專利名稱：：堿蓄電池系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及在外裝罐內(nèi)同時(shí)具備由以貯氫合金為負(fù)極活性物質(zhì)的貯氫合金負(fù)極和鎳正極和隔板組成的電極組、和堿電解液的堿蓄電池，尤其涉及適合混合動(dòng)力汽車(HEV)、電動(dòng)汽車(PEV)等車輛用途的堿蓄電池系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
：近年來，二次電池的用途例如已經(jīng)遍及手機(jī)、電腦、電動(dòng)工具、混合動(dòng)力汽車(HEV)、電動(dòng)汽車(PEV)等多領(lǐng)域，這些用途中已經(jīng)開始使用堿蓄電池。其中，尤其是用于手機(jī)、電腦、電動(dòng)工具等民生用的堿蓄電池中應(yīng)用進(jìn)行完全充放電的完全充放電控制方式。在此，已知有為了提高進(jìn)行這樣完全充放電的堿蓄電池的循環(huán)壽命，通常有效的是向具有成為主正極活性物質(zhì)的氫化鎳的正極合劑中添加鋅。該情況下，正極合劑中添加的鋅通常以相對(duì)于成為正極活性物質(zhì)的鎳的質(zhì)量為15質(zhì)量％程度的添加量添加，若添加該程度的添加量的鋅，則能夠抑制伴隨充放電循環(huán)的正極活性物質(zhì)的膨脹，從而實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)壽命化。另一方面，用于混合動(dòng)力汽車(HEV)及電動(dòng)汽車(PEV)等車輛關(guān)系的用途的堿蓄電池中，通常應(yīng)用進(jìn)行部分充放電的部分充放電控制方式。作為適于進(jìn)行這樣的部分充放電的部分充放電控制方式的堿蓄電池，例如專利文獻(xiàn)l(日本特開2005-108610號(hào)公報(bào))中提案了這種堿蓄電池。專利文獻(xiàn)l:日本特開2005-108610號(hào)公報(bào)但是，已知有進(jìn)行部分充放電的用于混合動(dòng)力汽車(HEV)及電動(dòng)汽車(PEV)等車輛關(guān)系的用途的堿蓄電池中，部分充放電循環(huán)壽命劣化的主要原因是存儲(chǔ)效果。所以，得知用于這些用途的堿蓄電池中，即使向正極合劑中添加相對(duì)于組成正極活性物質(zhì)的鎳的質(zhì)量為15質(zhì)量％左右的鋅，對(duì)于充放電循環(huán)壽命也沒有效果，相反，添加的鋅成為抵抗成分而招致不良影響。另夕卜，上述專利文獻(xiàn)1提案的堿蓄電池中，堿電解液的濃度為7mol/L(7N)的高濃度，同時(shí)，該堿電解液中含有的鋰(Li)量為0.05mol/L(0.05N)這樣的少量。所以，很明顯存儲(chǔ)效果沒有改善，充放電循環(huán)特性沒有提咼。因此，本發(fā)明者等對(duì)這些原因進(jìn)行了各種研究，結(jié)果得到如下見解進(jìn)行部分充放電的堿蓄電池中，通過降低正極合劑中含有的鋅的添加量，會(huì)抑制存儲(chǔ)的效果而得到長(zhǎng)壽命。另外還得到如下見解將堿電解液的濃度設(shè)為低于7mol/L(7N)的低濃度，同時(shí)增大該堿電解液中含有的鋰(Li)量，由此能抑制存儲(chǔ)的效果而得到長(zhǎng)壽命。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明是基于這些見解而開發(fā)的，其目的在于提供一種進(jìn)行部分充放電的堿蓄電池系統(tǒng)，其中，鋅在正極合劑中的添加量的降低效果、堿電解液的低濃度化效果、堿電解液中的鋰的高含量效果可以作為協(xié)同效應(yīng)發(fā)揮作用。