JP2003109656A - 蓄電池 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 極板群の最外側に位置する極板に位置ずれが
生じても、最外側に位置する極板と、この極板の内側に
位置して極性が異なる極板が接触しないような構造にし
て、組立不良が生じない蓄電池を提供する。 【解決手段】 中央部（連結部）１１ａでＵ字状に折曲
した連結負極板１０の水素吸蔵合金負極板１０ａ，１０
ｂ間に、正極板２０の両面で長さが等しいセパレータ３
０ａ，３０ａで形成された袋状セパレータで被覆された
第１被覆正極板３０Ａを挟持させて極板群ユニットを組
み立ててた。このように組み立てた２組の極板群ユニッ
トの間に更なる第１被覆正極板３０Ａを積層して極板群
Ａを構成している。そして、連結負極板１０の水素吸蔵
合金負極板１０ｂの長さは水素吸蔵合金負極板１０ａよ
りも短く形成されており、かつ水素吸蔵合金負極板１０
ｂが極板群Ａの最外側になるように配置されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はニッケル−水素蓄電
池、ニッケル−カドミウム蓄電池などのアルカリ蓄電池
あるいはリチウムイオン電池などの正極板と負極板がセ
パレータを介して積層された極板群を備えた蓄電池に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、携帯電話、ノートブック型パーソ
ナルコンピュータ等の携帯機器用の電源としての蓄電池
の需要が急速に拡大し、正極板と負極板がセパレータを
介して渦巻状に巻回された渦巻状電極群を備えた円筒型
蓄電池に代わり、電池使用機器内での体積効率を高めた
角型蓄電池が開発されるようになった。

【０００３】この種の角型蓄電池は、一般的には、次の
ようにして組み立てられるものである。まず、正極板お
よび負極板をセパレータを介して積層して極板群を構成
した後、極板群の各々の極板の端部に形成された各導電
タブを溶接等で一体的に接合して各々の接続部を形成す
る。ついで、この極板群を角型の外装缶容器内に挿入
し、各々の接続部を外部端子に電気接続した後、外装缶
容器内に電解液を注入し、最後に、外装缶容器の開口部
を封口体で封止して作製するようにしている。

【０００４】ところが、上述のようにして角型蓄電池を
作製する場合においては、同極性の極板同志をまとめて
溶接する溶接工程が煩雑で、角型蓄電池を簡単に組み立
てることができなかった。また、同極性の極板同志をま
とめるときに、一枚でも溶接されなかった場合には、溶
接されなかった極板の枚数分だけの容量が低下して、角
型蓄電池のさらなる高容量化、長寿命化の要求を満足さ
せることができなかった。そこで、同極性の極板同志の
溶接工程の削減と、組み立てが簡易な角型蓄電池とする
ために、特許２５６７４７号公報に示されるような角型
蓄電池が提案されるようになった。

【０００５】この特許２５６７４７号公報にて提案され
た角型蓄電池は、まず、図１（ａ）に示す２枚の負極板
１０ａ，１０ａを中央の帯状の芯体露出部１１ａからＵ
字状に折曲して、このＵ字状に折曲された２枚の負極板
１０ａ，１０ａ間に、図６に示すように第１被覆正極板
３０Ａを狭持させて極板群ユニットを準備する。この第
１被覆正極板は、上部開放した袋状のセパレータに正極
板を収納したものである。ついで、かかる極板群ユニッ
トを２組用い、それらの間に更に第１被覆正極板を挟み
積層することにより、極板群Ｘが組み立てられる。その
後、このように組み立てられた極板群Ｘを図示しない角
型の外装缶容器内に挿入した後、外装缶容器内に電解液
を注入し、外装缶容器の開口部を封口体で封止すること
により角型蓄電池を作製するようにしている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した特
許２５６７４７号公報にて提案された角型蓄電池におい
ては、極板群Ｘを外装缶容器内に挿入したときに、最外
側に配置された負極板を金属外装缶容器の内側面に圧接
させて電気接続するとともに、芯体露出部１１ａを外装
缶容器の内底面に圧接させて電気接続するような構成と
なっている。このため、負極板同志を溶接によりまとめ
る必要がなくなるので、負極板同志の溶接工程を削減す
ることが可能になる。また、外装缶容器が負極外部端子
を兼ねていることから、外部端子との特別な接続も必要
がなくなり、組み立てが簡易な角型蓄電池を得ることが
できるようになるという長所がある。

