(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
正極板と負極板とをセパレータを介して交互に積層して極板群とし、この極板群の両端部に負極板を配置して角型の金属外装缶に挿入してなる角型アルカリ蓄電池であって、
前記両端部に配置される負極板に対向する正極板の放電容量を他の正極板の放電容量の１３０〜１６０％としたことを特徴とする角型アルカリ蓄電池。
【請求項２】
正極板と負極板とをセパレータを介して交互に積層して極板群とし、この極板群の両端部に負極板を配置して角型の金属外装缶に挿入してなる角型アルカリ蓄電池であって、  
前記両端部に配置される負極板に対向する正極板の厚みを他の正極板の厚みと同等にするとともに、前記両端部に配置される負極板に対向する正極板の活物質密度を他の正極板の活物質密度の１３０〜１６０％として、前記両端部に配置される負極板に対向する正極板の放電容量を他の正極板の放電容量の１３０〜１６０％としたことを特徴とする角型アルカリ蓄電池。
【請求項３】
正極板と負極板とをセパレータを介して交互に積層して極板群とし、この極板群の両端部に負極板を配置して角型の金属外装缶に挿入してなる角型アルカリ蓄電池であって、  
前記両端部に配置される負極板に対向する正極板の活物質密度を他の正極板の活物質密度と同等にするとともに、前記両端部に配置される負極板に対向する正極板の厚みを他の正極板の厚みの１３０〜１６０％として、前記両端部に配置される負極板に対向する正極板の放電容量を他の正極板の放電容量の１３０〜１６０％としたことを特徴とする角型アルカリ蓄電池。
【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−水素蓄電池、ニッケル−カドミウム蓄電池、ニッケル−亜鉛蓄電池などの角型アルカリ蓄電池に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、円筒型の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のアルカリ蓄電池が開発されるようになった。一般に、アルカリ蓄電池においては、負極板の充放電容量に較べて正極板の充放電容量が少なくなるようにして、充放電が正極制限となるように設計されている。この場合、正極板の充放電利用効率を高めるため、負極板が正極板を取り囲む構造が採用されている。
【０００３】
一方、角型の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する構造としている。このとき負極板が正極板を取り囲む構造とするならば、積層構造の最外側（積層構造の両端部）には負極板が配置される構造となるため、負極板は両側が正極板に対向するものと、片面のみが正極板に対向するもの（積層構造の両端部に配置されるもの、以下端部負極板という）の２種類が存在することとなる。
【０００４】
上記のような構造とした角型アルカリ蓄電池においては、端部負極板の容量は対向する正極板の容量に対して相対的に大きくなるため、充電時に電池内での電流分布が不均一になるとともに、この不均一な電流分布に起因して電池内でのガス吸収性能が悪化して、電池内圧が上昇するという問題を生じた。
【０００５】
ところで、アルカリ蓄電池内での発生ガスの吸収は以下に説明する原理に基づいて行われる。即ち、充電終期には満充電状態になった正極板より酸素ガスが発生し、電池内圧が上昇する。この酸素ガスは負極板によって吸収され、負極板での充電生成物が放電生成物に変化する。電池の内圧が上昇するに伴いガス吸収反応の速度も上昇する。電池内圧が充分上昇してガス発生反応とガス吸収反応がバランスすると、電池内は平衡ガス圧に保たれ、負極の充電はそれ以上進行しなくなる。
【０００６】
ここで、電池内での電流分布が不均一になるとガス吸収反応も不均一になるため、電池内に圧力勾配が生じて平衡ガス圧が高くなる。一方、電池内での電流分布を均一にするとガス吸収反応も均一になるため、電池内に圧力勾配が生じなくなり、平衡ガス圧が低くなってガス吸収性能が向上する。そこで、端部負極板の放電容量を両面が正極板に対向する負極板の放電容量に較べて少なくして、電池内での電流分布が均一になるようにしたものが特公平６−７７４６３号公報において提案されるようになった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上述した特公平６−７７４６３号公報において提案された角型アルカリ蓄電池においては、電池内での電流分布を均一にするために端部負極板の放電容量を少なくしようとすると、端部負極板の厚みをその他の負極板の厚みの半分に薄くする必要がある。しかしながら、負極板を半分に薄くすることは製造条件も大きく異なることから、２種類の負極板を製造するためには、製造設備を変更しなければならなく、かつ電池製造時の作業性が煩雑になるとともに、製造コストが上昇するという問題を生じる。
