JPH11191410A

JPH11191410A - 密閉型アルカリ蓄電池

Info

Publication number: JPH11191410A
Application number: JP9360563A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Inoue; 博之井上; Takuya Tamagawa; 卓也玉川
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 1997-12-26
Filing date: 1997-12-26
Publication date: 1999-07-13
Anticipated expiration: 2017-12-26
Also published as: JP3524744B2

Abstract

(57)【要約】【課題】超急速充電を行っても正極の充電性が低下す
ることなく、かつ電池内部の発熱を抑えることができる
ようにする。【解決手段】所定の厚みのニッケル焼結基板に水酸化
ニッケルを所定量充填した後、所定の幅で所定の長さと
なるように切断して、正極板の片面の面積を正極板容量
に対して５５〜１１０ｃｍ²／Ａｈになるように調整し
て焼結式ニッケル正極板１２を作製する。このニッケル
正極板１２と、このニッケル正極板１２の面積の約１．
０〜１．３倍の面積の焼結式カドミウム負極板１１と
を、セパレーター１３を介して渦巻状に巻回して渦巻状
電極体１４を作製する。この渦巻状電極体１４を有底円
筒形の負極端子を兼ねる金属外装缶１０内に挿入し、電
解液を充填した後、封口体（正極端子）１７を封口して
密閉式アルカリ蓄電池とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、ニッケル・水素
蓄電池、ニッケル・カドミウム蓄電池などの密閉型アル
カリ蓄電池に係わり、特に、短時間で充電が行える急速
充電用の密閉型アルカリ蓄電池に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】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はその優れた過充電
性能により密閉化が可能であり、種々のポータブル機器
に使用されている。最近の電池市場においては、以下の
条件を満たす電池の要求が非常に高くなっている。即
ち、（１）短時間で充電が可能である。（２）長寿命で
ある。（３）高容量である。（４）小型化が可能であ
る。特に、携帯用の小型電気・電子・通信機器用電源あ
るいはＥＶ用途等の市場では一層の小型化、軽量化が行
われるに伴い、アルカリ蓄電池にも小型化、軽量化と同
時に高容量化や短時間充電等の高性能化が望まれてい
る。

【０００３】ところで、アルカリ蓄電池を充電するに際
しては、定電流または定電圧で０．１Ｃ（Ｃ：公称容
量）から１Ｃ程度の充電レートで充電を行うのが一般的
である。しかしながら、このような充電方式にあって
は、即ち、０．１Ｃの充電レートで充電を行うと充電時
間は約１６時間かかり、１Ｃの充電レートで充電を行う
と充電時間は１時間程度が必要であった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明者等は
約３分以内という非常に短い時間で充電（超急速充電）
が行えることが可能なアルカリ蓄電池の検討を行った。
約３分以内という超短時間で充電が行えるアルカリ蓄電
池は過去に例がないが、これは次のようなことが原因と
なっている。

【０００５】即ち、例えば、充電時間が３分の時には充
電レートは２０Ｃ相当が必要となり、充電時間が１分の
時には充電レートは６０Ｃ相当が必要となる。このよう
な大きな充電レートで充電を行うと、電池内部には非常
に大きな充電々流が流れるようになるため、電池内部の
各部分が大きな抵抗となり、発熱が大きくなることがそ
の原因の一つと考えることができる。これにより、容量
低下および電池内部で発生したガスの処理法等の問題が
生じてくる。

【０００６】ニッケル・カドミウム蓄電池においては、
一般的な充電方法は一定電流（定電流）で行われるが、
電池内部の反応としては、第一段階では電極活物質の酸
化・還元が生じて吸熱反応となり、第２段階では正極活
物質が過充電状態となって酸素ガスを発生する。この酸
素ガスは負極側へ移行して金属カドミウム（Ｃｄ）と反
応して吸収（再結合）される。この再結合は発熱反応で
あり電池温度が上昇する。このような電池内部での温度
上昇は、正極での充電受け入れ性を低下させるととも
に、セパレーター及び封口ガスケット等の樹脂部品を溶
融させる。特に正極集電体と正極端子を兼ねる封口体と
を接続する集電タブ部での発熱が大きく、その周りの樹
脂部品を溶かして内部ショートの原因となる。

