JP4152084B2

JP4152084B2 - 角型アルカリ蓄電池

Info

Publication number: JP4152084B2
Application number: JP2001051939A
Authority: JP
Inventors: 康彦池田; 正夫武江; 輝彦井本; 雅雄井上; 徹行村田; 篤俊赤穂
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 2001-02-27
Filing date: 2001-02-27
Publication date: 2008-09-17
Anticipated expiration: 2021-02-27
Also published as: JP2002260672A; US6756156B2; CN1372339A; EP1235293A2; HK1049920A1; HK1049920B; EP1235293A3; CN1222061C; US20020160267A1

Description

【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に係り、特に、極板芯体に正極活物質が塗着された正極板と極板芯体に負極活物質が塗着された負極板がセパレータを介して交互に積層された極板群が角型金属製外装缶内に密閉して収容された角型アルカリ蓄電池に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、正極板と負極板をセパレータを介して渦巻状に巻回した渦巻状電極群を備えた円筒型アルカリ蓄電池に代わり、電池使用機器内での体積効率を高めるために角型アルカリ蓄電池が開発されるようになった。この種の角型アルカリ蓄電池においては、正極板と負極板をセパレータを介して交互に積層した極板群を角型の外装缶内に挿入し、正極板より延出する正極リードを正極端子に接続し、負極板より延出する負極リードを負極端子に接続した後、電解液を注入し、開孔部を封口体で封止して作製するようにしている。
【０００３】
この種の角型アルカリ蓄電池は携帯電話、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電源としての需要が急速に拡大し、これに伴って、角型アルカリ蓄電池のさらなる高容量化、長寿命化が要求されるようになった。このため、この種の角型アルカリ蓄電池は、例えば、特開平１０−３１２８２４号公報に示されるように、帯状の芯体を共通にしてその左右に２つの負極板を形成した後、その中央部（連結部）をＵ字状に折曲し、Ｕ字状に折曲された２つの負極板間にセパレータを介して正極板を挟持させた極板組の間にセパレータを介して正極板を積層して極板群とし、この極板群を電解液とともに角型外装缶内に挿入して製造するようにしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上述した特開平１０−３１２８２４号公報にて示された角型アルカリ蓄電池においては、極板群の最外側に配置される極板の極板芯体の外装缶に接触する側の活物質を除去するようにして、極板群の最外側に配置された極板芯体を露出させている。これにより、極板群を金属カバーで被覆しなくても活物質の脱落を生じることなく、角型外装缶内に挿入できるようにしている。この結果、金属カバーを用いない分だけ体積エネルギー密度を向上させることができるにもかかわらず、外装缶への挿入時に極板群の最外側に配置された極板からの活物質の脱落を防止できるようになる。
【０００５】
しかしながら、極板群の最外側に配置される極板の外装缶に接触する側の活物質を除去するようにして、この部分の極板芯体を露出させるようにすると、この極板芯体が露出した部分の反対側に塗着された活物質層の結着強度が弱くなるため、充放電を繰り返すに伴って、この部分の活物質層が極板から脱落するという問題を生じた。これは、通常、金属板に多数の開孔を設けたパンチングメタルが極板芯体に使用されるが、このパンチングメタルに塗着された活物質層とパンチングメタルが直接結着するための結着力は弱いため、パンチングメタルの両側に塗着された活物質層同士が開孔を通して結着されることとなる。この結果、パンチングメタルの片側に塗着された活物質層が除去されると、パンチングメタルの他側に残存した活物質層の結着強度が弱くなるため、この部分の活物質層が極板から脱落することとなる。
