JP2975755B2 - 金属水素化物蓄電池の活性化方法 - Google Patents
金属水素化物蓄電池の活性化方法Info
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- JP2975755B2 JP2975755B2 JP3346086A JP34608691A JP2975755B2 JP 2975755 B2 JP2975755 B2 JP 2975755B2 JP 3346086 A JP3346086 A JP 3346086A JP 34608691 A JP34608691 A JP 34608691A JP 2975755 B2 JP2975755 B2 JP 2975755B2
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- 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
- H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
- H01M10/44—Methods for charging or discharging
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- 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
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、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負極に備えた金
属水素化物蓄電池の活性化方法に関するものである。
び放出することのできる水素吸蔵合金を負極に備えた金
属水素化物蓄電池の活性化方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来より用いられている蓄電池として
は、ニッケル−カドミウム蓄電池の如きアルカリ蓄電
池、或いは鉛蓄電池等がある。しかし、近年、これらの
電池より軽量、且つ高容量で高エネルギー密度となる可
能性のある、水素吸蔵合金を負極に用いた金属水素化物
蓄電池が注目されている。
は、ニッケル−カドミウム蓄電池の如きアルカリ蓄電
池、或いは鉛蓄電池等がある。しかし、近年、これらの
電池より軽量、且つ高容量で高エネルギー密度となる可
能性のある、水素吸蔵合金を負極に用いた金属水素化物
蓄電池が注目されている。
【０００３】そして、この種電池の負極に用いられる水
素吸蔵合金としては、例えば特開昭６３−２１７５０号
公報、特開昭６２−２４６２５９号公報等に示す希土類
系水素吸蔵合金が提案されており、また、このような合
金の組成を改良することにより、充放電特性の向上が図
られている。一方、上記電池の正極としては、ニッケル
−カドミウム蓄電池に用いられている焼結式或いは非焼
結式のニッケル極等が用いられている。
素吸蔵合金としては、例えば特開昭６３−２１７５０号
公報、特開昭６２−２４６２５９号公報等に示す希土類
系水素吸蔵合金が提案されており、また、このような合
金の組成を改良することにより、充放電特性の向上が図
られている。一方、上記電池の正極としては、ニッケル
−カドミウム蓄電池に用いられている焼結式或いは非焼
結式のニッケル極等が用いられている。
【０００４】ところで、上記構成の金属水素化物蓄電池
は、上記の如く優れた性能を有するものの、以下に示す
理由により、電池の組立の終了時点で不活性な状態とな
っているという課題がある。 負極を構成している水素吸蔵合金が空気中の酸素と容
易に反応するため、その表面が酸化されて不活性化する
という性質を有する。 水素吸蔵合金は、電解液に用いられるアルカリ水溶液
によって腐食され易いという性質を有する。
は、上記の如く優れた性能を有するものの、以下に示す
理由により、電池の組立の終了時点で不活性な状態とな
っているという課題がある。 負極を構成している水素吸蔵合金が空気中の酸素と容
