(57)【要約】【課題】集電体と電極端部との接触部に流れる溶接電流を大きくするとともに、集電体に流れる無効電流を低減させて、集電体に破断が生じたり、爆飛が生じにくくなるようにして、電極群でのショートの発生が防止でき、信頼性が向上したアルカリ蓄電池を提供する。【解決手段】本発明のアルカリ蓄電池は渦巻状に巻回された渦巻状電極群１０ａを備えているとともに、電極群１０ａの一方の電極端部１２ｃに負極集電体１４が溶接され、他方の電極端部１１ｃに正極集電体１５が溶接されている。そして、一方の電極端部１２ｃと負極集電体１４との間に導電性に優れた導電性薄膜フィルム１６が配置され、他方の電極端部１１ｃと正極集電体１５との間に導電性に優れた導電性薄膜フィルム１６が配置されている。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
渦巻状に巻回された渦巻状電極群の少なくとも一方の電極端部に集電体が溶接された電極体を備えたアルカリ蓄電池であって、
前記電極端部と前記集電体との間に導電性薄膜フィルムを介在させて、当該電極端部と当該集電体とが溶接されていることを特徴とするアルカリ蓄電池。
【請求項２】
前記導電性薄膜フィルムは前記電極端部と接する部分の前記集電体の径よりも大きい円形状に形成されていることを特徴とする請求項１に記載のアルカリ蓄電池。
【請求項３】
前記集電体の前記電極端部と接する部分には、中心部に配置された中心開口と、該開口に対して対称の位置に配置された一対のスリットと、前記中心開口の周囲に配置された多数のバーリング孔とが形成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のアルカリ蓄電池。
【請求項４】
渦巻状に巻回された渦巻状電極群の少なくとも一方の電極端部に集電体が溶接された電極体を備えたアルカリ蓄電池の製造方法であって、
前記電極端部と前記集電体との間に導電性薄膜フィルムを配置する導電性薄膜フィルム配置工程と、
前記導電性薄膜フィルムの上に前記集電体を配置する集電体配置工程と、
前記集電体の上に一対の溶接電極を配置して溶接電流を印加して、前記電極端部と当該集電体とを溶接する溶接工程とを備えたことを特徴とするアルカリ蓄電池の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はニッケル−カドミウム蓄電池、ニッケル−水素蓄電池などのアルカリ蓄電池に係り、特に、渦巻状に巻回された渦巻状電極群の少なくとも一方の電極端部に集電体が溶接された電極体を備えたアルカリ蓄電池およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電気自動車、電動バイク、アシスト自転車あるいは電動工具等の大電流用途向けの電池として、ニッケル−カドミウム蓄電池、ニッケル−水素蓄電池などのアルカリ蓄電池が用いられるようになった。この種の用途に用いられるアルカリ蓄電池は、高出力特性、高エネルギー密度が要求される。高出力特性を達成するためには集電部品の低抵抗化等が必要であり、集電体と電極板の端部との接触を密にする必要がある。また、振動などにより集電体が外れる恐れがあるため、集電体と電極板の端部との溶接強度を強くする必要がある。
【０００３】
この種のアルカリ蓄電池は、通常、正極板と負極板とをセパレータを介して渦巻状に巻回して渦巻状電極群とした後、この渦巻状電極群の負極板の端部に負極集電体を溶接するとともに、正極板の端部に正極集電体を溶接して電極体とする。ついで、この電極体を負極端子を兼ねる金属製外装缶に挿入し、負極集電体を金属製外装缶の内面側底部に溶接するとともに、正極集電体より延出するリード部を正極端子を兼ねる封口体の底部に溶接した後、電解液を注液し、外装缶の開口部に絶縁ガスケットを介して封口体を装着して密閉することにより作製されている。
【０００４】