【０００７】しかしながら、極板群を金属外装缶容器内
に圧入したときに、極板群の最外側に位置する負極板は
外装缶容器の内側面にこすられて、外装缶容器の内側面
に沿ってずり上がって位置ずれを起こすという問題を生
じた。このような位置ずれを生じると、極板群の最外側
に配置された負極板の上端部は、この負極板の内側に配
置された正極板の上端部と接触して内部短絡が発生する
という問題を生じた。特にかかる内部短絡は、最外側の
負極板にセパレ−タを介して隣接する正極板が、電池の
組み立て中に袋状セパレ−タの上方開放側よりハミ出す
ことがあり、このような状態になったときに、最外側の
負極が外装容器の内側面に沿ってずり上がると、そのよ
うにハミ出した正極板とずり上がった負極板とが接触し
て生じるものと考えられる。このため、この種の角型蓄
電池の組立不良が生じて、角型蓄電池の歩留まりが低下
し、生産性が低下するという問題点が生じた。そこで、
本発明は上記問題点を解消するためになされたものであ
って、極板群の最外側に位置する極板に位置ずれを生じ
ても、最外側に位置する極板とこの極板の内側に位置す
る極板が接触しないような構造にして、組立不良が生じ
ない角型蓄電池を提供できるようにすることを目的とす
るものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の蓄電池においては、極板群の最外側に配置
された一方極の極板の上端位置が最外側よりも内側に配
置された他方極の極板の上端位置よりも低くなるように
配置されている。このような構成を採用することによ
り、極板群が外装缶容器内に圧入されても、最外側に配
置された一方極の極板と、最外側よりも内側に配置され
た他方極の極板とが短絡することを防止できるようにな
る。この結果、組立不良が生じない角型蓄電池を簡単に
得ることが可能になる。この場合、最外側に配置された
一方極の極板の上端位置は、極板群が外装缶容器内に圧
入された際に生じる位置ずれ分の長さだけ、最外側より
も内側に配置された他方極の極板の上端位置よりも低く
なるようにするのが望ましい。

【０００９】課題解決手段の一形態として、極板群の最
外側に配置された一方極の極板は最外側よりも内側に配
置された他方極の極板と等しい全長（図１（ａ）におい
て示す長さＬ）に形成されているとともに、かかる一方
極の極板の上端位置が他方極の極板の上端位置よりも低
く設定される。

【００１０】他の一形態として、極板群の最外側に配置
された一方極の極板が、最外側よりも内側に配置された
他方極の極板よりもその全長が短く（図１（ｂ）におい
て示す長さＬ₁）形成されているとともに、かかる一方
極の極板の上端位置が、前記他方極の極板の上端位置よ
りも低くなるように配置される。更に他の一形態とし
て、極板群の最外側に配置された一方極の極板とその内
側に配置された他方極の極板との間に配置された外側セ
パレータが内側セパレータの上端位置よりも高くなるよ
うに配置するようにしても、同様な効果を奏することが
可能となる。

【００１１】さらに他の一形態として、極板群の最外側
に配置された一方極の極板は最外側よりも内側に配置さ
れた他方極の極板よりもその全長が短く形成されている
とともに、その上端位置が前記他方極の極板の上端位置
よりも低くなるように配置されており、かつ前記一方極
の極板と前記他方極の極板との間に配置された外側セパ
レータの上端位置が内側セパレータの上端位置よりも高
くなるように配置される。この場合、最外側に配置され
た一方極の極板の全長をそれほど短くしなくても、外側
セパレータにより短絡を防止できるようになるので、活
物質の減少量を最小限にすることが可能になる。

【００１２】そして、このように構成される極板群は箱
形々状に形成することが望ましい。箱形々状に形成され
た極板群を箱形々状に形成された外装缶容器内に収容す
るようにすれば、極板群を外装缶容器内に挿入する際
に、最外側に配置された極板が挿入方向に垂直な方向へ
位置ずれを起こすことなく、最外側に配置された極板を
適切な高さ（位置）に容易に配置することができるの
で、本発明の効果を一層高めることができるようにな
る。

【００１３】この場合、最外側に配置された極板が略Ｕ
字状に折曲された極板芯体からなる連結部により一体的
に連結された極板であると、略Ｕ字状に折曲された極板
間にセパレータを介して反対極（対向極）を配置するだ
けで極板群を容易に構成できるようになる。また、最外
側に配置された極板を適切な高さ（位置）に容易に配置
することができ、電池使用中に位置ずれを生じることも
ないので、本発明の効果を一層高めることができるよう
になる。

【００１４】なお、使用する電解液としてアルカリ電解
液を用いれば、アルカリ蓄電池が構成でき、また、水酸
化ニッケルを主成分とする正極活物質を正極板に備える
ようにするとともに、水素吸蔵合金を主成分とする負極
活物質を負極板に備えるようにすれば、ニッケル−水素
蓄電池を容易に形成することが可能となる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下に、本発明をニッケル−水素
蓄電池に適用した場合の一実施の形態を図に基づいて説
明する。なお、図１は本発明の連結負極板を模式的に示
す斜視図であり、図１（ａ）は実施例２および比較例の
極板群に用いられる連結負極板であり、図１（ｂ）は実
施例１および実施例３の極板群に用いられる連結負極板
であり、図１（ｃ）は実施例４の極板群に用いられる連
結負極板である。また、図２は実施例１の極板群を模式
的に示す断面図である。図３は実施例２の極板群を模式
的に示す断面図である。図４は実施例３の極板群を模式
的に示す断面図である。図５は実施例４の極板群を模式
的に示す断面図である。図６は比較例（従来例）の極板
群を模式的に示す断面図である。

