JP2634859B2 - 電極の製造法 - Google Patents
電極の製造法Info
- Publication number
- JP2634859B2 JP2634859B2 JP63139079A JP13907988A JP2634859B2 JP 2634859 B2 JP2634859 B2 JP 2634859B2 JP 63139079 A JP63139079 A JP 63139079A JP 13907988 A JP13907988 A JP 13907988A JP 2634859 B2 JP2634859 B2 JP 2634859B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- hydrogen
- battery
- powder
- hydrogen storage
- storage alloy
- 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
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/24—Electrodes for alkaline accumulators
- H01M4/242—Hydrogen storage electrodes
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/34—Gastight accumulators
- H01M10/345—Gastight metal hydride accumulators
-
- 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
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (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 この発明は、電極の製造法に関し、さらに詳しくは、
水素貯蔵合金を活物質として用いた電極であって、こと
に小型電池の負極として有用な電極の製造法に関する。
水素貯蔵合金を活物質として用いた電極であって、こと
に小型電池の負極として有用な電極の製造法に関する。
（ロ）従来の技術 従来、例えばセパレータを介して正極と負極が対向し
た三層電池要素を用いた負極容量支配のボタン形ニッケ
ル−水素電池における負極として、水素ガス中で水素を
吸蔵処理して得られる水素貯蔵合金粉末とアセチレンブ
ラックのごとき導電剤と結着剤とを混合した負極合剤粉
末を成形一体化したものが知られている。
た三層電池要素を用いた負極容量支配のボタン形ニッケ
ル−水素電池における負極として、水素ガス中で水素を
吸蔵処理して得られる水素貯蔵合金粉末とアセチレンブ
ラックのごとき導電剤と結着剤とを混合した負極合剤粉
末を成形一体化したものが知られている。
そしてかかる三層電池要素を用いたニッケル−水素電
池は、例えば正極活物質を含んだ正極合剤粉末と、負極
活物質である水素貯蔵合金一種を含んだ負極合剤粉末と
の間に、粉末状のセパレータを載置し、一体に加圧成型
して三層錠剤状電池要素を得、これに電解液を供給して
集電体を溶接したボタン形容器内に入れ、かしめて封口
することにより作製されている。
池は、例えば正極活物質を含んだ正極合剤粉末と、負極
活物質である水素貯蔵合金一種を含んだ負極合剤粉末と
の間に、粉末状のセパレータを載置し、一体に加圧成型
して三層錠剤状電池要素を得、これに電解液を供給して
集電体を溶接したボタン形容器内に入れ、かしめて封口
することにより作製されている。
また、これ以外にも正極と負極を別々に構成してこれ
を組合わせて電池を作製することも行われている。例え
ば、正極は、正極活物質であるニッケル酸化物を含んだ
正極活物質粉末を、ニッケルメッキを施した鉄製のパン
チングメタル、若しくは、ニッケル製の多抗体等の基板
に塗るか含浸させた後、水酸化カリウム水溶液等のアル
カリ電解液中において、電気化学的に化成処理を行い、
その後所定の大きさに打ち抜くか、切り取り、電池容器
の、例えば缶と溶接する。一方、負極は、正極と同様の
基板に負極活物質である水素貯蔵合金一種を含んだ負極
合剤粉末の加圧成形物を正極同様に基板に取り付け、水
酸化カリウム水溶液等のアルカリ電解液中において、電
気化学的に化成処理を行い、その後所定の大きさに打ち
