JP4349042B2

JP4349042B2 - アルカリ蓄電池

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Publication number: JP4349042B2
Application number: JP2003304202A
Authority: JP
Inventors: 俊樹田中; 幸雄山本; 佳克大谷
Original assignee: GS Yuasa Corp
Current assignee: GS Yuasa Corp
Priority date: 2003-08-28
Filing date: 2003-08-28
Publication date: 2009-10-21
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Description

本発明は、電動工具や電動自転車またはハイブリッド電気自動車（ＨＥＶ）等の動力電源として使用される大電流放電に適したアルカリ蓄電池に関するものである。

水素吸蔵合金を主材とした負極を用いた密閉形アルカリ蓄電池は、優れた充放電特性を有することおよび、環境保全に優れる等の点から用途が拡大しつつある。中でも、電動工具や電動自転車用の電源ならびにＨＥＶの動力用電源として注目され、大きな需要が見込まれている。これらの用途は、一般的に大きな出力を必要とする。従って、前記用途に適用される電池は、優れた高率放電特性を備えることが求められる。

これらの電池に使用する正極板及び負極板は、厚さを薄くし極板の作用面積をできるだけ大きくしている。具体的には厚さを薄くして作用面積を大きくした矩形の１枚の正極板および１枚の負極板をセパレータを間に挟んで積層し、該積層体を図３に示すように渦巻き上に捲回した捲回式極板群としたり、複数枚の正極板と負極板をセパレータを挟んで交互に積層した図５に示す積層形極板群とする。

極板群の構造は、一般的にタブレス方式と称する構造が採用されている。図３に示した捲回式極板群においては、極板群１１の一方の捲回端面（図では上側、１１Ｂ）に正極板の一方の長辺端部１８を突出させる。正極板（隠れているので図示せず）は発泡ニッケルなどの３次元多孔体基板に水酸化ニッケルを主成分とする活物質を担持させたものである。正極板の前記端部１８には、活物質が充填されておらず基板が露出している（該部分を活物質非充填領域または基板露出領域と称するが、以下に基板露出領域と記述する）。前記基板露出部分の基板の端面に円盤状正極集電端子２２を接合する。該接合は、通常抵抗溶接によって接合する。正極集電端子２２の上面に該集電端子と正極端子（図示せず）を接続させるための正極リード辺２３を接合する。

前記極板群の他方の捲回端面（図では下側、１１Ａ）に負極板１１の一方の長辺端部１７を突出させる。負極板１２は、ニッケルメッキを施した鋼板に多数の孔を穿った穿孔鋼板や発泡ニッケルなどの３次元多孔体に水素吸蔵合金やカドミウムなどの活物質を担持させたものである。負極板１１の前記端部には、活物質が充填されておらず基板が露出している（該部分を以下に基板露出領域と記述する）。前記基板露出部分の基板の端面に円盤状負極集電端子２０を接合する。該接合は、通常、抵抗溶接によって接合する。前記負極集電端子２０は負極端子を兼ねる金属製電槽（図示せず）に接合する。
正極および負極の集電端子には、図３の２２や図４（イ）に示した単純なドーナツ型の金属製円盤の他、図３の２０や図４の（ロ）に示した２２と負極板の基板端面の溶接を助けるための凸片｛図３では２０Ａ、図４（ロ）では２６｝を設けたり、溶接時の無効電流を低減するための切り欠き｛図４（ロ）では２５｝を設けることもできる。

図５に示すように、積層式極板群３１においては、一方の積層端面（図では左側手前）に正極板（隠れているので図示せず）の一方の長辺端部３２を突出させ、それと対向する積層端面（図では右手背面側）に負極板３３一方の長辺端部３４を突出させる。前記捲回式極板群の場合同様、突出させた正極の長辺端部３２、負極板の長辺端部３４はどちらも基板露出領域であり、それぞれの基板端面に矩形のニッケル板からなる正極集電端子３６および負極集電端子３７を接合する。該接合は、捲回式極板群の場合同様、通常、抵抗溶接によって接合する。なお、図の３５は正極板と負極板の間に挿入したセパレータである。

