(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方極の端子を兼ねる開口部を備えた電池ケースと、前記開口部を密封する他方極の端子を兼ねる封口体と、前記電池ケース内に収容される正・負極の少なくとも一方の端部に集電体が接続された電極体とを備えた蓄電池であって、
前記封口体の下面に３個の突起部を備えるとともに、これら３個の突起部は当該封口体の下面の中心をその重心とする正三角形の頂点となる位置に形成されていて、これら３個の突起部と前記集電体とが固着接続されていることを特徴とする蓄電池。
【請求項２】
一方極の端子を兼ねる開口部を備えた電池ケースと、前記開口部を密封する他方極の端子を兼ねる封口体と、前記電池ケース内に収容される正・負極の少なくとも一方の端部に集電体が接続された電極体とを備えた蓄電池であって、
前記集電体の上面に３個の突起部を備えるとともに、これら３個の突起部は当該集電体の上面の中心をその重心とする正三角形の頂点となる位置に形成されていて、これら３個の突起部と前記封口体とが固着接続されていることを特徴とする蓄電池。
【請求項３】
一方極の端子を兼ねる開口部を備えた電池ケース内に、正・負極の少なくとも一方の端部に集電体が接続された電極体を収容した後、前記開口部を他方極の端子を兼ねる封口体で密封して形成する蓄電池の製造方法であって、
前記封口体の下面に３個の突起部を当該封口体の下面の中心をその重心とする正三角形の頂点となる位置に形成する突起部形成工程と、
前記電池ケース内に電解液を注入する電解液注入工程と、
前記電池ケースの開口部に前記封口体を配置する配置工程と、
前記電池ケースと前記封口体との間に電流を流して前記突起部と前記集電体の上面との接触部を溶接する溶接工程と、
前記封口体を前記電池ケースの開口部に密封する密閉工程とを備えたことを特徴とする蓄電池の製造方法。
【請求項４】
一方極の端子を兼ねる開口部を備えた電池ケース内に、正・負極の少なくとも一方の端部に集電体が接続された電極体を収容した後、前記開口部を他方極の端子を兼ねる封口体で密封して形成する蓄電池の製造方法であって、
前記集電体の上面に３個の突起部を当該集電体の上面の中心をその重心とする正三角形の頂点となる位置に形成する突起部形成工程と、
前記電池ケース内に電解液を注入する電解液注入工程と、
前記集電体と前記封口体とが接触した状態となるように、前記電池ケースの開口部に前記封口体を配置する配置工程と、
前記電池ケースと前記封口体との間に電流を流して前記封口体の下面と前記突起部との接触部を溶接する溶接工程と、
前記封口体を前記電池ケースの開口部に密封する密閉工程とを備えたことを特徴とする蓄電池の製造方法。
【請求項５】
前記溶接工程において前記封口体を前記集電体に向けて加圧するとともに、前記電池ケースと前記封口体との間に電流を流すようにしたことを特徴とする請求項３または請求項４に記載の蓄電池の製造方法。
【請求項６】
一方極の端子を兼ねる開口部を備えた電池ケース内に、正・負極の少なくとも一方の端部に集電体が接続された電極体を収容した後、前記開口部を他方極の端子を兼ねる封口体で密封して形成する蓄電池の製造方法であって、
前記封口体の下面に３個の突起部を当該封口体の下面の中心をその重心とする正三角形の頂点となる位置に形成する突起部形成工程と、
前記電池ケース内に電解液を注入する電解液注入工程と、
前記集電体と前記封口体とが接触した状態となるように、前記電池ケースの開口部に前記封口体を配置する配置工程と、
前記封口体を前記電池ケースの開口部に密封する密閉工程と、
前記電池ケースと前記封口体との間に電流を流して前記突起部と前記集電体の上面との接触部を溶接する溶接工程とを備えたことを特徴とする蓄電池の製造方法。
【請求項７】