本發(fā)明提供堿蓄電池系統(tǒng)，其具有堿蓄電池，該堿蓄電池中在外裝罐內(nèi)具備由以貯氫合金(水素吸蔵合金)為負(fù)極活性物質(zhì)的貯氫合金負(fù)極、以氫氧化鎳為主正極活性物質(zhì)的鎳正極和隔板組成的電極組以及堿電解液。而且，為了實(shí)現(xiàn)上述目的，其特征在于，所述鎳正極中在成為主正極活性物質(zhì)的氫氧化鎳中添加有鋅，該鋅的添加量相對(duì)于正極活性物質(zhì)中的鎳質(zhì)量為5質(zhì)量％以下，所述堿電解液的濃度為6.5mol/L以下，該堿電解液中含有的鋰(Li)量為0.3mol/L以上，并形成為進(jìn)行部分充放電控制。在此，得知進(jìn)行部分充放電的堿蓄電池系統(tǒng)中，減少鋅在正極合劑中的添加量時(shí)存儲(chǔ)效果得到改善，且實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)壽命化。另外，得知堿電解液的濃度為6.5mol/L(6.5N)以下、該堿電解液中含有的鋰(Li)量為0.3mol/L(0.3N)以上時(shí)，存儲(chǔ)效果得到改善，且實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)壽命化。此外，判明了鋅在正極合劑中的添加量的降低效果、堿電解液的低濃度化效果、堿電解液中的鋰的高含量效果作為協(xié)同效應(yīng)發(fā)揮作用。該情況下，鎳正極優(yōu)選在鎳燒結(jié)基板的多孔內(nèi)通過含浸液的含浸處理和堿處理至少填充有作為主正極活性物質(zhì)的氫氧化鎳和鋅。這是由于通過溶液含浸，容易將鋅的添加量以相對(duì)于正極活性物質(zhì)中的鎳量為5質(zhì)量％以下的方式進(jìn)行添加。此外，堿電解液優(yōu)選使用氫氧化鈉、氫氧化鉀和氫氧化鋰組成的混合堿水溶液。另外，部分充放電控制在將多個(gè)電池組合成電池組的情況下，只要達(dá)到各電池之間不產(chǎn)生偏差的電壓(該情況下充電深度(SOC)相當(dāng)于10%的電壓)時(shí)停止放電并開始充電，達(dá)到到達(dá)氧過電壓前的電壓(該情況下充電深度(SOC)相當(dāng)于95%的電壓)時(shí)停止充電并開始放電即可。此外，實(shí)際應(yīng)用中，優(yōu)選以達(dá)到充電深度(SOC)相當(dāng)于20%的電壓時(shí)停止放電并開始充電，達(dá)到充電深度(SOC)相當(dāng)于80%的電壓時(shí)停止充電并開始放電的方式進(jìn)行部分充放電控制。本發(fā)明中，能夠提供一種堿蓄電池系統(tǒng)，其在限制鋅在正極合劑中的添加量的同時(shí)，將堿電解液設(shè)為低濃度，且將堿電解液中的鋰的含有量設(shè)為高濃度，因此，鋅在正極合劑中的添加量的降低效果、堿電解液的低濃度化效果、堿電解液中的鋰的高含有效果可以作為協(xié)同效應(yīng)發(fā)揮作用，從而將抑制存儲(chǔ)效果而實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)壽命。圖1是示意性表示本發(fā)明的鎳-氫蓄電池的剖面圖。符號(hào)說明11、鎳電極llc、芯體露出部12、貯氫合金電極12c、芯體露出部13、隔板14、負(fù)極集電體15、正極集電體15a、集電引線部17、外裝罐17a、環(huán)狀槽部17b、開口端緣18、封口體18a、正極帽18b、閥板18c、彈簧19、絕緣墊圈具體實(shí)施例方式其次，下面基于圖1對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說明，但本發(fā)明不限定于此，在不變更其主旨的范圍內(nèi)可以進(jìn)行適當(dāng)?shù)淖兏?。