集電端子と基板の端面の接合方法として最も広く用いられるのはシリーズスポット溶接による接合である。正極集電端子２２を正極板の基板に接合させる場合を例に採ると、図７に示すように正極集電端子２２を正極板１の前記基板露出部分部分３の端面上に載置し、集電端子２２の上面に溶接機の端子４１を当接させる。そして、集電端子２２が基板露出部分３の端面に密接するように集電端子２２を基板端面に押しつけながら溶接電流を通電し両者を接合させる。図６は正極板１の断面を模式的に示す図であり、該正極板は発泡ニッケルからなる基板に活物質を充填した活物質充填領域２と正極板の一方の長辺に設けた基板露出領域３からなる。基板露出領域３は、柔らかいために、図７に示すように集電端子２２を接合する過程で変形し、該変形部分がセパレータ１３を貫通したり、変形にともなって活物質が脱落し、脱落した活物質塊がセパレータ１３を貫通して極板群に短絡が生じる虞があった。尚、図７の１２は負極板を示す。

前記集電端子板を基板の端面に密接させる過程で、基板の端面に押圧力が加わる。多孔性基板は元来柔らかいため、押圧力が加わると基板の活物質非充填部分は変形し極板の厚さ方向に膨らみ、活物質非充填部分の基板の厚さが極板の厚さを超えることもまれではない。また、基板の変形が活物質非充填部分に接する活物質充填部分にまでおよび活物質の脱落を引き起こすことがあった。このように、基板の厚さが極板の厚さを超えたり、活物質が脱落したりすると、基板を構成する金属多孔体の一部や活物質の塊がセパレータを貫通して内部短絡を起こす虞があった。

前記の虞をなくすために、基板端部に予め溶接時に加わる押圧力と同じ方向に力を加えて基板を圧縮し、該圧縮部分の基板の機械的強度を高める方法が提案されている。（特許文献１参照）
特開昭６２−１３９２５１号公報｛第１図（Ａ）｝しかしながら、この方法の場合、基板端部を圧縮させるときに活物質充填部分にまで圧力が及び、基板露出部分と活物質の充填部分との境目において基板の厚さが増大し、基板の厚さが極板の厚さより大きくなったり、活物質が脱落したりするのを防ぎきれない欠点があった。

前記活物質非充填部分の基板の硬さの不足を補うために、図８に示すように、極板の長辺端部に矩形状に設けた活物質の非充填部分（基板露出部分）３を極板の厚さ方向に圧縮し、該活物質非充填部分とほぼ同じ幅を有し、厚さが０．１〜０．５ｍｍの金属箔製のフープ５を前記圧縮された基板に接合する極板の構成が提案されている。（特許文献２参照）
特開昭５６−８６４５９号公報（頁３、実施例３）しかし、該極板構成とするには金属箔製のフープを必要とし、接合（溶接）工程も必要とする。また、基板の活物質非充填部分の基板の硬さが増し、該部分の基板の変形は抑制されるものの、押圧力が弱まることなく活物質充填部分にまで及ぶため、活物質脱落防止に対して十分な効果が得られない欠点があった。

本発明は、前記従来技術の課題に鑑みなされたものであって、基板端部に変形を生じさせたり、活物質が基板から脱落することなく基板露出部分の基板の端面に集電端子を接合することを可能にせんとするものである。

本発明に係るアルカリ蓄電池においては、前記課題を解決するために、矩形の正極板と負極板をセパレータを介して積層した極板群を備え、前記正極板と負極板のうち少なくとも一方の極板が、３次元多孔体からな金属製の基板に活物質を担持させたものであり、前記極板群の一方の端面に正極板の一方の長辺端部を、極板群の前記端面と対向する端面に負極板の長辺端部を突出させ、正極板および負極板の前記長辺端部に該長辺を一辺とする矩形の活物質非充填部分を設け、前記長辺を形成する正極板および負極板の基板の端面に金属製の集電端子板を接合させたアルカリ蓄電池において、前記３次元多孔体からなる基板に、前記長辺を一辺とする矩形状の基板非圧縮部分を設け、該基板非圧縮部分と、活物質非充填部分と活物質充填部分との境界の間に帯状の基板圧縮部分を設ける。

