(57)【要約】【課題】  正負極板間の短絡が抑制された電池、及びその製造方法を提供する。【解決手段】  本発明の電池は、複数の正極板１６０と複数の負極板１７０とが１枚ずつセパレータ１８０を挟んで積層方向に交互に積層されてなる電極体１５０を備えている。複数の正極板１６０及び複数の負極板１７０は、いずれも、積層方向の同一側に湾曲している。【選択図】  図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の正極板と複数の負極板とが１枚ずつセパレータを挟んで積層方向に交互に積層されてなる電極体、を備える
電池であって、
上記複数の正極板及び上記複数の負極板は、いずれも、上記積層方向の同一側に湾曲してなる
電池。
【請求項２】
ニッケルからなり、複数の孔が三次元に連結した空隙部を構成する三次元網状構造のニッケル骨格を備え、正極基板表面と正極基板裏面とを有する正極基板、及び
上記正極基板の上記空隙部内に充填された正極合剤、を備える
複数の正極板と、
金属からなり、負極基板表面と負極基板裏面とを有する負極基板、及び
負極合剤からなり、上記負極基板表面上に設けられた表面側負極合剤層と、上記負極基板裏面上に設けられた裏面側負極合剤層とを備える
複数の負極板と、
複数のセパレータと、を有する電極体であって、
上記複数の正極板と上記複数の負極板とが１枚ずつ上記セパレータを挟んで積層方向に交互に積層されてなる電極体、を含む
電池であって、
上記正極基板は、
当該正極基板をその厚み方向に５等分し、このうち最も上記正極基板表面側に位置する部位を表面側ニッケル部とし、最も上記正極基板裏面側に位置する部位を裏面側ニッケル部としたとき、
上記表面側ニッケル部を構成するニッケル骨格をなす表面側ニッケル層の平均厚みＡと、上記裏面側ニッケル部を構成するニッケル骨格をなす裏面側ニッケル層の平均厚みＢとが、Ａ＜Ｂの関係を満たしてなり、
上記負極板は、
上記表面側負極合剤層の厚みＤと、上記裏面側負極合剤層の厚みＥとが、Ｄ＜Ｅの関係を満たしてなり、
上記複数の正極板と上記複数の負極板とは、いずれも、上記正極基板表面と上記負極基板表面とを上記積層方向の同一側に向けて積層されてなる
電池。
【請求項３】
請求項２に記載の電池であって、
前記正極板は、
前記表面側ニッケル層の平均厚みＡと前記裏面側ニッケル層の平均厚みＢとが、Ａ／Ｂ≦０．９５の関係を満たしてなり、
前記負極板は、
前記表面側負極合剤層の厚みＤと前記裏面側負極合剤層の厚みＥとが、Ｄ／（Ｄ＋Ｅ）≦０．４５の関係を満たしてなる
電池。
【請求項４】
請求項３に記載の電池であって、
前記正極板は、
前記表面側ニッケル層の平均厚みＡと前記裏面側ニッケル層の平均厚みＢとが、Ａ／Ｂ≧０．７５の関係を満たしてなり、
前記負極板は、
前記表面側負極合剤層の厚みＤと前記裏面側負極合剤層の厚みＥとが、Ｄ／（Ｄ＋Ｅ）≧０．１５の関係を満たしてなる
電池。
【請求項５】
正極基板表面と正極基板裏面とを有する正極基板を含む複数の正極板、負極基板表面と負極基板裏面とを有する負極基板を含む複数の負極板、及び複数のセパレータを有する電極体であって、上記複数の正極板と上記複数の負極板とが１枚ずつ上記セパレータを挟んで積層方向に交互に積層されてなる電極体、を含む
電池の製造方法であって、
上記正極基板表面側が凹で上記正極基板裏面側が凸となる形態に湾曲してなる上記複数の正極板と、上記負極基板表面側が凹で上記負極基板裏面側が凸となる形態に湾曲してなる上記複数の負極板とについて、上記正極基板表面と上記負極基板表面とを上記積層方向の同一側に向けて、上記セパレータを挟んで交互に積層して上記電極体を形成する電極体形成工程を備える
電池の製造方法。
【請求項６】
ニッケルからなり、複数の孔が三次元に連結した空隙部を構成する三次元網状構造のニッケル骨格を備え、正極基板表面と正極基板裏面とを有する正極基板、及び
上記正極基板の上記空隙部内に充填された正極合剤、を備える
複数の正極板と、
金属からなり、負極基板表面と負極基板裏面とを有する負極基板、及び
負極合剤からなり、上記負極基板表面上に設けられた表面側負極合剤層と、上記負極基板裏面上に設けられた裏面側負極合剤層とを備える
複数の負極板と、
複数のセパレータと、を有する電極体であって、
上記複数の正極板と上記複数の負極板とが１枚ずつ上記セパレータを挟んで積層方向に交互に積層されてなる電極体、を含む
電池の製造方法であって、
上記正極基板をその厚み方向に５等分し、このうち最も上記正極基板表面側に位置する部位を表面側ニッケル部とし、最も上記正極基板裏面側に位置する部位を裏面側ニッケル部としたとき、上記表面側ニッケル部を構成するニッケル骨格をなす表面側ニッケル層の平均厚みＡと、上記裏面側ニッケル部を構成するニッケル骨格をなす裏面側ニッケル層の平均厚みＢとが、Ａ＜Ｂの関係を満たしてなる上記複数の正極板と、
上記表面側負極合剤層の厚みＤと上記裏面側負極合剤層の厚みＥとが、Ｄ＜Ｅの関係を満たしてなる上記複数の負極板とについて、
上記正極基板表面と上記負極基板表面とを上記積層方向の同一側に向けて、上記セパレータを挟んで交互に積層して上記電極体を形成する電極体形成工程を備える
電池の製造方法。
【請求項７】
請求項６に記載の電池の製造方法であって、
前記電極体形成工程において、
前記正極板として、前記表面側ニッケル層の平均厚みＡと前記裏面側ニッケル層の平均厚みＢとが、Ａ／Ｂ≦０．９５の関係を満たす正極板を用い、
前記負極板として、前記表面側負極合剤層の厚みＤと前記裏面側負極合剤層の厚みＥとが、Ｄ／（Ｄ＋Ｅ）≦０．４５の関係を満たす負極板を用いる
電池の製造方法。
【請求項８】
請求項７に記載の電池の製造方法であって、
前記電極体形成工程において、
前記正極板として、前記表面側ニッケル層の平均厚みＡと前記裏面側ニッケル層の平均厚みＢとが、Ａ／Ｂ≧０．７５の関係を満たす正極板を用い、
前記負極板として、前記表面側負極合剤層の厚みＤと前記裏面側負極合剤層の厚みＥとが、Ｄ／（Ｄ＋Ｅ）≧０．１５の関係を満たす負極板を用いる
電池の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電池、及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、様々な電池が開発されているが、例えば、ニッケル水素蓄電池は、エネルギー密度が高く、信頼性に優れた二次電池として急速に普及している。
このニッケル水素蓄電池としては、例えば、複数の正極板と複数の負極板とが１枚ずつセパレータを挟んで交互に積層されてなる電極体を、直方体形状の電池ケース内に収容してなる角形密閉式のニッケル水素蓄電池が知られている（例えば、特許文献１〜３を参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−３１３０６６号公報
【特許文献２】特開２００１−９３５０５号公報
【特許文献３】特開２００２−２６０７１９号公報
【０００４】