【０００７】これら発熱対策としては極板寸法の改良に
より、電池の内部抵抗を削減することが考えられる。極
板寸法については、極板幅は電池サイズにより制限され
るため、ほぼ固定されることとなる。このため、極板寸
法は極板長さと厚みのみが変更できることとなる。

【０００８】そこで、極板面積について検討すると、従
来のアルカリ蓄電池のエネルギー密度は３００〜４５０
ｍＡＨ／ｃｍ²であり、厚みは０．５〜１．０ｍｍ（例
えば、電池便覧（丸善発行）参照）であることにより、
従来の正極板容量に対する正極板面積は２２〜５７ｃｍ
²／Ａｈであることがわかる。例えば、急速充電用とし
て広く用いられているＳＣサイズの正極板容量に対する
正極板面積は、正極板容量を１３００ｍＡｈとすると、
一般的な極板サイズとして極板幅３４ｍｍ×長さ２００
ｍｍが用いられていることにより５２ｃｍ²／Ａｈであ
る。この値は上述した正極板面積の範囲２２〜５７ｃｍ
²／Ａｈの上限に位置している。

【０００９】この正極板容量に対する正極板面積では２
０Ｃ以上の充電においては、電池内部の部品（極板）の
抵抗が大きく、充電初期から水の電気分解反応を引き起
こし、酸素ガス及び水素ガスが発生する。このガス発生
は電池の充電効率を低下させる原因となる。そこで、本
発明は上記の問題に対処するためになされたものであっ
て、充電時間が５分以内の超急速充電を行っても、正極
の充電性が低下することなく、かつ電池内部の発熱を抑
えることができるようにすることを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段およびその作用・効果】こ
の発明は、正極板と負極板をセパレータを介して対向さ
せてアルカリ電解液を備えた電池容器内に密閉して収容
した密閉型アルカリ蓄電池であって、上記課題を解決す
るために、本発明の密閉型アルカリ蓄電池は、正極板の
片面の面積を正極板容量に対して５５〜１１０ｃｍ²／
Ａｈに規定したことを特徴とする。

【００１１】このように、正極板容量に対する正極板面
積を増加させると、同一充電々流で充電する場合、単位
面積当たりの電流密度が低下するとともに、単位面積に
占める活物質の割合が減少することとなって、ハイレー
ト充電において導電性が向上する。そして、同一容量で
同一セルサイズにて極板面積を増加させるためには、必
然的に極板厚みを薄くする必要があるが、極板厚みを薄
くすると、芯体と活物質の距離が短くなることで、抵抗
成分が低下し、充電開始時の電圧が低下して、正極の充
電性が大幅に向上する。ただし、正極板の面積を増加さ
せすぎると、極板厚みが薄くなりすぎて、活物質の充填
性が低下するとともに、絶対容量が低くなる。このた
め、正極板の片面の面積を正極板容量に対して５５〜１
１０ｃｍ²／Ａｈに規定することが好ましく、最適には
７０〜１１０ｃｍ²／Ａｈに規定することが好ましい。

【００１２】電池内部で最も発熱するのは正極集電体と
封口体とを接続する集電タブ部であり、この集電タブ部
の抵抗値を低減させることにより、集電タブ部での発熱
を抑制することが可能となる。集電タブ部での発熱を抑
制すると、発熱による集電タブ部周囲の樹脂部品が溶融
されるのが抑制できるようになるので、電池内部短絡
（ショート）の発生を防止できるようになる。また、集
電タブ部での発熱を抑制すると、エネルギー損失を減少
させることができるようになるので、高容量化が可能と
なる。

【００１３】そして、集電タブ部での発熱を抑制するた
めには、集電タブ部の抵抗値を４×１０^-6ｍΩ以下に規
定するのがこのましい。また、集電タブ部の抵抗値を低
減させる方法としては、集電タブ部の厚みを厚くした
り、集電タブ部の長さを短くしたり、あるいはアルミニ
ウム（Ａｌ）や銅（Ｃｕ）等の導電性の良い金属を用い
る等の方法がある。

