(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
密閉形電池の電槽を閉鎖する蓋が素蓋の中央上部に弁体を介してキャップを被せて安全弁を形成したものであり、前記蓋の内面と上部集電板との上面とがリードを介して接続された密閉形電池において、前記蓋の内面における前記リードの溶接点が、前記蓋の内面における前記キャップの端部に対応する位置より外側の範囲にあり、かつ、前記蓋の内面における前記リードの溶接点から、該溶接点に最も近い前記上部集電板の上面における前記リードの溶接点までの前記リードの長さが、前記蓋の内面における前記リードの溶接点から前記上部集電板の上面に至る最短距離の1〜２．１倍であり、前記リードが、枠状部と前記枠状部の内周及び／又は外周から下方又は上方に向けて延びた側壁部を有する主リード部並びに補助リード部からなり、前記側壁部の下端部又は上端部には、複数の突片状又は連続した平板状の補助リード部が形成されているものであり、前記蓋の内面には、前記主リード部の枠状部が溶接され、前記上部集電板の上面には、前記補助リード部が溶接されているか、又は、前記蓋の内面には、前記補助リード部が溶接され、前記上部集電板の上面には、前記主リード部の枠状部が溶接されていることを特徴とする密閉形電池。
【請求項２】
密閉形電池の電槽を閉鎖する蓋が素蓋の中央上部に弁体を介してキャップを被せて安全弁を形成したものであり、前記蓋の内面と上部集電板との上面とがリードを介して接続され、かつ、下部集電板の下面と電槽底の内面が溶接された密閉形電池において、前記蓋の内面における前記リードの溶接点が、前記蓋の内面における前記キャップの端部に対応する位置より外側の範囲にあり、かつ、前記下部集電板の下面と前記電槽底の内面との溶接箇所が、少なくとも、前記下部集電板における前記キャップの端部の真下に対応する位置より外側の範囲にあることを特徴とする密閉形電池。
【請求項３】
前記リードが、枠状部と前記枠状部の内周及び／又は外周から下方又は上方に向けて延びた側壁部を有する主リード部並びに補助リード部からなり、前記側壁部の下端部又は上端部には、複数の突片状又は連続した平板状の補助リード部が形成されているものであり、前記蓋の内面には、前記主リード部の枠状部が溶接され、前記上部集電板の上面には、前記補助リード部が溶接されているか、又は、前記蓋の内面には、前記補助リード部が溶接され、前記上部集電板の上面には、前記主リード部の枠状部が溶接されていることを特徴とすることを特徴とする請求項２に記載の密閉形電池。
【請求項４】
密閉形電池の電槽を閉鎖する蓋が素蓋の中央上部に弁体を介してキャップを被せて安全弁を形成したものであり、前記蓋の内面と上部集電板との上面とがリードを介して接続された密閉形電池において、前記蓋の内面における前記リードの溶接点が、前記蓋の内面における前記キャップの端部に対応する位置より外側の範囲にあり、かつ、前記上部集電板の上面における前記リードの溶接点が、前記上部集電板の中心から外周までの長さに対して中心から４１％離間した同心円と中心から６９％離間した同心円で囲まれた範囲内にあることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の密閉形電池。
【請求項５】
密閉形電池の電槽を閉鎖する蓋が素蓋の中央上部に弁体を介してキャップを被せて安全弁を形成したものであり、前記蓋の内面と上部集電板との上面とがリードを介して接続された密閉形電池において、前記蓋の内面における前記リードの溶接点が、前記蓋の内面における前記キャップの端部に対応する位置より外側の範囲にあり、かつ、前記蓋の内面における前記リードの溶接点から、該溶接点に最も近い前記上部集電板の上面における前記リードの溶接点までの前記リードの長さが、前記蓋の内面における前記リードの溶接点から前記上部集電板の上面に至る最短距離の1〜２．１倍であり、前記リードが、枠状部と前記枠状部の内周及び／又は外周から下方又は上方に向けて延びた側壁部を有し、前記枠状部に一方の溶接面を有し、前記側壁部の下端部又は上端部に他方の溶接面を有し、かつ、前記側壁部が、周方向に間隔をおいて下端又は上端から縦方向にスリット加工され少なくとも一部又は全部が分断されているものであり、前記蓋の内面には、前記リードの枠状部が溶接され、前記上部集電板の上面には、前記リードの側壁部の下端部が溶接されているか、又は、前記蓋の内面には、前記リードの側壁部の上端部が溶接され、前記上部集電板の上面には、前記リードの枠状部が溶接されていることを特徴とする密閉形電池。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか一項に記載の密閉形電池の複数個を備えた組電池であって、一方の密閉形電池の蓋の上面と他方の密閉形電池の電槽底の外面が電池間接続部品を介して接続されていることを特徴とする組電池。
【請求項７】
密閉形電池の蓋の内面と上部集電板の上面に溶接して使用される密閉形電池用リードにおいて、枠状部と前記枠状部の内周及び／又は外周から下方又は上方に向けて延びた側壁部を有する主リード部並びに補助リード部からなり、前記側壁部の下端部又は上端部には、複数の突片状又は連続した平板状の補助リード部が形成され、前記枠状部に一方の溶接面を有し、前記補助リード部に他方の溶接面を有することを特徴とする密閉形電池用リード。
【請求項８】
密閉形電池の蓋の内面と上部集電板の上面に溶接して使用される密閉形電池用リードにおいて、枠状部と前記枠状部の内周及び／又は外周から下方又は上方に向けて延びた側壁部を有し、前記枠状部に一方の溶接面を有し、前記側壁部の下端部又は上端部に他方の溶接面を有し、かつ、前記側壁部が、周方向に間隔をおいて下端又は上端から縦方向にスリット加工され少なくとも一部又は全部が分断されていることを特徴とする密閉形電池用リード。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、密閉形電池、密閉形電池用リード、及び密閉形電池の複数個で構成した組電池に関し、特に、密閉形電池の集電板と蓋とを接続する構造、密閉形電池同士を接続する構造の改善に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、ニッケル−水素化物電池、ニッケル−カドミウム電池などのアルカリ電池は、発電要素を電池ケース内に収容し、電池ケースを一方極の端子として構成される。例えば図５０に一例を示すように、集電体として、集電体１０１と集電リード板１０３を同一厚みで伸長させ、一体成形したものが提案されている。
このような電池では、図５１に示すように、正極板８および負極板９の間にセパレータ１０を介在させ、これらを渦巻状に巻回して形成された発電要素を外装容器６としての金属製電池ケースに収納して集電リード板１０３を封口体に１箇所溶接した後、封口体１１を電池ケース６の開口部に絶縁ガスケットを介在させて装着することにより密閉して構成されている。
【０００３】
特に、このようなアルカリ電池が、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、発電要素と封口体の間を接続する集電体の電気抵抗が電池特性に大きな影響を与える。これらの用途ではしばしば大電流での充放電が要求されるので、極力内部抵抗を低減する必要がある。
上述の内部抵抗を低減させた電池としては以下のものが知られている。（例えば、特許文献１参照）
【特許文献１】
特開２００４−６３２７２号公報（図１〜４、１０、１１、段落［００２２］〜［００３８］）
【０００４】
特許文献１に記載の内部抵抗を低減させた電池をニッケル−カドミウム電池に適用した場合について説明する。
図５２は、打ち抜き加工により一体形成された集電体を装着したニッケル−カドミウム電池の要部を示す斜視図、図５３（ａ）および（ｂ）は、この集電体１の平面図および断面図である。この集電体は、ニッケルめっきのなされた厚み０．３ｍｍの鉄板からなり、平坦部２と、打ち抜き加工により高さ２．０ｍｍ程度に突出せしめられた突起部３とで構成されている。
この集電体は、ほぼ円板状をなすように形成され、突起部３を具備し、前記突起部の頂面が溶接領域となり得る肉薄領域４を構成したことを特徴とする。
また、この平坦部には孔５が形成されている。そしてこの孔の周縁に裏面側に突出するようにばり５Ｂが形成され、このばりが正極板との溶接点を形成している。図５４は電極体を外装容器としての電池ケース６に挿入して前記集電体１を介して封口体と溶接するときの状態を示す断面図である。
このニッケル−カドミウム電池は、図５４に示すように、鉄にニッケルめっきを施した有底筒状体の電池ケース６内に、ニッケル正極板８とカドミウム負極板９がセパレータ１０を介して巻回された電池要素が収容され、この上に上述の集電体１が載置され、封口体１１がこの集電体１の突起部３と直接溶接法によって溶接接続せしめられてなるものである。
この封口体１１は底面に円形の下方突出部を形成した蓋体１２と、正極キャップ１３と、これら蓋体１２と正極キャップ１３との間に介在せしめられるスプリング１５と弁板１４とからなる弁体とで構成されており、この蓋体の中央にはガス抜き孔１６が形成されている。
ここでニッケル正極板と集電体１との間は、封口体との溶接に先立ち、平坦部２に形成された孔５の周縁に裏面側に突出するようにばり５Ｂが形成され、このばりが正極板８との溶接点を形成している。一方電池ケース６の底部には円板状の負極集電体７が配設され、負極板９と溶接接続されている。またこの電池ケース６の開口部１７はかしめ加工によって封止がなされている。
【０００５】
かかる構成によれば、１枚の円形金属板を打ち抜き加工により形成するのみで、容易に確実な溶接領域を形成することが可能となり、確実で信頼性の高い接続が可能となる。
また、平坦部２が電極と接続される集電体本体部、突起部３が封口体である正極側端子と接続される集電リードの役割を果たすことができ、一体形成が可能であるため、接続抵抗の低減を図ることが可能となる。
また、図５３（ｂ）に示すように、突起部３の頂面４が肉薄となっているため、溶接電流を集中させることができ、さらに弾性をもち溶接領域に圧力が確実にかかるため、より確実な接続が可能となる。
この電池は、リードの長さを短くすることができるが、上記溶接領域が、正極キャップ１３の下部に位置するもので、リードを厚肉な蓋に溶接する必要があり溶接時の熱が蓋に逃げるために、溶接箇所の確実性が低下し溶接のばらつきが大きいという問題や、同じ理由から１点の溶接に必要な電流を大きくする必要があるため、多数の溶接点を形成することができず、内部抵抗低減の効果は十分とはいえない。
【０００６】
また、その他、内部抵抗を低減させた電池としては以下のものが知られている。
（例えば、特許文献２、３参照）
【特許文献２】
特開２００１−３４５０８８号公報（図２、本願添付図面の図５５）
【特許文献３】
特開２００１−１５５７１０号公報（図３、４、本願添付図面の図５６、図５７）
【０００７】
特許文献２に記載の内部抵抗を低減させた電池は、組電池であり、図５５に示すように、一方の単電池Ｂの封口板７と他方の単電池Ａの外装缶底部６との間に、封口板７に設けられたキャップ８に対応する位置に開口部を有する環状の接続部材１０を備えている。この環状の接続部材１０は、外径が外装缶６の開口部の内径よりも小径に形成された環状の基板部１１と、この環状の基板部１１より上方向あるいは下方向に交互に突出する有底の凸部１２と、この凸部１２の底部より突出する突起部１３とを備えている。これにより、電池Ａと電池Ｂとの接続部での集電経路は、両突起部１３間の長さ、即ち、電池Ｂの封口板７と電池Ａの外装缶６の底部との間の長さとなるため、接続部での抵抗電圧降下が減少して作動電圧が高い組電池が得られるようになるというものである。
上記特許文献２に記載の電池において、環状の接続部材１０の突起部１３の溶接位置は、キャップ８の端部の外側にあるが、環状の接続部材１０は、一方の電池の封口板と他方の電池の外装缶の底部とを接続するものであるから、電池内における封口板とリードとの溶接位置、集電板とリードとの溶接位置、集電板と電槽の底面との溶接位置を示唆するものではない。
【０００８】
特許文献３に記載の内部抵抗を低減させた電池は、図５６、図５７に示すように、一方極の端子を兼ねる開口部を備えた電池ケース１６と、この開口部を密封する他方極の端子を兼ねる封口体１７（蓋体１７ａ、正極キャップ１７ｂ、スプリング１７ｃ、弁体１７ｄ）と、電池ケース１６内に収容される正極板１１、負極板１２の少なくとも一方の端部に集電体１４が接続された電極体１０とを備え、封口体１７と集電体１４とは長さ方向の中央部が凹んだ鼓状筒体２０から構成されるリード部により固着接続されている。鼓状筒体２０の上下端部に幅広部２２ａ，２３ａと幅狭部２２ｂ，２３ｂとが交互に形成された鍔部２２，２３を備えている。幅広部２２ａと幅狭部２３ｂは空間を隔てて互に重なり合い、幅狭部２２ｂと幅広部２３ａは空間を隔てて互に重なり合うように配置されている。
上記の鼓状筒体２０から構成されるリード部を有するニッケルー水素蓄電池は、以下のように溶接されて作製される。
ニッケル−水素蓄電池を組み立てるに際しては、まず、上述した鼓状筒体２０を正極集電体１４の上に載置した後、上端鍔部の幅狭部２２ｂの外周部に溶接電極（図示せず）を配置して、下端鍔部の幅広部２３ａと集電体１４とをスポット溶接した。この後、鼓状筒体２０を正極集電体１４に溶接した電極体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内に収納した。（段落［００２５］）
上述のように封口体１７を配置した後、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の底面と鼓状筒体２０の上端鍔部２２の幅広部２２ａに形成された小突起２２ｃとの接触部に電流が集中して、この小突起２２ｃと封口体１７の底面とが溶接されて、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。（段落［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、公称容量６．５Ａｈの円筒形ニッケル−水素蓄電池を作製した。なお、この封口時の加圧力により、鼓状筒体２０の本体部２１は凹んだ中央部を中心にして押しつぶされた。（段落［００２８］）
また、封口前と封口後に溶接して、公称容量６．５Ａｈの円筒形ニッケル−水素蓄電池を作製する方法として、以下の方法が示されている。
まず、上述した鼓状筒体２０を正極集電体１４の上に載置した後、上端鍔部２２の幅狭部２２ｂの外周部に溶接電極（図示せず）を配置して、下端鍔部２３の幅広部２３ａと集電体１４とをスポット溶接した。この後、鼓状筒体２０を正極集電体１４に溶接した電極体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内に収納した。（段落［００２９］）
