JP2966500B2 - 水素吸蔵合金の化成方法 - Google Patents
水素吸蔵合金の化成方法Info
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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- Y02E60/10—Energy storage using batteries
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Description
金の化成方法に関する。
ニッケル−カドミウム電池がある。しかし、近年、これ
ら電池より軽量で且つ高容量となる可能性があるという
ことで、特に低圧で負極活物質である水素を可逆的に吸
蔵及び放出することのできる水素吸蔵合金を備えた電極
を負極に用い、水酸化ニッケルなどの金属酸化物を正極
活物質とする電極を正極に用いた金属−水素アルカリ蓄
電池が注目されている。
は、電池の充放電サイクル初期の充電において水素を十
分吸蔵することができないので、初期容量が小さくなる
という課題を有していた。そこで、従来より、電池の出
荷以前に水素を吸蔵,放出させるような化成処理を行っ
て水素吸蔵合金を活性化し、初期容量を大きくするよう
な方法が提案されている。具体的な化成処理方法として
は、以下に示す方法がある。
法。
出させるような方法。
も、それぞれ以下に示すような課題を有している。
必要があるが、減圧しても水素平衡圧に対応する水素は
水素吸蔵合金中に残留するので、合金中から水素を完全
に放出することができない。したがって、電池特性が低
下する。加えて、減圧雰囲気にするには長時間を要する
ので、製造コストの高騰を招く。
電池に応じた分だけの電源が必要となり、多くの電源が
必要となる。加えて、十分な初期容量を得るには、充放
電に長時間を要する。このため、やはり構造コストが高
騰する。
ことができることにより、製造コストの高騰を招くこと
なく初期容量の増大を図りうる水素吸蔵合金の化成方法
を提供することを目的とする。
吸蔵,放出する水素吸蔵合金に水素を吸蔵させる第1ス
テップと、上記水素吸蔵合金中の水素を、化学反応によ
り取り除く第2ステップとを有することを特徴とする。
後、水素吸蔵合金中の水素を化学反応により取り除くよ
うな方法であれば、速やかに水素を取り除くことが可能
となるので、気−固反応を用いる場合や電気化学的に充
放電する場合に比べて、短時間に活性化処理を終えるこ
とができる。
ば、水素と反応する物質を水溶液に十分溶解させておく
等しておけば、略完全に水素吸蔵合金中の水素を取り除
くことができる。したがって、水素吸蔵合金中に水素が
残留するのを防止することも可能となる。
質(電気化学的に水素電極電位よりも貴である酸化還元
電位を有する物質)としては、例えば、O3,S2O8 2-塩(K
2S2O8),NO2 -塩(KNO2),C6H5COC6H5等があるが、これ
らは水素を吸蔵した水素吸蔵合金(MH)と以下に示す反
応を生じることになる。
還元電位を有する物質として、反応後に水溶液或いは合
金表面に析出し、活性化に悪影響を及ぼす物質もある。
したがって、上記物質としては、反応後に水溶液に溶解
する物質を用いることが好ましい。
に説明する。
アルカリ蓄電池の断面図であり、焼結式ニッケルから成
る正極1と、水素吸蔵合金を含む負極2と、これら正負
両極1・2間に介挿されたセパレータ3とから成る電極
群4は渦巻状に巻回されている。この電極群4は負極端
子兼用の外装罐6内に配置されており、この外装罐6と
上記負極2とは負極用導電タブ5により接続されてい
る。上記外装罐6の上部開口にはパッキング7を介して
封口体8が装着されており、この封口体8の内部にはコ
イルスプリング9が設けられている。このコイルスプリ
ング9は電池内部の内圧が異常上昇したときに矢印A方
向に押圧されて内部のガスが大気中に放出されるように
構成されている。また、上記封口体8と前記正極1とは
正極用導電タブ10にて接続されている。
電池を、以下のようにして作製した。
物)、Ni、Co、Mn及びAlを元素比で1:3.2:1:0.6:0.2の
割合となるように秤量した後、アルゴンガス雰囲気中の
アーク溶解炉内で溶解,冷却することにより、MmNi3.2C
oMn0.6Al0.6で示される合金のインゴットを作成した。
次に、上記インゴットをボールミルによって50μm以下
に粉砕した。
高圧水素を吸蔵させる。これにより、合金の結晶格子中
に水素が入って合金に割れ(クラック)が生じるため、
合金の表面積が増加する。この結果、電池作製時におい
て、上記クラックに電解液が浸透するので、反応面積が
増大して活性化が進行することになる。
された水素吸蔵合金粉末を浸漬して攪拌する。これによ
り、上記吸蔵された水素とH2O2とが反応して、水素吸蔵
合金中から水素が取り除かれることになる。
とを加えて混練し、更にこの混合物に圧力を加えて負極
2を作製する。
ケル正極1とを、不織布からなるセパレータ3を介して
巻回し、電極群4を作製した。しかる後、この電極群4
