[发明专利]圆筒型镍氢蓄电池

说明书

技术领域

本发明涉及适于混合动力汽车(HEV)、电动汽车(PEV)等车辆用途的碱电池，特别是涉及将由填充正极活性物质并形成为长方形状的镍正极、填充负极活性物质并形成为长方形状的负极、形成为长方形状的隔板形成的涡卷状电极组和碱电解液一起收纳于电池容器内密封的圆筒型镍氢蓄电池。

背景技术

近年来，二次电池的用途遍及例如手机、个人计算机、电动工具、混合动力汽车(HEV)、电动汽车(PEV)等多分支，在这些用途使用碱电池。其中，在特别是用于混合动力汽车(HEV)、电动汽车(PEV)等车辆的用途的碱电池中，更高输出化的市场期望进一步提高。

作为针对这些期望的高输出化装置，在专利文献1(专利第4235805号)公开有一种圆筒型镍氢蓄电池，其形成为长方形状的镍正极的长边长度(D)相对于短边长度(C)的比(D/C)为16～24、短边长度(C)为30mm～45mm、电池容量设为4～7Ah。在该专利文献1公开的圆筒型镍氢蓄电池中，报告有SOC(State Of Charge：充电深度)在50％附近显示高放电释能密度。

专利文献1：(日本)专利第4235805号公报

但是，根据本发明者等的探讨确认了在上述专利文献1提案的圆筒型镍氢蓄电池中，在规定的数值范围，即D/C为16～24、C为30mm～45mm、电池容量为4～7Ah的数值范围，相对SOC50％的SOC20％的放电释能密度大幅降低。

发明内容

因此，本发明目的在于，能够提供一种圆筒型镍氢蓄电池，其适于混合动力汽车(HEV)的用途，在SOC50％或SOC20％均具有高放电释能密度。

为了实现上述目的，本发明的圆筒型镍氢蓄电池中，以如下方式进行限制：在将形成为长方形状的镍正极的短边长度设为X(mm)，长边长度设为Y(mm)的情况下，长边的长度相对短边的长度的比(Y/X)为25以上40以下(25≤Y/X≤40)，并且短边长度为25mm以上45mm以下(25mm≤X≤45mm)，且该圆筒型镍氢蓄电池的电池容量为3Ah以上7Ah以下。

在此，进行了电池试验(放电释能密度特性试验)后可知，在镍正极的短边的长度X和长边的长度Y的比Y/X为25～40、短边的长度为25mm～45mm、且电池容量满足3.0～7.0Ah的镍氢电池中，得到在SOC50％的放电释能密度(Z1)为1420W/kg以上且在SOC20％的放电释能密度(Z2)也为1100W/kg以上的高释能密度，并且相对于在SOC50％的放电释能密度(Z1)的在SOC20％的放电释能密度(Z2)比率(Z2/Z1)显示了0.8以上的高值。

因此，能够期望限制镍正极的短边长度X和长边长度Y的比Y/X为25～40、短边长度为25mm～45mm，且电池容量为3.0～7.0Ah。

该情况下，镍正极是在镍烧结基板的多孔内至少将成为主正极活性物质的氢氧化镍和锌通过含浸液的含浸处理和碱处理进行填充而成的，即期望为烧结式镍正极。这是因为，由于在烧结式镍正极使用烧结基板，所以导电性优异，与之相对，在非烧结式镍正极(例如在发泡镍填充正极活性物质膏而形成的)，与烧结式相比，其导电性劣化，因此，显著出现导电性降低的影响。

另外，为了通过这种圆筒型镍氢蓄电池获取更大的电池容量，需要抑制存储效果引起的电容降低。因此，各种探讨后的结果可知，若限制为将向镍正极添加的锌(Zn)的添加量相对正极活性物质中的镍质量设为8质量％以下，且碱电解液的碱浓度为6.5mol/L以下，含于该碱电解液中的锂(Li)量为0.3mol/L以上，则能够抑制存储效果引起的电容降低。因此，能够期待将向镍正极添加的锌(Zn)的添加量相对正极活性物质中的镍质量设为8质量％以下，且将碱电解液的碱浓度设为6.5mol/L以下，将含于该碱电解液中的锂(Li)量设为0.3mol/L以上。

另外，可知，即使限制为将向镍正极添加的锌(Zn)的添加量相对正极活性物质中的镍质量设为8质量％以下，且碱电解液的碱浓度为7.5mol/L以下，含于碱电解液中的钠(Na)量设为0.4mol/L以上5.3mol/L以下、锂(Li)量设为0.3mol/L以下，也能够抑制存储效果引起的电容降低。因此，能够期待将向镍正极添加的锌的添加量相对正极活性物质中的镍质量设为8质量％以下，且将碱电解液的碱浓度设为7.5mol/L以下，含于碱电解液中的钠(Na)量设为0.4mol/L以上5.3mol/L以下，锂(Li)量设为0.3mol/L以下。