【００１６】１．連結負極板の作製（図１） Ｔｉ−Ｎｉ系あるいはＬａ（もしくはＭｍ）−Ｎｉ系の
多元合金、例えば、ＭｍＮｉ_3.4Ｃｏ_0.8Ａｌ_0.2Ｍｎ_0.6
合金よりなる水素吸蔵合金粉末に結着剤としてポリテト
ラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）粉末を水素吸蔵合金粉
末に対して５ｗｔ％加えて混練して、負極活物質ペース
ト１２を作製した。ついで、図１に示すように、作製し
た負極活物質ペースト１２を、パンチングメタル等から
なる負極芯体１１にその中央部（連結部）１１ａが露出
するように両面に塗着し、乾燥した。この後、所定の厚
みになるように圧延し、所定形状に切断して、一対の水
素吸蔵合金負極板１０ａ、１０ａが中央部（連結部）１
１ａで一体的に連結された連結負極板１０Ａを作製した
（図１ａ）。なお、図において、中央部（連結部）１１
ａの中間に引いた点線は、後にＵ字状に折り曲げる際の
折り目線を表している。

【００１７】また、連結負極板１０Ａの長手方向の一端
部から、図１（ｂ）に示すように、０．５ｍｍ幅（ｔ
１）の部分を切断して片方の負極板１０ｂのみが他の負
極板１０ａより全長Ｌ１において０．５ｍｍだけ短くな
るように形成して、連結負極板１０Ｂとした。さらに、
図１（ｃ）に示すように、連結部１１ａの幅（ｔ１）が
０．５ｍｍだけ短くなるように、負極活物質ペースト１
２を塗着して水素吸蔵合金負極板１０ａ，１０ａを形成
した。ついで、この連結負極板の長手方向の一端部から
０．５ｍｍ幅（ｔ１）の部分を切断して、連結負極板１
０Ａと同一の全長Ｌの負極板１０ａを有する連結負極板
１０Ｃとした。

【００１８】２．セパレータで被覆された被覆正極板の
作製（図２乃至図６） 共沈成分として亜鉛２．５ｗｔ％とコバルト１ｗｔ％を
含有する水酸化ニッケル粉末１０質量部と、酸化亜鉛粉
末３質量部との混合粉末に、ヒドロキシプロピルセルロ
ースの０．２ｗｔ％水溶液を加えて撹拌、混合して正極
活物質スラリーを作製した。この正極活物質スラリーを
発泡ニッケル等よりなる三次元的に連続する空間を有す
る金属多孔体よりなる正極芯体に充填し、乾燥した。こ
の後、所定の厚みになるように圧延し、所定形状に切断
してニッケル正極板２０を作製した。なお、ニッケル正
極板２０の上端部には、充填された活物質の一部が除去
された加圧部が形成されており、この加圧部には図示し
ない導電タブが溶接されている。

【００１９】一方、厚みが０．１５ｍｍのポリプロピレ
ン製不織布を所定の長さで短冊状に切断したものを２つ
折りに折り重ねた後、導電タブ導出部となる開口部を除
く左右の端部を接着あるいは溶着して、開口部を有する
袋状セパレータを形成した。ついで、この袋状セパレー
タ内に上述のように作製したニッケル正極板２０を収容
してセパレータで被覆された被覆正極板を作製した。こ
こで、袋状セパレータの折り目を挟んで対向する面３０
ａ，３０ａの長さが等しい（正極板の両面で長さが等し
い）袋状セパレータにニッケル正極板２０が収容された
ものを第１被覆正極板３０Ａとした。また、図３、図４
に示すごとく、一方の面３０ｂの長さが、他方の面３０
ａの長さよりも０．５ｍｍだけ長くなるように袋状セパ
レータを形成し、これにニッケル正極板２０が収容され
たものを第２被覆正極板３０Ｂとした。

【００２０】３．極板群の作製 （１）実施例１（図２） まず、上述のように作製した水素吸蔵合金負極板１０ａ
と、この水素吸蔵合金負極板１０ａよりも０．５ｍｍだ
け長さが短い水素吸蔵合金負極板１０ｂとからなる連結
負極板１０Ｂを用い、この連結負極板１０Ｂの中央部
（連結部）１１ａの折り目線（図１（ｂ）の点線）でＵ
字状に折曲した。一方、上述のように作製した第１被覆
正極板３０Ａを２組用意した。ついで、上述のようにＵ
字状に折曲した連結負極板１０Ｂの水素吸蔵合金負極板
１０ａ，１０ｂ間に、第１被覆正極板３０Ａを挟持させ
て極板群ユニットを組み立ててた。このように組み立て
た２組の極板群ユニットの間に更なる第１被覆正極板３
０Ａを挟んで積層し実施例１の極板群Ａを作製した。な
お、２組の極板群ユニットの間に第１被覆正極板３０Ａ
を積層するに際し、両外側に位置する連結負極板１０Ｂ
において水素吸蔵合金負極板１０ａよりも短い水素吸蔵
合金負極板１０ｂが外側になるように積層した。これに
より、極板群Ａの最外側に配置された一方極の負極板１
０ｂの上端位置が、最外側よりも内側に配置された他方
極の正極板２０の上端位置よりも０．５ｍｍ低くなる配
置となる。