【０００６】
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、極板群の最外側に配置される極板の極板芯体を露出させても、この部分の反対側に残存する活物質層の結着強度を維持できるようにして、活物質の脱落を抑制できる角型アルカリ蓄電池を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段およびその作用・効果】
上記目的を達成するため、本発明は、極板芯体に正極活物質が塗着された正極板と極板芯体に負極活物質が塗着された負極板がセパレータを介して交互に積層された極板群を角型金属製外装缶内に密閉して収容した角型アルカリ蓄電池であって、極板芯体は多数の開孔を備え、極板群の最外側に配置された極板芯体の外側は露出されていて、該最外側に配置された極板芯体の開孔面積率は最外側より内部に配置された極板芯体の開孔面積率よりも小さく、かつ、最外側に配置された極板芯体の開孔面積率は１０％以上で４０％以下となるように規定している。
【０００８】
ここで、極板芯体の両側に活物質が塗着された極板の極板芯体においては、開孔面積率（活物質が塗着された極板芯体の全表面積に対する全開孔面積の割合）が大きいほど、電池内での発生ガスの透過性が向上するとともに、極板芯体の両側に配置された活物質同士の結着力も向上するため、極板芯体自体の強度が低下しない範囲で開孔面積率を大きくした方がよいということができる。
しかしながら、塗着された活物質層の片側が除去される極板芯体においては、開孔面積率が大きいほどガス透過性が向上する反面、活物質と極板芯体との結着力が低下して、充放電に伴って活物質が極板から脱落するようになる。また、塗着された活物質層の片側が除去される極板芯体においては、開孔面積率が小さいほど、活物質と極板芯体との結着力は大きくなる反面、ガス透過性が低下することとなる。
【０００９】
このため、露出している極板芯体の開孔面積率は露出していない他の極板芯体の開孔面積率よりも小さくする必要があるとともに、その開孔面積率の上限値および下限値を最適にする必要がある。そこで、種々の実験を試みた結果、露出している極板芯体の開孔面積率が１０％以上であれば、ガス透過性が低下することなく、電解液の減少に伴う電池容量の劣化を抑制できることが分かった。また、露出している極板芯体の開孔面積率が４０％以下であれば、活物質と極板芯体との結着力が低下することなく、ガス透過性が向上することが分かった。
【００１０】
これは、極板芯体の開孔面積率が１０％未満であれば、活物質と極板芯体との結着力は大きくなるが、反面、電池内での発生ガスの透過性が低下して、充放電サイクル時に内圧上昇に伴って外装缶が膨張するとともに電解液が減少して、電池容量が劣化するようになるためである。一方、極板芯体の開孔面積率が４０％を越えるようになると、活物質と極板芯体との結着力が低下して、充放電に伴って活物質が極板から脱落するようになるためである。
【００１１】
この場合、極板群の最外側に配置された極板芯体の片側面の開孔周縁に突起が形成されおり、この突起が形成された片側面に活物質が塗着されているとともに、この突起が形成された面の反対側が露出されていると、塗着された活物質層内に突起が埋没するようになって、活物質層と極板芯体との結着強度が向上するようになる。このため、極板群の最外側に配置された極板芯体の片側面の活物質層を除去して極板芯体を露出させても、反対側に塗着された活物質層の脱落をさらに防止できるようになる。なお、極板群の最外側に配置された極板の極板芯体の活物質が塗着された面の開孔を除く表面に微少突起が形成されていると、この微少突起は塗着された活物質層に埋没されるようになるため、最外側に配置された極板の活物質層と極板芯体との結着強度がさらに向上する。
