JP2001126755A - ニッケル水素蓄電池 - Google Patents
ニッケル水素蓄電池Info
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 過放電後の容量劣化が小さく、サイクル寿命
特性に優れたニッケル水素蓄電池を提供することを目的
とする。 【構成】 電解液にアルカリ金属の水酸化物を複数含有
するアルカリ水溶液を用いるニッケル水素蓄電池におい
て、初期充電を電池温度４０〜８０℃で行なうニッケル
水素蓄電池とすることで、上記目的を達成できる。
特性に優れたニッケル水素蓄電池を提供することを目的
とする。 【構成】 電解液にアルカリ金属の水酸化物を複数含有
するアルカリ水溶液を用いるニッケル水素蓄電池におい
て、初期充電を電池温度４０〜８０℃で行なうニッケル
水素蓄電池とすることで、上記目的を達成できる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ニッケル水素蓄電
池に用いられる正極及び負極の改良に関するものであ
る。
池に用いられる正極及び負極の改良に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】近年、携帯電話、電動工具及び小型パー
ソナルコンピュータにおいてエネルギー密度の高いニッ
ケル水素蓄電池が使用されている。従来、ニッケル水素
蓄電池は高出力用途には不向きであると言われていた
が、高率放電特性の改良によって、電気とガソリンの両
方をエネルギー源として走行するハイブリッド自動車へ
の用途においても使用され始めている。このような背景
において、より高性能で且つサイクル寿命性能がよい、
ニッケル水素蓄電池の開発が期待されている。
ソナルコンピュータにおいてエネルギー密度の高いニッ
ケル水素蓄電池が使用されている。従来、ニッケル水素
蓄電池は高出力用途には不向きであると言われていた
が、高率放電特性の改良によって、電気とガソリンの両
方をエネルギー源として走行するハイブリッド自動車へ
の用途においても使用され始めている。このような背景
において、より高性能で且つサイクル寿命性能がよい、
ニッケル水素蓄電池の開発が期待されている。
【０００３】現在ニッケル水素蓄電池では、負極に水素
を吸蔵放出することが可能な水素吸蔵合金、正極に水酸
化ニッケル、及び電解液にアルカリ水溶液が用いられて
いる。
を吸蔵放出することが可能な水素吸蔵合金、正極に水酸
化ニッケル、及び電解液にアルカリ水溶液が用いられて
いる。
【０００４】正極を大別すると、焼結式ニッケル極及び
ペースト式ニッケル極の２種類がある。焼結式ニッケル
極は、金属粉末を焼結した多孔体基板の孔中に中和反応
を利用して水酸化ニッケルを析出成長させて作製する。
ここで用いる多孔体基板は電極の強度を保つ役割をして
いるので空孔率を大きくすることは難しく高容量化が望
めないという問題点がある。一方、ペースト式ニッケル
極は、水酸化ニッケル、導電剤、及びバインダーなどを
混合しペースト状にして、金属多孔体基板に塗布後、乾
燥して作製する。この場合、金属多孔体基板の空孔率を
大きくしても、バインダーが補強剤となり電極強度が保
たれ、また、導電剤を添加しているため集電効果が維持
でき高容量化が可能であるという利点がある。
ペースト式ニッケル極の２種類がある。焼結式ニッケル
極は、金属粉末を焼結した多孔体基板の孔中に中和反応
を利用して水酸化ニッケルを析出成長させて作製する。
ここで用いる多孔体基板は電極の強度を保つ役割をして
いるので空孔率を大きくすることは難しく高容量化が望
めないという問題点がある。一方、ペースト式ニッケル
極は、水酸化ニッケル、導電剤、及びバインダーなどを
混合しペースト状にして、金属多孔体基板に塗布後、乾
燥して作製する。この場合、金属多孔体基板の空孔率を
大きくしても、バインダーが補強剤となり電極強度が保
たれ、また、導電剤を添加しているため集電効果が維持
でき高容量化が可能であるという利点がある。
【０００５】しかしながら、ペースト式ニッケル極の活
物質にβ−Ｃｏ（ＯＨ）2 あるいはα−Ｃｏ（ＯＨ）2
を表面に被覆した水酸化ニッケルを使用した場合、初期
充電時に形成されたβ−ＣｏＯＯＨの導電経路が過放電
により分解され、導電経路が維持できず活物質の電子的
孤立化が進行する。そのため、過放電前に比べると放電
容量が小さくなり容量が回復しなくなるという問題点が
あった。そこで、水酸化カリウム水溶液に水酸化ナトリ
ウムや水酸化リチウムなどを添加した電解液を用いるこ
とにより、この問題点は若干改善されるが、依然とし
て、未解決であった。
物質にβ−Ｃｏ（ＯＨ）2 あるいはα−Ｃｏ（ＯＨ）2
を表面に被覆した水酸化ニッケルを使用した場合、初期
充電時に形成されたβ−ＣｏＯＯＨの導電経路が過放電
により分解され、導電経路が維持できず活物質の電子的
孤立化が進行する。そのため、過放電前に比べると放電
容量が小さくなり容量が回復しなくなるという問題点が
あった。そこで、水酸化カリウム水溶液に水酸化ナトリ
ウムや水酸化リチウムなどを添加した電解液を用いるこ
とにより、この問題点は若干改善されるが、依然とし
て、未解決であった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記従来技術
の問題点に鑑みてなされたものであり、過放電後の容量
劣化が小さく、サイクル寿命特性に優れたニッケル水素
蓄電池を提供することを目的とする。
の問題点に鑑みてなされたものであり、過放電後の容量
劣化が小さく、サイクル寿命特性に優れたニッケル水素
蓄電池を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、電解液を複数
のアルカリ金属水酸化物を含む多成分系にし、初期充電
時に電池を加温化成することにより、過放電時に生じる
コバルト化合物の水酸化ニッケル活物質への内部拡散を
減少させることにより、強固なβ−ＣｏＯＯＨの導電経
路を形成させ、過放電後の容量回復及びサイクル寿命特
性に優れた二次電池を提供することが可能となる。
のアルカリ金属水酸化物を含む多成分系にし、初期充電
時に電池を加温化成することにより、過放電時に生じる
コバルト化合物の水酸化ニッケル活物質への内部拡散を
減少させることにより、強固なβ−ＣｏＯＯＨの導電経
路を形成させ、過放電後の容量回復及びサイクル寿命特
性に優れた二次電池を提供することが可能となる。
【０００８】
【発明の実施の形態】負極に水素を吸蔵放出可能な水素
吸蔵合金、β−Ｃｏ（ＯＨ）2 あるいはα−Ｃｏ（Ｏ
Ｈ）2 を表面に被覆した水酸化ニッケル及び電解液にア
ルカリ金属の水酸化物を複数含有するアルカリ水溶液を
用い、初期の密閉化成時における電池温度を４０〜８０
℃に保って充電してニッケル水素蓄電池を作成する。
吸蔵合金、β−Ｃｏ（ＯＨ）2 あるいはα−Ｃｏ（Ｏ
Ｈ）2 を表面に被覆した水酸化ニッケル及び電解液にア
ルカリ金属の水酸化物を複数含有するアルカリ水溶液を
用い、初期の密閉化成時における電池温度を４０〜８０
℃に保って充電してニッケル水素蓄電池を作成する。
【０００９】初期充電時の充電電流が、１／２０ＣｍＡ
以上の場合には、水酸化コバルトからオキシ水酸化コバ
ルトへの変換効率が低下し、導電性ネットワークの形成
が不完全となり、高い活物質利用率を得ることができな
くなる。そのため、１／２０ＣｍＡ以下で初期充電を行
う必要があり、好ましくは、１／３０ＣｍＡ以下で初期
充電を行う。
以上の場合には、水酸化コバルトからオキシ水酸化コバ
ルトへの変換効率が低下し、導電性ネットワークの形成
が不完全となり、高い活物質利用率を得ることができな
くなる。そのため、１／２０ＣｍＡ以下で初期充電を行
う必要があり、好ましくは、１／３０ＣｍＡ以下で初期
充電を行う。
【００１０】電解液は、水酸化カリウム、水酸化リチウ
ム及び水酸化ナトリウムから成り、該水酸化カリウムが
２５〜４５重量部、該水酸化リチウムが０. ５〜１２重
量部及び該水酸化ナトリウム１〜５が重量部のものが好
ましい。
ム及び水酸化ナトリウムから成り、該水酸化カリウムが
２５〜４５重量部、該水酸化リチウムが０. ５〜１２重
量部及び該水酸化ナトリウム１〜５が重量部のものが好
ましい。
【００１１】
【実施例】以下、本発明の詳細について、実施例により
説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００１２】（本発明１）電解液には、水酸化カリウム
が３４重量部、水酸化リチウムが２. ５重量部、及び水
酸化ナトリウムが４重量部のアルカリ水溶液を用いた。
が３４重量部、水酸化リチウムが２. ５重量部、及び水
酸化ナトリウムが４重量部のアルカリ水溶液を用いた。
【００１３】正極は、β−Ｃｏ（ＯＨ）2 を表面に被覆
した水酸化ニッケルを８０重量部と結着剤カルボキシメ
チルセルロースを含む水溶液を２０重量部混合したもの
を集電体であるニッケル多孔体基板に塗布し乾燥した。
その後プレスして電極厚みを０．８ｍｍにした。正極容
量は、１０００ｍＡｈであった。
した水酸化ニッケルを８０重量部と結着剤カルボキシメ
チルセルロースを含む水溶液を２０重量部混合したもの
を集電体であるニッケル多孔体基板に塗布し乾燥した。
その後プレスして電極厚みを０．８ｍｍにした。正極容
量は、１０００ｍＡｈであった。
【００１４】負極は、水素吸蔵合金としてＭｍＮｉ3.75
Ｃｏ0.74Ｍｎ0.31Ａｌ0.2 の組成の合金を使用した。Ｍ
ｍは希土類元素の混合物であるミッシュメタルを意味す
る。この試料に増粘剤を加えてペースト状にし、ニッケ
ル多孔体基板に塗布し、乾燥後プレスして水素吸蔵合金
電極を作製した。負極容量は、１６５０ｍＡｈであっ
た。
Ｃｏ0.74Ｍｎ0.31Ａｌ0.2 の組成の合金を使用した。Ｍ
ｍは希土類元素の混合物であるミッシュメタルを意味す
る。この試料に増粘剤を加えてペースト状にし、ニッケ
ル多孔体基板に塗布し、乾燥後プレスして水素吸蔵合金
電極を作製した。負極容量は、１６５０ｍＡｈであっ
た。
【００１５】これら正極、負極及び電解液を組み合わせ
密閉型電池を作製し、その後４０〜８０℃の温度範囲で
初期充電を行った。
密閉型電池を作製し、その後４０〜８０℃の温度範囲で
初期充電を行った。
【００１６】（本発明２）電解液には、水酸化カリウム
が２８重量部、水酸化リチウムが６重量部、及び水酸化
ナトリウムが４重量部のアルカリ水溶液を用いた。
が２８重量部、水酸化リチウムが６重量部、及び水酸化
ナトリウムが４重量部のアルカリ水溶液を用いた。
【００１７】正極は、β−Ｃｏ（ＯＨ）2 を表面に被覆
した水酸化ニッケルを８０重量部と結着剤カルボキシメ
チルセルロースを含む水溶液を２０重量部混合したもの
を集電体であるニッケル多孔体基板に塗布し乾燥した。
その後プレスして電極厚みを０．８ｍｍにした。正極容
量は、１０００ｍＡｈであった。
した水酸化ニッケルを８０重量部と結着剤カルボキシメ
チルセルロースを含む水溶液を２０重量部混合したもの
を集電体であるニッケル多孔体基板に塗布し乾燥した。
その後プレスして電極厚みを０．８ｍｍにした。正極容
量は、１０００ｍＡｈであった。
【００１８】負極は、水素吸蔵合金としてＭｍＮｉ3.75
Ｃｏ0.74Ｍｎ0.31Ａｌ0.2 の組成の合金を使用した。Ｍ
ｍは希土類元素の混合物であるミッシュメタルを意味す
る。この試料に増粘剤を加えてペースト状にし、ニッケ
ル多孔体基板に塗布し、乾燥後プレスして水素吸蔵合金
電極を作製した。負極容量は、１６５０ｍＡｈであっ
た。
Ｃｏ0.74Ｍｎ0.31Ａｌ0.2 の組成の合金を使用した。Ｍ
ｍは希土類元素の混合物であるミッシュメタルを意味す
る。この試料に増粘剤を加えてペースト状にし、ニッケ
ル多孔体基板に塗布し、乾燥後プレスして水素吸蔵合金
電極を作製した。負極容量は、１６５０ｍＡｈであっ
た。
【００１９】これら正極、負極及び電解液を組み合わせ
密閉型電池を作製し、その後４０〜８０℃の温度範囲で
初期充電を行った。
密閉型電池を作製し、その後４０〜８０℃の温度範囲で
初期充電を行った。
【００２０】（比較例１）電解液には、水酸化カリウム
が３４重量部、水酸化リチウムが２. ５重量部、及び水
酸化ナトリウムが４重量部のアルカリ水溶液を用いた。
が３４重量部、水酸化リチウムが２. ５重量部、及び水
酸化ナトリウムが４重量部のアルカリ水溶液を用いた。
【００２１】正極は、β−Ｃｏ（ＯＨ）2 を表面に被覆
した水酸化ニッケルを８０重量部と結着剤カルボキシメ
チルセルロースを含む水溶液を２０重量部混合したもの
を集電体であるニッケル多孔体基板に塗布し乾燥した。
その後プレスして電極厚みを０．８ｍｍにした。正極容
量は、１０００ｍＡｈであった。
した水酸化ニッケルを８０重量部と結着剤カルボキシメ
チルセルロースを含む水溶液を２０重量部混合したもの
を集電体であるニッケル多孔体基板に塗布し乾燥した。
その後プレスして電極厚みを０．８ｍｍにした。正極容
量は、１０００ｍＡｈであった。
【００２２】負極は、水素吸蔵合金としてＭｍＮｉ3.75
Ｃｏ0.74Ｍｎ0.31Ａｌ0.2 の組成の合金を使用した。Ｍ
ｍは希土類元素の混合物であるミッシュメタルを意味す
る。この試料に増粘剤を加えてペースト状にし、ニッケ
ル多孔体基板に塗布し、乾燥後プレスして水素吸蔵合金
電極を作製した。負極容量は、１６５０ｍＡｈであっ
た。
Ｃｏ0.74Ｍｎ0.31Ａｌ0.2 の組成の合金を使用した。Ｍ
ｍは希土類元素の混合物であるミッシュメタルを意味す
る。この試料に増粘剤を加えてペースト状にし、ニッケ
ル多孔体基板に塗布し、乾燥後プレスして水素吸蔵合金
電極を作製した。負極容量は、１６５０ｍＡｈであっ
た。
【００２３】これら正極、負極及び電解液を組み合わせ
開放型電池を作製し、その後初期充電を２０℃で行っ
た。
開放型電池を作製し、その後初期充電を２０℃で行っ
た。
【００２４】（比較例２）電解液には、水酸化カリウム
が２８重量部、水酸化リチウムが６重量部、及び水酸化
ナトリウムが４重量部のアルカリ水溶液を用いた。
が２８重量部、水酸化リチウムが６重量部、及び水酸化
ナトリウムが４重量部のアルカリ水溶液を用いた。
【００２５】正極は、β−Ｃｏ（ＯＨ）2 を表面に被覆
した水酸化ニッケルを８０重量部と結着剤カルボキシメ
チルセルロースを含む水溶液を２０重量部混合したもの
を集電体であるニッケル多孔体基板に塗布し乾燥した。
その後プレスして電極厚みを０．８ｍｍにした。正極容
量は、１０００ｍＡｈであった。
した水酸化ニッケルを８０重量部と結着剤カルボキシメ
チルセルロースを含む水溶液を２０重量部混合したもの
を集電体であるニッケル多孔体基板に塗布し乾燥した。
その後プレスして電極厚みを０．８ｍｍにした。正極容
量は、１０００ｍＡｈであった。
【００２６】負極は、水素吸蔵合金としてＭｍＮｉ3.75
Ｃｏ0.74Ｍｎ0.31Ａｌ0.2 の組成の合金を使用した。Ｍ
ｍは希土類元素の混合物であるミッシュメタルを意味す
る。この試料に増粘剤を加えてペースト状にし、ニッケ
ル多孔体基板に塗布し、乾燥後プレスして水素吸蔵合金
電極を作製した。負極容量は、１６５０ｍＡｈであっ
た。
Ｃｏ0.74Ｍｎ0.31Ａｌ0.2 の組成の合金を使用した。Ｍ
ｍは希土類元素の混合物であるミッシュメタルを意味す
る。この試料に増粘剤を加えてペースト状にし、ニッケ
ル多孔体基板に塗布し、乾燥後プレスして水素吸蔵合金
電極を作製した。負極容量は、１６５０ｍＡｈであっ
た。
【００２７】これら正極、負極及び電解液を組み合わせ
開放型電池を作製し、その後初期充電を２０℃で行っ
た。
開放型電池を作製し、その後初期充電を２０℃で行っ
た。
【００２８】（比較例３）電解液には、水酸化カリウム
が３９重量部、及び水酸化リチウムが３重量部のアルカ
リ水溶液を用いた。
が３９重量部、及び水酸化リチウムが３重量部のアルカ
リ水溶液を用いた。
【００２９】正極は、β−Ｃｏ（ＯＨ）2 を表面に被覆
した水酸化ニッケルを８０重量部と結着剤カルボキシメ
チルセルロースを含む水溶液を２０重量部混合したもの
を集電体であるニッケル多孔体基板に塗布し乾燥した。
その後プレスして電極厚みを０．８ｍｍにした。正極容
量は、１０００ｍＡｈであった。
した水酸化ニッケルを８０重量部と結着剤カルボキシメ
チルセルロースを含む水溶液を２０重量部混合したもの
を集電体であるニッケル多孔体基板に塗布し乾燥した。
その後プレスして電極厚みを０．８ｍｍにした。正極容
量は、１０００ｍＡｈであった。
【００３０】負極は、水素吸蔵合金としてＭｍＮｉ3.75
Ｃｏ0.74Ｍｎ0.31Ａｌ0.2 の組成の合金を使用した。Ｍ
ｍは希土類元素の混合物であるミッシュメタルを意味す
る。この試料に増粘剤を加えてペースト状にし、ニッケ
ル多孔体基板に塗布し、乾燥後プレスして水素吸蔵合金
電極を作製した。負極容量は、１６５０ｍＡｈであっ
た。
Ｃｏ0.74Ｍｎ0.31Ａｌ0.2 の組成の合金を使用した。Ｍ
ｍは希土類元素の混合物であるミッシュメタルを意味す
る。この試料に増粘剤を加えてペースト状にし、ニッケ
ル多孔体基板に塗布し、乾燥後プレスして水素吸蔵合金
電極を作製した。負極容量は、１６５０ｍＡｈであっ
た。
【００３１】これら正極、負極及び電解液を組み合わせ
開放型電池を作製し，その後２０〜８０℃の温度範囲で
初期充電を行った。
開放型電池を作製し，その後２０〜８０℃の温度範囲で
初期充電を行った。
【００３２】（比較例４）電解液には、水酸化カリウム
が２８重量部、及び水酸化ナトリウムが８重量部のアル
カリ水溶液を用いた。
が２８重量部、及び水酸化ナトリウムが８重量部のアル
カリ水溶液を用いた。
【００３３】正極は、β−Ｃｏ（ＯＨ）2 を表面に被覆
した水酸化ニッケルを８０重量部と結着剤カルボキシメ
チルセルロースを含む水溶液を２０重量部混合したもの
を集電体であるニッケル多孔体基板に塗布し乾燥した。
その後プレスして電極厚みを０．８ｍｍにした。正極容
量は、１０００ｍＡｈであった。
した水酸化ニッケルを８０重量部と結着剤カルボキシメ
チルセルロースを含む水溶液を２０重量部混合したもの
を集電体であるニッケル多孔体基板に塗布し乾燥した。
その後プレスして電極厚みを０．８ｍｍにした。正極容
量は、１０００ｍＡｈであった。
【００３４】負極は、水素吸蔵合金としてＭｍＮｉ3.75
Ｃｏ0.74Ｍｎ0.31Ａｌ0.2 の組成の合金を使用した。Ｍ
ｍは希土類元素の混合物であるミッシュメタルを意味す
る。この試料に増粘剤を加えてペースト状にし、ニッケ
ル多孔体基板に塗布し、乾燥後プレスして水素吸蔵合金
電極を作製した。負極容量は、１６５０ｍＡｈであっ
た。
Ｃｏ0.74Ｍｎ0.31Ａｌ0.2 の組成の合金を使用した。Ｍ
ｍは希土類元素の混合物であるミッシュメタルを意味す
る。この試料に増粘剤を加えてペースト状にし、ニッケ
ル多孔体基板に塗布し、乾燥後プレスして水素吸蔵合金
電極を作製した。負極容量は、１６５０ｍＡｈであっ
た。
【００３５】これら正極、負極及び電解液を組み合わせ
開放型電池を作製し、その後２０〜８０℃の温度範囲で
初期充電を行った。
開放型電池を作製し、その後２０〜８０℃の温度範囲で
初期充電を行った。
【００３６】表１に本発明１、２、比較例１、２、３、
４の内容を整理して示す。
４の内容を整理して示す。
【００３７】
【表１】
【００３８】本発明１、本発明２、比較例１、比較例
２、比較例３及び比較例４の電池について、２０〜８０
℃の温度範囲において、１サイクル目の充電条件は、１
／３０ＣｍＡで５時間定電流充電し、さらに０．１Ｃｍ
Ａで１５時間定電流充電した。放電条件は、０．２Ｃｍ
Ａで０．６Ｖまで定電流放電した。２サイクル目以降
は、０．１ＣｍＡで１５時間定電流充電し、０．２Ｃｍ
Ａで１．０Ｖまで定電流放電した。この操作を４サイク
ル繰り返した後、過放電させるため、１Ωの定抵抗で４
８時間短絡放置した。過放電後回復率を検討するため、
再度２サイクル目と同条件で充放電を繰り返した。
２、比較例３及び比較例４の電池について、２０〜８０
℃の温度範囲において、１サイクル目の充電条件は、１
／３０ＣｍＡで５時間定電流充電し、さらに０．１Ｃｍ
Ａで１５時間定電流充電した。放電条件は、０．２Ｃｍ
Ａで０．６Ｖまで定電流放電した。２サイクル目以降
は、０．１ＣｍＡで１５時間定電流充電し、０．２Ｃｍ
Ａで１．０Ｖまで定電流放電した。この操作を４サイク
ル繰り返した後、過放電させるため、１Ωの定抵抗で４
８時間短絡放置した。過放電後回復率を検討するため、
再度２サイクル目と同条件で充放電を繰り返した。
【００３９】図１は本発明１、本発明２、比較例１、比
較例２、比較例３及び比較例４の電池の過放電試験後の
容量回復特性を示した。本発明は比較例１及び２と比べ
４０℃以上に加温し初期充電を行うことより、過放電後
の容量回復率が約５％向上することが分かる。また、比
較例３及び４に示した２種類混合したアルカリ水溶液に
比べ本発明の３種類混合したアルカリ水溶液を電解液に
用いると、過放電後の容量回復率が約５％向上すること
が分かる。
較例２、比較例３及び比較例４の電池の過放電試験後の
容量回復特性を示した。本発明は比較例１及び２と比べ
４０℃以上に加温し初期充電を行うことより、過放電後
の容量回復率が約５％向上することが分かる。また、比
較例３及び４に示した２種類混合したアルカリ水溶液に
比べ本発明の３種類混合したアルカリ水溶液を電解液に
用いると、過放電後の容量回復率が約５％向上すること
が分かる。
【００４０】この原因として、初期充電時の水酸化コバ
ルトからオキシ水酸化コバルトなどの高次のコバルト酸
化物への電気化学的酸化を、高温、且つナトリウムとリ
チウムが共存する水酸化カリウム水溶液の電解液中で行
うことによって、過放電（低電位）状態においても還元
を受けず強固な導電性ネットワークが維持されるため、
ニッケル電極の利用率の低下が防止されたためであると
考えられる。
ルトからオキシ水酸化コバルトなどの高次のコバルト酸
化物への電気化学的酸化を、高温、且つナトリウムとリ
チウムが共存する水酸化カリウム水溶液の電解液中で行
うことによって、過放電（低電位）状態においても還元
を受けず強固な導電性ネットワークが維持されるため、
ニッケル電極の利用率の低下が防止されたためであると