【０００８】
また、角型アルカリ蓄電池において、帯状の芯体を共通にしてその左右に２個の負極板を形成し、その中央部がＵ字状に折曲される芯体露出部を備えて、Ｕ字状に折曲された２個の負極板間にセパレータを介して正極板を挟持させた複数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する製法の角型アルカリ蓄電池が知られているが、この方法により角型アルカリ蓄電池を製造する場合、帯状の芯体を共通にしてその左右に厚みの異なる２個の負極板を形成することは極めて困難であるため、この方法を採用して角型アルカリ蓄電池を製造することが不可能になるという問題も生じる。
【０００９】
本発明の目的は、上記の問題に対処するため、電池の製造が容易であるとともに容積当たりの放電容量が大きく、かつガス吸収性能に優れた角型アルカリ蓄電池を得ることにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段およびその作用・効果】
上記の目的を達成するため、本発明は、正極板と負極板とをセパレータを介して交互に積層して極板群とし、この極板群の両端部に負極板を配置して角型の金属外装缶に挿入してなる角型アルカリ蓄電池であって、前記両端部に配置される負極板に対向する正極板の放電容量を他の正極板の放電容量の１３０〜１６０％としたことを特徴とする角型アルカリ蓄電池を提供するものである。この角型アルカリ蓄電池においては、上記のように放電容量の比率を規制することにより、極板群の両端部に配置される負極板に対向する正極板の放電容量が、相対的に放電容量が大きくなる極板群の両端部に配置される負極板の放電容量と最適な比率となるため、電池内での電流分布が一層均一になって、ガス吸収反応も一層均一になり、電池内に圧力勾配が生じないために平衡ガス圧が一層低下してガス吸収性能も格段に向上する。また、両端部に配置される負極板に対向する正極板の放電容量が両端部に配置される負極板の放電容量と最適な比率になるため、高率放電や低温放電時に、両端部に配置される負極板が未放電状態で放電終了となることがなくなり、電池の容積当たりの放電容量が一層増大する。
【００１３】
本発明の一実施形態においては、  正極板と負極板とをセパレータを介して交互に積層して極板群とし、この極板群の両端部に負極板を配置して角型の金属外装缶に挿入してなる角型アルカリ蓄電池であって、前記両端部に配置される負極板に対向する正極板の厚みを他の正極板の厚みと同等にするとともに、前記両端部に配置される負極板に対向する正極板の活物質密度を他の正極板の活物質密度の１３０〜１６０％として、前記両端部に配置される負極板に対向する正極板の放電容量を他の正極板の放電容量の１３０〜１６０％としたことを特徴とする角型アルカリ蓄電池が提供される。
【００１４】
この実施形態においては、極板群の両端部に配置される負極板に対向する正極板の厚みと他の正極板の厚みとを同等にして、極板群の両端部に配置される負極板に対向する正極板の活物質密度を他の正極板の活物質密度の１３０〜１６０％とすることにより、極板群の両端部に配置される負極板に対向する正極板の活物質の充填量は他の正極板の充填量の１３０〜１６０％となるため、その放電容量が１３０〜１６０％の正極板が得られる。
【００１５】
本発明の他に実施形態においては、  正極板と負極板とをセパレータを介して交互に積層して極板群とし、この極板群の両端部に負極板を配置して角型の金属外装缶に挿入してなる角型アルカリ蓄電池であって、 前記両端部に配置される負極板に対向する正極板の活物質密度を他の正極板の活物質密度と同等にするとともに、前記両端部に配置される負極板に対向する正極板の厚みを他の正極板の厚みの１３０〜１６０％として、前記両端部に配置される負極板に対向する正極板の放電容量を他の正極板の放電容量の１３０〜１６０％としたことを特徴とする角型アルカリ蓄電池が提供される。
【００１６】
