DE60035252T2

DE60035252T2 - Alkalische Speicherbatterie

Info

Publication number: DE60035252T2
Application number: DE60035252T
Authority: DE
Inventors: Toshifumi Toyohashi-shi Ueda; Nobuyasu Toyohashi-shi Morishita; Noriyuki Kosai-shi Fujioka; Munehisa Toyohashi-shi Ikoma
Original assignee: Toyota Motor Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Toyota Motor Corp
Priority date: 1999-11-04
Filing date: 2000-11-03
Publication date: 2008-02-21
Anticipated expiration: 2020-11-04
Also published as: JP2001135311A; EP1111700A2; DE60035252D1; EP1111700B1; EP1111700A3; US6605387B1

Description

Hintergrund der Erfindung
Die vorliegenden Erfindung bezieht sich auf eine alkalische Speicherbatterie mit einer negativen Elektrode, die eine Wasserstoffspeicherlegierung vom Typ AB₅ umfasst.
Typische Beispiele einer alkalischen Speicherbatterie mit einer eine Wasserstoffspeicherlegierung umfassenden negativen Elektrode, welche Wasserstoff reversibel absorbieren und desorbieren kann, schließen eine Nickelmetallhydrid-Speicherbatterie mit einer Nickelhydroxid umfassenden positiven Elektrode ein. Die Nickelmetallhydrid-Speicherbatterie wird weitgehend als Energiequelle von tragbaren Instrumenten wie Mobiltelephonen, Rechnern, elektrischen Werkzeugen und dergleichen verwendet. In jüngster Zeit wurde als Hauptenergiequelle eines elektrischen Fahrzeugs und dergleichen die praktische Verwendung einer Nickelmetallhydrid-Speicherbatterie entwickelt. Auf diese Weise wird eine Nickelmetallhydrid-Speicherbatterie häufig bei hoher Ausgangsleistung verwendet. Folglich wird eine weitere Verbesserung der Entladungseigenschaft bei einem großen Strom (Hochraten-Entladungseigenschaft) für eine Nickelmetallhydrid-Speicherbatterie benötigt.
Eine alkalische Speicherbatterie mit einer negativen Elektrode, die eine Wasserstoffspeicherlegierung umfasst, weist jedoch ein Problem auf, dass die Hochraten-Entladungseigenschaft dazu neigt, bei anfänglichen Aufladungs- und Entladungszyklen unzureichend zu sein.
Herkömmlicher Weise wurden die folgenden Verbesserungen der negativen Elektroden ausprobiert.
Das offen gelegte japanische Patent Sho 63-146353 schlägt ein Verfahren vor, in welchem ein Wasserstoffspeicherlegierungs-Pulver in eine wässrige alkalische Lösung mit einer spezifischen Dichte von 1,1 oder mehr bei Temperaturen in einem Bereich von 45 °C bis 100 °C für 0,2 bis 24 Stunden eingetaucht wird. Wenn ein Wasserstoffspeicherlegierungs-Pulver, welches einer solchen Behandlung unterzogen wurde, in einer negativen Elektrode verwendet wird, kann eine Entladungskapazität, die in einem Zyklus des Aufladens und Entladens in einem anfänglichen Zustand erhalten wurde, selbst dann aufrecht erhalten werden, wenn der Zyklus 200 mal oder mehr wiederholt wird.
Das offen gelegte japanische Patent Hei 2-267872 schlägt vor, dass es effektiv ist, eine Bildungsbehandlung mindestens einmal nach dem Zusammenbau einer Batterie durchzuführen. Die Behandlung bezieht ein Verfahren des Aufladens der Batterie und Entladens der geladenen Batterie bei einer höheren Temperatur als in dem Aufladevorgang ein. Wenn eine solche Bildungsbehandlung ausgeführt wird, wird die Niedrigraten-Entladungseigenschaft einer Batterie erhöht.