【００１２】
また、極板群の最外側に配置された極板芯体の露出面が角型金属製外装缶の内側面に接触していると、極板群を金属カバーなどで被覆しなくても角型外装缶内に活物質の脱落を生じることなく容易に挿入することが可能となる。これにより、金属カバーを用いない分だけ体積エネルギー密度が向上するとともに、最外側に配置された極板から金属製外装缶への集電効率が向上するようになる。この場合、極板芯体をパンチングメタルで構成するようにすると、パンチングメタルは極めて容易に製造することができるので、この種の極板芯体を容易に製造することができるようになる。
【００１３】
なお、極板群として、最外側に配置された極板芯体は無孔の連結部が一体的に形成されているとともに、この連結部が略Ｕ字状に折曲されており、この略Ｕ字状に折曲された空隙部にセパレータを介して他方の極板が挟持されているような構成を採用すると、この種の極板群を容易に構成することができるようになると共に、略Ｕ字状に折曲された連結部と金属外装缶の底部内面との接触が良好になって集電効率が向上する。
【００１４】
【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１〜図４に基づいて説明する。なお、図１は負極板芯体を模式的に示す斜視図であり、図２は図１の負極板芯体に負極活物質を塗着した連結負極板のα部を切断して極板の強度試験を行う状態を模式的に示す斜視図である。また、図３は連結負極板と正極板をセパレータを間にして積層した極板群を模式的に示す断面図であり、図４は図３の極板群を角型外装缶内に収納した状態の要部を一部破断して模式的に示す斜視図である。
【００１５】
１．連結負極芯体の作製
（１）実施例１〜４
鉄にニッケルメッキを施した金属板（例えば、厚みが０．０５〜０．０６ｍｍのもの）を図１（ａ）に示すように、無孔部のα部と開孔部のβ部およびγ部が形成され、かつ、多数の所定径の円孔１１ａが所定の配列となるようにプレス成形して、パンチングメタルを作製した後、このパンチングメタルを所定寸法（例えば、幅が１５ｍｍで長さが８０ｍｍ）になるように切断して連結負極芯体１１を作製した。なお、連結負極芯体１１において、無孔部のα部は後に極板群とされた際に２つの負極板１０，１０間を連結するための連結部となるものであり、開孔部のβ部は正極板２０と対向し、開孔部のγ部は極板群の最外側に配置されて外装缶の内側面に接触する部分となる。
【００１６】
ここで、開孔部のβ部の開孔面積率（β部の全表面積に対するβ部に形成された全円孔１１ａの全表面積の割合）を５０％とし、開孔部のγ部の開孔面積率（γ部の全表面積に対するγ部に成形された全円孔１１ａの全表面積の割合）を４０％となるように形成した連結負極板芯体１１を実施例１の負極芯体ａとした。また、β部の開孔面積率を５０％とし、γ部の開孔面積率を３０％となるように成形した連結負極板芯体１１を実施例２の負極芯体ｂとした。また、β部の開孔面積率を５０％とし、γ部の開孔面積率を２０％となるように成形した連結負極板芯体１１を実施例３の負極芯体ｃとした。さらに、β部の開孔面積率を５０％とし、γ部の開孔面積率を１０％となるように成形した連結負極板芯体１１を実施例４の負極芯体ｄとした。
【００１７】
（２）実施例５
鉄にニッケルメッキを施した金属板（例えば、厚みが０．０５〜０．０６ｍｍのもの）を図１（ｂ）に示すように、無孔部のα部と開孔部のβ部およびγ部が形成され、かつ、多数の所定径の円孔１１ａが所定の配列となるようにプレス成形して、パンチングメタルを作製した後、このパンチングメタルを所定寸法（例えば、幅が１５ｍｍで長さが８０ｍｍ）に切断して連結負極板芯体１１を作製した。なお、この場合、円孔１１ａの周縁部に突起１１ｂが形成されるように予め所定径よりも小径の円孔１１ａをプレス成形により形成した後、この小径の円孔１１ａの周縁部を押し広げることにより、円孔１１ａの周縁部に突起１１ｂを形成するとともに、開孔部のβ部の開孔面積率が５０％で、開孔部のγ部の開孔面積率が４０％となるように成形して、実施例５の負極芯体ｅとした。
【００１８】
（３）比較例１
