JP3012658B2 - ニッケル水素二次電池 - Google Patents
ニッケル水素二次電池Info
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Description
【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明はニッケル水素二次電池に関し、特に電極の容
量を改良したニッケル水素二次電池に係る。
量を改良したニッケル水素二次電池に係る。
（従来の技術） 近年、電子技術の進歩により各種電子機器がポータブ
ル化し、また実装技術が進歩したことにより、大型の電
子機器にも電池を使用する要求が高まってきている。そ
れに伴って、前記大型の電子機器にも使用可能な電池と
して高容量の二次電池が望まれている。
ル化し、また実装技術が進歩したことにより、大型の電
子機器にも電池を使用する要求が高まってきている。そ
れに伴って、前記大型の電子機器にも使用可能な電池と
して高容量の二次電池が望まれている。
従来、高容量化に対応する二次電池としては、水素吸
蔵合金を含有する水素吸蔵合金電極を負極とし、水酸化
ニッケル及び一酸化コバルトを含有する非焼結式ニッケ
ル酸化物電極を正極としたニッケル水素二次電池が提案
されている。前記一酸化コバルトは大電流放電特性を良
好にしたり、充放電を安定化させる作用を有するので、
電池特性を良好にするために非焼結式ニッケル酸化物電
極に含有されている。前記水素吸蔵合金電極は、一般的
なニッケルカドミウム二次電池に使用されているカドミ
ウムを負極材料とする電極に比較して、環境汚染を引
き起こすことがなく、電池特性にも優れるほかに、
単位重量や単位容積当りのエネルギー密度が大きいの
で、負極の容量を高めることができる。前記非焼結式ニ
ッケル酸化物電極は、焼結金属繊維基板、発泡メタル、
不織布めっき基板などの三次元構造体に、水酸化ニッケ
ル及び一酸化コバルトを含むペーストを充填して作成さ
れたものであり、一般的なニッケルカドミウム二次電池
に使用されている焼結式ニッケル酸化物電極の放電容量
密度が300〜400mAh/cc程度であるのに対し、この非焼結
式ニッケル酸化物電極の放電容量密度は500〜700mAh/cc
程度と大幅に増加しているので、正極の容量を高めるこ
とができる。したがって、従来のニッケル水素二次電池
は水素吸蔵合金電極を使用することにより負極の容量を
高めたのに併せて非焼結式ニッケル酸化物電極を使用し
て正極の容量を高めて、電池全体の高容量化を可能にし
ている。
蔵合金を含有する水素吸蔵合金電極を負極とし、水酸化
ニッケル及び一酸化コバルトを含有する非焼結式ニッケ
ル酸化物電極を正極としたニッケル水素二次電池が提案
されている。前記一酸化コバルトは大電流放電特性を良
好にしたり、充放電を安定化させる作用を有するので、
電池特性を良好にするために非焼結式ニッケル酸化物電
極に含有されている。前記水素吸蔵合金電極は、一般的
なニッケルカドミウム二次電池に使用されているカドミ
ウムを負極材料とする電極に比較して、環境汚染を引
き起こすことがなく、電池特性にも優れるほかに、
単位重量や単位容積当りのエネルギー密度が大きいの
で、負極の容量を高めることができる。前記非焼結式ニ
ッケル酸化物電極は、焼結金属繊維基板、発泡メタル、
不織布めっき基板などの三次元構造体に、水酸化ニッケ
ル及び一酸化コバルトを含むペーストを充填して作成さ
れたものであり、一般的なニッケルカドミウム二次電池
に使用されている焼結式ニッケル酸化物電極の放電容量
密度が300〜400mAh/cc程度であるのに対し、この非焼結
式ニッケル酸化物電極の放電容量密度は500〜700mAh/cc
程度と大幅に増加しているので、正極の容量を高めるこ
とができる。したがって、従来のニッケル水素二次電池
は水素吸蔵合金電極を使用することにより負極の容量を
高めたのに併せて非焼結式ニッケル酸化物電極を使用し
て正極の容量を高めて、電池全体の高容量化を可能にし
ている。
しかしながら、従来のニッケル水素二次電池において
は、充放電を繰り返し行なうと充放電サイクルの比較的
早い段階で電池内圧の大幅な上昇があり、電池内に密封
されている電解液が安全弁から漏れ出すことがあるとい
う問題があった。
は、充放電を繰り返し行なうと充放電サイクルの比較的
早い段階で電池内圧の大幅な上昇があり、電池内に密封
されている電解液が安全弁から漏れ出すことがあるとい
う問題があった。
（発明が解決しようとする課題） 本発明は従来の課題を解決するためになされたもの
で、充放電サイクルの比較的早い段階での電池内圧の大
幅な上昇を抑え、電解液が安全弁から漏れ出すことがな
く、かつ高容量化に充分に対応することができるニッケ
ル水素二次電池を提供しようとするものである。
で、充放電サイクルの比較的早い段階での電池内圧の大
幅な上昇を抑え、電解液が安全弁から漏れ出すことがな
く、かつ高容量化に充分に対応することができるニッケ
ル水素二次電池を提供しようとするものである。
［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 本発明に係るニッケル水素二次電池は、水素吸蔵合金
電極と、水酸化ニッケル及び一酸化コバルトを含有する
非焼結式ニッケル酸化物電極と、アルカリ電解液を備え
るニッケル水素二次電池において、前記水素吸蔵合金電
極の容量は、前記水酸化ニッケルの容量と前記一酸化コ
バルトの酸化に必要な電気量との和の1.3〜2.5倍の範囲
内であることを特徴とするものである。
電極と、水酸化ニッケル及び一酸化コバルトを含有する
非焼結式ニッケル酸化物電極と、アルカリ電解液を備え
るニッケル水素二次電池において、前記水素吸蔵合金電
極の容量は、前記水酸化ニッケルの容量と前記一酸化コ
バルトの酸化に必要な電気量との和の1.3〜2.5倍の範囲
内であることを特徴とするものである。
前記水素吸蔵合金電極は、水素吸蔵合金粉末に高分子
結着剤を配合し、必要に応じて導電性粉末を配合した合
剤を集電体である導電性芯体に被覆、固定した構造を有
する。
結着剤を配合し、必要に応じて導電性粉末を配合した合
剤を集電体である導電性芯体に被覆、固定した構造を有
する。
前記合剤中に配合される水素吸蔵合金としては、格別
制限されるものではなく、電解液中で電気化学的に発生
させた水素を吸蔵でき、かつ放電時にその吸蔵水素を容
易に放出できるものであればよく、例えばLaNi5、MmN
i5、LmNi5（Lm;ランタン富化したミッシュメタル）、及
びこれらのNiの一部をAl、Mn、Fe、Co、Ti、Cu、Zn、Z
r、Cr、Ｂのような元素で置換した多元素系のもの、又
はTiNi系、TiFe系のものを挙げることができる。
制限されるものではなく、電解液中で電気化学的に発生
させた水素を吸蔵でき、かつ放電時にその吸蔵水素を容
易に放出できるものであればよく、例えばLaNi5、MmN
i5、LmNi5（Lm;ランタン富化したミッシュメタル）、及
びこれらのNiの一部をAl、Mn、Fe、Co、Ti、Cu、Zn、Z
r、Cr、Ｂのような元素で置換した多元素系のもの、又
はTiNi系、TiFe系のものを挙げることができる。
前記合剤中に配合される高分子結着剤としては、例え
ばポリアクリル酸ソーダ、ポリテトラフルオロエチレン
（PTFE）、カルボキシメチルセルロース（CMC）等を挙
げることができる。かかる高分子結着剤の配合割合は、
水素吸蔵合金粉末100重量部に対して0.5〜５重量部の範
囲とすることが望ましい。
ばポリアクリル酸ソーダ、ポリテトラフルオロエチレン
（PTFE）、カルボキシメチルセルロース（CMC）等を挙
げることができる。かかる高分子結着剤の配合割合は、
水素吸蔵合金粉末100重量部に対して0.5〜５重量部の範
囲とすることが望ましい。
前記合剤中に配合される導電性粉末としては、例えば
カーボンブラック、黒鉛等を挙げることができる。かか
る導電性粉末の配合割合は、前記水素吸蔵合金粉末100
重量部に対して0.1〜４重量部とすることが望ましい。
カーボンブラック、黒鉛等を挙げることができる。かか
る導電性粉末の配合割合は、前記水素吸蔵合金粉末100
重量部に対して0.1〜４重量部とすることが望ましい。
前記集電体である導電性芯体として、例えばパンチド
メタル、エキスパンドメタル、金網等の二次元構造のも
の、発泡メタル、網状焼結金属繊維などの三次元構造の
もの等を挙げることができる。
メタル、エキスパンドメタル、金網等の二次元構造のも
の、発泡メタル、網状焼結金属繊維などの三次元構造の
もの等を挙げることができる。
前記非焼結式ニッケル酸化物電極は、少なくとも水酸
化ニッケル及び一酸化コバルトを含有し、通常、高分子
結着剤も含有する組成のペーストを、例えば焼結繊維基
板、発泡メタル、不織布めっき基板又はパンチドメタル
基板などに充填する方法により作成されたものである。
この高分子結着剤としては、前記水素吸蔵合金電極にお
ける高分子結着剤と同様のものを挙げることができる。
化ニッケル及び一酸化コバルトを含有し、通常、高分子
結着剤も含有する組成のペーストを、例えば焼結繊維基
板、発泡メタル、不織布めっき基板又はパンチドメタル
基板などに充填する方法により作成されたものである。
この高分子結着剤としては、前記水素吸蔵合金電極にお
ける高分子結着剤と同様のものを挙げることができる。
前記水素吸蔵合金電極の容量を限定した理由は、初充
電において一酸化コバルトが酸化される際にそれと同様
の水素吸蔵合金電極が充電される。この一酸化コバルト
の酸化は不可逆的であるため水素吸蔵合金電極の容量が
前記水酸化ニッケルの容量と前記一酸化コバルトの酸化
に必要な電気量との和より小さいと、充電末期に容量不
足となり水素を吸蔵できなくなり電池内圧が大幅に上昇
し、電解液が漏れ出すことがある。一方、前記水素吸蔵
合金電極の容量が前記水酸化ニッケルの容量と前記一酸
化コバルトの酸化必要電気量との和の2.5倍を越える
と、水素吸蔵合金電極の容積が大きくなる分、一定体積
の電池缶に収容し得る非焼結式ニッケル酸化物電極の容
積が小さくなるので、電池の高容量化に充分に対応する
ことができず、また高価な水素吸蔵合金を多量に使用す
ることによりコストが高くなる。
電において一酸化コバルトが酸化される際にそれと同様
の水素吸蔵合金電極が充電される。この一酸化コバルト
の酸化は不可逆的であるため水素吸蔵合金電極の容量が
前記水酸化ニッケルの容量と前記一酸化コバルトの酸化
に必要な電気量との和より小さいと、充電末期に容量不
足となり水素を吸蔵できなくなり電池内圧が大幅に上昇
し、電解液が漏れ出すことがある。一方、前記水素吸蔵
合金電極の容量が前記水酸化ニッケルの容量と前記一酸
化コバルトの酸化必要電気量との和の2.5倍を越える
と、水素吸蔵合金電極の容積が大きくなる分、一定体積
の電池缶に収容し得る非焼結式ニッケル酸化物電極の容
積が小さくなるので、電池の高容量化に充分に対応する
ことができず、また高価な水素吸蔵合金を多量に使用す
ることによりコストが高くなる。
前記非焼結式ニッケル酸化物電極における一酸化コバ
ルトの含有量は、非焼結式ニッケル酸化物に含まれる水
酸化ニッケルに対して５〜20重量％の範囲内にすること
が好ましい。この理由は、前記一酸化コバルトの含有量
を５重量％未満にすると、初充電の際一酸化コバルトの
不可逆的な酸化により水素吸蔵合金電極に吸収される水
素が少なくなり、放電末期に水素吸蔵合金電極中の水素
化物量が少なくて負極規制になったり、大電流放電特性
が悪化したりして充放電が不安定となる恐れがある。一
方、前記一酸化コバルトの含有量が20重量％を越える
と、一酸化コバルトを含有させることによる効果が増大
しないばかりか、一酸化コバルトの含有量が多い分、酸
化ニッケルの含有量が少なって非焼結式ニッケル酸化物
電極の正極としての容量が小さくなる恐れがある。
ルトの含有量は、非焼結式ニッケル酸化物に含まれる水
酸化ニッケルに対して５〜20重量％の範囲内にすること
が好ましい。この理由は、前記一酸化コバルトの含有量
を５重量％未満にすると、初充電の際一酸化コバルトの
不可逆的な酸化により水素吸蔵合金電極に吸収される水
素が少なくなり、放電末期に水素吸蔵合金電極中の水素
化物量が少なくて負極規制になったり、大電流放電特性
が悪化したりして充放電が不安定となる恐れがある。一
方、前記一酸化コバルトの含有量が20重量％を越える
と、一酸化コバルトを含有させることによる効果が増大
しないばかりか、一酸化コバルトの含有量が多い分、酸
化ニッケルの含有量が少なって非焼結式ニッケル酸化物
電極の正極としての容量が小さくなる恐れがある。
（作用） 本発明によれば、水素吸蔵合金電極の容量を水酸化ニ
ッケルの容量と一酸化コバルトの酸化に必要な電気量と
の和の1.0〜2.5倍の範囲内にすることによって、充放電
サイクルの比較的早い段階での電池内圧の大幅な上昇を
抑えることができる。
ッケルの容量と一酸化コバルトの酸化に必要な電気量と
の和の1.0〜2.5倍の範囲内にすることによって、充放電
サイクルの比較的早い段階での電池内圧の大幅な上昇を
抑えることができる。
即ち、ニッケル水素二次電池は密閉された電池容器内
に正負極の電極を収納し、充電時においては、正極側で
非焼結式ニッケル酸化物電極中の水酸化ニッケルがオキ
シ水酸化ニッケルに酸化される体積変化を伴わない反応
があり、負極側で水素吸蔵合金電極が電解液の電気分解
により発生する水素を吸収するので電池内圧は上昇しな
い。放電時においては、正極側で非焼結式ニッケル酸化
物電極中のオキシ水酸化ニッケルが水酸化ニッケルに還
元されて発生する酸素が、負極側で水素吸蔵合金電極が
放出する水素と反応して水になるので電池内圧は上昇し
ない。このように電池内圧が上昇することなく円滑に充
放電を行なうことができるためには、電気容器内の水素
吸蔵合金電極が、充電時において電解液の電気分解によ
り発生した水素の全量を吸収し得るだけの容量を有する
ことが必要である。
に正負極の電極を収納し、充電時においては、正極側で
非焼結式ニッケル酸化物電極中の水酸化ニッケルがオキ
シ水酸化ニッケルに酸化される体積変化を伴わない反応
があり、負極側で水素吸蔵合金電極が電解液の電気分解
により発生する水素を吸収するので電池内圧は上昇しな
い。放電時においては、正極側で非焼結式ニッケル酸化
物電極中のオキシ水酸化ニッケルが水酸化ニッケルに還
元されて発生する酸素が、負極側で水素吸蔵合金電極が
放出する水素と反応して水になるので電池内圧は上昇し
ない。このように電池内圧が上昇することなく円滑に充
放電を行なうことができるためには、電気容器内の水素
吸蔵合金電極が、充電時において電解液の電気分解によ
り発生した水素の全量を吸収し得るだけの容量を有する
ことが必要である。
従来のニッケル水素二次電池では、水素吸蔵合金電極
の容量が非焼結式ニッケル酸化物電極中の水酸化ニッケ
ルの容量と同等になるように設定していた。ところが、
充電時においては非焼結式ニッケル酸化物電極中の水酸
化ニッケルと共に一酸化コバルトの一部も酸化されてオ
キシ水酸化コバルトになり、この一酸化コバルトの酸化
に要した電気量に相当する水素量が電解液の電気分解に
より発生し、水素吸蔵合金電極に吸収される。しかも、
前記一酸化コバルトはオキシ水酸化コバルトに一度酸化
されると放電時にはほとんど還元されないため、充放電
の比較的早い段階で前記一酸化コバルトのオキシ水酸化
コバルトへの酸化に伴なって発生した水素がそのまま水
素吸蔵合金に吸収されたままになる。つまり、充放電の
比較的早い段階において水素吸蔵合金電極の水素吸蔵能
力は前記一酸化コバルトの酸化に伴なって発生した水素
量の分だけ低下しているため、非焼結式ニッケル酸化物
電極中の酸化ニッケルの酸化に伴なって発生する水素量
に見合って水素吸蔵合金の容量を設定すると、充電時に
おいて、水素吸蔵合金電極が酸化ニッケルの酸化に伴な
って発生する水素の一部を吸収できず、電池内に残留す
る。したがって、充放電の比較的早い段階での電池内圧
の大幅な上昇を招いていた。
の容量が非焼結式ニッケル酸化物電極中の水酸化ニッケ
ルの容量と同等になるように設定していた。ところが、
充電時においては非焼結式ニッケル酸化物電極中の水酸
化ニッケルと共に一酸化コバルトの一部も酸化されてオ
キシ水酸化コバルトになり、この一酸化コバルトの酸化
に要した電気量に相当する水素量が電解液の電気分解に
より発生し、水素吸蔵合金電極に吸収される。しかも、
前記一酸化コバルトはオキシ水酸化コバルトに一度酸化
されると放電時にはほとんど還元されないため、充放電
の比較的早い段階で前記一酸化コバルトのオキシ水酸化
コバルトへの酸化に伴なって発生した水素がそのまま水
素吸蔵合金に吸収されたままになる。つまり、充放電の
比較的早い段階において水素吸蔵合金電極の水素吸蔵能
力は前記一酸化コバルトの酸化に伴なって発生した水素
量の分だけ低下しているため、非焼結式ニッケル酸化物
電極中の酸化ニッケルの酸化に伴なって発生する水素量
に見合って水素吸蔵合金の容量を設定すると、充電時に
おいて、水素吸蔵合金電極が酸化ニッケルの酸化に伴な
って発生する水素の一部を吸収できず、電池内に残留す
る。したがって、充放電の比較的早い段階での電池内圧
の大幅な上昇を招いていた。
このようなことから、本発明では水素吸蔵合金電極の
容量を水酸化ニッケルの容量と一酸化コバルトの酸化に
必要な電気量との和の1.0〜2.5倍の範囲内にする、つま
り水素吸蔵合金電極を一酸化コバルトの酸化に伴って発
生する水素量も見込んだ容量とすることによって、電池
内圧が大幅に上昇するのを防止することができる。
容量を水酸化ニッケルの容量と一酸化コバルトの酸化に
必要な電気量との和の1.0〜2.5倍の範囲内にする、つま
り水素吸蔵合金電極を一酸化コバルトの酸化に伴って発
生する水素量も見込んだ容量とすることによって、電池
内圧が大幅に上昇するのを防止することができる。
また、水素吸蔵合金を含有する水素吸蔵合金電極と水
酸化ニッケル及び一酸化コバルトを含有する非焼結式ニ
ッケル酸化物電極とを備えることにより、正負極の両極
とも高容量にして電池を充分に高容量化することができ
る。
酸化ニッケル及び一酸化コバルトを含有する非焼結式ニ
ッケル酸化物電極とを備えることにより、正負極の両極
とも高容量にして電池を充分に高容量化することができ
る。
更に、前記非焼結式ニッケル酸化物電極における一酸
化コバルトの含有量を酸化ニッケルに対して５〜20重量
％の範囲内にすれば、一酸化コバルトを含有することに
よる効果が充分に達成され、水素吸蔵合金に吸収されて
いる水素が充分にある状態を維持できるため、放電末期
に負極規制になることがなく、また放電特性、特に大電
流放電特性を向上させることができる。
化コバルトの含有量を酸化ニッケルに対して５〜20重量
％の範囲内にすれば、一酸化コバルトを含有することに
よる効果が充分に達成され、水素吸蔵合金に吸収されて
いる水素が充分にある状態を維持できるため、放電末期
に負極規制になることがなく、また放電特性、特に大電
流放電特性を向上させることができる。
（実施例） 以下、本発明のニッケル水素二次電池を実施例におい
て、さらに具体的に説明する。
て、さらに具体的に説明する。
実施例１〜４及び比較例1,2 まず、LmNi4.2Co0.2Mn0.3Al0.3（Lm;La富化ミッシュ
メタル）で示される組成の水素吸蔵合金に水素を２回吸
収放出させて微粒化し、200メッシュパスの水素吸蔵合
金粉末を用いた。つづいて、前記水素吸蔵合金粉末を高
分子結着剤としてPTFE3重量％、導電性粉末材としてカ
ーボンブラック１重量％及び水を添加してペーストを調
製した後、このペーストをニッケルめっきを施した鋼板
を穿孔したパンチドメタルに塗布・乾燥・プレスするこ
とにより下記第１表に示す容量を有する６種の水素吸蔵
合金電極を作成した。
メタル）で示される組成の水素吸蔵合金に水素を２回吸
収放出させて微粒化し、200メッシュパスの水素吸蔵合
金粉末を用いた。つづいて、前記水素吸蔵合金粉末を高
分子結着剤としてPTFE3重量％、導電性粉末材としてカ
ーボンブラック１重量％及び水を添加してペーストを調
製した後、このペーストをニッケルめっきを施した鋼板
を穿孔したパンチドメタルに塗布・乾燥・プレスするこ
とにより下記第１表に示す容量を有する６種の水素吸蔵
合金電極を作成した。
一方、水酸化ニッケル90重量部及び一酸化コバルト10
重量部に、高分子結合剤としてPTFE3重量部、CMC0.25重
量部、ポリアクリル酸ソーダ0.25重量部及び水を添加し
てペーストを調製した後、このペーストを焼結繊維基板
に充填・乾燥・プレスすることにより下記第１表に示す
容量を有する６種の非焼結式ニッケル酸化物電極を作成
した。
重量部に、高分子結合剤としてPTFE3重量部、CMC0.25重
量部、ポリアクリル酸ソーダ0.25重量部及び水を添加し
てペーストを調製した後、このペーストを焼結繊維基板
に充填・乾燥・プレスすることにより下記第１表に示す
容量を有する６種の非焼結式ニッケル酸化物電極を作成
した。
これらの電極をセパレータを介して捲回し、15kg/cm2
で作動する安全弁を具備した電池容器内に挿入し、この
電池容器内に８規定の水酸化カリウム水溶液を注液し、
封口し、エージングにより安定化させた後に初充電を行
なってニッケル水素二次電池を製造した。
で作動する安全弁を具備した電池容器内に挿入し、この
電池容器内に８規定の水酸化カリウム水溶液を注液し、
封口し、エージングにより安定化させた後に初充電を行
なってニッケル水素二次電池を製造した。
得られた各ニッケル水素二次電池について、充放電
（1C放電）を繰り返し、この放電時に放電電圧が1V以下
になるまでの放電容量を測定し、２サイクル目の充放電
における放電容量の80％以下にまで低下したときのサイ
クル数を調べた。その結果を下記第２表に示す。
（1C放電）を繰り返し、この放電時に放電電圧が1V以下
になるまでの放電容量を測定し、２サイクル目の充放電
における放電容量の80％以下にまで低下したときのサイ
クル数を調べた。その結果を下記第２表に示す。
第２表より明らかなように本発明のニッケル水素二次
電池は、実用上充分な寿命である500サイクルを越え、
特に実施例２〜４のニッケル水素二次電池は800サイク
ルを越え、各サイクルの充放電における電池特性も良好
であった。これに対し、比較例１のニッケル水素二次電
池は充放電サイクルの初期から放電容量が少なくなり、
また安全弁周辺に電解液の漏液を確認した。かかる比較
例１のニッケル水素二次電池における放電容量の低下
は、電池内圧の上昇に起因する電解液の漏出による液枯
れによるのものと考えられる。比較例２のニッケル水素
二次電池は比較例１のニッケル水素二次電池に比較する
と、放電容量の低下が遅く電池寿命も長かったが、充放
電サイクルの初期から放電容量は少なくなった。
電池は、実用上充分な寿命である500サイクルを越え、
特に実施例２〜４のニッケル水素二次電池は800サイク
ルを越え、各サイクルの充放電における電池特性も良好
であった。これに対し、比較例１のニッケル水素二次電
池は充放電サイクルの初期から放電容量が少なくなり、
また安全弁周辺に電解液の漏液を確認した。かかる比較
例１のニッケル水素二次電池における放電容量の低下
は、電池内圧の上昇に起因する電解液の漏出による液枯
れによるのものと考えられる。比較例２のニッケル水素
二次電池は比較例１のニッケル水素二次電池に比較する
と、放電容量の低下が遅く電池寿命も長かったが、充放
電サイクルの初期から放電容量は少なくなった。
実施例５〜10 下記第３表に示す容量を有する水素吸蔵合金電極を負
極、非焼結式ニッケル酸化物電極を正極に用い、下記第
３表に示すように一酸化コバルトの含有量を変えた以外
は実施例１と同様な６種のニッケル水素二次電池を製造
した。なお、下記第３表中の実施例9,10は一酸化コバル
トの量を多くした分、水酸化ニッケルの容量が小なくな
っている。
極、非焼結式ニッケル酸化物電極を正極に用い、下記第
３表に示すように一酸化コバルトの含有量を変えた以外
は実施例１と同様な６種のニッケル水素二次電池を製造
した。なお、下記第３表中の実施例9,10は一酸化コバル
トの量を多くした分、水酸化ニッケルの容量が小なくな
っている。
得られた各ニッケル水素二次電池を20サイクルの慣ら
し充放電を行なった後、1C放電時に放電電圧が1V以下に
なるまでの放電容量と、5C放電時に放電電圧が1V以下に
なるまでの放電容量とを測定した。この1C放電容量に対
する5C放電容量の割合を下記第４表に示す。
し充放電を行なった後、1C放電時に放電電圧が1V以下に
なるまでの放電容量と、5C放電時に放電電圧が1V以下に
なるまでの放電容量とを測定した。この1C放電容量に対
する5C放電容量の割合を下記第４表に示す。
第４表より明らかなように実施例５のニッケル水素二
次電池は5C放電での放電容量が低下している。この原因
は、一酸化コバルトの添加量が少なかったとにより、非
焼結式ニッケル酸化物電極の大電流放電特性が低下した
のと、放電末期に水素吸蔵合金電極中の水素吸蔵量が少
な過ぎて、水素吸蔵合金電極が負極規制になったのとが
相互に影響した結果であると考えられる。一方、実施例
６〜10のニッケル水素二次電池は5C放電での放電容量の
低下による問題はなく、良好に作動した。なお、実施例
６のニッケル水素二次電池については5C放電での放電容
量がやや不安定な傾向があったものの、実施例７〜10の
ニッケル水素二次電池と同様に充分な大電流放電特性を
備えているのがわかった。
次電池は5C放電での放電容量が低下している。この原因
は、一酸化コバルトの添加量が少なかったとにより、非
焼結式ニッケル酸化物電極の大電流放電特性が低下した
のと、放電末期に水素吸蔵合金電極中の水素吸蔵量が少
な過ぎて、水素吸蔵合金電極が負極規制になったのとが
相互に影響した結果であると考えられる。一方、実施例
６〜10のニッケル水素二次電池は5C放電での放電容量の
低下による問題はなく、良好に作動した。なお、実施例
６のニッケル水素二次電池については5C放電での放電容
量がやや不安定な傾向があったものの、実施例７〜10の
ニッケル水素二次電池と同様に充分な大電流放電特性を
備えているのがわかった。
［発明の効果］ 以上詳述した如く、本発明によれば充放電時における
電池内部での水素ガスの発生による電池内圧の大幅な上
昇が防止され、電解液が安全弁から漏れ出すことなく、
安定した放電容量を得ることができ、かつ電池の高容量
化に充分に対応可能なニッケル水素二次電池を提供する
ことができる。
電池内部での水素ガスの発生による電池内圧の大幅な上
昇が防止され、電解液が安全弁から漏れ出すことなく、
安定した放電容量を得ることができ、かつ電池の高容量
化に充分に対応可能なニッケル水素二次電池を提供する
ことができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐藤 優治 神奈川県川崎市幸区小向東芝町１番地 株式会社東芝総合研究所内 (72)発明者 林田 浩孝 神奈川県川崎市幸区小向東芝町１番地 株式会社東芝総合研究所内 (72)発明者 高橋 浩之 東京都品川区南品川３丁目４番10号 東 芝電池株式会社内 (72)発明者 猿渡 一郎 東京都品川区南品川３丁目４番10号 東 芝電池株式会社内 (56)参考文献 特開 平１−132066（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01M 10/24 - 10/30 H01M 10/34 H01M 4/32
Claims (1)
- 【請求項１】水素吸蔵合金電極と、水酸化ニッケル及び
一酸化コバルトを含有する非焼結式ニッケル酸化物電極
と、アルカリ電解液とを備えるニッケル水素二次電池に
おいて、 前記水素吸蔵合金電極の容量は、前記水酸化ニッケルの
容量と前記一酸化コバルトの酸化に必要な電気量との和
の1.3〜2.5倍の範囲内であることを特徴とするニッケル
水素二次電池。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1243306A JP3012658B2 (ja) | 1989-09-21 | 1989-09-21 | ニッケル水素二次電池 |
| EP90310213A EP0419220B1 (en) | 1989-09-18 | 1990-09-18 | Nickel-metal hydride secondary cell |
| DE69014183T DE69014183T2 (de) | 1989-09-18 | 1990-09-18 | Nickel-Metallhydridsekundärzelle. |
| US07/584,115 US5032475A (en) | 1989-09-18 | 1990-09-18 | Nickel-metal hydride secondary cell |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1243306A JP3012658B2 (ja) | 1989-09-21 | 1989-09-21 | ニッケル水素二次電池 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03108272A JPH03108272A (ja) | 1991-05-08 |
| JP3012658B2 true JP3012658B2 (ja) | 2000-02-28 |
Family
ID=17101873
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1243306A Expired - Fee Related JP3012658B2 (ja) | 1989-09-18 | 1989-09-21 | ニッケル水素二次電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3012658B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| MX241166B (es) * | 2001-06-29 | 2006-10-16 | Ovonic Battery Co | Bacteria de almacenamiento de hidrogeno; electrodo de niquel positivo; material activo de electrodo positivo y metodos para fabricarlos. |
| CN109545561B (zh) * | 2018-12-18 | 2020-08-25 | 湖北大学 | 一种光引发不可逆凝胶电解质及其制备方法和应用 |
-
1989
- 1989-09-21 JP JP1243306A patent/JP3012658B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03108272A (ja) | 1991-05-08 |
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