Das offen gelegte japanische Patent Hei 4-137361 schlägt vor, dass metallisches Nickel und Kobalt und ein Oxid von mindestens einem der konstituierenden Elemente einer Wasserstoffspeicherlegierung in einer Mischung auf der Oberfläche der Wasserstoffspeicherlegierung das Existieren ermöglicht wird. Eine solche Oberflächenbedingung der Wasserstoffspeicherlegierung wird zum Beispiel erhalten durch Eintauchen eines Wasserstoffspeicherlegierungs-Pulvers in eine wässrige alkalische Lösung. Wenn zum Beispiel metallisches Nickel und metallisches Kobalt in einer gesamten Menge entsprechend einer Magnetisierungs-Feldstärke von 0,005 bis 12 emu/g in einer Wasserstoffspeicherlegierung enthalten sind, wird der Anstieg des inneren Drucks einer Batterie aufgrund der Erzeugung von Wasserstoffgas unterdrückt, was zu einer Verbesserung der Zykluslebensdauer der Batterie führt.
Obwohl jede der zuvor genannten Batterien eine negative Elektrode aufweist, die eine Wasserstoffspeicherlegierung umfasst, die Verbesserungen in der Zykluslebensdauer oder Niederraten-Entladungseigenschaft hat, wurde eine Batterie, welche eine exzellente Hochraten-Entladungseigenschaft bei dem anfänglichen Aufladungs- und Entladungszyklen offenbaren kann, noch nicht bereitgestellt.
Ein Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine alkalische Speicherbatterie mit hohes Ausgangsleistung bereitzustellen, welche eine verbesserte oder exzellente Hochraten-Entladungseigenschaft offenbaren kann, insbesondere bei den anfänglichen Aufladungs- und Entladungszyklen.
KURZE ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine alkalische Speicherbatterie, welche eine positive Elektrode, eine negative Elektrode und einen alkalischen Elektrolyten umfasst, wobei die negative Elektrode eine Wasserstoffspeicherlegierung vom Typ AB₅ umfasst, die zumindest Nickel als B-Element enthält, wobei die Wasserstoffspeicherlegierung 1,5 bis 5,0 Gew.-%, bevorzugt 2,0 bis 4,0 Gew.-% einer metallisches Nickel umfassenden magnetischen Substanz enthält.
Die Wasserstoffspeicherlegierung enthält bevorzugt 45 bis 55 Gew.-% Nickel als B-Element.
Es ist bevorzugt, dass die spezifische Oberfläche der Wasserstoffspeicherlegierung in einem Bereich von 0,2 bis 5,0 m²/g, besser 0,4 bis 4,0 m²/g liegt. Während die neuen Merkmale der Erfindung insbesondere in den beigefügten Patentansprüchen dargelegt werden, wird die Erfindung sowohl in ihrem Aufbau als in ihrem Inhalt besser verstanden und gewürdigt zusammen mit anderen Zielen und Merkmalen davon aus der folgenden detaillierten Beschreibung, die in Zusammenhang mit den Zeichnungen vorzunehmen ist.
KURZE BESCHREIBUNG DER VERSCHIEDENEN ANSICHTEN DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine Ansicht, welche eine Beziehung zwischen der Ausgangsleistung eines Moduls zeigt, das eine Nickelmetallhydrid-Speicherbatterie der vorliegenden Erfindung trägt, und der spezifischen Oberfläche eines Wasserstoffspeicherlegierungs-Pulvers.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Die Wasserstoffspeicherlegierung, die in einer negativen Elektrode einer alkalischen Speicherbatterie enthalten ist, schließt Legierungen vom Typ AB₅, vom Typ AB₂ und vom Typ AB und dergleichen ein. Unter diesen ist die Wasserstoffspeicherlegierung vom Typ AB₅ in einem alkalischen Elektrolyten stabil, und wird folglich weitgehend in negativen Elektroden verwendet, die Wasserstoffspeicherlegierungen umfassen.
Die Wasserstoffspeicherlegierung vom Typ AB₅ wird typischer Weise durch LaNi₅ dargestellt, und das molare Verhältnis des A-Elements und des B-Elements, die in der Legierung vom Typ AB₅ enthalten sind, ist ungefähr 1:5. Das A-Element weist eine hohe Affinität zu Wasserstoff auf, und das B-Element weist eine niedrige Affinität zu Wasserstoff auf.
Als A-Element in der Legierung vom Typ AB₅ werden La oder eine Legierung (Mischmetall), die hauptsächlich aus Seltenerdelementen wie La, Ce oder dergleichen zusammengesetzt ist, im Allgemeinen verwendet, und ein Teil von diesen Elementen kann durch Ti, Zr, Ca und dergleichen substituiert sein. Als B-Element wird allgemein Ni verwendet und ein Teil von Ni kann durch Co, Mn, Al, Fe, Cu, Cr und dergleichen substituiert sein.
Eine Wasserstoffspeicherlegierung absorbiert Wasserstoff beim Aufladen und desorbiert Wasserstoff beim Entladen. Folglich werden in einer negativen Elektrode, die ein Wasserstoffspeicherlegierungs-Pulver, welches nicht einer spezifischen Behandlung unterzogen wurde, oder ein Wasserstoffspeicherlegierungs-Pulver mit einer Oxidschicht auf seiner Oberfläche umfasst, die Absorption und Desorption von Wasserstoff durch die Legierung nicht reibungslos ausgeführt. Insbesondere wird eine ausreichende Hochraten-Entladungseigenschaft bei anfänglichen Aufladungs- und Entladungszyklen der Batterie mit einer solchen negativen Elektrode nicht erhalten. Die vorliegende Erfindung strebt an, eine Wasserstoffspeicherlegierung zur Verfügung zu stellen, in welcher ihr Oberflächenanteil darin modifiziert ist, dass die Abscheidung einer metallisches Nickel umfassenden magnetische Substanz in einer geeigneten Menge auf der Oberfläche der Wasserstoffspeicherlegierung ermöglicht wird. Metallisches Nickel offenbart eine starke Magnetisierung und weist konsequenter Weise eine starke katalytische Aktivität auf, welche eine elektrochemische Reaktion aktiviert, die von der Absorption und Desorption von Wasserstoff begleitet wird.
Es wird jedoch davon ausgegangen, dass, wenn eine metallisches Nickel umfassende magnetische Substanz im Übermaß auf der Oberfläche der Legierung vorhanden ist, die Desorption von Wasserstoff aus dem Inneren der Wasserstoffspeicherlegierung verhindert wird, was die Entladungsreaktion einer Batterie verzögert. Wenn die Menge an metallisches Nickel umfassender magnetischer Substanz unzureichend ist, wird andererseits ein Effekt zum Erhöhen der elektrochemischen Aktivität einer Wasserstoffspeicherlegierung nicht ausreichend erhalten, und eine Entladungsreaktion, in welcher Wasserstoff sich zu Wasserstoffionen verändert, wird verzögert. Wenn die Menge der metallisches Nickel umfassenden magnetischen Substanz übermäßig groß oder klein ist, ist die Hochraten-Entladungseigenschaft bei den anfänglichen Aufladungs- und Entladungszyklen nicht zufrieden stellend. Folglich ist es notwendig, dass eine metallisches Nickel umfassende magnetische Substanz in der Wasserstoffspeicherlegierung in der Menge von 1,5 bis 5,0 Gew.-%, bevorzugt von 2,0 bis 4,0 Gew.-% enthalten ist.
Verfahren zum Abscheiden einer metallisches Nickel umfassenden magnetischen Substanz in der geeigneten Menge auf der Oberfläche einer Wasserstoffspeicherlegierung schließen zum Beispiel ein, ein Verfahren, in welchem eine Wasserstoffspeicherlegierung mit einer mittleren Teilchengröße von 10 μm bis 40 μm, die Nickel enthält, in eine wässrige alkalische Lösung mit einer spezifischen Dichte von 1,0 oder mehr bei 100 °C bis 150 °C für 0,2 bis 24 Stunden eingetaucht wird, oder ein Verfahren, in welchem eine eine Nickel enthaltende Wasserstoffspeicherlegierung umfassende negative Elektrode oder eine Nickelmetallhydrid-Speicherbatterie mit dieser negativen Elektrode einer Bildungsbehandlung unterzogen wird. In diesen Verfahren werden unter den konstituierenden Elementen der Wasserstoffspeicherlegierung Seltenerdelemente, Al, Ca und dergleichen, welche dazu neigen, sich relativ leicht in einer wässrigen alkalischen Lösung aufzulösen, in der wässrigen alkalischen Lösung oder in dem alkalischen Elektrolyten aufgelöst. Zur gleichen Zeit scheiden sich Ni, welches eine Hauptkomponente der Legierung ist, und Co, welches eine Nebenkomponente der Legierung ist, in einem metallischen Zustand auf der Oberfläche der Wasserstoffspeicherlegierung ab.
Der Ausdruck „Bildungsbehandlung", wie er hierin verwendet wird, zeigt eine Wiederholung eines Zyklus an, in welchem das Entladen bei einem Strom von 5 A bis 200 A bei 0 °C bis 50 °C nach dem Aufladen bei einem Strom von 5 A bis 200 A bei 0 °C bis 50 °C ausgeführt wird.
Als ein Verfahren zur Quantifizierung des metallischen Nickels schlägt das japanische Patent Nr. 2553616 ein einfaches Verfahren vor. In diesem Verfahren wird ein magnetisches Feld mit einer Stärke von 10.000 bis 20.000 Oe (Oersted) an eine metallisches Nickel enthaltenden Probe angelegt und die Sättigungsmagnetisierung dieser Probe gemessen. Da die Sättigungsmagnetisierung proportional zu dem Gehalt an metallischem Nickel in der Probe ist, kann der Gehalt an metallischem Nickel in der Probe beruhend auf der Sättigungsmagnetisierung quantifiziert werden. Da eine Wasserstoffspeicherlegierung, die an eine negativen Elektrode einer alkalischen Speicherbatterie verwendet wird, hauptsächlich aus Nickel zusammengesetzt ist, kann die Menge einer metallisches Nickel enthaltenden magnetischen Substanz gemäß des in der vorstehend genannten Veröffentlichung beschriebenen Verfahrens quantifiziert werden.
Beim Abscheiden einer metallisches Nickel enthaltenden magnetischen Substanz in der geeigneten Menge auf der Oberfläche einer Wasserstoffspeicherlegierung scheiden sich andere Metalle als Ni, das in der Wasserstoffspeicherlegierung enthalten ist, wie vorstehend beschrieben sowie Co ebenso in einem kleinen Betrag ab. Ferner offenbaren diese Metalle ebenso eine starke Magnetisierung. Folglich wird in dem Quantifizierungsverfahren, das in der zuvor genannten Veröffentlichung beschrieben wird, die gesamte Sättigungsmagnetisierung des metallischen Nickels und die Sättigungsmagnetisierung der anderen magnetischen Substanz gemessen.
Folglich wird in der vorliegenden Erfindung die simulierende Menge des metallischen Nickels quantifiziert, wobei vorausgesetzt wird, dass die gemessene Sättigungsmagnetisierung vollständig auf metallischem Nickel beruht, und diese simulierende Menge des metallischen Nickels wird als Menge einer metallisches Nickel enthaltenden magnetischen Substanz definiert.
Zum Erhalten einer alkalischen Speicherbatterie, welche eine hohe Ausgangsleistung selbst bei niedrigen Temperaturen offenbaren kann, ist es bevorzugt, eine Wasserstoffspeicherlegierung mit einer spezifischen Oberfläche von 0,2 bis 5,0 m²/g zu verwenden.
Als nächstes wird die vorliegende Erfindung konkret beruhend auf den folgenden nicht beschränkenden Beispielen dargestellt.
Beispiel 1
