(57)【要約】【課題】正極板と負極板とをセパレータを介して捲回してなる極板群を備えたアルカリ蓄電池において、正極板の破断や合剤部の脱落に起因する短絡を抑制する。【解決手段】正極板１は長手方向に交叉する複数個の溝部１３を有し、前記溝部１３の幅を、捲回してなる極板群の曲率半径に合わせて、曲率半径の小さい部分の溝部１３の幅が大きく、曲率半径が大きくなるにつれて溝部１３の幅を小さくした構成をとることにより、曲率半径の変化に応じてバランス良く曲げ応力を緩和することが可能となり、溝部１３と溝部１３の間の合剤部が曲げ応力により脱落することがなく、且つ、溝部１３を深く構成する必要がないため、正極板１の厚みが薄くなった箇所に応力が集中して正極板１が破断することを抑制でき、これら要因に起因する短絡を抑制することができる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
帯状の正極板と負極板とをセパレータを介して捲回してなる極板群を備えたアルカリ蓄電池であって、前記正極板は長手方向に交叉する複数個の溝部を有し、前記溝部の幅を前記極板群の曲率半径に合わせて捲き始め側から捲き終わり側に向かうに従って小さくしたアルカリ蓄電池。
【請求項２】
前記溝部の幅を、前記極板群の捲き始め側から捲き終わり側に向かうに従って１個毎に小さくした請求項１記載のアルカリ蓄電池。
【請求項３】
前記溝部の幅を、前記極板群の捲き始め側から捲き終わり側に向かうに従って数個毎に小さくした請求項１記載のアルカリ蓄電池。
【請求項４】
前記溝部の断面形状を、Ｕ字状、半円弧状、角型状、多辺状、Ｖ字状のいずれかとした請求項１記載のアルカリ蓄電池。
【請求項５】
前記溝部を、前記正極板の長手方向の捲回する捲き始め側に形成した請求項１記載のアルカリ蓄電池。
【請求項６】
前記溝部を、前記正極板の捲回する外面側に形成した請求項１または５記載のアルカリ蓄電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は渦巻状極板群を備えたアルカリ蓄電池、特にその正極板に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ニッケルカドミウム蓄電池またはニッケル水素蓄電池等のアルカリ蓄電池は各種電源として広く使用されてきた。最近ではこのような電源の高性能化に伴い、高率放電特性の向上と高容量化が望まれている。
【０００３】
これらのアルカリ蓄電池の正極板としては、焼結式基板を用いたものと三次元金属多孔体の非焼結式基板を用いたものがある。
【０００４】
焼結式基板については、ニッケルメッキ鋼鈑にニッケルからなる金属粉末を焼結して作製される焼結式基板の微孔に正極活物質を充填したものであり、電極強度と高率放電特性に優れ一般的に用いられてきた。
【０００５】
一方、三次元金属多孔体の非焼結式基板は、高多孔度を有する連続した三次元的な網目構造を持った金属多孔体に正極活物質として、例えば水酸化ニッケル粉末あるいはペーストを直接高密度で充填することが可能であるため、高容量化が可能となり焼結式基板と比べて製造方法も容易になるという利点があり用いられてきた。
【０００６】
しかしながら、これら正極板と、負極板とをセパレータを介して捲回してなる極板群を有するアルカリ蓄電池の製造工程において、極板群を構成する際の捲回時に正極板に応力がかかり正極板が破断し、この破断面での正負極板間の短絡や、破断箇所から脱落した正極活物質に起因する短絡などを誘発する可能性が潜んでいる。特に非焼結式基板を用いたアルカリ蓄電池の高容量化に伴い、正極板への正極活物質の充填密度が高くなり極板の柔軟性が低くなるにつれて、この正極板の破断の可能性は大きくなってきている。
【０００７】
そのため、極板群の捲回方向と垂直方向にＶ字状の溝部を設けることにより極板の柔軟性を向上させる取り組みが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００８】
また、極板にかかる曲げ応力は捲回した極板の長手方向において一定ではなく、特に捲回の曲率半径が小さい捲き始め部分で応力が大きく、曲率半径が大きい捲き終わり部分で応力は小さくなってくる。その曲率半径が小さい捲き始め部分での大きな曲げ応力に対応するため、極板の表面の捲回方向と垂直方向に設ける溝部の深さを曲率半径の小さい部分で深くし、曲率半径が大きくなるにつれて溝部の深さを浅くする構造が提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【特許文献１】特開昭６０−１３３６５５号公報
