JPH11250928A

JPH11250928A - ニッケル・水素二次電池

Info

Publication number: JPH11250928A
Application number: JP10051143A
Authority: JP
Inventors: Koji Taguchi; 幸治田口; Kazuhiko Harada; 和彦原田; Koichi Mukai; 宏一向井
Original assignee: Toshiba Battery Co Ltd
Current assignee: FDK Twicell Co Ltd
Priority date: 1998-03-03
Filing date: 1998-03-03
Publication date: 1999-09-17

Abstract

(57)【要約】【課題】１時間率の５倍以上の大電流放電が可能なニ
ッケル・水素二次電池を提供する。【解決手段】集電体シートにニッケル化合物を主体と
する正極合剤が担持されている正極２と、集電体シート
に水素吸蔵合金を主体とする負極合剤が担持されている
負極１とをセパレータ３を介して交互に積層した構造の
電極群Ａが電池缶５の中に電解液と一緒に収容され、電
池缶５の開口部は正極端子を備えた封口板８で密閉され
ているニッケル・水素二次電池において、電極群Ａにお
ける負極１の下端部１Ａは、正極２の下端部２Ａよりも
突出しており、かつ少なくとも負極の下端部１Ａは集電
板６ａを介して導通しているニッケル・水素二次電池で
あって、電極群Ａにおける正極２の正極合剤が担持され
ている部分の面積が、電池の理論容量（単位：Ah）当た
り３０cm²以上であることを好適とする。

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・水素二次
電池に関し、更に詳しくは、電池の内部抵抗が低いの
で、従来のニッケル・水素二次電池に比べると大電流を
取り出すことができるニッケル・水素二次電池に関す。

【０００２】

【従来の技術】各種の電動工具や電動補助付き自転車、
また最近開発が進められている電気自動車などの駆動電
源としては、充放電が可能でかつ携帯可能という点で各
種の二次電池が使用されている。上記用途に適合する二
次電池には、大電流放電が可能であるという特性が必要
事項とされ、従来からは、ニッケル・カドミウム二次電
池を採用するケースが多い。これは、つぎのような理由
による。

【０００３】すなわち、ニッケル・カドミウム二次電池
は、その内部抵抗が低く、時間率当たりの放電電流（放
電率）は大きく、また過充・過放電した場合であっても
電池特性の劣化を起こしにくいという特性を備えている
からである。一方、ノート型パソコンや携帯電話などの
小型電子機器の駆動電源としては、前記したニッケル・
カドミウム二次電池よりもニッケル・水素二次電池が広
く使用されている。これはつぎの理由による。

【０００４】すなわち、ニッケル・水素二次電池は、同
一サイズのニッケル・カドミウム二次電池に比べると、
その内部抵抗が高く、放電率も小さいとはいえ、その放
電容量は１.５〜２倍と大きいので、形状が小型であっ
ても、微小電流で駆動可能な電子機器を長時間に亘って
駆動せしめることができるからである。このニッケル・
水素二次電池には円筒形のものと角形のものがあるが、
円筒形のものについて、その概略を以下に説明する。

【０００５】最初に、正極と負極の製造について説明す
る。正極の製造に際しては、活物質である水酸化ニッケ
ルのようなニッケル化合物の粉末を主体とし、これとＰ
ＴＦＥのような結着剤と例えばコバルト酸化物やコバル
ト水酸化物のようなコバルト化合物の導電材と水とを混
練して正極合剤のペーストを調製する。

【０００６】ついで、このペーストの所定量を、例えば
３次元網状構造を有するスポンジ状の金属多孔体や金属
繊維マットなどの耐アルカリ性の金属多孔構造体（集電
体シート）に充填したのち、乾燥、必要に応じては加圧
成形，裁断などを行って、所定の厚みと所定の平面形状
を有するシート状の正極にする。したがって、得られた
正極は、集電体シートの内部空隙部と表面に、乾燥した
正極合剤が担持された状態になっている。そして、正極
の上端部には、小片形状をした例えばニッケル製のタブ
端子が取り付けられる。