このようなニッケル水素蓄電池では、正極板として、例えば、発泡ニッケル（発泡ウレタンのウレタン骨格表面にニッケルメッキを施した後、発泡ウレタンを焼失させたもの）からなる正極基板に正極活物質等を含む正極合剤を充填した正極板が用いられている。また、負極板として、例えば、ニッケルメッキ鋼板（パンチングメタル）からなる負極基板の孔内と表面及び裏面とに、水素吸蔵合金等を含む負極合剤が塗布された負極板が用いられている。電極体として、例えば、このような複数の正極板と複数の負極板とが、１枚ずつセパレータを挟んで交互に積層された電極体が用いられている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上述の正極板及び負極板を、平坦に製作することは難しく、正極板及び負極板は湾曲しがちである。このため、電極体を構成する正極板及び負極板に、湾曲しているものと湾曲していないものとが混在していたり、正極板と負極板とが、湾曲方向が一致しないで積層されたりするので、正負極板間距離が不均一となりがちである。従って、例えば、充放電の繰り返しにより正極板と負極板とが膨張すると、この間に位置するセパレータが圧縮されることがあるが、特に、隣り合う正極板と負極板とで湾曲方向が逆向きとなり突出した部分同士が突き合わせられている箇所において、正極板と負極板との間のセパレータが局部的に著しく圧縮されることがある。このようなセパレータが著しく圧縮された部位では、正負極板間距離が極めて短くなる。これにより、正負極板間の絶縁性が低下し、短絡が生じる虞があった。
【０００６】
本発明は、かかる現状に鑑みてなされたものであって、正負極板間の短絡が抑制された電池、及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】
【０００７】
その解決手段は、複数の正極板と複数の負極板とが１枚ずつセパレータを挟んで積層方向に交互に積層されてなる電極体、を備える電池であって、上記複数の正極板及び上記複数の負極板は、いずれも、上記積層方向の同一側に湾曲してなる電池である。
【０００８】
本発明の電池では、正極板及び負極板は、いずれも、積層方向の同一側に湾曲している。このため、例えば、充放電の繰り返しにより正極板と負極板とが膨張し、この間に位置するセパレータが圧縮された場合でも、セパレータが局部的に著しく圧縮されて、局部的に正負極板間距離が著しく短くなるのを防止できる。これにより、電極体全体にわたって、正負極板間の絶縁性を十分に確保することができる。従って、本発明の電池は、正負極板間の短絡が抑制された電池となる。
【０００９】
他の解決手段は、ニッケルからなり、複数の孔が三次元に連結した空隙部を構成する三次元網状構造のニッケル骨格を備え、正極基板表面と正極基板裏面とを有する正極基板、及び上記正極基板の上記空隙部内に充填された正極合剤、を備える複数の正極板と、金属からなり、負極基板表面と負極基板裏面とを有する負極基板、及び負極合剤からなり、上記負極基板表面上に設けられた表面側負極合剤層と、上記負極基板裏面上に設けられた裏面側負極合剤層とを備える複数の負極板と、複数のセパレータと、を有する電極体であって、上記複数の正極板と上記複数の負極板とが１枚ずつ上記セパレータを挟んで積層方向に交互に積層されてなる電極体、を含む電池であって、上記正極基板は、当該正極基板をその厚み方向に５等分し、このうち最も上記正極基板表面側に位置する部位を表面側ニッケル部とし、最も上記正極基板裏面側に位置する部位を裏面側ニッケル部としたとき、上記表面側ニッケル部を構成するニッケル骨格をなす表面側ニッケル層の平均厚みＡと、上記裏面側ニッケル部を構成するニッケル骨格をなす裏面側ニッケル層の平均厚みＢとが、Ａ＜Ｂの関係を満たしてなり、上記負極板は、上記表面側負極合剤層の厚みＤと、上記裏面側負極合剤層の厚みＥとが、Ｄ＜Ｅの関係を満たしてなり、上記複数の正極板と上記複数の負極板とは、いずれも、上記正極基板表面と上記負極基板表面とを上記積層方向の同一側に向けて積層されてなる電池である。
【００１０】
本発明の電池は、複数の正極板と複数の負極板とが１枚ずつセパレータを挟んで積層方向に交互に積層されてなる電極体を含んでいる。
このうち、正極板を構成する正極基板は、表面側ニッケル層の平均厚みＡと裏面側ニッケル層の平均厚みＢとが、Ａ＜Ｂの関係を満たしている。このような正極基板は、正極基板表面側が凹で正極基板裏面側が凸となる形態に湾曲した正極基板となる。従って、この正極基板を有する正極板も、正極基板表面側が凹で正極基板裏面側が凸となる形態に湾曲した正極板となる。一方、負極板は、表面側負極合剤層の厚みＤと裏面側負極合剤層の厚みＥとが、Ｄ＜Ｅの関係を満たしている。このような負極板は、負極基板表面側が凹で負極基板裏面側が凸となる形態に湾曲した負極板となる。
【００１１】
ところで、複数の正極板と複数の負極板とは、いずれも、正極基板表面と負極基板表面とを積層方向の同一側に向けて積層されている。従って、本発明の電池に含まれる電極体では、複数の正極板と複数の負極板とがいずれも湾曲しており、しかも、いずれも積層方向の同一側に湾曲している。このため、セパレータを挟んで隣り合う正極板と負極板とによりセパレータが圧縮された場合でも、セパレータが局部的に著しく圧縮されて、局部的に正負極板間距離が著しく短くなるのを抑制できる。これにより、電極体全体にわたって、正負極板間の絶縁性を確保することができる。従って、本発明の電池は、正負極板間の短絡が抑制された電池となる。
【００１２】
さらに、上記の電池であって、前記正極板は、前記表面側ニッケル層の平均厚みＡと前記裏面側ニッケル層の平均厚みＢとが、Ａ／Ｂ≦０．９５の関係を満たしてなり、前記負極板は、前記表面側負極合剤層の厚みＤと前記裏面側負極合剤層の厚みＥとが、Ｄ／（Ｄ＋Ｅ）≦０．４５の関係を満たしてなる電池とすると良い。
【００１３】
本発明の電池では、正極板（詳細には正極基板）は、表面側ニッケル層の平均厚みＡと裏面側ニッケル層の平均厚みＢとが、Ａ／Ｂ≦０．９５の関係を満たしている。このようにニッケル層の厚みの比率が調整された正極板は、正極基板表面側が凹で正極基板裏面側が凸となる形態に湾曲した正極板となる。さらに、負極板は、表面側負極合剤層の厚みＤと裏面側負極合剤層の厚みＥとが、Ｄ／（Ｄ＋Ｅ）≦０．４５の関係を満たしている。このように負極合剤層の厚みの比率が調整された負極板は、負極基板表面側が凹で負極基板裏面側が凸となる形態に湾曲した負極板となる。
【００１４】
しかも、前述のように、本発明の電池では、複数の正極板と複数の負極板とは、いずれも、正極基板表面と負極基板表面とを積層方向の同一側に向けて積層されている。従って、本発明の電池では、複数の正極板と複数の負極板とが、いずれも積層方向の同一側に湾曲していることとなる。このため、セパレータを挟んで隣り合う正極板と負極板とにより、セパレータが局部的に著しく圧縮されて、局部的に正負極板間距離が著しく短くなるのを防止できる。これにより、電極体全体にわたって、正負極板間の絶縁性を十分に確保することができる。従って、本発明の電池は、正負極板間の短絡が抑制された電池となる。
【００１５】
さらに、上記の電池であって、前記正極板は、前記表面側ニッケル層の平均厚みＡと前記裏面側ニッケル層の平均厚みＢとが、Ａ／Ｂ≧０．７５の関係を満たしてなり、前記負極板は、前記表面側負極合剤層の厚みＤと前記裏面側負極合剤層の厚みＥとが、Ｄ／（Ｄ＋Ｅ）≧０．１５の関係を満たしてなる電池とすると良い。
【００１６】
前述のように、Ａ／Ｂ≦０．９５の関係を満たす正極板と、Ｄ／（Ｄ＋Ｅ）≦０．４５の関係を満たす負極板を用いることで、正負極板間の短絡を抑制することができる。
しかしながら、正極板についてＡ／Ｂの値を小さくし過ぎると、すなわち、表面側ニッケル層の平均厚みＡと裏面側ニッケル層の平均厚みＢとの差を大きくし過ぎると、電池寿命が低下する虞がある。これは、ニッケル層の厚みの偏りに応じて正極板中の電流分布に偏りが生じることから、電流が多く流れる裏面側ニッケル層に取り囲まれた正極活物質の利用が著しくなり、早期に寿命に至る虞があるからである。また、負極板についても、Ｄ／（Ｄ＋Ｅ）の値を小さくし過ぎると、すなわち、表面側負極合剤層の厚みＤと裏面側負極合剤層の厚みＥと差を大きくし過ぎると、表面側負極合剤層に含まれる水素吸蔵合金の利用が著しくなり、早期に寿命に至る虞がある。
【００１７】
これに対し、本発明の電池では、正極板（詳細には正極基板）について、表面側ニッケル層の平均厚みＡと裏面側ニッケル層の平均厚みＢとを、Ａ／Ｂ≧０．７５の関係を満たすようにして、表面側ニッケル層の平均厚みＡと裏面側ニッケル層の平均厚みＢとの差を大きくし過ぎないようにしている。同様に、負極板について、表面側負極合剤層の厚みＤと裏面側負極合剤層の厚みＥとを、Ｄ／（Ｄ＋Ｅ）≧０．１５の関係を満たすようにして、表面側負極合剤層の厚みＤと裏面側負極合剤層の厚みＥと差を大きくし過ぎないようにしている。これにより、正負極板間の短絡を抑制しつつ、電池寿命の低下を抑制することができる。
【００１８】
他の解決手段は、正極基板表面と正極基板裏面とを有する正極基板を含む複数の正極板、負極基板表面と負極基板裏面とを有する負極基板を含む複数の負極板、及び複数のセパレータを有する電極体であって、上記複数の正極板と上記複数の負極板とが１枚ずつ上記セパレータを挟んで積層方向に交互に積層されてなる電極体、を含む電池の製造方法であって、上記正極基板表面側が凹で上記正極基板裏面側が凸となる形態に湾曲してなる上記複数の正極板と、上記負極基板表面側が凹で上記負極基板裏面側が凸となる形態に湾曲してなる上記複数の負極板とについて、上記正極基板表面と上記負極基板表面とを上記積層方向の同一側に向けて、上記セパレータを挟んで交互に積層して上記電極体を形成する電極体形成工程を備える電池の製造方法である。
【００１９】
本発明の製造方法では、電極体形成工程において、正極基板表面側が凹で正極基板裏面側が凸となる形態に湾曲してなる複数の正極板と、負極基板表面側が凹で負極基板裏面側が凸となる形態に湾曲してなる複数の負極板とを、正極基板表面と負極基板表面とが積層方向の同一側に向く向きで、セパレータを挟んで交互に積層する。これにより、複数の正極板と複数の負極板とを、いずれも積層方向の同一側に湾曲する向きで積層することができる。
【００２０】
このため、セパレータを挟んで隣り合う正極板と負極板とによりセパレータが圧縮された場合でも、セパレータが局部的に著しく圧縮されて、局部的に正負極板間距離が著しく短くなるのを防止できる。これにより、電極体全体にわたって、正負極板間の絶縁性を十分に確保することができる。従って、本発明の製造方法によれば、正負極板間の短絡が抑制された電池を製造することができる。
【００２１】
他の解決手段は、ニッケルからなり、複数の孔が三次元に連結した空隙部を構成する三次元網状構造のニッケル骨格を備え、正極基板表面と正極基板裏面とを有する正極基板、及び上記正極基板の上記空隙部内に充填された正極合剤、を備える複数の正極板と、金属からなり、負極基板表面と負極基板裏面とを有する負極基板、及び負極合剤からなり、上記負極基板表面上に設けられた表面側負極合剤層と、上記負極基板裏面上に設けられた裏面側負極合剤層とを備える複数の負極板と、複数のセパレータと、を有する電極体であって、上記複数の正極板と上記複数の負極板とが１枚ずつ上記セパレータを挟んで積層方向に交互に積層されてなる電極体、を含む電池の製造方法であって、上記正極基板をその厚み方向に５等分し、このうち最も上記正極基板表面側に位置する部位を表面側ニッケル部とし、最も上記正極基板裏面側に位置する部位を裏面側ニッケル部としたとき、上記表面側ニッケル部を構成するニッケル骨格をなす表面側ニッケル層の平均厚みＡと、上記裏面側ニッケル部を構成するニッケル骨格をなす裏面側ニッケル層の平均厚みＢとが、Ａ＜Ｂの関係を満たしてなる上記複数の正極板と、上記表面側負極合剤層の厚みＤと上記裏面側負極合剤層の厚みＥとが、Ｄ＜Ｅの関係を満たしてなる上記複数の負極板とについて、上記正極基板表面と上記負極基板表面とを上記積層方向の同一側に向けて、上記セパレータを挟んで交互に積層して上記電極体を形成する電極体形成工程を備える電池の製造方法である。
【００２２】
本発明の製造方法では、正極板として、表面側ニッケル層の平均厚みＡと裏面側ニッケル層の平均厚みＢとがＡ＜Ｂの関係を満たしてなる正極板を用いる。このような正極板は、正極基板表面側が凹で正極基板裏面側が凸となる形態に湾曲した正極板となる。また、負極板として、表面側負極合剤層の厚みＤと裏面側負極合剤層の厚みＥとがＤ＜Ｅの関係を満たしてなる負極板を用いる。このような負極板は、負極基板表面側が凹で負極基板裏面側が凸となる形態に湾曲した負極板となる。
【００２３】
そして、電極体形成工程において、このような複数の正極板と負極板とを、正極基板表面と負極基板表面とが積層方向の同一側に向く向きで、セパレータを挟んで交互に積層する。これにより、複数の正極板と複数の負極板とを、いずれも積層方向の同一側に湾曲する向きで積層することが可能となる。このため、セパレータを挟んで隣り合う正極板と負極板とによりセパレータが圧縮された場合でも、セパレータが局部的に著しく圧縮されて、局部的に正負極板間距離が著しく短くなるのを防止できる。これにより、電極体全体にわたって、正負極板間の絶縁性を確保することができる。従って、本発明の製造方法によれば、正負極板間の短絡が抑制された電池を製造することができる。
【００２４】
さらに、上記の電池の製造方法であって、前記電極体形成工程において、前記正極板として、前記表面側ニッケル層の平均厚みＡと前記裏面側ニッケル層の平均厚みＢとが、Ａ／Ｂ≦０．９５の関係を満たす正極板を用い、前記負極板として、前記表面側負極合剤層の厚みＤと前記裏面側負極合剤層の厚みＥとが、Ｄ／（Ｄ＋Ｅ）≦０．４５の関係を満たす負極板を用いる電池の製造方法とすると良い。
【００２５】
本発明の製造方法では、正極板として、表面側ニッケル層の平均厚みＡと裏面側ニッケル層の平均厚みＢとが、Ａ／Ｂ≦０．９５の関係を満たす正極板を用いる。このような正極板は、正極基板表面側が凹で正極基板裏面側が凸となる形態に湾曲した正極板となる。また、負極板として、表面側負極合剤層の厚みＤと裏面側負極合剤層の厚みＥとが、Ｄ／（Ｄ＋Ｅ）≦０．４５の関係を満たす負極板を用いる。このような負極板は、負極基板表面側が凹で負極基板裏面側が凸となる形態に湾曲した負極板となる。
【００２６】
そして、電極体形成工程において、このような複数の正極板と負極板とを、正極基板表面と負極基板表面とが積層方向の同一側に向く向きで、セパレータを挟んで交互に積層する。これにより、複数の正極板と複数の負極板とを、いずれも積層方向の同一側に湾曲する向きで積層することができる。このため、セパレータを挟んで隣り合う正極板と負極板とによりセパレータが圧縮された場合でも、セパレータが局部的に著しく圧縮されて、局部的に正負極板間距離が著しく短くなるのを防止できる。これにより、電極体全体にわたって、正負極板間の絶縁性を十分に確保することができる。従って、本発明の製造方法によれば、正負極板間の短絡が抑制された電池を製造することができる。
【００２７】
さらに、上記の電池の製造方法であって、前記電極体形成工程において、前記正極板として、前記表面側ニッケル層の平均厚みＡと前記裏面側ニッケル層の平均厚みＢとが、Ａ／Ｂ≧０．７５の関係を満たす正極板を用い、前記負極板として、前記表面側負極合剤層の厚みＤと前記裏面側負極合剤層の厚みＥとが、Ｄ／（Ｄ＋Ｅ）≧０．１５の関係を満たす負極板を用いる電池の製造方法とすると良い。
【００２８】
前述のように、Ａ／Ｂ≦０．９５の関係を満たす正極板と、Ｄ／（Ｄ＋Ｅ）≦０．４５の関係を満たす負極板を用いることで、正負極板間の短絡を抑制することができる。しかしながら、正極板についてＡ／Ｂの値を小さくし過ぎると、すなわち、表面側ニッケル層の平均厚みＡと裏面側ニッケル層の平均厚みＢとの差を大きくし過ぎると、電池寿命が低下する虞がある。同様に、負極板についても、Ｄ／（Ｄ＋Ｅ）の値を小さくし過ぎると、すなわち、表面側負極合剤層の厚みＤと裏面側負極合剤層の厚みＥと差を大きくし過ぎると、早期に寿命に至る虞がある。
【００２９】
これに対し、本発明の製造方法では、表面側ニッケル層の平均厚みＡと裏面側ニッケル層の平均厚みＢとが、Ａ／Ｂ≧０．７５の関係を満たす正極板を用いるようにしている。すなわち、表面側ニッケル層の平均厚みＡと裏面側ニッケル層の平均厚みＢとの差が大き過ぎない正極板を用いている。さらに、表面側負極合剤層の厚みＤと裏面側負極合剤層の厚みＥとが、Ｄ／（Ｄ＋Ｅ）≧０．１５の関係を満たす負極板を用いるようにしている。すなわち、表面側負極合剤層の厚みＤと裏面側負極合剤層の厚みＥと差が大き過ぎない負極板を用いている。これにより、正負極板間の短絡を抑制しつつ、電池寿命の低下も抑制することができる。
【００３０】
また、金属からなり、表面と裏面とを有する負極基板、及び負極合剤からなり、上記負極基板の上記表面上に設けられた表面側負極合剤層と、上記裏面上に設けられた裏面側負極合剤層とを備える負極板であって、上記表面側負極合剤層の厚みＤと上記裏面側負極合剤層の厚みＥとが、Ｄ＜Ｅの関係を満たしてなる負極板とするのが好ましい。
【００３１】
このような負極板は、表面側が凹で裏面側が凸となる形態に湾曲した負極板となる。従って、この負極板を用いることで、前述のように、正負極板間の短絡が抑制された電池を得ることが可能となる。
【００３２】
さらに、上記の負極板であって、前記表面側負極合剤層の厚みＤと前記裏面側負極合剤層の厚みＥとが、Ｄ／（Ｄ＋Ｅ）≦０．４５の関係を満たしてなる負極板とするのが好ましい。
【００３３】
このような負極板は、表面側が凹で裏面側が凸となる形態に湾曲した負極板となる。従って、この負極板を用いることで、前述のように、正負極板間の短絡が抑制された電池を得ることができる。
【００３４】
さらに、上記の負極板であって、前記表面側負極合剤層の厚みＤと前記裏面側負極合剤層の厚みＥとが、０．１５≦Ｄ／（Ｄ＋Ｅ）の関係を満たしてなる負極板とするのが好ましい。
【００３５】
前述のように、Ｄ／（Ｄ＋Ｅ）≦０．４５の関係を満たす負極板を用いることで、正負極板間の短絡を抑制することが可能となる。しかしながら、Ｄ／（Ｄ＋Ｅ）の値を小さくし過ぎると、すなわち、表面側負極合剤層の厚みＤと裏面側負極合剤層の厚みＥと差を大きくし過ぎると、電池寿命を低下させる虞がある。これは、負極合剤層の厚みの偏りに応じて負極板中の電流分布に偏りが生じることから、表面側負極合剤層に含まれる水素吸蔵合金の利用が著しくなり、早期に寿命に至る虞があるからである。
【００３６】
これに対し、本発明の負極板では、表面側負極合剤層の厚みＤと裏面側負極合剤層の厚みＥとを、０．１５≦Ｄ／（Ｄ＋Ｅ）の関係を満たすようにして、表面側負極合剤層の厚みＤと裏面側負極合剤層の厚みＥと差を大きくし過ぎないようにしている。これにより、負極板中の電流分布の偏りを抑制することができる。従って、本発明の負極板を用いれば、正負極板間の短絡を抑制しつつ、電池寿命の低下を抑制することが可能となる。
【００３７】
さらに、金属からなり表面と裏面とを有する負極基板のうち、少なくとも上記表面と上記裏面とに、水素吸蔵合金を含む負極ペーストを塗布する塗布工程と、上記負極基板に塗布した上記負極ペーストを乾燥硬化して負極合剤とする乾燥工程であって、上記負極基板の上記表面上に塗布した表面側負極ペースト層を乾燥硬化して表面側負極合剤層とし、上記負極基板の上記裏面上に塗布した裏面側負極ペースト層を乾燥硬化して裏面側負極合剤層とする乾燥工程と、上記表面側負極合剤層及び上記裏面側負極合剤層を備える上記負極基板を、その厚み方向に圧縮するプレス工程と、圧縮されてなる上記表面側負極合剤層及び上記裏面側負極合剤層を備える上記負極基板を、所定の大きさに分断する分断工程と、を備える負極板の製造方法であって、上記塗布工程において、上記表面側負極合剤層の厚みＤと上記裏面側負極合剤層の厚みＥとが、Ｄ＜Ｅの関係を満たすように、上記表面側負極ペースト層の厚みと上記裏面側負極ペースト層の厚みとを調整する負極板の製造方法とするのが好ましい。
【００３８】
この負極板の製造方法では、塗布工程において、表面側負極合剤層の厚みＤと裏面側負極合剤層の厚みＥとが、Ｄ＜Ｅの関係を満たすように、表面側負極ペースト層の厚みと裏面側負極ペースト層の厚みを調整する。これにより、その後、乾燥工程、プレス工程、分断工程の順に各工程を施すことにより、表面側負極合剤層の厚みＤと裏面側負極合剤層の厚みＥとがＤ＜Ｅの関係を満たす負極板を得ることができる。このような負極板は、表面側が凹で裏面側が凸となる形態で湾曲した負極板となる。
【００３９】
さらに、上記の負極板の製造方法であって、前記塗布工程において、前記表面側負極ペースト層の厚みＦと前記裏面側負極ペースト層の厚みＧとが、Ｆ＜Ｇの関係を満たすように、前記負極ペーストを塗布する負極板の製造方法とするのが好ましい。
【００４０】
この負極板の製造方法では、塗布工程において、表面側負極ペーストの厚みＦと裏面側負極ペーストの厚みＧとがＦ＜Ｇの関係を満たすように、負極ペーストを塗布する。これにより、その後、乾燥工程、プレス工程、分断工程の順に各工程を施すことにより、表面側負極合剤層の厚みＤと裏面側負極合剤層の厚みＥとがＤ＜Ｅの関係を満たす負極板を得ることができる。すなわち、表面側が凹で裏面側が凸となる形態で湾曲した負極板を得ることが可能となる。
【００４１】
また、前記の負極板の製造方法であって、前記塗布工程において、前記表面側負極合剤層の厚みＤと前記裏面側負極合剤層の厚みＥとが、Ｄ／（Ｄ＋Ｅ）≦０．４５の関係を満たすように、前記表面側負極ペースト層の厚みと前記裏面側負極ペースト層の厚みとを調整する負極板の製造方法とするのが好ましい。
【００４２】
この負極板の製造方法では、塗布工程において、表面側負極合剤層の厚みＤと裏面側負極合剤層の厚みＥとが、Ｄ／（Ｄ＋Ｅ）≦０．４５の関係を満たすように、表面側負極ペースト層の厚みと裏面側負極ペースト層の厚みを調整する。このため、その後、乾燥工程、プレス工程、分断工程の順に各工程を施すことにより、表面側負極合剤層の厚みＤと裏面側負極合剤層の厚みＥとがＤ／（Ｄ＋Ｅ）≦０．４５の関係を満たす負極板を得ることができる。このような負極板は、表面側が凹で裏面側が凸となる形態で湾曲した負極板となる。
【００４３】
さらに、上記の負極板の製造方法であって、前記塗布工程において、前記表面側負極ペースト層の厚みＦと前記裏面側負極ペースト層の厚みＧとが、Ｆ／（Ｆ＋Ｇ）≦０．４５の関係を満たすように、前記負極ペーストを塗布する負極板の製造方法とするのが好ましい。
【００４４】
