JP3109559B2 - 密閉形アルカリ蓄電池の化成法 - Google Patents

密閉形アルカリ蓄電池の化成法

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battery
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伊藤　　隆
泰造 原田
一夫 荒樋
宏 油布
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    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、密閉形アルカリ蓄電
池、特にペースト式ニッケル正極板を用いる電池の化成
法の改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】今日におけるポータブル機器の進歩は著
しく、これらの機器に使用されている電池には、高いエ
ネルギー密度が求められており、従来から使用されてい
るニッケルカドミウム電池に代わり、軽量かつ高容量の
ニッケル水素電池が注目されている。
【０００３】従来のニッケルカドミウム電池に比べて、
このニッケル水素蓄電池は、高エネルギー密度、即ち高
容量であり、複数の電池を直列あるいは並列に接続した
組電池として、ポータブル機器内に内臓されている。ポ
ータブル機器の中には、電源ＯＦＦの状態でも微電流、
いわゆる暗電流が流れるものがある。暗電流が長時間流
れた場合、組電池の中で電池容量の小さい電池が逆充電
状態に陥る。この場合、一旦逆充電状態になった電池
は、充放電を数回繰り返しも回復しないことがある。回
復しない原因は、ペースト式正極に形成されるオキシ水
酸化コバルト（ＣｏＯＯＨ）の導電パスが破壊し、正極
の利用率が低下することにあった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、過放電や逆
充電されても、正極の利用率が低下せず、その後の充放
電で容量を回復できる密閉形アルカリ蓄電池を提供する
ものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
本発明は、充放電操作における初充電を微少電流で行
い、正極活物質中に添加している一酸化コバルトの酸化
による導電性ネットワークの形成を確実にし、正極内の
オキシ水酸化コバルト（ＣｏＯＯＨ）の定着を堅固にす
るものである。
【０００６】
【作用】正極活物質内に添加している一酸化コバルト
は、アルカリ溶液中で溶解して、コバルト錯イオンとな
る。このコバルト錯イオンを正極活物質の粒子と粒子の
間、および導電芯体と正極活物質粒子の間に微電流によ
る電流で強固に定着させることにより、過充電および逆
充電を受けても、次の充放電により元の容量に回復す
る。
【０００７】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基いて説明す
る。図１および図２は、本発明の一実施例を示す小型角
密閉形ニッケル水素蓄電池の正面図および平面図であ
る。
【０００８】本実施例の電池は、次のような正極、電解
液、セパレータおよび負極を構成材料として備えた３０
００ｍＡｈ形のものである。正極は、亜鉛が固溶体化さ
れた高密度水酸化ニッケル粉末に、一酸化コバルトを５
重量％添加し、ペースト状として、３次元網目構造をし
たニッケル基板に充填してなるものであり、セパレータ
はポリアミド不織布からなるものである。電解液は、６
規定の水酸化カリウムおよび０．５規定の水酸化リチウ
ムからなるものである。そして負極は、水素吸蔵合金で
あるＭｍＮｉＡｌＣｏ系合金粉末をペースト状として、
ニッケル３次元網目構造をしたニッケル基板に充填し、
角形の金属ケース内に挿入した後、６規定の水酸化カリ
ウムおよび０．５規定の水酸化リチウムを約４．５ｍｌ
注液し、安全弁、正極端子を備えた封口板で封口して図
１に示す角形の３０００ｍＡｈのニッケル水素電池を作
成した。次にこの電池を室温２５℃の雰囲気下で２４時
間以上放置し、公称容量の０．０３ＣｍＡの電流で５時
間充電した後、引き続き０．１ＣｍＡの電流で１５時間
充電した。この電池を１ＣｍＡの電流で１．０Ｖ／セル
まで放電した。
【０００９】次に０．０３ＣｍＡの電流で１時間充電
し、引き続き０．１ＣｍＡの電流で、１５時間充電後
０．２ＣｍＡの電流で１．０Ｖ／セルの電圧まで放電
し、初期活性化充放電操作を行った。次いでこの電池を
直列に８セル接続し、室温２５℃で０．３ＣｍＡの電流
で４時間充電後、０．２ＣｍＡの電流で１．０Ｖの電圧
まで放電し、初期容量とした。
【００１０】この電池を１６．５オームの抵抗に３日間
接続し、電池を過放電状態にした。その後、この電池を
上述の初期容量を得た方法にて容量を確認したところ、
初期容量の９７％の容量を得た。これらの操作を５回繰
り返したが、初期容量の９５％までしか低下しないこと
を確認した。
【００１１】図３に初充電を公称容量の０．１ＣｍＡの
電流で２０時間充電後、１ＣｍＡの電流で１．０Ｖまで
放電する条件で行った時の過放電後の容量回復状態を示
す。図３から明らかなように、１サイクル目の容量回復
率は９１％であり、３サイクル目では８６％まで低下し
ている。即ち、本発明による初充電の充電電流を０．０
３ＣｍＡ以下で公称容量の１７％以上の充電を実施する
ことにより、過放電後の容量回復に著しい効果を示す。
【００１２】
【発明の効果】以上のように水素吸蔵合金を用いたニッ
ケル水素蓄電池における初期活性化充放電操作方法にお
いて初充電を微少電流で行うだけの簡単な操作により、
大きく改善され工業的価値が大きい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例の密閉形ニッケル水素蓄電池
の正面図である。
【図２】図１の矢印の方向から見た本発明による密閉形
ニッケル水素蓄電池の平面図である。
【図３】本発明による密閉形ニッケル水素蓄電池の過放
電後の容量回復率と、従来の方法による過放電後の容量
回復率を示した図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平６−290776（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−160763（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−45540（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01M 10/24 - 10/34 H01M 4/32 H01M 10/44

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 水素吸蔵合金を主成分として含有する負
    極と、水酸化ニッケルを主成分とし一酸化コバルトを含
    有する正極と、電解液とセパレータとを構成材料として
    備えた密閉形アルカリ蓄電池であって、その初期活性化
    充放電操作における初充電を、充電電流が０．０２Ｃｍ
    Ａ〜０．０３ＣｍＡの範囲で、電池容量の１０％〜３０
    ％行い、その後０．１ＣｍＡ〜１．０ＣｍＡの電流で容
    量の１２０〜１５０％を充電することを特徴とする密閉
    形アルカリ蓄電池の化成法。
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