(57)【要約】【課題】容量が大きくかつ環境温度が高い状態でも所望の充電効率が得られ、液漏れの発生を確実に防止できるニッケル水素蓄電池から成るバックアップ用角形蓄電池を提供する。【解決手段】水酸化ニッケルを主体とする正極材料を含む正極板２１と水素吸蔵合金を主体とする負極材料を含む負極板２２とをセパレータ２３を介して積層してなる極板群２０を電解液とともに角形電槽２０内に収容して成る角形ニッケル水素蓄電池１１において、角形電槽２４の一面に正極と負極の外部端子２７、２８を配設し、各外部端子２７、２８は角形電槽の貫通部で複数の環状パッキン４２、４５にて二重にシールし、正極材料に、少なくともＣｏとＹｂ２　Ｏ３　を含有させた。【選択図】　　　図５
2004119089.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
水酸化ニッケルを主体とする正極材料を含む正極板と水素吸蔵合金を主体とする負極材料を含む負極板とをセパレータを介して積層してなる極板群を電解液とともに角形電槽内に収容して成る角形ニッケル水素蓄電池から成り、角形電槽の一面に正極と負極の外部端子を配設し、各外部端子は角形電槽の貫通部で複数の環状パッキンにて二重にシールし、正極材料に、少なくともＣｏとＹｂ化合物を含むことを特徴とするバックアップ用角形蓄電池。
【請求項２】
Ｃｏの含有量は、水酸化ニッケル１００重量部に対して４〜８重量部で、Ｙｂ化合物の含有量は、水酸化ニッケル１００重量部に対して１〜６重量部であることを特徴とする請求項１記載のバックアップ用角形蓄電池。
【請求項３】
電解液は、ＮａＯＨ、ＫＯＨ、ＬｉＯＨの３成分から成り、その組成がＮａＯＨ≧ＫＯＨ＞ＬｉＯＨであることを特徴とする請求項１又は２記載のバックアップ用角形蓄電池。
【請求項４】
角形電槽は合成樹脂製であることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載のバックアップ用角形蓄電池。
【請求項５】
容量が３０Ａｈ以上であることを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載のバックアップ用角形蓄電池。
【請求項６】
請求項１〜５の何れかに記載のバックアップ用角形蓄電池を複数直列接続され、かつ各バックアップ用角形ニッケル水素蓄電池間に冷却通路を設けた状態で一体的に結合されたことを特徴とするバックアップ用角形蓄電池モジュール。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はバックアップ用角形蓄電池に関し、特にニッケル水素蓄電池から成るとともに容量が大きくかつ環境温度が高い状態でも所望の充電効率が得られるバックアップ用角形蓄電池に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えば通信基地局におけるバックアップ用蓄電池としては、鉛蓄電池が一般的に用いられていた。しかし、近年になって基地局機能の多機能化が進展し、それに伴って電源容量を数十〜百数十Ａｈに大容量化することが要請されており、その要請に鉛蓄電池で対処しようとすると、容積及び重量が大きくなり過ぎ、一層のコンパクト化に対する要請に反するという問題がある。また、環境問題への配慮から鉛やカドミウムを含まない蓄電池の採用が望まれている。
【０００３】
そこで、民生用の単３の円筒形のニッケル水素電池を用いることが考えられる。即ち、複数個のニッケル水素電池を直列接続して構成した電池モジュールを複数、直列及び並列に接続することで所望の出力電圧と容量を確保することが考えられるが、多数の電池を接続する必要があるため、構成が複雑になってコスト高になるという問題がある。
【０００４】