【特許文献２】特開平９−９２２７４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、上記従来の極板群の捲回方向と垂直方向にＶ字状の溝部を設けるのみの構成では、捲回してなる極板群の曲率半径の変化に応じて曲げ応力を緩和できないため、溝部と溝部の間の合剤部が曲げ応力により脱落する可能性があった。これは特に極板にかかる曲げ応力の大きい曲率半径が小さい捲き始め部分の正極板に生じる可能性が高く、この脱落による短絡を十分に抑制できないという問題点があった。
【００１０】
また、溝部の深さを曲率半径の小さい部分を深くし、曲率半径が大きくなるにつれて溝部を浅くした構成では、溝部を深くした箇所の正極板の厚みは薄くなってしまうため、この正極板の厚みが薄い箇所に集中した曲げ応力により逆に大きな正極板の破断を生じてしまう場合があり、破断による短絡を十分に抑制できないという問題点があった。
【００１１】
本発明は上記従来の問題点を解決するものであり、正極板と負極板とをセパレータを介して捲回してなる極板群を有するアルカリ蓄電池の捲回工程において、正極板の破断や合剤の脱落に起因する短絡を抑制した正極板を有するアルカリ蓄電池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】
【００１２】
上記課題を解決するために本発明のアルカリ蓄電池は、帯状の正極板と負極板とをセパレータを介して捲回してなる極板群を備えたアルカリ蓄電池であって、前記正極板は長手方向に交叉する複数個の溝部を有し、前記溝部の幅を前記極板群の曲率半径に合わせて捲き始め側から捲き終わり側に向かうに従って小さくしたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、捲回してなる極板群の曲率半径に合わせて、曲率半径の小さい部分の溝部の幅が大きく、曲率半径が大きくなるにつれて溝部の幅を小さくした構成となるため、曲率半径の変化に応じてバランス良く曲げ応力を緩和することが可能となり、溝部と溝部の間の合剤部が曲げ応力により脱落することがなく、且つ、溝部を深く構成する必要がないため、正極板の厚みが薄くなった箇所に応力が集中して正極板が破断することを抑制できる。よって、合剤の脱落や正極板の破断に起因する短絡を抑制した正極板を有するアルカリ蓄電池が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明の形態においては、帯状の正極板と負極板とをセパレータを介して捲回してなる極板群を備えたアルカリ蓄電池であって、前記正極板は長手方向に交叉する複数個の溝部を有し、前記溝部の幅を前記極板群の曲率半径に合わせて捲き始め側から捲き終わり側に向かうに従って小さくした。
【００１５】
この構成によれば、極板群の曲率半径の変化に応じてバランス良く曲げ応力を緩和できるため合剤の脱落に起因する短絡を抑制できる効果と、曲率半径が小さく曲げ応力の大きい捲き始め側の正極板に深い溝部を設ける必要がないため正極板の破断に起因する短絡を抑制できる効果が得られる。
【００１６】
また、前記溝部の幅を前記極板群の捲き始め側から捲き終わり側に向かうに従って１個毎に小さくすることが好ましい。
【００１７】
このように１個毎に小さくすれば、極板群の曲率半径の変化に応じてさらにバランス良く曲げ応力を緩和できるため合剤の脱落に起因する短絡を精度高く抑制できる。
【００１８】
尚、曲率半径の大きい捲き終わり部分では曲げ応力も小さくなるため、この捲き終わり部分では溝幅は小さくても捲き始め部分と同様に合剤部の脱落を抑制する効果を維持することができる。
【００１９】
また、前記溝部の幅を前記極板群の捲き始め側から捲き終わり側に向かうに従って数個毎に小さくしても良い。
【００２０】
このように数個毎に小さくする構成であれば、溝部を設ける際に同じ凹凸加工のエンボ
ス状ローラーを使いまわしできる等、生産性に係わる効果が得られる。
【００２１】
また、前記溝部の断面形状は、Ｕ字状、半円弧状、角型状、多辺状、Ｖ字状のいずれかが好ましい。
【００２２】