を外装罐6内に挿入し、更に30重量%のKOH水溶液を上
記外装罐6内に注液した後、外装罐6を密閉することに
より公称容量1000mAhの円筒型ニッケル−水素蓄電池を
作製した。
する。
O2溶液の代わりに、それぞれ、K2S2O8,KClO4,KBrO3,KIO
3,KNO3,C6H5COC6H5を用いる他は、上記実施例Iと同様
にして電池を作製した。
電池〜(A7)電池と称する。
圧水素が吸蔵された水素吸蔵合金粉末を水が充填された
容器内に入れ、この容器にそれぞれO2,O3或いはF2Oガス
を導入する方法を用いる他は、上記実施例Iと同様にし
て電池を作製した。
電池〜(A10)電池と称する。
用いる他は、上記実施例Iと同様にして電池を作製し
た。尚、この場合、高圧水素の導入は0℃で行い、減圧
(水素の除去)は100℃で行った。
する。
電を1回行うという方法を用いる他は、上記実施例Iと
同様にして電池を作製した。尚、この場合の充放電条件
は、0.1Cで行った。
する。
電を20回行うという方法を用いる他は、上記実施例Iと
同様にして電池を作製した。尚、この場合の充放電条件
は、0.1Cで行った。
する。
(X1)電池〜(X3)電池における、化成処理に要する時
間と、初期容量とを調べたので、その結果を下記第1表
に示す。
〜(A10)電池は、全て初期容量が900mAh以上であり、
且つ化成処理の所要時間も1日である。これに対して、
比較例の(X1)電池では初期容量が900mAh以上であるが
所要時間が3日を要し、(X2)電池では所要時間は1日
であるが初期容量が430mAhしかなく、(X3)電池では初
期容量が1000mAh以上であるが所要時間が20日も要する
ことが認められる。
化成処理の所要時間が短く、且つ十分な初期容量を得る
ことができるということが窺える。
上記実施例に示すももの他、水素吸蔵合金粉末を充電状
態にしておくような方法でも良い。
く、偏平型の蓄電池であっても同様の効果を有する。
を行っているが、このような方法に限定するものではな
く、H2O2等電池反応に悪影響を及ぼさない物質を電解質
に添加し、電池作製後に化成処理を行うことも可能であ
る。また、化成処理は、電極作製後電池組み込み前であ
ってもよい。
上記実施例に示すものの他、KNO3等がある。
取り除くことが可能となるので、気−固反応を用いる場
合や電気化学的に充放電する場合に比べて、短時間に活
性化処理を終えることができる。加えて、略完全に水素
吸蔵合金中の水素を取り除くことができるので、水素吸
蔵合金中に水素が残留するのを防止することも可能とな
る。
となく、電池特性を向上させることができるという効果
を奏する。
を用いた円筒型ニッケル−水素アルカリ蓄電池の断面図
である。 1……正極、2……負極、3……セパレータ。
Claims (1)
- 【請求項1】可逆的に水素を吸蔵,放出する水素吸蔵合
金に水素を吸蔵させる第1ステップと、 上記水素吸蔵合金中の水素を、化学反応により取り除く
第2ステップと、 を有することを特徴とする水素吸蔵合金の化成方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2281232A JP2966500B2 (ja) | 1990-10-18 | 1990-10-18 | 水素吸蔵合金の化成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2281232A JP2966500B2 (ja) | 1990-10-18 | 1990-10-18 | 水素吸蔵合金の化成方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04155764A JPH04155764A (ja) | 1992-05-28 |
JP2966500B2 true JP2966500B2 (ja) | 1999-10-25 |
Family
ID=17636208
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2281232A Expired - Lifetime JP2966500B2 (ja) | 1990-10-18 | 1990-10-18 | 水素吸蔵合金の化成方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2966500B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102956896A (zh) * | 2011-08-31 | 2013-03-06 | 湖南格瑞普新能源有限公司 | 一种镍氢电池正极集流方法 |
-
1990
- 1990-10-18 JP JP2281232A patent/JP2966500B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH04155764A (ja) | 1992-05-28 |
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