【００２１】（２）実施例２（図３） まず、上述のように作製した長さが等しい水素吸蔵合金
負極板１０ａ，１０ａからなる連結負極板１０Ａを用
い、この連結負極板１０Ａの中央部（連結部）１１ａの
折り目線（図１（ａ）の点線）でＵ字状に折曲した。一
方、上述のよう作製した第２被覆正極板３０Ｂを２組用
意した。ついで、上述のようにＵ字状に折曲した連結負
極板１０Ａの水素吸蔵合金負極板１０ａ，１０ａ間に、
第２被覆正極板３０Ｂを挟持積層して極板群ユニットを
組み立ててた。このように組み立てた２組の極板群ユニ
ットの間に、第１被覆正極板３０Ａを積層して実施例２
の極板群Ｂを作製した。なお、２組の極板群ユニットの
間に第１被覆正極板３０Ａを積層するに際し、両外側に
位置する第２被覆正極板３０Ｂにおいて、そのセパレー
タ３０ａよりも０．５ｍｍだけ長さが長いセパレータ３
０ｂが外側になるように積層した。これにより極板群Ｂ
の最外側に配置された一方極の負極板１０ａとその内側
に配置された他方極の正極板２０との間に配置された外
側セパレータ３０ｂが内側セパレータ３０ａの上端位置
よりも０．５ｍｍ高くなる配置となる。

【００２２】（３）実施例３（図４） まず、上述のように作製した水素吸蔵合金負極板１０ａ
と、この水素吸蔵合金負極板１０ａよりも０．５ｍｍだ
け長さが短い水素吸蔵合金負極板１０ｂとからなる連結
負極板１０Ｂを用い、この連結負極板１０Ｂの中央部
（連結部）１１ａの折り目線（図１（ｂ）の点線）でＵ
字状に折曲した。一方、上述のように作製した第２被覆
正極板３０Ｂを２組用意した。ついで、上述のようにＵ
字状に折曲した連結負極板１０Ｂの水素吸蔵合金負極板
１０ａ，１０ｂ間に、第２被覆正極板３０Ｂを挟持させ
て極板群ユニットを組み立ててた。このように組み立て
た２組の極板群ユニットの間に、第１被覆正極板３０Ａ
を積層して実施例３の極板群Ｃを作製した。

【００２３】なお、２組の極板群ユニットの間に第１被
覆正極板３０Ａを積層するに際し、両外側に位置する連
結負極板１０Ｂにおいて水素吸蔵合金負極板１０ａより
も短い水素吸蔵合金負極板１０ｂが外側になるととも
に、両外側に位置する第２被覆正極板３０Ｂにおいて、
そのセパレータ３０ａよりも長いセパレータ３０ｂが外
側になるように積層した。これにより、極板群Ｃの最外
側に配置された一方極の負極板１０ｂの上端位置が、最
外側よりも内側に配置された他方極の正極板２０の上端
位置よりも０．５ｍｍ低くなる配置となり、かつ、極板
群Ｃの最外側に配置された一方極の負極板１０ｂとその
内側に配置された他方極の正極板２０との間に配置され
た外側セパレータ３０ｂが内側セパレータ３０ａの上端
位置よりも０．５ｍｍ高くなる配置となる。

【００２４】（４）実施例４（図５） まず、上述のように作製した長さが等しい水素吸蔵合金
負極板１０ａ，１０ａからなる連結負極板１０Ｃを用
い、この連結負極板１０Ｃの中央部（連結部）１１ａの
折り目線（図１（ｃ）の点線）でＵ字状に折曲した。こ
のとき、折り目線（図１（ｃ）の点線）を挟んで連結部
１１ａの一方の長さが他方よりもｔ１（０．５ｍｍ）だ
け短くなるように折曲される。これにより、一方の水素
吸蔵合金負極板１０ａの上端部は他方の水素吸蔵合金負
極板１０ａよりもｔ１（０．５ｍｍ）だけ低くなる。一
方、上述のよう作製した第１被覆正極板３０Ａを２組用
意した。

【００２５】ついで、上述のようにＵ字状に折曲した連
結負極板１０Ｃの水素吸蔵合金負極板１０ａ，１０ａ間
に、第１被覆正極板３０Ａを挟持させて極板群ユニット
を組み立ててた。このように組み立てた２組の極板群ユ
ニットの間に、第１被覆正極板３０Ａを積層して実施例
４の極板群Ｄを作製した。なお、２組の極板群ユニット
の間に第１被覆正極板３０Ａを積層するに際し、両外側
に位置する連結負極板１０Ｃにおいて水素吸蔵合金負極
板１０ａの上端部が０．５ｍｍだけ低くなった側の水素
吸蔵合金負極板１０ａが外側になるように積層した。こ
れにより、極板群Ｄの最外側に配置された一方極の負極
板１０ａの上端位置が、最外側よりも内側に配置された
他方極の正極板２０の上端位置よりも０．５ｍｍ低くな
る配置となる。

【００２６】（５）比較例（図６） まず、上述のように作製した長さが等しい水素吸蔵合金
負極板１０ａ，１０ａからなる連結負極板１０Ａを用
い、この連結負極板１０の中央部（連結部）１１ａの折
り目線（図１（ａ）の点線）でＵ字状に折曲した。一
方、上述のよう作製した第１被覆正極板３０Ａを２組用
意した。ついで、上述のようにＵ字状に折曲した連結負
極板１０Ａの水素吸蔵合金負極板１０ａ，１０ａ間に、
第１被覆正極板３０Ａを挟持させて極板群ユニットを組
み立ててた。このように組み立てた２組の極板群ユニッ
トの間に第１被覆正極板３０Ａを積層して比較例の極板
群Ｘを作製した。

【００２７】４．角型ニッケル−水素蓄電池の作製 上述のように作製した各極板群Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｘをそ
れぞれ有底四角柱状（角型）の金属外装缶容器内に圧入
し、各極板群Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｘの両端部の水素吸蔵合
金負極板１０ａあるいは１０ｂと金属外装缶容器の内側
面とを緊密に接触させるとともに、負極芯体１１が露出
した中央部（連結部）１１ａを金属外装缶容器の内底面
に緊密に接触させた。ついで、正極板２０の端部から延
出する導電タブを封口体に形成された正極端子接続部に
溶接する。ついで、これらの各金属外装缶容器内にそれ
ぞれ３０ｗｔ％の水酸化カリウム（ＫＯＨ）水溶液より
なる電解液を注液した後、金属外装缶容器の開口部に封
口体を嵌着し、封口体の縁部をレーザ溶接することによ
り、気密に密封した。

【００２８】これにより、幅が２６．０ｍｍで、高さが
３５．０ｍｍで、厚みが４．２ｍｍで、公称容量が６５
０ｍＡｈの角型ニッケル−水素蓄電池Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，
Ｘをそれぞれ作製した。なお、実施例１の極板群Ａを用
いた角型ニッケル−水素蓄電池を電池Ａとし、実施例２
の極板群Ｂを用いた角型ニッケル−水素蓄電池を電池Ｂ
とし、実施例３の極板群Ｃを用いた角型ニッケル−水素
蓄電池を電池Ｃとし、実施例４の極板群Ｄを用いた角型
ニッケル−水素蓄電池を電池Ｄとし、比較例の極板群Ｘ
を用いた角型ニッケル−水素蓄電池を電池Ｘとした。

【００２９】５．短絡発生数の測定 （１）製造時の短絡発生数の測定 上述のように作製した第１ロットの各電池Ａ，Ｂ，Ｃ，
Ｄ，Ｘをそれぞれ１００００個だけ用い、これらの１０
０００個の各電池Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｘの内部抵抗を測定
して、第１ロットの製造時の短絡発生数を測定した。同
様に、上述のように作製した第２ロットの各電池Ａ，
Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｘをそれぞれ１００００個だけ用い、これ
らの１００００個の各電池Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｘの内部抵
抗を測定して、第２ロットの製造時の短絡発生数を測定
した。これらの測定結果を示すと下記の表１に示すよう
な結果となった。

【００３０】

【表１】

【００３１】上記表１の結果から明らかなように、電池
Ｘは製造時の短絡発生数が多いのに対して、電池Ａ，
Ｂ，Ｃ，Ｄは製造時の短絡発生数が減少していることが
分かる。これは、電池Ｘにおいては、極板群Ｘを外装缶
容器へ圧入する際に、極板群Ｘの最外側に配置された負
極板１０ａが外装缶容器の内側面にこすられて、外装缶
容器の内側面に沿ってずり上がり、極板群Ｘの最外側に
配置された負極板１０ａの上端部が最外側の内側でセパ
レータ２３０ａを介して隣接する正極板２０の、袋状セ
パレ−タより上方へハミ出した上端部と接触して内部短
絡が生じたためである。

【００３２】一方、電池Ａにおいては、極板群Ａの最外
側に配置された負極板１０ｂの上端部の位置が、これよ
り内側でセパレータ３０ａを介して隣接する正極板２０
の上端部の位置より０．５ｍｍだけ低くなっているた
め、外装缶容器への圧入時に外装缶容器の内側面に沿っ
て負極板１０ｂがずり上がっても、負極板１０ｂの内側
でセパレータ３０ａを介して隣接する正極板２０の上端
部との接触が防止されて、短絡発生数が減少したと考え
られる。

【００３３】また、電池Ｂにおいては、袋状セパレータ
はセパレータ３０ａよりも０．５ｍｍだけ長さが長いセ
パレータ３０ｂを備えていて、このセパレータ３０ｂが
極板群Ｂの最外側に配置された負極板１０ａとの間に配
置されている。このため、セパレータ３０ｂの上端部は
極板群Ｂの上端部よりも上部に延出することとなる。こ
れにより、極板群Ｂを外装缶容器への圧入したときに、
極板群Ｂの最外側の負極板１０ａが外装缶容器の内側面
に沿ってずり上がっても、極板群Ｂの上端部よりも上部
に延出したセパレータ３０ｂが、負極板１０ａの内側で
セパレータ３０ｂを介して隣接する正極板２０と負極板
１０ａとの接触を阻止するために、短絡発生数が減少し
たと考えられる。

