(57)【要約】【課題】電極群の巻きずれを考慮する必要の無い円筒形電池において、スペーサを用いて電極群を電池ケースに固定するだけでなく、充電中に発生する酸素ガスを負極板に吸収しやすくして電池内部の圧力上昇を抑制する。【解決手段】円筒状をなす電池ケース２と、電池ケース２内に配置され、正極３１、負極３２及びセパレータ３３から構成されており、互いに対向する一対の外側面が平面状をなし、外側面に負極３２が露出している電極群３と、電池ケース２の内側周面２Ａと電極群３の外側面との間に設けられ、外側面の略全面と接触する電極接触部６Ａを有するスペーサ６とを備え、スペーサ６の電極接触部６Ａが、外側面に露出する負極３２の面積よりも小さい。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒状をなす電池ケースと、
前記電池ケース内に配置され、正極、負極及びセパレータから構成されており、互いに対向する一対の外側面が平面状をなし、前記外側面に負極が露出している電極群と、
前記電池ケースの内側周面と前記電極群の外側面との間に設けられ、前記外側面の略全面と接触する電極接触部を有するスペーサとを備え、
前記スペーサの電極接触部が、前記外側面に露出する負極の面積よりも小さいことを特徴とする円筒形電池。
【請求項２】
前記電極接触部の中心軸方向に対する幅寸法の全部又は一部が、前記負極の外側面の中心軸方向に対する幅寸法よりも小さいことを特徴とする請求項１記載の円筒形電池。
【請求項３】
前記電極接触部に、貫通する１又は複数の貫通孔が形成されていることを特徴とする請求項１又は２記載の円筒形電池。
【請求項４】
前記電極接触部の中心軸方向に対する幅方向において対向する一対の側辺部の少なくとも一方に、幅方向内側に凹んだ１又は複数の凹部が形成されていることを特徴とする請求項２記載の円筒形電池。
【請求項５】
前記電極接触部における前記負極の外側面に対向する面に凹凸形状が形成されており、その凹部が中心軸方向に対する幅方向の少なくとも一方の端面又は中心軸方向の少なくとも一方の端面に開口している請求項１乃至４の何れかに記載の円筒形電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、円筒形電池に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
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。
【０００３】
しかしながら、帯状の正極板、負極板及びセパレータを渦巻き状に巻回するものでは、その巻き工程において正極板及び負極板の巻きずれが生じる。そうすると、円筒形電池において所望の電池容量を得ることができない、また、内部短絡を引き起こしてしまう等の問題が生じる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−１８５７６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
そこで本願発明者は、巻きずれ及び巻きずれに伴う種々の問題点を解決すべく、積層型の電極群を円筒形電池に収容することを考えている。
【０００６】
しかしながら、円筒形電池に積層型の電極群を収容する場合には、円筒状の電池ケースに対して例えば略直方体形状をなす電極群を収容するため、電極群が電池ケースに対してがたついてしまい極板の活物質が脱落して充放電性能が劣化してしまうという問題がある。
【０００７】
上記の電極群のがたつきを解消すべく、本願発明者は、スペーサを用いて電極群を電池ケースに固定することを考えている。そして、本願発明者は、このスペーサとして、図１２に示すように、電極群の外側面の略全面に接触する接触面を一方面に有する電極接触部と、この電極接触部の他方面から延出して電池ケースの内側周面に上下に亘って接触するケース接触部とを備えるものを考えている。
【０００８】
しかしながら、上記の構成では、電極接触部が電極群の外側面の略全面に接触して覆う構造であるため、充電中に正極から発生する酸素ガスが負極によって吸収されにくく、電池内部の内圧が上昇してしまうという問題がある。また、これにより、電池のサイクル寿命性能も低下してしまうという問題がある。
【０００９】
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、電極群の巻きずれを考慮する必要の無い円筒形電池において、スペーサを用いて電極群を電池ケースに固定するだけでなく、充電中に発生する酸素ガスを負極に吸収させやすくして電池内部の圧力上昇を抑制することをその主たる所期課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
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、前記電池ケース内に配置され、正極、負極及びセパレータから構成されており、互いに対向する一対の外側面が平面状をなし、前記外側面に負極が露出している電極群と、前記電池ケースの内側周面と前記電極群の外側面との間に設けられ、前記外側面の略全面と接触する電極接触部を有するスペーサとを備え、前記スペーサの電極接触部が、前記外側面に露出する負極の面積よりも小さいことを特徴とする。
【００１１】
このようなものであれば、正極、負極及びセパレータからなり互いに対向する一対の外側面が平面状をなす電極群を電池ケース内に収容することから、電極群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、電極群をスペーサにより固定しているので、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。さらに、電極群の外側面に露出している負極に接触するスペーサの電極接触部が、その露出している負極の面積よりも小さいので、電極群をスペーサにより固定した状態で、負極の外側面の一部がスペーサから露出することになる。これにより、充電中に正極から発生する酸素ガスを負極によって吸収させ易くすることができる。したがって、電池のサイクル寿命性能を向上させることができる。なお、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もできる。その他、負極の外側面の一部がスペーサから露出しているので、電解液を負極に浸透させ易くすることができる。
【００１２】
前記電極接触部の中心軸方向に対する幅寸法の全部又は一部が、前記負極の外側面の幅寸法よりも小さいことが望ましい。このように電極接触部の幅寸法の全部又は一部が、負極の外側面の幅寸法よりも小さいことで、スペーサの接触面積を負極の外側面の面積を小さくすることができる。これならば、負極の外側面において幅方向端部をスペーサから露出させることができ、酸素ガスを吸収させ易くすることができる。また、スペーサによる電極群の幅方向中央部分への押圧を確保することができる。
【００１３】
前記電極接触部に、貫通する１又は複数の貫通孔が形成されていることが望ましい。このように電極接触部に貫通孔を形成することにより、スペーサの接触面積を負極の外側面の面積を小さくすることができる。これならば、負極の外側面において端部以外の部分をスペーサから露出させることができ、酸素ガスを吸収させ易くすることができる。また、貫通孔を形成して接触面積を負極の外側面の面積よりも小さくすることで、スペーサの外形形状を負極の外側面の外形形状と略一致させることができ、負極活物質が脱落しやすい端部にスペーサを接触させて負極活物質の脱落を防止し、充放電性能の劣化を一層防ぐことができる。
【００１４】
前記電極接触部の中心軸方向に対する幅方向において対向する一対の側辺部の少なくとも一方に、幅方向内側に凹んだ１又は複数の凹部が形成されていることが望ましい。ここで、負極の幅方向端部における負極活物質の脱落を防止しつつ、負極の外側面の露出面積を増大させるためには、複数の凹部が形成されていることが望ましい。複数の凹部を形成する場合には、隣接する凹部の間に形成される中間部が負極の幅方向端部に接触するため、負極活物質の脱落を防止することができる。
【００１５】
前記電極接触部における前記負極の外側面に対向する面に凹凸形状が形成されており、その凹部が中心軸方向に対する幅方向の少なくとも一方の端面又は中心軸方向の少なくとも一方の端面に開口していることが望ましい。このように電極接触部に凹凸形状を形成することによって、スペーサの接触面積を負極の外側面の面積を小さくすることができる。また、凹凸形状の凹部が、中心軸方向に対する幅方向の少なくとも一方の端面又は中心軸方向（幅方向に直交する高さ方向）の少なくとも一方の端面に開口しているので、正極により発生した酸素ガスを負極の外側面に到達させて吸収させることができる。さらに、電極接触部に凹凸形状を形成するだけなので、電極接触部の機械的強度の低下を防ぐことができる。
【発明の効果】
【００１６】
このように構成した本発明によれば、電極群の巻きずれを考慮する必要の無い円筒形電池において、スペーサを用いて電極群を電池ケースに固定するだけでなく、充電中に発生する酸素ガスを負極板に吸収しやすくして電池内部の圧力上昇を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本実施形態における円筒形電池の縦断面図。
