JP2750793B2 - ニッケル・水素電池 - Google Patents
ニッケル・水素電池Info
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- JP2750793B2 JP2750793B2 JP4129679A JP12967992A JP2750793B2 JP 2750793 B2 JP2750793 B2 JP 2750793B2 JP 4129679 A JP4129679 A JP 4129679A JP 12967992 A JP12967992 A JP 12967992A JP 2750793 B2 JP2750793 B2 JP 2750793B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- nickel
- metal hydride
- hydride battery
- specific gravity
- battery
- Prior art date
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- Expired - Lifetime
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Classifications
-
- 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
- Secondary Cells (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、正極に酸化ニッケル、
負極に水素吸蔵合金を用いたニッケル・水素電池に関す
る。
負極に水素吸蔵合金を用いたニッケル・水素電池に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】従来、二次電池としては、ニッケル・カ
ドミウム電池、鉛蓄電池等が良く知られているが、これ
らの電池は単位重量または単位体積当たりのエネルギー
密度が比較的小さい欠点がある。そこで、正極にはニッ
ケル酸化物を用い、負極には電気化学的に多量の水素の
吸蔵・放出が可能な水素吸蔵合金を用い、電解液として
アルカリ水溶液を用いたエネルギー密度の大きいニッケ
ル・水素電池が提案されてきた。こゝでの負極としての
水素吸蔵合金は、ＬａＮｉ５の他、その改良型合金とし
て、ＬａＮｉ５のＮｉの一部をＣｏ、Ａｌ、Ｍｎ等で置
換したＬａＮｉ系多元合金、経済的な観点からＬａをミ
ッシュメタル（Ｍｍ）に置換したＭｍＮｉ系多元合金な
どが用いられており、また、電解液としてのアルカリ水
溶液としては、水酸化カリウム単独または水酸化カリウ
ムを主体とし、これと水酸化リチウムまたは水酸化ナト
リウムの混合物の水溶液から成り、その比重は、１．３
０に調整したものを用いていた。
ドミウム電池、鉛蓄電池等が良く知られているが、これ
らの電池は単位重量または単位体積当たりのエネルギー
密度が比較的小さい欠点がある。そこで、正極にはニッ
ケル酸化物を用い、負極には電気化学的に多量の水素の
吸蔵・放出が可能な水素吸蔵合金を用い、電解液として
アルカリ水溶液を用いたエネルギー密度の大きいニッケ
ル・水素電池が提案されてきた。こゝでの負極としての
水素吸蔵合金は、ＬａＮｉ５の他、その改良型合金とし
て、ＬａＮｉ５のＮｉの一部をＣｏ、Ａｌ、Ｍｎ等で置
換したＬａＮｉ系多元合金、経済的な観点からＬａをミ
ッシュメタル（Ｍｍ）に置換したＭｍＮｉ系多元合金な
どが用いられており、また、電解液としてのアルカリ水
溶液としては、水酸化カリウム単独または水酸化カリウ
ムを主体とし、これと水酸化リチウムまたは水酸化ナト
リウムの混合物の水溶液から成り、その比重は、１．３
０に調整したものを用いていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし乍ら、上記従来
のニッケル・水素電池の寿命は、負極として前記の改良
型の水素吸蔵合金を用いても、５００サイクル未満であ
り、その寿命の延長が望まれる。
のニッケル・水素電池の寿命は、負極として前記の改良
型の水素吸蔵合金を用いても、５００サイクル未満であ
り、その寿命の延長が望まれる。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記従来のニ
ッケル・水素電池の欠点を解決し、上記の要望を満足し
たニッケル・水素電池を提供するもので、水酸化カリウ
ム、水酸化リチウム及び水酸化ナトリウムとから成り、
且つ比重が１．３１乃至１．４０（２０℃）の範囲に調
整して成るアルカリ水溶液を電解液として用いると共に
正極としてペースト式ニッケル極を用いることを特徴と
する。
ッケル・水素電池の欠点を解決し、上記の要望を満足し
たニッケル・水素電池を提供するもので、水酸化カリウ
ム、水酸化リチウム及び水酸化ナトリウムとから成り、
且つ比重が１．３１乃至１．４０（２０℃）の範囲に調
整して成るアルカリ水溶液を電解液として用いると共に
正極としてペースト式ニッケル極を用いることを特徴と
する。
【０００５】
【作用】本発明の上記構成による作用は、明らかでない
が、上記の三成分から成るアルカリ電解液の比重を上記
の範囲に調整したものをニッケル・水素電池の電解液と
して用いることにより、水酸イオンの量が十分で充放電
効率が向上し、且つイオンの移動が速やかに行われる一
方、該ペースト式電極板は、かゝる高濃度のアルカリ電
解液に対し耐腐食性を維持し、充放電効率の低下が容易
に起こらず、その結果、電池寿命は５００サイクル以上
を越えるものと考えられる。
が、上記の三成分から成るアルカリ電解液の比重を上記
