(57)【要約】  【課題】  剛性の低い外装体を備える場合にあっても効果的に充放電時の極板の膨化が抑制され、サイクル寿命特性の低下を招き難く、長期にわたって高品質を維持し得るアルカリ二次電池およびその製造方法を提供する。  【解決手段】  電極体１４は、正極板１４１が袋状をしたセパレータ１４３の内方に収納され、このような正極板１４１を複数並べ、各々の間に負極板１４２を挟んだ構造を有し、Ｘ方向両端部からは、正極板１４１および負極板１４２のそれぞれ一部領域が露出した状態になっている。  電極体１４における両端には、正極集電板１５ａ、負極集電板１５ｂが接合されている。また、電極体１４の外周における一部領域には、その外周サイズと略同等に内周サイズを有する拘束バンド１６が外嵌されている。拘束バンド１６は、電極体１４の外周全体の表面積に対して２０（％）以上９０（％）以下の範囲を被覆するように設定されている。  【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
正極板と負極板とがセパレータを挟んで順次積層された電極体が、外装体の内方に収納されてなるアルカリ二次電池であって、
前記電極体は、その外周の一部領域に拘束部材が外嵌され、且つ、他の領域が前記外装体の内方で露出された状態となっており、
前記拘束部材は、耐アルカリ性を有し、当該構成材料が前記外装体を構成する材料よりも高い伸び剛性を有する
ことを特徴とするアルカリ二次電池。
【請求項２】
前記拘束部材は、前記電極体の全表面積に対して２０％以上９０％以下の領域を被覆する環状体である
ことを特徴とする請求項１に記載のアルカリ二次電池。
【請求項３】
前記外装体は、樹脂材料から構成されており、
前記拘束部材は、金属材料から構成されており、
前記電極体は、前記正極板および負極板の少なくとも一方と前記拘束部材との間に前記セパレータが介挿される状態に形成されている
ことを特徴とする請求項１または２に記載のアルカリ二次電池。
【請求項４】
前記セパレータは袋状をしており、
前記正極板および負極板の少なくとも一方は、前記セパレータの内方に収納され、前記拘束部材の非存在領域に形成された前記セパレータの開口部分から一部領域が露出した状態にあり、
前記電極体は、前記正極板および負極板の各々が、各極板の端辺部分が突出する状態に交互に積層され構成されており、前記各端辺部分に集電板が接合されている
ことを特徴とする請求項３に記載のアルカリ二次電池。
【請求項５】
当該アルカリ二次電池は、密閉構造を有している
ことを特徴とする請求項１から４の何れかに記載のアルカリ二次電池。
【請求項６】
前記外装体内には、複数の前記電極体が収納されており、
前記外装体の内部空間は、前記電極体の収納数に応じた複数のセル室に区分けされており、
前記複数の電極体は、各々が前記セル室毎に分けて収納され、且つ、直列接続されている
ことを特徴とする請求項１から５の何れかに記載のアルカリ二次電池。
【請求項７】
互いの間にセパレータを挟んで、正極板と負極板とを順に積層して電極体を形成する電極体形成ステップと、
環状の拘束部材を、前記電極体の積層方向と交差する方向から前記電極体に外嵌する外嵌ステップと、
前記電極体における前記拘束部材の外嵌方向の両端辺部分に２枚の集電板を各々接合する集電板接合ステップと、
前記集電板接合後における電極体を、ケースの内部空間に収納し、当該内部空間に電解液を注入する収納ステップと、
前記ケースの開口部に対して、蓋体を載置し、互いを接合することで封口する封口ステップとを有し、
前記外嵌ステップで用いる拘束部材は、耐アルカリ性材料から構成されており、前記ケースを構成する材料よりも高い伸び剛性を有する
ことを特徴とするアルカリ二次電池の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アルカリ二次電池およびその製造方法に関し、特に電極体の膨化抑制のための技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
