JPWO2013012085A1 - 円筒形電池 - Google Patents

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Abstract

本発明は、円筒状をなす電池ケースに当該電池ケースよりも小さい電極群を収容したものにおいて、それら電池ケース及び電極群の構成を有効活用して、電極群の一方の電極と電池ケースとの接触を確実にするものであり、円筒状をなす電池ケース２と、正極３１、負極３２及びセパレータ３３を含む電極群３とを有し、前記電極群３と前記電池ケース２の内側周面との間に上下に連通した空間が形成され、負極３２の集電端子３２１が、前記電極群３に対して前記電池ケース２の中心軸から離れる方向に延出しており、前記電池ケース２の底面２Ｂに接触している。

Description

本発明は、円筒形電池に関するものである。
従来の円筒形電池としては、特許文献１に示すように、円筒状をなす電池ケースに、帯状の正極板及び負極板を帯状のセパレータを介して渦巻状に巻回されてなる円柱状の電極群を収容したものがある。この円筒形電池では、高容量化を図るために、電池ケース内がほぼ中実となるように、円柱状の電極群を電池ケース内に収納して構成されている。そして、円筒状の電極群において最外周に位置する負極と電池ケースとの面接触によって負極の集電を取るように構成されている。
一方、本出願人は、近年の高容量化が進んでいる円筒形電池において、用途に応じた低容量の円筒形電池の開発を進めている。具体的には、電池ケース内に収容する円柱状の電極群の外径を小さくする等のように電極群の大きさを電池ケースに対して小さくすることを考えている。
ところが、電極群の大きさを電池ケースに対して小さくすると、電極群と電池ケースの接触が不十分となり、負極の集電を取ることが難しいという問題がある。
特開２００８−１５９３５７号公報
そこで本発明は、上記問題点を解決すべくなされたものであり、円筒状をなす電池ケースに当該電池ケースよりも小さい電極群を収容したものにおいて、それら電池ケース及び電極群の構成を有効活用して、電極群の一方の電極と電池ケースとの接触を確実にすることをその主たる所期課題とするものである。
すなわち本発明に係る円筒形電池は、円筒状をなす電池ケースと、正極、負極及びセパレータを含む電極群とを有し、前記電極群と前記電池ケースとの間に上下に連通した空間が形成され、前記正極又は前記負極の一方の集電端子が、前記電極群に対して前記電池ケースの中心軸から離れる方向に延出しており、前記電池ケースの底面に接触していることを特徴とする。
このようなものであれば、円筒状の電池ケースとの間に上下に連通した空間を形成する電極群において、その電極群を構成する一方の電極の集電端子が、電池ケースの中心軸から離れる方向に延出して電池ケースの底面に接触しているため、当該集電端子を溶接等により確実に電池ケースに電気的に接続させることができる。また、電極群の外側に集電端子を延出させているため、集電端子を複数設けることが容易であり、複数箇所で電池ケースとの接触が可能となり、集電効率を向上させることができる。
さらに、円筒状の電池ケースであることから、内部圧力の上昇に対して強度的に強くすることができる。また、円筒形の電池ケースに対して当該電池ケースよりも小さい電極群を配置することから、電池ケース内の空間を大きくすることができ、電池内圧の上昇を防ぐことができるだけでなく、円筒形電池内の電解液量を多くすることもできる。
前記正極又は前記負極の一方が集電体に活物質を塗工して構成される電極板であって、活物質が塗工されない直線状の未塗工部と、当該未塗工部を挟んで両側に形成され、活物質が塗工される塗工部とを有し、前記両側の塗工部が向き合うように前記未塗工部で前記集電体が折り曲げられているとともに、前記未塗工部の一部を外側に折り曲げて集電端子が形成されることが望ましい。これならば、直線状の未塗工部を挟んで両側に塗工部を形成して、未塗工部で折り曲げるとともに、未塗工部の一部から外側に折り曲げて集電端子が形成されているので、共通の集電端子により２つの塗工部が集電されて集電効率のばらつきを抑えて集電効率を向上させることができる。また、２つの塗工部に対して共通の集電端子とすることができ、溶接する集電端子の数を減らすことができ、溶接作業を簡略化することができる。さらに、未塗工部の一部を折り曲げて集電端子を形成しているので、塗工部に集電端子を形成する加工、或いは塗工部に集電端子を溶接接続するための加工を不要にすることができる。その上、未塗工部が直線状をなすことから、電極板の製造段階において、集電体に活物質をストライプ塗工することができ、電極板の生産効率を向上させることができる。
未塗工部から集電端子を延出するための具体的な実施の態様としては、前記未塗工部の一部に切れ込みを入れて、その切れ込み内部を外側に折り曲げることにより前記集電端子が形成されていることが望ましい。これならば、未塗工部に切れ込みを入れて集電端子を折り曲げるだけで集電端子を形成することができ、集電端子を集電体に溶接する必要が無く、また製造工程において母材から集電端子を切り取る際に集電端子部分の形状を考慮する必要もない。
前記未塗工部の一部が、前記塗工部及び前記未塗工部の境界又はこの境界よりも内側を折り曲げ線として、前記塗工部の一方よりも外側に折り曲げられることが望ましい。塗工部及び未塗工部の境界の長さ寸法は、未塗工部の幅寸法（塗工部同士の対向方向に沿った方向の寸法）よりも長いため、当該境界を折り曲げ線とすることで、集電端子の幅寸法を種々に設定することができる。これにより、集電端子の形状を電極板の外部の構造に合わせて設定することができるとともに、集電端子の幅寸法を可及的に大きくすることができるので集電効率を向上させることができる。
折り曲げられて形成された集電端子と前記未塗工部とが略同一平面内に位置することが望ましい。これならば、未塗工部を電池ケースの底面に接触させることができるとともに、集電端子を電池ケースの底面に接触させることができる。したがって、集電端子を溶接する際に、電極群を電池ケース内で安定させることができ、溶接作業を容易にすることができる。また、平面状の未塗工部を電池ケースの底面に接触させるように配置することができ、電池ケース２内のスペースを有効に利用することができる。
折り曲げられた前記両側の塗工部の少なくとも一方において、前記集電体の外側に塗工された活物質の厚みが、前記集電体の内側に塗工された活物質の厚みよりも小さいことが望ましい。負極容量と正極容量との比（ＮＰ比）が十分に確保されている場合には、例えば正極に挟まれていない部分に存在する負極活物質は、充放電において殆ど利用されない。このため、この部分に存在する負極活物質を除去しても電池性能に与える影響は極めて小さい。したがって、上記の構成とすることで、電池性能を確保しつつ、活物質の使用量を削減することができる。また、集電体の外側部分の活物質を内側部分の活物質に移動させることで、実質のＮＰ比を上げることで充放電サイクル性能を改良することができる。さらに、集電体の外側に塗工された活物質の厚みを、集電体の内側に塗工された活物質の厚みよりも小さくすることで、外側に折り曲げられて形成される集電端子を長くすることができ、溶接を容易にすることができる。