此外，圖1是示意性表示本發(fā)明的堿蓄電池的剖面圖。1、鎳正極本發(fā)明的鎳正極11是向成為基板的鎳燒結(jié)基板的多孔內(nèi)填充規(guī)定量的氫氧化鎳和氫氧化鋅而形成的。該情況下，對(duì)于鎳燒結(jié)基板而言，首先，例如在鎳粉末內(nèi)將成為增粘劑的甲基纖維素(MC)和高分子中空微小球體(例如，孔徑為6(Him)和水進(jìn)行混合、混煉，制造鎳料漿。接著，在由鍍鎳鋼板組成的沖壓金屬的兩面涂敷鎳料漿后，在還原性氛圍氣中以100(TC加熱，使涂敷的增粘劑及高分子中空微小球體消失，同時(shí)燒結(jié)鎳粉末，由此來制造。而且，向得到的鎳燒結(jié)基板含浸以下的含浸液后，反復(fù)進(jìn)行利用堿處理液的堿處理為規(guī)定次數(shù)，由此向鎳燒結(jié)基板的多孔內(nèi)填充規(guī)定量的氫氧化鎳和氫氧化鋅。之后，通過裁剪成規(guī)定的尺寸(例如，80.0cmx5.0cm)，制造充填了正極活性物質(zhì)的鎳正極11。在此，將以氫氧化鋅的質(zhì)量相對(duì)于成為正極活性物質(zhì)的氫氧化鎳的鎳質(zhì)量的比率為5質(zhì)量％而形成的鎳正極設(shè)為鎳正極X，將以該比率為15質(zhì)量％而形成的鎳正極設(shè)為鎳正極y。該情況下，作為含浸液使用硝酸鎳和硝酸鋅的摩爾比為100:5的比重為1.8的混合溶液，作為堿處理液使用比重為1.3的氫氧化鈉(NaOH)水溶液。另外，為提高高溫特性等，也可以使用添加了硝酸鈷及硝酸釔及硝酸鐿等的含浸液。而且，將鎳燒結(jié)基板浸漬到含浸液中，使含浸液含浸到鎳燒結(jié)基板的細(xì)孔內(nèi)后，使之干燥，接著浸漬到堿處理液中進(jìn)行堿處理。由此，使鎳鹽及鋅鹽轉(zhuǎn)換成氫氧化鎳及氫氧化鋅。之后，充分進(jìn)行水洗而除去堿溶液后進(jìn)行干燥。通過將這樣的含浸液的含浸、干燥、向堿處理液的含浸、水洗及干燥這樣一連串的正極活性物質(zhì)的填充操作重復(fù)6次，使規(guī)定量的正極活性物質(zhì)填充到鎳燒結(jié)基板。另外，為了形成鋅質(zhì)量相對(duì)于鎳質(zhì)量的比率為5質(zhì)量。/。的鎳正極x，只要使用硝酸鎳和硝酸鋅的摩爾比為100:5的含浸液即可。另外，為了形成鋅質(zhì)量相對(duì)于鎳質(zhì)量的比率為15質(zhì)量。/。的鎳正極y，只要使用硝酸鎳和硝酸鋅的摩爾比為100:15的含浸液即可。2、貯氫合金負(fù)極jt氫合金負(fù)極12是向沖壓金屬(八。y于y夕'V夕》)構(gòu)成的負(fù)極芯體內(nèi)填充貯氫合金料漿而形成的。該情況下，例如，將釹(Nd)、鎂(Mg)、鎳(Ni)、鈷(Co)、鋁(Al)以規(guī)定的摩爾比的比例混合后，將該混合物用高頻率感應(yīng)加熱爐熔解后進(jìn)行冷卻來制造貯氫合金錠。之后，在100(TC的氬氣氛圍中進(jìn)行IO個(gè)小時(shí)的熱處理來調(diào)節(jié)錠中的結(jié)晶結(jié)構(gòu)。將該貯氫合金在惰性氣體中機(jī)械地粉碎，通過篩分挑選出殘留在400網(wǎng)眼~200網(wǎng)眼之間的合金粉末。另外，通過激光衍射、散射式粒度分布測(cè)定裝置來測(cè)定粒度分布時(shí)，相當(dāng)于質(zhì)量積分50。/。時(shí)的平均粒徑為25pm。這被設(shè)為貯氫合金粉末。