CN100524929C - 碱性蓄电池 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种碱性蓄电池(100)，该碱性蓄电池具有电极端子(140)，所述电极端子被插入到贯通孔(111h)内，横跨电池壳体(110)的内部和电池壳体的外部配置，并且经由衬垫(145)固定到孔周围部(111j)。负极端子(140)具有密封部(140c)，该密封部与孔周围部(111j)一起夹紧并压紧衬垫(145)以液密地密封贯通孔(111h)。该密封部包括与孔周围部(111j)相对设置的环形密封面(140f)和设置在该密封面周围的密封周围面(140e)。密封面(140f)从密封周围面(140e)向孔周围部(111j)突出。负极端子(140)的密封面(140f)的表面粗糙度Ry为15μm或更小。

Description

碱性蓄电池
技术领域
本发明涉及一种碱性蓄电池。
背景技术
近年来，已开发了各种各样的碱性蓄电池。例如，日本专利申请公报No.JP-A-2001-313066公开了一种碱性蓄电池，其中通过使多个正极板和多个负极板交互堆叠并且在每两个极板之间布置一个分隔件而形成的电极体容纳在长方体形状的电池壳体中。该碱性蓄电池具有通过贯通壳体盖的贯通孔横跨壳体内部和外部配置的电极端子(正极端子和负极端子)。
在碱性蓄电池中，由于使用了碱性电解质(电解液，electrolyte)，会发生所谓的电解质蠕动(creep)现象，即壳体内的电解质蠕动至电极端子表面。在负极端子上该现象尤其显著。因此，在日本专利申请公报No.JP-A-2001-313066所示的碱性蓄电池中，如果电极端子所插入的贯通孔密封不充分，则由于电解质蠕动现象，在长时间使用后，电解质可能会沿电极端子的表面漏出。
日本专利申请公报No.JP-A-2003-272589公开了一种密闭型碱性蓄电池，该碱性蓄电池具有良好的密封性，抑制电解质从电池内部的渗出，并且适当地操作安全阀。在这种密闭型碱性蓄电池中，为了防止电解质经由安全阀漏出，规定了封口板上与阀体保护部接触的区域的表面粗糙度Ra。然而，表示粗度曲线平均线算术平均值的表面粗糙度Ra不适于规定经过复杂成形(深冲压成形等)的电极端子的密封部(防止碱性电解质沿电极端子的表面漏出的部位)的表面粗糙度。原因在于，由于裂纹等的发生，经过复杂成形(深冲压成型等)的电极端子有时会使密封部表面的局部粗糙度变为很大的程度，并且在这种情况下，即使Ra的值很小，碱性电解质也可能会经由裂纹等所发生的部位漏出。
发明内容
本发明的目的是提供一种抑制电解质沿电极端子的表面漏出到外部的碱性蓄电池。
本发明的第一方面涉及一种碱性蓄电池。该碱性蓄电池包括：具有外壁部的电池壳体，所述外壁部具有内侧面和外侧面，并且包括在所述内侧面和所述外侧面之间贯通的贯通孔；衬垫，所述衬垫紧密接触所述外壁部上围绕所述贯通孔的孔周围部；电极端子，所述电极端子被插入到所述贯通孔中，并且横跨所述电池壳体的内部和所述电池壳体的外部配置，并且经由所述衬垫固定到所述孔周围部，所述电极端子具有密封部，所述密封部与所述孔周围部一起夹紧并压紧所述衬垫以液密地密封所述贯通孔，所述密封部包括与所述孔周围部相对设置的环形密封面以及设置在所述密封面周围的密封周围面，并且所述密封面从所述密封周围面向所述孔周围部突出；以及设置在所述电池壳体内的碱性电解质。在该碱性蓄电池中，所述电极端子的所述密封面的表面粗糙度Ry为15μm或更小。
根据第一方面的碱性蓄电池的电极端子具有密封部，该密封部与外壁部上围绕贯通孔的孔周围部一起加紧并压紧衬垫，从而该衬垫液密地密封贯通孔。该密封部具有从密封周围面向孔周围部突出的密封面。因此，尤其在该密封面上，衬垫能够被局部压紧以液密地密封所述贯通孔。
如果电极端子的密封面的表面粗糙度很大(如果表面很粗糙)，则密封面和衬垫之间电解质的液密性变得不足。在这种情况下，由于电极端子上碱性电解质的蠕动现象，碱性电解质将可能沿电极端子的表面漏出。
然而，在根据本发明第一方面的碱性蓄电池中，电极端子的密封面的表面粗糙度Ry为15μm或更小。通过以这种方式使电极端子的表面粗糙度保持很小，密封面和衬垫之间电解质的液密性变得很好，从而能够抑制碱性电解质沿电极端子的表面漏出到外部。顺便提及，表面粗糙度Ry是表示在JIS B 0601和JIS B 0031中定义的表面粗糙度的参数。与值Ra不同，值Ry表示粗度曲线的波峰值和波谷值之间的差值(最大高度)。因此，即使在电极端子通过可能产生裂纹的复杂成型工艺(深冲压成型等)成型的情况下，也能够相对于碱性电解质的漏出适当地评价密封面的表面粗糙度。