この負極板の製造方法では、塗布工程において、表面側負極ペーストの厚みＦと裏面側負極ペーストの厚みＧとがＦ／（Ｆ＋Ｇ）≦０．４５の関係を満たすように、負極ペーストを塗布する。これにより、その後、乾燥工程、プレス工程、分断工程の順に各工程を施すことにより、表面側負極合剤層の厚みＤと裏面側負極合剤層の厚みＥとが、Ｄ／（Ｄ＋Ｅ）≦０．４５の関係を満たす負極板を得ることができる。すなわち、表面側が凹で裏面側が凸となる形態で湾曲した負極板を得ることができる。
【００４５】
また、前記の負極板の製造方法であって、前記塗布工程において、前記表面側負極合剤層の厚みＤと前記裏面側負極合剤層の厚みＥとが、０．１５≦Ｄ／（Ｄ＋Ｅ）の関係を満たすように、前記表面側負極ペースト層の厚みと前記裏面側負極ペースト層の厚みとを調整する負極板の製造方法とするのが好ましい。
【００４６】
前述のように、Ｄ／（Ｄ＋Ｅ）≦０．４５の関係を満たす負極板を用いることで、正負極板間の短絡を抑制することが可能となる。しかしながら、Ｄ／（Ｄ＋Ｅ）の値を小さくし過ぎると、すなわち、表面側負極合剤層の厚みＤと裏面側負極合剤層の厚みＥと差を大きくし過ぎると、電池寿命を低下させる虞がある。
【００４７】
これに対し、本発明の製造方法では、表面側負極合剤層の厚みＤと裏面側負極合剤層の厚みＥとが、０．１５≦Ｄ／（Ｄ＋Ｅ）の関係を満たすように負極合剤を塗布することで、表面側負極合剤層の厚みＤと裏面側負極合剤層の厚みＥと差を大きくし過ぎないようにしている。このような負極板を用いれば、負極板中の電流分布の偏りを抑制することができるので、電池寿命の低下を抑制することが可能となる。従って、本発明の製造方法によれば、正負極板間の短絡を抑制しつつ、電池寿命の低下を抑制することが可能な負極板を得ることができる。
【００４８】
さらに、上記の負極板の製造方法であって、前記塗布工程において、前記表面側負極ペースト層の厚みＦと前記裏面側負極ペースト層の厚みＧとが、０．１５≦Ｆ／（Ｆ＋Ｇ）の関係を満たすように、前記負極ペーストを塗布する負極板の製造方法とするのが好ましい。
【００４９】
０．１５≦Ｆ／（Ｆ＋Ｇ）の関係を満たすように負極ペーストを塗布した後、これを乾燥硬化することで、０．１５≦Ｄ／（Ｄ＋Ｅ）の関係を満たす負極板を得ることができる。このような負極板を用いれば、負極板中の電流分布の偏りを抑制することができるので、電池寿命の低下を抑制することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５０】
次に、本発明の実施形態にかかる電池１００ついて、図面を参照しつつ説明する。ここで、図１は、本実施形態にかかる電池１００の正面図、図２はその側面図、図３はその断面図（図２のＡ−Ａ断面図に相当する）である。
本実施形態にかかる電池１００は、金属製（具体的には、ニッケルめっき鋼板）の電池ケース１１０と、安全弁１１３と、電池ケース１１０内に配置された、電極体１５０（図３参照）及び電解液（図示しない）とを備える角形密閉式ニッケル水素蓄電池である。このうち、電解液としては、例えば、ＫＯＨを主成分とする比重１．２〜１．４のアルカリ水溶液を用いることができる。
【００５１】
電池ケース１１０は、金属（具体的には、ニッケルめっき鋼板）からなり、図３に示すように、矩形箱状をなす電槽１１１と、金属（具体的には、ニッケルめっき鋼板）からなり、矩形板状をなす封口部材１１５とを有している。このうち、電槽１１１の側壁部１１１ｅ（図３において右側に位置する壁部）には、２つの貫通孔１１１ｈが形成されている。この２つの貫通孔１１１ｈには、電気絶縁性のシール部材１４５を介在させて、第１正極端子１４０ｂあるいは第２正極端子１４０ｃが挿設されている。また、封口部材１１５は、電槽１１１の開口端１１１ｆ（図３参照）に当接した状態で全周溶接され、電槽１１１の開口部１１１ｇを封止している。これにより、封口部材１１５と電槽１１１とが一体化された電池ケース１１０となっている。
【００５２】
電極体１５０は、図４に示すように、複数の正極板１６０と複数の負極板１７０とが、１枚ずつセパレータ１８０を介して交互に積層されてなる。
このうち、正極板１６０は、図５に示すように、ニッケルからなり、複数の孔が三次元に連結した空隙部Ｋを構成する三次元網状構造のニッケル層１６２（ニッケル骨格）を備える正極基板１６１と、この正極基板１６１の空隙部Ｋ内に充填された正極合剤１６４（正極活物質など）とを有している。なお、本実施形態では、正極活物質として、水酸化ニッケルを含む活物質を用いている。
【００５３】
負極板１７０は、図５に示すように、ニッケルメッキ鋼板からなり、多数の貫通孔（図示されていない）が穿孔された負極基板１７１と、負極合剤１７３（水素吸蔵合金を含む）からなり、負極基板１７１の表面１７１ｇ上に設けられた表面側負極合剤層１７３ｂ及び裏面１７１ｈ上に設けられた裏面側負極合剤層１７３ｃとを有している。
また、セパレータ１８０としては、例えば、親水化処理された合成繊維からなる不織布を用いることができる。
【００５４】
なお、複数の正極板１６０は、いずれも、図４に示すように、正極基板１６１に正極合剤１６４が充填された正極充填部１６０ｓ（図５参照）と、正極基板１６１に正極合剤１６４が充填されていない正極接合端部１６０ｒとに区分されている。これらの正極板１６０は、いずれも、正極接合端部１６０ｒが所定方向（図４において右側）に延出するように配置されている。
【００５５】
この正極接合端部１６０ｒは、図４に示すように、いずれも、矩形板状をなす正極集電部材１２０に、電子ビーム溶接等により接合されている。さらに、図３に示すように、正極集電部材１２０は、レーザ溶接等により、第１正極端子１４０ｂ及び第２正極端子１４０ｃに接合されている。このようにして、第１正極端子１４０ｂ及び第２正極端子１４０ｃと正極板１６０とが、電気的に接続されている。
【００５６】
また、複数の負極板１７０は、いずれも、負極基板１７１に負極合剤１７３が塗布さられた負極塗布部１７０ｓと、負極基板１７１に負極合剤１７３が塗布されていない負極接合端部１７０ｒとに区分されている。これらの負極板１７０は、いずれも、負極接合端部１７０ｒが正極接合端部１６０ｒとは反対方向（図４において左側）に延出するように配置されている。
【００５７】
この負極接合端部１７０ｒは、いずれも、矩形板状をなす負極集電部材１３０に、電子ビーム溶接等により接合されている。さらに、負極集電部材１３０は、図３に示すように、封口部材１１５に、電子ビーム溶接等により接合されている。このため、本実施形態の電池１００では、封口部材１１５を含めた電池ケース１１０全体が負極となっている。
【００５８】
ところで、本実施形態では、正極板１６０について、図６に示すように、正極基板１６１の表面１６１ｇ側が凹で、正極基板１６１の裏面１６１ｈ側が凸となる形態に湾曲させている。これは、正極基板１６１の表面１６１ｇ側と裏面１６１ｈ側とで、ニッケル層１６２の厚みを異ならせることにより実現している。
【００５９】
具体的には、図６に二点鎖線で示すように、正極基板１６１をその厚み方向（図６において上下方向）に５等分し、このうち最も表面１６１ｇ側に位置する部位を表面側ニッケル部１６１ｂとし、最も裏面１６１ｈ側に位置する部位を裏面側ニッケル部１６１ｆとする。このとき、表面側ニッケル部１６１ｂを構成する表面側ニッケル層１６２ｂの平均厚みＡと、裏面側ニッケル部１６１ｆを構成する裏面側ニッケル層１６２ｆの平均厚みＢとが、Ａ＜Ｂ（詳細には、Ａ／Ｂ≦０．９５）の関係を満たすようにしている。これにより、正極板１６０を、正極基板１６１の表面１６１ｇ側が凹で、正極基板１６１の裏面１６１ｈ側が凸となる形態に湾曲させることができる。