【図２】同実施形態における円筒形電池の横断面図。
【図３】同実施形態の正極板を示す平面図、正面図及び斜視図。
【図４】同実施形態の負極板を示す平面図、正面図及び斜視図。
【図５】同実施形態の電極群の縦断面図。
【図６】同実施形態のスペーサを示す斜視図。
【図７】同実施形態のスペーサの部分拡大正面図。
【図８】同実施形態のスペーサ及び電極群を電池ケースに収容した状態を示す図。
【図９】変形実施形態のスペーサを示す模式図。
【図１０】変形実施形態のスペーサを示す模式図。
【図１１】変形実施形態のスペーサを示す斜視図。
【図１２】本発明の基本構成となるスペーサの一例を示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下に本発明に係る円筒形電池の一実施形態について図面を参照して説明する。
【００１９】
本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。具体的には、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からなる略直方体形状の電極群３とを有するものである。
【００２０】
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の負極板３２の集電端子３２１が溶接される。
【００２１】
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。
【００２２】
正極板３１は、発泡式ニッケルからなる正極集電体と、この正極集電体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（以下、単に正極活物質という。）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。
【００２３】
具体的に正極板３１は、図３に示すように、正極活物質を保持しない直線状の活物質非保持部３１Ａと、この活物質非保持部３１Ａを挟んで両側に形成され、正極活物質を保持する活物質保持部３１Ｂとを有する。そして、正極板３１は、両側の活物質保持部３１Ｂが向き合うように活物質非保持部３１Ａにおいて正極集電体が略Ｕ字状（より詳細には略コの字状）に折り曲げられている。
【００２４】
また、正極板３１は、２つの活物質保持部３１Ｂの間に形成された折れ曲がり部である活物質非保持部３１Ａに例えばニッケル鋼板等からなる集電端子３１１が設けられている。この集電端子３１１は、２つの活物質保持部３１Ｂの対向方向に直交する幅方向の一方に外側に向かって延びている。
【００２５】
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。
【００２６】
具体的に負極板３２は、図４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。そして、負極板３２は、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略コの字状に折り曲げられている。
【００２７】
また、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の底面２Ｂに溶接接続される集電端子３２１が形成される。具体的には、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。
【００２８】
そして、本実施形態の電極群３は、２つの活物質保持部３１Ｂが互いに対向配置された略コの字状をなす正極板３１と、２つの活物質保持部３２Ｂが互いに対向配置された略コの字状をなす負極板３２とが噛み合うように積層されて構成されている。なお、正極板３１は、折り畳まれたセパレータ３３に挟まれた状態で略コの字状に折り曲げられる。具体的には、図５に示すように、正極板３１の１つの活物質保持部３１Ｂが負極板３２の２つの活物質保持部３２Ｂの間に挟まれるとともに、負極板３２の１つの活物質保持部３２Ｂが正極板３１の２つの活物質保持部３１Ｂの間に挟まれるように積層されている。本実施形態では、正極板３１の折れ曲がり部（活物質非保持部３１Ａ）と、負極板３２の折れ曲がり部（活物質非保持部３２Ａ）とが互いに対向するように積層されている。なお、図１、図２、図５等においては、理解を容易のため、各極板３１、３２及びセパレータ３３の間に間隔を挙げて図示しているが、それらは接触して積層される。
【００２９】
より詳細には、本実施形態の電極群３は、２つの負極板３２及び１つの正極板３１から構成されたものであり、隣接する２つの負極板３２においてそれぞれの１つの活物質保持部３２Ｂ（２つの負極板３２において互いに隣り合う活物質保持部３２Ｂ）が１つの正極板３１の２つの活物質保持部３１Ｂの間に挟まれるように積層されている。したがって、本実施形態の電極群３では、負極板３２の外側面３２ａ、３２ｂの全体が露出して最外面を形成する。また、この電極群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。
【００３０】
そして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２Ａと電極群３の外側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２Ａと電極群３の外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。なお、積層方向Ｌは、各極板３１、３２の活物質保持部３１Ｂ、３２Ｂの対向方向に一致する。
【００３１】
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。
【００３２】
各スペーサ６１、６２は、図１、図２及び図６に示すように、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、３２ｂ）に接触する接触面を一方面６ａに有する矩形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２つのケース接触部６Ｂとを有する。
【００３３】
電極接触部６Ａは、電極群３の積層方向Ｌの最外面である負極板３２の外側面３２ａ、３２ｂに沿った形状をなすものである。この電極接触部６Ａの軸方向一端部である上部には、図１、図６〜図８に示すように、電極群３の上面に対向する突起片６Ｔが形成されている。この突起片６Ｔは、電極接触部６Ａの上端中央部において当該電極接触部６Ａから略垂直に延びている。この突起片６Ｔは、電極群３の上面から上部に延出する集電端子３１１に接触して、集電端子３１１の位置ずれを防止するとともに、集電端子３１１の溶接箇所が破断して剥がれてしまうことを防止するものである。
【００３４】
また、電極接触部６Ａの上部の角部には、図６〜図８に示すように、電極群３の上角部を囲む囲み壁部６Ｐが形成されている。この囲み壁部６Ｐは、電極群３の上面に対向する上壁６Ｐ１と、電極群３の左右側面に対向する側壁６Ｐ２とを有する（図７参照）。この囲み壁部６Ｐは、電池ケース２と正極板３１との接触を防止するとともに、正極板３１の集電端子３１１と負極板３２との接触を防止するものである。また、この囲み壁部６Ｐにより、電極群３における正極板３１及び負極板３２のずれを防止することもできる。その上、囲み壁部６Ｐを設けることで、従来必須とされていた上部絶縁板を配置する必要が無くなり、製造工程を簡略化できるとともに材料コストを削減することができる。
【００３５】
２つのケース接触部６Ｂは、電極接触部６Ａの他方面６ｂにおいて中心軸方向Ｃに沿って互いに並列に形成されている。具体的には、電池ケース２に収容された状態において電池ケース２の中心軸を挟むように対称に形成されている。さらに、ケース接触部６Ｂにおける電池ケース２の内側周面２Ａとの接触部分（自由端辺部の先端面）は、電池ケース２の内側周面２Ａの曲面と略同一の曲面を有する。これにより、ケース接触部６Ｂと電池ケース２とが面接触するように構成している（図２及び図８等参照）。
【００３６】
このようなスペーサ６を用いて電極群３を挟むように電池ケース２に配置すると、図８に示すように、２つのスペーサ６の突起片６Ｔにより、正極板３１の集電端子３１１が接触又は押圧される。なお、集電端子３１１において突起片６Ｔに接触する部分よりも自由端部側が折り曲げられて封口体５に溶接される。ここで、集電端子３１１の立ち上がり位置は、突起片６Ｔ近傍となる。また、２つのスペーサ６の囲み壁部６Ｐにより、正極板３１及び負極板３２の上角部が収容されることになる。さらに、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。
【００３７】
しかして本実施形態のスペーサ６１、６２は、負極板３２の外側面３２ａ、３２ｂに接触する接触面の面積（以下、接触面積という。）が負極板３２の外側面３２ａ、３２ｂの面積よりも小さくなるように構成されている。
