JP2017183193A - Nickel-metal hydride storage battery - Google Patents

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宏樹 矢内
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亜希子 岡部
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靖志 中村
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a nickel-metal hydride storage battery in which higher capacity and suppression of battery internal pressure rise during overcharge and overdischarge are compatible.SOLUTION: A nickel-metal hydride storage battery includes an electrode group where a strip positive electrode, a strip negative electrode, and a strip separator interposed between the positive electrode and negative electrode are wound, and an electrolyte contained in the electrode group. The positive electrode contains a nickel compound as a positive electrode active material, and the negative electrode contains a hydrogen-storing alloy as the negative electrode active material. Fluororesin is adhering to the surface of the negative electrode, and the negative electrode has a first portion arranged on the outermost periphery of the electrode group, and a second portion other than the first portion. The mass Mof fluororesin adhering per unit mass of the first portion, is higher than the mass Mof fluororesin adhering per unit mass of the second portion.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、巻回式電極群を備えるニッケル水素蓄電池に関する。   The present invention relates to a nickel metal hydride storage battery including a wound electrode group.

ニッケル水素蓄電池は、帯状の正極、帯状の負極、およびこれらの間に介在する帯状のセパレータが巻回された電極群と、電極群に含まれる電解質と、を備える。正極は、正極活物質としてニッケル化合物を含み、負極は、負極活物質として水素吸蔵合金を含む。   The nickel metal hydride storage battery includes a strip-shaped positive electrode, a strip-shaped negative electrode, an electrode group around which a strip-shaped separator interposed therebetween is wound, and an electrolyte included in the electrode group. The positive electrode includes a nickel compound as a positive electrode active material, and the negative electrode includes a hydrogen storage alloy as a negative electrode active material.

ニッケル水素蓄電池では、過充電時における負極での水素ガスの発生を抑制すべく、通常は、負極の容量を正極の容量よりも大きくしている。
過充電時には、正極において、水酸化物イオンの酸化により酸素ガスが発生する。正極で発生した酸素ガスは負極に吸収される。具体的には、負極において、酸素ガスは、水素吸蔵合金中の水素と反応して、水に還元される。このように、ニッケル水素蓄電池では、負極の容量を正極の容量よりも大きくして、過充電時の負極での水素ガスの発生を抑制しつつ正極で発生した酸素ガスを負極で還元消費させることにより、過充電時の電池内圧の上昇が抑制される。
In nickel-metal hydride storage batteries, the capacity of the negative electrode is usually larger than the capacity of the positive electrode in order to suppress the generation of hydrogen gas at the negative electrode during overcharge.
During overcharge, oxygen gas is generated in the positive electrode due to oxidation of hydroxide ions. Oxygen gas generated at the positive electrode is absorbed by the negative electrode. Specifically, in the negative electrode, oxygen gas reacts with hydrogen in the hydrogen storage alloy and is reduced to water. Thus, in a nickel metal hydride storage battery, the capacity of the negative electrode is made larger than the capacity of the positive electrode, and oxygen gas generated at the positive electrode is reduced and consumed at the negative electrode while suppressing the generation of hydrogen gas at the negative electrode during overcharge. This suppresses an increase in battery internal pressure during overcharge.

一方、過放電時には、正極において、水の還元により水素ガスが発生する。正極で発生した水素ガスは、負極に吸収される。具体的には、負極において、水素ガスは、水素吸蔵合金と反応して、合金が水素化される。このように、ニッケル水素蓄電池では、過放電時に正極で発生した水素ガスを負極に吸収させることにより、過放電時の電池内圧の上昇が抑制される。   On the other hand, during overdischarge, hydrogen gas is generated in the positive electrode due to the reduction of water. Hydrogen gas generated at the positive electrode is absorbed by the negative electrode. Specifically, in the negative electrode, hydrogen gas reacts with the hydrogen storage alloy, and the alloy is hydrogenated. Thus, in a nickel metal hydride storage battery, the hydrogen gas generated at the positive electrode during overdischarge is absorbed by the negative electrode, thereby suppressing an increase in battery internal pressure during overdischarge.

特許文献1では、過充電時の負極の酸素ガス消費反応を高めるべく、水素吸蔵合金を含む負極の表面に、粒径0.05〜1.0μmの単粒子状のフッ素樹脂を、当該負極1cmあたり0.0005〜0.005g存在させることが提案されている。また、特許文献2では、水素吸蔵合金を含む負極の表面に、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)を0.02〜0.11mg/cm付着させることが提案されている。このPTFEは、低開孔率の導電性芯材を用いる場合に生じる活物質剥がれを防止するために用いられるが、負極表面に付着しているため、負極のガス吸収性は改善される。 In Patent Document 1, in order to enhance the oxygen gas consumption reaction of the negative electrode at the time of overcharging, a single-particle fluororesin having a particle size of 0.05 to 1.0 μm is applied to the surface of the negative electrode containing a hydrogen storage alloy. It has been proposed that 0.0005 to 0.005 g be present per two . Patent Document 2 proposes that 0.02 to 0.11 mg / cm 2 of polytetrafluoroethylene (PTFE) is attached to the surface of a negative electrode containing a hydrogen storage alloy. This PTFE is used to prevent the active material from peeling off when a conductive core material having a low porosity is used, but it adheres to the surface of the negative electrode, so that the gas absorbability of the negative electrode is improved.

負極のガス吸収(合金の水素化または酸素ガスの還元反応)は、水素吸蔵合金表面の電解質層が形成されている箇所と、電解質層が形成されていない箇所との境界面、つまり、気相(ガス)と、液相(電解質)と、固相(水素吸蔵合金)との三相界面で行われる。よって、負極における三相界面の形成度合は、負極のガス吸収性に影響を与える。特許文献1および2に記載のように、負極の表面に撥水性を有するフッ素樹脂を付与することにより、負極において三相界面が形成され易くなるため、負極のガス吸収性が向上すると考えられる。   Gas absorption of the negative electrode (hydrogenation of the alloy or reduction reaction of oxygen gas) is the interface between the location where the electrolyte layer is formed on the surface of the hydrogen storage alloy and the location where the electrolyte layer is not formed, that is, the gas phase (Gas), a liquid phase (electrolyte), and a solid phase (hydrogen storage alloy). Therefore, the degree of formation of the three-phase interface in the negative electrode affects the gas absorbability of the negative electrode. As described in Patent Documents 1 and 2, it is considered that by providing a fluororesin having water repellency on the surface of the negative electrode, a three-phase interface is easily formed in the negative electrode, so that the gas absorbency of the negative electrode is improved.

特開2004−327387号公報JP 2004-327387A 特開2010−161014号公報JP 2010-161014 A

ところで、ニッケル水素蓄電池を更に高容量化するためには、電池内の空間にできるだけ、正極活物質および負極活物質を充填し、残空間の容積を小さくすることが必要になる。電池内(電極群内)の残空間の容積が小さくなると、電極群内に滞留可能なガス量が減少するため、過充電時および過放電時にガス発生に伴い電池内圧が急激に上昇し易くなる。   By the way, in order to further increase the capacity of the nickel-metal hydride storage battery, it is necessary to fill the space in the battery with the positive electrode active material and the negative electrode active material as much as possible to reduce the volume of the remaining space. When the volume of the remaining space in the battery (in the electrode group) becomes small, the amount of gas that can stay in the electrode group decreases, so the internal pressure of the battery tends to increase rapidly with gas generation during overcharge and overdischarge. .

特許文献1および2に記載の手法では、負極のガス吸収性をある程度改善することはできるが、電池を更に高容量化する場合において電池内圧の上昇を十分に抑制することは困難である。電池内圧が過度に上昇すると、電解質が電池外へ漏出するおそれがある。
本発明の目的は、高容量化と、過充電時および過放電時の電池内圧の上昇抑制とを両立可能なニッケル水素蓄電池を提供することである。
The techniques described in Patent Documents 1 and 2 can improve the gas absorptivity of the negative electrode to some extent, but it is difficult to sufficiently suppress the increase in battery internal pressure when the capacity of the battery is further increased. If the battery internal pressure rises excessively, the electrolyte may leak out of the battery.
An object of the present invention is to provide a nickel-metal hydride storage battery that can achieve both high capacity and suppression of increase in battery internal pressure during overcharge and overdischarge.

本発明の一局面は、帯状の正極、帯状の負極、および前記正極と前記負極との間に介在する帯状のセパレータが巻回された電極群と、前記電極群に含まれる電解質と、を備え、
前記正極は、正極活物質としてニッケル化合物を含み、
前記負極は、負極活物質として水素吸蔵合金を含み、
前記負極の表面には、フッ素樹脂が付着しており、
前記負極は、前記電極群の最外周に配される第1部分と、前記第1部分以外の第2部分とを有し、
前記第1部分の単位質量当たりに付着する前記フッ素樹脂の質量Mは、前記第2部分の単位質量当たりに付着する前記フッ素樹脂の質量Mよりも多い、ニッケル水素蓄電池に関する。
One aspect of the present invention includes a strip-shaped positive electrode, a strip-shaped negative electrode, an electrode group around which a strip-shaped separator interposed between the positive electrode and the negative electrode is wound, and an electrolyte included in the electrode group. ,
The positive electrode includes a nickel compound as a positive electrode active material,
The negative electrode includes a hydrogen storage alloy as a negative electrode active material,
A fluororesin is attached to the surface of the negative electrode,
The negative electrode has a first part disposed on the outermost periphery of the electrode group, and a second part other than the first part,
The mass M 1 of the fluororesin adhering per unit mass of the first part is related to the nickel-metal hydride storage battery, which is larger than the mass M 2 of the fluororesin adhering per unit mass of the second part.

本発明によれば、高容量化と、過充電時および過放電時の電池内圧の上昇抑制とを両立可能なニッケル水素蓄電池を提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the nickel-metal hydride storage battery which can make high capacity | capacitance and suppression of a raise of the battery internal pressure at the time of overcharge and overdischarge can be provided.

本発明の実施形態に係るニッケル水素蓄電池を模式的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows typically the nickel hydride storage battery which concerns on embodiment of this invention. 図1の円筒形電池を模式的に示す横断面図である。It is a cross-sectional view which shows typically the cylindrical battery of FIG. 図2のIIIで示される円に囲まれた部分の拡大図である。FIG. 3 is an enlarged view of a portion surrounded by a circle indicated by III in FIG. 2. 図2の電極群に使用される負極の一例を模式的に示す概略斜視図である。It is a schematic perspective view which shows typically an example of the negative electrode used for the electrode group of FIG. 図4の負極の概略側面図である。It is a schematic side view of the negative electrode of FIG. 図2の電極群に使用される負極の他の例を模式的に示す概略斜視図である。It is a schematic perspective view which shows typically the other example of the negative electrode used for the electrode group of FIG. 図6の負極の概略側面図である。It is a schematic side view of the negative electrode of FIG. 図2の電極群に使用される負極のさらに他の例を模式的に示す概略斜視図である。It is a schematic perspective view which shows typically the further another example of the negative electrode used for the electrode group of FIG. 図8の負極の概略側面図である。It is a schematic side view of the negative electrode of FIG.

本発明は、正極活物質としてニッケル化合物を含む帯状の正極、負極活物質として水素吸蔵合金を含む帯状の負極、および正極と負極との間に介在する帯状のセパレータが巻回された電極群と、電極群に含まれる電解質と、を備え、負極の表面にフッ素樹脂が付着しているニッケル水素蓄電池に関する。   The present invention includes a strip-like positive electrode containing a nickel compound as a positive electrode active material, a strip-like negative electrode containing a hydrogen storage alloy as a negative electrode active material, and an electrode group in which a strip-like separator interposed between the positive electrode and the negative electrode is wound. And an electrolyte contained in an electrode group, and a nickel-metal hydride storage battery in which a fluororesin is attached to the surface of a negative electrode.

ニッケル水素蓄電池をさらに高容量化するためには、電池内の空間にできるだけ、正極活物質及び負極活物質を充填し、残空間の容積を小さくすることが必要になる。電池内(電極群内)の残空間の容積が小さくなると、電池内(電極群内)に滞留可能なガス量が減少するため、過充電時および過放電時にガス発生に伴い電池内圧が急激に上昇し易くなる。これに対しては、負極の表面に付着するフッ素樹脂量をさらに増やして、負極のガス吸収性をさらに高めることが考えられる。しかし、単に負極の表面に付着するフッ素樹脂量をさらに増やすだけでは、負極の全体においてフッ素樹脂が占める体積が増加し、負極活物質が電解質と接触する領域が減少してしまい、電池容量の低下を招いてしまう。   In order to further increase the capacity of the nickel-metal hydride storage battery, it is necessary to fill the space in the battery with the positive electrode active material and the negative electrode active material as much as possible to reduce the volume of the remaining space. If the volume of the remaining space in the battery (in the electrode group) decreases, the amount of gas that can stay in the battery (in the electrode group) decreases, so the internal pressure of the battery suddenly increases due to gas generation during overcharge and overdischarge. It becomes easy to rise. For this, it is conceivable that the amount of fluororesin adhering to the surface of the negative electrode is further increased to further increase the gas absorbability of the negative electrode. However, simply increasing the amount of the fluororesin adhering to the negative electrode surface increases the volume occupied by the fluororesin in the entire negative electrode, reducing the area where the negative electrode active material is in contact with the electrolyte, resulting in a decrease in battery capacity. Will be invited.

そこで、本発明は、フッ素樹脂を付着させる量を、負極の特定の部分において、多くするものである。すなわち、電極群の最外周に配される第1部分(以下、単に第1部分と称する。)と、第1部分以外の第2部分(以下、単に第2部分と称する。)とを有する負極において、第1部分の単位質量当たりに付着するフッ素樹脂の質量Mを、第2部分の単位質量当たりに付着するフッ素樹脂の質量Mよりも多くするものである。この場合には、第1部分の単位容量当たりに付着するフッ素樹脂の質量は、第2部分の単位容量当たりに付着するフッ素樹脂の質量よりも多くなっている。すなわち、第1部分の負極活物質の単位質量当たりに付着するフッ素樹脂の質量M1nは、第2部分の負極活物質の単位質量当たりに付着するフッ素樹脂の質量M2nよりも多くなっている。上記第1部分は、電極群の最外周のすべてに配されてもよく、電極群の最外周の一部に配されてもよい。 Therefore, the present invention increases the amount of the fluororesin attached to a specific part of the negative electrode. That is, a negative electrode having a first portion (hereinafter simply referred to as a first portion) disposed on the outermost periphery of the electrode group and a second portion other than the first portion (hereinafter simply referred to as a second portion). , The mass M 1 of the fluororesin adhering per unit mass of the first part is made larger than the mass M 2 of the fluororesin adhering per unit mass of the second part. In this case, the mass of the fluororesin adhering per unit capacity of the first part is larger than the mass of the fluororesin adhering per unit capacity of the second part. That is, the mass M 1n of the fluororesin adhering per unit mass of the negative electrode active material of the first part is larger than the mass M 2n of the fluororesin adhering per unit mass of the negative electrode active material of the second part. . The first portion may be disposed on the entire outermost periphery of the electrode group, or may be disposed on a portion of the outermost periphery of the electrode group.

<Mとすることで、第1部分のガス吸収性をより高めることができ、電池内において負極のガス吸収を効率良く行うことができ、電池内圧の上昇を抑制する効果がより顕著に得られる。よって、電池内に充填する正負極活物質量を増やして、電池内の残空間の容積を減らした場合でも、過充電時および過放電時の正極からのガス発生に伴う電池内圧の上昇を十分に抑制することができる。その結果、電池内圧が過度に上昇することによる電解質の電池外への漏出を防ぐことができる By setting M 2 <M 1 , the gas absorbency of the first portion can be further increased, the gas absorption of the negative electrode can be efficiently performed in the battery, and the effect of suppressing the increase in the battery internal pressure is more remarkable. Is obtained. Therefore, even when the amount of positive and negative electrode active materials filled in the battery is increased and the volume of the remaining space in the battery is reduced, the internal pressure of the battery is sufficiently increased due to gas generation from the positive electrode during overcharge and overdischarge. Can be suppressed. As a result, leakage of electrolyte to the outside of the battery due to excessive increase of the battery internal pressure can be prevented.

第1部分の外周側は、負極端子部を兼ねる電池ケースと対向し、正極と対向しないため、第1部分では、第2部分と比べて、正極との反応に利用される負極活物質の量は少ない。このため、第1部分において、第2部分と比べて、ガス吸収性をより高めるために、負極活物質量に対してフッ素樹脂量を増やしてもよい。第1部分において負極活物質が電解質と接触する領域が減少し、第1部分の負極活物質の利用率がある程度低下しても、電池容量の低下を避けることができるからである。すなわち、電池容量を低下させることなく、第1部分では、第2部分と比べて、負極活物質量に対してフッ素樹脂量を増やすことができる。また、電池容量を低下させることなく、M<Mとするために、第2部分における単位面積当たりの負極活物質量と比べて第1部分における単位面積当たりの負極活物質量を減らすことができる。 Since the outer peripheral side of the first portion faces the battery case that also serves as the negative electrode terminal portion and does not face the positive electrode, the amount of the negative electrode active material used for the reaction with the positive electrode in the first portion compared to the second portion There are few. For this reason, in the 1st part, in order to raise gas absorptivity compared with the 2nd part, you may increase the amount of fluororesins with respect to the amount of negative electrode active materials. This is because, even if the area where the negative electrode active material is in contact with the electrolyte in the first portion is reduced and the utilization factor of the negative electrode active material in the first portion is reduced to some extent, a reduction in battery capacity can be avoided. That is, the amount of the fluororesin can be increased with respect to the amount of the negative electrode active material in the first portion, without reducing the battery capacity, as compared with the second portion. Further, in order to satisfy M 2 <M 1 without reducing the battery capacity, the amount of the negative electrode active material per unit area in the first portion is reduced compared to the amount of the negative electrode active material per unit area in the second portion. Can do.

フッ素樹脂としては、例えば、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、ポリクロロフルオロエチレン(PCTFE)、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレンの共重合体(FEP)、エチレン−テトラフルオロエチレンの共重合体(ETFE)、エチレン−クロロトリフルオロエチレンの共重合体(ECTFE)、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテルの共重合体(PFA)が挙げられる。
負極の表面にフッ素樹脂を付着させる方法としては、例えば、フッ素樹脂の分散液を、負極(負極活物質層)の表面に塗布した後、乾燥する方法が用いられる。分散媒としては、例えば、エタノール、トルエン、メタノール、イソプロパノールのような有機媒体が用いられる。
Examples of the fluororesin include polytetrafluoroethylene (PTFE), polychlorofluoroethylene (PCTFE), polyvinylidene fluoride (PVDF), a copolymer of tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene (FEP), and ethylene-tetrafluoroethylene. Copolymer (ETFE), ethylene-chlorotrifluoroethylene copolymer (ECTFE), and tetrafluoroethylene-perfluoroalkyl vinyl ether copolymer (PFA).
As a method for attaching the fluororesin to the surface of the negative electrode, for example, a method in which a fluororesin dispersion is applied to the surface of the negative electrode (negative electrode active material layer) and then dried is used. As the dispersion medium, for example, an organic medium such as ethanol, toluene, methanol, or isopropanol is used.

負極の表面に付着させるフッ素樹脂の質量は、負極の表面に塗布するフッ素樹脂の分散液の量を適宜変えることにより、調整可能である。フッ素樹脂の粒子と、分散媒とを、1:5から1:20の質量比で混合して得られたフッ素樹脂の分散液を負極表面に塗布する場合、負極の単位面積あたりのフッ素樹脂の分散液の塗布量は、例えば、0.3〜0.6mg/cmである。 The mass of the fluororesin attached to the surface of the negative electrode can be adjusted by appropriately changing the amount of the fluororesin dispersion applied to the surface of the negative electrode. When a fluororesin dispersion obtained by mixing fluororesin particles and a dispersion medium in a mass ratio of 1: 5 to 1:20 is applied to the negative electrode surface, the fluororesin per unit area of the negative electrode The application amount of the dispersion liquid is, for example, 0.3 to 0.6 mg / cm 2 .

第1部分の単位質量当たりに付着するフッ素樹脂の質量Mは、5.3〜12.5mg/gであることが好ましい。第1部分の単位質量当たりに付着するフッ素樹脂の質量Mが12.5mg/g以下であると、高容量化し易い。第1部分の単位質量当たりに付着するフッ素樹脂の質量Mが5.3mg/g以上であると、過充電時および過放電時の電池内圧の上昇をより確実に抑制することができる。 The mass M 1 of the fluororesin adhering per unit mass of the first part is preferably 5.3 to 12.5 mg / g. When the mass M 1 of the fluororesin adhering per unit mass of the first part is 12.5 mg / g or less, it is easy to increase the capacity. When the mass M 1 of the fluororesin adhering per unit mass of the first portion is 5.3 mg / g or more, it is possible to more reliably suppress an increase in the internal pressure of the battery during overcharge and overdischarge.

第1部分の単位質量あたりに付着するフッ素樹脂の質量Mと、第2部分の単位質量あたりに付着するフッ素樹脂の質量Mとは、関係式:
1.05≦M/M≦2.5
を満たすことが好ましい。
/Mが1.05以上であると、過充電時および過放電時の電池内圧の上昇をより確実に抑制することができる。M/Mが2.5以下であると、高容量化し易い。
電池の放電特性の向上効果および電池内圧の上昇抑制効果がバランス良く得られることから、M/Mは、より好ましくは1.1〜2.2、さらに好ましくは1.3〜2.0、特に好ましくは1.5〜1.9である。
The mass M 1 of the fluororesin adhering per unit mass of the first part and the mass M 2 of the fluororesin adhering per unit mass of the second part are expressed by the relational expression:
1.05 ≦ M 1 / M 2 ≦ 2.5
It is preferable to satisfy.
When M 1 / M 2 is 1.05 or more, an increase in battery internal pressure during overcharge and overdischarge can be more reliably suppressed. When M 1 / M 2 is 2.5 or less, it is easy to increase the capacity.
M 1 / M 2 is more preferably 1.1 to 2.2, and even more preferably 1.3 to 2.0, since the effect of improving the discharge characteristics of the battery and the effect of suppressing the increase in battery internal pressure can be obtained in a well-balanced manner. Particularly preferred is 1.5 to 1.9.

高容量化の観点から、負極は、負極集電体と、当該負極集電体の両方の表面に形成された負極活物質層とを有するのが好ましい。フッ素樹脂は、負極の外周側の表面(負極の外周側に位置する負極活物質層の表面)および負極の内周側の表面(負極の内周側に位置する負極活物質層の表面)の両方に付着している。負極集電体には、多孔性または無孔の基板を用いてもよい。   From the viewpoint of increasing the capacity, the negative electrode preferably includes a negative electrode current collector and a negative electrode active material layer formed on both surfaces of the negative electrode current collector. The fluororesin is formed on the outer peripheral surface of the negative electrode (surface of the negative electrode active material layer located on the outer peripheral side of the negative electrode) and on the inner peripheral surface of the negative electrode (surface of the negative electrode active material layer located on the inner peripheral side of the negative electrode). Adhering to both. For the negative electrode current collector, a porous or non-porous substrate may be used.

負極集電体に用いられる無孔の基板としては、例えば、金属箔が用いられる。負極集電体に用いられる多孔性の基板としては、例えば、エキスパンデッドメタル、パンチングメタル、金属ネットが用いられる。負極集電体の材質としては、例えば、ニッケル、またはニッケルをメッキした鉄などが挙げられる。   As a non-porous substrate used for the negative electrode current collector, for example, a metal foil is used. As the porous substrate used for the negative electrode current collector, for example, an expanded metal, a punching metal, or a metal net is used. Examples of the material of the negative electrode current collector include nickel, nickel-plated iron, and the like.

なお、負極集電体が多孔性の基板からなる場合には、負極は、多孔性基板の外表面を覆う負極活物質の被覆層と、多孔性基板の孔内に負極活物質が充填された層とを含む。被覆層が、上記の負極活物質層に相当する。負極集電体の表面に形成された負極活物質層の厚みとは、被覆層の厚みを指す。
多孔性の基板の開孔率は、例えば、30〜45%である。
When the negative electrode current collector is made of a porous substrate, the negative electrode is coated with a negative electrode active material covering the outer surface of the porous substrate, and the negative electrode active material is filled in the pores of the porous substrate. Including layers. The coating layer corresponds to the negative electrode active material layer. The thickness of the negative electrode active material layer formed on the surface of the negative electrode current collector refers to the thickness of the coating layer.
The porosity of the porous substrate is, for example, 30 to 45%.

負極活物質としては、公知の水素吸蔵合金を用いればよく、例えば、A型(またはCeNi型)、AB型(CaCu型またはMmNi型(Mmはミッシュメタルを示す)など)、AB型(またはCeNi型)、および/またはAB型(MgCu型など)などの結晶構造を有するものが挙げられる。 As the negative electrode active material, a known hydrogen storage alloy may be used. For example, A 2 B 7 type (or Ce 2 Ni 7 type), AB 5 type (CaCu 5 type or MmNi 5 type (Mm represents Misch metal). )), AB 3 type (or CeNi 3 type), and / or AB 2 type (MgCu 2 type or the like).

負極活物質層や負極活物質充填層は、負極活物質に加えて、結着剤、導電剤、および/または増粘剤を含む負極合剤の層であってもよい。結着剤としては、樹脂材料、例えば、スチレン−ブタジエン共重合ゴム(SBR)などのゴム状材料、ポリオレフィン樹脂、および/またはアクリル樹脂(そのNaイオン架橋体も含む)が例示できる。増粘剤としては、例えば、カルボキシメチルセルロース(CMC)およびその塩、ポリビニルアルコール、および/またはポリエチレンオキサイドが挙げられる。導電剤としては、例えば、カーボンブラック、導電性繊維、および/または有機導電性材料が挙げられる。
負極は、公知の手法を用いて作製すればよい。
The negative electrode active material layer and the negative electrode active material filling layer may be a layer of a negative electrode mixture containing a binder, a conductive agent, and / or a thickener in addition to the negative electrode active material. Examples of the binder include resin materials, for example, rubber-like materials such as styrene-butadiene copolymer rubber (SBR), polyolefin resins, and / or acrylic resins (including Na ion crosslinked products thereof). Examples of the thickener include carboxymethyl cellulose (CMC) and a salt thereof, polyvinyl alcohol, and / or polyethylene oxide. Examples of the conductive agent include carbon black, conductive fibers, and / or organic conductive materials.
What is necessary is just to produce a negative electrode using a well-known method.

<Mとする方法としては、例えば、負極全体(負極活物質層)の厚みを一定にして、第1部分の単位面積当たりに付着するフッ素樹脂の質量M1Aを、第2部分の単位面積当たりに付着するフッ素樹脂の質量M2Aよりも、多くする第1の方法が挙げられる。 As a method of setting M 2 <M 1 , for example, the thickness of the whole negative electrode (negative electrode active material layer) is made constant, and the mass M 1A of the fluororesin adhering per unit area of the first part is changed to that of the second part. than the mass M 2A of the fluororesin to adhere to the per unit area include the first method to increase.

また、第2の方法として、第1部分の負極(負極活物質層)の厚みを、第2部分の負極(負極活物質層)の厚みよりも小さくした上で、さらに、負極の単位面積当たりに付着するフッ素樹脂の質量を一定にするか(M1A=M2Aとするか)、または、第1部分の単位面積当たりに付着するフッ素樹脂の質量M1Aを、第2部分の単位面積当たりに付着するフッ素樹脂の質量M2Aよりも多くする方法が挙げられる。 Further, as a second method, the thickness of the negative electrode (negative electrode active material layer) of the first part is made smaller than the thickness of the negative electrode (negative electrode active material layer) of the second part, and further, per unit area of the negative electrode The mass of the fluororesin adhering to the surface is made constant (M 1A = M 2A ) or the mass M 1A of the fluororesin adhering per unit area of the first part per unit area of the second part And a method of increasing the mass of the fluororesin adhering to the mass M 2A .

上記の第2の方法で用いられる負極として、第1部分における、負極の厚みT1nと、負極集電体の厚みT1cとの差(T1n−T1c)と、第2部分における、負極の厚みT2nと、負極集電体の厚みT2cとの差(T2n−T2c)とは、関係式:
0.4≦(T1n−T1c)/(T2n−T2c)≦1.0
を満たすことが好ましい。
(T1n−T1c)/(T2n−T2c)が0.4以上であると、第1部分におけるガス吸収に必要な負極容量を確保することができることから、過充電時および過放電時の電池内圧の上昇をより確実に抑制することができる。(T1n−T1c)/(T2n−T2c)が1.0以下であると、高容量化し易いとともに、正極に対向する第2部分に十分な負極を配置することにより、良好な放電特性が得られ易い。
As the negative electrode used in the second method, the difference (T 1n −T 1c ) between the thickness T 1n of the negative electrode and the thickness T 1c of the negative electrode current collector in the first part, and the negative electrode in the second part The difference (T 2n −T 2c ) between the thickness T 2n and the thickness T 2c of the negative electrode current collector is a relational expression:
0.4 ≦ (T 1n −T 1c ) / (T 2n −T 2c ) ≦ 1.0
It is preferable to satisfy.
When (T 1n −T 1c ) / (T 2n −T 2c ) is 0.4 or more, the negative electrode capacity necessary for gas absorption in the first portion can be secured. The increase in battery internal pressure can be more reliably suppressed. When (T 1n -T 1c ) / (T 2n -T 2c ) is 1.0 or less, it is easy to increase the capacity, and by disposing a sufficient negative electrode in the second part facing the positive electrode, good discharge Characteristics are easy to obtain.

なお、(T1n−T1c)は、第1部分における、負極集電体の両面に形成された負極活物質層の総厚みT1naに相当する。(T2n−T2c)は、第2部分における、負極集電体の両面に形成された負極活物質層の総厚みT2naに相当する。
なお、負極集電体が多孔性の基板である場合には、負極集電体の厚みとは、孔を有しない部分の基板の厚みを指す。
Note that (T 1n -T 1c ) corresponds to the total thickness T 1na of the negative electrode active material layers formed on both surfaces of the negative electrode current collector in the first portion. (T 2n −T 2c ) corresponds to the total thickness T 2na of the negative electrode active material layer formed on both surfaces of the negative electrode current collector in the second portion.
In the case where the negative electrode current collector is a porous substrate, the thickness of the negative electrode current collector refers to the thickness of the portion of the substrate that does not have holes.

(T1n−T1c)/(T2n−T2c)は、0.4〜0.95であることがより好ましい。上記範囲内である場合には、負極の単位面積当たりに付着するフッ素樹脂量を一定にして、すなわちM1A=M2Aとして、M/Mを1.05〜2.5の範囲内に容易に調整することができる。 (T 1n −T 1c ) / (T 2n −T 2c ) is more preferably 0.4 to 0.95. When it is within the above range, the amount of the fluororesin adhering per unit area of the negative electrode is made constant, that is, M 1 / M 2 is within the range of 1.05 to 2.5, with M 1A = M 2A. It can be adjusted easily.

上記の第2の方法で用いられる負極は、電極群の内周側に位置する本体部と、電極群の最外周に位置する薄肉部と、これらの間に位置するテーパ部と、を有することが好ましい。電極群を構成する際、このテーパ部に、正極の外端が重なるように配される。薄肉部の長手方向の長さは、電極群の最外周の長手方向の長さの、例えば、50〜115%であり、70〜110%または80〜105%であることが好ましい。   The negative electrode used in the second method has a main body portion positioned on the inner peripheral side of the electrode group, a thin portion positioned on the outermost periphery of the electrode group, and a tapered portion positioned therebetween. Is preferred. When configuring the electrode group, the tapered portion is disposed so that the outer end of the positive electrode overlaps. The length in the longitudinal direction of the thin wall portion is, for example, 50 to 115%, and preferably 70 to 110% or 80 to 105% of the length in the longitudinal direction of the outermost periphery of the electrode group.

この場合、負極における電極群の最外周に位置する薄肉部が、上記の第1部分に相当する。負極における第1部分以外の部分が、上記の第2部分に相当する。ただし、第2部分の厚みとは、本体部の厚みを指す。なお、M<Mを満たす領域は、負極の巻き終わり側の端部から第1部分の長さの、例えば85%以上の長さに亘って設けられる。 In this case, the thin part located in the outermost periphery of the electrode group in a negative electrode corresponds to said 1st part. The part other than the first part in the negative electrode corresponds to the second part. However, the thickness of the second portion refers to the thickness of the main body. The region satisfying M 2 <M 1 is provided over, for example, 85% or more of the length of the first portion from the end portion on the winding end side of the negative electrode.

上記負極を用いることにより、負極の単位面積当たりに付着するフッ素樹脂の質量(負極の単位面積当たりに塗布するフッ素樹脂の分散液の質量)を一定にして、容易にM<Mとすることができ、負極へフッ素樹脂を付着させる作業がし易くなる。
また、上記負極を用いることにより、正極の外端の位置で計測される電極群の径が過度に大きくなることが抑制されるため、電極群の電池ケースへの挿入し易さを確保できる。また、薄肉部に比べてテーパ部では負極活物質層の厚みが大きいため、正極の外端近傍における負極活物質と正極活物質との量的バランス(N/P比のバランス)が崩れることが抑制される。よって、容量や出力の低下を抑制することができる。
By using the negative electrode, the mass of the fluororesin adhering per unit area of the negative electrode (the mass of the dispersion of the fluororesin applied per unit area of the negative electrode) is made constant, and M 2 <M 1 is easily obtained. This makes it easier to attach the fluororesin to the negative electrode.
Moreover, since the diameter of the electrode group measured at the position of the outer end of the positive electrode is suppressed by using the negative electrode, the ease of inserting the electrode group into the battery case can be ensured. In addition, since the thickness of the negative electrode active material layer is larger in the tapered portion than in the thin portion, the quantitative balance (N / P ratio balance) between the negative electrode active material and the positive electrode active material in the vicinity of the outer end of the positive electrode may be lost. It is suppressed. Therefore, it is possible to suppress a decrease in capacity and output.

第1部分の外周側は正極と対向しないため、第1部分(特に第1部分の外周側の負極活物質層)では、第2部分と比べて、正極との反応に利用される負極活物質の量は少ない。このため、電池容量を低下させることなく、第2部分における単位面積当たりの負極活物質量と比べて第1部分における単位面積当たりの負極活物質量を減らす、すなわち、第1部分において薄肉部を設けることができる。   Since the outer peripheral side of the first part does not face the positive electrode, the negative electrode active material used for the reaction with the positive electrode in the first part (particularly, the negative electrode active material layer on the outer peripheral side of the first part) compared to the second part. The amount of is small. Therefore, the amount of the negative electrode active material per unit area in the first portion is reduced compared with the amount of the negative electrode active material per unit area in the second portion without reducing the battery capacity, that is, the thin portion is reduced in the first portion. Can be provided.

薄肉部では、少なくとも外周側の負極活物質層の厚みが本体部の外周側の負極活物質層の厚みに比べて小さくなっていればよく、さらに内周側においても、薄肉部の負極活物質層の厚みが本体部の内周側の厚みに比べて小さくなっていてもよい。また、テーパ部も、少なくとも外周側の負極活物質層の厚みが本体部側から薄肉部側に向かって傾斜的に小さくなっていればよい。外周側に加えて、内周側においても、テーパ部の負極活物質層の厚みが本体部側から薄肉部側に向かって傾斜的に小さくなっていてもよい。   In the thin part, it is sufficient that at least the thickness of the negative electrode active material layer on the outer peripheral side is smaller than the thickness of the negative electrode active material layer on the outer peripheral side of the main body part. The thickness of the layer may be smaller than the thickness on the inner peripheral side of the main body. In addition, the taper portion may be such that at least the thickness of the negative electrode active material layer on the outer peripheral side is gradually reduced from the main body portion side toward the thin wall portion side. In addition to the outer peripheral side, on the inner peripheral side, the thickness of the negative electrode active material layer of the taper portion may be gradually decreased from the main body portion side toward the thin wall portion side.

少なくとも、第1部分の外周側の負極活物質の単位質量当たりに付着するフッ素樹脂の質量M1Oが、第2部分の外周側の負極活物質の単位質量当たりに付着するフッ素樹脂の質量M2Oよりも多くなっていればよい。第1部分の内周側の負極活物質の単位質量当たりに付着するフッ素樹脂の質量M1iは、第2部位の負極活物質の単位質量当たりに付着するフッ素樹脂の質量M2iよりも多くてもよく、当該質量M2iと同一でもよい。 At least the mass M 1O of the fluororesin adhering per unit mass of the negative electrode active material on the outer peripheral side of the first portion is equal to the mass M 2O of the fluororesin adhering per unit mass of the negative electrode active material on the outer peripheral side of the second portion It only has to be more. The mass M 1i of the fluororesin adhering per unit mass of the negative electrode active material on the inner peripheral side of the first portion is larger than the mass M 2i of the fluororesin adhering per unit mass of the negative electrode active material in the second part. It may be the same as the mass M 2i .

正極は、少なくとも正極活物質を含んでいればよく、焼結体の正極集電体に後述する正極合剤を成形させたものであってもよい。また、正極は、多孔性または無孔の正極集電体と、正極集電体に付着した正極活物質とを含んでもよい。より具体的には、正極は、多孔性または無孔の基板からなる正極集電体と、当該正極集電体の表面の少なくとも一方に形成され、もしくは正極集電体の空隙に充填された正極合剤とを有してもよい。   The positive electrode only needs to contain at least a positive electrode active material, and a positive electrode mixture described later may be formed on a sintered positive electrode current collector. Further, the positive electrode may include a porous or non-porous positive electrode current collector and a positive electrode active material attached to the positive electrode current collector. More specifically, the positive electrode is formed on at least one of the positive electrode current collector made of a porous or non-porous substrate and the surface of the positive electrode current collector, or the positive electrode filled in the gap of the positive electrode current collector You may have a mixture.

正極集電体に用いられる無孔の基板としては、例えば、金属箔が用いられる。正極集電体に用いられる多孔性の基板としては、例えば、シート状の発泡体または焼結体が用いられる。正極集電体の材質としては、例えば、ニッケルまたはニッケル合金が挙げられる。
正極活物質としては、水酸化ニッケルまたはオキシ水酸化ニッケルのようなニッケル化合物が用いられる。
As the non-porous substrate used for the positive electrode current collector, for example, a metal foil is used. As the porous substrate used for the positive electrode current collector, for example, a sheet-like foam or sintered body is used. Examples of the material of the positive electrode current collector include nickel or a nickel alloy.
As the positive electrode active material, a nickel compound such as nickel hydroxide or nickel oxyhydroxide is used.

正極活物質層および正極活物質充填層は、正極活物質に加えて、結着剤、導電剤、および/または増粘剤を含む正極合剤の層であってもよい。導電剤、結着剤および増粘剤としては、公知の材料を用いればよく、負極について例示したものから適宜選択してもよい。また、導電剤としては、水酸化コバルト、および/またはγ型のオキシ水酸化コバルトなどの導電性のコバルト酸化物を用いてもよい。
正極は、公知の手法を用いて作製すればよい。
In addition to the positive electrode active material, the positive electrode active material layer and the positive electrode active material filling layer may be a layer of a positive electrode mixture containing a binder, a conductive agent, and / or a thickener. As the conductive agent, the binder, and the thickener, known materials may be used, and may be appropriately selected from those exemplified for the negative electrode. Further, as the conductive agent, conductive cobalt oxide such as cobalt hydroxide and / or γ-type cobalt oxyhydroxide may be used.
What is necessary is just to produce a positive electrode using a well-known method.

セパレータとしては、公知のものを用いればよく、例えば、樹脂製の微多孔膜や不織布が用いられる。樹脂としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィン樹脂、ポリ酸化ビニルなどのビニル樹脂、ポリアミド樹脂、またはアクリル樹脂が用いられ、これらを単独で用いてもよく、二種以上を組み合わせて用いてもよい。各セパレータの厚さは、例えば、10〜300μmの範囲から適宜選択でき、例えば、15〜200μmであってもよい。   A known separator may be used as the separator, and for example, a resin microporous film or a nonwoven fabric is used. Examples of the resin include polyolefin resins such as polyethylene and polypropylene, vinyl resins such as polyvinyl oxide, polyamide resins, and acrylic resins, and these may be used alone or in combination of two or more. Good. The thickness of each separator can be appropriately selected from a range of 10 to 300 μm, for example, and may be 15 to 200 μm, for example.

電解質としては、アルカリ(アルカリ電解質)を含む水溶液が使用される。アルカリとしては、例えば、水酸化リチウム、水酸化カリウム、および/または水酸化ナトリウムなどのアルカリ金属水酸化物が挙げられる。アルカリ電解液の比重は、例えば、1.03〜1.55である。   An aqueous solution containing an alkali (alkali electrolyte) is used as the electrolyte. Examples of the alkali include alkali metal hydroxides such as lithium hydroxide, potassium hydroxide, and / or sodium hydroxide. The specific gravity of the alkaline electrolyte is, for example, 1.03 to 1.55.

電池としては、例えば、円筒形電池や角形電池が挙げられる。円筒形電池の場合には、有底円筒状の電池ケースに略円形状の断面を有する電極群が収容される。角形電池の場合には、有底角筒状の電池ケースに略扁平形状の電極群が収容される。   Examples of the battery include a cylindrical battery and a rectangular battery. In the case of a cylindrical battery, an electrode group having a substantially circular cross section is accommodated in a bottomed cylindrical battery case. In the case of a prismatic battery, a substantially flat electrode group is accommodated in a bottomed rectangular cylindrical battery case.

(実施の形態1)
以下、本発明の実施形態に係るニッケル水素蓄電池を、図1を参照しながら説明する。図1は、本発明の一実施形態に係るニッケル水素蓄電池の構造を模式的に示す断面図である。
円筒形のニッケル水素蓄電池は、帯状の正極2、帯状の負極1、およびこれらの間に介在する帯状のセパレータ3(第1セパレータ)が渦巻き状に巻回された電極群と、電極群に含まれる電解質と、を備える。電解質を含む電極群は、有底円筒形の電池ケース4に収容されている。電極群の負極1は、最外周において、電池ケース4と接触する。これにより、電池ケース4は、負極1と電気的に接続されるため、負極端子を兼ねることができる。電池ケース4の開口部には、絶縁ガスケット8を介して、安全弁6を備える封口板7が配置され、電池ケース4の開口端部が内側にかしめられることにより、円筒形電池が密閉されている。封口板7は、正極端子を兼ねており、正極集電板9を介して、正極2と電気的に接続されている。
(Embodiment 1)
Hereinafter, a nickel metal hydride storage battery according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing the structure of a nickel metal hydride storage battery according to an embodiment of the present invention.
A cylindrical nickel-metal hydride storage battery includes an electrode group in which a strip-shaped positive electrode 2, a strip-shaped negative electrode 1, and a strip-shaped separator 3 (first separator) interposed therebetween are spirally wound, and the electrode group. An electrolyte. The electrode group including the electrolyte is accommodated in a bottomed cylindrical battery case 4. The negative electrode 1 of the electrode group is in contact with the battery case 4 at the outermost periphery. Thereby, since the battery case 4 is electrically connected with the negative electrode 1, it can serve also as a negative electrode terminal. A sealing plate 7 including a safety valve 6 is disposed in the opening of the battery case 4 via an insulating gasket 8, and the cylindrical battery is sealed by caulking the opening end of the battery case 4 inward. . The sealing plate 7 also serves as a positive electrode terminal, and is electrically connected to the positive electrode 2 via the positive electrode current collector plate 9.

図2は、図1のニッケル水素蓄電池を模式的に示す横断面図である。図3には、正極の外端近傍(つまり、図2のIIIで示される円で囲まれた部分)の拡大図を示す。図4は、図2の電極群に使用される負極の一例を模式的に示す概略斜視図である。図5は図4の負極の概略側面図である。   FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing the nickel-metal hydride storage battery of FIG. FIG. 3 shows an enlarged view of the vicinity of the outer end of the positive electrode (that is, a portion surrounded by a circle indicated by III in FIG. 2). FIG. 4 is a schematic perspective view schematically showing an example of a negative electrode used in the electrode group of FIG. FIG. 5 is a schematic side view of the negative electrode of FIG.

図2に示される電極群では、正極2と、負極1とが、セパレータ(第1セパレータ)3を介して巻回されている。負極1は、電極群の内周側に位置する本体部1aと、電極群の最外周に位置する薄肉部1cと、これらの間に位置するテーパ部1bと、を有する。薄肉部1cが、第1部分Pに相当する。本体部1aと、テーパ部1bとを合わせた部分が、第2部分Pに相当する。ここで、第2部分Pの厚みとは、本体部1aの厚みを指す。 In the electrode group shown in FIG. 2, the positive electrode 2 and the negative electrode 1 are wound via a separator (first separator) 3. The negative electrode 1 includes a main body portion 1a located on the inner peripheral side of the electrode group, a thin portion 1c located on the outermost periphery of the electrode group, and a tapered portion 1b located therebetween. Thin portion 1c corresponds to a first portion P 1. Portions were combined and the main body 1a, and a tapered portion 1b corresponds to a second portion P 2. Here, the second portion P 2 of the thickness refers to the thickness of the main body portion 1a.

薄肉部1cは、負極1の外端から長さLの領域であり、テーパ部1bは、薄肉部1cに隣接する長さLの領域である。本体部1aは、負極1のうち、薄肉部1cおよびテーパ部1b以外の領域であり、長さLを有する。なお、正極2の最外周は、第1セパレータ3を介して負極1の薄肉部1cで覆われており、薄肉部1cが電池ケース4の内壁に接触している。 Thin portion 1c is an area of a length L 3 from the outer end of the negative electrode 1, the taper portion 1b is a region of length L 2 adjacent to the thin portion 1c. Body portion 1a, of the negative electrode 1, a region other than the thin portion 1c and the tapered portion 1b, has a length L 1. The outermost periphery of the positive electrode 2 is covered with a thin portion 1 c of the negative electrode 1 through the first separator 3, and the thin portion 1 c is in contact with the inner wall of the battery case 4.

負極1は、多孔性または無孔の基板からなる負極集電体11と、負極集電体11の表面に形成された負極活物質層12とを含む。負極集電体11が多孔性の基板からなる場合には、負極集電体11は多数の孔(図示しない)を有する。負極活物質層12は、負極集電体11の外周側の表面に形成された負極活物質層12aと、負極集電体11の内周側の表面に形成された負極活物質層12bとを含む。負極1の薄肉部1cにおける外周側の負極活物質層12aの厚みt3oは、本体部1aにおける外周側の負極活物質層12aの厚みt1oよりも小さくなっている(t1o>t3o)。そして、テーパ部1bの外周側の負極活物質層12aの厚みt2oは、本体部1a側から薄肉部1cに向かって傾斜的に小さくなっている。すなわち、厚みt2oは、t3o≦t2o≦t1oの範囲で、傾斜的に変動する。 The negative electrode 1 includes a negative electrode current collector 11 made of a porous or non-porous substrate, and a negative electrode active material layer 12 formed on the surface of the negative electrode current collector 11. When the negative electrode current collector 11 is made of a porous substrate, the negative electrode current collector 11 has a large number of holes (not shown). The negative electrode active material layer 12 includes a negative electrode active material layer 12 a formed on the outer peripheral surface of the negative electrode current collector 11 and a negative electrode active material layer 12 b formed on the inner peripheral surface of the negative electrode current collector 11. Including. The thickness t 3o of the negative electrode active material layer 12a on the outer peripheral side in the thin-walled portion 1c of the negative electrode 1 is smaller than the thickness t 1o of the negative electrode active material layer 12a on the outer peripheral side in the main body 1a (t 1o > t 3o ). . The thickness t 2o of the negative electrode active material layer 12a on the outer peripheral side of the taper portion 1b is gradually reduced from the main body portion 1a toward the thin portion 1c. That is, the thickness t 2o varies in an inclined manner within a range of t 3o ≦ t 2o ≦ t 1o .

負極1(負極活物質層12aおよび12b)の表面には、フッ素樹脂(図示しない)が付着している。このとき、第1部分P(薄肉部1c)の単位質量当たりに付着するフッ素樹脂の質量Mは、第2部分P(本体部1aと、テーパ部1b)の単位質量当たりに付着するフッ素樹脂の質量Mよりも多い。 A fluororesin (not shown) is attached to the surface of the negative electrode 1 (negative electrode active material layers 12a and 12b). At this time, the mass M 1 of the fluororesin adhering per unit mass of the first portion P 1 (thin portion 1c) adheres per unit mass of the second portion P 2 (main body portion 1a and taper portion 1b). More than the mass M 2 of the fluororesin.

<Mとすることで、第1部分Pのガス吸収性をより高めることができ、電池内において負極のガス吸収を効率良く行うことができ、電池内圧の上昇を抑制する効果がより顕著に得られる。よって、電池内に充填する正負極活物質量を増やして、電池内の残空間の容積を減らした場合でも、過充電時および過放電時の正極からのガス発生に伴う電池内圧の上昇を十分に抑制することができる。 By setting M 2 <M 1 , the gas absorbability of the first portion P 1 can be further increased, the gas absorption of the negative electrode can be efficiently performed in the battery, and the effect of suppressing an increase in the battery internal pressure is obtained. More noticeable. Therefore, even when the amount of positive and negative electrode active materials filled in the battery is increased and the volume of the remaining space in the battery is reduced, the internal pressure of the battery is sufficiently increased due to gas generation from the positive electrode during overcharge and overdischarge. Can be suppressed.

第1部分Pの外周側の負極活物質層12aは、正極と対向しないため、第1部分Pの外周側の負極活物質層12aでは、第2部分Pの外周側の負極活物質層12aと比べて、正極との反応に利用される負極活物質の量は少ない。このため、電池容量を低下させることなく、第2部分Pの負極活物質層12aの厚みt1oよりも第1部分Pの負極活物質層12aの厚みt3oを小さくすることができる。よって、負極のガス吸収性をさらに高めると同時に、電池の更なる高容量化が可能となる。 Negative electrode active material layer 12a of the first portion P 1 of the outer peripheral side, the positive electrode and not opposed, in the negative electrode active material layer 12a of the first outer peripheral side of the portion P 1, the negative electrode active material of the second portion P 2 of the outer peripheral side Compared to the layer 12a, the amount of the negative electrode active material used for the reaction with the positive electrode is small. Therefore, without lowering the battery capacity, it is possible to reduce the thickness t 3o of the first partial negative electrode active material layer 12a of the P 1 than the thickness t 1o of the second negative electrode active material layer 12a of portion P 2. Therefore, it is possible to further increase the capacity of the battery while further improving the gas absorbability of the negative electrode.

負極1の本体部1aの厚みは、例えば0.1〜0.6mmであり0.2〜0.4mmであることが好ましい。
本体部1aにおける外周側の負極活物質層12aの厚みt1oおよび内周側の負極活物質層12bの厚みtは、それぞれ、例えば0.03〜0.3mmであり、好ましくは0.08〜0.2mmである。厚みt1oおよびtは、それぞれ、正極活物質量とのバランスなどを考慮して適宜決めればよい。
The thickness of the main body 1a of the negative electrode 1 is, for example, 0.1 to 0.6 mm, and preferably 0.2 to 0.4 mm.
The thickness t 1o of the negative electrode active material layer 12a on the outer peripheral side and the thickness t i of the negative electrode active material layer 12b on the inner peripheral side are, for example, 0.03 to 0.3 mm, preferably 0.08. ~ 0.2 mm. The thicknesses t 1o and t i may be appropriately determined in consideration of the balance with the positive electrode active material amount.

第1部分Pにおける、負極集電体11の両面に形成された負極活物質層12の総厚みT1naの、第2部分Pにおける、負極集電体11の両面に形成された負極活物質層12の総厚みT2naの比:T1na/T2naは、0.4〜0.95が好ましい。T1na/T2naが上記範囲内である場合には、負極の単位面積当たりに付着するフッ素樹脂量を一定にして、M/Mを1.05〜2.5の範囲内に容易に調整することができる。総厚みT1naは、薄肉部1cの外周側の負極活物質層12aの厚みt3oと内周側の負極活物質層12bの厚みtとを合わせた値である。総厚みT2naは、本体部1aの外周側の負極活物質層12aの厚みt1oと内周側の負極活物質層12bの厚みtとを合わせた値である。 The negative electrode active formed on both surfaces of the negative electrode current collector 11 in the second portion P 2 of the total thickness T 1na of the negative electrode active material layer 12 formed on both surfaces of the negative electrode current collector 11 in the first portion P 1 . The ratio of the total thickness T 2na of the material layer 12: T 1na / T 2na is preferably 0.4 to 0.95. When T 1na / T 2na is within the above range, the amount of fluororesin adhering per unit area of the negative electrode is made constant, and M 1 / M 2 is easily within the range of 1.05 to 2.5. Can be adjusted. The total thickness T 1na is a value obtained by adding the thickness t 3o of the negative electrode active material layer 12a on the outer peripheral side of the thin portion 1c and the thickness t i of the negative electrode active material layer 12b on the inner peripheral side. The total thickness T 2na is a value obtained by adding the thickness t 1o of the negative electrode active material layer 12a on the outer peripheral side of the main body 1a and the thickness t i of the negative electrode active material layer 12b on the inner peripheral side.

負極集電体11には、例えば、パンチングメタルやエキスパンデッドメタルのような多孔性の基板(例えば、厚み20.0〜50.0μm、開孔率30〜45%)が用いられる。
上記範囲の厚みおよび開孔率を有する多孔性の基板の表面に、負極活物質層12が形成された負極1を用いて、第1部分Pの単位質量当たりに付着するフッ素樹脂の質量Mを5.3〜12.5mg/gとする場合、第1部分Pの負極活物質の単位質量当たりに付着するフッ素樹脂の質量M1nは、例えば、6〜17mg/gの範囲となる。
また、上記負極1を用いて、M/Mを1.05〜2.5の範囲とする場合には、第1部分Pの負極活物質の単位質量当たりに付着するフッ素樹脂の質量M1nの、第2部分Pの負極活物質の単位質量当たりに付着するフッ素樹脂の質量M2nに対する比:M1n/M2nは、例えば、1.05〜2.94の範囲となる。
For the negative electrode current collector 11, for example, a porous substrate (for example, a thickness of 20.0 to 50.0 μm, a porosity of 30 to 45%) such as punching metal or expanded metal is used.
Using the negative electrode 1 in which the negative electrode active material layer 12 is formed on the surface of the porous substrate having the thickness and the porosity in the above range, the mass M of the fluororesin adhering per unit mass of the first portion P 1 When 1 is 5.3 to 12.5 mg / g, the mass M 1n of the fluororesin adhering per unit mass of the negative electrode active material of the first portion P 1 is, for example, in the range of 6 to 17 mg / g. .
When the negative electrode 1 is used and M 1 / M 2 is in the range of 1.05 to 2.5, the mass of the fluororesin adhering per unit mass of the negative electrode active material of the first portion P 1 of M 1n, the ratio by weight M 2n of the fluororesin to adhere to the per unit mass of the negative electrode active material of the second part P 2: M 1n / M 2n, for example, in the range of 1.05 to 2.94.

負極1の場合においてM<Mとする方法としては、例えば、負極1の単位面積当たりに付着するフッ素樹脂の質量を一定にする、すなわち第1部分Pの単位面積当たりに付着するフッ素樹脂の質量M1Aを、第2部分Pの単位面積当たりに付着するフッ素樹脂の質量M2Aと同一とする方法が挙げられる。また、別の方法としては、例えば、第1部分Pの単位面積当たりに付着するフッ素樹脂の質量M1Aを、第2部分Pの単位面積当たりに付着するフッ素樹脂の質量M2Aよりも多くする方法が挙げられる。 In the case of the negative electrode 1, as a method of satisfying M 2 <M 1 , for example, the mass of the fluororesin adhering per unit area of the negative electrode 1 is made constant, that is, fluorine adhering per unit area of the first portion P 1. A method in which the mass M 1A of the resin is the same as the mass M 2A of the fluororesin attached per unit area of the second portion P 2 can be mentioned. As another method, for example, the mass M 1A of the fluororesin adhering per unit area of the first portion P 1 is more than the mass M 2A of the fluororesin adhering per unit area of the second portion P 2. There are many ways to do this.

フッ素樹脂を負極に付着させる作業効率の観点から、負極1の単位面積当たりに付着するフッ素樹脂の質量を一定にする(M1A=M2Aとする)ことが好ましい。この場合、第1部分Pの外周側の負極活物質層12aの単位質量当たりに付着するフッ素樹脂の質量M1Oが、第2部分Pの外周側の負極活物質層12aの単位質量当たりに付着するフッ素樹脂の質量M2Oよりも多くなる。なお、第1部分Pの内周側の負極活物質層12bの単位質量当たりに付着するフッ素樹脂の質量M1iは、第2部分Pの内周側の負極活物質層12bの単位質量当たりに付着するフッ素樹脂の質量M2iと同一である。 From the viewpoint of work efficiency for attaching the fluororesin to the negative electrode, it is preferable to make the mass of the fluororesin per unit area of the negative electrode 1 constant (M 1A = M 2A ). In this case, the mass M 1O fluororesin to adhere to the per unit mass of the first portion P 1 of the outer peripheral side of the negative electrode active material layer 12a is, per unit mass of the negative electrode active material layer 12a of the second outer peripheral side of the portion P 2 More than the mass M 2 O of the fluororesin adhering to the substrate. The mass M 1i of the fluororesin to adhere to the per unit mass of the first portion P 1 of the inner circumferential side of the negative electrode active material layer 12b, the unit weight of the negative electrode active material layer 12b of the inner periphery of the second part P 2 It is the same as the mass M 2i of the fluororesin adhering to the hit .

第1部分Pの単位質量当たりに付着するフッ素樹脂の質量Mは、例えば、長さLを有する薄肉部1cの巻き終わり側の端部から長さL/2までの領域内において、所定の大きさの円形状に打ち抜き、打ち抜いた部分の質量と、当該部分に付着するフッ素樹脂の質量とを測定することにより求められる。
第2部分Pの単位質量当たりに付着するフッ素樹脂の質量Mは、例えば、本体部1aの長手方向の中央付近において、所定の大きさの円形状に打ち抜き、打ち抜いた部分の質量と、当該部分に付着するフッ素樹脂の質量とを測定することにより求められる。
Mass M 1 of the fluororesin to adhere to the per unit mass of the first part P 1 is, for example, in the region of up to winding end length from the end portion of the side L 3/2 of the thin portion 1c having a length L 3 It is obtained by punching into a circular shape of a predetermined size, and measuring the mass of the punched portion and the mass of the fluororesin adhering to the portion.
The mass M 2 of the fluororesin adhering per unit mass of the second part P 2 is, for example, punched into a circular shape of a predetermined size near the center in the longitudinal direction of the main body 1a, It is calculated | required by measuring the mass of the fluororesin adhering to the said part.

内周側の負極活物質層12bの厚みtは、本体部1aとテーパ部1bと薄肉部1cとで同じである。厚みtは、厚みt1oと、同じでもよく、異なっていてもよい。
本実施形態では、厚みtは一定としたが、対向する正極2の正極活物質量とのバランスを考慮して、必要に応じて部位により変えてもよい。
The thickness t i of the negative electrode active material layer 12b on the inner peripheral side is the same in the main body portion 1a, the tapered portion 1b, and the thin portion 1c. The thickness t i may be the same as or different from the thickness t 1o .
In the present embodiment, the thickness t i was a constant, in consideration of the balance between the positive electrode active material of opposite positive electrode 2, it may be changed by site if necessary.

電極群では、正極2の外端が、第1セパレータ3を介して、負極1のテーパ部1bと重なるように配されている。巻回式電極群を構成する場合に、テーパ部1bおよび薄肉部1cを含む負極1を用いることにより、正極2の外端の位置で計測される電極群の径が過度に大きくなることが抑制されるため、電極群の電池ケース4への挿入し易さを確保できる。また、薄肉部1cに比べてテーパ部1bでは負極活物質層12aの厚みが大きいため、正極2の外端近傍における負極活物質と正極活物質との量的バランス(N/P比のバランス)が崩れることが抑制される。よって、容量や出力の低下を抑制することができる。   In the electrode group, the outer end of the positive electrode 2 is arranged so as to overlap the taper portion 1 b of the negative electrode 1 through the first separator 3. When forming the wound electrode group, the negative electrode 1 including the tapered portion 1b and the thin portion 1c is used, thereby suppressing the diameter of the electrode group measured at the position of the outer end of the positive electrode 2 from becoming excessively large. Therefore, the ease of inserting the electrode group into the battery case 4 can be ensured. Further, since the thickness of the negative electrode active material layer 12a is larger in the taper portion 1b than in the thin portion 1c, the quantitative balance between the negative electrode active material and the positive electrode active material in the vicinity of the outer end of the positive electrode 2 (balance of N / P ratio). Is prevented from collapsing. Therefore, it is possible to suppress a decrease in capacity and output.

電極群では、正極2の外端が、少なくともテーパ部1bと重なるように、正極2および負極1を配すればよいが、正極2の外端の端面の位置が、テーパ部1bの長さ方向の中心付近になるように正極2および負極1を配することが好ましい。例えば、正極2の外端の端面が、テーパ部1bの長さ方向の中心を挟んで、±0.2×Lの領域(好ましくは±0.1×Lの領域)に位置するように、正極2の外端をテーパ部1bと重ねることが好ましい。
正極2の外端およびその周辺において、テーパ部1bと対向する領域の長さ(正極2の外端の端面からの長さ)は、正極2の長さの、例えば、1〜15%であり、1〜5%であることが好ましい。
In the electrode group, the positive electrode 2 and the negative electrode 1 may be arranged so that the outer end of the positive electrode 2 overlaps at least the tapered portion 1b. However, the position of the end surface of the outer end of the positive electrode 2 is the length direction of the tapered portion 1b. It is preferable to arrange the positive electrode 2 and the negative electrode 1 so as to be near the center. For example, the end surface of the outer end of the positive electrode 2 is located in a region of ± 0.2 × L 2 (preferably a region of ± 0.1 × L 2 ) with the center in the length direction of the taper portion 1b interposed therebetween. Moreover, it is preferable to overlap the outer end of the positive electrode 2 with the tapered portion 1b.
In the outer end of the positive electrode 2 and its periphery, the length of the region facing the tapered portion 1b (the length from the end surface of the outer end of the positive electrode 2) is, for example, 1 to 15% of the length of the positive electrode 2 1 to 5% is preferable.

テーパ部1bの長さLが短いとテーパ部の勾配が急になり、テーパ部1bに配置した正極の外端およびその周辺に応力が加わり易くなるため、テーパ部1bの勾配をある程度小さくする、つまり、長さLがある程度の大きさを有するようにすることが好ましい。このような観点から、テーパ部の長さLは、負極の最外周の長さの、1/6よりも長いことが好ましく、1/5以上または1/4以上であってもよい。テーパ部の長さLは、負極の最外周の長さの1/2以下であることが好ましい。 The length L 2 of the tapered portion 1b is shorter becomes steep slope of the tapered portion, it becomes easy to stress is applied to the outer end and its vicinity of the positive electrode disposed in the tapered portion 1b, to some extent reduce the gradient of the taper portion 1b , that is, it is preferable that length L 2 is to have a certain size. From this point of view, the length L 2 of the tapered portion, the length of the outermost periphery of the negative electrode, longer is favored over 1/6, may be 1/5 or more or 1/4 or more. The length L 2 of the tapered portion is preferably equal to or less than half of the length of the outermost periphery of the negative electrode.

第2セパレータ3aは、負極1のテーパ部1bと、正極2の外端に接触している第1セパレータ3との間に配されている。これにより、正極2の外端およびその周辺において、内部短絡が起こったり、内部抵抗が増加して発熱したりすることを抑制することができる。第2セパレータ3aは、正極2の外端を支えるように、少なくとも正極2の外端およびその周辺と重なるように配されていればよい。   The second separator 3 a is disposed between the tapered portion 1 b of the negative electrode 1 and the first separator 3 that is in contact with the outer end of the positive electrode 2. Thereby, it can suppress that an internal short circuit occurs in the outer end of the positive electrode 2 and its periphery, or that internal resistance increases and generates heat. The second separator 3a may be disposed so as to overlap at least the outer end of the positive electrode 2 and its periphery so as to support the outer end of the positive electrode 2.

上記以外に、第2セパレータ3aは、正極2の外端と負極1のテーパ部1bとの間に配してもよい。このとき、第2セパレータ3aを、正極2の外端を保護するように、正極2の外端と重ねて配することが好ましい。また、上記以外に、正極2の外端と、負極1のテーパ部1bに接する第1セパレータ3との間に配してもよい。   In addition to the above, the second separator 3 a may be disposed between the outer end of the positive electrode 2 and the tapered portion 1 b of the negative electrode 1. At this time, it is preferable to arrange the second separator 3 a so as to overlap the outer end of the positive electrode 2 so as to protect the outer end of the positive electrode 2. In addition to the above, it may be disposed between the outer end of the positive electrode 2 and the first separator 3 in contact with the tapered portion 1 b of the negative electrode 1.

テーパ部1bおよび第2セパレータ3aにより、正極2の外端に加わる応力を軽減できるため、負極1の巻回数を多くしたり、厚みを厚くしたりしても、正極2の外端およびその周辺における内部短絡の発生を抑制できる。負極1の巻回数は、円筒形電池のサイズに応じて選択できるが、例えば、円筒形電池の外径が6〜24mmである場合、2〜10mmとすることができ、3〜6mmとしてもよい。   Since the stress applied to the outer end of the positive electrode 2 can be reduced by the tapered portion 1b and the second separator 3a, the outer end of the positive electrode 2 and its surroundings can be obtained even if the number of turns of the negative electrode 1 is increased or the thickness is increased. The occurrence of an internal short circuit can be suppressed. The number of turns of the negative electrode 1 can be selected according to the size of the cylindrical battery. For example, when the outer diameter of the cylindrical battery is 6 to 24 mm, it can be 2 to 10 mm, or 3 to 6 mm. .

本体部1aは、電極群の中心側(または内周側)に位置し、両方の表面が正極2と対向して、電極反応を主として担う領域である。本明細書では、便宜上、外周側の薄肉部1cとテーパ部1bとを除く中心側の負極1の領域全体を本体部1aと称するが、本体部1aのうち、負極1の最内周の正極2と対向していない領域では、必要に応じて、負極活物質層12の厚みを部分的に小さくしてもよい。   The main body 1a is a region that is located on the center side (or inner peripheral side) of the electrode group, and that both surfaces face the positive electrode 2 and mainly perform electrode reactions. In this specification, for the sake of convenience, the entire region of the negative electrode 1 on the center side excluding the thin-walled portion 1c and the tapered portion 1b on the outer peripheral side is referred to as a main body portion 1a. In the region not facing 2, the thickness of the negative electrode active material layer 12 may be partially reduced as necessary.

第2セパレータ3aの長さは、Lの、例えば、50〜200%であり、80〜100%であってもよい。第2セパレータ3aは、正極2の外端およびその周辺を保護できればよい。そのため、第2セパレータ3aの長さが、テーパ部1bの長さLよりも短くても十分な効果が得られる。この場合、第2セパレータ3aの長さは、Lの、例えば、50%以上100%未満であり、80%以上100%未満であることが好ましい。 The length of the second separator. 3a, the L 2, for example, 50 to 200% may be 80% to 100%. The second separator 3a only needs to protect the outer end of the positive electrode 2 and its periphery. Therefore, the length of the second separator 3a is sufficient effect can be obtained even shorter than the length L 2 of the tapered portion 1b. In this case, the length of the second separator. 3a, the L 2, for example, less than 50% to 100%, and preferably less than 80% or more 100%.

正極2と負極1とを電気的に絶縁する機能は第1セパレータ3が担うため、第2セパレータ3aの幅を、正極2および/または負極1の幅よりも小さくしてもよい。ただし、正極2の外端およびその周辺における内部短絡の発生をさらに効果的に抑制する観点からは、第2セパレータ3aの幅は、正極2の幅よりも大きいことが好ましく、負極1の幅よりも大きくてもよい。また、第2セパレータ3aの幅を第1セパレータ3の幅と同程度にしてもよい。   Since the first separator 3 functions to electrically insulate the positive electrode 2 and the negative electrode 1, the width of the second separator 3 a may be smaller than the width of the positive electrode 2 and / or the negative electrode 1. However, from the viewpoint of more effectively suppressing the occurrence of an internal short circuit at the outer end and the periphery of the positive electrode 2, the width of the second separator 3 a is preferably larger than the width of the positive electrode 2, and the width of the negative electrode 1. May be larger. Further, the width of the second separator 3 a may be approximately the same as the width of the first separator 3.

なお、第2セパレータ3aの長さとは、電極の長さ方向と平行な方向における第2セパレータ3aの長さであり、第2セパレータ3aの幅とは、電極の長さ方向とは垂直な方向における第2セパレータ3aの長さである。   The length of the second separator 3a is the length of the second separator 3a in a direction parallel to the length direction of the electrode, and the width of the second separator 3a is a direction perpendicular to the length direction of the electrode. Is the length of the second separator 3a.

(実施の形態2)
本実施の形態のニッケル水素蓄電池について、図6および7を参照しながら説明する。図6は、図2の電極群に使用される負極の他の例を模式的に示す概略斜視図である。図7は図6の負極の概略側面図である。負極1の代わりに負極21を用いる以外は、実施の形態1と同様の構成である。
(Embodiment 2)
The nickel metal hydride storage battery of the present embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 6 is a schematic perspective view schematically showing another example of the negative electrode used in the electrode group in FIG. 2. FIG. 7 is a schematic side view of the negative electrode of FIG. The configuration is the same as that of the first embodiment except that the negative electrode 21 is used instead of the negative electrode 1.

負極21は、電極群の内周側に位置する本体部21aと、最外周に位置する薄肉部21cと、これらの間に位置するテーパ部21bと、を有する。薄肉部21cが、第1部分Pに相当する。本体部21aとテーパ部21bとを合わせた部分が、第2部分Pに相当する。ここで、第2部分Pの厚みとは、本体部21aの厚みを指す。負極21は、多孔性または無孔の基板からなる負極集電体31と、負極集電体31の表面に形成された負極活物質層32とを含む。負極集電体31が多孔性の基板からなる場合には、負極集電体31は多数の孔(図示しない)を有する。負極活物質層32は、負極集電体31の外周側の表面に形成された負極活物質層32aと、内周側の表面に形成された負極活物質層32bとを含む。負極活物質層32aは、図4および図5に示す負極活物質層12aと同じである。 The negative electrode 21 has a main body portion 21a positioned on the inner peripheral side of the electrode group, a thin-walled portion 21c positioned on the outermost periphery, and a tapered portion 21b positioned therebetween. Thin portion 21c corresponds to the first part P 1. Part of the combined main body portion 21a and the tapered portion 21b corresponds to a second portion P 2. Here, the second portion P 2 of the thickness refers to the thickness of the body portion 21a. The negative electrode 21 includes a negative electrode current collector 31 made of a porous or non-porous substrate, and a negative electrode active material layer 32 formed on the surface of the negative electrode current collector 31. When the negative electrode current collector 31 is made of a porous substrate, the negative electrode current collector 31 has a large number of holes (not shown). The negative electrode active material layer 32 includes a negative electrode active material layer 32 a formed on the outer peripheral surface of the negative electrode current collector 31 and a negative electrode active material layer 32 b formed on the inner peripheral surface. The negative electrode active material layer 32a is the same as the negative electrode active material layer 12a shown in FIGS.

外周側の負極活物質層32aの場合と同様に、負極21の薄肉部21cにおける内周側の負極活物質層32bの厚みt3iは、本体部21aにおける内周側の負極活物質層32bの厚みt1iよりも小さくなっている(t1i>t3i)。テーパ部31bにおける内周側の負極活物質層32bの厚みt2iは、本体部31a側から薄肉部31cに向かって傾斜的に小さくなっている。つまり、厚みt2iは、t3i≦t2i≦t1iの範囲で、傾斜的に変動する。 As in the case of the negative electrode active material layer 32a on the outer peripheral side, the thickness t 3i of the negative electrode active material layer 32b on the inner peripheral side in the thin portion 21c of the negative electrode 21 is the same as that of the negative electrode active material layer 32b on the inner peripheral side in the main body portion 21a. It is smaller than the thickness t 1i (t 1i > t 3i ). A thickness t 2i of the negative electrode active material layer 32b on the inner peripheral side in the taper portion 31b is gradually reduced from the main body portion 31a toward the thin portion 31c. That is, the thickness t 2i varies in an inclined manner within a range of t 3i ≦ t 2i ≦ t 1i .

負極21は、テーパ部21bおよび薄肉部21cを有するため、実施の形態1において負極1を用いた場合と同様の効果が得られる。
薄肉部21cにおいて、外周側の負極活物質層32aおよび内周側の負極活物質層32bのいずれも、厚みを薄くしているので、薄肉部1cにおいて外周側の負極活物質層12aの厚みだけを薄くした実施の形態1の場合よりも、本体部と薄肉部との間(第1部分と第2部分との間)において厚み変化を設け易い。
Since the negative electrode 21 has the taper part 21b and the thin part 21c, the effect similar to the case where the negative electrode 1 is used in Embodiment 1 is acquired.
In the thin portion 21c, since both the outer peripheral negative electrode active material layer 32a and the inner peripheral negative electrode active material layer 32b are thin, only the thickness of the outer peripheral negative electrode active material layer 12a in the thin portion 1c. It is easier to provide a thickness change between the main body portion and the thin portion (between the first portion and the second portion) than in the first embodiment in which the thickness is reduced.

負極21(負極活物質層32aおよび32b)の表面にはフッ素樹脂(図示しない)が付着している。第1部分P(薄肉部21c)の単位質量当たりに付着するフッ素樹脂の質量Mは、第2部分P(本体部21aとテーパ部21bを合わせた部分)の単位質量当たりに付着するフッ素樹脂の質量Mよりも多い。質量MおよびMは、実施の形態1と同様の方法により求めればよい。 A fluororesin (not shown) is attached to the surface of the negative electrode 21 (negative electrode active material layers 32a and 32b). The mass M 1 of the fluororesin adhering per unit mass of the first portion P 1 (thin portion 21c) adheres per unit mass of the second portion P 2 (portion combining the main body portion 21a and the tapered portion 21b). More than the mass M 2 of the fluororesin. The masses M 1 and M 2 may be obtained by the same method as in the first embodiment.

<Mとすることで、第1部分Pのガス吸収性をより高めることができ、電池内において負極のガス吸収を効率良く行うことができ、電池内圧の上昇を抑制する効果がより顕著に得られる。よって、電池内に充填する正負極活物質量を増やして、電池内の残空間の容積を減らした場合でも、過充電時および過放電時の正極からのガス発生に伴う電池内圧の上昇を十分に抑制することができる。 By setting M 2 <M 1 , the gas absorbability of the first portion P 1 can be further increased, the gas absorption of the negative electrode can be efficiently performed in the battery, and the effect of suppressing an increase in the battery internal pressure is obtained. More noticeable. Therefore, even when the amount of positive and negative electrode active materials filled in the battery is increased and the volume of the remaining space in the battery is reduced, the internal pressure of the battery is sufficiently increased due to gas generation from the positive electrode during overcharge and overdischarge. Can be suppressed.

第1部分Pの外周側は、正極と対向しないため、第1部分Pでは、第2部分Pと比べて、正極との電池反応に利用される負極活物質の量は少ない。このため、電池容量を低下させることなく、t1o>t3oかつt1i>t3iとして、第2部分Pの負極活物質層32の総厚み(t1o+t1i)よりも、第1部分Pの負極活物質層32の総厚み(t3o+t3i)を小さくすることができる。よって、負極のガス吸収性をさらに高めると同時に、電池の更なる高容量化が可能となる。 The outer peripheral side of the first part P 1, since the positive electrode and not opposed, the first part P 1, as compared with the second part P 2, the amount of the negative electrode active material utilized in the cell reaction between the positive electrode is small. For this reason, the first part is more than the total thickness (t 1o + t 1i ) of the negative electrode active material layer 32 of the second part P 2 with t 1o > t 3o and t 1i > t 3i without reducing the battery capacity. The total thickness (t 3o + t 3i ) of the P 1 negative electrode active material layer 32 can be reduced. Therefore, it is possible to further increase the capacity of the battery while further improving the gas absorbability of the negative electrode.

負極21の本体部21aの厚みは、例えば0.1〜0.6mmであり、0.2〜0.4mmであることが好ましい。
本体部21aにおける外周側の負極活物質層32aの厚みt1oおよび内周側の負極活物質層32bの厚みt1iは、それぞれ、例えば0.01〜0.3mmであり、好ましくは0.08〜0.2mmである。厚みt1oおよびt1iは、それぞれ、正極活物質量とのバランスなどを考慮して適宜決めればよい。
The thickness of the main body 21a of the negative electrode 21 is, for example, 0.1 to 0.6 mm, and preferably 0.2 to 0.4 mm.
The thickness t 1o of the negative electrode active material layer 32a on the outer peripheral side and the thickness t 1i of the negative electrode active material layer 32b on the inner peripheral side in the main body 21a are, for example, 0.01 to 0.3 mm, preferably 0.08. ~ 0.2 mm. The thicknesses t 1o and t 1i may be appropriately determined in consideration of the balance with the positive electrode active material amount.

第1部分Pにおける、負極集電体31の両面に形成された負極活物質層32の総厚みT1naの、第2部分Pにおける、負極集電体31の両面に形成された負極活物質層32の総厚みT2naの比:T1na/T2naは、0.4〜0.95が好ましい。T1na/T2naが上記範囲内である場合には、負極の単位面積当たりに付着するフッ素樹脂量を一定にして、M/Mを1.05〜2.5の範囲内に容易に調整することができる。総厚みT1naは、薄肉部21cの外周側の負極活物質層32aの厚みt3oと内周側の負極活物質層32bの厚みt3iとを合わせた値である。総厚みT2naは、本体部21aの外周側の負極活物質層32aの厚みt1oと内周側の負極活物質層32bの厚みt1iとを合わせた値である。 The negative electrode active material formed on both surfaces of the negative electrode current collector 31 in the second portion P 2 of the total thickness T 1na of the negative electrode active material layer 32 formed on both surfaces of the negative electrode current collector 31 in the first portion P 1 . The ratio of the total thickness T 2na of the material layer 32: T 1na / T 2na is preferably 0.4 to 0.95. When T 1na / T 2na is within the above range, the amount of fluororesin adhering per unit area of the negative electrode is made constant, and M 1 / M 2 is easily within the range of 1.05 to 2.5. Can be adjusted. The total thickness T 1na is a value obtained by adding the thickness t 3o of the negative electrode active material layer 32a on the outer peripheral side of the thin portion 21c and the thickness t 3i of the negative electrode active material layer 32b on the inner peripheral side. The total thickness T 2na is a value obtained by adding the thickness t 1o of the negative electrode active material layer 32a on the outer peripheral side of the main body 21a and the thickness t 1i of the negative electrode active material layer 32b on the inner peripheral side.

負極集電体31には、例えば、パンチングメタルやエキスパンデッドメタルのような多孔性の基板(例えば、厚み20.0〜50.0μm、開孔率30〜45%)が用いられる。
上記範囲の厚みおよび開孔率を有する多孔性の基板の表面に、負極活物質層32が形成された負極21を用いて、第1部分Pの単位質量当たりに付着するフッ素樹脂の質量Mを5.3〜12.5mg/gとする場合、第1部分Pの負極活物質の単位質量当たりに付着するフッ素樹脂の質量M1nは、例えば、6〜17mg/gの範囲となる。
また、上記負極21を用いて、M/Mを1.05〜2.5の範囲とする場合には、第1部分Pの負極活物質の単位質量当たりに付着するフッ素樹脂の質量M1nの、第2部分Pの負極活物質の単位質量当たりに付着するフッ素樹脂の質量M2nに対する比:M1n/M2nは、例えば、1.05〜2.94の範囲となる。
For the negative electrode current collector 31, for example, a porous substrate (for example, a thickness of 20.0 to 50.0 μm, a porosity of 30 to 45%) such as punching metal or expanded metal is used.
Using the negative electrode 21 in which the negative electrode active material layer 32 is formed on the surface of the porous substrate having the thickness and the open area ratio in the above ranges, the mass M of the fluororesin adhering per unit mass of the first portion P 1 When 1 is 5.3 to 12.5 mg / g, the mass M 1n of the fluororesin adhering per unit mass of the negative electrode active material of the first portion P 1 is, for example, in the range of 6 to 17 mg / g. .
When the negative electrode 21 is used and M 1 / M 2 is in the range of 1.05 to 2.5, the mass of the fluororesin adhering per unit mass of the negative electrode active material of the first portion P 1 of M 1n, the ratio by weight M 2n of the fluororesin to adhere to the per unit mass of the negative electrode active material of the second part P 2: M 1n / M 2n, for example, in the range of 1.05 to 2.94.

負極21の場合においてM<Mとする方法としては、例えば、負極21の単位面積当たりに付着するフッ素樹脂の質量を一定にする、すなわち第1部分Pの単位面積当たりに付着するフッ素樹脂の質量M1Aを、第2部分Pの単位面積当たりに付着するフッ素樹脂の質量M2Aと同一とする方法が挙げられる。また、別の方法としては、例えば、第1部分Pの単位面積当たりに付着するフッ素樹脂の質量M1Aを、第2部分Pの単位面積当たりに付着するフッ素樹脂の質量M2Aよりも多くする方法が挙げられる。 In the case of the negative electrode 21, as a method of satisfying M 2 <M 1 , for example, the mass of the fluororesin adhering per unit area of the negative electrode 21 is made constant, that is, fluorine adhering per unit area of the first portion P 1. A method in which the mass M 1A of the resin is the same as the mass M 2A of the fluororesin attached per unit area of the second portion P 2 can be mentioned. As another method, for example, the mass M 1A of the fluororesin adhering per unit area of the first portion P 1 is more than the mass M 2A of the fluororesin adhering per unit area of the second portion P 2. There are many ways to do this.

フッ素樹脂を負極21に付着させる作業効率の観点から、負極21の単位面積当たりに付着するフッ素樹脂の質量を一定にする(M1A=M2Aとする)ことが好ましい。この場合、第1部分Pの外周側の負極活物質層32aの単位質量当たりに付着するフッ素樹脂の質量M1oが、第2部分Pの外周側の負極活物質層32aの単位質量当たりに付着するフッ素樹脂の質量M2oよりも多くなる。また、第1部分Pの内周側の負極活物質層32bの単位質量当たりに付着するフッ素樹脂の質量M1iが、第2部分Pの内周側の負極活物質層32bの単位質量当たりに付着するフッ素樹脂の質量M2iよりも多くなる。 From the viewpoint of work efficiency for attaching the fluororesin to the negative electrode 21, it is preferable to make the mass of the fluororesin per unit area of the negative electrode 21 constant (M 1A = M 2A ). In this case, the mass M 1o fluororesin to adhere to the per unit mass of the first portion P 1 of the outer peripheral side of the negative electrode active material layer 32a is, per unit mass of the negative electrode active material layer 32a of the second outer peripheral side of the portion P 2 More than the mass M 2o of the fluororesin adhering to the substrate. Further, fluorine resin mass M 1i adhering per unit mass of the first portion P 1 of the inner circumferential side of the negative electrode active material layer 32b is, unit mass of the negative electrode active material layer 32b of the second inner peripheral side of the portion P 2 More than the mass M 2i of the fluororesin adhering to the hit .

本実施形態では、内周側の負極活物質層32bの厚みを、外周側の負極活物質層32aの厚みと同様に変化させているが、テーパ部において、負極活物質層の厚みの勾配、外周側と内周側とで必ずしも同じである必要はなく、相違させてもよい。内周側の負極活物質層の厚みが本体部側から薄肉部側に向かって減少し始める位置は、必ずしも本体部とテーパ部との間(つまり、外周側の負極活物質層の厚みが本体部側から薄肉部側に向かって減少し始める位置)と一致している必要はなく、本体部およびテーパ部のいずれと重なっていてもよい。同様に、内周側の負極活物質層の厚みの減少が収束する位置は、テーパ部の終点(テーパ部と薄肉部との間)と必ずしも一致している必要はなく、テーパ部および薄肉部のいずれと重なっていてもよい。   In the present embodiment, the thickness of the negative electrode active material layer 32b on the inner peripheral side is changed in the same manner as the thickness of the negative electrode active material layer 32a on the outer peripheral side. The outer peripheral side and the inner peripheral side are not necessarily the same, and may be different. The position where the thickness of the negative electrode active material layer on the inner peripheral side starts to decrease from the main body side toward the thin wall side is not necessarily between the main body portion and the tapered portion (that is, the thickness of the negative electrode active material layer on the outer peripheral side is the main body). It does not need to coincide with the position where the portion starts to decrease from the portion side toward the thin portion side, and may overlap with either the main body portion or the tapered portion. Similarly, the position at which the decrease in the thickness of the negative electrode active material layer on the inner peripheral side converges does not necessarily coincide with the end point of the tapered portion (between the tapered portion and the thin portion), and the tapered portion and the thin portion. It may overlap with any of the above.

(実施の形態3)
以下、本実施の形態のニッケル水素蓄電池について、図8および9を参照しながら説明する。図8は、図2の電極群に使用される負極のさらに他の例を模式的に示す概略斜視図である。図9は図8の負極の概略側面図である。負極1の代わりに負極41を用いる以外は、実施の形態1と同様の構成である。
(Embodiment 3)
Hereinafter, the nickel metal hydride storage battery of the present embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 8 is a schematic perspective view schematically showing still another example of the negative electrode used in the electrode group in FIG. 2. FIG. 9 is a schematic side view of the negative electrode of FIG. The configuration is the same as that of the first embodiment except that the negative electrode 41 is used instead of the negative electrode 1.

負極41は、多孔性または無孔の基板からなる負極集電体51と、負極集電体51の表面に形成された負極活物質層52とを含む。負極集電体51が多孔性の基板からなる場合には、負極集電体51は多数の孔(図示しない)を有する。負極活物質層52は、負極集電体51の外周側の表面に形成された負極活物質層52aと、内周側の表面に形成された負極活物質層52bとを含む。   The negative electrode 41 includes a negative electrode current collector 51 made of a porous or non-porous substrate, and a negative electrode active material layer 52 formed on the surface of the negative electrode current collector 51. When the negative electrode current collector 51 is made of a porous substrate, the negative electrode current collector 51 has a large number of holes (not shown). The negative electrode active material layer 52 includes a negative electrode active material layer 52 a formed on the outer peripheral surface of the negative electrode current collector 51 and a negative electrode active material layer 52 b formed on the inner peripheral surface.

この場合、負極における電極群の最外周に位置する部分全体が、上記の第1部分に相当する。負極における第1部分(最外周)以外の部分が、上記の第2部分に相当する。なお、M<Mを満たす領域は、負極の巻き終わり側の端部から第1部分の長さの、例えば85%以上の長さに亘って設けられる。 In this case, the whole part located in the outermost periphery of the electrode group in the negative electrode corresponds to the first part. A portion other than the first portion (outermost circumference) in the negative electrode corresponds to the second portion. The region satisfying M 2 <M 1 is provided over, for example, 85% or more of the length of the first portion from the end portion on the winding end side of the negative electrode.

負極41の第1部分Pおよび第2部分Pのいずれにおいても、負極活物質層52aは一定の厚みtを有し、負極活物質層52bは一定の厚みtを有する。負極活物質層52bは負極活物質層12bと同様の構成である。 In any of the first part P 1 and second part P 2 of the negative electrode 41, negative electrode active material layer 52a has a constant thickness t o, the anode active material layer 52b has a constant thickness t i. The negative electrode active material layer 52b has a configuration similar to that of the negative electrode active material layer 12b.

負極41(負極活物質層52aおよび52b)の表面にはフッ素樹脂(図示しない)が付着している。第1部分Pの単位質量当たりに付着するフッ素樹脂の質量Mは、第2部分Pの単位質量当たりに付着するフッ素樹脂の質量Mよりも多い。 A fluororesin (not shown) is attached to the surface of the negative electrode 41 (negative electrode active material layers 52a and 52b). The mass M 1 of the fluororesin adhering per unit mass of the first part P 1 is larger than the mass M 2 of the fluororesin adhering per unit mass of the second part P 2 .

<Mとすることで、第1部分Pのガス吸収性をより高めることができ、電池内において負極のガス吸収を効率良く行うことができ、電池内圧の上昇を抑制する効果がより顕著に得られる。よって、電池内に充填する正負極活物質量を増やして、電池内の残空間の容積を減らした場合でも、過充電時および過放電時の正極からのガス発生に伴う電池内圧の上昇を十分に抑制することができる。 By setting M 2 <M 1 , the gas absorbability of the first portion P 1 can be further increased, the gas absorption of the negative electrode can be efficiently performed in the battery, and the effect of suppressing an increase in the battery internal pressure is obtained. More noticeable. Therefore, even when the amount of positive and negative electrode active materials filled in the battery is increased and the volume of the remaining space in the battery is reduced, the internal pressure of the battery is sufficiently increased due to gas generation from the positive electrode during overcharge and overdischarge. Can be suppressed.

第1部分Pの外周側は、正極と対向しないため、第1部分P(特に負極活物質層52a)では、第2部分Pと比べて、正極との反応に利用される負極活物質の量は少ない。このため、電池容量を低下させることなく、第1部分Pの表面に付着させるフッ素樹脂量を多くすることができる。よって、負極のガス吸収性をさらに高めると同時に、電池の更なる高容量化が可能となる。 Since the outer peripheral side of the first part P 1 does not face the positive electrode, the first part P 1 (particularly the negative electrode active material layer 52 a) has a negative electrode active used for reaction with the positive electrode compared to the second part P 2. The amount of substance is small. Therefore, without lowering the battery capacity, it is possible to increase the fluorine resin amount be attached to the first portion P 1 of the surface. Therefore, it is possible to further increase the capacity of the battery while further improving the gas absorbability of the negative electrode.

負極41の厚みは、例えば0.1〜0.6mmであり、0.2〜0.4mmであることが好ましい。
負極41の外周側の負極活物質層52aの厚みt1oおよび内周側の負極活物質層52bの厚みt1iは、それぞれ、例えば0.01〜0.3mmであり、好ましくは0.1〜0.2mmである。厚みt1oおよびt1iは、それぞれ、正極活物質量とのバランスなどを考慮して適宜決めればよい。
The thickness of the negative electrode 41 is, for example, 0.1 to 0.6 mm, and preferably 0.2 to 0.4 mm.
The thickness t 1o of the negative electrode active material layer 52a on the outer peripheral side of the negative electrode 41 and the thickness t 1i of the negative electrode active material layer 52b on the inner peripheral side are, for example, 0.01 to 0.3 mm, preferably 0.1 to 0.3 mm, respectively. 0.2 mm. The thicknesses t 1o and t 1i may be appropriately determined in consideration of the balance with the positive electrode active material amount.

負極集電体51には、例えば、パンチングメタルやエキスパンデッドメタルのような多孔性の基板(例えば、厚み2.0〜5.0μm、開孔率30〜45%)が用いられる。
上記範囲の厚みおよび開孔率を有する多孔性の基板の表面に、負極活物質層52が形成された負極41を用いて、第1部分Pの単位質量当たりに付着するフッ素樹脂の質量Mを5.3〜12.5mg/gとする場合、第1部分Pの負極活物質の単位質量当たりに付着するフッ素樹脂の質量M1nは、例えば、6〜17mg/gの範囲となる。
また、上記負極41を用いて、M/Mを1.05〜2.5の範囲とする場合には、第1部分Pの負極活物質の単位質量当たりに付着するフッ素樹脂の質量M1nの、第2部分Pの負極活物質の単位質量当たりに付着するフッ素樹脂の質量M2nに対する比:M1n/M2nは、例えば、1.05〜2.94の範囲となる。
For the negative electrode current collector 51, for example, a porous substrate such as punching metal or expanded metal (for example, a thickness of 2.0 to 5.0 μm, an aperture ratio of 30 to 45%) is used.
Using the negative electrode 41 in which the negative electrode active material layer 52 is formed on the surface of the porous substrate having the thickness and the open area ratio in the above ranges, the mass M of the fluororesin adhering per unit mass of the first portion P 1 When 1 is 5.3 to 12.5 mg / g, the mass M 1n of the fluororesin adhering per unit mass of the negative electrode active material of the first portion P 1 is, for example, in the range of 6 to 17 mg / g. .
When the negative electrode 41 is used and M 1 / M 2 is in the range of 1.05 to 2.5, the mass of the fluororesin adhering per unit mass of the negative electrode active material of the first portion P 1 of M 1n, the ratio by weight M 2n of the fluororesin to adhere to the per unit mass of the negative electrode active material of the second part P 2: M 1n / M 2n, for example, in the range of 1.05 to 2.94.

負極41の場合においてM<Mとする方法としては、例えば、第1部分Pの単位面積当たりに付着するフッ素樹脂の質量M1Aを、第2部分Pの単位面積当たりに付着するフッ素樹脂の質量M2Aよりも多くする方法が挙げられる。 In the case of the negative electrode 41, as a method of setting M 2 <M 1 , for example, the fluororesin mass M 1A attached per unit area of the first part P 1 is attached per unit area of the second part P 2. An example is a method in which the amount is larger than the mass M 2A of the fluorine resin.

より具体的には、少なくとも、第1部分Pの外周側の負極活物質層52aの単位質量当たりに付着するフッ素樹脂の質量M1oを、第2部分Pの外周側の負極活物質層52aの単位質量当たりに付着するフッ素樹脂の質量M2oよりも多くすればよい。第1部分Pの内周側の負極活物質層52bの単位質量当たりに付着するフッ素樹脂の質量M1iは、第2部分Pの内周側の負極活物質層52bの単位質量当たりに付着するフッ素樹脂の質量M2iと同じでもよく、当該質量M2iよりも多くてもよい。 More specifically, at least, the mass M 1o fluororesin to adhere to the per unit mass of the first portion P 1 of the outer peripheral side of the negative electrode active material layer 52a, the negative electrode active material layer of the second portion P 2 of the outer peripheral side What is necessary is just to increase more than mass M2o of the fluororesin adhering per unit mass of 52a. Mass M 1i of the fluororesin to adhere to the per unit mass of the first portion P 1 of the inner circumferential side of the negative electrode active material layer 52b is per unit mass of the second portion P 2 of the inner circumferential side of the negative electrode active material layer 52b It may be the same as the mass M 2i of the adhering fluororesin or may be larger than the mass M 2i .

本実施形態では、第1部分Pの単位質量当たりに付着するフッ素樹脂の質量Mは、例えば、第1部分Pの巻き終わり側の端部から長手方向の長さの1/2までの領域内において、所定の大きさの円形状に打ち抜き、打ち抜いた部分の質量と、当該部分に付着するフッ素樹脂の質量とを測定することにより求められる。
第2部分Pの単位質量当たりに付着するフッ素樹脂の質量Mは、例えば、第2部分Pの長手方向の中央付近において、所定の大きさの円形状に打ち抜き、打ち抜いた部分の質量と、当該部分に付着するフッ素樹脂の質量とを測定することにより求められる。
In the present embodiment, the mass M 1 of the fluororesin adhering per unit mass of the first portion P 1 is, for example, from the end portion on the winding end side of the first portion P 1 to ½ of the length in the longitudinal direction. In this area, it is obtained by punching into a circular shape of a predetermined size, and measuring the mass of the punched portion and the mass of the fluororesin adhering to the portion.
The mass M 2 of the fluororesin adhering per unit mass of the second portion P 2 is, for example, punched into a circular shape of a predetermined size near the center in the longitudinal direction of the second portion P 2 , and the mass of the punched portion And the mass of the fluororesin adhering to the part.

以下、本発明を実施例および比較例に基づいて具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, although this invention is demonstrated concretely based on an Example and a comparative example, this invention is not limited to a following example.

《実施例1》
下記の手順で、容量2300mAhの単3形の円筒形ニッケル水素蓄電池を作製した。
(1)負極の作製
以下の手法により、図6および7に示す負極を作製した。
水素吸蔵合金粉末(La0.40Ce0.60Ni3.63Co0.76Mn0.42Al0.29、平均粒径=約45μm)100質量部に対して、結着剤としてのSBR0.7質量部、増粘剤としてのCMC0.15質量部、導電剤としてのケッチェンブラック0.3質量部、酸化抑制剤としての酸化イットリウム0.7質量部を加え、さらに適量の水を添加して混合することにより、負極合剤スラリーを調製した。なお、SBRは、水分散液の形態で使用した。
なお、水素吸蔵合金粉末には、公知の方法によりアルカリ処理を施したものを用いた。アルカリ処理は、例えば、アルカリ水溶液に水素吸蔵合金の粒子を接触(例えば、浸漬などにより接触)させ、必要に応じて乾燥することにより行うことができる。アルカリ水溶液としては、NaOHやKOHのようなアルカリ金属水酸化物の水溶液が用いられる。
Example 1
An AA cylindrical nickel-metal hydride storage battery having a capacity of 2300 mAh was produced by the following procedure.
(1) Production of Negative Electrode The negative electrode shown in FIGS. 6 and 7 was produced by the following method.
100 parts by mass of hydrogen storage alloy powder (La 0.40 Ce 0.60 Ni 3.63 Co 0.76 Mn 0.42 Al 0.29 , average particle size = about 45 μm), 0.7 parts by mass of SBR as a binder, CMC 0. 15 parts by mass, 0.3 parts by mass of ketjen black as a conductive agent, 0.7 parts by mass of yttrium oxide as an oxidation inhibitor, and further adding and mixing an appropriate amount of water, the negative electrode mixture slurry Prepared. SBR was used in the form of an aqueous dispersion.
The hydrogen storage alloy powder used was subjected to alkali treatment by a known method. The alkali treatment can be performed, for example, by bringing the hydrogen storage alloy particles into contact with an alkaline aqueous solution (for example, by contact), and drying as necessary. As the alkaline aqueous solution, an aqueous solution of an alkali metal hydroxide such as NaOH or KOH is used.

得られた負極合剤スラリーを、負極集電体としての多孔性基板の両面(外表面)および空孔内に正極容量の1.25倍になるように塗布した。多孔性基板には、表面にニッケルメッキを施した鉄製パンチングメタル(厚み60μm、孔径1mm、開孔率42%)を用いた。このとき、負極集電体の両面に形成される負極活物質層の厚みが、本体部とテーパ部と薄肉部とで異なるように、負極合剤スラリーの塗布量を負極集電体の長さ方向において変化させた。負極合剤スラリーの塗膜は、95℃で10分間乾燥させた後、塗膜を負極集電体とともにローラでプレスすることにより、負極を形成した。   The obtained negative electrode mixture slurry was applied to both surfaces (outer surface) and pores of a porous substrate as a negative electrode current collector so as to be 1.25 times the positive electrode capacity. As the porous substrate, an iron punching metal (thickness 60 μm, hole diameter 1 mm, hole area ratio 42%) whose surface was plated with nickel was used. At this time, the coating amount of the negative electrode mixture slurry is set to the length of the negative electrode current collector so that the thickness of the negative electrode active material layer formed on both surfaces of the negative electrode current collector is different between the main body part, the taper part, and the thin part. Changed in direction. The coating film of the negative electrode mixture slurry was dried at 95 ° C. for 10 minutes, and then the negative electrode was formed by pressing the coating film together with the negative electrode current collector with a roller.

得られた負極21の本体部21aは、負極集電体31の長さ方向の一端部から長さL1=100mmの領域に形成された。本体部21aの負極活物質層32aの厚みt1oおよび負極活物質層32bの厚みt1iは、それぞれ、0.14mmであった。
テーパ部21bは、本体部と薄肉部との間の領域に形成されており、テーパ部の長さL=10mmであった。
薄肉部21cは、負極集電体31の長さ方向の他端部から長さL=45mmの領域に形成された。
The main body 21 a of the obtained negative electrode 21 was formed in a region having a length L 1 = 100 mm from one end in the length direction of the negative electrode current collector 31. The thickness t 1o of the negative electrode active material layer 32a of the main body 21a and the thickness t 1i of the negative electrode active material layer 32b were each 0.14 mm.
The taper portion 21b is formed in a region between the main body portion and the thin portion, and the length L 2 of the taper portion is 10 mm.
The thin portion 21 c was formed in a region having a length L 3 = 45 mm from the other end portion in the length direction of the negative electrode current collector 31.

(2)負極の表面へのフッ素樹脂の付着
超音波ホモジナイザー(振幅80μm、周波数20kHz)を用いて、フッ素樹脂としてのPTFEの粒子と、エタノールとを、1:15の質量比で混合することにより、PTFE分散液を調製した。使用したPTFE粒子は、窒素ガス吸着法によるBET比表面積が3m/gであり、最大粒径が20μmであり、平均粒径が12μmであった。
上記で得られたPTFE分散液を、上記で得られた負極の表面(負極活物質層の表面)に塗布した。このとき、負極の単位面積当たりに塗布するPTFE分散液の質量は、約0.50mg/cmとした。得られた塗膜を有する負極を、120℃で1分間乾燥し、負極活物質層の表面にPTFEが付着した負極を作製した。このとき、負極活物質層の表面に形成されたPTFE層の厚みは9〜20μmであった。
(2) Adhesion of fluororesin to the negative electrode surface Using an ultrasonic homogenizer (amplitude 80 μm, frequency 20 kHz), PTFE particles as fluororesin and ethanol are mixed at a mass ratio of 1:15. A PTFE dispersion was prepared. The PTFE particles used had a BET specific surface area of 3 m 2 / g as determined by a nitrogen gas adsorption method, a maximum particle size of 20 μm, and an average particle size of 12 μm.
The PTFE dispersion obtained above was applied to the surface of the negative electrode obtained above (surface of the negative electrode active material layer). At this time, the mass of the PTFE dispersion applied per unit area of the negative electrode was about 0.50 mg / cm 2 . The obtained negative electrode having a coating film was dried at 120 ° C. for 1 minute to produce a negative electrode in which PTFE was adhered to the surface of the negative electrode active material layer. At this time, the thickness of the PTFE layer formed on the surface of the negative electrode active material layer was 9 to 20 μm.

(3)正極の作製
下記の手順で、非焼結式ニッケル正極を作製した。
まず、共沈成分として亜鉛2.5質量%およびコバルト1.0質量%を含有する水酸化ニッケル粉末を、硫酸コバルト水溶液に添加した。得られた混合物を撹拌しながら、水酸化ナトリウム水溶液(水酸化ナトリウム濃度:1mol/L)を徐々に滴下してpHを11に調整した後、さらに所定時間撹拌を続けた。得られた混合物から、沈殿物をろ別した。ろ別した沈殿物を、水洗し、真空乾燥することにより、水酸化ニッケル粒子の表面が5質量%の水酸化コバルトで被覆された粉末を得た。
(3) Production of positive electrode A non-sintered nickel positive electrode was produced by the following procedure.
First, nickel hydroxide powder containing 2.5% by mass of zinc and 1.0% by mass of cobalt as a coprecipitation component was added to an aqueous cobalt sulfate solution. While stirring the resulting mixture, an aqueous sodium hydroxide solution (sodium hydroxide concentration: 1 mol / L) was gradually added dropwise to adjust the pH to 11, followed by further stirring for a predetermined time. The precipitate was filtered off from the resulting mixture. The precipitate separated by filtration was washed with water and vacuum-dried to obtain a powder in which the surface of nickel hydroxide particles was coated with 5% by mass of cobalt hydroxide.

上記で得られた粉末1質量部に対して、水酸化ナトリウム水溶液(水酸化ナトリウム濃度:48質量%)10質量部を添加した。得られた混合物を、撹拌下、85℃で8時間加熱処理し、その後、水洗して、65℃で乾燥した。この加熱処理により、水酸化ニッケル粒子表面の水酸化コバルトを含む層において、水酸化コバルトの一部が高次化されてオキシ水酸化コバルトに変換されるとともに、ナトリウムが導入される。水酸化ニッケル粒子の表面に、オキシ水酸化コバルトおよび1質量%のナトリウムを含有する被覆層が形成された複合体粒子を得た。   10 parts by mass of an aqueous sodium hydroxide solution (sodium hydroxide concentration: 48% by mass) was added to 1 part by mass of the powder obtained above. The resulting mixture was heat-treated at 85 ° C. for 8 hours with stirring, then washed with water and dried at 65 ° C. By this heat treatment, in the layer containing cobalt hydroxide on the surface of the nickel hydroxide particles, a part of cobalt hydroxide is made higher-order and converted into cobalt oxyhydroxide, and sodium is introduced. Composite particles in which a coating layer containing cobalt oxyhydroxide and 1% by mass of sodium was formed on the surface of the nickel hydroxide particles were obtained.

得られた複合体粒子と、酸化亜鉛との混合粉末100質量部に、結着剤としてのCMCを含む水溶液(CMC濃度:0.2質量%)25質量部を添加して混合することにより、正極合剤スラリーを調製した。なお、混合粉末中の複合体粒子と酸化亜鉛との質量比は、100:2であった。   By adding and mixing 25 parts by mass of an aqueous solution (CMC concentration: 0.2% by mass) containing CMC as a binder to 100 parts by mass of the obtained composite particles and zinc oxide mixed powder, A positive electrode mixture slurry was prepared. The mass ratio of the composite particles and zinc oxide in the mixed powder was 100: 2.

得られた正極合剤スラリーを、正極集電体としてのニッケル発泡体(面密度(目付)約325g/m2、厚み約1.2mm)の両面(外表面)および空孔内に塗布し、乾燥させた。乾燥物を、厚みが0.66mmとなるように圧延することにより正極(長さ118mm、幅44.7mm、厚み0.66μm)を得た。
なお、正極集電体の長さ方向の一端部には、活物質を保持しない芯材の露出部を設け、この露出部に、正極リードを接続した。
The obtained positive electrode mixture slurry was applied to both surfaces (outer surface) and pores of a nickel foam (surface density (unit weight) of about 325 g / m 2 , thickness of about 1.2 mm) as a positive electrode current collector, Dried. The dried product was rolled to a thickness of 0.66 mm to obtain a positive electrode (length 118 mm, width 44.7 mm, thickness 0.66 μm).
In addition, the exposed part of the core material which does not hold | maintain an active material was provided in the one end part of the length direction of a positive electrode electrical power collector, and the positive electrode lead was connected to this exposed part.

(4)ニッケル水素蓄電池の作製
上記で得られた負極と、上記で得られた正極との間に、第1セパレータ(長さ330mm、幅47mm、厚み0.090mm)を配し、これらを、渦巻状に捲回することにより、電極群を作製した。このとき、負極の本体部が内周側、薄肉部が外周側となり、正極の外端が負極のテーパ部と重なるように巻回した。また、このとき、正極の外端とテーパ部との間で、かつテーパ部と第1セパレータとの間に、第2セパレータ(長さ10mm、幅47mm、厚み0.090mm)を配した。第2セパレータは、長さ方向の中心近傍に正極の外周側の端面が来るように配置した。なお、第1セパレータおよび第2セパレータとしては、スルホン化処理したポリプロピレン製の不織布(厚み90μm、目付50g/m2、およびスルホン化度1.90×10-3)を用いた。電極群における負極の巻回数は、5であった。
(4) Production of nickel-metal hydride storage battery A first separator (length 330 mm, width 47 mm, thickness 0.090 mm) is arranged between the negative electrode obtained above and the positive electrode obtained above. The electrode group was produced by winding in a spiral. At this time, it wound so that the main-body part of a negative electrode might become an inner peripheral side, a thin part might become an outer peripheral side, and the outer end of a positive electrode might overlap with the taper part of a negative electrode. At this time, a second separator (length 10 mm, width 47 mm, thickness 0.090 mm) was disposed between the outer end of the positive electrode and the tapered portion, and between the tapered portion and the first separator. The second separator was arranged so that the end face on the outer peripheral side of the positive electrode came near the center in the length direction. As the first separator and the second separator, a sulfonated polypropylene nonwoven fabric (thickness 90 μm, basis weight 50 g / m 2 , and sulfonation degree 1.90 × 10 −3 ) was used. The number of turns of the negative electrode in the electrode group was 5.

得られた電極群を、開口部側にリング状の溝部を有する単3形の有底円筒形の金属製電池ケース(外径14.60mm)に挿入し、最外周の負極(薄肉部)を電池ケースの内面に接触させた。また、正極に接続した正極リードを、封口体の蓋板の内底面に溶接した。なお、封口体は、中央に円形のガス抜き孔を有する蓋板と、蓋板の周縁に装着された絶縁パッキンと、蓋板の頂面の中央部に、ガス抜き孔を塞ぐように配された弁体と、弁体を覆う突出部を有するキャップ状の正極端子とを備えている。   The obtained electrode group was inserted into an AA bottomed cylindrical metal battery case (outer diameter 14.60 mm) having a ring-shaped groove on the opening side, and the outermost negative electrode (thin wall portion) was inserted. The battery case was brought into contact with the inner surface. Moreover, the positive electrode lead connected to the positive electrode was welded to the inner bottom surface of the cover plate of the sealing body. The sealing body is arranged so as to close the gas vent hole at the center of the top plate of the lid plate having a circular vent hole at the center, the insulating packing attached to the periphery of the lid plate, and the lid plate. And a cap-like positive electrode terminal having a protrusion that covers the valve body.

次いで、電池ケース内に、アルカリ電解液を注入し、電池ケースの開口部を、封口体で覆い、絶縁パッキンを介してかしめることにより、封口した。電池ケースの周面を外側から押圧することにより縮径した。そして、電池ケースを、高さ方向に押圧することにより、電池総高が50.25mmとなるように電池ケースの開口部側に形成された溝部を圧着した。なお、アルカリ電解液としては、水酸化ナトリウムを7.5mol/Lの濃度で含む水溶液を用いた。   Next, an alkaline electrolyte was injected into the battery case, the opening of the battery case was covered with a sealing body, and sealed by insulating caulking. The diameter was reduced by pressing the peripheral surface of the battery case from the outside. And the groove part formed in the opening part side of the battery case was crimped | bonded so that a battery total height might be set to 50.25 mm by pressing a battery case in a height direction. As the alkaline electrolyte, an aqueous solution containing sodium hydroxide at a concentration of 7.5 mol / L was used.

封口体の上部に、ドーナツ状の絶縁部材を、正極端子の突出部を絶縁部材の中央の孔から突出させた状態で配置した。次いで、封口体の周縁部(封口体上に配された絶縁部材の周縁部)と、電池ケースの周面と、電池ケースの底面の周縁部とを覆うように、外装ラベルを装着することにより、電池を得た。   On the upper part of the sealing body, a donut-shaped insulating member was disposed in a state where the protruding portion of the positive electrode terminal protruded from the central hole of the insulating member. Next, by attaching an exterior label so as to cover the peripheral part of the sealing body (peripheral part of the insulating member disposed on the sealing body), the peripheral surface of the battery case, and the peripheral part of the bottom surface of the battery case A battery was obtained.

上記負極の作製において、薄肉部21cの負極活物質層32aの厚みt3oおよび負極活物質層32bの厚みt3iを、表1に示す値に変えて、負極(a−1)〜(a−7)を作製した。上記負極(a-1)〜(a-7)を用いて、電池(A-1)〜(A-7)を作製した。
負極(a−1)〜(a−7)に対する、M、M、M/M、M1n/M2n、およびT1na/T2naの値を表1に示す。
In the production of the negative electrode, the thickness t 3o of the negative electrode active material layer 32a and the thickness t 3i of the negative electrode active material layer 32b of the thin-walled portion 21c are changed to the values shown in Table 1, and negative electrodes (a-1) to (a- 7) was produced. Batteries (A-1) to (A-7) were produced using the negative electrodes (a-1) to (a-7).
Table 1 shows values of M 1 , M 2 , M 1 / M 2 , M 1n / M 2n , and T 1na / T 2na for the negative electrodes (a-1) to (a-7).

Figure 2017183193
Figure 2017183193

なお、T1na/T2naは、第1部分における、負極集電体の両面に形成された負極活物質層の総厚みT1naの、第2部分における、負極集電体の両面に形成された負極活物質層の総厚みT2naに対する比である。T2naは、負極21の本体部21aの厚みと、負極集電体31(孔を有しない部分)の厚みとの差より求めた。T1naは、負極21の薄肉部21cの厚みと、負極集電体31(孔を有しない部分)の厚みとの差より求めた。 T 1na / T 2na was formed on both sides of the negative electrode current collector in the second part of the total thickness T 1na of the negative electrode active material layer formed on both sides of the negative electrode current collector in the first part. It is a ratio to the total thickness T 2na of the negative electrode active material layer. T 2na was determined from the difference between the thickness of the main body 21a of the negative electrode 21 and the thickness of the negative electrode current collector 31 (portion having no holes). T 1na was determined from the difference between the thickness of the thin portion 21c of the negative electrode 21 and the thickness of the negative electrode current collector 31 (portion having no holes).

は、第1部分の単位質量当たりに付着するPTFEの質量(mg/g)を表す。
実施例1では、Mは、長さLを有する薄肉部21cの巻き終わり側の端部から長さL/2までの領域内において、所定の大きさの円形状に打ち抜き、打ち抜いた部分の質量と、当該部分に付着するPTFEの質量とを測定することにより求めた。当該測定を3箇所について行い、その平均値より求めた。
後述する実施例2および比較例1では、Mは、第1部分Pの巻き終わり側の端部から長手方向の長さの1/2までの領域内において、所定の大きさの円形状に打ち抜き、打ち抜いた部分の質量と、当該部分に付着するフッ素樹脂の質量とを測定することにより求めた。当該測定を3箇所について行い、その平均値より求めた。
M 1 represents the mass (mg / g) of PTFE deposited per unit mass of the first portion.
In Example 1, M 1, in the length region from the winding end side of the end portion of the thin portion 21c to a length L 3/2 with L 3, punched into a predetermined size circular, punched It calculated | required by measuring the mass of a part and the mass of PTFE adhering to the said part. The said measurement was performed about three places and calculated | required from the average value.
In Example 2 and Comparative Example 1 to be described later, M 1 is a circular shape having a predetermined size in a region from the end of the first portion P 1 on the winding end side to ½ of the length in the longitudinal direction. This was determined by measuring the mass of the punched part and the mass of the fluororesin adhering to the part. The said measurement was performed about three places and calculated | required from the average value.

/Mは、第1部分の単位質量当たりに付着するPTFEの質量Mの、第2部分の単位質量当たりに付着するPTFEの質量Mに対する比を表す。
実施例1では、Mは、本体部21aの長手方向の中央付近において、所定の大きさの円形状に打ち抜き、打ち抜いた部分の質量と、当該部分に付着するPTFEの質量とを測定することにより求めた。当該測定を3箇所について行い、その平均値より求めた。
後述する実施例2および比較例1では、Mは、第2部分Pの長手方向の中央付近において、所定の大きさの円形状に打ち抜き、打ち抜いた部分の質量と、当該部分に付着するフッ素樹脂の質量とを測定することにより求めた。当該測定を3箇所について行い、その平均値より求めた。
M 1 / M 2 represents the ratio of the mass M 1 of PTFE deposited per unit mass of the first portion to the mass M 2 of PTFE deposited per unit mass of the second portion.
In Example 1, M 2 may be in the longitudinal direction near the center of the main body portion 21a, punched into a predetermined size circular, measuring the mass of stamped parts, and the mass of PTFE to adhere to the portion Determined by The said measurement was performed about three places and calculated | required from the average value.
In Example 2 and Comparative Example 1 described later, M 2 is punched into a circular shape of a predetermined size in the vicinity of the center in the longitudinal direction of the second portion P 2 , and the mass of the punched portion and adheres to the portion. It calculated | required by measuring the mass of a fluororesin. The said measurement was performed about three places and calculated | required from the average value.

1n/M2nは、第1部分の負極活物質の単位質量当たりに付着するPTFEの質量M1nの、第2部分の負極活物質の単位質量当たりに付着するPTFEの質量M2nに対する比を表す。 M 1n / M 2n is the ratio of the mass M 1n of PTFE adhering per unit mass of the negative electrode active material of the first part to the mass M 2n of PTFE adhering per unit mass of the negative electrode active material of the second part. Represent.

1nは、以下の手順により求めた。まず、上記Mの測定で求めた、所定の大きさで打ち抜いた部分に付着するPTFEの質量の値に基づいて、上記打ち抜いた部分の単位面積当たりに付着するPTFEの質量を求めた。次に、実施例1では、薄肉部21cの大きさおよび薄肉部21cに充填した負極活物質の質量に基づいて、上記打ち抜いた部分の単位面積当たりの負極活物質の質量を求めた。後述する実施例2および比較例1では、第1部分Pの大きさおよび第1部分Pに充填した負極活物質の質量に基づいて、上記打ち抜いた部分の単位面積当たりの負極活物質の質量を求めた。そして、得られた上記打ち抜いた部分の単位面積当たりに付着するPTFEの質量と、上記打ち抜いた部分の単位面積当たりに充填される負極活物質の質量とに基づいて、M1nを求めた。 M 1n was determined by the following procedure. First, it determined by measurement of the M 1, based on the weight of the value of the PTFE to adhere to the portion punched in a predetermined size, to determine the mass of PTFE adhering per unit area of the punched part. Next, in Example 1, the mass of the negative electrode active material per unit area of the punched portion was determined based on the size of the thin portion 21c and the mass of the negative electrode active material filled in the thin portion 21c. In Example 2 and Comparative Example 1 described later, based on the weight of the negative electrode active material filled in size and the first portion P 1 of the first part P 1, the negative electrode active material per unit area of the punched portion The mass was determined. And M1n was calculated | required based on the mass of the PTFE adhering per unit area of the obtained said punched-out part, and the mass of the negative electrode active material filled per unit area of the said punched-out part.

2nは、以下の手順により求めた。まず、上記Mの測定で求めた、所定の大きさで打ち抜いた部分に付着するPTFEの質量の値に基づいて、上記打ち抜いた部分の単位面積当たりに付着するPTFEの質量を求めた。次に、実施例1では、本体部21aの大きさおよび本体部21aに充填した負極活物質の質量に基づいて、上記打ち抜いた部分の単位面積当たりの負極活物質の質量を求めた。後述する実施例2および比較例1では、第2部分Pの大きさおよび第2部分Pに充填した負極活物質の質量に基づいて、上記打ち抜いた部分の単位面積当たりの負極活物質の質量を求めた。そして、得られた上記打ち抜いた部分の単位面積当たりに付着するPTFEの質量と、上記打ち抜いた部分の単位面積当たりに充填される負極活物質の質量とに基づいて、M1nを求めた。 M 2n was determined by the following procedure. First, it determined by measurement of the M 2, based on the weight of the value of the PTFE to adhere to the portion punched in a predetermined size, to determine the mass of PTFE adhering per unit area of the punched part. Next, in Example 1, the mass of the negative electrode active material per unit area of the punched portion was determined based on the size of the main body portion 21a and the mass of the negative electrode active material filled in the main body portion 21a. In Example 2 and Comparative Example 1 described later, based on the weight of the negative electrode active material filled in size and a second portion P 2 of the second part P 2, the negative electrode active material per unit area of the punched portion The mass was determined. And M1n was calculated | required based on the mass of the PTFE adhering per unit area of the obtained said punched-out part, and the mass of the negative electrode active material filled per unit area of the said punched-out part.

《実施例2》
以下の手法により、図8および9に示す負極41を作製した。
第1部分の負極集電体の両面に形成される負極活物質層の厚みを、第2部分の負極集電体の両面に形成される負極活物質層の厚みと同じとした。具体的には、負極の第1部分および第2部分のいずれにおいても、負極集電体の両面に形成される負極活物質層の厚みを0.14mmとした。
Example 2
The negative electrode 41 shown in FIGS. 8 and 9 was produced by the following method.
The thickness of the negative electrode active material layer formed on both surfaces of the negative electrode current collector of the first portion was the same as the thickness of the negative electrode active material layer formed on both surfaces of the negative electrode current collector of the second portion. Specifically, in both the first part and the second part of the negative electrode, the thickness of the negative electrode active material layer formed on both surfaces of the negative electrode current collector was 0.14 mm.

第1部分の単位面積当たりに塗布するPTFE分散液の質量を、第2部分の単位面積当たりに塗布するPTFE分散液の質量(約0.50mg/cm)よりも多くした。具体的には、第1部分の単位面積当たりに塗布するPTFE分散液の質量を変えることで、Mを表2に示す値に変えた。 The mass of the PTFE dispersion applied per unit area of the first part was larger than the mass of the PTFE dispersion applied per unit area of the second part (about 0.50 mg / cm 2 ). Specifically, M 1 was changed to the values shown in Table 2 by changing the mass of the PTFE dispersion applied per unit area of the first part.

Figure 2017183193
Figure 2017183193

上記以外は、実施例1と同様の方法により、負極(b-1)〜(b-7)を作製した。
負極(b−1)〜(b−7)に対する、M、M、およびM/Mの値を表2に示す。
実施例1の負極の代わりに負極(b−1)〜(b−7)を用いる以外は、実施例1と同様の方法により、電池(B−1)〜(B−7)を作製した。
Except for the above, negative electrodes (b-1) to (b-7) were produced in the same manner as in Example 1.
Table 2 shows values of M 1 , M 2 , and M 1 / M 2 for the negative electrodes (b-1) to (b-7).
Batteries (B-1) to (B-7) were produced in the same manner as in Example 1, except that the negative electrodes (b-1) to (b-7) were used in place of the negative electrode of Example 1.

《比較例1》
第1部分の単位面積当たりに塗布するPTFE分散液の質量を、第2部分の単位面積当たりに塗布するPTFE分散液の質量と同じとした。具体的には、負極の第1部分および第2部分のいずれにおいても、負極の単位面積当たりに塗布するPTFE分散液の質量を、約0.50mg/cmとした。
上記以外は、実施例2と同様の方法により、負極(c)を作製した。
実施例1の負極の代わりに負極(c)を用いる以外は、実施例1と同様の方法により、電池(C)を作製した。
<< Comparative Example 1 >>
The mass of the PTFE dispersion applied per unit area of the first part was the same as the mass of the PTFE dispersion applied per unit area of the second part. Specifically, in both the first part and the second part of the negative electrode, the mass of the PTFE dispersion applied per unit area of the negative electrode was about 0.50 mg / cm 2 .
A negative electrode (c) was produced in the same manner as in Example 2 except for the above.
A battery (C) was produced in the same manner as in Example 1 except that the negative electrode (c) was used instead of the negative electrode in Example 1.

上記で作製した電池に対して、下記の評価を行った。下記の(i)および(ii)の評価試験に対して、実施例1および2ならびに比較例1の各電池を、それぞれ50個ずつ準備した。
[評価]
(i)放電容量の測定
20℃の環境下において、下記条件で充電した後、60分間休止し、その後、下記条件で放電し、このときの放電容量を測定した。電池50個の測定値の平均値を求めた。
(充電条件)
充電電流:0.5CA、充電時間:2時間24分、充電制御:−dV制御(=5mV)
(放電条件)
放電電流:1.0CA、終止電圧:1.0V
The following evaluation was performed on the battery produced above. For each of the following evaluation tests (i) and (ii), 50 batteries of Examples 1 and 2 and Comparative Example 1 were prepared.
[Evaluation]
(I) Measurement of discharge capacity In an environment of 20 ° C., after charging under the following conditions, the battery was rested for 60 minutes and then discharged under the following conditions, and the discharge capacity at this time was measured. The average value of the measured values of 50 batteries was determined.
(Charging conditions)
Charging current: 0.5 CA, charging time: 2 hours 24 minutes, charging control: -dV control (= 5 mV)
(Discharge conditions)
Discharge current: 1.0 CA, end voltage: 1.0 V

(ii)過充電試験
上記で得られた電池の底部に直径1.0mmの孔を開け、圧力センサを取り付けた。この電池を、20℃の環境下において、1.0CAの電流値で、充電状態(SOC)が満充電の110%まで充電し、このときの電池内圧を測定した。電池50個の測定値の平均値を求めた。
(Ii) Overcharge test A hole with a diameter of 1.0 mm was made in the bottom of the battery obtained above, and a pressure sensor was attached. The battery was charged to a charge state (SOC) of 110% of full charge at a current value of 1.0 CA under an environment of 20 ° C., and the internal pressure of the battery was measured. The average value of the measured values of 50 batteries was determined.

各電池の評価結果を表1および2に示す。なお、表1および2中の放電容量、および過充電時の電池内圧の値は、それぞれ、比較例1の電池(C)の放電容量および過充電時の電池内圧の値を100とした指数として示す。   The evaluation results of each battery are shown in Tables 1 and 2. In addition, the discharge capacity in Tables 1 and 2 and the value of the battery internal pressure at the time of overcharge are the indexes where the value of the discharge capacity of the battery (C) of Comparative Example 1 and the battery internal pressure at the time of overcharge are 100, respectively. Show.

比較例1の電池(C)では、良好な放電容量が得られたが、過充電時に電池内圧が大幅に上昇した。
これに対して、本発明の実施例1および2の電池(A−1)〜(A−7)および電池(B−1)〜(B−7)では、高容量が得られるとともに、過充電時において電池内圧の上昇が十分に抑制された。特に、M/Mが1.1〜2.2である電池(A−2)〜(A−6)および(B−2)〜(B−6)では、電池内圧の上昇抑制効果および電池の放電特性の向上効果がバランス良く得られた。
In the battery (C) of Comparative Example 1, a good discharge capacity was obtained, but the battery internal pressure significantly increased during overcharge.
On the other hand, in the batteries (A-1) to (A-7) and the batteries (B-1) to (B-7) of Examples 1 and 2 of the present invention, high capacity is obtained and overcharging is performed. At that time, the increase in the internal pressure of the battery was sufficiently suppressed. In particular, in the batteries (A-2) to (A-6) and (B-2) to (B-6) in which M 1 / M 2 is 1.1 to 2.2, the effect of suppressing the increase in battery internal pressure and The effect of improving the discharge characteristics of the battery was obtained with a good balance.

本発明に係るニッケル水素蓄電池は、高容量化した場合であっても、電池内圧の上昇を抑制できるため、乾電池の代替品の他、各種機器の電源として好適に用いられる。   The nickel-metal hydride storage battery according to the present invention can be suitably used as a power source for various devices in addition to a substitute for a dry battery because it can suppress an increase in battery internal pressure even when the capacity is increased.

1、21、41 負極
1a、21a 本体部
1b、21b テーパ部
1c、21c 薄肉部
2 正極
3 第1セパレータ
3a 第2セパレータ
4 電池ケース
6 安全弁
7 封口板
8 絶縁ガスケット
9 正極集電板
11、31、51 負極集電体
12、12a、12b、32a、32b、32c、52a、52b 負極活物質層
1, 21, 41 Negative electrode 1a, 21a Body portion 1b, 21b Tapered portion 1c, 21c Thin portion 2 Positive electrode 3 First separator 3a Second separator 4 Battery case 6 Safety valve 7 Sealing plate 8 Insulating gasket 9 Positive electrode current collector plate 11, 31 51 Negative electrode current collector 12, 12a, 12b, 32a, 32b, 32c, 52a, 52b Negative electrode active material layer

Claims (4)

帯状の正極、帯状の負極、および前記正極と前記負極との間に介在する帯状のセパレータが巻回された電極群と、前記電極群に含まれる電解質と、を備え、
前記正極は、正極活物質としてニッケル化合物を含み、
前記負極は、負極活物質として水素吸蔵合金を含み、
前記負極の表面には、フッ素樹脂が付着しており、
前記負極は、前記電極群の最外周に配される第1部分と、前記第1部分以外の第2部分とを有し、
前記第1部分の単位質量当たりに付着する前記フッ素樹脂の質量Mは、前記第2部分の単位質量当たりに付着する前記フッ素樹脂の質量Mよりも多い、ニッケル水素蓄電池。
A strip-shaped positive electrode, a strip-shaped negative electrode, and an electrode group wound with a strip-shaped separator interposed between the positive electrode and the negative electrode, and an electrolyte included in the electrode group,
The positive electrode includes a nickel compound as a positive electrode active material,
The negative electrode includes a hydrogen storage alloy as a negative electrode active material,
A fluororesin is attached to the surface of the negative electrode,
The negative electrode has a first part disposed on the outermost periphery of the electrode group, and a second part other than the first part,
The nickel metal hydride storage battery, wherein the mass M 1 of the fluororesin adhering per unit mass of the first part is larger than the mass M 2 of the fluororesin adhering per unit mass of the second part.
前記第1部分の単位質量当たりに付着する前記フッ素樹脂の質量Mは、5.3〜12.5mg/gである、請求項1に記載のニッケル水素蓄電池。 The mass M 1 of the fluorine resin adhering to the per unit mass of the first portion is 5.3~12.5mg / g, a nickel hydrogen storage battery according to claim 1. 前記第1部分の単位質量当たりに付着する前記フッ素樹脂の質量Mと、前記第2部分の単位質量当たりに付着する前記フッ素樹脂の質量Mとは、関係式:
1.05≦M/M≦2.5
を満たす、請求項1または2に記載のニッケル水素蓄電池。
The mass M 1 of the fluororesin adhering per unit mass of the first part and the mass M 2 of the fluororesin adhering per unit mass of the second part are expressed by the relational expression:
1.05 ≦ M 1 / M 2 ≦ 2.5
The nickel hydride storage battery of Claim 1 or 2 satisfy | filling.
前記負極は、負極集電体と、前記負極集電体の両方の表面に形成された負極活物質層とを有し、
前記第1部分における、前記負極の厚みT1nと、前記負極集電体の厚みT1cとの差(T1n−T1c)と、前記第2部分における、前記負極の厚みT2nと、前記負極集電体の厚みT2cとの差(T2n−T2c)とは、関係式:
0.4≦(T1n−T1c)/(T2n−T2c)≦1.0
を満たす、請求項1〜3のいずれか1項に記載のニッケル水素蓄電池。
The negative electrode has a negative electrode current collector and a negative electrode active material layer formed on both surfaces of the negative electrode current collector,
The difference (T 1n -T 1c ) between the thickness T 1n of the negative electrode and the thickness T 1c of the negative electrode current collector in the first portion, the thickness T 2n of the negative electrode in the second portion, The difference (T 2n −T 2c ) from the thickness T 2c of the negative electrode current collector is a relational expression:
0.4 ≦ (T 1n −T 1c ) / (T 2n −T 2c ) ≦ 1.0
The nickel hydride storage battery of any one of Claims 1-3 which satisfy | fills.
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