堿性蓄電池用正極、堿性蓄電池用正極的制造方法、堿性蓄電池、堿性蓄電池的制造方法、堿性蓄電池用正極活性物質、堿性蓄電池用正極活性物質的制造方法技術

堿性蓄電池用正極具備被鈷化合物被膜層覆蓋的氫氧化鎳粒子、鋅化合物、以及釔化合物和鐿化合物中的至少一種。所述鋅化合物與所述釔化合物和鐿化合物的至少一種以基于堿性蓄電池的容量特性與堿性蓄電池的輸出特性之比的混合比例混合。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】【專利摘要】堿性蓄電池用正極具備被鈷化合物被膜層覆蓋的氫氧化鎳粒子、鋅化合物、以及釔化合物和鐿化合物中的至少一種。所述鋅化合物與所述釔化合物和鐿化合物的至少一種以基于堿性蓄電池的容量特性與堿性蓄電池的輸出特性之比的混合比例混合。【專利說明】堿性蓄電池用正極、堿性蓄電池用正極的制造方法、堿性蓄電池、堿性蓄電池的制造方法、堿性蓄電池用正極活性物質、堿性蓄電池用正極活性物質的制造方法
本專利技術涉及用于堿性蓄電池的正極。
技術介紹
堿性蓄電池(二次電池)之中的鎳氫蓄電池(NiMH)具有較高的能量密度和優異的可靠性，所以提議在便攜式電子設備、電動汽車、混合動力汽車等的電源中采用。鎳氫蓄電池具備以氫氧化鎳為主要成分的正極、以儲氫合金為主要成分的負極、以及含有氫氧化鉀等的堿性電解液。以往已知有將含有作為活性物質的氫氧化鎳的膏直接填充到高孔度的發泡鎳多孔體基板(發泡鎳基板)的細孔內的鎳氫蓄電池用正極。在專利文獻I中記載了具有使用含活性物質膏來制作的正極的鎳氫蓄電池的一個例子。在專利文獻I所述的鎳氫蓄電池中，通過將正極和負極隔著隔板層積而構成的電極群被收納到兼做負極端子的外裝罐內。該蓄電池的負極具備形成在成為活性物質保持體的導電性芯體上的活性物質層。該蓄電池的正極具備充填了由在氫氧化鎳活性物質中作為添加劑混合了氧化鋅和氧化釔而得的正極合劑調制出的膏(正極活性物質漿液)的發泡鎳(例如、多孔度95%、平均孔徑200 μ m)等金屬多孔體。在專利文獻2所述的堿性蓄電池中，作為正極活性物質，使用被鈷化合物被膜層覆蓋的氫氧化鎳粒子。該正極活性物質的比表面積為8.0m2/g以上且1.8X 10m2/g以下。該比表面積決定為抑制堿性蓄電池的分極、提高正極活性物質的利用率、并且抑制電解液的減少、使得循環壽命特性良好。現有技術文獻專利文獻專利文獻1:日本特開2003-317796號公報專利文獻2:日本特開2006-48954號公報正極的特性、即含有活性物質的膏的特性根據在膏中添加的添加劑的種類和量而改變。通常，添加物的種類和量調整為使得正極具有良好的特性。然而，正極的特性根據該正極的使用條件和使用環境而改變。因此，難以與正極的使用條件和使用環境無關地，評價正極是否具有良好的特性。近年來，對于在正極的添加劑中使用較多的作為稀土類元素的釔，從削減成本等目的考慮，正在研究其使用量的抑制及削減。另外，近年來，電動汽車或混合動力汽車的使用環境正逐步擴展到例如在酷暑地區的使用或長時間的連續使用等、更高負荷的環境。在酷暑地區或長時間連續運轉這樣的上述使用環境下，在專利文獻2所述的堿性蓄電池中，從正極產生的氧氣導致電池內壓的上升加快。
技術實現思路
本專利技術的目的在于，提供一種解決了上述現有技術的部分或全部課題的堿性蓄電池。為了解決上述課題，本專利技術的第I方式的堿性蓄電池用正極，具備:被鈷化合物被膜層覆蓋的氫氧化鎳粒子；鋅化合物；以及釔化合物和鐿化合物中的至少一種，所述鋅化合物與所述釔化合物和鐿化合物中的至少一種以基于堿性蓄電池的容量特性與堿性蓄電池的輸出特性之比的混合比例混合。本專利技術的第2方式的堿性蓄電池用正極的制造方法，包括:用鈷化合物被膜層覆蓋氫氧化鎳粒子的工序；以及使所述正極含有所述氫氧化鎳粒子、鋅化合物、以及釔化合物和鐿化合物中的至少一種的工序,所述鋅化合物與所述釔化合物和鐿化合物中的至少一種以基于堿性蓄電池的容量特性與堿性蓄電池的輸出特性之比的混合比例混合。