(57)【要約】      （修正有）【課題】コストが安く高エネルギー密度で長寿命な電池を提供する。【解決手段】筒状の電池ケース２と、正極板３ａ、負極板３ｃ、及びそれらの間に配置される電解液を含んだセパレータ３ｂを有し、電池ケース２の内部に配置される電極群３とを具備し、電極群３における電池ケース２の軸方向のいずれか一方あるいは両方に、電解液が貯留される電解液貯留空間６を設けた。【選択図】図１
2014029815.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒状の電池ケースと、
正極板、負極板、及びそれらの間に配置される電解液を含んだセパレータを有し、前記電池ケースの内部に配置される電極群とを具備し、
前記電極群における前記電池ケースの軸方向のいずれか一方あるいは両方に、電解液が貯留される電解液貯留空間を設けたことを特徴とする電池。
【請求項２】
前記電極群が、前記電池ケースの一端面に形成された正極端子に寄せて配置され、
前記電極群における正極端子側の逆側に、前記電解液貯留空間が形成されていることを特徴とする請求項１記載の電池。
【請求項３】
前記電解液貯留空間に隙間を有して配置されるものであって、一端が前記電極群の軸方向の一端面における一部に接触するとともに、他端が前記電池ケースの一端面に接触して、前記電極群を軸方向に動かないように固定するスペーサを有することを特徴とする請求項１又は２記載の電池。
【請求項４】
前記スペーサが、前記電池ケースの軸方向に起立して配置される複数の板状部材からなることを特徴とする請求項３記載の電池。
【請求項５】
前記スペーサが、柱状部材からなることを特徴とする請求項３記載の電池。
【請求項６】
前記スペーサが、前記電池ケースの軸方向に弾性を有して、その軸方向の寸法が変化可能であることを特徴とする請求項３乃至５記載の電池。
【請求項７】
前記正極板が、水酸化ニッケルを主活物質とし、
前記負極板が、水素吸蔵合金を主材料とすることを特徴とする請求項１乃至６いずれか記載の電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電解液貯留空間を有する電池に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、コストが安い電池のニーズが増加している。そこで、例えば、特許文献１に示すように、電池ケースの内部に、正極板と、負極板と、電解液を含浸したセパレータとからなる電極群を備える電池において、コストがかかる電極群を電池ケースの軸方向に短くして、電池ケースの余った空間に充填材を封入した電池が開発されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】ドイツ特許出願ＤＥ  ２００  １６  ２３１  Ｕ１
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
この種の電池において、コストを抑えながらエネルギー密度を高めて電池寿命を延ばす方法として、例えばセパレータに通常よりも過剰に電解液を含浸することが考えられるが、上述した電池においてセパレータに過剰に電解液を含浸させると、過充電時に正負極から発生するガスの透過性が悪化するために電池の内圧が上昇する。そして、漏液を発生して，電池寿命が短縮してしまうという問題が生じる。
【０００５】
本発明は、上記問題点を鑑みてなされたものであり、コストが安く高エネルギー密度で長寿命な電池を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
すなわち、本発明における電池は、筒状の電池ケースと、正極板、負極板、及びそれらの間に配置される電解液を含んだセパレータを有し、前記電池ケースの内部に配置される電極群とを具備し、前記電極群における前記電池ケースの軸方向のいずれか一方あるいは両方に、電解液が貯留される電解液貯留空間を設けたことを特徴とする。
【０００７】
このようなものであれば、電池ケースの軸方向に短くした電極群を用いることによってコストの安い電池を提供することができる。また、電池寿命を延ばすために、セパレータに過剰に電解液を含浸して、電解液が極群から漏洩したとしても電解液貯留空間で電解液を貯留することができる。さらに，電解液貯留空間を有するために電池の内圧上昇を緩和することができ、高エネルギー密度で長寿命な電池を提供することができる。
また、電池を横向けに設置した場合、セパレータに含まれる電解液が減少すると毛細管現象等により電解液貯留空間に貯留されている漏洩電解液が再度セパレータに吸収されるので、セパレータの液枯れによる電池の内部抵抗の増加を防ぎ、より長寿命な電池を提供することができる。
【０００８】
本発明における電池は前記電極群が、前記電池ケースの一端面に形成された正極端子に寄せて配置され、前記電極群における正極端子側の逆側に、前記電解液貯留空間が形成されていることを特徴とする。
【０００９】
これにより、電池ケースに設けられる正極端子と電極群との間の距離を短くすることができ、正極端子と電極群とを接続した際の電気抵抗の増加及び放電効率の低下を防止することができる。
【００１０】
本発明における電池は、前記電解液貯留空間に隙間を有して配置されるものであって、一端が前記電極群の軸方向の一端面における一部に接触するとともに、他端が前記電池ケースの一端面に接触して、前記電極群を軸方向に動かないように固定するスペーサを有することを特徴とする。
【００１１】
これにより、電極群が電解液貯留空間に入り込むことを防ぎ、電極群が軸方向に移動して正極端子との電気的接続が外れることによる短絡の発生を防止できる。また、スペーサを配置しても、電池ケースと電極群との間には隙間が設けられているので、スペーサによって阻まれることなく、極群から漏洩する電解液を電解液貯留空間で貯留することができる。
【００１２】
本発明における電池は、前記スペーサが、前記電池ケースの軸方向に起立して配置される複数の板状部材からなることを特徴とする。
【００１３】
これにより、電極群が、正極板、負極板、セパレータが渦巻状に巻回された巻回構造の場合、電極群の一端面が複数の板状部材の一端と接触することによって、電極群の巻きずれを防止することができる。また、各板状部材が起立した状態で電池ケースの内部に配置されるので、スペーサが配置されることにより、電解液貯留空間が大きく狭められることを防ぐことができる。
【００１４】
本発明における電池は、前記スペーサが、柱状部材からなることを特徴とする。
【００１５】
これにより、軸方向に一定の長さを有する柱状形状の棒部材を所望の位置で切断することにより、容易に製造することができる。また、柱状部材の内部を中空に構成すると、中実のものと比べて電解液貯留空間の領域をより大きく設けることができる。
【００１６】
本発明における電池は、前記スペーサが、前記電池ケースの軸方向に弾性を有して、その軸方向の寸法が変化可能であることを特徴とする。
【００１７】
これにより、電解液貯留空間に貯留された電解液をセパレータに再度含ませるために電池を軸方向に振動させても、スペーサがバネのような役割を果たして、電極群が移動することによる短絡の発生、振動による電極群の極群ずれ等を防止することができる。
【００１８】
なお、本発明における電池は、前記正極板が水酸化ニッケルを主活物質とし、前記負極板が水素吸蔵合金を主材料とするニッケル水素電池であることが好ましい。
【発明の効果】
【００１９】
このように構成した本発明によれば、電池の内圧上昇を防いで、コストが安く高エネルギー密度で長寿命な電池を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の第１実施形態における電池の断面図。
【図２】本発明の第１実施形態におけるスペーサの一例を示す斜視図。
【図３】本発明の第１実施形態におけるスペーサの一例を示す斜視図。
【図４】本発明の第１実施形態におけるスペーサの一例を示す平面図。
【図５】本発明の第１実施形態におけるスペーサの一例を示す斜視図。
【図６】本発明の第２実施形態における電池の断面図。
【図７】本発明の第２実施形態におけるスペーサの一例を示す斜視図。