アルカリ二次電池は、携帯機器、電動工具、車両等の電源などとして広く普及している。特に、近年では、開発が進んできているハイブリッド電気自動車（ＨＥＶ；Ｈｙｂｒｉｄ  Ｅｌｅｃｔｒｉｃ  Ｖｅｈｉｃｌｅ）や電気自動車（Ｐｕｒｅ−Ｅｌｅｃｔｒｉｃ  Ｖｅｈｉｃｌｅ）用として、鉛電池に比べて格段にエネルギ密度が高いという優位性を有するアルカリ二次電池（以下では、単に「電池」という。）が用いられている。
【０００３】
電池としては、外装体の内部に巻回構造を有する電極体が収納されているものと、積層構造を有する電極体が収納されたものとがある。この内、積層構造を有する電極体は、巻回構造を有するものに比べてスペース効率に優れることから、高いエネルギ効率が要求されるような用途に用いられている。
また、電池には、製造時における電極体内への異物混入を防ぐなどの目的から、電極体の外周に樹脂製の保護テープが被着された構成を有するものもある（特許文献１）。
【０００４】
ところで、上記ＨＥＶ用などの電池としては、樹脂製の外装体を備えるものが開発されている。このように樹脂製外装体を備える電池では、充放電の際に極板の膨化が生じやすく、電池の使用が長期にわたった場合に、金属製の外装体を有するものに比べて、極板の膨化に起因したサイクル寿命特性の低下を招き易いという問題がある。
これに対して、従来の電池でも、外装体に設けられたリブが極板の膨化を抑制するために、いくらかは効果があるものと考えられる。ただし、外装体のリブは、複数の電池を並設した際にも、電池の冷媒通路を確保するために設けられているものである。
【特許文献１】特開２００１−３０７７６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、従来の電池では、極板の膨化を十分に抑制することはできない。即ち、上記特許文献１の電池のように電極体の外周に樹脂製の保護テープを巻いた場合にも極板の膨化を抑制する効果はほとんどなく、また、冷媒通路確保のために外装体に設けられたリブだけでは極板の膨化抑制効果は不充分なものである。
本発明は、上記問題を解決しようとなされたものであって、剛性の低い外装体を備える場合にあっても効果的に極板の膨化が抑制され、サイクル寿命特性の低下を招き難く、長期にわたって高品質を維持し得る電池およびその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上記目的を達成するために、次の特徴を有する。なお、以下で用いる「電池」とは、上述のように、「アルカリ二次電池」のことを示す。
（１）正極板と負極板とがセパレータを挟んで順次積層されてなる電極体が、外装体内に収納されてなる電池であって、電極体は、その外周の一部領域に拘束部材が外嵌され、且つ、他の領域が外装体の内方で露出された状態となっており、この拘束部材は、耐アルカリ性を有し、当該構成材料が外装体を構成する材料よりも高い伸び剛性を有することを特徴とする。
【０００７】
（２）上記（１）に係る電池であって、電極体に外嵌された拘束部材は、電極体の全表面積に対して２０％以上９０％以下の領域を被覆する環状体であることを特徴とする。
（３）上記（１）または（２）に係る電池であって、外装体は、樹脂材料から構成されており、拘束部材は、金属材料から構成されており、電極体は、拘束部材によって極板間に短絡を生じないように、正極板および負極板の少なくとも一方と拘束部材との間にセパレータが介挿される状態に形成されていることを特徴とする。
【０００８】
（４）上記（３）に係る電池であって、セパレータは袋状をしており、正極板および負極板の少なくとも一方は、セパレータの内方に収納され、拘束部材の非存在領域に形成されたセパレータの開口部分から一部領域が露出した状態になっており、電極体は、正極板および負極板の各々が、各極板の端辺部分が突出する状態に交互に積層され構成されており、各極板の端辺部分に集電板が接合されていることを特徴とする。
【０００９】
（５）上記（１）から（４）の何れかに係る電池であって、当該アルカリ二次電池は、密閉構造を有している、即ち、アルカリ密閉二次電池であることを特徴とする。
（６）上記（１）から（５）の何れかに係る電池であって、外装体内には、複数の電極体が収納されており、外装体の内部空間は、電極体の収納数に応じた複数のセル室に区分けされており、複数の電極体は、各々が前記セル室毎に分けて収納され、且つ、直列接続されている  ことを特徴とする。
【００１０】
（７）電池の製造方法であって、次の各ステップおよび特徴を有する。
1)電極体形成ステップ；互いの間にセパレータを挟んで、正極板と負極板とを順に積層して電極体を形成する。
2)外嵌ステップ；環状の拘束部材を、電極体の積層方向と交差する方向から電極体に外嵌する。
【００１１】
3)集電板接合ステップ；電極体における拘束部材の外嵌方向の両端辺部分に２枚の集電板を各々接合する。
4)収納ステップ；集電板接合後における電極体を、ケースの内部空間に収納し、当該内部空間に電解液を注入する。
【００１２】
5)封口ステップ；ケースの開口部に対して、蓋体を載置し、互いを接合することで封口する。
そして、本発明に係る電池の製造方法では、上記外嵌ステップで用いる拘束部材に耐アルカリ性材料から構成された物を用い、且つ、ケースを構成する材料よりも高い伸び剛性を有することを特徴としている。
【発明の効果】
【００１３】
本発明に係る電池では、電極体の外周における一部領域に拘束部材を外嵌しており、この拘束部材として、外装体を構成する材料よりも高い伸び剛性を有するものを用いている。このため、本発明に係る電池では、拘束部材によって効果的に極板の膨化が抑制され、サイクル寿命の低下を生じ難い。
また、極板の膨化を抑制するためだけを目的とするならば、電極体の外周全体を拘束部材で外嵌することも考えられるが、実際の電池においては、各極板からは電池使用時にガスが発生し、このガスを流通させる必要があるため、電極体の一部領域を露出させておく必要がある。このため、本発明の電池では、電極体の外周における拘束部材が外嵌されていない領域については外装体の内方で露出された状態となっている。よって、本発明に係る電池では、電極体の内外でガスの流通が可能な状態であり、高い電池性能が確保される。
【００１４】
従って、本発明に係る電池では、剛性の低い外装体を備える場合にあっても効果的に極板の膨化が抑制され、サイクル寿命特性の低下を招き難く、長期にわたって高品質を維持し得る。
なお、上記（２）のように、電極体の全表面積に対して２０（％）以上９０（％）以下の範囲の領域を覆うように拘束部材を設定しておくことが、極板の膨化抑制効果および拘束部材を原因とする短絡の発生抑制効果という両面から望ましい。
【００１５】
また、本発明に係る電池の製造方法では、積層構造からなる電極体を作製し、続いて拘束部材を外嵌し、その後に集電板を接合するものである。このようにすることで、極板の膨化を確実に抑制しうる拘束部材を容易に電極体の外周に外嵌することができる。
従って、本発明に係る電池の製造方法では、 剛性の低い外装体を備える場合にあっても効果的に極板の膨化が抑制され、サイクル寿命特性の低下を招き難く、長期にわたって高品質を維持し得る電池を、容易に製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明を実施するための最良の形態について、ニッケル−水素（Ｎｉ−ＭＨ）密閉二次電池（以下では、単に「電池」という。）１を一例として、図面を参酌しながら説明する。ここで、電池１は、ＨＥＶ用のものであって、例えば、電圧７．２（Ｖ）、公称容量６０００（ｍＡｈ）の電池である。なお、以下で説明する電池１については、本発明の一例であり、本発明は、これによって限定を受けるものではない。
（電池１の構成）
電池１の構成について、図１を用いて説明する。なお、図１では、便宜上、展開した構成で電池１を示している。