この実施形態においては、極板群の両端部に配置される負極板に対向する正極板の活物質密度と他の正極板の活物質密度とを同等にして、極板群の両端部に配置される負極板に対向する正極板の厚みを他の正極板の厚みの１３０〜１６０％としても、極板群の両端部に配置される負極板に対向する正極板の活物質の充填量は他の正極板の充填量の１３０〜１６０％となるため、その放電容量が１３０〜１６０％の正極板が得られる。この場合、極板群全体の厚みを小さくすることが可能となるため、全体的な充填量を増加させることが可能となり、一層放電容量を増加させることができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明をニッケル−水素蓄電池に適用した場合の本発明の一実施形態を図に基づいて説明する。なお、図１は極板群の両端部に配置される水素吸蔵合金負極板に対向するニッケル正極板以外の導電タブ１１ａを備えたニッケル正極板（以下、中間のニッケル正極板という）１１を示し、図２は極板群の両端部に配置される水素吸蔵合金負極板に対向する導電タブ１２ａを備えたニッケル正極板１２（以下、端部のニッケル正極板という）を示し、図３は２個の水素吸蔵合金負極板１３，１３を示し、図４はこれらのニッケル正極板１１，１２と水素吸蔵合金負極板１３，１３とをセパレータ１４を介して組み立てた極板群１０を示し、図５はこの極板群１０を収容する有底四角柱状（角型）の金属外装缶２０を示す。
【００２０】
Ａ．ニッケル正極板の作製
実施例１
ａ．中間のニッケル正極板の作製
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厚みが１．０ｍｍの金属多孔体よりなる芯体に水酸化ニッケルを主成分とする活物質スラリーを１．０８ｇ充填する。活物質スラリーを充填した極板を乾燥した後、厚みが０．４ｍｍになるように圧延して実施例１の中間のニッケル正極板１１とする。
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２．５重量％とコバルト１重量％を含有する水酸化ニッケル粉末１０重量部と、酸化亜鉛粉末３重量部との混合粉末に、ヒドロキシプロピルセルロースの０．２重量％水溶液を加えて撹拌、混合したものを使用する。以下、同様に、水酸化ニッケルを主成分とする活物質スラリーはこのものを使用する。
【００２１】
ｂ．端部のニッケル正極板の作製
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厚みが１．０ｍｍの金属多孔体よりなる芯体に水酸化ニッケルを主成分とする活物質スラリーを上記中間のニッケル正極板１１の充填量の１３０％（１．４１ｇ）を充填する。活物質スラリーを中間のニッケル正極板１１の充填量の１３０％を充填した極板を乾燥した後、厚みが０．４ｍｍになるように圧延して実施例１の端部のニッケル正極板１２とする。このようにして作製した実施例１の端部のニッケル正極板１２は、中間のニッケル正極板１１と厚みが等しく（０．４ｍｍ）てその放電容量は中間のニッケル正極板１１の１３０％となる。
【００２２】
実施例２
ａ．中間のニッケル正極板の作製
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厚みが１．０ｍｍの金属多孔体よりなる芯体に水酸化ニッケルを主成分とする活物質スラリーを所定量、例えば１．０３ｇ充填する。物質スラリーを充填した極板を乾燥した後、厚みが０．４ｍｍになるように圧延して実施例２の中間のニッケル正極板１１とする。
【００２３】
ｂ．端部のニッケル正極板の作製
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厚みが１．０ｍｍの金属多孔体よりなる芯体に水酸化ニッケルを主成分とする活物質スラリーを実施例２の中間のニッケル正極板１１の充填量の１４０％（１．４４ｇ）を充填する。活物質スラリーを中間のニッケル正極板１１の充填量の１４０％を充填した極板を乾燥した後、厚みが０．４ｍｍになるように圧延して実施例２の端部のニッケル正極板１２とする。このようにして作製した実施例２の端部のニッケル正極板１２は、中間のニッケル正極板１１と厚みが等しく（０．４ｍｍ）てその放電容量は中間のニッケル正極板１１の１４０％となる。
【００２４】
実施例３
ａ．中間のニッケル正極板の作製