折り曲げられた前記両側の塗工部の両方において、前記集電体の外側に塗工された活物質の塗工量が、前記集電体の内側に塗工された活物質の塗工量よりも少ないことが望ましい。両方の塗工部で外側の塗工量を少なくするので、一方の塗工部の活物質を剥離する必要がなく、両側の塗工部の活物質を同じ量にすることができる。
前記集電端子が、電池ケースの底面に溶接されるものであることが望ましい。これならば、電池ケースと集電端子との電気的接続をより確実にすることができる。
前記未塗工部が前記電池ケースの底面側に位置するように収容されていることが望ましい。
前記集電端子が、前記電池ケースの底面及び内側周面に接触していることが望ましい。これならば、集電端子が角度の異なる電池ケースの面と接触するので電気的接続をより確実にすることができる。
前記円筒形電池が、前記電極群を前記電池ケースの底面又は内側周面に溶接するための溶接棒が挿入される上下に連通した空間を備えるものであることが望ましい。これならば、電池ケースの底面と接触する集電端子を溶接し易くすることができる。
前記円筒形電池が、前記電極群を前記電池ケースに固定するスペーサを有し、前記スペーサが、前記上下に連通した空間を形成するものであることが望ましい。これならば、スペーサにより電極群を固定しているので、電池ケースに対する電極群のがたつきを防止することができ、極板の活物質の脱落を抑制して充放電性能の劣化を防ぐことができる。また、スペーサを用いて電極群を電池ケースに対して位置決め固定した後に、電極群を電池ケースに溶接可能にすることができる。
前記スペーサが、前記電池ケースの内側周面と前記一対の外側面それぞれとの間に設けられた対をなすものであり、前記対をなすスペーサが、前記電池ケースの中心軸方向から見て前記電極群に対して非対称形状であることが望ましい。これならば、一対のスペーサが非対称形状であることから、正極又は負極の集電端子の位置をスペーサの形状に基づいて視認し易くすることができる。なお、円筒形の電池ケースに概略直方体形状をなす電極群を配置する場合、電池ケースに電極群を配置した状態で、その中心軸方向から見た場合に対称形状となり、例えば正極板又は負極板の集電端子の位置を一見して視認しにくいという問題が顕著となる。
前記電極群における正極又は負極の集電端子が１つである場合、当該集電端子が溶接される溶接箇所が１箇所となり、溶接作業においてその溶接箇所を判別しにくくなる。このように、前記電極群における正極又は負極の集電端子が１つであり、前記電池ケースの内面に溶接される前記集電端子の溶接箇所が１箇所である場合に本発明の視認しやすい効果が一層顕著となる。
スペーサの具体的な実施の態様としては、前記各スペーサが、前記電極群に接触する接触面を一方面に有する平板状の電極接触部と、前記電極接触部の他方面から延出して前記電池ケースの内側周面に接触するケース接触部とを有し、前記各スペーサにおけるケース接触部の電極接触部からの延出位置が、前記電極群に対して非対称位置とされていることが望ましい。これならば、電極接触部とケース接触部との間に形成される凹部が溶接スペースとなり、当該溶接スペースにより正極板又は負極板の集電端子を電池ケースの底面に溶接することができる。このとき、各スペーサのケース接触部の電極接触部からの延出位置が、電極群に対して非対称位置とされているので、一見して集電端子の位置の判定が容易となり、生産性を向上させることができる。
前記スペーサにおけるケース接触部の電極接触部からの延出位置が、前記電極接触面の幅方向中央から離れていることが望ましい。これならば、ケース接触部が電極接触部の幅方向中央から離れていることにより、ケース接触部の一方側の空間を大きくすることができ、集電端子の溶接が容易となる。
前記正極又は負極の集電端子が前記電池ケースの底面に溶接されるものである場合には、当該集電端子が、前記電極群の側面及び前記電池ケースの内側周面の間に形成される空間において、前記ケース接触部により仕切られた空間において大きい空間内に位置していることが望ましい。これならば、電池ケース内に電極群及びスペーサを配置した状態において、中心軸方向から見た場合に、仕切られた空間のうち大きな空間を見ることで集電端子の位置を認識することができ、集電端子の溶接作業の作業性を向上させることができ、生産性を向上させることができる。
前記各スペーサが、前記電極群の積層方向最外側の面に接触する接触面を一方面に有する平板状の電極接触部と、前記電極接触部の他方面から延出して前記電池ケースの内側周面に接触するケース接触部とを有し、一方のスペーサのケース接触部の数と他方のスペーサのケース接触部の数とが互いに異なることが望ましい。これならば、電極接触部とケース接触部との間に形成される凹部が溶接スペースとなり、当該溶接スペースにより正極又は負極の集電端子を電池ケースの底面に溶接することができる。このとき、各スペーサのケース接触部の数が異なるので、一見して集電端子の位置の判定が容易となり、生産性を向上させることができる。
前記スペーサが、前記電極群を前記電池ケースの中心位置から偏心した位置に固定するものであることが望ましい。これならば、円筒形電池を倒した状態において比重の大きい電極群の重心が電池ケースの中心位置よりも鉛直下側に位置することになり、電解液と電極群との接触面積を大きくすることができる。これにより、化成時における電極群内部への電解液の浸透を容易にすることができる。
前記スペーサが、前記電極群を挟むように設けられた一対のスペーサであれば、電池ケースに対して電極群を確実に固定することができる。このとき、前記一対のスペーサが、前記電池ケースの中心軸方向から見て前記電極群に対して非対称形状であることが望ましい。このように一対のスペーサを非対称形状とすることで、電極群を電池ケースの中心位置に対して偏心した位置に固定することができる。
前記各スペーサの前記中心軸方向に直交する断面積が互いに異なることが望ましい。このように各スペーサの断面積を互いに異ならせることによっても、電極群を電池ケースの中心位置に対して偏心した位置に固定することができる。
前記電極群の一方の電極の集電端子が前記電池ケースの底面に溶接されるものの場合、一対のスペーサを配置することで、集電端子を電池ケースの底面に溶接しにくくなるという問題がある。このとき、前記一対のスペーサのうち、前記中心軸方向に直交する断面積が大きいスペーサに前記集電端子を前記電池ケースに溶接するための溶接棒が挿入される溶接孔が形成されていることが望ましい。これならば、断面積の大きいスペーサに溶接孔を形成することで、当該溶接孔を大きくすることができ、溶接作業を容易にすることができる。
このように構成した本発明によれば、円筒状をなす電池ケースに当該電池ケースよりも小さい電極群を収容したものにおいて、それら電池ケース及び電極群の構成を有効活用して、電極群の一方の電極と電池ケースとの接触を確実にすることができる。
第１実施形態の円筒形電池の縦断面図。 第１実施形態の円筒形電池の横断面図。 第１実施形態の電極群を示す斜視図。 第１実施形態の負極板を示す平面図、正面図及び斜視図。 １実施形態の負極板の展開状態を示す平面図。 切れ込みを貫通孔とした場合を示す部分拡大平面図。 第１実施形態の負極板の製造工程を示す図。 第１実施形態の円筒形電池の分解斜視図。 負極板の変形例を示す平面図及び斜視図。 負極板の変形例を示す平面図及び側面図。 第１実施形態の負極板と変形例との比較図。 第１実施形態の変形例における円筒形電池の縦断面図。 第１実施形態の変形例における円筒形電池の横断面図。 第１実施形態の変形例におけるアルカリ蓄電池の横断面図。 スペーサの変形例を示す斜視図及び側面図。 スペーサの連結部にＲ形状部を設けた変形例を示す図。 第１実施形態の変形例におけるアルカリ蓄電池の横断面図。 第１実施形態の変形例におけるアルカリ蓄電池の横断面図。 第２実施形態の負極板を示す平面図及び斜視図。 第２実施形態の負極板の展開状態を示す平面図。 第２実施形態の円筒形電池の縦断面図。 第２実施形態の円筒形電池の横断面図。 第２実施形態の底壁を除いた状態を示す底面図。 第３実施形態の極板ユニットの縦断面図。 第３実施形態の円筒形電池の横断面図。 第３実施形態の変形例におけるアルカリ蓄電池の横断面図。 第３実施形態の変形例におけるアルカリ蓄電池の横断面図。 第４実施形態の円筒形電池の横断面図。 第４実施形態の円筒形電池を平面上に横倒しした状態を示す模式図。 第４実施形態の変形例におけるアルカリ蓄電池の横断面図。 第４実施形態の変形例におけるアルカリ蓄電池の横断面図。
＜第１実施形態＞
以下に本発明に係る円筒形電池の第１実施形態について図面を参照して説明する。
第１実施形態に係る円筒形電池１００は、例えばニッケル・カドミウム蓄電池やニッケル・水素蓄電池等のアルカリ蓄電池である。具体的にこのものは、例えば単３形の容量が１８００ｍＡｈ以下、又は単４形の容量が６５０ｍＡｈ以下の低容量タイプとすることができるものであり、図１及び図２に示すように、有底円筒状をなす金属製の電池ケース２と、この電池ケース２内に配置され、正極板３１、負極板３２及びセパレータ３３からなる概略直方体形状の電極群３とを有するものである。
電池ケース２は、ニッケルめっきを施した有底円筒状をなすものであり、図１に示すように、上部開口は絶縁体４を介して封口体５により封止されている。また、封口体５の裏面には、正極板３１の上端部に突出して設けられた集電端子３１１が例えば溶接により直接又は集電板（不図示）を介して接続されて、封口体５が正極端子となる。なお本実施形態では、後述するように、電池ケース２の底面２Ｂに電極群３の最外側に位置する負極板３２の集電端子３２１が溶接される。
電極群３は、正極板３１及び負極板３２を例えばポリオレフィン製の不織布からなるセパレータ３３を介して積層した概略直方体形状をなすものである。なおセパレータ３３には例えば水酸化カリウム等の電解液が含侵される。
正極板３１は、発泡式ニッケルからなる正極基板と、この正極基板の中空内に水酸化ニッケル活物質及び導電材のコバルト化合物の混合物を充填したものである。この正極板３１は、混合物が充填された後に加圧成型される。また、正極基板の一部に集電端子３１１が設けられている。なお、水酸化ニッケル活物質は、ニッケル・カドミウム蓄電池の場合には例えば水酸化ニッケルであり、ニッケル・水素蓄電池の場合には例えば水酸化カルシウムを添加した水酸化ニッケルである。
負極板３２は、例えばニッケルめっきを施した平板状の穿孔鋼板からなる負極集電体と、この負極集電体上に塗布された負極活物質からなる。なお負極活物質としては、ニッケル・カドミウム蓄電池の場合には、例えば酸化カドミウム粉末と金属カドミウム粉末との混合物であり、ニッケル・水素蓄電池の場合には、例えば主にＡＢ５型（希土類系）又はＡＢ２型（Ｌａｖｅｓ相）の水素吸蔵合金の粉末である。
そして、本実施形態の電極群３は、図２及び図３に示すように、１つの正極板３１を、セパレータを介して正極板３１の互いに対向する２つの側面を負極板３２で挟むように積層したものであり、積層方向Ｌの最外側両面にはそれぞれ負極板３２が位置するように構成されている。
また、本実施形態の電極群３は、図１及び図２に示すように、その積層方向Ｌが電池ケース２の中心軸方向Ｃと直交するように、電池ケース２内に収容される。なお、この状態において、電極群３の外側周面と電池ケース２の内側周面との間に上下に連通した空間が形成される。
しかして本実施形態の円筒形電池１００は、図４及び図５に示すように、負極板３２が、負極活物質が塗工されない直線状の未塗工部３２Ａと、この未塗工部３２Ａを挟んで両側に形成され、負極活物質が塗工される塗工部３２Ｂとを有する。未塗工部３２Ａは、負極集電体の中心線Ｈを含むように左右対称に形成されており、塗工部３２Ｂは、未塗工部３２Ａに対して左右対称である（図５参照）。
そして、負極板３２は、図４に示すように、両側の塗工部３２Ｂが向き合うように未塗工部３２Ａにおいて負極集電体が概略Ｕの字状に折り曲げられている。具体的には、未塗工部３２Ａ及び塗工部３２Ｂの境界又は境界よりも若干内側を折り曲げ線として未塗工部３２Ａ及び塗工部３２Ｂが互いに直角となるように折り曲げられている。
さらに、負極板３２は、未塗工部３２Ａの一部が外側に折り曲げられることにより、電池ケース２の底面２Ｂに溶接接続される集電端子３２１が形成される。これにより、負極板３２の集電端子３２１が、電極群３から外側に延出する構成、つまり、電極群３に対して電池ケース２の中心軸から離れる方向に延出する構成とされる。具体的には、未塗工部３２Ａの一部に、所望の集電端子形状となるように切れ込み３２Ｃを入れて、その切れ込み３２Ｃ内部を外側に折り曲げることにより集電端子３２１が形成される。
この切れ込み３２Ｃは、図５に示すように、切れ込み始点ａ及び切れ込み終点ｂがともに未塗工部３２Ａ及び塗工部３２Ｂの境界に位置しており、その切れ込み始点ａ及び切れ込み終点ｂを結ぶ切れ込み線ｃが未塗工部３２Ａ内に形成されている。本実施形態では、所望の集電端子形状が矩形状をなすものであることから、切れ込み線ｃは、平面視において概略Ｕの字形状をなすものである。
そして、切れ込み３２Ｃ内部に形成された集電端子３２１は、未塗工部３２Ａ及び塗工部３２Ｂの境界又は境界よりも若干内側を折り曲げ線として、両側の塗工部３２Ｂの対向方向に沿って当該塗工部３２Ｂよりも外側に折り曲げられる。折り曲げられた状態において、未塗工部３２Ａの平面方向と集電端子３２１の平面方向とはほぼ同一方向であり、未塗工部３２Ａと集電端子３２１とは略同一平面内に位置する。これにより、負極板３２を電池ケース２内に収容した状態で、未塗工部３２Ａを電池ケース２の底面２Ｂに接触させることができるとともに、集電端子３２１を電池ケース２の底面２Ｂに接触させることができる。したがって、集電端子３２１を溶接する際に、負極板３２を電池ケース２内で安定させることができ、溶接作業を容易にすることができる。また、平面状の未塗工部３２Ａを電池ケース２の底面２Ｂに接触させるように配置することができ、電池ケース２内のスペースを有効に利用することができる。
なお、図５においては、平面視概略Ｕの字形状をなす切れ込み線ｃであるが、その他、平面視概略Ｕ字形状、Ｖ字形状、部分円弧形状、Ｗ字形状及びＴ字輪郭形状等とすることができる。また、切れ込み３２Ｃの他に、図６に示すように、所望の集電端子形状を形取る貫通孔３２Ｄを形成しても良い。このように貫通孔３２Ｄを形成することで、未塗工部３２Ａと切り取られた部分との間にスペースが形成されるので、集電端子形状に切り取られた部分を折り曲げる作業を容易にすることができる。
