JP2002042902A - 液替え活性化方法 - Google Patents
液替え活性化方法Info
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- JP2002042902A JP2002042902A JP2000220205A JP2000220205A JP2002042902A JP 2002042902 A JP2002042902 A JP 2002042902A JP 2000220205 A JP2000220205 A JP 2000220205A JP 2000220205 A JP2000220205 A JP 2000220205A JP 2002042902 A JP2002042902 A JP 2002042902A
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- Japan
- Prior art keywords
- battery
- discharge
- negative electrode
- storage battery
- alkaline storage
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
-
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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】
【課題】鉄を含有する負極を備えた開放型アルカリ蓄電
池において、液替え活性化による放電容量の回復を増大
させることのできる液替え活性化方法を提供することに
ある。 【解決手段】前記課題を解決する、本発明の開放型アル
カリ蓄電池の液替え活性化方法は、前記開放型アルカリ
蓄電池が鉄を含有する負極を備えた蓄電池であって、前
記蓄電池がサイクルの進行にともなって容量低下した場
合に、液替えした後、前記鉄が溶出することのない電位
で放電を行い、続いて過充電することを特徴とする。
池において、液替え活性化による放電容量の回復を増大
させることのできる液替え活性化方法を提供することに
ある。 【解決手段】前記課題を解決する、本発明の開放型アル
カリ蓄電池の液替え活性化方法は、前記開放型アルカリ
蓄電池が鉄を含有する負極を備えた蓄電池であって、前
記蓄電池がサイクルの進行にともなって容量低下した場
合に、液替えした後、前記鉄が溶出することのない電位
で放電を行い、続いて過充電することを特徴とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、開放型アルカリ蓄
電池の液替え活性化方法に関する。
電池の液替え活性化方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】開放型アルカリ蓄電池の液替え活性化方
法は、一般には、例えば次に示す方法で行われている。 電解液中の炭酸カリウム量を低減させるために電解液
を排出後、元々入っていた電解液と同じ組成の電解液を
注液する。 長年の使用で崩れている正極板と負極板との容量バラ
ンスを解消するために、残存放電で長時間の過放電(逆
充電)を実施する。 続く充電で正極板と負極板とが満充電となるように充
電する。 ０．２ＣＡで１．０Ｖまで放電し、次に０．２ＣＡで
８時間充電する作業を１サイクルとして、３サイクル程
度実施する。
法は、一般には、例えば次に示す方法で行われている。 電解液中の炭酸カリウム量を低減させるために電解液
を排出後、元々入っていた電解液と同じ組成の電解液を
注液する。 長年の使用で崩れている正極板と負極板との容量バラ
ンスを解消するために、残存放電で長時間の過放電(逆
充電)を実施する。 続く充電で正極板と負極板とが満充電となるように充
電する。 ０．２ＣＡで１．０Ｖまで放電し、次に０．２ＣＡで
８時間充電する作業を１サイクルとして、３サイクル程
度実施する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、例えば導電剤
として含有されているなどのような鉄を含有する負極を
備えた開放型アルカリ蓄電池の場合には、上記の工程
の過放電を行うと、負極中の鉄が電解液中に溶出し、続
くの工程で正極中に進入することで、正極の酸素発生
電位が低下したり、図１に示すように正極の放電曲線が
２段になるなどが起こっていた。
として含有されているなどのような鉄を含有する負極を
備えた開放型アルカリ蓄電池の場合には、上記の工程
の過放電を行うと、負極中の鉄が電解液中に溶出し、続
くの工程で正極中に進入することで、正極の酸素発生
電位が低下したり、図１に示すように正極の放電曲線が
２段になるなどが起こっていた。
【０００４】正極の酸素発生電位が低下すると、回復充
電時などに所定の設定電圧値に到達せず、過充電されつ
づけるという問題があった。
電時などに所定の設定電圧値に到達せず、過充電されつ
づけるという問題があった。
【０００５】また、放電曲線が２段になると、２段目は
端子電圧で０．７５Ｖ付近にあるため、０．８Ｖ付近で
行う通常の負荷制御の場合には、１段目の端子電圧から
２段目にさしかかる手前で急激に端子電圧が低下するの
で、あらかじめ設定されている放電終止電圧に達し、放
電を停止することになる。したがって、電池の見かけの
容量すなわち放電容量（あらかじめ決められた使用条件
での電池容量）が低下してしまうという問題があった。
端子電圧で０．７５Ｖ付近にあるため、０．８Ｖ付近で
行う通常の負荷制御の場合には、１段目の端子電圧から
２段目にさしかかる手前で急激に端子電圧が低下するの
で、あらかじめ設定されている放電終止電圧に達し、放
電を停止することになる。したがって、電池の見かけの
容量すなわち放電容量（あらかじめ決められた使用条件
での電池容量）が低下してしまうという問題があった。
【０００６】そこで、本発明の課題は、鉄を含有する負
極を備えた開放型アルカリ蓄電池において、液替え活性
化による放電容量の回復を増大させることのできる液替
え活性化方法を提供することにある。
極を備えた開放型アルカリ蓄電池において、液替え活性
化による放電容量の回復を増大させることのできる液替
え活性化方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決する、本
発明の開放型アルカリ蓄電池の液替え活性化方法は、前
記開放型アルカリ蓄電池が鉄を含有する負極を備えた蓄
電池であって、前記蓄電池がサイクルの進行にともなっ
て容量低下した場合に、液替えした後、前記鉄が溶出す
ることのない電位で放電を行い、続いて過充電すること
を特徴とする。
発明の開放型アルカリ蓄電池の液替え活性化方法は、前
記開放型アルカリ蓄電池が鉄を含有する負極を備えた蓄
電池であって、前記蓄電池がサイクルの進行にともなっ
て容量低下した場合に、液替えした後、前記鉄が溶出す
ることのない電位で放電を行い、続いて過充電すること
を特徴とする。
【０００８】鉄が溶出することがないので、放電曲線が
２段にならず、あらかじめ設定されている放電終止電圧
（通常は、０．８Ｖ付近）までなめらかに放電するの
で、電池の放電容量の回復を増大させることができる。
また、前記活性化の手段によれば、残存放電時に過剰に
長時間放電を行うという従来の作業工程がないので、液
替え活性化の時間を大幅に短縮することが可能である。
２段にならず、あらかじめ設定されている放電終止電圧
（通常は、０．８Ｖ付近）までなめらかに放電するの
で、電池の放電容量の回復を増大させることができる。
また、前記活性化の手段によれば、残存放電時に過剰に
長時間放電を行うという従来の作業工程がないので、液
替え活性化の時間を大幅に短縮することが可能である。
【０００９】上記の鉄が溶出することのない電位とは、
酸化水銀電極に対して負極の電位が−０．８８Ｖよりも
高い電位である。前記−０．８８Ｖよりも高い電位まで
しか残存放電しないので、負極中の鉄が電解液中に溶出
することがない。従って、続く充電にて鉄が正極へ進入
することもなく、放電曲線が２段になることがない。
酸化水銀電極に対して負極の電位が−０．８８Ｖよりも
高い電位である。前記−０．８８Ｖよりも高い電位まで
しか残存放電しないので、負極中の鉄が電解液中に溶出
することがない。従って、続く充電にて鉄が正極へ進入
することもなく、放電曲線が２段になることがない。
【００１０】上記過充電は、低い電流値で行うのが良
く、特に上記開放型アルカリ蓄電池の理論容量をＣＡと
したとき、０．０５ＣＡ以上０．３ＣＡ以下の電流値で
行うことが好ましい。大きな電流で行うと活物質粒子の
粗大化が進行し、その利用率が低下するからである。
く、特に上記開放型アルカリ蓄電池の理論容量をＣＡと
したとき、０．０５ＣＡ以上０．３ＣＡ以下の電流値で
行うことが好ましい。大きな電流で行うと活物質粒子の
粗大化が進行し、その利用率が低下するからである。
【００１１】また、上記開放型アルカリ蓄電池は、ポケ
ット式アルカリ蓄電池が好ましく、さらに負極活物質が
カドミウムであるニッケル−カドミウム電池が好まし
い。そして、特に上記鉄を導電剤として負極に含有させ
ることが好ましい。負極における凝集や結晶成長を抑え
ることができるからである。
ット式アルカリ蓄電池が好ましく、さらに負極活物質が
カドミウムであるニッケル−カドミウム電池が好まし
い。そして、特に上記鉄を導電剤として負極に含有させ
ることが好ましい。負極における凝集や結晶成長を抑え
ることができるからである。
【００１２】電解液は、特に限定されるものではない
が、水酸化リチウム含有水酸化カリウム水溶液が好まし
い。充電曲線における負極の立ち上がり時期が正極より
も遅くなるので、正極の充電が十分行われ、その結果活
性化後の電池容量が多くなるからである。
が、水酸化リチウム含有水酸化カリウム水溶液が好まし
い。充電曲線における負極の立ち上がり時期が正極より
も遅くなるので、正極の充電が十分行われ、その結果活
性化後の電池容量が多くなるからである。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を実施
例に基づき図面を参照して説明する。 ＜実験１＞導電剤として鉄を添加した負極を用いたＡＭ
６０型ポケット式アルカリ蓄電池で、８年間使用された
ものを３セル試験電池として用いた。
例に基づき図面を参照して説明する。 ＜実験１＞導電剤として鉄を添加した負極を用いたＡＭ
６０型ポケット式アルカリ蓄電池で、８年間使用された
ものを３セル試験電池として用いた。
【００１４】まず、上記電池の電解液を液替えした後、
周囲温度２５±５℃の雰囲気下で表１の条件によって充
放電し、活性化を行った。
周囲温度２５±５℃の雰囲気下で表１の条件によって充
放電し、活性化を行った。
【００１５】
【表１】 活性化条件
【００１６】アは本発明にかかる液替え活性化方法であ
り、イは従来方法であって残存放電で過放電を行う活性
化方法である。また、ウは本発明にかかる液替え活性化
方法であって、充電時間を短くしたものである。前記
ア、イ、ウによる活性化を行った電池を、それぞれＡ、
Ｂ、Ｃとする。
り、イは従来方法であって残存放電で過放電を行う活性
化方法である。また、ウは本発明にかかる液替え活性化
方法であって、充電時間を短くしたものである。前記
ア、イ、ウによる活性化を行った電池を、それぞれＡ、
Ｂ、Ｃとする。
【００１７】上記電池Ａ、Ｂ、Ｃについて、電池使用１
サイクル目の放電曲線を図２に示す。従来例である電池
Ｂは、放電曲線が２段になっているが、本発明にかかる
電池Ａおよび電池Ｃはいずれも放電曲線は１段である。
放電終止電圧を端子電圧で０．８Ｖに設定した場合、電
池Ａと電池Ｂとを比較してわかる通り、電池Ｂの放電容
量が非常に小さくなってしまう。
サイクル目の放電曲線を図２に示す。従来例である電池
Ｂは、放電曲線が２段になっているが、本発明にかかる
電池Ａおよび電池Ｃはいずれも放電曲線は１段である。
放電終止電圧を端子電圧で０．８Ｖに設定した場合、電
池Ａと電池Ｂとを比較してわかる通り、電池Ｂの放電容
量が非常に小さくなってしまう。
【００１８】また、電池Ｂと電池Ｃとを比較してわかる
通り、残存放電後の充電時間を本発明では従来の半分以
下にしても、より多くの放電容量を得ることができる。
通り、残存放電後の充電時間を本発明では従来の半分以
下にしても、より多くの放電容量を得ることができる。
【００１９】本発明によれば、残存放電時の長時間の過
放電を行わずに済むだけでなく、その後の充電時間を短
く設定しても、従来より多くの放電容量を得ることがで
きるので、液替え活性化の作業時間を大幅に短縮するこ
とができる。
放電を行わずに済むだけでなく、その後の充電時間を短
く設定しても、従来より多くの放電容量を得ることがで
きるので、液替え活性化の作業時間を大幅に短縮するこ
とができる。
【００２０】図３に、上記電池Ａ、Ｂ、Ｃの電池使用１
サイクル目〜３サイクル目における放電容量を示す。電
池使用サイクルを経過しても、上記の電池の放電容量の
値はほとんど変化していないことがわかる。 ＜実験２＞導電剤として鉄を添加した負極を用いたＡＭ
６０型ポケット式アルカリ蓄電池で、８年間使用された
ものを２セル試験電池として用いた。
サイクル目〜３サイクル目における放電容量を示す。電
池使用サイクルを経過しても、上記の電池の放電容量の
値はほとんど変化していないことがわかる。 ＜実験２＞導電剤として鉄を添加した負極を用いたＡＭ
６０型ポケット式アルカリ蓄電池で、８年間使用された
ものを２セル試験電池として用いた。
【００２１】まず、上記電池の電解液を元々入っていた
電解液とは異なる組成の１０ｇ／リットルの水酸化リチウム
を添加した比重１．２１ｇ／ｃｍ3の水酸化カリウム水
溶液に液替えした電池をＡ’、元々入っていた電解液と
同じ組成の１０ｇ／リットルの水酸化リチウムと１０ｇ／リッ
トルのカルボキシルメチルセルロース（ＣＭＣ）とを添加
した比重１．２１ｇ／ｃｍ3の水酸化カリウム水溶液に
液替えした電池をＢ’として、周囲温度２５±５℃の雰
囲気下で、０．２ＣＡで−０．８８Ｖ（ｖｓ．酸化水銀
電極）まで残存放電を行い、続いて０．２ＣＡで２０時
間充電し、０．２ＣＡで１．０Ｖ／セルまで放電し、さら
に０．２ＣＡ、８時間充電、０．２ＣＡ、１．０Ｖ／セル
放電を２サイクル行う、本発明の活性化（表１のＡと同
様の条件）を行った。
電解液とは異なる組成の１０ｇ／リットルの水酸化リチウム
を添加した比重１．２１ｇ／ｃｍ3の水酸化カリウム水
溶液に液替えした電池をＡ’、元々入っていた電解液と
同じ組成の１０ｇ／リットルの水酸化リチウムと１０ｇ／リッ
トルのカルボキシルメチルセルロース（ＣＭＣ）とを添加
した比重１．２１ｇ／ｃｍ3の水酸化カリウム水溶液に
液替えした電池をＢ’として、周囲温度２５±５℃の雰
囲気下で、０．２ＣＡで−０．８８Ｖ（ｖｓ．酸化水銀
電極）まで残存放電を行い、続いて０．２ＣＡで２０時
間充電し、０．２ＣＡで１．０Ｖ／セルまで放電し、さら
に０．２ＣＡ、８時間充電、０．２ＣＡ、１．０Ｖ／セル
放電を２サイクル行う、本発明の活性化（表１のＡと同
様の条件）を行った。
【００２２】図４に、電池使用１サイクル目〜３サイク
ル目における充電時間を示す。電池Ａ’の方がより長い
時間充電されていることが分かる。そしてこのことは、
理由はよく分からないが、電池Ａ’の方が、サイクルを
重ねても負極の充電曲線の立ち上がり時期が正極よりも
遅いので、定電圧充電時に正極が満充電に至るまで、十
分に長い時間充電されることを示しており、したがって
