[发明专利]储氢合金电极和镍氢电池

说明书

技术领域

本发明涉及镍氢电池的储氢合金电极和镍氢电池。

背景技术

镍氢电池中，在负极集电体上形成含有储氢合金颗粒的层，所述储氢合金颗粒储藏在充电时电解碱性水溶液而得到的氢，在放电时所储藏的氢被放出、氧化，发生生成水的反应。

作为所述镍氢电池的课题，重要的是抑制充电时在负极产生的氢气和在正极产生的氧气造成电池内压上升，另外，由于放电时产生的水阻碍氢气放出，会发生电池容量的降低、循环特性的降低、负荷特性的降低等现象，这些现象的抑制也是很重要的。

因此，提出了下述方案：通过使储氢合金颗粒的表面疏水化，将储氢合金颗粒表面形成固体(合金层)-液体(水或碱性水溶液)-气体(氢气)这3相界面状态，从而改善了上述课题。

专利文献1～2中提出了下述方法：将难溶于聚四氟乙烯(PTFE)、四氟乙烯(TFE)/六氟丙烯(HFP)共聚物(FEP)等有机溶剂的固体氟树脂颗粒的分散体涂布于储氢合金层，使疏水性的氟树脂颗粒散布于储氢合金颗粒表面。

专利文献3中提出了下述方法：将以两末端具有水解性甲硅烷基(氢化硅烷基)的全氟聚醚作为疏水剂而溶解于氟系溶剂中，将所得到的溶液涂布于储氢合金层，用疏水层被覆储氢合金颗粒的表面。

专利文献4～5中提出了下述方法：将氟树脂聚合物(全氟丁烯基乙烯基醚聚合物、全氟烯丙基乙烯基醚聚合物或四氟乙烯/全氟-2，2-二甲基-1，3-二氧杂环戊烯共聚物)的氟系溶剂的溶液涂布(或喷射)到储氢合金层，在储氢合金颗粒表面形成(散布)疏水层。

专利文献6中提出了下述方案：将存在于含碳储氢合金颗粒的表面的部分或全部碳氟化，从而在储氢合金颗粒表面形成3相界面状态。

专利文献7中记载了一种储氢合金层形成材料，其中，作为用于形成储氢合金层的糊料，相对于储氢合金颗粒混合了5重量％以下的固化性组合物，所述固化性组合物包含含有特定不饱和基团的含氟酰胺化合物、具有2个以上羟基的全氟聚醚和固化用铂催化剂。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平02-250260号公报

专利文献2：日本特开平02-291665号公报

专利文献3：日本特开平09-097605号公报

专利文献4：日本特开平10-012228号公报

专利文献5：日本特开平10-060361号公报

专利文献6：日本特开平08-315814号公报

专利文献7：日本特开平08-162101号公报

发明内容

但是，将疏水性的氟树脂颗粒散布于储氢合金颗粒表面的方法(专利文献1～2)中，需要用于在储氢合金颗粒表面形成难溶性的氟树脂颗粒层的工序，另外，存在难以均匀涂布氟树脂颗粒的问题。

在使用含氟醚系聚合物作为疏水剂的专利文献3～5中，需要使用氟系溶剂作为有机溶剂，但氟系溶剂的全球变暖潜能值(GWP)高，希望尽可能不使用。

另外，将存在于含碳储氢合金颗粒表面的部分或全部碳氟化的专利文献6中，将碳氟化时碳以外的合金也可能一起被氟化，因此存在容量降低等问题。

专利文献7并非在形成储氢合金层后形成疏水层的形态，其技术方案为在形成储氢合金层的糊料中混合特定的全氟聚醚作为疏水剂，不仅需要铂催化剂作为催化剂，而且因存在酰胺化合物的亲水性的酰胺基而具有疏水效果减弱的倾向。

本发明为了形成疏水性优异的储氢合金层，对容易适用且有益于环境的材料进行了研究，结果完成了本发明。

即，本发明涉及一种储氢合金电极，其在导电性支持体(II)上具有包含重均分子量为500～1200的三氟氯乙烯聚合物(a)、接合剂(b)和储氢合金颗粒(c)的储氢合金层(I)。

作为储氢合金层(I)，可以通过使用包含低分子量CTFE聚合物(a)、接合剂(b)和储氢合金颗粒(c)的储氢合金层形成用糊料而形成，也可以通过在包含接合剂(b)和储氢合金颗粒(c)的储氢合金层上涂布低分子量CTFE聚合物(a)而形成。

另外，本发明涉及一种镍氢二次电池，其将本发明的储氢合金电极作为负极，并具备正极和碱性电解液。

本发明的储氢合金电极能够提供一种镍氢二次电池，其具有疏水性优异的储氢合金层，能够抑制电池内压的上升，循环特性和负荷特性优异。

具体实施方式

本发明的储氢合金电极在导电性支持体(II)上具有包含低分子量CTFE聚合物(a)、接合剂(b)和储氢合金颗粒(c)的储氢合金层(I)。