前記密閉工程において前記封口体を前記集電体に向けて加圧して前記封口体の下面の突起部と前記集電体とを緊密に接触させるようにしたことを特徴とする請求項６に記載の蓄電池の製造方法。
【請求項８】
一方極の端子を兼ねる開口部を備えた電池ケース内に、正・負極の少なくとも一方の端部に集電体が接続された電極体を収容した後、前記開口部を他方極の端子を兼ねる封口体で密封して形成する蓄電池の製造方法であって、
前記集電体の上面に３個の突起部を当該集電体の上面の中心をその重心とする正三角形の頂点となる位置に形成する突起部形成工程と、
前記電池ケース内に電解液を注入する電解液注入工程と、
前記集電体と前記封口体とが接触した状態となるように、前記電池ケースの開口部に前記封口体を配置する配置工程と、
前記封口体を前記電池ケースの開口部に密封する密閉工程と、
前記電池ケースと前記封口体との間に電流を流して前記封口体の下面と前記突起部との接触部を溶接する溶接工程とを備えたことを特徴とする蓄電池の製造方法。
【請求項９】
前記密閉工程において前記封口体を前記集電体に向けて加圧して前記封口体の下面と前記突起部とを緊密に接触させるようにしたことを特徴とする請求項８に記載の蓄電池の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、一方極の端子を兼ねる開口部を備えた電池ケースと、この開口部を密封する他方極の端子を兼ねる封口体と、電池ケース内に収容される正・負極の少なくとも一方の端部に集電体が接続された電極体とを備えた蓄電池およびその製造方法に係り、特に、正・負極の少なくとも一方に接続された集電体と封口体との接続構造およびその溶接方法の改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、ニッケル−水素化物蓄電池、ニッケル−カドミウム蓄電池などのアルカリ蓄電池は、正極および負極の間にセパレータを介在させ、これらを渦巻状に巻回した後、正極あるいは負極の端部に集電体を接続して電極体を形成する。ついで、この電極体を金属製電池ケースに収納して集電体から延伸するリード部を封口体に溶接した後、封口体を電池ケースの開口部に絶縁ガスケットを介在させて装着して密閉することにより製造される。
【０００３】
このようなアルカリ蓄電池が電動工具や電気自動車などの高率で充放電を行う用途に使用される場合、電池構成の中でも特に、集電体と封口体の間を接続するリード部での電気抵抗が電池特性に大きな影響を与える。即ち、リード部での電気抵抗が大きい場合、大電流で放電を行うと、リード部での電気抵抗に起因する大きな電圧降下が生じて電池電圧が低下するという問題を生じた。そこで、特許第２７６２５９９号公報において、集電部品を複数枚にしてリード部を構成したり、集電部品の厚みを厚くするようにしてリード部での電気抵抗を低減することが提案されるようになった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、リード部を構成する集電部品を複数にした場合、部品点数が多くなるとともに、リード部に柔軟性がないことから、封口体との溶接が困難になり、かつ封口体を電池ケースの開口部にかしめて密閉する際に、リード部を折り曲げることが困難になり、生産性が劣るという問題を生じた。また、リード部を構成する集電部品の厚みを厚くすると、抵抗溶接するための溶接電流に無効な電流が多くなって、封口体との溶接性が悪くなるとともに、封口体を電池ケースの開口部にかしめて密閉する際に、リード部を折り曲げることが困難になり、生産性が劣るという問題も生じた。
【０００５】