ところで、渦巻状電極群の極板端部と集電体とを溶接するに際しては、極板端部の上に集電体を配置した後、この集電体の上に一対の溶接電極を押し当て、これらの一対の溶接電極間に溶接電流を流すことにより、抵抗熱を生じさせて溶接する抵抗溶接法により行われる。この抵抗溶接法においては、集電体と渦巻状電極群の極板端部との間に電流を流すことにより、その接触部分で抵抗熱を生じさせて溶接するものである。このため、効率よく抵抗溶接するには、できるだけ溶接電流が集電体と極板端部との間に流れるようにして、集電体表面に流れる電流、所謂、無効電流を低減することが重要となる。
【０００５】
このため、このような無効電流を低減する技術手法が、例えば、特許文献１（実開昭５５−４０９７０号公報）や特許文献２（特開２０００−３１５４９０号公報）にて提案されるようになった。この場合、特許文献１においては、集電体と電極群の極板端部との接触を集電体に形成されたバーリング突起により行うという技術手法が提案されている。一方、特許文献２においては、集電体にスリットを入れ、集電体内に溶接電流を通りにくくする技術手法が提案されている。
このような技術手法を用いることにより溶接工程の効率化や溶接品質の向上に一定の効果をあげることができるようになった。
【特許文献１】実開昭５５−４０９７０号公報
【特許文献２】特開２０００−３１５４９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、近年の高容量化の要望に応えるためには、溶接品質を更に向上させることが必要とされており、特に、発泡ニッケル（ニッケルスポンジ）を極板芯体（電極基板）とする電極に集電体を溶接する場合に、溶接品質を更に向上させることが強く求められるようになった。この場合、例えば、溶接強度を向上させるためには溶接電流を大きくすればよいが、溶接電流を大きくすると、それに比例して無効電流も大きくなる。このため、集電体に破断が生じたり、爆飛が発生するという新たな問題も生じるようになった。
【０００７】
ここで、集電体に破断が生じると、集電効率が低下し、放電時の作動電圧が低下するという問題を生じるようになる。また、爆飛が生じると、その爆飛が飛び散って電極群内に入り込み、短絡発生の原因となるという新たな問題が生じることとなる。この場合、小さな溶接電流を流すようにすれば、集電体に破断が生じたり、爆飛が発生するという問題は生じにくくなるが、逆に、溶接が不十分になるとともに、必要とする溶接強度も得られないという問題も生じるようになる。
【０００８】
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、集電体に流れる無効電流を低減させて、集電体に破断が生じたり、爆飛が生じにくくなるようにして、電極群でのショートの発生が防止できるようにするとともに、集電体と電極群の極板端部との接触部での溶接電流を大きくできるようにして、集電体と電極群の極板端部との溶接強度が向上し、信頼性が向上したアルカリ蓄電池を提供できることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明のアルカリ蓄電池は、渦巻状に巻回された渦巻状電極群の少なくとも一方の電極端部に集電体が溶接された電極体を備えている。そして、上記課題を解決するため、電極端部と集電体との間に導電性薄膜フィルムを介在させて、当該電極端部と当該集電体とが溶接されていることを特徴とする。
このように、導電性薄膜フィルムを介在させて電極端部と集電体とが溶接されていると、溶接電流が電極群の方へ流れやすくなる。これにより、集電体の溶接時に、集電体の表面に流れる無効電流を大幅に低減できるようになる。この結果、大きな溶接電流を流しても爆飛や破断を生じることがなくなって、集電体との溶接強度が向上するとともに溶接品質も安定することとなる。また、集電体との溶接強度を高めることができるので、内部抵抗を低減させることができ、大電流放電などで優れた放電特性を有するアルカリ蓄電池が得られるようになる。
【００１０】
