碱性二次电池的制造方法技术

镍氢蓄电池的制造装置的控制装置控制充电电流，使得通过第1阶段的充电(S2)将t1～t2区间的单体电压维持在0.2[V]。并且，控制充电电流，使得当电流值低于阈值Aend1时(S3：是)，通过第2阶段的充电(S4)将t2～t3区间的单体电压维持在1.0[V]。当电流值低于阈值Aend2时(S5：是)，结束Co充电工序。通过有效的Co充电工序，能够改善通过正极的CoOOH形成的导电性Co网络，提高输出特性。提高输出特性。提高输出特性。

Manufacturing method of alkaline secondary battery

【技术实现步骤摘要】
碱性二次电池的制造方法


[0001]本专利技术涉及碱性二次电池的制造方法，详细地说，涉及更优选地施行正极钴的活性的碱性二次电池的制造方法。

技术介绍

[0002]在碱性二次电池中，制备包含氢氧化镍粉末以及例如金属钴(Co)、一氧化钴(CoO)等钴化合物粉末的糊料。并且，通过将该糊料填充在作为集电体的镍制网中而以非烧结方式制作糊料式镍正极。这样的碱性二次电池中，在刚组装后，钴化合物等的活性差，初期的直流内部电阻值(DC
‑
IR)大。因此，通过在规定条件下利用钴充电工序对电池进行充放电而使电池活化。
[0003]例如，作为专利文献1所记载的碱性二次电池的一例的镍镉二次电池通过下述方法来制造。首先制备包含氢氧化镍粉末以及一氧化钴(CoO)等钴化合物的粉末的糊料。之后填充在作为集电体的镍制网中，由此制作糊料式镍正极。接着在正极与负极之间夹装隔片来制作电极组。将该电极组与碱性电解液一起收纳在容器内并将容器封口。之后实施初充放电而使二次电池活化。
[0004]如图14所示，初充电工序在恒电流下进行。首先，在正极中，氧化电位低的一氧化钴(CoO)发生氧化而变化为氧化氢氧化钴(CoOOH)。随着该氧化反应，二次电池的电压升高。由此使氧化电位高的氢氧化镍(Ni(OH)2)发生氧化。由于氧化氢氧化钴的导电性高，因此氧化氢氧化钴使氢氧化镍与集电体的导通良好，提高正极的利用率。
[0005]利用这样的专利技术，更有效地进行了二次电池的活化。现有技术文献专利文献
[0006]专利文献1：日本特开平7
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211353号公报

技术实现思路

专利技术所要解决的课题
[0007]但是，在像这样利用恒电流进行初充电时，一氧化钴全部氧化需要10小时以上的长时间，具有量产性差的问题。本专利技术的碱性二次电池的制造方法所要解决的课题在于通过有效的正极活化而提高碱性二次电池的输出特性。用于解决课题的手段
[0008]为了解决上述课题，本专利技术的碱性二次电池的制造方法涉及一种具备包含作为活性物质的氢氧化镍以及金属钴或钴化合物的正极、负极、隔片、以及碱性电解液的碱性二次电池的制造方法，其中，初充电工序包括下述阶段：第1阶段，在正极电位下，以从金属钴或钴化合物变化为HCoO2‑
的电位，使充电率从高倍率逐渐变为低倍率对上述碱性二次电池进行充电；以及第2阶段，在正极电位下，以从HCoO2‑
变化为CoOOH的电位，使充电率从比上述第
1阶段更高的高倍率逐渐变为低倍率对上述碱性二次电池进行充电。
[0009]在上述第1阶段行业第2阶段，可以随着正极的电阻值的上升而降低充电电流，以使得正极电位恒定在所设定的电位。这种情况下，可以在上述第1阶段和第2阶段预先记录正极电位恒定的单体电压与所施加的上述充电电流的关系的实验结果，一边测定单体电压一边根据基于该实验结果的数据对所施加的充电电流进行控制以使得正极电位恒定。
[0010]另外，可以在上述第1阶段和第2阶段随着正极的电阻值的上升降低充电电流，以使得单体电压恒定在所设定的电位。这种情况下，可以在上述第1阶段在单体电压为0.1～0.4V的范围以规定倍率开始充电，在上述第2阶段在单体电压为0.8～1.2V的范围以比上述第1阶段的充电开始的充电率高的充电率开始充电。
[0011]上述第1阶段可以进行至充电电流的电流值达到预先设定的阈值以下为止，上述第2阶段也可以进行至充电电流的电流值达到预先设定的阈值以下为止。
[0012]上述第1阶段可以在充电的开始时进行逐渐升高充电电流的电流值的预施加。上述碱性二次电池为镍氢蓄电池的情况下可以优选地应用。专利技术的效果
[0013]本专利技术的碱性二次电池的制造方法能够通过优选的正极活化而提高碱性二次电池的输出特性。
附图说明
[0014]图1是示出本实施方式的镍氢蓄电池的结构的立体图。图2是设于本实施方式的镍氢蓄电池中的层积体的截面图。图3是示出本实施方式的镍氢蓄电池的制造装置的示意图。图4是示出本实施方式的钴充电工序的过程的流程图。图5是示出本实施方式的钴充电工序中的时间与单体电压的关系的图。图6是示出本实施方式的钴充电工序中的充电时间与电流值的关系的图。图7是示出本实施方式的钴充电工序中的显示反应的正极电位与响应电流的关系的图。图8是示出本实施方式与现有技术进行比较的镍氢蓄电池的容量与电压的关系的图。图9是示出本实施方式与现有技术进行比较的基于钴充电工序的SOC60％中的DC
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IR的改善的图。图10是示出本实施方式与现有技术进行比较的基于钴充电工序的SOC20％中的DC
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IR的改善的图。图11是示出本实施方式与现有技术进行比较的基于钴充电工序的Co网络量的改善的图。图12是示出第1实施方式的钴充电工序中的正极电位的时间与电位的控制方法的图。图13是示出第2实施方式的钴充电工序中的正极电位的时间与电位的控制方法的图。图14是示出现有技术的钴充电工序中的时间与单体电压的关系的图。
具体实施方式
[0015]以下参照图1～11通过具备以氢氧化镍(Ni(OH)2)作为正极活性物质的正极、以储氢合金作为负极活性物质的负极、以及碱性电解液的镍氢蓄电池的制造方法的一个实施方式对本专利技术的碱性二次电池的制造方法进行说明。
[0016]<本实施方式的概要>本实施方式的镍氢蓄电池11的制造方法具备对镍氢蓄电池11进行初始充电的初充电工序。初充电工序包括第1阶段和第2阶段。第1阶段中，在正极电位下，以从金属钴或钴化合物变化为HCoO2‑
的电位，使充电率从高倍率逐渐变为低倍率对镍氢蓄电池11进行充电。第2阶段中，在正极电位下，以从HCoO2‑
变化为CoOOH的电位，使充电率从比第1阶段更高的高倍率逐渐变为低倍率对镍氢蓄电池11进行充电。即，第1阶段中，按照使正极电位在正极为从金属钴或钴化合物变化为HCoO2‑
的第1电位的方式使充电率从第1初期充电率逐渐降低，第2阶段中，按照使正极电位在正极为从HCoO2‑
变化为CoOOH的第2电位的方式使充电率从比第1初期充电率高的第2初期充电率逐渐降低。
[0017]<本实施方式的原理>本实施方式的钴充电工序的反应分成2个阶段。钴充电工序相当于初充电工序。即，由所添加的金属钴或钴化合物变化为2价的Co(II)，由2价的Co(II)进一步变化为3价的Co(III)。即为由金属钴或钴化合物向HCoO2‑
的变化、以及由HCoO2‑
向CoOOH的变化。最终由足够量的CoOOH来左右正极的放电性能。
[0018]并且，若将由金属钴或钴化合物变化为HCoO2‑
的电位与由HCoO2‑
变化为CoOOH的电位进行比较，则由金属钴或钴化合物变化为HCoO2‑
的电位更低。本专利技术人得到了下述见解：若像现有技术那样使正极的电位为仅着眼于从HCoO2‑
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种碱性二次电池的制造方法，其是具备包含作为活性物质的氢氧化镍以及金属钴或钴化合物的正极、负极、隔片以及碱性电解液的碱性二次电池的制造方法，其中，初充电工序包括下述阶段：第1阶段，在正极电位下，以从金属钴或钴化合物变化为HCoO2‑
的电位，使充电率从高倍率逐渐变为低倍率对所述碱性二次电池进行充电；以及第2阶段，在正极电位下，以从HCoO2‑
变化为CoOOH的电位，使充电率从比所述第1阶段更高的高倍率逐渐变为低倍率对所述碱性二次电池进行充电。2.如权利要求1所述的碱性二次电池的制造方法，其特征在于，在所述第1阶段和第2阶段，随着正极的电阻值的上升降低充电电流，以使得正极电位恒定在所设定的电位。3.如权利要求2所述的碱性二次电池的制造方法，其特征在于，在所述第1阶段和第2阶段预先记录正极电位恒定的单体电压与所施加的所述充电电流的关系的实验结果，一边测定单体电压一边根据基于该实验结果的数据对所施加的所述充电电流进行控制以使得正极电位...

【专利技术属性】
技术研发人员：室田洋辅，须藤良介，木庭大辅，
申请(专利权)人：朴力美电动车辆活力株式会社，
类型：发明
国别省市：