[发明专利]碱性蓄电池用负极、碱性蓄电池用外装罐和碱性蓄电池

说明书

技术领域

本发明涉及碱性蓄电池用负极、碱性蓄电池用外装罐和碱性蓄电池。具体涉及即使在作为负极基材的铁容易溶出到电解液中的环境中，也抑制铁向电解液中溶出的碱性蓄电池用负极、碱性蓄电池用外装罐和碱性蓄电池。

背景技术

近年，混合动力型电动车、电动工具为首的需要大电流放电的电动设备有急速增加的倾向。作为这些设备的电源广泛使用镍氢电池、镍镉电池等碱性蓄电池。在市场中，特别期望高容量且廉价的碱性蓄电池，也迫切期望碱性蓄电池的成本降低。

因此，为了降低碱性蓄电池的材料成本，提出替代作为负极使用的高价的纯镍基材，将铁基材作为电极使用。但是铁在电解液中容易溶解。并且溶解的铁在正极电位下析出，引起充电效率的降低是公知的。这种铁的溶出随时间逐渐增大，因此是引起电池制作后保存期间越长电池容量越低的要因。

因此，通常使用在表面形成了导电性保护层的铁基材。但是即使在表面形成导电性保护层，如果在其表面存在缺陷、厚度薄的情况下，也不能充分地抑制铁的溶出。因此，通常在形成了导电性保护层的铁电极中，导电性保护层的厚度设定为大于3μm。例如，专利文献1中导电性保护层的厚度设定为4μm以上。在此，为了抑制铁向正极的混入，作为正极中使用的导电性保护层的镍镀敷的厚度设定得较大。

另外，与负极的情况相同，对于外装罐也使用铁作为基材。因此与负极相同，铁溶解后在正极电位下析出引起充电效率的降低。因此对于外装罐，为了抑制铁的溶出，通常形成比负极薄但厚度大于0.5μm的导电性保护层。

由此，在负极或外装罐中如果增大导电性保护层的厚度，能够抑制铁的溶出，但伴随增大厚度导致成本增大，不能充分发挥由于镍基材高价而代替其使用的铁基材的优点。因此，增大导电性保护层的厚度不实用。

根据以上，需要即使在导电性保护层薄、具有缺陷、露出铁基材的表面的情况等之类的铁容易溶出到电解液中的条件下，也能抑制铁的溶出，抑制充电效率的降低的负极。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2007-265631号公报

发明内容

本发明目的在于提供一种即使在基材中的铁容易溶出到电解液中的条件下也可以抑制铁的溶出而提高容量的长期保存性，并且可以抑制初期容量的降低和内部电阻的增大的碱性蓄电池用负极。

本发明人鉴于上述课题反复潜心研究。其结果发现，即使在没有导电性保护层的情况、或者在表面具有薄的导电性保护层的情况或导电性保护层具有缺陷的情况等基材中的铁容易溶出到电解液中的条件下，通过在碱性蓄电池用负极内含有镁或镁化合物(作为储氢合金的构成元素包含镁的情况除外)可以抑制铁的溶出，由此提高容量的长期保存性，并且不引起初期容量的降低。通过在碱性蓄电池用正极内含有镁或镁化合物，未确认到容量的长期保存性的改善。该效果在集电基材上形成镁化合物层的情况下更显著。本发明是基于上述知识进一步反复研究完成的。

即，本发明包含以下的碱性蓄电池用负极、碱性蓄电池用外装罐和碱性蓄电池。

项1.一种碱性蓄电池用负极，是具备具有含铁基材的集电基材的碱性蓄电池用负极，

所述集电基材在所述基材上不具有导电性保护层，或者具有厚度为3μm以下或具有存在缺陷的导电性保护层，并且，

该负极含有储氢合金并且含有镁或镁化合物。

项2.根据项1所述的碱性蓄电池用负极，所述保护层是由镍形成的。

项3.根据项1或2所述的碱性蓄电池用负极，所述保护层是镀敷膜。

项4.根据项1～3中的任意一项所述的碱性蓄电池用负极，在所述集电基材上还形成储氢合金层。

项5.根据项1～4中的任意一项所述的碱性蓄电池用负极，在所述储氢合金层中，含有储氢合金并且含有镁或镁化合物。

项6.根据项1～5中的任意一项所述的碱性蓄电池用负极，在所述集电基材上形成镁化合物层。

项7.根据项1～6中的任意一项所述的碱性蓄电池用负极，在所述集电基材上形成镁化合物层和储氢合金层。

项8.根据项6或7所述的碱性蓄电池用负极，将所述镁化合物层在所述集电基材上直接形成。

项9.根据项1～8中的任意一项所述的碱性蓄电池用负极，所述镁或镁化合物的含量相对于负极中的储氢合金和镁或镁化合物的合计量为0.1～3.0质量％。

项10.根据项1～9中的任意一项所述的碱性蓄电池用负极，使用电子射线显微分析仪测定时，在所述集电基材上形成镁层。