Ein Wasserstoffspeicherlegierungs-Pulver mit einer Zusammensetzung von MmNi₃ _,55Co₀ _,75Mn₀ _,4A1₀ _,3 wurde wie nachstehend beschrieben hergestellt. Hierin ist Mm ein Mischmetall, das aus 45 Gew.-% Ce, 30 Gew.-% La, 5 Gew.-% Nd und 20 Gew.-% anderer Seltenerdelemente zusammengesetzt ist.
Zunächst wurden die Rohmaterialmetalle in einen Lichtbogenschmelzofen in einem Anteil entsprechend der zuvor beschriebenen Zusammensetzung gegeben und der Druck im Inneren des Ofens auf 0,0133 bis 0,00133 Pa (10^–4 bis 10^–5 Torr) verringert. Dann wurde die Atmosphäre in dem Ofen mit Argongas ausgetauscht. Die Rohmaterialmetalle wurden zum Schmelzen durch Lichtbogenentladung erhitzt, während der Ofen umgedreht wurde. Nachfolgend wurde die geschmolzene Substanz für 8 Stunden bei 1050 °C unter der Argongasatmosphäre erhitzt und dann abgekühlt, um eine Wasserstoffspeicherlegierung mit der zuvor genannten Zusammensetzung zu erhalten. Diese Legierung wurde in einer Kugelmühle gemahlen, um ein Pulver mit einer Teilchengröße von 38 μm oder weniger zu ergeben.
Um dann eine metallisches Nickel umfassende magnetische Substanz auf der Oberfläche des sich ergebenden Wasserstoffspeicherlegierungs-Pulvers abzuscheiden, wurde das Legierungspulver für 6 bis 20 Stunden in eine wässrige KOH-Lösung mit einer spezifischen Dichte von 1,30 eingetaucht, welche auf Temperaturen von 100 °C bis 120 °C erhitzt wurde, wie in Tabelle 1 gezeigt wird, dann mit Wasser gewaschen und getrocknet. Das getrocknete Legierungspulver wurde mit einer wässrigen Lösung gemischt, die 5 Gew.-% Polyvinylalkohol enthielt, und die Mischung wurde geknetet, um eine Paste zu ergeben. Diese Paste wurde auf ein Substrat aus einem gestanzten Metall aufgetragen, getrocknet und gepresst, um eine negative Elektrode zu erhalten, welche die Wasserstoffspeicherlegierung umfasst.
Eine prismatische Zelle wurde hergestellt mit einer nominalen Kapazität von 95 Ah unter Verwendung der sich ergebenden negativen Elektrode. Die positive Elektrode der Zelle wurde durch Füllen einer Nickelhydroxid umfassenden Paste in ein Substrat aus einer geschäumten Nickellage durch ein herkömmliches Verfahren und Trocknen und Pressen derselben erhalten. Als Separator wurde ein nicht gewebter Polyamidstoff verwendet, welcher einer Behandlung zum Einführen von Sulfonsäuregruppen unterzogen worden war. Ein Elektrolyt wurde verwendet, welches durch Lösen von LiOH bei einer Konzentration von 40 g/l in einer wässrigen KOH-Lösung mit einer spezifischen Dichte von 1,30 hergestellt wurde. Zehn prismatische Zellen, wie vorstehend beschrieben, wurden in Reihe verbunden, um ein Modul der Nickelmetallhydrid-Speicherbatterie zu erhalten.
Das Aufladen der sich ergebenden Module wurde bei einem Strom von 19 A für 5 Stunden durchgeführt, und dann die Hochraten-Entladungseigenschaft bei einer niedrigen Temperatur ausgewertet. Das Modul wurde nämlich bei 10 °C für zehn Sekunden bei einem Strom von 20 A, 100 A, 200 A oder 300 A entladen und die geschlossene Stromkreisspannung bei jedem Entladen gemessen. Die Beziehung zwischen den entsprechenden Entladungsströmen (I) und den geschlossenen Stromkreisspannungen wurde aufgetragen. Ein Stromwert, wenn die geschlossene Stromkreisspannung 10 V erreichte, wurde aus der nahezu Linie gelesen. Dieser Stromwert wurde mit 10 V multipliziert, um die Ausgangsleistung (W) des Moduls zu ergeben.

Die negative Elektrode wurde nach der Auswertung aus der Zelle herausgenommen und das Wasserstoffspeicherlegierungs-Pulver von dieser negativen Elektrode gekratzt, mit reinem Wasser gewaschen und die Menge der metallisches Nickel umfassenden magnetischen Substanz durch das zuvor genannte Verfahren gemessen. Die Ergebnisse werden in Tabelle 1 gezeigt. Tabelle 1

Temperatur (°C)	Zeit (Stunden)	Ausgangsleistung (W)	Menge der magnetischen Substanz (Gew.-%)
100	6	1900	1,0
102	6	2018	1,5
104	6	2035	1,8
106	6	2067	2,0
108	6	2089	2,5
110	6	2100	3,2
112	6	2090	3,3
114	6	2082	3,4
116	6	2075	3,6
118	6	2065	3,9
120	6	2060	4,0
120	8	2045	4,3
120	15	2023	4,7
120	15	2005	5,0
120	20	1950	5,3

Wie in Tabelle 1 gezeigt wird, wenn die Behandlungstemperatur des Wasserstoffspeicherlegierungs-5 Pulvers höher und die Behandlungszeit länger ist, wird die Menge einer metallisches Nickel umfassenden magnetischen Substanz erhöht. Hohe Ausgangsleistung über 2000 W wird erhalten, wenn die Menge der magnetischen Substanz in dem Bereich von 1,5 bis 5,0 Gew.-% liegt.
Insbesondere wenn die Menge der magnetischen Substanz in dem Bereich von 2,0 bis 4,0 Gew.-% liegt, wird eine noch höhere Ausgangsleistung erhalten.
Beispiel 2
Eine Wasserstoffspeicherlegierung wurde in der gleichen Art und Weise wie in Beispiel 1 hergestellt und in einer Kugelmühle gemahlen. Dann wurde das Wasserstoffspeicherlegierungs-Pulver nach dem Mahlen direkt in eine wässrige KOH-Lösung mit einer spezifischen Dichte von 1,30 für 6 Stunden eingetaucht und dann mit Wasser gewaschen und getrocknet. Unter Verwendung des getrockneten Legierungspulvers wurden eine negative Elektrode und dann eine prismatische Zelle hergestellt. Ein Modul wurde in der gleichen Art und Weise wie in Beispiel 1 hergestellt.
Dann wurde die Bildungsbehandlung der sich ergebenden Module für vorbestimmte Wiederholungen, die in Tabelle 2 gezeigt werden, durchgeführt (5 bis 60 mal). Bei der Bildungsbehandlung wurde das Aufladen der Module bei einem Strom von 19 A für 5 Stunden durchgeführt und das Entladen wurde durchgeführt, bis die Batteriespannung 10 V bei einem Strom von 47,5 A erreicht hatte.
Das Aufladen der Module nach der Bildungsbehandlung wurde bei einem Strom von 19 A für 5 Stunden ausgeführt und dann die Ausgangsleistung des Moduls in der gleichen Art und Weise wie in Beispiel 1 gemessen. Die negative Elektrode wurde nach der Auswertung aus der Zelle herausgenommen und ein Wasserstoffspeicherlegierungs-Pulver von dieser negativen Elektrode abgekratzt und mit reinem Wasser gewaschen. Dann wurde die Menge der metallisches Nickel umfassenden magnetischen Substanz durch das zuvor genannte Verfahren gemessen. Die Ergebnisse werden in Tabelle 2 gezeigt. Tabelle 2

Anzahl der Behandlungen Ausgangsleistung (W) Menge der magnetischen Substanz (Gew.-%)

5 1500 0,8

8 2015 1,5

10 2060 2,0

20 2085 2,5

30 2095 3,3

40 2070 4,0

50 2048 4,4

60 2045 4,5
Wie in Tabelle 2 gezeigt wird, wenn die Bildungsbehandlung 8 mal oder mehr wiederholt wird, wird die Ausgangsleistung des Moduls erhöht. Wenn die Anzahl der Bildungsbehandlungen größer ist, neigt die Menge der metallisches Nickel umfassenden magnetischen Substanz dazu, sich zu erhöhen. Wenn die Bildungsbehandlung 8 mal bis 60 mal wiederholt wird, liegt die Menge der metallisches Nickel umfassende magnetischen Substanz in einer Größenordnung von 1,5 bis 4,5 Gew.-% Wenn jedoch die Bildungsbehandlung 50 mal oder mehr wiederholt wird, wird die Menge der metallisches Nickel umfassenden magnetischen Substanz und die Ausgangsleistung des Moduls kaum geändert. Insbesondere wenn die Bildungsbehandlung 10 bis 40 mal wiederholt wird, wird ein bemerkenswerter Effekt des Steigerns des Ausgangs des Moduls bemerkt. In diesem Fall liegt die Menge der metallisches Nickel umfassenden magnetischen Substanz in einem Bereich von 2,0 bis 4,0 Gew.-% Wenn die Behandlung 30 mal wiederholt wird, manifestiert das Modul den höchsten Ausgang, folglich ist die Anzahl der Bildungsbehandlung bevorzugt 8 bis 30.
Beispiel 3
Eine Wasserstoffspeicherlegierung wurde in der gleichen Art und Weise wie in Beispiel 1 hergestellt und das Wasserstoffspeicherlegierungs-Pulver mit unterschiedlichen mittleren Teilchengrößen durch Ändern der Mahlbedingungen erhalten. Das Wasserstoffspeicherlegierungs-Pulver wurde in eine wässrige KOH-Lösung mit einer spezifischen Dichte von 1,30 bei 70 °C für 6 Stunden eingetaucht, und dann mit Wasser gewaschen und getrocknet. Die spezifische Oberfläche der Wasserstoffspeicherlegierung wurde nach dem Trocknen durch das BET-Verfahren unter Verwendung von Stickstoffgas gemessen. Ferner wurde das Modul in der gleichen Art und Weise wie in Beispiel 1 unter Verwendung des Wasserstoffspeicherlegierungs-Pulvers nach dem Trocknen hergestellt. Für dieses Modul wurde die Bildungsbehandlung unter der gleichen Bedingung wie in Beispiel 2 30 mal durchgeführt.
Das Aufladen des Moduls nach der Bildungsbehandlung wurde bei Raumtemperatur bei einem Strom von 19 A für 5 Stunden ausgeführt und dann die Ausgangsleistung des Moduls in der gleichen Art und Weise wie in Beispiel 1 gemessen. Die Beziehung zwischen der Ausgangsleistung des Moduls und der spezifischen Oberfläche der Legierung wird in 1 gezeigt.
Aus 1 kann ersehen werden, dass es bevorzugt ist, ein Wasserstoffspeicherlegierungs-Pulver mit einer spezifischen Oberfläche in einem Bereich von 0,2 bis 5,0 m²/g zum Erhalten einer Nickelmetallhydrid-Speicherbatterie mit hoher Ausgangsleistung zu verwenden.
Aus den zuvor genannten Beispielen gemäß der vorliegenden Erfindung kann eine alkalische Speicherbatterie, die ein exzellentes Leistungsverhalten bewirkt, welches eine hohe Ausgangsleistung offenbart selbst bei den anfänglichen Aufladungs- und Entladungszyklen bereitgestellt werden. Ferner kann eine alkalische Speicherbatterie, die ein weiteres exzellentes Leistungsverhalten bewirkt, bereitgestellt werden, wenn die spezifische Oberfläche des Wasserstoffspeicherlegierungs-Pulvers in einem Bereich von 0,2 bis 5,0 m²/g liegt.

Claims

Alkalische Speicherbatterie, welche eine positive Elektrode, eine negative Elektrode und einen alkalischen Elektrolyten umfasst, wobei die negative Elektrode eine Wasserstoff-Speicherlegierung vom AB₅-Typ umfasst, welche zumindest Nickel als B-Element enthält, wobei die Wasserstoff-Speicherlegierung durch Behandlung einer Wasserstoff-Speicherlegierung vom AB₅-Typ mit einer wässrigen alkalischen Lösung mit einer spezifischen Dichte von 1,0 oder mehr bei 106 °C bis 150 °C für 0,2 bis 24 Stunden ohne Behandlung mit einer wässrigen sauren Lösung erhältlich ist, und wobei die Wasserstoff-Speicherlegierung 2,0 Gew.-% bis 5,0 Gew.-% einer magnetischen Substanz enthält, die metallisches Nickel umfasst.
Die alkalische Speicherbatterie nach Anspruch 1, wobei die Wasserstoff-Speicherlegierung 45 Gew.-% bis 55 Gew.-% Nickel als B-Element enthält.
Die alkalische Speicherbatterie nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Wasserstoff-Speicherlegierung 2,0 Gew.-% bis 4,0 Gew.-% einer magnetischen Substanz enthält, die metallisches Nickel umfasst.
Die alkalische Speicherbatterie nach Anspruch 1, 2 oder 3, wobei eine spezifische Oberfläche der Wasserstoff-Speicherlegierung in einem Bereich von 0,2 m²/g bis 5,0 m²/g liegt.
Die alkalische Speicherbatterie nach einem der vorhergehenden Ansprüche, welche dazu fähig ist, mindestens 2000 W Ausgang bereitzustellen.