之后，相對(duì)于得到的貯氫合金粒子100質(zhì)量份，添加0.5質(zhì)量份的作為非水溶性高分子粘接劑的SBR(丁苯橡膠)、0.03質(zhì)量份的作為增粘劑的CMC(羧甲纖維素鈉)、適量的純水進(jìn)行混煉，制備貯氫合金料漿。而且，將得到的貯氫合金料漿涂敷到由沖壓金屬(鍍鎳鋼板制)構(gòu)成的負(fù)極芯體的兩面后，以IO(TC干燥，并壓延以使其達(dá)到規(guī)定的填充密度后，裁剪成規(guī)定的尺寸(例如，3.5cmx3.5cm)而制造貯氫合金負(fù)極。3、鎳-氫蓄電池其次，使用如上述操作所制造的鎳正極11(x，y)和貯氫合金負(fù)極12，在他們之間夾設(shè)單位面積重量為55g/ct^的聚烯烴制無紡布構(gòu)成的隔板13并巻繞成渦巻狀，制造渦巻狀電極組。另外，在這樣制造的渦巻狀電極組的上部露出鎳正極11的芯體露出部llc，在其下部露出貯氫合金負(fù)極12的芯體露出部12c。其次，在得到的渦巻狀電極組的下端面露出的芯體露出部12c上焊接負(fù)極集電體14,同時(shí)在渦巻狀電極組的上端面露出的鎳電極11的芯體露出部11c上焊接正極集電體15而作成電極體。其次，將得到的電極體收納到對(duì)鐵實(shí)施了鍍鎳的有底筒狀的外裝罐(底面的外面成為負(fù)極外部端子)17內(nèi)后，將負(fù)極集電體14焊接到外裝罐17的內(nèi)底面。另一方面，將從正極集電體15延伸出的集電引線部15a兼作正極端子，同時(shí)焊接于外周部安裝了絕緣墊圈19的封口體18的底部。此外，封口體18上設(shè)有正極帽18a，該正極帽18a內(nèi)配置有到達(dá)規(guī)定的壓力時(shí)會(huì)變形的閥體18b和由彈簧18c形成的壓力閥(未圖示)。其次，外裝罐17的上部外周部上形成環(huán)狀槽部17a后，注入電解液，并在形成于外裝罐17的上部的環(huán)狀槽部17a上載置安裝于封口體18的外周部的墊圈19。之后，通過將外裝罐17的開口端緣17b鉚接，制造標(biāo)稱客量為6Ah、D尺寸(直徑32nm、高60mm)的鎳-氫蓄電池10(A、B、C、D、E)。在該情況下，向外裝罐17內(nèi)注入堿電解液(氫氧化鈉(NaOH)和氫氧化鉀(KOH)和氫氧化鋰(LiOH)的混合水溶液)以使每電池容量(Ah)為2.5g(2.5g/Ah)。在此，上述堿電解液中，將電解液的濃度為6.5mol/L(6.5N)、Li的濃度為0.33mol/L(0.33N)的電解液作為堿電解液a。另外，將電解液的濃度為7.0mol/L(7.0N)、Li的濃度為0.21mol/L(0.21N)的電解液作為堿電解液b。另外，將電解液的濃度為6.5mol/L(6.5N)、Li的濃度為0.19mol/L(0.19N)的電解液作為堿電解液c。另外，將電解液的濃度為87.0mol/L(7.0N)、Li的濃度為O.35mol/L(0.35N)的電解液作為堿電解液d。而且，將使用了鎳正極y和堿電解液b的電池設(shè)為電池A，將使用了鎳正極x和堿電解液b的電池設(shè)為電池B，將使用了鎳正極y和堿電解液c的電池設(shè)為電池C，將使用了鎳正極y和堿電解液d的電池設(shè)為電池D，將使用了鎳正極x和堿電解液a的電池設(shè)為電池E。4、電池容量的測(cè)定(1)初期容量這些各電池A、B、C、D、E中，相對(duì)于電池容量(標(biāo)稱容量)在25°。下以0.5It的充電電流充電到電池容量的120%，停止一個(gè)小時(shí)后，以l.OIt的放電電流進(jìn)行放電達(dá)到電池電壓為l.OV，從這時(shí)的放電時(shí)間求出各電池A、B、C、D、E的初期容量X1。