また、多数のニッケル水素電池の端子同士を接続するため、接続抵抗が大きくなって高出力時に電圧低下を来すとともに、発熱量が大きくなって環境温度を高くし、充電効率を一層低下させるという問題がある。特に、通信基地局におけるバックアップ用蓄電池は、機器に悪影響を与えないために清浄な雰囲気が要請されること及び保安上の理由から、機器とともにほぼ密閉された空間に配設されることから、大量の外気をそのまま導入して冷却することができず、そのため元々環境温度が高くなりがちであるために、致命的な問題である。
【０００５】
さらに、比較的大容量の大型の円筒形のニッケル水素電池を構成して、構成の単純化とコスト低下を図るとともに、接続抵抗の低減を図ることが考えられるが、円筒形ではその中心部の放熱が十分に行われず、高温になるため充電効率が低下するという問題がある。
【０００６】
そこで、水酸化ニッケルを主体とする正極材料を含む正極板と水素吸蔵合金を主体とする負極材料を含む負極板とをセパレータを介して積層してなる極板群を電解液とともに角形電槽内に収容して成る比較的大容量の角形ニッケル水素蓄電池を、このようなバックアップ用蓄電池に適用することが考えられる。
【０００７】
この種の角形ニッケル水素蓄電池において、正極板の正極材料には導電性を向上するために水酸化ニッケルにＣｏＯ添加したものが知られている。なお、導電性の向上に関しては金属Ｃｏを添加した方が一層効果的であるが、放電した状態で放置すると微小短絡が発生して寿命低下を来すために、ＣｏではなくＣｏＯが添加されている。また、電解液としては、ＫＯＨとＮａＯＨとＬｉＯＨの３成分から成り、その組成比が、例えばＫＯＨ：ＮａＯＨ：ＬｉＯＨ＝４：２．５：１のように、抵抗の小さい抵抗値が得られるＫＯＨの量を多くして、ＫＯＨ＞ＮａＯＨ＞ＬｉＯＨとしたものが一般に使用されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００８】
また、電槽上面に配設される正極と負極の接続端子の電槽上壁の貫通部は単一の環状パッキンにてシールされている（例えば、特許文献２参照。）。
【０００９】
【特許文献１】
特開平６−４５００２号
【００１０】
【特許文献２】
特開平１０−１８８９４４号公報（第２、４、５頁、図２）
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記従来の角形ニッケル水素蓄電池の構成では、接続端子が上壁を貫通する部分で、単一の環状パッキンにて１重にのみシールしているので、バックアップ用電源として、上記のように高温の環境温度に長期間晒されると、貫通部から液漏れが発生する恐れがあるという問題がある。
【００１２】
また、バックアップ用蓄電池においては環境温度が高温であるため、高温での充電効率が十分に高いことが求められるが、上記従来の角形ニッケル水素蓄電池では高温での充電効率が急激に低下するという問題があることが判明した。例えば、２５℃の充電効率を１００％として、５５℃で５０〜６０％程度になってしまい、例えば容量が１００Ａｈの蓄電池によって、−１０℃で８０Ａｈ以上、５５℃で９０Ａｈ以上という要求された充電容量を満たすことができないという問題がある。
【００１３】
本発明は、上記従来の問題点に鑑み、容量が大きくかつ環境温度が高い状態でも所望の充電効率が得られ、液漏れの発生を確実に防止できるニッケル水素蓄電池から成るバックアップ用角形蓄電池を提供することを目的としている。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明のバックアップ用角形蓄電池は、水酸化ニッケルを主体とする正極材料を含む正極板と水素吸蔵合金を主体とする負極材料を含む負極板とをセパレータを介して積層してなる極板群を電解液とともに角形電槽内に収容して成る角形ニッケル水素蓄電池から成り、角形電槽の一面に正極と負極の外部端子を配設し、各外部端子は角形電槽の貫通部で複数の環状パッキンにて二重にシールし、正極材料に、少なくともＣｏとＹｂ化合物を含むものである。
【００１５】
この構成によれば、外部端子の角形電槽の貫通部が複数の環状パッキンにて二重にシールされているため、高温の環境温度で長期間使用しても確実に液漏れを防止することができる。また、角形で大容量の蓄電池において正極板の各部位とリード部までの距離が長くなっても、正極材料にＣｏを含んでいることで抵抗を小さくできて充電効率を向上でき、かつバックアップ用であるため絶えず満充電状態に維持されることから金属Ｃｏを含んでいても、放電状態で放置されるような状態になることがないので、微小短絡によって寿命が低下するというような弊害を生じることもない。また、正極材料にＹｂ化合物を含んでいることで、高温域の充電効率を飛躍的に向上することができる。なお、Ｙｂ化合物としては、Ｙｂ２　Ｏ３　が好適であるが、Ｙｂ（ＯＨ）３　でも同様の作用が得られる。
【００１６】
Ｃｏの含有量は、水酸化ニッケル１００重量部に対して４〜８重量部で、Ｙｂ化合物の含有量は、水酸化ニッケル１００重量部に対して１〜６重量部であるのが好適である。Ｃｏが４重量部未満では上記抵抗低減効果が十分でなく、８重量部を越えると、その分水酸化ニッケル量が相対的に低下するため一定体積当たりの容量が低下することになる。また、Ｙｂ化合物の含有量が１重量部未満では高温充電効率の向上効果が十分に得られず、６重量部を越えるとその分水酸化ニッケル量が相対的に低下するため一定体積当たりの容量が低下することになる。Ｃｏの含有量が５重量部、Ｙｂ化合物の含有量が４重量部程度が最適である。
【００１７】
さらに、電解液が、ＮａＯＨ、ＫＯＨ、ＬｉＯＨの３成分から成り、その組成をＮａＯＨ≧ＫＯＨ＞ＬｉＯＨとすると、高温での抵抗値の低いＮａＯＨの量が多いことで、高温充電効率の特性を全体的に高温側にシフトでき、高温域での充電効率を向上することができる。
【００１８】
また、角形電槽が合成樹脂製であると、蓄電池の温度及び内圧が急激に上昇するような異常反応が発生した場合に、内圧が高くならないうちに電槽が軟化するため、電槽破裂の恐れなしにガスを放出でき、また外部端子部の絶縁も容易に確保できるため、多量の蓄電池をシステムとして使用するときに高い安全性を確保することができる。
【００１９】
また、以上の構成は容量が３０Ａｈ以上の大きな容量の蓄電池において特に効果的である。
【００２０】
また、上記構成のバックアップ用角形蓄電池を複数直列接続し、かつ各バックアップ用角形ニッケル水素蓄電池間に冷却通路を設けた状態で一体的に結合してバックアップ用角形蓄電池モジュールを構成すると、出力電圧を高くできるとともに各蓄電池を効果的に冷却して温度上昇を抑制でき、雰囲気温度が高くても高い充電効率を確保することができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のバックアップ用角形蓄電池の一実施形態について、図１〜図７を参照して説明する。
【００２２】
まず、本実施形態のバックアップ用角形蓄電池を適用する、通信基地局における電源バックアップシステムの概略構成を図１を参照して説明する。図１において、商用電源１から整流器２を介して基地局用の各種機器から成る負荷３に対して電力を供給するように構成され、かつ整流器２と負荷３の間に、並列接続された一対の電池パック５ａ、５ｂと放電制御手段６とを直列接続したバックアップ用電源回路４が並列接続されている。電池パック５ａ、５ｂには温度上昇を抑制するための冷却風を送風する冷却ファン７が付設されている。また、整流器２と電池パック５ａ、５ｂの間に充電手段８を接続して電池パック５ａ、５ｂに対して充電を行うように構成されている。
【００２３】
電池パック５ａ、５ｂにおける電圧と電流と温度が検出され、これら電圧情報、電流情報、温度情報が電池監視手段９に入力されて電池の状態が監視されている。電池監視手段９は、電池パック５ａ、５ｂの電気量（ＳＯＣ）を演算し、充電要求、充電停止要求、放電可否通知、電池状態通知、安全制御、及び冷却ファン７の動作制御を行う。電池監視手段９からその監視情報が制御部１０に入力され、制御部１０にて電池パック５ａ、５ｂの状態に応じて整流器２、充電手段８、放電制御手段６を制御するように構成されている。なお、一対の電池パック５ａ、５ｂは、何れかのメンテナンス時に商用電源１が停電した場合でも確実に電力を供給できるように設けられ、またこれら電池パック５ａ、５ｂに対する充電を、適当な時間間隔をおいてかつ両電池パック５ａ、５ｂに対する充電期間が互いに異なるように交互に行うことで常に何れかは満充電に近い状態になっているように構成されている。