鉄にニッケルメッキを施した金属板（例えば、厚みが０．０５〜０．０６ｍｍのもの）を図１（ｃ）に示すように、無孔部のα部と開孔部のβ部および無孔部のγ部が形成されるように、多数の所定径の円孔１１ａが所定の配列となるようにプレス成形して、パンチングメタルを作製した後、このパンチングメタルを所定寸法（例えば、幅が１５ｍｍで長さが８０ｍｍ）に切断して連結負極板芯体１１を作製した。この場合、開孔部のβ部の開孔面積率が５０％となるようにプレス成形して、比較例１の負極芯体ｘとした。
【００１９】
（４）比較例２
鉄にニッケルメッキを施した金属板（例えば、厚みが０．０５〜０．０６ｍｍのもの）を図１（ｄ）に示すように、無孔部のα部と開孔部のβ部およびγ部が形成されるように、多数の所定径の円孔１１ａが所定の配列となるようにプレス成形して、パンチングメタルを作製した後、このパンチングメタルを所定寸法（例えば、幅が１５ｍｍで長さが８０ｍｍ）に切断して連結負極板芯体１１を作製した。この場合、開孔部のβ部の開孔面積率および開孔部のγ部の開孔面積率が共に５０％となるようにプレス成形して、比較例２の負極芯体ｙとした。
【００２０】
２．連結負極板の作製
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５質量％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、上述のように作製した連結負極板芯体１１（ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ，ｘ，ｙ）のそれぞれの両面にこの負極活物質ペースト１２を塗着し、乾燥させた後、α部に塗着された両面の負極活物質ペースト１２およびγ部に塗着された片側の負極活物質ペースト１２を除去して、連結負極板１０を作製した。なお、芯体ｅを用いた連結負極板１０を作製する場合には、γ部に塗着された片側の負極活物質ペースト１２を除去するに際して、突起１１ｂが形成されていない面の負極活物質ペースト１２を除去するようにした。
【００２１】
３．極板群の最外側に配置される負極板の強度測定
ついで、上述のように作製した連結負極板１０のγ部のみを切断して試料負極板１０ａとし、この試料負極板１０ａの付着強度を測定した。なお、この強度測定においては、図２に示すように、これらの各試料負極板１０ａ（なお、この試料負極板１０ａは負極芯体１１の片面に負極活物質層１２が形成されている）の負極活物質層１２の表面を切削した後、切削面をウエスで軽く擦って表面の切削くずを除去した後、これらの各負極活物質層１２の表面に対して約３０度の角度にカッター（図示せず）を保持した後、カッターの刃先に２５０ｇ程度の荷重が掛かるようにして、負極活物質層１２を切るように切溝ｘ，ｙを引いた。なお、各切溝ｘ，ｙの間隔は１ｍｍ間隔とし、各切溝ｘ，ｙをそれぞれ１０本ずつ互いに直角に交差するように引いた。
【００２２】
ついで、各切溝ｘ，ｙを１０本ずつ互いに直角に交差するように引くことにより、碁盤目状に１００個の升目を形成した。ついで、碁盤目状に１００個の升目が形成された各試料負極板１０ａをそれぞれ１０枚ずつ用いて、試料負極板１０ａが垂直になるようにして、高さが約１００ｍｍの位置まで持ち上げた後、各試料負極板１０ａをそれぞれ自由落下させた。この落下試験を３回繰り返して行った後、各試料負極板１０ａに形成された升目の脱落個数を数えて、その平均値を求めると下記の表１に示すような結果となった。
【００２３】
【表１】

【００２４】
上記表１の結果から明らかなように、γ部の開孔面積率が５０％の試料負極板ｙの平均脱落数が２０個であるのに比較して、これよりもγ部の開孔面積率を減少させるに従って平均脱落数が、８個、７個、５個、４個、３個および１個と極めて低下していることが分かる。これは、γ部の開孔面積率が減少するに伴って、活物質層１２と極板芯体１１との結着力が向上して、活物質層１２の脱落が抑制されたためと考えられる。このことから、γ部、即ち、極板群の最外側に配置されて負極芯体が露出される極板芯体１１の開孔面積率は４０％以下にするのが好ましいということができる。