この場合、導電性薄膜フィルムが電極端部と接する部分の集電体の径よりも大きい円形状に形成されていると、電極端部と接する部分のほぼ全ての面に対して電気接続できるので、渦巻状電極群のより広範囲の部位の電極から集電できるようになる。これにより、正極板あるいは負極板からの電流分布が均一になり、集電体一電極体間の内部抵抗が低下して、集電効率が上がり、放電特性が向上する。なお、集電体の電極端部と接する部分には、中心部に配置された中心開口と、この開口に対して対称の位置に配置された一対のスリットと、中心開口の周囲に配置された多数のバーリング孔とが形成されているのが望ましい。これは、スリットを形成することにより、スリット部分には電流が流れないため、無効電流が低減するためである。また、多数のバーリング孔を形成すると、強固な溶接部が形成されるためである。
【００１１】
そして、電極端部と集電体との間に導電性に優れた導電性薄膜フィルムを介在させて、当該電極端部と当該集電体とが溶接されるようにするためには、電極端部と集電体との間に導電性薄膜フィルムを配置する導電性薄膜フィルム配置工程と、導電性薄膜フィルムの上に集電体を配置する集電体配置工程と、集電体の上に一対の溶接電極を配置して溶接電流を印加して、電極端部と当該集電体とを溶接する溶接工程とを備えるようにすればよい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明においては、導電性薄膜フィルムを介在させて電極端部と集電体とが溶接されているので、溶接電流が電極群の方向に流れやすくなって、集電体の表面に流れる無効電流を大幅に低減できるとともに、大きな溶接電流を流しても爆飛や破断を生じるのが防止できるようになる。これにより、集電体との溶接強度が向上して溶接品質も安定するとともに、内部抵抗を低減させることもでき、大電流放電などで優れた放電特性を有するアルカリ蓄電池を提供できるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下に、本発明をニッケル−カドミウム蓄電池に適用した場合の一実施の形態を図１〜図５に基づいて説明するが、本発明はこれに限定されるものでなく、その要旨を変更しない範囲で適宜変更して実施することができる。
なお、図１は本発明の電極体の構成要素を模式的に示す斜視図である。図２は本発明の導電性薄膜フィルムを模式的に示す正面図である。図３は正極集電体を模式的に示す図であり、図３（ａ）は平面図であり、図３（ｂ）は、図３（ａ）のＡ−Ａ断面を示す断面図である。図４は電極群に正極集電体を溶接する状態を模式的に示す図であり、図４（ａ）は一対の溶接電極を示す斜視図であり、図４（ｂ）は正極集電体の上に図４（ａ）に示す一対の溶接電極を配置した状態を模式的に示す上面図であり、図４（ｃ）は、図４（ｂ）の要部側面の状態を模式的に示す側面図である。図５は本発明のニッケル−カドミウム蓄電池を模式的に示す断面図である。
【００１４】
１．電極体の構成要素
（１）ニッケル正極板
ニッケル正極板１１は、極板芯体１１ａに水酸化ニッケルを主体とする正極活物質１１ｂが充填され、所定の寸法（例えば、長さが２００ｍｍで、幅が３３ｍｍで、厚みが０．５ｍｍ）になるように圧延や切断などがなされて作製されている。なお、作製後のニッケル正極板１１の上端部には活物質未充填部１１ｃが形成されるようになされていて、後に、この活物質未充填部１１ｃに正極集電体１５が溶接されることとなる。ここで、極板芯体１１ａとして発泡ニッケルを用いたものをニッケル正極板αとし、極板芯体１１ａとしてニッケルメッキが施されたパンチングメタルに焼結体が形成した焼結基板を用いたものをニッケル正極板βとした。
【００１５】
（２）カドミウム負極板
カドミウム負極板１２は、パンチングメタルからなる極板芯体１２ａの両面に酸化カドミウムを主体とする負極活物質と導電剤と結着剤とからなる負極活物質スラリー１２ｂが塗布され、乾燥後、所定の厚み（例えば、０．６ｍｍ）になるまで圧延された後、所定の寸法（例えば、長さが２４０ｍｍで、幅が３３ｍｍ）になるように切断されて作製されている。なお、作製後のカドミウム負極板１２の下端部後には活物質未充填部１２ｃが形成されるようになされていて、後に、この活物質未充填部１２ｃに負極集電体１４が溶接されることとなる。
【００１６】
（３）渦巻状電極群
これらのニッケル正極板１１（α，β）とカドミウム負極板１２との間に、ポリプロピレン製不織布からなるセパレータ（例えば、幅が３４ｍｍのもの）１３を介在させて渦巻状に巻回することにより渦巻状電極群１０ａとなされている。この場合、図１に示すように、ニッケル正極板１１（α，β）の活物質未充填部１１ｃがセパレータ１３の上端部より突出し、カドミウム負極板１２の活物質未充填部１２ｃがセパレータ１３の下端部より突出するように積層して配置した後、渦巻状に巻回するようになされている。
【００１７】
このようにして作製された渦巻状電極群１０ａの上部は、ニッケル正極板１１の活物質未充填部１１ｃが露出するとともに、その下部にはカドミウム負極板１２の活物質未塗着部１２ｃが露出することとなる。なお、渦巻状電極群１０ａの中心部には、巻芯軸が除去されて形成された空間部を備えており、後に負極側端部に溶接された後述する負極集電体１４を外装缶１７（図５参照）の内面側底部に溶接するための溶接電極を挿入することができるようになされている。
【００１８】
（４）負極集電体
負極集電体１４は、図１に示すように、平面形状が円形状（例えば、直径が１７．５ｍｍ）となる本体部１４ａを備えていて、この本体部１４ａに多数の開孔１４ｂと一対のスリット１４ｃとが形成されている。ここで、多数の開孔１４ｂはバーリング加工により形成されていて、開孔１４ｂの周縁には、図の下方から上方に突出する突縁（図３（ｂ）参照）が形成されている。また、一対のスリット１４ｃは円形状の本体部１４ａを略半分に分割するように形成されている。なお、この一対のスリット１４ｃを設けることにより、溶接時に負極集電体１４に流れる無効電流を低減することが可能となる。
【００１９】
（５）正極集電体
正極集電体１５は、図１および図３に示すように、平面形状が略円形状（例えば、直径が１７．５ｍｍ）の本体部１５ａと、この本体部１５ａから延出して形成された平面形状が略長方形状のリード部１５ｂとを備えている。そして、本体部１５ａの中心部には中心開口（例えば、直径は５．３ｍｍ）１５ｃが形成されているとともに、中心開口１５ｃの周囲には多数の開孔１５ｄと一対のスリット１５ｅが形成されている。
【００２０】
なお、中心開口１５ｃは、負極側端部に接続された負極集電体１４と外装缶１７の底部を溶接するための溶接電極を挿入するために設けられている。この場合も、多数の開孔１５ｄはバーリング加工により形成されていて、開孔１５ｄの周縁には、図の上方から下方に突出する突縁１５ｆが形成されている。また、一対のスリット１５ｅは円形状の本体部１５ａを略半分に分割するように形成されていて、溶接時に正極集電体１５に流れる無効電流を低減することが可能となる。
【００２１】
（６）導電性薄膜フィルム
導電性薄膜フィルム１６は、図１および図２に示すように、不織布からなる基材（例えば、厚みが０．０７ｍｍのもの）１６ａの両面に導電性粘着材（例えば、アクリル系粘着材に導電材としてのカーボンブラックを混入したもの）１６ｂ，１６ｂが塗布（厚みが０．０４５ｍｍとなるように塗布）され、電気抵抗が５０Ω／ｉｎｃｈ2になるように形成されたものである。この導電性薄膜フィルム１６は平面形状が円形状（例えば、直径が１８．０ｍｍ）になるように切断されていて、その中心部には中心開口（例えば、直径は５．３ｍｍ）１６ｃが形成されていて、負極側端部に接続された負極集電体１４と外装缶１７の底部を溶接するための溶接電極を挿入することができるようになされている。なお、導電材としては、カーボンブラックの外、金粉などの金属粉を用いることもできる。また、導電性フィルムとしては金属箔を用いることもできる。
【００２２】
２．電極体
ついで、上述のような構成となる渦巻状電極群１０ａと、負極集電体１４と、正極集電体１５と、導電性薄膜フィルム１６とを用いて電極体を作製する例について、以下に詳述する。
（１）実施例１
