(57)【要約】【課題】圧力スイッチ機能を備えた密閉型アルカリ蓄電池に繰り返し高率充電を適用したときの充放電サイクル寿命を高め、且つ、充電受け入れ率を高める。【解決手段】圧力スイッチを内蔵させた密閉型アルカリ蓄電池の充電方法において、充電開始後規定時間を経過した時点で充電を停止する充電方法であって、前記規定時間内に圧力スイッチが動作したときはその時点で充電を停止する。また、圧力スイッチを内蔵させた密閉型アルカリ蓄電池において、矩形の正極板と負極板の一方の辺に、極板の基板端部を帯状に露出させ、前記正極板と負極板をセパレータを介して積層し、該積層体からなる極板群の一方の端面に正極板の基板露出部分を突出させ、該端面と対向する端面に負極板の基板露出部分を突出させ、前記突出させた正負両極の基板の端面に板状の集電端子を接合した構造とする。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
電池の内圧が予め定めた規定値を超えたときに一方の電極と出力端子を結ぶ電気回路を切断するための圧力スイッチを内蔵させた密閉型アルカリ蓄電池の充電方法において、充電開始後規定時間を経過した時点で充電を停止する手段と充電中に電池の温度が規定の温度に達した時点で充電を停止する手段のうち少なくとも一方の手段を講じて充電を停止する充電方法であって、前記規定時間内あるいは電池温度が規定温度に達しないうちに圧力スイッチが動作したときはその時点で充電を停止することを特徴とする密閉型アルカリ蓄電池の充電方法。
【請求項２】
電池の内圧が予め定めた規定値を超えたときに一方の電極と出力端子を結ぶ電気回路を切断するための圧力スイッチを内蔵させた密閉型アルカリ蓄電池を充電するための充電器において、充電開始後規定時間を経過した時点、で充電を停止する機能と電池の温度が規定の温度に達したときに充電を停止する機能のうちの少なくとも一方の機能を備えた充電器であって、充電中に充電電流が急減したことを検知して充電を停止する機能を持たせたことを特徴とする密閉型アルカリ蓄電池用充電器。
【請求項３】
電池の内圧が予め定めた規定値を超えたときに一方の電極と出力端子を結ぶ電気回路を切断するための圧力スイッチを内蔵させた密閉型アルカリ蓄電池において、矩形の正極板と負極板の一方の辺に、極板の基板端部を帯状に露出させ、前記正極板と負極板をセパレータを介して積層し、該積層体からなる極板群の一方の端面に正極板の基板露出部分を突出させ、該端面と対向する端面に負極板の基板露出部分を突出させ、前記突出させた正負両極の基板の端面に板状の集電端子を接合したことを特徴とする密閉型アルカリ蓄電池。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、密閉型アルカリ蓄電池の充電を３０分間以内の短時間で充電を終了させる急速充電に適用する充電方法と充電器および急速充電に適した密閉型アルカリ蓄電池に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
密閉型のアルカリ蓄電池は、耐過充電特性に優れ、一般ユーザーにとって使い易い電池であるところから、携帯電話、小型電動工具、小型パーソナルコンピュータ等の携帯用小型電子機器やハイブリッド型電気自動車（ＨＥＶ）用の電源として広く利用されている。
【０００３】
従来、密閉式アルカリ蓄電池においてよく用いられる構成は、図３に示すように正極、セパレータおよび負極からなる極板群を金属製の有底筒状の電槽内２３内に収容し、電槽の開口端に合成樹脂成形体からなるガスケット２７を介して金属製の蓋２４を載置し電槽２３の開口端を折り曲げて蓋２４とガスケット２７、電槽２３とガスケット２７をそれぞれ気密に当接させ、かつ、端子２５と蓋２４に囲まれた空間に配置した合成ゴムの成形体からなる弾性体２８を蓋２４の上面に押し当て蓋２４の中央に設けた排気用の小孔２９を弾性体２８で塞ぐことにより気密に密閉していた。電極（正極）２２と外面に端子２５を接合した蓋２４とをタブ状リード２６を介して接続していた。