抜くか、切り取り、電池容器の、例えば蓋と溶接する。
そして、正極と負極の間にセパレータを挿入し、さらに
前述のアルカリ電解液を供給した後、缶と蓋をかしめる
などして封口することにより電池が作製される。
を組合わせて電池を作製することも行われている。例え
ば、正極は、正極活物質であるニッケル酸化物を含んだ
正極活物質粉末を、ニッケルメッキを施した鉄製のパン
チングメタル、若しくは、ニッケル製の多抗体等の基板
に塗るか含浸させた後、水酸化カリウム水溶液等のアル
カリ電解液中において、電気化学的に化成処理を行い、
その後所定の大きさに打ち抜くか、切り取り、電池容器
の、例えば缶と溶接する。一方、負極は、正極と同様の
基板に負極活物質である水素貯蔵合金一種を含んだ負極
合剤粉末の加圧成形物を正極同様に基板に取り付け、水
酸化カリウム水溶液等のアルカリ電解液中において、電
気化学的に化成処理を行い、その後所定の大きさに打ち
抜くか、切り取り、電池容器の、例えば蓋と溶接する。
そして、正極と負極の間にセパレータを挿入し、さらに
前述のアルカリ電解液を供給した後、缶と蓋をかしめる
などして封口することにより電池が作製される。
（ハ）発明が解決しようとする課題 上述のごとく水素貯蔵合金粉末を用いた負極を有する
従来の電池においては、負極活物質である水素貯蔵合金
の使用量の僅かなバラツキや電極界面での接触抵抗等に
よる電池の内部抵抗の僅かなバラツキによって、充放電
特性において差が生じ易く、均一な特性を示す電池を得
るのが困難であった。
従来の電池においては、負極活物質である水素貯蔵合金
の使用量の僅かなバラツキや電極界面での接触抵抗等に
よる電池の内部抵抗の僅かなバラツキによって、充放電
特性において差が生じ易く、均一な特性を示す電池を得
るのが困難であった。
この発明は、かかる状況下なされたものであり、こと
に放電特性が改善された電池を簡便に構成できる水素貯
蔵合金含有電極を提供しようとするものである。
に放電特性が改善された電池を簡便に構成できる水素貯
蔵合金含有電極を提供しようとするものである。
（ニ）課題を解決するための手段 上記観点から、本発明者は用いる水素貯蔵合金の特性
について鋭意研究を行った。水素貯蔵合金は、金属水素
化物を構成しうる合金粉末を、所定の温度下、金属水素
化物の平衡分解圧以上の圧力下で処理することにより得
られるものであり、水素は主として水素化物の形態で含
まれており、これが電気化学反応に直接関与するものと
されている。そして金属水素化物の平衡分解温度以上に
おいて貯蔵水素を放出する特性を有するものである。例
えば、TiNi系の水素貯蔵合金は0.1Torr以下の減圧下で8
00℃以上（水素化物の平衡分解温度以上）に加熱するこ
とにより、貯蔵された水素を放出することが知られてお
り、この原理を応用して可逆的熱吸収剤として利用する
ことも知られている。
について鋭意研究を行った。水素貯蔵合金は、金属水素
化物を構成しうる合金粉末を、所定の温度下、金属水素
化物の平衡分解圧以上の圧力下で処理することにより得
られるものであり、水素は主として水素化物の形態で含
まれており、これが電気化学反応に直接関与するものと
されている。そして金属水素化物の平衡分解温度以上に
おいて貯蔵水素を放出する特性を有するものである。例
えば、TiNi系の水素貯蔵合金は0.1Torr以下の減圧下で8
00℃以上（水素化物の平衡分解温度以上）に加熱するこ
とにより、貯蔵された水素を放出することが知られてお
り、この原理を応用して可逆的熱吸収剤として利用する
ことも知られている。
しかし、本発明者の研究によれば、上記水素化物の平
衡分解温度以下の温度下の加熱処理においても、水素貯
蔵合金から水素がある程度放出される事実が発見された
（参考例１参照）。かかる放出水素は、水素化物として
貯蔵された水素ではなく、主として合金表面に分子状又
は原子状に吸着したもの（一種の気相状態の水素）と考
えられ、直接電気化学反応に関与するものではないと考
えられる。ここで、この形態の貯蔵水素を、低温放出性
の貯蔵水素と称す。
衡分解温度以下の温度下の加熱処理においても、水素貯
蔵合金から水素がある程度放出される事実が発見された
（参考例１参照）。かかる放出水素は、水素化物として
貯蔵された水素ではなく、主として合金表面に分子状又
は原子状に吸着したもの（一種の気相状態の水素）と考
えられ、直接電気化学反応に関与するものではないと考
えられる。ここで、この形態の貯蔵水素を、低温放出性
