CN110301061B - 镍氢电池 - Google Patents
镍氢电池 Download PDFInfo
- Publication number
- CN110301061B CN110301061B CN201880011738.4A CN201880011738A CN110301061B CN 110301061 B CN110301061 B CN 110301061B CN 201880011738 A CN201880011738 A CN 201880011738A CN 110301061 B CN110301061 B CN 110301061B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- current collector
- nickel
- electrodes
- treatment layer
- surface treatment
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 title description 3
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 title description 3
- 239000002335 surface treatment layer Substances 0.000 claims abstract description 34
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims abstract description 30
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 23
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 23
- 239000010410 layer Substances 0.000 claims description 67
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims description 31
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims description 31
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 28
- 239000011888 foil Substances 0.000 claims description 23
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims description 15
- 238000009713 electroplating Methods 0.000 claims description 14
- 229910052987 metal hydride Inorganic materials 0.000 claims description 13
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 claims description 5
- 238000003860 storage Methods 0.000 abstract description 32
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 abstract description 30
- 230000005611 electricity Effects 0.000 abstract description 3
- -1 Polyethylene Polymers 0.000 description 6
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 5
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 5
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 5
- 239000003566 sealing material Substances 0.000 description 5
- 239000004734 Polyphenylene sulfide Substances 0.000 description 4
- 229920000069 polyphenylene sulfide Polymers 0.000 description 4
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M Potassium hydroxide Chemical compound [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 239000011149 active material Substances 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 3
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 3
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 239000007774 positive electrode material Substances 0.000 description 3
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 2
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 2
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 2
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 239000007773 negative electrode material Substances 0.000 description 2
- 238000007747 plating Methods 0.000 description 2
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 2
- 229920001955 polyphenylene ether Polymers 0.000 description 2
- BQCIDUSAKPWEOX-UHFFFAOYSA-N 1,1-Difluoroethene Chemical compound FC(F)=C BQCIDUSAKPWEOX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N Fluorine atom Chemical compound [F] YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N Lithium ion Chemical compound [Li+] HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 1
- 239000012670 alkaline solution Substances 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004873 anchoring Methods 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 230000008602 contraction Effects 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 239000011889 copper foil Substances 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000008151 electrolyte solution Substances 0.000 description 1
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 1
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 238000001746 injection moulding Methods 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010030 laminating Methods 0.000 description 1
- 238000003475 lamination Methods 0.000 description 1
- 229910001416 lithium ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002923 metal particle Substances 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
- BFDHFSHZJLFAMC-UHFFFAOYSA-L nickel(ii) hydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Ni+2] BFDHFSHZJLFAMC-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000004745 nonwoven fabric Substances 0.000 description 1
- 229920013716 polyethylene resin Polymers 0.000 description 1
- 229920005672 polyolefin resin Polymers 0.000 description 1
- 229920013636 polyphenyl ether polymer Polymers 0.000 description 1
- 230000000452 restraining effect Effects 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 238000009751 slip forming Methods 0.000 description 1
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 239000002759 woven fabric Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/34—Gastight accumulators
- H01M10/345—Gastight metal hydride accumulators
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
- H01M4/48—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides
- H01M4/52—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides of nickel, cobalt or iron
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/04—Construction or manufacture in general
- H01M10/0413—Large-sized flat cells or batteries for motive or stationary systems with plate-like electrodes
- H01M10/0418—Large-sized flat cells or batteries for motive or stationary systems with plate-like electrodes with bipolar electrodes
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/24—Electrodes for alkaline accumulators
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/64—Carriers or collectors
- H01M4/66—Selection of materials
- H01M4/661—Metal or alloys, e.g. alloy coatings
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/64—Carriers or collectors
- H01M4/66—Selection of materials
- H01M4/665—Composites
- H01M4/667—Composites in the form of layers, e.g. coatings
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/64—Carriers or collectors
- H01M4/66—Selection of materials
- H01M4/668—Composites of electroconductive material and synthetic resins
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M2004/026—Electrodes composed of, or comprising, active material characterised by the polarity
- H01M2004/029—Bipolar electrodes
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
- H01M50/102—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by their shape or physical structure
- H01M50/103—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by their shape or physical structure prismatic or rectangular
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/40—Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
- H01M50/463—Separators, membranes or diaphragms characterised by their shape
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Composite Materials (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Cell Electrode Carriers And Collectors (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
- Electric Double-Layer Capacitors Or The Like (AREA)
- Connection Of Batteries Or Terminals (AREA)
Abstract
蓄电装置(1)具备：多个电极，其具有金属制的集电体(11)，沿着第1方向(D1)层叠配置；隔离物，其配置在相邻的电极之间；多个间隔件(4)，其沿着电极的周缘部(11c)配置，保持相邻的电极彼此的间隔；以及表面处理层(30)，其在电极的至少周缘部(11c)覆盖集电体(11)的一个面(11a)。表面处理层(30)具有多个突起(31)，多个突起(31)沿着与第1方向(D1)交叉的第2方向(D2)配置，从一个面(11a)向第1方向(D1)突出。突起(31)具有随着从基端(32)侧去往顶端(33)侧而***的部分，间隔件(4)的一部分(4a)从顶端(33)侧到基端(32)侧介于相邻的突起(31)之间。
Description
技术领域
本发明的一个方面涉及蓄电装置。
背景技术
在专利文献1中记载有双极型二次电池。该双极型二次电池包 含：双极电极，其在金属制的集电体的一面设置有正极，并且在另 一面设置有负极；隔离物，其夹在正极和负极之间；以及框状的密 封材料，其包围由正极、负极以及隔离物构成的单电池的周围，并且被压接在集电体之间。在该双极型二次电池中，密封材料为树脂 制，密封材料具有包围单电池的周围的高压接部位。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：特开2014-56799号公报