このような断面形状にすると、比較的容易に溝部を作製可能であり、特にＵ字状、半円弧状、角型状、多辺状であれば、溝部を設けた正極板の厚みが局部的に薄くなる箇所がないため、正極板の破断に起因する短絡を抑制する効果にも優れる。
【００２３】
また、前記溝部は、前記正極活物質層の長手方向の捲回する捲き始め側に構成することが好ましい。
【００２４】
このように溝部を捲き始め側に構成にすると、より大きな曲げ応力のかかる曲率半径の小さい捲き始め部分において、この小さな曲率に追随して柔軟な極板湾曲が可能な正極板を得ることができる。また、溝部には正極活物質が充填されないため高容量化を図るためには極板内の溝部分の総体積は少ないほうが好ましく、曲率半径が大きく曲げ応力が小さくなる捲き終わり部分に多くの正極活物質が充填できるこの構成においては高容量化を図るうえで有利となる。
【００２５】
また、前記溝部を、前記正極活物質層の捲回する外面側に構成することが好ましい。
【００２６】
捲回される正極活物質層の内面側と外面側では、長手方向にかかる曲げ応力は外面側の方が大きい。そのため前記溝部を、前記正極板の長手方向の外面側に構成すれば、合剤部の脱落に起因する短絡をさらに安定して抑制することができる。また、内面側の溝部を少なくすれば容量的にも有利となる。
【実施例】
【００２７】
以下、図面を参照して本発明の好ましい実施の形態について説明する。
【００２８】
尚、ここで示す図は一例であって、本発明の請求項に表す構成であれば同様の効果を得ることができる。
【００２９】
図１は本発明の蓄電池の一実施例を示す概略断面図、図２〜図６は本発明の一実施例である溝部を設けた正極板の概略断面図である。
【００３０】
図１に示したように、正極板１の先端部分を上方へ突出する正極芯材３を設け、負極板２の先端部分を下方へ突出する負極芯材４を設ける。この際の正極板１は図２〜６に示したような正極板１の長手方向に交叉する複数個の溝部１３を設けている。これら正負極板にセパレータ６を介して渦巻状に捲回した極板群５を構成する。この極板群５の上方へ突出した正極板１の正極芯材３に正極集電体１０を溶接し、同様に下方へ突出した負極芯材４に負極集電体１１を溶接する。これらを金属製ケース7に挿入した後、負極集電体１１と金属製ケース７を溶接し、絶縁リング１２を金属製ケース７に収納した極板群５の上面に載置し、金属製ケース７の側面上部に溝入れ部を設ける。正極キャップを備えた封口板９を正極リード８を介して正極集電体１０と電気的に接続し、所定量のアルカリ電解液を金属製ケース７内に注入して、溝入れ部の上面に封口板９を載置して金属製ケース７の開口部の周縁部を内方に屈曲させ、かしめ封口して円筒型アルカリ蓄電池を作製する。
【００３１】
（実施例１）
正極板１は厚さ１．５０ｍｍの三次元網目構造ニッケル多孔体に、正極活物質である水酸化ニッケル粉末と導電剤および増粘剤と水を所定量混合してペースト状にしたものを充
填し乾燥させた。次いで、圧延ローラーを用いて厚さ０．９０ｍｍまで圧延後、長さ７０．０ｍｍの寸法に切断して帯状の正極板１を作製した。
【００３２】
この帯状の正極板１の端部から１．０ｍｍの位置に深さ０．１４ｍｍ、幅０．５０ｍｍの図２（ａ）に示したような角型状の溝部１３を正極板１の片面に形成し、隣り合う捲き始め側の幅に対して９５％の幅になるように１個毎に幅を小さくした溝部１３を、１．０ｍｍ間隔で形成した。
【００３３】
溝部１３は、片面に凹凸加工を施したエンボス状ローラーと平面状ローラーとの間に正極板１を通過させて角型状の溝部１３を設けた。
【００３４】
尚、このような所定の溝形状を有する専用の円筒型プレスローラーの他、平面プレス板や所定の形状のカッター刃等でも同様の溝部１３を形成することができる。
【００３５】
また、本実施例１では乾燥後、圧延ローラーを用いて正極板１を圧延してから溝部１３を形成したが、圧延前の状態で所定の溝部１３を形成しその後圧延を行う方法も可能である。
【００３６】
負極板２は、水素吸蔵合金をボールミルで平均粒径約３０μｍの微粉末とし、８０℃のＫＯＨ溶液中で浸漬処理し水洗した後、スチレン・ブタジエンゴムのディスパージョンとカルボキシメチルセルロースとカーボンと水とを混合してペースト状にしたものを作成し、鉄にニッケルめっきしたパンチングメタルに塗着した後、乾燥炉を通過させて乾燥し圧延ローラーにより圧延し、長さ１１０ｍｍの寸法に切断して帯状の負極板２を作製した。
【００３７】
次に、溝部１３が外面になるように正極板１と負極板２とをセパレータ６を介し、０．２ＭＰaで加圧して渦巻き状に捲回し極板群５を構成した。