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厚みが１．０ｍｍの金属多孔体よりなる芯体に水酸化ニッケルを主成分とする活物質スラリーを０．９３ｇ充填する。活物質スラリーを充填した極板を乾燥した後、厚みが０．４ｍｍになるように圧延して実施例３の中間のニッケル正極板１１とする。
【００２５】
ｂ．端部のニッケル正極板の作製
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厚みが１．０ｍｍの金属多孔体よりなる芯体に水酸化ニッケルを主成分とする活物質スラリーを上記中間のニッケル正極板１１の充填量の１６０％（１．４９ｇ）を充填する。活物質スラリーを中間のニッケル正極板１１の充填量の１６０％を充填した極板を乾燥した後、厚みが０．４ｍｍになるように圧延して実施例３の端部のニッケル正極板１２とする。このようにして作製した実施例３の端部のニッケル正極板１２は、中間のニッケル正極板１１と厚みが等しく（０．４ｍｍ）てその放電容量は中間のニッケル正極板１１の１６０％となる。
【００２６】
実施例４
ａ．中間のニッケル正極板の作製
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厚みが１．０ｍｍの金属多孔体よりなる芯体に水酸化ニッケルを主成分とする活物質スラリーを１．０８ｇ充填する。活物質スラリーを充填した極板を乾燥した後、厚みが０．３３ｍｍになるように圧延して実施例４の中間のニッケル正極板１１とする。このように製作した実施例４の中間のニッケル正極板１１の活物質充填密度は４．５ｇ／ｃｍ3となる。
【００２７】
ｂ．端部のニッケル正極板の作製
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厚みが１．０ｍｍの金属多孔体よりなる芯体に水酸化ニッケルを主成分とする活物質スラリーを実施例４の中間のニッケル正極板１１の充填量の１３０％（１．４１ｇ）を充填する。活物質スラリーを中間のニッケル正極板１１の充填量の１３０％を充填した極板を乾燥した後、厚みが０．４３ｍｍになるように圧延して実施例４の端部のニッケル正極板１２とする。このようにして作製した実施例４の端部のニッケル正極板１２の活物質充填密度は４．５ｇ／ｃｍ3となる。したがって、実施例４の端部のニッケル正極板１２は、中間のニッケル正極板１１と充填密度が等しく（４．５ｇ／ｃｍ3）てその放電容量は中間のニッケル正極板１１の１３０％となる。
【００２８】
実施例５
ａ．中間のニッケル正極板の作製
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厚みが１．０ｍｍの金属多孔体よりなる芯体に水酸化ニッケルを主成分とする活物質スラリーを１．０３ｇ充填する。活物質スラリーを充填した極板を乾燥した後、厚みが０．３２ｍｍになるように圧延して実施例５の中間のニッケル正極板１１とする。このように製作した実施例５の中間のニッケル正極板１１の活物質充填密度は４．５ｇ／ｃｍ3となる。
【００２９】
ｂ．端部のニッケル正極板の作製
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厚みが１．０ｍｍの金属多孔体よりなる芯体に水酸化ニッケルを主成分とする活物質スラリーを実施例５の中間のニッケル正極板１１の充填量の１４０％（１．４４ｇ）を充填する。活物質スラリーを中間のニッケル正極板１１の充填量の１４０％を充填した極板を乾燥した後、厚みが０．４４ｍｍになるように圧延して実施例５の端部のニッケル正極板１２とする。このようにして作製した実施例５の端部のニッケル正極板１２の活物質充填密度は４．５ｇ／ｃｍ3となる。したがって、実施例５の端部のニッケル正極板１２は、中間のニッケル正極板１１と充填密度が等しく（４．５ｇ／ｃｍ3）てその放電容量は中間のニッケル正極板１１の１４０％となる。
【００３０】
実施例６
ａ．中間のニッケル正極板の作製
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厚みが１．０ｍｍの金属多孔体よりなる芯体に水酸化ニッケルを主成分とする活物質スラリーを０．９３ｇ充填する。活物質スラリーを充填した極板を乾燥した後、厚みが０．２９ｍｍになるように圧延して実施例６の中間のニッケル正極板１１とする。このように製作した実施例６の中間のニッケル正極板１１の活物質充填密度は４．５ｇ／ｃｍ3となる。
【００３１】
ｂ．端部のニッケル正極板の作製