の範囲に調整したものをニッケル・水素電池の電解液と
して用いることにより、水酸イオンの量が十分で充放電
効率が向上し、且つイオンの移動が速やかに行われる一
方、該ペースト式電極板は、かゝる高濃度のアルカリ電
解液に対し耐腐食性を維持し、充放電効率の低下が容易
に起こらず、その結果、電池寿命は５００サイクル以上
を越えるものと考えられる。
【０００６】
【実施例】次に、本発明の実施例を詳述する。市販のミ
ッシュメタル、ニッケル、コバルト、アルミニウムの各
粉末を所定の組成比、例えばＭｍＮｉ４．０Ｃｏ０．５
Ａｌ０．５となるように秤量混合し、これらをアーク溶
解法により加熱溶解した後冷却して水素吸蔵合金塊を得
た。この合金塊を機械的に粉砕して１５０メッシュ以下
の粉末とした。この粉末に対して導電剤としてカーボニ
ルニッケル粉末を１０ｗｔ．％、結着剤として四フッ化
エチレン粉末を３ｗｔ．％添加して混合し、これをニッ
ケル金網に圧着して板状の水素吸蔵合金電極を作製し
た。これを負極とし、これと公知のペースト式ニッケル
極を正極とし、これら正，負極板をセパレータを介して
積層、捲回し、捲回極板群を構成し、これを円筒状電池
容器に収容し、所定量の電解液を注入し、常法により電
池蓋を施して単３サイズ１０５０ｍＡＨの円筒密閉型ニ
ッケル・水素電池を作製した。この場合、該電解液とし
て、水酸化カリウムと水酸化リチウムと水酸化ナトリウ
ムとから成るアルカリ水溶液を用い、且つその比重を
１．２０から１．４５（２０℃）の範囲で種々変化させ
て調整したものを用意し、その夫々の一定量を夫々の電
池容器に注入して、比重が夫々異なるアルカリ電解液を
用いたニッケル・水素電池を夫々作製した。
ッシュメタル、ニッケル、コバルト、アルミニウムの各
粉末を所定の組成比、例えばＭｍＮｉ４．０Ｃｏ０．５
Ａｌ０．５となるように秤量混合し、これらをアーク溶
解法により加熱溶解した後冷却して水素吸蔵合金塊を得
た。この合金塊を機械的に粉砕して１５０メッシュ以下
の粉末とした。この粉末に対して導電剤としてカーボニ
ルニッケル粉末を１０ｗｔ．％、結着剤として四フッ化
エチレン粉末を３ｗｔ．％添加して混合し、これをニッ
ケル金網に圧着して板状の水素吸蔵合金電極を作製し
た。これを負極とし、これと公知のペースト式ニッケル
極を正極とし、これら正，負極板をセパレータを介して
積層、捲回し、捲回極板群を構成し、これを円筒状電池
容器に収容し、所定量の電解液を注入し、常法により電
池蓋を施して単３サイズ１０５０ｍＡＨの円筒密閉型ニ
ッケル・水素電池を作製した。この場合、該電解液とし
て、水酸化カリウムと水酸化リチウムと水酸化ナトリウ
ムとから成るアルカリ水溶液を用い、且つその比重を
１．２０から１．４５（２０℃）の範囲で種々変化させ
て調整したものを用意し、その夫々の一定量を夫々の電
池容器に注入して、比重が夫々異なるアルカリ電解液を
用いたニッケル・水素電池を夫々作製した。
【０００７】次に、これらのニッケル・水素電池につい
て下記の寿命試験を行った。即ち、その試験条件は、１
Ｃの電流で７５分充電した後に、１Ｃの電流で電池電圧
が１．０Ｖになるまで放電し、放電容量が６５０ｍΛＨ
に到るまで繰り返した。尚、試験は２０〜２５℃の温度
で行われた。その試験結果を図１に示す。
て下記の寿命試験を行った。即ち、その試験条件は、１
Ｃの電流で７５分充電した後に、１Ｃの電流で電池電圧
が１．０Ｖになるまで放電し、放電容量が６５０ｍΛＨ
に到るまで繰り返した。尚、試験は２０〜２５℃の温度
で行われた。その試験結果を図１に示す。
【０００８】同図から明らかなように、水酸化カリウム
と水酸化リチウムと水酸化ナトリウムとから成るアルカ
リ電解液の比重１．３０を用いるニッケル・水素電池で
は、サイクル寿命は４８０サイクルで、５００サイクル
に達しないが、その比重が１．３１から１．４０までの
範囲であるならば、５００サイクル以上に寿命が延び、
就中、１．３１乃至１．３９の範囲においては、５２０
〜５６０サイクルの長寿命を確保できる。また、比重が
１．４０を越して１．４１以上となるとき、サイクル寿
命が５００サイクル未満に低下することが認められた。
この原因は明らかでないが、かゝる高い比重では、逆に
イオンの移動が遅くなり、充放電効率の低下を起こすか
らであろうと推測される。
と水酸化リチウムと水酸化ナトリウムとから成るアルカ
リ電解液の比重１．３０を用いるニッケル・水素電池で
は、サイクル寿命は４８０サイクルで、５００サイクル
に達しないが、その比重が１．３１から１．４０までの
範囲であるならば、５００サイクル以上に寿命が延び、
就中、１．３１乃至１．３９の範囲においては、５２０
〜５６０サイクルの長寿命を確保できる。また、比重が
１．４０を越して１．４１以上となるとき、サイクル寿
命が５００サイクル未満に低下することが認められた。
この原因は明らかでないが、かゝる高い比重では、逆に
イオンの移動が遅くなり、充放電効率の低下を起こすか
らであろうと推測される。
【０００９】更に、本発明の好ましい実施例を説明すれ
ば、水酸化カリウムと水酸化リチウムと水酸化ナトリウ
ムとの三成分の配合は、水酸化カリウムを主体とし、こ
れに少量の水酸化リチウム及び水酸化ナトリウムを配合
して成るアルカリ水溶液から成り、且つその比重を１．
３１〜１．４０に調整して成るアルカリ水溶液をニッケ
ル・水素電池の電解液として用いるが、更に詳細な水酸
化カリウムと水酸化リチウムと水酸化ナトリウムの配合
比は、例えば、重量比で、１００：１５：５である。
ば、水酸化カリウムと水酸化リチウムと水酸化ナトリウ
ムとの三成分の配合は、水酸化カリウムを主体とし、こ
れに少量の水酸化リチウム及び水酸化ナトリウムを配合
して成るアルカリ水溶液から成り、且つその比重を１．
