[發(fā)明專利]電極/隔板層疊體及具備該電極/隔板層疊體的鎳鋅電池

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201780071401.8
• 申請日: 2017-08-25
• 公開（公告）號(hào): CN110024204B
• 公開（公告）日: 2022-04-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 權(quán)田裕一;鬼頭賢信;八木毅
• 申請（專利權(quán)）人: 日本礙子株式會(huì)社
• 主分類號(hào): H01M10/30
• 分類號(hào): H01M10/30;H01M50/449;H01M50/431;H01M50/46;H01M50/10;H01M50/531
• 代理公司: 北京旭知行專利代理事務(wù)所(普通合伙) 11432
• 代理人: 王軼;鄭雪娜

本發(fā)明提供一種電極/隔板層疊體，其不需要用于將正極室和負(fù)極室完全隔離的作業(yè)、結(jié)構(gòu)或零件，能夠使搭載有LDH隔板的鎳鋅電池的組裝更加容易。該電極/隔板層疊體具備：正極板、負(fù)極板、將正極板和負(fù)極板隔離開的層狀雙氫氧化物(LDH)隔板、以及具有開口部的樹脂制外框，在樹脂制外框的開口部嵌合或接合有LDH隔板以及正極板。正極板的板面方向上的尺寸小于負(fù)極板的板面方向上的尺寸，由此負(fù)極板在從其外周緣到距離其外周緣為規(guī)定寬度處具有在位置上沒有與正極板重合的留空區(qū)域，LDH隔板的外周端面和LDH隔板的正極板側(cè)的表面上的與留空區(qū)域相對應(yīng)的部分用樹脂制外框封堵。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電極/隔板層疊體及具備該電極/隔板層疊體的鎳鋅電池。

背景技術(shù)

已知：鎳鋅二次電池、空氣鋅二次電池等鋅二次電池中，在充電時(shí)，金屬鋅從負(fù)極以枝晶狀析出，貫穿無紡布等隔板的空隙而到達(dá)正極，結(jié)果引起短路。該由鋅枝晶引起的短路導(dǎo)致反復(fù)充放電壽命縮短。

為了應(yīng)對上述問題，提出了具備層狀雙氫氧化物(LDH)隔板的電池，其使氫氧化物離子選擇性地透過，并且，阻止鋅枝晶貫穿。例如，專利文獻(xiàn)1(國際公開第2013/118561號(hào))中公開了如下內(nèi)容，即，在鎳鋅二次電池中，將LDH隔板設(shè)置于正極與負(fù)極之間。另外，專利文獻(xiàn)2(國際公開第2016/076047號(hào))中公開了具備LDH隔板的隔板結(jié)構(gòu)體，該LDH隔板嵌合或接合于樹脂制外框，且公開了LDH隔板具備具有不透氣性和/或不透水性的程度的高致密性。另外，該文獻(xiàn)中還公開了：LDH隔板能夠與多孔質(zhì)基材復(fù)合化。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：國際公開第2013/118561號(hào)

專利文獻(xiàn)2：國際公開第2016/076047號(hào)

發(fā)明內(nèi)容

根據(jù)如上所述的搭載有LDH隔板的鎳鋅電池，能夠有效地防止由鋅枝晶引起的正負(fù)極間的短路。為了使該效果最大限度地發(fā)揮出來，專利文獻(xiàn)2中推薦：在電池容器內(nèi)，將正極室(包括正極以及電解液的劃區(qū))和負(fù)極室(包括負(fù)極以及電解液的劃區(qū))利用附帶有樹脂制外框的LDH隔板以液體相互不連通的方式完全隔離。但是，為了將正極室和負(fù)極室完全隔離，必須使對LDH隔板進(jìn)行收納的樹脂制外框(典型的為正方形或長方形)的至少外周3邊與電池容器或電池包裝體的內(nèi)壁液密性地接合，因此，接合部分較多，作業(yè)復(fù)雜。結(jié)果導(dǎo)致組裝時(shí)間變長。該問題在制作包括多個(gè)單電池的電池組的情況下更加顯著。這是因?yàn)椋罕仨殞Χ鄠€(gè)單電池分別進(jìn)行上述復(fù)雜的接合作業(yè)，并且，在多個(gè)正極室以及多個(gè)負(fù)極室分別插入噴嘴而注入電解液。

本發(fā)明的發(fā)明人最近發(fā)現(xiàn)：通過使正極板小于負(fù)極板，且大膽地將LDH隔板的外周附近區(qū)域用樹脂制外框封堵，即便沒有將正極室和負(fù)極室完全隔離，也能夠有效地抑制鎳鋅電池中的由鋅枝晶引起的正負(fù)極間的短路。即，得到一種電極/隔板結(jié)構(gòu)，其不需要用于將正極室和負(fù)極室完全隔離的作業(yè)、結(jié)構(gòu)或零件，能夠使搭載有LDH隔板的鎳鋅電池(特別是鎳鋅電池組)的組裝更加容易。

因此，本發(fā)明的目的是提供一種電極/隔板層疊體，其不需要用于將正極室和負(fù)極室完全隔離的作業(yè)、結(jié)構(gòu)或零件，能夠使搭載有LDH隔板的鎳鋅電池(特別是鎳鋅電池組)的組裝更加容易。另外，本發(fā)明的另一目的是提供一種具備該電極/隔板層疊體的鎳鋅電池(特別是鎳鋅電池組)。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方案，提供一種電極/隔板層疊體，其用于鎳鋅電池，

所述電極/隔板層疊體的特征在于，具備：

正極板，該正極板包含氫氧化鎳和/或羥基氧化鎳；

負(fù)極板，該負(fù)極板包含鋅和/或氧化鋅；

層狀雙氫氧化物(LDH)隔板，該LDH隔板將所述正極板和所述負(fù)極板以能夠進(jìn)行氫氧化物離子傳導(dǎo)的方式隔離開；以及