【０００４】
図３に示した従来の密閉式アルカリ蓄電池の場合は、急速充電や過充電などによって電池内に気体が発生し、電池の内圧が異常に高くなったときには、電池の内圧により前記弾性体が上方に押し上げられて透孔２９が開口し電池内の気体は、蓋４に設けた透孔２９および端子２５に設けた透孔３０を経由して外部に排気される（ベント機能の作動。ここでいう電池の内圧が異常に高くなるとは、ベント機能が作動するに至った状況を指す。）。
【０００５】
前記充電によって発生する気体は、電解液を構成する水分子が分解あるいは電池温度が上昇して気化することによって生成したものである。従って、ベント機能が作動して電池内の気体を外部に排出すると電解液量が減少し、電池性能の低下に直結するので好ましくない。
【０００６】
これまでは、急速充電とはいえ、充電完了までに約１時間を要する充電であり、充電中に電池の内圧が異常に上昇してベントが動作することはまれなので、前記従来構造の電池においても問題とはならなかった。しかし、近年３０〜１５分間という極めて短い時間で充電を完了するという従来にない急速な充電に対する要求が高まっており、該要求に対して前記従来の構造の電池で対応することは極めて困難であった。
【０００７】
前記従来になかった急速充電の要求を満たすための方策として、密閉型アルカリ蓄電池に圧力スイッチを内蔵し、該密閉型蓄電池を例えば定電圧によって急速に充電する充電方法が提案されている。該提案によれば、充電時に圧力スイッチが作動して、充電中に電池の内圧が規定値を超えた時に充電を打ち切り、電池の内圧が規定値以下になったときに充電を再開するという動作を繰り返し行う。前記提案によれば、圧力スイッチ機能を働かせることによって、充電のＯＮ、ＯＦＦを制御し、３０〜１５分間で充電を完了させる急速充電を行ったときにも、電池の内圧が異常に高くなるのを回避し、かつ電池温度が電池にとって好ましい温度範囲の上限を超えて上昇しないように電池温度を制御できるとしている。（例えば特許文献１参照）
【０００８】
【特許文献１】
ＷＯ  ０２／３５６１８  Ａ１  号公報（ＦＩＧ．２Ａ、ＦＩＧ．２Ｂ）
【０００９】
しかし、充電中に圧力スイッチが作動し、充電をうち切った後、電池温度が下がり切らないうちに電池の内圧が低下して、充電が再開されることもおこり得るところから前記特許文献１に記載の充電において圧力スイッチが繰り返し動作して前記電気回路のＯＮとＯＦＦが繰り返される間に、電池温度を好ましい温度の上限を超えることを皆無にすることが困難であった。
【００１０】
従来の密閉型アルカリ蓄電池においては、図３に示したように、正極と正極端子は、正極の端部に取り付けたタブ状リード２６を介して接続していた。該タブ状リードは、例えばニッケル製であって幅が２〜５ｍｍ、厚さが０．３〜０．５ｍｍの金属片である。また、捲回した極板群の最外周に負極板（または負極の基板）を配置し、該負極（あるいは負極の基板）の最外周を負極端子を兼ねる金属製電槽の内壁に当接させることによって、負極と負極端子を接続していた。例えば、ＡＡサイズのような小形の電池であっても、該電池の極板は、７０〜１２０ｍｍの長さを有する。正極の場合は、前記のように細いタブ状リードを介して集電するので、リードの取り付け位置に近い個所は集電の電気抵抗が小さく、放電時の活物質利用率も高く、充電受け入れも良いが、逆にタブ状リードから離れた個所程活物質の利用率も低く、充電受け入れも悪い。負極の場合は、捲回式極板の外周に近い個所においては集電の電気抵抗が小さく、放電時の活物質利用率も高く、充電受け入れも良いが、逆に内周部分においては活物質の利用率も低く、充電受け入れも悪い。殊に、１５〜３０分間で充電を完了させるときのように、高率で充電する場合には充電受け入れの良いところとそうでないところの差が大きく現れる。このことから、従来の密閉型電池を高率で充電したときの充電受け入れ性能は十分満足のいくものではなかった。