上述のように作製された渦巻状電極群１０ａのニッケル正極板１１（α）の活物質未充填部１１ｃの上端面に導電性薄膜フィルム１６を貼着するとともに、この導電性薄膜フィルム１６の上に正極集電体１５を貼着する。この場合、渦巻状電極群１０ａの中心部に形成された空間部と、導電性薄膜フィルム１６の中心部に形成された中心開口１６ｃと、正極集電体１５の本体部１５ａの中心部に形成された中心開口１５ｃとが一致するようにこれらを貼着する。
【００２３】
ついで、正極集電体１５の本体部１５ａの上に一対の溶接電極Ｒ１，Ｒ２（図４参照）をそれぞれ載置する。このとき、一対の溶接電極Ｒ１，Ｒ２が正極集電体１５の本体部１５ａに形成された一対のスリット１５ｅ，１５ｅを間にしてそれぞれが相対向するように載置する。この後、一対の溶接電極Ｒ１，Ｒ２間に溶接電源（６０Ｈｚの交流電源）Ｖから溶接電流（３．０ｋＡで２サイクル）を印加する。これにより、バーリング加工により開孔１５ｄの周縁に形成された突縁１５ｆ（図３（ｂ）参照）とニッケル正極１１の活物質未充填部１１ｃとが抵抗溶接され、渦巻状電極群１０ａの上端面に正極集電体１５が溶接されることとなる。
【００２４】
一方、渦巻状電極群１０ａのカドミウム負極板１２の活物質未充填部１２ｃの下端面に導電性薄膜フィルム１６を貼着するとともに、この導電性薄膜フィルム１６の下に負極集電体１４を貼着する。この場合も、渦巻状電極群１０ａの中心部に形成された空間部と、導電性薄膜フィルム１６の中心部に形成された中心開口１６ｃとが一致するようにこれらを貼着する。ついで、負極集電体１４に上述と同様に一対の溶接電極Ｒ１，Ｒ２を当接させた後、一対の溶接電極Ｒ１，Ｒ２間に溶接電源（６０Ｈｚの交流電源）Ｖから溶接電流（３．０ｋＡで１サイクル）を印加してカドミウム負極板１２の活物質未塗着部１２ｃと負極集電体１４との接触部を抵抗溶接する。これにより、実施例１の渦巻状電極体ａ１が作製されることとなる。
【００２５】
（２）実施例２
上述のように作製された渦巻状電極群１０ａのニッケル正極板１１（β）の活物質未充填部１１ｃの上端面に導電性薄膜フィルム１６を貼着するとともに、この導電性薄膜フィルム１６の上に正極集電体１５を貼着する。この場合、渦巻状電極群１０ａの中心部に形成された空間部と、導電性薄膜フィルム１６の中心部に形成された中心開口１６ｃと、正極集電体１５の本体部１５ａの中心部に形成された中心開口１５ｃとが一致するようにこれらを貼着する。
【００２６】
ついで、正極集電体１５の本体部１５ａの上に一対の溶接電極Ｒ１，Ｒ２（図４参照）をそれぞれ載置する。このとき、一対の溶接電極Ｒ１，Ｒ２が正極集電体１５の本体部１５ａに形成された一対のスリット１５ｅ，１５ｅを間にしてそれぞれが相対向するように載置する。この後、一対の溶接電極Ｒ１，Ｒ２間に溶接電源（６０Ｈｚの交流電源）Ｖから溶接電流（３．０ｋＡで１サイクル）を印加する。これにより、バーリング加工により開孔１５ｄの周縁に形成された突縁１５ｆ（図３（ｂ）参照）とニッケル正極１１の活物質未充填部１１ｃとが抵抗溶接され、渦巻状電極群１０ａの上端面に正極集電体１５が溶接されることとなる。
【００２７】
一方、渦巻状電極群１０ａのカドミウム負極板１２の活物質未充填部１２ｃの下端面に導電性薄膜フィルム１６を貼着するとともに、この導電性薄膜フィルム１６の下に負極集電体１４を貼着する。この場合も、渦巻状電極群１０ａの中心部に形成された空間部と、導電性薄膜フィルム１６の中心部に形成された中心開口１６ｃとが一致するようにこれらを貼着する。ついで、負極集電体１４に上述と同様に一対の溶接電極Ｒ１，Ｒ２を当接させた後、一対の溶接電極Ｒ１，Ｒ２間に溶接電源（６０Ｈｚの交流電源）Ｖから溶接電流（３．０ｋＡで１サイクル）を印加してカドミウム負極板１２の活物質未塗着部１２ｃと負極集電体１４との接触部を抵抗溶接する。これにより、実施例２の渦巻状電極体ａ２が作製されることとなる。
【００２８】
（３）比較例１
上述のように作製された渦巻状電極群１０ａのニッケル正極板１１（α）の活物質未充填部１１ｃの上端面に正極集電体１５を配置する。この場合、渦巻状電極群１０ａの中心部に形成された空間部と、正極集電体１５の本体部１５ａの中心部に形成された中心開口１５ｃとが一致するように配置する。ついで、正極集電体１５の本体部１５ａの上に一対の溶接電極Ｒ１，Ｒ２（図４参照）をそれぞれ載置する。このとき、一対の溶接電極Ｒ１，Ｒ２が正極集電体１５の本体部１５ａに形成された一対のスリット１５ｅ，１５ｅを間にしてそれぞれが相対向するように載置する。
【００２９】
この後、一対の溶接電極Ｒ１，Ｒ２間に溶接電源（６０Ｈｚの交流電源）Ｖから溶接電流（２．０ｋＡで２サイクル）を印加する。これにより、バーリング加工により開孔１５ｄの周縁に形成された突縁１５ｆ（図３（ｂ）参照）とニッケル正極１１の活物質未充填部１１ｃとが抵抗溶接され、渦巻状電極群１０ａの上端面に正極集電体１５が溶接されることとなる。この場合、２．０ｋＡ以上の溶接電流で溶接しようとすると、爆飛が発生し、２．５ｋＡ以上の溶接電流で溶接しようとすると、正極集電体１５の破断が生じた。
【００３０】
一方、渦巻状電極群１０ａの下端部に負極集電体１４を載置して、負極集電体１４の上に上述と同様に一対の溶接電極Ｒ１，Ｒ２を当接させた後、一対の溶接電極Ｒ１，Ｒ２間に溶接電源（６０Ｈｚの交流電源）Ｖから溶接電流（２．０ｋＡで１サイクル）を印加してカドミウム負極板１２の活物質未塗着部１２ｃと負極集電体１４との接触部を抵抗溶接する。これにより、比較例１の渦巻状電極体ｘ１が作製されることとなる。
【００３１】
（４）比較例２
上述のように作製された渦巻状電極群１０ａのニッケル正極板１１（β）の活物質未充填部１１ｃの上端面に正極集電体１５を配置する。この場合、渦巻状電極群１０ａの中心部に形成された空間部と、正極集電体１５の本体部１５ａの中心部に形成された中心開口１５ｃとが一致するように配置する。ついで、正極集電体１５の本体部１５ａの上に一対の溶接電極Ｒ１，Ｒ２（図４参照）をそれぞれ載置する。このとき、一対の溶接電極Ｒ１，Ｒ２が正極集電体１５の本体部１５ａに形成された一対のスリット１５ｅ，１５ｅを間にしてそれぞれが相対向するように載置する。
【００３２】
この後、一対の溶接電極Ｒ１，Ｒ２間に溶接電源（６０Ｈｚの交流電源）Ｖから溶接電流（２．０ｋＡで１サイクル）を印加する。これにより、バーリング加工により開孔１５ｄの周縁に形成された突縁１５ｆ（図３（ｂ）参照）とニッケル正極１１の活物質未充填部１１ｃとが抵抗溶接され、渦巻状電極群１０ａの上端面に正極集電体１５が溶接されることとなる。この場合、２．０ｋＡ以上の溶接電流で溶接しようとすると、爆飛が発生し、３．０ｋＡ以上の溶接電流で溶接しようとすると、正極集電体１５の破断が生じた。
【００３３】
一方、渦巻状電極群１０ａの下端部に負極集電体１４を載置して、負極集電体１４の上に上述と同様に一対の溶接電極Ｒ１，Ｒ２を当接させた後、一対の溶接電極Ｒ１，Ｒ２間に溶接電源（６０Ｈｚの交流電源）Ｖから溶接電流（２．０ｋＡで１サイクル）を印加してカドミウム負極板１２の活物質未塗着部１２ｃと負極集電体１４との接触部を抵抗溶接する。これにより、比較例２の渦巻状電極体ｘ２が作製されることとなる。
【００３４】
３．溶接強度の測定
ついで、上述のようにして作製された渦巻状電極体ａ１，ａ２，ｘ１，ｘ２をそれぞれ２個ずつ用意し、これらの溶接強度を測定すると下記の表１に示すような結果が得られた。この場合、溶接強度を測定するに際しては、各渦巻状電極体ａ１，ａ２，ｘ１，ｘ２の正極集電体１５のリード部１５ｂを本体部１５ａに対して垂直に立ち上げ、各電極体ａ１，ａ２，ｘ１，ｘ２を固定してリード部１５ｂを垂直方向に引っ張り、各集電体１５が外れるまでの荷重を測定して行った。なお、下記の表１の溶接強度においては、平均溶接強度を示し、括弧内にそれらの最小値と最大値とを示している。
【表１】
2009245771.tif 000003
【００３５】
