镍氢电池的再生方法技术

本发明专利技术提供能够将劣化了的放电容量适当恢复的镍氢电池的再生方法。本发明专利技术涉及的再生方法是具备至少含有氢氧化镍的正极的镍氢电池的再生方法。该再生方法的特征在于，对镍氢电池进行再生处理，所述再生处理是指对镍氢电池供给重复频率在5kHz～10kHz的范围内、且电流的平均值IAVE被设定在1A～10A的范围内的方波脉冲电流进行充电。

【技术实现步骤摘要】
镍氢电池的再生方法
本专利技术涉及具备含氢氧化镍的正极的镍氢电池的再生方法。
技术介绍
在近来的便携设备的普及、以环境能源问题为背景的混合动力车的普及、或电动汽车、用于贮藏剩余电力的固定式大型电池的开发等中可以看出，电池、特别是二次电池发挥的作用以及对其的期待越来越大。其中，作为二次电池的一种的镍氢电池，使用不可燃的水系电解液，即使以恒流进行较快速的充电，当成为满充电时也会自动取代电解液中的水的电解，抑制电压上升等，作为比较安全且容易控制充电的电池，其重要性不断提高。关于镍氢电池的充电方法的技术文献可举出专利文献1。镍氢电池，正极使用氢氧化镍，负极使用储氢合金，作为电解液使用碱性电解液，在负极，如下述(1)式和(2)式所示，充电时发生水分子的氢的电化学还原和氢向储氢合金的吸藏，放电时相反地发生所储藏的氢的电化学氧化。〔充电〕H2O+e-→H(吸藏)+OH-···(1)〔放电〕H(吸藏)+OH-→H2O+e-···(2)作为储氢合金，主要使用以稀土类和镍的合金为主体的合金。在正极，如下述(3)式和(4)式所示，发生氢氧化镍和羟基氧化镍的电化学氧化还原反应。〔充电〕Ni(OH)2+OH-→NiOOH+H2O+e-···(3)〔放电〕NiOOH+H2O+e-→Ni(OH)2+OH-···(4)在先技术文献专利文献1：日本特开平9-93824号公报
技术实现思路
根据本专利技术人的见解，在这种镍氢电池中，由于反复充放电、长期放置，有时正极中所含的氢氧化镍的晶体结构会崩溃，从而失活。如果氢氧化镍失活，则电极的活性丧失，难以发生上述的电化学氧化还原反应，其结果会产生放电容量(可充放电的容量)降低的情况。本专利技术鉴于该情况，目的是提供一种能够将由于反复充放电、长期放置而劣化了的电池性能适当恢复的镍氢电池的再生方法。由本专利技术提供的再生方法，是具备至少含有氢氧化镍的正极的镍氢电池的再生方法。该再生方法的特征在于，对镍氢电池进行再生处理，所述再生处理是指对镍氢电池供给重复频率在5kHz～10kHz的范围内、且电流的平均值被设定在1A～10A的范围内的方波脉冲电流进行充电。通过该技术构成，可将由于反复充放电、长期放置而劣化了的电池性能适当恢复，能够实现镍氢电池的长寿命化。在此公开的再生方法的一优选方式中，所述再生处理，对所述镍氢电池进行放电直到SOC成为50％以下，之后供给所述脉冲电流进行充电直到SOC成为90％以上。通过像这样从SOC50％以下的深的放电状态开始进行充电直到成为SOC90％以上的接近满充电的状态，能够更好地发挥上述再生效果。在此公开的再生方法的一优选方式中，所述再生处理，对所述镍氢电池反复进行至少两次充放电循环，所述充放电循环是指对所述镍氢电池进行放电直到SOC成为50％以下，之后供给所述脉冲电流进行充电直到SOC成为90％以上。通过这样的反复的脉冲充电处理，能够将劣化了的电池性能更切实地恢复。在此公开的再生方法的一优选方式中，一边利用冷却机构冷却所述镍氢电池，一边进行所述再生处理。这样能够抑制由电池的发热导致的能量损失，更有效率地恢复电池性能。在此公开的再生方法的一优选方式中，在进行所述再生处理之前进行判定处理，所述判定处理是指以预定的频率测定作为处理对象的镍氢电池的阻抗，将该测定出的阻抗的电感值与预定的阈值A进行比较，由此判定所述镍氢电池是否能够再生。这样能够将无法通过上述再生处理恢复的过度劣化了的电池预先排除，能够减少之后的再生处理等所花费的成本。附图说明图1是示意性地表示镍氢电池的一实施方式的部分断裂的立体图。图2是表示劣化前的X射线衍射图案的图表。图3是表示劣化后的X射线衍射图案的图表。图4是表示再生处理后的X射线衍射图案的图表。图5是表示脉冲电流的波形的图表。图6是表示另一实施方式涉及的再生方法的工序流程的图。图7是表示再生处理前的电池的科尔-科尔图的图。图8是表示各循环后的再生后容量的推移的图表附图标记说明10正极12正极集电片14正极端子20负极30隔板40壳体42盖体100镍氢电池具体实施方式以下，参照附图对本专利技术的实施方式进行说明。