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、前記従来の密閉型蓄電池充電方法および密閉型蓄電池の欠点に鑑みてなされたものであって、充電中に蓄電池の温度が上昇することを抑制し、充電受け入れ率の高い急速充電を可能とするものである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る密閉型アルカリ蓄電池の充電方法は、電池の内圧が予め定めた規定値を超えたときに一方の電極と外部端子を結ぶ電気回路を切断するための圧力スイッチを内蔵させた密閉型アルカリ蓄電池の充電を、充電開始時点より予め定めた規定時間を経過した時点で充電を停止する充電方法であって、かつ前記規定時間内に圧力スイッチが動作したときは、その時点で充電を停止する密閉型アルカリ蓄電池の充電方法である。
【００１３】
本発明に係る密閉型アルカリ蓄電池の充電器は、充電開始時点より規定時間を経過した時点で充電を停止する機能および充電中に充電電流が急減したことを検知して充電を停止する機能を持たせたことを特徴とする密閉型アルカリ蓄電池用充電器である。ここでいう充電電流が急減するとは、前記電池内に配置した圧力スイッチが動作して充電電流が実質的に流れなくなるときの充電電流の変化をいう。
【００１４】
本発明に係る密閉型アルカリ蓄電池は、電池の内圧が予め定めた規定値を超えたときに一方の電極と外部端子を結ぶ電気回路を切断するための圧力スイッチを内蔵させた密閉型アルカリ蓄電池において、矩形の正極板と負極板の一方の辺に、極板の基板端部を帯状に露出させ、前記正極板と負極板をセパレータを介して積層し、該積層体からなる極板群の一方の端面に正極板の基板露出部分を突出させ、該端面と対向する端面に負極板の基板露出部分を突出させ、前記突出させた正負両極の基板の端面に板状の集電端子を接合した集電構造を備える密閉型アルカリ蓄電池である。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、前記圧力スイッチ機能を備えた円筒型ニッケル水素蓄電池に本発明充電方法および本発明電池に係る集電構造を適用した例を提示することによって本発明の詳細を説明する。
【００１６】
（実施例１）
（供試電池）
（圧力スイッチ機能）
ＡＡサイズ（単３サイズ）の密閉型ニッケル水素蓄電池であって、作動圧力２メガパスカル（ＭＰａ）の圧力スイッチを備えた電池を１０個用意した。
【００１７】
図２に該実施例電池の圧力スイッチ機能を説明するための電池要部の断面図をを示す。捲回式極板群を構成する正極板１０と正極端子を兼ねるキャップ６との間には帯状ニッケル板製のタブ端子９、該タブ端子９に接合したニッケル製の接続部材３、接続部材３に接合したニッケル製の金属製リング４、ナイロンの成形体からなる封口部材１によって周縁部を固定され、且つ前記キャップ６と接合したニッケル製封口板５によって電気回路が構成されている。前記封口部材１は、可撓性を有しており、該封口部材の透孔に嵌着された接続部材３およびそれに接合したニッケル製リング４は、封口部材１が撓むことによって図の上下に移動可能である。接続部材３と復興部材１に設けた透孔２の壁面は気密に当接しており、金属製電槽１８と封口部材１及び接続部材３によって仕切られた電池の内部空間は気密に密閉されている。
【００１８】
電池の内圧が規定値（本実施例の場合２ＭＰａ）以下のときは接続部材３の頂部が合成ゴム製の弾性体７によって図の下方に押圧され、前記ニッケル製リング４とニッケル製封口板５が当接して正極板と正極端子を結ぶ回路が導通している。電池の内圧が前記規定値を超えているときは接続部材３およびニッケル製リング４が図の上方に移動してニッケル製リング４とニッケル製封口板が離れて回路が遮断される。なお、万一電池の内圧が異常に高まったときには、電池の内部に溜まったガスをガス排出口１９を経由して外部に排出する。
【００１９】
（極板群の構成）
（正極板）
