KR20010040849A - 각주상 전기화학 전지 - Google Patents

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KR20010040849A
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만크리챠드엠.
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도날 비이 토빈
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Abstract

밀봉된 각주상 전기화학 전지(14)는 이온 유동의 주방향에서 하우징 공동의 최대 직선 크기의 적어도 20%의 이온 유동의 주방향에서 다공성 구조의 최대 직선 크기를 갖는 다공성 구조를 포함하는 전극 플레이트(38 또는 44)를 갖는다. 전지는 고용량을 가지면서 우수한 전류 밀도를 생성할 수 있다. 전극 구조는 전극의 두께에도 불구하고 저확산 분극화를 초래할 수 있다. 전체전지는 경제적으로 제조될 수 있고, 불활성 물질에 의해 차지되는 내부 용적의 저%를 갖는다. 이온과 활성 물질 화합물로 이루어진 전극 플라크 또한 설명되어 있다.

Description

각주상 전기화학 전지{PRISMATIC ELECTROCHEMICAL CELL}
발명의 요약
본 발명은 활성 물질로 충진된 다공성 구조를 갖는 전극으로 이루어진 밀봉된 각주상 전기화학 전지를 특징으로 한다.
본 발명의 일면에 따라서, 밀봉된 전기화학 전지는 내부 공동을 규정하는 각주상 하우징, 하우징 공동 내에 배치되고 하우징과 전기적으로 소통되는 음극판 및 하우징 공동 내에 배치되고 다공성 구조를 갖는 양극판을 포함한다. 다공성 구조는 하우징과 음극판으로부터 전기적으로 격리되고, 이온 유동의 주방향을 규정한다. 이온 유동의 주방향에서 다공성 구조의 최대 직선 크기는 이온 유동의 주방향에서 하우징 공동의 최대 직선 크기의 적어도 20%(바람직하게는 적어도 30%, 더 바람직하게는 적어도 40%, 가장 바람직하게는 약 52 내지 56%)이다.
일부 양태에서, 이온 유동의 주방향에서 측정된, 하우징의 총 외부 크기는 약 2 내지 8 ㎜(바람직하게는 약 4 내지 6 ㎜, 더 바람직하게는 약 5.6 ㎜)이다.
양극판의 다공성 구조의 다공성은 바람직하게는 약 30 내지 40%(더 바람직하게는 약 34 내지 36%)이다.
일부 양태에서, 양극판은 니켈과 0 내지 약 4 중량%(일부 경우에는, 약 2%, 일부 다른 경우에는 약 0.5%)의 코발트를 함유하는 활성 금속 하이드록사이드 화합물을 포함한다. 코발트는 코발트 옥사이드의 형태일 수 있고, 코발트옥사이드의 중량은 활성 금속 하이드록사이드 화합물 중량의 약 0.03 내지 0.10배이다. 활성 금속 하이드록사이드 화합물은 바람직하게는 0 내지 약 8 중량%(더 바람직하게는 약 4 내지 6%, 가장 바람직하게는 약 5%)의 아연을 추가로 함유한다.
활성 금속 하이드록사이드 화합물은 또한, 일부 양태에서, 적어도 약 50 중량%(바람직하게는 적어도 55%, 더 바람직하게는 약 56 내지 58%)의 니켈을 함유한다.
일부 양태에서, 전지는 또한 양극과 음극 사이에 격리판을 함유하고, 격리판은 약 0.12 내지 0.20 ㎜의 두께를 갖는다. 바람직한 격리판 물질은 폴리올레핀을 함유하는 부직포를 포함한다. 일부 경우에, 격리판은 약 6 내지 30 마이크론의 평균 세공 크기를 갖는다.
일부 양태에서, 격리판의 공극율은 전극과 격리판 모두의 총 공극율의 약 30% 이하(바람직하게는 약 20% 이하)이다.
일부 양태에서, 활성 금속 하이드록사이드 화합물은 g당 약 10 내지 30 ㎡의 응집체 표면적을 갖는다(바람직하게는 g당 수 ㎡). 한 바람직한 구조에서, 활성 금속 하이드록사이드 화합물은 구형이고, ㎤당 약 1.8 내지 2.2 g의 탭 밀도(ASTM:D527-93에 의해 측정)를 가지며, 약 100 Å이하의 D101 미세결정 평면 공간을 가진다.
일부 양태에서, 음극판은 중심부와 양극판의 반대쪽 중심부로부터 연장하는 2개의 암을 갖는 U자형이다. U자형 음극판의 중심부는 하우징에 용접될 수 있다.
일부 양태에서, C/5 방전 속도에서 양극판과 음극판 모두의 총 용량 대 하우징 공동 용적의 비는 각각 ℓ당 약 100 암페어-시간을 초과한다. 바람직하게는, 이러한 비율은 ℓ당 약 150 암페어-시간(더 바람직하게는 ℓ당 약 250 암페어-시간)을 초과한다.
본 발명의 다른 일면에 따라서, 밀봉된 전기화학 전지는 내부 공동을 규정하는 각주상 하우징, 하우징 공동 내에 배치되고 하우징과 전기적으로 소통되는 음극판 및 하우징 공동 내에 배치되고 오직 하나의, 단일 다공성 구조를 갖는 오직 하나의 양극판을 포함한다. 다공성 구조는 하우징과 음극판으로부터 전기적으로 격리되고, 이온 유동의 주방향을 규정한다. 이온 유동의 주방향에서 다공성 구조의 최대 직선 크기는 이온 유동의 주방향에서 하우징 공동의 최대 직선 크기의 적어도 15%이다.
본 발명의 다른 일면에 따라서, 소형 전기화학 전지는 휴대용 전자 기기용으로 제공된다. 전지는 약 20 ㎤ 이하의 용적을 갖는 내부 공동을 지닌 각주상 하우징, 하우징 공동 내에 배치된 외부 전극 및 외부 전극에 인접한 내부 전극을 가진다. 내부 및 외부 전극은 함께 이온 유동의 주방향을 규정하고, 내부 전극은 이온 유동의 주방향에서 적어도 1.0 ㎜의 두께를 갖는다.
전지의 일부 양태는 약 1.0 볼트 이상의 전압에서, 이온 유동의 주방향에 수직인 내부 전극의 단면적 ㎠당 적어도 약 80 밀리암페어(바람직하게는, 적어도 약 100 밀리암페어, 더 바람직하게는 적어도 약 120 밀리암페어)의 일정한 전류를 생산하도록 구성된다.
일부 구조에서, 음극과 양극 각각의 총 용량 대 하우징 공동 용적의 비는 ℓ당 약 275 암페어-시간을 초과한다.
본 발명의 다른 일면에 따라서, 밀봉된 전기화학 전지는 약 20 ㎤ 이하의 내부 공동 용적을 갖는 각주상 하우징을 가지고, 이온 유동의 주방향에서 다공성 구조의 최대 직선 크기는 이온 유동의 주방향에서 하우징 공동의 최대 직선 크기의 적어도 20%이다.
다른 일면에 따라서, 니켈 전극 플라크가 니켈 금속 하이드라이드 전기화학 전지용으로 제공된다. 플레이스는 다공성 금속 기질과 기질의 공동 내에 배치된 금속 하이드록사이드 화합물을 함유한다. 화합물은 구형 분말 형태이고 니켈 하이드록사이드 형태의 니켈을 적어도 50% 함유한다. 플라크는 약 0.5 내지 3 ㎜의 두께와 ℓ당 적어도 560 암페어-시간의 용적 총용량을 갖는다.
다른 일면에 따라서, 금속 하이드라이드 전극 플라크가 니켈 금속 하이드라이드 전기화학 전지용으로 제공된다. 플라크는 다공성 금속 기질과, 기질의 공동내에 배치된 니켈 금속 하이드라이드 화합물을 함유한다. 플라크는 약 0.5 내지 3 mm의 두께와 ℓ당 적어도 1000 암페어-시간의 이론적인 용적 총용량을 갖는다.
전극 및 전지 구조의 다양한 일면은 함께 매우 고용량을 달성하면서 내부 전류 고밀도(및 생성되는 방전 속도)를 가능하게 한다.
본 발명의 다양한 실행은 내부 용적의 고%가 활성 물질로 차지되고, 상호연결 탭과 다중 격리판층과 같은 불활성 물질에 의해 차지되는 내부 용적은 매우 낮은 %인 전기화학 전지를 제공할 수 있다. 또한 전지의 간단한 구조가 최소 스크랩과 저비용을 초래할 수 있는, 효율적이고 저렴한 제품과 조립체를 위해 제공될 수 있다. 본 발명은, 특히 매우 빠른 방전속도를 요하지 않는 재충전 적용을 위해 고에너지 밀도를 제공할 수 있다. 또한, 내부적으로 제한된 최고 방전속도는 외부적으로 부족할 경우에 배터리의 과잉가열을 방지하는데 도움이 될 수 있다.
다른 장점과 양태는 하기의 도면의 설명과 청구범위로부터 명백해질 것이다.
본 발명은 밀봉된, 각주상 전기화학 전지에 관한 것이다.
원통형 전기화학 전지는 원통형 하우징을 가진다. 일부 원통형 전지는 이들 사이의 격리판과 함께 권취된 얇고 가요성인 전극의 롤을 함유한다. 이러한 전지 구조는 때때로 전극과 격리판 성분의 권취 구조 때문에, "젤리 롤(jelly roll)"이라고 불린다. 이러한 전지의 전극은 다공성이고, 소결된 금속 플레이스 기질을 활성 물질에 함침함으로써, 또는 활성 물질을 함유하는 페이스트를 금속 기질 상으로 적용함으로써 제조될 수 있다. 일부 다른 원통형 전지는 하우징 내 동심의 원통에 배열된 압축된 활성 물질 분말 펠렛 전극을, 반대 전극 사이의 격리판관과 함께 함유한다. 원통형 전지의 제조는 비교적 저렴할 수 있고, 캔의 원통 모양은 내부 압력 변화로부터의 응력집중과 변형에 견딜 수 있다. 표준 크기 AA 및 A 니켈 카드뮴(NiCd)과 니켈 금속 하이드라이드(NiMH) 배터리는 권취-형태의 원통형 전지의 예이다. 표준 AA, C 및 D 알칼리 배터리는 보빈-형태(펠렛)의 원통형 전지의 예이다.
다각형 측벽을 갖는 하우징(예를 들면, 평행 육면체 또는 직사각형 하우징)의 각주상 전지는 고 전력 밀도를 요하는 다수의 적용에서 발견되는데, 이는 이들의 형태가 예를 들면 핸드폰과 같은, 배터리 팩에서 용적 스택킹 고효율을 제공할 수 있기 때문이다. 통상적인 F6 니켈 금속 하이드라이드 각주상 전지는 4개의 금속 하이드라이드 합금 음극 플라크 사이에 샌드위칭된 3개의 니켈 하이드록사이드 양극 플레이스를, 각 플라크 층을 다음 층으로부터 분리하는 격리판 백과 함께 갖는다. 이러한 전극 스택은 직사각형 금속 캔에 삽입되고, 모든 음극 플라크는 연속된 금속 탭 스트립을 통해 한 말단과 연결되고, 모든 양극 플라크는 연속된 탭 스트립을 통해 다른 말단과 연결된다. 각 금속 탭 스트립은 전극 성분 간의 내부 단락을 방지하기 위해 충분히 절연된다. 일반적으로, 캔 자체는 두 말단 중 하나이다. 각주상 전지는 더 많은 내부 성분과 부속 조립 작업 때문에, 비교되는 원통형 전지보다 일반적으로 더 복잡하고 비싸다.
배터리의 두가지 중요한 성능은 이의 총용량(암페어-시간으로 표현)과 주어진 방전 속도에서의 방전 효율로 특징지워진다. 계산된 용량은 전지에 저장된 이용가능한 에너지 총량의 측정값이고, 전지가 주어진 로드에 전력을 공급할 수 있는 시간수에 관한 것이다. 용량은 일차적으로 전지 내에 함유된 반응할 수 있는 활성 물질의 양, 특히 어느 활성 물질이든지 우선 소비되는 활성 물질의 양의 함수이다. 통상적으로, 전지 용량은 American National Standards Institute에 의해 발행된, ANSI C18.2M-1991에 설명된 것처럼, C/5 방전속도에서 측정된다. 단일 전극의 이론적인 용적 용량은 전극의 주어진 용적 내에 함유된 활성 물질의 총 에너지 밀도이고, ℓ 당 암페어-시간으로 표현될 수 있다. 방전속도 효율은 전극 간의 경계 표면적과, 방전 속도가 증가함에 따라 출력 전압을 감소시키는 경향이 있는 후속 분극화 정도에 의해 영향을 받는다. 경계 표면이 넓을수록, 주어진 전압에서 유지되는 방전속도가 빨라지고, 방전속도는 경계 표면의 단위당 최대 전류(전류 밀도)로서 표현될 수 있다. 예를 들면, 표준 니켈 금속 하이드라이드 F6 전지는 총 32 ㎠ 이상의 스택킹된 전극 사이의 경계면을 가질 수 있다.
일반적으로 전지의 열린 회로 및 닫힌 회로에서 전지의 로드 전압의 차이점을 언급하는, 분극은 전류 밀도의 함수이고 3가지 분리된 용어: 활성 분극, 저항 분극 및 농도 분극으로 이루어진다. 활성 분극은 주어진 로드에서 로드 전압을 감소시키고, 전지를 위해 선택된 활성 물질 특성의 본질적인 함수이다. 저항 분극 또한 개별 전지 성분의 총괄적인 저항 기여, 접촉 및 경계면 때문에 주어진 속도에서 로드 전압을 감소시키고, 각 전지 성분과 경계면의 고유저항을 낮춤으로써 감소될 수 있다. 농도 분극은 전해질과 전극 표면의 경계면에서 전극 플레이스의 내부와 외부에 하전된 이온의 확산속도 한계 때문에 로드 전압을 감소시키며, 전극 반응 효율을 향상시켜 전극내 하전된 이온의 확산속도를 증가시킴으로써 감소될 수 있다.
전지의 용량이 양극에 존재하는 활성 물질의 양에 의해 지배된다면, 전지는 양극-제한형이라고 언급된다. 음극 활성 물질을 먼저 소비하도록 정해진 전지는 음극-제한형이라고 불린다. 예를 들면, 통상적인 니켈-금속 하이드라이드 전지는 양극-제한되어 전지가 과충전될 경우에, 초과압력의 가능성을 감소시킨다. 전지가 충전됨에 따라, 산소가 니켈 하이드록사이드 양극의 표면에서 생성되고 이어서 금속 하이드라이드 음극에 의해 감소된다. 양극이 음극 전에 충전되지 않는다면, 수소 기체는 음극에서 형성되어, 고 내부압력을 초래할 수 있다. 음극-대-양극 용량의 통상적인 비는 1.6 이상이다. 달리 설명하면, 650 밀리암페어-시간 전지는 통상적으로 1040 밀리암페어-시간의 에너지를 저장하기에 충분한 음극 활성 물질(예를 들면, 금속 하이드라이드 합금)을 함유할 것이다. 이러한 음극 과용량의 일부는 전지의 수명에 걸쳐서 전지 환경에서의 금속 하이드라이드 합금의 부식 때문에 손실된다.
도 1은 각주상 전기화학 전지의 사시도이다.
도 2는 한 전극의 구조를 도시하는, 도 1 전지의 단면도이다.
도 2a는 도 2의 2a 부분의 확대도이다.
도 3은 4000배로 확대된, 구형 금속 하이드록사이드 합금 분말의 도면이다.
도 3a는 10,000배로 확대된, 도 3 분말의 도면이다.
도 3b는 100,000배로 확대된, 도 3 분말의 도면이다.
도 4a-4f는 순차적으로 양극 플라크의 생산을 설명한다.
도 5a-5d는 순차적으로 음극 플라크의 생산을 설명한다.
도 6a-6c는 다른 전극 구조를 설명한다.
양태의 설명
도 1에서, 소형 각주상 니켈 금속 하이드라이드 재충전 전지(10)는 직사각형 캔 또는 당분야에 공지된 것처럼 스탬핑되거나 딥드로잉된, 니켈-도금 냉연강의 하우징(12)을 갖는다. F6 크기의 전지(10)는 약 48 내지 50 ㎜의 총길이 L, 15 내지 16 ㎜의 너비 W 및 약 5.6 ㎜의 총두께 T를 갖는, 일부 휴대용 통신기기에 사용된다. 이의 얇음 때문에, 이러한 전지의 배열은 얇은 휴대전화와 컴퓨터 기기와 같은 장치에 팩키징될 수 있다. 전지(10)의 두께는 바람직하게는 약 2 내지 8 ㎜이고, 더 바람직하게는 약 4 내지 6 ㎜이다.
또한 도 2에서, 하우징(10)의 일단은 고체이고, 반면 타단은 캡 플레이트(16)를 포함하고 접촉 버튼(18)이 부착된 캡 조립체(14)로 캡핑된다. 캡 플레이트(16)는 심(20)을 따라 캔(12)에 레이저 용접되어, 배터리 전체가 밀봉되도록 한다. 캔(12) 내의 공동은 약 4.6 ㎜의 공동 총두께 tc를 갖는다. 이온 유동의 주방향(즉, 반대 전극 표면 사이의 상호-전극 경계면에 수직 방향)은 화살표 P로 표시된다.
또한 도 2A에서, 접촉 버튼(18)은 캡 플레이트(16)에 밀봉되고, 나일론 실(22)에 의해 캡 플레이트(16)로부터 전기적으로 격리된 리벳(24)에 용접된다. 실(22)은 플레이트(16) 내의 홈에 위치하고 리벳(24)에 의해 그 위치에 유지되며, 또한 금속 탭(26)을 보유한다. 리벳(24)과 탭(26)은 실(22)과 내부 절연체(27)에 의해 캡 플레이트(16)로부터 전기적으로 절연된다. 접촉 버튼(18)은 탭(26)을 통해 전지의 양극(28)과 전기적으로 접촉하고; 음극(30)은 캔(12)의 벽과 전기적으로 접촉한다. 외부 전기 로드가 버튼(12)과 캔(20) 사이에 적용되면, 하전된 이온의 내부 유동이 양극과 음극 사이에서 일어나며, 외부 전류는 로드를 통해 생성된다.
양극(28)은 양극을 넣는 백 형태로 얇은 격리판(32)에 의해 음극(30)으로부터 전기적으로 절연된다. 격리판(32)은 부직포 폴리올레핀 물질로 제조되고, 공지된 방법으로 부직포의 습윤 레이드 또는 건조 레이드법에 의해 생산될 수 있다. 격리판(32)은 바람직하게는 표면 처리되어 수성 전해질에서 이의 내후성을 향상시킨다. 격리판 물질은 양극 주위에서 랩핑되거나 단단히 밀봉된 백으로 형성되어 양극 (28)과 음극(30) 및 캔(12) 간의 전기 전도를 회피한다.
양극(28)은 구형 분말 형태의 금속 하이드록사이드 화합물을 함유하고 있는 활성 물질로 충진된, 금속 기포 또는 펠트와 같은 3차원 다공성 금속 기질로 이루어진다. 활성 화합물은 코발트와 아연이 공침하여 금속 하이드록사이드 격자의 일부를 형성하는, 니켈 하이드록사이드 형태의 니켈을 적어도 약 50 중량%(바람직하게는, 약 55% 이상, 더 바람직하게는 56 내지 58%)로 함유한다. 양극의 다공성 구조의 최대 직선 크기는 tp+로 설명된다.
도 3, 3a 및 3b에서, 활성 물질은 명백하게 구형 금속 하이드록사이드 분말의 내부로 및 외부로의 수소 양성자의 고속 확산속도를 제공하도록 제형된다. 금속 하이드록사이드는 약 10 내지 15 마이크론의 평균 입자 직경과 g당 약 14 ㎡의 응집체 표면적을 갖는 실질적으로 구형 입자(36)를 함께 형성하는 작은 미세결정(34)의 형태이다. 미세결정으로의 필요한 양성자 확산 깊이를 감소시키기 위해, D101 미세결정 평면 공간은 약 100 Å 이하로 유지된다. 또한, 금속 하이드록사이드 격자는 0 내지 약 4 중량%의 코발트와 0 내지 8 중량%의 아연을 함유한다. 하이드록사이드 격자에서 약 4% 이상으로의 코발트의 증가는 전지의 방전능력을 감소시킬 수 있고 격자에서 니켈로 대치함으로써 총용량을 감소시킬 수 있다. 아연의 첨가는 저밀도의 감마-상 니켈 옥시-하이드록사이드의 형성과 전해질로부터 물을 소비하고 시간에 걸쳐 용량을 감소시킬 수 있는, 하이드록사이드의 후속 수화를 방해함으로써 순환하는 동안 니켈 하이드록사이드의 팽윤 조절을 돕는다. 적당한 구형 금속 하이드록사이드 분말은 Georgia, Atlanta 소재의 Sumitomo Corporation of America로부터 시판되고 있는, TANAKA Chemical Type ZD를 포함한다.
활성 금속 하이드록사이드 화합물의 코발트와 더불어, 양극은 코발트 옥사이드의 형태로 코발트를 함유한다. 바람직하게는, 양극 플라크내 코발트 옥사이드의 중량은 활성 금속 하이드록사이드 화합물 중량의 약 0.03 내지 0.10배이고 하이드록사이드 입자 중으로 균일하게 분포되어 순환하는 동안 접촉저항을 최소로 한다. 코발트 옥사이드의 평균 입자 크기는 약 0.5 내지 2.5 마이크론이다. 코발트 옥사이드는 바람직하게는 전극에 충진하기 전에 금속 하이드록사이드, 테트라플루오로에틸렌 또는 탄화수소 결합제와 같은 0.3 내지 0.7 중량%의 결합제 및 카복시메틸셀룰로오즈(CMC) 또는 나트륨 폴리아크릴레이트(SPA)와 같은 0.3 내지 0.4 중량%의 증점제와 혼합된다.
도 4a 내지 4f는 도 2에서 도시된 양극(28)의 생산을 설명하고 있다. 충진하기 전에, 전극의 니켈 기포 기질(38)은 바람직하게는 90% 이상, 더 바람직하게는 96% 이상이 다공성이고, ㎡당 500 내지 600 g의 기본 중량을 가지며, 약 2.3 ㎜의 두께이다(도 4A). 금속 기포의 세공 밀도는 인치당 80 내지 110개의 세공이다. 적당한 건조 분말 팩킹 효율을 보장하기 위해, 금속 하이드록사이드 분말의 탭 밀도는 ㎤당 1.8 내지 2.2 g이다. 분말을 당업계에 공지된 것처럼, 수성 슬러리로서 기포에 적용한다. 금속 기포가 충진되고 건조에 의해 물이 제거되면, 활성 물질은 플라크 중심 아래의 협소한 부분(40)(도 4b)으로부터, 흩어진 분말을 제거하기 위한 기체의 유동과 함께 초음파 진동에 의해서와 같이 제거되어, 부분(40)에 본질적으로 입자상 물질이 없도록 한다. 이어서 부분(40)은 캘린더링 전에 부분(40) 상에 위치한, 투명한 기포 또는 펠트의 1.5 내지 2.0 ㎜ 두께의 스트립으로 강화된다. 이어서 플라크는 약 1.28 내지 1.32 ㎜의 두께로 캘린더링되고, 너비로 다듬어지며, 투명한 부분(40)(도 4c)의 중심을 따라 스코어링된다. 캘린더링은 과도한 스페이스를 제거함으로써 플라크를 밀집시키고, 입자간의 및 활성 물질과 기질간의 전기적 접촉을 향상시킨다. 아울러, 캘린더링 공정은 기질과 강화 스트립 간의 접촉을 향상시키고, 밀집된 기질 금속 부분을 생산하면서, 중심 부분(40)을 생성한다. 캘린더링되면서, 플라크는 이의 내부에 함유된 활성 물질의 양을 기준으로 하여, ℓ당 약 600 암페어-시간의 이론적인 용적 총용량을 갖는다. 캘린더링된 플레이스는 스코어 라인을 따라 폴딩되어, 강화 스트립이 폴드 부분 내에 존재하고, 투명한 금속 부분이 압축되어 약 0.2 ㎜의 너비 We를 갖는 투명한 니켈의 고도로 밀집된 에지(42)를 생성하도록 한다(도 4d). 폴딩 후에, 플레이스는 절단되어 약 4 내지 4.3 ㎜의 길이, 약 1.45 ㎜의 너비(도 4E) 및 약 2.60 내지 2.66 ㎜의 총두께(tp+)(도 2)를 갖는 다수의 각 전극 플레이스를 형성한다. 조립된 전지에 더이상 통기공의 차단이 없음을 보장하는 것을 돕기 위해, 중심 노치(44)는 최종 플라크의 뚜렷한 에지로 절단된다(도 4F).
도 5a 내지 5d는 음극(30)(도 2)의 형성을 설명하고 있다. 약 2 ㎜의 두께와 약 400 내지 550 g/㎠의 기본 중량을 갖는 다공성 니켈 기포 또는 펠트 기질(44)(도 5a)은 활성 니켈 금속 하이드라이드 합금 분말과 고 표면적 탄소로, 바람직하게는 수성 슬러리로서 충진된다. 탄소는 전극의 전도성을 향상시키고, 과충전 동안 산소의 재조립을 돕는다. 양극을 참조로 전술한 바와 같이, PTFE 결합제와 CMC 또는 SPA 증점제가 가공성을 향상시키기 위해 첨가된다. 충진된 플라크를 건조시킨 후에, 첨가된 물질은 플라크의 3 내지 5 ㎜ 너비의 중심 부분(46)(도 5b)으로부터 제거된다. 투명한 중심 부분(46)은 이것이 양극 주위로 굽어짐에 따라 음극에 균열이 생기는 것을 방지하는 데 도움이 된다. 이러한 균열은 전기적 불연속을 초래할 수 있다. 임의로, 속빈 니켈 기포의 분리된 스트립이 중심 부분(46)에 첨가되어 이의 강도와 전도성을 향상시킬 수 있다. 이어서 충진된 플라크는 약 0.9 내지 0.95 ㎜의 두께로 캘린더링함으로써 밀집되고, 배터리 하우징 내에 맞는 크기의 다수의 각 음극 플라크로 절단된다(도 5C). 캘린더링되면, 플라크는 이것 내에 함유된 활성 물질의 양을 기준으로, ℓ당 약 1190 암페어-시간의 이론적인 용적 총용량을 가진다. 각 최종 음극 플라크는 약 1.5 ㎜의 너비 Wp와 약 8.2 내지 8.7 ㎜의 총길이 Lp를 갖는다. 마무리된 음극은 캔으로 삽입하기 전에 양극 주위에서 랩핑되거나 캔(12)으로 자체가 굽거나 압력-맞춤될 수 있다. 순환하는 동안에, 전극의 스택 두께는 팽윤 때문에 약간 증가하고, 따라서 캔과의 접촉 저항을 감소시킨다. 임의로, 음극의 중심부는 저항 또는 레이저 용접에 의해서와 같이, 캔의 하부(도 5D)에 용접되어 전도성을 증가시킬 수 있다.
도 2로 돌아가서, 캔(12)으로 조립된 음극(30)과 함께, 양극(28)은 캡 조합체(14)의 탭(26)에 용접되고(접촉 버튼(18)을 부착하기 전에), 격리판 백(32)에 의해 둘러싸이며 양극(30)의 반대면 사이의 캔(12)으로 삽입된다. 이어서 캡 조립체(14)는 심(20) 주위의 캔(12)(도 1)에 레이저 용접된다.
캡 조립체를 캔에 용접한 후에, 약 1.2 내지 1.3 ㎤의 전해질을 진공 충진 방법으로, 캡 조립체의 리벳(24)을 통해 홀을 관통하여 전지에 첨가한다. 주로 칼륨 하이드록사이드 알칼리 염에 대한 전해질을 증류된 탈이온수에 용해시킨다. 임의로, 소량의 리튬 하이드록사이드 및/또는 나트륨 하이드록사이드 또한 첨가될 수 있다. 전극 플라크와 격리판의 남아있는 공극을 채우고, 양극 전극의 코발트의 수화의 원인이 될 충분한 전해질을 첨가한다(즉, 전지는 "결핍된" 형태이다). 고무이고, 재밀봉된 압력 통기공(48)을 접촉 버튼(18) 내에 두고, 이어서 리벳(24)의 바닥에 용접하여 전지의 밀봉을 완결한다.
전지(10)의 주목할 만한 특징은 전지의 대부분의 내부 용적이 활성 물질을 위해 사용되도록 하는, 전술한 구조와 전극(28, 30)의 배열이다. 각 전극 플라크의 두께는 전지의 총 공동 두께 tc의 고%이어서, 격리판 및 탭과 같은 불활성 물질에 대한 요구를 감소시킨다. 예를 들면, 중심 전극의 두께 대 공동 두께의 비는 약 0.55이고, 외부 전극의 두께 대 공동 두께의 비는 약 0.2이다. 또한, 음극 대 양극 용량의 비는 다만 1.35 내지 1.45(바람직하게는 약 1.4)이다. 이렇게 낮은 용량비는 총용량과 에너지 밀도를 증가시키고 반면 과충전 동안 초과 압력을 회피하기 위해 충분히 과량의 금속 하이드라이드를 제공한다. 생성된 전지는 용량이 실온에서 과도한 200번의 완전한 방전 사이클에 사이클 라이프보다 더 유의한 자극이라고 결정되는 적용에 사용하기에 특히 적당하다.
전극 플라크의 구조는 이러한 두께의 전극 디자인으로 기대되는 확산 분극 효과를 감소시키는 데 도움이 된다. 예를 들면, 두 전극 플라크의 최종 다공성은 충진과 캘린더링 후에, 약 35 내지 40%이다. 얇은 격리판(32)과 함께, 이는 전해질의 상당 부분이 활성 물질 입자의 표면에서 양성자 확산을 향상시키면서, 전극 플라크 내에 함유되어 있음을 의미한다. 공극율의 비에 의해 계산된 것처럼, 전해질의 약 18%만이 격리판 내에 함유되어 있고, 나머지 82%는 전극 내에 함유되어 있다. 또한, 도 3을 참조로 상기에 설명된, 활성 물질의 미세결정 구조는 양성자 확산의 향상에 도움이 된다. 생성된 고 확산도는 허용할 수 없는 전압의 손실 없이 두꺼운 전극 플라크와 함께 고 전류 밀도를 가능하게 하여, 더 높은 순 전류가 비교적 작은 경계 표면적을 갖는 전지로부터 생성될 수 있게 한다. 예를 들면, 상기에서 설명된 전지의 양태는 내부 전지 용적의 ℓ당 약 330 와트-시간의 에너지 밀도(즉, 전극 용량 대 공동 용적의 최소비)를 가지고, 약 2.6 ㎜의 중심 전극 두께와 함께, 1 볼트 이상의 전압에서 경계면의 ㎠당 약 50 밀리암페어 이상의 전류 밀도를 생성할 수 있다. 중량측정 에너지 밀도와 관련하여, 전지는 전지 물질 ㎏당 약 62 와트-시간을 생산할 수 있다.
도 2의 전지(10)는 원피스 양극(28)과 원피스 음극(30)을 가진다. 일부 다른 구조는 도 6a와 6b에 설명되어 있다. 예를 들면, 도 6a 전지(70)의 양극은 두개로 분리되어 형성된 플라크(72a, 72b)로 이루어지고, 각각 통상적인 탭(74)에 용접된다. 이 구조는 투명하고 폴딩된 중심 전극을 회피하기에 유용할 수 있다. 도 6b에서, 전지(76)는 두개로 분리된 음극 플라크(78a, 78b)를 갖고, 이들 각각은 캔(80)과 전기적으로 접촉한다. 다른 양태에서(도시하지 않음), 도 6a의 투피스 양극 구조가 도 6b의 투피스 음극 구조와 조합된다. 다른 양태에서, 도 2 전지의 음극/캔 경계면이 과충전 동안 기체 재조합을 위한 부가의 공간을 제공하지만, 음극(금속 하이드라이드)은 전지의 중심에 위치하고, 양극(니켈)은 캔의 벽 가까이에 위치한다. 외부 전극으로 구조된 양극은 바람직하게는 내부 전극으로 구조된 동일한 전극의 약 1/2 두께이다. 캔과 외부 전극 사이의 전기적으로 절연 물질층과 더불어, 전지의 중심의 전극은 캔과 전기적으로 연결될 수 있다.
도 6C는 서로 오버랩핑하도록 폴딩되어 전극 간의 경계면을 증가시키는, 원피스이고, 두꺼운 내부 전극(84)과 원피스이고, 두꺼운 외부 전극(86)으로 이루어진 전지(82)의 다른 양태를 설명하고 있다. 전지(82)에서, 내부 전극(84)은 U자형이고, 외부 전극(86)은 내부 전극(86)의 2 암이 외부 전극(86)에 의해 형성된 2 포켓으로 연장된 W자형이다. 내부 전극의 각 암은 격리판 백(88) 내에 함유되어 한 전극을 서로로부터 전기적으로 절연시킨다. 이와 달리, 내부 전극보다 더 넓은 단일 격리판 시트는, 내부 전극 주위에서 폴딩되어 이를 외부 전극과 캔으로부터 절연시킬 수 있다. 도 6a와 6b의 구조와 비교하면, 이 전극 구조는 고속 방전 능력을 가능하게 하고, 반면 전지의 총용량에는 최소의 충격을 가한다.
전극 간의 이온 유동의 주방향은 도 2 및 6a-6c에서 화살표 P에 의해 표시된다. 이 방향은 반대 전극 표면 상의 상호-전극 경계면에 수직이다. 설명된 모든 양태에서, 이온 유동의 이러한 주방향은 캔의 가장 넓은 면에 수직이다. 각 경우에, 양극의 다공성 구조의 최대 직선 크기는 TP-로 도해된다.
다른 양태와 특징 또한 하기 청구범위의 범위이다.

Claims (43)

  1. 안에 공동을 규정하는 각주상 하우징;
    하우징 공동 내에 배치되고 하우징과 전기적으로 소통되는 음극판; 및
    하우징 공동 내에 배치되고 하우징과 음극판으로부터 전기적으로 격리된 다공성 구조를 포함하며 이온 유동의 주방향을 규정하는 양극판을 포함하고, 이온 유동의 주방향에서 다공성 구조의 최대 직선 크기가 이온 유동의 주방향에서 하우징 공동의 최대 직선 크기의 적어도 20%인, 밀봉된 전기화학 전지.
  2. 제 1 항에 있어서, 이온 유동의 주방향에서 다공성 구조의 최대 직선 크기가 이온 유동의 주방향에서 하우징 공동의 최대 직선 크기의 적어도 30%인 전지.
  3. 제 1 항에 있어서, 이온 유동의 주방향에서 다공성 구조의 최대 직선 크기가 이온 유동의 주방향에서 하우징 공동의 최대 직선 크기의 적어도 40%인 전지.
  4. 제 1 항에 있어서, 이온 유동의 주방향에서 다공성 구조의 최대 직선 크기가 이온 유동의 주방향에서 하우징 공동의 최대 직선 크기의 52 내지 56%인 전지.
  5. 제 1 항에 있어서, 하우징이 이온 유동의 주방향에서 측정된, 약 2 내지 8 ㎜의 총 외부 크기를 갖는 전지.
  6. 제 5 항에 있어서, 총 외부 크기가 약 4 내지 6 ㎜인 전지.
  7. 제 6 항에 있어서, 총 외부 크기가 약 5.6 ㎜인 전지.
  8. 제 1 항에 있어서, 양극판의 다공성 구조의 다공성이 약 30 내지 40%인 전지.
  9. 제 8 항에 있어서, 양극판의 다공성 구조의 다공성이 약 34 내지 36%인 전지.
  10. 제 1 항에 있어서, 양극판이 니켈과 0 내지 약 4 중량%의 코발트를 포함하는 활성 금속 하이드록사이드 화합물을 포함하는 전지.
  11. 제 10 항에 있어서, 활성 금속 하이드록사이드 화합물이 약 2 중량%의 코발트를 포함하는 전지.
  12. 제 11 항에 있어서, 활성 금속 하이드록사이드 화합물이 약 0.5 중량%의 코발트를 포함하는 전지.
  13. 제 10 항에 있어서, 코발트가 코발트 옥사이드 형태이고, 코발트 옥사이드의 중량은 활성 금속 하이드록사이드 화합물 중량의 약 0.03 내지 0.10배인 전지.
  14. 제 10 항에 있어서, 활성 금속 하이드록사이드 화합물이 0 내지 약 8 중량%의 아연을 추가로 포함하는 전지.
  15. 제 14 항에 있어서, 활성 금속 하이드록사이드 화합물이 약 4 내지 6 중량%의 아연을 포함하는 전지.
  16. 제 15 항에 있어서, 활성 금속 하이드록사이드 화합물이 약 5 중량%의 아연을 포함하는 전지.
  17. 제 10 항에 있어서, 활성 금속 하이드록사이드 화합물이 적어도 약 50 중량%의 니켈을 포함하는 전지.
  18. 제 17 항에 있어서, 활성 금속 하이드록사이드 화합물이 적어도 약 55 중량%의 니켈을 포함하는 전지.
  19. 제 18 항에 있어서, 활성 금속 하이드록사이드 화합물이 약 56 내지 58 중량%의 니켈을 포함하는 전지.
  20. 제 1 항에 있어서, 음극과 양극 사이에 배치되고, 약 0.12 내지 0.20 ㎜의 두께를 갖는 격리판을 추가로 포함하는 전지.
  21. 제 20 항에 있어서, 격리판이 폴리올레핀을 함유하는 부직포를 포함하는 전지.
  22. 제 20 항에 있어서, 격리판이 약 6 내지 30 마이크론의 평균 세공 크기를 갖는 전지.
  23. 제 10 항에 있어서, 양극, 음극 및 격리판 각각이 상응하는 공극율을 갖고, 격리판의 공극율이 전극과 격리판 모두의 공극율 총합의 약 30% 이하인 전지.
  24. 제 23 항에 있어서, 격리판의 공극율이 전극과 격리판 모두의 공극율 총합의 약 20% 이하인 전지.
  25. 제 10 항에 있어서, 활성 금속 하이드록사이드 화합물이 g당 약 10 내지 30 ㎡의 응집체 표면적을 갖는 전지.
  26. 제 25 항에 있어서, 활성 금속 하이드록사이드 화합물이 g당 약 15 ㎡의 응집체 표면적을 갖는 전지.
  27. 제 25 항에 있어서, 활성 금속 하이드록사이드 화합물이 구형인 전지.
  28. 제 25 항에 있어서, 활성 금속 하이드록사이드 화합물이 ㎤당 약 1.8 내지 2.2 g의 탭 밀도를 갖는 전지.
  29. 제 25 항에 있어서, 활성 금속 하이드록사이드 화합물이 약 100 Å 이하의 D101 미세결정 평면 공간을 갖는 전지.
  30. 제 1 항에 있어서, 음극판이 U자형이고, 중심부와 양극판의 반대쪽 중심부로부터 연장하는 두개의 암을 갖는 전지.
  31. 제 30 항에 있어서, 음극판의 중심부가 하우징에 용접되는 전지.
  32. 제 1 항에 있어서, C/5 방전속도에서, 양극판 및 음극판 모두의 총 용량 대 하우징 공동 용적의 비가 각각 ℓ당 약 100 암페어-시간을 초과하는 전지.
  33. 제 32 항에 있어서, 비율이 ℓ당 약 150 암페어-시간을 초과하는 전지.
  34. 제 33 항에 있어서, 비율이 ℓ당 약 250 암페어-시간을 초과하는 전지.
  35. 안에 공동을 규정하는 각주상 하우징;
    하우징 공동 내에 배치되고 하우징과 전기적으로 소통되는 음극판; 및
    하우징 공동 내에 배치되고 하우징과 음극판으로부터 전기적으로 격리되는 단 하나의 단일 다공성 구조를 포함하며 이온 유동의 주방향을 규정하는 오직 하나의 양극판을 포함하며, 이온 유동의 주방향에서 다공성 구조의 최대 직선 크기가 이온 유동의 주방향에서 하우징 공동의 최대 직선 크기의 적어도 15%인, 밀봉된 전기화학 전지.
  36. 약 20 ㎤ 이하의 용적을 갖는 내부 공동을 규정하는 각주상 하우징;
    하우징 공동 내에 배치된 외부 전극; 및
    외부 전극에 인접하고 이온 유동의 주방향에서 적어도 1.0 mm의 두께를 갖는 내부 전극을 포함하고, 내부 및 외부 전극이 함께 이온 유동의 주방향을 규정하는 휴대용 전자 기기용 소형 전기화학 전지.
  37. 제 36 항에 있어서, 내부 전극이 이온 유동의 주방향에 수직인 단면적을 가지고, 전지가 약 1.0 볼트 이상의 전압에서 내부 전극의 단면적 ㎠당 적어도 약 80 밀리암페어의 일정한 전류를 생성하도록 제작된 전기화학 전지.
  38. 제 37 항에 있어서, 약 1.0 볼트 이상의 전압에서 내부 전극의 단면적 ㎠당 적어도 약 100 밀리암페어의 일정한 전류를 생성하도록 제작된 전기화학 전지.
  39. 제 38 항에 있어서, 약 1.0 볼트 이상의 전압에서 내부 전극의 단면적 ㎠당 적어도 약 120 밀리암페어의 일정한 전류를 생성하도록 제작된 전기화학 전지.
  40. 제 36 항에 있어서, 양극과 음극 각각의 총용량 대 하우징 공동 용적의 비가 ℓ당 약 275 암페어-시간을 초과하는 전지.
  41. 안에 약 20 ㎤ 이하의 용적을 갖는 공동을 규정하는 각주상 하우징;
    하우징 공동 내에 배치되고 하우징과 전기적으로 소통되는 음극판; 및
    하우징 공동 내에 배치되고 하우징과 음극판으로부터 전기적으로 격리된 다공성 구조를 포함하며 이온 유동의 주방향을 규정하는 양극판을 포함하고, 이온 유동의 주방향에서 다공성 구조의 최대 직선 크기는 이온 유동의 주방향에서 하우징 공동의 최대 직선 크기의 적어도 20%인, 밀봉된 전기화학 전지.
  42. 안에 공동을 규정하는 다공성 금속 기질; 및
    기질의 공동 내에 배치된 금속 하이드록사이드 화합물을 포함하고, 화합물이 구형 분말 형태이고 니켈 하이드록사이드 형태의 니켈을 적어도 50% 포함하며, 약 0.5 내지 3 ㎜의 두께와 ℓ당 적어도 560 암페어-시간의 용적 총용량을 갖는, 니켈 금속 하이드라이드 전기화학 전지용 니켈 전극 플라크.
  43. 플라크가 안에 공동을 규정하는 다공성 금속 기질; 및
    기질의 공동 내에 배치된 니켈 금속 하이드라이드 화합물을 포함하고, 약 0.5 내지 3 ㎜의 두께와 ℓ당 적어도 1000 암페어-시간의 이론적인 용적 총용량을 갖는, 니켈 금속 하이드라이드 전기화학 전지용 금속 하이드라이드 전극 플레이스.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7097928B1 (en) * 2000-10-20 2006-08-29 The Gillette Company Battery and method of making a battery
US6780539B2 (en) * 2002-02-21 2004-08-24 The Gillette Company Alkaline battery with flat housing
US7846574B2 (en) * 2004-08-27 2010-12-07 Panosonic Corporation Positive electrode plate for alkaline storage battery and method for producing the same
DE102005018029A1 (de) * 2005-04-14 2006-10-26 Infineon Technologies Ag Verfahren zum Herstellen eines elektrischen Bauelements
US10137556B2 (en) 2009-06-22 2018-11-27 3M Innovative Properties Company Shaped abrasive particles with low roundness factor
US9255741B2 (en) 2012-01-26 2016-02-09 Lear Corporation Cooled electric assembly
WO2017033013A1 (en) * 2015-08-25 2017-03-02 Oxis Energy Limited Battery sensor
US9828733B2 (en) * 2015-10-09 2017-11-28 Jodie Levitt Pet waste collection apparatus
DE102017220232A1 (de) * 2017-11-14 2019-05-16 VW-VM Forschungsgesellschaft mbH & Co. KG Dünne, sekundäre Miniaturzelle mit metallischem, mittels eines Kunststoffdeckels verschlossenem Gehäuse und Verfahren zu ihrer Herstellung
CN110048166B (zh) * 2019-04-01 2021-01-26 浙江工业大学 一种高安全性锂离子电池的电芯结构及其制备方法

Family Cites Families (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US224328A (en) 1880-02-10 Island
US702544A (en) 1900-04-03 1902-06-17 Philippe Delafon Electric battery.
US733949A (en) 1902-04-12 1903-07-21 Daniel Drawbaugh Battery.
US3037066A (en) 1958-12-11 1962-05-29 Electric Storage Battery Co Sealed storage cell and charging circuits therefor
US2980747A (en) 1959-08-10 1961-04-18 Union Carbide Corp Sealed nickel cadmium cell
JPS52102532A (en) * 1976-02-25 1977-08-27 Toshiba Ray O Vac Ultrathin battery
JPS58201253A (ja) * 1982-05-19 1983-11-24 Sanyo Electric Co Ltd アルカリ蓄電池用極板の製造方法
FR2569059B1 (fr) 1984-08-10 1992-08-07 Sanyo Electric Co Accumulateur alcalin metal/hydrogene
DE3854727T2 (de) 1987-03-25 1996-05-30 Matsushita Electric Ind Co Ltd Gasdichte Nickel-Hydridbatterie und Verfahren zur Herstellung.
JPH0160359U (ko) * 1987-10-08 1989-04-17
FR2670609B1 (fr) * 1990-12-13 1995-07-07 Sorapec Electrode positive de nickel.
JP2983066B2 (ja) * 1991-02-14 1999-11-29 東芝電池株式会社 ペースト式ニッケル極の製造方法
DE69219000T2 (de) 1991-05-10 1997-07-24 Japan Storage Battery Co Ltd Prismatischer Gasdichter alkalischer Akkumulator mit einer Nickelhydroxydelektrode
JP2555511B2 (ja) * 1991-05-10 1996-11-20 日本電池株式会社 アルカリ二次電池
IL100625A (en) * 1992-01-10 1995-03-30 Electric Fuel Ltd Zinc / air battery for mechanical and electric charging
US5506076A (en) * 1993-06-30 1996-04-09 Toshiba Battery Co., Ltd. Alkali secondary battery
JPH0757735A (ja) * 1993-08-09 1995-03-03 Toshiba Battery Co Ltd アルカリ二次電池用ペースト式電極の処理方法
JPH07161378A (ja) * 1993-12-07 1995-06-23 Toshiba Battery Co Ltd 角形アルカリ二次電池
FR2715509B1 (fr) * 1994-01-27 1996-02-16 Accumulateurs Fixes Générateur électrochimique secondaire à électrolyte aqueux sans maintenance.
JPH08213045A (ja) * 1995-02-02 1996-08-20 Shin Kobe Electric Mach Co Ltd 密閉形アルカリ蓄電池
DE19507817C2 (de) 1995-02-22 1996-12-05 Wolfgang Schroeder Verfahren und Einrichtung zum Dosieren fließfähiger Medien
JP3421164B2 (ja) * 1995-03-28 2003-06-30 日本バイリーン株式会社 アルカリ電池用セパレータ
JP3151379B2 (ja) * 1995-05-18 2001-04-03 東芝電池株式会社 アルカリ二次電池の製造方法
US5744259A (en) 1995-05-25 1998-04-28 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Nickel positive electrode for alkaline storage battery and sealed nickel-metal hydride storage battery
JP3173973B2 (ja) * 1995-10-04 2001-06-04 東芝電池株式会社 アルカリ蓄電池
DE19544050A1 (de) * 1995-11-25 1997-05-28 Emmerich Christoph Gmbh Co Kg Verfahren zur Herstellung von prismatischen alkalischen Akkumulatorzellen
US6007946A (en) * 1996-06-26 1999-12-28 Sanyo Electric Co., Ltd. Non-sintered nickel electrode for alkaline storage battery, alkaline storage battery including the same, and method for production of non-sintered nickel electrode for alkaline storage battery
US5788943A (en) * 1996-09-05 1998-08-04 The Hall Chemical Company Battery-grade nickel hydroxide and method for its preparation
JPH10241697A (ja) * 1997-02-21 1998-09-11 Matsushita Electric Ind Co Ltd アルカリ蓄電池用電極及びその製造法
FR2763427B1 (fr) * 1997-05-15 1999-07-23 Alsthom Cge Alcatel Electrode negative metal-hydrure en feuillard perfore enduit
US5865874A (en) 1997-06-27 1999-02-02 Duracell Inc. Hydrogen storage alloy

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