【００３８】
具体的には、図１、図２及び図６に示すように、電極接触部６Ａに厚み方向に貫通する複数の貫通孔６Ｈを形成することによって、電極接触部６Ａの一方面６ａの接触面積を、負極板３２の外側面３２ａ、３２ｂの面積よりも小さくしている。このように貫通孔６Ｈにより接触面積を小さくしているので、一方面６ａの平面視における外形形状と、負極板３２の外側面３２ａ、３２ｂの平面視における外形形状とが略一致させることができ、負極板３２の端部における負極活物質の脱落を防止することができる。
【００３９】
複数の貫通孔６Ｈは、電極接触部６Ａにおいてケース接触部６Ｂの両側それぞれに形成されている（図６及び図７等参照）。このようにケース接触部６Ｂの両側に形成されることによって、ケース接触部６Ｂにより仕切られたそれぞれの空間内の酸素ガスを貫通孔６Ｈを介して負極板３２に吸収させることができるとともに、その空間内の電解液を貫通孔６Ｈを介して負極板３２に浸透させることができる。
【００４０】
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簡単に説明する。
【００４１】
上述した電極群３を積層方向Ｌから一対のスペーサ６１、６２で挟み込む。このように形成された構造体を電池ケース２内に配置する。なお、配置した状態で負極板３２の集電端子３２１が、一対のスペーサ６１、６２の２つのケース接触部６Ｂの間に位置するとともに、スペーサ６１、６２のケース接触部６Ｂの下面が集電端子３２１の一部を電池ケース２の底面２Ｂに押さえた状態となる。なお、電極群３を電池ケース２内に収容した後に、一対のスペーサ６１、６２を電極群３を挟むように収容しても良い。
【００４２】
そして、電極群３が電池ケース２に固定された状態で、スペーサ６１、６２のケース接触部６Ｂ及び電池ケース２の内側周面２Ａの間に形成される空間に溶接棒を挿入して負極板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、電池ケース２内に電解液を注液する。そして注液後、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。
【００４３】
＜本実施形態の効果＞
このように構成した本実施形態に係る円筒形電池１００によれば、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。
【００４４】
また、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、極板３１、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。
【００４５】
特に、電極群３の平面状をなす外側面が負極板３２の外側面３２ａ、３２ｂであり、この負極板３２の外側面３２ａ、３２ｂに接触するスペーサ６１、６２の接触面積が負極板３２の外側面３２ａ、３２ｂの面積よりも小さいので、電極群３をスペーサ６１、６２により固定した状態で、負極板３２の外側面３２ａ、３２ｂの一部がスペーサ６１、６２から露出することになる。これにより、充電中に正極板３１から発生する酸素ガスを負極板３２によって吸収させ易くすることができる。したがって、円筒形電池１００のサイクル寿命性能を向上させることができる。なお、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もできる。その他、負極板３２の外側面３２ａ、３２ｂの一部がスペーサ６１、６２から露出しているので、電解液を負極板３２に浸透させ易くすることができる。
【００４６】
さらに本実施形態では、電極接触部６Ａに貫通孔６Ｈを形成してスペーサ６１、６２の接触面積を負極板３２の外側面３２ａ、３２ｂよりも小さくするとともに、電極接触部６Ａの外形形状を負極板３２の外側面３２ａ、３２ｂの外形形状と略一致させているので、負極活物質が脱落しやすい端部に電極接触部６Ａを接触させて負極活物質の脱落を防止し、充放電性能の劣化を一層防ぐことができる。
【００４７】
＜その他の変形実施形態＞
なお、本発明は前記実施形態に限られるものではない。
【００４８】
例えば、スペーサ６１、６２の接触面積を、負極板３２の外側面３２ａ、３２ｂの面積よりも小さくする態様としては、前記実施形態に限られず、図９に示すように、一方面６ａの一部の幅寸法を負極板３２の外側面３２ａ、３２ｂの幅寸法よりも小さくするように構成しても良い。
【００４９】
図９に示すスペーサ６１、６２は、電極接触部６Ａの中心軸方向に対する幅方向において対向する一対の側辺部それぞれに、幅方向内側に凹んだ複数の凹部６Ｋを形成することによって、スペーサ６１、６２における負極板３２の外側面３２ａ、３２ｂへの接触面積を、負極板３２の外側面３２ａ、３２ｂの面積よりも小さくしている。つまり、電極接触部６Ａの平面視における外形形状において、負極板３２の外側面３２ａ、３２ｂよりも内側に凹んだ凹部６Ｋが形成されるように構成している。このように複数の凹部６Ｋを形成することで、負極板３２の外側面３２ａ、３２ｂの露出面積を増大させることができる。また、隣接する凹部６Ｋの間に形成される中間部６Ｋ１が負極板３２の幅方向端部に接触するため、負極活物質の脱落を防止することができる。なお、図９に示す凹部６Ｋは、平面視における形状がＶ字形状をなすものであるが、これに限られず、例えば、コの字形状をなすものであっても良いし、半円状等の部分円状をなすものであっても良いし、Ｕ字形状をなすものであっても良い。
【００５０】
ここで、図１２に示すような負極板の外側面の面積と同一の接触面積を有するスペーサ（比較例）と、前記図６に示す前記実施形態のスペーサ（本発明Ａ）と、図９に示すスペーサ（本発明Ｂ）とを備える電池を作製し、ガスの吸収性能の評価を行った。評価試験を以下の表に示す。
【００５１】
各スペーサを備える電池は次のとおりに作製した。正極活物質には亜鉛３質量％，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表面に、７質量％のコバルト水酸化物を被覆したものを１８Ｍ水酸化ナトリウム溶液を用いて１１０℃で１時間空気酸化処理を行ったものを用いた。この正極活物質に、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を加えて、ペーストを作製した。このペーストを、基材面密度が５００ｇ／ｍ２の発泡ニッケルに充填し、乾燥させた後、所定の厚さにプレスすることによって１０００ｍＡｈの正極板とした。
負極活物質には、平均粒径５０μｍに粉砕したＭｍＮｉ３．８Ｃｏ０．８Ｍｎ０．３Ａｌ０．３組成の水素吸蔵合金を用いた。前記合金粉末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４５μｍの穿孔鋼板の両面に塗布した。これを所定の厚さにプレスして、１枚あたり６００ｍＡｈ、合計１２００ｍＡｈの負極板とした。なお、平均粒径とは、体積標準の粒度分布における累積度５０％の粒径であり、レーザー回折・散乱法を用いた測定装置（マイクロトラック社製ＭＴ３０００）にて測定されたものである。
上記で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図５のように積層して電極群とし、スペーサと組み合わせて円筒状の金属ケースに収納した。つぎに、４Ｍ  ＫＯＨ＋３Ｍ  ＮａＯＨ＋０．８Ｍ  ＬｉＯＨ組成の電解液を１．４５ｇ注液し、安全弁を備えた金属製蓋体で封口して、ＡＡサイズ１０００ｍＡｈのニッケル水素蓄電池を作製した。
【００５２】
組み立て後の各電池を、次の条件で初期化成を行い、完成させた。２０℃で、１００ｍＡで１２時間の条件で定電流充電し、次いで２００ｍＡで１Ｖとなるまで定電流放電を行った。これを２サイクル繰り返した。その後、４０℃で４８時間保存した。２０℃で、１００ｍＡで１２時間の条件で定電流充電し、次いで２００ｍＡで１Ｖとなるまで定電流放電を行った。これを２サイクル繰り返し、初期化成を完了した。
【００５３】
完成後の各電池について、次の方法で評価試験を行った。すなわち、電池を２０度にて、０．５ＣでＳＯＣ１２０％まで充電を行い、電池の内圧を測定した。また、本発明Ａの開口率は２．５％であり、本発明Ｂの開口率は９％である。なお、ここで開口率とは、比較例の接触面積に対する貫通孔又は凹部の平面視における開口面積の割合である。
【００５４】
【表１】
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【００５５】
表１から分かるように、比較例を用いた円筒形電池では、過充電後の内圧が１．０４［ＭＰａ］であったのに対して、本発明Ａ及び本発明Ｂを用いた円筒形電池では、過充電後の内圧が何れも比較例よりも低下している。これは、比較例に対して本発明Ａ及び本発明Ｂが、充電中に発生した酸素ガスを負極板３２に吸収させ易くしていることを示している。また、本発明Ａ及び本発明Ｂを比較すると、開口率が大きい方が酸素ガスの吸収が多いことが分かる。なお、スペーサにおける貫通孔又は凹部の開口率は大きくすればするほど、ガスの吸収性能が向上するが、活物質の脱落を防止するためには、開口率を例えば２０％以下とすることが好ましい。