【００６０】
なお、表面側ニッケル層１６２ｂの平均厚みＡ、及び裏面側ニッケル層１６２ｆの平均厚みＢは、次のようにして測定するのが好ましい。
まず、表面側ニッケル部１６１ｂの断面をＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）で観察し、図７に示すように、表面側ニッケル層１６２ｂの厚み方向に切断されている「線が中心から３方向に放射状に延びる形態」をなす表面側ニッケル層１６２ｂの断面を選択する。そして、この表面側ニッケル層１６２ｂを構成する３つの辺部１６２ｂ１，１６２ｂ２，１６２ｂ３の中央位置の厚みＡ１，Ａ２，Ａ３を測定し、その平均値を表面側ニッケル層１６２ｂの平均厚みＡとする。
【００６１】
同様に、裏面側ニッケル部１６１ｆの断面をＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）で観察し、図８に示すように、裏面側ニッケル層１６２ｆの厚み方向に切断されている「線が中心から３方向に放射状に延びる形態」をなす裏面側ニッケル層１６２ｆの断面を選択する。そして、この裏面側ニッケル層１６２ｆを構成する３つの辺部１６２ｆ１，１６２ｆ２，１６２ｆ３の中央位置の厚みＢ１，Ｂ２，Ｂ３を測定し、その平均値を裏面側ニッケル層１６２ｆの平均厚みＢとする。
【００６２】
また、正極板１６０と同様に、負極板１７０についても、図９に示すように、負極基板１７１の表面１７１ｇ側が凹で、負極基板１７１の裏面１７１ｈ側が凸となる形態に湾曲させている。これも、負極基板１７１の表面１７１ｇ上に設けた表面側負極合剤層１７３ｂと、裏面１７１ｈ上に設けた裏面側負極合剤層１７３ｃとの厚みを異ならせることにより実現している。具体的には、表面側負極合剤層１７３ｂの厚みＤと裏面側負極合剤層１７３ｃの厚みＥとが、Ｄ＜Ｅ（詳細には、Ｄ／（Ｄ＋Ｅ）≦０．４５）の関係を満たすようにしている。これにより、負極板１７０を、負極基板１７１の表面１７１ｇ側が凹で、負極基板１７１の裏面１７１ｈ側が凸となる形態に湾曲させることができる。
【００６３】
しかも、複数の正極板１６０と複数の負極板１７０とは、いずれも、図５に示すように、正極基板１６１の表面１６１ｇと負極基板１７１の表面１７１ｇとを、積層方向（図５において上下方向）の同一側（図５において上側）に向けて積層されている。これにより、本実施形態の電極体１５０は、複数の正極板１６０と複数の負極板１７０とが、いずれも積層方向の同一側（図５において上側）に湾曲した電極体となっている。
【００６４】
このため、例えば、充放電の繰り返しにより正極板１６０と負極板１７０とが膨張して、その間に位置するセパレータ１８０が圧縮された場合でも、セパレータ１８０が局部的に著しく圧縮されて、局部的に正負極板間距離Ｌ（図５参照）が著しく短くなるのを抑制できる。これにより、電極体１５０の全体にわたって、正負極板間の絶縁性を確保することができる。従って、本実施形態の電池１００は、正負極板間の短絡が抑制された電池となる。
【００６５】
次に、本実施形態にかかる電池１００の製造方法について説明する。
まず、正極基板１６０の製造方法について説明する。
（メッキ工程）
図１０に示すように、導電性処理（例えば、ニッケル無電解メッキやニッケル気相蒸着など）を施した帯状の発泡ウレタン基材１６５を、所定の速度で矢印で示す方向に送り、ニッケルメッキ液Ｍに所定時間浸漬させる。これにより、発泡ウレタン基材１６５のウレタン骨格表面にニッケルメッキ（ニッケル層１６２）を施した、ニッケル被覆ウレタン基材１６７を得ることができる。
【００６６】
特に、本実施形態では、発泡ウレタン基材１６５の表面１６５ｇ側に設けた表面側電極２１の電流値Ｉ１と、発泡ウレタン基材１６５の裏面１６５ｈ側に設けた裏面側電極２２の電流値Ｉ２とを異ならせている。具体的には、表面側電極２１の電流値Ｉ１よりも、裏面側電極２２の電流値Ｉ２を大きくしている。これにより、表面側ウレタン部１６５ｂを構成するウレタン骨格表面を被覆する表面側ニッケル層１６２ｂの平均厚みＡと、裏面側ウレタン部１６５ｆを構成するウレタン骨格表面を被覆する裏面側ニッケル層１６２ｆの平均厚みＢとが、Ａ＜Ｂ（詳細には、Ａ／Ｂ≦０．９５）の関係を満たすようにニッケルメッキを施すことができる（図１１参照）。ここで、表面側ウレタン部１６５ｂは、発泡ウレタン基材１６５をその厚み方向に５等分したとき、最も表面１６５ｇ側に位置する部位である。また、裏面側ウレタン部１６５ｆは、最も裏面１６５ｈ側に位置する部位である。
【００６７】
その後、ニッケル被覆ウレタン基材１６７を構成するウレタンを焼失させることにより、図１２に示す正極基板１６１を得ることができる。ここで、図１２に二点鎖線で示すように、正極基板１６１をその厚み方向（図１２において上下方向）に５等分し、このうち最も表面１６１ｇ側に位置する部位を表面側ニッケル部１６１ｂとし、最も裏面１６１ｈ側に位置する部位を裏面側ニッケル部１６１ｆとする。
【００６８】
次に、上述のようにして製造した正極基板１６１について、表面側ニッケル層１６２ｂの平均厚みＡ、及び裏面側ニッケル層１６２ｆの平均厚みＢを、次のようにして測定した。まず、正極基板１６１の空隙部Ｋ（図５参照）内に樹脂を充填した後、正極基板１６１をその厚み方向に切断する。なお、空隙部Ｋ（図５参照）内に樹脂を充填するのは、正極基板１６１をその厚み方向に切断したときに、ニッケル層１６２が押し潰されて変形しないようにするためである。
【００６９】
次いで、切断面を研磨した後、表面側ニッケル部１６１ｂの断面をＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）で観察し、図１３に示すように、表面側ニッケル層１６２ｂの厚み方向に切断されている、三角状をなす表面側ニッケル層１６２ｂの断面を選択する。次いで、この表面側ニッケル層１６２ｂを構成する３つの辺部１６２ｂ１，１６２ｂ２，１６２ｂ３の中央位置の厚みＡ１１，Ａ１２，Ａ１３を測定し、その平均値を表面側ニッケル層１６２ｂの平均厚みＡとした。
【００７０】
同様に、裏面側ニッケル部１６１ｆの断面をＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）で観察し、図１４に示すように、裏面側ニッケル層１６２ｆの厚み方向に切断されている、三角状をなす裏面側ニッケル層１６２ｆの断面を選択する。次いで、この裏面側ニッケル層１６２ｆを構成する３つの辺部１６２ｆ１，１６２ｆ２，１６２ｆ３の中央位置の厚みＢ１１，Ｂ１２，Ｂ１３を測定し、その平均値を裏面側ニッケル層１６２ｆの平均厚みＢとした。得られた表面側ニッケル層１６２ｂの平均厚みＡと裏面側ニッケル層１６２ｆの平均厚みＢとを比較したところ、Ａ＜Ｂ（詳細には、Ａ／Ｂ≦０．９５）の関係を満たしていた。
【００７１】
次に、上述の正極基板１６１を用いて、正極板１６０を製造した。
具体的には、正極活物質（水酸化ニッケル）の粉末とコバルト粉末とを混合し、これに水を加えて混練することにより、正極ペーストを作製した。次いで、この正極ペーストを正極基板１６１の空隙部Ｋに充填し、乾燥した後、圧縮成形した。このとき、正極基板１６１は、裏面側ニッケル層１６２ｆが表面側ニッケル層１６２ｂに比べて裏面１６１ｈに沿う方向に伸長することで、表面１６１ｇ側が凹で裏面１６１ｈ側が凸となる形態に湾曲した。その後、これを所定の大きさに切断することで、図６に示す正極板１６０を得ることができた。
【００７２】
以上より、表面側ニッケル層１６２ｂの平均厚みＡと裏面側ニッケル層１６２ｆの平均厚みＢとを、Ａ＜Ｂ（詳細には、Ａ／Ｂ≦０．９５）の関係を満たすように、発泡ウレタン基材１６５にニッケルメッキを施すことにより、表面１６１ｇ側が凹で裏面１６１ｈ側が凸となる形態に湾曲した正極基板１６１を得ることができるといえる。
【００７３】
次に、負極板１７０の製造方法について説明する。
まず、帯状のニッケルメッキ鋼板からなり、多数の貫通孔が穿孔された負極基板１７１を用意する。また、これとは別に、水素吸蔵合金ＭｍＮｉ3.55Ｃｏ0.75Ａｌ0.3粉末に、水及びカルボキシメチルセルロース（結合剤）を加え、混練して負極ペースト１７６を作製した。
【００７４】
次いで、図１５に示すように、塗布工程において、負極ペースト１７６を、負極基板１７１の貫通孔の内部に充填すると共に、負極基板１７１の表面１７１ｇ上と裏面１７１ｈ上とに塗布することで、表面側負極ペースト層１７６ｂと裏面側負極ペースト層１７６ｃとを形成した。具体的には、表面側負極ペースト層１７６ｂの厚みＦと裏面側負極ペースト層１７６ｃの厚みＧとが、Ｆ＜Ｇ（詳細には、Ｆ／（Ｆ＋Ｇ）≦０．４５）の関係を満たすように、負極ペースト１７６を塗布した。
【００７５】
その後、乾燥工程に進み、負極ペースト１７６を乾燥硬化させることで、表面側負極合剤層１７３ｂ及び裏面側負極合剤層１７３ｃを備える負極基板１７１を得た（なお、負極ペースト１７６を乾燥硬化させたものが、負極合剤１７３となる）。次いで、プレス工程に進み、これをその厚み方向に圧縮した。このとき、表面側負極合剤層１７３ｂ及び裏面側負極合剤層１７３ｃを備える負極基板１７１は、裏面側負極合剤層１７３ｃが表面側負極合剤層１７３ｂに比べて裏面１７１ｈに沿う方向に伸長することで、表面１７１ｇ側が凹で裏面１７１ｈ側が凸となる形態に湾曲した。
【００７６】
その後、分断工程に進み、これを所定の大きさに切断することで、図９に示すように、表面側負極合剤層１７３ｂの厚みＤと裏面側負極合剤層１７３ｃの厚みＥとが、Ｄ＜Ｅ（詳細には、Ｄ／（Ｄ＋Ｅ）≦０．４５）の関係を満たす負極板１７０を得ることができた。この負極板１７０は、図９に示すように、負極基板１７１の表面１７１ｇ側が凹で、裏面１７１ｈ側が凸となる形態で湾曲していた。
【００７７】
（電極体形成工程）
次に、上述のように製造した複数の正極板１６０と複数の負極板１７０とを、１枚ずつセパレータ１８０挟んで交互に積層して、電極体１５０を形成した。具体的には、図５に示すように、複数の正極板１６０と複数の負極板１７０とを、正極基板１６１の表面１６１ｇと負極基板１７１の表面１７１ｇとが積層方向（図５において上下方向）の同一側（図５において上側）に向く向きで、セパレータ１８０を挟んで交互に積層した。これにより、図５に示す電極体１５０を得た。
【００７８】
次いで、図４に示すように、電極体１５０のうち正極板１６０の正極接合端部１６０ｒに、正極集電部材１２０を電子ビーム溶接により接合すると共に、負極板１７０の負極接合端部１７０ｒに、負極集電部材１３０を電子ビーム溶接により接合した。
また、これとは別に、図３に示すように、電槽１１１に第１正極端子１４０ｂ及び第２正極端子１４０ｃを固着する。具体的には、電槽１１１の貫通穴１１１ｈにシール部材１４５を装着すると共に、第１正極端子１４０ｂ及び第２正極端子１４０ｃの極柱部１４１を外側から挿入する。次いで、極柱部１４１の筒内に流体圧をかけて、極柱部１４１の一端側を径方向外側に膨出させ、更に軸方向に圧縮変形させて、圧縮変形部１４１ｈを形成する。これにより、第１正極端子１４０ｂ及び第２正極端子１４０ｃが、電槽１１１と電気的に絶縁しつつ、電槽１１１に固着される。
【００７９】
次に、電極体１５０の負極板１７０に接合された負極集電部材１３０を、封口部材１１５の内側面１１５ｂ側に、電子ビーム溶接により接合する。次いで、この接合体を正極集電部材１２０側から開口部１１１ｇを通じて電槽１１１内に挿入する。このとき、封口部材１１５で電槽１１１に蓋をすることができる。その後、外部からレーザを照射して、封口部材１１５と電槽１１１とを接合し、電槽１１１を封口する。次いで、第１正極端子１４０ｂ及び第２正極端子１４０ｃの外側からその極柱部１４１の凹みに向けてレーザを照射し、極柱部１４１の圧縮変形部１４１ｈと正極集電部材１２０とを接合する。次いで、電槽１１１の天井部１１１ａに位置する注入口１１１ｋから電解液を注入し、注入口１１１ｋを閉鎖するように安全弁１１３を取り付ける。その後、初期充電等の所定の工程を施すことにより、電池１００が完成する。
【００８０】
（短絡試験）
ここで、本実施形態（実施例１〜４）にかかる電極体１５０と、比較形態（比較例１〜３）にかかる電極体について、短絡試験を行った。
具体的には、まず、正極板にかかるＡ／Ｂの値と負極板にかかるＤ／（Ｄ＋Ｅ）の値との組み合わせを異ならせた７種類の電極体（実施例１〜４及び比較例１〜３）を用意し、これに正極集電部材１２０及び負極集電部材１３０を溶接したサンプル（サンプル１〜７とする）を用意した。
【００８１】
（実施例１）
Ａ／Ｂ＝０．９の正極板と、Ｄ／（Ｄ＋Ｅ）＝０．４の負極板とを用いて、電極体１５０を作製した。この電極体１５０に、正極集電部材１２０及び負極集電部材１３０を溶接することで、実施例１にかかるサンプル１を１００ヶ用意した。
（実施例２）
Ａ／Ｂ＝０．８５の正極板と、Ｄ／（Ｄ＋Ｅ）＝０．４の負極板とを用いて、電極体１５０を作製した。この電極体１５０に、正極集電部材１２０及び負極集電部材１３０を溶接することで、実施例２にかかるサンプル２を１００ヶ用意した。
【００８２】
（実施例３）
Ａ／Ｂ＝０．９５の正極板と、Ｄ／（Ｄ＋Ｅ）＝０．４の負極板とを用いて、電極体１５０を作製した。この電極体１５０に、正極集電部材１２０及び負極集電部材１３０を溶接することで、実施例３にかかるサンプル３を１００ヶ用意した。
（実施例４）
Ａ／Ｂ＝０．９の正極板と、Ｄ／（Ｄ＋Ｅ）＝０．４５の負極板とを用いて、電極体１５０を作製した。この電極体１５０に、正極集電部材１２０及び負極集電部材１３０を溶接することで、実施例４にかかるサンプル４を１００ヶ用意した。
【００８３】
（比較例１）
Ａ／Ｂ＝１．０の正極板と、Ｄ／（Ｄ＋Ｅ）＝０．４の負極板とを用いて、電極体を作製した。この電極体に、正極集電部材１２０及び負極集電部材１３０を溶接することで、比較例１にかかるサンプル５を１００ヶ用意した。
（比較例２）
Ａ／Ｂ＝０．９の正極板と、Ｄ／（Ｄ＋Ｅ）＝０．５の負極板とを用いて、電極体を作製した。この電極体に、正極集電部材１２０及び負極集電部材１３０を溶接することで、比較例２にかかるサンプル６を１００ヶ用意した。
（比較例３）
Ａ／Ｂ＝０．９の正極板と、Ｄ／（Ｄ＋Ｅ）＝０．５５の負極板とを用いて、電極体を作製した。この電極体に、正極集電部材１２０及び負極集電部材１３０を溶接することで、比較例３にかかるサンプル７を１００ヶ用意した。
【００８４】
