[发明专利]碱性蓄电池电极和碱性蓄电池

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于碱性蓄电池的碱性蓄电池电极和使用该碱性蓄电池电极的碱性蓄电池。

背景技术

近年来，除了诸如便携式电话、PHS和笔记本式电脑的信息装置之外，伴随着电动车的迅速普及，最近开发了一种二次电池，该二次电池具有高附加值、能够减少尺寸和重量并且具有高能量密度。在这种情形下，市场中需要具有更小尺寸和更大容量的电池组。特别地，在碱性蓄电池中，存在如何在有限容量内增加活性材料的体积比的问题。

通常，在碱性蓄电池中使用包括涂有活性材料的芯构件的负极板。图19是在相关技术的碱性蓄电池的电极中使用的芯构件的展开图。对于负极的芯构件57，使用冲压金属(punching metal)。冲压金属为包括多个圆形贯通孔58的镀镍钢板。在冲压金属的前后表面上布置的活性材料经由贯通孔58连续。贯通孔58沿芯构件57的纵向和宽度方向被布置在芯构件57上以便形成交错配置的图案。通过以下方法制造碱性蓄电池：对正极板和使用芯构件57的负极板进行层压，其中在负极板和正极板之间夹入隔板，并且螺旋卷绕层压板；将该卷绕的平板同心地存放在圆筒形壳体中；并且将圆筒形壳体填充氢氧化钾等等的电解液。在镍镉蓄电池的情况下，负极的活性材料包括镉。在镍金属氢化物蓄电池的情况下，负极的活性材料包括吸氢合金。

为了增加碱性蓄电池的负极板的活性材料的体积比，对以下方法进行试验：对于在已经涂有包含活性材料的涂胶之后用高压压制平板的方法或者对于增加芯构件中的开口率从而减少负极板中的芯构件的比率的方法。但是，过度的压制增加电极的弯曲从而使得加工性能恶化。此外，开口率的过度增加使得电极的强度减少并且由于电子流经的芯构件部的减少还使得电阻增加。

为了解决这种问题，已经提出了一种方法，在该方法中，芯构件的每个贯通孔都被形成为实质上矩形形状，并且沿芯构件的纵向、彼此之间以预定间隔直线形设置该贯通孔，这就提高芯构件的抗张强度，所以对用高压的压制是耐用的，从而提高活性材料的体积比(参见专利文献1)。

在专利文献2中，为了改善电池组的内电阻，在芯构件中形成的实质上矩形贯通孔被配置成：贯通孔在芯构件的横向上的尺寸等于或者大于贯通孔在芯构件的纵向上的尺寸。在专利文献3中，实质上矩形贯通孔被直线形布置成与芯构件的纵向平行以便满足0.2b≤y≤0.5b的关系式，其中“b”为贯通孔在芯构件的纵向上的长度并且“y”为在芯构件的纵向上贯通孔之间的间隔。利用该构造，可以提高在对用高压的压制是耐用的结构中的活性材料的体积比并且当螺旋卷绕芯构件时使得由芯构件结构所引起的泄漏缺陷最小化。

相关技术文献

专利文献

专利文献1：JP-A-2002-343366

专利文献2：JP-A-2009-117243

专利文献3：JP-A-2008-251199

发明内容

本发明所解决的问题

在专利文献1至3所述的相关技术中，实质上矩形的贯通孔被布置成：垂直于芯构件的纵向延伸的贯通孔的边的位置在每隔一行或者在相邻(adjunct)行处彼此互相一致。因此，当电极绕在垂直于芯构件的纵向的方向上放置的卷芯被卷绕时，在具有小曲率的卷芯的附近处，平行于卷芯的每个贯通孔的边的周围，在电极上可能出现诸如破裂或者弯曲的缺陷，这就导致活性材料的脱落的问题。

鉴于上述情形得到本发明，并且本发明的目的在于提高电极中的活性材料的体积比并且减小电池组的反应电阻从而获得大功率的电池组，而且在卷绕或者层压电极的时候抑制活性材料的脱落从而获得具有长使用寿命的电池组。

解决问题的方法

本发明提供一种碱性蓄电池电极，该碱性蓄电池电极包含作为集电器的导电芯构件，其中多个贯通孔被形成在芯构件中以便被成直线形布置成与芯构件的纵向平行，其中每个贯通孔都具有实质上矩形的形状，其中贯通孔被布置成：直线形布置的贯通孔的每行处在芯构件的纵向上被移位，并且其中相邻行的贯通孔之间在宽度方向上的位移量小于贯通孔在芯构件的纵向上的尺寸与相邻的贯通孔之间在芯构件的纵向上的间隔的和的一半。

本发明还包括碱性蓄电池电极，其中贯通孔的位移量在芯构件的纵向的一个方向上具有位移量。

本发明还包括碱性蓄电池电极，其中贯通孔的位移量在芯构件的纵向的两个方向上具有位移量。