の貯蔵水素と称す。
上記知見に基づき、本発明者はさらに研究、検討を行
った結果、水素を吸収させた水素貯蔵合金粉末と、上記
した低温放出性の貯蔵水素を水素化物の平衡分解温度以
下で加熱処理して除去した水素貯蔵合金粉末とを混合し
て電極活物質として用いて製造して得られる電極が、前
述した電池の放電特性を著しく改善する特性を発現する
事実を見出し、この発明に到達した。
った結果、水素を吸収させた水素貯蔵合金粉末と、上記
した低温放出性の貯蔵水素を水素化物の平衡分解温度以
下で加熱処理して除去した水素貯蔵合金粉末とを混合し
て電極活物質として用いて製造して得られる電極が、前
述した電池の放電特性を著しく改善する特性を発現する
事実を見出し、この発明に到達した。
かくしてこの発明によれば、水素を吸収させた水素貯
蔵合金粉末と、水素を吸収させた後水素化物の平衡分解
温度以下で脱水素処理した水素貯蔵合金粉末とを、導電
剤及び結着剤と共に混合一体化することを特徴とする電
極の製造法が提供される。
蔵合金粉末と、水素を吸収させた後水素化物の平衡分解
温度以下で脱水素処理した水素貯蔵合金粉末とを、導電
剤及び結着剤と共に混合一体化することを特徴とする電
極の製造法が提供される。
この発明における「水素を吸収させた水素貯蔵合金粉
末」とは、常法により水素を吸収処理して得られる粉末
を示し、吸収処理は、例えばTiNi系合金粉末を用いた場
合には、１〜30atmの水素圧力下で常温〜300℃の温度下
で放置することにより効率良く行うことができる。通
常、常温下、水素ガスを封入した容器内に合金粉末を導
入して一定時間放置することにより簡便に行うことがで
きる。この際に用いる合金としては、鉄−チタン系、チ
タン−ニッケル系、バナジウム−チタン系、マグネシウ
ム−ニッケル系、バナジウム−ニッケル系、ランタン−
ニッケル系、チタン−コバルト系、ジルコニウム−ニッ
ケル系等の当該分野で公知の種々の水素貯蔵用合金が適
用でき、ことに下式（Ｉ）： Ti1+xNiAmBn ……（Ｉ） （式中、０≦ｘ≦１、０≦ｍ≦0.1、０≦ｎ≦0.1、であ
り、Ａ及びＢは各々Ti、Ni以外の遷移金属を示す） で示される２元〜４元合金を用いるのが好ましい。ここ
でA,Bの遷移金属としては上記組成において固溶体を形
成できかつTiNiの水素貯蔵能力を阻害しないものであれ
ばよく、例えば、バナジウム、ランタン、コバルト、銅
等が挙げられる。なお、かかる合金粉末は通常粒径約70
〜25μｍのものを用いるのが適している。
末」とは、常法により水素を吸収処理して得られる粉末
を示し、吸収処理は、例えばTiNi系合金粉末を用いた場
合には、１〜30atmの水素圧力下で常温〜300℃の温度下
で放置することにより効率良く行うことができる。通
常、常温下、水素ガスを封入した容器内に合金粉末を導
入して一定時間放置することにより簡便に行うことがで
きる。この際に用いる合金としては、鉄−チタン系、チ
タン−ニッケル系、バナジウム−チタン系、マグネシウ
ム−ニッケル系、バナジウム−ニッケル系、ランタン−
ニッケル系、チタン−コバルト系、ジルコニウム−ニッ
ケル系等の当該分野で公知の種々の水素貯蔵用合金が適
用でき、ことに下式（Ｉ）： Ti1+xNiAmBn ……（Ｉ） （式中、０≦ｘ≦１、０≦ｍ≦0.1、０≦ｎ≦0.1、であ
り、Ａ及びＢは各々Ti、Ni以外の遷移金属を示す） で示される２元〜４元合金を用いるのが好ましい。ここ
でA,Bの遷移金属としては上記組成において固溶体を形
成できかつTiNiの水素貯蔵能力を阻害しないものであれ
ばよく、例えば、バナジウム、ランタン、コバルト、銅
等が挙げられる。なお、かかる合金粉末は通常粒径約70
〜25μｍのものを用いるのが適している。
一方、この発明において「水素化物の平衡分解温度以
下で脱水水素処理した水素貯蔵合金粉末」とは、前述の
ごとく水素吸蔵処理して得られる水素貯蔵合金粉末を所
定の温度下で熱処理して得ることができる。これにより
低温放出性の貯蔵水素が放出される。ここで低温放出性
の貯蔵水素とは前述のごとく一定の圧力下で対応する金
属水素化物の水素の平衡分解温度よりも低い温度下で水
素貯蔵合金より放出される貯蔵水素を意味する。従って
前記処理温度は少なくともかかる平衡分解温度よりも低
い温度を意味し合金の種類の外部圧力によっても変動し
うる。例えば、TiNi系の合金を用いた場合には、0.1Tor
r以下の減圧下で400℃以下、ことに300℃〜400℃の温度
が適用され、かかる条件下に一定時間、通常１〜２時
間）水素貯蔵合金粉末を保持することにより処理を行う
ことができる。ここで用いる合金としては前述のごとき
種々の合金が適用できるが、ことに下式（II）： （V1-yTiy）3Ni ……（II） （式中、０≦ｙ≦0.9、である。） で示されるバナジウム−ニツケル系合金を用いるのが好
ましく、適切な粒径は前述した通りである。このような
処理により、水素貯蔵合金粉末中に水素化物以外の形態
で貯蔵された水素（低温放出性の貯蔵水素）が実質的に
除去される。
下で脱水水素処理した水素貯蔵合金粉末」とは、前述の
ごとく水素吸蔵処理して得られる水素貯蔵合金粉末を所
定の温度下で熱処理して得ることができる。これにより
低温放出性の貯蔵水素が放出される。ここで低温放出性
の貯蔵水素とは前述のごとく一定の圧力下で対応する金
属水素化物の水素の平衡分解温度よりも低い温度下で水
素貯蔵合金より放出される貯蔵水素を意味する。従って
前記処理温度は少なくともかかる平衡分解温度よりも低
い温度を意味し合金の種類の外部圧力によっても変動し
うる。例えば、TiNi系の合金を用いた場合には、0.1Tor
r以下の減圧下で400℃以下、ことに300℃〜400℃の温度
が適用され、かかる条件下に一定時間、通常１〜２時
間）水素貯蔵合金粉末を保持することにより処理を行う
ことができる。ここで用いる合金としては前述のごとき
種々の合金が適用できるが、ことに下式（II）： （V1-yTiy）3Ni ……（II） （式中、０≦ｙ≦0.9、である。） で示されるバナジウム−ニツケル系合金を用いるのが好
ましく、適切な粒径は前述した通りである。このような
処理により、水素貯蔵合金粉末中に水素化物以外の形態
で貯蔵された水素（低温放出性の貯蔵水素）が実質的に
除去される。
この発明において、上記２種類の水素貯蔵合金粉末は
電極活物質として用いられ、これを適切な導電剤及び結
着剤と共に混合一体化することにより電極が製造され
る。
電極活物質として用いられ、これを適切な導電剤及び結
着剤と共に混合一体化することにより電極が製造され
る。
ここで２種類の水素蔵合金粉末の混合割合はとくに限
定されないが、例えば前記した式（Ｉ）の合金からなる
未処理の水素貯蔵合金粉末と式（II）の合金からなる低
温放出性の貯蔵水素のみが除去された水素貯蔵合金粉末
とを組合わせた場合には、前者対後者として0.1:1〜5:1
（重量比）とするのが適している。一方、上記導電剤と
は、合剤中の電子導電性を確保するために加えられる電
子導電性物質である。この導電剤としては、例えばアセ
チレンブラック、黒鉛、グラファイト、カーボンブラッ
ク、ニッケル粉末等が挙げられるが、アセチレンブラッ
ク及び黒鉛が好適である。上記結着剤とは、粉末の結着
性を高めるために加えられる物質である。この結着剤と
しては、例えばカルボキシメチルセルロース、ポリテト
ラフルオロエチレン、カルボキシメチルセルロース塩、
ポリビニルアルコール、ポリエチレン、寒天、メチルセ
ルロース等が挙げられる。前記導電剤及び結着剤は混合
物中３〜20重量％とされる。
定されないが、例えば前記した式（Ｉ）の合金からなる
未処理の水素貯蔵合金粉末と式（II）の合金からなる低
温放出性の貯蔵水素のみが除去された水素貯蔵合金粉末
とを組合わせた場合には、前者対後者として0.1:1〜5:1
（重量比）とするのが適している。一方、上記導電剤と
は、合剤中の電子導電性を確保するために加えられる電
子導電性物質である。この導電剤としては、例えばアセ
チレンブラック、黒鉛、グラファイト、カーボンブラッ
ク、ニッケル粉末等が挙げられるが、アセチレンブラッ
ク及び黒鉛が好適である。上記結着剤とは、粉末の結着
性を高めるために加えられる物質である。この結着剤と
しては、例えばカルボキシメチルセルロース、ポリテト
ラフルオロエチレン、カルボキシメチルセルロース塩、
ポリビニルアルコール、ポリエチレン、寒天、メチルセ
ルロース等が挙げられる。前記導電剤及び結着剤は混合
物中３〜20重量％とされる。
かかる混合物の一体化は、通常、プレス成形によって
行われ、三層電池要素の成形と同時に行ってもよい。
行われ、三層電池要素の成形と同時に行ってもよい。
このようにして得られた電極を負極として従来と同様
に三層電池要素の構成、電解液の注入、電池容器の封口
等を行うことにより電池が構成できる。ここで三層電池
要素を構成する正極は、正極活物質、導電剤及び結着剤