また、γ部の開孔面積率を４０％とした試料負極板ａと試料負極板ｅの平均脱落数を比較すると、試料負極板ｅの平均脱落数が減少していることが分かる。これは、試料負極板ｅにあってはγ部の片側には突起１０ｂが形成されているため、この部分に塗着された活物質層１２が突起１０ｂに食い込むように負極芯体１１に固着されているためである。
【００２５】
４．正極板の作製
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２１に水酸化ニッケルを主成分とする活物質スラリーを充填し、乾燥した後、所定の厚みになるように圧延してニッケル正極板２０を作製した。そして、このニッケル正極板２０の上端部に充填された活物質の一部を除去して剥離部を形成した後、この剥離部に集電リード板２１ａを溶接して固着した。なお、水酸化ニッケルを主成分とする活物質スラリーとしては、例えば、共沈成分として亜鉛を２．５質量％とコバルトを１質量％を含有する水酸化ニッケル粉末１０質量部と、酸化亜鉛粉末を３質量部とを混合した混合粉末に、ヒドロキシプロピルセルロースの０．２質量％水溶液を加えて撹拌、混合したものを使用した。
【００２６】
５．極板群の作製
まず、所定の厚みで長尺のポリプロピレン製不織布を２つ折りにして両端部を固着して袋状に成形したセパレータ３０を用意し、このセパレータ３０内に上述のように作製したニッケル正極板２０を収納した。ついで、上述のように作製した各連結負極板１０の中央部（負極芯体１１のα部：連結部）をそれぞれＵ字状に折曲した後、このＵ字状に折曲した連結負極板１０，１０間に、ニッケル正極板２０が収納されたセパレータ３０をそれぞれ挟持させて極板組とした。この極板組をそれぞれ２組づつ用意し、これらの２組の極板組間にニッケル正極板２０が収納されたセパレータ３０をそれぞれ挟持させて積層して、各極板群ａ１，ｂ１，ｃ１，ｄ１，ｅ１，ｘ１，ｙ１をそれぞれ作製した。
【００２７】
ここで、負極芯体ａ（γ部の開孔面積率が４０％のもの）を用いた極板群を極板群ａ１とし、負極芯体ｂ（γ部の開孔面積率が３０％のもの）を用いた極板群を極板群ｂ１とし、負極芯体ｃ（γ部の開孔面積率が２０％のもの）を用いた極板群を極板群ｃ１とし、負極芯体ｄ（γ部の開孔面積率が１０％のもの）を用いた極板群を極板群ｄ１とし、負極芯体ｅ（γ部の開孔面積率が４０％で円孔周縁に突起１１ｂを形成したもの）を用いた極板群を極板群ｅ１とし、負極芯体ｘ（γ部に円孔がないのもの）を用いた極板群を極板群ｘ１とし、負極芯体ｙ（γ部の開孔面積率が５０％のもの）を用いた極板群を極板群ｙ１とした。
【００２８】
６．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ａ１，ｂ１，ｃ１，ｄ１，ｅ１，ｘ１，ｙ１をそれぞれ有底四角柱状（角型）の金属外装缶４０内に挿入し、各極板群ａ１，ｂ１，ｃ１，ｄ１，ｅ１，ｘ１，ｙ１の両端部の連結負極板１０の負極芯体１１が露出した面を金属外装缶４０の内側面に緊密に接触させるとともに、負極芯体１１の連結部αが金属外装缶４０の内底面に緊密に接触させた。ついで、各極板群ａ１，ｂ１，ｃ１，ｄ１，ｅ１，ｘ１，ｙ１のニッケル正極板２０の上部に延出した集電リード板２１ａを封口板４１の正極端子４２の下面に溶接した。
【００２９】
なお、正極端子４２の周囲には絶縁体４３が配設されていて、封口板４１と正極端子４２とは電気的に絶縁されている。ついで、これらの各金属外装缶４０内にそれぞれ３０質量％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、各金属外装缶４０と封口板４１との接合部にレーザー光を照射して、この接合部を気密に封止した。これにより、Ｂ１サイズ（幅１７．０ｍｍ、高さ４８．０ｍｍ、厚み６．１ｍｍ）で、公称容量が８８０ｍＡｈの角型ニッケル−水素蓄電池Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｘ，Ｙをそれぞれ作製した。
【００３０】