【００３８】
この極板群５の上下から突出したそれぞれの極板の先端部分に正極集電体１０と負極集電体１１を溶接し、これらを金属製ケース７に挿入後、負極集電体１１の中央部と金属製ケース７の底面とを溶接電極により抵抗溶接した。金属製ケース７に収納した極板群５の上面には絶縁リング１２を載置し、金属製ケース７の側面上部に溝入れローラーを圧接して溝入れ部を設けた。正極集電体１０には正極リード８を溶接し、正極リード８には正極キャップを備えた封口板９を溶接した。所定量のアルカリ電解液を金属製ケース７内に注入し、正極リード８を座屈させて前記溝入れ部の上面に封口板９を載置し、金属製ケース７の開口部の周縁部を内方に屈曲させ、かしめ封口して円筒型アルカリ蓄電池を作製した。
【００３９】
（実施例２）
前記溝部１３の幅を、前記極板群５の捲き始め側から捲き終わり側に向かうに従って２個毎に小さくした以外は実施例１と同じように構成した極板群５を用いて作製した円筒型アルカリ蓄電池を実施例２とした。
【００４０】
（実施例３）
前記溝部１３の幅を、前記極板群５の捲き始め側から捲き終わり側に向かうに従って４個毎に小さくした以外は実施例１と同じように構成した極板群５を用いて作製した円筒型アルカリ蓄電池を実施例３とした。
【００４１】
（実施例４）
前記溝部１３の幅を、前記極板群５の捲き始め側から捲き終わり側に向かうに従って６個毎に小さくした以外は実施例１と同じように構成した極板群５を用いて作製した円筒型
アルカリ蓄電池を実施例４とした。
【００４２】
（実施例５）
前記溝部１３を前記正極板１の長手方向の捲回する捲き始め側のほぼ中央部（１／２）までに形成した以外は実施例１と同じように構成した極板群５を用いて作製した円筒型アルカリ蓄電池を実施例５とした。
【００４３】
（実施例６）
前記溝部１３を前記正極板１の長手方向の捲回する捲き始め側のほぼ中央部（１／２）までに、前記極板群５の捲き始め側から捲き終わり側に向かうに従って２個毎に小さくした以外は実施例１と同じように構成した極板群５を用いて作製した円筒型アルカリ蓄電池を実施例６とした。
【００４４】
（実施例７）
前記溝部１３を前記正極板１の長手方向の捲回する捲き始め側のほぼ中央部（１／２）までに、前記極板群５の捲き始め側から捲き終わり側に向かうに従って４個毎に小さくした以外は実施例１と同じように構成した極板群５を用いて作製した円筒型アルカリ蓄電池を実施例７とした。
【００４５】
（実施例８）
前記溝部１３を前記正極板１の長手方向の捲回する捲き始め側のほぼ中央部（１／２）までに、前記極板群５の捲き始め側から捲き終わり側に向かうに従って６個毎に小さくした以外は実施例１と同じように構成した極板群５を用いて作製した円筒型アルカリ蓄電池を実施例８とした。
【００４６】
（実施例９）
前記溝部１３を前記正極板１の捲回する外面側と内面側の両面に形成した以外は実施例１と同じように構成した極板群５を用いて作製した円筒型アルカリ蓄電池を実施例９とした。
【００４７】
（実施例１０）
前記溝部１３を前記正極板１の捲回する外面側と内面側の両面に形成し、前記極板群５の捲き始め側から捲き終わり側に向かうに従って２個毎に小さくした以外は実施例１と同じように構成した極板群５を用いて作製した円筒型アルカリ蓄電池を実施例１０とした。
【００４８】
（実施例１１）
前記溝部１３を前記正極板１の捲回する外面側と内面側の両面に形成し、前記極板群５の捲き始め側から捲き終わり側に向かうに従って４個毎に小さくした以外は実施例１と同じように構成した極板群５を用いて作製した円筒型アルカリ蓄電池を実施例１１とした。
【００４９】
（実施例１２）
前記溝部１３を前記正極板１の捲回する外面側と内面側の両面に形成し、前記極板群５の捲き始め側から捲き終わり側に向かうに従って６個毎に小さくした以外は実施例１と同じように構成した極板群５を用いて作製した円筒型アルカリ蓄電池を実施例１２とした。
【００５０】
（実施例１３）
前記溝部１３を前記正極板１の長手方向の捲回する捲き始め側のほぼ中央部（１／２）までに形成し、幅の異なる溝部１３の幅を隣り合う捲き始め側の幅に対して９０％の幅になるように幅を小さくした以外は実施例１と同じように構成した極板群５を用いて作製した円筒型アルカリ蓄電池を実施例１３とした。
【００５１】
（実施例１４）
前記溝部１３を前記正極板１の長手方向の捲回する捲き始め側のほぼ中央部（１／２）までに形成し、幅の異なる溝部１３の幅を隣り合う捲き始め側の幅に対して９０％の幅になるように２個毎に幅を小さくした以外は実施例１と同じように構成した極板群５を用いて作製した円筒型アルカリ蓄電池を実施例１４とした。
【００５２】
（実施例１５）
前記溝部１３を前記正極板１の長手方向の捲回する捲き始め側のほぼ中央部（１／２）までに形成し、幅の異なる溝部１３の幅を隣り合う捲き始め側の幅に対して９０％の幅になるように４個毎に幅を小さくした以外は実施例１と同じように構成した極板群５を用いて作製した円筒型アルカリ蓄電池を実施例１５とした。
【００５３】
（実施例１６）
前記溝部１３を前記正極板１の長手方向の捲回する捲き始め側のほぼ中央部（１／２）までに形成し、幅の異なる溝部１３の幅を隣り合う捲き始め側の幅に対して９０％の幅になるように６個毎に幅を小さくした以外は実施例１と同じように構成した極板群５を用いて作製した円筒型アルカリ蓄電池を実施例１６とした。
【００５４】
（実施例１７）
前記溝部１３を前記正極板１の長手方向の捲回する捲き始め側のほぼ中央部（１／２）までに形成し、幅の異なる溝部１３の幅を隣り合う捲き始め側の幅に対して８０％の幅になるように幅を小さくした以外は実施例１と同じように構成した極板群５を用いて作製した円筒型アルカリ蓄電池を実施例１７とした。
【００５５】
（実施例１８）
前記溝部１３を前記正極板１の長手方向の捲回する捲き始め側のほぼ中央部（１／２）までに形成し、幅の異なる溝部１３の幅を隣り合う捲き始め側の幅に対して８０％の幅になるように２個毎に幅を小さくした以外は実施例１と同じように構成した極板群５を用いて作製した円筒型アルカリ蓄電池を実施例１８とした。
【００５６】
（実施例１９）
前記溝部１３を前記正極板１の長手方向の捲回する捲き始め側のほぼ中央部（１／２）までに形成し、幅の異なる溝部１３の幅を隣り合う捲き始め側の幅に対して８０％の幅になるように４個毎に幅を小さくした以外は実施例１と同じように構成した極板群５を用いて作製した円筒型アルカリ蓄電池を実施例１９とした。
【００５７】
（実施例２０）
前記溝部１３を前記正極板１の長手方向の捲回する捲き始め側のほぼ中央部（１／２）までに形成し、幅の異なる溝部１３の幅を隣り合う捲き始め側の幅に対して８０％の幅になるように６個毎に幅を小さくした以外は実施例１と同じように構成した極板群５を用いて作製した円筒型アルカリ蓄電池を実施例２０とした。
【００５８】
（実施例２１）
前記溝部１３を前記正極板１の長手方向の捲回する捲き始め側のほぼ中央部（１／２）までに形成し、幅の異なる溝部１３の幅を隣り合う捲き始め側の幅に対して７０％の幅になるように幅を小さくした以外は実施例１と同じように構成した極板群５を用いて作製した円筒型アルカリ蓄電池を実施例２１とした。
【００５９】
（実施例２２）
前記溝部１３を前記正極板１の長手方向の捲回する捲き始め側のほぼ中央部（１／２）までに形成し、幅の異なる溝部１３の幅を隣り合う捲き始め側の幅に対して７０％の幅になるように２個毎に幅を小さくした以外は実施例１と同じように構成した極板群５を用いて作製した円筒型アルカリ蓄電池を実施例２２とした。
【００６０】
（実施例２３）
前記溝部１３を前記正極板１の長手方向の捲回する捲き始め側のほぼ中央部（１／２）までに形成し、幅の異なる溝部１３の幅を隣り合う捲き始め側の幅に対して７０％の幅になるように４個毎に幅を小さくした以外は実施例１と同じように構成した極板群５を用いて作製した円筒型アルカリ蓄電池を実施例２３とした。
【００６１】
（実施例２４）
前記溝部１３を前記正極板１の長手方向の捲回する捲き始め側のほぼ中央部（１／２）までに形成し、幅の異なる溝部１３の幅を隣り合う捲き始め側の幅に対して７０％の幅になるように６個毎に幅を小さくした以外は実施例１と同じように構成した極板群５を用いて作製した円筒型アルカリ蓄電池を実施例２４とした。
【００６２】
（実施例２５）
前記溝部１３を前記正極板１の長手方向の捲回する捲き始め側のほぼ１／３までに形成し、幅の異なる溝部１３の幅を隣り合う捲き始め側の幅に対して６０％の幅になるように幅を小さくした以外は実施例１と同じように構成した極板群５を用いて作製した円筒型アルカリ蓄電池を実施例２５とした。
【００６３】
（実施例２６）