【図８】本発明のスペーサの他の一例を示す斜視図。
【図９】本発明のスペーサの他の一例を示す斜視図。
【図１０】本発明のスペーサの他の一例を示す斜視図。
【図１１】実施例１のサンプル２を示す断面図。
【図１２】実施例１のサンプル３を示す断面図。
【図１３】実施例１のサンプル４を示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
（第１実施形態）
以下に、本発明の第１実施形態について、図１〜図５を参照しながら説明する。
本実施形態に係る電池１は、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る。
【００２２】
本発明の第１実施形態における電池１は、表面がニッケルめっきされた金属製の電池ケース２と、電池ケース２の内部に配置された電極群３とから構成されている。
【００２３】
電池ケース２は、図１に示すように、一端が開口し、他端が閉塞された有底円筒形状の電池ケース本体２ａと、絶縁体を介して電池ケース本体２ａの前記開口を封止する蓋体２ｂとから構成されている。電池ケース本体２ａは、後述する負極板３ｃを接触させることで電池１の負極端子となる。また、蓋体２ｂは、後述する正極板３ａと弾性を有する接続端子４を介して接続させることで電池１の正極端子となる。
【００２４】
電極群３は、電池ケース本体２ａの内部において、蓋体２ｂと隣接するように配置されており、正極板３ａ、負極板３ｃ、及びそれらの間に配置される電解液を含んだセパレータ３ｂを有する。なお、本実施形態において、電極群３は、正極板３ａ、負極板３ｃ及びセパレータ３ｂが渦巻状に巻回された円筒形状を有するが、正極板３ａ、負極板３ｃ及びセパレータ３ｂが積層された角状であってもよい。
【００２５】
正極板３ａは、発泡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。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。
【００２６】
負極板３ｃ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-Ni系），ＡＢ3.0-3.8型（希土類-Mg-Ni系）又はＡＢ２型（Ｌａｖｅｓ相）の水素吸蔵合金の粉末である。
【００２７】
セパレータ３ｂは、例えばポリオレフィン製の不織布からなり、セパレータ３ｂには、水酸化カリウムあるいは水酸化ナトリウムを主成分とする電解液が含浸されている。
【００２８】
しかして本実施形態の電池１は、図１に示すように、電極群３が、電池ケース２の軸方向（以下、軸方向と記載する）に短くなるように構成されて、電池１の正極端子側とは逆側に電解液を貯留する電解液貯留空間６が設けられており、電解液貯留空間６には、スペーサ５が配置されている。
【００２９】
スペーサ５は、電解液と反応しない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材料から構成されており、一端が、電池ケース本体２ａの閉塞された一端面の一部、他端が、電極群３の一端面の一部と接触するように配置される。そのため、電極群３は、正極端子側に接続端子４が、正極端子側の逆側にスペーサ５が配置されるので、軸方向の両側を挟まれて電池ケース２に固定される。
【００３０】
また、スペーサ５は、図２に示すように、電池ケース２の軸を中心として互いに等角（１２０°）に起立して配置される３つの板状部材５ａが、その一端が中心で接合されて一体的に成形されることにより構成されている。スペーサ５の軸方向の長さは、電池ケース本体２ａの一端面から電極群３の一端面までの距離と同じ長さとなるように構成されている。
【００３１】
なお、スペーサ５は、図３に示すように、電池ケース２の軸を中心として互いに等角（９０°）に起立して配置される４つの板状部材５ａによって構成されてもよい。
【００３２】
あるいは、スペーサ５を、軸方向に弾性を有してその軸方向の寸法が変化可能であるように構成してもよい。例えば、図４に示すように、電極群３に接触する板状部材５ａの一端と、その一端に対向して電池ケース２に接触する板状部材５ａの他端とがねじれの位置となるように構成してもよいし、図５に示すように、スペーサ５をバネ形状に構成してもよい。
【００３３】
電解液貯留空間６とは、電極群３と電池ケース本体２ａとの間であって、その一部にスペーサ５が配置される隙間のことである。スペーサ５は電極群３の一部にのみ接触するため、電極群３から漏洩する電解液は、スペーサ５に阻まれることなく、この隙間に導かれて貯留される。
【００３４】
本実施形態における電池１によれば、電池ケース２の軸方向に短くした電極群３を用いるので、コストの安い電池を提供することができる。また、エネルギー密度を高めて電池寿命を延ばすためにセパレータ３ｂに過剰に電解液を含浸しても、電極群３からの漏洩電解液を電解液貯留空間６で貯留することができる．さらに，電解液貯留空間６を有するために電池１の内圧上昇を緩和することができ、高エネルギー密度で長寿命な電池１を提供することができる。
【００３５】
また、本実施形態における電池１を横向けに設置した場合、セパレータ３ｂに含まれる電解液が減少すると毛細管現象等により電解液貯留空間６に貯留されている漏洩電解液が再度セパレータ３ｂに吸収されるので、セパレータ３ｂの液枯れによる電池１の内部抵抗の増加を防ぎ、より長寿命な電池１を提供することができる。
【００３６】
また、本実施形態における電池１によれば、電極群３が、蓋体２ｂ（正極端子）に寄せて配置され、電極群３と電池ケース本体２ａとの間であって正極端子側の逆側に、電解液貯留空間６が形成されていることにより、電池ケース２に設けられる正極端子と電極群３との間の距離を短くすることができ、正極端子と電極群３とを接続した際の電気抵抗の増加及び放電効率の低下を防止することができる。
【００３７】
本実施形態における電池１は、電解液貯留空間６に隙間を有して配置されて、一端が電極群３の軸方向の一端面における一部に接触するとともに、他端が電池ケース２の一端面に接触して、電極群３を軸方向に動かないように固定するスペーサ５を有する。これにより、電極群３が電解液貯留空間６に入り込むことを防ぎ、電極群３が軸方向に移動して正極端子との電気的接続が外れることによる短絡の発生を防止できる。また、スペーサ５を配置しても、電池ケース２と電極群３との間には隙間が設けられているので、スペーサ５によって阻まれることなく、電極群３から漏洩する電解液を電解液貯留空間６で貯留することができる。
【００３８】
また、スペーサ５を、軸方向に起立して配置することにより、電極群３が、正極板３ａ、負極板３ｃ、セパレータ３ｂが渦巻状に巻回された巻回構造の場合、電極群３の一端面が複数の板状部材５ａの一端と接触することによって、電極群３の巻きずれを防止することができる。また、各板状部材５ａが起立した状態で電池ケース２の内部に配置されるので、スペーサ５が配置することにより電解液貯留空間６が大きく狭められることを防ぐことができる。
【００３９】
あるいは、スペーサ５を、軸方向に弾性を有してその軸方向の寸法が変化可能であるように構成してもよい。このように構成することにより、電解液貯留空間６に貯留された電解液をセパレータ３ｂに再度含ませるために電池１を軸方向に振動させても、スペーサ５が撓んで寸法が変形することにより、バネのような役割を果たして、電極群３が移動することによる短絡の発生、振動による電極群３の極群ずれ等を防止することができる。
【００４０】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について、図６、７を参照しながら説明する。
本発明の第２実施形態における電池１０は、第１実施形態とスペーサの構成が異なる。その他の構成については、第１実施形態と同様であるため説明を省略する。
【００４１】
第２実施形態では、電池ケース２の内部において、電極群３の正極端子側に第１スペーサ１１が配置されて、電極群３の正極端子側とは逆側に第２スペーサ１２が配置されている。
【００４２】