(2)部分充放電循環(huán)后的容量其次，這些各電池A、B、C、D、E中，進(jìn)行反復(fù)下面的循環(huán)的部分充放電循環(huán)試驗(yàn)艮卩，以10It的充電電流進(jìn)行充電至到SOC(StateOfCharge:充電深度)為80%的電壓后，以lOIt的放電電流進(jìn)行放電到SOC為20%的電壓。而且，反復(fù)這樣的部分充放電循環(huán)至到放電電量為10kAh。之后，與初期容量時(shí)相同，求出各電池A、B、C、D、E的部分充放電循環(huán)后的電池容量(部分充放電循環(huán)后容量)X2。其次，將部分充放電循環(huán)后容量X2相對(duì)于得到的初期容量X1作為初期容量比(X2/X1)算出后，將電池A的初期容量比設(shè)為100，將其他各電池B、C、D、E的初期容量比作為與電池A的相對(duì)值求出，其結(jié)果如下面表1所示。(3)完全充放電循環(huán)后的容量另一方面，這些各電池A、B、E中，進(jìn)行反復(fù)下面循環(huán)的完全充放電循環(huán)試驗(yàn)即，在室溫(約25。C)下分別以llt的充電電流充電，充滿電后，在將電池電壓降低10mV(-AV=10mV)的時(shí)刻停止充電一小時(shí)，之后以lit的放電電流放電到終止電壓為0.9V。而且，反復(fù)這樣的完全充放電循環(huán)到放電電量為10kAh。之后，與初期容量時(shí)相同，求出各電池A、B、E的完全充放電循環(huán)后的電池容量(完全充放電循環(huán)后容量)X3。其次，將相對(duì)于先得到的初期容量X1的完全充放電循環(huán)后容量X3作為初期容量比(X3/X1)算出后，將電池A的初期容量比設(shè)為100，將其他的各電池B、E的初期容量比作為與電池A的相對(duì)值求出，其結(jié)果如下面表l所示。表l<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>下面，根據(jù)上述表l的結(jié)果，對(duì)(a)鎳正極中的鋅添加量、(b)堿電解液的濃度、(c)堿電解液中的鋰的濃度及(d)鋅的添加量和堿電解液的協(xié)同效應(yīng)進(jìn)行研究。(a)關(guān)于鎳正極中的鋅的添加量的影響首先，將使用了鋅質(zhì)量相對(duì)于鎳正極中的鎳質(zhì)量的比率為15質(zhì)量％的鎳正極y的電池A、和同樣地使用了5質(zhì)量％的鎳正極x的電池B進(jìn)行比較。在此，得知在充放電條件為完全充放電的情況下，使用了鋅的添加量為15質(zhì)量n/。的鎳正極y的電池A—方在初期容量比方面有利。另一方面，得知在充放電條件為部分充放電的情況下，使用了鋅的添加量為5質(zhì)量％的鎳正極x的電池B—方的初期容量比提高，鋅的添加量少的電池B—方是有利的。這是由于，至今為止用于民生用途的充放電條件為完全充放電的情況下，鋅質(zhì)量相對(duì)于鎳正極中的鎳質(zhì)量的比率大時(shí)，伴隨充放電循環(huán)的正極的膨脹被抑制，充放電循環(huán)后的容量維持率(初期容量比)提高。但是，得知用于混合動(dòng)力汽車(HEV)或電動(dòng)汽車(PEV)等這樣的車輛關(guān)系的用途的部分充放電中，沒有發(fā)現(xiàn)其效果。相反，可以說鎳正極中的鋅的添加量少的一方能夠抑制伴隨部分充放電循環(huán)的存儲(chǔ)效果，從而部分充放電循環(huán)后的容量維持率良好。但是，僅降低鎳正極的鋅的添加量的，不能說部分充放電循環(huán)后的容量維持率充分。