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厚みが１．０ｍｍの金属多孔体よりなる芯体に水酸化ニッケルを主成分とする活物質スラリーを実施例６の中間のニッケル正極板１１の充填量の１６０％（１．４９ｇ）を充填する。活物質スラリーを中間のニッケル正極板１１の充填量の１６０％を充填した極板を乾燥した後、厚みが０．４６ｍｍになるように圧延して実施例６の端部のニッケル正極板１２とする。このようにして作製した実施例６の端部のニッケル正極板１２の活物質充填密度は４．５ｇ／ｃｍ3となる。したがって、実施例６の端部のニッケル正極板１２は、中間のニッケル正極板１１と充填密度が等しく（４．５ｇ／ｃｍ3）てその放電容量は中間のニッケル正極板１１の１６０％となる。
【００３２】
比較例１
ａ．中間のニッケル正極板の作製
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厚みが１．０ｍｍの金属多孔体よりなる芯体に水酸化ニッケルを主成分とする活物質スラリーを１．３０ｇ充填する。活物質スラリーを充填した極板を乾燥した後、厚みが０．４ｍｍになるように圧延して比較例１の中間のニッケル正極板１１とする。
【００３３】
ｂ．端部のニッケル正極板の作製
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厚みが１．０ｍｍの金属多孔体よりなる芯体に水酸化ニッケルを主成分とする活物質スラリーを比較例１の中間のニッケル正極板１１の充填量の１００％（約１．３０ｇ）を充填する。活物質スラリーを中間のニッケル正極板１１の充填量の１００％を充填した極板を乾燥した後、厚みが０．４０ｍｍになるように圧延して比較例１の端部のニッケル正極板１２とする。このようにして作製した比較例１の端部のニッケル正極板１２は、中間のニッケル正極板１１と厚みが等しく（０．４０ｍｍ）てその放電容量も中間のニッケル正極板１１の１００％となる。
【００３４】
比較例２
ａ．中間のニッケル正極板の作製
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厚みが１．０ｍｍの金属多孔体よりなる芯体に水酸化ニッケルを主成分とする活物質スラリーを１．１５ｇ充填する。活物質スラリーを充填した極板を乾燥した後、厚みが０．４０ｍｍになるように圧延して比較例２の中間のニッケル正極板１１とする。
【００３５】
ｂ．端部のニッケル正極板の作製
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厚みが１．０ｍｍの金属多孔体よりなる芯体に水酸化ニッケルを主成分とする活物質スラリーを比較例２の中間のニッケル正極板１１の充填量の１２０％（１．３８ｇ）を充填する。活物質スラリーを中間のニッケル正極板１１の充填量の１２０％を充填した極板を乾燥した後、厚みが０．４０ｍｍになるように圧延して比較例２の端部のニッケル正極板１２とする。このようにして作製した比較例２の端部のニッケル正極板１２は、中間のニッケル正極板１１と厚みが等しく（０．４０ｍｍ）てその放電容量は中間のニッケル正極板１１の１２０％となる。
【００３６】
比較例３
ａ．中間のニッケル正極板の作製
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厚みが１．０ｍｍの金属多孔体よりなる芯体に水酸化ニッケルを主成分とする活物質スラリーを０．８９ｇ充填する。活物質スラリーを充填した極板を乾燥した後、厚みが０．４０ｍｍになるように圧延して中間のニッケル正極板１１とする。
【００３７】
ｂ．端部のニッケル正極板の作製
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厚みが１．０ｍｍの金属多孔体よりなる芯体に水酸化ニッケルを主成分とする活物質スラリーを比較例３の中間のニッケル正極板１１の充填量の１７０％（１．５１ｇ）を充填する。活物質スラリーを中間のニッケル正極板１１の充填量の１７０％を充填した極板を乾燥した後、厚みが０．４０ｍｍになるように圧延して比較例３の端部のニッケル正極板１２とする。このようにして作製した比較例３の端部のニッケル正極板１２は、中間のニッケル正極板１１と厚みが等しく（０．４０ｍｍ）てその放電容量は中間のニッケル正極板１１の１７０％となる。
【００３８】
比較例４
ａ．中間のニッケル正極板の作製
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厚みが１．０ｍｍの金属多孔体よりなる芯体に水酸化ニッケルを主成分とする活物質スラリーを所定量、例えば１．１５ｇ充填する。活物質スラリーを充填した極板を乾燥した後、厚みが０．３５ｍｍになるように圧延して中間のニッケル正極板１１とする。このように製作した比較例４の中間のニッケル正極板１１の活物質充填密度は４．５ｇ／ｃｍ3となる。
【００３９】
ｂ．端部のニッケル正極板の作製
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厚みが１．０ｍｍの金属多孔体よりなる芯体に水酸化ニッケルを主成分とする活物質スラリーを比較例４の中間のニッケル正極板１１の充填量の１２０％（１．３８ｇ）を充填する。活物質スラリーを中間のニッケル正極板１１の充填量の１２０％を充填した極板を乾燥した後、厚みが０．４２ｍｍになるように圧延して比較例４の端部のニッケル正極板１２とする。このようにして作製した比較例４の端部のニッケル正極板１２の活物質充填密度は４．５ｇ／ｃｍ3となる。したがって、比較例４の端部のニッケル正極板１２は、中間のニッケル正極板１１と充填密度が等しく（４．５ｇ／ｃｍ3）てその放電容量は中間のニッケル正極板１１の１２０％となる。
【００４０】
比較例５
ａ．中間のニッケル正極板の作製
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厚みが１．０ｍｍの金属多孔体よりなる芯体に水酸化ニッケルを主成分とする活物質スラリーを０．８９ｇ充填する。活物質スラリーを充填した極板を乾燥した後、厚みが０．２７ｍｍになるように圧延して比較例５の中間のニッケル正極板１１とする。このように製作した比較例５の中間のニッケル正極板１１の活物質充填密度は４．５ｇ／ｃｍ3となる。
【００４１】
ｂ．端部のニッケル正極板の作製
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厚みが１．０ｍｍの金属多孔体よりなる芯体に水酸化ニッケルを主成分とする活物質スラリーを比較例５の中間のニッケル正極板１１の充填量の１７０％（１．５１ｇ）を充填する。活物質スラリーを中間のニッケル正極板１１の充填量の１７０％を充填した極板を乾燥した後、厚みが０．４６ｍｍになるように圧延して比較例５の端部のニッケル正極板１２とする。このようにして作製した比較例５の端部のニッケル正極板１２の活物質充填密度は４．５ｇ／ｃｍ3となる。したがって、比較例５の端部のニッケル正極板１２は、中間のニッケル正極板１１と充填密度が等しく（４．５ｇ／ｃｍ3）てその放電容量は中間のニッケル正極板１１の１７０％となる。
【００４２】
Ｂ．水素吸蔵合金負極板の作製
Ｔｉ−Ｎｉ系あるいはＬａ（もしくはＭｍ）−Ｎｉ系の多元合金、例えば、ＭｍＮｉ3.4Ｃｏ0.8Ａｌ0.2Ｍｎ0.6合金よりなる水素吸蔵合金粉末に結着剤としてポ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重量％加えて混練し、負極活物質ペーストとする。この負極活物質ペーストを、パンチングメタル等からなる帯状金属芯体３ａにその中央部が露出するように左右両側に塗着した後、両面から加圧して中央部で接続された２個の電極板からなる水素吸蔵合金負極板１３，１３を作製する。
【００４３】
Ｃ．角型ニッケル−水素蓄電池の作製
上記ように作製した２個の電極板からなる水素吸蔵合金負極板１３，１３を２枚用意し、この水素吸蔵合金負極板１３，１３の中央部をＵ字状に折曲して、セパレータ１４を介して端部のニッケル正極板１２を挟持させ、この端部のニッケル正極板１２が挟持された水素吸蔵合金負極板１３，１３の２組の間に、セパレータ１４を介して中間のニッケル正極板１１を積層して１１種類の極板群１０とする。その後、中間のニッケル正極板１１の導電タブ１１ａと各端部のニッケル正極板１２，１２の導電タブ１２ａ，１２ａとをそれぞれ溶接する。これらの導電タブ１１ａ，１２ａ，１２ａは外部端子２１に電気的に接続される。
【００４４】
このように形成した１１種類の極板群１０をそれぞれ１１個の有底四角柱状（角型）の金属外装缶２０に挿入し、端部負極板１３，１３と金属外装缶２０の内側面とを緊密に接触させるとともに、帯状金属芯体１３ａの露出した中央部が金属外装缶２０の内底面とを緊密に接触させる。この１１個の金属外装缶２０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することにより、１１種類の角型ニッケル−水素蓄電池を作製する。