次にこのように構成した負極板３２の製造方法について簡単に説明する。
まず、図７に示すように、長尺形状をなす母材Ｘに対して、その長手方向に沿って中心部に直線状の未塗工領域Ｘ１を残して、その両側に負極活物質を塗工して塗工領域Ｘ２、Ｘ３を形成する。そして、負極板３２の展開状態と同一形状となるように切断していく。なお、図７において点線が切断線を示している。その後、切断された負極板３２の未塗工部３２Ａに切れ込み３２Ｃを形成し、負極板３２を概略Ｕの字状に折り曲げるとともに集電端子３２１を外側に折り曲げる。なお、切れ込み３２Ｃは負極板３２を切断する前に形成しても良い。
また、本実施形態の円筒形電池１００は、図１及び図２に示すように、電池ケース２に対して電極群３を固定するためのスペーサ６を有する。このスペーサ６は、電池ケース２の内側周面と電極群３の外側周面との間に介在して設けられ、電極群３を電池ケース２に固定する一対のスペーサ６１、６２である。この一対のスペーサ６１、６２は、電池ケース２の内側周面と電極群３の側面との間の空間に配置されて、電極群３をその積層方向Ｌから挟むように設けられている。
一対のスペーサ６１、６２は、アクリル樹脂やポリプロピレン樹脂、ナイロン樹脂等の樹脂製又はステンレス鋼等の金属製で、互いに同一形状をなすものである。
各スペーサ６１、６２は、中心軸方向Ｃに等断面形状をなすものであり、負極板３２における積層方向Ｌの外側面３２ａ、３２ｂ（図２参照）の略全体に接触するものである。また、各スペーサ６１、６２は、電池ケース２の内側周面に上下に亘って接触する。これにより、電極群３全体が一対のスペーサ６１、６２により均一に押圧されることになり充放電効率が向上する。
各スペーサ６１、６２において電池ケース２と接触する部分は、電池ケース２に加わる押圧力を分散させるために、電池ケース２の周方向所定範囲に亘って接触させるべく円弧形状とすることが考えられる（図２参照）。
次にこのように構成した円筒形電池１００の製造方法について図８を参照して簡単に説明する。
まず水酸化ニッケル電極である正極板３１の互いに対向する２つの側面にセパレータ３３を設ける。なお、本実施形態では、セパレータ３３が袋状であり、この袋状セパレータ３３に正極板３１を収容することで、正極板３１の４つの側面にセパレータ３３が設けられることになる。そして、負極板３２を、上述したように概略Ｕの字形状に折り曲げて、両側の塗工部３２Ｂの間に正極板３１及びセパレータ３３を挟み込むように収容して積層する。そして、このように積層して構成された電極群３を電池ケース２内に配置して、負極板３２の集電端子３２１を電池ケース２の底面２Ｂに溶接して接続する。その後、電極群３を積層方向Ｌから一対のスペーサ６１、６２で挟み込み、電池ケース２内に電解液を注液する。そして正極板３１の集電端子３１１を直接又は集電板（不図示）を介して封口体５の裏面に接続するとともに、当該封口体５を絶縁体４を介して電池ケース２の上部開口にかしめ等により固定する。
＜第１実施形態の効果＞
このように構成した第１実施形態に係る円筒形電池１００によれば、直線状の未塗工部３２Ａを挟んで両側に塗工部３２Ｂを形成して、未塗工部３２Ａで折り曲げるとともに、未塗工部３２Ａの一部から外側に折り曲げて集電端子３２１が形成されているので、共通の集電端子３２１により２つの塗工部３２Ｂが集電されるので、集電効率のばらつきを抑えて集電効率を向上させることができる。また、未塗工部３２Ａが直線状をなすことから、負極板３２の製造段階において、負極集電体に負極活物質をストライプ塗工することができ、負極板３２の生産効率を向上させることができる。
また、正極板３１及び負極板３２をセパレータ３３を介して積層した電極群３を電池ケース２内に収容することから、電極群３の巻きずれ及び巻きずれに付随する種々の問題の無い電池を提供することができる。また、円筒状の電池ケース２であることから、内部圧力の上昇に対して強度的に強くすることができる。さらに、スペーサ６１、６２を用いて電極群３を電池ケース２内で押圧して固定しているので、電池ケース２に対する電極群３のがたつきを防止することができ、正極板３１及び負極板３２の活物質の脱落を抑制して充放電性能の劣化を防ぐだけでなく、充放電性能を向上させることができる。
＜第１実施形態に関する変形例＞
なお、本発明は前記実施形態に限られるものではない。例えば、前記第１実施形態の集電端子は、塗工部及び未塗工部の境界を折り曲げ線として当該塗工部よりも外側に折り曲げられるものであったが、折り曲げ線が塗工部及び未塗工部の境界でなくても良い。また、図９に示すように、集電端子３２１が、塗工部３２Ｂの対向する方向とは直交する方向（折り曲げ線に沿った方向）に延出するように構成しても良い。この場合は、集電端子３２１の長さの選択の自由度を増すことができる。
また、図１０に示すように、折り曲げられた両側の塗工部３２Ｂの一方又は両方において、負極集電体の外側に塗工された負極活物質の厚みが、負極集電体の内側に塗工された負極活物質の厚みよりも小さくなるように構成しても良い。つまり、折り曲げられた両側の塗工部３２Ｂの一方又は両方において、負極集電体の外側に塗工された負極活物質の塗工量が、負極集電体の内側に塗工された負極活物質の塗工量よりも少なくなるように構成しても良い。なお、図１０においては、折り曲げられた両側の塗工部の両方において、負極集電体の外側に塗工された負極活物質の塗工量が、負極集電体の内側に塗工された負極活物質の塗工量よりも小さい場合を示している。
これならば、電池性能を確保しつつ、活物質の使用量を削減することができる。また、負極集電体の外側部分の負極活物質を内側部分の負極活物質に移動させることで、実質のＮＰ比を上げることで充放電サイクル性能を改良することができる。さらに、負極集電体の外側に塗工された負極活物質の厚み（塗工量）を、負極集電体の内側に塗工された負極活物質の厚み（塗工量）よりも小さくすることで、図１１に示すように、前記第１実施形態に比べて、外側に延出する集電端子３２１を長くすることができ、溶接を容易にすることができる。
また、負極板の形状としては、直線状の未塗工部内に含まれる折り曲げ線により、概略Ｖ字状や概略Ｕ字状に折り曲げて構成しても良い。さらに，正極と対向する負極の面積を大きくすること，または，撥水剤を負極表面に塗布することにより，充電末期の酸素ガス吸収能を向上させることができる。
さらに、前記実施形態では未塗工部から１つの集電端子を外側に延出するように構成しているが、複数の集電端子を外側に延出するように構成しても良い。
また、正極板の構成を、負極板３２と同様に、平板状をなす正極集電体に正極活物質を塗布したものとしても良い。さらに、正極板を前記実施形態の負極板の構成と同様の構成としても良い。
各スペーサ６１、６２は前記第１実施形態に限られず、図１２及び図１３に示すように、電極群３の負極板３２の集電端子３２１を電池ケース２の底面２Ｂに溶接するための溶接棒が挿入される上下（中心軸方向Ｃ）に連通した空間Ｓを形成するものであっても良い。この空間Ｓは、電池ケース２の底面２Ｂから電池ケース２の上部開口に亘って連通している。具体的にスペーサ６１、６２は、溶接棒が挿入される上下に連通した挿入孔６Ｈを有する。この挿入孔６Ｈの形状は、溶接棒を挿入して溶接が可能であれば良く、円形に限られず、多角形であっても良いし、楕円形であっても良い。挿入孔６Ｈを設ける位置は、スペーサ６１、６２で電極群３を固定した状態において、負極板３２の集電端子３２１が挿入孔６Ｈ内となる位置であり、負極板３２の集電端子３２１の位置により応じて決定される。
