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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023096950
(43)【公開日】2023-07-07
(54)【発明の名称】二次電池及び二次電池の製造方法
(51)【国際特許分類】
H01M 4/32 20060101AFI20230630BHJP
H01M 4/80 20060101ALI20230630BHJP
H01M 4/66 20060101ALI20230630BHJP
【ＦＩ】
H01M4/32
H01M4/80 C
H01M4/66 A
【審査請求】未請求
【請求項の数】11
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2021213036
(22)【出願日】2021-12-27
(71)【出願人】
【識別番号】399107063
【氏名又は名称】プライムアースＥＶエナジー株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100105957
【弁理士】
【氏名又は名称】恩田 誠
(74)【代理人】
【識別番号】100068755
【弁理士】
【氏名又は名称】恩田 博宣
(72)【発明者】
【氏名】大島 拓也
(72)【発明者】
【氏名】岡田 秀輝
【テーマコード（参考）】
5H017
5H050
【Ｆターム（参考）】
5H017AA02
5H017AS02
5H017AS10
5H017BB08
5H017CC28
5H017EE04
5H050AA19
5H050BA14
5H050CA03
5H050CB16
5H050DA02
5H050DA06
5H050FA08
5H050GA10
5H050GA22
5H050HA04
5H050HA08
(57)【要約】
【課題】ニッケル水素蓄電池の製造工程において、電極板の搬送を容易かつ確実に行うこと。
【解決手段】ニッケル水素蓄電池１は、長方形の板状の多孔性金属からなる正極集電体２１と正極活物質を含有し正極集電体に充填される正極合材層２２とを備えた正極板２を備え、正極集電体２１に対して正極合材層２２が密側表面２２ｃ側から粗側表面２２ａ側に漸次充填密度が小さくなるように充填密度差を有し、正極板２を厚み方向で粗側表面２２ａから第１層Ｌ１、第２層Ｌ２、第３層Ｌ３に３等分割した場合、第２層Ｌ２に対して第１層、第３層は、それぞれ２％以上１０％以下の活物質の充填密度差を有する。
【選択図】図９
【解決手段】ニッケル水素蓄電池１は、長方形の板状の多孔性金属からなる正極集電体２１と正極活物質を含有し正極集電体に充填される正極合材層２２とを備えた正極板２を備え、正極集電体２１に対して正極合材層２２が密側表面２２ｃ側から粗側表面２２ａ側に漸次充填密度が小さくなるように充填密度差を有し、正極板２を厚み方向で粗側表面２２ａから第１層Ｌ１、第２層Ｌ２、第３層Ｌ３に３等分割した場合、第２層Ｌ２に対して第１層、第３層は、それぞれ２％以上１０％以下の活物質の充填密度差を有する。
【選択図】図９
【特許請求の範囲】
【請求項1】
板状の多孔性金属からなる正極集電体と、正極活物質を含有し前記正極集電体に充填される正極合材層とを有する正極板と、負極板と、セパレータとを備え、
一方の正極合材層の表面における塗工方向と直交する幅方向の基準塗工幅Ｗｓが、他方の正極合材層の表面における幅方向の塗工幅Ｗｐより狭く構成されるとともに、
前記一方の正極合材層の表面の正極活物質の充填密度が、前記他方の正極合材層の表面の正極活物質の充填密度より大きい充填密度差を有する
ことを特徴とする二次電池。
一方の正極合材層の表面における塗工方向と直交する幅方向の基準塗工幅Ｗｓが、他方の正極合材層の表面における幅方向の塗工幅Ｗｐより狭く構成されるとともに、
前記一方の正極合材層の表面の正極活物質の充填密度が、前記他方の正極合材層の表面の正極活物質の充填密度より大きい充填密度差を有する
ことを特徴とする二次電池。
【請求項2】
正極活物質の充填密度が高い前記一方の正極合材層の表面側の基準塗工幅Ｗｓと、当該一方の正極合材層の塗工端部と前記正極集電体の幅方向の周縁部内面との間の未塗工部分の幅Ｗｖ１とにおいて、Ｗｖ１／Ｗｓ≧０．００５であることを特徴とする請求項１に記載の二次電池。
【請求項3】
前記他方の正極合材層の表面における塗工幅Ｗｐと、前記一方の正極合材層の表面における基準塗工幅Ｗｓの関係が
０．９４５≦Ｗｓ／Ｗｐ≦０．９９
となるように構成した請求項１又は２に記載の二次電池。
０．９４５≦Ｗｓ／Ｗｐ≦０．９９
となるように構成した請求項１又は２に記載の二次電池。
【請求項4】
前記充填密度差は、密側表面から粗側表面へ、漸次正極活物質の充填密度が低下するように構成されてい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二次電池。
【請求項5】
前記充填密度差は、４％以上、２０％以下であることを特徴とする請求項４に記載の二次電池。
【請求項6】
前記充填密度差は、前記正極板を厚み方向で３層に３等分割した場合、中央部分の層に対して密側表面側の層と粗側表面側の層でそれぞれ２％以上１０％以下の活物質の充填密度差があることを特徴とする請求項４又は５に記載の二次電池。
【請求項7】
前記正極集電体は、ニッケル又はニッケル合金からなる発泡体により構成されたことを特徴とする請求項１～６のいずれか一項に記載の二次電池。
【請求項8】
板状の多孔性金属からなる正極集電体と、当該正極集電体に充填される正極活物質を含有する正極合材層とを備えた正極板と、負極板と、セパレータとを備え、
一方の正極合材層の表面における塗工方向と直交する幅方向の基準塗工幅Ｗｓが、他方の正極合材層の表面における幅方向の塗工幅Ｗｐより狭く構成されるとともに、
前記一方の正極合材層の表面の正極活物質の充填密度が、前記他方の正極合材層の表面の正極活物質の充填密度より大きい充填密度差を有する二次電池の製造方法であって、
正極合材層を形成する溶媒を含む正極合材ペーストを、前記他方の正極集電体の表面から塗工する塗工工程を備え、
前記塗工工程では、正極合材ペーストが、重力により前記正極集電体から脱落せず、かつ重力により正極合材ペースト中の正極活物質の充填密度が、予め設定した充填密度差で上部より下部が高くなるように調整されることを特徴とする二次電池の製造方法。
一方の正極合材層の表面における塗工方向と直交する幅方向の基準塗工幅Ｗｓが、他方の正極合材層の表面における幅方向の塗工幅Ｗｐより狭く構成されるとともに、
前記一方の正極合材層の表面の正極活物質の充填密度が、前記他方の正極合材層の表面の正極活物質の充填密度より大きい充填密度差を有する二次電池の製造方法であって、
正極合材層を形成する溶媒を含む正極合材ペーストを、前記他方の正極集電体の表面から塗工する塗工工程を備え、
前記塗工工程では、正極合材ペーストが、重力により前記正極集電体から脱落せず、かつ重力により正極合材ペースト中の正極活物質の充填密度が、予め設定した充填密度差で上部より下部が高くなるように調整されることを特徴とする二次電池の製造方法。
【請求項9】
正極活物質の充填密度が高い前記一方の正極合材層の表面側の基準塗工幅Ｗｓと、当該一方の正極合材層の塗工端部と前記正極集電体の短辺方向の周縁部内面との間の未塗工部分の幅Ｗｖ１とにおいて、Ｗｖ１／Ｗｓ≧０．００５となるように調整されることを特徴とする請求項８に記載の二次電池の製造方法。
【請求項10】
複数の前記正極板が積層されて載置された最上段の正極板を、真空吸着装置により上方から吸着して搬送する搬送工程を含むことを特徴とする請求項８又は９に記載の二次電池の製造方法。
【請求項11】
前記搬送工程は、前記正極板の上面が前記正極合材層の正極活物質の充填密度が低く形成された粗側表面となるように載置されるとともに、前記真空吸着装置により上方から前記粗側表面を吸着して搬送することを特徴とする請求項１０に記載の二次電池の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
二次電池及びその製造方法に係り、詳しくは、製造時の電極板の吸着を円滑に行うことができる二次電池及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
電動機を搭載した電気自動車（ハイブリッド自動車等も含む）は、二次電池に蓄えられた電力により、電動機を駆動している。このような二次電池において例えばニッケル水素蓄電池のようなアルカリ二次電池は、安全で大電流の充放電が可能であることから車両用として広く普及している。
【0003】
このような二次電池の製造工程において、活物質を含有した合材層を集電体に塗工する過程においては、合材層の端部に一定の高さが生じることがある。そのような電極を用いると二次電池の生産性および諸性能に影響を与えることがある。
【0004】
そこで特許文献１に開示された発明では、正極及び負極の少なくとも一方において、集電体の合材層の幅方向の端部に波形状部を有する二次電池が提案されている。この発明では、合材層を集電体に塗工する過程において、合材層の凸部の発生を抑制する。このことで、集電体に活物質が均一に充填され、厚み方向の充填密度及び、長辺方向の塗工端部の凹凸が表裏共に均等である電極板を製造する。ここで、「充填密度」とは、塗工するペースト（例えば、正極合材ペースト）に対する含まれる活物質（例えば正極活物質）の重量比率をいう。その結果、諸性能が安定した二次電池、二次電池の製造方法、及び電極とすることができた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開２０１８－０６３８８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
特許文献１に記載されたような従来の両面塗工の方法で製造した電極板では、集電体に合材層が均一に形成され、厚み方向の充填密度及び、長辺方向の塗工端部の凹凸を表裏共に均等にすることができる。
【0007】
しかしながら、製造過程において複数枚厚み方向に積層された電極板を真空吸着により電極板を搬送する場合に問題がある。従来の電極板では合材層に通気性があるため吸引力が小さいと、十分に真空度が高まらずに、搬送途中に電極板が脱落することがある。その一方で、吸引力を高めすぎると、目的とする電極板のみならず、その下にある電極板までも搬送してしまうという問題があった。
【0008】
本発明の二次電池及びその製造方法が解決しようとする課題は、電極板の搬送を容易かつ確実に行うことである。
【課題を解決するための手段】
【0009】
上記課題を解決するため、本発明の二次電池では、板状の多孔性金属からなる正極集電体と、正極活物質を含有し前記正極集電体に充填される正極合材層とを有する正極板と、負極板と、セパレータとを備え、一方の正極合材層の表面における塗工方向と直交する幅方向の基準塗工幅Ｗｓが、他方の正極合材層の表面における幅方向の塗工幅Ｗｐより狭く構成されるとともに、前記一方の正極合材層の表面の正極活物質の充填密度が、前記他方の正極合材層の表面の正極活物質の充填密度より大きい充填密度差を有することを特徴とする。
【0010】
正極活物質の充填密度が高い前記一方の正極合材層の表面側の基準塗工幅Ｗｓと、当該一方の正極合材層の塗工端部と前記正極集電体の幅方向の周縁部内面との間の未塗工部分の幅Ｗｖ１とにおいて、Ｗｖ１／Ｗｓ≧０．００５とすることが好ましい。また、前記他方の正極合材層の表面における塗工幅Ｗｐと、前記一方の正極合材層の表面における基準塗工幅Ｗｓの関係が０．９４５≦Ｗｓ／Ｗｐ≦０．９９とすることも好ましい。
【0011】
前記充填密度差は、前記密側表面から前記粗側表面へ、漸次正極活物質の充填密度が低下するように構成することも好ましい。前記充填密度差は４％以上、２０％以下であることが好ましい。前記充填密度差は、前記正極板を厚み方向で３層に３等分割した場合、中央部分の層に対して密側表面側の層と粗側表面側の層でそれぞれ２％以上１０％以下の活物質の充填密度差があることもさらに好ましい。
【0012】
前記正極集電体は、ニッケル又はニッケル合金からなる発泡体により構成されたものに好適に適用できる。
また、本発明の二次電池の製造方法では、板状の多孔性金属からなる正極集電体と、当該正極集電体に充填される正極活物質を含有する正極合材層とを備えた正極板と、負極板と、セパレータとを備え、一方の正極合材層の表面における塗工方向と直交する幅方向の基準塗工幅Ｗｓが、他方の正極合材層の表面における幅方向の塗工幅Ｗｐより狭く構成されるとともに、前記一方の正極合材層の表面の正極活物質の充填密度が、前記他方の正極合材層の表面の正極活物質の充填密度より大きい充填密度差を有する二次電池の製造方法であって、正極合材層を形成する溶媒を含む正極合材ペーストを、前記他方の正極集電体の表面から塗工する塗工工程を備え、前記塗工工程では、正極合材ペーストが、重力により前記正極集電体から脱落せず、かつ重力により正極合材ペースト中の正極活物質の充填密度が、予め設定した充填密度差で上部より下部が高くなるように調整されることを特徴とする。
また、本発明の二次電池の製造方法では、板状の多孔性金属からなる正極集電体と、当該正極集電体に充填される正極活物質を含有する正極合材層とを備えた正極板と、負極板と、セパレータとを備え、一方の正極合材層の表面における塗工方向と直交する幅方向の基準塗工幅Ｗｓが、他方の正極合材層の表面における幅方向の塗工幅Ｗｐより狭く構成されるとともに、前記一方の正極合材層の表面の正極活物質の充填密度が、前記他方の正極合材層の表面の正極活物質の充填密度より大きい充填密度差を有する二次電池の製造方法であって、正極合材層を形成する溶媒を含む正極合材ペーストを、前記他方の正極集電体の表面から塗工する塗工工程を備え、前記塗工工程では、正極合材ペーストが、重力により前記正極集電体から脱落せず、かつ重力により正極合材ペースト中の正極活物質の充填密度が、予め設定した充填密度差で上部より下部が高くなるように調整されることを特徴とする。
【0013】
正極活物質の充填密度が高い前記一方の正極合材層の表面側の前記正極集電体の基準塗工幅Ｗｓと、当該一方の正極合材層の塗工端部と前記正極集電体の短辺方向の周縁部内面との間の未塗工部分の幅Ｗｖ１とにおいて、Ｗｖ１／Ｗｓ≧０．００５となるように調整されることが好ましい。
【0014】
複数の前記正極板が積層されて載置された最上段の正極板を、真空吸着装置により上方から吸着して搬送する搬送工程において好適に適用できる。また、前記搬送工程は、前記正極板の上面が前記正極合材層の正極活物質の充填密度が低く形成された粗側表面となるように載置されるとともに、前記真空吸着装置により上方から前記粗側表面を吸着して搬送するものに好適に適用できる。
【発明の効果】
【0015】
本発明の二次電池及びその製造方法によれば、電極板の搬送を容易かつ確実に行うことができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【0016】
【図1】本実施形態のニッケル水素蓄電池の外観構造を示す斜視図である。
【図2】本実施形態のニッケル水素蓄電池の電池モジュールの一部について部分断面構造を含む斜視図である。
【図3】本実施形態のニッケル水素蓄電池に設けられる電極群の断面図である。
【図4】本実施形態のニッケル水素蓄電池の製造工程を示すフローチャートである。
【図5】本実施形態のニッケル水素蓄電池の正極板の製造工程を示すフローチャートである。
【図6】本実施形態のニッケル水素蓄電池の正極板の幅方向Ｗの断面を示す模式図である。
【図7】本実施形態のニッケル水素蓄電池の正極板の粗側表面を示す模式図である。
【図8】本実施形態のニッケル水素蓄電池の正極板の密側表面を示す模式図である。
【図9】本実施形態のニッケル水素蓄電池の正極板の搬送時の状態を示す模式図である。
【図10】本実施形態のニッケル水素蓄電池の正極板の正極合材層の正極活物質の充填密度と注液時の状態を示す模式図である。
【図11】従来の正極合材ペーストの組成の一例と、本実施形態の正極合材ペーストの組成の一例の比較表である。
【図12】本実施形態における塗工装置の一例を示す斜視図である。
【図13】（ａ）本実施形態における塗工工程を示す斜視図である。（ｂ）ダイノズルが正極集電体に対して正極合材ペーストを塗布する位置を拡大した断面図である。
【図14】（ａ）はニッケル基材と第１支持部と第２支持部との位置関係を示す平面図である。（ｂ）はペーストが塗布される前のニッケル基材が第１支持部および第２支持部に支持された状態を示す断面図である。（ｃ）は（ｂ）の拡大断面図である。
【図15】従来技術のニッケル水素蓄電池の正極板の一方の面を示す模式図である。
【図16】従来技術のニッケル水素蓄電池の正極板の他方の面を示す模式図である。
【図17】従来技術のニッケル水素蓄電池の正極板の搬送時の状態を示す模式図である。
【図18】従来技術のニッケル水素蓄電池の正極板の正極合材層の正極活物質の充填密度と注液時の状態を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【0017】
以下、本発明の二次電池及びその製造方法を、ニッケル水素蓄電池及びその製造方法の一実施形態を用いて図１～１４を参照して説明する。
（本実施形態の構成）
＜本実施形態の概略＞
本実施形態のニッケル水素蓄電池１は、図３に示すように正極集電体２１と正極合材層２２（図６参照）とを備えた正極板２と、負極板３と、セパレータ４とを備える。正極集電体２１は、長方形の板状の発泡ニッケルや発泡ニッケル合金などの多孔性金属からなる。この多孔性の正極集電体２１には、製造時の塗工工程（図５：Ｓ１３）において、正極活物質を含有した正極合材ペースト２５が充填されて、正極合材層２２が形成される。
（本実施形態の構成）
＜本実施形態の概略＞
本実施形態のニッケル水素蓄電池１は、図３に示すように正極集電体２１と正極合材層２２（図６参照）とを備えた正極板２と、負極板３と、セパレータ４とを備える。正極集電体２１は、長方形の板状の発泡ニッケルや発泡ニッケル合金などの多孔性金属からなる。この多孔性の正極集電体２１には、製造時の塗工工程（図５：Ｓ１３）において、正極活物質を含有した正極合材ペースト２５が充填されて、正極合材層２２が形成される。
【0018】
この塗工工程（Ｓ１３）では、正極合材ペースト２５の粘度Ｖ［ｍＰａ・ｓ］が調整されて正極合材ペースト２５が上方からダイノズル８１により吐出され、重力により多孔性の正極集電体２１の骨部の間の孔部に浸透していく。一方、正極集電体２１の上面２１ｊから浸透していく正極合材ペースト２５は一定の粘度Ｖ［ｍＰａ・ｓ］等を有すれば正極集電体２１の下面２１ｋから下方に流れ落ちることはない。正極合材ペースト２５は、表面張力が働き上方からの塗工幅Ｗｐより下部に浸透するにつれてその下端部では、基準塗工幅Ｗｓと狭くなる。
【0019】
また、所定の粘度Ｖ［ｍＰａ・ｓ］であれば、正極合材ペースト２５内に分散していた正極活物質の粒子が重力により沈降して正極集電体２１の下方に行くにしたがって正極活物質の充填密度Ｄｆ［％］が漸次高くなる。
【0020】
＜本実施形態の主な作用＞
以上のとおり、形成される正極合材層２２は、正極集電体２１の構成、正極合材ペースト２５の組成、正極活物質の粒径などにより変化する。また、温度［°Ｃ］、その粘度［ｍＰａ・ｓ］、せん断速度［ｓ－１］、正極集電体２１との濡れ性、塗工機８からの吐出量、吐出速度などにも影響を受ける。つまり、目標とする正極合材層２２を形成するためには、これらの条件を整えることが必要となる。
以上のとおり、形成される正極合材層２２は、正極集電体２１の構成、正極合材ペースト２５の組成、正極活物質の粒径などにより変化する。また、温度［°Ｃ］、その粘度［ｍＰａ・ｓ］、せん断速度［ｓ－１］、正極集電体２１との濡れ性、塗工機８からの吐出量、吐出速度などにも影響を受ける。つまり、目標とする正極合材層２２を形成するためには、これらの条件を整えることが必要となる。
【0021】
そこで、本実施形態では、特に正極合材層２２の形成に大きな影響を有する粘度［ｍＰａ・ｓ］を調整しながら、正極合材層２２内の正極活物質の充填密度Ｄｆ［％］の勾配を指標として調整する。また、同時に正極合材層２２の形成に大きな影響を有する粘度［ｍＰａ・ｓ］を調整しながら、粗側表面２２ａにおける塗工幅Ｗｐと、密側表面２２ｃにおける基準塗工幅Ｗｓを指標として調整する。
【0022】
このように、複雑な要素が絡み合っているものの、本発明者らは、正極合材ペースト２５の粘度Ｖ［ｍＰａ・ｓ］を調整することで、所望の正極合材層２２内の正極活物質の充填密度Ｄｆ［％］の勾配を有した正極板２を製造することができることを見出した。また、同様に正極合材ペースト２５の粘度Ｖ［ｍＰａ・ｓ］を調整することで、所望の基準塗工幅Ｗｓを有した正極板を製造することができることも見出した。
【0023】
つまり、本実施形態のポイントは、充填密度Ｄｆ［％］及び所望の基準塗工幅Ｗｓを指標として、正極合材ペースト２５の粘度Ｖ［ｍＰａ・ｓ］等を調整して正極板２を製造する。このことにより、正極板２の搬送性の向上や、内部抵抗（ＤＣ－ＩＲ）の低減ができる点にある。
【0024】
なお、本実施形態では、正極合材ペースト２５の粘度Ｖ［ｍＰａ・ｓ］を調整して、充填密度Ｄｆ［％］及び所望の基準塗工幅Ｗｓを有した正極合材層２２を形成しているが、所望の充填密度Ｄｆ［％］及び所望の基準塗工幅Ｗｓを達成できるものであればよい。それには、例えば、正極集電体２１の構成が挙げられる。具体的には、正極集電体２１の網目構造の大きさや形状、素材等を変更することで、所望の充填密度Ｄｆ［％］及び所望の基準塗工幅Ｗｓを達成してもよい。また、その他の方法として正極合材ペースト２５の組成、正極活物質の粒径、温度［°Ｃ］、せん断速度［ｓ－１］、塗工機８からの吐出量、吐出速度などの変更により、所望の充填密度Ｄｆ［％］及び所望の基準塗工幅Ｗｓを達成してもよい。もちろん、これらを組み合わせて所望の充填密度Ｄｆ［％］及び所望の基準塗工幅Ｗｓを達成してもよい。