易に反応するため、その表面が酸化されて不活性化する
という性質を有する。 水素吸蔵合金は、電解液に用いられるアルカリ水溶液
によって腐食され易いという性質を有する。
【０００５】そこで、合金表面の不活性な酸化膜或いは
水酸化膜を破って、不活性な状態の電池を活性化するこ
とが必要となるが、その方法としては、電池作製後に充
放電を繰り返すような方法が用いられていた。この場
合、従来は、上記充放電処理の放電工程において、一定
電流による放電を行っていた。
水酸化膜を破って、不活性な状態の電池を活性化するこ
とが必要となるが、その方法としては、電池作製後に充
放電を繰り返すような方法が用いられていた。この場
合、従来は、上記充放電処理の放電工程において、一定
電流による放電を行っていた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
如く一定電流による放電では、負極の放電効率が低いと
いうことに起因して、水素吸蔵合金に吸蔵されている水
素が十分に放出されなかった。この結果、放電容量が低
くなるばかりでなく、放電時の作動電圧も低くなって、
電池の活性化が不十分となるという課題を有していた。
加えて、このような不活性な電池を充放電するとサイク
ル寿命が短くなるという課題も有していた。
如く一定電流による放電では、負極の放電効率が低いと
いうことに起因して、水素吸蔵合金に吸蔵されている水
素が十分に放出されなかった。この結果、放電容量が低
くなるばかりでなく、放電時の作動電圧も低くなって、
電池の活性化が不十分となるという課題を有していた。
加えて、このような不活性な電池を充放電するとサイク
ル寿命が短くなるという課題も有していた。
【０００７】本発明は係る現状を考慮してなされたもの
であって、水素吸蔵合金を負極に備えた金属水素化物蓄
電池の放電効率を高めることにより、電池の活性度を高
め、且つ電池のサイクル特性を向上させることができる
金属水素化物蓄電池の活性化方法の提供を目的としてい
る。
であって、水素吸蔵合金を負極に備えた金属水素化物蓄
電池の放電効率を高めることにより、電池の活性度を高
め、且つ電池のサイクル特性を向上させることができる
金属水素化物蓄電池の活性化方法の提供を目的としてい
る。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、水素を可逆的に吸蔵及び放出する水素吸蔵
合金を含む負極を備えた金属水素化物蓄電池を、充放電
することにより上記水素吸蔵合金を活性化させる金属水
素化物蓄電池の活性化方法において、前記充放電におけ
る放電時に、少なくとも１回、放電を休止または放電電
流を減少させ、その後、再度放電電流を流し或いは放電
電流を増加させる操作を行うことを特徴とする。
するために、水素を可逆的に吸蔵及び放出する水素吸蔵
合金を含む負極を備えた金属水素化物蓄電池を、充放電
することにより上記水素吸蔵合金を活性化させる金属水
素化物蓄電池の活性化方法において、前記充放電におけ
る放電時に、少なくとも１回、放電を休止または放電電
流を減少させ、その後、再度放電電流を流し或いは放電
電流を増加させる操作を行うことを特徴とする。
【０００９】
【作用】水素吸蔵合金は水素の吸蔵及び放出量が多いほ
ど、即ち、水素吸蔵合金の単位重量、単位体積当りの水
素吸蔵量及び放出量が多いほど活性化され易いという特
性を有している。また、このように水素吸蔵合金を活性
化する場合において、充電時に水素吸蔵合金に少しでも
多くの水素を吸蔵させると、水素吸蔵合金からの水素の
放出反応が速くなり、且つ電気化学的な反応もスムーズ
に進行するので、放電効率の改良（即ち放電容量の増
大）が図れることになる。
ど、即ち、水素吸蔵合金の単位重量、単位体積当りの水
素吸蔵量及び放出量が多いほど活性化され易いという特
性を有している。また、このように水素吸蔵合金を活性
化する場合において、充電時に水素吸蔵合金に少しでも
多くの水素を吸蔵させると、水素吸蔵合金からの水素の
放出反応が速くなり、且つ電気化学的な反応もスムーズ