发明内容
发明要解决的问题
在上述现有技术中，为了充分抑制电解液从金属制的集电体与 树脂制的密封材料之间漏出，在密封材料中形成有高压接部位。这 样，在该技术领域中，需要在金属制的集电体与树脂构件之间确保 强度和液密性。
因此，本发明的一个方面的目的在于提供能确保金属制的集电 体与树脂构件之间的强度和液密性的蓄电装置。
用于解决问题的方案
本发明的一个方面的蓄电装置具备：多个电极，其具有金属制 的集电体，沿着第1方向层叠配置；隔离物，其配置在相邻的电极之 间；多个树脂构件，其沿着电极的周缘部配置，保持相邻的电极彼 此的间隔；以及表面处理层，其在电极的至少周缘部覆盖集电体的表面，表面处理层具有多个突起，多个突起沿着与第1方向交叉的第 2方向配置，从表面向第1方向突出，突起具有随着从基端侧去往顶端侧而***的部分，树脂构件的一部分从顶端侧到基端侧介于相邻的突起之间。
在该蓄电装置中，树脂构件的一部分从突起的顶端侧到基端侧介于相邻的突起之间。突起具有随着从基端侧去往顶端侧而***的部分。从而，会限制介于相邻的突起之间的树脂构件的一部分向远离基端的方向移动。因此，会抑制树脂构件从表面处理层剥离，因而，能确保金属制的集电体与树脂构件之间的强度和液密性。
在本发明的一个方面的蓄电装置中，也可以是，表面处理层还在电极的中央部覆盖集电体的表面。在这种情况下，由于电极的中央部处的集电体的表面被表面处理层覆盖，因此，例如在将作为正极层或负极层发挥功能的活性物质设置在集电体的中央部的情况下，集电体的表面与活性物质的紧贴性提高。
在本发明的一个方面的蓄电装置中，也可以是，集电体是电解箔，表面处理层是电解镀敷层。在这种情况下，由于集电体是电解箔，因此，在集电体的至少一个面形成有微小的凸部。另外，由于表面处理层是电解镀敷层，因此，会在该凸部产生电流集中。从而，能够利用向凸部的电流集中，选择性地以该凸部为基端使表面处理层的突起生长。
在本发明的一个方面的蓄电装置中，也可以是，表面处理层在第1方向的一侧覆盖集电体的表面。在这种情况下，在第1方向的一侧，会在集电体的表面配置树脂构件，因此，能够可靠地避免电极彼此的短路。
在本发明的一个方面的蓄电装置中，也可以是，电极还具有：正极层，其设置在集电体的一个面；以及负极层，其设置在集电体的另一个面。在这种情况下，例如能确保双极电极的周缘部与树脂构件之间的强度和液密性。
发明效果
根据本发明的一个方面，能够提供能确保金属制的集电体与树脂构件之间的强度和液密性的蓄电装置。
附图说明
图1是示意性地示出一个实施方式的蓄电装置的截面图。
图2的(a)是电极的周缘部的放大截面图。图2的(b)是集电体的表面和表面处理层的放大截面图。
图3是例示电解箔的制造工序的示意图。
图4是例示电解镀敷层的制造工序的示意图。
图5的(a)～(c)是变形例的电极的周缘部的放大截面图。
具体实施方式
以下，参照附图详细说明本发明的一个方面的蓄电装置的实施方式。在图1和图2中，为了便于说明，示出了XYZ正交坐标系。
图1是示意性地示出一个实施方式的蓄电装置的截面图。蓄电装置1例如是镍氢二次电池、锂离子二次电池等二次电池、或者双电层电容器。蓄电装置1例如用作叉车、混合动力汽车、电动汽车等各种车辆的电池。以下，作为一个例子，说明蓄电装置1是镍氢二次电池的情况。
蓄电装置1是具备双极电极(电极)3的层叠体2的双极电池。蓄电装置1具备：双极电极3的层叠体2；壳体5，其保持层叠体2；以及约束体6，其约束层叠体2。
层叠体2是通过隔着隔离物(Separator)7将多个双极电极3沿着第1方向D1层叠而构成的。第1方向D1在此是沿着Z轴方向的方向。双极电极3各自具有：集电体11；正极层12，其设置在集电体11的一个面(表面)11a；以及负极层13，其设置在集电体11的另一个面11b。正极层12和负极层13设置在集电体11的至少中央部M。在层叠体2中，一个双极电极3的正极层12与在第1方向D1上相邻的一方双极电极3 的负极层13相对，一个双极电极3的负极层13与在第1方向D1上相邻的另一方双极电极的正极层12相对。层叠体2具有多个间隔件(树脂构件)4。间隔件(Spacer)4沿着双极电极3的周缘部11c配置，保持相邻的双极电极3彼此的间隔。
集电体11例如是包括镍的金属箔。集电体11的厚度例如是 0.1μm～1000μm的程度。作为构成正极层12的正极活性物质，例如可举出氢氧化镍。作为构成负极层13的负极活性物质，例如可举出储氢合金。集电体11的另一个面11b中的负极层13的形成区域也可以比集电体11的一个面11a中的正极层12的形成区域大一圈。
集电体11的周缘部11c是未涂敷正极活性物质和负极活性物质的未涂敷区域。周缘部11c以埋没于壳体5的内壁5a的状态保持于壳体 5。间隔件4介于周缘部11c的一个面11a与内壁5a之间。从而，在第1 方向D1上相邻的集电体11、11之间形成有由该集电体11、11和壳体5 的内壁5a分隔而成的空间。在该空间收纳有例如包括氢氧化钾水溶液等碱溶液的电解液(未图示)。形成在双极电极3、3之间的电解液的收纳空间通过间隔件4而相互液密地分离(密封)。
在层叠体2的一个(Z轴方向正方向)层叠端层叠有仅在单面设置有负极层13的集电体111A。该集电体111A配置为负极层13隔着隔离物7与最上层的双极电极3的正极层12相对。另外，在层叠体2的另一个(Z轴方向负方向)层叠端层叠有仅设置有正极层12的集电体111B。该集电体111B配置为正极层12隔着隔离物7与最下层的双极电极3的负极层13相对。集电体111A、111B的缘部与双极电极3的集电体11同样地，以埋没于壳体5的内壁5a的状态保持于壳体5。间隔件4 介于集电体111A、111B的缘部的一个面与内壁5a之间。此外，集电体111A、111B也可以形成为比双极电极3的集电体11厚。
隔离物7例如形成为片状。作为隔离物的形成材料，可例示包括聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)等聚烯烃系树脂的多孔质膜、包括聚丙烯等的纺织布或无纺布等。另外，隔离物7也可以是用偏氟乙烯树脂化合物等进行过强化。此外，隔离物7不限于片状，也可以是袋状。
壳体5例如是通过使用了绝缘性的树脂的注射模塑成型而形成为矩形的筒状。作为构成树脂性的壳体5的树脂材料，例如可举出聚丙烯(PP)、聚苯硫醚(PPS)、改性聚苯醚(改性PPE)或改性聚苯硫醚(改性PPS)等。壳体5是包围通过双极电极3的层叠而形成的层叠体2的侧面2a并对其进行保持的构件。
约束体6包括一对约束板21、21以及将约束板21、21彼此连结的连结构件(螺栓22和螺母23)。约束板21例如是通过铁等金属形成为平板状。在约束板21的缘部，供螺栓22插通的插通孔21a设置在比壳体5靠外侧的位置。约束体6中的插通孔21a的内周面和螺栓座面被进行了绝缘处理。另外，在约束板21的一面侧隔着绝缘性构件24结合有端子构件25(端子构件25A、端子构件25B)。作为介于约束板21 与端子构件25之间的绝缘性构件24的形成材料，例如可举出氟系树脂或聚乙烯树脂。
一个约束板21以在壳体5的内侧使得端子构件25A与集电体 111A抵接的方式抵靠于壳体5的一端面，另一个约束板21以在壳体5 的内侧使得端子构件25B与集电体111B抵接的方式抵靠于壳体5的另一端面。螺栓22例如从一个约束板21侧朝向另一个约束板21侧穿过插通孔21a，在从另一个约束板21突出的螺栓22的前端螺合有螺母 23。
从而，层叠体2、集电体111A、111B以及壳体5被夹持而被单元化，并且被附加约束载荷。另外，端子构件25A和端子构件25B以在第1方向D1上夹着层叠体2的方式配置在约束板21与层叠体2之间。在端子构件25A连接有引出部26，在端子构件25B连接有引出部27。能够通过引出部26和引出部27来进行蓄电装置1的充放电。
接着，更详细地说明上述的蓄电装置1中的集电体11、111A、111B 与间隔件4的接合部的构成。此外，在以下的说明中，针对集电体11 进行说明，集电体111A、111B也具有同样的构成。
如图2的(a)所示，在集电体11的周缘部11c形成有覆盖集电体 11的一个面11a的表面处理层30。集电体11的周缘部11c隔着表面处理层30与间隔件4结合。表面处理层30是为了确保金属制的集电体11与作为树脂构件的间隔件4之间的强度和液密性而设置的。在集电体11 是电解箔的情况下，表面处理层30能够通过对集电体11进行电解镀敷处理而形成。表面处理层30的厚度没有特别限定，可以是，在集电体11的厚度为0.1μm～1000μm时，表面处理层30的厚度被设定为0.1μm～30μm。
如图2的(b)所示，表面处理层30具有从一个面11a向第1方向 D1突出的多个突起31。各个突起31以集电体11的凸部11d(后述)为基端32沿着第1方向D1到达顶端33。突起31沿着与第1方向D1交叉的第2方向D2配置。第2方向D2在此是沿着XY平面的方向。
各个突起31包含通过电解镀敷处理而形成的多个大致球状的析出金属(赋予物)。在突起31中，由于该析出金属相互重叠，从而形成了扩大部34，在该扩大部34，该突起31的第2方向D2的长度尺寸比基端32处的第2方向D2的长度尺寸大。即，突起31具有随着从基端32 侧去往顶端33侧而***的部分。突起31中的扩大部34的位置也可以不必一定在顶端33，但至少位于比基端32靠顶端33侧的位置。突起 31中的扩大部34的位置也可以根据析出金属的重叠形态而在每个突起31中不同。
间隔件4的一部分4a介于相邻的突起31之间。具体来说，作为树脂构件的间隔件4是以在其成型时使得间隔件4的一部分4a介于突起 31之间的方式成型的。从而，相邻的突起31限制介于其间的间隔件4 的一部分4a向远离基端32的方向移动。换言之，相邻的突起31之间的截面形状成为了起到锚定效果的底切(undercut)形状。
在双极电极3的中央部M(参照图1)，形成有覆盖集电体11的一个面11a的表面处理层30。集电体11的中央部M隔着表面处理层30与正极层12的正极活性物质结合。在此，作为一个例子，表面处理层 30从周缘部11c到中央部M连续地形成在集电体11的一个面11a上。
表面处理层30在多个集电体11的任何一个集电体11中都覆盖第 1方向D1的一侧(Z轴方向正方向)的表面。间隔件4在多个集电体11 的任何一个集电体11中都隔着表面处理层30配置在集电体11的一个面11a。从而，在相邻的双极电极3中，集电体11的一个面11a的间隔件4与集电体11的另一个面11b在第1方向D1上相对。也就是说，在相邻的双极电极3中，集电体11的一个面11a与集电体11的另一个面11b 不会直接相对，由作为树脂构件的间隔件4确保了绝缘性。
接下来，说明表面处理层30的突起31的形成方法。
首先，如图3所示，制作构成集电体11的电解箔11x。在图3的例子中，滚筒DR1的一部分和阳极50浸渍在包含镍阳离子的电解液L1 中。在滚筒DR1和阳极50之间流过规定的电流。从而，镍在滚筒DR1 表面析出。
电解箔11x通过使镍在滚筒DR1表面析出至一定的厚度而得到。当镍在滚筒DR1表面析出时，在电解箔11x的与滚筒DR1面相反的一侧的面形成微小的凸部11d。制作好的电解箔11x被卷绕于滚筒DR2 而成为卷状体R1。
接下来，如图4所示，制作构成表面处理层30的电解镀敷层30x。在图4的例子中，通过滚筒DR3从卷状体R1拉出的电解箔11x沿着滚筒DR4的表面被搬运。滚筒DR4的一部分和阳极51浸渍在包含镍阳离子的电解液L2中。在滚筒DR4和阳极51之间流过规定的电流。从而，镍在滚筒DR4上的电解箔11x表面析出。
电解镀敷层30x是通过使镍在滚筒DR4上的电解箔11x表面析出至一定的厚度而得到的粗化镀敷层。当镍在滚筒DR4上的电解箔11x 表面析出时，镍析出到电解箔11x的凸部11d。具体来说，在该凸部11d 产生有电流集中，选择性地以该凸部11d为基端32析出镍。从而，在电解镀敷层30x中，突起31生长而形成表面处理层30。电解箔11x和电解镀敷层30x作为粗化镀敷箔11y被搬运，被卷绕于滚筒DR5而成为卷状体R2。