【００３４】また、電池Ｃにおいては、負極板１０ｂの
上端部の位置が、これより内側でセパレータを介して隣
接する正極板２０の上端部の位置より０．５ｍｍだけ低
くなっているとともに、袋状セパレータのセパレータ３
０ｂが極板群Ｃの上端部よりも上部に延出しているた
め、最外側に配置された負極板１０ｂとこれより内側で
セパレータ３０ｂを介して隣接する正極板２０との接触
が充分に防止されて、短絡発生数がさらに減少したと考
えられる。

【００３５】さらに、電池Ｄにおいては、極板群Ｄの最
外側に配置された負極板１０ａの上端部の位置がこれよ
り内側でセパレータ３０ａを介して隣接する正極板２０
の上端部の位置よりも０．５ｍｍだけ下方に位置するよ
うに配置されているため、外装缶容器への圧入時に外装
缶容器の内側面に沿ってずり上がっても、最外側に位置
する負極板１０ａの上端部と、この内側でセパレータ３
０ｂを介して隣接する正極板２０の上端部との接触が防
止されて、短絡発生数が減少したと考えられる。

【００３６】（２）落下試験時の短絡発生数の測定 ついで、上述のように作製した第１ロットの各電池Ａ，
Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｘ各１００００個の内、内部短絡状態にな
い電池をそれぞれ５００個だけ用い、これらの５００個
の各電池Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｘを２．０ｍの高さからコン
クリート上に落下させた後、これらの５００個の各電池
Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｘの内部抵抗を測定して、第１ロット
の落下試験時の短絡発生数を測定した。同様に、上述の
ように作製し、当初内部短絡状態にない第２ロットの各
電池Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｘをそれぞれ５００個だけ用い、
これらの５００個の各電池Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｘを２．０
ｍの高さからコンクリート上に落下させた後、これらの
５００個の内部抵抗を測定して、第２ロットの落下試験
時の短絡発生数を測定した。これらの測定結果を示すと
下記の表２に示すような結果となった。

【００３７】

【表２】

【００３８】上記表２の結果から明らかなように、電池
Ｘは落下試験時の短絡発生数が多いのに対して、電池
Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄは落下試験時の短絡発生数が減少してい
ることが分かる。このことからも、電池Ａや電池Ｄのよ
うに、最外側に配置された負極板の高さを、これより内
側でセパレータ３０ａを介して隣接する正極板２０より
も低くしたり、電池Ｂのように、袋状セパレータ３０の
最外側に配置された負極板１０ａに隣接するセパレータ
３０ｂの長さをセパレータ３０ａよりも長く形成してセ
パレータ３０ｂを極板群の上端部より延出させることが
効果的であることが分かる。

【００３９】また、電池Ｃのように、最外側に配置され
た負極板１０ｂの高さをこれより内側でセパレータ３０
ａを介して隣接する正極板２０よりも低くすると共に、
極板群の最外側に配置された負極板１０ｂに隣接するセ
パレータ３０ｂを極板群の上端部より延出させると、よ
り効果的であることが分かる。なお、電池Ｄにおいて
も、極板群の最外側に配置された負極板１０ａに隣接す
るセパレータを極板群の上端部より延出させると、短絡
防止効果が高まりより短絡数が減少する。

【００４０】６．極板群の最外側に配置される極板高さ
の検討 ついで、極板群の最外側に配置される極板高さと短絡発
生数との関係を検討した。まず、上述の実施例１と同様
に、水素吸蔵合金負極板１０ａと、この水素吸蔵合金負
極板１０ａよりも長さが短い水素吸蔵合金負極板１０ｂ
とからなる連結負極板１０Ｂを作製した。このとき、水
素吸蔵合金負極板１０ｂの長さが水素吸蔵合金負極板１
０ａよりも０．２ｍｍだけ短くした連結負極板１０Ｂを
用いて、実施例１と同様に角型ニッケル−水素蓄電池を
作製して電池Ｅとした。また、水素吸蔵合金負極板１０
ｂの長さが水素吸蔵合金負極板１０ａよりも０．７ｍｍ
だけ短くした連結負極板１０Ｂを作製し、この連結負極
板１０Ｂを用いて、実施例１と同様に角型ニッケル−水
素蓄電池を作製して電池Ｆとした。

【００４１】そして、上述のように作製し第１ロットの
各電池Ｅ，Ｆをそれぞれ１００００個だけ用い、これら
の１００００個の各電池Ｅ，Ｆの内部抵抗を測定して、
第１ロットの製造時の短絡発生数を測定した。同様に、
上述のように作製した第２ロットの各電池Ｅ，Ｆをそれ
ぞれ１００００個だけ用い、これらの１００００個の各
電池Ｅ，Ｆの内部抵抗を測定して、第２ロットの製造時
の短絡発生数を測定した。これらの測定結果を示すと下
記の表３に示すような結果となった。なお、表３には上
述した電池Ａおよび電池Ｘの結果も併せて示している。