を含む正極合剤からなる。正極活物質としては、例えば
二酸化マンガン、酸化ニッケル、三酸化タングステン、
二酸化鉛、三酸化モリブデン等の酸化剤が挙げられる
が、二酸化マンガン及び酸化ニッケルが好適である。導
電剤及び結着剤は前記した通りである。一方セパレータ
は、電解液支持体及び結着剤からなる。電解液支持体
は、絶縁性を有するものであればよく、この条件を満足
する電解支持体の例としては、二酸化ケイ素及び酸化ア
ルミニウム等が挙げられる。好適な結着剤としては、前
記正極合剤と同様なものが選ばれる。この結着剤は電解
液支持体100重量部に対し、０〜40重量部配合される。
に三層電池要素の構成、電解液の注入、電池容器の封口
等を行うことにより電池が構成できる。ここで三層電池
要素を構成する正極は、正極活物質、導電剤及び結着剤
を含む正極合剤からなる。正極活物質としては、例えば
二酸化マンガン、酸化ニッケル、三酸化タングステン、
二酸化鉛、三酸化モリブデン等の酸化剤が挙げられる
が、二酸化マンガン及び酸化ニッケルが好適である。導
電剤及び結着剤は前記した通りである。一方セパレータ
は、電解液支持体及び結着剤からなる。電解液支持体
は、絶縁性を有するものであればよく、この条件を満足
する電解支持体の例としては、二酸化ケイ素及び酸化ア
ルミニウム等が挙げられる。好適な結着剤としては、前
記正極合剤と同様なものが選ばれる。この結着剤は電解
液支持体100重量部に対し、０〜40重量部配合される。
なお、この発明に係る電極を用いた電池の製造方法に
図に沿って説明する。
図に沿って説明する。
第２図において、１は成形用金型、２は金型内に投入
した粉末を加圧して成形する押棒、３は成形用金型１受
台である。この受台３は成形用金型１の深さを調整する
ため、成形用金型１内において、上下に可動となされて
いる。
した粉末を加圧して成形する押棒、３は成形用金型１受
台である。この受台３は成形用金型１の深さを調整する
ため、成形用金型１内において、上下に可動となされて
いる。
まず、このような状態に設定された成形用金型１に、
正極合剤４の粉末を投入し（第２図）、その後押棒２で
正極合剤４を軽く加圧して整地し、続いてセパレータの
粉末５を成形用金型１内に置かれた正極合剤４の上に投
入する。その状態を第３図に示す。その後押棒２でセパ
レータの粉末５を軽く加圧して整地する。
正極合剤４の粉末を投入し（第２図）、その後押棒２で
正極合剤４を軽く加圧して整地し、続いてセパレータの
粉末５を成形用金型１内に置かれた正極合剤４の上に投
入する。その状態を第３図に示す。その後押棒２でセパ
レータの粉末５を軽く加圧して整地する。
次に、負極合剤６の粉末を成形用金型１内に置かれた
セパレータの粉末５の上に投入する。この状態を第４図
に示す。次いで、成形用金型１内に置かれた正極合剤
４、セパレータの粉末５、負極合剤６を押棒２によって
加圧し、一体成形する。その状態を第５図に示す。尚、
上記３種の粉末を成形用金型１内に投入する順序は、上
述の逆であってもよい。
セパレータの粉末５の上に投入する。この状態を第４図
に示す。次いで、成形用金型１内に置かれた正極合剤
４、セパレータの粉末５、負極合剤６を押棒２によって
加圧し、一体成形する。その状態を第５図に示す。尚、
上記３種の粉末を成形用金型１内に投入する順序は、上
述の逆であってもよい。
以上のように成形され、しかるのち、成形用金型１よ
り取り出した成形体（三層錠剤状電池要素12）を用い
て、以下のように電池は組み立てられる。第６図に示す
ように、集電用ネット７を溶接し、ガスケット８を載置
した電池容器９内に、上記成形体を載置する。その後、
電解液10を供給し、含浸させる。
り取り出した成形体（三層錠剤状電池要素12）を用い
て、以下のように電池は組み立てられる。第６図に示す
ように、集電用ネット７を溶接し、ガスケット８を載置
した電池容器９内に、上記成形体を載置する。その後、
電解液10を供給し、含浸させる。
最後に、第１図に示すように、電池容器９に、集電用
ネット７を溶接した蓋11を取り付け、電池容器９と蓋11
とをかしめて封口し、電池を完成する。
ネット７を溶接した蓋11を取り付け、電池容器９と蓋11
とをかしめて封口し、電池を完成する。
（ホ）作用 水素吸収後に脱水素処理して低温放出性の貯蔵水素の
みが除去された水素貯蔵合金粉末中には、実質的に電気
化学的に作用する水素のみ即ち、水素化物の形態の水素
のみが貯蔵されており、この合金粉末と、通常の水素貯
蔵合金粉末とが混在することにより、電極中の低温放出
性の水素と水素化物としての水素との平衡バランスが適
合化され、その結果電池の放電特性が改善されるものと
考えられる。
みが除去された水素貯蔵合金粉末中には、実質的に電気
化学的に作用する水素のみ即ち、水素化物の形態の水素
のみが貯蔵されており、この合金粉末と、通常の水素貯
蔵合金粉末とが混在することにより、電極中の低温放出
性の水素と水素化物としての水素との平衡バランスが適
合化され、その結果電池の放電特性が改善されるものと
考えられる。
（ヘ）実施例 実施例１ γ−二酸化マンガン粉末20重量部、アセチレンブラッ
ク２重量部、ポリテトラフルオロエチレン１重量部及び
カルボキシメチルセルロースナトリウム１重量部をよく
混合し、この200mgをとり、正極合剤として第１図に示
す内径15mmの金型１に投入し、押棒２で軽く押さえた。
ク２重量部、ポリテトラフルオロエチレン１重量部及び
カルボキシメチルセルロースナトリウム１重量部をよく
混合し、この200mgをとり、正極合剤として第１図に示
す内径15mmの金型１に投入し、押棒２で軽く押さえた。
次にα−アルミナの粉末20重量部及びカルボキシメチ
ルセルロースの粉末１重量部をよく混合し、この200mg
をとり、セパレータの粉末として金型１内に収容された
正極合剤４の上に投入し、同様に押棒２で軽く押さえ
た。
ルセルロースの粉末１重量部をよく混合し、この200mg
をとり、セパレータの粉末として金型１内に収容された
正極合剤４の上に投入し、同様に押棒２で軽く押さえ
た。
次に粉末状のTiNi（280メッシュ通過品）を耐圧容器
に入れ、この中に水素ガスを25℃で１気圧まで導入し一
晩水素を吸収させた水素貯蔵合金TiNi130mg並びに粉末
状の水素貯蔵合金（Ｖ0.7Ti0.3）3Niを用いて同様に水
素を吸収させた後、耐圧容器内において0.5Torrの減圧
下300℃で２時間脱水素処理をした水素貯蔵合金（Ｖ0.7
Ti0.3）3Ni50mgをアセチレンブラック10mg及びカルボキ
シメチルセルロース10mgとよく混合した。これを負極合
剤として、第３図に示すように金型１内に収容されたセ
パレータの粉末５の上に投入し、押棒２で200kg/cm2の
圧力で加圧し、金型より離型して電池内容物である三層
構造をもつ圧粉成形体を得た。
に入れ、この中に水素ガスを25℃で１気圧まで導入し一
晩水素を吸収させた水素貯蔵合金TiNi130mg並びに粉末
状の水素貯蔵合金（Ｖ0.7Ti0.3）3Niを用いて同様に水
素を吸収させた後、耐圧容器内において0.5Torrの減圧
下300℃で２時間脱水素処理をした水素貯蔵合金（Ｖ0.7
Ti0.3）3Ni50mgをアセチレンブラック10mg及びカルボキ
シメチルセルロース10mgとよく混合した。これを負極合
剤として、第３図に示すように金型１内に収容されたセ
パレータの粉末５の上に投入し、押棒２で200kg/cm2の
圧力で加圧し、金型より離型して電池内容物である三層
構造をもつ圧粉成形体を得た。
次にこの電池内容物を電池容器に入れ、30重量％の水
酸化カリウム水溶液を100μ加え蓋をし、かしめて封
口した。同様にして試験電池９個作成し、これを試験電
池Ａとした。
酸化カリウム水溶液を100μ加え蓋をし、かしめて封
口した。同様にして試験電池９個作成し、これを試験電
池Ａとした。
この試験電池Ａの代表的な2KΩ定負荷放電曲線を求め
第７図に示した。また試験電池A10個を25℃において2K
Ω定負荷放電した場合の0.5Vまでの放電時間を求め第１
表に示した。
第７図に示した。また試験電池A10個を25℃において2K
Ω定負荷放電した場合の0.5Vまでの放電時間を求め第１
表に示した。
この結果後の比較例で示す従来の電池に比べ、単位負
荷放電時間当りの電圧低下の割合が小さく良好であり、
放電時間（放電容量に相当する）のバラツキが小さく品
質の均質性に優れていた。
荷放電時間当りの電圧低下の割合が小さく良好であり、
放電時間（放電容量に相当する）のバラツキが小さく品
質の均質性に優れていた。
比較例１ 実施例１において、水素を吸収させた水素貯蔵合金Ti
Ni130mgの量を180mgとし、水素放出の処理をした水素貯
蔵合金（Ｖ0.7Ti0.3）3Niは用いず、この他は実施例１
と同様にして、電池Ｂを製造し、2KΩ定負荷放電曲線を
求め第８図に示した。また試験電極B10個の放電時間を
