储氢合金、含储氢合金的负极及含负极的镍氢二次电池制造技术

镍氢二次电池(2)具备外装罐(10)、和与碱性电解液一起被收纳入外装罐10内的电极组(22)，电极组(22)包含隔着隔膜(28)而重叠的正极(24)和负极(26)，负极(26)是包含具有单一组成且由多个结晶相构成的镍氢二次电池用储氢合金。合金。合金。

【技术实现步骤摘要】
储氢合金、含储氢合金的负极及含负极的镍氢二次电池


[0001]本专利技术涉及储氢合金、含该储氢合金的负极及含该负极的镍氢二次电池。

技术介绍

[0002]镍氢二次电池作为碱性二次电池的一种被周知。该镍氢二次电池的容量高于镍镉二次电池且环境安全性优良，从这些方面考虑，其被用于各种便携式设备或混合动力电动汽车等的各种设备，用途日益扩大。如此因用途日益扩大，所以期待镍氢二次电池更高性能化。
[0003]作为镍氢二次电池所要求的需高度化的性能之一，可例举低温放电特性。这里，低温放电特性是指低温环境下能以何种程度放电的程度，低温放电特性优良的电池是指即使在低温环境下也能长时间高容量放电的电池。
[0004]为了改善镍氢二次电池的低温放电特性进行了大量研究，已知例如日本专利特开2000
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030702号公报所公开的镍氢二次电池。日本专利特开2000
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030702号公报中的镍氢二次电池尝试通过采用对储氢合金粒子的表面进行改性的方法来改善低温放电特性。除此以外，还有通过采用改良储氢合金的组成的方法、缩小储氢合金的粒子尺寸的方法来改善镍氢二次电池的低温放电特性。如果采用这些方法，则储氢合金的表面的活性提高，随之负极的反应性也提高，因此即使在低温环境下也能发挥良好的放电特性。
[0005]但是，上述这种改善低温放电特性的方法基本上都是提高储氢合金的表面的活性，所以储氢合金和碱性电解液的反应也容易变得过剩。储氢合金的腐蚀容易进行，储氢合金的劣化会提前发生。如果储氢合金劣化，则氢的吸藏释放会变得困难，电池反应受阻，电池的循环寿命会提前结束。另外，随着储氢合金和碱性电解液的反应，碱性电解液会被消耗而减少。碱性电解液如果减少，则隔膜会变干而导致电池的内部电阻增加，所以放电变得困难。其结果是，电池的循环寿命会提前结束。
[0006]如果像上述这样为了改善低温放电特性而提高储氢合金的表面的活性，则虽然能够改善低温放电特性，但存在循环寿命特性降低的问题。
[0007]希望镍氢二次电池能够具备能够耐受尽可能多次重复使用的长寿命。因此，希望开发出兼具优良的低温放电特性和优良的循环寿命特性的镍氢二次电池。