本発明においては、前記基板非圧縮部分が、対極と対向しないように配置することが好ましい。極板群の構成を該構成とすることによって、基板の端面に集電端子を取り付ける工程で、集電端子接合時に基板の端面に加わる押圧力によって基板の非圧縮領域が変形しその厚さが極板の厚さを超えたとしても基板がセパレータを貫通して対極に接触する虞を無くすことができる。

本発明においては、前記基板非圧縮部分の幅（短辺の長さ）を０．２ｍｍ以上、１．５ｍｍ以下とすることが好ましく、０．５ｍｍ以上、１．２ｍｍ以下とすることがさらに好ましい。基板非圧縮部分の幅（短辺の長さ）を１．５ｍｍ以下とすることによって、基板の端面に集電端子を取り付ける工程で、集電端子接合時に基板の端面に加わる押圧力によって基板の非圧縮部分が変形したとしても、該部分の基板の厚さが極板の厚さを超えるのを抑制することができる。基板非圧縮領域部分は押圧力が加わった場合、自らが変形して押圧力を吸収する役目をする。基板非圧縮領域の幅（短辺の長さ）を０．５ｍｍ以上とすることによって、前記押圧力が、基板非圧縮領域に続く基板圧縮領域に及ぶのを抑制することができる。

本発明に係るアルカリ蓄電池においては、前記帯状領域の圧縮率を１０〜６０％とすることが好ましく、２０〜４０％とすることがさらに好ましい。圧縮率を１０％以上とすることによって、基板圧縮部分の基板の硬さを高め、該領域に押圧力が加わった場合でもそれに耐え、変形するのを防ぐことができる。また、基板を圧縮すると硬さが増し、押圧には強くなるが曲げに対して弱くなる。圧縮率が６０％を超えると該基板圧縮部分で基板の首折れが起き易くなるので好ましくない。なお、ここでいう圧縮率とは、圧縮後の圧縮部分の基板の断面積｛図１（イ）の複数の点を施した部分）の、圧縮前の断面積（Ｗ₂×Ｔ₁）に対する比率をいう。

また、本発明に係るアルカリ蓄電池においては、前記基板圧縮部分の幅を０．２〜１．２ｍｍとすることが好ましく、０．４〜１．０ｍｍとすることがさらに好ましい。基板圧縮部分は硬さが大きく、基板が変形（膨れ）して活物質が脱落するのを抑制する。基板圧縮部分の幅が０．２ｍｍ未満では押圧力が活物質充填領域にまで伝達されるのを防ぐ効果が小さい。また。基板圧縮部分の幅が１．２ｍｍを超えると基板圧縮部分で基板の首折れが起き易くなるので好ましくない。

本発明の請求項１によれば、３次元多孔体から基板を備える極板の基板の端面に集電端子を接合してなう極板を備えるアルカリ蓄電池において、前記基板の変形や活物質の脱落を抑制して内部短絡の虞のないアルカリ蓄電池を提供することができる。

本発明の請求項２〜請求項５によれば、請求項１に係る発明の効果をさらに高めたアルカリ蓄電池を提供することができる。

本発明に係るアルカリ蓄電池においては、前記正極板と負極板のうち、少なくとも一方の極板の基板が３次元多孔体であり、具体的には発泡ニッケルなどのスポンジ状多孔体や多数のニッケル繊維を絡ませて焼結させたフェルト状（マット状）の金属製多孔体である。

本発明に係るアルカリ蓄電池においては、前記活物質非充填部分のうち前記極板の長辺と接する端部と、活物質非充填部分と活物質充填部分との境界の間に前記基板の帯状領域を圧縮して、該圧縮部分の基板の見かけ密度を、前記活物質非充填部分の前記長辺と接する端部に設けた非圧縮部分の基板の見かけ密度に比べて高くする。