平均粒径１０μｍ、亜鉛を単体換算で３重量％固溶させた水酸化ニッケルからなる芯層の表面にβ−Ｃｏ（ＯＨ）２からなる被覆層を形成させた粉末を作成した。該粉末に占める被覆層の比率を６重量％とした。該粉末１００ｇに濃度１０％の水酸化ナトリウム水溶液２００ｍｌを添加して粉末と水溶液を均一に混合したのち、混合物を加熱してその温度を６０℃にしたのち濃度５％の過塩素酸ナトリウム水溶液４５ｍｌを添加して混練し２時間放置した。粉末と溶液をろ別したのち、粉末に濃度３０重量％の水酸化ナトリウム水溶液２０ｇを添加し、粉末と溶液が均一に混ざるように混合したのち、混合物を温度８０℃に加熱し、該温度で２時間放置した。粉末と溶液を再度ろ別し、得られた粉末を水洗乾燥しニッケル電極用活物質粉末とした。得られた活物質粉末のタップ密度は２．１、酸化数は２．１５であった。
【００２０】
前記ニッケル電極用活物質粉末１００重量部に平均粒径２μｍの酸化イッテルビウム（Ｙｂ２Ｏ３）粉末３重量部を添加し両粉末が均一に混ざるように混練した。該混合粉末に所定の濃度のカルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）水溶液を添加混練してペースト状とし、厚さ１．６ｍｍ、多孔度９５％の発泡ニッケル製の基板に充填したのち、乾燥し、ロール掛けプレスして厚さ、０．７５ｍｍとした。得られたニッケル電極用原板から４２ｍｍ×９０ｍｍの寸法に裁断し、長辺の一方に幅１ｍｍの帯状の活物質非塗工部分を設けた。一方の短辺（巻芯側の短辺）から３０ｍｍの位置の活物質非塗工部分に幅２ｍｍ、長さ１５ｍｍ、厚さ０．３ｍｍのタブ状リードを取り付けた。
【００２１】
（負極板）
平均粒径３０μｍ、ＭｍＮｉ０．３５Ｃｏ０．７５Ｍｎ０．４Ａｌ０．３（ＭｍはＬａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ等の希土類元素の混合物であるミッシュメタルを表す）で表される組成を有する水素吸蔵合金粉末を濃度３０重量％、温度９０℃の水酸化ナトリウム水溶液中に２時間浸漬した。該水素吸蔵合金粉末ＣＭＣを溶解させて粘度を高めたスチレンブタヂエンラバー（ＳＢＲ）分散液を添加混練してペースト状とし、該ペーストを直径１ｍｍの円形の開口を有し、開口率４０％、厚さ０．２μｍのニッケルメッキを施した穿孔鋼板の両面にコートしたのち乾燥した。乾燥後ロール掛けをして厚さ０．２５ｍｍの水素吸蔵合金電極の原板を得た。該原板から４２ｍｍ×１２５ｍｍの寸法に裁断し水素吸蔵合金電極とした。
【００２２】
前記ニッケル電極と水素吸蔵合電極を、セパレータを介して積層させたのち該積層体を捲回して捲回式極板群とした。極板群の外周には１周（長さ４０ｍｍ）に亘り負極板の最外周端部を配置する構成とし、該負極板の最外周端部を負極端子を兼ねる金属電槽内壁にコンタクトさせた。作製した密閉型ニッケル水素蓄電池は、容量が２０００ｍＡｈ、（正極の容量が２０００ｍＡｈ、負極の容量が２４００ｍＡｈ、Ｎ／Ｐ比が１．２）である。所定の方法にて化成した後、各々の電池の表面に電池の温度を測定するための温度センサーを取り付けたものを供試電池とした。
【００２３】
（充電器）
本実施例に適用する充電器は、最大出力電圧２ボルト（Ｖ）、出力電流７アンペア（Ａ）の定電流出力機能とタイマースイッチ機能を備える。該タイマースイッチ機能は、充電開始と共にタイマーが動作開始し、充電開始から２０分間経過した時点で充電用出力を停止する機能を有する。なお、該充電器は７Ａ定電流出力中に突然充電電流が急減し、実質的に充電電流が流れなくなった時点で充電停止のスイッチがＯＮになる。該充電停止のスイッチが一旦ＯＮになると、該スイッチをリセットしない限り充電停止の状態が解除されないようにした（充電停止スイッチ）。
【００２４】
（充電受け入れ特性評価試験）
前記供試電池の表面に電池の温度を測定するための温度センサーを取り付けた。定められた方法で電池を化成した後、２０℃の雰囲気において、充電電流０．１ＩｔＡ（１ＩｔＡは２０００ｍＡに相当）にて１６時間充電し、１時間放置した後同温度で放電電流０．２ＩｔＡにて放電終止電圧を１．０Ｖとして放電した。該放電で得られた放電容量をＡｍＡｈとする。
【００２５】
前記充電器のタイマースイッチを充電開始時点から２０分間経過した時点で充電を停止するようにセットした。１０個の電池を前記充電器を用いて２０℃の雰囲気において充電した。充電中に充電器の充電停止スイッチ（電池内に配置した圧力スイッチが動作し、実質的に充電電流が流れなくなったのを充電器が検知して充電器に設けた充電停止スイッチが作動したことを指す）または充電器に設けたタイマースイッチのいずれかが作動した時点で充電をうち切った。充電終了後温度２０℃において１時間放置した後に同温度雰囲気において放電電流０．２ＩｔＡにて放電終止電圧を１．０Ｖとして放電した。該放電で得られた放電容量をＢｍＡｈとし、ＢｍＡｈの前記ＡｍＡｈに対する比率Ｂ／Ａを、２０℃において充電を行ったときの充電受け入れ率とした。
【００２６】
（充放電サイクル試験）
前記２０℃の雰囲気において充電受け入れ特性評価試験に供した１０個の電池を２０℃の温度雰囲気において充放電サイクル試験に供した。前記充電受け入れ特性評価試験のＢｍＡｈを求めたのと同じ条件で充電し、充電終了後１時間放置した後放電電流１ＩｔＡにて放電終止電圧を０．９Ｖとして放電した。該充放電条件で充放電を繰り返し実施し、放電容量がＢｍＡｈの８０％に低下したサイクル数をもってサイクル寿命とした。
【００２７】
（比較例１）
（供試電池）
前記実施例１に適用したものと同一構成の電池とした。
（充電器）
充電電力の出力特性およびタイマースイッチ機能は、前記実施例１に適用した充電器と同じであるが、充電電流が急減したときにそれを検知して充電を停止する機能（充電停止スイッチ）を備えない充電器を適用した。
【００２８】
（充電受け入れ特性評価試験）
定電流充電に前記充電電流が急減したときにそれを検知して充電を停止する機能を備えない充電器を適用し、充電開始後２０分間経過（充電器の充電打ち切りタイマー作動）した時点で充電をうち切った。それ以外は、前記実施例１に適用した充電受け入れ特性評価と同じ試験を実施した。
（充放電サイクル試験）
定電流充電において前記充電電流が急減したときにそれを検知して充電を停止する機能を備えない充電器を適用し、充電開始後２０分間経過した時点で充電をうち切った。それ以外は、前記実施例１に適用した充放電サイクル試験と同じ試験を実施した。２０℃の雰囲気において実施した充電受け入れ特性評価試験において得られた放電容量をＣｍＡｈとし、放電容量がＣｍＡｈの８０％に低下したサイクル数をもってサイクル寿命とした。
実施例１および比較例１の試験結果の１０個の平均値を表１に示す。
【００２９】
【表１】
2005025964.tif 000002
【００３０】
表１に示した如く、同一構成の電池を適用し、充電方法のみが異なる実施例１と比較例１を比べると、実施例１の方が充電受け入れ率において若干低いもののサイクル寿命が顕著に向上している。図４に実施例１と比較例１の充電電流の経時変化、図５に充電時の電池温度の経時変化を示す。図４に示す如く、比較例１の場合は、１回目に圧力スイッチが動作した充電がＯＦＦになった後も、電池内圧力が低下して規定値を下回ると再度充電がＯＮになり、充電のＯＦＦとＯＮを繰り返し行う。これに対して実施例１の場合は、１回目に圧力スイッチが動作し、充電がＯＦＦになった時点で充電を終了する。このため、図５に示す様に比較例１の場合は、充電のＯＦＦとＯＮを繰り返し行う間、波形ではあるが電池温度が短時間の間上昇する。一方実施例１の場合は、１回目に圧力スイッチが動作し、充電がＯＦＦになった時点で充電を終了する。そのために、充電中の電池温度の上昇を防ぐことができる。比較例１の場合は、充電のたびごとに短時間ではあるが電池温度が上昇するのに対して、実施例１は充電時の電池温度の上昇が抑制されたためにサイクル寿命に大きな差が生じたものと考えられる。
【００３１】
（実施例２）
（供試電池）
実施例１においてニッケル電極用活物質粉末に次亜塩素酸ソーダによる酸化処理を施さない活物質粉末を適用したニッケル電極を適用した。また、正極の容量を１６００ｍＡｈ、負極の容量を２５６０ｍＡｈ、Ｎ／Ｐ比を１．６とした。それ以外は、正極と負極の形状と大きさ、集電構造を含めて実施例１と同じとした。
