[发明专利]二次电池用正极结构体

说明书

本发明提供一种正极结构体，其在组装于二次电池的情况下，能够抑制自放电反应而得到目标电压。该正极结构体具备：正极集电体，其由平板状的发泡镍构成且具有平板状的涂布部及自该涂布部的外周部开始延伸的未涂布部；正极活性物质，其包含氢氧化镍和/或羟基氧化镍且嵌入于正极集电体的涂布部中；以及高分子材料制的无纺布，其从两面将正极集电体的涂布部覆盖。在正极集电体的未涂布部不存在正极活性物质。无纺布包裹整个涂布部，且自涂布部的外周部延伸出来而形成剩余区域，对剩余区域进行密封，以使得涂布部的外周部在整周上封闭。

技术领域

本发明涉及二次电池用的正极结构体。

背景技术

为了得到高电压、大电流，广泛采用了将多个单电池组合而制作的层叠电池。层叠电池具有如下构成，即，将多个单电池串联连接或并联连接得到的层叠体收纳于一个电池容器内。例如，专利文献1(国际公开第2017/086278号)公开了一种锌二次电池，该锌二次电池是将具备电极及隔板(特别是后述的LDH隔板)的多个电极筒收纳于密闭容器内而得到的。专利文献1中所公开的层叠电池中，将正极板、隔板及负极板以竖立的状态收纳于密闭容器，且在正极板与隔板之间和/或负极板与隔板之间设置有无纺布。通过像这样设置无纺布，能够体现出缓冲材料、保液材料、防脱落材料、气泡消除材料等各种功能，因此，能够防止构成粒子从正极板或负极板脱落，且/或，能够消除有可能产生的气泡，并且，能够保持为使电解液与隔板充分接触，由此能够最大限度地发挥出隔板的氢氧化物离子传导性。

但是，已知：镍锌二次电池、空气锌二次电池等锌二次电池中，在充电时，金属锌从负极呈枝晶状析出，贯穿无纺布等隔板的空隙而到达正极，结果引起短路。像这样的由锌枝晶所引起的短路会导致反复充放电寿命的缩短。为了应对上述问题，提出了具备层状双氢氧化物(LDH)隔板的电池，其选择性地透过氢氧化物离子，并且，阻止锌枝晶贯穿。例如，专利文献2(国际公开第2013/118561号)中公开如下内容，即，在镍锌二次电池中，将LDH隔板设置于正极与负极之间。另外，专利文献3(国际公开第2016/076047号)中公开了具备与树脂制外框嵌合或接合的LDH隔板的隔板结构体，且公开了LDH隔板具备具有不透气性和/或不透水性的程度的高致密性。另外，该文献中还公开了LDH隔板能够与多孔质基材复合化。此外，专利文献4(国际公开第2016/067884号)中公开了在多孔质基材的表面形成LDH致密膜而得到复合材料(LDH隔板)的各种方法。该方法包括如下工序，即，使能够提供LDH的结晶生长起点的起点物质均匀地附着于多孔质基材，在原料水溶液中对多孔质基材实施水热处理，从而使LDH致密膜形成于多孔质基材的表面。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:国际公开第2017/086278号

专利文献2:国际公开第2013/118561号

专利文献3:国际公开第2016/076047号

专利文献4:国际公开第2016/067884号

发明内容

但是，在正极板设置无纺布时，由于有效地得到无纺布的诸多功能(缓冲材料、保液材料、防脱落材料、气泡消除材料等功能)，所以，考虑利用无纺布从两面夹入正极板，并将无纺布的端部彼此通过热熔敷等进行密封。这种情况下，在正极集电极耳自正极板的端部开始延伸的正极结构体中，其正极集电极耳和无纺布重叠的部分因为正极集电极耳的存在而导致无纺布彼此的直接热熔敷变得困难，并且，还想要避免对集电体的干扰，从这些方面考虑，至此没有在该重叠部分进行热熔敷密封。然而，实际上在夹入正极板的无纺布的外周4边中，仅对与正极集电极耳重叠的1边以外的3边进行热熔敷密封(即，将1边敞开的状态下)来制作镍锌电池，结果判明，进行自放电反应，无法得到目标电压。