(b)關(guān)于堿電解液的濃度的影響其次，將使用了Li的濃度與0.21mol/L(0.21N)或0.19mol/L(0.19N)大致相等、且堿電解液的濃度為7.0mol/L(7.0N)的堿電解液b電池A和使用了濃度為6.5mol/L(6.5N)的堿電解液c的電池C進(jìn)行比較。于是，得知使用了濃度低的堿電解液c的電池C的部分充放電循環(huán)后的容量維持率為101，比使用了濃度高的堿電解液b的電池A的部分充放電循環(huán)后的容量維持率稍微優(yōu)良。但是，僅降低堿電解液的濃度，不能說部分充放電循環(huán)后的容量維持率充分。(c)關(guān)于堿電解液中的鋰的濃度的影響另一方面，將使用了堿電解液的濃度相等、且鋰的濃度為0.21mol/L(0.21N)的堿電解液b的電池A和使用了鋰的濃度為0.35mol/L(0.35N)的堿電解液d的電池D進(jìn)行比較。于是，得知使用了鋰的濃度高堿電解液d的電池D的部分充放電循環(huán)后的容量維持率為105，比使用了鋰濃度低的堿電解液a的電池A的部分充放電循環(huán)后的容量維持率稍微優(yōu)良。但是，僅提高堿電解液中的鋰的濃度，不能說部分充放電循環(huán)后的容量維持率充分。(d)關(guān)于鋅的添加量和堿電解液的協(xié)同效應(yīng)在此，將使用電池A(使用鋅的含有比率為15質(zhì)量。/。的鎳正極y和鋰濃度為0.21mol/L(0.21N),濃度為7.0mol/L(7.0N)的堿電解液b的電池)來進(jìn)行部分充放電循環(huán)的電池系統(tǒng)Al和使用電池E(使用鋅的含有比率為5質(zhì)量°/。的鎳正極x和鋰濃度為0.33mol/L(0.33N)，濃度為6.5mol/L(6.5N)，濃度為6.5mol/L(6.5N)的堿電解液a的電池)來進(jìn)行部分充放電循環(huán)的電池系統(tǒng)E1進(jìn)行比較。于是，得知電池A的部分充放電循環(huán)后的容量維持率為100，與之相對(duì)，電池E的部分充放電循環(huán)后的容量維持率為130，大幅提高。得知這是在進(jìn)行部分充放電循環(huán)的情況下，僅靠減少鋅相對(duì)于鎳正極中的鎳質(zhì)量的質(zhì)量的比率的效果，或降低堿電解液的濃度的效果，或提高堿電解液中的鋰的濃度無法得到的提高量。這種情況可以發(fā)現(xiàn)在電池系統(tǒng)A中將這三個(gè)要素(減小鋅相對(duì)于鎳正極中的鎳質(zhì)量的質(zhì)量的比率的要素、降低堿電解液的濃度的要素、提高堿電解液中的鋰的濃度的要素)全部組合而產(chǎn)生的協(xié)同效應(yīng)。該情況下，得知如電池系統(tǒng)E2那樣，在使用電池E來使用完全充放電循環(huán)的性情況下，完全充放電循環(huán)后的容量維持率降低到70。這是由于在進(jìn)行完全充放電循環(huán)時(shí)，若使用電池E則鋅相對(duì)于鎳正極中的鎳質(zhì)量的質(zhì)量的比率低，所以正極膨脹。因此，提高堿電解液中的鋰的濃度的效果被抵消，導(dǎo)致容量維持率降低，而不能發(fā)現(xiàn)將上述三個(gè)要素全部組合而產(chǎn)生的效果。因此，為了發(fā)現(xiàn)將減小鋅相對(duì)于鎳正極中的鎳質(zhì)量的質(zhì)量的比率的要素、降低堿電解液的濃度的要素、提高堿電解液中的鋰的濃度的要素組成的三個(gè)要素全部組合而產(chǎn)生的協(xié)同效應(yīng)，鎳正極需要的是，鋅相對(duì)于正極活性物質(zhì)中的鎳量的添加量為5質(zhì)量以下％，堿電解液的濃度為6.5mol/L(6.5N)以下，堿電解液中含有的鋰(Li)量為O.3mol/L(0.3N)以上，且進(jìn)行部分充放電控制。5、添加到鎳正極中的鋅的減少量的研究其次，對(duì)添加到鎳正極中的鋅的減少量進(jìn)行了研究。因此，以相對(duì)于成為正極活性物質(zhì)的氫氧化鎳的鎳質(zhì)量，氫氧化鋅的鋅的質(zhì)量比率為3質(zhì)量％的方式形成鎳正極，并將該鎳正極設(shè)為鎳正極z。此外，為了形成鋅相對(duì)于鎳質(zhì)量的質(zhì)量的比率為3質(zhì)量％的鎳正極z，只要使用硝酸鎳和硝酸鋅的摩爾比為100:3的含浸液即可。其次，使用得到的鎳正極z，同時(shí)使用堿電解液a，與上述一樣操作，制造標(biāo)稱容量為6Ah、D尺寸(直徑32mm、高60mm)的鎳-氫蓄電池F。其次，使用得到的電池F，與上述相同，求出電池F的初期容量X1，同時(shí)，求出電池F的部分充放電循環(huán)后的電池容量(SOC2080M部分充放電循環(huán)后容量)X3。其次，將相對(duì)于得到的初期容量X1的SOC2080%部分充放電循環(huán)后容量X3作為初期容量比算出后，將電池F的初期容量作為和電池A的相對(duì)值求出，結(jié)果如下述表2所示。此外，表2中也一并顯示上述的電池E的SOC208(P/。部分充放電循環(huán)后的初期容量比。表2<table>tableseeoriginaldocumentpage13</column></row><table>從上表2的結(jié)果中可知，使用鋅相對(duì)于鎳正極中的的鎳質(zhì)量的質(zhì)量比率設(shè)為3質(zhì)量％的鎳正極z而形成的電池F的部分充放電循環(huán)的初期容量比比使用鋅相對(duì)于鎳正極中的鎳質(zhì)量的質(zhì)量設(shè)比率為5質(zhì)量％的鎳正極x而形成的電池E的部分充放電循環(huán)后的初期容量比稍微提高，存儲(chǔ)效果也進(jìn)一步得到控制。這可以啟發(fā)我們?cè)绞菧p少鋅相對(duì)于鎳正極中的的鎳質(zhì)量的質(zhì)量的比率，越能使充放電循環(huán)后的初期容量比提高、且存儲(chǔ)效果得到進(jìn)一步控制。但是，過量減少鋅相對(duì)于鎳正極中的的鎳質(zhì)量的質(zhì)量比率時(shí)，有可能在初期的活性化時(shí)的充放電中使鎳正極等劣化。因此，需要將鋅的添加量設(shè)在相對(duì)于正極活性物質(zhì)中的鎳質(zhì)量為5質(zhì)量％以下((K鋅的添加量《5質(zhì)量％)。6、部分充放電循環(huán)的條件的研究其次，對(duì)部分充放電循環(huán)的條件進(jìn)行研究。在此，使用上述的電池E，進(jìn)行反復(fù)下述循環(huán)的部分充放電循環(huán)試驗(yàn)即，利用10It的充電電流對(duì)其充電直到SOC(StateOfCharge:充電深度)為70%，之后，利用10It的放電電流放電直到SOC為30Q/。的電壓。而且，反復(fù)這樣的部分充放電循環(huán)直至放電電量為10kAh。之后，求出電池E的部分充放電循環(huán)后的電池容量(SOC307(f/。部分充放電循環(huán)后的容量)X4。接著，將相對(duì)于得到的初期容量XI的SOC3070。/。部分充放電循環(huán)后容量X4設(shè)為初期容量比算出后，將電池E的初期容量比作為與電池A的相對(duì)值求出，結(jié)果如下述表3所示。此外，表3中也一并顯示上述電池E的SOC2080"/。部分充放電循環(huán)后的初期容表3<table>tableseeoriginaldocumentpage14</column></row><table>從表3的結(jié)果表明，即使將部分充放電循環(huán)的條件設(shè)為SOC20~80%，或即使設(shè)為SOC30~70%，部分充放電循環(huán)后的初期容量比也不會(huì)變。