に進行するので、放電効率の改良（即ち放電容量の増
大）が図れることになる。
【００１０】ここで、上記のような水素吸蔵合金を用い
た金属水素化物蓄電池の放電は、水素吸蔵合金が電気化
学的に水素を放出する放出反応によって行われる。そし
て、この放出反応は、負極内部に蓄えられた原子状の水
素が水素吸蔵合金の周囲に存在するＯＨ- と反応するこ
とで進行する。ところが、電池の製造時、水素吸蔵合金
の表面に酸化膜或いは水酸化膜が存在すると、放電時
に、上記水素が合金周囲のＯＨ- と反応する放電反応が
阻害される。
た金属水素化物蓄電池の放電は、水素吸蔵合金が電気化
学的に水素を放出する放出反応によって行われる。そし
て、この放出反応は、負極内部に蓄えられた原子状の水
素が水素吸蔵合金の周囲に存在するＯＨ- と反応するこ
とで進行する。ところが、電池の製造時、水素吸蔵合金
の表面に酸化膜或いは水酸化膜が存在すると、放電時
に、上記水素が合金周囲のＯＨ- と反応する放電反応が
阻害される。
【００１１】また、従来の活性化処理の如く、単に一定
電流で電池を放電するだけでは、合金表面の電位が貴側
にシフトし易くなる。この結果、合金内に水素が残って
いるにも関わらず放電不能状態となるため、合金に吸蔵
されている水素の利用率が低くなって、十分な活性化が
行われないことになる。これに対して、上記構成の如
く、放電時に、少なくとも１回、放電を休止または放電
電流を減少させる操作を行えば、この操作時に負極の電
位が卑に戻る。そして、この間に合金内部から合金表面
に水素が移動し、水素吸蔵合金内の水素と合金周囲のＯ
Ｈ- との反応が円滑に行われるので、再度の放電が可能
となる。したがって、吸蔵している水素の多くを放電反
応に利用することができるので、水素吸蔵合金の活性化
が進行することになる。これは、下記の実施例の如く、
水素吸蔵合金電極の活性度を明確に示す低温放電特性を
向上させうることからも明らかである。
電流で電池を放電するだけでは、合金表面の電位が貴側
にシフトし易くなる。この結果、合金内に水素が残って
いるにも関わらず放電不能状態となるため、合金に吸蔵
されている水素の利用率が低くなって、十分な活性化が
行われないことになる。これに対して、上記構成の如
く、放電時に、少なくとも１回、放電を休止または放電
電流を減少させる操作を行えば、この操作時に負極の電
位が卑に戻る。そして、この間に合金内部から合金表面
に水素が移動し、水素吸蔵合金内の水素と合金周囲のＯ
Ｈ- との反応が円滑に行われるので、再度の放電が可能
となる。したがって、吸蔵している水素の多くを放電反
応に利用することができるので、水素吸蔵合金の活性化
が進行することになる。これは、下記の実施例の如く、
水素吸蔵合金電極の活性度を明確に示す低温放電特性を
向上させうることからも明らかである。
【００１２】加えて、上記の如く十分に活性化できた電
池は、活性化処理後の実際の充放電サイクルにおいて、
過充電時に発生する酸素ガスの消費が早くなるので、電
池内圧が高くなることがない。したがって、安全弁が作
動するのを抑制することができるので、電解液等が電池
外に放出されない。この結果、電池の重量減少を抑制す
ることができる、電池の長寿命化を図ることが可能とな
るという作用もある。
池は、活性化処理後の実際の充放電サイクルにおいて、
過充電時に発生する酸素ガスの消費が早くなるので、電
池内圧が高くなることがない。したがって、安全弁が作
動するのを抑制することができるので、電解液等が電池
外に放出されない。この結果、電池の重量減少を抑制す
ることができる、電池の長寿命化を図ることが可能とな
るという作用もある。
【００１３】
【実施例】本発明の一実施例を、図１〜図４に基づい
て、以下に説明する。 〔実施例〕図１は密閉円筒型ニッケル−水素アルカリ蓄
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。
て、以下に説明する。 〔実施例〕図１は密閉円筒型ニッケル−水素アルカリ蓄
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。