求め併せて第１表に示した。この結果単位負荷放電時間
当りの電圧低下の割合が比較的大きく、放電時間のバラ
ツキが大きかった。
Ni130mgの量を180mgとし、水素放出の処理をした水素貯
蔵合金（Ｖ0.7Ti0.3）3Niは用いず、この他は実施例１
と同様にして、電池Ｂを製造し、2KΩ定負荷放電曲線を
求め第８図に示した。また試験電極B10個の放電時間を
求め併せて第１表に示した。この結果単位負荷放電時間
当りの電圧低下の割合が比較的大きく、放電時間のバラ
ツキが大きかった。
参考例 TiとNiの合金Ti1.4Ni10.00g（約2.5ml）を内容積47ml
の耐圧容器に入れ、300℃で15atmの高純度（99.99999
％）水素にて水素を貯蔵させ、さらに常温25℃にて、15
atmの水素で平衡させた。これを、50℃刻みに加熱し、
同耐圧容器内の圧力を測定した。その結果を第９図に示
す。
の耐圧容器に入れ、300℃で15atmの高純度（99.99999
％）水素にて水素を貯蔵させ、さらに常温25℃にて、15
atmの水素で平衡させた。これを、50℃刻みに加熱し、
同耐圧容器内の圧力を測定した。その結果を第９図に示
す。
なお、この図は精算圧力ではなく、50℃上昇させる毎
に変化した上昇分（増圧分）であり、250℃以上になる
と徐々に圧力増加が小さくなっていくのが示されてい
る。
に変化した上昇分（増圧分）であり、250℃以上になる
と徐々に圧力増加が小さくなっていくのが示されてい
る。
なお、上記TiNi合金の水素化物の平衡分解温度は、上
記圧力下では通常300〜350℃であることから、第９図に
示される放出水素は、TiNi合金の水素化物の分解による
ものではなく、TiNi合金中に気相状で取り込まれている
水素、すなわち低温放出性の水素であると認められる。
記圧力下では通常300〜350℃であることから、第９図に
示される放出水素は、TiNi合金の水素化物の分解による
ものではなく、TiNi合金中に気相状で取り込まれている
水素、すなわち低温放出性の水素であると認められる。
（ト）発明の効果 この発明によれば、均一な特性を有する電池、ことに
単位負荷放電時間当りの電圧低下の割合が小さく維持さ
れ、かつ個々の電池において放電容量のバラツキの小さ
い電池を提供する電極を簡便に得ることができる。従っ
て、この発明による電極は、電池の積層化、すなわち、
直列に接続して電池の端子電圧を高めて用いる場合にお
いて、特に有効である。これは、放電時の電位が画一化
されるため、直列に接続した個々の電池の異常放電が発
生しにくいためである。
単位負荷放電時間当りの電圧低下の割合が小さく維持さ
れ、かつ個々の電池において放電容量のバラツキの小さ
い電池を提供する電極を簡便に得ることができる。従っ
て、この発明による電極は、電池の積層化、すなわち、
直列に接続して電池の端子電圧を高めて用いる場合にお
いて、特に有効である。これは、放電時の電位が画一化
されるため、直列に接続した個々の電池の異常放電が発
生しにくいためである。
第１図はこの発明の製法を用いて得られた電極を組込ん
だ一実施例の電池の構成説明図、第２図〜第６図は、こ
の発明の電池の製造工程説明図、第７図および第８図
は、それぞれこの発明の実施例及び比較例の電池の2kΩ
定負荷放電した場合の放電曲線を示すグラフ図、第９図
は、低温放出性の水素の存在を示すためのグラフ図であ
る。 １……成形用金型、２……押棒、 ３……受台、４……正極合剤、 4A……正極、５……セパレータの粉末、 5A……セパレータ、６……負極合剤、 6A……負極、７……集電用ネット、 ８……ガスケット、９……電池容器、 10……電解液、11……蓋、 12……三層錠剤状電池要素。
だ一実施例の電池の構成説明図、第２図〜第６図は、こ
の発明の電池の製造工程説明図、第７図および第８図
は、それぞれこの発明の実施例及び比較例の電池の2kΩ
定負荷放電した場合の放電曲線を示すグラフ図、第９図
は、低温放出性の水素の存在を示すためのグラフ図であ
る。 １……成形用金型、２……押棒、 ３……受台、４……正極合剤、 4A……正極、５……セパレータの粉末、 5A……セパレータ、６……負極合剤、 6A……負極、７……集電用ネット、 ８……ガスケット、９……電池容器、 10……電解液、11……蓋、 12……三層錠剤状電池要素。
Claims (1)
- 【請求項１】水素を吸収させた水素貯蔵合金粉末と、水
素を吸収させた後水素化物の平衡分解温度以下で脱水素
