[发明专利]碱蓄电池系统

说明书

技术领域

本发明涉及在外装罐内同时具备由以贮氢合金为负极活性物质的贮 氢合金负极和镍正极和隔板组成的电极组、和碱电解液的碱蓄电池，尤 其涉及适合混合动力汽车(HEV)、电动汽车(PEV)等车辆用途的碱蓄 电池系统。

背景技术

近年来，二次电池的用途例如已经遍及手机、电脑、电动工具、混 合动力汽车(HEV)、电动汽车(PEV)等多领域，这些用途中已经开始 使用碱蓄电池。其中，尤其是用于手机、电脑、电动工具等民生用的碱 蓄电池中应用进行完全充放电的完全充放电控制方式。

在此，已知有为了提高进行这样完全充放电的碱蓄电池的循环寿命， 通常有效的是向具有成为主正极活性物质的氢化镍的正极合剂中添加 锌。该情况下，正极合剂中添加的锌通常以相对于成为正极活性物质的 镍的质量为15质量％程度的添加量添加，若添加该程度的添加量的锌， 则能够抑制伴随充放电循环的正极活性物质的膨胀，从而实现长寿命化。

另一方面，用于混合动力汽车(HEV)及电动汽车(PEV)等车辆 关系的用途的碱蓄电池中，通常应用进行部分充放电的部分充放电控制 方式。作为适于进行这样的部分充放电的部分充放电控制方式的碱蓄电 池，例如专利文献1(日本特开2005-108610号公报)中提案了这种碱蓄 电池。

专利文献1：日本特开2005-108610号公报

但是，已知有进行部分充放电的用于混合动力汽车(HEV)及电动 汽车(PEV)等车辆关系的用途的碱蓄电池中，部分充放电循环寿命劣 化的主要原因是存储效果。所以，得知用于这些用途的碱蓄电池中，即 使向正极合剂中添加相对于组成正极活性物质的镍的质量为15质量％左 右的锌，对于充放电循环寿命也没有效果，相反，添加的锌成为抵抗成 分而招致不良影响。

另外，上述专利文献1提案的碱蓄电池中，碱电解液的浓度为7mol/L (7N)的高浓度，同时，该碱电解液中含有的锂(Li)量为0.05mol/L(0.05N) 这样的少量。所以，很明显存储效果没有改善，充放电循环特性没有提 高。

因此，本发明者等对这些原因进行了各种研究，结果得到如下见解： 进行部分充放电的碱蓄电池中，通过降低正极合剂中含有的锌的添加量， 会抑制存储的效果而得到长寿命。另外还得到如下见解：将碱电解液的 浓度设为低于7mol/L(7N)的低浓度，同时增大该碱电解液中含有的锂 (Li)量，由此能抑制存储的效果而得到长寿命。

发明内容

本发明是基于这些见解而开发的，其目的在于提供一种进行部分充 放电的碱蓄电池系统，其中，锌在正极合剂中的添加量的降低效果、碱 电解液的低浓度化效果、碱电解液中的锂的高含量效果可以作为协同效 应发挥作用。

本发明提供碱蓄电池系统，其具有碱蓄电池，该碱蓄电池中在外装 罐内具备由以贮氢合金(水素吸蔵合金)为负极活性物质的贮氢合金负 极、以氢氧化镍为主正极活性物质的镍正极和隔板组成的电极组以及碱 电解液。而且，为了实现上述目的，其特征在于，所述镍正极中在成为 主正极活性物质的氢氧化镍中添加有锌，该锌的添加量相对于正极活性 物质中的镍质量为5质量％以下，

所述碱电解液的浓度为6.5mol/L以下，该碱电解液中含有的锂(Li) 量为0.3mol/L以上，并形成为进行部分充放电控制。

在此，得知进行部分充放电的碱蓄电池系统中，减少锌在正极合剂 中的添加量时存储效果得到改善，且实现长寿命化。另外，得知碱电解 液的浓度为6.5mol/L(6.5N)以下、该碱电解液中含有的锂(Li)量为 0.3mol/L(0.3N)以上时，存储效果得到改善，且实现长寿命化。此外， 判明了锌在正极合剂中的添加量的降低效果、碱电解液的低浓度化效果、 碱电解液中的锂的高含量效果作为协同效应发挥作用。

该情况下，镍正极优选在镍烧结基板的多孔内通过含浸液的含浸处 理和碱处理至少填充有作为主正极活性物质的氢氧化镍和锌。这是由于 通过溶液含浸，容易将锌的添加量以相对于正极活性物质中的镍量为5 质量％以下的方式进行添加。此外，碱电解液优选使用氢氧化钠、氢氧化 钾和氢氧化锂组成的混合碱水溶液。