一方、封口体にリード部を溶接する場合、集電体から垂直に立ち上がったリード部に封口体を隣接させ、リード部の側面に溶接電極を押し当てて封口体にリード部を抵抗溶接した後、リード部を折り曲げて封口体を電池ケースの開口部に装着し、開口部の端部をかしめて密封するようにしている。一般的に、厚みが厚くて短いリード部を用いた方が、その比抵抗が小さくなって電池内部抵抗が低下する。
【０００６】
しかしながら、上述したように、リード部を封口体に溶接した後、封口体を電池ケースの開口部に装着するためには、長めに形成されたリード部を用い、封口時に、このリード部を屈曲させるようにして封口体を電池ケースの開口部に装着する必要がある。このため、リード部の長さは少なくとも電極体の半径以上の長さが必要であるとともに、リード部を屈曲させるようにするためには、薄くて長いリード部を用いなくてはならず、その比抵抗が大きくなって電池内部抵抗が大きくなるという問題を生じた。
【０００７】
そこで、本発明は上記問題点を解決するためになされたものであって、集電リード部を省略しても確実に封口体と集電体とを溶接できる接続構造を採用して、高率放電性能に優れた蓄電池を得ることを第１の目的とする。また、このような接続構造を採用して封口体と集電体を確実に溶接できる溶接方法を提供することを第２の目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記第１の目的を達成するため、本発明の蓄電池は、封口体の下面に３個の突起部を備えるとともに、これら３個の突起部は当該封口体の下面の中心をその重心とする正三角形の頂点となる位置に形成されていて、これら３個の突起部と集電体とが固着接続されているか、あるいは集電体の上面に３個の突起部を備えるとともに、これら３個の突起部は当該集電体の上面の中心をその重心とする正三角形の頂点となる位置に形成されていて、これら３個の突起部と封口体とが固着接続されている。
このように、封口体の下面に３個の突起部を備えるとともに、これら３個の突起部は当該封口体の下面の中心をその重心とする正三角形の頂点となる位置に形成されているか、あるいは集電体の上面に３個の突起部を備えるとともに、これら３個の突起部は当該集電体の上面の中心をその重心とする正三角形の頂点となる位置に形成されていると、集電リード部を省略しても確実に封口体と集電体とを溶接でき、集電リード部の電気抵抗をゼロにすることができる。この結果、電池の出力特性を向上させて、高率放電時の電池電圧の低下を防止できるようになる。
【０００９】
そしてこの場合、これらの突起部は集電体の上面あるいは封口体の下面に均一に接触していないと、これらの溶接時に溶融した金属が飛散する現象（爆飛）が生じて、所謂「溶接ちり」が発生して、これが電池短絡の原因の１つとなる。このため、突起部は、封口体の下面の中心をその重心とする正三角形の頂点の位置に形成されているか、あるいは集電体の上面の中心をその重心とする正三角形の頂点の位置に形成されている必要がある。
【００１０】
また、上記第２の目的を達成するため、本発明の蓄電池の製造方法は、封口体の下面に３個の突起部を当該封口体の下面の中心をその重心とする正三角形の頂点となる位置に形成するか、あるいは集電体の上面に３個の突起部を当該集電体の上面の中心をその重心とする正三角形の頂点となる位置に形成する突起部形成工程と、電池ケース内に電解液を注入する電解液注入工程と、電池ケースの開口部に封口体を配置する配置工程と、電池ケースと封口体との間に電流を流して突起部と集電体の上面との接触部を溶接するかあるいは封口体の下面と突起部との接触部を溶接する溶接工程と、封口体を電池ケースの開口部に密封する密閉工程とを備えるようにしている。
【００１１】
このように、電解液注入工程において電池ケース内に電解液を注入すると、溶接工程で電池ケースと封口体との間に電圧を印加すると、封口体→突起部→集電体→正・負極→電池ケースの経路、あるいはその逆の経路で電流が流れ（溶接工程）るようになるため、突起部と集電体の上面との接触部あるいは封口体の下面と突起部との接触部を溶接することができるようになる。