【００１４】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を以下に説明
する。１．ニッケル正極板の作製実施例１活物質充填後に正極板容量に対する正極板面積（片面）
が７２ｃｍ²／Ａｈとなるように厚みを０．３６ｍｍに
調整したニッケル焼結基板に、化学含浸法にて硝酸ニッ
ケルを含浸後、アルカリ処理により水酸化ニッケルを生
成する工程を６回繰り返して、水酸化ニッケル活物質を
所定量充填する。この所定量の活物質を充填したニッケ
ル極板にブラッシング処理を施し、８０℃で乾燥させた
後、幅が３２．５ｍｍで長さが２９０ｍｍになるように
切断して、正極板容量に対する正極板面積（片面）が７
２ｃｍ²／Ａｈとなるように調整し、実施例１のニッケ
ル正極板ａを作製する。

【００１５】実施例２活物質充填後に正極板容量に対する正極板面積（片面）
が１０５ｃｍ²／Ａｈとなるように厚みを０．２０ｍｍ
に調整したニッケル焼結基板に、化学含浸法にて硝酸ニ
ッケルを含浸後、アルカリ処理により水酸化ニッケルを
生成する工程を６回繰り返して、水酸化ニッケル活物質
を所定量充填する。この所定量の活物質を充填したニッ
ケル極板にブラッシング処理を施し、８０℃で乾燥させ
た後、幅が３２．５ｍｍで長さが４２０ｍｍになるよう
に切断して、正極板容量に対する正極板面積（片面）が
１０５ｃｍ²／Ａｈとなるように調整し、実施例２のニ
ッケル正極板ｂを作製する。

【００１６】比較例１活物質充填後に正極板容量に対する正極板面積（片面）
が２０ｃｍ²／Ａｈとなるように厚みを０．７０ｍｍに
調整したニッケル焼結基板に、化学含浸法にて硝酸ニッ
ケルを含浸後、アルカリ処理により水酸化ニッケルを生
成する工程を６回繰り返して、水酸化ニッケル活物質を
所定量充填する。この所定量の活物質を充填したニッケ
ル極板にブラッシング処理を施し、８０℃で乾燥させた
後、幅が３２．５ｍｍで長さが８０ｍｍになるように切
断して、正極板容量に対する正極板面積（片面）が２０
ｃｍ²／Ａｈとなるように調整し、比較例１のニッケル
正極板ｃを作製する。

【００１７】比較例２活物質充填後に正極板容量に対する正極板面積（片面）
が３８ｃｍ²／Ａｈとなるように厚みを０．５９ｍｍに
調整したニッケル焼結基板に、化学含浸法にて硝酸ニッ
ケルを含浸後、アルカリ処理により水酸化ニッケルを生
成する工程を６回繰り返して、水酸化ニッケル活物質を
所定量充填する。この所定量の活物質を充填したニッケ
ル極板にブラッシング処理を施し、８０℃で乾燥させた
後、幅が３２．５ｍｍで長さが１５０ｍｍになるように
切断して、正極板容量に対する正極板面積（片面）が３
８ｃｍ²／Ａｈとなるように調整し、比較例２のニッケ
ル正極板ｄを作製する。

【００１８】比較例３活物質充填後に正極板容量に対する正極板面積（片面）
が４５ｃｍ²／Ａｈとなるように厚みを０．５７ｍｍに
調整したニッケル焼結基板に、化学含浸法にて硝酸ニッ
ケルを含浸後、アルカリ処理により水酸化ニッケルを生
成する工程を６回繰り返して、水酸化ニッケル活物質を
所定量充填する。この所定量の活物質を充填したニッケ
ル極板にブラッシング処理を施し、８０℃で乾燥させた
後、幅が３２．５ｍｍで長さが１８０ｍｍになるように
切断して、正極板容量に対する正極板面積（片面）が４
５ｃｍ²／Ａｈとなるように調整し、比較例３のニッケ
ル正極板ｅを作製する。

【００１９】比較例４活物質充填後に正極板容量に対する正極板面積（片面）
が５２ｃｍ²／Ａｈとなるように厚みを０．５４ｍｍに
調整したニッケル焼結基板に、化学含浸法にて硝酸ニッ
ケルを含浸後、アルカリ処理により水酸化ニッケルを生
成する工程を６回繰り返して、水酸化ニッケル活物質を
所定量充填する。この所定量の活物質を充填したニッケ
ル極板にブラッシング処理を施し、８０℃で乾燥させた
後、幅が３２．５ｍｍで長さが２１０ｍｍになるように
切断して、正極板容量に対する正極板面積（片面）が５
２ｃｍ²／Ａｈとなるように調整し、比較例４のニッケ
ル正極板ｆを作製する。

