DE4143645C2 - Rechargeable alkaline sec. battery - Google Patents

Rechargeable alkaline sec. battery

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DE4143645C2
DE4143645C2 DE4143645A DE4143645A DE4143645C2 DE 4143645 C2 DE4143645 C2 DE 4143645C2 DE 4143645 A DE4143645 A DE 4143645A DE 4143645 A DE4143645 A DE 4143645A DE 4143645 C2 DE4143645 C2 DE 4143645C2
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Yoshikazu Ishikura
Shinsuke Nakahori
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Abstract

Rechargeable alkaline secondary battery has a positive electrode comprising an active material of mainly Ni (OH)2 to which Zn or a Zn cpd. can be added, a negative electrode and a alkaline electrolyte contg. KOH, LiOH, and NaOH. Pref. the negative electrode consists of an H2-absorbing alloy, pref. a rare-earth alloy, Ti-Ni, Ti-Mn, Ti-Fe, Ti-Zr, Mg-Ni or Zr-Mn alloy. The negative electrode also contains Cd. Zn or Zn cpd. is added in an amt. of 3-10 mol.%. NaOH has a density of 0.3-0.9, LiOH 1-2, and KOH at least 3.

Description

Die Erfindung betrifft eine wiederaufladbare alkalische Speicherzelle gemäß dem Oberbe­ griff des Anspruchs 1. Eine solche Speicherzelle ist aus EP 0 353 837 A1 bekannt.The invention relates to a rechargeable alkaline storage cell according to the Oberbe handle of claim 1. Such a memory cell is known from EP 0 353 837 A1.

Nickelelektroden in alkalischen Speicherzellen zeigen bekanntlich die unerwünschte Ei­ genschaft, daß bei wiederholten Lade/Entladezyklen ein durch Änderung der Kristallgitter­ struktur verursachtes Wachstum, d. h. eine Volumenzunahme der Elektrode auftritt. Dieses sogenannte Quellen der Elektrode beeinträchtigt die Leistungsfähigkeit der Zelle und kann sogar zur mechanischen Zerstörung der Zelle führen. Man hat versucht, durch verschiedene Zusätze zur Nickelelektrode das Quellen zu unterdrücken. Ein Zusatz von Cadmium hat sich hierfür als wirksam erwiesen, ist aber aus Umweltgründen unerwünscht. Aus der ge­ nannten EP 0 353 837 A1 ist bekannt, daß ein Zusatz von Zink oder auch Magnesium in fester Lösung zur Nickelelektrode das Quellen der Elektrode wirksam unterdrücken kann.Nickel electrodes in alkaline storage cells are known to show the unwanted egg property that with repeated charge / discharge cycles by changing the crystal lattice structure-induced growth, d. H. an increase in volume of the electrode occurs. This So-called swelling of the electrode affects the performance of the cell and can even lead to mechanical destruction of the cell. You tried through different Additions to the nickel electrode to suppress swelling. An addition of cadmium has have proven to be effective for this, but are undesirable for environmental reasons. From the ge called EP 0 353 837 A1 it is known that an addition of zinc or magnesium in solid solution to the nickel electrode that can effectively suppress the swelling of the electrode.

Aus dem Buch "Gasdichte Nickel-Cadmium-Akkumulatoren", VDI-Verlag GmbH, Düs­ seldorf 1988, ist der Hinweis zu entnehmen, daß als Elektrolyten für gasdichte Nickel- Cadmium-Zellen in der Regel Kalilauge, für spezielle Applikationen aber auch Elektrolyt­ mischungen auf der Basis von KOH, NaOH und LiOH verwendet werden.From the book "Gas-tight nickel-cadmium accumulators", VDI-Verlag GmbH, Düs seldorf 1988 , it can be seen that electrolyte for gas-tight nickel-cadmium cells usually contains potassium hydroxide solution, but also electrolyte mixtures for special applications the base of KOH, NaOH and LiOH can be used.

Ausgehend von dem genannten Stand der Technik liegt der Erfindung die folgende Pro­ blematik zugrunde: Der Zusatz von Zink zur Nickelelektrode, der zur Unterdrückung des Quellens der Elektrode vorteilhaft ist, hat auch unerwünschte Wirkungen. Diese zeigen sich vor allem dann, wenn die positive Nickelelektrode mit einer negativen Elektrode aus einer wasserstoffabsorbierenden Legierung zur Bildung einer Nickel-Wasserstoff-Zelle kombiniert werden soll. Es wurden vor allem die beiden folgenden unerwünschten Wirkungen des Zinkzusatzes zur Nickelelektrode festgestellt: Erstens wird die Ladefähigkeit beim Aufladen unter höheren Umgebungstemperaturen deutlich herabgesetzt, zweitens kann es vor allem am Beginn jedes Ladevorgangs zu einer Anlagerung von Sauerstoff an der negativen Elektrode kommen, wodurch deren Aufnahmefähigkeit für Wasserstoff irre­ versibel herabgesetzt und dadurch die Zyklus-Lebensdauer der Zelle drastisch verringert wird.Based on the prior art mentioned, the invention is the following pro The underlying principle: the addition of zinc to the nickel electrode, which is used to suppress the Swelling the electrode is also beneficial, has undesirable effects. These show especially when the positive nickel electrode is made with a negative electrode a hydrogen-absorbing alloy to form a nickel-hydrogen cell should be combined. The main two undesirable effects were as follows  of the zinc additive to the nickel electrode: First, the charging capacity when charging under higher ambient temperatures significantly reduced, secondly There may be an accumulation of oxygen, especially at the beginning of each charging process the negative electrode, which makes their absorption capacity for hydrogen misleading versibly reduced, thereby drastically reducing the cycle life of the cell becomes.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine wiederaufladbare alkalische Speicherzelle der eingangs genannten Art anzugeben, die als Nickel-Wasserstoff-Zelle ausgebildet ist und bei der die beschriebenen unerwünschten Wirkungen des die Quellung der Elektrode verhindernden Zusatzes von Zn nicht oder nur in geringem Maße auftreten, so daß eine Nickel-Wasserstoff-Zelle mit hoher Ladekapazität, guter Aufladbarkeit auch bei höheren Umgebungstemperaturen, hoher Lade/Entlade-Lebensdauer und fehlender Quellungsnei­ gung der positiven Elektrode erhalten wird.The invention has for its object a rechargeable alkaline storage cell of the type mentioned above, which is designed as a nickel-hydrogen cell and the described undesirable effects of the swelling of the electrode preventive addition of Zn does not occur or occurs only to a small extent, so that a Nickel-hydrogen cell with high charging capacity, good chargeability even at higher ones Ambient temperatures, long charge / discharge life and lack of swelling supply of the positive electrode is obtained.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Anpruch 1 angegebene alkalische Spei­ cherzelle gelöst. Die Unteransprüche beziehen sich auf vorteilhafte weitere Ausgestaltun­ gen der Erfindung.The object is achieved by the alkaline SpeI cher cell specified in claim 1 . The subclaims relate to advantageous further developments of the invention.

Das Zustandekommen der mit der Erfindung erzielten Wirkungen kann wie folgt erklärt werden: Beim Laden einer Zelle mit Nickelhyroxid-Elektrode treten die folgenden zwei Reaktionen konkurrierend auf:
The occurrence of the effects achieved with the invention can be explained as follows: When a cell with a nickel hydroxide electrode is charged, the following two reactions occur competing:

Ni(OH)2 + OH- → Ni0OH + H2O + e- (1)
Ni (OH) 2 + OH - → Ni0OH + H 2 O + e - (1)

4OH- → 2H2O + O2 + 4e- (2)4OH - → 2H 2 O + O 2 + 4e - (2)

Reaktion (1) ist für die Ladungsspeicherung in der Elektrode wirksam. Reaktion (2) be­ deutet eine unerwünschte Freisetzung von Sauerstoff. Es wurde gefunden, daß der zwecks Unterdrückung des Quellens vorgenommene Zusatz von Zink zur Nickelelektrode die un­ erwünschte Wirkung hat, durch Erhöhung der Überspannung und Anheben des Gleichgewichtspotentials der Reaktion (1) die Reaktion (2) zu fördern. Dadurch wird die La­ dungslfähigkeit der Zelle, insbesondere die Aufladekapazität bei höheren Umgebungstem­ peraturen, herabgesetzt.Reaction ( 1 ) is effective for charge storage in the electrode. Reaction ( 2 ) means an undesirable release of oxygen. It has been found that the addition of zinc to the nickel electrode in order to suppress swelling has the undesirable effect of promoting reaction ( 2 ) by increasing the overvoltage and increasing the equilibrium potential of reaction ( 1 ). As a result, the charging capacity of the cell, in particular the charging capacity at higher ambient temperatures, is reduced.

Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wurde nun gefunden, daß bei Verwendung eines Elektrolyten, der eine wässrige Kaliumhydroxidlösung mit Zusätzen von Lithiumhydroxid und Natriumhydroxid in den im Anspruch 1 angegebenen Konzentrationen darstellt, die unerwünschte Reaktion (2) unterdrückt und die Reaktion (1) stark gefördert wird. Dadurch wird die überraschende Wirkung erzielt, daß die bisher bei Zusatz von Zink zur Nickele­ lektrode beobachtete Herabsetzung der Ladefähigkeit nicht eintritt und die Zelle auch bei Aufladung unter höherer Umgebungstemperatur eine sehr gute Ladekapazität aufweist. Es wurde ferner gefunden, daß diese Wirkung nur bei gemeinsamer Verwendung von Lithium und Natrium, aber nicht bei Verwendung von Lithiumhydroxid oder Natriumhydroxid al­ leine erhalten wird. Wenn die Dichte von Natriumhydroxid und Lithiumhydroxid niedriger ist als im Anspruch 1 angegeben, wird die angestrebte Wirkung nicht in ausreichendem Maße erzielt. Ist die Dichte zu hoch, so verringert sich die Zellenkapazität.In the context of the present invention, it has now been found that when using an electrolyte which is an aqueous potassium hydroxide solution with additions of lithium hydroxide and sodium hydroxide in the concentrations specified in claim 1, the undesired reaction ( 2 ) is suppressed and the reaction ( 1 ) is strongly promoted , This has the surprising effect that the reduction in charging capacity previously observed with the addition of zinc to the nickel electrode does not occur and that the cell has a very good charging capacity even when charged under a higher ambient temperature. It was also found that this effect is obtained only when lithium and sodium are used together, but not when using lithium hydroxide or sodium hydroxide. If the density of sodium hydroxide and lithium hydroxide is lower than that specified in claim 1, the desired effect is not achieved to a sufficient degree. If the density is too high, the cell capacity is reduced.

In einer Nickel-Wasserstoff-Speicherzelle wird durch die Erfindung ferner der folgende Effekt erzielt: Wenn von den beiden oben genannten Reaktionen (1) und (2) durch den Zu­ satz von Zink zur Nickelelektrode die Reaktion (2) gefördert wird, so tritt eine Sauerstoff- Freisetzung bereits bei Beginn des Ladevorganges auf zu einem Zeitpunkt, an welchem die absorbierenden Oberflächen der Wasserstoff-absorbierenden negativen Elektrode noch wenig von absorbiertem Wasserstoff besetzt sind. An den unbesetzten absorbierenden Flä­ chen kann sich der durch die Reaktion (2) freigesetzte Sauerstoff anlagern, wodurch diese Flächen für die Wasserstoffabsorption ausfallen und die Zellenleistung drastisch verringert wird. Gemäß der Erfindung wird jedoch durch die verwendete Elektrolytmischung die Re­ aktion (2) unterdrückt. Dadurch tritt Sauerstoff-Freisetzung nur in geringerem Maße und zu einem sehr viel späteren Zeitpunkt des Ladevorgangs auf, wenn die Absorptionsflächen der negativen Elektrode bereits mit absorbiertem Wasserstoff bedeckt und dadurch vor Oxidation geschützt sind. Eine Verschlechterung der Zellenleistung durch Oxidation der Wasser­ stoff-absorbierenden Legierung der negativen Elektrode wird daher verhindert.In a nickel-hydrogen storage cell, the following effect is also achieved by the invention: If of the two reactions ( 1 ) and ( 2 ) mentioned above, the reaction ( 2 ) is promoted by the addition of zinc to the nickel electrode, then one occurs Release of oxygen already at the beginning of the charging process at a point in time at which the absorbing surfaces of the hydrogen-absorbing negative electrode are still little occupied by absorbed hydrogen. The oxygen released by the reaction ( 2 ) can accumulate on the unoccupied absorbing surfaces, as a result of which these surfaces fail for hydrogen absorption and the cell output is drastically reduced. According to the invention, however, the reaction ( 2 ) is suppressed by the electrolyte mixture used. As a result, oxygen release occurs only to a lesser extent and at a much later time of the charging process, when the absorption surfaces of the negative electrode are already covered with absorbed hydrogen and are therefore protected against oxidation. A deterioration of the cell performance by oxidation of the hydrogen-absorbing alloy of the negative electrode is therefore prevented.

Die das Quellen der Nickelelektrode verhindernde Wirkung des Zinkzusatzes bleibt hier­ von unberührt. Die verbesserte Ladungsfähigkeit der Nickelelektrode, die Unterdrückung der Oxidation der Wasserstoff-absorbierenden Legierung der negativen Elektrode und die Unterdrückung der Quellung der positiven Elektrode führen zusammen zu verbesserten Zykluseigenschaften der Speicherzelle. Zur Unterdrückung des Quellens der positiven Elektrode genügt ein relativ geringer Zusatz an Zink, so daß die Menge des aktiven Materi­ als der Elektrode nicht wesentlich reduziert wird. Deswegen werden die geschilderten vor­ teilhaften Wirkungen ohne Verringerung der Zellenkapazität verwirklicht. The effect of the zinc additive preventing the nickel electrode from swelling remains here of untouched. The improved charging capacity of the nickel electrode, the suppression the oxidation of the hydrogen-absorbing alloy of the negative electrode and the Suppression of swelling of the positive electrode together lead to improved Cycle characteristics of the memory cell. To suppress the swelling of the positive A relatively small addition of zinc is sufficient for the electrode, so that the amount of active material than the electrode is not significantly reduced. That is why the above are described realized partial effects without reducing the cell capacity.  

Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden im fol­ genden anhand der Zeichnungen näher beschrieben: Es zeigen:Embodiments of the present invention are described in the fol described in more detail with reference to the drawings:

Fig. 1 einen Querschnitt einer alkalischen Nickel-Wasser­ stoff-Speicherzelle als eine Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung; Fig. 1 a cross section of an alkaline nickel-hydrogen storage cell as an embodiment according to the present invention;

Fig. 2 eine graphische Darstellung der Beziehung zwischen der Umgebungstemperatur und der Zellenkapazität, wobei die Zellen A sich auf die vorliegende Erfin­ dung beziehen und die Zellen X1 bis X3 als Ver­ gleichsbeispiele dienen; Fig. 2 is a graphical representation of the relationship between the ambient temperature and the cell capacity, the cells A relating to the present inven tion and the cells X 1 to X 3 serve as comparative examples;

Fig. 3 eine graphische Darstellung der Zykluseigenschaften der Zellen A und X1 bis X3; Fig. 3 is a graph showing the cycle characteristics of the cells A and X 1 to X 3;

Fig. 4 eine graphische Darstellung der Dickenzunahme bei fortschreitendem Ladungs/Entladungszyklustest be­ treffend die Elektroden (a) und (x); Fig. 4 is a graphical representation of the increase in thickness as the charge / discharge cycle test progressed to the electrodes (a) and (x);

Fig. 5 ein Röntgendiffraktogramm der Elektroden (a) und (x); Fig. 5 is an X-ray diffractogram of the electrodes (a) and (x);

Fig. 6 eine graphische Darstellung der Beziehung zwischen der Menge Zink und der anwachsenden Elektroden­ dicke; Fig. 6 is a graph showing the relationship between the amount of zinc and the growing electrode thickness;

Fig. 7 eine graphische Darstellung der Beziehung zwischen der Ladungszeit und der Elektrodenspannung, die durch Verwendung von Elektrolyten c1 bis c3 erhal­ ten wird; Fig. 7 is a graph showing the relationship between the charge time and the electrode voltage obtained by using electrolytes c 1 to c 3 ;

Fig. 8 eine graphische Darstellung der Beziehung zwischen der Dichte von NaOH im Elektrolyten und der Zellen­ kapazität; Fig. 8 is a graph showing the relationship between the density of NaOH in the electrolyte and the cell capacity;

Fig. 9 eine graphische Darstellung der Beziehung zwischen der Dichte von LiOH im Elektrolyten und der Zellen­ kapazität; Fig. 9 is a graph showing the relationship between the density of LiOH in the electrolyte and the cell capacity;

Fig. 10 eine graphische Darstellung der Beziehung zwischen der Dichte von KOH im Elektrolyten und der Zellen­ kapazität und Fig. 10 is a graphical representation of the relationship between the density of KOH in the electrolyte and the cell capacity and

Fig. 11 eine graphische Darstellung der Zykluseigenschaften der Zellen B gemäß der vorliegenden Erfindung und der Zelle Y als Vergleichsbeispiel. Fig. 11 is a graph showing the cycle characteristics of the cell B according to the present invention and the cell Y of Comparative Example.

Ausführungsform IEmbodiment I Beispiel gemäß der vorliegenden ErfindungExample according to the present invention

Fig. 1 ist ein Querschnitt durch eine zylinderische alkali­ sche Nickel-Wasserstoff-Speicherzelle als eine Ausführungs­ form gemäß der vorliegenden Erfindung. Die Zelle umfaßt eine Elektrodenanordnung 4 mit einer nickelgesinterten po­ sitiven Elektrode 1, einer negativen Elektrode 2 mit einer wasserstoffabsorbierenden Legierung und einem dazwischen angeordneten Separator 3. Die Elektrodenanordnung 4 ist in einem Zellengehäuse 5 vorgesehen, das auch als negativer Pol wirkt, wobei das Zellengehäuse 5 mit der negativen Elektrode 2 durch einen leitenden Streifen 10 zur negativen Elektrode verbunden ist. Eine obere Öffnung des Zel­ lengehäuses 5 ist mit einem Verschlußteil 7 abgedeckt, das an dem Zellengehäuse 5 durch einen Dichtungskörper 6 befe­ stigt ist. Eine Spiralfeder 8 ist innerhalb des Verschluß­ teils 7 angeordnet. Wenn der Innendruck der Zelle abnorm groß wird, wird die Spiralfeder 8 in Richtung des Pfeiles gedrückt, wodurch das Innengas nach außen austreten kann. Das Verschlußteil 7 ist mit der positiven Elektrode 1 durch einen leitenden Streifen 9 zur positiven Elektrode verbun­ den. Fig. 1 is a cross section through a cylindrical alkaline nickel-hydrogen memory cell as an embodiment according to the present invention. The cell comprises an electrode arrangement 4 with a nickel-sintered positive electrode 1 , a negative electrode 2 with a hydrogen-absorbing alloy and a separator 3 arranged in between. The electrode arrangement 4 is provided in a cell housing 5 , which also acts as a negative pole, the cell housing 5 being connected to the negative electrode 2 by a conductive strip 10 to the negative electrode. An upper opening of the Zel lengehäuses 5 is covered with a closure member 7 , which is BEFE Stigt on the cell housing 5 through a sealing body 6 . A coil spring 8 is arranged within the closure part 7 . If the internal pressure of the cell becomes abnormally large, the coil spring 8 is pressed in the direction of the arrow, whereby the internal gas can escape to the outside. The closure member 7 is connected to the positive electrode 1 by a conductive strip 9 to the positive electrode.

Die zylindrische alkalische Nickel-Wasserstoffzelle mit dem obigen Aufbau wurde in folgender Weise hergestellt.The cylindrical alkaline nickel hydrogen cell with the The above construction was made in the following manner.

Eine nickelgesinterte Platte mit einer Porösität von 85% wurde in eine wäßrige Lösung aus Nickelnitrat, der 3 mol% Kobaltnitrat und 7 mol% Zinknitrat zugesetzt waren, einge­ taucht, und dann wurde die Nickelplatte weiter mit einem aktiven Material, das hauptsächlich Nickelhydroxid umfaßt, imprägniert, und zwar durch das chemische Imprägnationsver­ fahren, wodurch eine positive Elektrode erzeugt wurde. Die erhaltene postive Elektrode wird als Elektrode (a) bezeich­ net.A nickel sintered plate with a porosity of 85% was in an aqueous solution of nickel nitrate, the 3 mol% Cobalt nitrate and 7 mol% zinc nitrate were added dips, and then the nickel plate continued with a active material mainly comprising nickel hydroxide impregnated by the chemical impregnation ver drive, creating a positive electrode. The The positive electrode obtained is referred to as electrode (a) net.

Im Handel erhältliches Mm (Metallmischung: eine Mischung aus Seltenerdelementen), Ni, Co, Mn und Al wurden in einem Elementarverhältnis von 1 : 3,2 : 1 : 0,6 : 0,2 gemischt, in einem Hochfrequenzofen gelöst, und dann heruntergekühlt, um einen Block aus einer Legierung zu erhalten, die durch MmNi3,2CoMn0,6Al0,2 ausgedrückt wird. Der Block wird zu Pulver zerkleinert, mit einer Korngröße von 50 µm oder we­ niger. Das Pulver wird mit 5 Gew.% pulversisiertem PTFE (Po­ lytetrafluoräthylen) zu einer Paste vermengt. Die Paste wurde auf beide Oberflächen eines Kollektors aus einem ge­ stanzten Metall unter Druckhaftung aufgebracht, um die ne­ gative Elektrode 2 zu erzeugen.Commercially available Mm (metal mixture: a mixture of rare earth elements), Ni, Co, Mn and Al were mixed in an elementary ratio of 1: 3.2: 1: 0.6: 0.2, dissolved in a high frequency furnace, and then cooled down to obtain a block of an alloy expressed by MmNi 3.2 CoMn 0.6 Al 0.2 . The block is crushed into powder, with a grain size of 50 µm or less, and the powder is mixed with 5% by weight of pulverized PTFE (polytetrafluoroethylene) to form a paste. The paste was applied to both surfaces of a collector made of a stamped metal under pressure adhesion to produce the negative electrode 2 .

Die Elektrode (a) und die negative Elektrode 2 wurden mit dem zwischen ihnen liegenden Seperator 3 rundgebogen, um die Elektrodenanordnung 4 zu erhalten, die dann in das Zel­ lengehäuse 5 eingeführt wurde. Ein alkalischer Elektrolyt mit Kaliumhydroxid (KOH, Dichte: 5 Normal), Lithiumhydroxid (LiOH, Dichte: 1,5 Normal), und Natriumhydroxid (NaOH, Dichte: 0,6 Normal) wurde in das Zellengehäuse 5 injiziert und dann wurde das Zellengehäuse 5 dicht verschlossen. Die zylindrische alkalische Nickel-Wasserstoff-Speicherzelle, die auf diese Weise erzeugt wird, hat eine theoretische Ka­ pazität von 1.000 mAh und wird als Zelle A bezeichnet.The electrode (a) and the negative electrode 2 were bent round with the separator 3 between them to obtain the electrode assembly 4 , which was then inserted into the cell housing 5 . An alkaline electrolyte with potassium hydroxide (KOH, density: 5 normal), lithium hydroxide (LiOH, density: 1.5 normal), and sodium hydroxide (NaOH, density: 0.6 normal) was injected into the cell case 5 , and then the cell case 5 tightly closed. The cylindrical alkaline nickel-hydrogen storage cell produced in this way has a theoretical capacity of 1,000 mAh and is referred to as cell A.

Vergleichsbeispiel 1Comparative Example 1

Eine Zelle X1 wurde auf die gleiche Weise erzeugt, mit der Ausnahme, daß ein alkalischer Elektrolyt mit KOH, das eine Dichte von 6 Normal hat und LiOH, das eine Dichte von 1 Normal hat, verwendet wurde.A cell X 1 was produced in the same manner, except that an alkaline electrolyte was used with KOH, which has a density of 6 normal and LiOH, which has a density of 1 normal.

Vergleichsbeispiel 2Comparative Example 2

Eine nickelgesinterte Platte mit einer Porösität von 85% wurde in eine wäßrige Lösung aus Nickelnitrat, dem 10 mol% Kobaltnitrat zugesetzt ist (es wurde kein Zink zugesetzt) eingetaucht, und dann wurde die Nickelplatte weiter mit einem aktiven Material, das hauptsächlich Nickelhydroxid umfaßt, durch das chemische Imprägnationsverfahren imprä­ gniert, wodurch eine positive Elektrode erzeugt wurde. Die erhaltene positive Elektrode wird als Elektrode (x) be­ zeichnet.A nickel sintered plate with a porosity of 85% was in an aqueous solution of nickel nitrate, the 10 mol%  Cobalt nitrate is added (no zinc was added) immersed, and then the nickel plate was continued with an active material mainly nickel hydroxide includes, by the chemical impregnation process imprä gniert, whereby a positive electrode was generated. The The positive electrode obtained is used as the electrode (x) records.

Eine Zelle X2 wurde in der gleichen Weise wie Zelle A er­ zeugt, aber unter Verwendung der Elektrode (x).A cell X 2 was generated in the same manner as cell A, but using the electrode (x).

Vergleichsbeispiel 3Comparative Example 3

Eine Zelle X3 wurde auf die gleiche Weise erzeugt, wie Zelle A, aber unter Verwendung von Elektrode (x) und dem Elektrolyten von Zelle X1.A cell X 3 was created in the same manner as cell A, but using the electrode (x) and the electrolyte of cell X 1 .

Experiment 1Experiment 1

In bezug auf die Zellen A, und X1 bis X3 wurde die Bezie­ hung zwischen der Umgebungstemperatur und der Zellenkapazi­ tät geprüft, wobei die Ergebnisse in Fig. 2 dargestellt sind. Die Zellen wurden jeweils mit einem Strom von 0,1 C über 16 Stunden in unterschiedlichen Umgebungstemperaturen geladen und dann mit einem Strom von 0,2 C entladen, bis die Zellspannung 1,0 V erreichte. Die Zellenkapazität (%) wurde berechnet, indem die Entladunskapazität, die erhalten wurde, als die Zelle in einer Umgebungstemperatur von 20°C geladen wurde, als 100 gesetzt wurde.With respect to cells A and X 1 through X 3 , the relationship between the ambient temperature and the cell capacity was checked, and the results are shown in FIG. 2. The cells were each charged with a current of 0.1 C for 16 hours in different ambient temperatures and then discharged with a current of 0.2 C until the cell voltage reached 1.0 V. The cell capacity (%) was calculated by setting the discharge capacity obtained when the cell was charged in an ambient temperature of 20 ° C as 100.

Wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, zeigte Zelle A gemäß der vorliegenden Erfindung die gleiche Tendenz wie die Zellen X2 und X3, denen kein Zink zugesetzt worden ist, und zwar daß die Abnahme der Zellenkapazität, die mit der Zunahme der Umgebungstemperatur während des Ladungsvorganges hätte auftreten müssen, unterdrückt wurde. Die Zelle X1 zeigte einen scharfen Abfall der Zellenkapazität mit der Zunahme der Umgebungstemperatur. Die Ergebnisse weisen darauf hin, daß das aktive Material der Zelle A bei hoher Temperatur sehr viel leichter geladen wird als das der Zelle X1.As can be seen from Fig. 2, cell A according to the present invention showed the same tendency as cells X 2 and X 3 to which zinc has not been added, namely that the decrease in cell capacity which corresponds to the increase in the ambient temperature during the Charging process should have occurred, was suppressed. Cell X 1 showed a sharp decrease in cell capacity with increasing ambient temperature. The results indicate that the active material of cell A is charged much more easily at high temperature than that of cell X 1 .

Experiment 2Experiment 2

Die Ladungs/Entladungs-Zykluseigenschaften der Zellen A und X1 bis X3 wurden geprüft und in Fig. 3 dargestellt. Die Zellen wurden durch einen Strom von 1,2 C über eine Stunde in Raumtemperatur geladen und dann durch einen Strom von 1 C entladen, bis die Zellspannung 1,0 V erreichte. Die Zel­ lenkapazität (%) wurde berechnet, indem die Entladungskapa­ zität, die nach dem ersten Zyklus erhalten wurde, als 100 gesetzt wurde.The charge / discharge cycle properties of cells A and X 1 through X 3 were checked and shown in FIG. 3. The cells were charged by a current of 1.2 C for one hour at room temperature and then discharged by a current of 1 C until the cell voltage reached 1.0 V. The cell capacity (%) was calculated by setting the discharge capacity obtained after the first cycle as 100.

Wie aus Fig. 3 ersichtlich ist, hatte die Zelle A gemäß der vorliegenden Erfindung, die eine Lebensdauer von mehr als 800 Zyklen aufwies, eine sehr viele bessere Zykluscharakte­ ristik als die Zellen X1 bis X3, die jeweils nur eine Le­ bensdauer von etwa 400 Zyklen aufwiesen.As can be seen from FIG. 3, cell A according to the present invention, which had a lifespan of more than 800 cycles, had a very many better cycle characteristics than cells X 1 to X 3 , each of which only had a service life of approximately 400 cycles.

Zusammenfassung der Experimente 1 und 2Summary of experiments 1 and 2

Es wurde durch die obigen Experimente festgestellt, daß die Zelle A gemäß der vorliegenden Erfindung eine sehr viel bessere Zykluscharakteristik aufweist, als die Zellen X1 bis X3. Die Zelle A wird bei hoher Temperatur zudem fast genauso einfach geladen, wie die Zellen X2 und X3, die kein Zink aufweisen, obgleich die Zelle A eine Nickel-Wasser­ stoff-Elektrode mit Zink oder einer Zinkverbindung verwen­ det. Das wird dem folgenden zugeschrieben.It was determined from the above experiments that cell A according to the present invention has a much better cycle characteristic than cells X 1 through X 3 . The cell A is also charged almost as easily at high temperature as the cells X 2 and X 3 , which have no zinc, although the cell A uses a nickel-hydrogen electrode with zinc or a zinc compound. This is attributed to the following.

In der Zelle A unterdrückt erstens das in der postiven Elektrode zugesetzte Zink deren Ausdehnung, und zweitens bewirkt das dem Elektrolyten zugesetzte NaOH und LiOh die leichte Ladungsfähigkeit der Zelle (insbesondere bei hoher Temperatur) und drittens wird die Sauerstofferzeugung durch Punkt zwei verhindert und es wird deshalb die Wirkung der negativen Elektrode zur Oxidationsverhinderung gänzlich er­ reicht. In den Zellen X1 bis X3 veranlaßt die Reduktion des Elektrolyten im Separator, das Dryout-Phänomen, das im ein­ zelnen nachfolgend beschrieben wird. In der Zelle X1 wird die wasserstoffabsorbierende Legierung der negativen Elek­ trode oxidiert, da die Förderung der Sauerstofferzeugung zu einer großen Menge an Sauerstoff in der Zelle führt. Als Folge wird der Gasverbrauch verringert und der Zelleninnen­ druck steigt, was zum Austritt des Elektrolyten aus der Zelle führt. In den Zellen X2 und X3 ohne Zink dehnt sich die positive Elektrode aus, was von einem Ausfluß des Elek­ trolyten aus dem Separator in die positive Elektrode be­ gleitet wird.In cell A, firstly, the zinc added in the positive electrode suppresses its expansion, and secondly, the NaOH and LiOh added to the electrolyte make the cell easy to charge (especially at high temperature) and thirdly, the generation of oxygen is prevented by point two and it is therefore the effect of the negative electrode to prevent oxidation is entirely sufficient. In the cells X 1 to X 3 causes the reduction of the electrolyte in the separator, the dryout phenomenon, which is described in an individual below. In cell X 1 , the hydrogen-absorbing alloy of the negative electrode is oxidized, since the promotion of oxygen generation leads to a large amount of oxygen in the cell. As a result, the gas consumption is reduced and the internal cell pressure increases, which leads to the electrolyte leaking out of the cell. In the cells X 2 and X 3 without zinc, the positive electrode expands, which is slid from an outflow of the electrolyte from the separator into the positive electrode.

Experiment 3Experiment 3

Die Elektrode (a) mit Zink oder der Zinkverbindung und die Elektrode (x) ohne Zink oder einer Zinkverbindung wurden jeweils in einer reichlichen Menge KOH mit einem spezifi­ schen Gewicht von 1,23 eingetaucht, wobei die Elektroden einem Ladungs/Entladungs-Zyklustest unter Verwendung einer Nickelplatte als gegenüberliegende Elektrode unterzogen wurden, um die Zuwachsrate der Elektrodendicke zu erhalten (Fig. 4). Nach dem zwanzigsten Zyklus wurde ein Röntgendif­ fraktionstest unter Verwendung von einem Pulver des aktiven Materials der Elektroden (a) und (x) durchgeführt, dessen Ergebnisse in Fig. 5 dargestellt sind. Die Elektroden wur­ den durch einen Strom von 1,5 C für eine Stunde geladen und dann durch einen Strom von 1 C entladen, bis die Elektroden­ spannung 0,1 V erreichte (v. s. Hg/HgO).The electrode (a) with zinc or the zinc compound and the electrode (x) without zinc or a zinc compound were each immersed in an abundant amount of KOH with a specific gravity of 1.23, using the electrodes using a charge / discharge cycle test were subjected to a nickel plate as the opposite electrode to obtain the rate of increase in electrode thickness ( Fig. 4). After the twentieth cycle, an X-ray diffraction test was performed using a powder of the active material of electrodes (a) and (x), the results of which are shown in FIG. 5. The electrodes were charged by a current of 1.5 C for one hour and then discharged by a current of 1 C until the electrode voltage reached 0.1 V (vs Hg / HgO).

Wie aus Fig. 4 ersichtlich ist, zeigt die Elektrode (a) eine viel geringere Dickenzuwachsrate als Elektrode (x). As can be seen from Fig. 4, the electrode (a) shows a much lower rate of increase in thickness than the electrode (x).

Dieses Phänomen wird darauf zurückgeführt, daß die Erzeu­ gung von γ-NiOOH, was ein aktives Material von geringer Dichte ist, mehr unterdrückt wird in Elektrode (a) als in Elektrode (x), wie aus Fig. 5 ersichtlich ist.This phenomenon is attributed to the fact that the generation of γ-NiOOH, which is an active material of low density, is suppressed more in electrode (a) than in electrode (x), as can be seen from FIG. 5.

Experiment 4Experiment 4

Es wurden positive Elektroden in der gleichen Weise wie die Elektrode (a) erzeugt, aber mit unterschiedlichen Mengen an Zink: 0, 3, 5, 7 und 10 mol%. Die Dickenzuwachsrate jeder dieser positiven Elektroden wurde nach dem dritten Zyklus in der gleichen Weise wie in Experiment 3 geprüft, wobei die Ergebnisse in Fig. 6 dargestellt sind.Positive electrodes were produced in the same way as electrode (a), but with different amounts of zinc: 0, 3, 5, 7 and 10 mol%. The thickness increase rate of each of these positive electrodes was checked after the third cycle in the same manner as in Experiment 3 , with the results shown in FIG. 6.

Wie aus Fig. 6 ersichtlich ist, war die Dickenzuwachsrate bei einer Zinkmenge von 3 mol% oder mehr extrem niedrig. Der wünschenswerte Betrag an Zink liegt zwischen 3 und 10 mol%, da die Elektrodenkapazität gesenkt wird, wenn Zink in mehr als 10 mol% zugeführt wird.As can be seen from Fig. 6, the thickness increase rate was extremely low with an amount of zinc of 3 mol% or more. The desirable amount of zinc is between 3 and 10 mol% because the electrode capacity is reduced if zinc is supplied in more than 10 mol%.

Experiment 5Experiment 5

Wie wirkungsvoll NaOH und LiOh das Elektrodenpotential an­ heben, wurde unter Verwendung der Elektrode (a) geprüft, wobei die Ergebnisse in Fig. 7 dargestellt sind. Die Elek­ trode wurde durch einen Strom von 0,2 C über 8 Stunden geladen. Die folgenden drei Elektrolyten wurden in reichlichen Mengen verwendet.
Elektrolyt c1: KOH (7N)
Elektrolyt c2: KOH (6N) + LiOH (1,5N)
Elektrolyt c3: KOH (5N) + LiOH (1,5N) + NaOH (0,6N)
The effectiveness of NaOH and LiOh in raising the electrode potential was tested using electrode (a), the results being shown in FIG. 7. The electrode was charged by a current of 0.2 C for 8 hours. The following three electrolytes were used in abundance.
Electrolyte c 1 : KOH ( 7 N)
Electrolyte c 2 : KOH ( 6 N) + LiOH ( 1 , 5 N)
Electrolyte c 3 : KOH ( 5 N) + LiOH ( 1 , 5 N) + NaOH (0.6N)

Wie aus Fig. 7 ersichtlich ist, tritt mit dem Elektrolyten c1 nur ein kleiner Unterschied zwischen dem Anfangspoten­ tioal und dem Potential nachdem die Elektrode vollständig geladen ist (O2) erzeugt wurde auf. Das bedeutet, daß die durch die Gleichungen (1) und (2) ausgedrückten Reaktionen konkurrierend auftreten. Der Elektrolyt c2 mit LiOH bewirkt einen größeren und Elektrolyt c3 mit LiOH und NaOh einen noch größeren Potentialunterschied, was bedeutet, daß der Ladungsvorgang durch das Hinzufügen von LiOH und noch mehr durch das weitere Hinzufügen von NaOH gefördert wurde.As can be seen from FIG. 7, with the electrolyte c 1 only a small difference occurs between the initial potential and the potential after the electrode has been fully charged (O 2) has been generated. This means that the reactions expressed by equations (1) and (2) occur competing. The electrolyte c 2 with LiOH causes a larger and difference electrolyte c 3 with LiOH and NaOh, which means that the charging process was promoted by the addition of LiOH and even more by the further addition of NaOH.

Experiment 6Experiment 6

Fig. 8. zeigt die Beziehung zwischen der Zellenkapazität, der Dichte von NaOH und der Ladungstemperatur. Die für die­ ses Experiment verwendeten Zellen entsprachen dem Zellentyp A. Die Dichten von KOH und LiOH wurden jeweils bei 6 Normal und 1,5 Normal festgelegt. Die Zellen wurden jeweils durch einen Strom von 0,1 C über 16 Stunden in Umgebungstempera­ turen von 20°C und 40°C geladen und dann mit einem Strom von 0,2 C entladen, bis die Zellspannung 1,0 V in Raumtemperatur erreichte. Figure 8 shows the relationship between the cell capacity, the density of NaOH and the charge temperature. The cells used for this experiment corresponded to cell type A. The densities of KOH and LiOH were set at 6 normal and 1.5 normal, respectively. The cells were each charged by a current of 0.1 C for 16 hours at ambient temperatures of 20 ° C and 40 ° C and then discharged with a current of 0.2 C until the cell voltage reached 1.0 V at room temperature.

Die Ergebnisse in Fig. 8 zeigen, daß die wünschenswerte Dichte von NaOH 0,3 bis 0,9 Normal beträgt, was mehr Bedeu­ tung gewinnt, wenn die Ladungstemperatur ansteigt.The results in Fig. 8 show that the desirable density of NaOH is 0.3 to 0.9 normal, which becomes more important as the charge temperature increases.

Experiment 7Experiment 7

Fig. 9 zeigt die Beziehung zwischen der Zellenkapazität, der Dichte von LiOH und der Ladungstemperatur. Die für die­ ses Experiment verwendeten Zellen entsprachen dem Zellentyp A. Die Dichten von KOH und NOH wurden jeweils bei 6 Normal und 0,6 Normal festgelegt. Die Versuchsbedingungen waren die gleichen, wie im Experiment 6. Fig. 9 shows the relationship between the cell capacity, the density of LiOH and the charge temperature. The cells used for this experiment corresponded to cell type A. The densities of KOH and NOH were set at 6 normal and 0.6 normal, respectively. The test conditions were the same as in Experiment 6 .

Die Ergebnisse in Fig. 9 zeigen, daß die wünschenswerte Dichte von LiOH 1,0 bis 2,0 Normal beträgt, was zunehmend an Bedeutung gewinnt, wenn die Ladungstemperatur steigt.The results in Fig. 9 show that the desirable density of LiOH is 1.0 to 2.0 normal, which becomes increasingly important as the charge temperature increases.

Experiment 8Experiment 8

Fig. 10 zeigt die Beziehung zwischen der Zellenkapazität, der Dichte von KOH und der Ladungstemperatur. Die in diesem Experiment verwendeten Zellen entsprechen dem Zellentyp A. Die Dichten von LiOH und NaOH wurden jeweils bei 1,5 Normal und 0,6 Normal festgelegt. Die Versuchsbedingungen waren die gleichen wie im Experiment 6. Fig. 10 shows the relationship between the cell capacity, the density of KOH and the charge temperature. The cells used in this experiment correspond to cell type A. The densities of LiOH and NaOH were set at 1.5 normal and 0.6 normal, respectively. The test conditions were the same as in Experiment 6 .

Die Ergebnisse in Fig. 10 zeigen, daß die wünschenswerte Dichte von KOH 3 Normal oder mehr beträgt.The results in Fig. 10 show that the desirable density of KOH 3 is normal or more.

Zusammenfassung der Experimente 6 bis 8Summary of experiments 6 to 8

In einer alkalischen Speicherzelle mit einer postitiven Elektrode, die ein aktives Material hauptsächlich mit Nickelhydroxid, dem Zink oder eine Zinkverbindung zugesetzt ist, umfaßt, sind die folgenden Dichten für den Elektroly­ ten wünschenswert.
KOH: 3 Normal oder mehr
LiOH: 1,0 bis 2,0 Normal
NaOH: 0,3 bis 0,9 Normal
In an alkaline storage cell with a positive electrode comprising an active material mainly with nickel hydroxide, to which zinc or a zinc compound is added, the following densities are desirable for the electrolyte.
KOH: 3 normal or more
LiOH: 1.0 to 2.0 normal
NaOH: 0.3 to 0.9 normal

Ausführungsform IIEmbodiment II Beispiel gemäß der vorliegenden ErfindungExample according to the present invention

Eine Zelle B wurde auf die gleiche Weise hergestellt, wie die Zelle A, mit der Ausnahme, daß eine negative Elektrode mit einer wasserstoffabsorbierenden Legierung, ausgedrückt durch Ti0,5Zr0,5Ni1,5V0,5, verwendet wurde. A cell B was manufactured in the same manner as the cell A, except that a negative electrode with a hydrogen absorbing alloy expressed by Ti 0.5 Zr 0.5 Ni 1.5 V 0.5 was used.

VergleichsbeispielComparative example

Eine Zelle Y wurde in der gleichen Weise wie die Zelle B hergestellt, mit der Ausnahme, daß ein alkalischer Elektro­ lyt mit KOH, das eine Dichte von 6 Normal aufweist, und mit LiOH, das eine Dichte von 1,5 Normal aufweist, verwendet wurde.Cell Y was made in the same way as cell B manufactured, except that an alkaline electro lyt with KOH, which has a density of 6 normal, and with LiOH, which has a density of 1.5 normal, is used has been.

Experimentexperiment

Fig. 11 zeigt die Ladungs/Entladungs-Zykluscharakteristika der Zellen B und Y. Die Versuchsbedingungen waren die glei­ chen wie im Experiment 1 der Ausführungsform I. Fig. 11 shows the charge / discharge cycle characteristics of cells B and Y. The test conditions were the same as in Experiment 1 of Embodiment I.

Wie aus Fig. 11 ersichtlich ist, hat die Zelle B eine we­ sentlich längere Lebensdauer als die Zelle Y.As can be seen from FIG. 11, cell B has a considerably longer lifespan than cell Y.

Weitere AnmerkungenFurther comments

  • 1. Es wurde durch Experimente festgestellt, daß die glei­ chen Wirkungen mit einer negativen Kadmiumelektrode erhalten werden können, wie sie mit der negativen Elektrode aus einer hydrogenabsorbierenden Legierung erhalten werden.1. It was found through experiments that the same effects with a negative cadmium electrode can be obtained as with the negative Hydrogen absorbing alloy electrode be preserved.
  • 2. Anstelle der wasserstoffabsorbierenden Legierung, aus­ gedrückt durch MmNi3,2CoAl0,2Mn0,6, können auch andere Typen von wasserstoffabsorbierenden Legierungen mit den folgenden Bestandteilen verwendet werden: ein Sel­ tenerdelement, wie zum Beispiel LaNi2Co3, Ti-Ni, Ti- Fe, Ti-Mn, Ti-Zr, Mg-Ni und Zr-Mn.2. Instead of the hydrogen-absorbing alloy, expressed by MmNi 3.2 CoAl 0.2 Mn 0.6 , other types of hydrogen-absorbing alloys with the following components can also be used: a rare earth element, such as, for example, LaNi 2 Co 3 , Ti -Ni, Ti-Fe, Ti-Mn, Ti-Zr, Mg-Ni and Zr-Mn.

Claims (3)

1. Wiederaufladbare alkalische Speicherzelle mit einer positiven Elektrode, die als akti­ ves Material Nickelhydroxid enthält, in welchem ein Zusatz von Zink in fester Lösung vorliegt, einer negativen Elektrode und einem alkalischen Elektrolyten auf der Basis einer wässrigen Lösung von Kaliumhydroxid, dadurch gekennzeichnet,
daß die Speicherzelle eine Nickel-Wasserstoff-Speicherzelle ist, deren negative Elektrode als aktives Material eine Legierung mit hohem Wasserstoff-Absorptionsvermögen enthält,
und daß der Elektrolyt eine wässrige Lösung von Kaliumhydroxid in einer Konzentration von zumindest 3 normal, Lithiumhydroxid in einer Konzentration von 1,0 bis 2,0 normal und Natriumhydroxid in einer Konzentration von 0,3 bis 0,9 normal ist.
1. Rechargeable alkaline storage cell with a positive electrode which contains nickel hydroxide as active material, in which there is an addition of zinc in solid solution, a negative electrode and an alkaline electrolyte based on an aqueous solution of potassium hydroxide, characterized in that
that the memory cell is a nickel-hydrogen memory cell, the negative electrode of which contains an alloy with a high hydrogen absorption capacity as active material,
and that the electrolyte is an aqueous solution of potassium hydroxide in a concentration of at least 3 normal, lithium hydroxide in a concentration of 1.0 to 2.0 normal and sodium hydroxide in a concentration of 0.3 to 0.9 normal.
2. Zelle nach Anspruch 1, in der die wasserstoffabsorbierende Legierung eine Legierung von Seltenerdelementen, eine Ti-Ni-Legierung, eine Ti-Mn-Legierung, eine Ti-Fe-Legie­ rung, eine Ti-Zr-Legierung, eine Mg-Ni-Legierung oder eine Zr-Mn-Legierung ist.2. The cell of claim 1, wherein the hydrogen absorbing alloy is an alloy of rare earth elements, a Ti-Ni alloy, a Ti-Mn alloy, a Ti-Fe alloy tion, a Ti-Zr alloy, a Mg-Ni alloy or a Zr-Mn alloy. 3. Zelle nach Anspruch 1, in der der Zusatz von Zink 3 bis 10 mol% des Nickelhydro­ xids beträgt.3. Cell according to claim 1, in which the addition of zinc 3 to 10 mol% of the nickel hydro xids is.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2045856A1 (en) * 2007-09-28 2009-04-08 Sanyo Electric Co., Ltd. Alkaline storage battery system

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0353837A1 (en) * 1988-07-19 1990-02-07 Yuasa Corporation A nickel electrode for an alkaline battery

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0353837A1 (en) * 1988-07-19 1990-02-07 Yuasa Corporation A nickel electrode for an alkaline battery

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
DE-Buch: Gasdichte Nickel-Cadmium-Akkumulatoren, VDJ-Verlag GmbH, Düsseldorf 1988 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2045856A1 (en) * 2007-09-28 2009-04-08 Sanyo Electric Co., Ltd. Alkaline storage battery system
US7867653B2 (en) 2007-09-28 2011-01-11 Sanyo Electric Co., Ltd. Alkaline storage battery system

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