镍氢充电电池制造技术

本发明专利技术的镍氢充电电池（2）将由隔着分隔物（28）而互相重叠的正极（24）以及负极（26）构成的电极组（22）与碱性电解液收容在一起，负极（26）包括储氢合金（42）、负极添加剂（44）、增稠剂（46）以及导电材料（48），负极添加剂（44）包含从氟化钙、硫化钙以及氯化钙中选出的至少一种。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及镍氢充电电池。
技术介绍
镍氢充电电池与干电池、镍镉充电电池相比，容量大且环境安全性也较优异，因此被用于各种移动设备、混合动力电动汽车等各种用途。这里，所谓容量是指从电池获取的电量。该镍氢充电电池的负极所使用的储氢合金具有能大量吸收氢气的特征，有助于镍氢充电电池的高容量化。镍氢充电电池上安装的负极通常采用浆料方式来制成。在该浆料方式中，首先，使储氢合金的粉末及导电材料的粉末分散于作为溶剂的水中，然后，加入增稠剂粉末并进行混炼，以制备负极合剂浆料。将所获得的负极合剂浆料涂到金属多孔体等的负极用基板上。之后，保持有负极合剂浆料的负极用基板经干燥工序、辊压工序、裁剪工序而形成负极（例如，参照日本专利特开平10-012231号公报）。在该浆料方式中，为了在制造过程中防止负极合剂浆料从负极用基板上滴落而使用增稠剂来将负极合剂浆料调整成合适的黏稠度。然而，现有的镍氢充电电池虽然能发挥高容量，但自放电较大，因此，若放置时间较长，则剩余容量会减少，从而需要在将要使用之前进行充电。因此，对于镍氢充电电池，为改善自放电特性而进行了大量研究。其结果是，通过向负极添加抑制自放电的负极添加剂而开发出了一种自放电抑制型的镍氢充电电池。此外，若将电池长时间放置后的容量剩余程度表现为自放电特性，则意味着该自放电特性越高或越优异、长时间放置后的剩余容量就越接近充满电时的容量。如上所述的自放电抑制型的电池具有以下优点：若用户预先进行了充电，则即使长时间放置，剩余容量的减少量也较少，因此，能降低需要在将要使用之前再次充电的情况的发生频率。通过充分利用上述优点，能使自放电抑制型的镍氢充电电池成为一种同时具备如干电池那样的良好的实用性和优于干电池的高容量的、非常优异的电池。通过将上述负极添加剂加入负极合剂浆料来使用该负极添加剂。然而，该负极添加剂虽然具有抑制电池自放电的性质，但也具有会在负极合剂浆料中阻碍增稠剂的功效的性质。因此，上述添加有负极添加剂的负极合剂浆料难以充分发挥增稠剂的增稠性，从而负极合剂浆料的黏稠度会显著下降。其结果是，会产生以下问题：即，在将负极合剂浆料涂到负极用基板上时，负极合剂浆料会发生滴落，从而难以制成负极。因此，通常会增加提高负极合剂浆料黏稠度的增稠剂的量，以使得能将负极合剂浆料良好地保持在负极用基板上。若像这样增加增稠剂的量，则能增加负极合剂浆料的黏稠度，抑制浆料的滴落，因此，能如原来那样制成负极。即，在将抑制自放电的负极添加剂添加至负极合剂浆料中的情况下，与原来相比，需要增加增稠剂的量。但是，由于增稠剂并不直接参与电池反应，因此，若像这样增加增稠剂的量，则会相对减少参与电池反应的储氢合金的量，从而会降低电池的最大容量的值。即，添加有用于抑制自放电的负极添加剂的镍氢充电电池虽然能提高自放电特性，但随着增稠剂量的增加，不得不在一定程度上牺牲电池容量。这样，现有的自放电抑制型的镍氢充电电池虽然具有优于干电池的高容量，但其容量值仍然不够。即，在镍氢充电电池中，无法充分兼顾自放电特性的提高和电池的高容量化。
技术实现思路
本专利技术基于上述情况而完成，其目的在于，提供一种镍氢充电电池，该镍氢充电电池具有良好的自放电特性，而不降低电池容量。为了达到上述目的，本专利技术人对具有抑制自放电效果的负极添加剂与负极合剂浆料的粘性之间的关系进行了专心探讨。本专利技术人在该探讨过程中，发现若将以往所使用的负极添加剂溶解于作为溶剂的水中，则会表现出碱性，并且，增稠剂在碱性环境下提高浆料黏稠度的功能会受到阻碍。此外，在本专利技术中，所谓碱性是指氢离子指数（pH）超过8，所谓中性是指pH在6以上8以下，所谓酸性是指pH小于6。而且，根据上述发现的见解，本专利技术人想到了通过使用在溶解于水的情况下不成为碱性的负极添加剂、来力图兼顾电池的高容量化和自放电特性的提高的本专利技术。即，根据本专利技术，能提供一种镍氢充电电池，其特征在于，包括：容器；以及与碱性电解液一起以密封状态收容于所述容器内的电极组，所述电极组由隔着分隔物而互相重叠的正极和负极构成，所述负极具有储氢合金、负极添加剂、增稠剂、以及导电材料，所述负极添加剂包含从氟化钙、硫化钙、以及氯化钙中所选出的至少一种。另外，优选采用以下结构：即，相对于所述储氢合金为100质量份，所述负极添加剂的添加量为0.1～1.0质量份。另外，优选采用以下结构：即，所述增稠剂包含从羟甲基纤维素、聚丙烯酸钠、以及羟丙基纤维素中所选出的至少一种。另外，优选采用以下结构：即，相对于所述储氢合金为100质量份，所述增稠剂的添加量为0.01～0.1质量份，进一步优选为0.01～0.05质量份。另外，优选采用以下结构：即，所述储氢合金具有由通式：Ln1-wMgwNix-y-zAlyTz来表示的组成（其中，式中的Ln是从镧元素、Ca、Sr、Sc、Y、Yb、Er、Ti、Zr及Hf中选出的至少一种元素，T是从V、Nb、Ta、Cr、Mo、Mn、Fe、Co、Ga、Zn、Sn、In、Cu、Si、P及B中选出的至少一种元素，w、x、y、z分别表示0＜w＜0.3、3.00≤x≤3.80、0.10≤y≤0.25、0≤z≤0.1）。另外，优选采用以下结构：即，所述导电材料由碳黑构成。本专利技术的镍氢充电电池包含从氟化钙、硫化钙以及氯化钙中选出的至少一种来作为负极添加剂，因此，电池的自放电特性得以提高。并且，由于这些负极添加剂在溶解于水的情况下，不会表现出碱性，因此，不会阻碍负极合剂浆料所包含的增稠剂的增稠性。由此，即使存在负极添加剂，也能控制负极合剂浆料的性状而不用增加增稠剂的量，因此，能容易地制成负极。另外，由于增稠剂的量较少，因此，能相对增加储氢合金量，因而，能抑制电池容量的下降，从而获得高容量的电池。即，由本专利技术而获得的镍氢充电电池是兼顾了高容量化和自放电特性的提高的优异的镍氢充电电池。附图说明图1是将本专利技术一个实施方式所涉及的镍氢充电电池的局部剖开来表示的立体图。具体实施方式以下，参照附图对本专利技术所涉及的镍氢充电电池（以下简称为电池）2进行说明。本专利技术并不特别限定于所适用的电池2，仅以例如将本专利技术适用于图1所示的圆筒型的5号电池2的情况作为例子来进行说明。如图1所示，电池2具有上端开口的呈有底圆筒形状的外壳（容器）10。外壳10具有导电性，其底壁35起到负极端子的作用。在外壳10的开口内，配置有具有导电性的圆板形状本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种镍氢充电电池，其特征在于，所述镍氢充电电池包括：容器；以及与碱性电解液一起以密封状态收容于所述容器内的电极组（22），所述电极组（22）由隔着分隔物（28）而互相重叠的正极（24）和负极（26）构成，所述负极（26）具有储氢合金（42）、负极添加剂（44）、增稠剂（46）以及导电材料（48），所述负极添加剂（44）包含从氟化钙、硫化钙以及氯化钙中选出的至少一种。