【0025】
＜本実施形態の主な効果＞
本実施形態のニッケル水素蓄電池１では、このような構成を備えるため、主に以下のような効果を奏する。ニッケル水素蓄電池１の製造工程において真空吸着により電極板を搬送する場合に、密側表面２２ｃにより吸着の真空度が高めやすく、かつ密側表面２２ｃにより陰圧が遮断されるため、下方に積載された他の正極板２が吸引されることもない。その結果、ニッケル水素蓄電池１の製造方法において、正極板２の搬送性を向上させることで、生産効率を上げることができる。
本実施形態のニッケル水素蓄電池１では、このような構成を備えるため、主に以下のような効果を奏する。ニッケル水素蓄電池１の製造工程において真空吸着により電極板を搬送する場合に、密側表面２２ｃにより吸着の真空度が高めやすく、かつ密側表面２２ｃにより陰圧が遮断されるため、下方に積載された他の正極板２が吸引されることもない。その結果、ニッケル水素蓄電池１の製造方法において、正極板２の搬送性を向上させることで、生産効率を上げることができる。
【0026】
なお、ニッケル水素蓄電池１の製造工程において電解液５を注液した場合に粗側表面２２ａでは電解液５の浸透が効率的にできる。一方、密側表面２２ｃの正極活物質の充填密度Ｄｆを上げると通気度が低下し、電解液５の浸透が悪くなるという問題がある。しかし、本実施形態では、長辺において、端部２２ｄの短辺方向（幅方向Ｗ）での凹凸が大きいことから端部２２ｄの総長が長くなり、そこからの電解液５の浸透が容易となる。また、基準塗工幅Ｗｓを狭くすることで、正極集電体２１の端部からも電解液５を浸透しやすくする。その結果、正極板２全体として、電解液５の吸収を良好として内部抵抗（ＤＣ－ＩＲ）を低減することができる。
【0027】
【0028】
＜電池モジュール＞
図１に示すように、ニッケル水素蓄電池１は、複数の電池セル１２を備えた電池モジュールとして構成される。ニッケル水素蓄電池１は、その外観が角形板状の密閉式電池である。複数（ここでは６個）の電池セル１２を収容可能な一体電槽を構成する電池ケース１３と、電池ケース１３の開口部を封止する蓋体１４とを備えている。電池ケース１３には、電気的に直列に接続された６個の電池セル１２が収容されている。これらの電池セル１２の電力は、電池ケース１３に設けられた正極接続端子１３ａ及び負極接続端子１３ｂから取り出される。
図１に示すように、ニッケル水素蓄電池１は、複数の電池セル１２を備えた電池モジュールとして構成される。ニッケル水素蓄電池１は、その外観が角形板状の密閉式電池である。複数（ここでは６個）の電池セル１２を収容可能な一体電槽を構成する電池ケース１３と、電池ケース１３の開口部を封止する蓋体１４とを備えている。電池ケース１３には、電気的に直列に接続された６個の電池セル１２が収容されている。これらの電池セル１２の電力は、電池ケース１３に設けられた正極接続端子１３ａ及び負極接続端子１３ｂから取り出される。
【0029】
＜ニッケル水素蓄電池の内部構造＞
図２は、ニッケル水素蓄電池１の電池モジュールについて、断面構造を含む部分斜視図である。図２に示すように、電池ケース１３及び蓋体１４は、アルカリ性の電解液に対して耐性を有する樹脂材料であるポリプロピレン（ＰＰ）及びポリフェニレンエーテル（ＰＰＥ）を含んで構成されている。そして電池ケース１３の内部には、複数の電池セル１２を区画する隔壁１８が形成されており、この隔壁１８によって区画された部分が、電池セル１２毎の電槽１５となる。こうして区画された電槽１５内には、水酸化カリウム（ＫＯＨ）を主成分とする水系電解質であるアルカリの電解液５とともに、電極群６が収容されている。
図２は、ニッケル水素蓄電池１の電池モジュールについて、断面構造を含む部分斜視図である。図２に示すように、電池ケース１３及び蓋体１４は、アルカリ性の電解液に対して耐性を有する樹脂材料であるポリプロピレン（ＰＰ）及びポリフェニレンエーテル（ＰＰＥ）を含んで構成されている。そして電池ケース１３の内部には、複数の電池セル１２を区画する隔壁１８が形成されており、この隔壁１８によって区画された部分が、電池セル１２毎の電槽１５となる。こうして区画された電槽１５内には、水酸化カリウム（ＫＯＨ）を主成分とする水系電解質であるアルカリの電解液５とともに、電極群６が収容されている。
【0030】
隔壁１８の上部には各電池セル１２の接続に用いられる貫通孔１７が形成されている。貫通孔１７は、正極集電板２７の上部に突設されている接続突部、及び負極集電板３７の上部に突設されている接続突部の２つの接続突部同士が貫通孔１７を介してスポット溶接等により溶接接続される。このことで、各々隣接する電池セル１２の電極群６を電気的に直列接続させる。貫通孔１７のうち、両端の電池セル１２の各々外側に位置する貫通孔１７は、電池ケース１３の長手方向の端部上方で正極接続端子１３ａ又は負極接続端子１３ｂ（図１参照）が装着される。正極接続端子１３ａは、正極集電板２７の接続突部と溶接接続される。負極接続端子１３ｂは、負極集電板３７の接続突部と溶接接続される。こうして直列接続された電極群６、すなわち複数の電池セル１２の総出力が正極接続端子１３ａ及び負極接続端子１３ｂから取り出される。
【0031】
＜電極群６＞
図３は、本実施形態のニッケル水素蓄電池１に設けられる電極群６の断面図である。図３に示すように、電極群６は、矩形状の正極板２及び負極板３がセパレータ４を介して積層して構成されている。このとき、正極板２、負極板３及びセパレータ４が積層された方向が厚み方向Ｄである。
図３は、本実施形態のニッケル水素蓄電池１に設けられる電極群６の断面図である。図３に示すように、電極群６は、矩形状の正極板２及び負極板３がセパレータ４を介して積層して構成されている。このとき、正極板２、負極板３及びセパレータ４が積層された方向が厚み方向Ｄである。
【0032】
電極群６の正極板２及び負極板３は、極板の面方向であって互いに反対側の側部に突出されることで構成されるリード部を備える。正極板２のリード部２１ｌ（図６、図７参照）の側端縁に正極集電板２７がスポット溶接等により接合される。また、負極板３のリード部（不図示）の側端縁に負極集電板３７がスポット溶接等により接合されている。
【0033】
＜正極板２の構成＞
図６は、本実施形態のニッケル水素蓄電池１の正極板２の幅方向Ｗの断面を示す模式図である。正極板２は、正極集電体２１と、正極集電体２１に充填された正極合材層２２を有する。正極合材層２２は、正極活物質、添加物（導電材、結着材、増粘剤等）を有する。
図６は、本実施形態のニッケル水素蓄電池１の正極板２の幅方向Ｗの断面を示す模式図である。正極板２は、正極集電体２１と、正極集電体２１に充填された正極合材層２２を有する。正極合材層２２は、正極活物質、添加物（導電材、結着材、増粘剤等）を有する。
【0034】
＜正極集電体２１＞
正極集電体２１は、基板となる３次元金属多孔体であるニッケルの発泡体からなる長方形の板状に形成される。正極集電体２１の周縁部は押しつぶされて密度が高くなっており、正極集電体２１の形状を維持する枠としての機能を有する。また、周縁部は、多孔性の構造が潰れて通気性が低下しているため、中央部に比べて表面からの電解液５の吸収が悪くなっている。正極集電体２１は、正極合材層２２をその３次元の網状に構成された骨部により形成される空間に担持する担体の機能と、正極合材層２２中の正極活物質から電流を集める集電体の機能とを有する。
正極集電体２１は、基板となる３次元金属多孔体であるニッケルの発泡体からなる長方形の板状に形成される。正極集電体２１の周縁部は押しつぶされて密度が高くなっており、正極集電体２１の形状を維持する枠としての機能を有する。また、周縁部は、多孔性の構造が潰れて通気性が低下しているため、中央部に比べて表面からの電解液５の吸収が悪くなっている。正極集電体２１は、正極合材層２２をその３次元の網状に構成された骨部により形成される空間に担持する担体の機能と、正極合材層２２中の正極活物質から電流を集める集電体の機能とを有する。
【0035】
正極集電体２１は、発泡金属の一つである発泡ニッケルを用いている。発泡ニッケルは、内部に多数の細孔を有し、容易に圧縮することが可能である。発泡ニッケルの製造方法は特に限定されないが、例えば、発泡ウレタンの骨格表面にニッケルメッキを施した後、発泡ウレタンを焼失させることによって製造される。
【0036】
図７は、本実施形態のニッケル水素蓄電池の正極板の粗側表面２２ａを示す模式図である。図６及び図７に示すように、リード部２１ｌは、長方形の正極集電体２１の一方の長辺において、その長さ方向Ｌの中央部に鉄材等の金属材が溶接されることによって形成されている。このリード部２１ｌは、正極集電体２１の厚み方向Ｄの中央部に設けられている。
【0037】
リード部２１ｌは、正極集電体２１の一方の長辺において圧縮され密度が高くなって強度が高い枠部に鉄材等の金属部材が溶接される。この金属部材の一方の表面に接続面が形成されている。リード部２１ｌは、その上部に突設されている接続突部で隣接する電池セル１２の正極接続端子１３ａに接続される。
【0038】
また、本実施形態においては、正極集電体２１の塗工工程（Ｓ１３）の前の厚みを、０．５ｍｍ以上、１．０ｍｍ以下とすることが望まれる。発泡ニッケルは、細孔の大きさの平均が３００μｍ以上、６００ｍ以下のものを用いることが望まれる。また、発泡ニッケルは、その目付が２００～４００[g/m2]のものを用いることが望まれる。
【0039】
＜正極合材ペースト２５＞
正極合材層２２となる正極合材ペースト２５は、水酸化ニッケルを主成分とする正極活物質粒子、コバルト（Ｃｏ）からなる導電材、増粘剤、及び結着材等及び水などの溶媒を含有している。
正極合材層２２となる正極合材ペースト２５は、水酸化ニッケルを主成分とする正極活物質粒子、コバルト（Ｃｏ）からなる導電材、増粘剤、及び結着材等及び水などの溶媒を含有している。
【0040】
図１１は、従来の正極合材ペーストの組成の一例と、本実施形態の正極合材ペースト２５の組成の一例の比較表である。
図１１に示すように、本実施形態の正極合材ペースト２５は、溶媒である水を除いた組成（ｗｔ％）は、正極活物質としての水酸化ニッケルが、８５（ｗｔ％）以上、９５（ｗｔ％）以下が望まれる。導電材としてのコバルト（Ｃｏ）が、５（ｗｔ％）以上、１０（ｗｔ％）以下が望まれる。また、電位の調整のために酸化亜鉛が、０．５（ｗｔ％）以上、１．５（ｗｔ％）以下が望まれる。また、酸化イットリウムが、０．５（ｗｔ％）以上、１．５（ｗｔ％）以下が望まれる。増粘剤としての、カルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）が、０．０１（ｗｔ％）以上、０．２（ｗｔ％）以下が望まれる。増粘剤として、アルギン酸ナトリウムが、０．０１（ｗｔ％）以上、０．２（ｗｔ％）以下が望まれる。そして、結着材として、フッ素系結着材が、０．０５（ｗｔ％）以上、０．３（ｗｔ％）以下が望まれる。
図１１に示すように、本実施形態の正極合材ペースト２５は、溶媒である水を除いた組成（ｗｔ％）は、正極活物質としての水酸化ニッケルが、８５（ｗｔ％）以上、９５（ｗｔ％）以下が望まれる。導電材としてのコバルト（Ｃｏ）が、５（ｗｔ％）以上、１０（ｗｔ％）以下が望まれる。また、電位の調整のために酸化亜鉛が、０．５（ｗｔ％）以上、１．５（ｗｔ％）以下が望まれる。また、酸化イットリウムが、０．５（ｗｔ％）以上、１．５（ｗｔ％）以下が望まれる。増粘剤としての、カルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）が、０．０１（ｗｔ％）以上、０．２（ｗｔ％）以下が望まれる。増粘剤として、アルギン酸ナトリウムが、０．０１（ｗｔ％）以上、０．２（ｗｔ％）以下が望まれる。そして、結着材として、フッ素系結着材が、０．０５（ｗｔ％）以上、０．３（ｗｔ％）以下が望まれる。
【0041】
ここで「フッ素系結着材」は、結着材として好ましい性能を発揮するが、乾燥時に極板表面に偏析するという問題がある。本実施形態では、このような問題を解決することで、フッ素系結着材を用いることができるようにしている。詳しくは後述する。
【0042】
本実施形態の正極合材ペースト２５は、正極活物質、導電材、結着材、増粘材等を水などの溶媒によりペースト状としたものである。
溶媒及び増粘剤により粘度Ｖ［ｍＰａ・ｓ］が調整され、本実施形態では、５０［ｍＰａ・ｓ］以上、２０００［ｍＰａ・ｓ］以下、好ましくは２００［ｍＰａ・ｓ］以上、１０００［ｍＰａ・ｓ］以下が望ましく、例えば５００［ｍＰａ・ｓ］に調整される。なお、粘度Vは、せん断速度１０［ｓ－１］の場合の値を示している。
溶媒及び増粘剤により粘度Ｖ［ｍＰａ・ｓ］が調整され、本実施形態では、５０［ｍＰａ・ｓ］以上、２０００［ｍＰａ・ｓ］以下、好ましくは２００［ｍＰａ・ｓ］以上、１０００［ｍＰａ・ｓ］以下が望ましく、例えば５００［ｍＰａ・ｓ］に調整される。なお、粘度Vは、せん断速度１０［ｓ－１］の場合の値を示している。
【0043】
＜本実施形態の正極合材ペースト２５の特徴＞
図１１に示すように、従来技術の正極合材ペーストでは、増粘剤としてアルギン酸ナトリウムが含まれていない。この点で、粘度［ｍＰａ・ｓ］が調整されていない。また、結着材としてフッ素系結着材であるポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）が含まれていない点で相違する。この点で、結着力が低い。
図１１に示すように、従来技術の正極合材ペーストでは、増粘剤としてアルギン酸ナトリウムが含まれていない。この点で、粘度［ｍＰａ・ｓ］が調整されていない。また、結着材としてフッ素系結着材であるポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）が含まれていない点で相違する。この点で、結着力が低い。
【0044】
＜正極活物質＞
正極活物質としては、水酸化ニッケル、オキシ水酸化ニッケル等のニッケル酸化物を主成分とする粒子状のものが挙げられる。
正極活物質としては、水酸化ニッケル、オキシ水酸化ニッケル等のニッケル酸化物を主成分とする粒子状のものが挙げられる。
【0045】
＜導電材＞
導電材は、金属または金属化合物であり、例えば、金属コバルト（Ｃｏ）、一酸化コバルト（ＣｏＯ）、オキシ水酸化コバルト（ＣｏＯＯＨ）等のコバルト化合物であってニッケル酸化物の表面を被覆している。導電性の高いオキシ水酸化コバルトは、正極内において導電性ネットワークを形成し、正極の利用率を高めることから好ましい。
導電材は、金属または金属化合物であり、例えば、金属コバルト（Ｃｏ）、一酸化コバルト（ＣｏＯ）、オキシ水酸化コバルト（ＣｏＯＯＨ）等のコバルト化合物であってニッケル酸化物の表面を被覆している。導電性の高いオキシ水酸化コバルトは、正極内において導電性ネットワークを形成し、正極の利用率を高めることから好ましい。
【0046】
＜増粘剤＞
増粘剤としては、キサンタンガムなどのグルコース系のものや、アクリル酸ナトリウム等のアクリル系のものが例として挙げられる。
増粘剤としては、キサンタンガムなどのグルコース系のものや、アクリル酸ナトリウム等のアクリル系のものが例として挙げられる。
【0047】
＜結着材＞
結着材として、フッ素系結着材を含有している。なお、フッ素系結着材としては、例えば、有機溶剤系のポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）や、水性ディスパージが挙げられる。フッ素系結着材は、結着作用が良好である反面、正極合材層２２の表面において偏析するという性質がある。本実施形態では、そのような偏析をした場合でも、正極合材層２２への電解液５の浸透を容易にする構成である。そのため、本実施形態では、偏析しやすいフッ素系結着材についても有効に利用することができる。
結着材として、フッ素系結着材を含有している。なお、フッ素系結着材としては、例えば、有機溶剤系のポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）や、水性ディスパージが挙げられる。フッ素系結着材は、結着作用が良好である反面、正極合材層２２の表面において偏析するという性質がある。本実施形態では、そのような偏析をした場合でも、正極合材層２２への電解液５の浸透を容易にする構成である。そのため、本実施形態では、偏析しやすいフッ素系結着材についても有効に利用することができる。
【0048】
さらに結着材としては、ルブロン（ダイキン工業株式会社の登録商標）等のラテックス系や、ポリエチレンオキサイド（ＰＥＯ）も例として挙げられる。
＜溶媒＞
本実施形態では、溶媒として水（Ｈ２Ｏ）を用いている。溶媒は、増粘剤とともに、正極合材ペースト２５の粘度調整に用いられる。添加量は、正極活物質の充填密度Ｄｆや、基準塗工幅Ｗｓの数値を勘案しながら調整する。
＜溶媒＞
本実施形態では、溶媒として水（Ｈ２Ｏ）を用いている。溶媒は、増粘剤とともに、正極合材ペースト２５の粘度調整に用いられる。添加量は、正極活物質の充填密度Ｄｆや、基準塗工幅Ｗｓの数値を勘案しながら調整する。
【0049】
＜正極合材層２２＞
上述した正極合材ペースト２５が、正極集電体２１に塗工され、乾燥、整形プレスを経て正極合材層２２が形成される。詳細は後述する。
上述した正極合材ペースト２５が、正極集電体２１に塗工され、乾燥、整形プレスを経て正極合材層２２が形成される。詳細は後述する。
【0050】
＜負極板３＞
負極板３は、長方形のパンチングメタルなどからなる板状の負極集電体３１を備える。負極集電体３１は、機械的な基板であるとともに、負極活物質からの電流を集電する集電体として機能する。また、負極集電体３１に塗布された水素吸蔵合金（ＭＨ）を備える。水素吸蔵合金の種類は特に限定されないが、例えば、希土類元素の混合物であるミッシュメタルとニッケルとの合金や、当該合金の一部を、アルミニウム、コバルト、マンガン等の金属に置換したものである。この負極板３は、負極合材ペーストが塗工される。負極合材ペーストは、水素吸蔵合金に、カーボンブラック等の増粘材、スチレン‐ブタジエン共重合体等の結着材を添加して、負極合材ペースト状に加工したものである。負極板３は、負極合材ペーストを、パンチングメタル等の芯材からなる負極集電体３１に充填した後、乾燥、圧延、切断することによって製造される。
負極板３は、長方形のパンチングメタルなどからなる板状の負極集電体３１を備える。負極集電体３１は、機械的な基板であるとともに、負極活物質からの電流を集電する集電体として機能する。また、負極集電体３１に塗布された水素吸蔵合金（ＭＨ）を備える。水素吸蔵合金の種類は特に限定されないが、例えば、希土類元素の混合物であるミッシュメタルとニッケルとの合金や、当該合金の一部を、アルミニウム、コバルト、マンガン等の金属に置換したものである。この負極板３は、負極合材ペーストが塗工される。負極合材ペーストは、水素吸蔵合金に、カーボンブラック等の増粘材、スチレン‐ブタジエン共重合体等の結着材を添加して、負極合材ペースト状に加工したものである。負極板３は、負極合材ペーストを、パンチングメタル等の芯材からなる負極集電体３１に充填した後、乾燥、圧延、切断することによって製造される。
【0051】
＜セパレータ４＞
セパレータ４は、ポリプロピレンなどのオレフィン系樹脂の不織布、もしくは必要に応じてこれにスルホン化などの親水処理を施したものである。
セパレータ４は、ポリプロピレンなどのオレフィン系樹脂の不織布、もしくは必要に応じてこれにスルホン化などの親水処理を施したものである。
【0052】
こうした正極板２及び負極板３及びセパレータ４が使用されて電池モジュールが製造される。
＜電解液５＞
電解液５は、セパレータ４の中に保持され、正極板２と負極板３との間でイオンを伝導させる。電解液５は、例えば、水酸化カリウム（ＫＯＨ）を溶質の主成分とするアルカリ性水溶液である。
＜電解液５＞
電解液５は、セパレータ４の中に保持され、正極板２と負極板３との間でイオンを伝導させる。電解液５は、例えば、水酸化カリウム（ＫＯＨ）を溶質の主成分とするアルカリ性水溶液である。
【0053】
＜ニッケル水素蓄電池１の製造工程＞
図４は、本実施形態のニッケル水素蓄電池１の製造工程を示すフローチャートである。次に、上述のような構成の本実施形態のニッケル水素蓄電池１の製造方法について図４を参照して説明する。ニッケル水素蓄電池１の製造工程は、源泉工程（Ｓ１）、電極群製造工程（Ｓ２）、電極群組付け工程（Ｓ３）、注液工程（Ｓ４）、封止工程（Ｓ５）、検査工程（Ｓ６）からなる。
図４は、本実施形態のニッケル水素蓄電池１の製造工程を示すフローチャートである。次に、上述のような構成の本実施形態のニッケル水素蓄電池１の製造方法について図４を参照して説明する。ニッケル水素蓄電池１の製造工程は、源泉工程（Ｓ１）、電極群製造工程（Ｓ２）、電極群組付け工程（Ｓ３）、注液工程（Ｓ４）、封止工程（Ｓ５）、検査工程（Ｓ６）からなる。
【0054】
源泉工程（Ｓ１）では、電池要素である正極板２、負極板３、セパレータ４をそれぞれ作成する。電極群製造工程（Ｓ２）では、源泉工程（Ｓ１）で製造した正極板２、負極板３、セパレータ４を積層し、正極集電板２７、負極集電板３７を溶接して図３に示すような電極群６を製造する。電極群組付け工程（Ｓ３）では、電極群製造工程（Ｓ２）で製造した電極群６を、図２に示すように一体電槽である電池ケース１３の各電槽１５に収容する。そして、各電槽１５にそれぞれ収容された電極群６を溶接等により電気的に接続し、正極接続端子１３ａ、負極接続端子１３ｂ（図１参照）を取り付ける。注液工程（Ｓ４）では、電池ケース１３の各電槽１５に電解液５を注液する。封止工程（Ｓ５）では、注液工程（Ｓ４）で注液が完了した電池ケース１３に蓋体１４を装着し、封止する。以上で、本実施形態の電池モジュールであるニッケル水素蓄電池１の組み立てが終了する。検査工程（Ｓ６）では、このように組立が終了したニッケル水素蓄電池１の初充電、エージング、内部抵抗（ＤＣ－ＩＲ）検査、ＯＣＶ検査、自己放電検査等を行う。そして、これらに合格したものが製品としてのニッケル水素蓄電池１の電池モジュールとなる。