考えられる。
【００４１】本発明２及び比較例２及び４の電池を過放
電試験し、その前後の極板をＥＰＭＡ分析した。その結
果、多成分電解液、加温化成により、過放電してもコバ
ルト化合物が内部拡散しておらず、導電性ネットワーク
が維持されているのが分かる。
電試験し、その前後の極板をＥＰＭＡ分析した。その結
果、多成分電解液、加温化成により、過放電してもコバ
ルト化合物が内部拡散しておらず、導電性ネットワーク
が維持されているのが分かる。
【００４２】本発明２及び比較例２及び４の電池の３０
０サイクル後の負極水素吸蔵合金表面の電子顕微鏡写真
を観察した。その結果、本発明は、比較例と比べ希土類
水酸化物の針状生成物が著しく抑制されていることが分
かった。また、各電解液を分析した結果、本発明におい
ては、比較例に比べ希土類イオン量が著しく多いことが
分かった。したがって、初期充電時に４０℃以上に加温
し電解液を３成分系にすることにより、希土類がイオン
化され電解液に溶出し、負極水素吸蔵合金表面の希土類
水酸化物の析出生成が抑制されると考えられる。
０サイクル後の負極水素吸蔵合金表面の電子顕微鏡写真
を観察した。その結果、本発明は、比較例と比べ希土類
水酸化物の針状生成物が著しく抑制されていることが分
かった。また、各電解液を分析した結果、本発明におい
ては、比較例に比べ希土類イオン量が著しく多いことが
分かった。したがって、初期充電時に４０℃以上に加温
し電解液を３成分系にすることにより、希土類がイオン
化され電解液に溶出し、負極水素吸蔵合金表面の希土類
水酸化物の析出生成が抑制されると考えられる。
【００４３】なお、初期充電時に８０℃を超えると電解
液の蒸発が盛んになり、また、負極の水素吸蔵合金表面
の腐食が進行するため好ましくない。
液の蒸発が盛んになり、また、負極の水素吸蔵合金表面
の腐食が進行するため好ましくない。
【００４４】
【発明の効果】本発明の電池においては過放電後の容量
回復特性が著しく向上し、負極水素吸蔵合金表面の腐食
が抑制された。比較例と異なり、電解液に複数のアルカ
リ水溶液を混合したものを用い、初期充電時に加温する
ことにより、より強固な導電性ネットワークの形成が可
能となり、負極水素吸蔵合金表面の腐食の抑制が可能と
なった。
回復特性が著しく向上し、負極水素吸蔵合金表面の腐食
が抑制された。比較例と異なり、電解液に複数のアルカ
リ水溶液を混合したものを用い、初期充電時に加温する
ことにより、より強固な導電性ネットワークの形成が可
能となり、負極水素吸蔵合金表面の腐食の抑制が可能と
なった。
【００４５】以上の説明から明かなように、上述の如く
本発明によれば、電解液に複数のアルカリ金属イオンを
含有するアルカリ水溶液を用い、４０〜８０℃の温度範
囲で初期の充電をすることにより形成された高次のコバ
ルト酸化物は、過放電（低電位）状態においても還元を
受けず強固な導電性ネットワークを維持するため、ニッ
ケル電極の利用率の低下が防止され、、且つ負極水素吸
蔵合金表面の腐食を抑制するため、過放電後の容量回復
特性及びサイクル寿命特性に優れたニッケル水素蓄電池
の提供が可能となる。
本発明によれば、電解液に複数のアルカリ金属イオンを
含有するアルカリ水溶液を用い、４０〜８０℃の温度範
囲で初期の充電をすることにより形成された高次のコバ
ルト酸化物は、過放電（低電位）状態においても還元を
受けず強固な導電性ネットワークを維持するため、ニッ
ケル電極の利用率の低下が防止され、、且つ負極水素吸
蔵合金表面の腐食を抑制するため、過放電後の容量回復
特性及びサイクル寿命特性に優れたニッケル水素蓄電池
の提供が可能となる。
【図１】本発明１（本１）、本発明２（本２）、比較例
１（比１）、比較例２（比２）、比較例３（比３）及び
比較例４（比４）のニッケル水素蓄電池について過放電
後の容量回復特性を示した図である。
１（比１）、比較例２（比２）、比較例３（比３）及び
比較例４（比４）のニッケル水素蓄電池について過放電
後の容量回復特性を示した図である。
Claims (2)
- 【請求項１】 電解液にアルカリ金属の水酸化物を複数
含有するアルカリ水溶液を用いるニッケル水素蓄電池に
おいて、初期充電を電池温度４０〜８０℃で行なうこと
を特徴とするニッケル水素蓄電池。 - 【請求項２】 前記電解液が、水酸化カリウム、水酸化
リチウム及び水酸化ナトリウムから成ることを特徴とす
る請求項１記載のニッケル水素蓄電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30358099A JP2001126755A (ja) | 1999-10-26 | 1999-10-26 | ニッケル水素蓄電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30358099A JP2001126755A (ja) | 1999-10-26 | 1999-10-26 | ニッケル水素蓄電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001126755A true JP2001126755A (ja) | 2001-05-11 |
Family
ID=17922723
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30358099A Withdrawn JP2001126755A (ja) | 1999-10-26 | 1999-10-26 | ニッケル水素蓄電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001126755A (ja) |
-
1999
- 1999-10-26 JP JP30358099A patent/JP2001126755A/ja not_active Withdrawn
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20040412 |
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| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20051121 |
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| A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712 Effective date: 20051219 |
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|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20051221 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060208 |
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| A761 | Written withdrawal of application |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761 Effective date: 20060324 |