（充電受け入れ特性評価試験）
温度雰囲気、２０℃において、前記実施例１と同一の方法（但し１ＩｔＡが１６００ｍＡに相当）にて充電受け入れ特性評価試験に供し、実施例１と同一の方法で充電受け入れ率を求めた。
【００３２】
（充放電サイクル試験）
前記実施例１と同じ試験条件（但し１ＩｔＡが１６００ｍＡに相当）で、充放電サイクル試験を行った。
【００３３】
（比較例２）
（供試電池）
前記実施例２に適用したものと同一構成の電池とした。
（充電受け入れ特性評価試験）
温度雰囲気、２０℃において、前記比較例１と同一の方法（但し１ＩｔＡが１６００ｍＡに相当）にて充電受け入れ特性評価試験に供し、比較例１と同一の方法で充電受け入れ率を求めた。
【００３４】
（充放電サイクル試験）
前記比較例１と同じ試験条件（但し１ＩｔＡが１６００ｍＡに相当）で、充放電サイクル試験を行った。
実施例２および比較例２の試験結果の１０個の平均値を表２に示す。
【００３５】
【表２】
2005025964.tif 000003
【００３６】
表２に示した如く、同一構成の電池を適用し、充電方法のみが異なる実施例２と比較例２を比べると、実施例２の方が充電受け入れ率において若干低いもののサイクル寿命が顕著に向上している。詳細は省略するが、前記実施例１と比較例１を比較場合と同様の理由で、実施例２の方が比較例２に比べて顕著に優れたサイクル寿命を示したと考えられる。
【００３７】
（実施例３）
（供試電池）
圧力スイッチ機能を備える点、極板群の構成は前記実施例１と同じであるが、図１に示す如く、捲回式極板群の一方の捲回端面（図では上側の端面）に正極板１０の基板１１を突出させ、該突出させた基板１１の端面に外径１２．５ｍｍ、内径４ｍｍ、厚さ０．１ｍｍのドーナツ状ニッケル製の正極集電端子１２をシリーズスポット溶接により接合した。他方の捲回端面（図では下側の端面）に負極板１３の基板１４を突出させ、該突出させた基板の端部に外径１３．５ｍｍ、厚さ０．１ｍｍの円板状負極集電端子１５をシリーズスポット溶接により接合した。正極集電端子と接続部材３を長さ５ｍｍ、幅４ｍｍ、厚さ０．１３ｍｍのニッケル板製リードで接続した。他方負極集電端子の中心部をニッケルメッキを施した鉄製の電槽１８の内底壁に接合した。集電構造以外は、容量、Ｎ／Ｐを含めて実施例１と同じ電池構成とした。
（充電受け入れ特性評価試験）
前記実施例１と同じ試験条件で、充電受け入れ特性評価試験を行った。
（充放電サイクル試験）
前記実施例１と同じ試験条件で、充放電サイクル試験を行った。
【００３８】
（参考例１）
（供試電池）
実施例３と同一の構成の電池を試験に供した。
（充電受け入れ特性評価試験）
前記比較例１と同じ試験条件で、充電受け入れ特性評価試験を行った。
（充放電サイクル試験）
前記比較例１と同じ試験条件で、充放電サイクル試験を行った。
実施例３および参考例１の試験結果の１０個の平均値を表３に示す。
【００３９】
【表３】
2005025964.tif 000004
【００４０】
実施例３と実施例１は、極板群の集電構造が異なるのみで、正極と負極の充填容量およびその比（Ｎ／Ｐ）および充電方法が同一である。表３に示した実施例３と前記表１に示した実施例１を比較すると実施例３の方が優れた充電受け入れ率を示す。図６に実施例３と実施例１の充電電流の経時変化を示すが、実施例１に比べて実施例３の方が１回目の圧力スイッチが作動して充電がＯＦＦになるのが遅く、充電の持続時間が長くなっている。これは、実施例３の極板群に適用した集電構造の集電機能が優れており極板群の外周部分、内周部分共に均一に充電を受け入れるために活物質の利用率が向上し、その分充電時のガス発生が抑制されたためと考えられる。
【００４１】
また、図７に示す如く、実施例３の方が実施例１に比べて充電中の温度上昇がさらに抑制されている。実施例３の場合は、集電効率が優れ、本実施例のように高率で充電した時にも、極板の隅々に至るまで充電が受け入れられるため、充電電流が極板の一部分に集中することがなく、そのために充電中の発熱やガス発生が抑制され、極板の劣化や電解液量の低下が抑制されたたために特に優れたサイクル寿命を示したものと考えられる。また、参考例１においては、比較例１と同じ充電条件で充電したのであるが、比較例１に比べて電池を構成する極板群の集電機能が高いために、充電受け入れ性が良く、サイクル性能にも優れる。ただし、実施例３のように、参考例１の集電構造に実施例１や実施例２で適用した１回目の圧力スイッチの作動した時点で充電を停止する充電方法を適用することによってさらに良好なサイクル性能が得られることが分かった。
【００４２】
前記実施例においては、タイマースイッチにより充電開始後から２０分間経過した時点で充電を停止する機能を有する充電器を適用したが、本発明に係る充電方法においては該タイマースイッチ機能に替えて、電池表面の温度を検知するための温度センサーを備え、該センサーで検知した電池の表面温度が規定の温度に達した時点で充電を停止するスイッチ機能（温度スイッチ機能と記述する）を備えた充電器を適用することもできる。また、タイマースイッチ機能と温度スイッチ機能の両方を備える充電器を適用することもできる。前記温度スイッチ機能を動作させる温度は、電池の特性に悪影響を及ぼさない温度の上限に設定するのが好ましい。アルカリ蓄電池の場合温度スイッチ機能を動作させる温度は７０℃以下に設定するのが好ましく、約６０℃に設定するのがさらに好ましい。
【００４３】
以上、ＡＡサイズのニッケル水素蓄電池であって、圧力スイッチ機能を設けた蓄電池に適用する充電器を例に採って説明したが、本発明が対象とするアルカリ蓄電池はこれに限定されるものではなく、例えばニッケルカドミウム蓄電池等他のアルカリ蓄電池にも適用可能である。また、本発明が対象とするアルカリ蓄電池の形状、大きさは前記実施例に限定されるものではなく、例えば矩形の極板を積層させた極板群（非捲回式極板群）を備えた角形の電池にも適用可能である。また、充電様式も前記実施例に示した定電圧充電に限定されるものではなく、例えば定電流充電、定電力充電なども適用可能である。
【発明の効果】
【００４４】
本発明の請求項１および請求項２に係る発明によれば、蓄電池を急速充電したときの蓄電池の温度上昇を抑制し、充電受け入れ率を大きく低下させることなく充放電サイクル性能を高める効果がある。
【００４５】
本発明の請求項３によれば、請求項１および請求項２に係る発明において蓄電池を急速充電したときの蓄電池の充電受け入れ率を高める効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の１実施例に係る密閉型アルカリ蓄電池の断面構造を模式的に示す断面図である。
【図２】圧力スイッチを備える従来の密閉型アルカリ蓄電池の断面構造を模式的に示す断面図である。
【図３】従来の密閉型アルカリ蓄電池の断面構造を模式的に示す断面図である。
【図４】実施例および比較例に係る充電方法を適用して密閉型ニッケル水素蓄電池を充電したときの充電電流の時間的推移を示すグラフである。
【図５】実施例および比較例に係る充電方法を適用して密閉型ニッケル水素蓄電池を充電したときの電池温度の推移を示すグラフである。
【図６】実施例に係る密閉型ニッケル水素蓄電池に本発明に係る充電方法を適用して充電したときの充電電流の時間的推移を示すグラフである。
【図７】実施例に係る密閉型ニッケル水素蓄電池に本発明に係る充電方法を適用して充電したときの電池温度の時間的推移を示すグラフである。
【符号の説明】
１      封口部材
３      接続部材
４      金属製リング
１０    正極板
１１    正極基板端部
１２    正極集電端子
１３    負極板
１４    負極基板端部
１５    負極集電端子
１８    電槽
【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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