次に、１００ヶずつ用意したサンプル１〜７について、図１６に示す、公知の加圧装置７と短絡検出装置１０とを用いて、短絡試験を行った（特開２００１−２３６９８５参照）。加圧装置７は、加圧治具８とシリンダ装置９とからなり、各サンプルを電極体（電極体１５０）の積層方向（図１６において上下方向）に加圧し圧縮することができる。短絡検出装置１０は、電源１１に、第１スイッチ１２を介してコンデンサ１３を接続し、コンデンサ１３と第１アウトプット端子１０ｂとの間に第２スイッチ１５を設けると共に、コンデンサ１３と第２アウトプット端子１０ｃとの間に電流検出器１４を設けてなる。
【００８５】
具体的には、各々のサンプルを加圧装置７に装着すると共に、正極集電部材１２０を第２アウトプット端子１０ｃに接続し、負極集電部材１３０を第１アウトプット端子１０ｂに接続する。なお、第１スイッチ１２及び第２スイッチ１５は、開いた状態としておく。この状態で、シリンダ装置９により加圧治具８を移動させて、電極体（電極体１５０）に対し、その積層方向（図１６において上下方向）に所定の荷重（例えば、約５０Ｎ／ｃｍ2＝約５ｋｇｆ／ｃｍ2）をかけて圧縮する。次いで、圧縮した状態を保持したまま、第１スイッチ１２を閉じて、電源１１によりコンデンサ１３に充電を施す。
【００８６】
コンデンサ１３の充電終了後、第１スイッチ１２を開くと共に第２スイッチを閉じて、印加電圧約４００Ｖでサンプルに通電を施した。その際の通電電流を、電流検出器１４で測定した。電流検出器１４において電流が検出された場合は、正負極板間に短絡が生じている虞があるとして、不良と判断した。その後、各サンプル１〜７（実施例１〜４及び比較例１〜３）について、不良率（％）を算出した。この結果を表１に示す。
【００８７】
【表１】
2007242320.tif 000003
【００８８】
まず、実施例１〜３（サンプル１〜３）と比較例１（サンプル５）との結果について比較する。これらのサンプルは、Ａ／Ｂの値は異なるが、Ｄ／（Ｄ＋Ｅ）の値は０．４で同一とされている。
表１に示すように、Ａ／Ｂ＝０．９，０．８５とした実施例１，２（サンプル１，２）では、不良率が０％であった。すなわち、実施例１，２（サンプル１，２）は、いずれも、１００ヶのサンプルのうち正負極間の短絡が生じた虞のあるサンプルが１つもなかった。また、Ａ／Ｂ＝０．９５とした実施例３（サンプル３）では、不良率が１％となり、正負極間の短絡が生じた虞のあるサンプルが極めて少なかった（具体的には、１００ヶのサンプルのうち１ヶのみ不良であった）。
【００８９】
これに対し、Ａ／Ｂ＝１．０とした比較例１（サンプル５）では、不良率が１０％となり、実施例１〜３（サンプル１〜３）に比べて、正負極間の短絡が生じた虞のあるサンプルが多かった。
これらの結果より、Ａ＜Ｂとすることで、好ましくはＡ／Ｂ≦０．９５とすることで、正負極間の短絡を抑制することができるといえる。
【００９０】
次に、実施例１，４（サンプル１，４）と比較例２，３（サンプル６，７）との結果について検討する。これらのサンプルは、Ａ／Ｂの値は０．９で同一とされているが、Ｄ／（Ｄ＋Ｅ）の値は異なっている。
表１に示すように、Ｄ／（Ｄ＋Ｅ）＝０．４とした実施例１（サンプル１）では、不良率が０％であった。すなわち、正負極間の短絡が生じた虞のあるサンプルが１つもなかった。また、Ｄ／（Ｄ＋Ｅ）＝０．４５とした実施例４（サンプル４）では、不良率が２％となり、正負極間の短絡が生じた虞のあるサンプルが極めて少なかった（具体的には、１００ヶのサンプルのうち２ヶのみ不良であった）。
【００９１】
これに対し、Ｄ／（Ｄ＋Ｅ）＝０．５，０．５５とした比較例２，３（サンプル６，７）では、それぞれ不良率が８％と１５％となり、実施例１，４（サンプル１，４）に比べて、正負極間の短絡が生じた虞のあるサンプルが多かった。
これらの結果より、Ｄ＜Ｅとすることで、好ましくはＤ／（Ｄ＋Ｅ）≦０．４５とすることで、正負極間の短絡を抑制することができるといえる。
【００９２】
以上において、本発明を実施形態（実施例１〜４）に即して説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で、適宜変更して適用できることはいうまでもない。
例えば、実施形態（実施例１〜４）では、電池１００としてニッケル水素蓄電池を作製した。しかしながら、本発明は、複数の正極板と複数の負極板とが１枚ずつセパレータを挟んで交互に積層されてなる電極体を備える電池であれば、いずれの電池にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００９３】
【図１】実施形態にかかる電池１００の正面図である。
【図２】実施形態にかかる電池１００の側面図である。
【図３】実施形態にかかる電池１００の断面図であり、図２のＡ−Ａ断面図に相当する。
【図４】実施形態にかかる電極体１５０の断面図である。
【図５】実施形態にかかる電極体１５０の拡大断面図であり、図４のＢ部拡大図に相当する。
【図６】実施形態にかかる正極板１６０の拡大断面図である。
【図７】正極板１６０における正極基板１６１の表面側ニッケル層１６２ｂの拡大断面図である。
【図８】正極板１６０における正極基板１６１の裏面側ニッケル層１６２ｆの拡大断面図である。
【図９】実施形態にかかる負極板１７０の拡大断面図である。
【図１０】実施形態にかかる正極基板１６０の製造方法を説明する説明図である。
【図１１】実施形態にかかるニッケル被覆ウレタン基材１６７の拡大断面図である。
【図１２】実施形態にかかる正極基板１６１の拡大断面図である。
【図１３】実施形態にかかる正極基板１６１（圧縮する前の状態）の表面側ニッケル層１６２ｂの拡大断面図である。
【図１４】実施形態にかかる正極基板１６１（圧縮する前の状態）の裏面側ニッケル層１６２ｆの拡大断面図である。
【図１５】負極ペースト１７６を塗布した負極基板１７１の拡大断面図である。
【図１６】実施形態にかかる短絡試験を説明する説明図である。
【符号の説明】
【００９４】
１００  電池
１５０  電極体
１６０  正極板
１６１  正極基板
１６１ｂ  表面側ニッケル部
１６１ｆ  裏面側ニッケル部
１６１ｇ  正極基板の表面
１６１ｈ  正極基板の裏面
１６２  ニッケル層（ニッケル骨格）
１６２ｂ  表面側ニッケル層
１６２ｆ  裏面側ニッケル層
１６４  正極合剤
１６５  発泡ウレタン基材
１６５ｂ  表面側ウレタン部
１６５ｆ  裏面側ウレタン部
１７０  負極板
１７１  負極基板
１７１ｇ  負極基板の表面
１７１ｈ  負極基板の裏面
１７３  負極合剤
１７３ｂ  表面側負極合剤層
１７３ｃ  裏面側負極合剤層
１８０  セパレータ
Ａ  表面側ニッケル層の平均厚み
Ｂ  裏面側ニッケル層の平均厚み
Ｄ  表面側負極合剤層の厚み
Ｅ  裏面側負極合剤層の厚み
Ｋ  空隙部
【図１】
2007242320.tif 000004
【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】
2007242320.tif 000010
【図８】
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【図９】
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【図１０】
2007242320.tif 000013
【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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