接下来，说明本实施方式的蓄电装置1的作用/效果。
在该蓄电装置1中，间隔件4的一部分4a从突起31的顶端33侧到基端32侧介于相邻的突起31之间。突起31具有随着从基端32侧去往顶端33侧而***的部分。从而，会限制介于相邻的突起31之间的间隔件4的一部分4a向远离基端32的方向移动。因此，会抑制间隔件4从表面处理层30剥离，因而，能确保金属制的集电体11、111A、111B 与间隔件4之间的强度和液密性。
在该蓄电装置1中，表面处理层30还在双极电极3的中央部M覆盖集电体11的表面。从而，由于双极电极3的中央部M处的集电体11 的一个面11a被表面处理层30覆盖，因此，设置在集电体11的中央部M并作为正极层12或负极层13发挥功能的活性物质与双极电极3的紧贴性提高。
在该蓄电装置1中，集电体11是电解箔11x，表面处理层30是电解镀敷层30x。由于集电体11是电解箔11x，因此，在集电体11的至少一个面形成有微小的凸部11d。另外，由于表面处理层30是电解镀敷层30x，因此，会在该凸部11d产生电流集中。从而，能够利用向凸部11d的电流集中，选择性地以该凸部11d为基端32使表面处理层30 的突起31生长。
在该蓄电装置1中，表面处理层30在第1方向D1的一侧(Z轴方向正方向)覆盖集电体11、111A、111B的表面。从而，在第1方向D1 的一侧，会在集电体11的一个面11a配置间隔件4，因此，能够可靠地避免双极电极3彼此的短路。
在该蓄电装置1中，双极电极3具有：正极层12，其设置在集电体11的一个面11a；以及负极层13，其设置在集电体11的另一个面11b。从而，能确保双极电极3的周缘部11c与间隔件4之间的强度和液密性。
本发明的一个方面不限于上述实施方式。
在上述实施方式中，如图2的(a)所示，举出在集电体11的周缘部11c形成有覆盖集电体11的一个面11a的表面处理层30，并在该集电体11的周缘部11c的一个面11a隔着表面处理层30配置有间隔件4的例子进行了说明，但本发明的一个方面不限于此。例如，也可以如图5的(a)所示，间隔件4配置在集电体11的两个面11a、11b。即，也可以设为具备如下构成的蓄电装置1A：集电体11的周缘部11c的一个面11a隔着表面处理层30与间隔件4结合，该集电体11的周缘部11c 的另一个面11a被间隔件4覆盖。
而且，在如图5的(a)所示的那样间隔件4配置在集电体11的两个面11a、11b的情况下，能减少由于温度变化(由蓄电装置1A的制作工序时的加热、冷却、双极电极3的反应放热、外部气温的变化等所致)、湿度吸收、或经年劣化所带来的间隔件4与集电体11之间的膨胀差或收缩差而产生的、集电体11、正极层12或负极层13的变形或翘曲。
在上述实施方式中，如图2的(a)所示，表面处理层30设置在集电体11的一个面(表面)11a，但也可以设置在一个面11a和另一个面11b双方。另外，在这种情况下，也可以如图5的(b)所示，间隔件4配置在集电体11的两个面11a、11b。即，也可以设为具备如下构成的蓄电装置1B：集电体11的周缘部11c的两个面11a、11b隔着表面处理层30与间隔件4结合。
在上述实施方式中，如图2的(a)所示，表面处理层30设置在集电体11的一个面(表面)11a，但表面处理层30也可以不设置在一个面11a而仅设置在另一个面11b。另外，在这种情况下，也可以如图 5的(c)所示，间隔件4配置在集电体11的两个面11a、11b。即，也可以设为具备如下构成的蓄电装置1C：集电体11的周缘部11c的一个面11a被间隔件4覆盖，该集电体11的周缘部11c的另一个面11b隔着表面处理层30与间隔件4结合。
在上述实施方式中，集电体11是包括镍的金属箔，但也可以是铝箔或铜箔等。集电体11也可以是轧制板或轧制箔。
在上述实施方式中，是由通过电解镀敷处理形成的多个大致球状的析出金属构成了表面处理层30的突起31，但例如也可以是通过溅射等处理将多个金属颗粒赋予到集电体11的表面，从而构成表面处理层30的突起31。另外，只要突起31在至少一部分具有随着从基端32侧去往顶端33侧而***的粗头形状即可，突起31的形状没有特别限定。
附图标记说明
1、1A、1B、1C…蓄电装置，3…双极电极(电极)，4…间隔件 (树脂构件)，4a…一部分，7…隔离物，11、111A、111B…集电体， 11a…一个面(表面)，11b…另一个面(表面)，11c…周缘部，11x…电解箔，12…正极层，13…负极层，30…表面处理层，30x…电解镀敷层，31…突起，32…基端，33…顶端，34…扩大部。
Claims (11)
1.一种镍氢电池，其特征在于，
具备：
多个电极，其具有金属制的集电体，沿着第1方向层叠配置；
隔离物，其配置在相邻的上述电极之间；
多个树脂构件，其沿着上述电极的周缘部配置，保持相邻的上述电极彼此的间隔；以及
表面处理层，其在上述电极的至少上述周缘部覆盖上述集电体的表面，
上述表面处理层具有多个突起，上述多个突起是以上述集电体的表面为基端而形成的，从上述表面向上述第1方向突出，
上述突起中的扩大部设置在比基端靠上方，
上述树脂构件的一部分从上述突起的顶端到上述基端介于相邻的上述突起之间。
2.根据权利要求1所述的镍氢电池，
上述表面处理层还在上述电极的中央部覆盖上述集电体的上述表面。
3.根据权利要求1或2所述的镍氢电池，
上述集电体是电解箔，
上述表面处理层是电解镀敷层。
4.根据权利要求1所述的镍氢电池，
上述表面处理层在上述第1方向的一侧覆盖上述集电体的上述表面。
5.根据权利要求1所述的镍氢电池，
上述电极还具有：正极层，其设置在上述集电体的一个面；以及负极层，其设置在上述集电体的另一个面。
6.根据权利要求1所述的镍氢电池，
上述多个突起是镍。
7.一种镍氢电池，其特征在于，
具备：
多个电极，其具有金属制的集电体，沿着第1方向层叠配置；
隔离物，其配置在相邻的上述电极之间；
多个树脂构件，其沿着上述电极的周缘部配置，保持相邻的上述电极彼此的间隔；以及
表面处理层，其在上述电极的至少上述周缘部覆盖上述集电体的表面，