【００１４】ここで、上記構造の密閉円筒型ニッケル−
水素アルカリ蓄電池を、以下のようにして作製した。先
ず、市販のＬａとＮｉとＣｏとを元素比で１：２：３の
割合となるように秤量した後、高周波溶解炉内で溶解し
て溶湯を作成する。次に、上記溶湯を冷却することによ
り、ＬａＮｉ2 Ｃｏ3 で示される水素吸蔵合金鋳塊を作
成した。次に、この水素吸蔵合金鋳塊を粉砕した後、こ
の水素吸蔵合金粉末９５重量部に、結着剤としてポリテ
トラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）ディスパージョンを
５重量部添加する。次いで、これらを均一に混合するこ
とにより、ＰＴＦＥを繊維化させた後、これに水を加え
ペーストを作成する。この後、ニッケルメッキを施した
パンチングメタル芯体の両面に上記ペーストを貼り付け
て、水素吸蔵合金を含む負極２を作成した。
水素アルカリ蓄電池を、以下のようにして作製した。先
ず、市販のＬａとＮｉとＣｏとを元素比で１：２：３の
割合となるように秤量した後、高周波溶解炉内で溶解し
て溶湯を作成する。次に、上記溶湯を冷却することによ
り、ＬａＮｉ2 Ｃｏ3 で示される水素吸蔵合金鋳塊を作
成した。次に、この水素吸蔵合金鋳塊を粉砕した後、こ
の水素吸蔵合金粉末９５重量部に、結着剤としてポリテ
トラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）ディスパージョンを
５重量部添加する。次いで、これらを均一に混合するこ
とにより、ＰＴＦＥを繊維化させた後、これに水を加え
ペーストを作成する。この後、ニッケルメッキを施した
パンチングメタル芯体の両面に上記ペーストを貼り付け
て、水素吸蔵合金を含む負極２を作成した。
【００１５】しかる後、上記負極２と公知の焼結式ニッ
ケル極から成る正極１とを、耐アルカリ性を有するセパ
レータ３と共に捲回して、渦巻状の電極群４を作成した
後、外装罐６内に上記電極群４を挿入する。次いで、上
記外装罐６内にアルカリ電解液を注入した後、封口を行
うことにより密閉し、公称容量１０００ｍＡｈの金属水
素化物蓄電池を作製した。
ケル極から成る正極１とを、耐アルカリ性を有するセパ
レータ３と共に捲回して、渦巻状の電極群４を作成した
後、外装罐６内に上記電極群４を挿入する。次いで、上
記外装罐６内にアルカリ電解液を注入した後、封口を行
うことにより密閉し、公称容量１０００ｍＡｈの金属水
素化物蓄電池を作製した。
【００１６】次に、このようにして作製した電池を３回
充放電して、電池の活性化を行った。尚、この場合の充
放電条件は、以下の通りである。 充電：電流１００ｍＡ，時間１６時間 放電：図２に示すように、Ｉ1 ｍＡの電流でＴ1 分間
の放電と、Ｉ2 ｍＡの電流でＴ2 分間の放電とを、交互
に連続的に繰り返して電池電圧が１．０Ｖになるまで放
電するという条件である。尚、本実施例１における
Ｉ1 ，Ｔ1 等については、下記表１に示す。また、この
場合の平均放電電流〔（Ｉ1 ×Ｔ1 ＋Ｉ2 ×Ｔ 2 ）／
（Ｔ1 ＋Ｔ2 ）で表される〕は、２００ｍＡである。こ
れは、下記の実施例２〜６及び比較例の場合も同様であ
る。
充放電して、電池の活性化を行った。尚、この場合の充
放電条件は、以下の通りである。 充電：電流１００ｍＡ，時間１６時間 放電：図２に示すように、Ｉ1 ｍＡの電流でＴ1 分間
の放電と、Ｉ2 ｍＡの電流でＴ2 分間の放電とを、交互
に連続的に繰り返して電池電圧が１．０Ｖになるまで放
電するという条件である。尚、本実施例１における
Ｉ1 ，Ｔ1 等については、下記表１に示す。また、この
場合の平均放電電流〔（Ｉ1 ×Ｔ1 ＋Ｉ2 ×Ｔ 2 ）／
（Ｔ1 ＋Ｔ2 ）で表される〕は、２００ｍＡである。こ
れは、下記の実施例２〜６及び比較例の場合も同様であ
る。
【００１７】このようにして活性化処理を行った電池
を、以下（Ａ1 ）電池と称する。 〔実施例２〜６〕充放電条件において、図２に示す
Ｉ1 ，Ｔ1 ，Ｉ2 ，Ｔ2 を下記表１に示すような値とす
る他は、上記実施例と同様にして活性化処理を行った電