第１スペーサ１１は、図７に示すように、中央部に接続端子４を配置するための孔１１ａが形成された円盤形状を有する。そして、第１スペーサ１１は、図６に示すように、一端面が電池ケース本体２ａと接触して、他端面が電極群３と接触するように配置されている。なお、第１スペーサ１１に、接続端子４を配置するための孔１１ａ以外に、複数の孔が形成されていてもよい。
【００４３】
第２スペーサ１２は、図７に示すように、中央部に孔が形成された円盤１２ａと、円盤１２ａの一面側に一体的に設けられ、電池ケース２の軸を中心として等角に起立して配置される複数の板部材１２ｂとから構成されている。そして、板部材１２ｂが設けられていない円盤１２ａの一面が電極群３と接触して、板部材１２ｂの端面が電池ケース本体２ａと接触するように配置されている。
【００４４】
第１スペーサ１１及び第２スペーサ１２は共に、第１実施形態と同様に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剛性を備える材料から構成されている。そして、電極群３は、正極端子側に第１スペーサ１１が、正極端子側の逆側に第２スペーサ１２が配置されるので、軸方向の両側を挟まれて電池ケース２に固定される。
【００４５】
電極群３と電池ケース本体２ａとの間であって、その一部に第１スペーサ１１及び第２スペーサ１２が配置される隙間のことである。第１スペーサ１１及び第２スペーサ１２は、電極群３の一部とのみ接触するため、電極群３から漏洩する電解液は、第１スペーサ１１及び第２スペーサ１２に阻まれることなく、この隙間に導かれて貯留される。
【００４６】
第２実施形態における電池１０は、電極群３の軸方向の両端部を第１スペーサ１１及び第２スペーサ１２により挟んで固定されるので、電極群３が確実に電池ケース２に固定されて、電極群３の移動による短絡の発生を確実に防止することができる。
【００４７】
なお、本発明は前記第１および第２実施形態に限られず、例えば、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よい。
【００４８】
また、第１及び第２実施形態におけるスペーサ５を、図８〜図１０に示すように、柱状部材１３で構成してもよい。この際、柱状形状としては、図８〜図１０に示すように、三角、四角、六角等の多角柱形状に構成してもよいし、図示されていないが円柱形状等に構成してもよい。これにより、軸方向に一定の長さを有する柱状形状の棒部材を所望の位置で切断することにより、スペーサ５を容易に製造することができる。
【００４９】
なお、図８（ａ）〜（ｃ）に示すように、柱状部材１３を中空に構成してもよいし、図９（ａ）〜（ｃ）に示すように、柱状部材１３の枠組みだけで構成してもよい。このように構成することで、中実のものと比べて電解液貯留空間６の領域をより大きく設けることができる。また、スペーサ５とセパレータ３ｂとの接触面積が中実のものと比べて小さくなるので、電池１を横向けに設置した場合、電解液貯留空間６に貯留されている漏洩電解液をセパレータ３ｂに容易に早く吸収させることができる。
【００５０】
本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能である。
【実施例１】
【００５１】
以下に、第１実施形態に係る電池１と、他の電池とを比較した試験を行った。その結果を表１に示す。
【００５２】
＜試験材料＞
表１に示すサンプル１〜４の電池について以下説明する。
サンプル１〜４はニッケル水素蓄電池であって、具体的には、その内寸法が高さ４２ｍｍ、径１３．４２ｍｍの円筒状の金属ケース内に、渦巻き状に捲回した電極群を収納し、４ＭＫＯＨ＋３ＭＮａＯＨ＋０．８ＭＬｉＯＨ混合電解液を１．３ｇ（１．００ｃｃ）注入した後、安全弁を備えた金属製蓋体で封口したものである。ここで、サンプル１〜４は電極群のサイズ及び配置の仕方がそれぞれ異なるため、以下、その異なる部分について説明する。
（サンプル１）