【００４２】

【表３】

【００４３】上記表３の結果から明らかなように、電池
Ｘよりも電池Ｅ，Ａ，Ｆは電池製造時の短絡発生数が低
下していることが分かる。このことは、極板群の最外側
に配置された負極板１０ｂの高さと、これより内側に配
置された正極板２０の高さとの差（正極板２０の高さ−
負極板１０ｂの高さ）が０．２ｍｍ以上であれば、電池
製造時の短絡発生率を抑制することが可能であることを
意味している。また、電池Ａ，Ｆのように、同じくその
差を０．５ｍｍ以上にすると、さらに電池製造時の短絡
発生率が低下するので好ましいということができる。

【００４４】本検討においては、連結負極板１０Ｂにお
いて負極板１０ａと１０ｂとの長さを変化させることに
より、極板群の最外側に配置された負極板１０ｂの高さ
と、これよりも内側に配置された正極板２０との高さの
差を変化させるようにした。しかしながら、負極板１０
ｂと正極板２０との高さ差をを変化させる方法はこれに
限られるものではない。例えば、連結負極板１０Ｃのよ
うに中央部（連結部）１１ａの長さ（幅）を変化させて
も良く、また、連結負極板１０Ｂと連結負極板１０Ｃと
の寸法関係を合わせたような連結負極板、即ち、両負極
板の長さを変化させるとともに、それら負極板に連結さ
れた中央部（連結部）１１ａの長さ（幅）を変化させて
も良い。

【００４５】７．極板群の最外側に配置される極板に隣
接して配置されるセパレータの高さの検討 ついで、極板群の最外側に配置される極板に隣接して配
置されるセパレータの高さと短絡発生数との関係を検討
した。まず、上述のように作製した正極板２０を、セパ
レータ３０ａの長さよりもセパレータ３０ｂの長さが長
くなるように形成した袋状セパレータを作製した。この
とき、セパレータ３０ｂの長さがセパレータ３０ａの長
さよりも０．２ｍｍだけ長くした袋状セパレータを作製
し、この袋状セパレータを用いて、実施例２と同様に角
型ニッケル−水素蓄電池を作製して電池Ｇとした。ま
た、セパレータ３０ｂの長さがセパレータ３０ａの長さ
よりも０．７ｍｍだけ長くした袋状セパレータを作製
し、この袋状セパレータを用いて、実施例２と同様に角
型ニッケル−水素蓄電池を作製して電池Ｈとした。

【００４６】上述のように作製した第１ロットの各電池
Ｇ，Ｈをそれぞれ１００００個だけ用い、これらの１０
０００個の各電池Ｇ，Ｈの内部抵抗を測定して、第１ロ
ットの製造時の短絡発生数を測定した。同様に、上述の
ように作製した第２ロットの各電池Ｇ，Ｈをそれぞれ１
００００個だけ用い、これらの１００００個の各電池
Ｇ，Ｈの内部抵抗を測定して、第２ロットの製造時の短
絡発生数を測定した。これらの測定結果を示すと下記の
表４に示すような結果となった。なお、表４には上述し
た電池Ｂおよび電池Ｘの結果も併せて示している。

【００４７】

【表４】

【００４８】上記表４の結果から明らかなように、電池
Ｘよりも電池Ｇ，Ｂ，Ｈは電池製造時の短絡発生数が低
下していることが分かる。このことは、極板群の最外側
に配置された負極板１０ａに隣接して配置されるセパレ
ータ３０ｂの高さと、これよりも内側に配置されるセパ
レータ３０ａの高さの差が０．２ｍｍ以上であれば、電
池製造時の短絡発生率を抑制することが可能であること
を意味している。また、電池Ｂ，Ｈのように、同じくそ
の差を０．５ｍｍ以上にすると、さらに電池製造時の短
絡発生率が低下するので好ましいということができる。

【００４９】

【発明の効果】上述したように、本発明においては、電
池Ａ（極板群Ａ），電池Ｃ（極板群Ｃ），電池Ｄ（極板
群Ｄ）のように、最外側に配置された負極板１０ａ（ま
たは１０ｂ）の高さと、これよりも内側でセパレータ３
０ａ（または３０ｂ）を介して隣接する正極板２０の高
さを変えて高さ差を設けるようにしている。また、電池
Ｂ（極板群Ｂ），電池Ｃ（極板群Ｃ）のように、最外側
に配置された負極板１０ａ（または１０ｂ）に隣接する
セパレータ３０ｂの長さを長くして極板群の上端部より
延出させるようにしている。このため、最外側に配置さ
れた負極板１０ａ（または１０ｂ）と、これよりも内側
でセパレータ３０ａ（または３０ｂ）に隣接する正極板
２０とが短絡することを防止できるようになる。この結
果、組立不良が生じない角型蓄電池を簡単に得ることが
可能になる。