【００２０】比較例５活物質充填後に正極板容量に対する正極板面積（片面）
が１２０ｃｍ²／Ａｈとなるように厚みを０．１５ｍｍ
に調整したニッケル焼結基板に、化学含浸法にて硝酸ニ
ッケルを含浸後、アルカリ処理により水酸化ニッケルを
生成する工程を６回繰り返して、水酸化ニッケル活物質
を所定量充填する。この所定量の活物質を充填したニッ
ケル極板にブラッシング処理を施し、８０℃で乾燥させ
た後、幅が３２．５ｍｍで長さが４９０ｍｍになるよう
に切断して、正極板容量に対する正極板面積（片面）が
１２０ｃｍ²／Ａｈとなるように調整し、比較例５のニ
ッケル正極板ｇを作製する。

【００２１】比較例６活物質充填後に正極板容量に対する正極板面積（片面）
が１４５ｃｍ²／Ａｈとなるように厚みを０．１０ｍｍ
に調整したニッケル焼結基板に、化学含浸法にて硝酸ニ
ッケルを含浸後、アルカリ処理により水酸化ニッケルを
生成する工程を６回繰り返して、水酸化ニッケル活物質
を所定量充填する。この所定量の活物質を充填したニッ
ケル極板にブラッシング処理を施し、８０℃で乾燥させ
た後、幅が３２．５ｍｍで長さが５８０ｍｍになるよう
に切断して、正極板容量に対する正極板面積（片面）が
１４５ｃｍ²／Ａｈとなるように調整し、比較例６のニ
ッケル正極板ｈを作製する。

【００２２】２．ニッケル・カドミウム蓄電池の作製ついで、図１に示すように、上述したように正極板容量
に対する正極板面積（片面）を調整したａ〜ｈの各ニッ
ケル正極板１２と、ａ〜ｈの各ニッケル正極板１２の面
積の約１．０〜１．３倍の面積となるように公知の製法
により作製した焼結式カドミウム負極板１１とを用い、
それぞれセパレーター１３を介して渦巻状に巻回して各
渦巻状電極体１４を作製する。

【００２３】これらの各渦巻状電極体１４のカドミウム
負極板１１の端部１１ａと負極用の円板状集電板１５と
をスポット溶接するとともに、ニッケル正極板１２の端
部１２ａと正極用の円板状集電板１６とをスポット溶接
する。なお、正極用の円板状集電板１６にはこの円板状
集電板１６より延出して集電リード部（集電タブ）１８
が一体的に形成されている。また、これらの各円板状集
電板１５，１６には多数の貫通孔が設けられている。

【００２４】一方、有底円筒形の負極端子を兼ねる金属
外装缶１０を用意し、上記のように各集電板１５，１６
を溶接した渦巻状電極体１４を金属外装缶１０内に挿入
し、負極集電板１５と金属外装缶（負極端子）１０の底
部をスポット溶接した後、集電リード部（集電タブ）１
８の先端部を正極端子を兼ねる封口体１７の底部１７ａ
に溶接して、正極用の円板状集電板１６と封口体（正極
端子）１７とを電気的に接続する。

【００２５】ついで、金属外装缶１０内にそれぞれ３０
重量％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、金属外装缶１０の上部開口部に封口ガ
スケット１９を載置し、金属外装缶１０の上部開口部を
内方にかしめて封口して、Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆ，
Ｇ，Ｈの公称容量１３００ｍＡのＳＣサイズの各ニッケ
ル・カドミウム蓄電池を作製する。

【００２６】３．電池容量試験これらＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆ，Ｇ，Ｈの各ニッケル・
カドミウム蓄電池の電池容量をつぎのようにして測定し
た。即ち、２５℃の雰囲気中で６０Ｃ（７８０００ｍ
Ａ）の充電々流で１分間充電を行った後、１時間休止す
る。その後、２５℃の雰囲気中で１Ｃ（１３００ｍＡ）
の放電々流で終止電圧が１．０Ｖになるまで放電を行
い、その放電時間から電池容量を算出すると以下の表１
および図２に示すような結果となった。なお、図２と表
１は、正極板の面積に対する電池容量の相関を示してお
り、正極面積が４５ｃｍ²／Ａｈのニッケル・カドミウ
ム蓄電池Ｅの電池容量を１００とした。

【００２７】

【表１】

【００２８】この表１および図２から明らかなように、
充電レートが６０Ｃ相当の超急速充電においては、正極
板容量当たりの正極面積を従来値である２２〜５２ｃｍ
²／Ａｈから５５〜１１０ｃｍ²／Ａｈへと増加させるこ
とで電池容量が向上していることが分かる。そして、正
極板容量当たりの正極面積を７０〜１１０ｃｍ²／Ａｈ
の範囲にするとさらに好ましくなる。ただし、正極板容
量当たりの正極面積が１１０ｃｍ²／Ａｈ以上になる
と、極板厚みが薄く（その極板厚みは０．１５ｍｍ以
下）なりすぎて、活物質の充填量が少なくなり、絶対容
量が低下するため電池容量が低下している。

【００２９】このように、正極板容量に対する正極板の
面積を従来値（２２〜５２ｃｍ²／Ａｈ）より５５〜１
１０ｃｍ²／Ａｈへと増加させることで、同一充電々流
で充電する場合、単位面積当たりの電流密度が低下する
とともに、単位面積に占める活物質の割合が減少（換言
すると、活物質あたりのニッケル焼結体量が増加）す
る。また、同一極板容量、同一セルサイズ（高さと径）
にて極板面積を増加させるためには、極板幅は変更でき
ないため、極板厚みを低下させ、極板を長くするしかな
い。

【００３０】しかしながら、極板厚みを薄くすることで
ニッケル焼結体の芯体と活物質の距離が短くなり、極板
の抵抗成分が低下し、充電開始時の電圧が低下する。こ
の結果、活物質とニッケル焼結体との導電性が向上し、
ニッケル正極の充電性が大幅に向上する。そして、充電
レートが６０Ｃ以上というような大電流で充電を行う
と、更にその効果は大きくなる。また、ニッケル焼結体
との導電性の向上はニッケル正極での水の電気分解反応
が起こる時期を遅らせることができ、更に充電性が向上
する。但し、あまり正極面積を上げることは、極板厚み
が薄くなりすぎることとなり、正極活物質の充填量が低
下して、容量低下につながるので好ましくない。

【００３１】４．集電タブの検討ついで、上述したＡのニッケル・カドミウム蓄電池を用
い、このニッケル・カドミウム蓄電池の集電リード部
（集電タブ）１８の厚みを変えてその抵抗値を変化させ
た場合の電池容量と温度上昇について検討する。

【００３２】実施例３上述した図１に示すような集電リード部（集電タブ）１
８に集電リード部と同形状で所定の厚み（例えば１．５
ｍｍ）の金属板を複数箇所で溶接して集電リード部（集
電タブ）１８での抵抗値が１．３×１０^-6ｍΩ（ミリオ
ーム）になるように調整する。このように抵抗値を１．
３×１０^-6ｍΩ（ミリオーム）に調整した集電リード部
（集電タブ）１８を備えた集電体１６用いて図１に示す
ようにニッケル・カドミウム蓄電池を作製し、このニッ
ケル・カドミウム蓄電池を実施例４のニッケル・カドミ
ウム蓄電池Ｉとする。

【００３３】実施例４上述した図１に示すような集電リード部（集電タブ）１
８に集電リード部と同形状で所定の厚み（例えば０．７
５ｍｍ）の金属板を複数箇所で溶接して集電リード部
（集電タブ）１８での抵抗値が２．６×１０^-6ｍΩ（ミ
リオーム）になるように調整する。このように抵抗値を
２．６×１０^-6ｍΩ（ミリオーム）に調整した集電リー
ド部（集電タブ）１８を備えた集電体１６用いて図１に
示すようにニッケル・カドミウム蓄電池を作製し、この
ニッケル・カドミウム蓄電池を実施例４のニッケル・カ
ドミウム蓄電池Ｊとする。

【００３４】実施例５上述した図１に示すような集電リード部（集電タブ）１
８に集電リード部と同形状で所定の厚み（例えば０．５
ｍ）の金属板を複数箇所で溶接して集電リード部（集電
タブ）１８での抵抗値が３．８×１０^-6ｍΩ（ミリオー
ム）になるように調整する。このように抵抗値を３．８
×１０^-6ｍΩ（ミリオーム）に調整した集電リード部
（集電タブ）１８を備えた集電体１６用いて図１に示す
ようにニッケル・カドミウム蓄電池を作製し、このニッ
ケル・カドミウム蓄電池を実施例５のニッケル・カドミ
ウム蓄電池Ｋとする。

【００３５】比較例７上述した図１に示すような集電リード部（集電タブ）１
８に集電リード部と同形状で所定の厚み（例えば０．４
ｍｍ）の金属板を複数箇所で溶接して集電リード部（集
電タブ）１８での抵抗値が５．０×１０^-6ｍΩ（ミリオ
ーム）になるように調整する。このように抵抗値を５．
０×１０^-6ｍΩ（ミリオーム）に調整した集電リード部
（集電タブ）１８を備えた集電体１６用いて図１に示す
ようにニッケル・カドミウム蓄電池を作製し、このニッ
ケル・カドミウム蓄電池を比較例７のニッケル・カドミ
ウム蓄電池Ｌとする。

【００３６】比較例８上述した図１に示すような集電リード部（集電タブ）１
８に集電リード部と同形状で所定の厚み（例えば０．２
５ｍｍ）の金属板を複数箇所で溶接して集電リード部
（集電タブ）１８での抵抗値が７．７×１０^-6ｍΩ（ミ
リオーム）になるように調整する。このように抵抗値を
７．７×１０^-6ｍΩ（ミリオーム）に調整した集電リー
ド部（集電タブ）１８を備えた集電体１６用いて図１に
示すようにニッケル・カドミウム蓄電池を作製し、この
ニッケル・カドミウム蓄電池を比較例８のニッケル・カ
ドミウム蓄電池Ｍとする。

【００３７】これらのＩ，Ｊ，Ｋ，Ｌ，ＭのＳＣサイズ
で公称容量が１３００ｍＡのニッケル・カドミウム蓄電
池の封口体１７の温度と電池容量の測定を以下のように
行った。即ち、２５℃の雰囲気にて６０Ｃ（７８０００
ｍＡ）の充電々流で１分間充電を行った後、１時間休止
した後、２５℃の雰囲気にて１Ｃ（１３００ｍＡ）の放
電々流で放電を行い、充電時の封口体１７の温度を測定
するとともに、放電時間から電池容量の算出を行うと、
以下の表２および図３、図４に示すような結果となっ
た。なお、表２および図３、図４の電池容量は、従来か
ら用いられている抵抗値が７．７ｍΩ（ミリオーム）の
集電リード板（集電タブ）１８を用いた場合を１００
（％）とした。

【００３８】

【表２】

【００３９】上記表２および図３、図４の結果から明ら
かなように、充電レートが６０Ｃというような超急速充
電においては、比較例８の７．７ｍΩ（ミリオーム）の
集電リード部（集電タブ）１８を備えた集電体１６を用
いたニッケル・カドミウム蓄電池Ｍは封口体１７の温度
上昇、即ち電池内部での温度上昇が大きいとともに、電
池容量も低下することが分かる。

【００４０】一方、本発明による実施例３〜５のニッケ
ル・カドミウム蓄電池Ｉ（集電リード部（集電タブ）１
８の抵抗値が１．３×１０^-6ｍΩのもの），Ｊ（集電リ
ード部（集電タブ）１８の抵抗値が２．６×１０^-6ｍΩ
のもの），Ｋ（集電リード部（集電タブ）１８の抵抗値
が３．８×１０^-6ｍΩのもの）においては、集電リード
部（集電タブ）１８の抵抗値が低下することで、封口体
１７の温度上昇、即ち電池内部での温度上昇が小さいと
ともに、その電池容量も増加することが分かる。これ
は、集電リード部（集電タブ）１８での発熱量が減るこ
とで、そこでエネルギーが消費されなくなった分、電池
容量が増加したものと考えることができる。

【００４１】このことから、集電リード部（集電タブ）
１８での抵抗値を４×１０^-6ｍΩ以下にすることが好ま
しい。このように、集電リード部（集電タブ）１８での
抵抗値を４×１０^-6ｍΩ以下にすると、集電リード部
（集電タブ）１８での発熱を抑制することが可能となっ
て、発熱による周囲の樹脂部品が溶融するのを防止でき
るようになるとともに、この樹脂部品の溶融に起因する
電池内部短絡（ショート）の発生を防止できるようにな
る。また、発熱を防止することで、エネルギー損失を減
少させることができ、電池容量も向上させることも可能
となった。