【００２４】
電池パック５ａ、５ｂはそれぞれ、図２（ａ）、（ｂ）に示すように、１０個の角形ニッケル水素蓄電池１１を並列配置して一体的に拘束することで電池モジュール１２を構成し、この電池モジュール１２を４個並列配置して構成されている。電池パック５ａ、５ｂの出力電圧は、出力電圧が１．２Ｖの角形ニッケル水素蓄電池１１を１０個直列接続して出力電圧を１２Ｖとした電池モジュール１２を４個直列接続して４８Ｖとされている。
【００２５】
各電池パック５ａ、５ｂは、上部に基地局用の機器配置空間１４を設けた筐体１３の下部に形成されたバックアップ用電源配置空間１５に配設され、その下部と上部に冷却風路１６ａ、１６ｂが設けられている。すなわち、電池パック５ａ、５ｂを構成する各電池モジュール１２が、下部に冷却風路１６ａをあけて設けられた支持桟１７上に設置されている。下部の冷却風路１６ａの一端には送風ファン７が配設され、フィルタ１８を介して冷却風を導入し、上部の冷却風路１６ｂの一端に配設された排気グリル１９から排出するように構成されている。
【００２６】
各電池モジュール１２は、図３に示すように、１０個のニッケル水素角形蓄電池１１（１１ａ〜１１ｊ）を、その電槽の幅の広い長側面同士を互いに対向させて重ねるように配置し、両端の単電池１１ａ、１１ｊの電槽の外側にエンドプレート３２を当接させ、両エンドプレート３２、３２間を拘束バンド３３にて結束することにより一体的に連結して構成されている。
【００２７】
各ニッケル水素角形蓄電池１１は、図４、図５に示すように、正極板２１と負極板２２をセパレータ２３を介して積層してなる極板群２０を電解液と共に電槽２４内に収容し、各電槽２４の開口部を安全弁２６を設けた蓋２５で閉じ、極板群２０を構成する各正極板２１の一側部上端から上方にリード２９を引き出してその上部に正極端子２７を接続し、また同様に各負極板２２の他側部上端から上方にリード２９を引き出してその上部に負極端子２８を接続し、これら外部端子としての正極端子２７及び負極端子２８を蓋２５に取付けて構成されている。極板群２０の正極板２１及び負極板２２の大きさと積層枚数は、例えば１００Ａｈの容量が得られるように設計され、その場合各極板の大きさは下端から上端までの距離が例えば１００〜１５０ｍｍ程度となる。
【００２８】
そして、各電池モジュール１２において、隣り合うニッケル水素角形蓄電池１１、１１間の正極端子２７と負極端子２８とが接続板３１にて接続されて各ニッケル水素角形蓄電池１１が直列接続されている。また、各電槽２４、２４間が接合されるとき、電槽２４の長側面に上下方向に突設されたリブ３０が隣接間で突き合わされ、各リブ３０、３０間の長側面間の空間にて電槽２４の上下方向に貫通する冷却通路３０ａが形成され、冷却通路３０ａに送風して各ニッケル水素角形蓄電池１１ａ〜１１ｊを冷却するように構成されている。
【００２９】
正極端子２７や負極端子２８は、図５に示すように、蓋２５に形成された端子貫通穴３４を貫通するポール部３５の上部に接続用のねじ部３６が設けられ、下部に方形のフランジ部３７が形成され、このフランジ部３７の下面に適当間隔おきに複数の集電鍔３８を垂設した構成とされている。蓋２６の上面の端子貫通穴３４の周囲には座金３９が配置され、この座金３９上に配置した環状押圧ばね４０の内周縁をポール部３５の外周面に弾性係止させることで、これら端子２７、２８が蓋２５に固定されている。
【００３０】
フランジ部３７の上面には環状の封止溝４１が形成されてＯリングなどの環状パッキン４２が収容配置されるとともにピッチなどのシール剤４３が充填配置され、蓋２５の下面とこの封止溝４１の間で環状パッキン４２を圧縮させるとともに、その周辺に充填されたシール剤４３にて１段目のシールが行われている。また、端子貫通穴３４の上部にはテーパシール面４４が形成されてＯリングなどの環状パッキン４５が配置され、テーパシール面４４と座金３９の間で環状パッキン４５を圧縮させることで２段目のシールが行われ、環状パッキン４２、４５により２重にシールが施されている。