在以下的附图中，对发挥相同作用的部件、部位附带相同的标记进行说明。再者，各图中的尺寸关系(长度、宽度、厚度等)并不反映实际的尺寸关系。另外，除了在本说明书中特别提及的事项以外的本专利技术的实施所需的事项(例如具备正极和负极的电极体的构成和制法、隔板、电解质的构成和制法、镍氢电池等电池的构建涉及的一般技术等)，可作为本领域技术人员基于该领域中的现有技术的设计事项来掌握。再者，本说明书中，“脉冲电流”意味着ON和OFF(零)交替反复的方形波(矩形波)的直流电流，“电流的平均值”是指方波脉冲电流的每单位时间的电流值。另外，“SOC”意味着充电深度(StateofCharge)，表示在能够可逆地充放电的工作电压的范围中，将可得到成为其上限的电压的充电状态(即满充电状态)设为100％，将可得到成为其下限的电压的充电状态(即未充电状态)设为0％时的充电状态。SOC例如可以根据电池的端子间电压而取得。另外，“放电容量”是指在SOC为0％～100％的范围中能够可逆地充放电的容量。(第1实施方式)以下，关于本专利技术的一实施方式涉及的镍氢电池的再生方法，依次对成为对象的镍氢电池的构成、充电方法和充电系统进行说明。＜镍氢电池＞本实施方式的再生方法的对象即镍氢电池100(以下适当称为“电池”)，例如图1所示，具备包含盖体42的壳体40。在壳体40内，收纳有构成本实施方式涉及的镍氢电池100的电极体的正极10、负极20和隔板30。正极10由多个薄板状(片状)的电极结构体构成，它们经由正极集电片12与正极端子14电连接。另一方面，负极20由多个薄板状(片状)的电极结构体构成，它们经由负极集电部件(未图示)与设置于壳体40的底面的负极端子(未图示)连接。另外，在比盖体42靠壳体40的内侧，安装有隔离件60和设置在其周围的垫片50，保持壳体40内部的密封状态。再者，在隔离件60形成有排气阀结构，用于在电池100的内部(壳体40的内部)的气压异常高的情况下，将内部气体向壳体的外侧排出，与附设在以往的镍氢电池的结构相同即可，不作为本专利技术的技术特征，因此省略更详细的说明。正极10具有正极集电体和形成于正极集电体的两面的正极活性物质层。正极集电体是箔状。正极集电体优选为镍箔。正极活性物质层包含氢氧化镍作为正极活性物质。氢氧化镍在充电时，在电池反应中转换为羟基氧化镍。另外，羟基氧化镍在放电时，在电池反应中转换为氢氧化镍。氢氧化镍可以进行水合。另外，出于提高正极活性物质的特性等目的，氢氧化镍的镍元素的一部分可以由其它金属元素(例如钴、铝、锌、锰、钨、钛、铌、钌、金等)置换。氢氧化镍典型地是晶体性的氢氧化镍。氢氧化镍是否为晶体性，可以在通过利用CuKα射线的粉末X射线衍射法得到的X射线衍射图案中确认。即，如图2所示，在X射线衍射图案中观察到属于氢氧化镍的峰的情况下，可以说氢氧化镍为晶体性。负极20具有负极集电体和形成于负极集电体的两面的负极活性物质层。负极集电体为箔状。负极集电体优选为镍箔。负极活性物质层包含负极活性物质。负极活性物质可以是氢氧化铁、氧化锌或储氢合金。作为储氢合金，可使用被用作镍氢二次电池的负本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种镍氢电池的再生方法，所述镍氢电池具备至少含有氢氧化镍的正极，所述方法的特征在于，对所述镍氢电池进行再生处理，所述再生处理是指对所述镍氢电池供给重复频率在5kHz～10kHz的范围内、且电流的平均值被设定在1A～10A的范围内的方波脉冲电流进行充电。

【技术特征摘要】
2016.08.01 JP 2016-1516111.一种镍氢电池的再生方法，所述镍氢电池具备至少含有氢氧化镍的正极，所述方法的特征在于，对所述镍氢电池进行再生处理，所述再生处理是指对所述镍氢电池供给重复频率在5kHz～10kHz的范围内、且电流的平均值被设定在1A～10A的范围内的方波脉冲电流进行充电。2.根据权利要求1所述的再生方法，在所述再生处理中，对所述镍氢电池进行放电直到SOC成为50％以下，之后供给所述脉冲电流进行充电直到SOC成为90％以上。3.根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：矶村圭祐，
申请(专利权)人：丰田自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP