JPH03269953A - 水素吸蔵合金電極の製造法 - Google Patents
水素吸蔵合金電極の製造法Info
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- JPH03269953A JPH03269953A JP2068880A JP6888090A JPH03269953A JP H03269953 A JPH03269953 A JP H03269953A JP 2068880 A JP2068880 A JP 2068880A JP 6888090 A JP6888090 A JP 6888090A JP H03269953 A JPH03269953 A JP H03269953A
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- 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
- H01M10/34—Gastight accumulators
- H01M10/345—Gastight metal hydride accumulators
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- Y02E60/10—Energy storage using batteries
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- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は、二次電池などの負極に用いる電気化学的に水
素の吸蔵・放出が可能な二次電池用の水素吸蔵合金電極
の製造法に関するものである。
素の吸蔵・放出が可能な二次電池用の水素吸蔵合金電極
の製造法に関するものである。
（従来の技術）
従来二次電池としては、ニッケルーカドミウム蓄電池、
鉛蓄電池等がよく知られているが、これらの蓄電池は単
位重量又は単位体積当たりのエネルギー密度が比較的小
さい欠点がある。そこで電気化学的に多量の水素を吸蔵
・放出が可能な水素吸蔵合金を用いた電極を負極とし、
正極にはニッケル酸化物を用い電解液としてアルカリ水
溶液を用いたエネルギー密度の大きいニッケルー水素電
池が提案されている。ここでの負極にはＬａＮｉ５等の
水素吸蔵合金が用いられている。しかしながら、この水
素吸蔵合金は、常温における水素解離圧２気圧以上とな
り常圧で電気化学的に充分な水素を吸蔵させることが困
難であると共に、充放電の繰り返しに対するサイクル寿
命が３０サイクル程度と短い為、ＬａＮｉ５のＮｉの一
部をＣＯやＡＩ等の元素で置換し合金を多元化すること
や、ＺｒＶ −Ｎ ｉ系等のラベス相ＡＢＺ型合金の適
用が提案されている。
鉛蓄電池等がよく知られているが、これらの蓄電池は単
位重量又は単位体積当たりのエネルギー密度が比較的小
さい欠点がある。そこで電気化学的に多量の水素を吸蔵
・放出が可能な水素吸蔵合金を用いた電極を負極とし、
正極にはニッケル酸化物を用い電解液としてアルカリ水
溶液を用いたエネルギー密度の大きいニッケルー水素電
池が提案されている。ここでの負極にはＬａＮｉ５等の
水素吸蔵合金が用いられている。しかしながら、この水
素吸蔵合金は、常温における水素解離圧２気圧以上とな
り常圧で電気化学的に充分な水素を吸蔵させることが困
難であると共に、充放電の繰り返しに対するサイクル寿
命が３０サイクル程度と短い為、ＬａＮｉ５のＮｉの一
部をＣＯやＡＩ等の元素で置換し合金を多元化すること
や、ＺｒＶ −Ｎ ｉ系等のラベス相ＡＢＺ型合金の適
用が提案されている。
（発明が解決しようとする課題）
これらの提案の水素吸蔵合金は、常温で電気化学的に充
分な水素の吸蔵が可能であり、かつサイクル寿命も比較
的長い等改良の効果は認められるも、電極の初期活性化
処理、即ち安定した高容量が取り出せる状態になるまで
に数多くの充放電サイクルの繰り返しを要する。
分な水素の吸蔵が可能であり、かつサイクル寿命も比較
的長い等改良の効果は認められるも、電極の初期活性化
処理、即ち安定した高容量が取り出せる状態になるまで
に数多くの充放電サイクルの繰り返しを要する。
（課題を解決する為の手段）
本発明は、上記問題点を解決し数少ない充放電サイクル
で初期活性化をすべく、水素吸蔵合金電極をアルカリ水
溶液中でアノード酸化処理を行った後、初期活性化処理
を行うことを特徴とするものである。
で初期活性化をすべく、水素吸蔵合金電極をアルカリ水
溶液中でアノード酸化処理を行った後、初期活性化処理
を行うことを特徴とするものである。
（作用）
本発明の作用は明らかではないが、アルカリ水溶液中で
アノード酸化処理された水素吸蔵合金電極は合金表面層
にニッケルの凝縮相が生成し、電極の初期活性化を容易
にするものと考えられる。
アノード酸化処理された水素吸蔵合金電極は合金表面層
にニッケルの凝縮相が生成し、電極の初期活性化を容易
にするものと考えられる。
（実施例〉
以下本発明の実施例を詳細に説明すると、市販のジルコ
ニュウム、バナジウム、ニッケルの各粉末を所定の岨戒
比、例えばＺ ｒ ＶＯ，ＲＮ ｉ ＋、ｓとなる様に
秤！混合し、これらをアーク溶解法により加勢熔解して
水素吸蔵合金を得、該合金を粗粉砕した後真芋加熱装置
で９００℃にカロ熱し１気圧の水素を場人後室温迄冷却
して合金の水素化と活性化を行った。得られた水素化し
た合金をさらに粉砕し４００メツシユ以下の微粉末とし
た。こうして得られた水素吸蔵合金微粉末を５ｔ／ｄで
荊圧威形し、直径１ｃ１１の円形ベレット状に形成した
後、真空中９００℃で焼結を行いこれにリード線を取り
付けて水素吸蔵合金電極とした。尚、電極中の水素吸蔵
合金粉末の重量は約１ｇである。
ニュウム、バナジウム、ニッケルの各粉末を所定の岨戒
比、例えばＺ ｒ ＶＯ，ＲＮ ｉ ＋、ｓとなる様に
秤！混合し、これらをアーク溶解法により加勢熔解して
水素吸蔵合金を得、該合金を粗粉砕した後真芋加熱装置
で９００℃にカロ熱し１気圧の水素を場人後室温迄冷却
して合金の水素化と活性化を行った。得られた水素化し
た合金をさらに粉砕し４００メツシユ以下の微粉末とし
た。こうして得られた水素吸蔵合金微粉末を５ｔ／ｄで
荊圧威形し、直径１ｃ１１の円形ベレット状に形成した
後、真空中９００℃で焼結を行いこれにリード線を取り
付けて水素吸蔵合金電極とした。尚、電極中の水素吸蔵
合金粉末の重量は約１ｇである。
作製した水素吸蔵合金電極を作用極とし、ニッケル極を
対極として組み合わせ、アルカリ水溶液として電解液で
ある３０ｗｔ％の水酸化カリウム水溶液を用いて開放形
の試験セルとし、この状態で接種の条件で水素吸蔵合金
電極のアノード酸化処理を行った後の最初の充放電で取
り出せる容量（初回放電容量）と、所定の高容量が安定
して取り出せる迄に要する充放電サイクル数（初期活性
化サイクル数）を調べた。その結果を第１表に示す。
対極として組み合わせ、アルカリ水溶液として電解液で
ある３０ｗｔ％の水酸化カリウム水溶液を用いて開放形
の試験セルとし、この状態で接種の条件で水素吸蔵合金
電極のアノード酸化処理を行った後の最初の充放電で取
り出せる容量（初回放電容量）と、所定の高容量が安定
して取り出せる迄に要する充放電サイクル数（初期活性
化サイクル数）を調べた。その結果を第１表に示す。
水素吸蔵合金電極のアノード酸化処理条件は第１表に示
す如く対Ｈｇ／ＨｇＯとの電位及び時間を変化させた。
す如く対Ｈｇ／ＨｇＯとの電位及び時間を変化させた。
又充放電は６■Ａ／ｃｄの電流密度で水素吸蔵合金電極
の電気化学的水素吸蔵量の１３０％まで充電した後、１
０ ｍＡ／ｃ＋Ｊの電流密度で水素吸蔵合金電極の電圧
が一〇 、 ７５ Ｖ ｖｓＨｇ／ ＨｇＯになるま
で放電して行った。
の電気化学的水素吸蔵量の１３０％まで充電した後、１
０ ｍＡ／ｃ＋Ｊの電流密度で水素吸蔵合金電極の電圧
が一〇 、 ７５ Ｖ ｖｓＨｇ／ ＨｇＯになるま
で放電して行った。
第１表
＊１は「初期活性化サイクル数（回動」の欄であり、２
８０ｓＡｈ／ｇの安定な高容量が取り出せる迄の充放電
サイクル数である。
８０ｓＡｈ／ｇの安定な高容量が取り出せる迄の充放電
サイクル数である。
又比較例として示したアノード酸化処理なしの場合も同
様の充放電サイクルを行った。
様の充放電サイクルを行った。
第１表より明らかな如く、本発明のアノード酸化処理し
た電極は初回放電容量が著しく増加し初期活性化サイク
ル数はアノード酸化処理しない場合の６サイクルに対し
１〜４サイクルと少なくなる。向、本実施例ではアノー
ド酸化電位を肯にする程短時間でより大きな効果が得ら
れているが、これは電位を置にする程酸化速度が大きく
なることによるもので、処理温度を上げることでも同様
の効果が得られる。但し、過度に処理を行うと酸化が進
み過ぎ効果を減少させる。好ましい電位は水素吸蔵合金
の組成によって異なり、本実施例で示すＺｒ−Ｖ−Ｎｉ
系合金の場合は、２５℃前後の室温において、 ０．
６〜０．４ＶｖｓＨＲ／ＨｇＯが、又、Ｍｍ−Ｎｉ系合
金の場合はより酸化し易い為、 ０．９〜−０．７Ｖ
ｖｓＨｇ／ＨｇＯがそれぞれ好ましい。 さらに、アノ
ード酸化処理した水素吸蔵合金電極を用いてＡＡサイズ
ｌ ０００ｍＡｈのニッケルー水素電池を製作したとこ
ろ、初回の充放電から定格の容量を取り出すことができ
た。
た電極は初回放電容量が著しく増加し初期活性化サイク
ル数はアノード酸化処理しない場合の６サイクルに対し
１〜４サイクルと少なくなる。向、本実施例ではアノー
ド酸化電位を肯にする程短時間でより大きな効果が得ら
れているが、これは電位を置にする程酸化速度が大きく
なることによるもので、処理温度を上げることでも同様
の効果が得られる。但し、過度に処理を行うと酸化が進
み過ぎ効果を減少させる。好ましい電位は水素吸蔵合金
の組成によって異なり、本実施例で示すＺｒ−Ｖ−Ｎｉ
系合金の場合は、２５℃前後の室温において、 ０．
６〜０．４ＶｖｓＨＲ／ＨｇＯが、又、Ｍｍ−Ｎｉ系合
金の場合はより酸化し易い為、 ０．９〜−０．７Ｖ
ｖｓＨｇ／ＨｇＯがそれぞれ好ましい。 さらに、アノ
ード酸化処理した水素吸蔵合金電極を用いてＡＡサイズ
ｌ ０００ｍＡｈのニッケルー水素電池を製作したとこ
ろ、初回の充放電から定格の容量を取り出すことができ
た。
向、水素吸蔵合金として、ＺｒＮｉ、。の様なＺｒ−Ｎ
１系合金、史にばＴｉ −Ｚｒ−Ｎｉ系合金でも四種の
効果が得られた。
１系合金、史にばＴｉ −Ｚｒ−Ｎｉ系合金でも四種の
効果が得られた。
（発明の効果〉
以上の通り本発明によれば、水素吸藏合金電極をアルカ
リ水溶液中でアノード酸化処理したので、電極の初期活
性化が少ない充放電の繰り返しのみで良好に行われ、製
造時間が短縮出来る等工業的価値の大なるものである。
リ水溶液中でアノード酸化処理したので、電極の初期活
性化が少ない充放電の繰り返しのみで良好に行われ、製
造時間が短縮出来る等工業的価値の大なるものである。
Claims (1)
- 水素吸蔵合金電極をアルカリ水溶液中でアノード酸化
処理した後に初期活性化処理をすることを特徴とする水
素吸蔵合金電極の製造法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2068880A JPH03269953A (ja) | 1990-03-19 | 1990-03-19 | 水素吸蔵合金電極の製造法 |
| EP19910104238 EP0448040A3 (en) | 1990-03-19 | 1991-03-19 | Manufacturing method of hydrogenocclusion alloy electrode |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2068880A JPH03269953A (ja) | 1990-03-19 | 1990-03-19 | 水素吸蔵合金電極の製造法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03269953A true JPH03269953A (ja) | 1991-12-02 |
Family
ID=13386413
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2068880A Pending JPH03269953A (ja) | 1990-03-19 | 1990-03-19 | 水素吸蔵合金電極の製造法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0448040A3 (ja) |
| JP (1) | JPH03269953A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4312029A1 (de) * | 1993-04-13 | 1994-10-20 | Varta Batterie | Verfahren zur Herstellung einer Wasserstoffspeicherelektrode |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60185362A (ja) * | 1984-02-17 | 1985-09-20 | Sharp Corp | 水素貯蔵電極の製造方法 |
| US4716088A (en) * | 1986-12-29 | 1987-12-29 | Energy Conversion Devices, Inc. | Activated rechargeable hydrogen storage electrode and method |
-
1990
- 1990-03-19 JP JP2068880A patent/JPH03269953A/ja active Pending
-
1991
- 1991-03-19 EP EP19910104238 patent/EP0448040A3/en not_active Withdrawn
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0448040A3 (en) | 1992-12-16 |
| EP0448040A2 (en) | 1991-09-25 |
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