電池の放電容量が増大する。
ル目における充電時間を示す。電池Ａ’の方がより長い
時間充電されていることが分かる。そしてこのことは、
理由はよく分からないが、電池Ａ’の方が、サイクルを
重ねても負極の充電曲線の立ち上がり時期が正極よりも
遅いので、定電圧充電時に正極が満充電に至るまで、十
分に長い時間充電されることを示しており、したがって
電池の放電容量が増大する。
【００２３】
【発明の効果】本発明によれば、液替え活性化の作業時
間を大幅に削減することができ、しかも放電時に２段放
電を起こすことがないので、放電容量の回復を増大させ
ることができる。
間を大幅に削減することができ、しかも放電時に２段放
電を起こすことがないので、放電容量の回復を増大させ
ることができる。
【図１】従来の電池における放電曲線を示す図。
【図２】活性化条件と放電曲線との関係を示す図。
【図３】活性化条件ごとのサイクル数と放電時間との関
係を示す図。
係を示す図。
【図４】電解液の組成ごとのサイクル数と充電時間との
関係を示す図。
関係を示す図。
Claims (4)
- 【請求項１】鉄を含有する負極を備えた開放型アルカリ
蓄電池の液替え活性化方法であって、前記蓄電池がサイ
クルの進行にともなって容量低下した場合に、液替えし
た後、前記鉄が溶出することのない電位で放電を行い、
続いて過充電することを特徴とする開放型アルカリ蓄電
池の液替え活性化方法。 - 【請求項２】上記過充電を、上記開放型アルカリ蓄電池
の理論容量をＣＡとしたとき、０．０５ＣＡ以上０．３
ＣＡ以下の電流値で行うことを特徴とする請求項１に記
載の開放型アルカリ蓄電池の液替え活性化方法。 - 【請求項３】上記アルカリ蓄電池が、ポケット式アルカ
リ蓄電池であることを特徴とする請求項１または２のい
ずれかに記載の開放型アルカリ蓄電池の液替え活性化方
法。 - 【請求項４】上記負極が、カドミウムを活物質とする負
極であることを特徴とする請求項１から３のいずれかに
記載の開放型アルカリ蓄電池の液替え活性化方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000220205A JP2002042902A (ja) | 2000-07-21 | 2000-07-21 | 液替え活性化方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000220205A JP2002042902A (ja) | 2000-07-21 | 2000-07-21 | 液替え活性化方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002042902A true JP2002042902A (ja) | 2002-02-08 |
Family
ID=18714852
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000220205A Pending JP2002042902A (ja) | 2000-07-21 | 2000-07-21 | 液替え活性化方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002042902A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9525166B2 (en) | 2011-07-28 | 2016-12-20 | Gs Yuasa International Ltd. | Negative electrode for alkaline secondary battery, outer case for alkaline secondary battery and alkaline secondary battery |
-
2000
- 2000-07-21 JP JP2000220205A patent/JP2002042902A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9525166B2 (en) | 2011-07-28 | 2016-12-20 | Gs Yuasa International Ltd. | Negative electrode for alkaline secondary battery, outer case for alkaline secondary battery and alkaline secondary battery |
| US9748560B2 (en) | 2011-07-28 | 2017-08-29 | Gs Yuasa International Ltd. | Negative electrode for alkaline secondary battery, outer case for alkaline secondary battery and alkaline secondary battery |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712 Effective date: 20051213 |