【００３１】
フランジ部３７から垂設された集電鍔３８にはリード２９をレーザビーム溶接や電子ビーム溶接にて溶接接合して電気的に接続されている。また、フランジ部３７の両側端面３７ａが蓋２５に設けられた位置決め突部４６に係合され、ねじ部３６に対する接続板３１の締結時に回り止め機能を奏するように構成されている。
【００３２】
ニッケル水素角形蓄電池１１の極板群２０を構成する正極板２１はＮｉの発泡メタルに水酸化ニッケル（本発明ではＣоなどを固溶、コートしたものなどについてもＮｉ（ＯＨ）２　と記す）を主材料とする正極材料を塗着保持させて構成され、負極板２２はＮｉのパンチングメタルに水素吸蔵合金を主材料とする負極材料を塗着保持させて構成され、セパレータ２３はポリアミド系やポリオレフィン系の不織布にて構成されている。
【００３３】
そして、本実施形態では、水酸化ニッケルを主体とする正極材料に少なくともＣｏと、Ｙｂ２　Ｏ３　やＹｂ（ＯＨ）３　などのＹｂ化合物を含んでいる。具体的には、Ｃｏは、Ｎｉ（ＯＨ）２　１００重量部に対して４〜８重量部含有し、Ｙｂ化合物は１〜６重量部含んでいる。具体例を示すと、Ｎｉ（ＯＨ）２　：１００重量部、Ｃｏ：５重量部、Ｃｏ（ＯＨ）２　：５重量部、Ｙｂ２　Ｏ３　：４重量部、ＺｎＯ：２．５重量部にて正極材料が構成されている。
【００３４】
また、電解液は、ＮａＯＨ、ＫＯＨ、ＬｉＯＨの３成分の混合液にて構成し、かつその組成をＮａＯＨ≧ＫＯＨ＞ＬｉＯＨとしている。具体例を示すと、電解液の組成比を、ＮａＯＨ：ＫＯＨ：ＬｉＯＨ＝４：２．５：１としている。なお、電解液の濃度は、７．５ｍｏｌ／Ｌとしている。
【００３５】
以上の構成の角形ニッケル水素蓄電池１１においては、角形の電槽２４の上面に正極端子２７と負極端子２８を配設し、これらの端子２７、２８は電槽２４の蓋２５の貫通部で複数の環状パッキン４２、４５にて二重にシールしているため、５５℃程度の高温の環境温度となることがあるバックアップ用電源配置空間１５内に配置して長期間使用しても液漏れを確実に防止することができ、漏液による短絡等の発生を防止して高い安全性を確保できる。
【００３６】
また、正極板２１の正極材料にＣｏを含んでいるため、正極板２１の下端から上端までの距離が１００〜１５０ｍｍ程度と大きくても、導電性の高い金属Ｃｏの存在によって正極板２１の抵抗を小さくできて充電効率を向上できる。また、このように金属Ｃｏを含んでいても、バックアップ用であるため絶えず満充電状態に維持され、放電状態で放置されるような状態になることがないので、微小短絡によって寿命が低下するというような弊害を生じることもない。
【００３７】
また、正極板２１の正極材料にＹｂ化合物を含んでいることで、高温域の充電効率を飛躍的に向上することができる。
【００３８】
さらに、電解液が、ＮａＯＨ、ＫＯＨ、ＬｉＯＨの３成分から成り、その組成をＮａＯＨ：ＫＯＨ：ＬｉＯＨ＝４：２．５：１とし、高温での抵抗値の低いＮａＯＨの量を多くしているので、高温充電効率の特性を全体的に高温側にシフトでき、高温域での充電効率を向上することができる。なお、ＮａＯＨの量を多くすると、出力特性と背反するが、バックアップ用電源の用途では問題とならない。
【００３９】
かくして、上記１００Ａｈの容量の角形ニッケル水素蓄電池１１を用いることで、図６に示すように、−１０℃で８０Ａｈ以上、５５℃で９０Ａｈ以上の容量を確保することができた。なお、図６中に、比較のため、Ｃｏに代えてＣｏＯを含有し、Ｙｂ２　Ｏ３　を含有していない従来例の場合を破線で示している。
【００４０】
また、上記角形ニッケル水素蓄電池１１を複数並列配置して一体的に結合した各電池モジュール１２において、角形ニッケル水素蓄電池１１、１１間に冷却通路３０ａを形成しているので、各蓄電池１１を効果的に冷却してその温度上昇を抑制することができ、高い環境温度での充電効率を向上できる。