池を作製した。尚、活性化処理前の電池は上記実施例１
と同様にして作製したものである。
を、以下（Ａ1 ）電池と称する。 〔実施例２〜６〕充放電条件において、図２に示す
Ｉ1 ，Ｔ1 ，Ｉ2 ，Ｔ2 を下記表１に示すような値とす
る他は、上記実施例と同様にして活性化処理を行った電
池を作製した。尚、活性化処理前の電池は上記実施例１
と同様にして作製したものである。
【００１８】このようにして活性化処理を行った電池
を、以下それぞれ（Ａ2 ）電池〜（Ａ 6 ）電池と称す
る。 〔比較例〕充放電条件において、図２に示すＩ1 ，
Ｔ1 ，Ｉ2 ，Ｔ2 を下記表１に示すような値（Ｉ1 によ
る連続放電）とする他は、上記実施例と同様にして活性
化処理を行った電池を作製した。尚、活性化処理前の電
池は上記実施例１と同様にして作製したものである。
を、以下それぞれ（Ａ2 ）電池〜（Ａ 6 ）電池と称す
る。 〔比較例〕充放電条件において、図２に示すＩ1 ，
Ｔ1 ，Ｉ2 ，Ｔ2 を下記表１に示すような値（Ｉ1 によ
る連続放電）とする他は、上記実施例と同様にして活性
化処理を行った電池を作製した。尚、活性化処理前の電
池は上記実施例１と同様にして作製したものである。
【００１９】このようにして活性化処理を行った電池
を、以下（Ｘ）電池と称する。
を、以下（Ｘ）電池と称する。
【００２０】
【表１】
【００２１】〔実験１〕上記本発明の活性化処理を施し
た（Ａ1 ）電池〜（Ａ6 ）電池と比較例の活性化処理を
施した（Ｘ）電池とにおける活性度を比較するため、こ
れら電池の電池容量と作動電圧とを調べたので、それら
の結果を下記表２に示す。尚、実験条件は、２５℃の雰
囲気下で１００ｍＡの電流で１６時間充電を行った後、
電池を０℃雰囲気下で十分冷却し、その後、１０００ｍ
Ａの電流で電池電圧が１．０Ｖになるまで放電するとい
う条件である。また、電池組立完了後から本特性測定後
までの電池重量減少量も調べたので、下記表２に併せて
示す。
た（Ａ1 ）電池〜（Ａ6 ）電池と比較例の活性化処理を
施した（Ｘ）電池とにおける活性度を比較するため、こ
れら電池の電池容量と作動電圧とを調べたので、それら
の結果を下記表２に示す。尚、実験条件は、２５℃の雰
囲気下で１００ｍＡの電流で１６時間充電を行った後、
電池を０℃雰囲気下で十分冷却し、その後、１０００ｍ
Ａの電流で電池電圧が１．０Ｖになるまで放電するとい
う条件である。また、電池組立完了後から本特性測定後
までの電池重量減少量も調べたので、下記表２に併せて
示す。
【００２２】
【表２】
【００２３】表２より明らかなように、本発明の活性化
処理を施した（Ａ1 ）電池〜（Ａ6 ）電池は比較例の活
性化処理を施した（Ｘ）電池に比べて、低温放電時の放
電容量及び作動電圧が高くなっていることが認められ
る。特に、Ｉ2 ／Ｉ1 の値が８０％以下の（Ａ1 ）電池
〜（Ａ5 ）電池では、上記効果が顕著に認められる。し
たがって、Ｉ2 ／Ｉ1 の値は８０％以下であることが望
ましい。
処理を施した（Ａ1 ）電池〜（Ａ6 ）電池は比較例の活
性化処理を施した（Ｘ）電池に比べて、低温放電時の放
電容量及び作動電圧が高くなっていることが認められ
る。特に、Ｉ2 ／Ｉ1 の値が８０％以下の（Ａ1 ）電池
〜（Ａ5 ）電池では、上記効果が顕著に認められる。し
たがって、Ｉ2 ／Ｉ1 の値は８０％以下であることが望
ましい。
【００２４】また、（Ｘ）電池では若干の重量減少が認
められるのに対して、（Ａ1 ）電池〜（Ａ6 ）電池では
電池重量の減少も全く確認されなかった。ここで、上記
のような実験結果となるのは、以下に示す理由によるも
のと考えられる。即ち、本発明の活性化処理を施した
（Ａ1 ）電池〜（Ａ6 ）電池では、電池を活性化する場
合における放電時には、放電電流を低減或いは放電電流
を０としている（図２のＴ2 参照）。このように放電電
流を低く等すれば、水素吸蔵合金表面の電位が一時的に
回復し、吸蔵されている水素が有効に利用されるため、
電池の活性度が向上する。これに対して、比較例の活性
化処理を施した（Ｘ）電池では、電池を活性化する場合
における放電時には、一定電流による放電を行っている
（図２におけるＴ2 が設けられていない）。このような
操作では、合金表面の電位が貴側にシフトし易くなるた
め、合金内に水素が残っているにも関わらず放電不能状
態となる。この結果、合金に吸蔵されている水素の利用
率が低くなって、十分な活性化が行われないという理由
によるものと考えられる。
められるのに対して、（Ａ1 ）電池〜（Ａ6 ）電池では
電池重量の減少も全く確認されなかった。ここで、上記
のような実験結果となるのは、以下に示す理由によるも
のと考えられる。即ち、本発明の活性化処理を施した
（Ａ1 ）電池〜（Ａ6 ）電池では、電池を活性化する場
合における放電時には、放電電流を低減或いは放電電流
を０としている（図２のＴ2 参照）。このように放電電
流を低く等すれば、水素吸蔵合金表面の電位が一時的に
回復し、吸蔵されている水素が有効に利用されるため、
電池の活性度が向上する。これに対して、比較例の活性
化処理を施した（Ｘ）電池では、電池を活性化する場合
における放電時には、一定電流による放電を行っている
（図２におけるＴ2 が設けられていない）。このような
操作では、合金表面の電位が貴側にシフトし易くなるた
め、合金内に水素が残っているにも関わらず放電不能状
態となる。この結果、合金に吸蔵されている水素の利用
率が低くなって、十分な活性化が行われないという理由
によるものと考えられる。
【００２５】また、特に、Ｉ2 ／Ｉ1 の値が８０％以下
の（Ａ1 ）電池〜（Ａ5 ）電池が優れているのは、水素
吸蔵合金表面の電位の回復度合いが大きくなるという理
由によるものと考えられる。 〔実験２〕上記本発明の活性化処理を施した（Ａ1 ）電
池〜（Ａ6 ）電池と比較例の活性化処理を施した（Ｘ）
電池とにおいて、過充電時における電池内部圧力を調べ
たので、その結果を下記表３に示す。尚、実験条件は、
各電池を１０００ｍＡの電流で電池の公称容量の２００
％まで充電するという条件であり、また、表３に示す値
は、電池内部圧力が上昇し到達したときの平均圧力であ
る。
の（Ａ1 ）電池〜（Ａ5 ）電池が優れているのは、水素
吸蔵合金表面の電位の回復度合いが大きくなるという理
由によるものと考えられる。 〔実験２〕上記本発明の活性化処理を施した（Ａ1 ）電
池〜（Ａ6 ）電池と比較例の活性化処理を施した（Ｘ）
電池とにおいて、過充電時における電池内部圧力を調べ
たので、その結果を下記表３に示す。尚、実験条件は、
各電池を１０００ｍＡの電流で電池の公称容量の２００
％まで充電するという条件であり、また、表３に示す値
は、電池内部圧力が上昇し到達したときの平均圧力であ
る。
【００２６】
【表３】
【００２７】表３より明らかなように、本発明の活性化
処理を施した（Ａ1 ）電池〜（Ａ6 ）電池は比較例の活
性化処理を施した（Ｘ）電池に比べて、過充電時の電池
内部圧力が低くなっていることが認められる。これは、
（Ａ1 ）電池〜（Ａ6 ）電池は（Ｘ）電池に比べて負極
の活性化が進んでいるため、過充電時の酸素ガス消費能
力が高くなるという理由によるものと考えられる。
処理を施した（Ａ1 ）電池〜（Ａ6 ）電池は比較例の活
性化処理を施した（Ｘ）電池に比べて、過充電時の電池
内部圧力が低くなっていることが認められる。これは、
（Ａ1 ）電池〜（Ａ6 ）電池は（Ｘ）電池に比べて負極
の活性化が進んでいるため、過充電時の酸素ガス消費能
力が高くなるという理由によるものと考えられる。
【００２８】また、図２に示すＩ2 ／Ｉ1 の値が８０％
以下の（Ａ1 ）電池〜（Ａ5 ）電池では、特に電池内部
圧力が低下していることが認められる。したがって、前
記実験１で示す如く、Ｉ2 ／Ｉ1 の値は８０％以下であ
るのが好ましいことを本実験からも確認できる。 〔実験３〕本発明の活性化処理を施した（Ａ1 ）電池〜
（Ａ6 ）電池と比較例の活性化処理を施した（Ｘ）電池
とのサイクル試験を行い、電池容量の変化と電池の重量
減少量の変化とを調べたので、それらの結果を各々図３
及び図４に示す。尚、実験条件は、１Ａの電流で９０分