【0055】
＜正極板２の製造工程＞
図５は、本実施形態のニッケル水素蓄電池の正極板の製造工程を示すフローチャートである。次に、正極板２の製造工程について図５を参照して詳細に説明する。この正極板２の製造工程は、ニッケル水素蓄電池１の源泉工程（Ｓ１）の一部をなす工程である。
図５は、本実施形態のニッケル水素蓄電池の正極板の製造工程を示すフローチャートである。次に、正極板２の製造工程について図５を参照して詳細に説明する。この正極板２の製造工程は、ニッケル水素蓄電池１の源泉工程（Ｓ１）の一部をなす工程である。
【0056】
正極板の製造工程は、正極集電体製造工程（Ｓ１１）、正極合材ペースト製造工程（Ｓ１２）、塗工工程（Ｓ１３）、乾燥工程（Ｓ１５）、整形・プレス工程（Ｓ１６）からなる。
【0057】
＜正極集電体製造工程（Ｓ１１）＞
まず、正極集電体製造工程（Ｓ１１）は、正極集電体２１を製造する工程である。また、この正極集電体製造工程（Ｓ１１）で製造される正極集電体２１は、図１４に示すように４枚の正極集電体２１が製造される。
まず、正極集電体製造工程（Ｓ１１）は、正極集電体２１を製造する工程である。また、この正極集電体製造工程（Ｓ１１）で製造される正極集電体２１は、図１４に示すように４枚の正極集電体２１が製造される。
【0058】
まず、長尺の発泡ニッケルの薄板から、所定のサイズの正極集電体２１が切断工程により切り取られる。続いて、整形・プレス工程で所定厚に整形された正極集電体２１の周縁部を圧縮して、所定の長さ、幅に整形する。整形された正極集電体２１の周縁部は、圧縮されて潰されて、密度が高くなる。密度が高くなると機械的な強度が上がり、正極集電体２１の枠として、形状を維持する。なおこの周縁部は圧縮されて潰されて、多孔性の発泡ニッケルの空間が潰れて通気性が下がり、電解液５が吸収されにくくなっている。
【0059】
この正極集電体２１の周縁部の一方の長辺の中央部分に、図６、図７に示すようなリード部２１ｌを溶接する。
＜正極合材ペースト製造工程（Ｓ１２）＞
正極合材ペースト製造工程（Ｓ１２）では、前述したような正極合材ペースト２５を製造する。正極合材ペースト２５は、正極活物質粒子、導電材、結着材、増粘剤等に、溶媒などを混合して、所定の粘度Ｖ［ｍＰａ・ｓ］のペースト状とする。
＜正極合材ペースト製造工程（Ｓ１２）＞
正極合材ペースト製造工程（Ｓ１２）では、前述したような正極合材ペースト２５を製造する。正極合材ペースト２５は、正極活物質粒子、導電材、結着材、増粘剤等に、溶媒などを混合して、所定の粘度Ｖ［ｍＰａ・ｓ］のペースト状とする。
【0060】
＜塗工工程（Ｓ１３）＞
塗工工程（Ｓ１３）では、正極合材ペースト製造工程（Ｓ１２）で製造した正極合材ペースト２５を、正極集電体製造工程（Ｓ１１）で製造した正極集電体２１に塗工する。
塗工工程（Ｓ１３）では、正極合材ペースト製造工程（Ｓ１２）で製造した正極合材ペースト２５を、正極集電体製造工程（Ｓ１１）で製造した正極集電体２１に塗工する。
【0061】
図１２は、本実施形態における塗工装置の一例を示す斜視図である。図１３（ａ）は、本実施形態における塗工工程を示す斜視図である。
＜塗工機８＞
図１２に示すように、正極集電体２１に対して正極合材ペースト２５を塗布する塗工機８は、正極集電体２１に対して正極合材ペースト２５を塗布するダイノズル８１と、支持部材８５と、ステージ８６とを備えている。
＜塗工機８＞
図１２に示すように、正極集電体２１に対して正極合材ペースト２５を塗布する塗工機８は、正極集電体２１に対して正極合材ペースト２５を塗布するダイノズル８１と、支持部材８５と、ステージ８６とを備えている。
【0062】
＜ダイノズル８１＞
ダイノズル８１は、ダイ８２と、ノズル８３とを備える。ダイ８２は、タンクなどの供給部（不図示）より供給配管を通じて供給される正極合材ペースト２５を高圧で貯留する。ノズル８３は、正極集電体２１の上面（本実施形態では正極合材層２２の粗側表面２２ａ側の面）に対して対向する先端部に吐出口を備えている。吐出口は、上面２１ｊに対して所定のクリアランスを持って離間している。ノズル８３は、第２方向Ｙ（正極集電体２１の幅横行Ｗ）に延び、塗布領域２１ａ～２１ｄと対応するように吐出口が区画されており、塗布領域２１ａ～２１ｄの上面２１ｊに対して正極合材ペースト２５を吐出する。吐出口から吐出された正極合材ペースト２５は、上面２１ｊに至るまで流下する。
ダイノズル８１は、ダイ８２と、ノズル８３とを備える。ダイ８２は、タンクなどの供給部（不図示）より供給配管を通じて供給される正極合材ペースト２５を高圧で貯留する。ノズル８３は、正極集電体２１の上面（本実施形態では正極合材層２２の粗側表面２２ａ側の面）に対して対向する先端部に吐出口を備えている。吐出口は、上面２１ｊに対して所定のクリアランスを持って離間している。ノズル８３は、第２方向Ｙ（正極集電体２１の幅横行Ｗ）に延び、塗布領域２１ａ～２１ｄと対応するように吐出口が区画されており、塗布領域２１ａ～２１ｄの上面２１ｊに対して正極合材ペースト２５を吐出する。吐出口から吐出された正極合材ペースト２５は、上面２１ｊに至るまで流下する。
【0063】
ダイノズル８１は、正極集電体２１の上面２１ｊに対して正極合材ペースト２５を吐出するにあたって、ノズル８３に対して正極合材ペースト２５の未塗布側となる領域に、押さえローラ８４を備えている。押さえローラ８４は、ノズル８３によって上面２１ｊに正極合材ペースト２５が塗布される直前において、上面２１ｊに接触し、正極集電体２１を支持部材８５の方向へ押さえ付ける。これにより、押さえローラ８４は、正極集電体２１のうねりを取り除き、ノズル８３と上面２１ｊとの間隔を一定にする。
【0064】
＜支持部材８５＞
支持部材８５は、ノズル８３によって正極合材ペースト２５が正極集電体２１の上面２１ｊに塗布されるまで塗布領域２１ａ～２１ｄを下面２１ｋ側から支持する。
支持部材８５は、ノズル８３によって正極合材ペースト２５が正極集電体２１の上面２１ｊに塗布されるまで塗布領域２１ａ～２１ｄを下面２１ｋ側から支持する。
【0065】
図１４（ａ）は、ニッケル基材と第１支持部と第２支持部との位置関係を示す平面図である。図１４（ｂ）はペーストが塗布される前のニッケル基材が第１支持部および第２支持部に支持された状態を示す断面図である。図１４（ｃ）は、（ｂ）の拡大断面図である。
【0066】
図１４（ａ）～（ｃ）に示すように、支持部材８５は、第１支持部８５ａと、挿通部８５ｂと、連結部８５ｃを備えている。第１支持部８５ａは、塗布領域２１ａ～２１ｄの各々を下面２１ｋ側から接触して支持する。挿通部８５ｂは、互いに隣り合う第１支持部８５ａの間に設けられる。連結部８５ｃ(図１３（ａ）参照)は、第２方向Ｙにおいて挿通部８５ｂによって互いに離間した第１支持部８５ａを連結する（図１２参照）。そして、支持部材８５は、全体がくし型形状を有している。
【0067】
＜第１支持部８５ａ＞
第１支持部８５ａは、塗布領域２１ａ～２１ｄに対応して４つ設けられており、各第１支持部８５ａは、第１方向Ｘに延び、互いに平行に離間している。各第１支持部８５ａにおいて、塗布領域２１ａ～２１ｄを支持する支持面は、一例として、安定して支持でき、さらに、塗布領域２１ａ～２１ｄの下面２１ｋに対して滑り易い平坦面で構成されているとよい。これにより、第１支持部８５ａが塗布領域２１ａ～２１ｄの下方から抜け易くする。
第１支持部８５ａは、塗布領域２１ａ～２１ｄに対応して４つ設けられており、各第１支持部８５ａは、第１方向Ｘに延び、互いに平行に離間している。各第１支持部８５ａにおいて、塗布領域２１ａ～２１ｄを支持する支持面は、一例として、安定して支持でき、さらに、塗布領域２１ａ～２１ｄの下面２１ｋに対して滑り易い平坦面で構成されているとよい。これにより、第１支持部８５ａが塗布領域２１ａ～２１ｄの下方から抜け易くする。
【0068】
各第１支持部８５ａを連結する連結部８５ｃと反対側の先端部は、少なくとも押さえローラ８４の下方に位置している。これにより、各第１支持部８５ａは、押さえローラ８４と協働してしっかりと正極集電体２１を挟持できる。さらに好ましくは、第１支持部８５ａの先端部は、ノズル８３の下方にも位置する長さを備えていてもよい。すなわち、正極合材ペースト２５が正極集電体２１の上面２１ｊから下面２１ｋに浸透するまでの間は、第１支持部８５ａが塗布領域２１ａ～２１ｄの下面２１ｋを接触して支持している構成としてもよい。これにより、第１支持部８５ａは、塗布領域２１ａ～２１ｄの下面２１ｋを、浸透した正極合材ペースト２５と接触する直前まで支持することができる。
【0069】
＜挿通部８５ｂ＞
互いに隣り合う第１支持部８５ａの間に位置する挿通部８５ｂは、厚み方向Ｄに貫通したスリットであって、第１方向Ｘに延び、ノズル８３の下方が開口端となっている。
互いに隣り合う第１支持部８５ａの間に位置する挿通部８５ｂは、厚み方向Ｄに貫通したスリットであって、第１方向Ｘに延び、ノズル８３の下方が開口端となっている。
【0070】
＜第２支持部８５ｄ＞
図１４（ｃ）に示すように、支持部材８５は、ダイノズル８１とステージ８６との間に配置する部材である。この支持部材８５は、挿通部８５ｂは、ステージ８６が備えた第２支持部８５ｄが挿通され、第２支持部８５ｄが正極集電体２１の非塗布領域２１ｅ～２１ｉの下面２１ｋを支持できるようにする。すなわち、各挿通部８５ｂの幅（互いに隣り合う第１支持部８５ａの間の間隔）は、一例として、第２支持部８５ｄが挿通可能な幅であって、第２支持部８５ｄの幅より若干広い。
図１４（ｃ）に示すように、支持部材８５は、ダイノズル８１とステージ８６との間に配置する部材である。この支持部材８５は、挿通部８５ｂは、ステージ８６が備えた第２支持部８５ｄが挿通され、第２支持部８５ｄが正極集電体２１の非塗布領域２１ｅ～２１ｉの下面２１ｋを支持できるようにする。すなわち、各挿通部８５ｂの幅（互いに隣り合う第１支持部８５ａの間の間隔）は、一例として、第２支持部８５ｄが挿通可能な幅であって、第２支持部８５ｄの幅より若干広い。
【0071】
ダイノズル８１と支持部材８５とは、連結部材などを備えた連結機構（図示を省略）を介して連結されており、同期して、正極集電体２１に対して第１方向Ｘのうちの１つである矢印で示す移動方向に移動する。すなわち、正極集電体２１およびステージ８６は、移動することなく、ダイノズル８１と支持部材８５とが正極集電体２１およびステージ８６に対して矢印で示す移動方向に移動する。
【0072】
＜ステージ８６＞