本專利技術的第3方式的堿性蓄電池，具備正極，該正極具備被鈷化合物被膜層覆蓋的氫氧化鎳粒子、鋅化合物、以及釔化合物和鐿化合物中的至少一種，所述鋅化合物與所述釔化合物和鐿化合物中的至少一種以基于堿性蓄電池的容量特性與堿性蓄電池的輸出特性之比的混合比例混合。本專利技術的第4方式的堿性蓄電池的制造方法，具備制造正極的工序，該制造正極的工序包括:在氫氧化鎳粒子的表面覆蓋鈷化合物被膜層的工序；以及使所述正極含有所述氫氧化鎳粒子、鋅化合物、以及釔化合物和鐿化合物中的至少一種的工序，所述鋅化合物與所述釔化合物和鐿化合物中的至少一種以基于堿性蓄電池的容量特性與堿性蓄電池的輸出特性之比的混合比例混合。優選所述氫氧化鎳粒子含有鎂.氫氧化鎳固溶體粒子。優選所述鈷化合物被膜層由具有β型結晶結構的羥基氧化鈷構成。優選所述堿性蓄電池的容量特性是攝氏60度下的堿性蓄電池的放電容量，所述堿性蓄電池的輸出特性是攝氏-30度下的堿性蓄電池的直流的內部電阻。優選所述鋅化合物中的鋅的重量相對于所述鋅化合物中的鋅和所述釔化合物中的釔的合計重量的比例為0.35以上且0.85以下。一個例子的堿性蓄電池用正極，具備:多孔體基板；以及干燥混合物，被填充到所述多孔體基板的細孔中，所述干燥混合物含有所述氫氧化鎳粒子、所述鋅化合物、以及所述釔化合物和鐿化合物中的至少一種。本專利技術的第5方式的堿性蓄電池用正極活性物質，具備被鈷化合物被膜層覆蓋的氫氧化鎳粒子，被所述鈷化合物被膜層覆蓋后的氫氧化鎳粒子的比表面積相對于被所述鈷化合物被膜層覆蓋之前的氫氧化鎳粒子的比表面積的增加量為3m2/g以上。本專利技術的第6方式的堿性蓄電池用正極活性物質的制造方法，包括用鈷化合物被膜層將氫氧化鎳粒子覆蓋的工序，在所述覆蓋工序中，將被所述鈷化合物被膜層覆蓋后的氫氧化鎳粒子的比表面積相比于被所述鈷化合物被膜層覆蓋前的氫氧化鎳粒子的比表面積增加3m2/g以上。本專利技術的第7方式的堿性蓄電池用正極，具備:多孔體基板；以及干燥混合物，被填充到所述多孔體基板的細孔中，所述干燥混合物含有正極活性物質、鋅化合物、以及釔化合物和鐿化合物中的至少一種,所述鋅化合物與所述釔化合物和鐿化合物中的至少一種以基于堿性蓄電池的容量特性與堿性蓄電池的輸出特性之比的混合比例混合，所述正極活性物質是由氫氧化鎳核和將該氫氧化鎳核覆蓋的鈷化合物被膜層構成的被覆氫氧化鎳粒子，所述被膜氫氧化鎳粒子具有相對于所述氫氧化鎳核的比表面積增加了 3m2/g以上的比表面積。在一個例子中，所述比表面積的增加量為12m2/g以下。在一個例子中，將所述氫氧化鎳粒子的平均粒徑設為A μ m，將所述鈷化合物被膜層中含有的鈷的質量與所述氫氧化鎳粒子的質量之比設為B%時，B/A為0.37%/μ m以上且1.12%/μ m 以下。在一個例子中，所述B/A為0.48%/ μ m以上。根據本專利技術，能夠維持堿性蓄電池的性能的同時，調整在蓄電池的正極中使用的釔等的使用量。根據本專利技術，能夠提供具有低環境依賴性和優異的電池特性的蓄電池。【專利附圖】【附圖說明】圖1是表示第I實施方式的堿性蓄電池的高溫容量特性/低溫輸出特性與氧化鋅和氧化釔的混合比例之間的關系的曲線圖。圖2是表示氧化鋅和氧化釔的混合比例與60°C容量特性/_30°C內部電阻特性之間的關系的曲線圖。圖3是表示鋅和釔的混合比例與60°C容量特性/_30°C內部電阻特性之間的關系的曲線圖。圖4是表示第2實施方式的堿性蓄電池中的正極活性物質的比表面積增加量分別與耐久內壓以及膏粘度的關系的曲線圖。圖5是第2實施方式中的鈷涂布量/平均粒徑與25°C利用率之間的關系的曲線圖。【具體實施方式】下面說明涉及本專利技術的第I實施方式的具備堿性蓄電池用正極的堿性蓄電池。堿性蓄電池是例如鎳氫蓄電池。作為電動汽本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】...

【專利技術屬性】
技術研發人員：工藤聰，前原賢一，武田幸大，大川和宏，竹原曉，坂本弘之，
申請(專利權)人：樸力美電動車輛活力株式會社，
類型：
國別省市：