【００１７】
図１に示すように、電池１は、外装体を構成するケース１０および蓋１１と、この内方に収納される６つの電極体ユニット１７とから構成される。この内、ケース１０および蓋１１は、ともに合成樹脂材料から形成されており、互いの開口部どうしを対向させ溶着することで外装体を形成する。ケース１０の外側面の一部には、Ｚ方向に延びるリブ１０Ｒが複数条形成されている。このケース１０のリブ１０Ｒは、ケース１０と一体に形成されているものであって、ケース１０の外側面の一部が外方に向けて梁状に突設されてなるものである。ここで、このリブ１０Ｒは、複数の電池１を並設した際にも、それらの間で冷媒通路を確保するために設けられたものである。
【００１８】
ケース１０におけるＸ方向両端面には、外部接続端子１３ａ、１３ｂが取り付けられている。なお、図１では、便宜上、２つの外部接続端子１３ａ、１３ｂの内、端子１３ａのみを示しており、端子１３ｂについては図示を省略している。
また、ケース１０における内部空間は、５つの仕切り壁１０１によって６つのセル室１０２に区分けされている。この仕切り壁１０１については、セル室１０２間での電解液の流通を防止することができるように、ケース１０の内底面に至るまで形成されている。ケース１０における仕切り壁１０１の各々には、Ｚ方向上方に透孔１０１ｈが形成されている。
【００１９】
蓋１１には、ケース１０に設けられた仕切り壁１０１に対応して、５つの仕切り壁１１１が設けられている。そして、この蓋１１の仕切り壁１１１の各々には、一部領域に切り欠き部１１１ａが形成されており、６つのセル室１０２の各々で発生したガスは、この切り欠き部１１１ａを通して相互に流通可能となっている。
また、蓋１１における上面外方には、内部圧力が規定値以上に達した場合に、内部のガスを外部放出するための安全弁１２が取り付けられている。この安全弁１２は、各セル室１０２とガス流通可能に取り付けられている。
【００２０】
電極体ユニット１７は、電極体１４と、この電極体１４のＸ方向両側端に接合される正負両集電板１５ａ、１５ｂと、電極体１４の外周における一部領域に外嵌された拘束バンド１６とから構成されている。これら６つの電極体ユニット１７は、ケース１０における各セル室１０２に分けて収納され、隣り合う電極体ユニット１７の集電板１５ａ、１５ｂにおける接合部１５ｐどうしが仕切り壁１０１の透孔１０１ｈを通して溶接されることで直列に接合される。また、Ｘ方向両端に位置する電極体ユニット１７については、各々の一方の集電板１５ａ、１５ｂにおける接合部１５ｐが外部接続端子１３ａ、１３ｂと接合される。
【００２１】
なお、図１等においては図示を省略しているが、各セル室１０２内には、所定量の電解液が注入されている。電解液の注入量は、各電極体ユニット１７の充放電に十分な量であって、電池１を数度傾けただけでは蓋１１の切り欠き部１１１ａにまで達することがない量に設定されている。
（電極体ユニット１７の構成）
次に、電池１を構成する各部の内でも、本実施の形態において最も特徴を有する部分である電極体ユニット１７の構成について、図２を用いて説明する。
【００２２】
図２（ａ）、（ｂ）に示すように、電極体ユニット１７の構成要素の内、電極体１４については、正極板１４１と負極板１４２とが、間にセパレータ１４３を挟んで交互に積層された形態を有している。具体的には、正極板１４１は、袋状をしたセパレータ１４３の内方に収納され、正極板１４１を収納した複数のセパレータ１４３の各々の間に負極板１４２を挟んだ構成となっている。そして、電極体１４におけるＸ方向両端部からは、正極板１４１および負極板１４２のそれぞれ一部領域が露出した状態にある。なお、図２（ａ）のＹ方向において、電極体１４の両主面部分には、負極板１４２が配された構成である。
【００２３】
電極体１４における正極板１４１の端辺には、正極集電板１５ａが接合されており、負極板１４２の端辺には、負極集電板１５ｂが接合されている。図２（ａ）の拡大部分に示すように、各集電板１５ａ、１５ｂには、Ｚ方向上方部分にディンプル状に加工された接合部１５ｐが形成されている。
また、電極体１４の外周における一部領域には、その外周サイズと略同等に内周サイズを有する拘束バンド１６が外嵌されている。拘束バンド１６は、電極体１４の全外表面積に対して２０（％）以上９０（％）以下の範囲を被覆するサイズで設定されている。この拘束バンド１６は、上記図１のケース１０および蓋１１を構成する材料である合成樹脂よりも高い伸び剛性を有する材料から構成されている。このような材料の一例として、本実施の形態では、ＮｉメッキＳＰＣＤを用いている。ここで、ＳＰＣＤとは、冷間圧延鋼鈑のことを示す。
【００２４】
図２（ｂ）に示すように、電極体１４と拘束バンド１６とは、その内外周どうしの間にほとんど間隙を有さない状態の位置関係を有している。そして、拡大部分に示すように、拘束バンド１６と負極板１４２とは、上記電極体１４の両主面部分で接触状態にあるものの、拘束バンド１６と正極板１４１とは、セパレータ１４３によって電気的絶縁が確保された状態にある。なお、本実施の形態に係る電極体１４のように正極板１４１を袋状のセパレータ１４３の内方に収納せず、極板１４１、１４２間に短冊状のセパレータを介した構成とする場合には、電極体と拘束バンド１６との間に別途、絶縁部部材を介挿させておく必要が生じる。
（電池１の優位性）
以上のような構造を有する電池１が有する優位性について、以下で説明する。
【００２５】
電池１においては、ケース１０の各セル室１０２に収納される各電極体ユニット１７に拘束バンド１６が外嵌されている。そして、この拘束バンド１６の構成材料が、ケース１０および蓋１１の構成材料よりも高い伸び剛性を有するＮｉメッキＳＰＣＤから構成されているので、合成樹脂材料からなり、その剛性が低いケース１０を用いた場合にも、充放電時における極板１４１、１４２の膨化が確実に抑制される。即ち、上記図２のように、拘束バンド１６は、電極体１４の外周に対してほぼ間隙なく外嵌されているので、充放電時に電極体１４を構成する極板１４１、１４２が膨化するのを抑制することができる。
【００２６】
拘束バンド１６を備えない従来の電池においては、充放電時における極板の膨化を抑制する作用は外装体が担うことになるが、ＨＥＶ用途などで開発が進んでいるように外装体に樹脂材料を用いるような場合には、外装体の剛性が低くなり、効果的に極板の膨化を抑制することは困難である。特に、軽量化、コンパクト化などのために外装体の肉厚を薄くして行く場合には、膨化抑制が困難となる。そのため、このような従来の電池では、サイクル寿命が短くなってしまう。また、上記特許文献１の電池のように電極体の外周に保護テープ（樹脂材料製）を被着させても、その伸び剛性は低く、極板の膨化を抑制する機能を有し得るものではない。
【００２７】
これに対して、本実施の形態に係る電池１では、上述のようにケース１０よりも伸び剛性の高い材料からなる拘束バンド１６を有しているので、サイクル寿命の長い優れた特性を有する。
また、本実施の形態に係る電池１では、電極体１４の全外周面積に対して２０（％）以上９０（％）以下の面積を被覆し得る範囲内のサイズの拘束バンド１６を外嵌しているので、金属製の拘束バンド１６で膨化抑制効果を最大限発揮しながら、集電板１５ａ、１５ｂとの間での短絡の防止も図ることができる。さらに、このように拘束バンド１６のサイズ設定をすることによって、充放電時に電極体１４から発生するガスが良好にセル室に向けて排出される。
（電極体ユニット１７の形成方法）
以下では、本実施の形態で特徴を有する電極体ユニット１７の形成方法について、図３および図４を用いて説明する。
【００２８】
（１）電極体１４の形成