技术实现思路

[0008]本专利技术的目的是提供一种能够在不降低镍氢二次电池的循环寿命特性的前提下提高低温放电特性的储氢合金、含该储氢合金的负极及含该负极的镍氢二次电池。
[0009]为了实现上述目的，根据本专利技术，提供了一种具有单一组成且由多个结晶相构成的镍氢二次电池用储氢合金。
[0010]本专利技术的储氢合金是镍氢二次电池用的储氢合金，其具有单一组成且由多个结晶相构成。组装入包含本专利技术储氢合金的负极的镍氢二次电池可同时实现低温放电特性的提高和循环寿命特性的提高。因此，根据本专利技术，能够提供一种对同时实现镍氢二次电池的低
温放电特性及循环寿命特性的提高有贡献的储氢合金。
附图说明
[0011]图1是将一个实施方式的镍氢二次电池切开一部分而示出的立体图。
具体实施方式
[0012]以下，对于一个实施方式，以图1所示的AA尺寸的圆筒型镍氢二次电池(以下称为电池)2为例进行说明。
[0013]如图1所示，电池2具备形成上端开口的呈有底圆筒形状的外装罐10。外装罐10具有导电性，其底壁35起到作为负极端子的作用。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，在对外装罐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构件。在外装罐10的开口内配置有盖板14及围住该盖板14的环状绝缘垫圈(日文：
パッキン
)12，绝缘垫圈12通过对外装罐10的开口缘37进行敛缝(日文：
かしめ
)加工而被固定于外装罐10的开口缘37。即，盖板14及绝缘垫圈12互相协作而实现对外装罐10的开口的气密密封。
[0014]这里，盖板14的中央具有中央贯通孔16，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呈圆筒形状的金属制正极端子20。该正极端子20将阀体18朝向盖板14按压。正极端子20上还设有未图示的排气孔。
[0015]通常情况下中央贯通孔16被阀体18气密地密封。而如果外装罐10内产生气体、其内压升高，则阀体18因内压而被压缩，打开中央贯通孔16，其结果是，气体从外包装壳10内经由中央贯通孔16及正极端子20的排气孔(未图示)被释放到外部。即，中央贯通孔16、阀体18及正极端子20形成为电池2的安全阀。
[0016]外装罐10内收纳有电极组22。该电极组22包含分别为带状的正极24、负极26及隔膜28。更具体来讲，这些正极24及负极26以将隔膜夹在中间的状态被卷成旋涡状。即，正极24和负极26隔着隔膜28互相重叠。电极组22的最外周由负极26的一部分(最外周部)形成，与外装罐10的内周壁接触。即，负极26和外装罐10互相电连接。
[0017]外装罐10内，在电极组22的一端和盖板14间配置有正极簧片30。更具体来讲，正极簧片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和正极24通过正极簧片30及盖板14互相电连接。盖板14和电极组22之间配置有圆形的上部绝缘构件32，正极簧片30通过设于上部绝缘构件32的狭缝39内部而延伸。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。
[0018]另外，在外装罐10内注入有规定量的碱性电解液(未图示)。该碱性电解液含浸在电极组22中，使得正极24和负极26之间的充放电反应进行。作为该碱性电解液，优选使用包含KOH、NaOH、LiOH等作为溶质的碱性水溶液。
[0019]作为隔膜28的材料，可采用例如对聚酰胺纤维制无纺布赋予了亲水性官能团而成的材料、对聚乙烯或聚丙烯等聚烯烃纤维制无纺布赋予了亲水性官能团而成的材料等。具体来讲，优选使用以实施磺化处理而被赋予了磺基的聚烯烃纤维为主体的无纺布。这里，磺基是通过用硫酸或发烟硫酸等含硫酸基的酸对无纺布进行处理而赋予的。使用了含有这种
具有磺基的纤维的隔膜的电池可发挥优良的自放电特性。
[0020]正极24包含具有多孔质结构的导电性正极基体和被保持在该正极基体的空孔内的正极合剂。
[0021]作为上述正极基体，可采用例如实施了镀镍的网状、海绵状或纤维状的金属体或发泡镍。
[0022]正极合剂包含正极活性物质、导电材料、正极添加剂及粘接剂。该粘接剂在粘接正极活性物质、导电材料及正极添加剂的同时还起到将正极合剂粘接在正极基体上的作用。这里，粘接剂可使用例如羧甲基纤维素、甲基纤维素、PTFE(聚四氟乙烯)分散液、HPC(羟丙基纤维素)分散液等。
[0023]正极活性物质粒子是氢氧化镍粒子或高价氢氧化镍粒子。优选在这些氢氧化镍粒子中还固溶有锌、镁及钴中的至少1种。
[0024]作为导电材料，可使用例如选自钴本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.储氢合金，该储氢合金是镍氢二次电池用储氢合金，其具有单一组成且由多个结晶相构成。2.如权利要求1所述的储氢合金，其中，对所述多个结晶相进行以Cu
‑
Kα射线为X射线源的X射线衍射图案测定时获得的2θ＝30.3
°
的衍射峰的强度为I1、2θ＝32.8
°
的衍射峰的强度为I2、2θ＝31.5
°
的衍射峰的强度为I3时，以I1/I2表示的强度比A在0.02≤A＜0.14的范围内，且以I3/I2表示的强度比B在0.02＜B＜0.31的范围内。3.如权利要求1或2所述的储氢合金，其中，所述组成以通式：Ln1‑
x
Mg
...

【专利技术属性】
技术研发人员：大畠升太，石田润，江原友树，木原胜，
申请(专利权)人：FDK株式会社，
类型：发明
国别省市：