これならば、スペーサ６１、６２に挿入孔６Ｈを形成しているので、電池ケース２に電極群３及びスペーサ６１、６２を挿入した後に負極板３２の集電端子３２１を溶接することができる。負極板３２の集電端子３２１を溶接した後でスペーサ６１、６２を挿入する場合には、電極群３の位置がスペーサ６１、６２を挿入する前と後でずれる恐れがあり、溶接部位が断裂又は破損することが懸念されるが、このようにスペーサ６１、６２を挿入後に溶接することにより、この問題が生じることが無い。
スペーサ６１、６２に設けた挿入孔６Ｈによって溶接スペースを確保するものの他、図１４に示すように、スペーサ６１、６２に挿入孔６Ｈを設けることなくスペーサ６１、６２の外観形状により溶接スペースを形成しても良い。具体的には、側面に凹部６Ｍを有する中心軸方向Ｃに等断面形状をなすものとすることが考えられる。図１４においては、電極群３の積層方向最外側の面に接触する電極接触部６Ａと、電池ケース２の内側周面に接触するケース接触部６Ｂと、それらの間に形成された凹部６Ｍとを有するものである。このようなものであっても、スペーサ６１、６２を挿入した後にスペーサ６１、６２の凹部６Ｍにより形成される溶接スペースによって負極板３２の集電端子３２１を電池ケース２の底面２Ｂに溶接することができる。
また、スペーサ６１、６２は、中心軸方向Ｃに等断面形状をなすものの他、図１５に示すように、中心軸方向Ｃに沿って間欠的に複数のケース接触部６Ｂを有し、側面視において概略くし歯形状をなすものであっても良い。このように構成することで、スペーサ６１、６２の材料の使用量を削減することができ、コストを削減にすることができる。電解液の注入を容易にすることができる。
さらに、図１６に示すように、図１４に示すスペーサ６１、６２（以下、第１のスペーサ）又は図１５に示すスペーサ６１、６２（以下、第２のスペーサ）において、電極接触部６Ａとケース接触部６Ｂとの連結部である角部の全部又は一部に、湾曲したＲ形状部Ｒ１、Ｒ２を形成することが望ましい。これにより、連結部の機械的強度を増すことができる。なお、第１のスペーサ６１、６２においては、電極接触部６Ａとケース接触部６Ｂとから形成される長手方向に沿った２つの角部にＲ形状部Ｒ１を設ける。第２のスペーサ６１、６２においては、電極接触部６Ａと各ケース接触部６Ｂとから形成される長手方向に沿った２つの角部Ｒ１及び短手方向に沿った少なくとも１つの角部にＲ形状部Ｒ２を設ける。
また、電池ケース２の機械的強度が十分に確保できる場合には、図１７に示すように、スペーサ６１、６２が角形状で電池ケース２と接触する部分が辺あっても良い。ここで、電池ケース２とスペーサ６１、６２とが少なくとも４辺で接触することが好ましい。図１８に示すように４辺で接触する構造であれば、スペーサ６１、６２と電池ケース２との間の空間を大きくすることができ、電解液量の増大及び内圧上昇の低減に寄与する。さらに、電池ケース２とスペーサ６１、６２とが少なくとも６辺で接触することが好ましい。６辺で接触することにより、電池ケース２の形状をほぼ真円に保つことができる。電池ケース２の形状が変形し楕円になると、封口時の不良が起こる虞がある。ここでいう辺とは、中心軸方向に平行な辺である。なお、図１７のスペーサ６１、６２は、断面において底辺が負極板３２と接触する二等辺三角形である。このように電池ケース２と接触する部分が辺であれば、スペーサ６１、６２と電池ケース２との間の空間を大きくすることができ、電解液量の増大及び内圧上昇の低減に寄与する。
＜第２実施形態＞
次に本発明に係る円筒形電池の第２実施形態について図面を参照して説明する。なお、前記第１実施形態に対応する部材には同一の符号を付している。
第２実施形態に係る円筒形電池１００は、前記第１実施形態等とは、負極板３２の構成が異なり、また、当該負極板３２の集電端子３２１と電池ケース２との電気的接続方法が異なる。
具体的に負極板３２は、図１９及び図２０に示すように、負極活物質を保持しない直線状の活物質非保持部（未塗工部）３２Ａと、この活物質非保持部３２Ａを挟んで両側に形成され、負極活物質を保持する活物質保持部（塗工部）３２Ｂとを有する。活物質非保持部３２Ａは、負極集電体の中心線Ｈを含むように左右対称に形成されており、活物質保持部３２Ｂは、活物質非保持部３２Ａに対して左右対称である（図２０参照）。
そして、負極板３２は、図１９に示すように、両側の活物質保持部３２Ｂが向き合うように活物質非保持部３２Ａにおいて負極集電体が概略Ｕの字状に折り曲げられている。具体的には、活物質非保持部３２Ａ及び活物質保持部３２Ｂの境界又は境界よりも若干内側を折り曲げ線として活物質非保持部３２Ａ及び活物質保持部３２Ｂが互いに直角となるように折り曲げられている。
さらに、負極板３２は、活物質非保持部３２Ａの一部が外側に折り曲げられることにより、電池ケース２の内面に接触する集電端子３２１が形成される。具体的には、図２０に示すように、活物質非保持部３２Ａの一部に、所望の集電端子形状となるように切れ込み３２Ｃを入れて、その切れ込み３２Ｃ内部を外側に折り曲げることにより集電端子３２１が形成される。
この切れ込み３２Ｃは、切れ込み始点ａ及び切れ込み終点ｂがともに活物質非保持部３２Ａの側辺部側に位置しており、その切れ込み始点ａ及び切れ込み終点ｂを結ぶ切れ込み線ｃが活物質非保持部３２Ａ内に形成されている。本実施形態では、所望の集電端子形状が矩形状をなすものであることから、切れ込み線ｃは、平面視において概略Ｕの字状をなすものである。
そして、切れ込み３２Ｃ内部に形成された集電端子３２１は、切れ込み３２Ｃにより折り曲げられて、活物質非保持部３２Ａの側辺部から傾斜して外側に折り曲げられる。折り曲げられた状態において、活物質非保持部３２Ａの平面方向と集電端子３２１の平面方向とはほぼ同一方向であり、活物質非保持部３２Ａと集電端子３２１とは略同一平面内に位置する。これにより、負極板３２を電池ケース２内に収容した状態で、活物質非保持部３２Ａを電池ケース２の底面２Ｂに接触させることができるとともに、集電端子３２１を電池ケース２の底面２Ｂに接触させることができる。また、平面状の活物質非保持部３２Ａを電池ケース２の底面２Ｂに接触させるように配置することができ、電池ケース２内のスペースを有効に利用することができる。
ここで本実施形態では、集電端子３２１が活物質非保持部３２Ａの側辺部から傾斜して延びる構成として、切れ込み始点ａにおける側辺からの距離と、切れ込み終点ｂにおける側辺からの距離とが互いに異なるようにされている。図２０においては、切れ込み始点ａの側辺からの距離が、切れ込み終点ｂの側辺からの距離よりも短くされており、これにより、切れ込み始点ａ及び切れ込み終点ｂとを結ぶ折り曲げ線ｄが側辺に対して傾斜することから、切れ込み内部を切れ込み始点ａ及び切れ込み終点ｂに基づいて、切れ込み３２Ｃ内部を外側に折り曲げることにより、集電端子３２１が活物質非保持部３２Ａの側辺に対して傾斜して外側に延びる。