サンプル１は、第１実施形態に係る電池１であって、図１、２に示すように、ケースの底部に高さ２１ｍｍ、厚さ０．５ｍｍのポリプロピレン、アクリル、ポリエチレン、ナイロン等の樹脂あるいはステンレス鋼等の金属からなるスペーサ５を配置し、スペーサ５の上に高さ２１ｍｍ、空間内径３ｍｍの電極群３を配置したものである。スペーサ５が配置する領域には、電解液貯留空間６が設けられている。電極群３の一端は、接続端子４を介して金属製蓋体に設けられた正極端子と電気的に接続されている。
（サンプル２）
サンプル２は、図１１に示すように、ケースの底部にエポキシ、アクリル、ポリエチレン、ナイロン等の樹脂あるいはステンレス鋼等の金属からなる高さ２１ｍｍ、径１３．４２ｍｍの円柱形状の充填材１５を配置して、充填材１５の上に高さ２１ｍｍ、空間内径３ｍｍの電極群３を配置したものである。
（サンプル３）
サンプル３は、本発明の一形態であり、図１２に示すように、ケースの底部に高さ２１ｍｍ、空間内径３ｍｍの電極群３を配置したものである。電極群３の一端は、接続端子４０を介して金属製蓋体に設けられた正極端子と電気的に接続されている。そして、該電極群３と正極端子との間には、電解液貯留空間６が設けられている。
（サンプル４）
サンプル４は、図１３に示すように、ケース内部に高さ４２ｍｍ、空間内径７．６２ｍｍの電極群３０を配置したものである。電極群３０は、サンプル１〜３の電極群３と比較すると、その高さが高いものであるとともに、正極板、負極板及びセパレータの巻回数が少なく空間内径が大きいものである。
（電極群の作製方法）
なお、上述したサンプル１〜４の電極群は、以下の方法により作製した。
（正極板の作製方法）
正極板の活性物質として、亜鉛３質量％とコバルト０．６質量％を固溶状態で含有する水酸化ニッケルの表面に７質量％のコバルト水酸化物を被膜したものに対し、１１０℃で１時間、１８Ｍ水酸化ナトリウムを用いて空気酸化処理を行ったものを用いた。そして、上述した正極活性物質と、増粘剤（カルボキシメチルセルロース）を溶解させた水溶液及び酸化イッテルビウム２質量％とを混合してペーストを作製し、基材面密度が３２０ｇ／ｍ２の発砲ニッケルに充填して乾燥させた後、ポロシティ２０％となるようにプレスし、所定サイズに切断することによって正極容量が１Ａｈである正極板を作製した。
（負極板の作製方法）
平均粒径Ｄ５０＝５０μｍに粉砕したＬａ０．６４Ｐｒ０．２０Ｍｇ０．１６Ｎｉ３．４５Ａｌ０．１５組成の水素吸蔵合金粉末１００質量部に増粘剤（メチルセルロース）を溶解した水溶液を加え，さらに，結着剤（スチレンブタジエンゴム）を１質量部加えてペースト状にしたものを厚さ３５μｍの穿孔鋼板（開口率５０%）の両面に塗布して乾燥させた後，ポロシティ１８%となるようにプレスし，所定のサイズに切断することによって負極容量が１．３Ａｈの負極板を作製した。
上述した方法により作製した正極板と負極板とを、スルフォン化処理を施したセパレータを介して渦巻き状に捲回して電極群を作製した。
【００５３】
＜試験方法＞
サンプル１〜４の内部抵抗値、放電容量比率、内圧値を以下の方法により測定した。
（内部抵抗値）
サンプル１〜４の上蓋および缶底に端子を当て，日置電機製３５６０ハイテスタを使用して内部抵抗値を測定した。
（放電容量比率）
まず、サンプル１〜４を温度２０℃の測定環境下において、０．１ＩｔＡ（１００ｍＡ）で１６時間充電を行った後、１時間休止させて、０．２ＩｔＡ（２００ｍＡ）で１Ｖになるまで放電を行い、そのときの０．２ＩｔＡ放電容量値（以下、ローレート容量値ともいう）を測定した。
次に、サンプル１〜４を温度２０℃の測定環境下において、０．１ＩｔＡ（１００ｍＡ）で１６時間充電を行った後、１時間休止させて、３ＩｔＡ（３０００ｍＡ）で１Ｖになるまで放電を行い、そのときの３ＩｔＡ放電容量値（以下、ハイレート容量値ともいう）を測定した。
上記結果を用いて、３ＩｔＡ放電容量／０．２ＩｔＡ放電容量×１００の計算を行い、ローレート容量値に対するハイレート容量値の放電容量比率を算定した。
（内圧値）
サンプル１〜４に穴をあけて内圧測定治具を取り付けて、温度２０℃の測定環境下において、１ＩｔＡ（１０００ｍＡ）で１．５時間充電を行い、そのときの最大内圧を測定した。
（初期化成について）
なお、上記した試験を行う前に、サンプル１〜４に、以下の手順で初期化成を行った。
まず、温度２０℃の環境下で、０．１ＩｔＡで１２時間充電を行い、次に０．２ＩｔＡで１Ｖとなるまで放電を行い、これを２サイクル繰り返した。そして、温度４０度の環境下で４８時間保存した後、温度２０℃の環境下で、０．１ＩｔＡで１６時間充電を行い、１時間休止して、０．２ＩｔＡで１Ｖとなるまで放電を行い、これを３サイクル繰り返して化成を終了した。
【００５４】
＜試験結果＞
【表１】
2014029815.tif 000003
【００５５】
ここで、サンプル４は、内圧が試験できず他者と比較できないので、以下、サンプル１、サンプル２及びサンプル３を比較することとする。
【００５６】
サンプル１及びサンプル３と、サンプル２とを比較すると、サンプル１及び３はサンプル２に比べて放電容量比率が大きく内圧値が低い。これは、サンプル１及び３は電解液貯留空間が設けられているので、電池内部の内圧の上昇が抑えられて放電容量比率が増加したものと考えられる。そのため、電解液貯留空間が設けられた電池は、電解液貯留空間がない電池と比べると内圧の上昇を防ぎ、高容量なものとなる。
【００５７】
また、サンプル１とサンプル３とを比較すると、サンプル１はサンプル３に比べて内部抵抗値が小さく放電容量比率が大きい。これは、サンプル１はサンプル３に比べて電極群と正極端子との距離が短いので、電気抵抗の増加及び放電効率の低下が抑制されて内部抵抗値が小さくなり、放電容量比率が増加したものと考えられる。そのため、内部抵抗の上昇を防ぎ、高容量な電池を得るためには、電極群と正極端子との距離は短いほうがよい。
【実施例２】
【００５８】
次に、第１実施形態に係る電池１を用いて、セパレータ３ｂに含浸される電解液の液量値を変化させる試験を行った。その結果を表２に示す。
【００５９】
＜試験材料＞
サンプル１、５〜８は、第１実施形態に係るニッケル水素蓄電池１であって、具体的には、図１、２に示すように、円筒状の金属ケースの底に、スペーサ５を配置し、スペーサ５の上に電極群３を配置したものである。そして、サンプル毎に、４ＭＫＯＨ＋３ＭＮａＯＨ＋０．８ＭＬｉＯＨ混合電解液を該ケース内にそれぞれ表２に示す所定量注入した後、安全弁を備えた金属製蓋体で封口したものである。ここで、通常電池のセパレータに含まれる電解液の単位正極容量当たりの液量値は０．８〜１ｃｃ／Ａｈなので、サンプル６〜８には通常よりも過剰に電解液が含浸されている。なお、サンプル１は表１と同じものであり、サンプル１、５〜８のケースの内寸法、スペーサ５及び電極群等については上述した実施例１の試験材料と同じであるので、ここでは説明を省略する。
【００６０】
＜試験方法＞
サンプル１、５〜８の放電容量比率、内圧値を測定した。なお、試験方法あるいは初期化成の方法は上述した実施例１の試験方法と同じであるので、ここでは説明を省略する。
【００６１】
＜試験結果＞
【表２】
2014029815.tif 000004
【００６２】
表２に示すように、セパレータ３ｂに含浸される電解液の液量が増加するに連れて、放電容量比率が増加するとともに内圧値も増加する。ここで、電池は内圧値が低い方が好ましく、より具体的には２．５ＭＰa以下が好ましいとされているが、第１実施形態に係る電池１では、セパレータ３ｂに含まれる電解液の液量値が多少増加しても、電池内圧値を２．５ＭＰａ以下に抑えることができる。そのため、電解液貯留空間が設けられた電池では、電池寿命を延ばすためにセパレータ３ｂに過剰に電解液を含浸しても、電解液貯留空間で漏洩電解液を貯留することができるので、内圧上昇を防いで、高エネルギー密度で長寿命な電池を得ることができる。
【符号の説明】
【００６３】
１・・・電池
２・・・電池ケース
３・・・電極群
３ａ・・・正極板
３ｂ・・・セパレータ
３ｃ・・・負極板
４・・・接続端子
５・・・スペーサ
５ａ・・・板状部材
６・・・電解液貯留空間
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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