因此，作為部分充放電循環(huán)的條件可以設(shè)為SOC20~80%、或SOC3070W、或SOC1090%，但是實(shí)際應(yīng)用中優(yōu)選SOC20~80%。此外，作為通常的部分充放電條件，可以定義為在將多個(gè)電池組合成電池組的情況下，當(dāng)達(dá)到各電池之間不產(chǎn)生偏差的電壓(該情況下充電深度(SOC)相當(dāng)于10%的電壓)時(shí)停止放電并開始充電，當(dāng)達(dá)到到達(dá)氧過電壓前的電壓(該情況下充電深度(SOC)相當(dāng)于95%的電壓)時(shí)停止充電并開始放電。但是如上所述，實(shí)際應(yīng)用中，優(yōu)選進(jìn)行部分充放電控制，使得當(dāng)達(dá)到充電深度(SOC)相當(dāng)于20%的電壓時(shí)停止放電并開始充電，達(dá)到充電深度(SOC)相當(dāng)于80%的電壓時(shí)停止充電并開始放電。權(quán)利要求1、一種堿蓄電池系統(tǒng)，其具有堿蓄電池，該堿蓄電池中在外裝罐內(nèi)具備由以貯氫合金為負(fù)極活性物質(zhì)的貯氫合金負(fù)極、以氫氧化鎳為主正極活性物質(zhì)的鎳正極和隔板組成的電極組以及堿電解液，其特征在于，所述鎳正極中在成為主正極活性物質(zhì)的氫氧化鎳中添加有鋅，該鋅的添加量相對(duì)于正極活性物質(zhì)中的鎳質(zhì)量為5質(zhì)量％以下，所述堿電解液的濃度為6.5mol/L以下，該堿電解液中含有的鋰(Li)量為0.3mol/L以上，并形成為進(jìn)行部分充放電控制。2、如權(quán)利要求l所述的堿蓄電池系統(tǒng)，其特征在于，所述鎳正極為在鎳燒結(jié)基板的多孔內(nèi)通過含浸液的含浸處理和堿處理至少填充了作為主正極活性物質(zhì)的氫氧化鎳和鋅的電極。3、如權(quán)利要求1或2所述的堿蓄電池系統(tǒng)，其特征在于，所述堿電解液由氫氧化鈉、氫氧化鉀和氫氧化鋰組成。4、如權(quán)利要求13中任一項(xiàng)所述的堿蓄電池系統(tǒng)，其特征在于，所述部分充放電控制以如下方式進(jìn)行達(dá)到充電深度(S0C)相當(dāng)于20%的電壓時(shí)停止放電并開始充電，達(dá)到充電深度(S0C)相當(dāng)于80%的電壓時(shí)停止充電并開始放電。全文摘要本發(fā)明提供一種堿蓄電池系統(tǒng)，其進(jìn)行能夠?qū)\在正極合劑中的添加量的降低效果、堿電解液的低濃度化效果、堿電解液中的鋰的高含量效果作為協(xié)同效應(yīng)發(fā)揮作用的部分充放電。本發(fā)明具有堿蓄電池，該堿蓄電池中在外裝罐內(nèi)具備由以貯氫合金為負(fù)極活性物質(zhì)的貯氫合金負(fù)極、以氫氧化鎳為主正極活性物質(zhì)的鎳正極和隔板組成的電極組以及堿電解液，其特征在于，所述鎳正極中在成為主正極活性物質(zhì)的氫氧化鎳中添加有鋅，該鋅的添加量相對(duì)于正極活性物質(zhì)中的鎳質(zhì)量為5質(zhì)量％以下，所述堿電解液的濃度為6.5mol/L以下，該堿電解液中含有的鋰(Li)量為0.3mol/L以上，并形成為進(jìn)行部分充放電控制。文檔編號(hào)H01M10/30GK101453033SQ20081006909公開日2009年6月10日申請(qǐng)日期2008年9月25日優(yōu)先權(quán)日2007年9月28日發(fā)明者北岡和洋,原田育幸,武江正夫,赤穗篤俊,越智誠(chéng)申請(qǐng)人:三洋電機(jī)株式會(huì)社