[發明專利]堿性蓄電池

有效

• 申請號: 201280009615.X
• 申請日: 2012-02-27
• 公開（公告）號: CN103380520A
• 公開（公告）日: 2013-10-30
• 發明（設計）人: 原田育幸;坂谷敏宏;工藤康洋;藤田顯史;長江輝人
• 申請（專利權）人: 三洋電機株式會社
• 主分類號: H01M4/32
• 分類號: H01M4/32;H01M4/52;H01M4/80
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 李逸雪

技術領域

本發明涉及一種適合作為混合動力汽車(HEV：Hybrid?ElectricVehicle)等的車輛用途(高輸出用途)的電源來應用的使用了堿性蓄電池用鎳正極的堿性蓄電池。

背景技術

一般來講，堿性蓄電池使用了將作為活性物質的氫氧化鎳填充到導電性基板中的鎳正極。

從大體上劃分，存在兩種鎳正極，一種是非燒結式鎳正極，其中，在作為導電性基板的發泡鎳等中填充了作為活性物質的粒子狀的氫氧化鎳；另一種是燒結式鎳正極，其中，在作為導電性基板的多孔性燒結基板的孔內含浸硝酸鎳等的鎳鹽，然后，利用堿性水溶液對其進行處理，將鎳鹽置換成氫氧化鎳而設為活性物質。

一般來講，為了抑制過充電時所產生的正極的膨化，包含這些正極的堿性蓄電池會在正極活性物質中固溶添加鋅(例如專利文獻1)；或者，為了提高高溫充電效率特性，而在正極活性物質的表面添加釔等的稀土類成分(例如專利文獻2～3)。

不過，上述包含鎳正極的堿性蓄電池作為HEV等的電源而被廣泛使用。另外，隨著近年來HEV的高性能化，對作為HEV的電源的堿性蓄電池也要求進行高輸出化。

到目前為止，提出了各種實現堿性蓄電池的高輸出化的方法，其中一個是削減在正極活性物質中成為電阻成分的鋅的添加量的方法(例如專利文獻4)。

一般來講，作為HEV用的電源所使用的堿性蓄電池只在充電深度(SOC：State?of?Charge)為例如20～80％之間使用，因此，不會出現過充電的情況。

因此，作為HEV用的電源所使用的堿性蓄電池無需考慮過充電時產生的正極的膨化，即使削減正極活性物質中鋅的量，也幾乎不會產生正極的膨化。因此，削減上述鋅的添加量的方法具有幾乎不會導致正極的膨化、并能夠提高堿性蓄電池的輸出特性(輔助輸出特性)的優點。另外，作為實現堿性蓄電池的高輸出化的其他方法，還提出了以下的方法，即，以改善堿性蓄電池的活性物質電阻增大的低充電區域中的輸出特性為目的，當每次在正極基板含浸鹽溶液時，進行在含有堿的條件下實施熱處理等操作來改良正極活性物質的結晶性(例如，JP特願2010-172533等)。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：JP特開平4-212269號公報

專利文獻2：JP特開2000-277105號公報

專利文獻3：JP特開2001-283902號公報

專利文獻4：JP特開2009-231259號公報

發明內容

發明要解決的技術課題

但是，在如上所述的削減了正極活性物質中的鋅的量或改良了正極活性物質的結晶性的堿性蓄電池中，在為了提高高溫充電效率特性而在正極活性物質的表面添加了釔等的稀土類成分的情況下，盡管添加了釔等，但還是會產生高溫充電效率特性降低的這一課題。

解決技術課題的手段

為了解決上述課題，本發明的堿性蓄電池用正極是將以氫氧化鎳為主要成分的活性物質填充到導電性基板中的堿性蓄電池用鎳正極，上述正極在活性物質中含有鋅，并且在上述活性物質的表面上形成了含有釔的覆蓋層、或在上述活性物質中的表面附近形成了釔濃度較高的區域，上述活性物質中所含有的鋅的量與活性物質中所含有的鎳的質量比為0.001以上且小于0.04，使55℃、0.51t充電時(到SOC120％)的50％電壓與充電峰值電壓之差(充電電壓差距)成為40mV以上，從而充分確保了Ni的充電電位與氧生成電位之差。

在上述覆蓋層或區域中所含有的釔的量，優選為上述正極的每一極板面積7g/m²以上。

上述覆蓋層以及區域的厚度與被填充的活性物質層(也包括覆蓋層)的厚度相比為3～5％，優選5％左右。

上述堿性蓄電池用鎳正極中所含有的上述導電性基板優選為鎳燒結基板。

發明效果

如果是具有上述構成的堿性蓄電池用鎳正極，則能夠將鋅添加量按照與活性物質中所含有的鎳的質量比降低為小于0.04，因此，上述使用正極的堿性蓄電池的輔助輸出特性提高。