【００４１】
以下、各実験例について説明する。
【００４２】
（実験例１）
上記実施形態で示したような基本構成で、容量が１００Ａｈの大型の角形ニッケル水素蓄電池において、正極材料の組成として、ＣｏとＣｏＯの何れを含むか、またＹｂ２　Ｏ３　の含有量を変えた実施例１〜実施例３、比較例１、比較例２の各蓄電池について、５５℃での高温充電効率（２５℃での充電効率に対する比率（％）で表示する。）を調べた。
【００４３】
これら実施例１〜実施例３、比較例１、比較例２の各蓄電池の正極材料の組成と、その高温充電効率を表１に示す。
【００４４】
【表１】
2004119089.tif 000003
表１から、ＣｏＯを含み、Ｃｏを含まない比較例２は、Ｙｂ２　Ｏ３　を含んでいても高温充電効率が低く、またＣｏを含んでいてもＹｂ２　Ｏ３　を含まない比較例１も高温充電効率が低いため、両者を含むことで高い高温充電効率が得られることが分かる。また、Ｙｂ２　Ｏ３　の含有量が１重量部の実施例３では充電効率が８０％で、比較例に比して格段に充電効率が向上しており、特に４、６重量部の実施例１、２では９０％という十分に高い充電効率が確保されている。
【００４５】
Ｃｏの含有量についても、Ｃｏの含有量を変化させて高温充電効率を調べたところ、３重量部では十分な高温充電効率が得られず、４〜８重量部で、８０〜９０％以上の高温充電効率が得られた。
【００４６】
（実験例２）
次に、大型の角形電池以外の大型円筒形蓄電池や小型円筒形蓄電池や鉛蓄電池との比較実験を行った。即ち、上記実施例２、比較例１、２の他に、容量が１００Ａｈの大型の円筒形蓄電池において、正極材料にＣｏとＹｂ２　Ｏ３　を含有させた比較例３と、容量が２Ａｈの小型の円筒形蓄電池において、正極材料にＣｏに代えてＣｏＯを含有させるとともにＹｂ２　Ｏ３　を含有させた比較例４と、同じ容積を占める、容量が６０Ａｈの鉛蓄電池から成る比較例５について、高温充電効率を調べた。その結果を表２に示す。
【００４７】
【表２】
2004119089.tif 000004
表２から、Ｃｏ又はＹｂ２　Ｏ３　を含有しない大型角形蓄電池の比較例１、２は上記のように高温充電効率が低く、比較例３の大型の円筒形蓄電池においてはＣｏとＹｂ２　Ｏ３　の両方を含有していても高温充電効率が低い。これは中心部の発熱が外部に伝達され難いため高温になり、高温充電特性が低下したものと考えられる。また、比較例４の小型の円筒形蓄電池においてはＣｏＯをＹｂ２　Ｏ３　とともに含有していても、高い高温充電特性を示している。これは、極板での通電距離が短く、抵抗が小さいためであると考えられる。しかし、小容量であるため、多数の蓄電池を接続する必要があり、その接続抵抗が大きくなって温度上昇を来すことになる。また、比較例５の鉛蓄電池は、高温充電効率が高いが、同じ容積で容量が２／３であり、省容積化の要請に反する。
【００４８】
（実験例３）
次に、電解液の組成を変化させて高温充電効率の変化を見るため、正極材料として上記実施例２と同一の組成にしたものを用い、ＮａＯＨの（ＮａＯＨ＋ＫＯＨ）に対する比率（モル比）に関して、７０％の実施例２と、５０％と９０％と１００％の実施例４、５、６と、３０％、０％の比較例６、７について高温充電効率を調べた。その結果を表３に示す。なお、電解液の濃度は７．５ｍｏｌ／Ｌに統一し、３成分の残りであるＬｉＯＨは、０．５ｍｏｌ／Ｌとした。ＬｉＯＨが、１．０ｍｏｌ／Ｌでも同様の傾向が得られた。
【００４９】
【表３】
2004119089.tif 000005
表３から、ＮａＯＨ≧ＫＯＨで、８０％以上の高い高温充電効率が得られ、特にＮａＯＨ＞ＫＯＨとすることで、９０％以上の高い高温充電効率が得られることが分かる。
【００５０】
（実験例４）
次に、Ｙｂ２　Ｏ３　の含有による高温充電効率の向上効果が大容量の蓄電池で効果が大きいことを見るため、容量が２、８、３０、１００Ａｈの角形蓄電池について、正極材料にＣｏのみを含有するものと、ＣｏとＹｂ２　Ｏ３　の両方を含有するものについてそれぞれ高温充電効率を調べた。その結果を表４と図７に示す。
【００５１】
【表４】
2004119089.tif 000006
表４及び図７から、容量が小さいものはＣｏのみを含有するだけでもある程度高い高温充電効率が得られるが、３０Ａｈ以上の大容量になるとＣｏのみを含有するだけでは、高温充電効率が大幅に低下するとともに、Ｙｂ２　Ｏ３　を含有させることで高温充電効率が大幅に改善されることが分かる。
【００５２】
（実験例５）
次に、蓄電池（セル）を多数並列配置した場合に、それらの間に冷却風を送風することによる高温充電効率の改善効果をみるため、セル数が１と１０と８０の場合に、無送風と、１ｍ／ｓ、３ｍ／ｓ、６ｍ／ｓで送風した場合の高温充電効率を調べた。その結果を表５に示す。
【００５３】
【表５】
2004119089.tif 000007
表５から、１セルでの充電では送風が無くても、高い高温充電効率が確保されているが、１０セル以上では１ｍ／ｓ以上、好適には３ｍ／ｓ以上の送風を行って冷却することで、高い高温充電効率が確保され、この１０セルモジュールを複数個組み合わせた場合も同様である。なお、送風には、ファンを用いると圧損が少なく好適であり、クロスフロー式やシロッコ式がより好適である。
【００５４】
【発明の効果】
本発明のバックアップ用角形蓄電池によれば、水酸化ニッケルを主体とする正極材料を含む正極板と水素吸蔵合金を主体とする負極材料を含む負極板とをセパレータを介して積層してなる極板群を電解液とともに角形電槽内に収容して成る角形ニッケル水素蓄電池から成り、角形電槽の一面に正極と負極の外部端子を配設し、各外部端子は角形電槽の貫通部で複数のＯリングにて二重にシールしているので、高温の環境温度で長期間使用しても確実に液漏れを防止することができ、また正極材料に、少なくともＣｏとＹｂ２　Ｏ３　を含むので、角形で大容量の蓄電池において正極板の各部位とリード部までの距離が長くなってもＣｏの含有によって正極板の抵抗を小さくできて充電効率を向上できるとともに、バックアップ用であるため絶えず満充電状態に維持されることからＣｏを含んでいても微小短絡によって寿命低下を来すというような弊害を生じることもなく、また正極材料にＹｂ２　Ｏ３　を含んでいることで高温域の充電効率を飛躍的に向上することができる。
【００５５】
また、電解液の組成をＮａＯＨ≧ＫＯＨ＞ＬｉＯＨとすると、高温での抵抗値の低いＮａＯＨの量が多いことで、高温充電効率の特性を全体的に高温側にシフトでき、高温域での充電効率を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態のバックアップ用角形蓄電池を適用する、通信基地局における電源バックアップシステムの概略構成図である。
【図２】同実施形態のバックアップ用電源の配置構成を示し、（ａ）は部分縦断正面図、（ｂ）は縦断側面図である。
【図３】同実施形態の電池モジュールの斜視図である。
【図４】同実施形態の角形ニッケル水素蓄電池を、電槽の一部を破断して示した斜視図である。
【図５】同実施形態の角形ニッケル水素蓄電池における外部端子の装着構成を示す縦断面図である。
【図６】同実施形態と従来例の角形ニッケル水素蓄電池における温度変化に伴う充電効率の変化を模式的に示す特性図である。
【図７】本発明と従来例における電池容量と充電効率の関係を示すグラフである。
【符号の説明】
１１　角形ニッケル水素蓄電池
１２　電池モジュール
２０　極板群
２１　正極板
２２　負極板
２３　セパレータ
２４　電槽
２７　正極端子（外部端子）
２８　負極端子（外部端子）
３０ａ　冷却通路
４２　環状パッキン（Ｏリング）
４５　環状パッキン（Ｏリング）
【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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