上述表面处理层具有多个突起，上述多个突起以形成在上述集电体的表面的凸部为基端向上述第1方向突出，
上述突起中的扩大部设置在比基端靠上方，
上述树脂构件的一部分从上述突起的顶端到上述基端介于相邻的上述突起之间。
8.根据权利要求7所述的镍氢电池，
上述多个突起是镍。
9.一种镍氢电池，其特征在于，
具备：
多个电极，其具有金属制的集电体，沿着第1方向层叠配置；
隔离物，其配置在相邻的上述电极之间；
多个树脂构件，其沿着上述电极的周缘部配置，保持相邻的上述电极彼此的间隔；以及
表面处理层，其在上述电极的至少上述周缘部覆盖上述集电体的表面，
上述表面处理层具有多个突起，上述多个突起是以上述集电体的表面为基端而形成的，从上述表面向上述第1方向突出，
上述突起中的扩大部设置在比基端靠上方，并且上述扩大部中的多个析出金属相互重叠，
上述树脂构件的一部分从上述突起的顶端到上述基端介于相邻的上述突起之间。
10.根据权利要求9所述的镍氢电池，
上述析出金属为大致球状。
11.根据权利要求9或10所述的镍氢电池，
上述析出金属是镍。
Applications Claiming Priority (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2017-026044 | 2017-02-15 | ||
| JP2017026044 | 2017-02-15 | ||
| JP2017126614A JP6855339B2 (ja) | 2017-02-15 | 2017-06-28 | ニッケル水素電池 |
| JP2017-126614 | 2017-06-28 | ||
| PCT/JP2018/002138 WO2018150829A1 (ja) | 2017-02-15 | 2018-01-24 | 蓄電装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN110301061A CN110301061A (zh) | 2019-10-01 |
| CN110301061B true CN110301061B (zh) | 2022-09-16 |
Family
ID=63248542
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201880011738.4A Active CN110301061B (zh) | 2017-02-15 | 2018-01-24 | 镍氢电池 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US10910644B2 (zh) |
| JP (1) | JP6855339B2 (zh) |
| CN (1) | CN110301061B (zh) |
| DE (1) | DE112018000865T5 (zh) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP7042204B2 (ja) * | 2018-12-05 | 2022-03-25 | 株式会社豊田自動織機 | 蓄電モジュール |
| JP7152963B2 (ja) | 2019-02-13 | 2022-10-13 | 株式会社豊田自動織機 | 蓄電モジュール及びその製造方法 |
| JP7080197B2 (ja) * | 2019-02-26 | 2022-06-03 | 株式会社豊田自動織機 | 蓄電モジュール及び蓄電モジュールの製造方法 |
| JP7347542B2 (ja) * | 2020-01-09 | 2023-09-20 | 株式会社豊田自動織機 | 蓄電装置 |
| JP7385816B2 (ja) * | 2020-09-16 | 2023-11-24 | トヨタ自動車株式会社 | 非水電解液二次電池 |
| WO2022154005A1 (ja) * | 2021-01-13 | 2022-07-21 | 株式会社豊田自動織機 | 蓄電セル及び蓄電装置 |
| US20230282890A1 (en) * | 2022-03-04 | 2023-09-07 | EnerVenue, Inc | Electrode Stack Assembly for a Metal Hydrogen Battery |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62229772A (ja) * | 1986-03-31 | 1987-10-08 | Shin Kobe Electric Mach Co Ltd | 鉛蓄電池 |
| CN1534813A (zh) * | 2003-03-28 | 2004-10-06 | 三洋电机株式会社 | 锂二次电池用负极及其制造方法 |
| JP2005135764A (ja) * | 2003-10-30 | 2005-05-26 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | バイポーラプレート方式の積層電池 |
| JP2006012589A (ja) * | 2004-06-25 | 2006-01-12 | Sanyo Electric Co Ltd | 電池とその製造方法及びその電池を用いたパック電池 |
| JP2007036026A (ja) * | 2005-07-28 | 2007-02-08 | Sanyo Electric Co Ltd | 電気二重層キャパシタ及び電解質電池 |
| CN103069614A (zh) * | 2010-06-16 | 2013-04-24 | 法国原子能及替代能源委员会 | 具有内置的密封装置的集电体、和包括这种集电体的双极电池 |
| CN104145366A (zh) * | 2012-02-22 | 2014-11-12 | 日产自动车株式会社 | 空气电池 |
