CN1555587A - 混合电池 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及通过隔离层连接的2个单元中的一个单元内的电解液中充填正极活性物质成型体，另一单元内的电解液中充填负极活性物质成型体，在这些单元中设置集电器的，能够实现高速充放电和低速充放电的电池。已有的电池使用充放电特性相同的活性物质，因此电池容量小，但是分别制作能够以大电流高速充放电的电池和以小电流充放电，电池容量大的低速充放电电池，存在着没有能够以大电流充放电，又电池容量大的电池的问题。本发明将充放电特性不同的至少两种活性物质成型体加以组合，作为正极活性物质及负极活性物质中的至少任意一种，充填于一个单元中，利用这样的方法解决如上所述的问题。

Description

混合电池
技术领域
本发明涉及将能够高速充放电的活性物质和能够低速充放电的活性物质组合作为一个电池的混合电池。
背景技术
日本专利第3051401号公报公开了将活性物质做成粉末或颗粒构成的三维电池。又，国际公开号为WO00/59062号的说明书中公开了叠层的三维电池。又，日本特开2002-141101号公报和特开2002-141104号公报公开了充填颗粒状活性物质作为固定层的三维电池。
已有的二次电池使用充放电特性相同的活性物质，分别制作能够以大电流充放电但电池容量小的电池(电力用的电池)和不能够以大电流充放电的，以小电流充放电，电池容量大的(能量用的电池)。能够以大电流充放电和电池容量大不能够同时实现，因此不存在能够既大电流充放电又电池容量大的电池。
在需要能够以大电流充放电而且电池容量大的电池的情况下，可以考虑下面两种方法。
①使用电力(power)用的电池(能够以大电流充放电但是电池容量小的电池)，连接多个电池以确保必要的电池容量。这时电力极度过剩，不经济。
②使用能量用的电池(能够以小电流充放电，电池容量大的电池)，连接多个电池，以确保必要的电池电力。这时能量极度过剩，不经济。
在电热器等没有旋转部分的电器的情况下，起动时和正常运行时需要的电流量大致相同，但是在电动机等存在旋转部分的电气机器的情况下，起动时(瞬间)需要正常运行时的电流量的约3倍的电流量。在用电池驱动电动机等存在旋转部分的电气机器时，由于存在上述特性，如果以正常运行时的设备规格选择电池，则电池不能够耐受电池起到时瞬间的大电流，电池的寿命将被缩短。
特别是在电动汽车和电动两轮车等的情况下，加速时需要瞬间大电流，而为了能够长途行驶，也需要大量的能量，电动汽车和电动两轮车的性能取决于电池的性能。
电池起动器等需要瞬间大电流，在时间上如字面上所示，是瞬间(数秒钟之内)，不可能需要数十分钟。具有这种特性的是铅蓄电池，输出瞬间电力时，铅蓄电池的全部能量中得到有效使用的只有10％左右。
本发明鉴于上述各点而作，本发明要解决的问题是，提供将充放电特性不同的活性物质，即电力用活性物质和能量用活性物质加以组合作为一个电池，以便能够在起动时等瞬间输出电力而且能量容量又大的混合电池。
发明内容
为了解决上述存在问题，本发明的混合电池在通过隔离层连接的2个单元中的一个单元内的电解液中充填正极活性物质成型体，另一单元内的电解液中充填负极活性物质成型体，在充填正极活性物质的单元设置与正极活性物质接触的正极集电体，在充填负极活性物质的单元设置与负极活性物质接触的负极集电体，这样构成的电池中，将充放电特性不同的至少两种活性物质成型体加以组合的组合物，作为正极活性物质和负极活性物质中的至少任意一种，充填于一个单元中。
又，本发明的混合电池，在相对设置的正极集电体和负极集电体之间，配置蛇状弯曲的，交互接近两集电体的隔离层，在由蛇状弯曲的隔离层与正极集电体构成的空间充填电解液，同时还充填正极活性物质成型体，在由蛇状弯曲的隔离层与负极集电体构成的空间充填电解液，同时还充填负极活性物质成型体，在正极活性物质和负极活性物质夹着隔离层交叉着组装的电池中，将充放电特性不同的至少两种活性物质成型体加以组合的组合物，作为正极活性物质和负极活性物质中的至少任意一种加以充填。
在上述结构中，充放电特性不同的活性物质成型体可以使用形成能够以大电流充放电但是电池容量小的电池的电力用活性物质，以及形成不能够以大电流充放电，而能够以小电流充放电的电池容量大的电池的能源用活性物质。
又，在上述结构中，充放电特性不同的活性物质成型体的形状可以是颗粒状、板状、块状、棒状、以及将颗粒二次成型的产物等形状。
又，在上述结构中，活性物质成型体表面的任意面最好是用离子通过型集电体覆盖。作为离子通过型集电体，可以使用内部具有空隙，离子能够通过，具有导电性的材料，例如发泡金属镍、镍金属网、镀镍冲孔金属、钢板网等金属、镀镍聚氨酯等发泡树脂、镀镍聚乙烯、聚丙烯、尼龙(nylon)、棉、碳纤维等多孔材料、二氧化硅、氧化铝等无机纤维的镀镍材料、有机纤维镀镍的材料、毛毡镀镍材料以及云母等无机箔材镀镍材料等。
作为隔离层可以使用在碱性电解液中不腐蚀变质，能够实现电气绝缘，离子能够通过的材料，例如由四氟乙烯树脂、聚乙烯、聚丙烯、及尼龙等的织物、不织布或薄膜过滤片等。
正极集电体及负极集电体可以使用在碱性电解液中不腐蚀变质，不使离子通过，具有导电性的材料，例如镍金属板、镍金属箔、碳素、镀镍的铁或不锈钢、镀镍碳素等。
作为活性物质成型体，可以使用在引起电池反应的材料中添加导电性填料和树脂使其硬化的材料。
作为活性物质材料，不管电池的种类和正负极，可以使用所有活性物质材料。例如使用作为镍氢二次电池的正极活性物质的氢氧化镍、作为其负极活性物质的吸氢合金等。作为导电性填料，可以单独使用碳素纤维、碳素纤维镀镍的材料、碳素颗粒、碳素颗粒上镀镍的材料、有机纤维镀镍的材料、二氧化硅、氧化铝等无机纤维镀镍的材料、云母等无机箔材镀镍的材料、纤维状镍、镍颗粒或镍箔，或使用其组合。
又，作为添加于活性物质的树脂，可以使用软化温度为120℃以下的热可塑性树脂、硬化温度从常温到120℃的树脂、蒸发温度在120℃以下的溶剂中溶解的树脂、在可溶于水的溶剂中溶解的树脂、或在可溶于乙醇的溶剂中溶解的树脂。例如，作为活性物质使用氢氧化镍的情况下，由于在130℃以上失去其活性，必须在不到130℃进行各种处理。又，由于在碱性电解液中使用活性物质，需要有耐碱性。
作为软化温度为120℃以下的热可塑性树脂，可以使用聚乙烯、聚丙烯、乙烯醋酸乙烯共聚物(EVA)。作为硬化温度从常温到120℃的树脂，反应硬化型树脂(环氧树脂、聚氨酯树脂以及不饱和聚酯树脂等)、热硬化型树脂(酚醛树脂等)等。作为溶解于蒸发温度120℃以下的溶剂中的树脂，可以使用上述热可塑性树脂。可溶于溶剂的树脂，在使用中采取使其溶于溶剂再添加于活性物质材料中，用蒸发、抽取等手段除去该溶剂的方法。又，作为溶解于可溶于水，能够抽取的溶剂中的树脂，可以使用聚醚砜(PES)树脂、聚苯乙烯、聚砜、聚丙烯腈、聚氟亚乙烯、聚酰胺、聚酰亚胺等。又，作为在可溶于乙醇，可抽取的溶剂中溶解的树脂，可以使用醋酸纤维素、氧化亚苯醚(PPO)等。
使用的活性物质的充放电特性可以通过对引起电池反应的材料、导电性填料以及树脂的混合比例、以及成型体的大小、及/或密度等进行调整，任意选定。例如电力用活性物质的情况下，调整为引起电池反应的材料少，导电性填料多，树脂少，一次颗粒粒径小，二次成型密度小。又，能量用活性物质的情况下，调整为引起电池反应的材料多，导电性填料少，树脂多，一次颗粒粒径大，二次成型密度大。
本发明具有如上所述构成，因此具有下面所述的效果。
(1)利用充放电特性不同的活性物质、即将电力用活性物质与能量用活性物质组合作为一个电池，以此能够实现在起动时等时刻的瞬间输出电力，而且能量容量大的电池。例如以电池中使用的活性物质的总量为100单位时，使用50单位的电力用活性物质和50单位的能量用活性物质，可以制成能够瞬间输出电力而且能量也足够多的电池。
(2)使用的活性物质的充放电特性和活性物质的量可以任意选定，因此可以得到与用途相应的电池性能。
(3)瞬间输出电力的电力用活性物质放电很快就结束，而能量用活性物质几乎还没有放电，能量是足够的，因此能够由能量用活性物质向电力用活性物质充电。从而，只要有某一间隔，就能够反复进行瞬间电力输出。
附图说明
图1是本发明第1实施形态的混合电池(蛇状单元的情况下)的一个例子的模式图。
图2是本发明第1实施形态的混合电池(蛇状单元的情况下)的另一个例子的模式图。
图3是本发明第2实施形态的混合电池(活性物质为颗粒状的情况下)的一个例子的模式图。
图4是本发明第2实施形态的混合电池(活性物质为颗粒状的情况下)的另一个例子的模式图。
图5是本发明第3实施形态的混合电池(活性物质为板状的情况下)的一个例子的模式图。
图6是本发明第3实施形态的混合电池(活性物质为板状的情况下)的另一个例子的模式图。
图7是本发明第3实施形态的混合电池(活性物质为板状的情况下)的又一例子的模式图。
具体实施方式
下面对本发明的实施形态进行说明，本发明不限于下述实施形态所述，而是能够适当加以变化实施的。
图1、图2表示本发明第1实施形态的混合电池。在引起电池反应的活性物质材料中添加树脂和导电性填料，使其成型硬化，制成颗粒状、板状、块状、棒状等形状的活性物质成型体。在这种情况下，又可以将颗粒状的活性物质二次成型使用。作为引起电池反应的活性物质材料，不管电池的种类和正负极，可以使用所有的活性物质材料，例如在镍氢二次电池的情况下，将氢氧化镍粉末、EVA树脂、以及导电性填料混合，然后进行加压成型，可以制造出板状的正极活性物质。同样，在镍氢二次电池的情况下，将吸氢合金粉末、EVA树脂、以及导电性填料混合，然后进行加压成型，可以制造出板状的负极活性物质。
作为一个例子，高输出型的正极活性物质(电力用活性物质)10是将氢氧化镍粉末300克、EVA树脂200克、以及导电性填料(碳黑与碳纤维)300克加以混合，然后以0.1MPa进行加压成型得到的。而低输出型的正极活性物质(能量用活性物质)12是将氢氧化镍粉末3000克、EVA树脂200克、以及导电性填料(碳黑与碳纤维)300克加以混合，然后以0.1MPa进行加压成型得到的。
又，高输出型的负极活性物质(电力用活性物质)14是将吸氢合金粉末600克、EVA树脂200克、以及导电性填料(碳黑与碳纤维)300克加以混合，然后以0.1MPa进行加压成型得到的。低输出型的负极活性物质(能量用活性物质)16是将吸氢合金粉末6000克、EVA树脂200克、以及导电性填料(碳黑与碳纤维)300克加以混合，然后以0.1MPa进行加压成型得到的。
还有，使用的活性物质的充放电特性又可以通过调整树脂和导电性填料的添加量、成型时的压力等进行调整。
将碱性电解液中不被腐蚀变质，能够实现电气绝缘，离子能够通过的材料构成的隔离层18蛇状配置，在充填于电池单元时，与正极集电体20接触的一侧夹着隔离层18组装正极活性物质10、12，同样，与负极集电体22接触的一侧夹着隔离层18组装负极活性物质14、16。在这种情况下，正极活性物质10和12、负极活性物质14和16各自的表面最好是用离子通过型集电体24覆盖。例如在板状的正极活性物质、负极活性物质的情况下，1～6面中的任意面可以用离子通过型集电体覆盖。还有，在上述活性物质的成型工序中，又可以用离子通过型集电体覆盖活性物质进行整体成型。以粉末状、膏状使用活性物质的情况下，将离子通过型集电体做成袋状，充填活性物质即可。离子通过型集电体，是内部具有空隙，离子能够通过，具有导电性的集电体，可以使用例如发泡镍片、镍金属网、镀镍冲孔金属、钢板网等金属、镀镍聚氨酯等发泡树脂、镀镍聚乙烯、聚丙烯、尼龙、棉、碳纤维等多孔材料、二氧化硅、氧化铝等无机纤维的镀镍材料、有机纤维镀镍材料、毛毡镀镍材料、以及云母等无机箔材镀镍材料等。
高输出型正极活性物质(电力用活性物质)10和低输出型正极活性物质(能量用活性物质)12、高输出型负极活性物质(电力用活性物质)14和低输出型负极活性物质(能量用活性物质)16可以分别以任意形状和比例组装于各单元中，例如可以以图1、图2所示的形态组装。还有，又可以只在正极、负极中的任意一极上装入充放电特性不同的活性物质。将这样得到的基本单元和电解质(KOH、NaOH、LiOH等)溶液一起充填于电池单元中的正极集电体20与负极集电体22之间构成电池。作为隔离层18，最好是使用四氟乙烯树脂、聚乙烯、聚丙烯、及尼龙等的织物、不织布或薄膜过滤片等。正极集电体20、负极集电体22可以使用镍金属板、镍金属箔、碳素、镀镍的铁或不锈钢等、镀镍碳素等。作为基本单元的蛇状单元，不限于正极、负极活性物质2组形成的结构，可以在1组活性物质的最小单位到任意组数适当选定制作。又，又可以并列地将基本单元编入，或进行串列叠层，谋求按比例增高。
下面对本实施形态的电池的充电和放电进行详细说明。
充电
在电池上施加电压，由发电手段(未图示)对负极集电体22提供电子。电子从负极集电体22向负极活性物质14、16移动，发生反应。由于反应而发生的离子通过隔离层18，与正极活性物质10、12发生反应，释放出电子。该电子向正极集电体20移动，被输送到发电手段。
放电
从负载向正极集电体20提供电子。电子从正极集电体20向正极活性物质10、12移动，发生反应。由于反应而发生的离子通过隔离层18，与负极活性物质14、16发生反应，释放出电子。该电子向负极集电体22移动，被输送到负载。
例如在图1中，用上述方法制作的高输出型的正极活性物质10、负极活性物质14，其能量为50Ah，是能够以250A放电1分钟的电力用活性物质，低输出型的正极活性物质12、负极活性物质16，其能量为50Ah，是能够以10A放电5小时的能量用活性物质，它们被使用于相同电池中。在这种情况下，活性物质的全部能量是100Ah，最初1分钟可以以250A放电，后5小时可以以10A放电。也就是说，是可以在瞬间高速放电，而且能量容量大的电池。又，在以250A放电1分钟之后，在数十分钟之后又可以以250A放电。这样，瞬间输出电力的电力用活性物质很快就结束放电，但是能量用活性物质则几乎不放电，具有充分的能量，因此可以由能量用活性物质向电力用活性物质充电。经过某一时间间隔，能够反复进行瞬间电力输出。又，使用的活性物质的充放电特性和活性物质的量可以任意选定，因此可以选定与用途相应的电池性能。
图3、图4表示本发明的第2实施形态的混合电池。在引起电池反应的活性物质材料中添加树脂和导电性填料，使其成型、硬化，制成颗粒状活性物质成型体。在这种情况下，也可以将颗粒状的活性物质二次成型使用。作为引起电池反应的活性物质材料，不管电池的种类和正负极，可以使用所有的活性物质材料，例如在镍氢二次电池的情况下，将氢氧化镍粉末、EVA树脂、以及导电性填料混合，然后进行搅拌造粒或加压成型等，可以制造出颗粒状的正极活性物质。同样，在镍氢二次电池的情况下，将吸氢合金粉末、EVA树脂、以及导电性填料混合，然后进行搅拌造粒或加压成型等，可以制造出颗粒状的负极活性物质。
作为一个例子，高输出型的正极活性物质(电力用活性物质)26的制作方法如下。将氢氧化镍粉末300克和EVA树脂200克，溶解于加热到60℃的1000克二甲苯中，再与300克导电性填料(碳黑和碳纤维)搅拌、混合，然后一边搅拌一边将混合物冷却、粉碎为粉末状。将该粉末倒入高速混合机中，用搅拌装置一边搅拌全部粉末一边用切碎机调节制成的颗粒的粒径。一边继续搅拌一边把粉末的温度从常温升高到50℃。制造的颗粒生成之后，一边冷却一边停止搅拌。将该颗粒在常温常压下干燥，去除二甲苯。得到的颗粒用2.88mm目的筛子和1mm目的筛子过筛，制成粒径为1～2.88mm的造粒颗粒，将其作为高输出型的正极活性物质26使用。
低输出型的正极活性物质(能量用活性物质)28制作时氢氧化镍粉末使用3000克，可以以相同的方法制作。
同样，高输出型的高输出型的负极活性物质(电力用活性物质)30的制作方法的一个例子如下。将吸氢合金粉末600克和EVA树脂200克，溶解于加热到60℃的1000克二甲苯中，再与300克导电性填料(碳黑和碳纤维)搅拌、混合，然后一边搅拌一边将混合物冷却、粉碎为粉末状。将该粉末倒入高速混合机中，用搅拌装置一边搅拌全部粉末一边用切碎机调节制成的颗粒的粒径。一边继续搅拌一边把粉末的温度从常温升高到50℃。制造的颗粒生成之后，一边冷却一边停止搅拌。将该颗粒在常温常压下干燥，去除二甲苯。得到的颗粒用2.88mm目的筛子和1mm目的筛子过筛，制成粒径为1～2.88mm的造粒颗粒，将其作为高输出型的负极活性物质30使用。
低输出型的负极活性物质(能量用活性物质)32制作时吸氢合金粉末使用6000克，可以以相同的方法制作。
还有，使用的活性物质的充放电特性也可以利用树脂或导电性填料的添加量、造粒颗粒的粒径等进行调整。
隔着在碱性电解液中不被腐蚀变质，能够实现电气绝缘，离子能够通过的物质构成的隔离层34，分别形成正极和负极的单元，在正极单元将正极活性物质26、28，在负极单元将负极活性物质30、32，与电解液一起充填。在正极单元设置与正极活性物质26、28接触的正极集电体20，在负极单元设置与负极活性物质30、32接触的负极集电体22。正极集电体20、负极集电体22由在碱性电解液中不被腐蚀变质，离子不能够通过，能够导电的物质构成，能够通过集电体向外部送电。如图4所示，也可以用离子通过型集电体24覆盖单元中填充的正极活性物质、负极活性物质。
高输出型正极活性物质(电力用活性物质)26和低输出型正极活性物质(能量用活性物质)28、高输出型负极活性物质(电力用活性物质)30和低输出型负极活性物质(能量用活性物质)32如果形成均匀混合的状态，则可以分别以任意形态和比例组装于各单元中，例如可以以图3所示的形态组装。还有，在图3、图4中，高输出型正极活性物质26、低输出型正极活性物质28、高输出型负极活性物质30、低输出型负极活性物质32分别以圆形、三角形、八角形、六角形表示，但这只是为了区别而模式性地表示，实际上全部都是几乎相同形状的活性物质颗粒。也可以只在正极、负极中的任意一极上装入充放电特性不同的活性物质。
例如，在图3中，用上述方法制作的高输出型正极活性物质26、负极活性物质30，其能量为50Ah，是能够以250A放电一分钟的电力用活性物质，低输出型正极活性物质28、负极活性物质32其能量为50Ah，是能够以10A放电5小时的能量用活性物质，它们被使用于相同电池中。在这种情况下，活性物质的全部能量是100Ah，最初1分钟可以以250A放电，后5小时可以以10A放电。又，在以250A放电1分钟之后，在数十分钟之后又可以以250A放电。
其他结构和作用与第1实施形态的情况相同。
图5、图6、图7表示本发明的第3实施形态的混合电池。在引起电池反应的活性物质材料中添加树脂和导电性填料，使其成型、硬化，制成板状、块状、棒状等形状的活性物质成型体。在这种情况下，也可以将做成颗粒状的活性物质二次成型使用。作为引起电池反应的活性物质材料，不管电池的种类和正负极，可以使用所有的活性物质材料，例如在镍氢二次电池的情况下，将氢氧化镍粉末、EVA树脂、以及导电性填料混合，然后加压成型，可以制成块状或板状的正极活性物质。同样，在镍氢二次电池的情况下，将吸氢合金粉末、EVA树脂、以及导电性填料混合，然后进行加压成型，可以制成块状或板状的负极活性物质。
作为一个例子，高输出型的正极活性物质(电力用活性物质)36，是将氢氧化镍粉末300克、EVA树脂200克和导电性填料(碳黑和碳纤维)300克混合后，用0.1MPa加压成型得到的。又，低输出型的正极活性物质(能量用活性物质)38，是将氢氧化镍粉末3000克、EVA树脂200克和导电性填料(碳黑和碳纤维)300克混合后，用0.1MPa加压成型得到的。
又，高输出型的负极活性物质(电力用活性物质)40，是将吸氢合金粉末600克、EVA树脂200克和导电性填料(碳黑和碳纤维)300克混合后，用0.1MPa加压成型得到的。低输出型的负极活性物质(能量用活性物质)42，是将吸氢合金粉末6000克、EVA树脂200克和导电性填料(碳黑和碳纤维)300克混合后，用0.1MPa加压成型得到的。
还有，使用的活性物质的充放电特性也可以利用树脂和导电性填料的添加量、成型时的压力等进行调整。
隔着在碱性电解液中不被腐蚀变质，能够实现电气绝缘，离子能够通过的物质构成的隔离层34，分别形成正极和负极的单元，在正极单元将正极活性物质36、38，在负极单元将负极活性物质40、42，与电解液一起充填。在正极单元设置与正极活性物质36、38接触的正极集电体20，在负极单元设置与负极活性物质40、42接触的负极集电体22。正极集电体20、负极集电体22由在碱性电解液中不被腐蚀变质，离子不能够通过，能够导电的物质构成，能够通过集电体向外部送电。如图6所示，也可以用离子通过型集电体24覆盖正极活性物质、负极活性物质。
高输出型正极活性物质(电力用活性物质)36和低输出型正极活性物质(能量用活性物质)38、高输出型负极活性物质(电力用活性物质)40和低输出型负极活性物质(能量用活性物质)42可以分别以任意形状和比例组装于各单元中，例如可以以图5、图7所示的形态组装。还可以只在正极、负极中的任意一极上装入充放电特性不同的活性物质。
例如，在图5中，用上述方法制作的高输出型正极活性物质36、负极活性物质40，其能量为50Ah，是能够以250A放电一分钟的电力用活性物质，低输出型正极活性物质38、负极活性物质42其能量为50Ah，是能够以10A放电5小时的能量用活性物质，它们被使用于相同电池中。在这种情况下，活性物质的全部能量是100Ah，最初1分钟可以以250A放电，后5小时可以以10A放电。又，在以250A放电1分钟之后，在数十分钟之后又可以以250A放电。
其他结构和作用与第1、2实施形态的情况相同。
工业应用性
本发明如上所述构成，因此在起动等时刻，可以在瞬间输出电力，而且可以作为能量容量大的混合电池使用。

Claims (10)

1.一种混合电池，其特征在于，在通过隔离层连接的2个单元中的一个单元内的电解液中充填正极活性物质成型体，另一单元内的电解液中充填负极活性物质成型体，在充填正极活性物质的单元设置与正极活性物质接触的正极集电体，在充填负极活性物质的单元设置与负极活性物质接触的负极集电体，这样构成的电池中，将充放电特性不同的至少两种活性物质成型体加以组合的组合物，作为正极活性物质和负极活性物质中的至少任意一种，充填于一个单元中。
2.一种混合电池，其特征在于，在相对设置的正极集电体和负极集电体之间，配置蛇状弯曲的，交互接近两集电体的隔离层，在由蛇状弯曲的隔离层与正极集电体构成的空间充填电解液，同时还充填正极活性物质成型体，在由蛇状弯曲的隔离层与负极集电体构成的空间充填电解液，同时还充填负极活性物质成型体，在正极活性物质和负极活性物质夹着隔离层交叉着组装的电池中，将充放电特性不同的至少两种活性物质成型体加以组合的组合物，作为正极活性物质和负极活性物质中的至少任意一种加以充填。
3.根据权利要求1或2所述的混合电池，其特征在于，充放电特性不同的活性物质成型体是形成能够以大电流充放电但是电池容量小的电池的电力用活性物质，以及形成不能够以大电流充放电，而能够以小电流充放电的电池容量大的电池的能源用活性物质。
4.根据权利要求1、2或3所述的混合电池，其特征在于，充放电特性不同的活性物质成型体的形状为颗粒状、板状、块状、棒状、以及将颗粒二次成型的产物中的至少任一种。
5.根据权利要求1～4中的任一项所述的混合电池，其特征在于，活性物质成型体表面的任意面用离子通过型集电体覆盖。
6.根据权利要求5所述的混合电池，其特征在于，离子通过型集电体是内部具有空隙，离子能够通过，具有导电性的材料，在是发泡金属镍、镍金属网、镀镍冲孔金属、钢板网等金属、镀镍聚氨酯等发泡树脂、镀镍聚乙烯、聚丙烯、尼龙(nylon)、棉、碳纤维等多孔材料、二氧化硅、氧化铝等无机纤维的镀镍材料、有机纤维镀镍的材料、毛毡镀镍材料以及云母等无机箔材镀镍材料中的至少任意一种。
7.根据权利要求1～6中的任一项所述的混合电池，其特征在于，隔离层是在碱性电解液中不变质，能够实现电气绝缘，离子能够通过的材料，是由四氟乙烯树脂、聚乙烯，聚丙烯、及尼龙中的至少任一种构成的织物、不织布或薄膜过滤片。
8.根据权利要求1～7中的任一项所述的混合电池，其特征在于，正极集电体及负极集电体是在碱性电解液中不变质，不使离子通过，具有导电性的材料，是镍金属板、镍金属箔、碳素、镀镍的铁、镀镍不锈钢和镀镍碳素中的至少任一种。
9.根据权利要求1～8中的任一项所述的混合电池，其特征在于，活性物质成型体是在引起电池反应的材料中添加导电性填料和树脂使其硬化的材料。
10.根据权利要求9所述的混合电池，其特征在于，对引起电池反应的材料、导电性填料以及树脂的混合比例、以及成型体的大小、及/或密度中的至少任一项进行调整，以得到充放电特性不同的活性物质成型体。
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