【０００７】一方、負極の製造に際しては、まず、水素
吸蔵合金の粉末を主体とし、更にはカルボキシメチルセ
ルロースのような増粘剤や炭素粉末のような導電材が配
合されている負極合剤のペーストを調製する。ついで、
このペーストの所定量を、所定の開口率を有する例えば
ニッケルパンチングシート（集電体シート）に塗着，乾
燥したのち、圧延処理，裁断を行って、所定の厚みと平
面形状を有するシート状の負極にする。したがって、得
られた負極は、集電体シートの開口部と表面に乾燥した
負極合剤が担持された状態になっている。

【０００８】そして、この負極の場合、正極の場合と同
じように、端部にタブ端子を取り付けることもある。こ
のようにして製造された正極と負極を用いて、次に、電
極群が製造される。図６，図６のVII−VII線に沿う断面
図である図７、および図６のVIII−VIII線に沿う断面図
である図８で示したように、まず、集電体シート（ニッ
ケルパンチングシート）１ａに負極合剤１ｂが担持され
ている負極と、集電体シート（ニッケル発泡体シート）
２ａに正極合剤が担持され、また一方の端部にタブ端子
２ｃが取り付けられている正極２の間に、保液性と電気
絶縁性を備えた例えばポリオレフィン不織布のようなセ
パレータ３を挟んでシート積層体にする。

【０００９】そして、このシート積層体の正極２に巻き
芯を配置したのち、負極１が外側となるように巻回して
渦巻形状をした所定外径の電極群を製造する。したがっ
て、電極群の断面構造は、図９で示したように、負極１
と正極２がセパレータを介して交互に積層して成る積層
構造になっていて、その中心部に巻き芯を脱抜したのち
に残る空孔４が形成され、また上端にはタブ端子２ｃが
突出している。

【００１０】そして、この電極群がタブ端子２ｃ側を上
にして所定内径の電池缶の中に挿入され、かつ所定のア
ルカリ電解液が注液され、正極端子を備えた封口板で電
池缶の上部開口が密閉される。このとき、電極群の負極
１は電池缶の内壁と接触するので電池缶は負極端子とし
て機能する。そして、電極群の電池缶への挿入時には正
極２のタブ端子２ｃが封口板に接続される。

【００１１】なお、角形電池の電極群の場合は、負極と
正極をセパレータを介して複数枚交互に重ね合わせて所
定の厚みにしたものが用いられる。したがって、この場
合も電極群の断面構造は積層構造になっている。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】ところで、前記したニ
ッケル・カドミウム二次電池は、大電流を取り出すこと
ができるにもかかわらず、電極中のカドミウムが環境に
悪影響を及ぼす虞があるとのことから最近では前記した
電動工具などの駆動電源としては敬遠されはじめ、無公
害でかつニッケル・カドミウム二次電池よりも高容量な
ニッケル・水素二次電池と置換することが検討されてい
る。

【００１３】しかしながら、従来から市販されているニ
ッケル・水素二次電池は、１時間率の１〜３倍程度の放
電時にはじめて公称容量に相当する容量を得ることがで
きるので、微小電流で駆動可能な前記小型電子機器の電
源としては有効であるとはいえ、大電流を必要とする電
動工具や電気自動車などの電源としては事実上使用でき
ないという問題があった。

【００１４】例えば、従来のニッケル・水素二次電池の
場合、１時間率の５倍を超えるような大電流で放電させ
ると、作動電圧は大幅に低下してしまい、実用に耐え得
ないという現状にある。本発明は、従来のニッケル・水
素二次電池における上記した問題を解決し、高容量でか
つ大電流放電を行っても作動電圧の低下を抑制すること
ができる新規構造のニッケル・水素二次電池の提供を目
的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記目的
を達成するための研究を進めるに当たり、以下のような
考察を行った。（１）ニッケル・水素二次電池はニッケル・カドミウム
二次電池に比べてその容積エネルギー密度が大きいの
で、同一サイズの電池を同じ時間率で放電させた場合、
ニッケル・水素二次電池の放電電流の方が大きくなる。

【００１６】したがって、ニッケル・水素二次電池を高
い放電率で作動させても電池の作動電圧が低下しないよ
うにするためには、その内部抵抗をできるだけ低くする
ことが必要になる。従来のニッケル・水素二次電池の場
合には、負極と電池缶の内壁との接触界面が一方の導通
経路であった。そして微小電流の取り出し時には、その
接触抵抗は大きな電圧低下を引き起こすことはないが、
放電電流が大きくなると、上記接触抵抗は作動電圧の低
下に大きく影響を与えることになる。

【００１７】したがって、ニッケル・水素二次電池で大
電流放電を実現するためには、別の低抵抗な導通経路を
組み込むことが必要になってくる。（２）また、電極群において、正極と負極との対向面積
を大きくすると、両極間を流れる電流の電流密度を小さ
くし、作動電圧の低下を抑制することができる。

【００１８】したがって、正極と負極との対向面積、基
本的には正極活物質を担持している部分の面積を大きく
することは、大電流放電の実現にとって有効であると考
えられる。以上の観点に立って、本発明者らは鋭意研究
を進め、本発明のニッケル・水素二次電池を開発するに
至った。

【００１９】すなわち、本発明のニッケル・水素二次電
池は、集電体シートにニッケル化合物を主体とする正極
合剤が担持されている正極と、集電体シートに水素吸蔵
合金を主体とする負極合剤が担持されている負極とをセ
パレータを介して積層または巻回して成る電極群が電池
缶の中に電解液と一緒に収容され、前記電池缶の開口部
は正極端子を備えた封口板で密閉されているニッケル・
水素二次電池において、前記電極群における前記負極の
下端部が前記正極の下端部よりも突出しており、かつ少
なくとも前記負極の下端部が集電板を介して前記電池缶
と導通していることを特徴とする。

【００２０】とくに、本発明においては、正極の集電体
シートの上端部にも集電板が溶接して配置され、その集
電板を介して前記封口板との導通が実現しており、また
電極群における正極の正極合剤が担持されている部分の
面積が、電池の理論容量（単位：Ah）当たり３０cm²以
上であるニッケル・水素二次電池が提供される。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、図面に則して本発明のニッ
ケル・水素二次電池を詳細に説明する。図１は、電極群
の下部と上部の双方に集電板を配設した本発明の円筒形
ニッケル・水素二次電池の好適な１例を示す断面図であ
る。図１において、電池缶５の中には、負極１とセパレ
ータ３と正極２のシート積層体を渦巻状に巻回して成る
電極群Ａが図示しないアルカリ電解液と一緒に収容され
ている。

【００２２】そして、電池缶５の缶底には、所定の直径
を有する円板形状の集電板６ａが溶接して配設され、そ
の上に前記電極群Ａが配設され、そして電極群Ａの上に
は、正極端子１０を備えた封口板８に溶接されたリード
７に接続して所定の直径を有する集電板６ｂが配設さ
れ、封口板８はガスケット９を介して電池缶５の上部開
口に嵌め込まれ、そこに加締め加工を施すことにより全
体が密閉された構造になっている。

【００２３】ここで、上記した集電板６ａ，６ｂはいず
れも電池の内部抵抗を下げるための手段であり、これら
を電極群Ａの下端面と上端面にそれぞれ配設しているこ
とが本発明の電池における特徴になっている。なお、本
発明の電池においては、電極群Ａの下端面に集電板６ａ
を配設することが必須要件であり、上端面への集電板６
ｂの配設は必ずしも必要としない。そして、電極群Ａの
上端面に集電板６ｂを配設することに代えて、例えば正
極の製造時に、その上端に複数個のタブ端子を取り付け
た態様になっていてもよい。しかしながら、複数個のタ
ブ端子の取付の場合に比べると、図１で示したように、
電極群Ａの上端面にも集電板６ｂを配設した場合は、電
池の内部抵抗が下がるという点で有利であるとともに、
電池の組立作業も容易になるので好適である。

【００２４】この電極群Ａは次のようにして製造され
る。図２および図２のIII−III線に沿う断面図である図
３で示したように、集電体シート１ａの一方の端部１Ａ
（図では下端部）には負極合剤１ｂは担持されておら
ず、下端部１Ａは集電体シート１ａが帯状に表出した状
態になっている負極１と、図２および図２のIV−IV線に
沿う断面図である図４で示したように、集電体シート２
ａの一方の端部２Ｂ（図では上端部）は厚み方向に圧縮
されて緻密化した状態になっていて、その上端部２Ｂ
は、そこに正極合剤２ｂが担持されない状態で帯状に表
出している正極２を製造し、上記した下端部１Ａと上端
部２Ｂが互いに反対方向を向くようにして負極１と正極
２を重ね合わせたのち負極１を外側にして巻回する。

【００２５】したがって、得られた電極群Ａは、その下
端面に負極集電体シート１ａの下端部１Ａが渦巻状に突
出しており、また上端面には、正極集電体シート２ａの
上端部２Ｂが同じく渦巻状に突出している。ここで、上
記した電極群Ａの下端面への集電板６ａの配設を実現す
るためには、製造された電極群Ａの下端面において、図
１で示したように、負極１の下端部１Ａが少なくとも正
極２の下端部２Ａよりも突出させることが必要である。
仮に正極２の下端部２Ａの方が負極１の下端部１Ａより
突出していると、集電板６ａは正極２と導通してしまう
からである。

【００２６】そのためには、電極群Ａの製造時におい
て、負極１とセパレータ３と正極２を重ね合わせるとき
に、図２で示したように、それぞれの高さ方向における
互いの位置関係をずらしてシート積層体を製造し、これ
を巻回すればよい。すなわち、正極２の下端部２Ａより
も負極１の下端部１Ａを長さｈ１だけ下方にずらしてシ
ート積層体にし、これを巻回すればよい。

【００２７】すなわち、負極１の下端部１Ａを正極２の
下端部２Ａに対して長さｈ１だけ下方にずらして突出さ
せてシート積層体にし、それを巻回すればよい。その場
合、ｈ１＜０になると正極２と負極１の対向面積は減少
し、またｈ１が大きくなりすぎても正極２と負極１の対
向面積は減少してしまうので、ｈ１は、０＜ｈ１＜５mm
を満たしていることが好ましい。

【００２８】なお、セパレータ３の下端部は、図２で示
したように、正極２の下端部からの突出量ｈ２が０＜ｈ
２＜ｈ１の関係を満たしていることが好ましい。そし
て、得られた電極群Ａを電池缶５に挿入するに際して
は、まず、渦巻状に突出している負極集電体シート１ａ
の下端部１Ａの上に後述する集電板６ａを配置して当該
集電板と前記下端部１Ａの端面１Ｃを接触させたのち、
その接触部の複数箇所を溶接して電極群Ａと集電板６ａ
を一体化する。

【００２９】これら集電板６ａとしては、その直径が電
池缶１の内径よりも小さく、その表面が確実に負極１の
下端部１Ａと接触可能な状態になっている形状のものが
用いられる。そして、集電板６ａを構成する材料として
は、アルカリ電解液で侵食されず、比抵抗が小さく、し
かも比較的低コストで入手可能なものが選定される。例
えば、純Ｎｉやステンレス鋼，Ｎｉめっきが施された金
属の板を好適とする。また、電池缶５の内径が一定であ
るとすれば、集電板６ａの厚みが厚いほど全体としての
導体抵抗は低くなって大電流が流れやすくなるが、あま
り厚くするとコスト高や容量低下を招くことになるの
で、その厚みは０.１５〜２.０mm程度に設定することが
好ましい。

【００３０】集電板６ａとしては、その表面が平滑面に
なっているものであってもよいが、集電板６ａの表面の
うち、負極集電体シートの下端部１Ａの端面１Ｃと接触
する方の表面に複数個の微小突起を形成しておくと、端
面１Ｃとの接触と溶接時に、当該微小突起が各集電体シ
ートの端部の端面に食い込むような状態で圧接されるこ
とになるため、溶接電流を流すときの接触抵抗が小さく
なり、溶接後における溶接点の強度が高くなって好適で
ある。