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た。なお、この封口時の加圧力により、鼓状筒体２０の本体部２１は凹んだ中央部を中心にして押しつぶされた。ついで、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。（段落［００３１］）
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の底面と鼓状筒体２０の上端鍔部２２の幅広部２２ａに形成された小突起２２ｃとの接触部に電流が集中して、この小突起２２ｃと封口体１７の底面とが溶接されて、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。（段落［００３２］）
【０００９】
以上のように作製される特許文献３に記載の電池は、封口体１７の底面と鼓状筒体２０の上端鍔部２２の幅広部２２ａに形成された小突起２２ｃとの溶接位置は、正極キャップ１７ａの外側にあり、封口体の抵抗は小さくなっているといえる。
しかしながら、この電池は、封口時の加圧力により、鼓状筒体２０の本体部２１は凹んだ中央部を中心にして押しつぶされるものであり、また、封口体１７の底面と鼓状筒体２０の上端鍔部２２の幅広部２２ａに形成された小突起２２ｃとの溶接点に対して、下端鍔部の幅広部２３ａと集電体１４との溶接点は、真下からかなりずれ、封口体（蓋）の内面における鼓状筒体２０（リード）の溶接点から、該溶接点に最も近い集電体の上面におけるリードの溶接点までのリードの長さは長いから、内部抵抗低減の効果は十分とはいえない。
また、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）の上面との溶接部は、通常中央にあり、正極キャップ１７ａの下部に位置するものであるから、内部抵抗低減の効果は十分とはいえない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
上記のように、従来の密閉形電池は、封口体（蓋）とリードの溶接位置がキャップの下部に位置しているため、電池の内部抵抗が大きくなるという問題があった。
すなわち、電池外部への電流の取り出し接点をキャップに配置した場合、キャップと蓋の溶接接点での抵抗の増大と、高抵抗な薄肉で構成された高抵抗体であるキャップを電流が通る必要があるからである。また、電流の取り出し接点を、蓋の上面におけるキャップの端部より外側に配置した場合、上記のように、蓋とリードの溶接位置がキャップの下部に位置していると、蓋を電流が通る必要があり、電流の流通経路が長くなり抵抗が大きくなるという問題があった。
また、封口体（蓋）とリードの溶接位置がキャップの下部に位置していない密閉形電池もあるが、溶接後に蓋を閉めるために、リードの長さが長くなり、抵抗が大きくなるという問題があった。
本発明の課題は、集電体（上部集電板）と封口体（蓋）とをリードを介して接続するに際して、蓋と上部集電板とに溶接するリードの溶接点を特定の位置にすると共に、リードの長さを短くすること、下部集電板と電槽の底面との溶接点を特定の位置にすることによって、低抵抗で出力特性に優れた密閉形電池を提供するとともに、その密閉形電池に用いるリードを提供することにあり、また、その密閉形電池の複数個で構成した組電池を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明者らは鋭意検討の結果、リードと蓋の溶接点の位置関係を特定し、リードの長さを特定することにより、上記の課題が解決でき、電圧損失を最小限にとどめることができることを見いだし、本発明を完成した。
本発明は、課題を解決するために、以下の手段を採用するものである。
（１）密閉形電池の電槽を閉鎖する蓋が素蓋の中央上部に弁体を介してキャップを被せて安全弁を形成したものであり、前記蓋の内面と上部集電板との上面とがリードを介して接続された密閉形電池において、前記蓋の内面における前記リードの溶接点が、前記蓋の内面における前記キャップの端部に対応する位置より外側の範囲にあり、かつ、前記蓋の内面における前記リードの溶接点から、該溶接点に最も近い前記上部集電板の上面における前記リードの溶接点までの前記リードの長さ（以下、「Ｌ１」という。）が、前記蓋の内面における前記リードの溶接点から前記上部集電板の上面に至る最短距離（以下、「Ｘ１」という。）の１〜２．１倍であり、前記リードが、枠状部と前記枠状部の内周及び／又は外周から下方又は上方に向けて延びた側壁部を有する主リード部並びに補助リード部からなり、前記側壁部の下端部又は上端部には、複数の突片状又は連続した平板状の補助リード部が形成されているものであり、前記蓋の内面には、前記主リード部の枠状部が溶接され、前記上部集電板の上面には、前記補助リード部が溶接されているか、又は、前記蓋の内面には、前記補助リード部が溶接され、前記上部集電板の上面には、前記主リード部の枠状部が溶接されていることを特徴とする密閉形電池。
（２）密閉形電池の電槽を閉鎖する蓋が素蓋の中央上部に弁体を介してキャップを被せて安全弁を形成したものであり、前記蓋の内面と上部集電板との上面とがリードを介して接続され、かつ、下部集電板の下面と電槽底の内面が溶接された密閉形電池において、前記蓋の内面における前記リードの溶接点が、前記蓋の内面における前記キャップの端部に対応する位置より外側の範囲にあり、かつ、前記下部集電板の下面と前記電槽底の内面との溶接箇所が、少なくとも、前記下部集電板における前記キャップの端部の真下に対応する位置より外側の範囲にあることを特徴とする密閉形電池。
（３）前記リードが、枠状部と前記枠状部の内周及び／又は外周から下方又は上方に向けて延びた側壁部を有する主リード部並びに補助リード部からなり、前記側壁部の下端部又は上端部には、複数の突片状又は連続した平板状の補助リード部が形成されているものであり、前記蓋の内面には、前記主リード部の枠状部が溶接され、前記上部集電板の上面には、前記補助リード部が溶接されているか、又は、前記蓋の内面には、前記補助リード部が溶接され、前記上部集電板の上面には、前記主リード部の枠状部が溶接されていることを特徴とする前記（２）の密閉形電池。
（４）密閉形電池の電槽を閉鎖する蓋が素蓋の中央上部に弁体を介してキャップを被せて安全弁を形成したものであり、前記蓋の内面と上部集電板との上面とがリードを介して接続された密閉形電池において、前記蓋の内面における前記リードの溶接点が、前記蓋の内面における前記キャップの端部に対応する位置より外側の範囲にあり、かつ、前記上部集電板の上面における前記リードの溶接点が、前記上部集電板の中心から外周までの長さに対して中心から４１％離間した同心円と中心から６９％離間した同心円で囲まれた範囲内にあることを特徴とする前記（１）〜（３）のいずれか一項の密閉形電池。
（５）密閉形電池の電槽を閉鎖する蓋が素蓋の中央上部に弁体を介してキャップを被せて安全弁を形成したものであり、前記蓋の内面と上部集電板との上面とがリードを介して接続された密閉形電池において、前記蓋の内面における前記リードの溶接点が、前記蓋の内面における前記キャップの端部に対応する位置より外側の範囲にあり、かつ、前記蓋の内面における前記リードの溶接点から、該溶接点に最も近い前記上部集電板の上面における前記リードの溶接点までの前記リードの長さが、前記蓋の内面における前記リードの溶接点から前記上部集電板の上面に至る最短距離の１〜２．１倍であり、前記リードが、枠状部と前記枠状部の内周及び／又は外周から下方又は上方に向けて延びた側壁部を有し、前記枠状部に一方の溶接面を有し、前記側壁部の下端部又は上端部に他方の溶接面を有し、かつ、前記側壁部が、周方向に間隔をおいて下端又は上端から縦方向にスリット加工され少なくとも一部又は全部が分断されているものであり、前記蓋の内面には、前記リードの枠状部が溶接され、前記上部集電板の上面には、前記リードの側壁部の下端部が溶接されているか、又は、前記蓋の内面には、前記リードの側壁部の上端部が溶接され、前記上部集電板の上面には、前記リードの枠状部が溶接されていることを特徴とする密閉形電池。（６）前記（１）〜（５）のいずれか一項の密閉形電池の複数個を備えた組電池であって、一方の密閉形電池の蓋の上面と他方の密閉形電池の電槽底の外面が電池間接続部品を介して接続されていることを特徴とする組電池。
（７）密閉形電池の蓋の内面と上部集電板の上面に溶接して使用される密閉形電池用リードにおいて、枠状部と前記枠状部の内周及び／又は外周から下方又は上方に向けて延びた側壁部を有する主リード部並びに補助リード部からなり、前記側壁部の下端部又は上端部には、複数の突片状又は連続した平板状の補助リード部が形成され、前記枠状部に一方の溶接面を有し、前記補助リード部に他方の溶接面を有することを特徴とする密閉形電池用リード。
（８）密閉形電池の蓋の内面と上部集電板の上面に溶接して使用される密閉形電池用リードにおいて、枠状部と前記枠状部の内周及び／又は外周から下方又は上方に向けて延びた側壁部を有し、前記枠状部に一方の溶接面を有し、前記側壁部の下端部又は上端部に他方の溶接面を有し、かつ、前記側壁部が、周方向に間隔をおいて下端又は上端から縦方向にスリット加工され少なくとも一部又は全部が分断されていることを特徴とする密閉形電池用リード。
【００１２】
ここで、リードの「一方の面（溶接面）」、「他方の面（溶接面）」とは、リードの溶接可能な幅を有する部分を意味するが、補助リードを介して、溶接可能な幅を有する部分が設けられていてもよい。
また、「蓋の内面」、「上部集電板の上面」には、蓋及び上部集電板の平坦面のみではなく、蓋が、蓋の内面における平坦部から下方若しくは上方に湾曲又は屈曲した部分を有する場合、上部集電板が、上部集電板の上面における平坦部から上方若しくは下方に湾曲又は屈曲した部分を有する場合、その湾曲又は屈曲した部分の面も含まれる。
なお、「リング状の主リード」とは、リング状リードであって、蓋と上部集電板とを補助リードを介して電気的に接続する機能を有するものである。「補助リード」とは、リング状リードの端部に複数の突片状又は連続した平板状に形成されたものであって、上部集電板の上下方向の位置のバラツキを吸収するバネ機能（スプリング機能）を有し、主リードと上部集電板又は蓋とを電気的に接続するものであり、リング状リードと別に作製したものをその端部に溶接したもの、リング状リードと一体成形したものを含む。
また、「主リード部」とは、枠状部と前記枠状部の内周及び外周（又は内周若しくは外周）から下方又は上方に向けて二重構造の側壁部（又は一つの側壁部）を有するように形成されたリードの主要部であって、蓋と上部集電板とを補助リード部を介して電気的に接続する機能を有するものである。「補助リード部」とは、リードの二重構造の側壁部（又は一つの側壁部）の端部に複数の突片状又は連続した平板状に形成されたものであって、上部集電板の上下方向の位置のバラツキを吸収するバネ機能（スプリング機能）を有し、主リード部と上部集電板又は蓋とを電気的に接続するものである。
ここで、「枠状部」とは、内周及び外周を画する２本の輪郭線によって囲まれた溶接可能な幅を有する部分であり、その内周及び外周から下方又は上方に向けて二重構造の側壁部が延びるところの根元の部分である。
【発明の効果】
【００１３】
本発明においては、蓋と上部集電板とに溶接するリードの溶接点、下部集電板と電槽の底面との溶接点を特定の位置にすることにより、電池外部への電流取り出し接点が、蓋の上面におけるキャップの端部より外側の範囲にある場合、高出力を要求される電池が提供できる。
また、リードの抵抗を最小限にするためには、リードはできる限り短い構成であることが望ましいが、Ｌ１／Ｘ１が1〜２．１であり、溶接位置が、上記の範囲内であれば、従来、特殊な構造で高価な角形のニッケル水素電池でしか達成し得なかった１４００Ｗ／ｋｇ以上の極めて優れた出力密度を、円筒形電池で達成できる。
さらに、密閉形電池用リードとして、リング状リード、枠状部及び二重構造の側壁部（又は一つの側壁部）を有するリードを採用することにより、Ｌ１／Ｘ１を1〜２．１として、リードの抵抗を小さくすることができ、また、蓋と上部集電板とに溶接するリードの溶接点を特定の位置にすることができる。
組電池についても、蓋の内面におけるリードの溶接点、電池間接続部品と蓋の上面との溶接点を特定の位置で一致させることにより、抵抗を小さくすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明者らは、密閉形電池の抵抗成分解析を行うことによって、密閉形電池内部の抵抗の大きな部分をリード抵抗が占めることを確認した。そこで、本発明者らは、リードの抵抗溶接点抵抗を低減させるために、蓋と正極集電板とを接続するリードの距離を短縮すべく検討した結果、リードのＬ１／Ｘ１を１〜２．１、好ましくは１〜１．７、更に好ましくは１〜１．４とすることによって上部集電板と蓋を接続するリードの電気抵抗を低減し、電池の高率放電特性を向上させることができること、また、蓋とリードの溶接位置を、キャップの端部に対応する蓋の内面の位置より外側の範囲とすることによって、蓋とリード間の電気抵抗を低減することができることを見出した。
本発明においては、図１〜図４、図７〜１０に示すように、蓋（５０）の内面におけるリード（主リード（２０）、主リード部（４０）、補助リード部（４４））の溶接点から、該溶接点に最も近い上部集電板（２）の上面におけるリード（補助リード（３０）、補助リード部（４４）、主リード部（４０））の溶接点までのリードの長さ（Ｌ１）が、蓋（５０）の内面におけるリード（２０）、（４０）（４４）の溶接点から上部集電板（２）の上面に至る最短距離（Ｘ１）の1〜２．１倍とする。このＬ１／Ｘ１比を小さくすることによって、内部抵抗を小さく、出力密度を大きくすることができる。Ｌ１／Ｘ１比が１．７以下であることがより好ましい。
【００１５】
図１１〜１４に示すようなリング状リード（２０）、図１５〜３３に示すような枠状部と前記枠状部の内周及び外周から下方若しくは上方に向けて延びた二重構造の側壁部を有する二重構造のリード（４０）、それを分割した二重構造のリード（４５）、又は、図３４及び図３５に示すような枠状部と前記枠状部の内周又は外周から下方若しくは上方に向けて延びた一つの側壁部を有するリード（４０）を用いることによって、Ｌ１／Ｘ１比を1〜２．１倍とすることができる。
また、本発明においては、図１〜図４、図７〜１０、図３７及び図３８に示すように、蓋（５０）の内面におけるリード（主リード（２０）、主リード部（４０）、補助リード部（４４））の溶接点が、蓋（５０）の内面におけるキャップ（８０）の端部に対応する位置（５１）より外側の範囲にあるようにする。そうすると、電池外部への電流取り出し接点が、図４に示すように、蓋の上面におけるキャップの端部より外側の範囲にある場合に、電流の流通経路が短くなるため、内部抵抗が低くなり、出力密度も大きくなる。
【００１６】
図１、図１１及び図１２に示すようなリング状のリード（２０）を用いることによって、リード（２０）と蓋（５０）の溶接点及びリード（２０）と上部集電板（２）の溶接点間の距離を上記のように短くすること及び蓋（５０）とリード（２０）の溶接位置を、蓋（５０）の内面におけるキャップ（８０）の端部に対応する位置（５１）より外側の範囲にすることができ、リードを低抵抗化できるばかりでなく、リードと蓋及びリードと上部集電板の溶接点数を多点にすることができ、蓋と上部集電板との溶接抵抗を低減でき、電池の高率放電特性を向上させることができる。
また、図２、図１３及び図１４に示すように、補助リード（３０）を用いることによって、極めて安定した接続の再現性が得られることを見いだした。すなわち、前記リードとしてリング状の主リード（２０）及び補助リード（３０）からなるものを用い、蓋（５０）の内面に主リード（２０）の一方の面を溶接した後、上部集電板（２）の上面に主リード（２０）の他方の面を補助リード（３０）を介して溶接することによって、蓋と上部集電板との高さばらつきを補助リードで吸収して確実な溶接を実現できる。
補助リード（３０）と主リード（２０）は、別々に作製したものを溶接して一体としたものであっても、一体成形により構成されたものであってもよい。
【００１７】
さらに、図１５〜１８に示すような枠状部（４１）と枠状部の内周（４１−１）及び外周（４１−２）から下方に向けて二重構造の側壁部（４２）及び（４３）を有する二重構造のリード（４０）、又は、図３４及び図３５に示すような枠状部（４１）と枠状部（４１）の内周（４１−１）又は外周（４１−２）から下方若しくは上方に向けて延びた一つの側壁部（４２）又は（４３）を有するリード（４０）を用いることによって、１枚の板からの成形で安価なリードを得ることができ、リード（４０）と蓋（５０）の溶接点及びリード（４０）（補助リード部（４４））と上部集電板（２）の溶接点間の距離を上記のように短くすることができるとともに、図７〜１０、図３８に示すように、蓋（５０）とリード（４０）又は補助リード部（４４）の溶接位置をキャップ（８０）の端部に対応する蓋（５０）の内面の位置（５１）より外側の範囲にすることができ、低抵抗な電池を得ることができる。
二重構造のリードは、図１５及び図１６に示すように、枠状部（４１）がＵ字の２つの折り部分及び底辺に対応する断面が逆Ｕ字状であるか、又は、図１７及び図１８に示すように、枠状部（４１）がＶ字の折り部分に対応する断面が逆Ｖ字状であることが好ましい。
なお、断面が逆Ｖ字状又はＶ字状の二重構造のリードも、枠状部（４１）であるＶ字の折り部分は溶接可能な幅を有するものであるが、図１７及び図１８と図１５及び図１６とを比較すると明らかなように、断面が逆Ｕ字状又はＵ字状の二重構造のリードと比べて枠状部（４１）の幅が狭く、また、二重構造の側壁部（４２）及び（４３）が、枠状部の内周（４１−１）及び外周（４１−２）から斜めに下方又は上方に向けて延びている点で、垂直に下方又は上方に向けて延びている断面が逆Ｕ字状又はＵ字状の二重構造のリードと異なる。
【００１８】
また、図１５〜１８、図３４及び図３５に示すように、リードとして主リード部の二重構造の側壁部（４２）及び（４３）の端部、主リード部の一つの側壁部（４２）又は（４３）の端部には、それぞれ、複数の突片状の補助リード部（４４）が形成されているものを用い、上部集電板（２）の上面に主リード部の二重構造の側壁部（４２）及び（４３）の端部、一つの側壁部（４２）又は（４３）の端部を補助リード部（４４）を介して溶接することによって、蓋と上部集電板の高さばらつきを吸収し、低抵抗で確実な溶接を実現できる。複数の突片状の補助リード部（４４）の代わりに、連続した平板状（リング状）の補助リード部を用いることもできる。
リードの枠状部（４１）の形状は、内周（４１−１）及び外周（４１−２）を円形、楕円形、多角形とすることができるが、成形の容易さ、溶接点を多数設置することの容易さ等の面からみて、内周（４１−１）及び外周（４１−２）は図１５〜１８、図３４及び図３５に示すようなほぼ円形が好ましい。
【００１９】
図１９〜２２に示すように、二重構造のリードの枠状部（４１）及び二重構造の側壁部（４２）、（４３）を周方向に間隔をおいて複数、例えば８個のパーツ（４５）に分割して、分割された枠状部（４６）及び分割された二重構造の側壁部（４７）、（４８）とすることにより、シリーズでの溶接による無効電流を低減でき、分割された枠状部（４６）の溶接を確実で低抵抗なものとすることができる。分割していくつのパーツにするかは、限定されるものではないが、４〜１０に分割することができる。
図２３〜２５に示すように、リードの抵抗をより小さくするために、リードの枠状部（４１）を分割せずに、二重構造の側壁部（４２）、（４３）のみを、周方向に間隔をおいて下端から縦方向にスリット加工を施すことにより分断（図示の例では８個）して（４７）、（４８）としてもよい。
【００２０】
図２６のように、リード（４０）の二重構造の側壁部（４２）、（４３）に、周方向に間隔をおいて下端から縦方向にスリット（４２−１）、（４３−１）を入れておくか、又は、図２６及び図２７に示すように、連続した平板状（リング状）の補助リード部（４４）に、周方向に間隔をおいてスリット（４４−１）を入れておくと、極群高さがばらついて蓋内面と上部集電板上面との高さがばらついた場合でも、図３０〜３３のように高さのばらつきを吸収することができ、溶接を確実なものとすることができる。なお、スリット（４２−１）、（４３−１）を下端から上端まで設けて、二重構造の側壁部（４２）、（４３）の全部を完全に分断する代わりに、スリット（４２−１）、（４３−１）を中途まで設けて、二重構造の側壁部（４２）、（４３）の一部を分断するようにしてもよい。
また、高さのばらつきを吸収する方法として、図２８及び図２９のように、主リード部の二重構造の側壁部（４２）、（４３）を蛇腹様形状（断面が波形）とし高さのばらつきを吸収することが可能である。
これらの場合、補助リード部（４４）の強度が主リード部（蛇腹様形状を含む）の強度を下回ると突片（４４）が湾曲して突起（４４ａ）以外の部分が上部集電板（２）と接触してしまうので、これを防ぐため、図２３〜２５に示すように、リードの二重構造の側壁部（４２）、（４３）を周方向に分断して（４７）、（４８）とするか、図２６に示すように、リードの二重構造の側壁部（４２）、（４３）にスリット（４２−１）、（４３−１）を入れることが好ましい。
図１５〜２０、図３４及び図３５に示すように、リードの溶接面である枠状部（４１）には、複数の突起（４１ａ）を形成し、また、複数の突片状の補助リード部（４４）及び分割された枠状部（４６）には、それぞれ１つ若しくは複数の突起（４４ａ）及び（４６ａ）を形成することにより、リードの溶接をプロジェクション溶接とすることができ、確実で低抵抗なものとすることができる。
【００２１】
本発明で使用するリードの一例であるリング状リード（主リード）について図１１を用いて説明する。
図１１において、（ａ）は、リング状リード（２０）であって、厚さ０．４〜１．０ｍｍのＮｉまたはＦｅＮｉ（ニッケルメッキ鋼板）（ｃ）をリング状に曲げ加工したものである。（図の例では、厚さ０．７ｍｍのニッケル板を打ち抜き又はワイヤカットで加工後に、リング状に曲げ加工されており、その直径は約１９ｍｍ、高さは約２．７ｍｍである）
（ｂ）は、側面図であり、（ｄ）は図（ｃ）の２点鎖線部分の拡大図である。
（ａ）では、ほぼ円形のリング状に曲げ加工されているが、リングの形状は必ずしも円形である必要はなく、例えば、楕円形、多角形など他の形状でも良い。
また、図１１では、円形のリングに切れ目ａ−１が存在しているが、この切れ目は、板状の素材を円形に加工したためであって、切れ目は必ずしも存在しなくても良い。
図１２は、図１１のリング状リードの斜視図である。
また、図１１及び図１２に記載のリング状リードは、リング状の側壁部の上端部に一方の溶接面を有し、側壁部の下端部に他方の溶接面を有するものであり、上端部及び下端部には、それぞれ複数の溶接点となる突起(２０ａ,２０ｂ)が形成されている。
また、複数の突起(２０ａ,２０ｂ)はリング状リードの上端部と下端部とでは異なった形状又は同じ形状に形成されている。（図１１，１２の例では、長い突起は約２．０ｍｍ、短い突起は約０．５ｍｍ）
上部の突起の長さは、０．５ｍｍ以上が好ましく、下部の突起の長さは１．５ｍｍ〜２．５ｍｍが好ましい。
しかし、補助リードを用いる場合では、後述の補助リードで高さのバラツキを吸収するので、上部と下部の突起の長さを必ずしも異ならせる必要はない。
【００２２】
また、図１１，１２のリング状リードに形成されている突起の数は、上部と下部で異なった数になっている。（図の例では、上部に４個、下部に８個の突起が形成されている。）
上部の突起の数は、８個以上が好ましく、下部の突起の数は上部の突起の数より少なくする方が好ましい。
なお、図１１，１２のリング状リードに形成されている突起の数は、上部と下部で異なった数になっているが、上部と下部の突起数を同数として、突起面の面積を異ならせても良い。
リング状リードに形成されている突起の数（または突起の総面積）は、上部と下部で異なった数にする理由は、リング状リードを蓋部と集電板とに溶接するに際して、本発明では先ず蓋部にリング状リードの突起の数の多い面を溶接するためである。
このように、リング状リードの突起の数の多い面を溶接することによって、リング状リードが強固に溶接でき、リング状リードの他方の面（突起の数の少ない面）を集電板に溶接するために電流を流した際に、先に溶接された部分に溶接電流が流れることによって破断することがなくなる。
なお、先に溶接した部分の破断電流とは、先に溶接された部品同士を介して、後で電流を通電する条件（時間と電流値）にて電流を流し、時間は同じとして電流値を上げていき、溶接された部分の試験通電前後の抵抗が１０％以上増加する場合の電流値を指す。
【００２３】
次に、本発明で使用するリング状リード（主リード）の第２の要素である補助リードについて図１３を用いて説明する。
図１３は、本発明で使用する補助リードであって、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。
補助リード（３０）は、厚さ０．２〜０．４ｍｍのＮｉまたはＦｅＮｉ（ニッケルメッキ鋼板）をドーナツ状に打ち抜き加工したもので突片となる部分以外の内部は中空である。（図１３の例では、厚さ０．３ｍｍのニッケル板で、外径は約２１ｍｍ、内径は約１８ｍｍ）  主リード（２０）の一方の面が接続可能な幅を有するリング形状で、主リード（２０）の内周より内部（図１３で破線で囲われた部分）では下端部に突片（３０−２）が形成されて弾力性（バネ作用）を有すると共に、該突片の先端面にはそれぞれ突起（３０−１）が形成されている。
（図１３の２点鎖線で囲まれた部分の断面拡大図を図１４に示す）
【００２４】
本発明で使用するリードの別の例として、枠状部と前記枠状部の内周及び外周から下方に向けて延びた二重構造の側壁部を有する断面が逆Ｖ字状又は逆Ｕ字状の二重構造のリング状リードについて図１５及び図１６−逆Ｕ、図１７及び図１８−逆Ｖを用いて説明する。
図１５及び図１６−逆Ｕ、図１７及び図１８−逆Ｖにおいて、（４１）、（４２）及び（４３）は、主リード部であって、厚さ０．２〜０．４ｍｍのＮｉまたはＦｅＮｉ（ニッケルメッキ鋼板）をリング状に打ち抜き、プレス加工したものである。（図の例では、厚さ０．３ｍｍのニッケル板を打ち抜き又はワイヤカットで加工後に、リング状の枠状部（４１）を残して枠状部（４１）の内周（４１−１）及び外周（４１−２）から下方に向けて絞り加工又はプレス曲げ加工し、二重構造の側壁部（４２）及び（４３）が形成されており、その中心の直径は約１９ｍｍ、高さは約２．７ｍｍである。）
ここでいう枠状部（４１）とは、断面が逆Ｖ字状の２本の主リード部（４２）及び（４３）に囲まれたＶ字の折り部分、又は、断面が逆Ｕ字状の２本の主リード部（４２）及び（４３）に囲まれたＵ字の２つの折り部分及び底辺のことである。
図では、内周（４１−１）及び外周（４１−２）が、ほぼ円形の二重構造のリング状にプレス加工されているが、必ずしも円形である必要はなく、例えば、楕円形、多角形など他の形状でも良い。
また、図１５〜図１８では、リング状の二重構造の側壁部（４２）及び（４３）にスリットはないが、溶接の無効電流を低減するため、（４２）及び（４３）に、図２６に示すようにスリット（４２−１）、（４３−１）をいれて、周方向に分断しても良い。
【００２５】
次に、本発明で使用する断面が逆Ｖ字状又は逆Ｕ字状の二重構造のリング状リードの補助リード部について図１５〜１８を用いて説明する。
補助リード部（４４）を形成するには、上記のように、リング状に打ち抜いた厚さ０．２〜０．４ｍｍのＮｉまたはＦｅＮｉ（ニッケルメッキ鋼板）からプレス加工により主リード部（４１）、（４２）及び（４３）を形成する際に、リング状の枠状部（４１）とともに複数の突片状の補助リード部（４４）となる部分を除いてプレス加工すればよい。
図１５〜１８の主リード部（二重構造のリング状リード）の枠状部（４１）の溶接面には、複数の突起(４１ａ)が形成されている。
突起(４１ａ)は、直径０．５〜１．０ｍｍ、高さが０．５ｍｍ以上であると、プロジェクション溶接が良好となるために好ましく、その数は８点以上が溶接部抵抗が小さくなるため好ましい。
また、補助リード部（４４）の溶接面には、前述の補助リード部で高さのバラツキを吸収するのみならず、枠状部（４１）の突起(４１ａ)と同様に、直径０．５〜１．０ｍｍ、高さが０．５ｍｍ以上の突起（４４ａ）を形成すると、プロジェクション溶接が良好となるために好ましく、その数は８点以上が溶接部抵抗が小さくなるため好ましい。
図１５〜１８においては、主リード部の枠状部（４１）の溶接面に形成されている突起(４１ａ)の数と補助リード部（４４）の溶接面に形成されている突起（４４ａ）の数は、異なった数（枠状部に８個、補助リード部に１６個）になっている。
主リード部の枠状部（４１）の突起(４１ａ)の数は、４個以上が強度を確実なものとするために好ましく、溶接部の抵抗を低減するためには８個以上がより好ましく、枠状部（４１）から延びた二重構造の側壁部（４２）、（４３）の端部に形成されている補助リード部（４４）の突起（４４ａ）の数は、その２倍となる。
なお、このように突起の数は、枠状部（４１）と補助リード部（４４）で異なった数になっているが、点数の少ない枠状部（４１）を先付けする場合には、枠状部（４１）の突起(４１ａ)の溶接部は、補助リード部（４４）の突起（４４ａ）の溶接部より溶接面積を大きくして、枠状部の破断電流を補助リード部の突起の溶接電流より大きくしておくと、補助リード部の突起の溶接時に枠状部の溶接部の破断を防ぐことができるためより好ましい。
突起の溶接部の総面積を、主リード部の枠状部と補助リード部で異なった数にする理由は、リードを蓋と上部集電板とに溶接するに際して、本発明では先ず枠状部を溶接することが好ましく、この場合、枠状部の突起の溶接面が大きい面を溶接することによって、枠状部が強固に溶接でき、次に補助リード部の面を上部集電板に溶接するために電流を流した際に、先に溶接された部分に溶接電流が流れることによって破断することがなくなるからである。
【００２６】
本発明における主リード部及び補助リード部を用いた上部集電板と蓋との溶接の手順を以下に詳細に説明する。
本発明は、上部集電板と蓋との溶接に主リード部及び補助リード部を使用すると共に、その溶接の手順と構成に特徴を有している。以下に記載の手順と構成によれば、確実に溶接ができ、且つ、電気抵抗を低減できるので好ましい。
（i）密閉形電池の電槽を閉鎖する蓋の内面側に主リード部の一方の面（主リード部の枠状部）を予め溶接する。（第１の溶接工程）
（ii）次に、集電板が電槽の開放端側に位置するように、上部集電板を接合した極群を電槽内に収容し、電解液を注液後、該極群上に、補助リード部が上部集電板に当接するように蓋を載置し、電槽を気密に密閉した後、密閉形電池の正負極両端子間に溶接のための電流を通電することにより、上部集電板の上面に、蓋に溶接済みのリードの補助リード部を溶接する。（第２の溶接工程）
第２の溶接工程では、密閉化された後、密閉形電池の正負極両端子間に溶接のための電流を通電することによって、溶接が実行されるが、極群の高さ寸法にばらつきがあっても、補助リード部に形成されている突片の可撓性によるバネ作用で、弾力性が高められ、高さ方向の位置ずれも吸収し得ることになり、集電板と主リード部及び補助リード部との溶接が容易で確実なものとなる。
また、リードがリング状の主リード及び補助リードからなるものである場合は、蓋の内面に主リードの一方の面を溶接する第１の溶接工程の後、主リードの他方の面に補助リードを溶接し、上部集電板の上面に、蓋に溶接された主リードに溶接済みの補助リードを溶接する第２の溶接工程を行うことが好ましい。
なお、従来の解放状態（圧縮による高さ調整前）での溶接では、圧縮の余裕を有する長さや幅のリードが必要となることから、好ましくない。
【００２７】
次に、主リードが予め溶接された蓋を載せて、主リードと補助リードを集電体に溶接するに際して、高さ方向の位置ずれを吸収する実例を図１４を用いて説明する。
図１４では、集電板（２）と蓋（５０）とをリング状の主リード（２０）及び補助リード（３０）を介して溶接した部分を拡大して示している。
図１４における（ａ），（ｂ），（ｃ）は、極群の高さが高い場合（ａ）、極群の高さが標準的な場合（ｂ）、極群の高さが低い場合（ｃ）であり、集電板２の高さがずれていることを示している。
図示の如く、集電板（２）と蓋部（５０）との高さ方向の位置ずれは、補助リード（３０）に形成された突片（３０−２）のバネ弾力により、吸収されていることが理解できる。
なお、主リード（２０）及び補助リード（３０）を蓋部（５０）と集電板（２）とに溶接するに際して先ず蓋部（５０）に主リード（２０）の突起の数を多くして溶接することが好ましい。
これは密閉形電池構成上蓋は密閉形電池密閉を維持するために厚い部品を使うことが一般的であるので、リードとの溶接時には発熱量を大きくしないと溶接熱が周囲に逃げて溶接しにくい為大きな電流が必要であり、溶接後の破断強度が小さくなりやすいためである。
集電板は蓋よりも薄い部品を使うことが一般的であり、主リード部との溶接時には発熱量が小さくても溶接熱が周囲に逃げにくく、溶接が容易であるため、通電電流量を小さく、通電時間を短くできるため、補助リードを集電板へ溶接をする際に第１回目の溶接部分は強固に溶接されているので、破断を防止することができる。
【００２８】
さらに、図３０〜３２を用いて、断面が逆Ｕ字状の二重構造の主リード部（４０）が予め溶接された蓋（５０）を載せて、主リード部（４０）と補助リード部（４４）を上部集電板（２）に溶接するに際して、高さ方向の位置ずれを吸収する実例を説明する。
図３０〜３２は、極群の高さが高い場合（図３２）、極群の高さが標準的な場合（図３０）、極群の高さが低い場合（図３１）であり、上部集電板（２）の高さがずれていることを示している。
この図から、補助リード部の突片（４４）のバネ弾力により、極群の高さのずれを吸収し、溶接を確実なものとすることができるのが分かる。なお、第１の溶接工程において、二重構造の主リード部（４０）の枠状部（４１）を蓋（５０）の内面に溶接する工程で、枠状部（４１）に設けた突起（４１ａ）に押圧が加わり、突起が消失するので、図には、枠状部（４１）の突起が記載されていない。
図３３では、図２３のスリットが形成された逆Ｕ字状の主リード部（４０）を用いて、高さのばらつきが主リード部（４０）の開きと補助リード部（４４）の湾曲で吸収した場合を示している。
図示の如く、上部集電板（２）と蓋（５０）との高さ方向の大きな位置ずれは、主リード部（４０）のスリットと補助リード部の突片（４４）で吸収されていることが理解できる。
【００２９】
また、前記の本発明の一実施形態によれば、２回の溶接工程を要するが、第１回目の溶接では蓋とリードを予め溶接しておき、注液して密閉化した後、密閉形電池を介して溶接電流を流すのは第２回目の溶接時のみであると共に、図１３〜３５に示す如き構成の主リード部及び補助リード部を使用することが可能になるので、極めて低い抵抗の集電構造を備えた密閉形電池を実現することができるので好ましい。
なお、密閉形電池内部の集電板と主リード部との溶接接点は、酸化被膜などに覆われると溶接しにくくなるため、酸化しにくい金属そのものやこれらの金属のメッキなどによる被膜を形成することが好ましい。ニッケルはアルカリ電解液中で腐食しにくく、優れた溶接性を有しているため、電流経路の各部品接点は金属ニッケルであることが好ましい。
また、注液後の充電や放電を行うと、その充放電の条件によっては、正極電位によって正極集電板やリードの表面が酸化される場合があり溶接が安定しないため、注液後でかつ正極の電位変動を伴う初充電前であることが好ましい。
【００３０】
図３７に本発明の１実施例である補助リードを介してリング状の主リードを溶接した密閉形電池の組立て図を示す。
図３７において、（ａ）は蓋（５０）の構造の１例を示す断面図であって、素蓋の中央上部には安全弁ゴム（弁体）（９０）を介してキャップ（８０）が被せられている。
（ｂ）は、蓋部（５０）にリング端子（主リード）（２０）が予め溶接された状態を示している。
また、（ｃ）は、（ｂ）の蓋部（５０）にリング端子（２０）に補助リード（３０）が予め溶接された状態を示している。
さらに、（ｄ）は、（ｃ）の蓋部（５０）に溶接済みのリング端子（２０）を補助リード（３０）を介して上部集電板（２）に溶接した状態を示している。
次に、図３８に本発明の１実施例である補助リード部を介して断面が逆Ｕ字状の二重構造の主リード部を溶接した密閉形電池の組立て図を示す。
【００３１】
図３８において、（ａ）は、図３７と同じである。
（ｂ）は、蓋（５０）に逆Ｕ字状二重構造のリード（４０）が予め溶接された状態を示している。
また、（ｃ）は、（ｂ）の補助リード部（４４）が極群高さを吸収するため、バネ角度を有している状態を示している。
さらに、（ｄ）は、（ｃ）の蓋（５０）に溶接済みの逆Ｕ字状二重構造のリード（４０）を補助リード部（４４）を介して上部集電板（２）に溶接した状態を示している。
このとき、本発明においては、蓋（５０）の内面におけるリング端子（主リード）（２０）、逆Ｕ字状二重構造のリード（４０）の溶接点が、蓋（５０）の内面におけるキャップ（８０）の端部に対応する位置（５１）より外側の範囲にあることが重要である。
また、上部集電板（２）の上面における補助リード（３０）、補助リード部（４０）の溶接点が、上部集電板（２）の中心から外周までの長さに対して中心から４１％離間した同心円と中心から６９％離間した同心円で囲まれた範囲内にあることが重要であり、上部集電板（２）におけるキャップ（８０）の端部の真下に対応する位置より外側の範囲にあることが好ましい。
さらに、下部集電板（１００）の下面と電槽（６０）底の内面との溶接箇所が、中心部一箇所（１００−２）だけではなく、溶接点（１００−１）のように、下部集電板（１００）におけるキャップ（８０）の端部の真下に対応する位置より外側の範囲にあることが重要である。
そうすると、電池外部への電流取り出し接点が、蓋の上面におけるキャップの端部より外側の範囲にある場合に、電流の流通経路が短くなるため、内部抵抗が低くなり、出力密度も大きくなる。
【００３２】
本発明においては、集電板とリードを溶接する際に、正負極間に極短時間ではあるが交流パルスであって、大きな電流を通電することが好ましい。該通電された電気は正極板および負極板の電気二重層に貯えられるために電解液が電気分解によって分解されるのを防止することができる。電気二重層容量の大きさが大きいと、電池に損傷を与えることなく通電可能な電流の大きさおよび電気量が大きくできる。正極板と負極板の電気二重層容量は、極板の放電容量と密接な関係があると考えられるので、通電する電流値の大きさや１回の通電で一方向に流す通電量（電流値が一定とすると通電時間に置き換えることができる）は極板の容量との関係で適切な値に設定することが好ましいと考えられる。本発明では、単位放電容量当たりに対して通電する電流の範囲を定め、その上で通電時間の範囲を定めることによって、正負極間で通電しても電池を損傷させることなく、集電板とリードを溶接して良好に接合するものである。
従来提案されていた充電側又は放電側への一方向へのパルス充電又は放電による溶接方法では、通電時に電池内からのガスが発生し電解液を含んだガスが安全弁を開弁させ、安全弁を電解液が腐食させてしまうため、安全弁の開弁圧安定性が低下してしまう問題が発生する。このため、このような溶接方法を実施するためには、蓋を密閉させずに開放状態で通電し溶接するか、ガス発生を抑制するため通電電流を出来るだけ小さく設定する必要があった。
蓋を密閉化させずに開放状態とすると、リードの接続距離はどうしても長くなってしまう欠点を有しており、短いリードを用いると溶接接点が正極集電板と接触できず溶接できないという問題を有していた。また、電池内のガス発生を抑制するため、通電電気量を小さくするか、通電時間を短くするため、溶接点の強度が低くなり、抵抗も増大してしまう。
このため、電池からのガス発生を抑制すべく、通電のパルス電流について検討したが、その通電パルス電流を特定のものとすることによって、驚くべきガス発生抑制効果が得られることが判った。即ち、通電電流を充電と放電を１セットとした交流パルスとせしめることによって、大きな電流や長い通電時間でもガス発生を抑制でき、密閉化状態で電池内接点溶接を可能にするに至った。
具体的には、通電電気量が０．４ｋＡ／Ａｈ以上の場合、優れた低抵抗溶接が可能となるものの、０．８ｋＡ／Ａｈより通電電気量が大きくなると、溶接接点がはじけ飛び逆に抵抗が増大するため、通電電気量は０．４〜０．８ｋＡ／Ａｈが好ましい。
また、充電パルスの通電時間及び放電パルスの通電時間は３ｍｓｅｃ以上の場合、優れた低抵抗溶接が可能となるものの、７ｍｓｅｃより通電時間が大きくなると、溶接接点がはじけ飛んだり、接点が加熱されて酸化被膜が形成されるためか、逆に抵抗が増大するため、通電時間は３〜７ｍｓｅｃが好ましい。
単発のパルスで長い時間の通電を行い接触点の抵抗を低減するには、できるだけ大きな電流と長い時間を必要とするが、前記問題を有しており好ましくない。
通電電流のパルスを、充放電を１回のパルスとして、充電と放電を１セットとした交流パルスの通電を複数回で行うことによって、1つのパルスの通電電流と通電時間を短く出来るため好ましく、６回の通電を超えると、電池内での分極が充電側、放電側に蓄積されてしまうためか、ガス発生が大きくなり密閉状態を維持できなくなるため、２回〜６回実施することが好ましい。
【００３３】
また、密閉形電池の複数個で組電池とする場合にも、組電池を構成する少なくとも１つの密閉形電池内に、外部電源により交流パルスを通電して、該電池と該電池と隣り合う電池の端子同士を直にまたは電池間接続部品を介して溶接することができる。
電池間接続部品（接続リード）としては、図４８及び図４９に示すように、蓋と上部集電板を接続するリードと同じリング状リード１１０、二重構造のリード１１０’を用いることができるが、異なる接続リードであってもよい。
組電池を製造する場合の交流パルスの通電においても、通電電気量は０．４〜０．８ｋＡ／Ａｈが好ましく、通電時間は３〜７ｍｓｅｃが好ましく、充電と放電を１セットとした交流パルスの通電を２回〜６回実施することが好ましい。
なお、電池の正極と負極の放電容量は、必ずしも等しくなく、ニッケル水素蓄電池やニッケルカドミウム電池等のアルカリ蓄電池においては、負極に比べて正極の放電容量が小さい。このような場合には、放電容量の小さい正極の放電容量を基準にして単位放電容量当たりの通電電流の大きさを設定する。また、通電電流の大きさは時間に対して一定であるとは限らない。ここでいう、通電電流の大きさは、通電電流値の通電時間に対する平均値をいう。
前記のように、本発明においては電気二重層の容量が大きければ、正負極間に大きな電流を通電しても電気分解が生ぜず良好な溶接が可能となる。ニッケル水素蓄電池を例に採ると、負極を構成する水素吸蔵合金粉末の比表面積が小さいためか、正極板に比べて負極板の電気二重層容量が小さい傾向がある。このような点から、電池に組み込む前に水素吸蔵合金粉末を高温のＮａＯＨ水溶液や酢酸−酢酸ナトリウム水溶液などの弱酸性の水溶液に浸漬処理を施して負極板の電気二重層容量を大きくすることが好ましい。
なお、ここでいう電気二重層容量とは、電池が電解液を分解しガスを発生させ、電池内部の圧力が電池の開弁圧を超えない範囲で充電可能な電気容量を指し、厳密には正極板および負極板のいわゆる二重層容量以外に電池の充放電反応に伴う電気容量とガス発生反応による電気容量を含んでいる。
【００３４】
また、本発明に係る密閉形蓄電池は電池内部の抵抗が小さく、急速充電に対する適応性も高めることができるものである。従って、正極および負極も充電受け入れ特性が高い構成となるように配慮することが好ましい。
ニッケル水素蓄電池を例に採れば、正極のニッケル電極には、水酸化ニッケルに水酸化亜鉛、水酸化コバルトを混合したものが用いられるが、水酸化ニッケルと水酸化亜鉛、水酸化コバルトを共沈させて得られる水酸化ニッケルを主成分とする複合水酸化物が好ましく、さらに、ニッケル電極中にＹ、Ｅｒ、Ｙｂ等の希土類元素の単体またはその化合物を添加することによりニッケル電極の酸素過電圧を高めて急速充電を行ったときにニッケル電極で酸素が発生するのを抑制する構成とするのが好ましい。
【００３５】
以下に、円筒形ニッケル水素電池を例の採り挙げて本発明の実施の形態を詳細に説明するが、本発明の実施の形態は、以下に例示する実施例に限定されるものではない。
まず、実施例１〜１１では、リング状リードを用いた密閉形電池の例について、比較例と対比して説明する。
【実施例１】
【００３６】
（正極板の作製)
硫酸ニッケルと硫酸亜鉛および硫酸コバルトを所定比で溶解した水溶液に硫酸アンモニウムと苛性ソーダ水溶液を添加してアンミン錯体を生成させた。反応系を激しく撹拌しながら更に苛性ソーダを滴下し、反応系のｐＨを１１〜１２に制御して芯層母材となる球状高密度水酸化ニッケル粒子を水酸化ニッケル：水酸化亜鉛：水酸化コバルト＝８８．４５：５．１２：１．１の比となるように合成した。
前記高密度水酸化ニッケル粒子を、苛性ソーダでｐＨ１０〜１３に制御したアルカリ水溶液に投入した。該溶液を撹拌しながら、所定濃度の硫酸コバルト、アンモニアを含む水溶液を滴下した。この間、苛性ソーダ水溶液を適宜滴下して反応浴のｐＨを１１〜１２の範囲に維持した。約１時間ｐＨを１１〜１２の範囲に保持し、水酸化ニッケル粒子表面にＣｏを含む混合水酸化物から成る表面層を形成させた。該混合水酸化物の表面層の比率は芯層母粒子（以下単に芯層と記述する）に対して、４．０ｗｔ％であった。
前記混合水酸化物から成る表面層を有する水酸化ニッケル粒子５０ｇを、温度１１０℃の３０ｗｔ％（１０Ｎ）の苛性ソーダ水溶液に投入し、充分に攪拌した。続いて表面層に含まれるコバルトの水酸化物の当量に対して過剰のＫ２Ｓ２Ｏ８を添加し、粒子表面から酸素ガスが発生するのを確認した。活物質粒子をろ過し、水洗、乾燥した。
前記活物質粒子にカルボキシメチルセルローズ（ＣＭＣ）水溶液を添加して前記活物質粒子：ＣＭＣ溶質＝９９．５：０．５のペースト状とし、該ペーストを４５０ｇ／ｍ２のニッケル多孔体（住友電工（株）社製ニッケルセルメット＃８）に充填した。その後８０℃で乾燥した後、所定の厚みにプレスし、表面にポリテトラフロロエチレンコーテイングを行い幅４７．５ｍｍ（内、無塗工部１ｍｍ）長さ１１５０ｍｍの容量６５００ｍＡｈ（６．５Ａｈ）のニッケル正極板とした。
【００３７】
（負極板の作製）
粒径３０μｍのＡＢ５型希土類系のＭｍＮｉ３．６Ｃｏ０．６Ａｌ０．３Ｍｎ０．３５の組成を有する水素吸蔵合金を水素吸蔵処理後の水素吸蔵合金粉末を２０℃の比重で４８重量％のＮａＯＨ水溶液に浸漬し、１００℃の水溶液に浸漬し４時間の処理を行った。
その後、加圧濾過して処理液と合金を分離した後、純水を合金重量と同重量添加して２８ＫＨｚの超音波を１０分間かけた。その後、緩やかに攪拌しつつ純水を攪拌層下部より注入し、排水をフローさせて合金より遊離する希土類水酸化物を除去した。その後、ＰＨ１０以下になるまで水洗した後、加圧濾過した。この後、８０℃温水に暴露して水素脱離を行った。温水を加圧濾過して、再度の水洗を行い合金を２５℃に冷却し、攪拌下４％過酸化水素を合金重量と同量加え、水素脱離を行って、電極用水素吸蔵合金を得た。
得られた合金とスチレンブタジエン共重合体とを９９．３５：０．６５の固形分重量比で混合し、水で分散してペースト状にし、ブレードコーターを用いて、鉄にニッケルメッキを施したパンチング鋼板に塗布した後、８０℃で乾燥した後、所定の厚みにプレスして幅４７．５ｍｍ長さ１１７５ｍｍの容量１１０００ｍＡｈ（１１．０Ａｈ）の水素吸蔵合金負極板とした。
【００３８】
（密閉形ニッケル水素蓄電池の作製）
前記負極板とスルフォン化処理を施した厚み１２０μｍのポリプロピレンの不織布状セパレータと前記正極板とを組み合わせてロール状に巻回して極板群とした。該極板群の一方の捲回端面に突出させた正極基板の端面に、図３９に示すようなニッケルメッキを施した鋼板からなる厚さ０．４ｍｍ、中央に円形の透孔と８カ所（４スリット（２−２））の０．５ｍｍの下駄（電極へのかみ込み部）（２−３）を設けた半径１４．５ｍｍの円板状の上部集電板（正極集電板）を抵抗溶接により接合した。捲回式極板群の他方の捲回端面に突出させた負極基板の端面にニッケルメッキを施した鋼板からなる厚さ０．４ｍｍの円板状の下部集電板（負極集電板）を抵抗溶接により接合した。ニッケルメッキを施した鋼板からなる有底円筒状の電槽缶を用意し、前記集電板を取り付けた極板群を、正極集電板が電槽缶の開放端側、負極集電板が電槽缶の底に当接するように電槽缶内に収容し、負極集電板の中央部分を電槽缶の壁面に抵抗溶接により接合した。次いで６．８ＮのＫＯＨと０．８ＮのＬｉＯＨを含む水溶液からなる電解液を所定量注液した。
厚さ０．６ｍｍのニッケル板であって、幅２．５ｍｍ、長さ６６ｍｍ、長辺の一方に高さ０．５ｍｍの突起を１０個備え、他方の長辺に高さ２ｍｍの突起を８個備える板を内径２０ｍｍのリング状に丸めたリードを用意した。ニッケルメッキを施した鋼板からなり中央に直径０．８ｍｍの円形の透孔を設けた円板状の蓋体を用意し、該蓋体の内面側に前記リードの高さ０．５ｍｍの１０個の突起を当接させ、抵抗溶接によりリング状リードを蓋体の内面に接合した。蓋体の外面には、ゴム弁（排気弁）およびキャップ状の端子を取り付けた。蓋体の周縁をつつみ込むように蓋体にリング状のガスケットを装着した。
該蓋体を、蓋体に取り付けたリードの高さ２ｍｍの８個の突起が正極集電板に当接するように極板群の上に載置し、電槽缶の開放端をかしめて気密に密閉した後、圧縮して電池の総高さを調整した。なお、電池の総高さ調整後の蓋と正極端子間の高さが、突起と集電板の当接面１個当たり２００ｇｆの押圧力が加わる高さになるように、リードに設けた高さ２ｍｍの突起の外側への張り出し角度を調整した。
なお、蓋の半径は１４．５ｍｍ  キャップの半径は６．５ｍｍ  ガスケットのカシメ半径は１２．５ｍｍである。
キャップ（８０）（正極端子）、電槽缶（６０）の底面（負極端子）に抵抗溶接機の溶接用出力端子を当接させ、充電方向および放電方向に同じ電流値で同じ通電時間となるように通電条件を設定した。具体的には、電流値を正極板の容量（６．５Ａｈ）１Ａｈ当たり０．６ｋＡ／Ａｈ（３．９ｋＡ）、通電時間を充電方向に４．５ｍｓｅｃ、放電方向に４．５ｍｓｅｃに設定し、該交流パルス通電を１サイクルとして２サイクル通電ができるようにセットし、矩形波からなる交流パルスを通電した。このとき開弁圧を超えてガス発生していないことを確認した。このようにして蓋（５０）と正極集電板（２）がリング状リード（２０）で接続された図１に示されるような密閉形ニッケル水素蓄電池を作製した。
なお、この発明の実施例および比較例に用いた電池の重量はすべて１７６ｇであった。
【００３９】
（化成、内部抵抗および出力密度の測定）
前記密閉形蓄電池を周囲温度２５℃において１２時間の放置後、１３０ｍＡ（０．０２ＩｔＡ）にて１２００ｍＡｈ充電し、引き続き６５０ｍＡ（０．１ＩｔＡ）で１０時間充電した後、１３００ｍＡ（０．２ＩｔＡ）でカット電圧１Ｖまで放電した。さらに、６５０ｍＡ（０．１ＩｔＡ）で１６時間充電後、１３００ｍＡ（０．２ＩｔＡ）でカット電圧１．０Ｖまで放電し、該充放電を１サイクルとして４サイクル充放電を行った。４サイクル目の放電終了後、１ｋＨｚの交流を用いて内部抵抗を測定した。
出力密度の測定方法は、電池１個用いて２５℃雰囲気下において、放電末より６５０ｍＡ（０．１ＩｔＡ）で５時間充電後、６０Ａで１２秒間流した時の１０秒目電圧を６０Ａ放電時１０秒目電圧とし、放電分の電気容量を６Ａで充電した後、９０Ａで１２秒流した時の１０秒目電圧を９０Ａ放電時１０秒目電圧とし、放電分の電気容量を６Ａで充電した後、１２０Ａで１２秒流した時の１０秒目電圧を１２０Ａ放電時１０秒目電圧とし、放電分の電気容量を６Ａで充電した後、１５０Ａで１２秒流した時の１０秒目電圧を１５０Ａ放電時１０秒目電圧とし、放電分の電気容量を６Ａで充電した後、１８０Ａで１２秒流した時の１０秒目電圧を１８０Ａ放電時１０秒目電圧とした。
この各１０秒目電圧を電流値と電圧値を最小自乗法で直線近似し、電流値０Ａの時の電圧値をＥ０とし、傾きをＲＤＣとした。その後、
出力密度（Ｗ／ｋｇ）＝（Ｅ０−０．８）÷ＲＤＣ×０．８÷電池重量（ｋｇ）
の計算式に当てはめ、０．８Ｖカット時の２５℃電池における出力密度とした。
【実施例２】
【００４０】
図４１に示すような上部集電板(２)との溶接点(２−１)となる図１３に示されるような突起(３０−１)４点を有する補助リードを介してリング状の主リードを溶接したこと以外は実施例１と同様にして図２に示されるような密閉形電池を得た。
なお、主リード内面の半径は１０ｍｍであり、補助リードの上部集電板との溶接点（突起）と主リードの内面までの距離を１ｍｍに設定してある。
（即ち、突起４点に囲われた内径は半径で９ｍｍ）
【実施例３】
【００４１】
図４１に示すような上部集電板(２)との溶接点(２−１)となる図１３に示されるような突起(３０−１)４点を有する補助リードを介してリング状の主リードを溶接したこと以外は実施例１と同様にして図２に示されるような密閉形電池を得た。
なお、主リード内面の半径は１０ｍｍであり、補助リードの上部集電板との溶接点（突起）と主リードの内面までの距離を２ｍｍに設定してある。
（即ち、突起４点に囲われた内径は半径で８ｍｍ）
【実施例４】
【００４２】
図４１に示すような上部集電板(２)との溶接点(２−１)となる図１３に示されるような突起(３０−１)４点を有する補助リードを介してリング状の主リードを溶接したこと以外は実施例１と同様にして図２に示されるような密閉形電池を得た。
なお、主リード内面の半径は１０ｍｍであり、補助リードの上部集電板との溶接点（突起）と主リードの内面までの距離を３ｍｍに設定してある。
（即ち、突起４点に囲われた内径は半径で７ｍｍ）
【００４３】
（比較例１）
図６に示すようなリボン状リードを適用した構造の密閉形電池を作製した。なお、図３６に示すように正極集電板および正極集電板と蓋体を接続するリードを一体形とし、正極集電板およびリードを厚さ０．４ｍｍのニッケル板製とし、リードの幅を７ｍｍ、長さを２５ｍｍとし、蓋体とリードを抵抗溶接にて２点溶接した。正極集電板およびリードの構成以外は実施例１と同じ構成の密閉形蓄電池とした。このとき開弁圧を超えてガス発生していないことを確認した。
【００４４】
（比較例２）
図４１に示すような上部集電板(２)との溶接点(２−１)となる図１３に示されるような突起(３０−１)４点を有する補助リードを介してリング状の主リードを溶接したこと以外は実施例１と同様にして密閉形電池を得た。
なお、主リード内面の半径は１０ｍｍであり、補助リードの上部集電板との溶接点（突起）と主リードの内面までの距離を４ｍｍに設定してある。
（即ち、突起４点に囲われた内径は半径で６ｍｍ）
【００４５】
（比較例３）
実施例１の上部集電板とリング状リードに代えて、図５３に示すようなリード部を形成した上部集電板の構造を用いたこと以外は実施例１と同様にして図５４に示すような密閉形電池を得た。
（表１に、Ｌ１／Ｘ１比率関係は記載）
【００４６】
実施例２〜４、比較例１〜３で得た密閉形電池を、上述した実施例１と同じ条件で化成し、内部抵抗および出力密度の測定を行った。内部抵抗、出力密度の測定結果を、実施例１の測定結果とともに表１に示す。
【００４７】
【表１】
0005018087.tif 000002
【００４８】
表１に示されるように、蓋の内面におけるリードの溶接点の位置、Ｌ１／Ｘ１比が本発明の範囲を満たす実施例１〜４の密閉形電池は、内部抵抗が１ｍΩ程度と低く、出力密度も１４００Ｗ／ｋｇ以上の高出力のものであることが分かった。
特に、Ｌ１／Ｘ１比が1〜２．１の範囲で小さくなるにしたがって、内部抵抗が低く、出力密度が高くなる傾向が見られた。
比較例２のように、蓋の内面におけるリードの溶接点の位置が本発明の範囲を満たしても、Ｌ１／Ｘ１比が２．１を超えると、内部抵抗がやや大きくなり、出力密度も１４００Ｗ／ｋｇ未満となるので、好ましくない。
比較例１は、従来のリボン状リードを適用した密閉形蓄電池であり、蓋の内面におけるリードの溶接点の位置は本発明の範囲を満たすが、Ｌ１／Ｘ１比が極めて大きいため、内部抵抗も大きく、出力密度も低い。
比較例３は、従来の集電板打ち抜き加工形リードであり、Ｌ１／Ｘ１比は本発明の範囲を満たすが、蓋の内面におけるリードの溶接点の位置がキャップの端部より内側にあるため、内部抵抗も大きく、出力密度も低い。
【００４９】
（比較例４）
実施例１のリング状リードの半径を５ｍｍとしたこと以外は実施例１と同様にして密閉形電池を得た。
【００５０】
（比較例５）
図４１に示すような上部集電板(２)との溶接点(２−１)となる図１３に示されるような突起(３０−１)４点を外側に形成し、図５に示されるような形状となる補助リードを介してリング状の主リードを溶接したこと以外は比較例４と同様にして密閉形電池を得た。
なお、主リード内面の半径は５ｍｍであり、補助リードの上部集電板との溶接点（突起）と主リードの内面までの距離を２ｍｍに設定してある。
（即ち、突起４点に囲われた内径は半径で７ｍｍ）
【００５１】
比較例４及び５で得た密閉形電池を、上述した実施例１と同じ条件で化成し、内部抵抗および出力密度の測定を行った。内部抵抗、出力密度の測定結果を、実施例２の測定結果とともに表２に示す。
【００５２】
【表２】
0005018087.tif 000003
【００５３】
なお、各実施例、比較例における電池の補助リード(３０)と上部集電板(２)の溶接点(２−１)の位置は、主リード(２０)の径、補助リードの突起(３０−１)と主リード(２０)の内面までの距離により変動する。
表２に示される比較例４及び比較例５のように、Ｌ１／Ｘ１比が本発明の範囲を満たしても、蓋の内面におけるリードの溶接点の位置がキャップの端部より内側にある場合には、図５に示されるように、電池外部への電流取り出し接点が、蓋の上面におけるキャップの端部より外側の範囲にあると、蓋を電流が通る必要があり、電流の流通経路が長くなるため、内部抵抗がやや大きくなり、出力密度も１４００Ｗ／ｋｇ未満となるので、好ましくない。
１４００Ｗ／ｋｇ以上の出力を保持することは、ハイブリッド形電気自動車（ＨＥＶ）でのアシスト時に２００Ａ（３０ＩｔＡのレートに相当）の放電を行っても、常温において１Ｖ／セルを切ることがない性能を保持することを意味している。このため、１４００Ｗ／ｋｇ以上の出力密度を有するニッケル水素電池は、過放電防止のための電圧制御の下限値として１Ｖ／セルを設定でき、このため放電レートの上限を３０ＩｔＡとしたときの、いかなる放電パターンにおいても過放電を防止することができるので好ましい。
【００５４】
（比較例６）
図４１に示すような上部集電板(２)との溶接点(２−１)となる図１３に示されるような突起(３０−１)４点を形成した補助リードを介してリング状の主リードを溶接したこと以外は比較例４と同様にして密閉形電池を得た。