先ず、図３（ａ）、（ｂ）に示すように、正極板１４１を袋状をしたセパレータ１４３の内方へと収納する。セパレータ１４３は、三方が封着された袋状であって、内部空間におけるＸ方向寸法が正極板１４１のＸ方向幅寸法よりもやや小さく設定されている。このようなサイズ関係を有するセパレータ１４３に正極板１４１を収納した場合、図３（ａ）に示すように、Ｘ方向の左下側に正極板１４１の一部が露出した状態となる。
【００２９】
内方に正極板１４１を収納したセパレータ１４３を複数用意し、セパレータ１４３の各間に負極板１４２を各々挟んで行く。このようにして、正極板１４１と負極板１４２とを、順にＹ方向に積層し、電極体１４が完成する。
（２）拘束バンド１６の外嵌
次に、電極体１４の外周への拘束バンド１６の外嵌方法について、図４（ａ）に基づいて説明する。
【００３０】
正負両極板１４１、１４２を積層することによって形成された電極体１４をその積層形態を崩さないようにしながら、Ｘ方向に拘束バンド１６を外嵌する。拘束バンド１６は、上述のようにＮｉメッキＳＰＣＤから構成されており、ＹＺ面方向において、電極体１４の断面サイズと略同等のサイズの開口部１６ａを有する環状体である。このため、拘束バンド１６の外嵌にあたっては、特別な装置を用いる必要はなく、電極体１４に対してＹ方向少し圧縮力を加えながら拘束バンド１６をＸ方向右上方向へとスライドさせるだけで実施できる。
【００３１】
（３）集電板１５ａ、１５ｂの接合
次に、拘束バンド１６が外周に外嵌された電極体１４への集電板１５ａ、１５ｂの接合方法について、図４（ｂ）に基づいて説明する。
図４（ｂ）に示すように、集電板１５ａ、１５ｂは、ともにＺ方向に細長い短冊状を有している。集電板１５ａ、１５ｂにおけるＹ方向幅寸法は、電極体１４におけるＹ方向寸法と略同等に設定されており、Ｚ方向高さ寸法は、電極体１４のＺ方向寸法よりも高く設定されている。そして、各集電板１５ａ、１５ｂにおけるＺ方向上方には、各電極体ユニット１７間を接続する際に溶接ポイントとなる箇所である接合部１５ｐが予め形成されている。
【００３２】
なお、電極体１４への集電板１５ａ、１５ｂの接合には、抵抗溶接法やレーザ溶接法などを用いることができる。また、各集電板１５ａ、１５ｂの各々における電極体１４との接合領域にバーリング加工を施しておいてもよい。
（効果確認実験）
以下では、本発明に係る電池の優位性を確認するために実施した実験について説明する。
【００３３】
（電極体の作製）
ニッケル正極板；厚み１．７（ｍｍ）の発泡ニッケルからなる基板に、ナトリウム含有コバルト化合物の高導電性皮膜が形成された水酸化ニッケル粉末を含む活物質スラリーを所定量充填し、これを乾燥した後、厚みが０．５０（ｍｍ）になるまで圧延を施して所定サイズにカットすることで非燒結式ニッケル正極板を作製した。
【００３４】
水素吸蔵合金負極板；パンチングメタルからなる芯体の両面に、水素吸蔵合金ペーストを塗布し、これを室温で乾燥させた後、所定の厚みに圧延を施し、所定サイズにカットして水素吸蔵合金負極板を作製した。
セパレータ；ポリプロピレン製不織布からなるセパレータを三方封止して袋状に加工した。
【００３５】
電極体の形成；セパレータの袋内にニッケル正極板を収納し、これと水素吸蔵合金負極板を交互に積層することで電極体を形成した。
（実施例１）
上記電極体の外周に、その全表面積の１０（％）を被覆するサイズを有する拘束バンドを、上記実施の形態と同様の形態をもって外嵌した。拘束バンドは、ＮｉメッキＳＰＣＤからなり、厚み０．５（ｍｍ）を有するものを用いた。続いて、電極体の正負両極板に集電板を各々接合して電極体ユニットを作製した。このような電極体ユニットを６ユニット準備し、図１に示すようにケースのセル室毎に分けて収納し、集電板間を溶接接合した。その後ケース内に電解液を注入し、蓋を接合して実施例１に係る電池を作製した。
【００３６】
なお、この電池は、電圧７．２（Ｖ）、公称容量６０００（ｍＡｈ）を有する。
（実施例２）
実施例２に係る電池が上記実施例１に係る電池と相違する点は、電極体の外周に外嵌する拘束バンドのサイズである。即ち、実施例２に係る電池では、電極体の全表面積に対して２０（％）を被覆するサイズの拘束バンドを用いた。他の構成については、実施例１に係る電池と同様である。