| CN204045690U (zh) * | 2014-02-28 | 2014-12-24 | 新神户电机株式会社 | 二次电池 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6050066B2 (ja) | 2012-09-14 | 2016-12-21 | Nok株式会社 | 双極型二次電池及びその製造方法 |
-
2017
- 2017-06-28 JP JP2017126614A patent/JP6855339B2/ja active Active
-
2018
- 2018-01-24 DE DE112018000865.7T patent/DE112018000865T5/de active Pending
- 2018-01-24 US US16/486,087 patent/US10910644B2/en active Active
- 2018-01-24 CN CN201880011738.4A patent/CN110301061B/zh active Active
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62229772A (ja) * | 1986-03-31 | 1987-10-08 | Shin Kobe Electric Mach Co Ltd | 鉛蓄電池 |
| CN1534813A (zh) * | 2003-03-28 | 2004-10-06 | 三洋电机株式会社 | 锂二次电池用负极及其制造方法 |
| JP2005135764A (ja) * | 2003-10-30 | 2005-05-26 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | バイポーラプレート方式の積層電池 |
| JP2006012589A (ja) * | 2004-06-25 | 2006-01-12 | Sanyo Electric Co Ltd | 電池とその製造方法及びその電池を用いたパック電池 |
| JP2007036026A (ja) * | 2005-07-28 | 2007-02-08 | Sanyo Electric Co Ltd | 電気二重層キャパシタ及び電解質電池 |
| CN103069614A (zh) * | 2010-06-16 | 2013-04-24 | 法国原子能及替代能源委员会 | 具有内置的密封装置的集电体、和包括这种集电体的双极电池 |
| CN104145366A (zh) * | 2012-02-22 | 2014-11-12 | 日产自动车株式会社 | 空气电池 |
| CN204045690U (zh) * | 2014-02-28 | 2014-12-24 | 新神户电机株式会社 | 二次电池 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP6855339B2 (ja) | 2021-04-07 |
| US20200058935A1 (en) | 2020-02-20 |
| JP2018133323A (ja) | 2018-08-23 |
| US10910644B2 (en) | 2021-02-02 |
| DE112018000865T5 (de) | 2019-11-14 |
| CN110301061A (zh) | 2019-10-01 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN110301061B (zh) | 镍氢电池 | |
| JP6683084B2 (ja) | 蓄電装置 | |
| JP6946656B2 (ja) | 蓄電モジュール | |
| JP6780345B2 (ja) | 蓄電装置及び蓄電装置の製造方法 | |
| JP2018125142A (ja) | 蓄電モジュール | |
| JP2018060670A (ja) | 蓄電装置 | |
| CN111937208A (zh) | 蓄电模块 | |
| WO2018123503A1 (ja) | 蓄電モジュール及び蓄電モジュールの製造方法 | |
| CN111630680A (zh) | 蓄电模块及蓄电模块的制造方法 | |
| CN111819723A (zh) | 蓄电装置 | |
| JP2018101586A (ja) | 蓄電装置 | |
| CN111201657B (zh) | 蓄电模块 | |
| WO2018123502A1 (ja) | 蓄電モジュール及び蓄電モジュールの製造方法 | |
| WO2018150829A1 (ja) | 蓄電装置 | |
| CN112585799B (zh) | 蓄电模块及蓄电模块的制造方法 | |
| JP7123687B2 (ja) | バイポーラ電池及びバイポーラ電池の製造方法 | |
| CN111194499B (zh) | 蓄电模块 | |
| JP6683089B2 (ja) | 蓄電装置 | |
| JP2020024828A (ja) | バイポーラ電池及びバイポーラ電池の製造方法 | |
| JP6967156B2 (ja) | 蓄電モジュール | |
| JP2018049794A (ja) | 蓄電装置及び蓄電装置の製造方法 | |
| CN114175391A (zh) | 电池 | |
| JP7103138B2 (ja) | 蓄電装置及びその製造方法 | |
| JP2020030962A (ja) | 蓄電モジュール | |
| JP2019129070A (ja) | バイポーラ電池の製造方法及びバイポーラ電池 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |