JP4349042B2 - アルカリ蓄電池 - Google Patents
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Description
正極および負極の集電端子には、図3の22や図4(イ)に示した単純なドーナツ型の金属製円盤の他、図3の20や図4の(ロ)に示した22と負極板の基板端面の溶接を助けるための凸片{図3では20A、図4(ロ)では26}を設けたり、溶接時の無効電流を低減するための切り欠き{図4(ロ)では25}を設けることもできる。
亜鉛及びコバルトを固溶させた高密度水酸化ニッケルの表面にオキシ水酸化コバルトからなる被覆層を形成した平均粒径10μm活物質粉末に所定濃度のカルボキシメチルセルロース(CMC)水溶液を所定量添加混練して正極ペーストとなし、該正極ペーストを厚さが1.3mm、目付量が420g/m2である発泡状ニッケル基板に充填し、乾燥した後、ロール掛けして厚さを0.5mm長尺状の正極原板を得た。該原板を長辺が650mm、短辺が50mmの矩形に裁断し、一方の長辺に幅1.5mmの活物質を除去し、基板露出部分を端部に設けた(正極板の活物質充填部分の短辺の長さを48.5mmとした)。該正極板は、高さが50mm、長さが650mm、厚さが0.5mmであり、その容量は8Ahである。
前記実施例1において正極基板の圧縮部分の圧縮率をそれぞれ20%{図1(イ)に示すT2が0.4mm}、60%(T2が0.2mm)、10%(T2が0.45mm)とし、それ以外の構成を実施例1と同じとした。該電池をそれぞれ実施例2、実施例3、実施例4とする。
前記実施例1において、正極基板の非圧縮部分の幅(W1)、活物質充填部分の短辺の長さを変えずに、正極基板の圧縮部分の幅W2をそれぞれ0.4mm、1.0mm、0.2mm、1.2mmとし、正極板と負極板の活物質充填部分が重なるように積層した。それ以外の構成を実施例1と同じとした。該電池をそれぞれ実施例5、実施例6、実施例7、実施例8とする。
前記実施例1において、正極基板の圧縮部分の幅(W2)、活物質充填部分の短辺の長さを変えずに、正極基板の非圧縮部分の幅W1をそれぞれ0.2mm、0.5mm、1.2mm、1.5mmとし、正極板と負極板の活物質充填部分が重なるように積層した。それ以外の構成を実施例1と同じとした。該電池をそれぞれ実施例9、実施例10、実施例11、実施例12とする。
前記実施例1において、正極基板に圧縮部分を設けなかった。それ以外の構成を実施例1と同じとした。該電池を比較例1とする。
前記実施例6において、正極基板の一方の長辺と圧縮部分の間に、基板非圧縮部分を設けなかった。それ以外は実施例6と同じ構成とした。
前記実施例1〜実施例11および比較例1,比較例2に係る電池をおのおの50個用意し、電池組立後室温において24時間放置した後、周囲温度20℃において化成した。初回の充電を1/30ItAで30時間充電した後、さらに1/10ItAで6時間充電した。初回充電後1/5ItAで終止電圧を1.0Vとして放電した。2サイクル目以降10サイクル目まで、1/10ItAで6時間充電した後、1/5ItAで終止電圧を1.0Vとして放電を1サイクルとする充放電を繰り返し実施した。該化成工程中、全ての電池について電池電圧をモニターし、異常発生の有無を調べた。
前記化成終了後、全ての電池を解体し、正極基板の変形(湾曲または膨れが発生して基板の厚さが極板の厚さを超えているものおよび正極基板の首折れ)発生の有無、正極板の活物質の脱落発生の有無を調べた。
3次元多孔体の基板を備える場合
また、基板の変形および活物質の脱落を防ぐには、基板の圧縮部分の圧縮率を、10〜60%とすることが好ましく、さらには20〜40%とすることがさらに好ましいこと、基板の圧縮部分の幅W2を、0.2から1.2mmとすることが好ましく、さらには0.4〜1.0mmとすることがさらに好ましいこと、基板の非圧縮部分の幅W1を0.2〜1.5mmとすることが好ましく、0.5〜1.2mmとすることがさらに好ましいことが分かった。
2 活物質充填部分
3 基板非圧縮部分
4 基板圧縮部分
11 捲回式極板群
11A 11B 捲回式極板群の捲回端面
17 18 捲回式極板群の捲回端面に突出させた基板端部
20 22 捲回式極板群の集電端子
32 34 積層式極板群の端面に突出させた基板端部
36 37 積層式極板群の集電端子
Claims (5)
- 矩形の正極板と負極板をセパレータを介して積層した極板群を備え、前記正極板と負極板のうち少なくとも一方の極板が、3次元多孔体からなる金属製の基板に活物質を担持させたものであり、前記極板群の一方の端面に正極板の一方の長辺端部を、極板群の前記端面と対向する端面に負極板の長辺端部を突出させ、正極板および負極板の前記長辺端部に該長辺を一辺とする矩形の基板露出部分を設け、前記長辺を形成する正極板および負極板の基板の端面に金属製の集電端子板を接合させたアルカリ蓄電池において、前記3次元多孔体からなる基板に、前記長辺を一辺とする矩形状の基板非圧縮部分を設け、該基板非圧縮部分と、基板露出部分と活物質充填部分との境界の間に帯状の基板圧縮部分を設けたことを特徴とするアルカリ蓄電池。
- 前記基板非圧縮部分が、対極と対向しないように配置した極板群を備える請求項1に記載のアルカリ蓄電池。
- 前記基板非圧縮部分の幅(短辺の長さ)が0.2〜1.5mmであることを特徴とする請求項1に記載のアルカリ蓄電池。
- 前記基板圧縮部分の圧縮率が10〜60%であることを特徴とする請求項1記載のアルカリ蓄電池。
- 前記基板圧縮部分の幅が0.2〜1.2mmであることを特徴とする請求項1記載のアルカリ蓄電池。
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