【００４５】
Ｄ．電池特性試験
上記したように作製した１１種類の各角型ニッケル−水素蓄電池を６０ｍＡの充電々流で１６時間充電した後、１時間休止させる。その後、１４０ｍＡの放電々流で終止電圧が１．０Ｖになるまで放電させた後、１時間休止させる。この充放電を室温で３サイクル繰り返して、各角型ニッケル−水素蓄電池を活性化する。
【００４６】
ついで、このようにして充放電を室温で３サイクル繰り返した放電状態の１１種類の角型ニッケル−水素蓄電池を６０ｍＡの充電々流で１．５時間充電を行ったときの電池内圧を測定すると、下記表１に示すような実験結果が得られた。
【００４７】
【表１】
0003695868.tif 000002
【００４８】
この表１の実験結果より、以下のことが明らかとなった。即ち、実施例１〜実施例３のように、中間のニッケル正極板１１と厚みを等しくしてその活物質の充填密度を変化させて、端部のニッケル正極板１２，１２の放電容量を中間のニッケル正極板１１の放電容量の１３０〜１６０％としても、実施例４〜実施例６のように中間のニッケル正極板１１と活物質の充填密度を等しくしてその厚みを変化させて、端部のニッケル正極板１２，１２の放電容量を中間のニッケル正極板１１の放電容量の１３０〜１６０％としても、比較例１〜比較例５の角型ニッケル−水素蓄電池のいずれよりも電池内圧が低下した。
【００４９】
この理由は次のように考えることができる。即ち、端部のニッケル正極板１２，１２の放電容量を中間のニッケル正極板１１の放電容量の１３０〜１６０％とすると、端部のニッケル正極板１２，１２の放電容量が、相対的に放電容量が大きくなる両端部に配置される水素吸蔵合金負極板１３，１３の放電容量と最適な比率となるため、電池内での電流分布が均一になる。電池内での電流分布が均一になると、水素吸蔵合金負極板１３，１３のガス吸収反応も均一になり、電池内に圧力勾配が生じないために平衡ガス圧が低下してガス吸収性能も格段に向上するためと考えられる。
【００５０】
そして、端部のニッケル正極板１２，１２の放電容量が両端部に配置される水素吸蔵合金負極板１３，１３の放電容量と最適な比率になると、両端部に配置される水素吸蔵合金負極板１３，１３が未放電状態で放電終了となることがなくなるため、高率放電や低温放電時の電池全体としての放電効率が上昇して、電池の容積当たりの放電容量が一層増大する。
【００５１】
なお、実施例４〜実施例６のように中間のニッケル正極板１１と活物質の充填密度を等しくしてその厚みを変化させて、端部のニッケル正極板１２，１２の放電容量を中間のニッケル正極板１１の放電容量の１３０〜１６０％とすると、極板群１０全体の厚みを小さくすることが可能となるため、全体的な充填量を増加させることが可能となり、一層放電容量を増加させることができる。
【００５２】
また、Ｕ字状に折曲された２個の水素吸蔵合金負極板１３，１３間にセパレータ１４を介して端部のニッケル正極板１２を挟持させるようにすると、極板群１０を金属外装缶２０内に挿入する際に端部負極板１３，１３が位置ずれを起こすことがなくなるので、電池組立の作業性が向上する。また、両端部に配置される負極板１３，１３を金属外装缶２０の内側面に圧接させるとともに芯体露出部１３ａを金属外装缶２０の内底面に圧接させているので、極板群１０にガタつきが生じることを防止できるようになり、かつ溶接工程を削減できるので組立不良の発生を防止できるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  中間のニッケル正極板（その他の正極板）を示す図である。
【図２】  端部のニッケル正極板（両端部に配置される負極板に対向する正極板）を示す図である。
【図３】  ２個の水素吸蔵合金負極板を示す図である。
【図４】  極板群を示す図である。
【図５】  角型金属外装缶を示す図である。
【符号の説明】
１０…極板群、１１…中間のニッケル正極板（その他の正極板）、１１ａ…導電タブ、１２…端部のニッケル正極板（両端部に配置される負極板に対向する正極板）、１２ａ…導電タブ、１３…水素吸蔵合金負極板、１４…セパレータ、２０…角型金属外装缶、２１…外部端子
【図１】
0003695868.tif 000003
【図２】
0003695868.tif 000004
【図３】
0003695868.tif 000005
【図４】
0003695868.tif 000006
【図５】
0003695868.tif 000007