【手続補正書】
【提出日】平成25年4月8日(2013.4.8)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒状金属製の外装体の内部に、正極と、水素吸蔵合金を含む負極と、前記正極と前記負極との間に配されたセパレータとが、前記外装体の軸方向に沿って積層されている積層電池であって、
前記正極と前記負極と前記セパレータを前記外装体の軸方向に沿って貫通する、金属製で棒状部分を有する複数の集電体と、
前記正極および前記負極の少なくともいずれか一方が、前記外装体の内面に当接し、
前記集電体のいずれか１が、前記正極に当接し、他が前記負極に当接する、積層電池。
【請求項２】
前記外装体が、有底円筒状の、第１外装体および第２外装体を備えており、
前記正極、前記負極および前記セパレータを、前記第１外装体の軸方向に沿って貫通している第１集電体と、前記第１外装体とを備えた第１積層電池と、
前記正極、前記負極および前記セパレータを、前記第２外装体の軸方向に沿って貫通している第２集電体と、前記第２外装体とを備えた第２積層電池とを有していて、
前記第１外装体の開口部と前記第２外装体の開口部とを、絶縁部材を介して、対向させて接続した積層電池であって、
前記第２外装体の底部と第１集電体とが当接して、第２外装体が正極端子として機能し、
前記第１外装体の底部と第２集電体とが当接して、第１外装体が負極端子として機能する、請求項１に記載の積層電池。
【請求項３】
前記外装体の内面が熱伝導度の高い絶縁材で覆われており、
前記正極と前記負極が前記外装体に当接し、
前記正極に当接する前記集電体が正極端子として機能し、
前記負極に当接する前記集電体が負極端子として機能する、請求項１に記載の積層電池。
【請求項４】
前記負極の充電容量が前記正極の充電容量より小さい請求項１〜３のいずれか一項に記載の積層電池。
【請求項５】
請求項２に記載の積層電池を複数接続してなる電池システムであって、
複数の当該積層電池が、対向して設けられた集電板の間に配置されていて、一方の前記集電板に前記積層電池の第１外装体が当接して、前記第１外装体と前記集電板とが電気的に接続され、他方の前記集電板に前記積層電池の第２外装体が当接して前記第２外装体と前記集電板とが電気的に接続されている積層電池システム。
【請求項６】
前記集電板に平行な方向の冷却空気を送る手段を設けた請求項５に記載の積層電池システム。
【請求項７】
熱伝導度の高い絶縁材からなる筒状の外装体の内部に、
正極と、水素吸蔵合金を含む負極と、前記正極と前記負極の間に介在するセパレータを備えた電極体が、前記外装体の軸方向に複数積層されていて、かつ、
隣接する前記電極体の間に金属製の隔壁が設けられていて、前記正極と前記負極の外縁部が前記外装体の内面に当接している積層電池。
【請求項８】
前記外装体が蓋付有底の円筒である請求項７に記載の積層電池。
【請求項９】
前記負極の充電容量が前記正極の充電容量より小さい請求項７または８のいずれか一項に記載の積層電池。
【請求項１０】
初期活性化後に、別途用意した酸素ガス供給源から外装体の内部に酸素ガスを供給して、負極に吸蔵された水素と反応させることにより前記外装体の内部圧力の低減を図った請求項１〜３、７、８のいずれか一項に記載の積層電池。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１９】
前記した目的を達成するために、本発明に係る積層電池は、筒状金属製の外装体の内部に、正極と、水素吸蔵合金を含む負極と、前記正極と前記負極との間に配されたセパレータとが、前記外装体の軸方向に沿って積層されている積層電池であって、前記正極と前記負極と前記セパレータを前記外装体の軸方向に沿って貫通する、金属製で棒状部分を有する複数の集電体と、前記正極および前記負極の少なくともいずれか一方が、前記外装体の内面に当接し、前記集電体のいずれか１が、前記正極に当接し、他が前記負極に当接する。また、
本発明に係る積層電池は、前記外装体が、有底円筒状の、第１外装体および第２外装体を備えており、前記正極、前記負極および前記セパレータを、前記第１外装体の軸方向に沿って貫通している第１集電体と、前記第１外装体とを備えた第１積層電池と、前記正極、前記負極および前記セパレータを、前記第２外装体の軸方向に沿って貫通している第２集電体と、前記第２外装体とを備えた第２積層電池とを有していて、前記第１外装体の開口部と前記第２外装体の開口部とを、絶縁部材を介して、対向させて接続した積層電池であって、前記第２外装体の底部と第１集電体とが当接して、第２外装体が正極端子として機能し、前記第１外装体の底部と第２集電体とが当接して、第１外装体が負極端子として機能する。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２４】
本発明に係る積層電池は、前記外装体の内側が熱伝導度の高い絶縁材で覆われており、前記正極と前記負極が前記外装体に当接し、前記正極に当接する前記集電体が正極端子として機能し、前記負極に当接する前記集電体が負極端子として機能する。
この構成によれば、外装体が熱伝導度の高い絶縁材であることが好ましい。また、外装体の内方に熱伝導度の高い絶縁材を有していて、鉄等の構造材をその外方に有していてもよい。熱伝導度の高い絶縁材としては、アルミナ、チタニア、アルミナ・チタニア等のセラミックスが上げられる。これらセラミックスは良好な絶縁性と絶縁耐力（約１００Ｖ／ｍｍ）、高い熱伝導率（約７ｘ１０−３ｃａｌ／ｃｍ／ｓｅｃ・℃）、大きな機械的強度（ロックウエル硬度５０以上）を有している。熱伝導度の高い絶縁材として、ダイヤモンドであってもよい。構造材としては鉄の他にチタンやカーボンやアルミであってもよい。ここに、高い導電性とは、少なくとも２ｘ１０−３ｃａｌ／ｃｍ／ｓｅｃ・℃以上であることが好ましい。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３４
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３５