３１〜１．４０に調整して成るアルカリ水溶液をニッケ
ル・水素電池の電解液として用いるが、更に詳細な水酸
化カリウムと水酸化リチウムと水酸化ナトリウムの配合
比は、例えば、重量比で、１００：１５：５である。
【００１０】
【発明の効果】上記のように本発明によるときは、ニッ
ケル・水素電池の電解液として水酸化カリウム、水酸化
リチウム及び水酸化ナトリウムから成り、且つ比重１．
３１〜１．４０の範囲に調整して成るアルカリ水溶液を
用いると共にその正極としてペースト式ニッケル極を用
いるときは、該ペースト式ニッケル極は、かゝる高濃度
のアルカリ電解液に対しても腐食することなく良好に維
持され、従来の此種電池に比し長寿命の電池をもたらす
効果を有する。
ケル・水素電池の電解液として水酸化カリウム、水酸化
リチウム及び水酸化ナトリウムから成り、且つ比重１．
３１〜１．４０の範囲に調整して成るアルカリ水溶液を
用いると共にその正極としてペースト式ニッケル極を用
いるときは、該ペースト式ニッケル極は、かゝる高濃度
のアルカリ電解液に対しても腐食することなく良好に維
持され、従来の此種電池に比し長寿命の電池をもたらす
効果を有する。
【図１】電解液比重の変化によるニッケル・水素電池の
サイクル寿命の影響を示すグラフである。
サイクル寿命の影響を示すグラフである。
Claims (1)
- 【請求項１】 水酸化カリウム、水酸化リチウム及び水
酸化ナトリウムとから成り、且つ比重が１．３１乃至
１．４０（２０℃）の範囲に調整して成るアルカリ水溶
液を電解液として用いると共に正極としてペースト式ニ
ッケル極を用いることを特徴とするニッケル・水素電
池。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4129679A JP2750793B2 (ja) | 1992-04-22 | 1992-04-22 | ニッケル・水素電池 |
| CA002093373A CA2093373A1 (en) | 1992-04-22 | 1993-04-05 | Sealed-type nickel/hydrogen alkaline storage battery |
| EP93106573A EP0567132B1 (en) | 1992-04-22 | 1993-04-22 | Sealed type nickel/hydrogen alkaline storage battery |
| DE69312998T DE69312998T2 (de) | 1992-04-22 | 1993-04-22 | Gasdichter alkalischer Nickel-Wasserstoff-Akkumulator |
| HK97101936A HK1000372A1 (en) | 1992-04-22 | 1997-10-16 | Sealed type nickel/hydrogen alkaline storage battery |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4129679A JP2750793B2 (ja) | 1992-04-22 | 1992-04-22 | ニッケル・水素電池 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0629040A JPH0629040A (ja) | 1994-02-04 |
| JP2750793B2 true JP2750793B2 (ja) | 1998-05-13 |
Family
ID=15015496
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4129679A Expired - Lifetime JP2750793B2 (ja) | 1992-04-22 | 1992-04-22 | ニッケル・水素電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2750793B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05345810A (ja) * | 1992-06-15 | 1993-12-27 | Toagosei Chem Ind Co Ltd | フッ素含有水性樹脂分散体 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS556740A (en) * | 1978-06-30 | 1980-01-18 | Furukawa Battery Co Ltd:The | Alkali storage battery |
| JPS6097560A (ja) * | 1983-11-02 | 1985-05-31 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 密閉形アルカリ蓄電池 |
| JPH0642374B2 (ja) * | 1984-10-18 | 1994-06-01 | 三洋電機株式会社 | 金属−水素アルカリ蓄電池 |
| JP2604282B2 (ja) * | 1990-03-23 | 1997-04-30 | 三洋電機株式会社 | アルカリ蓄電池 |
-
1992
- 1992-04-22 JP JP4129679A patent/JP2750793B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0629040A (ja) | 1994-02-04 |
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