【００３７】
（実施例３）
実施例３に係る電池が上記実施例１、２に係る各電池と相違する点は、拘束バンドが電極体の全表面積に対して４０（％）を被覆するサイズを有している点にある。他の構成については、実施例１、２に係る電池と同様である。
（比較例１）
比較例１に係る電池では、拘束バンドを備えていない点で、実施例１〜３に係る電池と相違する。他の構成については、同様である。
【００３８】
（比較例２）
比較例２に係る電池は、上記実施例１に係る電池と拘束バンドの代わりに粘着テープを外周に被着させた点が相違し、その他の点については、被覆比率を含めて同様の構成を有している。比較例２に係る電池で用いた粘着テープは、ポリプロピレン製からなる基材上にアクリル系粘着材が塗布されてなるものであり、厚み０．１（ｍｍ）を有する。
【００３９】
なお、上記（実施例１）から（実施例３）に用いた拘束バンドの構成材料における伸び剛性は、外装体および粘着テープの各構成材料に対して次のような関係を有していた。
粘着テープ＜外装体＜拘束バンド
（実験）
１．電池組み立て前の正極板の厚み測定
上記実施例１〜３、比較例１、２の各々について、その正極板の厚みを測定しておき、１ユニットあたりの平均厚みＸを算出した。
【００４０】
２．サイクル試験
上記実施例１〜３、比較例１、２の各々の電池を、温度４５（℃）の雰囲気下で、ＳＯＣ（Ｓｔａｔｅ  ｏｆ  Ｃｈａｒｇｅ：充電状態）が２０〜８０（％）の範囲内に維持されるように制御しながら、５０（Ａ）の間欠充放電を２００００（サイクル）繰り返した。
【００４１】
３．サイクル試験後における解体調査
サイクル試験後の実施例１〜３、比較例１、２に係る各電池を解体し、各々の正極板の厚みを測定して、測定結果より１ユニット当たりの平均厚みＹを算出した。そして、サイクル試験前後での平均厚みの比を各電池について算出した。その結果を、表１に記載する。
【００４２】
４．電池直列抵抗の変化の測定
また、サイクル試験前後での電池直列抵抗を各電池について測定し、その比率を算出した。算出した結果を、表１に示す。なお、電池直列抵抗の測定は、サイクル試験前後で次のような方法をもって実施した。
６（Ａ）で３０（ｍｉｎ．）充電し、ＳＯＣ５０（％）に制御した状態で、４０（Ａ）放電⇒４０（Ａ）充電⇒８０（Ａ）放電⇒８０（Ａ）充電⇒１２０（Ａ）放電⇒１２０（Ａ）充電⇒１６０（Ａ）放電⇒１６０（Ａ）充電の各ステップを、各々の間に１０（ｍｉｎ．）の休止期間を設けながら実施し、各放電実施後の１０（ｍｉｎ．）休止後において、１０（ｓｅｃ．）間づつ通電した。そして、この１０（ｓｅｃ．）経過時点における各電池電圧を放電電流毎に測定した。
【００４３】
この測定結果を横軸に放電電流値、縦軸に電池電圧値を各々プロットし、得られるグラフの傾きより電池電圧Ｒ１、Ｒ２を求めた。
【００４４】
【表１】
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表１に示すように、正極板の厚み変化においては、実施例１〜３に係る電池では１．０６〜１．０９の範囲内の比率であったのに対して、比較例１、２の電池では、１．１６〜１．１８の範囲内の比率となっていた。即ち、拘束バンドを有していない比較例１に係る電池では、サイクル試験前後で正極板の厚みが１８（％）も膨化し、電極体の外周に粘着テープを被着した構成の比較例２の電池でも、正極板は１６（％）も膨化した。
【００４５】
これに対して、ＮｉメッキＳＰＣＤからなる拘束バンドを備える実施例１〜３に係る電池においては、正極板の膨化が比較例１、２に比べて１／３〜１／２に抑えられていた。特に、被覆比率を２０（％）以上とした実施例２、３に係る電池では、６（％）しか正極板の膨化が生じなかった。
また、表１に示すように、電池直列抵抗の変化（Ｒ２／Ｒ１）については、比較例１、２に係る電池では、０．６２〜０．６５であったのに対して、実施例１〜３に係る電池では、０．８９〜０．９３と優れていた。特に、実施例２、３に係る電池では、サイクル試験前の電池直列抵抗に対してサイクル試験後においても、０．９２、０．９３と、０．９ポイント以上の数値が確保されていた。
【００４６】
以上の実験結果より、外装体を構成する材料よりも高い伸び剛性を有するＮｉメッキＳＰＣＤから構成された拘束バンドを備える実施例１〜３に係る各電池では、サイクル試験に伴う正極板の膨化が抑制され、電池直列抵抗の変化も少なかった。その内でも、電極体の全表面に対して２０（％）以上を被覆するように拘束バンドを設定した実施例２、３に係る電池では、特に効果を奏していた。よって、アルカリ二次電池においては、外装体を構成する材料よりも高い伸び剛性を有する拘束バンドで電極体の外周を外嵌することによって、電池のサイクル寿命の観点より優位性を有することになる。
【００４７】
特に、電極体の全表面に対して２０（％）以上を被覆するサイズの拘束バンドを備える場合には、その効果が顕著となる。
なお、電極体の表面に対する拘束バンドの被覆比率を９０（％）よりも大きく設定した場合には、正極板の膨化抑制という観点からは優れるものの、集電板との短絡の原因となりやすく、また、充放電時などに電極体から排出されるガスの排出性が損なわれることになってしまう。
【００４８】
従って、拘束バンドの被覆比率を２０（％）以上９０（％）以下の範囲内とすることが望ましい。
（その他の事項）
なお、上記実施の形態については、本発明の一例であって、本発明が上記実施の形態に限定を受けるものではない。例えば、上記実施の形態においては、Ｎｉ−ＭＨ電池を一例としたが、アルカリ密閉二次電池であれば、電池の種類はこれに限定されるものではなく、Ｎｉ−Ｃｄ電池やＬｉ電池などに適用することもできる。
【００４９】
また、上記実施の形態においては、内部に６つの電極体ユニット１７を備える電池１を用いたが、電極体ユニット１７の収納数などもこれに限定を受けるものではない。
また、上記実施の形態に係る電池１で採用した極板１４１、１４２の材料や拘束バンド１６の材料などについても、本発明においては、適宜変更可能である。ただし、拘束バンド１６の構成に用いる材料については、単位面積あたりの伸び率が少なくともケース１０を構成する材料よりも小さいものを用いることが望ましい。
【００５０】
さらに、上記実施の形態については、アルカリ密閉二次電池を一例としたが、開放式のアルカリ二次電池についても本発明を適用することで、上記同様の効果を得ることができる。
【産業上の利用可能性】
【００５１】
本発明は、 特に、ＨＥＶ用電池などのように合成樹脂材料からなる外装体内に電極体を収納するような構成を有するアルカリ二次電池を実現するのに有用である。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】実施の形態に係るアルカリ密閉二次電池１の展開斜視図である。
【図２】（ａ）は、アルカリ密閉二次電池１の電極体ユニット１７の外観斜視図であり、（ｂ）は、そのＡ−Ａ断面図である。
【図３】（ａ）は、電極体１４の積層工程を示す斜視図であり、（ｂ）は、そのＢ−Ｂ断面図である。
【図４】（ａ）は、電極体１４の外周に拘束バンド１６を挿嵌する工程を示す斜視図であり、（ｂ）は、電極体１４への正負両極用集電板１５ａ、１５ｂの接合工程を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００５３】
１．アルカリ二次電池
１０．ケース
１１．蓋
１２．安全弁
１４．電極体
１５ａ、１５ｂ．集電板
１６．拘束バンド
１７．電極体ユニット
１４１．正極板
１４２．負極板
１４３．セパレータ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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