[发明专利]碱性二次电池

说明书

本公开提供一种碱性二次电池，至少包含正极、负极和电解液。正极包含氢氧化氧锰和二氧化锰中的至少一者。负极包含储氢合金。

技术领域

本公开涉及碱性二次电池。

背景技术

日本特开昭61-158667公开了一种碱性二次电池用的镍电极。

发明内容

镍镉电池、镍氢电池等碱性二次电池已实用化。以往，碱性二次电池的正极使用镍电极。本公开提供一种新的碱性二次电池。

以下，对本公开的技术构成和作用效果进行说明。但本公开的作用机制包括推定。不应根据作用机制的正确与否来限定权利要求的范围。

本发明的技术方案涉及至少包含正极、负极和电解液的碱性二次电池。正极包含氢氧化氧锰(碱式氧化锰；羟基氧化锰)和二氧化锰中的至少一者。负极包含储氢合金。

上述碱性二次电池是新的碱性二次电池。认为该碱性二次电池通过以下反应而工作。

正极反应：

第1负极反应：

第1电池反应：

在以往的镍电极中，正极活性物质是氢氧化氧镍(NiOOH；碱式氧化镍；羟基氧化镍)和氢氧化镍〔Ni(OH)₂〕中的至少一者。NiOOH通过放电而变化为Ni(OH)₂。认为此时的放电容量，每1g的NiOOH为292mAh左右。

本公开的碱性二次电池中，正极活性物质是二氧化锰(MnO₂)和氢氧化氧锰(MnOOH)中的至少一者。MnO₂通过放电而变化为MnOOH。认为此时的放电容量，每1g的MnO₂为308mAh左右。因此，本公开的碱性二次电池与以往的碱性二次电池相比，可期待容量增大。

碱性二次电池可以还包含氢气。

本说明书中，将碱性二次电池进行初次的充电和放电之前的状态称为“初始状态”。如上所述，正极包含MnOOH和MnO₂中的至少一者作为正极活性物质。在初始状态下，正极活性物质可以为放电状态(MnOOH)，也可以为充电状态(MnO₂)。

在初始状态下，正极活性物质处于放电状态(MnOOH)时，碱性二次电池会从充电开始工作。在初始状态下，正极活性物质处于充电状态(MnO₂)时，碱性二次电池会从放电开始工作。在初次的充电和放电之后，在0～100％的SOC(充电状态；State ofcharge)下，正极始终包含MnOOH和MnO₂中的至少一者。

但在初始状态下，正极活性物质处于充电状态时，负极活性物质(储氢合金)需要也处于充电状态。通过碱性二次电池还包含氢气，可期待氢气被储氢合金吸藏，使储氢合金成为充电状态。

再者，认为被储氢合金吸藏的氢气，成为原子状态的氢。从储氢合金放出的氢，认为如上述“第1负极反应”所示，与氢氧根离子(OH^-)结合而成为水(电解液的一部分)。原子状态的氢与氢气的状态不同，可被区分。即碱性二次电池可包含与储氢合金所吸藏放出的氢不同的氢气。

碱性二次电池中所含的氢气，可期待作为负极活性物质发挥作用。即负极反应中，可期待加入以下的第2负极反应。其结果，可期待电池反应成为以下的第2电池反应。由此，可期待碱性二次电池的容量增大。

第2负极反应：

第2电池反应：

[3]在压力-组成等温线图中，储氢合金的25℃的放氢曲线具有平台压(plateaupressure)。氢气可以具有超过平台压的压力。