【００３１】そして、表面に微小突起が形成されている
集電板６ａを使用する場合には、その微小突起の高さ
は、図２で示した突出量ｈ１よりも低いことが必要であ
る。この関係が成立していないと、集電板６ａの微小突
起は正極２の下端部２Ａと接触してしまうからである。
なお、負極１とセパレータ３と正極２の重ね合わせ時に
おいて、セパレータ３の下端部が負極１の下端部１Ａよ
りも突出していない場合、すなわち（ｈ１−ｈ２）≧０
の場合は、用いる集電板６ａとしては、その表面が平滑
面であるもの、また微小突起が形成されているもののい
ずれであってもよい。いずれの場合も、負極１の下端部
１Ａの端面１Ｃに接触することができるからである。し
かし、セパレータ３の下端部の方が負極１の下端部１Ａ
よりも突出しているような電極群Ａの場合、すなわち
（ｈ１−ｈ２）≦０の場合には、電極群Ａの下端面に集
電板を配置すると、突出するセパレータの下端部が折れ
曲がって負極１の下端部１Ａの端面１Ｃを覆うこともあ
るので、表面が平滑な集電板では負極の端面１Ｃとの導
通がとれなくこともある。したがって、上記したような
場合には、表面に微小突起が形成されているものを集電
板として用いることにより、その微小突起で折れ曲がっ
た前記セパレータを突き破って負極１との導通をとるこ
とが好ましい。その場合、微小突起の高さをｈ３とする
と、ｈ３は、ｈ２−ｈ１＜ｈ３＜ｈ１の関係を満たすよ
うに設定される。

【００３２】なお、電極群Ａの上端面にも集電板６ｂを
配設する場合には、正極２の上端部２Ｂ，セパレータ３
の上端部，負極１の上端部１Ｂとの間の位置関係につい
ても上記したと同様の手段が講じられる。すなわち、少
なくとも正極２の上端部２Ｂは負極１の上端部１Ｂより
も突出させる。そして、用いる集電板６ｂに対しても、
集電板６ａの場合と同様の配慮がなされる。

【００３３】本発明の電池では、電池の内部抵抗を低め
るために、更に電極群Ａにおける正極２と負極１の対向
面積を大きくすることが有効である。具体的には、活物
質を担持している正極２の面積を大きくする。これは、
高い放電率に基づく大電流に対しても電流密度が小さく
なり、更に前記した集電板の配置による内部抵抗の低下
とも相俟って、大電流放電が許容されるようになるから
である。

【００３４】具体的には、電極群Ａに巻回されている正
極２において正極合剤が担持されている部分の面積を、
製造目的の電池の理論容量（Ｃ_T：Ah）当たり３０cm²以
上、すなわち、３０cm²／Ah以上にすることが好適であ
る。より好ましくは、３８cm²／Ah以上にする。正極２
の面積を大きくするためには、例えば電極群Ａの外径や
高さが一定であれば、正極２の厚みを薄くすればよい。
電極群Ａに巻回される正極２の長さは長くなり、その結
果、巻回後の正極の層数も多くなり、電極群Ａにおける
正極の面積が広くなるからである。しかし、あまり薄く
すると、正極の強度が低下して巻回時にワレや亀裂など
が発生し電極群Ａの不良本数が増加したり、電池内のセ
パレータの占領体積が増加する結果、電池容量の低下を
招いてしまうので、厚みの上限は１００cm²／Ahに設定
することが好ましい。

【００３５】

【実施例】実施例１〜４，比較例１〜３図１で示した４／５Ａサイズの円筒形ニッケル・水素二
次電池を次のようにして製造した。この電池缶の内径は
１６.１mmである。（１）正極と負極の製造Ｎｉ発泡体シートを集電体シート２ａとして用意し、そ
の上端を幅２mmに亘って長さ方向に加圧して緻密化する
ことにより図２と図４で示した上端部２Ｂを設けた。こ
の端部２Ｂの厚みは前記Ｎｉ発泡体シートの厚みの１／
５になっている。

【００３６】ついで、上端部２Ｂを除いた部分のＮｉ発
泡体シートに、水酸化ニッケル粉末を主体とする正極合
剤ペースト２ｂを充填し、温度１００℃で１時間乾燥し
たのち、圧延して図２で示した正極２を製造した。得ら
れた正極の正極合剤が担持されている部分の面積は組み
立てる電池の理論容量（単位：Ah）当たり３８cm²にな
っている。

【００３７】一方、厚みが０.０６mmで、一端は幅２mm
で無開口部になっていて他の箇所には直径１mmの開口が
開口率４５％で形成されているニッケルパンチングシー
トを集電体シート１ａとして用意した。このニッケルパ
ンチングシートに水素吸蔵合金粉末を主体とする負極合
剤ペーストを塗着し、温度８０℃で１時間乾燥したの
ち、ローラプレス機で圧延して全体の厚みが０.２５mm
である負極を製造した。そして負極の前記無開口部に付
着している乾燥合剤を除去し、図２で示したように、幅
０.２mmの下端部１Ａを表出させた。

【００３８】（２）電池の組み立て図２で示したように、正極２と負極１の間に厚み０.１
２mmのポリオレフィン不織布をセパレータ３として挟ん
でシート積層体とし、それを直径４mmの巻き芯を用いて
負極が外側となるように巻回して、外径が１６mm,中心
部に直径４mmの空孔４が形成されている電極群Ａを製造
した。

【００３９】上記シート積層体の製造時に、正極２とセ
パレータ３と負極２の各下端部Ｂにおいては、セパレー
タ３の下端部と負極２の下端部１Ａを正極２の下端部２
Ａの端面から表１で示した長さだけ突出させて電極群に
した。なお、それらの電極群の上端面では、いずれも正
極２の上端部２Ｂが最も突出した状態になっている。つ
ぎに、直径１５.５mmで、片面に、表１で示した高さｈ
３の微小突起が形成されているニッケル製の集電板を用
意し、まず、集電板６ａを各電極群Ａにおける下端部１
Ａの端面１Ｃに圧接したのち、２０箇所を点溶接して両
者を一体化した。

【００４０】ついで、電極群Ａを集電板６ａを下にして
電池缶５の中に挿入して缶底に集電板６ａを接触させた
のち、電極群Ａの空孔４から上部溶接電極（図示しな
い）を挿入して集電板６ａを加圧し、また電池缶５の外
側には下部溶接電極（図示しない）を配置して前記電池
缶５の缶底を上方に加圧し、両電極間に溶接電流を通電
することにより、集電板６ａを電池缶５の缶底に溶接し
た。

【００４１】そして、両者を溶接した。そして電池缶５
の中にＫＯＨを主体とする電解液を注液した。更に電極
群Ａの上に同じニッケル製集電板６ｂを配置し、２０箇
所を点溶接し、更に集電板６ｂにニッケル製のリード７
を溶接したのち封口板８にも溶接した。そして、ガスケ
ット９を介して封口板８を電池缶５の上部開口に嵌め込
み、全体に加締め加工を行って７種類の電池を組み立て
た。

【００４２】なお、比較のために次のような電池を組み
立てた。すなわち、正極として、上端部２Ｂに幅２mm，
厚み０.２mm，長さ１５mmのニッケル製タブ端子を１個
取り付けたものを用い、それを封口板８に接続し、また
負極としては、その下端部１Ａにも負極合剤が担持され
ているものを用いて電極群を製造し、電池缶の缶底には
絶縁板を配置し、その上に電極群を配設した電池を組み
立てた。これを比較例４とする。

【００４３】すなわち、この比較例電池は実施例電池の
ように集電板を用いていないが、負極と電池缶の接触界
面で導通経路が形成されているものである。（４）電池の特性以上の各電池につき、１時間率で１.２時間の放電を行
い、３０分の休止ののち、１時間率の１０倍の電流で放
電し、そのときの電池の作動電圧を測定した。その結果
を、放電容量／公称容量と作動電圧の関係として図５に
示した。また、電池の作動状態を表１に示した。

【００４４】

【表１】

【００４５】以上の結果から次のことが明らかである。１．各実施例電池は、いずれも、上記した高い放電率に
おいても安定した放電が実現している。しかし、比較例
４の電池は急激に作動電圧が低下している。実施例電池
では、集電板６ａ，６ｂを配置することにより電池の内
部抵抗が低下しているからである。

【００４６】２．また実施例４の電池は、セパレータの
突出量が負極の突出量より長いにもかかわらず良好な放
電特性を示している。これは集電板として、表面に微小
突起を有するものを用いたので、この微小突起がセパレ
ータを突き破り、負極との導通を実現しているからであ
る。

【００４７】

【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明の
ニッケル・水素二次電池は、高容量であり、しかも、従
来のニッケル・水素二次電池では実現できなかったよう
な大電流放電、すなわち１時間率の５倍を超えるような
放電も可能になっている。したがって、この電池は、電
動工具や電気自動車などの駆動源としてその工業的価値
は大である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のニッケル・水素二次電池の好適な１例
を示す断面図である。

【図２】負極とセパレータと正極を重ね合わせた状態を
示す斜視図である。

【図３】図２のIII−III線に沿う断面図である。

【図４】図２のIV−IV線に沿う断面図である。

【図５】放電容量と作動電圧との関係を示すグラフであ
る。

【図６】負極とセパレータと正極を重ね合わせた従来例
を示す斜視図である。

【図７】図６のVII−VII線に沿う断面図である。

【図８】図６のVIII−VIII線に沿う断面図である。

【図９】従来の電極群の断面構造を示す断面図である。

【符号の説明】

１負極１ａ集電体シート１Ａ負極１の下端部１ｂ負極合剤１Ｂ負極１の上端部１Ｃ下端部１Ａの端面２正極２ａ集電体シート２Ａ正極２の下端部２ｂ正極合剤２Ｂ正極２の上端部２ｃタブ端子３セパレータ４空孔５電池缶６ａ，６ｂ集電板７リード８封口板９ガスケット１０正極端子Ａ電極群

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【手続補正書】

【提出日】平成１０年４月１６日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００４３

【補正方法】変更

【補正内容】

【００４３】すなわち、この比較例電池は実施例電池の
ように集電板を用いていないが、負極と電池缶の接触界
面で導通経路が形成されているものである。（４）電池の特性以上の各電池につき、１時間率で１.２時間の充電を行
い、３０分の休止ののち、１時間率の１０倍の電流で放
電し、そのときの電池の作動電圧を測定した。その結果
を、放電容量／公称容量と作動電圧の関係として図５に
示した。また、電池の作動状態を表１に示した。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】集電体シートにニッケル化合物を主体と
する正極合剤が担持されている正極と、集電体シートに
水素吸蔵合金を主体とする負極合剤が担持されている負
極とをセパレータを介して積層または巻回して成る電極
群が電池缶の中に電解液と一緒に収容され、前記電池缶
の開口部は正極端子を備えた封口板で密閉されているニ
ッケル・水素二次電池において、前記電極群における前記負極の下端部が前記正極の下端
部よりも突出しており、かつ少なくとも前記負極の下端
部が集電板を介して前記電池缶と導通していることを特
徴とするニッケル・水素二次電池。
【請求項２】前記負極の下端部が前記セパレータの下
端部よりも突出している請求項１のニッケル・水素二次
電池。
【請求項３】前記集電板における前記負極の下端部側
の表面には複数個の微小突起が形成されている請求項１
または２のニッケル・水素二次電池。
【請求項４】前記微小突起の高さが、前記正極の下端
部に対する前記負極の下端部の突出量よりも小さい請求
項３のニッケル・水素二次電池。
【請求項５】前記電極群における正極の上端部にも、
そこに溶接して集電板が配設されている請求項１，２，
３または４のニッケル・水素二次電池。
【請求項６】前記電極群における前記正極の正極合剤
が担持されている部分の面積が電池の理論容量（単位：
Ah）当たり３０cm²以上である請求項１，２，３，４ま
たは５のニッケル・水素二次電池。