ここで、負極芯体ａ（γ部の開孔面積率が４０％のもの）を用いた極板群ａ１を備えた角型ニッケル−水素蓄電池を電池Ａとし、負極芯体ｂ（γ部の開孔面積率が３０％のもの）を用いた極板群ｂ１を備えた角型ニッケル−水素蓄電池を電池Ｂとし、負極芯体ｃ（γ部の開孔面積率が２０％のもの）を用いた極板群ｃ１を備えた角型ニッケル−水素蓄電池を電池Ｃとし、負極芯体ｄ（γ部の開孔面積率が１０％のもの）を用いた極板群ｄ１を備えた角型ニッケル−水素蓄電池を電池Ｄとし、負極芯体ｅ（γ部の開孔面積率が４０％で円孔周縁に突起１１ｂを形成したもの）を用いた極板群ｅ１を備えた角型ニッケル−水素蓄電池を電池Ｅとし、負極芯体ｘ（γ部に円孔がないのもの）を用いた極板群ｘ１を備えた角型ニッケル−水素蓄電池を電池Ｘとし、負極芯体ｙ（γ部の開孔面積率が５０％のもの）を用いた極板群ｙ１を備えた角型ニッケル−水素蓄電池を電池Ｙとした。
【００３１】
７．サイクル特性試験
上述のように作製した各電池Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｘ，Ｙを１Ｉｔ（８８０ｍＡ）の充電々流で充電を行い、ピーク電圧を越えた後、電池電圧が１０ｍＶ低下した時点で充電を停止（−ΔＶ方式）させ、１時間充電を休止した後、１Ｉｔ（８８０ｍＡ）の放電々流で電池電圧が１．０Ｖになるまで放電させて、１時間放電を休止させるという充放電サイクルを１サイクルとする充放電サイクルを繰り返して行って、１サイクル後の放電容量と５００サイクル後の放電容量との比率を放電容量比（容量比）として求めると、下記の表２に示すような結果となった。
【００３２】
【表２】

【００３３】
上記表２の結果から明らかなように、芯体露出部（γ部）が無孔の負極芯体１１を用いた電池Ｘと比較して、芯体露出部（γ部）に円孔１１ａを開孔させた負極芯体１１を用いた電池Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｙの容量比が大きく、かつ芯体露出部（γ部）の開孔面積率を大きくするほど容量比が大きくなることが分かる。これは、電池Ｘにおいては、芯体露出部（γ部）が無孔であるため、電池内で発生したガスの透過性が他の電池Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｙよりも低下して、充放電サイクルが進行するに伴って電池の内部圧力が上昇し、この内部圧力の上昇に伴って電解液が電池外部に放出されて容量比が低下したと考えられる。
【００３４】
一方、電池Ｙ，Ｅ，Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄの順で芯体露出部（γ部）の負極芯体１１の開孔面積率を小さくすると、開孔面積率が小さくなるに伴って電池内で発生したガスの透過性が低下して、容量比も低下するが、電池Ｄのように芯体露出部（γ部）の負極芯体１１の開孔面積率が１０％であれば容量比もそれほど低下しないため、芯体露出部（γ部）の負極芯体１１の開孔面積率は１０％以上に規定すれば良いということができる。
そして、以上の表１と表２の結果を総合すると、芯体露出部（γ部）の負極芯体１１の開孔面積率は１０％以上で４０％以下に規定すれば、負極板の結着強度が向上して活物質の脱落を抑制できるようになるとともに、電池内で発生したガスの透過性が良好で容量比が向上したアルカリ蓄電池を得ることが可能になるということができる。
【００３５】
以上に述べたように、本発明においては、極板群の最外側に配置された負極板の負極芯体は露出されているとともに、この露出している負極芯体の開孔面積率は露出していない他の負極芯体の開孔面積率よりも小さく、かつ露出している負極芯体の開孔面積率は１０％以上で４０％以下となるように規定している。このため、極板群の最外側に配置された負極板の結着強度が向上して活物質の脱落を抑制できるようになるとともに、電池内で発生したガスの透過性が良好で容量比が向上し、かつ体積エネルギー密度が大きい角型アルカリ蓄電池を得ることができるようになる。
【００３６】