ステージ８６は、支持部材８５および支持部材８５と同期するダイノズル８１が第１方向Ｘに移動可能に配置される。ステージ８６は、支持部材８５の支持面に第２支持部８５ｄを備えている。第２支持部８５ｄは、支持部材８５の挿通部８５ｂに挿通され、先端面で正極集電体２１の下面２１ｋを支持する。一例として、第２支持部８５ｄは、載置される正極集電体２１の第１方向Ｘに相当する長さ（非塗布領域２１ｅ～２１ｉの第１方向Ｘの長さ）を有している。第２支持部８５ｄにおいて、非塗布領域２１ｅ～２１ｉを支持する支持面は、一例として、非塗布領域２１ｅ～２１ｉの下面２１ｋに対して滑りにくい平坦面で構成されているとよい。これにより、正極集電体２１が支持部材８５の矢印で示す移動方向への移動に引き摺られて同方向に移動してしまうことを抑える。
ステージ８６は、支持部材８５および支持部材８５と同期するダイノズル８１が第１方向Ｘに移動可能に配置される。ステージ８６は、支持部材８５の支持面に第２支持部８５ｄを備えている。第２支持部８５ｄは、支持部材８５の挿通部８５ｂに挿通され、先端面で正極集電体２１の下面２１ｋを支持する。一例として、第２支持部８５ｄは、載置される正極集電体２１の第１方向Ｘに相当する長さ（非塗布領域２１ｅ～２１ｉの第１方向Ｘの長さ）を有している。第２支持部８５ｄにおいて、非塗布領域２１ｅ～２１ｉを支持する支持面は、一例として、非塗布領域２１ｅ～２１ｉの下面２１ｋに対して滑りにくい平坦面で構成されているとよい。これにより、正極集電体２１が支持部材８５の矢印で示す移動方向への移動に引き摺られて同方向に移動してしまうことを抑える。
【0073】
具体的には、正極集電体２１の上面２１ｊに対して正極合材ペースト２５が塗布される前は、塗布領域２１ａ～２１ｄの下面２１ｋが第１支持部８５ａによって支持され、非塗布領域２１ｅ～２１ｉの下面２１ｋが第２支持部８５ｄによって支持される。そして、ダイノズル８１および支持部材８５が正極集電体２１およびステージ８６に対して矢印で示す移動方向に移動する。そうすると、正極集電体２１の正極合材ペースト２５が塗布された部分では、非塗布領域２１ｅ～２１ｉの下面２１ｋが第２支持部８５ｄによって支持されるだけとなる。塗布領域２１ａ～２１ｄの下面２１ｋとステージ８６との間は、第１支持部８５ａが抜けることによって空隙部となり、正極集電体２１の下面２１ｋにまで浸透した正極合材ペースト２５がステージ８６と接触することを防ぐ。また、挿通部８５ｂに対して第２支持部８５ｄが挿入されることで、第２支持部８５ｄは、ステージ８６に対して移動する支持部材８５のガイドレールとしても機能し、挿通部８５ｂは、ガイドレールが挿入されるガイド溝としても機能する。なお、ステージ８６に対する支持部材８５のガイド機構は、挿通部８５ｂおよび挿通部８５ｂ以外にも設けることもできる。
【0074】
正極合材ペースト２５を正極集電体２１の上面２１ｊに対して塗布するとき、支持部材８５は、正極集電体２１に対して矢印で示す移動方向に移動する。したがって、正極集電体２１は、支持部材８５の矢印で示す移動方向への移動に引き摺られて移動してしまうおそれがある。そこで、第２支持部８５ｄは、正極集電体２１を矢印で示す移動方向に移動しないように保持する保持手段を備えている。保持手段は、真空吸着パットや磁気吸着パットであって、正極集電体２１を第２支持部８５ｄ上に保持する。
【0075】
＜塗工の手順＞
図１３（ｂ）は、ダイノズル８１が正極集電体２１に対して正極合材ペースト２５を塗布する位置を拡大した断面図である。以上のような塗工機８を用いて塗工工程（Ｓ１３）が、実施される。図１３を参照して、塗工の手順を説明する。
図１３（ｂ）は、ダイノズル８１が正極集電体２１に対して正極合材ペースト２５を塗布する位置を拡大した断面図である。以上のような塗工機８を用いて塗工工程（Ｓ１３）が、実施される。図１３を参照して、塗工の手順を説明する。
【0076】
図１３（ａ）、図１３（ｂ）に示すように、ダイノズル８１および支持部材８５は、同期して順次矢印で示す塗工方向である移動方向に移動する。すると、支持部材８５の第１支持部８５ａは、順次、塗布領域２１ａ～２１ｄの上面２１ｊの下方から退避し、この後、下面２１ｋには、上面２１ｊから下面２１ｋに正極合材ペースト２５が浸透してくる。これにより、下面２１ｋの正極合材ペースト２５と第１支持部８５ａとが接触することが抑えられる。すなわち、正極合材ペースト２５が塗布された後、正極集電体２１は、ステージ８６の第２支持部８５ｄによって非塗布領域２１ｅ～２１ｉのみが支持されることになる。
【0077】
正極集電体２１は、以上のような工程を経て正極合材ペースト２５が塗布される。
＜塗工工程（Ｓ１３）における正極合材ペースト２５＞
塗工工程（Ｓ１３）では、上述のように、ダイノズル８１が正極集電体２１に対して正極合材ペースト２５を塗布する。
＜塗工工程（Ｓ１３）における正極合材ペースト２５＞
塗工工程（Ｓ１３）では、上述のように、ダイノズル８１が正極集電体２１に対して正極合材ペースト２５を塗布する。
【0078】
図１３（ｂ）に示すように、正極集電体２１の上面２１ｊから、正極合材ペースト２５が吐出されると、図６、図７に示すように、正極集電体２１の上面２１ｊでは、塗工幅Ｗｐで正極合材ペースト２５が塗工される。塗工された正極合材ペースト２５は、正極集電体２１の内部に浸透していく。このとき、正極合材ペースト２５は、その粘度Ｖ［ｍＰａ・ｓ］と、表面張力と、濡れ性により、図６に示すように、塗工幅Ｗｐより重力により下方へ浸透するにつれて徐々に幅方向Ｗの幅が小さくなる。そして、下面２１ｋでは、基準塗工幅Ｗｓになるように調整される。
【0079】
図７に示すように、塗工された正極合材ペースト２５は塗工幅Ｗｐに塗工されるが、このとき、幅方向Ｗの端部２２ｄは、長さ方向Ｌに沿った直線にはならず、幅方向Ｗに波状にランダムな凹凸が生じる。これは、正極集電体２１の骨格構造や、ここに吸収される正極合材ペースト２５のムラなどにより生じる。そのため、本願では塗工幅Ｗｐや、基準塗工幅Ｗｓは、このような凹凸幅を平均した軌跡の幅となる。
【0080】
＜塗工幅Ｗｐ、基準塗工幅Ｗｓ、未塗工部分の幅Ｗｖ１の関係＞
次に、図８は、本実施形態のニッケル水素蓄電池１の正極板２の正極合材層２２の密側表面２２ｃを示す模式図である。正極集電体２１に塗工された正極合材ペースト２５は、図７に示すように塗工幅Ｗｐとなる。そして、図６に示すように、塗工され正極集電体２１に浸透する正極合材ペースト２５は、下面２１ｋに到達する頃には、その幅が狭くなる。そのため、図８に示す密側表面２２ｃでは、正極合材層２２の幅は基準塗工幅Ｗｓとなっている。また、基準塗工幅Ｗｓは、塗工幅Ｗｐに対して幅が狭くなっている。このため、正極集電体２１の下面２１ｋでは、上面２１ｊと比較すると、正極合材ペースト２５が未塗工で多孔質の正極集電体２１の骨部が露出している部分が存在する。
次に、図８は、本実施形態のニッケル水素蓄電池１の正極板２の正極合材層２２の密側表面２２ｃを示す模式図である。正極集電体２１に塗工された正極合材ペースト２５は、図７に示すように塗工幅Ｗｐとなる。そして、図６に示すように、塗工され正極集電体２１に浸透する正極合材ペースト２５は、下面２１ｋに到達する頃には、その幅が狭くなる。そのため、図８に示す密側表面２２ｃでは、正極合材層２２の幅は基準塗工幅Ｗｓとなっている。また、基準塗工幅Ｗｓは、塗工幅Ｗｐに対して幅が狭くなっている。このため、正極集電体２１の下面２１ｋでは、上面２１ｊと比較すると、正極合材ペースト２５が未塗工で多孔質の正極集電体２１の骨部が露出している部分が存在する。
【0081】
ここで、本実施形態では、基準塗工幅Ｗｓは、塗工幅Ｗｐより狭いため、正極集電体２１の幅方向の周縁部内面２１ｍと正極合材層２２の端部２２ｄとの間に未塗工部分が生じる。ここで、正極集電体２１の下面２１ｋの周縁部内面２１ｍと正極合材層２２の端部２２ｄに挟まれた未塗工部分の幅を「幅Ｗｖ１」とする。
【0082】
本実施形態では、塗工幅Ｗｐと、正極集電体２１の下面２１ｋの未塗工部分の幅Ｗｖ１とにおいて、Ｗｖ１／Ｗｓ≧０．００５となるように調整されている。
また、上面２１ｊにおける塗工幅Ｗｐと、下面における基準塗工幅Ｗｓの関係が、０．９４５≦Ｗｓ／Ｗｐ≦０．９９となるように調整されている。
また、上面２１ｊにおける塗工幅Ｗｐと、下面における基準塗工幅Ｗｓの関係が、０．９４５≦Ｗｓ／Ｗｐ≦０．９９となるように調整されている。
【0083】
本実施形態の正極板２では、以上のような構成を備えている。その結果、未塗工部分の幅Ｗｖ１が従来の幅Ｗｖ０（図１５、図１６参照）より大きくなっている。このため、正極合材層２２の密側表面２２ｃにおける電解液５の浸透率が低下しても、多孔質の正極集電体２１の骨部が露出している部分から幅方向Ｗの正極合材層２２の端部２２ｄへ電解液５が浸透しやすくなっている。
【0084】
＜正極合材層２における正極活物質の充填密度Ｄｆ＞
上記のように、正極合材ペースト２５が、正極集電体２１に塗布されると、重力により、次第に正極集電体２１に浸透していく。このとき、適切に粘度Ｖ［ｍＰａ・ｓ］を調整した正極合材ペースト２５の中では正極活物質の粒子は、密度［ｇ／ｃｍ３］が比較大きいため、他の物質よりも速く沈降する。そのため、塗布された正極合材ペースト２５は、上部より下部の方が、正極活物質の充填密度Ｄｆ［％］より大きくなる。すなわち、正極集電体２１に対して正極合材層２２の厚み方向Ｄの下端である密側表面２２ｃの正極活物質の充填密度Ｄｆ［％］が、上端部である粗側表面２２ａの正極活物質の充填密度Ｄｆ［％］より大きい充填密度差ΔＤｆを有する。
上記のように、正極合材ペースト２５が、正極集電体２１に塗布されると、重力により、次第に正極集電体２１に浸透していく。このとき、適切に粘度Ｖ［ｍＰａ・ｓ］を調整した正極合材ペースト２５の中では正極活物質の粒子は、密度［ｇ／ｃｍ３］が比較大きいため、他の物質よりも速く沈降する。そのため、塗布された正極合材ペースト２５は、上部より下部の方が、正極活物質の充填密度Ｄｆ［％］より大きくなる。すなわち、正極集電体２１に対して正極合材層２２の厚み方向Ｄの下端である密側表面２２ｃの正極活物質の充填密度Ｄｆ［％］が、上端部である粗側表面２２ａの正極活物質の充填密度Ｄｆ［％］より大きい充填密度差ΔＤｆを有する。
【0085】
正極活物質の充填密度Ｄｆ［％］が大きいほど、電解液５は、正極合材層２２に浸透しにくくなる。
充填密度差ΔＤｆは、具体的には、本実施形態では好ましくは、４％以上、２０％以下である。
充填密度差ΔＤｆは、具体的には、本実施形態では好ましくは、４％以上、２０％以下である。
【0086】
図１０は、本実施形態のニッケル水素蓄電池１の正極板２の正極合材層２２の正極活物質の充填密度Ｄｆと、電解液５の注液時の状態を示す模式図である。
充填密度差ΔＤｆは、正極板２を厚み方向Ｄで、３層に３等分割した場合、中央部分の第２層Ｌ２に対して密側表面２２ｃ側の第３層Ｌ３と粗側表面２２ａ側の第１層Ｌ１でそれぞれ２％以上１０％以下の正極活物質の充填密度差ΔＤｆがある。本実施形態では、充填密度差ΔＤｆが、それぞれ５％である。
充填密度差ΔＤｆは、正極板２を厚み方向Ｄで、３層に３等分割した場合、中央部分の第２層Ｌ２に対して密側表面２２ｃ側の第３層Ｌ３と粗側表面２２ａ側の第１層Ｌ１でそれぞれ２％以上１０％以下の正極活物質の充填密度差ΔＤｆがある。本実施形態では、充填密度差ΔＤｆが、それぞれ５％である。
【0087】
＜正極合材ペースト２５の調整（Ｓ１４）＞
塗工工程（Ｓ１３）では、上述したように、目標とする密側表面２２ｃにおける短辺方向の正極合材層２２の端部２２ｄの短辺方向の基準塗工幅Ｗｓを規定する。また、目標とする充填密度差ΔＤｆを規定する。そこで、塗工工程（Ｓ１３）後に、正極合材層２２が適切に構成されているかを検査する。検査の結果、正極合材層２２が適切ではない場合（Ｓ１４：ＮＯ）は、再度正極合材ペースト製造工程（Ｓ１１）に戻る。そして、正極合材ペースト２５の粘度Ｖ［ｍＰａ・ｓ］や、他のせん断速度［ｓ－１］などを調整する。正極合材層２２が適切である場合（Ｓ１４：ＹＥＳ）は、乾燥工程（Ｓ１５）に移行する。
塗工工程（Ｓ１３）では、上述したように、目標とする密側表面２２ｃにおける短辺方向の正極合材層２２の端部２２ｄの短辺方向の基準塗工幅Ｗｓを規定する。また、目標とする充填密度差ΔＤｆを規定する。そこで、塗工工程（Ｓ１３）後に、正極合材層２２が適切に構成されているかを検査する。検査の結果、正極合材層２２が適切ではない場合（Ｓ１４：ＮＯ）は、再度正極合材ペースト製造工程（Ｓ１１）に戻る。そして、正極合材ペースト２５の粘度Ｖ［ｍＰａ・ｓ］や、他のせん断速度［ｓ－１］などを調整する。正極合材層２２が適切である場合（Ｓ１４：ＹＥＳ）は、乾燥工程（Ｓ１５）に移行する。
【0088】
＜乾燥工程（Ｓ１５）＞
乾燥工程（Ｓ１５）では、塗工工程（Ｓ１３）において正極集電体２１に塗工された正極合材ペースト２５を、例えば、熱風や冷風、赤外線照射等の方法で乾燥させて、溶媒を蒸発させ、正極合材ペースト２５を硬化させて、正極合材層２２を形成する。
乾燥工程（Ｓ１５）では、塗工工程（Ｓ１３）において正極集電体２１に塗工された正極合材ペースト２５を、例えば、熱風や冷風、赤外線照射等の方法で乾燥させて、溶媒を蒸発させ、正極合材ペースト２５を硬化させて、正極合材層２２を形成する。
【0089】
＜整形・プレス工程（Ｓ１６）＞
乾燥工程（Ｓ１５）で、正極合材ペースト２５を硬化させて、正極合材層２２を形成したら、ローラプレス機（図示略）により、正極板２を所定の厚みにプレスするとともに、その表面形状を整える。
乾燥工程（Ｓ１５）で、正極合材ペースト２５を硬化させて、正極合材層２２を形成したら、ローラプレス機（図示略）により、正極板２を所定の厚みにプレスするとともに、その表面形状を整える。
【0090】
以上で、正極板２の製造工程が完了する。その後は、電極群製造工程（Ｓ２）に進み、源泉工程（Ｓ１）で製造した負極板３、セパレータ４を積層し、正極集電板２７、負極集電板３７を溶接して電極群６を製造する。
【0091】
（本実施形態の作用）
次に、本実施形態のニッケル水素蓄電池１及びその製造方法の作用について説明する。
＜正極板２の搬送時の作用＞
図１７は、従来技術のニッケル水素蓄電池１の正極板２の搬送時の状態を示す模式図である。従来は、正極板２の正極合材層２２の正極活物質の充填密度Ｄｆは、均一なものであった。ニッケル水素蓄電池１の製造工程において、部品としての複数の正極板２が積層されて載置された最上段の正極板を、真空吸着装置９の吸着パッド９１により上方から吸着して搬送する搬送工程を含むことがある。このとき、正極合材層２２の正極活物質の充填密度Ｄｆは従来は均一なものであるので、通気度も均一である。そのため、吸着パッド９１の真空度が低いと陰圧が十分でなく、正極板２を確実に搬送することができない。一方、確実に正極板２を搬送しようとして吸着パッド９１の真空度を高めると、陰圧は搬送しようとしている最上段の正極板２のみならず、その下に積層している他の正極板２にも及んでしまう。その結果、陰圧は搬送しようとしている最上段の正極板２のみならず、その下に積層している他の正極板２までも搬送してしまうという問題があった。
次に、本実施形態のニッケル水素蓄電池１及びその製造方法の作用について説明する。
＜正極板２の搬送時の作用＞
図１７は、従来技術のニッケル水素蓄電池１の正極板２の搬送時の状態を示す模式図である。従来は、正極板２の正極合材層２２の正極活物質の充填密度Ｄｆは、均一なものであった。ニッケル水素蓄電池１の製造工程において、部品としての複数の正極板２が積層されて載置された最上段の正極板を、真空吸着装置９の吸着パッド９１により上方から吸着して搬送する搬送工程を含むことがある。このとき、正極合材層２２の正極活物質の充填密度Ｄｆは従来は均一なものであるので、通気度も均一である。そのため、吸着パッド９１の真空度が低いと陰圧が十分でなく、正極板２を確実に搬送することができない。一方、確実に正極板２を搬送しようとして吸着パッド９１の真空度を高めると、陰圧は搬送しようとしている最上段の正極板２のみならず、その下に積層している他の正極板２にも及んでしまう。その結果、陰圧は搬送しようとしている最上段の正極板２のみならず、その下に積層している他の正極板２までも搬送してしまうという問題があった。
【0092】
そこで、本実施形態のニッケル水素蓄電池１では、正極板２の正極合材層２２の下側の密側表面２２ｃの正極活物質の充填密度Ｄｆが、正極合材ペーストを塗布した上側の粗側表面２２ａの充填密度Ｄｆより大きくなって充填密度差ΔＤｆがある。また、充填密度Ｄｆは、粗側表面２２ａから密側表面２２ｃへ、漸次高くなるように構成されている。
【0093】
具体的には、図９に示すように、充填密度差ΔＤｆは、正極板２を厚み方向Ｄで、上から第１層Ｌ１、第２層Ｌ２、第３層に等分に分割するとする。この場合、中央の第２層Ｌ２の部分に対して密側表面２２ｃ側の第３層Ｌ３と粗側表面２２ａ側の第１層Ｌ１で、それぞれ１０％以上２０％以下の充填密度差ΔＤｆがある。
【0094】
このため、図９に示すように、ニッケル水素蓄電池１の製造工程の正極板２の搬送工程において、正極板２の上面が正極合材層２２の正極活物質の充填密度Ｄｆが低く形成された粗側表面となるように載置される。そして、真空吸着装置９の吸着パッド９１により上方から粗側表面２２ａを吸着して搬送する。そうすると、粗側表面２２ａの第１層Ｌ１は通気性が良いため、陰圧が正極合材層２２の内部に及ぶ。しかしながら、密側表面２２ｃの第３層Ｌ３は通気性が低いため、陰圧はその下に積層している他の正極板２には及ばない。その結果、吸着パッド９１の真空度を十分に高めても、上に積層している正極板２のみを、確実に搬送することができる。
【0095】
＜電解液５の浸透の作用＞
図１５は、従来技術のニッケル水素蓄電池１の正極板２の正極合材層２２の一方の面側を示す模式図である。図１６は、従来技術のニッケル水素蓄電池１の正極板２の他方の面を示す模式図である。図１８は、従来技術のニッケル水素蓄電池１の正極板２の正極合材層２２の正極活物質の充填密度Ｄｆと注液時の状態を示す模式図である。
図１５は、従来技術のニッケル水素蓄電池１の正極板２の正極合材層２２の一方の面側を示す模式図である。図１６は、従来技術のニッケル水素蓄電池１の正極板２の他方の面を示す模式図である。図１８は、従来技術のニッケル水素蓄電池１の正極板２の正極合材層２２の正極活物質の充填密度Ｄｆと注液時の状態を示す模式図である。
【0096】
従来のニッケル水素蓄電池１では、両面塗工をするため、いずれの面も塗工面であり、塗工された正極合材層２２は同様の構成となる。従来のニッケル水素蓄電池１では、図４に示すように、注液工程（Ｓ４）において、図２に示す各電槽１５に電解液５を注液する。このとき、図３に示すように電極群６に電解液５が浸透する。電解液５は、まず電極群６の幅方向Ｗの端部を浸漬し、次に通気性が良く電解液５が浸透しやすいセパレータ４に浸透し、さらにセパレータ４を介して積層された正極板２の表面に浸透する。
【0097】
従来技術では、図１５及び図１６に示すように、両面塗工で正極集電体２１の上面２１ｊと下面２１ｋの正極合材層２２の正極活物質の充填密度Ｄｆは均一である。
また、従来は、塗工幅Ｗｏが、正極集電体２１の内幅に対して、正極合材ペースト２５の未充填の部分ができないように、両面塗工していたため、未塗工部分の幅Ｗｖ０は極めて狭くなっていた。また、正極集電体２１の両面の未塗工部分の幅Ｗｖ０は等しい。このため、この未塗工部分からは、電解液５は比較的浸透しにくくなっていた。
また、従来は、塗工幅Ｗｏが、正極集電体２１の内幅に対して、正極合材ペースト２５の未充填の部分ができないように、両面塗工していたため、未塗工部分の幅Ｗｖ０は極めて狭くなっていた。また、正極集電体２１の両面の未塗工部分の幅Ｗｖ０は等しい。このため、この未塗工部分からは、電解液５は比較的浸透しにくくなっていた。
【0098】
本実施形態のニッケル水素蓄電池１の正極合材層２２では、図７に示す上面（正極合材ペースト２５の塗布面）の粗側表面２２ａと、図８に示す下面の密側表面２２ｃの正極活物質の充填密度Ｄｆに充填密度差ΔＤｆがある。また、塗工工程（Ｓ１３）が片面塗工である。そのため、粗側表面２２ａでの塗工幅Ｗｐと密側表面２２ｃでの基準塗工幅Ｗｓとを比較すると、基準塗工幅Ｗｓは、塗工幅Ｗｐよりも狭い。言い換えれば、正極集電体２１の端部に接した正極合材層２２の未塗工部分が、粗側表面２２ａは、ほとんどないのに比較すると、密側表面２２ｃの方が広い部分を備えている。
【0099】
その結果、図６、図１０に示すように、粗側表面２２ａのポイントＰ１は、従来のニッケル水素蓄電池１よりも正極活物質の充填密度Ｄｆが低く形成されており、その通気度は高く、電解液５の浸透も良好である。また、正極集電体２１の周縁部は電解液５が浸透しにくいが、正極集電体２１の周縁部と粗側表面２２ａの端部２２ｄの間隙はほとんどないのでポイントＰ２では、電解液５の浸透は、従来のニッケル水素蓄電池１と同じようにほとんど浸透しない。
【0100】
一方、密側表面２２ｃのポイントＰ３は、従来のニッケル水素蓄電池１よりも正極活物質の充填密度Ｄｆが高く形成されており、その通気度も低く電解液５の浸透も少ない。しかしながら、ポイントＰ２で粗側表面２２ａの未塗工部分がほとんどない。これに比べて正極集電体２１の周縁部と密側表面２２ｃの端部２２ｄの間隙であるポイントＰ４では、正極集電体２１の端部の正極合材層２２の密側表面２２ｃの未塗工部分の幅Ｗｖ１がある。
【0101】
その結果、本実施形態のニッケル水素蓄電池１の電解液５の浸透率は、正極板２全体として従来の電解液５の浸透率が向上している。
その結果、本実施形態のニッケル水素蓄電池１の内部抵抗（ＤＣ－ＩＲ）は、従来のニッケル水素蓄電池１の内部抵抗（ＤＣ－ＩＲ）と比較しても、およそ１％低下した。
その結果、本実施形態のニッケル水素蓄電池１の内部抵抗（ＤＣ－ＩＲ）は、従来のニッケル水素蓄電池１の内部抵抗（ＤＣ－ＩＲ）と比較しても、およそ１％低下した。
【0102】
（本実施形態の効果）
（１）本実施形態のニッケル水素蓄電池１は、正極合材層２２の密側表面２２ｃ近傍の正極活物質の充填密度Ｄｆが比較的高いため、通気性が低く陰圧を保持しやすい。そのため、その製造工程において正極板２の真空吸着による正極板２の搬送を容易かつ確実に行うことができる。
（１）本実施形態のニッケル水素蓄電池１は、正極合材層２２の密側表面２２ｃ近傍の正極活物質の充填密度Ｄｆが比較的高いため、通気性が低く陰圧を保持しやすい。そのため、その製造工程において正極板２の真空吸着による正極板２の搬送を容易かつ確実に行うことができる。
【0103】
（２）従来の正極板２では正極合材層２２の通気性が高いため吸引力が小さいと、十分に真空度が高まらずに、搬送途中に正極板２が脱落することがある。その一方で、吸引力を高めすぎると、目的とする正極板２のみならず、その下にある正極板２までも搬送してしまうという問題があった。本実施形態のニッケル水素蓄電池１では、下方への陰圧を遮断することができる。そのため、上記のような搬送工程において複数枚厚み方向Ｄに積層された正極板２を真空吸着装置９の吸着パッド９１により最上部の正極板２を搬送する場合に、確実に最上部の正極板２のみを搬送することができる。
【0104】
（３）塗工工程（Ｓ１３）後において、粗側表面２２ａが上になった姿勢で、製造工程が進行する。このとき通気性の高い粗側表面２２ａが上である姿勢であっても、下面の密側表面２２ｃの通気性が低いため、真空吸着装置９の吸着パッド９１は、十分に陰圧を維持するとともに、下方への陰圧を遮断することができる。そのため、いちいち上下逆転して通気度の低い密側表面２２ｃを上向きにしなくても、そのままの姿勢でも確実に吸着パッド９１内の陰圧を維持して、搬送することができる。
【0105】
（４）また、上記のように正極合材層２２の密側表面２２ｃ近傍の正極活物質の充填密度Ｄｆが比較的高いため、電解液５の浸透が悪いが、粗側表面２２ａや、密側表面２２ｃの端部２２ｄから良好に電解液５の浸透が行われる。そのため、正極板２全体として電解液５の浸透がむしろ良好なものとなっている。
【0106】
（５）電解液５の浸透が良好なため、ニッケル水素蓄電池１の内部抵抗（ＤＣ－ＩＲ）も、従来のものより１％程度低減できるという効果がある。
（６）本実施形態のニッケル水素蓄電池の製造方法では、塗工工程（Ｓ１３）における正極合材ペースト２５の粘度Ｖ［ｍＰａ・ｓ］を、正極活物質の充填密度Ｄｆに基づいて決定する。このことで、所望の正極活物質の充填密度Ｄｆを備えた正極合材層２２を形成することができる。
（６）本実施形態のニッケル水素蓄電池の製造方法では、塗工工程（Ｓ１３）における正極合材ペースト２５の粘度Ｖ［ｍＰａ・ｓ］を、正極活物質の充填密度Ｄｆに基づいて決定する。このことで、所望の正極活物質の充填密度Ｄｆを備えた正極合材層２２を形成することができる。
【0107】
（７）また、本実施形態のニッケル水素蓄電池の製造方法では、塗工工程（Ｓ１３）における正極合材ペースト２５の粘度Ｖ［ｍＰａ・ｓ］を、塗工された正極合材層２２に基づいて決定する。このことで、所望の幅方向Ｗの塗工幅Ｗｐ、基準塗工幅Ｗｓ、未塗工部分の幅Ｗｖ１とすることができる。
【0108】
（８）このように、所望の幅方向Ｗの塗工幅Ｗｐ、基準塗工幅Ｗｓを制御することで、正極板２の端部に正極合材層２２の未塗工部分を生成し、電解液５の浸透を容易にすることができる。その結果、ニッケル水素蓄電池１の内部抵抗（ＤＣ－ＩＲ）も、従来のものより低減できるという効果がある。
【0109】
（９）そのため、粘度Ｖ［ｍＰａ・ｓ］を制御することで、塗工幅Ｗｐと、未塗工部分の幅Ｗｖ１とにおいて、Ｗｖ１／Ｗｓ≧０．００５とすることができる。また、粘度Ｖ［ｍＰａ・ｓ］を制御することで、塗工幅Ｗｐ、基準塗工幅Ｗｓにおいて、０．９４５≦Ｗｓ／Ｗｐ≦０．９９とすることができる。その結果、ニッケル水素蓄電池１の内部抵抗（ＤＣ－ＩＲ）も、従来のものより低減できるという効果がある。
【0110】
（別例）
本発明は、上記実施形態に拘わらず、以下のようにして実施することができる。
○本実施形態では、溶媒である水や増粘剤の配合により正極合材ペースト２５の粘度Ｖ［ｍＰａ・ｓ］を調整して、所望の充填密度Ｄｆ［％］及び所望の関係Ｗｖ１／Ｗｓ、関係Ｗｓ／Ｗｐを有した正極合材層２２を形成している。しかし粘度Ｖ［ｍＰａ・ｓ］の調整に限定されず、所望の充填密度Ｄｆ［％］及び所望の関係Ｗｖ１／Ｗｓ、関係Ｗｓ／Ｗｐを達成できるものであればよい。要は、設定した充填密度Ｄｆ［％］及び設定した関係ΔＷ／Ｗｓとなるように、充填密度Ｄｆ［％］及び関係Ｗｖ１／Ｗｓ、関係Ｗｓ／Ｗｐを指標として、これらに関係する手段で、これらを調整できればよい。
本発明は、上記実施形態に拘わらず、以下のようにして実施することができる。
○本実施形態では、溶媒である水や増粘剤の配合により正極合材ペースト２５の粘度Ｖ［ｍＰａ・ｓ］を調整して、所望の充填密度Ｄｆ［％］及び所望の関係Ｗｖ１／Ｗｓ、関係Ｗｓ／Ｗｐを有した正極合材層２２を形成している。しかし粘度Ｖ［ｍＰａ・ｓ］の調整に限定されず、所望の充填密度Ｄｆ［％］及び所望の関係Ｗｖ１／Ｗｓ、関係Ｗｓ／Ｗｐを達成できるものであればよい。要は、設定した充填密度Ｄｆ［％］及び設定した関係ΔＷ／Ｗｓとなるように、充填密度Ｄｆ［％］及び関係Ｗｖ１／Ｗｓ、関係Ｗｓ／Ｗｐを指標として、これらに関係する手段で、これらを調整できればよい。
【0111】
○それには、例えば、正極集電体２１の構成が挙げられる。具体的には、正極集電体２１の網目構造の大きさや形状、素材等を変更することで、所望の充填密度Ｄｆ［％］及び所望の関係Ｗｖ１／Ｗｓ、関係Ｗｓ／Ｗｐを達成してもよい。
【0112】
○また、その他の方法として正極合材ペースト２５の組成、正極活物質を変更してもよい。例えば、正極合材ペースト２５中の正極活物質の種類、径を変えることで、正極活物質粒子の沈降速度を制御するようにすることもできる。また、正極合材ペースト２５と正極集電体２１の骨部との濡れ性（撥水性）を調整して、正極合材ペースト２５の広がりや乱れを調整することもできる。
【0113】
○正極合材ペースト２５の温度［°Ｃ］を変更することで、粘度を変更することもできる。また、せん断速度［ｓ－１］を制御することで、間接的に粘度を調節することもできる。
【0114】
また、塗工機８からの吐出量、吐出速度、吐出圧、吐出口の形状、吐出ギャップなどの変更により、所望の充填密度Ｄｆ［％］及び所望の関係Ｗｖ１／Ｗｓ、関係Ｗｓ／Ｗｐを達成してもよい。
【0115】
○もちろん、これらを組み合わせて所望の充填密度Ｄｆ［％］及び所望の関係Ｗｖ１／Ｗｓ、関係Ｗｓ／Ｗｐを達成してもよい。
○実施形態では、部品としての正極板２は、粗側表面２２ａを上に複数積層され、吸着パッド９１で、粗側表面２２ａを吸着して搬送している。これに限定されず、密側表面２２ｃを上に積層して、吸着パッド９１で、密側表面２２ｃを吸着して搬送するようにしてもよい。
○実施形態では、部品としての正極板２は、粗側表面２２ａを上に複数積層され、吸着パッド９１で、粗側表面２２ａを吸着して搬送している。これに限定されず、密側表面２２ｃを上に積層して、吸着パッド９１で、密側表面２２ｃを吸着して搬送するようにしてもよい。
【0116】
○本実施形態のニッケル水素蓄電池１は、車両の駆動用の電池を例に説明したが、電池の用途は限定されず、航空機や船舶のほか、定置用にも使用することができる。
○各図面は、本実施形態のニッケル水素蓄電池１を説明するために模式的に示す図もあり、必ずしも構成要素の数量、寸法のバランスは、誇張されたものもあり正確ではない場合がある。
○各図面は、本実施形態のニッケル水素蓄電池１を説明するために模式的に示す図もあり、必ずしも構成要素の数量、寸法のバランスは、誇張されたものもあり正確ではない場合がある。
【0117】
○図４、図５に示すフローチャートは例示であり、その手順を付加し削除し入れ替え、又は変更することができる。例えば、正極集電体製造工程（Ｓ１１）、正極合材ペースト製造工程（Ｓ１２）などは、順序を問わない。
【0118】
○正極合材ペーストの粘度Ｖ［ｍＰａ・ｓ］などの数値は、実施形態における例示であり、本発明がこれらの数値や範囲に限定されることを意図するものではない。当業者によりニッケル水素蓄電池１の構成に合わせて最適化ができる。
【0119】
○本発明は、特許請求の範囲の記載を逸脱しない限り、当業者により、その構成を付加し削除し又は変更して実施できることは言うまでもない。
【符号の説明】
【0120】
１…ニッケル水素蓄電池
２…正極板
３…負極板
４…セパレータ
５…電解液
６…電極群
８…塗工機
９…真空吸着装置
１２…電池セル
１３…電池ケース（一体電槽）
１３ａ…正極接続端子
１３ｂ…負極接続端子
１４…蓋体
１５…電槽
１６…開口部
１７…貫通孔
１８…隔壁
２１…正極集電体
２１ａ～２１ｄ…塗布領域
２１ｅ～２１ｉ…非塗布領域
２１ｊ…上面
２１ｋ…下面
２１ｌ…リード部
２１ｍ…周縁部内面
２２…正極合材層
２２ａ…粗側表面
２２ｂ…（正極合材層の）内部
２２ｃ…密側表面
２２ｄ…幅方向Ｗの端部
２５…正極合材ペースト
２５ｅ…上面
２５ｆ…下面
２７…正極集電板
３１…負極集電体
３７…負極集電板
８１…ダイノズル
８２…ダイ
８３…ノズル
８４…押さえローラ
８５…支持部材
８５ａ…第１支持部
８５ｂ…挿通部
８５ｃ…連結部
８５ｄ…第２支持部
８６…ステージ
９１…吸着パッド
Ｌ…長さ方向（塗工方向）
Ｗ…幅方向（短辺方向）
Ｄ…厚み方向
Ｄｆ…正極活物質の充填密度
ΔＤｆ…充填密度差
Ｗｐ…（粗側表面の）塗工幅
Ｗｓ…（密側表面の）基準塗工幅
Ｗｖ１…（密側表面の未塗工部分の）幅
Ｗｖ１／Ｗｓ…関係
Ｖ…粘度［ｍＰａ・ｓ］
Ｌ１…第１層
Ｌ２…第２層
Ｌ３…第３層
Ｐ１…ポイント
Ｐ２…ポイント
Ｐ３…ポイント
Ｐ４…ポイント
２…正極板
３…負極板
４…セパレータ
５…電解液
６…電極群
８…塗工機
９…真空吸着装置
１２…電池セル
１３…電池ケース（一体電槽）
１３ａ…正極接続端子
１３ｂ…負極接続端子
１４…蓋体
１５…電槽
１６…開口部
１７…貫通孔
１８…隔壁
２１…正極集電体
２１ａ～２１ｄ…塗布領域
２１ｅ～２１ｉ…非塗布領域
２１ｊ…上面
２１ｋ…下面
２１ｌ…リード部
２１ｍ…周縁部内面
２２…正極合材層
２２ａ…粗側表面
２２ｂ…（正極合材層の）内部
２２ｃ…密側表面
２２ｄ…幅方向Ｗの端部
２５…正極合材ペースト
２５ｅ…上面
２５ｆ…下面
２７…正極集電板
３１…負極集電体
３７…負極集電板
８１…ダイノズル
８２…ダイ
８３…ノズル
８４…押さえローラ
８５…支持部材
８５ａ…第１支持部
８５ｂ…挿通部
８５ｃ…連結部
８５ｄ…第２支持部
８６…ステージ
９１…吸着パッド
Ｌ…長さ方向（塗工方向）
Ｗ…幅方向（短辺方向）
Ｄ…厚み方向
Ｄｆ…正極活物質の充填密度
ΔＤｆ…充填密度差
Ｗｐ…（粗側表面の）塗工幅
Ｗｓ…（密側表面の）基準塗工幅
Ｗｖ１…（密側表面の未塗工部分の）幅
Ｗｖ１／Ｗｓ…関係
Ｖ…粘度［ｍＰａ・ｓ］
Ｌ１…第１層
Ｌ２…第２層
Ｌ３…第３層
Ｐ１…ポイント
Ｐ２…ポイント
Ｐ３…ポイント
Ｐ４…ポイント
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】