【００５０】なお、上述した実施形態においては、本発
明をニッケル−水素蓄電池に適用する例について説明し
たが、ニッケル−水素蓄電池に限らず、ニッケル−カド
ミウム蓄電池などの他のアルカリ蓄電池あるいはリチウ
ム−イオン電池に本発明を適用しても同様な効果が得ら
れる。また、上述した実施形態においては、２つの連結
負極板と３つの被覆正極板を用いた３層構造の電池を示
したが、より多くの連結負極板と被覆正極板とを用いる
ことにより、より多層構造の電池を構成できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の連結負極板を模式的に示す斜視図で
あり、図１（ａ）は実施例２および比較例の極板群に用
いられる連結負極板であり、図１（ｂ）は実施例１およ
び実施例３の極板群に用いられる連結負極板であり、図
１（ｃ）は実施例４の極板群に用いられる連結負極板で
ある。

【図２】 実施例１の極板群を模式的に示す断面図であ
る。

【図３】 実施例２の極板群を模式的に示す断面図であ
る。

【図４】 実施例３の極板群を模式的に示す断面図であ
る。

【図５】 実施例４の極板群を模式的に示す断面図であ
る。

【図６】 比較例（従来例）の極板群を模式的に示す断
面図である。

【符号の説明】

１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ…連結負極板、１０ａ，１０ｂ
…水素吸蔵合金負極板（負極板）、１１…負極芯体、１
１ａ…負極芯体の中央部（連結部）、１２…負極活物
質、２０…ニッケル正極板、３０ａ，３０ｂ…袋状セパ
レータの面、Ａ…実施例１の極板群、Ｂ…実施例２の極
板群、Ｃ…実施例３の極板群、Ｄ…実施例４の極板群、
Ｘ…比較例（従来例）の極板群

フロントページの続き (72)発明者 増田 喜裕 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三 洋電機株式会社内 (72)発明者 浅沼 英之 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三 洋電機株式会社内 (72)発明者 江西 英二 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三 洋電機株式会社内 Ｆターム(参考） 5H011 AA04 AA09 BB04 CC06 DD11 KK01 5H022 AA00 BB03 BB11 CC19 CC22 CC30 EE01 5H028 AA05 BB05 CC05 CC08 CC11 EE01 FF02 HH05

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 互いに極性が異なる極板がセパレータを
   介して積層された極板群が電解液とともに外装缶容器内
   に収容された蓄電池であって、 前記極板群の最外側に配置された一方極の極板の上端位
   置が前記最外側よりも内側に配置された他方極の極板の
   上端位置よりも低くなるように配置されていることを特
   徴とする蓄電池。
2. 【請求項２】 互いに極性が異なる極板がセパレータを
   介して積層された極板群が電解液とともに外装缶容器内
   に収容された蓄電池であって、 前記極板群の最外側に配置された一方極の極板は前記最
   外側よりも内側に配置された他方極の極板と等しい全長
   に形成されているとともに、 前記一方極の極板の上端位置が前記他方極の極板の上端
   位置よりも低くなるように配置されていることを特徴と
   する蓄電池。
3. 【請求項３】 互いに極性が異なる極板がセパレータを
   介して積層された極板群が電解液とともに外装缶容器内
   に収容された蓄電池であって、 前記極板群の最外側に配置された一方極の極板は前記最
   外側よりも内側に配置された他方極の極板よりもその全
   長が短く形成されているとともに、 前記一方極の極板の上端位置が前記他方極の極板の上端
   位置よりも低くなるように配置されていることを特徴と
   する蓄電池。
4. 【請求項４】 互いに極性が異なる極板がセパレータを
   介して積層された極板群が電解液とともに外装缶容器内
   に収容された蓄電池であって、 前記極板群の最外側に配置された一方極の極板とその内
   側に配置された他方極の極板との間に配置された外側セ
   パレータは、それよりも内側に配置された内側セパレー
   タに比し、その全長が長く形成されているとともに、 前記外側セパレータの上端位置が前記内側セパレータの
   上端位置よりも高くなるように配置されていることを特
   徴とする蓄電池。
5. 【請求項５】 互いに極性が異なる極板がセパレータを
   介して積層された極板群がアルカリ電解液とともに外装
   缶容器内に収容された蓄電池であって、 前記極板群の最外側に配置された一方極の極板とその内
   側に配置された他方極の極板との間に配置された外側セ
   パレータは、それよりも内側に配置された内側セパレー
   タに比し、その全長が長く形成されているとともに、前
   記外側セパレータの上端位置が前記内側セパレータの上
   端位置よりも高くなるように配置されていることを特徴
   とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の蓄電
   池。
6. 【請求項６】 前記極板群は箱形々状に形成されている
   とともに、該箱形々状に形成された極板群が箱形々状に
   形成された外装缶容器内に収容されていることを特徴と
   する請求項１から請求項５のいずれかに記載の蓄電池。
7. 【請求項７】 前記極板は負極板と正極板とを含み、そ
   の負極板は略Ｕ字状に折曲された極板芯体からなる連結
   部により一体的に連結された一対の負極板であって、 前記一対の負極板間にセパレータを介して正極板が挟持
   されていることを特徴とする請求項６に記載の蓄電池。