なお、上述した実施形態においては、極板群の最外側に配置された負極板１０の負極芯体１１の活物質が塗着された面には凹凸加工を施さないものを用いる例について説明したが、極板群の最外側に配置された負極板の負極芯体にサンドブラスト加工あるいはローレット加工等の凹凸加工を施すようにして、極板群の最外側に配置された負極板の活物質が塗着された面の開孔を除く表面に微少突起を設けるようにすると、この微少突起は塗着された活物質層に埋没されるようになるため、極板群の最外側に配置された極板の活物質層と極板芯体との結着強度がさらに向上させることが可能となる。
【００３７】
また、上述した実施形態においては、連結負極芯体１１のγ部の開孔面積率をβ部の開孔面積率よりも低下させるに際して、γ部の円孔１１ａの数を減少させる例について説明したが、γ部の円孔１１ａの数を減少させる以外に、γ部の円孔１１ａの孔径を小さくするようにしてもよい。また、開孔としては円孔以外の他の形状、例えば、四角形状、楕円形状、三角形状などの各種の形状の開孔を採用するようにしてもよい。さらに、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に本発明を適用しても同様な効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】負極板芯体を模式的に示す斜視図である。
【図２】図１の負極板芯体に負極活物質を塗着した連結負極板のα部を切断して極板の強度試験を行う状態を模式的に示す斜視図である。
【図３】連結負極板と正極板をセパレータを間にして積層した極板群を模式的に示す断面図である。
【図４】図３の極板群を角型外装缶内に収納した状態の要部を一部破断して模式的に示す斜視図である。
【符号の説明】
１０…連結負極板、１０ａ…試料負極板、１１…負極芯体、１１ａ…円孔、１１ｂ…突起、α…無孔部（連結部）、β，γ…開孔部、１２…活物質層、２０…ニッケル正極板、２１…金属多孔体、２１ａ…集電リード板、３０…セパレータ、４０…角型金属外装缶、４１…封口板、４２…正極端子、４３…絶縁体

Claims

極板芯体に正極活物質が塗着された正極板と極板芯体に負極活物質が塗着された負極板がセパレータを介して交互に積層された極板群を角型金属製外装缶内に密閉して収容した角型アルカリ蓄電池であって、
前記極板芯体は多数の開孔を備え、
前記極板群の最外側に配置された極板芯体の外側は露出されていて、該最外側に配置された極板芯体の開孔面積率は最外側より内部に配置された極板芯体の開孔面積率よりも小さく、
かつ、前記最外側に配置された極板芯体の開孔面積率は１０％以上で４０％以下であることを特徴とする角型アルカリ蓄電池。
前記極板群の最外側に配置された極板芯体の開孔周縁には突起が形成されており、かつ該突起が形成された面には活物質が塗着されているとともに該突起が形成された面の反対側は露出されていることを特徴とする請求項１に記載の角型アルカリ蓄電池。
前記極板群の最外側に配置された極板芯体の前記活物質が塗着された面の前記開孔を除く表面に微少突起が形成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の角型アルカリ蓄電池。
前記極板群の最外側に配置された極板芯体の前記露出面は前記角型金属製外装缶の内側面に接触し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角型アルカリ蓄電池。
前記極板芯体はパンチングメタルであることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の角型アルカリ蓄電池。
前記極板群の最外側に配置された極板芯体は無孔の連結部が一体的に形成されているとともに、
前記連結部が略Ｕ字状に折曲されており、該略Ｕ字状に折曲されて形成された空隙部にセパレータを介して他方の極板が挟持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角型アルカリ蓄電池。
前記極板群の最外側に配置された極板芯体は負極用芯体であることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれかに記載の角型アルカリ蓄電池。