[发明专利]镍氢二次电池用的负极、该负极的制造方法、以及使用该负极的镍氢二次电池

说明书

镍氢二次电池(2)中使用的负极(26)具备负极芯体、和承载于该负极芯体的负极合剂，负极合剂包含作为储氢合金粒子(50)的集合体的储氢合金粉末、粘结剂以及增粘剂，上述的储氢合金粒子(50)的体积平均粒径为40μm以下，氯的浓度为180ppm以上、780ppm以下。

技术领域

本发明涉及镍氢二次电池用的负极、该负极的制造方法、以及使用该负极的镍氢二次电池。

背景技术

镍氢二次电池由于与镍镉二次电池相比为高容量、且环境安全性也优良，因此被用于各种电子设备、电气设备、混合动力电动汽车等各种用途。

该镍氢二次电池的负极所使用的储氢合金是包藏以及释放氢的材料，是镍氢二次电池中的重要构成材料之一。作为这样的储氢合金，例如，通常使用作为以CaCu₅型的结晶为主相的稀土类-Ni系储氢合金的LaNi₅系储氢合金、以包含Ti、Zr、V以及Ni的拉弗斯相系的结晶为主相的储氢合金等。此外，近年来，为了提高储氢合金的氢包藏能力，提出了具有用Mg置换稀土类-Ni系储氢合金的稀土类元素的一部分的组成的稀土类-Mg-Ni系储氢合金。与以往的稀土类-Ni系储氢合金相比，该稀土类-Mg-Ni系储氢合金能够包藏大量的氢气(参照日本专利特开平11-323469号公报)。

近年，由于镍氢二次电池的用途日益扩大，因此希望镍氢二次电池进一步高性能化。充放电特性是镍氢二次电池所要求的希望提高的性能之一。如果提高充放电特性，则有可能高效率放电或急速充电。此外，由于用途的扩大，镍氢二次电池的使用环境变得比以往严苛，假定镍氢二次电池在低温环境中使用。因此，希望即使在低温环境下也能够高效率放电或急速充电的镍氢二次电池。

于是，为了实现镍氢二次电池的高效率放电或急速充电，在负极中添加导电材料，提高负极的导电性(例如，参照日本专利特开平11-007948号公报、日本专利特开平11-354124号公报等)。此外，作为储氢合金粉末，例如，使用包含体积平均粒径(MV)在40μm以下的低粒度的储氢合金粒子的储氢合金粉末。藉此，增加储氢合金的反应面积，可发挥作为负极的优良的充放电特性。而且，通过对于储氢合金粒子的表面进行酸处理，进行重整、提高活性度，由此提高充放电的反应性(例如，参照日本专利特开平05-323469号公报)。这样，储氢合金的表面的活性度变高，则充放电反应变得顺利，尤其是低温环境下的充放电特性提高。

此处，整合在镍氢二次电池中的负极通常通过糊料方式制造。在该糊料方式中，首先在包含储氢合金的粉末、导电材料的粉末、粘结剂以及增粘剂的负极合剂中加入水，通过将它们混炼制备负极合剂糊料。得到的负极合剂糊料被涂布在金属多孔体等负极芯体上。之后，保持有负极合剂糊料的负极芯体经过干燥工序，被制成保持有负极合剂的负极的中间制品。得到的负极的中间制品在被轧制后，切断为规定的尺寸。藉此得到镍氢二次电池用的负极(例如，参照日本专利特开平10-012231号公报)。

但是，在作为储氢合金粒子的集合体的储氢合金粉末中，有时在制造过程、运送过程等中，氯附着在储氢合金粒子的表面上。此外，在上述的酸处理中，在使用盐酸的情况下，有时氯残存在储氢合金粒子的表面上。

这样，如果使用氯存在于表面的状态的储氢合金粒子、制备负极合剂糊料，则该氯有时阻碍粘结剂以及增粘剂的功能。其结果是，负极合剂糊料分离为水分和其以外的成分，发生不能制成负极合剂糊料或负极合剂从负极芯体脱落的不良情况，发生负极的制造性下降的不良情况。此外，即使勉强制造负极，负极合剂也会在整合到电池中后脱落、产生短路，有引起电池的品质的下降的不良情况之虞。

为了避免发生如上所述不良情况，通常，在制备负极合剂糊料前清洗储氢合金粉末，进行氯的去除。

作为储氢合金粉末的清洗方法，例如，将储氢合金粉末投入清洗用水中，通过搅拌该清洗用水，将氯从储氢合金粒子的表面去除，之后，分离含氯的清洗用水和储氢合金粉末。作为分离清洗用水和储氢合金粉末的方法，采用使用滤器的过滤方式、或使储氢合金粒子沉降后去除清洗用水的上清的倾析方式。