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JP2001236930A - Secondary alkaline battery - Google Patents

Secondary alkaline battery

Info

Publication number
JP2001236930A
JP2001236930A JP2000043080A JP2000043080A JP2001236930A JP 2001236930 A JP2001236930 A JP 2001236930A JP 2000043080 A JP2000043080 A JP 2000043080A JP 2000043080 A JP2000043080 A JP 2000043080A JP 2001236930 A JP2001236930 A JP 2001236930A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
secondary battery
nickel
alkali
alkaline secondary
positive electrode
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2000043080A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Chizuru Hatanaka
千鶴 畑中
Hidekazu Otohata
秀和 乙幡
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
FDK Twicell Co Ltd
Original Assignee
Toshiba Battery Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Battery Co Ltd filed Critical Toshiba Battery Co Ltd
Priority to JP2000043080A priority Critical patent/JP2001236930A/en
Publication of JP2001236930A publication Critical patent/JP2001236930A/en
Pending legal-status Critical Current

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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

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  • Sealing Battery Cases Or Jackets (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a secondary alkaline battery that suppresses or prevents corrosion on the inner face of its can body, bent portions of the bottom corner of the can body in particular, in use at a high temperature. SOLUTION: The secondary alkaline battery houses positive and negative poles, separator and alkaline electrolyte in the can body, and at least bent portions at the bottom corner on the inner face of the said can body are covered with alkaliproof coating.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、アルカリ二次電池
に関する。
[0001] The present invention relates to an alkaline secondary battery.

【0002】[0002]

【従来の技術】高容量二次電池としては、ニッケル・カ
ドミウム二次電池、ニッケル・水素二次電池やリチウム
イオン二次電池が知られている。このうち、ニッケル・
水素二次電池は環境適合性に優れた小型密閉二次電池と
してニッケル・カドミウム二次電池に代わり、ポータブ
ル機器等に広く用いられている。
2. Description of the Related Art As high-capacity secondary batteries, nickel-cadmium secondary batteries, nickel-hydrogen secondary batteries and lithium ion secondary batteries are known. Of these, nickel
Hydrogen secondary batteries are widely used in portable devices and the like, replacing small nickel-cadmium secondary batteries as small sealed secondary batteries having excellent environmental compatibility.

【0003】近年では、二次電池を微小電流にて長期間
充電を継続して使用する機器が増加しているが、アルカ
リ電解液を含む二次電池では過酷な条件下、特に極めて
高温下において長期間充電状態に置かれる場合に缶体内
面(特に缶体の底面コーナ曲面部)において局所的な深
い腐食が生じる。この腐食の発生原因は明らかではない
が、鉄鋼から作られる缶体にニッケルメッキを施した場
合、缶体内面のニッケルメッキ膜が薄かったり、ピンホー
ルが存在したりすると、充電を継続したときに缶体内の
圧力が上昇して局所的に非常に大きな応力が加わり、そ
の結果として局所的腐食が発生するものと考えられる。
[0003] In recent years, the number of devices that continuously charge a secondary battery with a small current for a long period of time has been increasing. However, secondary batteries containing an alkaline electrolyte have been used under severe conditions, particularly under extremely high temperatures. If the battery is left in a charged state for a long period of time, local deep corrosion occurs on the inner surface of the can (particularly, the curved bottom surface of the can). The cause of this corrosion is not clear, but when nickel plating is applied to a can body made of steel, if the nickel plating film on the inside of the can body is thin or pinholes are present, when charging is continued It is considered that the pressure inside the can increases and a very large stress is applied locally, resulting in local corrosion.

【0004】このような局所的な深い腐食が缶体に発生
すると、缶体を構成する鉄が電解液中に溶出し、それに
伴って電池特性の劣化や、極端な場合には漏液を生じ
る。
[0004] When such local deep corrosion occurs in the can body, iron constituting the can body elutes into the electrolytic solution, resulting in deterioration of battery characteristics and, in extreme cases, leakage of liquid. .

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、高温での使
用における缶体内面、特に缶体の底面コーナ曲面部の腐
食を抑制または防止したアルカリ二次電池を提供しよう
とするものである。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide an alkaline secondary battery which suppresses or prevents corrosion of the inner surface of a can, particularly the curved portion of the bottom corner of the can, when used at a high temperature.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明に係るアルカリ二
次電池は、缶体内に正極、負極、セパレータおよびアル
カリ電解液を収納したアルカリ二次電池であって、前記
缶体内面の少なくとも底面コーナ曲面部は、耐アルカリ
性被膜で覆われていることを特徴とするものである。
An alkaline secondary battery according to the present invention is an alkaline secondary battery in which a positive electrode, a negative electrode, a separator and an alkaline electrolyte are housed in a can body, wherein at least a bottom corner of the inner surface of the can body is provided. The curved surface portion is characterized by being covered with an alkali-resistant film.

【0007】本発明に係るアルカリ二次電池において、
前記正極はニッケル化合物を活物質として含み、かつ前
記負極は水素吸蔵合金を含むことが好ましい。
[0007] In the alkaline secondary battery according to the present invention,
Preferably, the positive electrode contains a nickel compound as an active material, and the negative electrode contains a hydrogen storage alloy.

【0008】本発明に係るアルカリ二次電池において、
前記缶体は素材が鉄からなり、その内面の底面コーナ曲
面部が厚さ0.5μm以下のニッケルメッキ層またはニ
ッケルを主成分とするメッキ層で覆われていることが好
ましい。
[0008] In the alkaline secondary battery according to the present invention,
It is preferable that the material of the can is made of iron, and the inner bottom surface curved surface portion is covered with a nickel plating layer having a thickness of 0.5 μm or less or a plating layer containing nickel as a main component.

【0009】本発明に係るアルカリ二次電池において、
前記耐アルカリ性被膜は有機物からなることが好まし
い。特に、前記有機物は合成樹脂、ゴム、ビチューメン
およびシリコーンのいずかから選ばれることが好まし
い。
In the alkaline secondary battery according to the present invention,
The alkali-resistant coating is preferably made of an organic substance. In particular, the organic substance is preferably selected from any of synthetic resin, rubber, bitumen, and silicone.

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】以下、本発明に係わるアルカリ二
次電池(円筒形ニッケル水素二次電池)を図1および図
2を参照して説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, an alkaline secondary battery (cylindrical nickel-metal hydride secondary battery) according to the present invention will be described with reference to FIGS.

【0011】有底円筒状の缶体1内には、正極2とセパ
レータ3と負極4とを積層してスパイラル状に捲回する
ことにより作製された電極群5が収納されている。前記
負極4は、前記電極群5の最外周に配置されて前記缶体
1と電気的に接触している。アルカリ電解液は、前記缶
体1内に収容されている。
An electrode group 5 produced by stacking a positive electrode 2, a separator 3, and a negative electrode 4 and winding them in a spiral shape is accommodated in a bottomed cylindrical can body 1. The negative electrode 4 is arranged at the outermost periphery of the electrode group 5 and is in electrical contact with the can 1. The alkaline electrolyte is contained in the can 1.

【0012】中央に孔6を有する円形の封口板7は、前
記缶体1の上部開口部に配置されている。リング状の絶
縁性ガスケット8は、前記封口板7の周縁と前記缶体1
の上部開口部内面の間に配置され、前記上部開口部を内
側に縮径するカシメ加工により前記缶体1に前記封口板
7を前記ガスケット8を介して気密に固定している。正
極リード9は、一端が前記正極2に接続、他端が前記封
口板7の下面に接続されている。帽子形状をなす正極端
子10は、前記封口板7上に前記孔6を覆うように取り
付けられている。ゴム製の安全弁11は、前記封口板7
と前記正極端子10で囲まれた空間内に前記孔6を塞ぐ
ように配置されている。中央に穴を有する絶縁材料から
なる円形の押え板12は、前記正極端子10上に前記正
極端子10の突起部がその押え板12の前記穴から突出
されるように配置されている。外装チューブ13は、前
記押え板12の周縁、前記缶体1の側面及び前記缶体1
の底部周縁を被覆している。
A circular sealing plate 7 having a hole 6 in the center is arranged at the upper opening of the can 1. The ring-shaped insulating gasket 8 is provided on the periphery of the sealing plate 7 and the can body 1.
The sealing plate 7 is airtightly fixed to the can body 1 via the gasket 8 by caulking processing for reducing the diameter of the upper opening inward. One end of the positive electrode lead 9 is connected to the positive electrode 2, and the other end is connected to the lower surface of the sealing plate 7. The positive electrode terminal 10 having a hat shape is attached on the sealing plate 7 so as to cover the hole 6. The rubber safety valve 11 is provided with the sealing plate 7.
And a hole surrounded by the positive electrode terminal 10 so as to cover the hole 6. A circular holding plate 12 made of an insulating material having a hole in the center is arranged on the positive electrode terminal 10 such that a projection of the positive electrode terminal 10 projects from the hole of the holding plate 12. The outer tube 13 includes a periphery of the holding plate 12, a side surface of the can 1, and the can 1.
Of the bottom portion of the cover.

【0013】前述した図1に示す構造のニッケル水素二
次電池において、前記缶体1は例えば鉄鋼から作られ、内
面全体にニッケルメッキが施されている。このニッケル
メッキ膜は、厚さが0.5μm以下であることが好まし
い。また、前記缶体1は図2に示すようにその内面の少
なくとも底面コーナ曲面部、例えば底面コーナ曲面部が
耐アルカリ性被膜14で覆われている。
In the nickel-hydrogen secondary battery having the structure shown in FIG. 1 described above, the can 1 is made of, for example, steel, and the entire inner surface thereof is nickel-plated. This nickel plating film preferably has a thickness of 0.5 μm or less. Further, as shown in FIG. 2, the can body 1 has at least a bottom curved surface portion, for example, a bottom curved surface portion of its inner surface covered with an alkali-resistant coating 14.

【0014】次に、前記負極4、正極2、セパレータ
3、電解液および耐アルカリ性被膜14について説明す
る。
Next, the negative electrode 4, the positive electrode 2, the separator 3, the electrolyte and the alkali-resistant coating 14 will be described.

【0015】1)負極4 前記負極は、水素吸蔵合金を含有する。1) Negative electrode 4 The negative electrode contains a hydrogen storage alloy.

【0016】前記水素吸蔵合金としては、特に制限され
るものではなく、例えばLaNi5、MmNi5 (M
m;ミッシュメタル)、LmNi5 (Lm;ランタン富
化したミッシュメタル)、またはこれらのNiの一部を
Al、Mn、Co、Fe,Ti、Cu、Zn、Zr、C
r、Bのような元素で置換した多元素系のもの、TiN
i系,TiFe系,ZrNi系,MgNi系のものを挙
げることができる。中でも、一般式ANivCowMnx
Aly(ただし、AはLa70重量%以上からなる希土
類元素、好ましくはLm、原子比v,w、x,yはそれ
ぞれ3.30≦v≦4.50、0.30≦w≦1.1
0、0.05≦x≦0.40、0.20≦y≦0.50
で、かつその合計値が4.90≦v+w+x+y≦5.
50を示す)で表されるものを用いることが好ましい。
前記原子比v,w、x,yのより好ましい値は、それぞ
れ3.80≦v≦4.20、0.60≦w≦0.90、
0.08≦x≦0.30、0.30≦y≦0.40で、
かつその合計値が5.00≦w+x+y≦5.30であ
る。
The hydrogen storage alloy is not particularly limited. For example, LaNi 5 , MmNi 5 (M
m; misch metal), LmNi 5 (Lm; lanthanum-enriched misch metal), or a part of these Nis as Al, Mn, Co, Fe, Ti, Cu, Zn, Zr, C
a multi-element system substituted by elements such as r and B, TiN
i-based, TiFe-based, ZrNi-based, and MgNi-based ones. Among them, the general formula ANi v Co w Mn x
Al y (However, A is a rare earth element consisting of La70 wt% or more, preferably Lm, atomic ratio v, w, x, y respectively 3.30 ≦ v ≦ 4.50,0.30 ≦ w ≦ 1.1
0, 0.05 ≦ x ≦ 0.40, 0.20 ≦ y ≦ 0.50
And the total value is 4.90 ≦ v + w + x + y ≦ 5.
50 is preferably used.
More preferable values of the atomic ratios v, w, x, y are 3.80 ≦ v ≦ 4.20, 0.60 ≦ w ≦ 0.90, respectively.
0.08 ≦ x ≦ 0.30, 0.30 ≦ y ≦ 0.40,
And the total value is 5.00 ≦ w + x + y ≦ 5.30.

【0017】前記負極4は、例えば前記水素吸蔵合金粉
末に導電材を添加し、高分子結着剤および水と共に混練
してペーストを調製し、このペーストを導電性基板に充
填し、乾燥した後、成形することにより製造される。
The negative electrode 4 is prepared, for example, by adding a conductive material to the hydrogen storage alloy powder, kneading the mixture with a polymer binder and water to prepare a paste, filling the paste into a conductive substrate, and drying the paste. , Manufactured by molding.

【0018】前記高分子結着剤としては、例えばカルボ
キシメチルセルロース、メチルセルロース、ポリアクリ
ル酸ナトリウム、ポリテトラフルオロエチレン等を挙げ
ることができる。
Examples of the polymer binder include carboxymethyl cellulose, methyl cellulose, sodium polyacrylate, polytetrafluoroethylene and the like.

【0019】前記導電材としては、例えばカーボンブラ
ック等を用いることができる。
As the conductive material, for example, carbon black or the like can be used.

【0020】前記導電性基板としては、パンチドメタ
ル、エキスパンデッドメタル、穿孔剛板、ニッケルネッ
トなどの二次元基板や、フェルト状金属多孔体や、スポ
ンジ状金属基板などの三次元基板を挙げることができ
る。
Examples of the conductive substrate include a two-dimensional substrate such as a punched metal, an expanded metal, a perforated rigid plate, and a nickel net, and a three-dimensional substrate such as a felt-like metal porous body and a sponge-like metal substrate. be able to.

【0021】2)正極2 この正極2は、活物質であるニッケル化合物を含有す
る。
2) Positive Electrode 2 The positive electrode 2 contains a nickel compound as an active material.

【0022】前記ニッケル化合物としては、例えば水酸
化ニッケル、酸化ニッケル等を用いることができる。前
記水酸化ニッケルは、単独でも、あるいは亜鉛、コバル
ト、ビスマス、銅のような金属を金属ニッケルと共に共
沈したものでもよい。特に、後者の水酸化ニッケル粒子
を含む正極は、高温状態における充電効率をより一層向
上することが可能になる。
As the nickel compound, for example, nickel hydroxide, nickel oxide and the like can be used. The nickel hydroxide may be used alone or may be a metal such as zinc, cobalt, bismuth or copper co-precipitated with metallic nickel. In particular, the latter positive electrode containing nickel hydroxide particles can further improve the charging efficiency in a high-temperature state.

【0023】前記正極2は、例えば活物質であるニッケ
ル化合物(粒子状)に導電材料を添加し、高分子結着剤
および水と共に混練してペーストを調製し、このペース
トを導電性基板に充填し、乾燥した後、成形することに
より作製される。
The positive electrode 2 is prepared, for example, by adding a conductive material to a nickel compound (particulate) as an active material, kneading it with a polymer binder and water to prepare a paste, and filling this paste into a conductive substrate. After drying and drying, it is produced by molding.

【0024】前記導電材料としては、例えば金属コバル
ト、コバルト酸化物、コバルト水酸化物等を挙げること
ができる。
Examples of the conductive material include metallic cobalt, cobalt oxide, cobalt hydroxide and the like.

【0025】前記高分子結着剤としては、例えばポリテ
トラフルオロエチレン、ポリエチレン、ポリプロピレンな
どの疎水性ポリマ;カルボキシメチルセルロース、メチ
ルセルロース、ヒドロキシプロピロピルメチルセルロー
スなどのセルロース系材料;ポリアクリル酸ナトリウム
などのアクリル酸エステル;ポリビニルアルコール、ポ
リエチレンオキシドなどの親水性ポリマ;ラテックスな
どのゴム系ポリマ等を挙げることができる。
Examples of the polymer binder include hydrophobic polymers such as polytetrafluoroethylene, polyethylene, and polypropylene; cellulosic materials such as carboxymethylcellulose, methylcellulose and hydroxypropylmethylcellulose; and acrylics such as sodium polyacrylate. Acid esters; hydrophilic polymers such as polyvinyl alcohol and polyethylene oxide; and rubber-based polymers such as latex.

【0026】前記導電性基板としては、例えばニッケ
ル、ステンレスまたはニッケルメッキが施された金属か
ら形成された網状、スポンジ状、繊維状、もしくはフェ
ルト状の金属多孔体等を挙げることができる。
Examples of the conductive substrate include a mesh-like, sponge-like, fibrous, or felt-like porous metal body made of nickel, stainless steel, or nickel-plated metal.

【0027】3)セパレータ3 このセパレータ3としては、例えばポリアミド繊維製不
織布、ポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフ
ィン繊維製不織布、またはこれらの不織布に親水性官能
基を付与したものを挙げることができる。
3) Separator 3 Examples of the separator 3 include a nonwoven fabric made of a polyamide fiber, a nonwoven fabric made of a polyolefin fiber such as polyethylene and polypropylene, and a nonwoven fabric provided with a hydrophilic functional group.

【0028】4)アルカリ電解液 このアルカリ電解液としては、例えば水酸化ナトリウム
(NaOH)と水酸化リチウム(LiOH)の混合液、
水酸化カリウム(KOH)とLiOHの混合液、KOH
とLiOHとNaOHの混合液等を用いることができ
る。
4) Alkaline Electrolyte As the alkaline electrolyte, for example, a mixed solution of sodium hydroxide (NaOH) and lithium hydroxide (LiOH),
A mixture of potassium hydroxide (KOH) and LiOH, KOH
And a mixed solution of LiOH and NaOH.

【0029】5)耐アルカリ性被膜14 この耐アルカリ性被膜14は、有機物から作られること
が好ましい。具体的には、ポリアミド、ポリエチレン、
ポリプロピレン、アクリル樹脂、フッ素樹脂のような合
成樹脂;スチレン−ブタジエンゴム、二トリルゴム、フ
ッ素ゴム、シリコールゴムのようなゴム;アルファルト、
ピッチ、タールのようなビチューメン;およびシリコー
ンオイル、シリコーンワニスのようなシリコーン塗布
剤;等を挙げることができる。
5) Alkali-resistant film 14 This alkali-resistant film 14 is preferably made of an organic substance. Specifically, polyamide, polyethylene,
Synthetic resins such as polypropylene, acrylic resin and fluororesin; rubbers such as styrene-butadiene rubber, nitrile rubber, fluororubber and silicone rubber;
Bitumens such as pitch and tar; and silicone coatings such as silicone oil and silicone varnish; and the like.

【0030】前記耐アルカリ性被膜の厚さは、5〜10
0μmにすることが好ましい。前記耐アルカリ性被膜の
厚さを5μm未満にすると、前記缶体の底面コーナ曲面
部の腐食を効果的に防止することが困難になる。一方、
前記耐アルカリ性被膜の厚さが100μmを超えると厚
くなって重ね塗りなどを行わなければならず、作業性が
低下する上、電池の内容積が減少して充填できる電解液
量が少なくなり、電池特性が低下する虞がある。
The thickness of the alkali-resistant coating is 5 to 10
Preferably, the thickness is 0 μm. If the thickness of the alkali-resistant coating is less than 5 μm, it becomes difficult to effectively prevent corrosion of the curved bottom surface of the can body. on the other hand,
If the thickness of the alkali-resistant coating exceeds 100 μm, the coating must be thickened and re-coating or the like must be performed. In addition to the reduction in workability, the internal volume of the battery is reduced, and the amount of electrolyte that can be filled is reduced. There is a possibility that the characteristics are deteriorated.

【0031】以上説明した本発明に係るアルカリ二次電
池は、正極、負極、セパレータおよびアルカリ電解液を
収納される缶体内面の少なくとも底面コーナ曲面部に耐
アルカリ性被膜を被覆した構造を有する。このような構
成によれば、内圧の負荷や加工時の残留応力が加わる缶
体の底面コーナ曲面部において前記アルカリ電解液が缶
体素材に接触するのを耐アルカリ性被膜の被覆により回
避できる。その結果、缶体の底面コーナ曲面部に局所的な
深い腐食の発生を抑制または防止できる。したがって、
缶体を構成する鉄が電解液中に溶出するのを解消できる
ため、高温下での長期充電特性の優れたアルカリ二次電
池を実現できる。
The above-described alkaline secondary battery according to the present invention has a structure in which at least a corner-curved portion at the bottom of the inner surface of the can in which the positive electrode, the negative electrode, the separator and the alkaline electrolyte are stored is coated with an alkali-resistant coating. According to such a configuration, it is possible to prevent the alkali electrolyte from coming into contact with the material of the can body at the bottom corner curved surface portion of the can body to which the internal pressure is applied or the residual stress during processing is applied, by coating the alkali-resistant film. As a result, it is possible to suppress or prevent the occurrence of local deep corrosion at the bottom corner curved surface portion of the can body. Therefore,
Since the iron constituting the can can be prevented from being eluted into the electrolytic solution, an alkaline secondary battery having excellent long-term charging characteristics at high temperatures can be realized.

【0032】[0032]

【実施例】以下、本発明の好ましい実施例を図面を参照
して詳細に説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.

【0033】(実施例1) <負極の作製>Lmと、Ni、Co、Mo、Al、Zr
の各元素とからなるLmNi4.0 Co 0.4 Mn0.3 Al
0.3の水素吸蔵合金を作製した。この合金を1000℃
のアルゴン雰囲気中で10時間熱処理して合金組成を均
質化した。この水素吸蔵合金の粉砕粉100重量部にポ
リアクリル酸ナトリウム0.5重量部、カルボキシメチ
ルセルロース(CMC)0.12重量部、ポリテトラフ
ルオロエチレンのディスパージョン(比重1.5、固形
分60重量%)を固形分換算で1.0重量部、および導
電性材料としてのカーボンブラック1.0重量部を添加
し、水30重量部と共に混合することによりペーストを
調製した。このペーストを導電性基板としての多孔度9
5%の発泡ニッケルに充填し、125℃で乾燥すること
により負極を作製した。
Example 1 <Preparation of Negative Electrode> Lm, Ni, Co, Mo, Al, Zr
LmNi consisting of each element of4.0Co 0.4Mn0.3Al
0.3Was prepared. 1000 ° C
Heat treatment in an argon atmosphere for 10 hours to equalize the alloy composition
Quality. 100 parts by weight of the pulverized powder of this hydrogen storage alloy
0.5 parts by weight of sodium acrylate, carboxymethy
0.12 parts by weight of cellulose (CMC), polytetraf
Dispersion of fluoroethylene (specific gravity 1.5, solid
60% by weight) and 1.0 part by weight in terms of solid content.
Added 1.0 parts by weight of carbon black as an electrically conductive material
And paste it by mixing with 30 parts by weight of water.
Prepared. This paste has a porosity of 9 as a conductive substrate.
Fill in 5% foamed nickel and dry at 125 ° C
To produce a negative electrode.

【0034】<正極の作製>水酸化ニッケル粉末90重
量部および一酸化コバルト粉末10重量部からなる混合
粉体に、カルボキシメチルセルロース(CMC)0.3
重量部、ポリテトラフルオロエチレンのディスパージョ
ン(比重1.5、固形分60重量%)を固形分換算で
0.5重量部を添加し、純水45重量部と共に混合する
ことによりペーストを調製した。つづいて、このペース
トを発泡ニッケル基板内に充填し、乾燥することにより
正極を作製した。
<Preparation of Positive Electrode> A mixed powder comprising 90 parts by weight of nickel hydroxide powder and 10 parts by weight of cobalt monoxide powder was mixed with 0.3 parts of carboxymethyl cellulose (CMC).
A paste was prepared by adding 0.5 parts by weight of a polytetrafluoroethylene dispersion (specific gravity 1.5, solid content 60% by weight) in terms of solid content and mixing with 45 parts by weight of pure water. . Subsequently, the paste was filled in a foamed nickel substrate and dried to produce a positive electrode.

【0035】次いで、AAサイズの鉄鋼製有底円筒状缶
体に電解ニッケルメッキを施して缶体内面の底部のニッ
ケルメッキ厚さを0.2〜0.5μmとした。つづい
て、ポリエチレン微粒子を水に分散させた懸濁液を前記
缶体内面の底部コーナ曲面部に塗布した後、120℃で
1時間熱処理して塗膜の水分を蒸発させるとともに、前
記ポリエチレン微粒子を溶融することにより厚さ30μ
mの耐アルカリ性被膜を前記缶体内面の底部コーナ曲面
部に形成した。次いで、前記負極と前記正極との間にポリ
アミド繊維製不織布からなる厚さ0.2mmセパレータ
を介装し、渦巻状に捲回して電極群を作製した。このよ
うな電極群を前記有底円筒状缶体に収納した後、比重
1.31の水酸化カリウムからなる電解液を収容し、封
口等を行うことにより前述した図1に示す構造を有し、
理論容量が1200mAhであるAAサイズの円筒状ニ
ッケル水素二次電池を組み立てた。
Next, the AA size steel bottomed cylindrical can body was subjected to electrolytic nickel plating to a nickel plating thickness of 0.2 to 0.5 μm at the bottom of the inner surface of the can body. Subsequently, a suspension obtained by dispersing polyethylene fine particles in water is applied to the bottom corner curved surface of the inner surface of the can, and then heat-treated at 120 ° C. for 1 hour to evaporate the water content of the coating film. 30μ thickness by melting
m of the alkali-resistant coating was formed on the bottom corner curved surface of the inner surface of the can. Next, a 0.2-mm-thick separator made of a nonwoven fabric made of polyamide fiber was interposed between the negative electrode and the positive electrode, and spirally wound to form an electrode group. After such an electrode group is housed in the bottomed cylindrical can body, an electrolyte solution made of potassium hydroxide having a specific gravity of 1.31 is housed, and the structure shown in FIG. ,
An AA-size cylindrical nickel-metal hydride secondary battery having a theoretical capacity of 1200 mAh was assembled.

【0036】(実施例2)以下に説明する耐アルカリ性
被膜を形成した有底円筒状缶体を用いた以外、実施例1
と同様なAAサイズの円筒状ニッケル水素二次電池を組
み立てた。
Example 2 Example 1 was repeated except that a bottomed cylindrical can having an alkali-resistant coating described below was used.
AA nickel-metal hydride secondary battery having the same AA size was assembled.

【0037】すなわち、AAサイズの鉄鋼製有底円筒状
缶体に電解ニッケルメッキを施して缶体内面の底部のニ
ッケルメッキ厚さを0.2〜0.5μmとした。つづい
て、スチレン−ブタジエンゴムラテックス微粒子を水に
分散させた懸濁液を前記缶体内面の底部コーナ曲面部に
塗布した後、100℃で1時間熱処理して塗膜の水分を
蒸発させることにより厚さ30μmの耐アルカリ性被膜
を前記缶体内面の底部コーナ曲面部に形成した。 (実施例3)以下に説明する耐アルカリ性被膜を形成し
た有底円筒状缶体を用いた以外、実施例1と同様なAA
サイズの円筒状ニッケル水素二次電池を組み立てた。
That is, an AA size steel bottomed cylindrical can body was subjected to electrolytic nickel plating to make the nickel plating thickness at the bottom of the inner surface of the can body 0.2 to 0.5 μm. Subsequently, a suspension obtained by dispersing styrene-butadiene rubber latex microparticles in water was applied to the bottom curved surface of the inner surface of the can, and then heat-treated at 100 ° C. for 1 hour to evaporate the water content of the coating. An alkali-resistant coating having a thickness of 30 μm was formed on the bottom corner curved surface of the inner surface of the can. (Example 3) AA similar to Example 1 except that a bottomed cylindrical can having an alkali-resistant coating described below was used.
A cylindrical nickel-metal hydride secondary battery having a size was assembled.

【0038】すなわち、AAサイズの鉄鋼製有底円筒状
缶体に電解ニッケルメッキを施して缶体内面の底部のニ
ッケルメッキ厚さを0.2〜0.5μmとした。つづい
て、アスファルトをトルエンで溶解したアスファルト溶
液を前記缶体内面の底部コーナ曲面部に塗布した後、5
0℃で30分間熱処理することにより厚さ30μmの耐
アルカリ性被膜を前記缶体内面の底部コーナ曲面部に形
成した。 (実施例4)以下に説明する耐アルカリ性被膜を形成し
た有底円筒状缶体を用いた以外、実施例1と同様なAA
サイズの円筒状ニッケル水素二次電池を組み立てた。
That is, electrolytic nickel plating was applied to an AA-size steel bottomed cylindrical can body so that the nickel plating thickness at the bottom of the inner surface of the can was 0.2 to 0.5 μm. Subsequently, an asphalt solution obtained by dissolving asphalt with toluene was applied to the bottom corner curved surface of the inner surface of the can, and then
By performing a heat treatment at 0 ° C. for 30 minutes, an alkali-resistant film having a thickness of 30 μm was formed on the curved surface at the bottom corner of the inner surface of the can. (Example 4) AA similar to that of Example 1 except that a bottomed cylindrical can having an alkali-resistant coating described below was used.
A cylindrical nickel-metal hydride secondary battery having a size was assembled.

【0039】すなわち、AAサイズの鉄鋼製有底円筒状
缶体に電解ニッケルメッキを施して缶体内面の底部のニ
ッケルメッキ厚さを0.2〜0.5μmとした。つづい
て、シリコーンワニスを前記缶体内面の底部コーナ曲面
部に塗布した後、50℃で30分間熱処理することによ
り厚さ30μmの耐アルカリ性被膜を前記缶体内面の底
部コーナ曲面部に形成した。 (比較例1)耐アルカリ性被膜を内面の底部コーナ曲面
部に形成されない有底円筒状缶体を用いた以外、実施例
1と同様なAAサイズの円筒状ニッケル水素二次電池を
組み立てた。
That is, an AA size steel bottomed cylindrical can body was subjected to electrolytic nickel plating so that the nickel plating thickness at the bottom of the inner surface of the can was 0.2 to 0.5 μm. Subsequently, a silicone varnish was applied to the bottom corner curved surface of the inner surface of the can, and then heat-treated at 50 ° C. for 30 minutes to form a 30 μm thick alkali-resistant film on the bottom corner curved surface of the inner surface of the can. (Comparative Example 1) A cylindrical nickel-metal hydride secondary battery having the same AA size as in Example 1 was assembled except that a cylindrical can body with a bottom was used in which an alkali-resistant coating was not formed on the inner bottom curved surface.

【0040】得られた実施例1〜4および比較例1の二
次電池について、25℃、1Cで150%まで充電した
後、1.0Vまで放電する充放電を3回繰り返した。さ
らに、1Cで150%まで充電した二次電池を30個用
意し、90℃の高温下、0.1Cで50日間充電を行っ
た。50日間の充電経過後、二次電池を分解して有底円筒
状缶体内面の底部コーナ曲面部を顕微鏡で観察した。そ
の結果を下記表1に示す。
The obtained secondary batteries of Examples 1 to 4 and Comparative Example 1 were charged and discharged to 25% at 25 ° C. and 1 C, and then discharged to 1.0 V three times. Further, 30 secondary batteries charged to 150% at 1C were prepared, and charged at 0.1C at a high temperature of 90 ° C for 50 days. After the charging for 50 days, the secondary battery was disassembled, and the bottom curved surface of the inner surface of the bottomed cylindrical can was observed with a microscope. The results are shown in Table 1 below.

【表1】 [Table 1]

【0041】前記表1から明らかなように有底円筒状缶
体内面の底部コーナ曲面部に耐アルカリ性被膜を被覆し
た実施例1〜4の二次電池は、高温での充電後の当該底
部コーナ曲面部での腐食発生個数が有底円筒状缶体内面
の底部コーナ曲面部に耐アルカリ性被膜を被覆しない比
較例1の二次電池に比べて著しく低くなることがわか
る。
As is clear from Table 1, the secondary batteries of Examples 1 to 4 in which the curved surface at the bottom corner of the inner surface of the bottomed cylindrical can was coated with an alkali-resistant coating, were charged at a high temperature. It can be seen that the number of occurrences of corrosion at the curved surface portion is significantly lower than that of the secondary battery of Comparative Example 1 in which the bottom corner curved surface portion of the inner surface of the bottomed cylindrical can is not coated with the alkali-resistant coating.

【0042】[0042]

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、高
温での使用における缶体内面、特に缶体の底面コーナ曲
面部の腐食を抑制または防止し、高温下での長期充電特
性の優れたアルカリ二次電池を提供することができる。
As described above, according to the present invention, corrosion of the inner surface of a can, particularly the curved portion of the bottom corner of the can at the time of use at a high temperature is suppressed or prevented, and excellent long-term charging characteristics at a high temperature are obtained. The alkaline secondary battery can be provided.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明に係わるニッケル水素二次電池を示す斜
視図。
FIG. 1 is a perspective view showing a nickel-hydrogen secondary battery according to the present invention.

【図2】図1の缶体の要部拡大断面図。FIG. 2 is an enlarged sectional view of a main part of the can body of FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…缶体、 2…正極、 3…セパレータ、 4…負極、 5…電極群、 7…封口板、 8…絶縁ガスケット、 14…耐アルカリ性被膜。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Can body, 2 ... Positive electrode, 3 ... Separator, 4 ... Negative electrode, 5 ... Electrode group, 7 ... Sealing plate, 8 ... Insulating gasket, 14 ... Alkali-resistant coating.

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 缶体内に正極、負極、セパレータおよび
アルカリ電解液を収納したアルカリ二次電池であって、 前記缶体内面の少なくとも底面コーナ曲面部は、耐アル
カリ性被膜で覆われていることを特徴とするアルカリ二
次電池。
1. An alkaline secondary battery in which a positive electrode, a negative electrode, a separator, and an alkaline electrolyte are housed in a can body, wherein at least a bottom corner curved surface portion of the inside of the can body is covered with an alkali-resistant film. Characteristic alkaline secondary battery.
【請求項2】 前記正極は、ニッケル化合物を活物質と
して含み、かつ前記負極は水素吸蔵合金を含むことを特
徴とする請求項1記載のアルカリ二次電池。
2. The alkaline secondary battery according to claim 1, wherein the positive electrode contains a nickel compound as an active material, and the negative electrode contains a hydrogen storage alloy.
【請求項3】 前記缶体は、素材が鉄からなり、その内
面の底面コーナ曲面部が厚さ0.5μm以下のニッケル
メッキ層またはニッケルを主成分とするメッキ層で覆わ
れていることを特徴とする請求項1記載のアルカリ二次
電池。
3. The method according to claim 1, wherein the can body is made of iron, and the inner surface of the can body is covered with a nickel plating layer having a thickness of 0.5 μm or less or a nickel-based plating layer. The alkaline secondary battery according to claim 1, wherein:
【請求項4】 前記耐アルカリ性被膜は、有機物からな
ることを特徴とする請求項1記載のアルカリ二次電池。
4. The alkaline secondary battery according to claim 1, wherein the alkali-resistant coating is made of an organic material.
【請求項5】 前記有機物は、合成樹脂、ゴム、ビチュ
ーメンおよびシリコーンのいずかから選ばれることを特
徴とする請求項4記載のアルカリ二次電池。
5. The alkaline secondary battery according to claim 4, wherein the organic substance is selected from synthetic resin, rubber, bitumen, and silicone.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100686843B1 (en) 2005-09-22 2007-02-26 삼성에스디아이 주식회사 Can for lithium rechargeable battery and lithium rechargeable battery using the same
JP2008034375A (en) * 2006-06-28 2008-02-14 Matsushita Electric Ind Co Ltd Alkaline dry cell
JP2009238608A (en) * 2008-03-27 2009-10-15 Sanyo Electric Co Ltd Sealed alkaline storage battery and its manufacturing method
US8080336B2 (en) 2006-06-28 2011-12-20 Panasonic Corporation Alkaline dry battery

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