なお、主リード内面の半径は５ｍｍであり、補助リードの上部集電板との溶接点（突起）と主リードの内面までの距離を１ｍｍに設定してある。
（即ち、突起４点に囲われた内径は半径で４ｍｍ）
【００５５】
（比較例７）
実施例２のリング状リードの内面の半径を６ｍｍにして、図４１に示すような上部集電板(２)との溶接点(２−１)となる図１３に示されるような突起(３０−１)４点を形成した補助リードを介してリング状の主リードを溶接したこと以外は実施例２と同様にして密閉形電池を得た。
なお、主リード内面の半径は６ｍｍであり、補助リードの上部集電板との溶接点（突起）と主リードの内面までの距離を１ｍｍに設定してある。
（即ち、突起４点に囲われた内径は半径で５ｍｍ）
【実施例５】
【００５６】
実施例２のリング状リードの内面の半径を７ｍｍにして、図４１に示すような上部集電板(２)との溶接点(２−１)となる図１３に示されるような突起(３０−１)４点を形成し、図２に示されるような形状となる補助リードを介してリング状の主リードを溶接したこと以外は実施例２と同様にして密閉形電池を得た。
なお、主リード内面の半径は７ｍｍであり、補助リードの上部集電板との溶接点（突起）と主リードの内面までの距離を１ｍｍに設定してある。
（即ち、突起４点に囲われた内径は半径で６ｍｍ）
【実施例６】
【００５７】
実施例２のリング状リードの内面の半径を８ｍｍにして、図４１に示すような上部集電板(２)との溶接点(２−１)となる図１３に示されるような突起(３０−１)４点を形成し、図２に示されるような形状となる補助リードを介してリング状の主リードを溶接したこと以外は実施例２と同様にして密閉形電池を得た。
なお、主リード内面の半径は８ｍｍであり、補助リードの上部集電板との溶接点（突起）と主リードの内面までの距離を１ｍｍに設定してある。
（即ち、突起４点に囲われた内径は半径で７ｍｍ）
【実施例７】
【００５８】
実施例２のリング状リードの内面の半径を８ｍｍにして、図４１に示すような上部集電板(２)との溶接点(２−１)となる図１３に示されるような突起(３０−１)４点を外側に形成し、図３に示されるような形状となる補助リードを介してリング状の主リードを溶接したこと以外は実施例２と同様にして密閉形電池を得た。
なお、主リード内面の半径は８ｍｍであり、補助リードの上部集電板との溶接点（突起）と主リードの内面までの距離を１ｍｍに設定してある。
（即ち、突起４点に囲われた内径は半径で９ｍｍ）
【実施例８】
【００５９】
実施例２のリング状リードの内面の半径を９ｍｍにして、図４１に示すような上部集電板(２)との溶接点(２−１)となる図１３に示されるような突起(３０−１)４点を外側に形成し、図３に示されるような形状となる補助リードを介してリング状の主リードを溶接したこと以外は実施例２と同様にして密閉形電池を得た。
なお、主リード内面の半径は９ｍｍであり、補助リードの上部集電板との溶接点（突起）と主リードの内面までの距離を１ｍｍに設定してある。
（即ち、突起４点に囲われた内径は半径で１０ｍｍ）
【００６０】
（比較例８）
実施例２のリング状リード板の内面の半径を１０ｍｍにして、図４１に示すような上部集電板(２)との溶接点(２−１)となる図１３に示されるような突起(３０−１)４点を外側に形成し、図３に示されるような形状となる補助リードを介してリング状の主リードを溶接したこと以外は実施例２と同様にして密閉形電池を得た。
なお、主リード内面の半径は１０ｍｍであり、補助リードの上部集電板との溶接部（突起）と主リードの内面までの距離を１ｍｍに設定してある。
（即ち、突起４点に囲われた内径は半径で１１ｍｍ）
【００６１】
比較例６〜８、実施例５〜８で得た密閉形電池を、上述した実施例１と同じ条件で化成し、内部抵抗および出力密度の測定を行った。内部抵抗、出力密度の測定結果を、実施例２の測定結果とともに表３に示す。
【００６２】
【表３】
0005018087.tif 000004
【００６３】
表３に示されるように、蓋の内面におけるリードの溶接点の位置が本発明の範囲を満たし、上部集電板におけるリードの溶接点が、上部集電板の中心から外周までの長さに対して中心から４１％離間した同心円と６９％離間した同心円で囲まれた範囲内にある実施例２、５〜８の密閉形電池は、内部抵抗が１ｍΩ未満と低く、出力密度も１４００Ｗ／ｋｇ以上の高出力のものであることが分かった。
特に、蓋の内面におけるリードの溶接点の位置とともに、上部集電板におけるリードの溶接点の位置が、キャップの端部の真下に対応する上部集電板の位置より外側の範囲にある実施例２、６〜８の密閉形電池は、出力密度が１４５０Ｗ／ｋｇと極めて高出力のものであった。
しかし、比較例８のように、あまり外側になりすぎると、溶接点から下駄集電までの距離が遠く、内部抵抗が高くなり、出力密度も小さくなるので、好ましくない。
比較例６及び７のように、上部集電板の中心から外周までの長さに対して中心からの離間距離が４１％未満の場合には、上部集電板の上面におけるリードの溶接点の位置がキャップの端部の真下より内側になるとともに、蓋の内面におけるリードの溶接点の位置がキャップの端部より内側になるため、内部抵抗がやや大きくなり、出力密度も１４００Ｗ／ｋｇ未満となるので、好ましくない。
【実施例９】
【００６４】
実施例２のリング状リードの内面の半径を１０ｍｍにして、図４２に示すような上部集電板(２)との溶接点(２−１)となる図１３に示されるような突起(３０−１)を８点とした図４に示されるような形状となる補助リードを介してリング状の主リードを溶接したこと以外は実施例２と同様にして密閉形電池を得た。
なお、主リード内面の半径は１０ｍｍであり、補助リードの上部集電板との溶接点（突起）と主リードの内面までの距離を１ｍｍに設定してある。
（即ち、突起８点に囲われた内径は半径で９ｍｍ）
【実施例１０】
【００６５】
実施例２のリング状リードの内面の半径を１０ｍｍにして、図４３に示すような上部集電板(２)との溶接点(２−１)となる図１３に示されるような突起(３０−１)を１６点とした図４に示されるような形状となる補助リードを介してリング状の主リードを溶接したこと以外は実施例２と同様にして密閉形電池を得た。
なお、主リード内面の半径は１０ｍｍであり、補助リードの上部集電板との溶接点（突起）と主リードの内面までの距離を１ｍｍに設定してある。
（即ち、突起１６点に囲われた内径は半径で９ｍｍ）
【００６６】
（比較例９）
実施例２のリング状リードの内面の半径を１０ｍｍにして、上部集電板との溶接点となる図１３に示されるような突起(３０−１)を２０点とした図４に示されるような形状となる補助リードを介してリング状の主リードを溶接したこと以外は実施例２と同様にして密閉形電池を得た。
なお、主リード内面の半径は１０ｍｍであり、補助リードの上部集電板との溶接点（突起）と主リードの内面までの距離を１ｍｍに設定してある。
（即ち、突起２０点に囲われた内径は半径で９ｍｍ）
【００６７】
（比較例１０）
実施例２のリング状リードの内面の半径を１０ｍｍにして、図４４に示すような上部集電板(２)との溶接点(２−１)となる図１３に示されるような突起(３０−１)を２点とした図４に示されるような形状となる補助リードを介してリング状の主リードを溶接したこと以外は実施例２と同様にして密閉形電池を得た。
なお、主リード内面の半径は１０ｍｍであり、補助リードの上部集電板との溶接点（突起）と主リードの内面までの距離を１ｍｍに設定してある。
（即ち、突起２点に囲われた内径は半径で９ｍｍ）
【００６８】
実施例９及び１０、比較例９及び１０で得た密閉形電池を、上述した実施例１と同じ条件で化成し、内部抵抗および出力密度の測定を行った。内部抵抗、出力密度の測定結果を、実施例２の測定結果とともに表４に示す。
【００６９】
【表４】
0005018087.tif 000005
【００７０】
表４に示されるように、蓋の内面におけるリードの溶接点が、キャップの端部に対応する蓋の内面の位置より外側の範囲にある場合には、図４に示されるように、電池外部への電流取り出し接点が、蓋の上面におけるキャップの端部より外側の範囲にあると、電流の流通経路が短くなるため、内部抵抗が低くなり、出力密度も１４００Ｗ／ｋｇ以上と大きくなる。
特に、実施例２、９、１０の密閉形電池を比較すると、上部集電板におけるリードの溶接点が４〜１６の範囲内で増えるにしたがって、内部抵抗が低く、出力密度が高くなることが分かった。
上部集電板におけるリードの溶接点が２０というように極端に多い比較例９の密閉形電池や、溶接点が２というように極端に少ない比較例１０の密閉形電池の場合は、内部抵抗が高く、出力密度が低くなるので好ましくない。
これは、溶接点の溶接電流は一定の電流が必要なため、溶接点が１８点を超えると電池内に流れる電流を多くする必要があり、このため極群の静電容量を超えて電解液の分解によるガス発生を発生し、通電時に漏液などの問題を発生してしまう恐れがあるからである。このため、通電の最大電流と通電時間を抑制すると、各溶接点の溶接に必要な十分な電流が得られず、電流不足による溶接不良が発生して高抵抗体の溶接点になるためである。また、２点の場合、溶接点の溶接は確実にできるものの、溶接点は比較的高抵抗の部位であるため、接点数が十分でないと全体として高抵抗になるためであると考えられる。
【実施例１１】
【００７１】
実施例２の下部集電板（負極集電板）を用いて、キャップの端部の真下に対応する前記下部集電板の位置より外側の範囲に４カ所の突起を形成し、注液後、前記下部集電板と、電槽缶の底面（負極端子）に抵抗溶接機の溶接用出力端子を当接させ、充電方向および放電方向に同じ電流値で同じ通電時間となるように通電条件を設定した。具体的には、電流値を正極板の容量（６．５Ａｈ）１Ａｈ当たり０．６ｋＡ／Ａｈ（３．９ｋＡ）、通電時間を充電方向に４．５ｍｓｅｃ、放電方向に４．５ｍｓｅｃに設定し、該交流パルス通電を１サイクルとして１サイクル通電ができるようにセットし、矩形波からなる交流パルスを通電した。
その後、下部集電板の中央部分を電槽缶の壁面に抵抗溶接により接合し、実施例２と同様に主リード及び補助リード付きの蓋を上部集電板（正極集電板）に当接するように極板群の上に載置し、電槽缶の開放端をかしめて気密に密閉した後、圧縮して電池の総高さを調整した後、実施例２と同様な溶接電流を通電して、上部集電板と補助リードの溶接点を溶接したこと以外は実施例２と同様にして密閉形電池を得た。
なお、主リード内面の半径は１０ｍｍであり、補助リードの上部集電板との溶接点（突起）と主リードの内面までの距離を１ｍｍに設定してある。
（即ち、突起４点に囲われた内径は半径で９ｍｍ）
【００７２】
実施例１１で得た密閉形電池を、上述した実施例１と同じ条件で化成し、内部抵抗および出力密度の測定を行った。内部抵抗、出力密度の測定結果を、実施例２の測定結果とともに表５に示す。
【００７３】
【表５】
0005018087.tif 000006
【００７４】
表５に示されるように、下部集電板の下面と電槽底の内面との溶接箇所が、中心部一箇所とキャップの端部の真下に対応する下部集電板の位置より外側の範囲に４点ある実施例１１の密閉形電池は、電槽底の内面の中心部一箇所に溶接する実施例２の密閉形電池と比較して、さらに内部抵抗が低くなり、出力密度が向上することが分かった。
中心部一箇所の溶接箇所は、電池内に電流を流さず、溶接棒を極群の中心に挿入して抵抗溶接することができるため、極めて低抵抗で強固な溶接をすることができるものの、組電池としたときは、図４７、図４８に示すように、一方の電池の蓋（５０）に取り付けられたキャップ（８０）の端部より外側に電池間接続部品（１１０）を溶接し、その電池間接続部品を介して他方の電池の電槽（６０）底の外面に溶接し、電槽（６０）底の外面での溶接点は最短距離がキャップ（８０）の端部の真下に対応する下部集電板（１００）の位置より外側になるため、電流の流通路は、電池間接続部品と電槽底の外面との溶接点→電槽底の内面と下部集電板との溶接箇所（中心部一箇所）→下部集電板と負極板との溶接点となり電流の流通路が長くなって抵抗が大きくなってしまう。
このため、下部集電板の下面と電槽底の内面との溶接点が、キャップの端部の真下の対応する下部集電板の位置より外側の範囲にあると、電流の流通経路が短くでき、抵抗が低減できたものと考えられる。
なお、電槽底の中心部一箇所の溶接点は、電池内に電流を流さず、溶接棒を極群の中心に挿入して抵抗溶接することができるため、併用して形成することがより好ましい。
下部集電板でのキャップの端部の真下に対応する下部集電板の位置より外側の位置にある溶接点の数としては、上部集電板と同様な理由から、４〜１６点が好ましく、上部集電板の効果と同様な効果が得られた。
【００７５】
以上の実施例１〜１１と比較例１〜１０で得られた電池の内部抵抗と出力密度の関係を表６に示す。
また、出力密度を縦軸に内部抵抗を横軸にプロットした結果を図４６に示す。
【００７６】
【表６】
0005018087.tif 000007
【００７７】
表６及び図４６からみて、内部抵抗の低減と出力密度の向上には良い相関が得られ、本発明に係る密閉形電池や本発明に係る密閉形電池を用いた組電池は、極めて低い抵抗と高い出力を有し、ＨＥＶ用電池に好適であると考えられる。
次に、実施例１２〜２０では、枠状部及び二重構造の側壁部を有するリード、枠状部及びひとつの側壁部を有するリードを用いた密閉形電池の例、実施例２１では、リング状リードの主リードと補助リードの厚さを変えた例について説明する。
【実施例１２】
【００７８】
実施例１と同様に正極板及び負極板を作製し、続いて、以下のように逆Ｕ字状の二重構造の側壁部を有するリードを用いた密閉形ニッケル水素蓄電池を作製した。
前記負極板とスルフォン化処理を施した厚み１２０μｍのポリプロピレンの不織布状セパレータと前記正極板とを組み合わせてロール状に巻回して極板群とした。該極板群の一方の捲回端面に突出させた正極基板の端面に、図４０に示すようなニッケルメッキを施した鋼板からなる厚さ０．４ｍｍ、中央に円形の透孔と１６カ所（８スリット（２−２））の０．５ｍｍの下駄（電極へのかみ込み部）（２−３）を設けた半径１４．５ｍｍの円板状の上部集電板（正極集電板）を抵抗溶接により接合した。捲回式極板群の他方の捲回端面に突出させた負極基板の端面にニッケルメッキを施した鋼板からなる厚さ０．４ｍｍの円板状の下部集電板（負極集電板）を抵抗溶接により接合した。ニッケルメッキを施した鋼板からなる有底円筒状の電槽を用意し、前記集電板を取り付けた極板群を、正極集電板が電槽の開放端側、負極集電板が電槽の底に当接するように電槽内に収容し、負極集電板の中央部分を電槽の壁面に抵抗溶接により接合した。次いで６．８ＮのＫＯＨと０．８ＮのＬｉＯＨを含む水溶液からなる電解液を所定量注液した。
