JP3429684B2 - 水素吸蔵電極 - Google Patents
水素吸蔵電極Info
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- JP3429684B2 JP3429684B2 JP25722098A JP25722098A JP3429684B2 JP 3429684 B2 JP3429684 B2 JP 3429684B2 JP 25722098 A JP25722098 A JP 25722098A JP 25722098 A JP25722098 A JP 25722098A JP 3429684 B2 JP3429684 B2 JP 3429684B2
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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】
【発明の属する技術分野】本発明は、水素吸蔵合金を用
いた水素吸蔵電極に関するものである。
いた水素吸蔵電極に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、水素吸蔵合金を負極材料として用
いるニッケル−水素化物電池は、携帯電話やノートパソ
コンなど小型ポータブル機器用から電気自動車用まで多
機種の電源として使用されている。従来、ニッケル−水
素化物電池をはじめアルカリ蓄電池の寿命は、正極の電
極膨潤によるセパレータドライアウトが原因であった
が、正極活物質の改良により電極膨潤は抑制されてきて
いる。一方、負極では、水素吸蔵合金は希土類金属やＡ
ｌ、Ｍｎなどの溶出による腐食や正極から発生する酸素
による酸化を受け、劣化するという問題がある。その結
果、放電容量が減少して水素ガスが発生しやすくなると
ともに、正極から発生する酸素ガスを効率よく吸収でき
ないので電池内圧が上昇し、安全弁作動によりセパレー
タドライアウトが起こってサイクル寿命に至る。すなわ
ち、正極活物質の改良が進むにつれて寿命劣化の原因は
正極から負極に移ってきているのである。
いるニッケル−水素化物電池は、携帯電話やノートパソ
コンなど小型ポータブル機器用から電気自動車用まで多
機種の電源として使用されている。従来、ニッケル−水
素化物電池をはじめアルカリ蓄電池の寿命は、正極の電
極膨潤によるセパレータドライアウトが原因であった
が、正極活物質の改良により電極膨潤は抑制されてきて
いる。一方、負極では、水素吸蔵合金は希土類金属やＡ
ｌ、Ｍｎなどの溶出による腐食や正極から発生する酸素
による酸化を受け、劣化するという問題がある。その結
果、放電容量が減少して水素ガスが発生しやすくなると
ともに、正極から発生する酸素ガスを効率よく吸収でき
ないので電池内圧が上昇し、安全弁作動によりセパレー
タドライアウトが起こってサイクル寿命に至る。すなわ
ち、正極活物質の改良が進むにつれて寿命劣化の原因は
正極から負極に移ってきているのである。
【０００３】電池の寿命特性を改良するには、電池の内
圧上昇を抑制することが必要であり、そのためにはガス
吸収性がよく、耐食性が優れる負極用水素吸蔵合金が望
まれている。内圧上昇を抑制するには、電極表面に撥水
剤を塗布し、三相界面を形成してガス吸収を促進する方
法が、また耐食性向上には、合金の組成や組織の制御な
どがそれぞれ行われていた。一方、負極の初期活性化
は、精密に設計された正・負極の容量バランスを維持す
るために重要である。通常、負極容量は正極容量の１．
４〜１．８倍程度大きく見積もってあり、さらに充電リ
ザーブ、放電リザーブとしてバランスを保っている。こ
れは過充電、過放電に耐えるための設計であるが、これ
が崩れると充電末期あるいは放電末期に酸素ガスまたは
水素ガスが発生し、電池内圧上昇の原因になる。すなわ
ち、負極の早期活性化特性も内圧上昇抑制に重要な特性
の一つといえる。従来は、早期活性化のために、酸処
理、アルカリ処理などの表面処理を行ったり、導電剤を
混合したりするなどの方法が行われていた。
圧上昇を抑制することが必要であり、そのためにはガス
吸収性がよく、耐食性が優れる負極用水素吸蔵合金が望
まれている。内圧上昇を抑制するには、電極表面に撥水
剤を塗布し、三相界面を形成してガス吸収を促進する方
法が、また耐食性向上には、合金の組成や組織の制御な
どがそれぞれ行われていた。一方、負極の初期活性化
は、精密に設計された正・負極の容量バランスを維持す
るために重要である。通常、負極容量は正極容量の１．
４〜１．８倍程度大きく見積もってあり、さらに充電リ
ザーブ、放電リザーブとしてバランスを保っている。こ
れは過充電、過放電に耐えるための設計であるが、これ
が崩れると充電末期あるいは放電末期に酸素ガスまたは
水素ガスが発生し、電池内圧上昇の原因になる。すなわ
ち、負極の早期活性化特性も内圧上昇抑制に重要な特性
の一つといえる。従来は、早期活性化のために、酸処
理、アルカリ処理などの表面処理を行ったり、導電剤を
混合したりするなどの方法が行われていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記問題点
に鑑みてなされたものであり、表面に撥水性を兼ね備
え、耐食性に優れ、初期活性化が早い水素吸蔵電極を提
供しようとするものである。
に鑑みてなされたものであり、表面に撥水性を兼ね備
え、耐食性に優れ、初期活性化が早い水素吸蔵電極を提
供しようとするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の水素吸蔵電極
は、水素を可逆的に吸蔵放出しうる水素吸蔵合金粉末を
充填または加圧成形した電極の表面にメッキを施して得
られる水素吸蔵電極であって、前記電極表面に熱可塑性
樹脂の微粒子を包含した金属メッキ被膜を有し、前記金
属メッキ被膜が前記水素吸蔵合金の粒子間に入り込み、
前記金属メッキ被膜の量が前記水素吸蔵合金の量の２０
重量％以下であることを特徴とする。ここにおいて、前
記金属メッキ被膜は、水素の拡散を許容する多孔質被膜
であることが好ましい。
は、水素を可逆的に吸蔵放出しうる水素吸蔵合金粉末を
充填または加圧成形した電極の表面にメッキを施して得
られる水素吸蔵電極であって、前記電極表面に熱可塑性
樹脂の微粒子を包含した金属メッキ被膜を有し、前記金
属メッキ被膜が前記水素吸蔵合金の粒子間に入り込み、
前記金属メッキ被膜の量が前記水素吸蔵合金の量の２０
重量％以下であることを特徴とする。ここにおいて、前
記金属メッキ被膜は、水素の拡散を許容する多孔質被膜
であることが好ましい。
【０００６】
【発明の実施の形態】本発明の水素吸蔵電極は、水素吸
蔵合金粉末を集電体に加圧成形した電極や、多孔性の支
持体に水素吸蔵合金粉末を充填した電極などの水素吸蔵
電極本体の表面に、熱可塑性樹脂の微粒子を包含した金
属メッキ被膜を形成することによって作製することがで
きる。本発明による水素吸蔵電極は、電極表面が金属メ
ッキ被膜で被覆され、そのメッキ被膜により導電性ネッ
トワークが形成されているので、水素吸蔵合金粒子間の
接触抵抗が低減される。従って、反応効率が向上し、早
期活性化が可能となる。また、メッキ被膜により、水素
吸蔵合金粒子が直接電解液に接触する面積が少なくな
り、さらに、メッキ被膜に包含される熱可塑性樹脂粒子
による撥水性のため、固−液界面がさらに少なくなる。
これらによって、電極の耐食性が向上する。このように
本発明の水素吸蔵電極は、初期活性化が早くできるとと
もに耐食性に優れ、メッキ被膜に包含する樹脂に撥水性
のものを用いることにより撥水性を兼ね備えるから、内
圧上昇が抑制され、長寿命の電池を提供することができ
る。
蔵合金粉末を集電体に加圧成形した電極や、多孔性の支
持体に水素吸蔵合金粉末を充填した電極などの水素吸蔵
電極本体の表面に、熱可塑性樹脂の微粒子を包含した金
属メッキ被膜を形成することによって作製することがで
きる。本発明による水素吸蔵電極は、電極表面が金属メ
ッキ被膜で被覆され、そのメッキ被膜により導電性ネッ
トワークが形成されているので、水素吸蔵合金粒子間の
接触抵抗が低減される。従って、反応効率が向上し、早
期活性化が可能となる。また、メッキ被膜により、水素
吸蔵合金粒子が直接電解液に接触する面積が少なくな
り、さらに、メッキ被膜に包含される熱可塑性樹脂粒子
による撥水性のため、固−液界面がさらに少なくなる。
これらによって、電極の耐食性が向上する。このように
本発明の水素吸蔵電極は、初期活性化が早くできるとと
もに耐食性に優れ、メッキ被膜に包含する樹脂に撥水性
のものを用いることにより撥水性を兼ね備えるから、内
圧上昇が抑制され、長寿命の電池を提供することができ
る。
【０００７】電極表面に形成するメッキ被膜の金属とし
ては、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｃｏ、Ｎｉ−Ｐ、Ｎｉ−Ｂ、Ｃｏ−
Ｐ、及びＣｏ−Ｂからなる群より選ばれる素材が好まし
い。メッキ量が多量になると、電極の単位重量当たりの
エネルギー密度が低下するから、できる限りメッキ量を
低減し、しかも良好な導電性ネットワークを形成するの
が好ましい。図１に本発明による水素吸蔵電極の構成を
模式的に表す。１は集電体金属を表している。この集電
体上に、水素吸蔵合金粒子２の加圧成形体が一体に結合
している。この電極をメッキ液中でメッキすることによ
り被膜３が形成される。ここで、ａは電極の合金粒子間
に入り込むようにして合金にメッキされた、電極におけ
るメッキ深さを表し、ｂは電極表面層の個々の合金粒子
に被覆されたメッキ厚さを表す。メッキ被膜の量は、水
素吸蔵合金の２０重量％が上限であり、ａで表されるメ
ッキ深さは１００μｍ以下、ｂで表されるメッキ厚みが
１〜１０μｍが好ましく、メッキ量は水素吸蔵合金の
０．１〜４重量％相当、メッキ深さは１０μｍ以下がよ
り好ましい。金属メッキ被膜に包含させる可塑性樹脂
は、ポリテトラフルオロエチレン、ポリエチレン、ＡＢ
Ｓ樹脂、ポリアミド、ポリスルフォン、ＡＳ樹脂、ポリ
スチレン、塩化ビニルデン樹脂、ポリフェニレンエーテ
ル、メチルペンテン樹脂、及びメタクリル酸樹脂からな
る群より選ばれるものが好ましい。なかでも撥水性の点
から、ポリテトラフルオロエチレンが最も好ましい。
ては、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｃｏ、Ｎｉ−Ｐ、Ｎｉ−Ｂ、Ｃｏ−
Ｐ、及びＣｏ−Ｂからなる群より選ばれる素材が好まし
い。メッキ量が多量になると、電極の単位重量当たりの
エネルギー密度が低下するから、できる限りメッキ量を
低減し、しかも良好な導電性ネットワークを形成するの
が好ましい。図１に本発明による水素吸蔵電極の構成を
模式的に表す。１は集電体金属を表している。この集電
体上に、水素吸蔵合金粒子２の加圧成形体が一体に結合
している。この電極をメッキ液中でメッキすることによ
り被膜３が形成される。ここで、ａは電極の合金粒子間
に入り込むようにして合金にメッキされた、電極におけ
るメッキ深さを表し、ｂは電極表面層の個々の合金粒子
に被覆されたメッキ厚さを表す。メッキ被膜の量は、水
素吸蔵合金の２０重量％が上限であり、ａで表されるメ
ッキ深さは１００μｍ以下、ｂで表されるメッキ厚みが
１〜１０μｍが好ましく、メッキ量は水素吸蔵合金の
０．１〜４重量％相当、メッキ深さは１０μｍ以下がよ
り好ましい。金属メッキ被膜に包含させる可塑性樹脂
は、ポリテトラフルオロエチレン、ポリエチレン、ＡＢ
Ｓ樹脂、ポリアミド、ポリスルフォン、ＡＳ樹脂、ポリ
スチレン、塩化ビニルデン樹脂、ポリフェニレンエーテ
ル、メチルペンテン樹脂、及びメタクリル酸樹脂からな
る群より選ばれるものが好ましい。なかでも撥水性の点
から、ポリテトラフルオロエチレンが最も好ましい。
【０００８】
【実施例】以下、実施例により本発明を詳細に説明す
る。 実施例１ まず、ＭｍＮｉ3.6Ｃｏ0.75Ｍｎ0.35Ａｌ0.3（Ｍｍは希
土類元素の混合物であるミッシュメタルを意味する）の
組成になるように各金属を所定量秤量し、不活性雰囲気
下、高周波誘導溶解炉で合金インゴットを作製し、１０
００℃で熱処理して合金試料を得た。この合金インゴッ
トを粒径７５μｍ以下に機械的に粉砕して水素吸蔵合金
粉末試料とした。合金粉末試料は、このほかに単ロール
法やガスアトマイズ法など急冷法により作製したもので
もよい。この合金粉末試料に増粘剤を加えてペースト状
にし、３次元発泡ニッケル基盤に充填し、乾燥、プレス
した。この電極をポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦ
Ｅで表す）（分子量約７５００〜１０５００）の平均粒
径約５μｍの粒子を含む以下のニッケルメッキ液中で複
合メッキした。
る。 実施例１ まず、ＭｍＮｉ3.6Ｃｏ0.75Ｍｎ0.35Ａｌ0.3（Ｍｍは希
土類元素の混合物であるミッシュメタルを意味する）の
組成になるように各金属を所定量秤量し、不活性雰囲気
下、高周波誘導溶解炉で合金インゴットを作製し、１０
００℃で熱処理して合金試料を得た。この合金インゴッ
トを粒径７５μｍ以下に機械的に粉砕して水素吸蔵合金
粉末試料とした。合金粉末試料は、このほかに単ロール
法やガスアトマイズ法など急冷法により作製したもので
もよい。この合金粉末試料に増粘剤を加えてペースト状
にし、３次元発泡ニッケル基盤に充填し、乾燥、プレス
した。この電極をポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦ
Ｅで表す）（分子量約７５００〜１０５００）の平均粒
径約５μｍの粒子を含む以下のニッケルメッキ液中で複
合メッキした。
【０００９】
Ｎｉ（ＮＨ2ＳＯ3）2・４Ｈ2Ｏ ３５０（ｇ／ｌ）
ＮｉＣｌ2・６Ｈ2Ｏ ４５（ｇ／ｌ）
Ｈ3ＢＯ3 ４０（ｇ／ｌ）
界面活性剤 １．０（ｇ／ｌ）
ＰＴＦＥ １００（ｇ／ｌ）
ｐＨ ４．０
陰極電流密度 １０Ａ／ｄｍ2
温度 ５０℃
陽極 Ｎｉ板
撹拌 循環
メッキ量 水素吸蔵合金の２ｗｔ％相当
【００１０】目的量のＮｉを電極表面にメッキし、水
洗、乾燥して電極試料を得た。この電極を電極Ａとす
る。本発明の電極は、上記のような電解メッキの他に無
電解メッキによっても作製することが可能である。ま
た、前記合金粉末試料に増粘剤を加えてペースト状に
し、ＳＢＲ結着剤を混合してパンチングメタル基盤に塗
着し、乾燥、プレスした。この電極を電極Ａと同じメッ
キ条件で複合メッキして電極試料を得た。この電極を電
極Ｂとする。次に、電極Ａ及び電極Ｂと同じ手法でそれ
ぞれペースト式電極を作製し、これらの電極をＰＴＦＥ
を含まないメッキ液を用いること以外は電極Ａと同じ条
件でニッケルメッキを行った。このようにして得た電極
をそれぞれ比較電極Ｃ及び比較電極Ｄとする。さらに、
電極Ａ及び電極Ｂと同じ手法でそれぞれペースト式電極
を作製し、これらの電極をメッキをしないでそれぞれ比
較電極Ｅ及び比較電極Ｆとする。
洗、乾燥して電極試料を得た。この電極を電極Ａとす
る。本発明の電極は、上記のような電解メッキの他に無
電解メッキによっても作製することが可能である。ま
た、前記合金粉末試料に増粘剤を加えてペースト状に
し、ＳＢＲ結着剤を混合してパンチングメタル基盤に塗
着し、乾燥、プレスした。この電極を電極Ａと同じメッ
キ条件で複合メッキして電極試料を得た。この電極を電
極Ｂとする。次に、電極Ａ及び電極Ｂと同じ手法でそれ
ぞれペースト式電極を作製し、これらの電極をＰＴＦＥ
を含まないメッキ液を用いること以外は電極Ａと同じ条
件でニッケルメッキを行った。このようにして得た電極
をそれぞれ比較電極Ｃ及び比較電極Ｄとする。さらに、
電極Ａ及び電極Ｂと同じ手法でそれぞれペースト式電極
を作製し、これらの電極をメッキをしないでそれぞれ比
較電極Ｅ及び比較電極Ｆとする。
【００１１】以上のようにして作製した電極を相手極の
水酸化ニッケル電極とともに６モル／ｌの水酸化カリウ
ム水溶液中に浸漬して開放型電池を作製した。そして、
周囲温度２０℃において、０．１Ｃで１５０％充電し、
０．２Ｃで酸化水銀電極基準で−０．６Ｖまで放電する
充放電試験を行った。図２に充放電初期の試験結果を示
す。図２から明らかなとおり、メッキ処理をしていない
比較電極Ｅ及び比較電極Ｆは、初期活性化が遅く、最大
容量に到達するまで１０サイクル以上を要し、最大容量
も小さい。これに対して、メッキ処理をした本発明の電
極Ａ、電極Ｂ、比較電極Ｃ及び比較電極Ｄは、初期活性
化が早く２サイクル目で最大容量に達し、最大容量も大
きい。メッキ処理電極が早期活性化できるのは、電極表
面がメッキ層で被覆されて導電性ネットワークを形成
し、その結果、合金粒子間の接触抵抗が低減され、反応
効率が増大したためである。
水酸化ニッケル電極とともに６モル／ｌの水酸化カリウ
ム水溶液中に浸漬して開放型電池を作製した。そして、
周囲温度２０℃において、０．１Ｃで１５０％充電し、
０．２Ｃで酸化水銀電極基準で−０．６Ｖまで放電する
充放電試験を行った。図２に充放電初期の試験結果を示
す。図２から明らかなとおり、メッキ処理をしていない
比較電極Ｅ及び比較電極Ｆは、初期活性化が遅く、最大
容量に到達するまで１０サイクル以上を要し、最大容量
も小さい。これに対して、メッキ処理をした本発明の電
極Ａ、電極Ｂ、比較電極Ｃ及び比較電極Ｄは、初期活性
化が早く２サイクル目で最大容量に達し、最大容量も大
きい。メッキ処理電極が早期活性化できるのは、電極表
面がメッキ層で被覆されて導電性ネットワークを形成
し、その結果、合金粒子間の接触抵抗が低減され、反応
効率が増大したためである。
【００１２】次に、１．０Ｃで１５０％充電し、１．０
Ｃで酸化水銀電極基準で−０．６Ｖまで放電する充放電
を繰り返し、放電容量の変化を調べる寿命試験をした。
その結果を図３に示す。図３から明らかなとおり、本発
明の電極Ａ及び電極Ｂは、比較電極Ｃ及び比較電極Ｄに
比べ、サイクル寿命が約３０％増大した。サイクル寿命
と耐食性の関係を調べるために、それぞれの電極を８０
℃の６モル／ｌ水酸化カリウム水溶液１００ｍｌ中に３
日間浸漬し、溶出するコバルト、アルミニウムおよびマ
ンガンの各イオン濃度を測定した。その結果を図４に示
す。図４から明らかなとおり、本発明の電極Ａ及び電極
Ｂからの溶出イオンは、比較電極のそれよりも少なく、
耐食性が優れていることがわかる。ニッケルメッキによ
り水素吸蔵合金と電解液の界面が直接接触する面積が少
なくなったこと、メッキ被膜に包含されているＰＴＦＥ
の撥水効果により、固−液界面がさらに少なくなったこ
とが耐食性向上に起因していると考えられる。
Ｃで酸化水銀電極基準で−０．６Ｖまで放電する充放電
を繰り返し、放電容量の変化を調べる寿命試験をした。
その結果を図３に示す。図３から明らかなとおり、本発
明の電極Ａ及び電極Ｂは、比較電極Ｃ及び比較電極Ｄに
比べ、サイクル寿命が約３０％増大した。サイクル寿命
と耐食性の関係を調べるために、それぞれの電極を８０
℃の６モル／ｌ水酸化カリウム水溶液１００ｍｌ中に３
日間浸漬し、溶出するコバルト、アルミニウムおよびマ
ンガンの各イオン濃度を測定した。その結果を図４に示
す。図４から明らかなとおり、本発明の電極Ａ及び電極
Ｂからの溶出イオンは、比較電極のそれよりも少なく、
耐食性が優れていることがわかる。ニッケルメッキによ
り水素吸蔵合金と電解液の界面が直接接触する面積が少
なくなったこと、メッキ被膜に包含されているＰＴＦＥ
の撥水効果により、固−液界面がさらに少なくなったこ
とが耐食性向上に起因していると考えられる。
【００１３】次に、前記電極Ａ、電極Ｂ、電極Ｃ、電極
Ｄ、電極Ｅ及び電極Ｆのそれぞれとペースト式水酸化ニ
ッケル電極を用いて公称容量１３００ｍＡｈのＡＡサイ
ズ密閉型電池を作製した。それぞれ、電池Ａ、電池Ｂ、
電池Ｃ、電池Ｄ、電池Ｅ及び電池Ｆとする。これらの電
池を活性化させた後、周囲温度２０℃において、１．０
Ｃで２００％充電し、充電量にともなう電池の内圧の変
化を測定した。その結果を図５に示す。図５から明らか
なとおり、本発明の電池Ａ及び電池Ｂのみが低い内圧特
性を示した。電極表面の複合メッキ中に含まれるＰＴＦ
Ｅの撥水効果により三相界面が形成され、過充電時に正
極から発生する酸素ガス吸収効率が上昇したためであ
る。このような三相界面の形成は、酸素ガス吸収だけで
なく、電池内部に蓄積した水素ガスの固−気反応により
吸収反応も促進するため、大幅な内圧上昇の抑制が可能
となる。次に、前記各電池Ａ〜Ｆについて、周囲温度２
０℃において、１．０Ｃで１２０％充電し、１．０Ｃで
１．０Ｖまで放電するサイクル寿命試験をした。その結
果を図６に示す。寿命試験の条件は、一般にサイクル寿
命は、内圧が安全弁作動圧にまで達し、電池内部のガス
とともに気化した電解液も外部に漏出し、電解液枯渇に
よる電池内部抵抗の増大が原因で起こる。本発明の電池
においては、負極が三相界面を形成して酸素ガス吸収を
促進することができ、かつ、水素吸蔵合金の耐食性も兼
ね備えているので、内圧上昇を大きく抑制することがで
きた。
Ｄ、電極Ｅ及び電極Ｆのそれぞれとペースト式水酸化ニ
ッケル電極を用いて公称容量１３００ｍＡｈのＡＡサイ
ズ密閉型電池を作製した。それぞれ、電池Ａ、電池Ｂ、
電池Ｃ、電池Ｄ、電池Ｅ及び電池Ｆとする。これらの電
池を活性化させた後、周囲温度２０℃において、１．０
Ｃで２００％充電し、充電量にともなう電池の内圧の変
化を測定した。その結果を図５に示す。図５から明らか
なとおり、本発明の電池Ａ及び電池Ｂのみが低い内圧特
性を示した。電極表面の複合メッキ中に含まれるＰＴＦ
Ｅの撥水効果により三相界面が形成され、過充電時に正
極から発生する酸素ガス吸収効率が上昇したためであ
る。このような三相界面の形成は、酸素ガス吸収だけで
なく、電池内部に蓄積した水素ガスの固−気反応により
吸収反応も促進するため、大幅な内圧上昇の抑制が可能
となる。次に、前記各電池Ａ〜Ｆについて、周囲温度２
０℃において、１．０Ｃで１２０％充電し、１．０Ｃで
１．０Ｖまで放電するサイクル寿命試験をした。その結
果を図６に示す。寿命試験の条件は、一般にサイクル寿
命は、内圧が安全弁作動圧にまで達し、電池内部のガス
とともに気化した電解液も外部に漏出し、電解液枯渇に
よる電池内部抵抗の増大が原因で起こる。本発明の電池
においては、負極が三相界面を形成して酸素ガス吸収を
促進することができ、かつ、水素吸蔵合金の耐食性も兼
ね備えているので、内圧上昇を大きく抑制することがで
きた。
【００１４】
【発明の効果】上記のように本発明の水素吸蔵電極は、
その表面に撥水性を兼ね備え、耐食性に優れ、初期活性
化を早くすることができるので、内圧上昇を抑制し、長
寿命の電池を提供することができる。
その表面に撥水性を兼ね備え、耐食性に優れ、初期活性
化を早くすることができるので、内圧上昇を抑制し、長
寿命の電池を提供することができる。
【図１】本発明による電極の構成例を示す断面模式図で
ある。
ある。
【図２】本発明の実施例における各種電極の充放電初期
の放電容量とサイクル数との関係を示す図である。
の放電容量とサイクル数との関係を示す図である。
【図３】各種電極の寿命試験の結果を示す図である。
【図４】各種電極を高温のアルカリに浸漬した際の溶出
イオンの定量分析結果を比較した図である。
イオンの定量分析結果を比較した図である。
【図５】各種電極を用いた電池の充電時間と内圧との関
係を示す図である。
係を示す図である。
【図６】同電池の寿命試験の結果を示す図である。
１ 集電体
２ 水素吸蔵合金粒子
３ メッキ被膜
ａ メッキ深さ
ｂ メッキ厚み
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 平６−163045（ＪＰ，Ａ)
特開 平６−223824（ＪＰ，Ａ)
特開 平５−144434（ＪＰ，Ａ)
特開 平９−106817（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H01M 4/14 - 4/62
Claims (6)
- 【請求項１】 水素を可逆的に吸蔵放出しうる水素吸蔵
合金粉末を充填した電極の表面にメッキを施して得られ
る水素吸蔵電極であって、 前記電極表面に熱可塑性樹脂の微粒子を包含した金属メ
ッキ被膜を有し、前記金属メッキ被膜が前記水素吸蔵合
金の粒子間に入り込み、前記金属メッキ被膜の量が前記
水素吸蔵合金の量の２０重量％以下である水素吸蔵電
極。 - 【請求項２】 水素を可逆的に吸蔵放出しうる水素吸蔵
合金粉末を加圧成形した電極の表面にメッキを施して得
られる水素吸蔵電極であって、 前記電極表面に熱可塑性樹脂の微粒子を包含した金属メ
ッキ被膜を有し、前記金属メッキ被膜が前記水素吸蔵合
金の粒子間に入り込み、前記金属メッキ被膜の量が前記
水素吸蔵合金の量の２０重量％以下である水素吸蔵電
極。 - 【請求項３】 前記金属メッキ被膜が水素の拡散を許容
する多孔質被膜である請求項１または２記載の水素吸蔵
電極。 - 【請求項４】 前記金属メッキ被膜の量が前記水素吸蔵
合金の０．１〜４重量％である請求項１または２記載の
水素吸蔵電極。 - 【請求項５】 前記金属メッキ被膜がＮｉ、Ｃｕ、Ｃ
ｏ、Ｎｉ−Ｐ、Ｎｉ−Ｂ、Ｃｏ−Ｐ、及びＣｏ−Ｂから
なる群より選ばれる請求項１または２記載の水素吸蔵電
極。 - 【請求項６】 前記熱可塑性樹脂が、ポリテトラフルオ
ロエチレン、ポリエチレン、ＡＢＳ樹脂、ポリアミド、
ポリスルフォン、ＡＳ樹脂、ポリスチレン、塩化ビニリ
デン樹脂、ポリフェニレンエーテル、メチルペンテン樹
脂、及びメタクリル酸樹脂からなる群より選ばれる請求
項１または２記載の水素吸蔵電極。
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Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25722098A JP3429684B2 (ja) | 1998-09-10 | 1998-09-10 | 水素吸蔵電極 |
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