【００４２】なお、集電リード部（集電タブ）１８の抵
抗値Ｒ（ｍΩ）は下記（１）式にて求められた。

【００４３】

【数１】Ｒ（ｍΩ）＝ρＬ／Ａ・・・・（１）ここで、Ｌは集電リード部（集電タブ）１８の長さ（ｃ
ｍ）を表し、Ａは集電リード部（集電タブ）１８の断面
積（ｃｍ²）を表す。また、ρは抵抗率を表し、鉄（Ｆ
ｅ）の場合は、ρ＝９．７１×１０^-6ｍΩ・ｃｍであ
る。

【００４４】以上のように、本発明のニッケル・カドミ
ウム蓄電池は、電池内部の抵抗をニッケル正極板と集電
リード部の両面から低下させることで、充電性が向上す
るとともに、電池容量が向上する。また、電池の発熱が
抑制されるため、電池内部での短絡（ショート）の発生
を抑制できる等の安全性においても格別の効果が得られ
る。

【００４５】なお、本発明のニッケル・カドミウム蓄電
池は充電時間３分以下の超急速充電を行う際には、定電
流充電、定電圧充電、段別充電、パルス充電等の各種充
電法において有効であった。

【００４６】なお、上述した実施形態においては、集電
リード部（集電タブ）１８での抵抗値を低下させる方法
として集電リード部（集電タブ）１８の厚みを増やす例
について説明したが、集電リード部（集電タブ）１８と
封口体１７との距離を短くしたり、あるいは集電リード
部（集電タブ）１８の材料をアルミニウム（Ａｌ）や銅
（Ｃｕ）等の導電性の良い金属を用いるようにして、集
電リード部（集電タブ）１８での抵抗値を低下させるよ
うにしてもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のニッケル・カドミウム蓄電池を概略
的に示す破断斜視図である。

【図２】６０Ｃの充電レートで充電を行ったときの正
極板容量当たりの正極板面積に対する電池容量の関係を
示す図である。

【図３】６０Ｃの充電レートで充電を行ったときの集
電リード板（集電タブ）の抵抗値に対する封口体の温度
上昇の関係を示す図である。

【図４】６０Ｃの充電レートで充電を行ったときの集
電リード板（集電タブ）の抵抗値に対する電池容量の関
係を示す図である。

【符号の説明】

１０…金属外装缶、１１…カドミウム負極、１１ａ…負
極端部、１２…ニッケル正極、１２ａ…正極端部、１３
…セパレータ、１４…渦巻状電極体、１５…負極集電
板、１６…正極集電板、１７…封口体、１７ａ…封口体
底部、１８…正極用集電リード、１９…封口ガスケット

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】正極板と負極板をセパレータを介して対
向させてアルカリ電解液を備えた電池容器内に密閉して
収容した密閉型アルカリ蓄電池であって、前記正極板の片面の面積を正極板容量に対して５５〜１
１０ｃｍ²／Ａｈに規定したことを特徴とする密閉型ア
ルカリ蓄電池。
【請求項２】前記正極板の片面の面積を正極板容量に
対して７０〜１１０ｃｍ²／Ａｈに規定したことを特徴
とする請求項１に記載のアルカリ蓄電池。
【請求項３】前記正極板に溶接される正極集電体と正
極端子を兼ねる封口体とを接続する集電タブの抵抗値を
４×１０^-6ｍΩ以下としたことを特徴とする請求項１ま
たは請求項２に記載の密閉型アルカリ蓄電池。
【請求項４】前記集電タブは前記正極集電体と一体的
に形成され、この集電タブに別体で形成した集電タブを
溶接することで前記抵抗値を４×１０^-6ｍΩ以下とした
ことを特徴とする請求項３に記載のアルカリ蓄電池。
【請求項５】前記抵抗値が４×１０^-6ｍΩ以下の集電
タブはニッケルメッキを施した鉄あるいはアルミニウ
ム、銅の何れかから選択したことを特徴とする請求項３
または請求項４に記載の密閉型アルカリ蓄電池。