JP2513456B2 - 金属−水素アルカリ畜電池 - Google Patents

金属−水素アルカリ畜電池

Info

Publication number
JP2513456B2
JP2513456B2 JP59167994A JP16799484A JP2513456B2 JP 2513456 B2 JP2513456 B2 JP 2513456B2 JP 59167994 A JP59167994 A JP 59167994A JP 16799484 A JP16799484 A JP 16799484A JP 2513456 B2 JP2513456 B2 JP 2513456B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
hydrogen
hydrogen storage
battery
pressure
negative electrode
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP59167994A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS6147075A (ja
Inventor
大 山野
貴史 酒井
修弘 古川
修三 村上
孝直 松本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sanyo Denki Co Ltd
Original Assignee
Sanyo Denki Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sanyo Denki Co Ltd filed Critical Sanyo Denki Co Ltd
Priority to JP59167994A priority Critical patent/JP2513456B2/ja
Priority to FR848418698A priority patent/FR2569059B1/fr
Priority to GB08431142A priority patent/GB2162994B/en
Priority to DE19843444998 priority patent/DE3444998A1/de
Publication of JPS6147075A publication Critical patent/JPS6147075A/ja
Priority to US06/841,058 priority patent/US4636445A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP2513456B2 publication Critical patent/JP2513456B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/34Gastight accumulators
    • H01M10/345Gastight metal hydride accumulators
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 (イ)産業上の利用分野 本発明はCaCu5型結晶構造をなす水素吸蔵合金を備え
た負極と、金属酸化物を備えた正極とを備えた金属−水
素アルカリ蓄電池に関するものである。
(ロ)従来の技術 従来からよく用いられる蓄電池としては鉛電池及びニ
ツケル−カドミウム電池があるが、近年これらの電池よ
り軽量で高容量となる可能性があるということで、金属
−水素電池が注目されるようになつてきた。金属−水素
電池には水酸化ニツケルなどの金属酸化物を備えた正極
と、水素を可逆的に吸蔵及び放出することのできる水素
吸蔵合金を備えた負極とを備えたものがあり、この水素
吸蔵合金である金属水素化物を備えた水素吸蔵電極は、
一般に特公昭58−46827号公報に於いて提案されるよう
に、水素吸蔵合金粉末を導電材粉末と共に燃結して多孔
体を作製し、これを水素吸蔵電極とする方法、あるいは
特開昭53−103541号公報に於いて提案されているように
水素吸蔵合金粉末と導電材粉末とを結着剤によつて結合
させて水素吸蔵電極とする方法によつて作製されてい
る。
こうして作製された水素吸蔵電極は、極板容量が活物
質である水素の吸蔵量によつて決まるため、水素の吸蔵
量は多い程好ましい。この水素吸蔵電極の水素の吸蔵量
は温度と圧力に強く依存する性質があり、一般に温度が
高くなると水素を吸蔵する圧力も高くなる。ところが、
負極に用いられる水素吸蔵合金によつては、低温に於い
てもかなり高い圧力にならないと全く水素を吸蔵しない
ものがあり、このような水素吸蔵合金を備えた負極を用
いて電池を構成した場合には、その構成した電池が開放
型であれば充分な圧力が得られないため負極は水素を吸
蔵することができず、また密閉型であつても負極が水素
を吸蔵するためには、当然電池内部圧力をかなり高くす
る必要があるので、一般に使用する電池としては非常に
危険であつた。
(ハ)発明が解決しようとする問題点 本発明は負極である水素吸蔵電極が充分な量の水素を
吸蔵し、安定した負極容量を有する金属−水素アルカリ
蓄電池を得ようとするものである。
(ニ)問題点を解決するための手段 本発明は内部を20kg/cm2の圧力以下に保つ手段を備え
た密閉型の金属−水素アルカリ蓄電池を構成すると共に
負極に用いられる水素吸蔵合金として70℃以下の温度に
於いて20kg/cm2以下の圧力で水素を吸蔵及び放出可能な
CaNi5、LaNi4.6Al0.4、LaNi5等のCaCu5型結晶構造をなす
水素吸蔵合金を使用するものである。
(ホ)作用 負極の水素吸蔵電極は充電の際に水素吸蔵合金が水素
を吸蔵し、放電の際の水素を放出する。この水素吸蔵電
極の水素吸蔵量は水素吸蔵合金の種類によつても異なる
が一般に何れの水素吸蔵合金を用いた場合に於いても、
周囲の圧力が高くなる程水素吸蔵電極の水素吸蔵量は増
大し、ある一定の圧力、即ち水素吸蔵電極が水素を吸蔵
する平衡圧まで周囲の圧力が高くなると水素吸蔵量はほ
ぼ一定となり、それ以上圧力が高められても水素吸蔵量
はほとんど増大しなくなる。また金属−水素アルカリ蓄
電池では圧力が20kg/cm2以上になると電池内に保持され
る電解液の移動が起こり難くなつて負極容量が減少し、
温度が70℃以上になると、高温アルカリ電解液中で水素
吸蔵合金が化学的に反応して物質変化を起こすと共に負
極の自己放電が増大して保存特性が悪くなる。
したがつて上述の構成にすることにより電池内部圧力
は負極容量が減少する20kg/cm2以上になることが防止さ
れると共に、負極に用いられるCaCu5型結晶構造をなす
水素吸蔵合金は安定して水素を吸蔵及び放出することが
できる。これは、CaNi5、LaNi4.6Al0.4、LaNi5等のCaCu5
型結晶構造をなす水素吸蔵合金は水素を吸蔵する平衡圧
が20kg/cm2以下であるからである。
(ヘ)実施例 負極に水素吸蔵合金、正極に金属酸化物を用いる代表的
な電池としてニツケル−水素電池がある。かかる電池を
用いて以下に説明する。
水素吸蔵能力を有するLaNi5を機械的に微粉化し、こ
のLaNi5粉末に小さなせん断力で粒子が簡単に繊維化し
塑性変形するポリテトラフルオロエチレン(PTFE)粉末
を、LaNi5粉末の重量に対して1〜5%添加して混合機
で均一に混合すると共にポリテトラフルオロエチレンを
繊維化させ、これを分取し1ton/cm2で加圧成型すること
により直径30mm、厚み2mmの水素吸蔵電極を得る。
こうして得られた水素吸蔵電極を理論容量が500mAHで
ある焼結式ニツケル正極と組み合わせ、アルカリ電解液
を注入して密閉型のニツケル−水素アルカリ蓄電池
(A)を作製した。尚、本実施例の電池(A)では電池
内部圧力が20kg/cm2以上にならない様にするため電池ケ
ースに15kg/cm2の圧力で作動する安全弁が備えつけられ
ている。また、更に前記LaNi5をCaNi5に替えて用いその
他は前述と同様の電池(B)及びLaNi4.6Al0.4に替えて
用いその他は前述と同様の電池(C)を作製した。
第1図は前記電池(A)乃至(C)の負極に使用した
LaNi5、CaNi5及びLaNi4.6Al0.4の温度と水素吸蔵圧との
関係を示す図面であり、何れも70℃以下の温度では水素
吸蔵圧が20kg/cm2以下になつている。また、第2図はこ
れら電池(A)乃至(C)を室温に於いて種々の電池内
部圧力に保持して負極容量を測定したときの結果を夫々
(a)乃至(c)として示した図面であり、前記安全弁
作動圧を15kg/cm2に設定した電池(A)乃至(C)は夫
々点(A)乃至(C)に示す電池内部圧力と負極容量を
有したいた。
第1図及び第2図から明らかな様に負極容量は水素吸
蔵合金の平衡圧以上あれば充分な容量が得られるが、20
kg/cm2以上となると容量が減少することがわかる。この
ように電池内部圧力が20kg/cm2以上で負極容量が減少す
るのは、電池内部圧力が高まることで電解液分布に著し
い不均一化が生じるからであり、特にこの種金属−水素
電池では水を陰分極することにより水素を吸蔵してお
り、この負極の水素吸蔵反応が発熱反応であることも手
伝つて負極板内部及び負極板近傍には水分子の存在が減
少する。この時低圧で作動している電池では内圧が低い
ため正極あるいはセパレータから負極周辺部に電解液が
スムーズに移動して充電反応が進ぬが、電池内部圧力が
20kg/cm2以上になると電池内の構成部位に保持されてい
る電解液の移動が起こり難くなり充電反応が進行し難く
なる。また、この種電池では過充電時に電池内部圧力が
高いと極板間にガスが溜り放電時の抵抗が大となり、ガ
スの蓄積による放電不良ひいては次サイクル以降の充放
電不良を引き起こし好ましくない。したがつて、充分な
負極容量を得るためには、電池内部圧力を20kg/cm2以下
に保つと共に負極に用いるCaCu5型結晶構造をなす水素
吸蔵合金は20kg/cm2以下の圧力で水素を吸蔵及び放出で
きることが必要である。
水素吸蔵合金の水素吸蔵量は温度と圧力に強い影響を
受けるものであり、密閉型電池を構成した際の圧力は上
述したように20kg/cm2以下であることが必要であるが、
温度については、70℃以上の温度になると一般に水素
吸蔵合金は高温アルカリ電解液中で化学反応を起こして
物質変化し、水素の吸蔵・放出の可逆反応を維持できな
くなり、サイクル経過と共に次第に容量低下を引き起こ
す。正極及び水素吸蔵電極の自己放電が増大して保存
特性が悪くなる。特に水素吸蔵合金は放電(水素の放
出)が吸熱反応であるため高温では自己放電が促進され
る。アルカリ電解液のクリープ現象のため漏液しやす
くなる。そのためカシメ法による密閉化が困難となり、
ハーメチツクシールのように特殊な構造が必要となる。
正極、例えばニツケル極では酸素ガス発生反応が大と
なり充電効率が減少するという悪影響が金属−水素アル
カリ蓄電池に起こるため、70℃以下に於いて水素を吸蔵
及び放出することのできるCaCu5型結晶構造をなす水素
吸蔵合金を負極に使用する必要がある。
以上のことから本発明に係る金属−水素アルカリ蓄電
池の負極に用いるCaCu5型結晶構造をなす水素吸蔵合金
は70℃以下の温度に於いて20kg/cm2以下の圧力で水素を
吸蔵及び放出できるものでなければならないことがわか
る。実際に電池を構成する場合には、電池の使用温度に
合わせて、前述のCaCu5型結晶構造をなす水素吸蔵合金
からその温度に於いて20kg/cm2以下の圧力のもとで水素
を吸蔵及び放出できるものを適宜選択すればよいが、70
℃に於いて20kg/cm2以下の圧力で水素を吸蔵及び放出す
ることのできるものを用いれば、一般にCaCu5型結晶構
造をなす水素吸蔵合金は温度の低下にしたがつて水素吸
蔵圧も下がるので70℃以下の広い範囲での使用が可能と
なる。
(ト)発明の効果 本発明の金属−水素アルカリ蓄電池は内部を20kg/cm2
の圧力以下に保つ手段を備えた密閉型電池ケースに、70
℃以下の温度に於いて20kg/cm2以下の圧力で水素を吸蔵
及び放出することのできるCaCu5型結晶構造をなす水素
吸蔵合金を備えた負極と、金属酸化物を備えた正極とを
収納してなるものであるから、負極である水素吸蔵電極
が充分の量の水素を吸蔵及び放出することができるた
め、安定した負極容量を有する金属−水素アルカリ蓄電
池を提供できる。
【図面の簡単な説明】
第1図はLaNi5、CaNi5及びLaNi4.6Al0.4の温度と水素吸
蔵圧とを示す図面、第2図は電池内部圧力と負極容量と
を示す図面である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 古川 修弘 守口市京阪本通2丁目18番地 三洋電機 株式会社内 (72)発明者 村上 修三 守口市京阪本通2丁目18番地 三洋電機 株式会社内 (72)発明者 松本 孝直 守口市京阪本通2丁目18番地 三洋電機 株式会社内 (56)参考文献 特開 昭60−100382(JP,A) 特開 昭60−89066(JP,A) 特開 昭61−7575(JP,A) 特開 昭54−13938(JP,A) 実開 昭57−117072(JP,U)

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】内部を20kg/cm2の圧力以下に保つ手段を備
    えた密閉型電池ケース内に、70℃以下の温度に於いて20
    kg/cm2以下の圧力で水素を吸蔵及び放出することのでき
    るCaNi5、LaNi4.6Al0.4、LaNi5等のCaCu5型結晶構造をな
    す水素吸蔵合金を備えた負極と、金属酸化物を備えた正
    極とを収納してなる金属−水素アルカリ蓄電池。
JP59167994A 1984-08-10 1984-08-10 金属−水素アルカリ畜電池 Expired - Lifetime JP2513456B2 (ja)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP59167994A JP2513456B2 (ja) 1984-08-10 1984-08-10 金属−水素アルカリ畜電池
FR848418698A FR2569059B1 (fr) 1984-08-10 1984-12-07 Accumulateur alcalin metal/hydrogene
GB08431142A GB2162994B (en) 1984-08-10 1984-12-10 Metal/hydrogen alkaline storage battery
DE19843444998 DE3444998A1 (de) 1984-08-10 1984-12-10 Metall/wasserstoffalkali-akkumulatorbatterie
US06/841,058 US4636445A (en) 1984-08-10 1986-03-17 Metal/hydrogen alkaline storage battery

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP59167994A JP2513456B2 (ja) 1984-08-10 1984-08-10 金属−水素アルカリ畜電池

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS6147075A JPS6147075A (ja) 1986-03-07
JP2513456B2 true JP2513456B2 (ja) 1996-07-03

Family

ID=15859826

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP59167994A Expired - Lifetime JP2513456B2 (ja) 1984-08-10 1984-08-10 金属−水素アルカリ畜電池

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2513456B2 (ja)

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5517393B2 (ja) * 1972-07-26 1980-05-10
FR2311858A1 (fr) * 1975-05-23 1976-12-17 Anvar Alliages a base de lanthane et de nickel et leurs applications electrochimiques
JPS52155338A (en) * 1976-06-18 1977-12-23 Matsushita Electric Ind Co Ltd Enclosed alkaline battery
JPS5413938A (en) * 1977-07-04 1979-02-01 Matsushita Electric Ind Co Ltd Method of making hydrogen occlusion electrode
JPS5415140A (en) * 1977-07-05 1979-02-03 Matsushita Electric Ind Co Ltd Closed alkaline storage battery
JPH0116287Y2 (ja) * 1981-01-12 1989-05-15
JPS58212055A (ja) * 1982-06-02 1983-12-09 Matsushita Electric Ind Co Ltd 密閉形アルカリ蓄電池
GB8322848D0 (en) * 1983-08-25 1983-09-28 Electroheating Int Sliding contact arrangement
NL8303630A (nl) * 1983-10-21 1985-05-17 Philips Nv Elektrochemische cel met stabiele hydridevormende materialen.
JPS60109174A (ja) * 1983-11-18 1985-06-14 Matsushita Electric Ind Co Ltd 水素吸蔵電極の製造法
JPS617575A (ja) * 1984-06-20 1986-01-14 Toshiba Corp 水素吸蔵合金負極を有する密閉型アルカリ蓄電池の製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
JPS6147075A (ja) 1986-03-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4636445A (en) Metal/hydrogen alkaline storage battery
US4112199A (en) Lanthanum nickel hydride-hydrogen/metal oxide cell
US5132177A (en) Alkaline storage cell
US4312928A (en) Rechargeable electrochemical cell
GB1579714A (en) Rechargeable electrochemical cells
US4621034A (en) Sealed metal oxide-hydrogen storage cell
JPS636746A (ja) 電気化学的電池
US5131920A (en) Method of manufacturing sealed rechargeable batteries
JP2513456B2 (ja) 金属−水素アルカリ畜電池
JPH0797504B2 (ja) 密閉形アルカリ蓄電池
JP2555511B2 (ja) アルカリ二次電池
JPH08264174A (ja) 水素貯蔵合金陰極およびその製造方法
JP2513456C (ja)
JP3966607B2 (ja) 密閉形水素化物二次電池
WO1998054775A9 (en) Hydrogen storage alloy
JP2989877B2 (ja) ニッケル水素二次電池
KR100207618B1 (ko) 2차전지의 음극 제조방법 및 이를 갖는 2차전지
JPS63131472A (ja) 金属−水素アルカリ蓄電池
JP2594147B2 (ja) 金属―水素アルカリ蓄電池
JPS60220556A (ja) 密閉形蓄電池用水素吸蔵電極の製造法
JP3070081B2 (ja) 密閉形アルカリ蓄電池
JPH10154526A (ja) 角型アルカリ蓄電池
JPH028419B2 (ja)
JP2772054B2 (ja) ニッケル水素二次電池
JPH11191412A (ja) アルカリ蓄電池

Legal Events

Date Code Title Description
EXPY Cancellation because of completion of term