【００１２】
あるいは、封口体の下面に３個の突起部を当該封口体の下面の中心をその重心とする正三角形の頂点となる位置に形成するか、あるいは集電体の上面に３個の突起部を当該集電体の上面の中心をその重心とする正三角形の頂点となる位置に形成する突起部形成工程と、電池ケース内に電解液を注入する電解液注入工程と、集電体と封口体とが接触した状態となるように電池ケースの開口部に封口体を配置する配置工程と、封口体を電池ケースの開口部に密封する密閉工程と、電池ケースと封口体との間に電流を流して突起部と集電体の上面との接触部を溶接するかあるいは封口体の下面と突起部との接触部を溶接する溶接工程とを備えるようにしても、上述と同様に突起部と集電体の上面との接触部あるいは封口体の下面と突起部との接触部を溶接することができるようになる。
【００１３】
この場合、突起部と集電体の上面との接触部あるいは封口体の下面と突起部との接触部とが密着していないと溶融した金属が飛散する現象（爆飛）が生じて、所謂「溶接ちり」が発生して、これが電池短絡の原因の１つとなる。このため、溶接工程においては、封口体を集電体に向けて加圧するとともに、電池ケースと封口体との間に電流を流すようにする必要がある。これにより、突起部と集電体の上面との接触部あるいは封口体の下面と突起部との接触部が密着して爆飛が生じなくなる。
【００１４】
そして、突起部と集電体の上面との接触部あるいは封口体の下面と突起部との接触部を均一に加圧する必要があるが、例えば４点の突起部を設けた場合、集電体に歪みが生じたりあるいは封口体の下面に歪みが生じた状態のときには、４点の突起部を均一に加圧することができなく、がたつきが生じる。
このため、突起部は、封口体の下面の中心をその重心とする正三角形の頂点の位置に形成するか、あるいは集電体の上面の中心をその重心とする正三角形の頂点の位置に形成する必要がある。このように３点の突起部を設けた場合には、集電体に歪みが生じたりあるいは封口体の下面に歪みが生じても、３点の突起部を均一に加圧することができるようになる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明をニッケル−水素蓄電池に適用した場合の実施の形態を図に基づいて説明する。なお、図１は本発明の封口体を示す図であり、図１（ａ）はその下面図を示し、図１（ｂ）その側面図およびその一部を破断した破断面を示す図である。また、図２は図１の封口体を電極体に溶接する状態を示す断面図である。さらに、図３は図１の封口体を電極体に溶接して形成したニッケル−水素蓄電池を示す断面図である。図４は本発明の集電体を溶接した電極体を示す図であり、図４（ａ）はその上面図を示し、図４（ｂ）その側面図およびその一部を破断した破断面を示す図である。図５は図４の集電体に封口体を溶接して形成したニッケル−水素蓄電池を示す断面図である。図６は比較例の蓄電池を示し、リード部が封口体に溶接された状態を示す断面図である。
【００１６】
１．実施例１
本実施例１のニッケル−水素蓄電池はニッケル正極板１１と水素吸蔵合金負極板１２とを備えている。ニッケル正極板１１は、パンチングメタルからなる極板芯体の表面にニッケル焼結多孔体を形成した後、化学含浸法により水酸化ニッケルを主体とする活物質を同ニッケル焼結多孔体内に充填して作製されている。一方、水素吸蔵合金負極板１２は、パンチングメタルからなる極板芯体の表面に水素吸蔵合金からなるペースト状負極活物質を充填し、乾燥させた後、所定の厚みになるまで圧延して作製されている。
【００１７】
これらのニッケル正極板１１と水素吸蔵合金負極板１２との間にセパレータ１３を介在させて渦巻状に巻回して渦巻状電極群を作製した。この渦巻状電極群の上端面には、ニッケル正極板１１の極板芯体であるパンチングメタルの端部１１ａが露出し、また、下端面には水素吸蔵合金負極板１２の極板芯体であるパンチングメタルの端部１２ａが露出している。そして、この渦巻状電極群の上端面に露出する正極芯体に図示しない多数の開口と注液用開口を有する円板状の正極集電体１４を溶接するとともに、下端面に露出する負極芯体に多数の開口（図示せず）を有する円板状の負極集電体１５を溶接して、渦巻状電極体１０を作製した。
【００１８】
ニッケル−水素蓄電池を組み立てるに際しては、正極集電体１４を溶接した電極体１０を鉄にニッケルメッキを施した有底筒状の電池ケース（底面の外面は負極外部端子となる）１６内に収納する。
ついで、底面に円形状の下方突出部３２を形成してなる蓋体３１と、正極キャップ（正極外部端子）３５からなる封口体３０を用意する。この封口体３０はこれら蓋体３１および正極キャップ３５間に介在されるスプリング３６と弁板３７からなる弁体を備えており、蓋体３１の中央にはガス抜き孔３４が形成されている。
【００１９】
そして、蓋体３１の下方突出部３２の下面には３個の突起部３３，３３，３３が予め形成されている。なお、これらの３個の突起部３３，３３，３３は蓋体３１の中央のガス抜き孔３４を重心とする正三角形の頂点の位置に形成されている。これにより、集電体１４に歪みが生じたりあるいは封口体３０の下方突出部３２の下面に歪みが生じても、３個の突起部３３，３３，３３は均一に加圧されることとなる。
【００２０】
ついで、電池ケース１６の上部内周側に防振リング１８を挿入し、電池ケース１６の外周側に溝入れ加工を施して防振リング１８の上端部に凹部１６ａを形成した。この後、電池ケース１６内に３０質量％の水酸化カリウム（ＫＯＨ）水溶液からなる電解液を注入した。ついで、この電池ケース１６の開口部の上部に、上述した封口体３０の下方突出部３２の下面に形成された３個の突起部３３，３３，３３が正極集電体１４の上面に接触するように配置した。
【００２１】
上述のように封口体３０を配置した後、正極キャップ（正極外部端子）３５の上面に一方の溶接電極Ｗ１を配置するとともに、電池ケース１６の底面（負極外部端子）の下面に他方の溶接電極Ｗ２を配置した。この後、これらの一対の溶接電極Ｗ１，Ｗ２間に２×１０6Ｎ／ｍ2の圧力を加えながら、これらの溶接電極Ｗ１，Ｗ２間に電池の放電方向に２４Ｖの電圧を印加し、３ＫＡの電流を約１５ｍｓｅｃの時間流す通電処理を施した。この通電処理により、封口体３０の下方突出部３２の下面に形成された３個の突起部３３，３３，３３と正極集電体１４の上面との接触部に電流が集中して、これらの突起部３３，３３，３３と正極集電体１４の上面との接触部とが溶接されて溶接部が形成された。これと同時に負極集電体１５の下面と電池ケース１６の底面（負極外部端子）の上面との接触部が溶接されて溶接部が形成された。
【００２２】
ついで、封口体３０の周縁に絶縁ガスケット１９を嵌着させ、プレス機を用いて封口体３０に加圧力を加えて、絶縁ガスケット１９の下端が凹部１６ａの位置になるまで封口体３０を電池ケース１６内に押し込んだ。この後、電池ケース１６の開口端縁を内方にかしめて電池を封口して、図３に示すような、公称容量６．５Ａｈの円筒形ニッケル−水素蓄電池を作製した。このようにして作製された実施例１のニッケル−水素蓄電池を電池Ａとした。
【００２３】
２．実施例２
本実施例２のニッケル−水素蓄電池は、上述した実施例１と同様のニッケル正極板１１と水素吸蔵合金負極板１２とを備えている。本実施例２のニッケル−水素蓄電池を組み立てるに際しては、まず、これらのニッケル正極板１１と水素吸蔵合金負極板１２との間にセパレータ１３を介在させて渦巻状に巻回して渦巻状電極群を作製した。この渦巻状体の上端面には、上述した実施例１と同様に、ニッケル正極板１１の極板芯体であるパンチングメタルの端部１１ａが露出し、また、下端面には水素吸蔵合金負極板１２の極板芯体であるパンチングメタルの端部が露出している。