このように構成した負極板３２の製造方法は次の通りである。まず、上述の図７に示すように、長尺形状をなす母材Ｘに対して、その長手方向に沿って中心部に直線状の未塗工領域Ｘ１を残して、その両側に負極活物質を塗工して塗工領域Ｘ２、Ｘ３を形成する。そして、負極板３２の展開状態と同一形状となるように切断していく。なお、図７において点線が切断線を示している。その後、切断された負極板３２の未塗工部３２Ａに切れ込み３２Ｃを形成し、負極板３２を概略Ｕの字状に折り曲げるとともに集電端子３２１を外側に折り曲げる。なお、切れ込み３２Ｃは負極板３２を切断する前に形成しても良い。
しかして本実施形態の円筒形電池１００では、図２１〜図２３に示すように、負極板３２の集電端子３２１をスペーサ６により、電池ケース２の底面２Ｂ及び内側周面２Ａの両方に押圧接触させている。
具体的に、負極板３２における活物質非保持部３２Ａの側辺部から傾斜して延びる集電端子３２１は、スペーサ６１の外側面（図２２においては、電極接触部６Ａの外側角部６Ａｘ）により電池ケース２の内側周面２Ａに押圧されて接触する。また、この集電端子３２１は、スペーサ６１の下面（図２１及び図２３においては電極接触部６Ａの下面６Ａｙ）により電池ケース２の底面２Ｂに押圧されて接触する。
＜第２実施形態の効果＞
このように構成した第２実施形態に係るアルカリ蓄電池１００によれば、負極板３２の集電端子３２１が、電池ケース２の底面２Ｂ及び内側周面２Ａに溶接されることなく接触し、スペーサ６１により底面２Ｂ及び内側周面２Ａに押圧されているので、集電端子３２１を電池ケース２に溶接する作業を不要にし、スペーサ６１、６２を電池ケース２に挿入するだけで、集電端子３２１と電池ケース２とを接触させることができるので、製造工数を削減することができる。また、集電端子３２１がスペーサ６１により電池ケース２に押圧されていることから、集電端子３２１と電池ケース２との電気的な接続を良好に保つことができるとともに、集電端子３２１と電池ケース２との間の抵抗を可及的に小さくすることができる。
＜第２実施形態に関する変形例＞
なお、本発明は前記第２実施形態に限られるものではない。例えば、前記第２実施形態では、負極板３２の集電端子３２１を一体形成したものであったが、負極板３２に別部品の集電端子を溶接して一体化するものであっても良い。
＜第３実施形態＞
次に本発明に係る円筒形電池の第３実施形態について図面を参照して説明する。なお、前記各実施形態に対応する部材には同一の符号を付している。
第３実施形態に係る円筒形電池１００は、前記第各実施形態等とは、電極群３の構成及びスペーサ６（第１のスペーサ６１及び第２のスペーサ６２）の構成が異なる。
具体的に電極群３は、特に図２４に示すように、１つの正極板３１を、セパレータ３３を介して正極板３１の互いに対向する２つの側面３１ａ、３１ｂを負極板３２で挟むように積層した１又は複数の極板ユニット３Ｕを用いて構成されている。具体的に負極板３２は、概略Ｕ字状に折り曲げられてＵ字状極板とされたものであり、その互いに対向する平板部３２ｍ、３２ｎが正極板３１を挟むように、例えば概略Ｕの字状となるように折り曲げられている。このような極板ユニット３Ｕを積層してなる電極群３において、積層方向Ｌの最外側両面にはそれぞれ負極板３２が位置する。また、隣接する極板ユニット３Ｕ同士は、負極板３２の平板部３２ｍ、３２ｎが面接触することにより電気的に導通する。これにより、１つの極板ユニット３Ｕから出る集電端子３２１を溶接することで、その他の極板ユニット３Ｕの負極板３２が電池ケース２の底面２Ｂに電気的に接続されることになる。ここで１つの極板ユニット３Ｕの負極板３２に形成される集電端子３２１は、負極板３２の幅方向中央部から積層方向外側に延出しており（図２５参照）、概略Ｕの字状をなす負極板３２の底面部（平板部３２ｍと平板部３２ｎとの連結部）の一部が外側に折り曲げられることにより形成される。具体的には、底面部の一部に、所望の集電端子形状となるように切り込みを入れて、その切り込み内部を外側に折り曲げることにより集電端子３２１が形成される。
第１のスペーサ６１は、電極群３の積層方向Ｌの最外面（具体的には負極板３２の外側面３２ａ）の略全体に接触する接触面を一方面６１ａに有する平板状の電極接触部６１Ａと、この電極接触部６１Ａの他方面６１ｂから延出して電池ケース２の内側周面２Ａに接触するケース接触部６１Ｂとを有するものであり、中心軸方向Ｃから見て概略Ｔ字形状の同断面形状をなすものである。また、ケース接触部６１Ｂは電池ケース２の内側周面２Ａに上下に亘って接触する。
第２のスペーサ６２は、電極群３の積層方向Ｌの最外面（具体的には負極板３２の外側面３２ｂ）の略全体に接触する接触面を一方面６２ａに有する平板状の電極接触部６２Ａと、この電極接触部６２Ａの他方面６２ｂから延出して電池ケース２の内側周面２Ａに接触するケース接触部６２Ｂとを有するものであり、中心軸方向Ｃから見て概略Ｔ字形状の同断面形状をなすものである。また、ケース接触部６２Ｂは電池ケース２の内側周面２Ａに上下に亘って接触する。このように第１のスペーサ６１及び第２のスペーサ６２のケース接触部６１Ｂ、６２Ｂが内側周面２Ａの上下に亘って接触しているので、電極群３全体が一対のスペーサ６１、６２により均一に押圧されることになり充放電効率が向上する。
そしてこれら第１のスペーサ６１及び第２のスペーサ６２は、図２５に示すように、電池ケース２に配置された状態において、電池ケース２の中心軸方向Ｃから見て電極群３に対して非対称形状となるように構成されている。
具体的には、第１のスペーサ６１における電極接触部６１Ａからのケース接触部６１Ｂの延出位置と、第２のスペーサ６２における電極接触部６２Ａからのケース接触部６２Ｂの延出位置とが、電極群３に対して非対称位置となるように構成されている。本実施形態では、第１のスペーサ６１のケース接触部６１Ｂは電極接触部６１Ａの中央部から延出しており、第１のスペーサ６１は、ケース接触部６１Ｂに対して上下対称形状である。一方、第２のスペーサ６２のケース接触部６２Ｂは電極接触部６２Ａの中央部から端部側にずれた部分から延出しており、第２のスペーサ６２は、ケース接触部６２Ｂに対して上下非対称形状である。上記の通り、各スペーサ６１、６２のケース接触部６１Ｂ、６２Ｂの延出位置が異なることから、第１のスペーサ６１のケース接触部６１Ｂの長さ寸法が、第２のスペーサ６２のケース接触部６２Ｂの長さ寸法よりも大きい構成となる。
そして、電極群３の負極板３２の１つの集電端子３２１は、電池ケース２の底面２Ｂにおいて第２のスペーサ６２側に延出している。これにより、電池ケース２に電極群３及び第１のスペーサ６１及び第２のスペーサ６２を配置した状態で、ケース接触部６２Ｂが中央部からずれている第２のスペーサ６２を見ることによって、集電端子３２１の位置を容易に判別することができる。つまり、第１のスペーサ６１及び第２のスペーサ６２に対する集電端子３２１の延出側を決定することによって、集電端子３２１の位置を容易に判別することができるようになる。
また、この集電端子３２１は、第２のスペーサ６２と電池ケース２の内側周面２Ａとの間に形成される空間において、ケース接触部６２Ｂにより仕切られる２つの空間Ｓ１、Ｓ２のうち、大きい方の空間Ｓ２内に位置するように構成されている。このように負極板３２の集電端子３２１が大きい方の空間Ｓ２内に位置することから、大きい空間Ｓ２を見ることによって集電端子３２１の位置を容易に判断することができるとともに、集電端子３２１を電池ケース２の底面２Ｂに溶接する作業の作業性を向上させることができる。
＜第３実施形態の効果＞
このように構成した第３実施形態に係るアルカリ蓄電池１００によれば、一対のスペーサ６１、６２が電池ケース２の中心軸方向Ｃから見て電極群３に対して非対称形状であるので、電池ケース２に電極群３及び一対のスペーサ６１、６２を配置した状態で、非対称形状のスペーサ６１、６２を基準にして電池ケース２に溶接すべき集電端子３２１の位置（溶接箇所）を判別し易くすることができる。これにより、溶接作業の作業性を向上させることができるとともに、電池１００の生産性を向上させることができる。
＜第３実施形態に関する変形例＞
なお、本発明は前記第３実施形態に限られるものではない。例えば、前記実施形態では一対のスペーサ６１、６２がいずれも概略Ｔ字形状をなすものであったが、その他、図２６に示すように、第１のスペーサ６１のケース接触部６１Ｂの数と第２のスペーサ６２のケース接触部６２Ｂの数とが互いに異なるように構成しても良い。図２６においては第１のスペーサ６１のケース接触部６１Ｂが１つであり、第２のスペーサ６２のケース接触部６２Ｂが２つの場合を示している。そして、第２のスペーサ６２のケース接触部６２Ｂは、電極接触部６２Ａの中央部を挟んで幅方向において対称位置に設けられている。つまり、２つのケース接触部６２Ｂは同一の長さ寸法を有する。このような構成において、負極板３２の集電端子３２１は２つのケース接触部６２Ｂの間に位置することになり、２つのケース接触部６２Ｂの間を見ることによって集電端子３２１の位置を容易に判別することができる。
また、前記第１のスペーサ及び第２のスペーサがそれぞれ複数のケース接触部を有する場合には、各スペーサの少なくとも１つのケース接触部の延出位置が互いに異なるようにして非対称形状とされていても良い。
さらに、第１のスペーサ６１及び第２のスペーサ６２が、前記実施形態のように電極接触部及びケース接触部からなるものの他、電極群３と電池ケース２の内側周面２Ａとの空間を埋める形状であれば良く、例えば、図２７に示すように、第１のスペーサ６１又は第２のスペーサ６２の少なくとも一方が、断面において底辺が負極板と接触する二等辺三角形の三角柱形状であっても良い。その他、電池ケースの内側周面に周方向所定範囲に亘って接触する円弧形状を有するものであっても良い。
加えて、前記実施形態では、複数（具体的には２つ）の極板ユニットのうち１つの極板ユニットのみ負極板の集電端子を有するように構成されているが、それぞれの極板ユニットが負極板の集電端子を有するように構成しても構わない。
また、前記実施形態の電極群は、その積層方向が電池ケースの中心軸方向と直交するように、電池ケース内に配置されるものであったが、積層方向が電池ケースの中心軸方向と同一となるように配置するものであっても良い。
さらに、前記実施形態では、負極板を概略Ｕ字状極板として構成しているが、負極板を平板状極板としても良い。また、正極板を概略Ｕ字状極板として構成し、当該正極板の間に負極板を挟むように構成しても良いし、正極板及び負極板を概略Ｕ字状極板としてそれらの極板が噛み合うように積層しても良い。
＜第４実施形態＞
次に本発明に係る円筒形電池の第４実施形態について図面を参照して説明する。なお、前記各実施形態に対応する部材には同一の符号を付している。
第４実施形態に係る円筒形電池１００は、前記第１〜第３実施形態とは一対のスペーサ６（第１のスペーサ６１及び第２のスペーサ６２）の構成が異なる。
具体的に一対のスペーサ６１、６２は、電極群３を電池ケース２の中心位置Ｈ１から偏心した位置に固定するものである。つまり、図２８に示すように、電池ケース２に固定された電極群３の平面視における（中心軸方向Ｃから見た）中心位置（重心位置）Ｈ２は、電池ケース２の中心位置Ｈ１と異なる位置となる。これにより、円筒形電池１００全体の重心位置（不図示）は、電池ケース２の中心位置Ｈ１とは異なる位置となる。
そして、一対のスペーサ６１、６２は、電池ケース２の中心軸方向Ｃから見て電極群３に対して非対称形状をなすものであり、各スペーサ６１、６２は、電極群３の積層方向Ｌの最外面に接触する平面状の電極接触面６ｘと、当該電極接触面６ｘの幅方向両端に連続して設けられて電池ケース２の内側周面２Ａに接触する概略円弧状をなすケース接触面６ｙとを有する断面概略半円形状の等断面形状をなすものである。そして、ケース接触面６ｙは、電池ケース２の内側周面２Ａに上下に亘って接触する。このように第１のスペーサ６１及び第２のスペーサ６２のケース接触面６ｙが内側周面２Ａの上下に亘って接触しているので、電極群３全体が一対のスペーサ６１、６２により均一に押圧されることになり充放電効率が向上する。
また、第１のスペーサ６１及び第２のスペーサ６２は互いに非対称形状であることから、中心軸方向Ｃに直交する断面において、電極接触面６ｘ及びケース接触面６ｙにより囲まれる輪郭断面積は、第１のスペーサ６１及び第２のスペーサ６２とで互いに異なる。本実施形態では、第２のスペーサ６２の輪郭断面積が大きくなるように構成されている。つまり、電極群３の中心位置Ｈ２は、電池ケース２の中心位置Ｈ１に対して第１のスペーサ６１側に偏心した位置となる。
さらに、本実施形態では、輪郭断面積の大きい第２のスペーサ６２に、負極板３２の集電端子３２１を電池ケース２の底面２Ｂに溶接するための溶接棒が挿入される溶接孔６２ｈが形成されている。なお、溶接孔６２ｈは、図２８のように円形状の他、楕円形状や矩形状等、溶接棒が挿入できる形状及び大きさであれば特に限定されない。
上記の円筒形電池１００を電槽化成する際には、図２９に示すように、円筒形電池１００を横倒しにして行う。横倒しにされた円筒形電池１００は、その重心位置が電池ケース２の中心位置Ｈ１から偏心していることから転がり、比重の大きい電極群３の中心位置Ｈ２が前記中心位置Ｈ１の鉛直下側に位置した状態で止まる。これにより、電極群３と電解液との接触面積を大きくして、電極群３への電解液の浸透を促進することができる。
＜第４実施形態の効果＞
このように構成した第４実施形態に係るアルカリ蓄電池１００によれば、対のスペーサ６１、６２が電極群３を電池ケース２の中心位置Ｈ１から偏心した位置に固定するので、円筒形電池１００を倒した状態において比重の大きい電極群３の中心位置Ｈ２が電池ケース２の中心位置Ｈ１よりも鉛直下側に位置することになり、電解液と電極群３との接触面積を大きくすることができる。これにより、電槽化成時における電極群３内部への電解液の浸透を容易にすることができる。
＜第４実施形態に関する変形例＞
例えば、スペーサ形状は前記第４実施形態に限られず、図３０に示すように、第２のスペーサ６２が溶接孔６２ｈを有さないものであっても良い。この場合には、負極板３２の集電端子３２１は、スペーサ６１、６２を電池ケース２に配置する前に溶接するか、或いは、溶接することなく、第２のスペーサ６２の下面により電池ケース２の底面２Ｂに押圧接触させることが考えられる。
また、前記第４実施形態のスペーサ６１、６２は、平面状の電極接触面６ｘ及び円弧状のケース接触面６ｙからなる断面概略半円形状をなすものであったが、その他、前記電極接触面６ｘ及びケース接触面６ｙを有する形状であり、電極群３を電池ケース２の中心位置Ｈ１から偏心した位置に固定するものであれば種々の形状とすることができる。