厚さ０．３ｍｍのニッケル板を図１５の逆Ｕ字状の形状にプレス加工し、枠状部（４１）の幅が１．８ｍｍ、枠状部（４１）の中心の直径が１９ｍｍ、枠状部（４１）の突起（４１ａ）の先端から、図１６に示す補助リード部（４４）の突起（４４ａ）の先端までの高さが４ｍｍ、枠状部（４１）の突起（４１ａ）の８個備え、補助リード部（４４）の突起（４４ａ）を１６個備えたリード（４０）を用意した。
その後、図３８（ｂ）のように、主リード部の枠状部（４１）の突起（４１ａ）を当接して蓋（５０）の内面にスポット溶接して取り付けた。
蓋（５０）の外面には、ゴム弁（排気弁）およびキャップ状の端子を取り付けた。蓋体の周縁をつつみ込むように蓋体にリング状のガスケットを装着した。
蓋（５０）を、蓋（５０）に取り付けた補助リード部（４４）の突片の突起（４４ａ）が正極集電板（２）に当接するように極板群の上に載置し、電槽（６０）の開放端をかしめて気密に密閉した後、圧縮して電池の総高さを調整した。なお、図３８（ｃ）のように、電池の総高さ調整後の蓋と正極端子間の高さが、補助リード部（４４）の突片の突起（４４ａ）と正極集電板（２）の当接面１個当たり２００ｇｆの押圧力が加わる高さになるように、突片の角度を調整した。ここで、補助リード部（４４）の突片の突起（４４ａ）は、図４５に示すような正極集電板（２）との溶接点（２−１）となるものである。
キャップ（８０）（正極端子）、電槽（６０）の底面（負極端子）に抵抗溶接機の溶接用出力端子を当接させ、充電方向および放電方向に同じ電流値で同じ通電時間となるように通電条件を設定した。具体的には、電流値を正極板の容量（６．５Ａｈ）１Ａｈ当たり０．６ｋＡ／Ａｈ（３．９ｋＡ）、通電時間を充電方向に４．５ｍｓｅｃ、放電方向に４．５ｍｓｅｃに設定し、該交流パルス通電を１サイクルとして２サイクル通電ができるようにセットし、矩形波からなる交流パルスを通電し、正極集電板（２）の上面に補助リード部（４４）を溶接する溶接を実施した。このとき開弁圧を超えてガス発生していないことを確認した。このようにして蓋（５０）と正極集電板（２）がリードで接続された図３８（ｄ）、図７に示されるような密閉形ニッケル水素蓄電池を作製した。
蓋（５０）の半径は１４．５ｍｍ  キャップ（８０）の半径は６．５ｍｍ  ガスケットのカシメ半径は１２．５ｍｍであり、組み立て後の蓋（５０）の内面における主リード部（４０）の溶接点から、該溶接点に最も近い正極集電板（２）の上面における補助リード部（４４）の溶接点（２−１）までのリード（４０）、（４４）の長さは、蓋（５０）の内面における主リード部（４０）の溶接点から正極集電板（２）の上面に至る最短距離の１．４倍であった。
【実施例１３】
【００７９】
蓋（５０）の内面と正極集電板（２）の上面を溶接するリードを、図１７の逆Ｖ字状リード（４０）としたこと以外は実施例１２と同様にして図９に示されるような密閉形電池を得た。
組み立て後の蓋（５０）の内面における主リード部（４０）の溶接点から、該溶接点に最も近い正極集電板（２）の上面における補助リード部（４４）の溶接点（２−１）までのリード（４０）、（４４）の長さは、蓋（５０）の内面における主リード部（４０）の溶接点から正極集電板（２）の上面に至る最短距離の１．３倍であった。枠状部（４１）の中心径は１９ｍｍ、枠状部（４１）の幅は１ｍｍであった。
【実施例１４】
【００８０】
蓋（５０）の内面と正極集電板（２）の上面を溶接するリードを、図３４のように逆Ｕ字状リードの枠状部（４１）の内周（４１−１）及び外周（４１−２）から延びた側壁部（４２）及び（４３）より外側の側壁部（４３）を取り除いて内側の側壁部（４２）のみとしたこと以外は実施例１２と同様にして密閉形電池を得た。
組み立て後の蓋（５０）の内面における主リード部（４０）の溶接点から、該溶接点に最も近い正極集電板（２）の上面における補助リード部（４４）の溶接点（２−１）までのリード（４０）、（４４）の長さは、蓋（５０）の内面における主リード部（４０）の溶接点から正極集電板（２）の上面に至る最短距離の１．４倍であった。
【実施例１５】
【００８１】
蓋（５０）の内面と正極集電板（２）の上面を溶接するリードを、図３５のように逆Ｕ字状リードの枠状部（４１）の内周（４１−１）及び外周（４１−２）から延びた側壁部（４２）及び（４３）より内側の側壁部（４２）を取り除いて外側の側壁部（４３）のみとしたこと以外は実施例１２と同様にして密閉形電池を得た。
組み立て後の蓋（５０）の内面における主リード部（４０）の溶接点から、該溶接点に最も近い正極集電板（２）の上面における補助リード部（４４）の溶接点（２−１）までのリード（４０）、（４４）の長さは、蓋（５０）の内面における主リード部（４０）の溶接点から正極集電板（２）の上面に至る最短距離の１．４倍であった。
【実施例１６】
【００８２】
蓋（５０）の内面と正極集電板（２）の上面を溶接するリードを、図２８のように逆Ｕ字状リードに蛇腹様加工を施したこと以外は実施例１２と同様にして密閉形電池を得た。
組み立て後の蓋（５０）の内面における主リード部（４０）の溶接点から、該溶接点に最も近い正極集電板（２）の上面における補助リード部（４４）の溶接点（２−１）までのリード（４０）、（４４）の長さは、蓋（５０）の内面における主リード部（４０）の溶接点から正極集電板（２）の上面に至る最短距離の２．１倍であった。
【実施例１７】
【００８３】
蓋（５０）の内面と正極集電板（２）の上面を溶接するリードを、図１６のようにＵ字状リード（４０）として逆に取り付けた。第１の工程として、Ｕ字状リードの補助リード部（４４）の突起（４４ａ）を当接して蓋（５０）の内面にスポット溶接して取り付ける工程を実施し、第２の工程として、蓋（５０）を、蓋（５０）に取り付けたＵ字状リード（主リード部）の枠状部（４１）の突起（４１ａ）が正極集電板（２）に当接するように極板群の上に載置し、電槽（６０）の開放端をかしめて気密に密閉した後、正極集電板（２）の上面に枠状部（４１）を溶接する工程を実施したこと以外は実施例１２と同様にして図８に示されるような密閉形電池を得た。
組み立て後の蓋（５０）の内面における補助リード部（４４）の溶接点から、該溶接点に最も近い正極集電板（２）の上面における主リード部（４０）の溶接点までのリード（４０）、（４４）の長さは、蓋（５０）の内面における補助リード部（４４）の溶接点から正極集電板（２）の上面に至る最短距離の１．４倍であった。
【実施例１８】
【００８４】
蓋（５０）の内面と正極集電板（２）の上面を溶接するリードを、図２３〜２５のように逆Ｕ字状リード（４０）に幅１ｍｍのスリット加工を施して側壁部を周方向に間隔をおいて８個に分断して（４７）、（４８）としたこと以外は実施例１２と同様にして密閉形電池を得た。
組み立て後の蓋（５０）の内面における主リード部（４０）の溶接点から、該溶接点に最も近い正極集電板（２）の上面における補助リード部（４４）の溶接点（２−１）までのリード（４０）、（４４）の長さは、蓋（５０）の内面における主リード部（４０）の溶接点から正極集電板（２）の上面に至る最短距離の１．４倍であった。
【実施例１９】
【００８５】
蓋（５０）の内面と正極集電板（２）の上面を溶接するリードを、図２６のように逆Ｕ字状リード（４０）の側壁部（４２）、（４３）に幅０．２５ｍｍのスリット（４２−１）、（４３−１）を形成して８個に分断したこと以外は実施例１２と同様にして密閉形電池を得た。
組み立て後の蓋（５０）の内面における主リード部（４０）の溶接点から、該溶接点に最も近い正極集電板（２）の上面における補助リード部（４４）の溶接点（２−１）までのリード（４０）、（４４）の長さは、蓋（５０）の内面における主リード部（４０）の溶接点から正極集電板（２）の上面に至る最短距離の１．４倍であった。
【実施例２０】
【００８６】
蓋（５０）の内面と正極集電板（２）の上面を溶接するリードを、図１９〜２２のように逆Ｕ字状リードを８個のパーツ（４５）にしたこと以外は実施例１２と同様にして密閉形電池を得た。
組み立て後の蓋（５０）の内面における主リード部（４５）の溶接点から、該溶接点に最も近い正極集電板（２）の上面における補助リード部（４４）の溶接点（２−１）までのリード（４５）、（４４）の長さは、蓋（５０）の内面における主リード部（４５）の溶接点から正極集電板（２）の上面に至る最短距離の１．４倍であった。
【実施例２１】
【００８７】
蓋（５０）の内面と正極集電板（２）の上面を溶接するリードを、図１２のような厚み０．６ｍｍのニッケル板からなるリング状の主リード（２０）と、図１３のような厚み０．３ｍｍのニッケル板からなる補助リード（３０）（但し、補助リード（３０）の突片（３０−２）及び突起（３０−１）の数を８個とした。）とを用い、図３７（ｃ）のように溶接して形成したこと以外は実施例１と同様にして図３７（ｄ）に示されるような密閉形電池を得た。
組み立て後の蓋（５０）の内面における主リード（２０）の溶接点から、該溶接点に最も近い正極集電板（２）の上面における補助リード（３０）の溶接点（２−１）までのリード（２０）、（３０）の長さは、蓋（５０）の内面における主リード（２０）の溶接点から正極集電板（２）の上面に至る最短距離の１．４倍であった。
【００８８】
実施例１２〜２１で得た密閉形電池を、上述した実施例１と同じ条件で化成し、内部抵抗および出力密度の測定を行った。内部抵抗、出力密度の測定結果を表７に示す。
【００８８】
【表７】
0005018087.tif 000008
【００８９】
表７の実施例１２、１３と表１〜４の実施例１〜１０を比較して、主リード部と補助リード部を同じ板からのプレス加工で成形する場合、抵抗溶接を容易にするために薄肉である補助リード部と主リード部の厚みを同程度とする必要があり、シングルのリング状リード（主リードが１枚のリング形状）では十分な低抵抗を実現するのに限界があり、枠状部の内周及び外周から下方向けて延びた二重構造の側壁部を有するリードを使用した実施例１２、１３の方が極めて優れた低抵抗と高い出力を得ることができることがわかった。
また、実施例２１のように、リング状リード（シングルリード）でも、主リードを補助リードより厚くした場合、極めて優れた低抵抗と高い出力を得ることができるものの、実施例１２、１３のように、上部集電板との溶接点数（補助リード部の溶接点数）が多い逆Ｕ字状、逆Ｖ字状リードを用いた場合の方が、実施例２１の厚みの厚いシングルの主リードと補助リードを用いたものより低い抵抗が得られることが分かる。
実施例１７のように、逆Ｕ字状リードを逆にとり付け、Ｕ字状とした場合、逆Ｕ字状リードと同様な低抵抗が得られるものの、厚い蓋への熱の拡散により補助リード部の突起の溶接が確実なものとならず、１４００Ｗ／Ｋｇを下回る抵抗の高いものが３０％発生した。
より大きな電流の通電などにより不良率は改善できるものの、溶接機が高価となるため、逆Ｕ字状リードの二重構造の側壁部の端部が上部集電板の上面に溶接され、逆Ｕ字状リードの枠状部が蓋の内面に溶接されていることが好ましい。
前記リードは上部集電板からの電流を均等に取り出すために、枠状部がリング状であることが好ましく、その円周上の間隔は均等である方がより好ましい。
実施例１８〜２０のように、主リード部の枠状部を除く主リード部や補助リード部が、周方向に間隔をおいてスリット加工されて分断されたり、リードそのものがパーツに分割されると、第１工程の溶接時の無効電流が少なくなり溶接がより強固になり低抵抗化するが、分断による抵抗の増加により相殺されて、大きな抵抗低減とはならない。より大きな極群高さ変動を吸収して、溶接ばらつきを低減するためには、逆Ｕ字状又は逆Ｖ字状リードの側壁部が、周方向に間隔をおいて分断されていることが好ましく、パーツの取り扱いや加工のしやすさからは、周方向に間隔をおいてスリットが形成されて分断されていることが好ましい。
【００９０】
前記リードの溶接面には、それぞれ突起が形成されていないと、上部集電板と補助リード部の接触抵抗が不均一となってしまい、それぞれの補助リード部に不均一な電流が流れてしまう。このため、突起が形成されていた場合、個々の溶接が均一で確実とすることができ好ましい。
枠状部への溶接は１点であると溶接点抵抗が高すぎ、複数であることが好ましく、１４００Ｗ／Ｋｇを超えるためには４点以上、１５００Ｗ／Ｋｇを超えるには８点以上とする（パーツに分割されている場合には、合計の数）ことが好ましい。
同様に、上部集電板のへの溶接も１点であると溶接点抵抗が高すぎ、複数で有ることが好ましく、１４００Ｗ／Ｋｇを超えるためには８点以上、１５００Ｗ／Ｋｇを超えるには１６点以上とする（パーツに分割されている場合には、合計の数）ことが好ましい。
【００９１】
実施例１２、１３、１６、及び比較例１を比較すると、前記蓋の内面における前記リードの溶接点から前記上部集電板の上面に至る最短距離の１．３〜２．１倍であると極めて優れた抵抗を得ることができるのが分かる。
これらの方法で作製した密閉形電池は、内部抵抗が０．９ｍΩ以下と低く、出力密度も１５００Ｗ／ｋｇ以上の高出力のものであることが分かった。
１４００Ｗ／ｋｇ以上の出力を保持することは、ハイブリッド形電気自動車（ＨＥＶ）でのアシスト時に２００Ａ（３０ＩｔＡのレートに相当）の放電を行っても、常温において１Ｖ／セルを切ることがない性能を保持することを意味している。このため、１４００Ｗ／ｋｇ以上の出力密度を有するニッケル水素電池は、過放電防止のための電圧制御の下限値として１Ｖ／セルを設定でき、このため放電レートの上限を３０ＩｔＡとしたときの、いかなる放電パターンにおいても過放電を防止することができるので好ましい。
【００９２】
実施例１２、１３と実施例１４、１５と実施例２１を比較して、主リード部は単リング構造、二重リング構造のいずれでも主リード部が十分な厚みを有する場合は優れた性能が得られるのが分かる。このため、単リング構造であれば、０．４〜０．８ｍｍの厚みが好ましい。
二重リングの場合は、単リング構造に比較して、構成する複数個分の１の厚みで、同じ抵抗が得られるため、二重リング構造では２分の１の厚みの０．２〜０．４ｍｍで良く、厚みが０．３ｍｍ以下の場合、プレス成形で二重リング構造のリードを得ることができるため、安価となりより好ましい。
また、補助リード部の厚みは、０．４ｍｍより厚い場合、溶接熱が不足し溶接不良を発生し易いが、０．４ｍｍ以下では確実な溶接が可能となるため０．４ｍｍ以下が好ましい。０．２ｍｍより薄くなった場合、バネ部としての強度が低下し、確実で均一な溶接ができなくなる。このため、０．２ｍｍ以上０．４ｍｍ以下が好ましい。
二重リング構造の場合、主リード部の厚みと補助リード部の厚みが同一にできるため、１枚の板から主リード部と補助リード部がプレス成形で形成でき、安価となりより好ましい。
【００９３】
また、本発明の密閉形電池は、一方の電池の蓋（５０）に取り付けられたキャップ（８０）の端部より外側に電池間接続部品（１１０）を溶接し、その電池間接続部品（１１０）を介して他方の電池の電槽（６０）底の外面に溶接することにより、図４９に示すような組電池とすることができる。
なお、本発明の実施例は密閉形の円筒形ニッケル水素２次電池を用いたが、本発明はニッケル水素電池に限定されるものではなく、ニッケルカドミウム電池、リチウムイオン電池、リチウムポリマー電池（ゲルも含む）、制御弁式鉛電池などの２次電池や、アルカリ１次電池、リチウムコイン電池など密閉形の１次及び２次電池に適用できる。
また、構成要素のリードは、実施例に示した逆Ｕ字状、逆Ｖ字状、Ｕ字状、蛇腹様形状に限定されるものではなく、他の二重構造のものであってもよい。
さらに、本発明に適用する正極板、正極集電板、セパレータ、負極板、負極集電板の形状、材質は、実施例に記載のものに限定されることはない。
【産業上の利用可能性】
【００９４】
本発明の密閉形電池及びその密閉形電池の複数個で構成した組電池は、低い抵抗と高い出力を有するものであるから、電気自動車や電動工具等の電池として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００９５】
【図１】リング状リードを溶接した実施例（実施例１）の密閉形電池を示す図である。
【図２】は、リング状の主リード及び補助リード（溶接点内側）からなるリードを溶接した実施例（実施例２、３等）の密閉形電池を示す図である。
【図３】リング状の主リード及び補助リード（溶接点外側）からなるリードを溶接した実施例（実施例７、８等）の密閉形電池の他の例を示す図である。
【図４】リング状の主リード及び補助リード（溶接点内側）からなるリードを溶接した実施例（実施例９、１０等）の蓋がへこんでいる密閉形電池を示す図である。
【図５】リング状の主リード及び補助リード（溶接点外側）からなるリードを溶接した蓋がへこんでいる密閉形電池（比較例５等）を示す図である。
【図６】リボン状リードを溶接した比較例１の密閉形電池を示す図である。
【図７】断面が逆Ｕ字状の二重構造の主リード部及び補助リード部を溶接した密閉形電池の例（実施例１２）を示す図である。
【図８】断面がＵ字状の二重構造の主リード部及び補助リード部を溶接した密閉形電池の例（実施例１７）を示す図である。
【図９】断面が逆Ｖ字状の二重構造の主リード部及び補助リード部を溶接した密閉形電池の例（実施例１３）を示す図である。
【図１０】断面がＶ字状の二重構造の主リード部及び補助リード部を溶接した密閉形電池の例を示す図である。
【図１１】本発明で用いるリング状リード（主リード）の例（実施例１〜１１）を示す図である。
【図１２】本発明で用いるリング状リードの例（実施例１）を示す斜視図である。
【図１３】本発明で用いるリング状の主リード及び補助リードからなるリードの例（実施例２〜１１）を示す平面図及び側面図である。
【図１４】蓋に溶接されたリング状の主リード及び補助リードからなるリードを集電板に溶接する状態を示す図である。
【図１５】本発明で用いる断面が逆Ｕ字状の二重構造の主リード部及び補助リード部の一例（実施例１２、１７）を示す斜視図（表側）である。
【図１６】本発明で用いる断面が逆Ｕ字状の二重構造の主リード部及び補助リード部の一例（実施例１２、１７）を示す斜視図（裏側）である。
【図１７】本発明で用いる断面が逆Ｖ字状の二重構造の主リード部及び補助リード部の一例（実施例１３）を示す斜視図（表側）である。
【図１８】本発明で用いる断面が逆Ｖ字状の二重構造の主リード部及び補助リード部の一例（実施例１３）を示す斜視図（裏側）である。
【図１９】本発明で用いる断面が逆Ｕ字状の二重構造のリードを分割して８個のパーツからなるリードとした例（実施例２０）を示す図（表側）である。
【図２０】本発明で用いる断面が逆Ｕ字状の二重構造のリードを分割して８個のパーツからなるリードとした例（実施例２０）を示す図（裏側）である。
【図２１】図１９及び図２０に示す８個のパーツからなるリードを蓋に溶接した状態を示す斜視図（表側）である。
【図２２】図１９及び図２０に示す８個のパーツからなるリードを蓋に溶接した状態を示す斜視図（裏側）である。
【図２３】断面が逆Ｕ字状の二重構造のリードの二重構造の側壁部のみを周方向に間隔をおいて８個に分断してリードとした例（実施例１８）を示す斜視図（表側）である。
【図２４】断面が逆Ｕ字状の二重構造のリードの二重構造の側壁部のみを周方向に間隔をおいて８個に分断してリードとした例（実施例１８）を示す斜視図（裏側）である。
【図２５】図２３及び図２４に示す二重構造の側壁部のみを周方向に間隔をおいて８個に分断したリードを蓋に溶接した状態を示す斜視図（裏側）である。
【図２６】断面が逆Ｕ字状の二重構造のリードの二重構造の側壁部に周方向に間隔をおいてスリットを形成してリードとした例（実施例１９）を示す斜視図である。
【図２７】断面が逆Ｕ字状の二重構造のリードの補助リード部のみに周方向に間隔をおいてスリットを形成してリードとした例を示す斜視図である。
【図２８】断面が逆Ｕ字状の二重構造のリードに蛇腹様加工を施してリードとした例（実施例１６）を示す斜視図（表側）である。
【図２９】断面が逆Ｕ字状の二重構造のリードに蛇腹様加工を施してリードとした例（実施例１６）を示す斜視図（裏側）である。
【図３０】蓋に溶接された断面が逆Ｕ字状の二重構造の主リード部及び補助リード部からなるリードを上部集電板に溶接するに際して、高さ方向の位置ずれ（極群の高さが標準的な場合）を補助リード部の突片で吸収する例を示す図である。
【図３１】蓋に溶接された断面が逆Ｕ字状の二重構造の主リード部及び補助リード部からなるリードを上部集電板に溶接するに際して、高さ方向の位置ずれ（極群の高さが低い場合）を補助リード部の突片で吸収する例を示す図である。
【図３２】蓋に溶接された断面が逆Ｕ字状の二重構造の主リード部及び補助リード部からなるリードを上部集電板に溶接するに際して、高さ方向の位置ずれ（極群の高さが高い場合）を補助リード部の突片で吸収する例を示す図である。
【図３３】蓋に溶接された断面が逆Ｕ字状の二重構造の主リード部（図２３のもの）及び補助リード部からなるリードを上部集電板に溶接するに際して、高さ方向の位置ずれを主リード部の開きと補助リード部の湾曲で吸収する例を示す図である。
【図３４】断面が逆Ｕ字状の二重構造の側壁部から外側の側壁部を取り除いて内側のひとつの側壁部からなるリードとした例（実施例１４）を示す斜視図である。
【図３５】断面が逆Ｕ字状の二重構造の側壁部から内側の側壁部を取り除いて外側のひとつの側壁部からなるリードとした例（実施例１５）を示す斜視図である。
【図３６】従来の上部集電板及びリボン状リード板を示す概略図である。
【図３７】補助リードを介してリング状の主リードを溶接した密閉形電池の組立て図である。
【図３８】蓋に溶接された断面が逆Ｕ字状の二重構造の主リード及び補助リードからなるリードを上部集電板に溶接した密閉形電池の例（実施例１２）を示す図である。
【図３９】本発明で用いる集電板の一例（実施例１等）を示す図である。
【図４０】本発明で用いる集電板の他の例（実施例１２等）を示す図である。
【図４１】上部集電板（正極集電板）における補助リードの溶接点（４点）の例（実施例２等）を示す図である。
【図４２】上部集電板（正極集電板）における補助リードの溶接点（８点）の例（実施例９）を示す図である。
【図４３】上部集電板（正極集電板）における補助リードの溶接点（１６点）の例（実施例１０）を示す図である。
【図４４】上部集電板（正極集電板）における補助リードの溶接点（２点）の例（比較例１０）を示す図である。
【図４５】上部集電板（正極集電板）における補助リードの溶接点（１６点）の例（実施例１２等）を示す図である。
【図４６】内部抵抗と出力密度の関係を示す図である。
【図４７】密閉形電池の蓋の外面に電池間接続部品（リング状リード）を接合する方法を示す図である。
【図４８】本発明に係る電池間接続部品（リング状リード）を用いた組電池の製造方法を説明する図である。
【図４９】本発明に係る電池間接続部品（断面がＶ字状の二重構造のリード）を用いた組電池の概略図である。
【図５０】集電体と集電リードを同一厚みで伸長させ一体成形した従来の集電構造の一例を示す斜視図である。
【図５１】図５０の集電リードが封口体に溶接されて完成した従来の密閉形電池を示す断面図である。
【図５２】従来の打ち抜き加工により一体形成された集電体を装着したニッケル−カドミウム電池の要部を示す斜視図である。
【図５３】従来の打ち抜き加工により一体形成された集電体を示す平面図及び断面図である。
【図５４】電極体を電池ケースに挿入して図５３の集電体を介して封口体と溶接するときの状態を示す断面図である。
【図５５】従来の円筒状のリードを正極集電体に溶接したときの状態を示す断面図である。
【図５６】従来の鼓状筒体から構成されるリード部を示す平面図、側面図及び断面図である。
【図５７】電極体を電池ケースに収納して図５６のリード部を介して封口体と溶接するときの状態を示す断面図である。
【００９６】
（符号の説明）
２              上部集電板（正極集電板）
２−１          上部集電板におけるリードの溶接点
２−２          上部集電板におけるスリット
２−３          上部集電板における下駄（電極へのかみ込み部）
１２            リボン状リード板
１３
リボン状リード板と蓋との溶接接点
２０            リング状リード（主リード）
２０ａ，２０ｂ  リング状リードにおける突起
３０            リング状リード２０の補助リード
３０−１        リング状リード２０の補助リードにおける突起
３０−２        リング状リード２０の補助リードにおける突片
４０            断面が逆Ｖ字状（Ｖ字状）又は逆Ｕ字状（Ｕ字状）の二重構造のリード
４１
二重構造のリード４０の枠状部
４１−１        二重構造のリードの枠状部４１の内周
４１−２        二重構造のリードの枠状部４１の外周
４１ａ          二重構造のリード枠状部４１における突起
４２，４３      二重構造のリード４０の二重構造の側壁部
４２−１，４３−１  二重構造のリード４０の二重構造の側壁部に形成されたスリット
４４
二重構造のリード４０の補助リード部
４４ａ          二重構造のリードの補助リード部４４における突起
４５
断面が逆Ｕ字状の二重構造のリードを分割した８個のパーツ
４６
二重構造のリードを分割した８個のパーツ４５の枠状部
４６ａ          二重構造のリードを分割した８個のパーツの枠状部４６における突起
４７，４８      二重構造のリードを分割した８個のパーツ４５の二重構造の側壁部
５０            蓋
５１            キャップ端部に対応する蓋の内面の位置
６０            電槽
７０            極群
８０            キャップ
９０            弁体
１００          下部集電板（負極集電板）
１００−１      下部集電板の下面と電槽底内面との溶接点
１００−２      下部集電板中心部溶接箇所（一箇所）
１１０          電池間接続部品（リング状リードと同じもの）
１１１          電池間接続部品と１個目の電池の蓋の外面との溶接接点
１１２          電池間接続部品と２個目の電池の電槽底との溶接接点
１１０’        電池間接続部品（断面がＶ字状の二重構造のリードと同じもの）
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
0005018087.tif 000018
【図１１】
0005018087.tif 000019
【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
0005018087.tif 000022
【図１５】
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【図１６】
0005018087.tif 000024
【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
0005018087.tif 000033
【図２６】
0005018087.tif 000034
【図２７】
0005018087.tif 000035
【図２８】
0005018087.tif 000036
【図２９】
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【図３０】
0005018087.tif 000038
【図３１】
0005018087.tif 000039
【図３２】
0005018087.tif 000040
【図３３】
0005018087.tif 000041
【図３４】
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【図３５】
0005018087.tif 000043
【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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【図４５】
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【図４６】
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【図４７】
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【図４８】
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【図４９】
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【図５０】
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【図５１】
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【図５２】
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【図５３】
0005018087.tif 000061
【図５４】
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【図５５】
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【図５６】
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【図５７】
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