JP2003217590A

JP2003217590A - ニッケル水素蓄電池およびその製造方法

Info

Publication number: JP2003217590A
Application number: JP2002014468A
Authority: JP
Inventors: Manabu Kanemoto; 金本　　学; Mitsuhiro Kodama; 充浩児玉; Minoru Kurokuzuhara; 実黒葛原; Kengo Furukawa; 健吾古川
Original assignee: Yuasa Corp; Yuasa Battery Corp
Current assignee: Yuasa Corp
Priority date: 2002-01-23
Filing date: 2002-01-23
Publication date: 2003-07-31

Abstract

(57)【要約】【課題】水素吸蔵合金電極を負極とするニッケル水素
蓄電池であって、短時間で初期活性化を終了させること
ができ、初期における低温高率放電特性の優れたニッケ
ル水素蓄電池を提供する。【解決手段】水素吸蔵合金電極を負極とするニッケル
水素蓄電池において、電池内に水素吸蔵合金１ｇ当たり
０．１〜３０ｍｇの金属元素の塩を内蔵させる。前記
塩は非中性の正塩、塩基性塩または酸性塩であり、水素
吸蔵合金電極を作製する過程で水素吸蔵合金電極中に添
加する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、水素吸蔵合金電極
およびそれを負極に適用したニッケル水素蓄電池に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】水素吸蔵合金電極を負極とするニッケル
水素蓄電池は、カドミウムを使用せず低公害でエネルギ
ー密度が高く、電気自動車（ＥＶ）やハイブリッド形電
気自動車（ＨＥＶ）等の動力源として用いられている。

【０００３】前記動力源としてのニッケル水素蓄電池
は、常温の他、夏季においては高温下で使用される。こ
のため、前記動力源としてのニッケル水素蓄電池に対し
ては、常温での動作において高容量で且つ長寿命である
以外に、高温下での動作特性（以下高温特性という）に
ついても優れた特性が要求される。

【０００４】ニッケル水素蓄電池の水素吸蔵合金は、一
般的にＭｍＮｉＡｌＣｏＭｎ（Ｍｍは、ミッシュメタル
を表す）系の合金が使用される。ところで、前記水素吸
蔵合金に含まれるＭｍやＡｌは酸化され易いため、大気
に含まれる酸素によって容易に酸化される。このような
事情から、水素吸蔵合金粉末の表面は、通常、酸化によ
って生じた不活性被膜によって覆われている。

【０００５】前記表面が不活性被膜で覆われた水素吸蔵
合金粉末を適用した水素吸蔵合金電極を充放電しても、
得られる容量が小さい。このような水素吸蔵合金電極を
ニッケル水素蓄電池の負極に適用すると、負極容量のニ
ッケル電極正極の容量に対する比率、即ち、負極容量／
正極容量が小さいため、充電時に正極で発生する酸素ガ
スを吸収しきれない。該酸素ガスの吸収不足は、電解液
量の減少や電池の内圧上昇に伴う漏液を引き起こす虞が
ある。また、電池を活性化する（以下化成と記述する）
ために５〜１０サイクル充放電を繰り返し実施する必要
があり、化成に手間を要する欠点がある。

【０００６】水素吸蔵合金電極の初期における活性を高
めるために、特開平７−２９５６８号公報などに水素吸
蔵合金粉末を高温のアルカリ水溶液で処理する方法が開
示されている。水素吸蔵合金粉末を高温のアルカリ水溶
液に浸漬処理することにより、電極反応を阻害する主要
因となっていた水素吸蔵合金粉末表面の不活性被膜が除
去されるので、初期における水素吸蔵合金電極の酸素ガ
スの吸収機能が向上する。

【０００７】しかしながら、前記水素吸蔵合金粉末をア
ルカリ水溶液に浸漬処理する方法では、水素吸蔵合金粉
末の表面に新たに金属の水酸化物の層が生成する。該水
酸化物は、導電性が極めて低いため、水素吸蔵合金電極
の電子伝導を阻害する。このため、水素吸蔵合金粉末を
アルカリ水溶液に浸漬処理した水素吸蔵合金電極を負極
として適用すると、ニッケル水素蓄電池の初期における
低温高率放電特性が低くなるという欠点があった。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、前記従来の
問題点に鑑みてなされたものであり、初期活性化が速や
かに進行して化成が短時間で終了し、且つ、初期におけ
る低温高率放電特性に優れたニッケル水素蓄電池を提供
するものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明に係るニッケル水
素蓄電池は、水素吸蔵合金電極を負極とするニッケル水
素蓄電池であって、前記水素吸蔵合金１ｇ当たり０．１
〜３０ｍｇの金属元素の塩を内蔵させることによって前
記課題を解決する。塩添加が効果を発揮する機構は解明
できていないが、塩が水素吸蔵合金粉末の表面改質機能
を持つものと推定される。

【００１０】本発明に係るニッケル水素蓄電池が内蔵す
る塩は、金属の硫酸塩、塩酸塩、燐酸塩または有機酸塩
から選ばれた少なくとも１種であることが望ましい。金
属元素以外には、アンモニウム塩等の非金属元素の塩も
あるが、これら揮発性元素を含む塩は、強アルカリであ
るアルカリ電解液中で分解し、気化する虞があり望まし
くない。また、塩には硝酸塩、炭酸塩や硼酸塩等もある
が、硝酸塩の存在は、電池の自己放電を促進する欠点が
ある。また、炭酸塩や硼酸塩は、水溶液とした時の溶解
度が低く顕著な効果が期待できないことと、電解液の伝
導度を低下させ、電池の内部インピーダンスを増大させ
る欠点がある。

【００１１】本発明に係るニッケル水素蓄電池の製造に
は、前記水素吸蔵合金を作製する過程において、水素吸
蔵合金電極中に塩を添加する方法が望ましい。塩として
は非中性の正塩、塩基性塩または酸性塩を適用すること
が好ましい。ここでいう非中性の正塩とは、その水溶液
が中性でないものを指し、具体的には強アルカリと弱酸
の塩または弱アルカリと強酸の塩を指す。正塩は、厳密
には多価の塩基または酸の塩であってＯ、ＯＨやＨの各
イオンを含まないものを指すが、ここでは便宜上１価の
酸と塩基から生成する塩も含める。また、正塩の中には
ＫＣｌ・ＭｇＣｌ₂のような複塩も含むものとする。

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明は、水素吸蔵合金電極を負
極とするニッケル水素蓄電池に、前記水素吸蔵合金１ｇ
当たり０．１〜３０ｍｇの金属元素の塩を内蔵させる。
金属元素の正塩、塩基性塩または酸性塩（これらの塩を
総称する場合は、以下単に塩と記述する）を内蔵させ
る。

【００１３】水素吸蔵合金の組成は、特に限定されるも
のではなく、例えば、現在ニッケル水素蓄電池の水素吸
蔵合金電極に一般的に用いられているＡＢ₅型のＭｍ−
Ｎｉ₅系（Ｍｍはミッシュメタルを指す）やＡＢ₂のＺｒ
−（Ｖ，Ｃｒ，Ｍｎ）₂系合金が適用できる。

【００１４】本発明に適用する水素吸蔵合金粉末の粒度
は、特に限定されるものではなく、現在ニッケル水素蓄
電池の水素吸蔵合金電極に一般的に用いられている粒度
のものが適用できる。例えば、平均粒径が２５〜５０μ
ｍ、最大粒径が５０〜１００μｍ、最小粒径が５〜２０
μｍの粉末を適用することができる。また、水素吸蔵合
金の比表面積も特に限定されるものではなく一般的に用
いられている比表面積が０．０１〜０．５ｍ²／ｇのも
のが適用できる。

【００１５】本発明に適用する塩の例としては、アルカ
リ金属と強酸の塩である中性の正塩がある。具体的には
Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓ等のアルカリ金属と硫酸、
塩酸との塩である。例えばＫ₂ＳＯ₄、ＫＣｌ等である。

【００１６】本発明にとって前記中性の塩よりさらに好
ましいものとして非中性の正塩、塩基性塩あるいは酸性
塩（塩化物）がある。非中性正塩の具体例としては、ア
ルカリ金属と弱酸の塩、例えばＬｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、
Ｃｓ等アルカリ金属やＢｅ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ等
のアルルカリ土類金属の燐酸塩、または酢酸等の有機酸
との塩がある。更に、アルカリ金属以外の金属例えば前
記アルカリ土類金属やＺｎ、Ｎｉ、Ｃｏ等他の金属の硫
酸塩、塩酸塩等がある。具体的には、ＮｉＣｌ ₂、Ｎｉ
ＳＯ₄等である。

【００１７】本発明に適用する塩基性塩の具体例として
は、Ｚｎ（ＯＨ）Ｃｌ等がある。また、酸性塩の具体的
な例としては、Ｋ₂ＨＰＯ₄、ＫＨ₂ＰＯ₄等がある。

【００１８】前記塩を電池に内蔵させる方法は種々ある
が、水素吸蔵合金粉末の表面改質に最も合致した方法
は、水素吸蔵合金電極を作製する過程で塩を添加する方
法であって、本方法を適用することが望ましい。具体的
には、水素吸蔵合金粉末に塩の粉末を添加し乾式にて撹
拌混合する方法や、水素吸蔵合金粉末にカルボキシルメ
チルセルロース（ＣＭＣ）等の増粘剤を溶解させた水溶
液を添加混練してペースト状にした後に該ペーストに塩
の粉末を添加してさらに混練する方法、前記ペースト作
製時に塩を溶解した水溶液を添加する方法が適用でき
る。

【００１９】他には、ニッケル電極を作製する過程で塩
を添加する方法がある。水素吸蔵合金電極作製の時と同
様、水酸化ニッケルを主成分とする活物質粉末と塩を乾
式混合する方法や、ペースト作製時に添加混合する方法
がある。その他、電解液に塩を添加溶解させる方法もあ
る。しかし、これらの方法は、前記水素吸蔵合金電極作
製の過程で添加する方法に比べ、遅効性で効果が小さい
欠点がある。

【００２０】使用する塩の粒度は特に限定されないが、
水素吸蔵合金粉末と塩の粉末を乾式混合する場合には、
本発明に適用する塩の粒度は、前記数百μｍ以下である
ことが望ましい。塩の粒度が小さい方が均一に混合で
き、かつ、前記ペースト作製時に速やかに溶解し濃度の
均一な水溶液が得られる利点がある。

【００２１】本発明においては、前記電池に内蔵させる
塩の量を、電池内に内臓される水素吸蔵合金１ｇ当た
り、０．１〜３０ｍｇ／ｇ水素吸蔵合金とする。内蔵さ
せる塩の量が、０．１ｍｇ／ｇ水素吸蔵合金未満の場合
には、得られる効果が小さい。逆に３０ｍｇ／ｇ水素吸
蔵合金を超える場合には、塩の量が０．１〜３０ｍｇ／
ｇ水素吸蔵合金以下の場合に比べて、充放電サイクル特
性や低温高率放電特性が向上せず、返って放電容量が低
下する欠点がある。

【００２２】以下に１実施例に基づいて本発明の詳細を
説明する。前記のように効果の高い、水素吸蔵合金電極
を作製する過程で水素吸蔵合金電極に塩を添加する方法
を例にとって以下に記述する。

【実施例】（水素吸蔵合金電極の作製）（実施例１）平均粒径５０μｍ、最大粒径７５μｍのＭ
ｍＮｉ_3.6Ｃｏ_0.75Ａ１_0.29Ｍｎ_0.3 ₆（Ｍｍはミッシュ
メタルを表し、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄから成る複合体
である）の組成を有する水素吸蔵合金粉末１００ｇに導
電助剤として平均粒径０．７５μｍのニッケル粉末３ｇ
を添加混合した。該混合粉末に粒径約１０μｍの塩化ナ
トリウム（ＮａＣｌ）粉末１００ｍｇ（１ｍｇ／ｇ水素
吸蔵合金）を添加混合した。

【００２３】前記混合粉末に増粘剤であるＣＭＣの水溶
液と結着剤であるスチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）を
加え、混練してペーストとした。該ペーストを所定量、
厚さ０．０４５ｍｍの穿孔鋼板の両面に塗布後乾燥し
た。乾燥後プレスして厚さを０．３ｍｍに調整した。得
られた電極を電極Ａ１とする。

【００２４】（実施例２）実施例１のＮａＣｌに替えて
燐酸リチウム（Ｌｉ₃ＰＯ₄）粉末１００ｍｇ（１ｍｇ／
ｇ水素吸蔵合金）を添加した。それ以外は実施例１と同
一にした。得られた電極を電極Ｂ１とする。

【００２５】（実施例３）実施例１のＮａＣｌに替えて
燐酸ナトリウム（Ｎａ₃ＰＯ₄）粉末を添加した。添加量
を５ｍｇ（０．０５ｍｇ／ｇ水素吸蔵合金）、１０ｍｇ
（０．１ｍｇ／ｇ水素吸蔵合金）、１００ｍｇ（１ｍｇ
／ｇ水素吸蔵合金）、１０００ｍｇ（１０ｍｇ／ｇ水素
吸蔵合金）、３０００ｍｇ（３０ｍｇ／ｇ水素吸蔵合
金）および５０００ｍｇ（５０ｍｇ／ｇ水素吸蔵合金）
の６水準とした。それ以外は実施例１と同一にした。得
られた電極を前記Ｎａ₃ＰＯ₄添加比率の少ない順にそれ
ぞれ電極Ｃ１、電極Ｃ２、電極Ｃ３、電極Ｃ４、電極Ｃ
５および電極Ｃ６とする。

【００２６】（実施例４）実施例１のＮａＣｌに替えて
燐酸カリウム（Ｋ₃ＰＯ₄）粉末１００ｍｇ（１ｍｇ／ｇ
水素吸蔵合金）を添加した。それ以外は実施例１と同一
にした。得られた電極を電極Ｄ１とする。

【００２７】（実施例５）実施例１のＮａＣｌに替えて
燐酸マグネシウム｛Ｍｇ₃（ＰＯ₄）₂｝粉末１００ｍｇ
（１ｍｇ／ｇ水素吸蔵合金）を添加した。それ以外は実
施例１と同一にした。得られた電極を電極Ｅ１とする。

【００２８】（実施例６）実施例１のＮａｃｌに替えて
燐酸カルシウム｛Ｃａ₃（ＰＯ₄）₂｝粉末１００ｍｇ
（１ｍｇ／ｇ水素吸蔵合金）を添加した。それ以外は実
施例１と同一にした。得られた電極を電極Ｆ１とする。

【００２９】（実施例７）実施例１のＮａＣｌに替えて
硫酸ナトリウム（Ｎａ₂ＳＯ₄）粉末１００ｍｇ（１ｍｇ
／ｇ水素吸蔵合金）を添加した。それ以外は実施例１と
同一にした。得られた電極を電極Ｇ１とする。

【００３０】（実施例８）実施例１のＮａＣｌに替えて
燐酸２水素ナトリウム｛ＮａＨ₂（ＰＯ₄）₂｝粉末１０
０ｍｇ（１ｍｇ／ｇ水素吸蔵合金）を添加した。それ以
外は実施例１と同一にした。得られた電極を電極Ｈ１と
する。

【００３１】（実施例９）実施例１のＮａＣｌに替えて
硫酸水素ナトリウム（ＮａＨＳＯ₄）粉末１００ｍｇ
（１ｍｇ／ｇ水素吸蔵合金）を添加した。それ以外は実
施例１と同一にした。得られた電極を電極Ｉ１とする。

【００３２】（実施例１０）実施例１のＮａＣｌに替え
て酸性酢酸ナトリウム（ＣＨ₃ＣＯＯＮａ・ＣＨ₃ＣＯＯ
Ｈ）粉末１００ｍｇ（１ｍｇ／ｇ水素吸蔵合金）を添加
した。それ以外は実施例１と同一にした。得られた電極
を電極Ｊ１とする。

【００３３】（実施例１１）実施例１のＮａＣｌに替え
て硫酸ナトリウム（Ｎａ₂ＳＯ₄）と酢酸ナトリウム（Ｃ
Ｈ₃ＣＯＯＮａ）の等モルの混合塩粉末１００ｍｇ（１
ｍｇ／ｇ水素吸蔵合金）を添加した。それ以外は実施例
１と同一にした。得られた電極を電極Ｋ１とする。

【００３４】（実施例１２）実施例１のＮａＣｌに替え
て塩化ニッケル（ＮｉＣｌ₂）粉末１００ｍｇ（１ｍｇ
／ｇ水素吸蔵合金）を添加した。それ以外は実施例１と
同一にした。得られた電極を電極Ｌ１とする。