本発明に係るアルカリ蓄電池の極板の１例を図１に示す。図１の（イ）は極板の部分断面図であり、（ロ）は極板の部分平面図である。図１において、２は極板１の活物質充填部分であり、３は基板露出部分のうちの基板非圧縮部分である。また、４は基板露出部分のうちの基板圧縮部分である。該基板圧縮部分４は、基板露出部分を金型を用いて押圧することによって所定の圧縮率で圧縮することによって形成したもので、前記基板非圧縮部分と活物質充填部分２の間に帯状に設ける。なお、基板圧縮部分の断面形状は特に限定されるものではなく、前記図１（イ）に示した形状の他に、例えば、図２の（イ）、（ロ）、（ハ）に示した形状など種々の形状とすることができる。ただし、前記の如く基板の圧縮部分の圧縮率を、１０〜６０％とすることが好ましく、幅Ｗ₂を、０．２から１．５ｍｍとすることが好ましい。

基板をこのような構成とすることによって、基板の活物質非充填部分のうち帯状に設けた圧縮部分の硬さが増大する。従って、集電端子板を基板の端面に密接させたときに基板長辺に接する部分に設けた非圧縮部分には変形が生じるが、該非圧縮領域の幅は極めて小さいので変形が生じても基板の厚さが極板の厚さを超える虞はない。また、前記非圧縮領域の基板の変形によって押圧力が吸収され、基板の圧縮領域に伝わる押圧力は弱められている。さらに前記のように圧縮によって基板の硬さが増しているので押圧力によって圧縮領域の基板が及ぶことがない。さらに、活物質充填部分の基板が変形することがなく、活物質が脱落する虞がない。

以下、捲回式極板群を備えた円筒型のニッケル水素蓄電池を例に採り上げ、該実施例に基づいて本発明の詳細を説明する。なお、本発明の形状等は、以下に示した例に限定されるものではない。

（実施例１）
亜鉛及びコバルトを固溶させた高密度水酸化ニッケルの表面にオキシ水酸化コバルトからなる被覆層を形成した平均粒径１０μｍ活物質粉末に所定濃度のカルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）水溶液を所定量添加混練して正極ペーストとなし、該正極ペーストを厚さが１．３ｍｍ、目付量が４２０ｇ／ｍ²である発泡状ニッケル基板に充填し、乾燥した後、ロール掛けして厚さを０．５ｍｍ長尺状の正極原板を得た。該原板を長辺が６５０ｍｍ、短辺が５０ｍｍの矩形に裁断し、一方の長辺に幅１．５ｍｍの活物質を除去し、基板露出部分を端部に設けた（正極板の活物質充填部分の短辺の長さを４８．５ｍｍとした）。該正極板は、高さが５０ｍｍ、長さが６５０ｍｍ、厚さが０．５ｍｍであり、その容量は８Ａｈである。

前記正極板の基板露出部分の活物質充填部分に接する部分を帯状に加圧圧縮し、基板露出部分に図１（イ）に示す断面形状を有し、幅（Ｗ₂）が０．７ｍｍ、圧縮率４０％、圧縮された首の部分の基板の厚さＴ₂が０．３ｍｍの基板圧縮部分を設けた。

負極板は、平均粒径が４０μｍの水素吸蔵合金粉末に所定量のポリテトラフロロエチレン粉末からなる結着剤およびカルボキシメチルセルロースの水溶液を主体とする活物質の厚さが０．０６ｍｍ、直径が１ｍｍの開口を有し、開口率が４０％のニッケルメッキを施したパンチング鋼板製の基板に塗着したもので、活物質充填部分の短辺の長さが４８．５ｍｍ、長辺の長さが７２０ｍｍ、厚みが０．３３ｍｍであり、その容量は１４Ａｈである。該負極には、正極と同様に長辺端部に幅１．５ｍｍの基板露出部分を設けた（負極板の短辺の長さを４８．５＋１．５＝５０ｍｍとした）。