また、図３１に示すように、各スペーサ６１、６２が、電極群３の積層方向Ｌの最外面（具体的には負極板３２の外側面３２ａ）の略全体に接触する接触面を一方面６ａに有する平板状の電極接触部６Ａと、この電極接触部６Ａの他方面６ｂから延出して電池ケース２の内側周面２Ａに接触するケース接触部６Ｂとを有するものとしても良い。そして、電極群３を電池ケース２の中心位置Ｈ１に対して偏心した位置に固定するために、各スペーサ６１、６２におけるケース接触部６Ｂの長さが互いに異なるように構成することが考えられる。このようにスペーサ６１、６２を構成することで、電極接触部６Ａとケース接触部６Ｂとの間に形成される凹部が溶接スペースとなり、当該溶接スペースにより負極板３２の集電端子３２１を電池ケース２の底面２Ｂに溶接することができる。このとき、各スペーサ６１、６２のケース接触部６Ｂの長さが互いに異なるので、例えばケース接触部６Ｂの長いスペーサ６２側に集電端子３２１を延出させることで、一見して集電端子３２１の位置の判定が容易となり、生産性を向上させることもできる。
さらに、前記第４実施形態では、複数（具体的には２つ）の極板ユニットのうち１つの極板ユニットのみ負極板の集電端子を有するように構成されているが、それぞれの極板ユニットが負極板の集電端子を有するように構成しても構わない。
本発明は、アルカリ蓄電池の他、リチウムイオン二次電池等の二次電池に適用することも可能であり、又は一次電池に適用しても良い。
その他、本発明は前記各実施形態に限られず、その趣旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能であるのは言うまでもない。また、前記各実施形態の構成を任意に組み合わせても良い。
本発明により、円筒状をなす電池ケースに当該電池ケースよりも小さい電極群を収容したものにおいて、それら電池ケース及び電極群の構成を有効活用して、電極群の一方の電極と電池ケースとの接触を確実にすることができる。

Claims (22)

  1. 円筒状をなす電池ケースと、正極、負極及びセパレータを含む電極群とを有し、
    前記電極群と前記電池ケースとの間に上下に連通した空間が形成され、
    前記正極又は前記負極の一方の集電端子が、前記電極群に対して前記電池ケースの中心軸から離れる方向に延出しており、前記電池ケースの底面に接触している円筒形電池。
  2. 前記正極又は前記負極の一方が集電体に活物質を塗工して構成される電極板であって、
    活物質が塗工されない直線状の未塗工部と、当該未塗工部を挟んで両側に形成され、活物質が塗工される塗工部とを有し、
    前記両側の塗工部が向き合うように前記未塗工部で前記集電体が折り曲げられているとともに、前記未塗工部の一部を外側に折り曲げて集電端子が形成される請求項１記載の円筒形電池。
  3. 前記未塗工部の一部に切れ込みを形成し、その切れ込み内部を外側に折り曲げることにより前記集電端子が形成されている請求項２記載の円筒形電池。
  4. 前記未塗工部の一部が、前記塗工部及び前記未塗工部の境界又はこの境界よりも内側を折り曲げ線として、前記塗工部の一方よりも外側に折り曲げられる請求項２記載の円筒形電池。
  5. 折り曲げられて形成された集電端子と前記未塗工部とが略同一平面内に位置する請求項２記載の円筒形電池。
  6. 折り曲げられた前記両側の塗工部の少なくとも一方において、前記集電体の外側に塗工された活物質の厚みが、前記集電体の内側に塗工された活物質の厚みよりも小さい請求項２記載の円筒形電池。
  7. 折り曲げられた前記両側の塗工部の両方において、前記集電体の外側に塗工された活物質の塗工量が、前記集電体の内側に塗工された活物質の塗工量よりも少ない請求項６記載の円筒形電池。
  8. 前記集電端子が、電池ケースの底面に溶接されるものである請求項１記載の円筒形電池。
  9. 前記未塗工部が前記電池ケースの底面側に位置するように収容されている請求項２記載の円筒形電池。
  10. 前記集電端子が、前記電池ケースの底面及び内側周面に接触している請求項１記載の円筒形電池。
  11. 前記円筒形電池が、前記電極群を前記電池ケースの底面又は内側周面に溶接するための溶接棒が挿入される上下に連通した空間を備えるものである請求項１記載の円筒形電池。
  12. 前記円筒形電池が、前記電極群を前記電池ケースに固定するスペーサを有し、前記スペーサが、前記上下に連通した空間を形成するものである請求項１記載の円筒形電池。
  13. 前記スペーサが、前記電池ケースの内側周面と前記一対の外側面それぞれとの間に設けられた対をなすものであり、
    前記対をなすスペーサが、前記電池ケースの中心軸方向から見て前記電極群に対して非対称形状である請求項１２記載の円筒形電池。
  14. 前記電極群における正極又は負極の集電端子が１つであり、前記電池ケースの底面に溶接される前記集電端子の溶接箇所が１箇所である請求項１３記載の円筒形電池。
  15. 前記各スペーサが、前記電極群に接触する接触面を一方面に有する平板状の電極接触部と、前記電極接触部の他方面から延出して前記電池ケースの内側周面に接触するケース接触部とを有し、
    前記各スペーサにおけるケース接触部の電極接触部からの延出位置が、前記電極群に対して非対称位置とされている請求項１３記載の円筒形電池。
  16. 前記ケース接触部の前記電極接触部からの延出位置が、前記電極接触面の幅方向中央から離れている請求項１５記載の円筒形電池。
  17. 前記負極の集電端子が、前記電池ケースの底面に溶接されるものであり、
    前記負極の集電端子が、前記電極群の側面及び前記電池ケースの内側周面の間に形成される空間において、前記ケース接触部により仕切られた空間において大きい空間内に位置している請求項１５記載の円筒形電池。
  18. 前記各スペーサが、前記電極群に接触する接触面を一方面に有する平板状の電極接触部と、前記電極接触部の他方面から延出して前記電池ケースの内側周面に接触するケース接触部とを有し、
    一方のスペーサのケース接触部の数と他方のスペーサのケース接触部の数とが互いに異なる請求項１３記載の円筒形電池。
  19. スペーサが、前記電極群を前記電池ケースの中心位置から偏心した位置に固定するものである請求項１記載の円筒形電池。
  20. 前記スペーサが、前記電極群を挟むように設けられた一対のスペーサであり、
    前記一対のスペーサが、前記電池ケースの中心軸方向から見て前記電極群に対して非対称形状である請求項１９記載の円筒形電池。
  21. 前記各スペーサの前記中心軸方向に直交する断面積が互いに異なる請求項２０記載の円筒形電池。
  22. 前記電極群の一方の電極の集電端子が前記電池ケースの底面に溶接されるものであり、
    前記一対のスペーサのうち、前記中心軸方向に直交する断面積が大きいスペーサに前記集電端子を前記電池ケースに溶接するための溶接棒が挿入される溶接孔が形成されている請求項２１記載の円筒形電池。
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