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储氢合金粉末以及使用该储氢合金粉末的镍氢二次电池制造技术

技术编号:16673869 阅读:112 留言:0更新日期:2017-11-30 17:39
镍氢二次电池2具备外装罐10、与碱性电解液共同以密闭状态容纳于外装罐10内的电极组22,电极组22由隔着隔膜28而叠合的正极24和负极26构成,负极26含有作为储氢合金的粒子的集合体的储氢合金粉末,储氢合金的粒子的平均粒径记为M、M的1/2的粒径记为P、M的1/3的粒径记为Q时,该储氢合金粉末中,粒径在P以下的粒子的含量低于储氢合金粉末总体的20质量%,粒径在Q以下的粒子的含量低于储氢合金粉末总体的10质量%。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】储氢合金粉末以及使用该储氢合金粉末的镍氢二次电池
本专利技术涉及储氢合金粉末以及使用该储氢合金粉末的镍氢二次电池。
技术介绍
镍氢二次电池的容量比镍镉二次电池高且环境安全性也优良,因此,镍氢二次电池被广泛用于各种便携式机器以及混合动力电动汽车等各种用途。但是,通常的镍氢二次电池虽然容量高,但是自放电大,因此如果长期放置则残存容量减少,在即将使用之前往往需要充电。于是,为了改进镍氢二次电池的自放电特性而进行了大量的研究,开发了多种自放电抑制型镍氢二次电池(例如参照专利文献1)。这种自放电抑制型的镍氢二次电池只要用户预先进行了充电,即便放置后残存容量的减少量也很少,具有能够减少在即将使用前需要再次充电的情况的发生频率的优点。通过有效利用这种优点,自放电抑制型的镍氢二次电池同时具有像干电池一样的使用便利度和比干电池更高的容量,是非常优异的电池。现有技术文献专利文献专利文献1:日本专利特开昭62-115657号公报
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题但是,以往的自放电抑制型的镍氢二次电池在长期放置后使用并放电后,确认在重复进行再次充电的情况下,无论电池容量是否充分恢复,都存在放电时的电压(工作电压)降低的现象。如果将这种电池用于要求较高的规定值的工作电压的机器(例如数码相机、电动剃须刀等)时,无论是否剩余充足的电池容量,工作电压都会降至规定值以下,因此导致无法驱动这种机器的不良情况。照此,如果发生工作电压的降低,则无法充分用尽电池的容量,结果导致能够从电池中提取并利用的容量变少。因此,期望开发能够抑制恢复后的工作电压的降低的自放电抑制型镍氢二次电池。本专利技术是基于上述情况而完成的专利技术,其目的在于提供作为能够抑制恢复后的工作电压的降低的镍氢二次电池的负极材料的储氢合金粉末以及使用该储氢合金粉末的镍氢二次电池。解决技术问题所采用的技术方案为达成上述目的,本专利技术提供如下的储氢合金粉末,该粉末是包含在镍氢二次电池的负极中的储氢合金的粒子的集合体,其中,所述粒子的平均粒径记为M、所述M的1/2的粒径记为P、所述M的1/3的粒径记为Q时,粒径在所述P以下的所述粒子的含量低于所述储氢合金粉末总体的20质量%,粒径在所述Q以下的所述粒子的含量低于所述储氢合金粉末总体的10质量%。另外,优选所述储氢合金是稀土类-Mg-Ni系的储氢合金。此外,优选所述储氢合金具有通式:Ln1-xMgxNiy-zTz所示的组成,其中,Ln是选自La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Ca、Sr、Sc、Y、Ti、Zr及Hf中的至少一种元素,T是选自Mn、Co、V、Nb、Ta、Cr、Mo、Fe、Al、Ga、Zn、Sn、In、Cu、Si、P及B中的至少一种元素,角标x、y、z分别满足0<x<0.03、3.1≦y≦3.8、0≦z≦0.50所示的关系。更优选所述Ln的成分中的Sm的比率在20质量%以上。另外,本专利技术还提供镍氢二次电池,其具备容器、与碱性电解液共同以密闭状态容纳于所述容器内的电极组,所述电极组由隔着隔膜而叠合的正极和负极构成,所述负极含有上述储氢合金粉末。专利技术效果本专利技术的储氢合金粉末是储氢合金的粒子的集合体,将该储氢合金的粒子的粒径分布控制为以下状态:该储氢合金的粒子的平均粒径记为M、所述M的1/2的粒径记为P、所述M的1/3的粒径记为Q时,粒径在所述P以下的所述粒子的含量低于所述储氢合金粉末总体的20质量%,粒径在所述Q以下的所述粒子的含量低于所述储氢合金粉末总体的10质量%,通过将这种储氢合金粉末包含在镍氢二次电池的负极中,这种镍氢二次电池在长期放置后进行使用之后,即便再次充电,也能够抑制自放电而将电池的容量残存率保持为高状态,同时抑制工作电压的降低。从而,如果使用本专利技术的镍氢二次电池,则即便在长期放置后进行使用之后再次充电的情况下,也能够确保驱动机器所需的电压,因此能够抑制电池剩余足够容量却无法驱动机器的不良情况,同时能够充分利用电池的容量。即,如果利用本专利技术则能够获得恢复后的工作电压的降低得到抑制且使用便利性良好的镍氢二次电池。附图的简要说明图1是将本专利技术的一种实施方式的镍氢二次电池局部截断而显示的立体图。具体实施方式以下,参照附图对本专利技术的镍氢二次电池(以下,简称为电池)2进行说明。作为本专利技术所适用的电池2,没有特别限定,例如,以将本专利技术应用于图1所示的AA尺寸的圆筒型电池2的情况为例进行说明。如图1所示,电池2具备上端开口的呈带底圆筒形状的外装罐10作为容器。外装罐10具有导电性,其底壁35起到负极端子的作用。外装罐10的开口上固定有封口体11。该封口体11包含盖板14和正极端子20,对外装罐10进行封口的同时提供正极端子20。盖板14是具有导电性的圆板形状的部件。外装罐10的开口内配置有盖板14和围住该盖板14的环状绝缘垫圈(日文:パッキン)12,通过对外装罐10的开口缘37进行敛缝加工(日文:かしめ加工)而将绝缘垫圈12固定至外装罐10的开口缘37。即,盖板14和绝缘垫圈12彼此协作而将外装罐10的开口气密地封闭起来。此处,盖板14的中央具有中央贯通孔16,此外,在盖板14的外表面上配置有堵塞中央贯通孔16的橡胶制阀体18。还有,在盖板14的外表面上以覆盖阀体18的方式电连接有带凸缘的圆筒状的金属制正极端子20。该正极端子20朝着盖板14按压阀体18。另外,正极端子20中设有未图示的排气孔。通常情况下,中央贯通孔16被阀体18气密地封闭着。另一方面,如果外装罐10内产生气体、其内压升高,则阀体18被内压压缩而打开中央贯通孔16,其结果是,气体经由中央贯通孔16和正极端子20的排气孔而从外装罐10内排至外部。换言之,中央贯通孔16、阀体18和正极端子20形成为电池的安全阀。外装罐10中容纳有碱性电解液(未图示)和电极组22。该电极组22由分别为带状的正极24、负极26和隔膜28所构成,它们以正极24和负极26之间夹着隔膜28的状态卷绕成螺旋状。即,正极24和负极26隔着隔膜28而彼此叠合。电极组22的最外周由负极26的一部分(最外周部分)形成,与外装罐10的内周壁接触。即,负极26和外装罐10彼此电连接。而且,在外装罐10内,电极组22和盖板14之间配置有正极引脚30。具体而言,正极引脚30的一端与正极24连接,另一端与盖板14连接。因此,正极端子20与正极24通过正极引脚30及盖板14彼此电连接。另外,盖板14与电极组22之间配置有圆形的上部绝缘构件32,正极引脚30通过设置于上部绝缘构件32的狭缝39而延伸。此外,在电极组22和外装罐10的底部之间也配置有圆形的下部绝缘构件34。还有,在外装罐10内注入有规定量的碱性电解液(未图示)。注入的碱性电解液大部分保持在电极组22中,使充放电反应在正极24和负极26之间进行。作为该碱性电解液,优选使用含有NaOH作为主要溶质的碱性电解液。具体而言,使用氢氧化钠水溶液。本专利技术中,主要含有NaOH作为碱性电解液的溶质即可,可以是仅含NaOH的状态,也可是除了NaOH还含有例如KOH和LiOH中的至少一种的状态。此处,含有KOH和LiOH作为碱性电解液的溶质的情况下,NaOH的量比这些KOH和LiOH的量更多。这种使用以本文档来自技高网...
储氢合金粉末以及使用该储氢合金粉末的镍氢二次电池

【技术保护点】
储氢合金粉末,所述储氢合金粉末是包含在镍氢二次电池的负极中的储氢合金的粒子的集合体,其中,所述粒子的平均粒径记为M、所述M的1/2的粒径记为P、所述M的1/3的粒径记为Q时,粒径在所述P以下的所述粒子的含量低于所述储氢合金粉末总体的20质量%,粒径在所述Q以下的所述粒子的含量低于所述储氢合金粉末总体的10质量%。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.03.11 JP 2015-0483051.储氢合金粉末,所述储氢合金粉末是包含在镍氢二次电池的负极中的储氢合金的粒子的集合体,其中,所述粒子的平均粒径记为M、所述M的1/2的粒径记为P、所述M的1/3的粒径记为Q时,粒径在所述P以下的所述粒子的含量低于所述储氢合金粉末总体的20质量%,粒径在所述Q以下的所述粒子的含量低于所述储氢合金粉末总体的10质量%。2.如权利要求1所述的储氢合金粉末,其特征在于,所述储氢合金是稀土类-Mg-Ni系的储氢合金。3.如权利要求2所述的储氢合金粉末,其特征在于,所述储氢合金具有通式Ln1-xMgxNiy-zTz所示的组成,其中,Ln是选自La、...

【专利技术属性】
技术研发人员:木原胜佐口明新海裕介石田润甲斐拓也梶原刚史
申请(专利权)人:FDK株式会社
类型:发明
国别省市:日本,JP

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