【００５６】
また、図１０に示すように、一方面６ａの全部の幅寸法を負極板３２の外側面３２ａ、３２ｂの幅寸法よりも小さくするように構成しても良い。
【００５７】
図１０に示すスペーサ６１、６２は、電極接触部６Ａの略全体の幅寸法（Ｗ２）を負極板３２の外側面３２ａ、３２ｂの幅寸法（Ｗ１）よりも小さくすることで、スペーサ６１、６２における負極板３２の外側面３２ａ、３２ｂへの接触面積を、負極板３２の外側面３２ａ、３２ｂの面積よりも小さくしている。これならば、負極板３２の外側面３２ａ、３２ｂにおいて幅方向端部をスペーサ６１、６２から露出させることができ、酸素ガスを吸収させ易くすることができる。また、スペーサ６１、６２による電極群３の幅方向中央部分への押圧を確保することができる。
【００５８】
さらに、図１１に示すように、電極接触部６Ａの一方面６ａに凹凸形状を形成し、その凹部が幅方向の少なくとも一方の端面又は幅方向に直交する高さ方向の少なくとも一方の端面に開口するように構成しても良い。
【００５９】
図１１に示すスペーサ６１、６２は、電極接触部６Ａの一方面６ａにおいて、幅方向の両端面に開口する複数の横溝６Ｓａと、幅方向に直交する縦方向の両端面に開口する複数の縦溝６Ｓｂとからなる凹凸形状が形成されている。このように形成された凹凸形状における凸部の頂面が、負極板３２の外側面３２ａ、３２ｂと接触する接触面となり、スペーサ６１、６２における負極板３２の外側面３２ａ、３２ｂへの接触面積が、負極板３２の外側面３２ａ、３２ｂの面積よりも小さくなる。また、凹凸形状が、横溝６Ｓａ及び縦溝６Ｓｂから構成されているので、正極板３１により発生した酸素ガスを負極板３２の外側面３２ａ、３２ｂの中央部に到達させて吸収させることができる。さらに、一方面６ａに凹凸形状を形成するだけなので、電極接触部６Ａの機械的強度の低下を防ぐことができる。
【００６０】
なお、前記凹凸形状としては、１又は複数の横溝６Ｓａのみからなるものであっても良いし、１又は複数の縦溝６Ｓｂからなるものであっても良い。また、各横溝６Ｓａは幅方向における一端面にのみ開口するものであっても良く、縦溝６Ｓｂは、高さ方向における一端面にのみ開口するものであっても良い。その他、凹凸形状は、一方面６ａにエンボス加工を施すことにより形成しても良い。
【００６１】
また、スペーサ６１、６２の電極接触部６Ａは、上述した形状を組み合わせたものであっても良い。例えば、スペーサ６１、６２の電極接触部６Ａが、前記貫通孔６Ｈ及び前記凹部６Ｋの両方を有するものであっても良いし、前記貫通孔６Ｈ及び前記凹凸形状を有するものであっても良い。
【００６２】
また、前記実施形態では電極群の対向する２つの側面を１対のスペーサで挟むようにして電池ケースに固定するものであったが、電極群の対向する２つの側面を３つ以上のスペーサで挟むようにしても良いし、電極群の４つの側面と電池ケースの内側周面との間にそれぞれスペーサを設けるようにしても良い。あるいは、各スペーサが連結部により連結された一体をなすものであっても良い。
【００６３】
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。
【００６４】
さらに、電極群は前記実施形態の構成に限られず、負極板又は正極板の少なくとも一方を平板状極板としても良い。
【００６５】
また、前記実施形態の負極板の集電端子は電池ケースの底面に溶接されるものであったが、その他、電池ケースの内側周面に溶接するものであっても良い。
【００６６】
その上、前記実施形態の正極板及び負極板を逆の構成としても良い。つまり、正極板の集電端子を電池ケースの内面に溶接するように構成しても良い。
【００６７】
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。
【００６８】
その他、本発明は前記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。
【符号の説明】
【００６９】
１００・・・円筒形電池
２・・・電池ケース
２Ａ・・・電池ケースの内側周面
３・・・電極群
Ｌ・・・積層方向
３１・・・正極板
３２・・・負極板
３２ａ・・・外側面
３２ｂ・・・外側面
３３・・・セパレータ
６・・・スペーサ
６ａ・・・一方面（接触面）
６ｂ・・・他方面
６Ａ・・・電極接触部
６Ｂ・・・ケース接触部
【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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