処理した水素貯蔵合金粉末とを、導電剤及び結着剤と共
に混合一体化することを特徴とする電極の製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63139079A JP2634859B2 (ja) | 1988-06-06 | 1988-06-06 | 電極の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63139079A JP2634859B2 (ja) | 1988-06-06 | 1988-06-06 | 電極の製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01309259A JPH01309259A (ja) | 1989-12-13 |
| JP2634859B2 true JP2634859B2 (ja) | 1997-07-30 |
Family
ID=15236995
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63139079A Expired - Lifetime JP2634859B2 (ja) | 1988-06-06 | 1988-06-06 | 電極の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2634859B2 (ja) |
-
1988
- 1988-06-06 JP JP63139079A patent/JP2634859B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01309259A (ja) | 1989-12-13 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4946646A (en) | Alloy for hydrogen storage electrodes | |
| US5034289A (en) | Alkaline storage battery and method of producing negative electrode thereof | |
| JPH11162505A (ja) | ニッケル水素電池 | |
| JPH079811B2 (ja) | 電池の製造方法 | |
| US4702978A (en) | Electrochemical cell | |
| US5690799A (en) | Hydrogen-occluding alloy and hydrogen-occluding alloy electrode | |
| JPH02291665A (ja) | アルカリ蓄電池およびその負極の製造法 | |
| JPS5944748B2 (ja) | チクデンチ | |
| JPH07286225A (ja) | 水素吸蔵合金およびそれを用いたニッケル−水素蓄電池 | |
| JP2634859B2 (ja) | 電極の製造法 | |
| JP3822306B2 (ja) | 水素吸蔵合金、電池用負極およびアルカリ二次電池 | |
| US5496665A (en) | Hydrogen-occlusion-alloy electrode | |
| JP4183292B2 (ja) | 二次電池 | |
| JP3115574B2 (ja) | 電 池 | |
| JP3464717B2 (ja) | 金属酸化物・水素二次電池の製造方法 | |
| JPH08138658A (ja) | 水素吸蔵合金電極 | |
| JP2000200612A (ja) | 角形アルカリ二次電池 | |
| JPH0325863A (ja) | 内部積層形電池 | |
| US5480740A (en) | Hydrogen storage alloy and electrode therefrom | |
| JP2001266860A (ja) | ニッケル−水素蓄電池 | |
| JP3043128B2 (ja) | 金属−水素アルカリ蓄電池 | |
| JPH06145849A (ja) | 水素吸蔵合金電極 | |
| JPH05263171A (ja) | 水素吸蔵合金とその電極および水素吸蔵合金電池 | |
| JPH11111280A (ja) | 水素化物二次電池 | |
| JPS622453A (ja) | 水素吸蔵合金電極 |