì)部件包括一第一圓盤和一第二圓盤。
6．如權(quán)利要求5所述的蓄電池極板堆積機(jī)，其特征在于，所述第一圓盤和第二圓盤是共面的。
7．如權(quán)利要求5所述的蓄電池極板堆積機(jī)，其特征在于，所述第一圓盤和第二圓盤可環(huán)繞著它們各自的軸轉(zhuǎn)動(dòng)，其中，所述第一或所述第二圓盤中的一個(gè)彈性作用在所述另一圓盤上。
8．如權(quán)利要求5所述的蓄電池極板堆積機(jī)，其特征在于，所述第一圓盤和第二圓盤在擴(kuò)展的金屬極板平放在所述搬運(yùn)器上時(shí)分別位于該極板的下面和上面。
9．如權(quán)利要求8所述的蓄電池極板堆積機(jī)，其特征在于，所述第一圓盤的頂表面位于等于平放在所述搬運(yùn)器上的所述擴(kuò)展的金屬極板的底表面的高度處。
10．如權(quán)利要求3所述的蓄電池極板堆積機(jī)，其特征在于，所述一對(duì)部件中的一個(gè)部件具有光滑的圓周表面，當(dāng)所述搬運(yùn)器使所述平放的擴(kuò)展的金屬極板移動(dòng)通過所述間隙時(shí)、它被強(qiáng)制向下與在所述邊緣附近的上表面部分接觸；以及，該對(duì)部件中的另一個(gè)部件具有光滑的圓周表面，當(dāng)所述搬運(yùn)器使所述平放的擴(kuò)展的金屬極板移動(dòng)通過所述間隙時(shí)、它被強(qiáng)制向上與在所述邊緣附近的下表面部分接觸。
11．如權(quán)利要求3所述的蓄電池極板堆積機(jī)，其特征在于，所述金屬絲壓平組件還包括第二對(duì)部件，它們之間具有第二間隙，位于各擴(kuò)展的金屬極板的另一邊緣附近的另一部分經(jīng)過該間隙。
12．如權(quán)利要求11所述的蓄電池極板堆積機(jī)，其特征在于，所述第二間隙小于或等于位于所述各擴(kuò)展的金屬極板另一邊緣附近的所述另一部分的最小厚度。
13．如權(quán)利要求11所述的蓄電池極板堆積機(jī)，其特征在于，所述第二對(duì)部件包括一第一圓盤和一第二圓盤。
14．如權(quán)利要求13所述的蓄電池極板堆積機(jī)，其特征在于，所述第一圓盤和第二圓盤是共面的。
15．如權(quán)利要求13所述的蓄電池極板堆積機(jī)，其特征在于，所述第一圓盤和第二圓盤可環(huán)繞著它們各自的軸轉(zhuǎn)動(dòng)，其中，所述第一或所述第二圓盤中的一個(gè)以彈簧負(fù)載力作用在所述另一圓盤上。
16．如權(quán)利要求13所述的蓄電池極板堆積機(jī)，其特征在于，所述第一圓盤和第二圓盤在所述擴(kuò)展的金屬極板平放在所述搬運(yùn)器上時(shí)分別位于該極板的下面和上面。
17．如權(quán)利要求16所述的蓄電池極板堆積機(jī)，其特征在于，所述第一圓盤的頂表面位于等于平放在所述搬運(yùn)器上的所述擴(kuò)展的金屬極板的底表面的高度處。
18．如權(quán)利要求11所述的蓄電池極板堆積機(jī)，其特征在于，所述第二對(duì)部件中的一個(gè)部件具有光滑的圓周表面，當(dāng)所述搬運(yùn)器使所述平放的擴(kuò)展的金屬極板移動(dòng)通過所述間隙時(shí)、它被強(qiáng)制向下與在所述另一邊緣附近的上表面部分接觸；以及，所述第二對(duì)部件中的另一個(gè)部件具有光滑的圓周表面，當(dāng)所述搬運(yùn)器使所述平放的擴(kuò)展的金屬負(fù)極板移動(dòng)通過所述間隙時(shí)、它被強(qiáng)制向上與在所述另一邊緣附近的下表面部分接觸。
19．一種處理擴(kuò)展的金屬蓄電池負(fù)極板的方法，它包括以下步驟，提供一擴(kuò)展的金屬蓄電池極板，該極板具有至少一帶有暴露的金屬絲柵的邊緣；在具有所述暴露的金屬絲柵的各邊緣附近的上表面和下表面上同時(shí)提供作用力；以及以交替方式堆積正極板和負(fù)極板。
20．如權(quán)利要求19所述的方法，其特征在于，所述作用力足以使來自所述暴露的金屬絲柵的、延伸離開上表面和下表面的金屬絲移動(dòng)至與所述表面齊平的位置，且不會(huì)傷害所述擴(kuò)展的金屬蓄電池極板。
全文摘要
一種蓄電池極板堆積機(jī)(10)用于包封擴(kuò)展的金屬極板(12),并以交替的方式堆積正極板和負(fù)極板,該堆積機(jī)包括:一蓄電池極板送料器(14);一與蓄電池極板送料器連接的搬運(yùn)器(16);以及一金屬絲壓平組件(18),它與搬運(yùn)器連接,搬運(yùn)器將擴(kuò)展的金屬極板輸送通過金屬絲壓平組件。金屬絲壓平組件包括一對(duì)或幾對(duì)可轉(zhuǎn)動(dòng)部件(24A,24B),各對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)部件與平放在搬運(yùn)器上的擴(kuò)展的金屬蓄電池極板的一邊緣部分對(duì)齊。當(dāng)極板被輸送通過成對(duì)部分時(shí),它們將延伸離開極板表面的金屬絲壓回到與極板表面齊平的位置,從而避免在分隔材料包裹在極板上時(shí)刺破分隔材料。
文檔編號(hào)H01M10/04GK1311904SQ99809319
公開日2001年9月5日 申請(qǐng)日期1999年6月11日 優(yōu)先權(quán)日1998年7月1日
發(fā)明者R·A·達(dá)烏德, D·C·惠騰伯格, R·P·魯博克 申請(qǐng)人:約翰遜控制技術(shù)公司