【００２４】
ついで、図４に示すように、多数の開口２１，２１，２１・・・と注液用開口２２と３個の突起部２３，２３，２３を備えた円板状の正極集電体２０を用意する。なお、３個の突起部２３，２３，２３は予め形成されている。なお、これらの３個の突起部２３，２３，２３は円板状の正極集電体２０の中央の注液用開口２２を重心とする正三角形の頂点の位置に形成されている。これにより、集電体２０に歪みが生じたりあるいは封口体１７の下方突出部の下面に歪みが生じても、３個の突起部２３，２３，２３は均一に加圧されることとなる。ついで、この渦巻状電極群の上端面に露出する正極芯体に正極集電体２０を溶接するとともに、下端面に露出する負極芯体に多数の開口（図示せず）を有する円板状の負極集電体１５を溶接して、渦巻状電極体１０を作製した。
【００２５】
この後、電極体１０を鉄にニッケルメッキを施した有底筒状の電池ケース（底面の外面は負極外部端子となる）１６内に収納する。ついで、電池ケース１６の上部内周側に防振リング１８を挿入し、電池ケース１６の外周側に溝入れ加工を施して防振リング１８の上端部に凹部１６ａを形成した。この後、電池ケース１６内に３０重量％の水酸化カリウム（ＫＯＨ）水溶液からなる電解液を注入した。ついで、この電池ケース１６の開口部の上部に封口体１７を配置した。なお、封口体１７は、底面に円形状の下方突出部を形成してなる蓋体１７ａと、正極キャップ（正極外部端子）１７ｂと、これら蓋体１７ａおよび正極キャップ１７ｂ間に介在されるスプリング１７ｃと弁板１７ｄからなる弁体を備えており、蓋体１７ａの中央にはガス抜き孔が形成されている。
【００２６】
上述のように封口体１７を電池ケース１６の開口部の上部に配置した後、正極キャップ（正極外部端子）１７ａの上面に一方の溶接電極Ｗ１を配置するとともに、電池ケース１６の底面（負極外部端子）の下面に他方の溶接電極Ｗ２を配置した。この後、これらの一対の溶接電極Ｗ１，Ｗ２間に２×１０6Ｎ／ｍ2の圧力を加えながら、これらの溶接電極Ｗ１，Ｗ２間に電池の放電方向に２４Ｖの電圧を印加し、３ＫＡの電流を約１５ｍｓｅｃの時間流す通電処理を施した。この通電処理により、封口体１７の底面と正極集電体２０の上面に形成された３個の突起部２３，２３，２３との接触部に電流が集中して、これらの３個の突起部２３，２３，２３と封口体１７の底面との接触部が溶接されて溶接部が形成された。これと同時に負極集電体１５の下面と電池ケース１６の底面（負極外部端子）の上面との接触部が溶接されて溶接部が形成された。
【００２７】
ついで、封口体１７の周縁に絶縁ガスケット１９を嵌着させ、プレス機を用いて封口体１７に加圧力を加えて、絶縁ガスケット１９の下端が凹部１６ａの位置になるまで封口体１７を電池ケース１６内に押し込んだ。この後、電池ケース１６の開口端縁を内方にかしめて電池を封口して、図５に示すような、公称容量６．５Ａｈの円筒形ニッケル−水素蓄電池を作製した。このようにして作製された実施例２のニッケル−水素蓄電池を電池Ｂとした。
【００２８】
３．比較例
図６に示すように、上述した実施例１と同様に作製した渦巻状電極群の上端面に露出する正極芯体に多数の開口を有するとともに、その一部からリード部１４ｂが延伸した円板状の正極集電体１４ａを溶接した。一方、渦巻状体の下端面に露出する負極芯体に多数の開口を有する円板状の負極集電体１５を溶接して、渦巻状電極体１０ａを作製した。この電極体１０ａを電池ケース１６内に収納し、負極集電体１５をこの電池ケース２０の内底面にスポット溶接（なお、図６においては、巻状電極体１０ａの中心部に溶接電極を挿入するための空間が存在しないように見えるが、図６は模式的に示す図であって、実際には溶接電極を挿入するための空間は存在する）した。この後、電池ケース１６の上部内周側に防振リング１８を挿入し、電池ケース１６の外周側に溝入れ加工を施して防振リング１８の上端部に凹部１６ａを形成した。
【００２９】
ついで、正極集電体１４ａから延伸したリード部１４ｂを垂直に折り曲げた後、このリード部１４ｂの端部に封口体１７の底面に抵抗溶接した。ついで、電池ケース１６内に３０重量％の水酸化カリウム（ＫＯＨ）水溶液からなる電解液を注入した後、リード部１４ｂを折り曲げて、その周縁に絶縁ガスケット１９を嵌着させた封口体１７を電池ケース１６の開口部に配置した。ついで、電池ケース１６の開口端縁を内方にかしめて電池を封口し、公称容量６．５Ａｈの円筒形ニッケル−水素蓄電池を作製した。このようにして作製された比較例のニッケル−水素蓄電池を電池Ｘとした。
【００３０】
４．電池特性試験
（１）活性化
上述のようにして作製した実施例の電池Ａ，Ｂおよび比較例の電池Ｘを用いて、室温（周囲温度２５℃）で、６５０ｍＡ（０．１Ｃ）の電流値で８時間充電した後、１時間休止させ、その後、１３００ｍＡ（０．２Ｃ）の電流値で電池電圧が０．８Ｖになるまで放電させるという充放電サイクルを行い、この充放電サイクルを１０回繰り返して電池の活性化を行った。
【００３１】
（２）Ｉ−Ｖ特性試験
ついで、上述のように活性化した実施例１，２の電池Ａ，Ｂおよび比較例の電池Ｘを用いて、室温（周囲温度２５℃）で、１３００ｍＡ（２Ｃ）の電流値で電池電圧が０．８Ｖになるまで放電させた状態の電池を１３００ｍＡ（０．２Ｃ）の電流値で３時間充電した。１時間休止させた後、２５Ａの電流値で３０秒間放電させ、放電開始時から１０秒後の電池電圧を測定した。
ついで、放電させた容量分の電力を充電した後、同様に、５０Ａ，７０Ａ，１００Ａの電流値で３０秒間放電させ、放電開始時から１０秒後の電池電圧をそれぞれ測定した。このようにして得られた放電開始時から１０秒後の電池電圧を縦軸とし、各電流値を横軸としてＩ−Ｖ直線（Ｉ−Ｖ特性）を求めると、図７に示すような結果となった。
【００３２】
図７から明らかなように、比較例の電池ＸのＩ−Ｖ直線の傾きが大きいのに対して、実施例１，２の電池Ａ，ＢのＩ−Ｖ直線の傾きは小さいことが分かる。このことから、実施例１，２の電池Ａ，Ｂの作動電圧はいずれも高く、電池内部抵抗が低いことが分かる。これは、実施例１，２の電池Ａ，Ｂは、封口体３０の下面に突起部３３を有し、この突起部３３と正極集電体１４上面との接触部が直接溶接され、あるいは正極集電体２０の上面に突起部２３を有し、この突起部２３と封口体１７下面との接触部が直接溶接されいるために、これらの接触部での内部抵抗が低減し、高い出力特性が得られたものと考えられる。
【００３３】
なお、上述した実施形態（実施例１，２）においては、正極キャップ３５（１７ｂ）と電池ケース１６の底面との間に電圧を印加して通電処理を施して、封口体３０の突起部３３と正極集電体１４上面との接触部、あるいは正極集電体２０の突起部２３と封口体１７下面との接触部を溶接した後、封口体３０（１７）で電池ケース１６の開口部を封口する例について説明したが、封口体３０（１７）で電池ケース１６の開口部を封口した後、正極キャップ３５（１７ｂ）と電池ケース１６の底面との間に電圧を印加して通電処理を施して、封口体３０の突起部３３と正極集電体１４上面との接触部、あるいは正極集電体２０の突起部２３と封口体１７下面との接触部を溶接するようにしても、同様な結果が得られた。
【００３４】
なお、上述した実施形態（実施例１，２）においては、正極キャップ（正極外部端子）と電池ケースの底面（負極外部端子）との間に電池の放電方向に２４Ｖの電圧を印加し、３ＫＡの電流を約１５ｍｓｅｃ間流して溶接するようにしたが、電池に印加する電流の方向には相関性はなく、電池の放電方向であっても充電方向であっても同様の結果が得られた。また、印加する電流値については、電池のサイズには関係なく、３００Ａ以上で同様の効果が得られた。なお、溶接工程で電池ケースと封口体との間に流す溶接電流の電源としては、直流または交流電源を使用することができる。
【００３５】
但し、極端に過大な電流を印加した場合には、短時間の印加であっても、各突起部３３あるいは２３が溶断し、この溶断する電流値は封口体あるいは集電体の材質および形状により上限値は変化するので、電流値は、３００Ａ以上で各突起部３３あるいは２３が溶断しない値とする必要がある。さらに、印加時間については、０.２５ｍｓｅｃ以上であれば同様の効果が得られるが、１秒もの長い時間に渡って印加すれば、各突起部３３あるいは２３が溶断するため好ましくない。
【００３６】
また、上述した実施形態（実施例１，２）においては、正極外部端子（正極キャップ）と負極外部端子（電池ケースの底面）との間に電流を流して、封口体と集電体とを溶接するとともに負極集電体と電池ケースの内底面との溶接も同時に行うようにした例について説明したが、負極集電体と電池ケースの内底面とをスポット溶接した後、正極外部端子（正極キャップ）と負極外部端子（電池ケースの底面）との間に電流を流して、封口体と集電体とを溶接するようにしてもよい。
この場合、渦巻状電極体の中心部には溶接電極挿入用の空間部を設ける必要があり、この空間部は渦巻状電極群を形成する際の巻芯空間により形成するようにすればよい。
【００３７】
さらに、上述した実施の形態においては、封口体を正極端子とし、電池ケースを負極端子とした例について説明したが、封口体を負極端子とし、電池ケースを正極端子としてもよい。この場合、正極集電体は電池ケースの内底面に溶接され、封口体の底面は負極集電体に溶接されることとなる。
さらにまた、上述した実施の形態においては、本発明をニッケル−水素蓄電池に適用する例について説明したが、本発明はニッケル−水素蓄電池に限らず、ニッケル−カドミウム蓄電池等の他の蓄電池にも適用できることは明らかである。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の封口体を示す図であり、図１（ａ）はその下面図を示し、図１（ｂ）その側面図およびその一部を破断した断面図である。
【図２】  図１の封口体を電極体に溶接する状態を示す断面図である。
【図３】  図１の封口体を電極体に溶接して形成したニッケル−水素蓄電池を示す断面図である。
【図４】  本発明の集電体を溶接した電極体を示す図であり、図４（ａ）はその上面図を示し、図４（ｂ）その側面図およびその一部を破断した断面図である。
【図５】  図４の集電体に封口体を溶接して形成したニッケル−水素蓄電池を示す断面図である。
【図６】  従来例（比較例）の蓄電池を示し、リード部が封口体に溶接された状態を示す断面図である。
【図７】  各電池の電圧（Ｖ）−電流（Ｉ）特性を示す図である。
【符号の説明】
１０…電極体、１１…正極板、１２…負極板、１３…セパレータ、１４…正極集電体（実施例１）、１５…負極集電体、１６…電池ケース（負極外部端子）、１６ａ…溝部、１７…封口体（実施例２）、１７ａ…蓋体、１７ｂ…正極キャップ（正極外部端子）、１８…防振リング、１９…絶縁ガスケット、２０…正極集電体（実施例２）、２３…突起部、３０…封口体（実施例１）、３１…蓋体、３３…突起部、３５…正極キャップ（正極外部端子）、Ｗ１，Ｗ２…溶接電極
【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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