【技术特征摘要】
2012.10.30 JP 2012-2390061.一种镍氢充电电池，其特征在于，
所述镍氢充电电池包括：容器；以及与碱性电解液一起以密封状态收
容于所述容器内的电极组（22），
所述电极组（22）由隔着分隔物（28）而互相重叠的正极（24）和负
极（26）构成，
所述负极（26）具有储氢合金（42）、负极添加剂（44）、增稠剂（46）
以及导电材料（48），
所述负极添加剂（44）包含从氟化钙、硫化钙以及氯化钙中选出的至
少一种。
2.如权利要求1所述的镍氢充电电池（2），其特征在于，
相对于所述储氢合金为100质量份，所述负极添加剂的添加量为0.1至
1.0质量份。
3.如权利要求1所述的镍氢充电电池（2），其特征在于，
所述增稠剂包含从羟甲基纤维素、聚丙烯酸钠以及羟丙基纤维素中选
出的至少一种。
4.如权利要求1所述的镍氢充电电池（2），其特征在于，
相对于所述储氢合金为100质量份，所述负极添加剂的添加量为0.1至
1.0质量份，
所述增稠剂包含从羟甲基纤维素、聚丙烯酸钠以及羟丙基纤维素中选
出的至少一种。
5.如权利要求1所述的镍氢充电电池（2），其特征在于，
相对于所述储氢合金为100质量份，所述增稠剂的添加量为0.01至0.1
质量份。
6.如权利要求1所述的镍氢充电电池（2），其特征在于，
相对于所述储氢合金为100质量份，所述负极添加剂的添加量为0.1至
1.0质量份，
相对于所述储氢合金为100质量份，所述增稠剂的添加量为0.01至0.1

\t质量份。
7.如权利要求1所述的镍氢充电电池（2），其特征在于，
相对于所述储氢合金为100质量份，所述负极添加剂的添加量为0.1至
1.0质量份，
所述增稠剂包含从羟甲基纤维素、聚丙烯酸钠以及羟丙基纤维素中选
出的至少一种，
相对于所述储氢合金为100质量份，所述增稠剂的添加量为0.01至0.1
质量份。
8.如权利要求1所述的镍氢充电电池（2），其特征在于，
所述储氢合金具有由通式：Ln1-wMgwNix-y-zAlyTz来表示的组成（其中，
式中的Ln是从镧元素、Ca、Sr、Sc、Y、Yb、Er、Ti、Zr及Hf中选出的至少
一种元素，T是从V、Nb、Ta、Cr、Mo、Mn、Fe、Co、Ga、Zn、Sn、In、
Cu、Si、P及B中选出的至少一种元素，w、x、y、z分别表示0＜w＜0.3...

【专利技术属性】
技术研发人员：木原胜，佐口明，武井雅朗，伊藤武，井本雄三，
申请(专利权)人：FDKTWICELL株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP