JP2014197507A - 水素吸蔵合金粉末の評価方法、ニッケル水素蓄電池の製造方法及びニッケル水素蓄電池 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 ニッケル水素蓄電池1の負極板20に塗着する水素吸蔵合金粉末22のの塗着性を評価する水素吸蔵合金粉末の評価方法は、水素吸蔵合金粉末22がその表面にアルカリ処理により析出した析出物Fが付着してなる表面付着合金粉末であり、この表面付着合金粉末を、所定の条件下で水に投入し撹拌し、上澄み液を得る上澄み液取得工程と、上澄み液の濁度Mを測定する濁度測定工程とを備える。
【選択図】 図3
Description
このような電池に関して、例えば、特許文献1には、水素吸蔵合金粉末を有する負極合剤ペーストの製造方法が開示されている。
負極合剤ペーストの塗着性の評価及び負極合剤ペーストに用いる水素吸蔵合金粉末の塗着性に関する良否の評価については、負極合剤ペーストを実際に基材に塗着して評価するか、あるいは、作製した負極合剤ペースト自身のチキソトロピー性を評価することで行ってきた。なお、チキソトロピー性が高い負極合剤ペーストの塗着性は良好であり、逆に、チキソトロピー性が低い負極合剤ペーストの塗着性は悪いことが分かっている。
但し、上述のいずれの場合でも、実際に作製した負極合剤ペーストを用いて評価する必要があるため、塗着性が良くない場合には、合金粉末と共に結着剤等の添加物を水と混練して負極合剤ペーストを作製する段階、あるいは、この負極合剤ペーストを作製する前工程の段階において負極合剤ペーストの塗着性が低下したのか、特定が困難であった。
また、水素吸蔵合金粉末のうち、その表面にアルカリ処理により析出した析出物が付着してなる表面付着合金粉末は、水中に分散させた場合の、水素吸蔵合金粉末本体からの析出物の分離のしやすさ(粉末本体と析出物との接合の強さ)が粉末によって異なることも分かってきた。析出物が分離しやすいと、負極合剤ペースト中に微細な析出物粒子が多量に存在することとなる。すると、分離した析出物粒子が結着剤などペースト中の添加物と反応してこの添加物の機能が低下して、水素吸蔵合金粉末同士の間に介在できなくなるため、水素吸蔵合金粉末同士が凝集して沈降しやすいペーストとなる。さらに、水素吸蔵合金粉末の表面に、析出物が付着していないこと自体も、水素吸蔵合金粉末同士が凝集しやすい要因となる。
一方、このように析出物が分離しやすい表面付着合金粉末を、所定の条件下で水に投入し撹拌した上澄み液では、多量の析出物粒子によって濁度が高くなる。
上述の水素吸蔵合金粉末の評価方法によれば、濁度と負極合剤ペーストの塗着性との間の相関関係を利用し、負極合剤ペーストを実際に作製する前に、負極合剤ペーストの塗着性及び水素吸蔵合金粉末(表面付着合金粉末)の良否を評価することができる。
また、アルカリ処理とは、所定量の水素吸蔵合金粉末を、所定量の水酸化カリウム水溶液等のアルカリ水溶液中に投入して、所定温度に保ちながら所定時間撹拌する処理をいう。なお、このアルカリ処理による析出物としては、水素吸蔵合金粉末をなす金属元素の水酸化物あるいは酸化物が挙げられる。
これに基づいて、上述の電池の製造方法は、上述したペースト作製工程と負極板作製工程とを備えるため、ペースト作製工程では、所望の範囲の塗着性を有する負極合剤ペーストを作製することができる。
しかも、水素吸蔵合金粉末が表面付着合金粉末であるため、ペースト作製工程で、表面付着合金粉末のうち、濁度が所定値以下の、従って析出物が分離しがたい粉末を用いて負極合剤ペーストを作製できる。かくして、塗着性の良好な負極合剤ペーストを用いてできた負極板を備える電池を製造できる。
次に、本発明の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
本実施形態にかかる電池1は、図1に示すように、矩形箱型の電池ケース70と、この電池ケース70内に収容する、水素吸蔵合金粉末22を含む負極板20を有する電極体10、及び、電解液(図示しない)とを備えるニッケル水素蓄電池である。このうち電解液は、水酸化カリウム(KOH)を主成分とする比重が1.2のアルカリ性水溶液である。
また、電池ケース70は、有底矩形箱形の電槽71と矩形板状の封口板72とを有する。この電池ケース70では、封口板72が電槽71の開口全体を閉塞している。
また、この電池ケース70は、封口板72上に、自己復帰型(即ち、ガスの発生により電池ケース70の内圧が上昇したらガス排出孔(図示しない)を開放してガスを外部に排出する一方、ガスを排出した後、ガス排出孔を再び閉塞する形態)の安全弁機構SVを配置している。
このうち負極板20は、導電性を有するニッケルメッキ鋼板28と、このニッケルメッキ鋼板28に担持された水素吸蔵合金粉末22とを有している。ニッケルメッキ鋼板28は、表面をニッケルめっきした金属多孔板(パンチングメタル)からなる。
また、水素吸蔵合金粉末22は、組成がMmAl0.42Mn0.45Co0.20Ni4.18(Mm:ミッシュメタル)の合金からなる。なお、この水素吸蔵合金粉末22は、表面に粒子状の析出物Fが多数付着している水素吸蔵合金粉末である。付着物Fは、水素吸蔵合金粉末22をなす金属元素の水酸化物(La(OH)3やMn(OH)2など)である。
まず、ステップS1の合金粉末作製工程では、水素吸蔵合金の塊を粉砕して、次述するアルカリ処理工程前の処理前水素吸蔵合金粉末21を得る。
処理前水素吸蔵合金粉末21(水素吸蔵合金粉末22)をなす金属元素の一部がアルカリ処理工程において、処理前水素吸蔵合金粉末21から水酸化カリウム水溶液中に一旦溶出した後、この金属元素が水酸化物となって表面に析出して析出物Fとなる。
この粉末評価工程サブルーチンでは、まず、図3に示すステップS51の上澄み液取得工程に進み、ステップS4で加圧脱水した水素吸蔵合金粉末22を所定条件下で水に投入し撹拌して上澄み液を取得する。具体的には、100mL用のビーカに、水素吸蔵合金粉末22を30g、及び、純水を100gそれぞれ投入する。そして、スパチュラで100回撹拌した後、10分間放置した後の上澄み液を取採する。なお、本実施形態では、撹拌後、水素吸蔵合金粉末22をより確実に沈殿させるため、撹拌後のビーカを、3000−4000ガウスの磁石上に載置した。
水素吸蔵合金粉末22は、その表面に析出物Fが付着していないと、水素吸蔵合金粉末同士で凝集しやすい。また、水素吸蔵合金粉末22の表面に付着する析出物Fは、負極合剤ペースト中に、粉末本体から分離して存在すると、合金粉末同士を適切に結着させる役割を果たす結着剤など、この負極合剤ペースト中の添加物と反応(例えば、CMC(カルボキシルメチルセルロース)のNaと置換)してこの添加物の機能を低下させてしまう。このため、負極合剤ペーストにおいて、水素吸蔵合金粉末22から多くの析出物Fが分離すると、添加物(特に結着剤)はその機能が低下して、水素吸蔵合金粉末同士の間に介在できなくなるため、合金粉末同士が凝集してしまう。なお、水素吸蔵合金粉末22を水中に分散する場合、粉末本体から分離する析出物F(析出物粒子)の量が多いほど、水中の濁度が高くなる。従って、高い濁度を示す上澄み液をなす水素吸蔵合金粉末22を用いた負極合剤ペーストは、合金粉末同士が凝集して、低い塗着性を示す。逆に、低い濁度を示す上澄み液をなす水素吸蔵合金粉末22を用いた負極合剤ペーストは、高い塗着性を示すと考えられる。
なお、水素吸蔵合金粉末22は、前述の濁度Mが所定値以下であるため、これを用いた負極合剤ペースト内で析出物Fがこの水素吸蔵合金粉末22本体から分離しがたく、負極合剤ペーストの塗着性を良好にすることができる。また、析出物Fが分離しないで多数付着しているため、負極合剤ペーストにおいて水素吸蔵合金粉末22,22同士が凝集し難く、互いに分散できる。
即ち、ステップS51の上澄み液取得工程で、アルカリ処理を行い、水洗し脱水を済ませた水素吸蔵合金粉末22を、前述の所定条件下で水に投入し撹拌して上澄み液を取得した。次いで、ステップS52の濁度測定工程では、この上澄み液の濁度Mを測定し、このときの濁度Mから水素吸蔵合金粉末22を評価した。
しかも、水素吸蔵合金粉末22がその表面に析出物Fを付着する表面付着合金粉末であるため、ペースト作製工程(ステップS6)で、表面付着合金粉末22のうち、濁度Mが所定値以下の、従って析出物Fが分離しがたい粉末を用いて負極合剤ペーストを作製できる。かくして、塗着性の良好な負極合剤ペーストを用いて良好に塗着された負極板20を備える電池1を製造できる。
例えば、実施形態では、水素吸蔵合金粉末の評価方法として、電池1の製造過程の中で水素吸蔵合金粉末22の評価を行う例を示した。しかし、例えば、水素吸蔵合金粉末の評価を単独で(具体的には、前述したステップS51及びステップS52のみ)行っても良い。なお、このように単独で評価を行う場合、評価する水素吸蔵合金粉末として、その表面に析出物Fを付着する表面付着合金粉末のほかに、例えば、実施形態に記載のステップS1で作製した処理前水素吸蔵合金粉末21を評価しても良い。
20 負極板
21 処理前水素吸蔵合金粉末(水素吸蔵合金粉末)
22 水素吸蔵合金粉末(表面付着合金粉末)
24 負極活物質層
28 ニッケルメッキ鋼板(基材)
F 析出物
M 濁度
Claims (4)
- ニッケル水素蓄電池の負極板に塗着する水素吸蔵合金粉末の塗着性を評価する水素吸蔵合金粉末の評価方法であって、
上記水素吸蔵合金粉末は、
その表面にアルカリ処理により析出した析出物が付着してなる表面付着合金粉末であり、
上記表面付着合金粉末を、所定の条件下で水に投入し撹拌し、上澄み液を得る上澄み液取得工程と、
上記上澄み液の濁度を測定する濁度測定工程と、を備える
水素吸蔵合金粉末の評価方法。 - 水素吸蔵合金粉末を含む負極合剤ペーストを塗着した負極板を備えるニッケル水素蓄電池の製造方法であって、
上記水素吸蔵合金粉末は、
その表面にアルカリ処理により析出した析出物が付着してなる表面付着合金粉末であり、
上記表面付着合金粉末を所定条件下で水に投入し撹拌して得た上澄み液の濁度が所定値以下の上記表面付着合金粉末を、水と混練して上記負極合剤ペーストを作製するペースト作製工程と、
上記負極合剤ペーストを基材に塗着して上記負極板を作製する負極板作製工程と、を備える
ニッケル水素蓄電池の製造方法。 - 水素吸蔵合金粉末を含む負極合剤ペーストを塗着した負極板を備えるニッケル水素蓄電池の製造方法であって、
上記水素吸蔵合金粉末は、
その表面にアルカリ処理により析出した析出物が付着してなる表面付着合金粉末であり、
上記アルカリ処理を行い上記表面付着合金粉末を作製するアルカリ処理工程と、
上記アルカリ処理の後、上記表面付着合金粉末を水洗する水洗工程と、
上記水洗工程の後、上記表面付着合金粉末を酸素にさらしつつ脱水する脱水工程と、
上記脱水工程の後、上記表面付着合金粉末を、所定の条件下で水に投入し撹拌し、上澄み液を得る上澄み液取得工程と、
上記上澄み液の濁度を測定する濁度測定工程と、
脱水した上記表面付着合金粉末を水と混練して負極合剤ペーストを作製するペースト作製工程と、を備え、
上記上澄み液の濁度が所定値よりも大きい場合には、上記脱水工程において上記表面付着合金粉末をさらす上記酸素の暴露量を増大させる
上記ニッケル水素蓄電池の製造方法。 - 水素吸蔵合金粉末を含む負極活物質層を有する負極板を備える
ニッケル水素蓄電池であって、
上記水素吸蔵合金粉末は、
その表面にアルカリ処理により析出した析出物が付着してなる表面付着合金粉末であり、
所定条件下で水に投入し撹拌して得た上澄み液の濁度が所定値以下の上記表面付着合金粉末を、水と混練した負極合剤ペーストを基材に塗着して、上記負極活物質層を形成してなる
ニッケル水素蓄電池。
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Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH10298604A (ja) * | 1997-04-21 | 1998-11-10 | Shin Etsu Chem Co Ltd | 水素吸蔵合金粉末の製造方法及び水素吸蔵合金電極 |
JP2001229921A (ja) * | 2000-02-10 | 2001-08-24 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 水素吸蔵合金電極の製造方法およびニッケル水素蓄電池 |
JP2002256301A (ja) * | 2000-12-27 | 2002-09-11 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 電極用合金粉末およびその製造法 |
JP2003035653A (ja) * | 2001-07-25 | 2003-02-07 | Dainippon Ink & Chem Inc | 墨インキの分散性の評価方法 |
JP2010123455A (ja) * | 2008-11-20 | 2010-06-03 | Panasonic Ev Energy Co Ltd | 負極合剤ペーストの製造方法 |
JP2014103004A (ja) * | 2012-11-20 | 2014-06-05 | Sumitomo Metal Mining Co Ltd | アルカリ二次電池正極活物質用被覆水酸化ニッケル粉末及びその製造方法 |
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2013
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Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH10298604A (ja) * | 1997-04-21 | 1998-11-10 | Shin Etsu Chem Co Ltd | 水素吸蔵合金粉末の製造方法及び水素吸蔵合金電極 |
JP2001229921A (ja) * | 2000-02-10 | 2001-08-24 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 水素吸蔵合金電極の製造方法およびニッケル水素蓄電池 |
JP2002256301A (ja) * | 2000-12-27 | 2002-09-11 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 電極用合金粉末およびその製造法 |
JP2003035653A (ja) * | 2001-07-25 | 2003-02-07 | Dainippon Ink & Chem Inc | 墨インキの分散性の評価方法 |
JP2010123455A (ja) * | 2008-11-20 | 2010-06-03 | Panasonic Ev Energy Co Ltd | 負極合剤ペーストの製造方法 |
JP2014103004A (ja) * | 2012-11-20 | 2014-06-05 | Sumitomo Metal Mining Co Ltd | アルカリ二次電池正極活物質用被覆水酸化ニッケル粉末及びその製造方法 |
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