前記帯状の正極板と負極板とをセパレータである不織布を介して捲回し、直径が３０ｍｍφ、高さが５１．５ｍｍの円筒形の極板群とした。該極板群の作製に際し、正極板と負極板の活物質充填部分が重なるように正極板と負極板とを幅方向に１．５ｍｍずらし、正極板と負極板の活物質充填部分同士が重なり、前記正極板の基板非圧縮部分が負極板と重ならないように積層した状態で捲回し、正極板の基板露出部分を極板群の一方の捲回端面に、負極板の基板露出部分を極板群の他方の捲回端面に、それぞれ突出させた。

前記極板群の一方の捲回端面に突出させた正極板の基板端面に外径が２９．５ｍｍφ、内径が４ｍｍφ、厚さが０．２ｍｍのニッケル板製で、図４（ロ）に示したように中心から外に向かって４方向に延び、幅１．５ｍｍの切り欠き２５を有する（但し、凸片２６を備えない）円盤状の正極集電を載置し、シリーズスポット溶接により接合した。溶接点は前記切り欠きの両側に４点ずつ合計１６点とした。また、中心に円形の穴を有しない以外は前記正極集電端子と同じ集電端子を用意し、該集電端子を正極の場合と同様に前記負極基板の端面に接合した。

前記正極集電端子と正極リード板を溶接により接合して、正極板と正極端子を兼ねる電池蓋に接続させた。また、負極集電端子の中心部を、負極集電端子を兼ねる電槽の内底面に溶接により接合した。次いで公知の方法により、水酸化カリウム水溶液を主体とする電解液を１０．７ｍｌ注入し、封口してＤサイズの円筒型電池とした。該電池を実施例１とする。

（実施例２〜実施例４）
前記実施例１において正極基板の圧縮部分の圧縮率をそれぞれ２０％｛図１（イ）に示すＴ₂が０．４ｍｍ｝、６０％（Ｔ₂が０．２ｍｍ）、１０％（Ｔ₂が０．４５ｍｍ）とし、それ以外の構成を実施例１と同じとした。該電池をそれぞれ実施例２、実施例３、実施例４とする。

（実施例５〜実施例８）
前記実施例１において、正極基板の非圧縮部分の幅（Ｗ₁）、活物質充填部分の短辺の長さを変えずに、正極基板の圧縮部分の幅Ｗ₂をそれぞれ０．４ｍｍ、１．０ｍｍ、０．２ｍｍ、１．２ｍｍとし、正極板と負極板の活物質充填部分が重なるように積層した。それ以外の構成を実施例１と同じとした。該電池をそれぞれ実施例５、実施例６、実施例７、実施例８とする。

（実施例９〜実施例１２）
前記実施例１において、正極基板の圧縮部分の幅（Ｗ₂）、活物質充填部分の短辺の長さを変えずに、正極基板の非圧縮部分の幅Ｗ₁をそれぞれ０．２ｍｍ、０．５ｍｍ、１．２ｍｍ、１．５ｍｍとし、正極板と負極板の活物質充填部分が重なるように積層した。それ以外の構成を実施例１と同じとした。該電池をそれぞれ実施例９、実施例１０、実施例１１、実施例１２とする。

（比較例１）
前記実施例１において、正極基板に圧縮部分を設けなかった。それ以外の構成を実施例１と同じとした。該電池を比較例１とする。

（比較例２）
前記実施例６において、正極基板の一方の長辺と圧縮部分の間に、基板非圧縮部分を設けなかった。それ以外は実施例６と同じ構成とした。

（化成）
前記実施例１〜実施例１１および比較例１，比較例２に係る電池をおのおの５０個用意し、電池組立後室温において２４時間放置した後、周囲温度２０℃において化成した。初回の充電を１／３０ＩｔＡで３０時間充電した後、さらに１／１０ＩｔＡで６時間充電した。初回充電後１／５ＩｔＡで終止電圧を１．０Ｖとして放電した。２サイクル目以降１０サイクル目まで、１／１０ＩｔＡで６時間充電した後、１／５ＩｔＡで終止電圧を１．０Ｖとして放電を１サイクルとする充放電を繰り返し実施した。該化成工程中、全ての電池について電池電圧をモニターし、異常発生の有無を調べた。

（解体調査）
前記化成終了後、全ての電池を解体し、正極基板の変形（湾曲または膨れが発生して基板の厚さが極板の厚さを超えているものおよび正極基板の首折れ）発生の有無、正極板の活物質の脱落発生の有無を調べた。

前記化成中の電池電圧の異常発生、化成後の解体調査結果を表１に示す。

表１に示したように、比較例１で６個、比較例２で３個電池電圧異常品が認められた。これら電池電圧異常品は、初回の充電で電圧が規定値にまで上昇しなかったので、途中で充電を打ち切り解体調査に回した。解体調査の結果比較例１の電圧異常品６個全てに正極基板の膨れと活物質の脱落が観察され、変形した正極基板または脱落した活物質塊の何れかがセパレータを貫通して内部短絡を起こしたものと推定された。また、比較例２では電圧異常が認められた３個の電池全てに、正極基板の極度（９０度ないしそれを超える角度に折れている）の首折れおよび活物質の脱落が認められ、比較例１と同様、変形した正極基板または脱落した活物質塊の何れかがセパレータを貫通して内部短絡を起こしたものと推定された。比較例１では基板露出部分に基板圧縮部分を設けなかったために基板の変形（膨れや湾曲）が発生したものと考えられる。また、比較例２では、基板露出部分の長辺と基板圧縮部分の間に基板非圧縮部分を設けなかったために、集電端子を接合する時に基板に加わる押圧力を吸収できずに基板圧縮部分に首折れが発生したものと考えられる。

また、電池全数を解体調査した結果、比較例１においては、電圧異常が認められなかったものの中にも正極基板に変形が発生しているものが１０個、活物質脱落が発生しているものが３個認められた。また、比較例２の場合も、正極基板に変形が発生しているもの６個、活物質が脱落しているもの１個が認められた。

他方、実施例電池には、全電池に電圧異常品の発生は認められなかった。但し、実施例３において３個、実施例８および実施例９おいて２個、正極基板に程度の軽い首折れ（曲がり）が認められた。実施例３の場合は、基板圧縮部分の圧縮率が６０％と高く、実施例８の場合は基板圧縮部分の幅Ｗ₂が１．２ｍｍと大きいために基板圧縮部分に曲がりが生じたものである。また、実施例９の場合は、基板非圧縮部分の幅Ｗ１が０．２ｍｍと小さいために基板を集電端子に溶接するときの押圧力を吸収しきれずに基板の圧縮部分に曲がりが生じたものである。但し、これらの電池においては変形の度合いが軽微であるために内部短絡には至らなかったものである。

実施例４においては２個、実施例１２においては４個、比較例１に比べて程度は軽いが、正極基板に膨れや湾曲が認められた。実施例１２の場合は基板の非圧縮部分の幅が１．５ｍｍと大きいために、基板の非圧縮部分に膨れや湾曲が生じたものである。また、実施例４において２個、実施例７および実施例９において１個、微細な活物質の脱落が認められた。実施例電池の場合、基板に変形が発生したもの、あるいは活物質が脱落したもの、何れの場合も比較例に比べてその程度が軽微であり、且つ、正極板の基板非圧縮部分が負極板と重なっていないために短絡発生に至らなかったものと考えられる。一方、実施例１、実施例２、実施例５、実施例６、実施例１０、実施例１１においては正極基板の変形、活物質の脱落が認められなかった。