間充電した後、室温において、１Ａの電流で電池電圧が
１．０Ｖになるまで放電するという条件である。
以下の（Ａ1 ）電池〜（Ａ5 ）電池では、特に電池内部
圧力が低下していることが認められる。したがって、前
記実験１で示す如く、Ｉ2 ／Ｉ1 の値は８０％以下であ
るのが好ましいことを本実験からも確認できる。 〔実験３〕本発明の活性化処理を施した（Ａ1 ）電池〜
（Ａ6 ）電池と比較例の活性化処理を施した（Ｘ）電池
とのサイクル試験を行い、電池容量の変化と電池の重量
減少量の変化とを調べたので、それらの結果を各々図３
及び図４に示す。尚、実験条件は、１Ａの電流で９０分
間充電した後、室温において、１Ａの電流で電池電圧が
１．０Ｖになるまで放電するという条件である。
【００２９】図２より明らかなように、本発明の活性化
処理を施した（Ａ1 ）電池〜（Ａ6 ）電池は比較例の活
性化処理を施した（Ｘ）電池に比べて、充放電サイクル
が経過しても電池容量が余り低下しないことが認められ
る。これは、上記実験２で示すように、充電中の電池内
部圧力が低下したため、安全弁作動の頻度が低下し、こ
の結果図３に示す如く充放電サイクルの経過による重量
減少量が少なくなるという理由によるものと考えられ
る。
処理を施した（Ａ1 ）電池〜（Ａ6 ）電池は比較例の活
性化処理を施した（Ｘ）電池に比べて、充放電サイクル
が経過しても電池容量が余り低下しないことが認められ
る。これは、上記実験２で示すように、充電中の電池内
部圧力が低下したため、安全弁作動の頻度が低下し、こ
の結果図３に示す如く充放電サイクルの経過による重量
減少量が少なくなるという理由によるものと考えられ
る。
【００３０】また、図２に示すＩ2 ／Ｉ1 の値が８０％
以下の（Ａ1 ）電池〜（Ａ5 ）電池では、特に電池容量
の低下が少なくなっていることが認められる。したがっ
て、前記実験１で示す如く、Ｉ2 ／Ｉ1 の値は８０％以
下であるのが好ましいことを本実験からも確認できる。 〔その他の事項〕 上記実施例では、（Ａ1 ）電池，（Ａ2 ）電池のよう
に放電を休止させる場合と、（Ａ3 ）電池〜（Ａ6 ）電
池のように放電電流を低減する場合を示しているが、こ
のような方法に限定されるものではなく、放電を休止さ
せる場合と放電電流を低減する場合とを組み合わせるよ
うな活性化方法であっても上記実施例と同等の効果を有
することは勿論である。 上記実施例では、希土類系の水素吸蔵合金としてＬａ
Ｎｉ2 Ｃｏ3 を用いたが、これに限定するものではな
く、ＭｍＮｉ3 ＣｏＭｎ等の希土類系の水素吸蔵合金、
Ｔｉ−Ｎｉ系、Ｔｉ−Ｍｎ系、Ｔｉ−Ｆｅ系、Ｍｇ−Ｎ
ｉ系、Ｔｉ−Ｚｒ系、Ｚｒ−Ｍｎ系等の水素吸蔵合金を
用いても、同様の効果を有する。
以下の（Ａ1 ）電池〜（Ａ5 ）電池では、特に電池容量
の低下が少なくなっていることが認められる。したがっ
て、前記実験１で示す如く、Ｉ2 ／Ｉ1 の値は８０％以
下であるのが好ましいことを本実験からも確認できる。 〔その他の事項〕 上記実施例では、（Ａ1 ）電池，（Ａ2 ）電池のよう
に放電を休止させる場合と、（Ａ3 ）電池〜（Ａ6 ）電
池のように放電電流を低減する場合を示しているが、こ
のような方法に限定されるものではなく、放電を休止さ
せる場合と放電電流を低減する場合とを組み合わせるよ
うな活性化方法であっても上記実施例と同等の効果を有
することは勿論である。 上記実施例では、希土類系の水素吸蔵合金としてＬａ
Ｎｉ2 Ｃｏ3 を用いたが、これに限定するものではな
く、ＭｍＮｉ3 ＣｏＭｎ等の希土類系の水素吸蔵合金、
Ｔｉ−Ｎｉ系、Ｔｉ−Ｍｎ系、Ｔｉ−Ｆｅ系、Ｍｇ−Ｎ
ｉ系、Ｔｉ−Ｚｒ系、Ｚｒ−Ｍｎ系等の水素吸蔵合金を
用いても、同様の効果を有する。
【００３１】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、水
素吸蔵合金内の水素と合金周囲のＯＨ - との反応が円滑
に行われるので、吸蔵している水素の多くを放電反応に
利用することができ、この結果負極の放電効率を向上さ
せることが可能となる。加えて、過充電時に発生する酸
