[发明专利]碱性蓄电池系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种适用于混合动力汽车(HEV)、电动汽车(PEV)等车辆中的碱性蓄电池系统，特别涉及如下的碱性蓄电池系统，其在外包装罐内具备由以贮氢合金作为负极活性物质的贮氢合金负极、镍正极和隔离件构成的电极组以及碱性电解液，并且进行局部充放电控制。

背景技术

近年来，二次电池的用途遍及例如携带电话、个人电脑、电动工具、混合动力汽车(HEV)、电动汽车(PEV)等多个方面，在这些用途中使用碱性蓄电池。它们当中，尤其是在携带电话、个人电脑、电动工具之类的民用用途中所用的碱性蓄电池中，适用进行完全充放电的完全充放电控制方式。

这里，已知为了使此种进行完全充放电的碱性蓄电池的循环使用寿命提高，通常来说，向具备作为主要正极活性物质的氢氧化镍的正极合剂中添加锌是有效的做法。该情况下，添加到正极合剂中的锌通常来说是按照相对于作为正极活性物质的镍的质量达到15质量％左右的添加量的方式添加，如果添加达到该程度的添加量的锌，则可以抑制伴随着充放电循环的正极活性物质的膨胀，实现长寿命化。

另一方面，在混合动力汽车(HEV)或电动汽车(PEV)等那样的涉及车辆的用途中使用的碱性蓄电池中，普遍的做法是，应用进行局部充放电的局部充放电控制方式。作为此种适于进行局部充放电的局部充放电控制方式的碱性蓄电池，例如在专利文献1(日本特开2005-108610号公报)中提出过。

但是，在用于进行局部充放电的混合动力汽车(HEV)或电动汽车(PEV)等那样的涉及车辆的用途的碱性蓄电池中，已知记忆效应是局部充放电循环使用寿命劣化的主要原因。为此，显而易见，在用于这些用途的碱性蓄电池中，即使向正极合剂中添加相对于作为正极活性物质的镍的质量为15质量％左右的锌，对于充放电循环使用寿命来说也没有效果，相反所添加的锌会成为电阻成分，造成电池输出降低等不良影响。

另外，上述的专利文献1中提出的碱性蓄电池中，碱性电解液的浓度是7mol/L(7N)的高浓度，并且该碱性电解液中所含的锂(Li)量很少，为0.05mol/L(0.05N)。为此，显而易见，记忆效应未得到改善，充放电循环使用特性不会提高。

所以，本发明人等在先前申请的日本特愿2007-253991号中提出了如下的碱性蓄电池系统，其是进行局部充放电的碱性蓄电池系统，可以协同发挥向正极合剂中减少锌的添加量的效果、碱性电解液的低浓度化效果、和锂在碱性电解液中的高浓度含有效果。

专利文献1  日本特开2005-108610号公报

但是，在应用上述的日本特愿2007-253991号中提出的碱性蓄电池中的记忆效应的抑制技术时，产生负极放电储量与以往相比明显增加的问题。该情况下，如果负极放电储备量增加，则在长期特性方面，电解液的消耗被加速，或者产生由内压上升引起的气体泄漏，从而产生电池的可靠性降低的问题。此外，如果使负极放电储备量减少，这时就会产生低温输出降低这样的新的问题。由此，为了确保长时间的可靠性，需要兼顾负极放电储备量的减少和低温输出的维持。

发明内容

所以，本发明的目的在于，提供一种碱性蓄电池系统，其不仅可以维持碱性蓄电池系统中的记忆效应的抑制技术，而且可以兼顾负极放电储备量的减少和低温输出的维持，可以获得长时间的可靠性。

为了达成上述目的，本发明的碱性蓄电池系统的特征在于，在镍正极中，作为主要正极活性物质的氢氧化镍中添加有锌(Zn)，并且所述锌的添加量相对于正极活性物质中的镍质量为8质量％以下，贮氢合金具有A₅B₁₉型结构的晶体结构，并且A₅B₁₉型结构中，作为B成分相对于A成分的摩尔比的化学计量比(B/A)为3.6以上3.9以下，而且所述贮氢合金以通过Ln_1-xMg_xNi_y-aM_a(其中，式中Ln是选自包括钇(Y)的稀土类元素中的元素，M是选自Al、Co、Mn、Zn中的至少一种元素)表示，元素M的含量为1.0质量％以下，碱性电解液的浓度为6.5mol/L以下，碱性电解液中含有的锂(Li)量为0.3mol/L以上，并且所述碱性蓄电池系统进行局部充放电控制。