上記表１の結果から明らかなように、発泡ニッケルを極板芯体１１ａとするニッケル正極板１１（α）を用いた電極体ａ１と電極体ｘ１とを比較すると、電極体ｘ１の平均溶接強度が６．９Ｎであるのに対して、電極体ａ１の平均溶接強度は２１．６Ｎとなっていて、電極体ａ１の方が１４．７Ｎ（＋２１４％）だけ向上していることが分かる。また、パンチングメタルを極板芯体１１ａとする焼結基板を用いたニッケル正極板１１（β）を有する電極体ａ２と電極体ｘ２とを比較すると、電極体ｘ２の平均溶接強度が５６．８Ｎであるのに対して、電極体ａ２の平均溶接強度は７２．５Ｎとなっていて、電極体ａ２の方が１５．７Ｎ（＋２８．７％）だけ向上していることが分かる。
【００３６】
これは、電極体ａ１，ａ２においては、ニッケル正極１１の活物質未充填部１１ｃと正極集電体１５との間に導電性薄膜フィルム１６が貼着されているので、活物質未充填部１１ｃと正極集電体１５の開孔１５ｄの周縁に形成された突縁１５ｆとの接触抵抗が低減することとなる。これにより、正極集電体１５の表面を流れる無効電流が低減するとともに、これらの接触部に流れる溶接電流が増大するようになる。この結果、電極体ａ１においては３．０ｋＡで２サイクル、電極体ａ２においては３．０ｋＡで１サイクルというような大きな溶接電流を流せるようになって、溶接部の溶接強度が向上したためと考えられる。
【００３７】
４．ニッケル−カドミウム蓄電池
ついで、上述のようにして作製された電極体ａ２，ｘ２を用いてニッケル−カドミウム蓄電池を作製する例を図５に基づいて以下に説明する。まず、上述のようにして作製された電極体ａ２，ｘ２を外装缶１７内に挿入した後、負極集電体１４と外装缶１７の底部とを溶接する。また、正極蓋１８ａと正極キャップ１８ｂとからなる封口体１８を用意し、正極集電体１５から延出するリード部１５ｂを封口体１８に設けられた正極蓋１８ａの底部に溶接する。なお、正極蓋１８ａと正極キャップ１８ｂとからなる封口体１８内には、弁体１８ｃと、この弁体１８ｃを付勢するスプリング１８ｄとが配置されている。
【００３８】
ついで、電極体ａ２，ｘ２の上部外周部にリング状のスペーサ１９ａを配置した後、外装缶１７の上部外周面に溝入れ加工を施して環状溝部１７ａを形成する。この後、金属製外装缶１７内に電解液（例えば、３０質量％の水酸化カリウム（ＫＯＨ）水溶液）を注液し、封口体１８の外周部に装着された封口ガスケット１９ａを外装缶１７の環状溝部１７ａの上に載置するとともに、外装缶１７の先端部１７ｂを封口体１８側にカシメて封口して、ニッケル−カドミウム蓄電池Ａ２，Ｘ２をそれぞれ組み立てる。ここで、電極体ａ２を用いたものを電池Ａ２とし、電極体ｘ２を用いたものを電池Ｘ２とした。なお、これらの電池Ａ２，Ｘ２の電池容量は２．５Ａｈである。
【００３９】
５．電池特性試験
ついで、上述のように作製されたニッケル−カドミウム蓄電池Ａ２，Ｘ２を用いて電池特性試験を行った。なお、この電池特性試験においては、これらの各電池Ａ２、Ｘ２をそれぞれ２個ずつ用いて行った。
（活性化処理）
まず、各電池Ａ２，Ｘ２をそれぞれ２５℃の温度雰囲気下で、２５０ｍＡの充電電流で１６時間充電を行った。この後、１時間放置し、５００ｍＡの電流で各電池Ａ２，Ｘ２の電圧が１．０Ｖになるまで放電を行い、活性化処理を行った。
【００４０】
（放電容量・放電時作動電圧）
ついで、上述のように活性化処理を行った後、以下のようにして放電容量と放電時作動電圧の測定を行った。
この場合、まず、２５℃の温度雰囲気下で、電池Ａ２，Ｘ２に２．５Ａの充電電流で、いわゆる−ΔＶ充電を施した（電池電圧が最大値から１０ｍＶ低下した時点で充電を停止する）。その後、１時間放置し、４０Ａの電流値で電池電圧が０．８Ｖになるまで放電を行った。この４０Ａで放電したときの容量を放電容量とし、放電が終了するまでの時間の半分の時点での放電電圧を放電作動電圧とした。なお、下記の表２の放電容量においては、平均放電容量（ｍＡｈ）を示し、括弧内にそれらの最小値と最大値とを示している。
【表２】
2009245771.tif 000004
【００４１】
上記表２の結果から明らかなように、ニッケル正極板１１の活物質未充填部１１ｃと正極集電体１５との間、およびカドミウム負極板１２の活物質未充填部１２ｃと負極集電体１４との間に導電性薄膜フィルム１６が貼着され電極体ａ２を有する電池Ａ２と、導電性薄膜フィルム１６を用いない電極体ｘ２を有する電池Ｘ２とを比較すると、電池Ｘ２の平均放電容量が２３１９ｍＡｈであるのに対して、電池Ａ２の平均放電容量は２３５５ｍＡｈとなっていて、電池Ａ２の方が平均放電容量が３６ｍＡｈ（＋１．６％）だけ向上していることが分かる。
【００４２】
また、電池Ｘ２の直流抵抗は５．９６ｍΩであるのに対して、電池Ａ２の直流抵抗は５．２４ｍΩとなっていて、電池Ａ２の方が直流抵抗が０．７２ｍΩ（−１２．１％）だけ向上していることが分かる。さらに、電池Ｘ２の４０Ａ放電時作動電圧は０．９８６Ｖであるのに対して、電池Ａ２の４０Ａ放電時作動電圧は１．００７Ｖとなっていて、電池Ａ２の方が４０Ａ放電時作動電圧が２１ｍＶ（＋２．１％）だけ向上していることが分かる。
【００４３】
これは、電極体ａ２においては、ニッケル正極１１の活物質未充填部１１ｃと正極集電体１５との間に導電性薄膜フィルム１６が貼着されているとともに、カドミウム負極１２の活物質未充填部１２ｃと負極集電体１４との間に導電性薄膜フィルム１６が貼着されているので、各集電体と各極板端部との溶接強度が向上して内部抵抗が低減する。そして、内部抵抗が低減することにより、４０Ａ放電時（高率放電時）の作動電圧が向上し、放電容量も向上したと考えられる。
【産業上の利用可能性】
【００４４】
なお、上述した実施の形態においては、ニッケル正極１１の活物質未充填部１１ｃと正極集電体１５との間、およびカドミウム負極１２の活物質未充填部１２ｃと負極集電体１４との間に導電性薄膜フィルム１６を介在させる例について説明したが、導電性薄膜フィルム１６はこれらの少なくとも一方に介在させるようにしてもほぼ同様な効果が得られる。また、上述した実施の形態においては、本発明をニッケル−カドミウム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−カドミウム蓄電池以外にも、ニッケル−水素蓄電池などのアルカリ蓄電池に適用しても同様の効果が得られることは明らかである。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の電極体の構成要素を模式的に示す斜視図である。
【図２】本発明の導電性薄膜フィルムを模式的に示す正面図である。
【図３】正極集電体を模式的に示す図であり、図３（ａ）は平面図であり、図３（ｂ）は、図３（ａ）のＡ−Ａ断面を示す断面図である。
【図４】電極群に正極集電体を溶接する状態を模式的に示す図であり、図４（ａ）は一対の溶接電極を示す斜視図であり、図４（ｂ）は正極集電体の上に図４（ａ）に示す一対の溶接電極を配置した状態を模式的に示す上面図であり、図４（ｃ）は、図４（ｂ）の要部側面の状態を模式的に示す側面図である。
【図５】本発明のニッケル−カドミウム蓄電池を模式的に示す断面図である。
【符号の説明】
【００４６】
１０ａ…渦巻状電極群、１１…ニッケル正極板、１１ａ…極板芯体、１１ｂ…正極活物質スラリー、１１ｃ…活物質未充填部、１２…カドミウム負極板、１２ａ…極板芯体、１２ｂ…負極活物質スラリー、１２ｃ…活物質未充填部、１３…セパレータ、１４…負極集電体、１４ａ…本体部、１４ｂ…開孔、１４ｃ…スリット、１５…正極集電体、１５ａ…本体部、１５ｂ…リード部、１５ｃ…中心開口、１５ｄ…開孔、１５ｅ…スリット、１５ｆ…突縁、１６…導電性薄膜フィルム、１６ａ…カーボンフィルムからなる基材、１６ｂ…粘着材、１６ｃ…中心開口、１７…外装缶、１７ａ…環状溝部、１７ｂ…先端部、１８…封口体、１８ａ…正極蓋、１８ｂ…正極キャップ、１８ｃ…弁体、１８ｄ…スプリング、１９ａ…スペーサ、１９ａ…封口ガスケット
【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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