素ガスの消費が早くなるので、電池内圧が低く抑えら
れ、この結果、電池の長寿命化を図ることが可能となる
といった優れた効果を奏する。
素吸蔵合金内の水素と合金周囲のＯＨ - との反応が円滑
に行われるので、吸蔵している水素の多くを放電反応に
利用することができ、この結果負極の放電効率を向上さ
せることが可能となる。加えて、過充電時に発生する酸
素ガスの消費が早くなるので、電池内圧が低く抑えら
れ、この結果、電池の長寿命化を図ることが可能となる
といった優れた効果を奏する。
【図１】本発明の活性化方法に用いる密閉円筒型ニッケ
ル−水素アルカリ蓄電池の断面図である。
ル−水素アルカリ蓄電池の断面図である。
【図２】本発明の活性化方法における時間と放電電流と
の関係を示す模式図である。
の関係を示す模式図である。
【図３】本発明の活性化処理を施した（Ａ1 ）電池〜
（Ａ6 ）電池と比較例の活性化処理を施した（Ｘ）電池
とにおける充放電サイクル数と電池容量の変化との関係
を示すグラフである。
（Ａ6 ）電池と比較例の活性化処理を施した（Ｘ）電池
とにおける充放電サイクル数と電池容量の変化との関係
を示すグラフである。
【図４】本発明の活性化処理を施した（Ａ1 ）電池〜
（Ａ6 ）電池と比較例の活性化処理を施した（Ｘ）電池
とにおける充放電サイクルの数と電池重量減少量との関
係を示すグラフである。
（Ａ6 ）電池と比較例の活性化処理を施した（Ｘ）電池
とにおける充放電サイクルの数と電池重量減少量との関
係を示すグラフである。
１ 正極 ２ 負極 ３ セパレータ
Claims (1)
- 【請求項１】 水素を可逆的に吸蔵及び放出する水素吸
蔵合金を含む負極を備えた金属水素化物蓄電池を、充放
電することにより上記水素吸蔵合金を活性化させる金属
水素化物蓄電池の活性化方法において、 前記充放電における放電時に、少なくとも１回、放電を
休止または放電電流を減少させ、その後、再度放電電流
を流し或いは放電電流を増加させる操作を行うことを特
徴とする金属水素化物蓄電池の活性化方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3346086A JP2975755B2 (ja) | 1991-12-27 | 1991-12-27 | 金属水素化物蓄電池の活性化方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3346086A JP2975755B2 (ja) | 1991-12-27 | 1991-12-27 | 金属水素化物蓄電池の活性化方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05182695A JPH05182695A (ja) | 1993-07-23 |
| JP2975755B2 true JP2975755B2 (ja) | 1999-11-10 |
Family
ID=18381047
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3346086A Expired - Lifetime JP2975755B2 (ja) | 1991-12-27 | 1991-12-27 | 金属水素化物蓄電池の活性化方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2975755B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1076889C (zh) | 1994-08-09 | 2001-12-26 | 日本电池株式会社 | 制备镍－氢电池的方法 |
-
1991
- 1991-12-27 JP JP3346086A patent/JP2975755B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05182695A (ja) | 1993-07-23 |
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