本发明的第二方面涉及一种碱性蓄电池。该碱性蓄电池包括：具有外壁部的电池壳体，所述外壁部具有内侧面和外侧面，并且包括在所述内侧面和所述外侧面之间贯通的贯通孔；衬垫，所述衬垫紧密接触所述外壁部上围绕所述贯通孔的孔周围部；电极端子，所述电极端子被插入到所述贯通孔内，并且横跨所述电池壳体的内部和所述电池壳体的外部配置，并且经由所述衬垫固定到所述孔周围部，所述电极端子具有密封部，所述密封部与所述孔周围部一起夹紧并压紧所述衬垫以液密地密封所述贯通孔，所述密封部包括与所述孔周围部相对设置的环形密封面以及设置在所述密封面周围的密封周围面，并且所述密封面从所述密封周围面向所述孔周围部突出；以及设置在所述电池壳体内的碱性电解质。在所述电极端子中，至少所述密封部是通过金属板材的压制成型而形成的，并且所述密封部的所述密封面通过在所述密封部成型中或成型后的加压面校正而经受表面粗糙度降低处理。
在根据本发明第二方面的碱性蓄电池中，至少电极端子的密封部是通过金属板材的压制成型而形成的。顺便提及，当密封部通过金属板材的压制成型而形成时，存在密封部的密封面的整个或部分保持不与冲模(die)接触的情况。在这种情况下，密封面的表面粗糙度很大(表面变得粗糙)，从而密封面和衬垫之间电解质的液密性有时会变得不充分。
然而，在根据本发明第二方面的碱性蓄电池中，密封部的密封面通过在密封部成型中或成型后的加压面校正而经受表面粗糙度降低处理。这降低了密封部的密封面的表面粗糙度，从而能够获得密封面和衬垫之间电解质的良好液密性。因此，能够抑制碱性电解质沿电极端子的表面漏出到外部。
通过在密封部成型中的加压面校正进行的表面粗糙度降低处理是指，在密封部成型中，通过使用一冲模——该冲模使得密封面接触冲模的接触面并且根据接触面的形状成型，在被压在冲模的接触面上时密封面在接触面上成型。通过密封部成型后的加压面校正进行的表面粗糙度降低处理是指，在密封部成型后，密封面被压在冲模的接触面上以进行表面校正。
本发明的第三方面涉及一种碱性蓄电池。该碱性蓄电池包括：具有外壁部的电池壳体，所述外壁部具有内侧面和外侧面，并且包括在所述内侧面和所述外侧面之间贯通的贯通孔；衬垫，所述衬垫紧密接触所述外壁部上围绕所述贯通孔的孔周围部；电极端子，所述电极端子被插入到所述贯通孔内，并且横跨所述电池壳体的内部和所述电池壳体的外部配置，并且经由所述衬垫固定到所述孔周围部，所述电极端子具有密封部，所述密封部与所述孔周围部一起夹紧并压紧所述衬垫以液密地密封所述贯通孔，所述密封部包括与所述孔周围部相对设置的环形密封面以及设置在所述密封面周围的密封周围面，并且所述密封面从所述密封周围面向所述孔周围部突出；以及设置在所述电池壳体内的碱性电解质。在所述电极端子中，至少所述密封部是通过金属板材的压制成型而形成的，并且所述密封部的所述密封面在所述密封部成型后被研磨。
在本发明第三方面的碱性蓄电池中，电极端子密封部的密封面在密封部成型后被研磨。这降低了密封部密封面的表面粗糙度，从而能够获得密封面和衬垫之间电解质的良好液密性。因此，能够抑制碱性电解质沿电极端子的表面漏出到外部。顺便提及，密封面的研磨也是本发明中表面粗糙度降低处理的一方面。密封面的研磨的例子包括滚镀、抛光研磨等。
在根据本发明第一至第三方面中任一项的碱性蓄电池中，电极端子的密封面的表面粗糙度Ry可以是15μm或更小。如果电极端子的密封面的表面粗糙度被降低至15μm或更小，则能够获得密封面和衬垫之间电解质的良好液密性，从而能够抑制碱性电解质沿电极端子的表面漏出到外部。
根据本发明第一至第三方面中任一项的碱性蓄电池的电极端子可以通过金属板材的深冲压成型而形成。
在根据本发明第一至第三方面中任一项的碱性蓄电池中，电极端子通过金属板材的深冲压成型而形成。在电极端子是深冲压成型的情况下，特别地，在成型时密封部密封面的表面粗糙度很可能变得粗糙。此外，由于裂纹等的发生，密封面有时可能局部变得很大程度的粗糙。在这种情况下，即使密封面的表面粗糙度Ra的值很小，碱性电解质有时也会通过粗糙面的部位漏出。
然而，在根据本发明第一至第三方面中任一项的碱性蓄电池中，表示粗度曲线的波峰线和波谷线之间差值(最大高度)的值Ry被用作表示电极端子密封面的表面粗糙度的参数，并且密封面的表面粗糙度Ry被规定为15μm或更小。因此，尽管电极端子通过使用深冲压成型而形成，也能够获得密封面和衬垫之间电解质的良好液密性，从而能够抑制碱性电解质沿电极端子的表面漏出到外部。此外，在根据本发明第一至第三方面中任一项的碱性蓄电池中，密封面经受通过加压面校正或研磨进行的表面粗糙度降低处理。这降低了至少密封面的表面粗糙度，从而能够抑制碱性电解质沿电极端子的表面漏出到外部。
本发明的第四方面涉及一种碱性蓄电池。该碱性蓄电池包括：具有外壁部的电池壳体，所述外壁部具有内侧面和外侧面，并且包括在所述内侧面和所述外侧面之间贯通的贯通孔；衬垫，所述衬垫紧密接触所述外壁部上围绕所述贯通孔的孔周围部；电极端子，所述电极端子被插入到所述贯通孔内，并且横跨所述电池壳体的内部和所述电池壳体的外部配置，并且经由所述衬垫固定到所述孔周围部，所述电极端子具有密封部，所述密封部与所述孔周围部一起夹紧并压紧所述衬垫以液密地密封所述贯通孔，所述密封部包括与所述孔周围部相对设置的环形密封面以及设置在所述密封面周围的密封周围面，并且所述密封面从所述密封周围面向所述孔周围部突出；以及设置在所述电池壳体内的碱性电解质。在所述电极端子中，至少所述密封部是通过以铁为主成分的金属板材的压制成型而形成的，并且所述密封部的所述密封面由在所述密封部成型后配置的镀镍层构成。