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３６
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３８】
【図１】円筒型積層電池の一部を破断した概略斜視図である。
【図２】円筒型捲回電池の温度勾配の状況を模式的に示す図である。
【図３】第一実施形態に係る円筒型積層電池を示す概略構成図である。（ａ）は軸方向断面図であり、（ｂ）は正極、負極の平面図である。
【図４】第一実施形態に係る円筒型積層電池を用いた電池システムの概略構成図である。（ａ）は組電池を構成した場合の構成を説明する図であり、（ｂ）は組電池を構成するための放熱板の平面図である。
【図５】第一実施形態に係る円筒型積層電池の変形例を示す概略構成図である。
【図６】第二実施形態に係る積層電池の概略構成図であり、軸方向断面を示す図である。
【図７】積層電池に酸素ガスを充填する場合の機器構成を説明する図である。
【図８】積層電池の温度上昇試験の結果を示すグラフである。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７５】
負極は電極価格の８０％を占めるといわれており、高価である。本発明によれば、正極規制の電池が正極の１．７倍の負極を必要とするところ、負極の量を正極の８０％とすることにより、電極の価格は１／２にすることが可能となる。負極の量を減らしても、過充電により蓄えられた水素ガスを利用することにより電池容量が低下することはない。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７６
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７７
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７８
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７９
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８０
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８１
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８２
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８３
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８４
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８５
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８６
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正２０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８７
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正２１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８８
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正２２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８９】
＜試験結果＞
本発明の実施例１に係る積層電池を、０．５Ｃ〜８Ｃで充電を行い、満充電後に積層電池の内部温度と表面温度を調べた。温度計測は、電池内部温度については集電体に熱電対を取付けて計測し、電池表面温度は積層電池の外装体の表面の温度を熱電対で計測した。環境条件は、室温が１５℃で、ファンで１ｍ／ｓの送風した状態とした。
【手続補正２３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９２】
図８に各充電レートで充電後の電池内部温度と室温の差をグラフにしたものを示す。２Ｃ以下の充電レートでは、電池内部と室温との温度差の上昇は４℃以下であり、非常に小さい。これは、充電に伴う発熱と同時に放熱しているため、電池に蓄熱が行われなかったためと思われる。
【手続補正２４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９５】
１  蓄電池
２  電池ケース
３  正極
４  負極
５  セパレータ
６  キャップ
７  封口板
４１  円筒型積層電池
４２  円筒缶
４３  電極体（ａ：正極、ｂ：負極、ｃ：セパレータ）
４４  接続ピース
４５  外装体
４６  絶縁体
４７  集電体
４８  軸受
４９  放熱板
５１  円筒型積層電池
５２  円筒缶（ａ：側部内面）
５３  電極体（ａ：正極、ｂ：負極、ｃ：セパレータ）
５４  隔壁
５５  外装体
５６  蓋部材
５７  集電端子
５８  軸受
５９  絶縁体
１２１  積層電池
１２２  バルブ
１２３  接続口
１２４  配管
１２５  ニップル
１２６  圧力計
１２７  酸素ボンベ
１２８  外装体
１２９  電極体
【手続補正２５】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図８】
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【手続補正２６】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図９
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正２７】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１０
【補正方法】削除
【補正の内容】