前記溝部１３を前記正極板１の長手方向の捲回する捲き始め側のほぼ１／３までに形成し、幅の異なる溝部１３の幅を隣り合う捲き始め側の幅に対して６０％の幅になるように２個毎に幅を小さくした以外は実施例１と同じように構成した極板群５を用いて作製した円筒型アルカリ蓄電池を実施例２６とした。
【００６４】
（実施例２７）
前記溝部１３を前記正極板１の長手方向の捲回する捲き始め側のほぼ１／３までに形成し、幅の異なる溝部１３の幅を隣り合う捲き始め側の幅に対して６０％の幅になるように４個毎に幅を小さくした以外は実施例１と同じように構成した極板群５を用いて作製した円筒型アルカリ蓄電池を実施例２７とした。
【００６５】
（実施例２８）
前記溝部１３を前記正極板１の長手方向の捲回する捲き始め側のほぼ１／３までに形成し、幅の異なる溝部１３の幅を隣り合う捲き始め側の幅に対して６０％の幅になるように６個毎に幅を小さくした以外は実施例１と同じように構成した極板群５を用いて作製した円筒型アルカリ蓄電池を実施例２８とした。
【００６６】
（実施例２９）
前記溝部１３を前記正極板１の長手方向の捲回する捲き始め側のほぼ１／４までに形成し、幅の異なる溝部１３の幅を隣り合う捲き始め側の幅に対して５０％の幅になるように幅を小さくした以外は実施例１と同じように構成した極板群５を用いて作製した円筒型アルカリ蓄電池を実施例２９とした。
【００６７】
（実施例３０）
前記溝部１３を前記正極板１の長手方向の捲回する捲き始め側のほぼ１／４までに形成し、幅の異なる溝部１３の幅を隣り合う捲き始め側の幅に対して５０％の幅になるように
２個毎に幅を小さくした以外は実施例１と同じように構成した極板群５を用いて作製した円筒型アルカリ蓄電池を実施例３０とした。
【００６８】
（実施例３１）
前記溝部１３を前記正極板１の長手方向の捲回する捲き始め側のほぼ１／４までに形成し、幅の異なる溝部１３の幅を隣り合う捲き始め側の幅に対して５０％の幅になるように４個毎に幅を小さくした以外は実施例１と同じように構成した極板群５を用いて作製した円筒型アルカリ蓄電池を実施例３１とした。
【００６９】
（実施例３２）
前記溝部１３を前記正極板１の長手方向の捲回する捲き始め側のほぼ１／４までに形成し、幅の異なる溝部１３の幅を隣り合う捲き始め側の幅に対して５０％の幅になるように６個毎に幅を小さくした以外は実施例１と同じように構成した極板群５を用いて作製した円筒型アルカリ蓄電池を実施例３２とした。
【００７０】
（実施例３３）
前記溝部１３の断面形状をＵ字状とし、幅の異なる溝部１３の幅を隣り合う捲き始め側の幅に対して９０％の幅になるように幅を小さくした以外は実施例１と同じように構成した極板群５を用いて作製した円筒型アルカリ蓄電池を実施例３３とした。
【００７１】
（実施例３４）
前記溝部１３の断面形状をＵ字状とし、幅の異なる溝部１３の幅を隣り合う捲き始め側の幅に対して９０％の幅になるように４個毎に幅を小さくした以外は実施例１と同じように構成した極板群５を用いて作製した円筒型アルカリ蓄電池を実施例３４とした。
【００７２】
（実施例３５）
前記溝部１３の断面形状をＵ字状とし、この溝部１３を前記正極板１の捲回する外面側と内面側の両面に形成し、幅の異なる溝部１３の幅を隣り合う捲き始め側の幅に対して９０％の幅になるように幅を小さくした以外は実施例１と同じように構成した極板群５を用いて作製した円筒型アルカリ蓄電池を実施例３５とした。
【００７３】
（実施例３６）
前記溝部１３の断面形状をＵ字状とし、この溝部１３を前記正極板１の捲回する外面側と内面側の両面に形成し、幅の異なる溝部１３の幅を隣り合う捲き始め側の幅に対して９０％の幅になるように４個毎に幅を小さくした以外は実施例１と同じように構成した極板群５を用いて作製した円筒型アルカリ蓄電池を実施例３６とした。
【００７４】
（実施例３７）
前記溝部１３の断面形状をＵ字状とし、この溝部１３を前記正極板１の長手方向の捲回する捲き始め側のほぼ中央部（１／２）までに形成し、幅の異なる溝部１３の幅を隣り合う捲き始め側の幅に対して９０％の幅になるように幅を小さくした以外は実施例１と同じように構成した極板群５を用いて作製した円筒型アルカリ蓄電池を実施例３７とした。
【００７５】
（実施例３８）
前記溝部１３の断面形状をＵ字状とし、この溝部１３を前記正極板１の長手方向の捲回する捲き始め側のほぼ中央部（１／２）までに形成し、幅の異なる溝部１３の幅を隣り合う捲き始め側の幅に対して９０％の幅になるように４個毎に幅を小さくした以外は実施例１と同じように構成した極板群５を用いて作製した円筒型アルカリ蓄電池を実施例３８とした。
【００７６】
（実施例３９）
前記溝部１３の断面形状を半円弧状とし、この溝部１３を前記正極板１の長手方向の捲回する捲き始め側のほぼ中央部（１／２）までに形成し、幅の異なる溝部１３の幅を隣り合う捲き始め側の幅に対して９０％の幅になるように幅を小さくした以外は実施例１と同じように構成した極板群５を用いて作製した円筒型アルカリ蓄電池を実施例３９とした。
【００７７】
（実施例４０）
前記溝部１３の断面形状を半円弧状とし、この溝部１３を前記正極板１の長手方向の捲回する捲き始め側のほぼ中央部（１／２）までに形成し、幅の異なる溝部１３の幅を隣り合う捲き始め側の幅に対して９０％の幅になるように４個毎に幅を小さくした以外は実施例１と同じように構成した極板群５を用いて作製した円筒型アルカリ蓄電池を実施例４０とした。
【００７８】
（実施例４１）
前記溝部１３の断面形状を多辺状とし、この溝部１３を前記正極板１の長手方向の捲回する捲き始め側のほぼ中央部（１／２）までに形成し、幅の異なる溝部１３の幅を隣り合う捲き始め側の幅に対して９０％の幅になるように幅を小さくした以外は実施例１と同じように構成した極板群５を用いて作製した円筒型アルカリ蓄電池を実施例４１とした。
【００７９】
（実施例４２）
前記溝部１３の断面形状を多辺状とし、この溝部１３を前記正極板１の長手方向の捲回する捲き始め側のほぼ中央部（１／２）までに形成し、幅の異なる溝部１３の幅を隣り合う捲き始め側の幅に対して９０％の幅になるように４個毎に幅を小さくした以外は実施例１と同じように構成した極板群５を用いて作製した円筒型アルカリ蓄電池を実施例４２とした。
【００８０】
（実施例４３）
前記溝部１３の断面形状をＶ字状とし、この溝部１３を前記正極板１の捲回する外面側と内面側の両面に形成し、幅の異なる溝部１３の幅を隣り合う捲き始め側の幅に対して９０％の幅になるように幅を小さくした以外は実施例１と同じように構成した極板群５を用いて作製した円筒型アルカリ蓄電池を実施例４３とした。
【００８１】
（実施例４４）
前記溝部１３の断面形状をＶ字状とし、この溝部１３を前記正極板１の捲回する外面側と内面側の両面に形成し、幅の異なる溝部１３の幅を隣り合う捲き始め側の幅に対して９０％の幅になるように４個毎に幅を小さくした以外は実施例１と同じように構成した極板群５を用いて作製した円筒型アルカリ蓄電池を実施例４４とした。
【００８２】
（実施例４５）
前記溝部１３の断面形状をＶ字状とし、この溝部１３を前記正極板１の捲回する外面側と内面側の両面に形成し、幅の異なる溝部１３の幅を隣り合う捲き始め側の幅に対して４５％の幅になるように４個毎に幅を小さくした以外は実施例１と同じように構成した極板群５を用いて作製した円筒型アルカリ蓄電池を実施例４５とした。
【００８３】
（比較例１）
正極板に溝部を設けなかった以外は実施例１と同じように構成した極板群を用いて作製した円筒型アルカリ蓄電池を比較例１とした。
【００８４】
（比較例２）
溝部の形状をＶ字状とし、この溝部の幅を等寸法とした以外は実施例１と同じように構
成した極板群を用いて作製した円筒型アルカリ蓄電池を比較例２とした。
【００８５】
（比較例３）
帯状の正極板の端部から１．０ｍｍの位置に深さ０．１８ｍｍ、幅０．２０ｍｍの溝部を形成し、この溝部から隣り合う４個毎に溝部の深さを０．０１ｍｍずつ小さくした以外は実施例１と同じように構成した極板群を用いて作製した円筒型アルカリ蓄電池を比較例３とした。
【００８６】
＜評価＞
次に、実施例１〜４５および比較例１〜３の円筒型アルカリ蓄電池に用いた極板群を各１００００個構成し、正負極間の内部短絡の判定を調査した。短絡短絡の検査は正負極板間に１００Ｖの電圧印加した時の絶縁抵抗が０．５ｋΩ以下のものを内部短絡品として判定した。その結果を（表１）に示す。
【００８７】
【表１】
2007207698.tif 000003
この（表１）に示すように、正極板１において長手方向に交叉する複数個の溝部１３を有し、溝部１３の幅を極板群５の曲率半径に合わせて捲き始め側から捲き終わり側に向かうに従って小さく形成した実施例１〜４５は、溝部を形成しない比較例１や、溝部の幅を等寸法に形成した比較例２、および捲き始め側から捲き終わり側に向かうに従って溝部の深さを小さく形成した比較例３と比べて、内部短絡をより抑制できることがわかった。
【００８８】
これは極板群５の曲率半径の変化に応じてバランス良く曲げ応力を緩和できるため合剤部の脱落に起因する短絡を抑制できる効果と、曲率半径が小さく曲げ応力の大きい捲き始め側の正極板１に深い溝部１３を設ける必要がないため正極板１の破断に起因する内部短絡を抑制できる双方の効果が得られるためと考えられる。
【００８９】
また、実施例１，５，９，１３，１７，２１，２５，２９，３３，３５，３７，３９，４１，４３によれば、溝部１３の幅を極板群５の捲き始め側から捲き終わり側に向かうに
従って１個毎に小さくすることで、より効果的に短絡を抑制できることがわかった。これは極板群５の曲率半径の変化に応じてさらにバランス良く曲げ応力を緩和できるため合剤部の脱落に起因する内部短絡を精度高く抑制できたためと考えられる。
【００９０】
溝部１３の断面形状を角型状とした実施例１〜３２、Ｕ字状とした実施例３３〜３８、半円弧状とした実施例３９，４０、多辺状とした実施例４１，４２、Ｖ字状とした実施例４３〜４５によれば、溝部１３の断面形状がこれら形状であれば内部短絡を抑制できることがわかった。溝部１３の断面形状がＶ字状である実施例４３〜４５の内部短絡品が実施例１〜４２と比較して若干多く判定されたため、この内部短絡品の極板群５を分解したところ正極板１が破断しているものが含まれていた。これは角型状、Ｕ字状、半円弧状、多辺状に比べてＶ字状の溝部１３は正極板１の厚みが局部的に薄くなる傾向にあるため、その箇所が破断し内部短絡が生じたと考えられる。
【００９１】
実施例５〜８、実施例１３〜３２、実施例３７〜４２によれば、溝部１３を正極板１の長手方向の捲回する捲き始め側に形成し、捲き終わり側に形成しなくても内部短絡の抑制効果を充分得られることがわかった。尚、正極板の捲き終わり側に溝部１３を設けないため、多くの活物質を充填でき容量的にも有利である。
【００９２】
実施例１〜８、実施例１３〜３４、実施例３７〜４２によれば、溝部１３を、正極板１の捲回する外面側に形成した方が両面に形成するより内部短絡の発生率を抑制できることがわかった。これは大きな曲げ応力がかかる外面側に溝部１３を形成しておけば、さらにバランス良く曲げ応力を緩和できる条件であり、両面に溝部１３を形成する場合に比べ、合剤部の脱落に起因する短絡をさらに抑制することができたためと考えられる。また、内面側に形成した溝部１３は正極板１を捲回して極板群５を構成する際の正極板１にかかるテンション等の影響を受けやすく合剤部が脱落したことも考えられる。尚、この形成においても正極板１の内面側に溝部１３を設けないため、多くの活物質を充填でき容量的にも有利である。
【００９３】
実施例４５によると、隣り合う溝部１３の幅が巻き始め側の幅の４５％より小さくなると溝部１３の幅の変化が大きすぎるため、極板群５の曲率半径の変化に応じてバランス良く曲げ応力を緩和することができず、結果的に合剤部が脱落し内部短絡の抑制効果が小さくなったと考えられる。
【産業上の利用可能性】
【００９４】
本発明によれば、正極板の破断や合剤部の脱落に起因する短絡を抑制することができる高容量なアルカリ蓄電池を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００９５】
【図１】本発明の蓄電池の一実施例を示す概略断面図
【図２】（ａ）本発明の一実施例である角型状の溝部を両面に設けた正極板の概略断面図、（ｂ）本発明の一実施例である角型状の溝部を片面に設けた正極板の概略断面図
【図３】本発明の一実施例であるＵ字状の溝部を設けた正極板の概略断面図
【図４】本発明の一実施例である半円弧状の溝部を設けた正極板の概略断面図
【図５】本発明の一実施例である多辺状の溝部を設けた正極板の概略断面図
【図６】本発明の一実施例であるＶ字状の溝部を設けた正極板の概略断面図
【符号の説明】
【００９６】
１  正極板
２  負極板
３  正極芯材
４  負極芯材
５  極板群
６  セパレータ
７  金属製ケース
８  正極リード
９  封口体
１０  正極集電体
１１  負極集電体
１２  絶縁リング
１３  溝部
【図１】
2007207698.tif 000004
【図２】
2007207698.tif 000005
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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