在根据本发明第四方面的碱性蓄电池中，至少电极端子的密封部通过以铁为主成分的金属板材的压制成型而形成。顺便提及，由于碱性电解质的蠕动现象，特别地，如果铁在电极端子的密封面中露出，则易于发生碱性电解质沿电极端子的表面漏出的现象。在密封部通过诸如冷轧钢板的钢板压制成型而形成的情况下，铁在密封面中露出是必然的。在密封部通过镀镍钢板(其表面镀有镍的钢板)压制成型而形成的情况下，有时也发生密封面的镀镍层中产生裂纹等并且因此铁在密封面中露出。
然而，在根据本发明第四方面的碱性蓄电池中，密封部的密封面是由在密封部成型后配置的镀镍层构成的。这防止了铁在密封面中露出，从而能够抑制密封面上碱性电解质的蠕动现象。因此，能够抑制碱性电解质沿电极端子的表面漏出到外部。顺便提及，以铁为主成分的金属板材的例子包括诸如SPCE等的冷轧钢板、表面镀有镍的镍啮合钢板。
在所述碱性蓄电池的密封部中，被覆有形成所述密封面的镀镍层的被覆面可以通过在所述密封部成型中或成型后的加压面校正而经受表面粗糙度降低处理。
在根据本发明第四方面的碱性蓄电池中，密封部的被覆面通过在密封部成型中或成型后的加压面校正而经受表面粗糙度降低处理。这降低了被覆面的表面粗糙度，从而也降低了由覆盖被覆面的镀镍层构成的密封面的表面粗糙度。因此，能够进一步抑制碱性电解质沿电极端子的表面漏出到外部。
在根据本发明第四方面的碱性蓄电池的密封部中，被覆有形成所述密封面的镀镍层的被覆面可以在所述密封部成型后被研磨。
在这样的碱性蓄电池中，密封部的被覆面在密封部成型后被研磨。这降低了被覆面的表面粗糙度，从而也降低了由覆盖被覆面的镀镍层构成的密封面的表面粗糙度。因此，能够进一步抑制碱性电解质沿电极端子的表面漏出到外部。
此外，根据本发明第四方面的碱性蓄电池的电极端子可以通过以铁为主成分的金属板材的深冲压成型而形成。
在本发明的碱性蓄电池中，电极端子通过金属板材的深冲压成型而形成。在电极端子是深冲压成型的情况下，密封部的被覆面的表面(覆有构成密封面的镀镍层的表面)特别容易变得粗糙。然而，在本发明的碱性蓄电池中，被覆面如上所述经受通过加压面校正进行的表面粗糙度降低处理或经受研磨。这降低了至少被覆面的表面粗糙度，从而也降低了由覆盖被覆面的镀镍层构成的密封面的表面粗糙度。因此，能够抑制碱性电解质沿电极端子的表面漏出到外部。
附图说明
参照附图，从以下对优选实施例的说明，本发明的上述和其他目的、特征及优点将变得显而易见，附图中类似的附图标记用于表示类似的元件，并且其中：
图1是根据实施例1至5的碱性蓄电池100至500的正面图；
图2是根据实施例1至5的碱性蓄电池100至500的侧面图；
图3是根据实施例1的碱性蓄电池100的截面图，其对应于沿图2中的线III-III的截面图；
图4是负极端子140的放大截面图；
图5是负极端子140的密封部的放大截面图；
图6是负极端子基材14的透视图；
图7是示出表面粗糙度降低处理的示图；
图8是负极端子部件140A至340A(连接到电池之前的负极端子140至340)的截面图；
图9是负极端子部件440A、540A(连接到电池之前的负极端子440、540)的截面图；
图10是表示泄漏试验结果的图表；
图11是表示密封面的表面粗糙度Ry的图表。
具体实施方式
现在将说明本发明的实施例。将参照作为碱性蓄电池例子的镍-金属氢化物蓄电池(镍氢蓄电池)说明本实施例。将结合碱性电解质蠕动现象很显著的负极端子说明碱性电解质沿电极端子的表面的漏出。
(实施例1)图1是根据实施例1的碱性蓄电池100的正面图。图2是其侧面图。图3是其截面图(对应于沿图2中的线III-III的截面图)。根据实施例1的碱性蓄电池100是方形密闭式镍-金属氢化物蓄电池，该蓄电池包括由金属(例如，镀镍钢板)制成的电池壳体110，负极端子140，安全阀113，电极体150(见图3)以及布置在电池壳体110内的碱性电解质(未示出)。电池中使用的碱性电解质可以是，例如，其主成分为KOH并且其比重为1.2至1.4的碱性水溶液。
电池壳体110由金属(例如，镀镍钢板)制成，并且如图3所示，具有为矩形箱状的电槽(电池容纳部)111以及由金属(例如，镀镍钢板)制成并且为矩形板状的封口部件115。在电池壳体110中，电槽111的侧壁部111e(图3中位于右侧的外壁部)具有在内侧面111m和外侧面111n之间贯通的两个贯通孔111h。在各贯通孔111h内，负极端子140设有由电气绝缘橡胶制成的衬垫145。通过将封口部件115的整个周边在与电槽111的开口端111f(见图3)接触的状态与开口端111f焊接，封口部件115被固定到并且从而封闭电槽111的开口部111g。因此，封口部件115与电槽111成为一体以形成电池壳体110。
电极体150由多个正极板160和多个负极板170交互堆叠而成，隔板180布置在每两个相邻的正负极板之间。这些元件中，每个正极板160具有正极基板填充正极活性物质的正极填充部160s，以及正极基板没有填充正极活性物质的正极接合端部160r。每个正极板160都配置成正极接合端部160r在预定方向(图3中向左侧)延伸出。在实施例1中，泡沫镍基板用作正极基板。作为正极活性物质，使用包含氢氧化镍的活性物质。
负极板170具有负极基板(例如，冲压金属板等)填充氢吸藏合金等的负极填充部170s，以及负极基板170k没有填充氢吸藏合金等的负极接合端部170r。每个负极板170配置成负极接合端部170r在与正极接合端部160r的方向相反的方向(图3中向右侧)延伸出。作为隔板180，例如，可以使用由亲水化处理的合成纤维制成的无纺布。
每个负极板170的负极接合端部170r通过电子束焊等与矩形板状的负极集电部件130接合。此外，负极集电部件130通过激光焊等与负极端子140接合。因此，负极端子140和负极板170通过负极集电部件130电气地连接。每个正极板160的正极接合端部160r通过电子束焊等与矩形板状的正极集电部件120接合。此外，正极集电部件120通过电子束焊等与封口部件115接合。因此，在实施例1的碱性蓄电池100中，包括封口部件115的整个电池壳体110起正极的作用。
现在，将详细说明实施例1中的负极端子140和衬垫145。如图4所示，每个负极端子140的衬垫145配置为与贯通孔111h的环形孔周围部111j紧密接触，该贯通孔111h在电池壳体110的侧壁部111e内形成。衬垫145具有位于电池壳体110外侧的环状凸缘部145b，以及位于电池壳体110内侧的凸缘加工部145c。
如图4所示，各负极端子140具有位于贯通孔111h内侧的圆筒状的内筒部140j——衬垫145布置在该内筒部140j与贯通孔111h之间，直径大于贯通孔111h并且位于内筒部140j的一端侧(图4中其右侧)的环状缘部140b，以及直径大于贯通孔111h并且位于内筒部140j的另一端侧(图4中其左侧)的盘状加工部140g。
这些部分之中，加工部140g与侧壁部111e的孔周围部111j一起夹紧并压紧衬垫145上在侧壁部111e的内侧面111m侧的凸缘加工部145c。同样，缘部140b与孔周围部111j一起夹紧并压紧衬垫145上在侧壁部111e的外侧面111n侧的凸缘部145b。因此，贯通孔111h能够被液密地密封。
特别地，如图4所示，各负极端子140的缘部140b在其径向方向中央或附近具有截面为弧状的环状密封部140c。如图5所示，密封部140c具有密封周围面140e，以及从密封周围面140e向孔周围部111j突出的密封面140f。因此，特别地，密封面140f可以局部地压紧衬垫145的凸缘部145b以液密地密封贯通孔111h。
由于实施例1的碱性蓄电池100使用了碱性电解质，可能发生电池壳体110内的碱性电解质蠕动至负极端子140表面的所谓蠕动现象。如果铁在负极端子的表面中露出则很容易发生该蠕动现象。特别地，如果铁在负极端子的密封面中露出，则由于碱性电解质的蠕动现象碱性电解质很可能会沿负极端子的表面漏出。
然而，在实施例1中，尽管包括密封部140c的各负极端子140是通过以铁为主成分的金属板材(实施例1中为SPCE)的压制成型(例如，深冲压成型)而形成的，但是如图5所示，包括密封面140f的负极端子140的表面是由在压制成型(例如，深冲压成型)后配置的镀镍层141构成的。因此，能够防止各负极端子140的表面中铁的露出，从而能够抑制负极端子140上碱性电解质的蠕动现象。特别地，由于能够防止密封面140f中铁的露出，尤其能够抑制碱性电解质沿负极端子140的表面漏出到外部。
在密封部通过金属板材的压制成型而形成的情况下，整个密封面或其一部分有时在不接触冲模的情况下成型。在这种情况下，密封面的表面粗糙度增加(表面变得粗糙)，密封面和衬垫之间的电解质的液密性有时变得不充分。在负极端子通过深冲压成型而形成的情况下，密封部的密封面倾向于变得粗糙。
相反地，实施例1的碱性蓄电池实际上是通过执行负极端子基材14(在设置镀镍层141之前的负极端子基材；见图6)的压制成型(例如，深冲压成型)然后在负极端子基材14的突出面14f(后来被覆有形成密封面140f的镀镍层141的表面)上通过加压面校正执行表面粗糙度降低处理而形成的。由于该处理，突出面140f的表面粗糙度变得很小。
因此，当负极端子基材14的表面设有镀镍层141从而形成负极端子140时，由覆盖突出面14f的镀镍层141形成的密封面140f的表面粗糙度Ry成功地降低到大约3μm(三十个负极端子140的平均值)。由于这样，密封面140f和衬垫145之间碱性电解质的液密性变得很好，从而能够抑制碱性电解质沿负极端子140的表面漏出到外部。
在本实施例中，准备了三十个根据实施例1的负极端子140，测量了各个负极端子的密封面140f的表面粗糙度Ry，并且计算出其平均值。分别准备了三十个根据各实施例2至5的负极端子240至540，并且如根据实施例1的负极端子140一样，计算出每三十个端子的密封面的表面粗糙度Ry的平均值。在图11中用“■”(实心方形)表示结果。图11还用“▲”(实心三角)示出了实施例1至5以及比较例1中密封面的表面粗糙度Ry的最大值。
如下所述制造实施例1的碱性蓄电池100。首先，多个正极板160和多个负极板170被交替地堆叠并且隔板180布置在每两个板之间，并且该叠层被加压成型从而形成电极体150。然后，电极体150的正极板160和正极集电部件120通过电子束焊焊接，并且负极板170和负极集电部件130通过电子束焊焊接。
与此独立地，制造出负极端子基材14(见图6)。具体地，实验中，准备了深冲压用的冷轧钢板(例如，SPCE)，并且使用预定的冲模对其进行深冲压成型以得到图6所示的负极端子基材14。负极端子基材14具有有底筒状的轴状部14k、设置在轴状部14k的基端(图6中的下端)的圆盘环状的缘部14b以及设置在缘部14b的径向外侧的一对矩形板状连接部14d。
这些部分之中，轴状部14k具有允许轴状部14k插入到电槽111侧壁部111e上的贯通孔111h中的外径。缘部14b具有大于贯通孔111h的直径的外径。在径向方向中央或附近，缘部14b具有截面为弧状的环状弯曲部14c。环状弯曲部14c具有突出周围面14e，以及从环状弯曲部14c向轴状部14k的远端侧(图6中的上方)突出的突出面14f。在实验中，由于深冲压成型，突出面14f具有增加的表面粗糙度。
下面，在工作实验中，对负极端子14的突出面14f施加通过加压面校正进行的表面粗糙度降低处理(以下，也称作“面拍打(surface beating)”)。具体地，如图7所示，将负极端子基材14的环状弯曲部14c配置在第一校正冲模21和第二校正冲模22之间。然后，通过对第一校正冲模21加压，突出面14f被压向第二校正冲模22的接触面22b以执行面校正。由于这样，成功地使得突出面14f的表面粗糙度很小。
之后，对包括突出面14f的负极端子基材14的表面施加无光泽电解镀镍。这样得到如图8所示的负极端子部件140A，其中包括密封面140f的表面由深冲压成型后配置的镀镍层141形成。该负极端子部件140A具有有底筒状的轴状部140k，以及设置在轴状部140k的基端(图8中在其右侧)的圆盘环状的缘部140b。在径向方向中央或附近，缘部140b具有截面为弧状的环状密封部140c。该密封部140c具有密封周围面140e，以及从密封周围面140e向轴状部140k的远端侧(图8中的左侧)突出的密封面140f。
在实施例1中，在镀镍层141形成之前，通过面拍打降低突出面14f的表面粗糙度。因此，使得密封面140f的表面粗糙度Ry的平均值小到约3μm。此外，如图11所示，实施例1中表面粗糙度Ry的最大值约为7mm。结果表明，实施例1不仅获得了密封面140f的表面粗糙度Ry的很小的平均值，而且获得了表面粗糙度Ry很小的离散度。顺便提及，在实施例1中，负极端子基材14的突出面14f对应于被覆面。
然后，如图4所示，负极端子140被固定到电槽111侧壁部111e的孔周围部111j上。具体地，在衬垫145被连接到侧壁部111e的一个贯通孔111h后，负极端子部件140A的负极端子140k通过贯通孔111h从电槽111外部插入到电槽111内。然后，向轴状部140k的筒形内部空间内施加流体压力，使得负极端子140k的远端侧部(图4中的左侧部)径向向外膨胀。然后，负极端子140k在轴向方向(图4中向右侧)被压缩变形以形成加工部140g。因此，负极端子140经由衬垫145被固定到电槽111侧壁部111e的孔周围部111j上。
此时，如图4所示，负极端子140的加工部140g与孔周围部111j一起在侧壁部111e的内侧面111m侧夹紧并压紧衬垫145的凸缘加工部145c。此外，缘部140b与孔周围部111j一起在侧壁部111e的外侧面111n侧夹紧并压紧衬垫145的凸缘部145b。特别地，在实施例1中，密封面140f能够局部地压紧衬垫145的凸缘部145b。因此，贯通孔111h能够被液密地密封。
然后，已接合到电极体150的正极板160上的正极集电部件120通过电子束焊被接合到封口部件115的内侧面115b上。然后，此接合体从负极集电部件130侧通过开口部111g插入到电槽111。此时，电槽111被封口部件115封闭。之后，通过从外部的激光照射，封口部件115和电槽111被接合以密封电槽111。然后，从电槽111外侧向负极端子140的加工部140g照射激光以将加工部140g和负极集电部件130接合。然后，通过在电槽111的天井部(顶部)111a位置的注入口111k注入电解质，并且附上安全阀113以关闭注入口111k。之后，执行包括初期充电等的预定处理以完成碱性蓄电池100。
(实施例2)实施例2的碱性蓄电池200与实施例1的碱性蓄电池100不同之处仅在于负极端子，而其他特征等保持相同。具体地，如图1(图8)所示，代替实施例1中使用的负极端子140(负极端子部件140A)，实施例2中使用负极端子240(负极端子部件240A)。
详细地，在实施例1中，在制造负极端子部件140A时，负极端子基材14的突出面14f经受通过加压面校正进行的表面粗糙度降低处理(面拍打)。具体地，如图7所示，通过将突出面14f压向第二校正冲模22的接触面22b来降低突出面14f的表面粗糙度。
另一方面，在实施例2中，在制造负极端子部件240A(安装在电池上之前的负极端子240)时，通过使负极端子基材14经受离心滚筒研磨，突出面14f的表面粗糙度降低。对于其他的特征等，实施例2与实施例1基本相同。制造出如图8所示的具有镀镍层141的负极端子部件240A。由于这样，负极端子240密封面240f的表面粗糙度Ry的平均值约为2μm。此外，如图11所示，实施例2中表面粗糙度Ry的最大值约为4μm。结果表明，实施例2不仅获得了密封面240f的表面粗糙度Ry很小的平均值，而且获得了表面粗糙度Ry的值很小的离散度。
(实施例3)实施例3的碱性蓄电池300与实施例1的碱性蓄电池100不同之处仅在于负极端子，而其他特征等保持相同。具体地，如图1(图8)所示，代替实施例1中使用的负极端子140(负极端子部件140A)，实施例3中使用负极端子340(负极端子部件340A)。
详细地，在实施例1中，在制造负极端子部件140A时，通过使负极端子基材14的突出面14f经受通过加压表面校正进行的表面粗糙度降低处理，降低突出面14f的表面粗糙度。另一方面，在实施例3中，在制造负极端子部件340A时，在负极端子基材14上没有执行表面粗糙度降低处理。即，在通过深冲压成型形成负极端子基材14后，在突出面14f等上没有执行表面粗糙度降低处理的情况下执行镀镍。对于其他的特征等，实施例3与实施例1基本相同。制造出如图8所示的具有镀镍层141的负极端子部件340A。
由于这样，负极端子340密封面340f的表面粗糙度Ry的平均值约为4.5μm。此外，如图11所示，实施例3中表面粗糙度Ry的最大值约为8μm。结果表明，实施例3不仅获得了密封面340f的表面粗糙度Ry的很小的平均值，而且获得了表面粗糙度Ry的值很小的离散度。
(实施例4)实施例4的碱性蓄电池400与实施例1的碱性蓄电池100不同之处仅在于负极端子，而其他特征等保持相同。具体地，如图1(图9)所示，代替实施例1中使用的负极端子140(负极端子部件140A)，实施例4中使用负极端子440(负极端子部件440A)。
详细地，在实施例1中，通过使用深冲压用的冷轧钢板(SPCE)制造负极端子基材14。另一方面，在实施例4中，通过使用镀镍钢板制造负极端子基材14，该镀镍钢板通过用在SPCE的表面镀镍而获得。
此外，在实施例1中，通过在负极端子基材14的突出面14f上执行表面粗糙度降低处理后执行镀镍制造出负极端子部件140A。另一方面，在实施例4中，如实施例1在负极端子基材14的突出面14f上执行表面粗糙度降低处理后不执行镀镍的情况下，制造出如图9中所示的负极端子部件440A。因此，实施例4的负极端子440与实施例1的负极端子140不同之处在于铁在密封面440f中露出。
负极端子440密封面440f的表面粗糙度Ry的平均值约为2.5μm。此外，如图11所示，实施例4中表面粗糙度Ry的最大值约为5μm。结果表明，实施例4不仅获得了密封面440f的表面粗糙度Ry很小的平均值，而且获得了表面粗糙度Ry的值很小的离散度。
(实施例5)实施例5的碱性蓄电池500与实施例1的碱性蓄电池100不同之处仅在于负极端子，而其他特征等保持相同。具体地，如图1(图9)所示，代替实施例1中使用的负极端子140(负极端子部件140A)，实施例5中使用负极端子540(负极端子部件540A)。
详细地，在实施例1中，通过使用深冲压用的冷轧钢板(SPCE)制造负极端子基材14。另一方面，在实施例5中，通过使用镀镍钢板制造负极端子基材14，该镀镍钢板通过在SPCE的表面镀镍而获得。此外，在实施例1中，使负极端子基材14的突出面14f经受面拍打。另一方面，在实施例5中，使负极端子基材14经受离心滚筒研磨。
此外，在实施例1中，通过在负极端子基材14的突出面14f上执行表面粗糙度降低处理后执行镀镍制造负极端子部件140A。另一方面，在实施例5中，在对负极端子基材14执行离心滚筒研磨后，不执行镀镍即制造出如图9所示的负极端子部件540A。因此，实施例5的负极端子540与实施例1的负极端子140不同之处在于铁在密封面540f中露出。
负极端子540密封面540f的表面粗糙度Ry的平均值约为2μm。此外，如图11所示，实施例5中表面粗糙度Ry的最大值约为4.5μm。结果表明，实施例5不仅获得了密封面540f的表面粗糙度Ry很小的平均值，而且获得了表面粗糙度Ry的值很小的离散度。
(比较例1)比较例1的碱性蓄电池与实施例4的碱性蓄电池400不同之处仅在于负极端子，而其他特征等保持相同。具体地，在实施例4中，在制造负极端子部件440A时，使负极端子基材14的突出面14f经受表面粗糙度降低处理。
另一方面，在比较例1中，在制造负极端子部件时，负极端子基材14没有经受表面粗糙度降低处理。即，在通过镀镍钢板的深冲压成型形成负极端子基材14后，没有对突出面14f等执行表面粗糙度降低处理，而是将获得的负极端子基材直接用作负极端子部件。因此，在比较例1中，负极端子密封面的表面粗糙度Ry的平均值约为17μm。此外，在密封面中，镀镍层已出现裂纹，露出部分的铁。更进一步，如图11所示，在比较例1中，表面粗糙度Ry的最大值大到约30μm。结果表明，比较例1不仅具有负极端子密封面的表面粗糙度Ry的较大值，而且具有比实施例1至5表面粗糙度Ry的值较大的离散度。
(泄漏试验)对根据实施例1至5的碱性蓄电池100至500上以及根据比较例1的碱性蓄电池执行泄漏试验。具体地，根据实施例1的碱性蓄电池100被充电至60％ SOC。之后，通过将碱性蓄电池100在温度设定为60℃并且湿度设定为75％的腔内放置83天，促进碱性电解质的蠕动现象。然后，在碱性蓄电池100从腔中取出后，碱性蓄电池100的负极端子140侧的部分浸渍在60℃的纯水100mL中。
然后，使用ICP分析装置，测定纯水100mL中包含的钾离子浓度。之后，基于测定的钾离子浓度(mg/L)，算出碱性电解质的漏出量(μL)。在本实施例中，准备了三十个实施例1的碱性蓄电池100，并且对每个碱性蓄电池100执行泄漏试验。对于碱性蓄电池100，算出碱性电解质的漏出量(μL)并且获得其平均值(称为“平均泄漏量”)。
分别准备了三十个根据各实施例2至5以及比较例1的碱性蓄电池，对每个电池执行与根据实施例1的碱性蓄电池100类似的泄漏试验，并且算出碱性电解质的平均泄漏量。结果在图10中示出。在图10中，根据比较例1的碱性蓄电池的平均泄漏量被设定为基准(100％)，并且实施例1至5的碱性蓄电池的平均泄漏量以相对于根据比较例1的碱性蓄电池的平均泄漏量的比例(％)的形式示出。
首先，将比较实施例4、5的碱性蓄电池400、500与根据比较例1的碱性蓄电池的结果。这些碱性蓄电池的关系是，其中负极端子的材料相同(它们都由镀镍钢板制成)而区别仅在于负极端子密封面的表面粗糙度降低处理。具体地，对于比较例1的碱性蓄电池，在深冲压成型后，负极端子的密封面根本没有经受表面粗糙度降低处理，并且密封面的表面粗糙度Ry的平均值约为17μm。相反地，对于实施例4的碱性蓄电池400，负极端子的密封面经受面拍打，并且密封面的表面粗糙度Ry的平均值约为2.5μm。对于实施例5的碱性蓄电池500，包括密封面的负极端子的表面经受了离心滚筒研磨，并且密封面的表面粗糙度Ry的平均值约为2μm。
对于实施例4的碱性蓄电池400，平均泄漏量约为55％。即，与比较例1的碱性蓄电池相比，泄漏量减少了约45％。对于实施例5的碱性蓄电池500，平均泄漏量约28％。即，与比较例1的碱性蓄电池相比，泄漏量减少了约72％。从这些结果可以说明，通过在负极端子已通过深冲压成型形成后(密封部已通过压制成型形成后)对密封面执行面拍打或研磨，能够抑制碱性电解质沿负极端子的表面漏出到外部。可以认为，通过对密封面执行面拍打或研磨，能够将密封面的表面粗糙度Ry降低至15μm或更小(具体地，表面粗糙度Ry被降低至约2.5μm或约2μm)。
然后，将比较实施例1至3的碱性蓄电池100至300与比较例1的碱性电解质的结果。这些碱性蓄电池的不同之处在于，包括密封面的负极端子的表面在通过深冲压成型形成负极端子后是否经受了镀镍。具体地，对于实施例1至3的碱性蓄电池100至300，在深冲压成型后执行镀镍。然而，对于比较例1的碱性蓄电池，在深冲压成型后没有执行镀镍。
实施例1至3的碱性蓄电池100至300的平均泄漏量分别为约5％、约2％以及约2％。即，与比较例1的碱性蓄电池相比，泄漏量减少了95％或更多。从这些结果可以说明，通过在深冲压成型后执行镀镍从而使密封面由镀镍层形成，能够抑制碱性电解质沿负极端子的表面漏出到外部。这被认为是因为，尽管负极端子基材由SPCE形成，但随后用镀镍等覆盖密封面防止了密封面等中铁的露出。认为这样抑制了在密封面上等碱性电解质的蠕动现象。
在对比例1的碱性蓄电池中，负极端子由镀镍钢板形成，从而导致与负极端子在深冲压成型后经受镀镍的碱性蓄电池100等相比，极大地增加了泄漏量。这被认为是因为，当镀镍钢板深冲压成型时，形成了裂纹等从而铁在密封面中露出。
实施例1至3的碱性蓄电池100至300中负极端子密封面的表面粗糙度Ry的平均值分别为约3μm、约2μm以及约4.5μm。另一方面，对于比较例1的碱性蓄电池，密封面的表面粗糙度Ry的平均值约为17μm。由此可以说明，通过将负极端子的密封面的表面粗糙度Ry限制到15μm或更小，能够抑制碱性电解质沿负极端子的表面漏出到外部。
尽管参照实施例1至5说明了本发明，但本发明并不局限于上述实施例。相反地，显然在不背离本发明精神的情况下本发明可具有适当修改。例如，在实施例1至5中，镍-金属氢化物蓄电池用作碱性蓄电池100至500。然而，本发明也可适用于结合碱性电解质的任何碱性蓄电池。
此外，结合其电池壳体100是正极并且具有作为电极端子的负极端子140至540的碱性蓄电池(具体地，镍-金属氢化物蓄电池)说明了实施例1至5。然而，本发明也可适用于相反布置的碱性蓄电池，其中电池壳体110是负极，并且配置了作为电极端子的正极端子。在这样的镍-金属氢化物蓄电池中，本发明也能够适当地抑制碱性电解质沿正极端子的表面漏出到外部。此外，本发明还可适用于具有正极端子和负极端子的碱性蓄电池，即，本发明还能够抑制碱性电解质沿正极端子和负极端子的表面的漏出。

Claims (8)

1.一种碱性蓄电池(100)，包括：
具有外壁部(111e)的电池壳体(110)，所述外壁部具有内侧面(111m)和外侧面(111n)，并且包括在所述内侧面和所述外侧面之间贯通的贯通孔(111h)；
衬垫(145)，所述衬垫紧密接触所述外壁部上围绕所述贯通孔的孔周围部；
电极端子(140)，所述电极端子被插入到所述贯通孔内，并且横跨所述电池壳体的内部和所述电池壳体的外部配置，并且经由所述衬垫固定到所述孔周围部，所述电极端子具有密封部(140c)，所述密封部与所述孔周围部一起夹紧并压紧所述衬垫以液密地密封所述贯通孔，所述密封部包括与所述孔周围部相对设置的环形密封面(140f)以及设置在所述密封面周围的密封周围面(140e)，并且所述密封面从所述密封周围面向所述孔周围部突出；以及
设置在所述电池壳体内的碱性电解质，
其特征在于，所述电极端子的所述密封面的表面粗糙度Ry为15μm或更小。
2.一种碱性蓄电池，包括：具有外壁部的电池壳体，所述外壁部具有内侧面和外侧面，并且包括在所述内侧面和所述外侧面之间贯通的贯通孔；衬垫，所述衬垫紧密接触所述外壁部上围绕所述贯通孔的孔周围部；电极端子，所述电极端子被插入到所述贯通孔内，并且横跨所述电池壳体的内部和所述电池壳体的外部配置，并且经由所述衬垫固定到所述孔周围部，所述电极端子具有密封部，所述密封部与所述孔周围部一起夹紧并压紧所述衬垫以液密地密封所述贯通孔，所述密封部包括与所述孔周围部相对设置的环形密封面以及设置在所述密封面周围的密封周围面，并且所述密封面从所述密封周围面向所述孔周围部突出；以及设置在所述电池壳体内的碱性电解质，
其特征在于，在所述电极端子中，至少所述密封部是通过金属板材的压制成型而形成的，并且所述密封部的所述密封面通过在所述密封部成型中或成型后的加压面校正而经受表面粗糙度降低处理，使得所述电极端子的所述密封面的表面粗糙度Ry为15μm或更小。
3.一种碱性蓄电池，包括：具有外壁部的电池壳体，所述外壁部具有内侧面和外侧面，并且包括在所述内侧面和所述外侧面之间贯通的贯通孔；衬垫，所述衬垫紧密接触所述外壁部上围绕所述贯通孔的孔周围部；电极端子，所述电极端子被插入到所述贯通孔内，并且横跨所述电池壳体的内部和所述电池壳体的外部配置，并且经由所述衬垫固定到所述孔周围部，所述电极端子具有密封部，所述密封部与所述孔周围部一起夹紧并压紧所述衬垫以液密地密封所述贯通孔，所述密封部包括与所述孔周围部相对设置的环形密封面以及设置在所述密封面周围的密封周围面，并且所述密封面从所述密封周围面向所述孔周围部突出；以及设置在所述电池壳体内的碱性电解质，
其特征在于，在所述电极端子中，至少所述密封部是通过金属板材的压制成型而形成的，并且所述密封部的所述密封面在所述密封部成型后被研磨，使得所述电极端子的所述密封面的表面粗糙度Ry为15μm或更小。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的碱性蓄电池，其中所述电极端子是通过金属板材的深冲压成型而形成的。
5.一种碱性蓄电池，包括：具有外壁部的电池壳体，所述外壁部具有内侧面和外侧面，并且包括在所述内侧面和所述外侧面之间贯通的贯通孔；衬垫，所述衬垫紧密接触所述外壁部上围绕所述贯通孔的孔周围部；电极端子，所述电极端子被插入到所述贯通孔内，并且横跨所述电池壳体的内部和所述电池壳体的外部配置，并且经由所述衬垫固定到所述孔周围部，所述电极端子具有密封部，所述密封部与所述孔周围部一起夹紧并压紧所述衬垫以液密地密封所述贯通孔，所述密封部包括与所述孔周围部相对设置的环形密封面以及设置在所述密封面周围的密封周围面，并且所述密封面从所述密封周围面向所述孔周围部突出；以及设置在所述电池壳体内的碱性电解质，
其特征在于，在所述电极端子中，至少所述密封部是通过以铁为主成分的金属板材的压制成型而形成的，并且所述密封部的所述密封面由在所述密封部成型后配置的镀镍层构成，使得所述电极端子的所述密封面的表面粗糙度Ry为15μm或更小。
6.根据权利要求5所述的碱性蓄电池，其中在所述密封部中，被覆有形成所述密封面的所述镀镍层的被覆面通过在所述密封部成型中或成型后的加压面校正而经受表面粗糙度降低处理。
7.根据权利要求6所述的碱性蓄电池，其中在所述密封部中，被覆有形成所述密封面的所述镀镍层的被覆面在所述密封部成型后被研磨。
8.根据权利要求6或7所述的碱性蓄电池，其中所述电极端子是通过以铁为主成分的金属板材的深冲压成型而形成的。
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