以上の結果より、矩形の正極板と負極板をセパレータを介して積層した極板群を備え、前記正極板と負極板のうち少なくとも一方の極板が、３次元多孔体からな金属製の基板に活物質を担持させたものであり、前記極板群の一方の端面に正極板の一方の長辺端部を、極板群の前記端面と対向する端面に負極板の長辺端部を突出させ、正極板および負極板の前記長辺端部に該長辺を一辺とする矩形の活物質非充填部分を設け、前記長辺を形成する正極板および負極板の基板の端面に金属製の集電端子板を接合させたアルカリ蓄電池において、本初明に係る電池のように、前記３次元多孔体からなる基板に、前記長辺を一辺とする矩形状の基板非圧縮部分を設け、該基板非圧縮部分と、活物質非充填部分と活物質充填部分との境界の間に帯状の基板圧縮部分を設けることによって基板の変形および活物質の脱落が抑制でき、内部短絡の発生を防ぐことができることが分かった。
３次元多孔体の基板を備える場合
また、基板の変形および活物質の脱落を防ぐには、基板の圧縮部分の圧縮率を、１０〜６０％とすることが好ましく、さらには２０〜４０％とすることがさらに好ましいこと、基板の圧縮部分の幅Ｗ₂を、０．２から１．２ｍｍとすることが好ましく、さらには０．４〜１．０ｍｍとすることがさらに好ましいこと、基板の非圧縮部分の幅Ｗ₁を０．２〜１．５ｍｍとすることが好ましく、０．５〜１．２ｍｍとすることがさらに好ましいことが分かった。

以上、捲回型極板を有するニッケル水素蓄電池を例にとって詳細な説明をしたが、本発明はこれに限定されるものではなく、前記図３に示した積層型極板群を有する蓄電池にも適用できる。また、ニッケルカドミウム蓄電池など、ニッケル水素蓄電池以外のアルカリ蓄電池にも適用できる。また、前記実施例では、正極板が３次元多孔体の基板を備える例を採り上げたが、負極板が３次元多孔体の基板を備える場合あるいは、正極板、負極板共に３次元多孔体の基板を備える場合にも有効である。また、本発明においては、前記図１（イ）に示した如く、基板圧縮部分と活物質充填部分とが接していてもよいし、図２の（イ）、（ロ）、（ハ）に示す如く、基板圧縮部分と活物質充填部分との間に基板非圧縮部分が存在してもよい。

本発明に係るアルカリ蓄電池用極板の部分断面図および部分平面図である。本発明に係るアルカリ蓄電池用極板の部分断面図である。アルカリ蓄電池の捲回式極板群の１構成例を示す説明図である。アルカリ蓄電池の捲回式極板群に適用する集電端子の１例を示す斜視図である。アルカリ蓄電池の積層式極板群の１構成例を示す斜視図である。従来の極板の１例を示す部分断面図である。極板の基板端面に集電端子を接合する工程を示す模式図である。従来の極板の１例を示す部分断面図である。

符号の説明

１正極板
２活物質充填部分
３基板非圧縮部分
４基板圧縮部分
１１捲回式極板群
１１Ａ１１Ｂ捲回式極板群の捲回端面
１７１８捲回式極板群の捲回端面に突出させた基板端部
２０２２捲回式極板群の集電端子
３２３４積層式極板群の端面に突出させた基板端部
３６３７積層式極板群の集電端子

Claims

矩形の正極板と負極板をセパレータを介して積層した極板群を備え、前記正極板と負極板のうち少なくとも一方の極板が、３次元多孔体からなる金属製の基板に活物質を担持させたものであり、前記極板群の一方の端面に正極板の一方の長辺端部を、極板群の前記端面と対向する端面に負極板の長辺端部を突出させ、正極板および負極板の前記長辺端部に該長辺を一辺とする矩形の基板露出部分を設け、前記長辺を形成する正極板および負極板の基板の端面に金属製の集電端子板を接合させたアルカリ蓄電池において、前記３次元多孔体からなる基板に、前記長辺を一辺とする矩形状の基板非圧縮部分を設け、該基板非圧縮部分と、基板露出部分と活物質充填部分との境界の間に帯状の基板圧縮部分を設けたことを特徴とするアルカリ蓄電池。
前記基板非圧縮部分が、対極と対向しないように配置した極板群を備える請求項１に記載のアルカリ蓄電池。
前記基板非圧縮部分の幅（短辺の長さ）が０．２〜１．５ｍｍであることを特徴とする請求項１に記載のアルカリ蓄電池。
前記基板圧縮部分の圧縮率が１０〜６０％であることを特徴とする請求項１記載のアルカリ蓄電池。
前記基板圧縮部分の幅が０．２〜１．２ｍｍであることを特徴とする請求項１記載のアルカリ蓄電池。