【００３５】（実施例１３）実施例１のＮａＣｌに替え
て塩化亜鉛（ＺｎＣｌ₂）粉末１００ｍｇ（１ｍｇ／ｇ
水素吸蔵合金）を添加した。それ以外は実施例１と同一
にした。得られた電極を電極Ｍ１とする。

【００３６】（実施例１４）適用する塩を塩基性塩化亜
鉛｛Ｚｎ（ＯＨ）Ｃｌ｝とし、その添加比率を０．１ｍ
ｇ／ｇ水素吸蔵合金とした。それ以外は実施例１と同一
にした。得られた電極を電極Ｎ１とする。

【００３７】（比較例）塩を無添加とした以外は、実施
例１と同一とした。得られた電極をＯ１とする。

【００３８】（ニッケル電極の作製）亜鉛３重量％、コ
バルト３重量を固溶状態で含有する水酸化ニッケル粉末
表面に、水酸化ニッケル粉末に対して７重量％の水酸化
コバルトを層状に被覆させた活物質に、増粘剤としてＣ
ＭＣを溶解した水溶液を加えて混練してペーストにし
た。該ペーストを所定量、発泡ニッケル製基板に充填
し、乾燥した後プレスして厚さを０．６０ｍｍとしたも
のをニッケル電極とした。

【００３９】（ニッケル水素蓄電池の作製）前記水素吸
蔵合金電極とニッケル電極を所定の寸法に裁断して、ニ
ッケル水素蓄電池用の負極板および正極板とした。活物
質充填量から算定される負極板の容量／正極板の容量の
比を１．６とした。１セル当たりの水素吸蔵合金充填量
は電池Ｃ６を除いて４．０ｇ、電池Ｃ６は３．９ｇであ
った。電池Ｃ６は、水素吸蔵合金に添加した塩の比率を
大きくしたために水素吸蔵合金の充填量が少し低下した
と考えられる。

【００４０】該負極板と正極板を、セパレータを介して
積層し、捲回したものを極板群とした。該極板群を適用
し電解液として６．８ＭのＫＯＨと０．８ＭのＬｉＯＨ
を含むアルカリ水溶液を０．８６ｍｌ注液して、定法に
より定格容量７５０ｍＡｈのＡＡＡサイズの円筒型密閉
電池とした。なお、負極に電極Ａ１を適用した電池を電
池Ａ１、電極Ｂ１を適用した電池を電池Ｂ１のように、
電池の符号を水素吸蔵合金電極の符号に合致させた。

【００４１】（実施例１５）負極板に前記Ｏ１極板を適
用し、前記電解液１００ｍｌ中に４６５ｍｇのＮａ ₃Ｐ
Ｏ₄を溶解させた電解液を適用した。それ以外は前記と
同様にＡＡＡサイズの円筒型電池を作製した。該電池を
電池Ｐ１とする。

【００４２】（化成実施）前記電池を温度４０℃に制御
した恒温槽中にセットし、電流３０ｍＡ｛１／２５Ｉｔ
（Ａ）のレートに相当｝で５時間充電した後、電流７５
ｍＡ｛１／１０Ｉｔ（Ａ）のレートに相当｝で１０時間
充電した。次いで１５０ｍＡ｛１／５Ｉｔ（Ａ）のレー
トに相当｝、終止電圧１．０Ｖで放電した。２サイクル
目においては、電池を温度２０℃に制御した恒温槽中に
セットし、電流７５ｍＡ｛１／１０Ｉｔ（Ａ）のレート
に相当｝で１５時間充電した後、電流１５０ｍＡ｛１／
５Ｉｔ（Ａ）のレートに相当｝、終止電圧１．０Ｖで放
電した。３サイクル目以降５サイクル目まで、２サイク
ル目と同一の条件で充放電を繰り返し行った。

【００４３】図１に電池Ｃ１〜Ｃ６、電池Ｏ１および電
池Ｐ１の化成を行った時の放電容量の推移を示す。図に
示す如く、内蔵する塩の量が、０．１ｍｇ／ｇ水素吸蔵
合金以上の電池Ｃ２〜Ｃ６の場合は３サイクル目でほぼ
規定の容量が得られる。それに引き替え内蔵する塩の量
が０．０５ｍｇ／ｇ水素吸蔵合金の電池Ｃ１および塩を
内蔵しない電池Ｏ１の場合は規定の容量が得られるまで
に５サイクルを要する。このことから電池に内蔵させる
塩の量は、０．１ｍｇ／ｇ水素吸蔵合金以上である必要
がある。

【００４４】前記のように、化成の進行を速めることに
よって化成に要する時間と手間を節約できる。また、具
体的データは省略するが、水素吸蔵電極のガス吸収機能
を高めるので、電池の内圧上昇を抑制する効果がある。

【００４５】また、塩を電解液に溶解させて添加した電
池Ｐ１の場合は、塩を内臓しない電池Ｏ１に比べれば化
成の進行が速い。しかし、電池の塩の内蔵量が同じであ
っても、塩を水素吸蔵合金に添加した電池Ｃ３に比べて
少し化成の進行が遅い。従って、塩を水素吸蔵合金に添
加する方法の方が大きな効果が得られることが判る。

【００４６】図２および図３に１ｍｇ／ｇ水素吸蔵合金
の比率で前記各種塩を添加した水素吸蔵合金電極を適用
した電池を、初期充放電サイクルに供した時の放電容量
の推移を示す。実施例電池の中では電池Ａ１、電池Ｇ１
の、容量の立ち上がりの速さが少し劣っている。このこ
とは、中性の正塩を適用するよりも、非中性の正塩、ま
たは塩基性塩、酸性塩を適用した方が大きい効果を得る
ことができることを示唆している。

【００４７】（低温高率放電試験）５サイクル経過後の
電池を、前記２サイクル目と同一の条件で充電した後、
温度−２０℃において電流７５０ｍＡ｛１Ｉｔ（Ａ）の
レートに相当｝、終止電圧１．０Ｖの条件で放電試験に
供した。

【００４８】放電試験結果のうち、塩としてＮａ₃ＰＯ₄
を適用した時の、塩の内蔵量と放電容量の関係を図４に
示す。図４に示すように塩の内蔵量が、０．１ｍｇ／ｇ
水素吸蔵合金以上のものが大きい放電容量を示す。ま
た、塩の内蔵量が、５０ｍｇ／ｇ水素吸蔵合金のもの
は、塩の内蔵量が、３０ｍｇ／ｇ水素吸蔵合金のものに
比べて同等の容量を示している。従って、塩の内蔵量が
３０ｍｇ／ｇを超えて多くしても無駄である。このこと
から、塩の内蔵量は、０．１ｍｇ／ｇ水素吸蔵合金以上
を必要とし、３０ｍｇ／ｇ水素吸蔵合金以下が適当であ
ることが判る。

【００４９】放電試験結果のうち、塩の比率を１ｍｇ／
ｇ水素吸蔵合金とし、各種塩を内蔵させた実施例電池お
よび塩を内蔵させない比較例電池の放電容量を表１に示
す。

【表１】

【００５０】表１に示した如く、本発明に係る実施例電
池は、比較例電池Ｏ１と比べて、６サイクル目において
優れた低温高率放電性能を有していることが判る。ま
た、実施例電池の中では、電池Ａ１、電池Ｇ１と電池Ｐ
１が少し容量が劣っているところから、中性の正塩より
も非中性の正塩、塩基性塩もしくは酸性塩を適用した方
がよいことが判る。また、塩を電解液に溶解させて添加
するよりも、水素吸蔵合金を作製する過程で、水素吸蔵
合金に添加した方が良いことが判る。本発明に係る実施
例電池が初期において優れた低温高率放電特性を示すの
は、水素吸蔵合金電極の活性化が促進されているためで
あろう。

【００５１】（充放電サイクル試験）前記５サイクル経
過後の実施例電池および比較例電池を、電流７５０ｍＡ
｛１Ｉｔ（Ａ）のレートに相当｝において１．０５時間
充電、次いで電流７５０ｍＡ｛１Ｉｔ（Ａ）のレートに
相当｝、終止電圧を１．０Ｖとして放電、該充電放電を
１サイクルとして充放電サイクル試験を実施した。試験
結果を図５、図６および図７に示す。

【００５２】図５に示した通り、燐酸ナトリウムを添加
した電池Ｃ１〜電池Ｃ６および無添加の電池Ｏ１および
燐酸ナトリウムを電解液に溶解添加電池Ｐ１を比較する
と塩の添加量が多くなるに従いサイクル性能が低下する
傾向にある。塩の添加量が５０ｍｇ／ｇ水素吸蔵合金の
電池Ｃ６の場合は、サイクル寿命が４００サイクルに達
せず、劣っている。

【００５３】塩を水素吸蔵合金に添加すると、水素吸蔵
合金の空孔率が小さくなる。水素吸蔵合金の空孔率が小
さくなると充電効率が低下し、そためにサイクル性能が
低下すると考えられる。本発明においては、前記サイク
ル試験結果および低温高率放電試験結果を合わせて考慮
し、電池内に内蔵させる塩の量を３０ｍｇ／ｇ水素吸蔵
合金以下とする。

【００５４】図６および図７に示す如く、各種塩の比較
では、中性の正塩を添加した電池Ａ１や電池Ｇ１に比べ
て他の非中性の正塩、および塩基性塩、酸性塩を添加し
たものの方が充放電サイクル性能においても優れた性能
を有している。このことから、電池に内蔵させる塩に
は、非中性の正塩、塩基性塩および酸性塩の中から選択
した塩を適用するのが好ましい。

【００５５】以上の結果より、水素吸蔵合金電極を負極
とするニッケル水素蓄電池において水素吸蔵合金１ｇ当
たり０．１〜３０ｍｇの塩を内蔵させることによって、
化成の進行が速く、化成を短時間で終了させることがで
き、かつ、初期における低温高率放電特性に優れた電池
とすることができる。

【００５６】また、内蔵させる塩を、非中性の塩、塩基
性塩や酸性塩としたときに大きな効果が得られる。さら
に、塩を例えば電解液に溶解させて添加するよりも、水
素吸蔵合金を作製する過程で水素吸蔵合金に添加した方
が大きい効果が得られる。

【発明の効果】

【００５７】本発明の請求項１によれば、化成の進行が
速く、化成を短時間で済ませることができ、初期におけ
る低温高率放電特性の優れたニッケル水素蓄電池を提供
することができる。

【００５８】本発明の請求項２によれば、内臓させた塩
による電池特性への悪影響がなく、請求項１の効果を達
成することができる。

【００５９】本発明の請求項３によれば、請求項１およ
び請求項２の効果をさらに高めることができる。

【００６０】本発明の請求項４によれば、請求項１の効
果をさらに高めることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る実施例電池および比較例電池の初
期活性化の過程における放電容量の推移を示すグラフで
ある。

【図２】本発明に係る実施例電池の初期活性化の過程に
おける放電容量の推移を示すグラフである。

【図３】本発明に係る実施例電池の初期活性化の過程に
おける放電容量の推移を示すグラフである。

【図４】本発明に係る実施例電池の塩の内蔵量と低温高
率放電性能の関係を示すグラフである。

【図５】本発明に係る実施例電池および比較例電池の充
放電サイクル数と容量の関係を示すグラフである。

【図６】本発明に係る実施例電池の充放電サイクル数と
容量の関係を示すグラフである。

【図７】本発明に係る実施例電池の充放電サイクル数と
容量の関係を示すグラフである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者古川健吾大阪府高槻市古曽部町二丁目３番21号株式会社ユアサコーポレーション内Ｆターム(参考） 5H028 AA02 BB06 EE04 HH01 5H050 AA06 AA19 BA14 CA03 CB17 CB18 DA09 EA01 GA10 HA01

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】水素吸蔵合金電極を負極とするニッケル
水素蓄電池であって、前記水素吸蔵合金１ｇ当たり０．
１〜３０ｍｇの金属元素の塩を内蔵することを特徴とす
るニッケル水素蓄電池。
【請求項２】前記塩が金属の硫酸塩、塩酸塩、燐酸塩
または有機酸塩から選ばれた少なくとも１種であること
を特徴とする請求項１に記載のニッケル水素蓄電池。
【請求項３】前記塩が非中性の正塩、塩基性塩または
酸性塩から選ばれた少なくとも１種の塩であることを特
徴とする請求項１および請求項２に記載のニッケル水素
蓄電池。
【請求項４】前記水素吸蔵合金を作製する過程におい
て、前記塩を水素吸蔵合金電極中に添加することを特徴
とする請求項１、請求項２および請求項３に記載のニッ
ケル水素蓄電池の製造方法。