JPH04162355A - 電池用水素吸蔵合金極 - Google Patents
電池用水素吸蔵合金極Info
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- JPH04162355A JPH04162355A JP2289154A JP28915490A JPH04162355A JP H04162355 A JPH04162355 A JP H04162355A JP 2289154 A JP2289154 A JP 2289154A JP 28915490 A JP28915490 A JP 28915490A JP H04162355 A JPH04162355 A JP H04162355A
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Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- 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
Landscapes
- 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
本発明はニッケルー水素蓄電池用などの水素吸蔵合金電
極に関する。
極に関する。
従来の技術
各種の電源として広く使われている蓄電池として鉛蓄電
池とアルカリ蓄電池がある。このうちアルカリ蓄電池は
高信頼性が期待でき、小形軽量化も可能などの理由で小
型電池は各種ポータプル機器用＆へ 大型は産業用とし
て使われてき九このアルカリ蓄電池において、正極とし
ては一部空気極や酸化銀極なども取り上げられているバ
ほとんどの場合ニッケル極である。ポケット式から焼結
式に代わって特性が向上し さらに密閉化が可能になる
とともに用途も広がった 一方負極としてはカドミウムの他に亜舷 鉄、水素など
が対象となっている。最近−層の高エネルギー密度を達
成するために金属水素化物つまり水素吸蔵合金電極を使
ったニッケルー水素蓄電池が注目されている。この場合
水素吸蔵合金としてはＭｍＮｉ５系合金（Ｍｍ： ミ
ツシュメタルでＬ ａ。
池とアルカリ蓄電池がある。このうちアルカリ蓄電池は
高信頼性が期待でき、小形軽量化も可能などの理由で小
型電池は各種ポータプル機器用＆へ 大型は産業用とし
て使われてき九このアルカリ蓄電池において、正極とし
ては一部空気極や酸化銀極なども取り上げられているバ
ほとんどの場合ニッケル極である。ポケット式から焼結
式に代わって特性が向上し さらに密閉化が可能になる
とともに用途も広がった 一方負極としてはカドミウムの他に亜舷 鉄、水素など
が対象となっている。最近−層の高エネルギー密度を達
成するために金属水素化物つまり水素吸蔵合金電極を使
ったニッケルー水素蓄電池が注目されている。この場合
水素吸蔵合金としてはＭｍＮｉ５系合金（Ｍｍ： ミ
ツシュメタルでＬ ａ。
Ｃｅ、Ｎｄなどの希土類元素の混合物）が多く、ついで
ＡＢ２型Ｌａｖｅｓ相構造を有するＺｒＭｎＣｒＮｉ系
合金などが開発の対象になっている。
ＡＢ２型Ｌａｖｅｓ相構造を有するＺｒＭｎＣｒＮｉ系
合金などが開発の対象になっている。
製法上の改良としては水素吸蔵合金粉末のとくに耐酸化
性それに利用率や成型性を改善するために粒子表面をニ
ッケルや銅でメツキして多孔性の金属層を形成する技術
が知られている。また特性向上のために合金製作後真空
で熱処理したり、アルカリ溶液に浸せきするなどの工程
が提案されている。
性それに利用率や成型性を改善するために粒子表面をニ
ッケルや銅でメツキして多孔性の金属層を形成する技術
が知られている。また特性向上のために合金製作後真空
で熱処理したり、アルカリ溶液に浸せきするなどの工程
が提案されている。
さらに密閉形に適用する際にはとくに充電時の正極から
の酸素ガスや過充電時に発生することがある水素ガスの
吸収性を改良するためにフッソ樹脂や触媒の添加が試み
られている。
の酸素ガスや過充電時に発生することがある水素ガスの
吸収性を改良するためにフッソ樹脂や触媒の添加が試み
られている。
発明が解決しようとする課題
水素吸蔵合金極の製法としては合金粉末を焼結する方式
と発泡状、繊維状 パンチングメタルなどの多孔性支持
体に充填や塗着する方式のペースト式があも このうち
製法が簡単なのがペースト式である。水素吸蔵合金はカ
ドミウム極や亜鉛極などと同様に電子伝導性の点で比較
的優れているので非焼結成極の可能性は太きＬ％ すなわ板 結着剤とともにペースト状としこれを３次元
あるいは２次元構造の多孔性導電板に充填あるいは塗着
している。この場合水素吸蔵合金としてＬａＮｉ５系合
金の一つであるＭｍＮｉＭｎＡｌＣｏ系合金は優れた放
電容量を示すカミ ガス吸収特性の点で改良の余地があ
る。
と発泡状、繊維状 パンチングメタルなどの多孔性支持
体に充填や塗着する方式のペースト式があも このうち
製法が簡単なのがペースト式である。水素吸蔵合金はカ
ドミウム極や亜鉛極などと同様に電子伝導性の点で比較
的優れているので非焼結成極の可能性は太きＬ％ すなわ板 結着剤とともにペースト状としこれを３次元
あるいは２次元構造の多孔性導電板に充填あるいは塗着
している。この場合水素吸蔵合金としてＬａＮｉ５系合
金の一つであるＭｍＮｉＭｎＡｌＣｏ系合金は優れた放
電容量を示すカミ ガス吸収特性の点で改良の余地があ
る。
一方ｋＢｅ型Ｌａｖｅｓ相構造を有する合金としてへ
ＺｒＭｎＣ，ｒＮｉ＆ ＺｒＭｎＶＣｒＮｉ’ｌｆｓ
、ＺｒＭｎＶＡｌＮｉ＆ ＺｒＭｎＭｏＣｒＮ１Ｋ
ＺｒＭｎＡｌＮｉ系合金はいずれも最終的にはさらに
優れた放電容量を示し ガス吸収特性の点でもよいカミ
サイクルの初期特性の点が問題で多く、初期活性化特
性の向上が課題であっ九したがってとくに充放電サイク
ルの初期での放電特性や一層の利用率や高率放電特性の
上で改良の必要があム また密閉形はニッケルーカドミ
ウム系同様負極でガスの吸収が可能なので採用できるが
急速充電性の一層の向上が望まれている。
ＺｒＭｎＣ，ｒＮｉ＆ ＺｒＭｎＶＣｒＮｉ’ｌｆｓ
、ＺｒＭｎＶＡｌＮｉ＆ ＺｒＭｎＭｏＣｒＮ１Ｋ
ＺｒＭｎＡｌＮｉ系合金はいずれも最終的にはさらに
優れた放電容量を示し ガス吸収特性の点でもよいカミ
サイクルの初期特性の点が問題で多く、初期活性化特
性の向上が課題であっ九したがってとくに充放電サイク
ルの初期での放電特性や一層の利用率や高率放電特性の
上で改良の必要があム また密閉形はニッケルーカドミ
ウム系同様負極でガスの吸収が可能なので採用できるが
急速充電性の一層の向上が望まれている。
課題を解決するための手段
水素吸蔵合金としてＬａＮ ｉｓ、ＭｍＮｉ５をベース
とするＣａＣｕ５型構造を有する合金とＺｒＭｎ ａＳ
Ｚ ｒ Ｖ ２などをベースとするＡＢ２型ＬａＶｅＳ
相構造を有する合金の混合物から構成することを特徴と
すム また 合金の混合物の焼結体で電極を形成したことを特
徴とすも 作用 本発明で（よ 平衡圧力を示す温度番ヨ はぼ同じで
あり温度特性を基準に混合するのではなく、Ｃａｃｕａ
型構造を有する合金と 定常状態での容量とガス吸収特
性に優れたＡＢｅ型Ｌａｖｅｓ相構造を有する合金とを
混合して優れた負極としていることに特徴を有し これ
によって充放電サイクルの初期特性の問題を克服し 併
せて、−層の利用率や高率放電詩法 急速充電特性など
の改良が図れも しかもこれらの混合物を熱処理し焼結させて、電極を形
成するすることにより、−層効果的に充放電サイクルの
初期での放電特性や利用率や高率放電特性の改良が可能
となる。
とするＣａＣｕ５型構造を有する合金とＺｒＭｎ ａＳ
Ｚ ｒ Ｖ ２などをベースとするＡＢ２型ＬａＶｅＳ
相構造を有する合金の混合物から構成することを特徴と
すム また 合金の混合物の焼結体で電極を形成したことを特
徴とすも 作用 本発明で（よ 平衡圧力を示す温度番ヨ はぼ同じで
あり温度特性を基準に混合するのではなく、Ｃａｃｕａ
型構造を有する合金と 定常状態での容量とガス吸収特
性に優れたＡＢｅ型Ｌａｖｅｓ相構造を有する合金とを
混合して優れた負極としていることに特徴を有し これ
によって充放電サイクルの初期特性の問題を克服し 併
せて、−層の利用率や高率放電詩法 急速充電特性など
の改良が図れも しかもこれらの混合物を熱処理し焼結させて、電極を形
成するすることにより、−層効果的に充放電サイクルの
初期での放電特性や利用率や高率放電特性の改良が可能
となる。
実施例
これまでに２種以上の異なる合金を混合する試みはあっ
た その多くは合金独自の水素平衡圧カー温度特性を利
用して、たとえば水素平衡圧力を示す温度が異なる合金
を混合して幅広い温度領域で使用可能にすることが目的
であっ九 このような平衡圧力を示す温度はほぼいずれもほぼ同じ
であり温度特性を基準に混合するのではなく、密閉型の
電池の負極として８監 特に初期の容量に優れたＭｍＮ
ｉＭｎＡｌＣｏ系もしくはＭｍＮｉＡｌＣｏ系合金など
のＣａＣｕ５型構造を有する合金と、定常状態での容量
とガス吸収特性に優れたＺｒＭｎＣｒＮｉ１ ＺｒＭ
ｎＶＣｒＮｉＫ ＺｒＭｎＡｌＮｉ系 ＺｒＭｎＭ
ｏＣｒＮｉ＆ ＺｒＭｎＡｌＮｉ系などから選ばれた
ＡＢ２型Ｌａｖｅｓ相構造を有する合金とを混合して優
れた負極としている点で従来と異なる観点で混合してい
も 以下より具体的に実施例について述べる。
た その多くは合金独自の水素平衡圧カー温度特性を利
用して、たとえば水素平衡圧力を示す温度が異なる合金
を混合して幅広い温度領域で使用可能にすることが目的
であっ九 このような平衡圧力を示す温度はほぼいずれもほぼ同じ
であり温度特性を基準に混合するのではなく、密閉型の
電池の負極として８監 特に初期の容量に優れたＭｍＮ
ｉＭｎＡｌＣｏ系もしくはＭｍＮｉＡｌＣｏ系合金など
のＣａＣｕ５型構造を有する合金と、定常状態での容量
とガス吸収特性に優れたＺｒＭｎＣｒＮｉ１ ＺｒＭ
ｎＶＣｒＮｉＫ ＺｒＭｎＡｌＮｉ系 ＺｒＭｎＭ
ｏＣｒＮｉ＆ ＺｒＭｎＡｌＮｉ系などから選ばれた
ＡＢ２型Ｌａｖｅｓ相構造を有する合金とを混合して優
れた負極としている点で従来と異なる観点で混合してい
も 以下より具体的に実施例について述べる。
（実施例１）
水素吸蔵合金としてＣａＣｕ５型構造を有するＭｍ Ｎ
ｉ ｓ、ｖＭ ｎ ｅ、ａＡ ｌ ｓ、ｓｃ ｏ ＠
、ｅとＡＢｔ型Ｌａｖｅｓ相合金の一つであるＺ ｒ
Ｍ ｎ ＠、４Ｖｍ、ａｃ ｒ ａ。
ｉ ｓ、ｖＭ ｎ ｅ、ａＡ ｌ ｓ、ｓｃ ｏ ＠
、ｅとＡＢｔ型Ｌａｖｅｓ相合金の一つであるＺ ｒ
Ｍ ｎ ＠、４Ｖｍ、ａｃ ｒ ａ。
＋Ｎｉ＋、＊合金をそれぞれ粉砕して３００メツシュ通
過させた抵 重量比でｌ：ｌに混合しポリエチレン微粉
末をこの樹脂が水素吸蔵合金粉末に対して３部になるよ
うに加え さらに２．５重量％ＰＶＡ溶液でペーストを
つくる。ついでこのペーストを厚さ０．１７ｍｍ、’孔
径１．８ｍＢ 開口度５３％の鉄製でニッケルメッキ
を施したパンチングメタル板に塗着し０．６ｍｍのスリ
ットを通して平滑化し九 その後１２０℃で１時間乾燥
した得られた電極は１３５℃に保ったエンボス加工を施
したローラプレス機を通して厚さ０．５ｍｍに調整した
最後に５％のフッ素樹脂ディスバージタンを添加し乾
燥した このペースト式水素吸蔵合金極を裁断し リー
ド板をスポット溶接により取り付けた この電極をＡと
すも 比較のために各々Ｍ ｍ Ｎ ｉ ＊、ｖＭ ｎ １．
４Ａ Ｉ ｓ、５ｃＱ１．６とＺ ｒＭｎｍ、ａＶｉ、
ａｃ ｒ＠、＋Ｎ ｉ ＋、ｓを単独で同様にして得ら
れた電極をそれぞれＢとＣとして加えた まず各々の負
極としての特性を調べるために負極律則になるように十
分容量の大きい対極として焼結式のニッケル極を用１．
％ 電解液として比重１．２５の苛性カリ水溶液に２
５ｇ／Ｉの水酸化リチウムを溶解して用いた 電解液豊
富な開放形とした ５時間率で負極容量の１４０％定電流充電−０゜５Ａで
０．９ｖまでの定電流放電を行なったとこへ Ａの放電
容量密度はＩサイクル２７３ｍＡｈ／ｇ、２サイクル２
９１ｍＡｈ／ｇ以後はぼ一定になった ところがＢでＣ
ヨ１サイクル２５７ｍＡｈ／ｇ、 ２サイクル２６６ｍ
Ａｈ／ｇ、 ３サイクル以後はぼ一定で２７５ｍＡｈ
／ｇであったさらにＣで（よ １サイクル５２ｍＡｈ／
ｇ、２サイクル１６５ｍＡｈ／ｇ、 ３サイクル２５
１ｍＡｈ／ｇ、４サイクル３６２ｍＡｈ／ｇ、 ５サ
イクル以後はぼ一定で２６７ｍＡｈ／ｇであった この
結果からＡではサイクル初期特性が向上し利用率も高い
ことがわかも 次へ 異なる比較例について述べる。従来通り正極容量
規制の密閉形ニッケルー水素蓄電池を構成し九 相手径
として公知の発泡状ニッケル極それに親水処理ポリプロ
ピレン不織布セパレータを用い九 電解液として比重１
．２５の苛性カリ水溶液に２５ｇ／Ｉの水酸化リチウム
を溶解して用いた 電池は単２型とした 正極に対する
負極の容量を１５０％とし九 この電極Ａを用いた電池
をＡ′ とする。
過させた抵 重量比でｌ：ｌに混合しポリエチレン微粉
末をこの樹脂が水素吸蔵合金粉末に対して３部になるよ
うに加え さらに２．５重量％ＰＶＡ溶液でペーストを
つくる。ついでこのペーストを厚さ０．１７ｍｍ、’孔
径１．８ｍＢ 開口度５３％の鉄製でニッケルメッキ
を施したパンチングメタル板に塗着し０．６ｍｍのスリ
ットを通して平滑化し九 その後１２０℃で１時間乾燥
した得られた電極は１３５℃に保ったエンボス加工を施
したローラプレス機を通して厚さ０．５ｍｍに調整した
最後に５％のフッ素樹脂ディスバージタンを添加し乾
燥した このペースト式水素吸蔵合金極を裁断し リー
ド板をスポット溶接により取り付けた この電極をＡと
すも 比較のために各々Ｍ ｍ Ｎ ｉ ＊、ｖＭ ｎ １．
４Ａ Ｉ ｓ、５ｃＱ１．６とＺ ｒＭｎｍ、ａＶｉ、
ａｃ ｒ＠、＋Ｎ ｉ ＋、ｓを単独で同様にして得ら
れた電極をそれぞれＢとＣとして加えた まず各々の負
極としての特性を調べるために負極律則になるように十
分容量の大きい対極として焼結式のニッケル極を用１．
％ 電解液として比重１．２５の苛性カリ水溶液に２
５ｇ／Ｉの水酸化リチウムを溶解して用いた 電解液豊
富な開放形とした ５時間率で負極容量の１４０％定電流充電−０゜５Ａで
０．９ｖまでの定電流放電を行なったとこへ Ａの放電
容量密度はＩサイクル２７３ｍＡｈ／ｇ、２サイクル２
９１ｍＡｈ／ｇ以後はぼ一定になった ところがＢでＣ
ヨ１サイクル２５７ｍＡｈ／ｇ、 ２サイクル２６６ｍ
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ｇ、２サイクル１６５ｍＡｈ／ｇ、 ３サイクル２５
１ｍＡｈ／ｇ、４サイクル３６２ｍＡｈ／ｇ、 ５サ
イクル以後はぼ一定で２６７ｍＡｈ／ｇであった この
結果からＡではサイクル初期特性が向上し利用率も高い
ことがわかも 次へ 異なる比較例について述べる。従来通り正極容量
規制の密閉形ニッケルー水素蓄電池を構成し九 相手径
として公知の発泡状ニッケル極それに親水処理ポリプロ
ピレン不織布セパレータを用い九 電解液として比重１
．２５の苛性カリ水溶液に２５ｇ／Ｉの水酸化リチウム
を溶解して用いた 電池は単２型とした 正極に対する
負極の容量を１５０％とし九 この電極Ａを用いた電池
をＡ′ とする。
Ｑ−
比較の電極Ｂを用いた電池をＢ゛電極Ｃを用いた電池を
Ｃｏとした まず初期の放電電圧と容量を比較し九 ５
時間率で容量の１５０％定電流充電−２，ＯＡで０．９
Ｖまでの定電流放電を行なったとこ＆ Ａ’ は平均
電圧は１．２４Ｖであり、放電容量は２サイクル以後は
ぼ一定で２．７５〜２．８０Ａｈであっ九 ところがＢ
′で（よ 平均電圧は１．２２Ｖであり放電特性が向上
してほぼ一定になるまでに３サイクルを必要としｔ−４
ｃ”でＣ友 平均電圧は１．２１Ｖであり放電特性が
向上してほぼ一定になるまでに４サイクルを必要とした 各電池それぞれｌＯセル用（＼ 急速充電特性を比較し
た 周囲温度を０℃とし１．２Ｃ充電を行なｔ、Ｘ、容
量の１３０％充電時の電池内圧力を調べた その結果Ａ
′では１． ９〜２． ７Ｋｇ／ｃｍ２であったのに対
してＢ′では３．５〜４．５Ｋｇ／ｃｍ”でありｃ’
では２． ５〜３． ２Ｋｇ／ｃｍ２でありＡ′がガス
吸収の点で優れていた（実施例２） 先の実施例のペースト式の代わりに焼結式電極を形成し
た例について説明する。
Ｃｏとした まず初期の放電電圧と容量を比較し九 ５
時間率で容量の１５０％定電流充電−２，ＯＡで０．９
Ｖまでの定電流放電を行なったとこ＆ Ａ’ は平均
電圧は１．２４Ｖであり、放電容量は２サイクル以後は
ぼ一定で２．７５〜２．８０Ａｈであっ九 ところがＢ
′で（よ 平均電圧は１．２２Ｖであり放電特性が向上
してほぼ一定になるまでに３サイクルを必要としｔ−４
ｃ”でＣ友 平均電圧は１．２１Ｖであり放電特性が
向上してほぼ一定になるまでに４サイクルを必要とした 各電池それぞれｌＯセル用（＼ 急速充電特性を比較し
た 周囲温度を０℃とし１．２Ｃ充電を行なｔ、Ｘ、容
量の１３０％充電時の電池内圧力を調べた その結果Ａ
′では１． ９〜２． ７Ｋｇ／ｃｍ２であったのに対
してＢ′では３．５〜４．５Ｋｇ／ｃｍ”でありｃ’
では２． ５〜３． ２Ｋｇ／ｃｍ２でありＡ′がガス
吸収の点で優れていた（実施例２） 先の実施例のペースト式の代わりに焼結式電極を形成し
た例について説明する。
水素吸蔵合金として同様にＭｍＮ ｉｓ、ｖＭｒｚ＋、
４Ａ ｌ ｍ、＊ｃ ｏ ｍ、ａとＺ ｒＭｎｓ、ａＶ
＠、２ｃ ｒ＠、＋Ｎ ｉ １．３合金をそれぞれ粉砕
して３００メツシュ通過させた抵 重量比で１：１に混
合し これらの合金粉末をニッケルのメツシュ芯材を中
心に加圧プレスした成形体にした その徽 この成形体
を９５０℃で３０分間真空熱処理炉で焼結処理を行ＬＸ
。
４Ａ ｌ ｍ、＊ｃ ｏ ｍ、ａとＺ ｒＭｎｓ、ａＶ
＠、２ｃ ｒ＠、＋Ｎ ｉ １．３合金をそれぞれ粉砕
して３００メツシュ通過させた抵 重量比で１：１に混
合し これらの合金粉末をニッケルのメツシュ芯材を中
心に加圧プレスした成形体にした その徽 この成形体
を９５０℃で３０分間真空熱処理炉で焼結処理を行ＬＸ
。
裁断し リード板をスポット溶接により取り付けて電極
とし九 これを焼結式Ａ電極とする。
とし九 これを焼結式Ａ電極とする。
比較のために各々Ｍ ｍ Ｎ ｉ ｓ、ｖＭ ｎ ｓ、
ａＡ ］ ＠、５ＣｏＩ、６とＺ ｒＭｎ＠、４ｖｓ、
２ｃ ｒｉ、＋Ｎ ｉ＋、ｓを単独で同様にして得られ
た電極をそれぞれ焼結式Ｂと焼結式〇として加えた これらの焼結式電極の負極としての特性を調べるため艮
先と同様に十分容量の大きい対極として焼結式のニッ
ケル極を用（（電解液が豊富な開放形での充放電試験を
行っ九 電解液として比重１、２５の苛性カリ水溶液に
２５ ｇ ／ Ｉの水酸化リチウムを溶解して用い九 ５時間率で負極容量の１４０％定電流充電−０゜５Ａで
０．９■までの定電流放電を行なったとこ＆Ａの放電容
量密度はｌサイクル３４５ｍＡｈ／ｇ１２サイクル３５
２ｍＡｈ／ｇ以後はぼ一定になった ところがＢでζ↓
ｌサイクル２コ９クル以後はぼ一定で２４５ｍＡｈ／
ｇであったさらにＣで（よ １サイクル２０７ｍＡｈ／
ｇ， ２サイクル２４５ｍＡｈ／ｇ， ３サイクル
２６３ｍＡｈ／ｇ，４サイクル以後はぼ一定で２６５ｍ
Ａｈ／ｇであっ丸 この結果からＡではサイクル初期特
性が向上し利用率も高いことがわかっ九 まな このよ
うな焼結式電極にすることにより、先のペースト式より
も初期放電特性が改善できることが明らかになった お
そらく焼結工程において合金の表面状態が変化し より
電子伝導性が向上したことが予想できも この焼結式電極での密閉電池を構成した試験や電池内圧
の試験も先の実施例１の場合と同様に行っ九 その結果
焼結式電極の場合にもＣ，ａＣｕｓ型構造を有する合
金とＡＢ２型Ｌａｖｅｓ相構造を有する合金の混合物の
場合力（ 実施例１と同様に優れた電池性能が得られ九 この焼結式電極を作製する条件としては 合金の粒子径
などとも微妙に関連するカミ はぼ８００℃以上の温度
条件て 真空中もしくは不活性ガス雰囲気中での処理が
好ましく〜 水素吸蔵合金粉末の他に５〜１ ５ｗｔ％のＮｉ粉末な
どの焼結助材の添加も有効である。な抵添加物がある場
合は７００℃でも焼結する。
ａＡ ］ ＠、５ＣｏＩ、６とＺ ｒＭｎ＠、４ｖｓ、
２ｃ ｒｉ、＋Ｎ ｉ＋、ｓを単独で同様にして得られ
た電極をそれぞれ焼結式Ｂと焼結式〇として加えた これらの焼結式電極の負極としての特性を調べるため艮
先と同様に十分容量の大きい対極として焼結式のニッ
ケル極を用（（電解液が豊富な開放形での充放電試験を
行っ九 電解液として比重１、２５の苛性カリ水溶液に
２５ ｇ ／ Ｉの水酸化リチウムを溶解して用い九 ５時間率で負極容量の１４０％定電流充電−０゜５Ａで
０．９■までの定電流放電を行なったとこ＆Ａの放電容
量密度はｌサイクル３４５ｍＡｈ／ｇ１２サイクル３５
２ｍＡｈ／ｇ以後はぼ一定になった ところがＢでζ↓
ｌサイクル２コ９クル以後はぼ一定で２４５ｍＡｈ／
ｇであったさらにＣで（よ １サイクル２０７ｍＡｈ／
ｇ， ２サイクル２４５ｍＡｈ／ｇ， ３サイクル
２６３ｍＡｈ／ｇ，４サイクル以後はぼ一定で２６５ｍ
Ａｈ／ｇであっ丸 この結果からＡではサイクル初期特
性が向上し利用率も高いことがわかっ九 まな このよ
うな焼結式電極にすることにより、先のペースト式より
も初期放電特性が改善できることが明らかになった お
そらく焼結工程において合金の表面状態が変化し より
電子伝導性が向上したことが予想できも この焼結式電極での密閉電池を構成した試験や電池内圧
の試験も先の実施例１の場合と同様に行っ九 その結果
焼結式電極の場合にもＣ，ａＣｕｓ型構造を有する合
金とＡＢ２型Ｌａｖｅｓ相構造を有する合金の混合物の
場合力（ 実施例１と同様に優れた電池性能が得られ九 この焼結式電極を作製する条件としては 合金の粒子径
などとも微妙に関連するカミ はぼ８００℃以上の温度
条件て 真空中もしくは不活性ガス雰囲気中での処理が
好ましく〜 水素吸蔵合金粉末の他に５〜１ ５ｗｔ％のＮｉ粉末な
どの焼結助材の添加も有効である。な抵添加物がある場
合は７００℃でも焼結する。
本発明におけるＣａＣｕ５型構造を有する合金と、ＡＢ
ａ型Ｌａｖｅｓ相構造を有する合金との混合割合は実質
的な合金組成によってもかなり特性が変化する力（ 発
明の効果を有効に引き出すためには５〜９５重量％の範
囲であることが好ましくｌさらく 本発明において使用
する水素吸蔵合金について簡単に説明する。ＬａＮ１ｅ
、ＭｍＮｉ５をベースとするＣａＣｕ５型構造を有する
水素吸蔵合金は多くの研究開発により広範な材料組成が
知られているカミ 特Ｅ Ｍｍ−Ｎ ｉ −Ｍｎ−Ａ
Ｉ −Ｃｏ系もしくはＭｍ−Ｎ ｉ −Ａ Ｉ −Ｃ
ｏ系合金で構成されたＣａＣｕ５型構造を有する水素
吸蔵合金が好ましく〜 ま？＝ＡＢｅ型Ｌａｖｅｓ相構
造を有する合金としても多くの合金が提案されているバ
特く ＡサイトをＺｒでＢサイトをＮｉとＭ ｎ。
ａ型Ｌａｖｅｓ相構造を有する合金との混合割合は実質
的な合金組成によってもかなり特性が変化する力（ 発
明の効果を有効に引き出すためには５〜９５重量％の範
囲であることが好ましくｌさらく 本発明において使用
する水素吸蔵合金について簡単に説明する。ＬａＮ１ｅ
、ＭｍＮｉ５をベースとするＣａＣｕ５型構造を有する
水素吸蔵合金は多くの研究開発により広範な材料組成が
知られているカミ 特Ｅ Ｍｍ−Ｎ ｉ −Ｍｎ−Ａ
Ｉ −Ｃｏ系もしくはＭｍ−Ｎ ｉ −Ａ Ｉ −Ｃ
ｏ系合金で構成されたＣａＣｕ５型構造を有する水素
吸蔵合金が好ましく〜 ま？＝ＡＢｅ型Ｌａｖｅｓ相構
造を有する合金としても多くの合金が提案されているバ
特く ＡサイトをＺｒでＢサイトをＮｉとＭ ｎ。
Ｃ ｒ， Ａ Ｌ Ｖｒ Ｍ ｏなどで構成する
Ｃｌ５ｕまたはＣ１４型のＬａｖｅｓ合金が好ましく、
具体的な多元系合金としてはＺｒ−Ｍｎ−Ｃｒ−Ｎ１Ｋ
Ｚｒ−Ｍｎ−Ｖ−Ｃｒ−Ｎｉｉ Ｚｒ−Ｍｎ−Ｖ
−Ａｌ−Ｎｉｉ Ｚｒ−Ｍｎ−Ｍｏ−Ｃｒ−Ｎ１ｆ，
Ｚｒ−Ｍｎ−Ａｌ−Ｎｉ系などから選ばれた合金が良好
である。
Ｃｌ５ｕまたはＣ１４型のＬａｖｅｓ合金が好ましく、
具体的な多元系合金としてはＺｒ−Ｍｎ−Ｃｒ−Ｎ１Ｋ
Ｚｒ−Ｍｎ−Ｖ−Ｃｒ−Ｎｉｉ Ｚｒ−Ｍｎ−Ｖ
−Ａｌ−Ｎｉｉ Ｚｒ−Ｍｎ−Ｍｏ−Ｃｒ−Ｎ１ｆ，
Ｚｒ−Ｍｎ−Ａｌ−Ｎｉ系などから選ばれた合金が良好
である。
発明の効果
本発明においてＣ１ 特に従来の高容量化が可能な合
金系として有望なＡＢ２型Ｌａｖｅｓ相構造を有する合
金の充放電サイクルの初期特性の問題を克服することが
できる。併せて、−層の利用率や高率放電特恍 急速充
電特性などの改良が図られも
金系として有望なＡＢ２型Ｌａｖｅｓ相構造を有する合
金の充放電サイクルの初期特性の問題を克服することが
できる。併せて、−層の利用率や高率放電特恍 急速充
電特性などの改良が図られも
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 （１）ＬａＮｉ＿５、ＭｍＮｉ＿５をベースとするＣａ
Ｃｕ＿５型構造を有する合金とＺｒＭｎ＿２、ＺｒＶ＿
２などをベースとするＡＢ＿２型Ｌａｖｅｓ相構造を有
する合金の混合物からなることを特徴とする電池用水素
吸蔵合金極。 （２）ＣａＣｕ＿５型構造を有する合金とＡＢ＿２型Ｌ
ａｖｅｓ相構造を有する合金の混合物の焼結体で電極を
形成することを特徴とする請求項１記載の電池用水素吸
蔵合金極。（３）ＬａＮｉ＿５、ＭｍＮｉ＿５をベース
とするＣａＣｕ＿５型構造を有する合金が特に、Ｍｍ−
Ｎｉ−Ｍｎ−Ａｌ−Ｃｏ系もしくはＭｍ−Ｎｉ−Ａｌ−
Ｃｏ系合金である請求項１または２記載の電池用水素吸
蔵合金極。 （４）ＡＢ＿２型Ｌａｖｅｓ相構造を有する合金が特に
、Ｚｒ−Ｍｎ−Ｃｒ−Ｎｉ系、Ｚｒ−Ｍｎ−Ｖ−Ｃｒ−
Ｎｉ系、Ｚｒ−Ｍｎ−Ｖ−Ａｌ−Ｎｉ系、Ｚｒ−Ｍｎ−
Ｍｏ−Ｃｒ−Ｎｉ系、Ｚｒ−Ｍｎ−Ａｌ−Ｎｉ系などか
ら選ばれた合金である請求項１または２記載の電池用水
素吸蔵合金極。 （５）水素吸蔵合金のＣａＣｕ＿５型構造を有する合金
と、ＡＢ＿２型Ｌａｖｅｓ相構造を有する合金との混合
割合が５〜９５重量％の範囲である請求項１または２記
載の電池用水素吸蔵合金極。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2289154A JP3010724B2 (ja) | 1990-10-25 | 1990-10-25 | 電池用水素吸蔵合金極 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2289154A JP3010724B2 (ja) | 1990-10-25 | 1990-10-25 | 電池用水素吸蔵合金極 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04162355A true JPH04162355A (ja) | 1992-06-05 |
| JP3010724B2 JP3010724B2 (ja) | 2000-02-21 |
Family
ID=17739465
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2289154A Expired - Lifetime JP3010724B2 (ja) | 1990-10-25 | 1990-10-25 | 電池用水素吸蔵合金極 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3010724B2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0719870A1 (en) * | 1994-12-28 | 1996-07-03 | Samsung Display Devices Co., Ltd. | Hydrogen occluded alloy and process for producing such alloy |
| EP0777284A1 (en) | 1995-12-07 | 1997-06-04 | SANYO ELECTRIC Co., Ltd. | Hydrogen absorbing alloy electrodes |
| EP0826249A4 (en) * | 1995-05-08 | 1998-06-10 | Ovonic Battery Co | ELECTROCHEMICAL HYDROGEN STORAGE ALLOYS AND BATTERIES CONTAINING HETEROGENEOUS POWDER PARTICLES |
| JP2001291511A (ja) * | 2000-04-07 | 2001-10-19 | Toshiba Corp | 水素吸蔵合金電極、二次電池、ハイブリッドカー及び電気自動車 |
| EP1301953A1 (en) * | 2000-07-17 | 2003-04-16 | Energy Conversion Devices, Inc. | Electrochemical hydrogen storage alloys for nickel metal, hydride batteries, fuel cells, and methods of manufacturing same |
| WO2015068331A1 (ja) * | 2013-11-08 | 2015-05-14 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 電極用合金粉末、それを用いたニッケル水素蓄電池用負極およびニッケル水素蓄電池 |
-
1990
- 1990-10-25 JP JP2289154A patent/JP3010724B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09118941A (ja) * | 1994-12-26 | 1997-05-06 | Samsung Display Devices Co Ltd | 水素吸蔵合金およびその製造方法 |
| CN1074172C (zh) * | 1994-12-26 | 2001-10-31 | 三星电管株式会社 | 储氢合金及其制造方法 |
| EP0719870A1 (en) * | 1994-12-28 | 1996-07-03 | Samsung Display Devices Co., Ltd. | Hydrogen occluded alloy and process for producing such alloy |
| EP0826249A4 (en) * | 1995-05-08 | 1998-06-10 | Ovonic Battery Co | ELECTROCHEMICAL HYDROGEN STORAGE ALLOYS AND BATTERIES CONTAINING HETEROGENEOUS POWDER PARTICLES |
| EP1248308A1 (en) * | 1995-05-08 | 2002-10-09 | Ovonic Battery Company, Inc. | Hydrogen storage alloys and batteries containing heterogeneous powder particles |
| US5876869A (en) * | 1995-12-07 | 1999-03-02 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Hydrogen absorbing alloy electrodes |
| EP0777284A1 (en) | 1995-12-07 | 1997-06-04 | SANYO ELECTRIC Co., Ltd. | Hydrogen absorbing alloy electrodes |
| KR100381490B1 (ko) * | 1995-12-07 | 2003-07-10 | 산요 덴키 가부시키가이샤 | 수소흡장합금전극 |
| JP2001291511A (ja) * | 2000-04-07 | 2001-10-19 | Toshiba Corp | 水素吸蔵合金電極、二次電池、ハイブリッドカー及び電気自動車 |
| EP1301953A1 (en) * | 2000-07-17 | 2003-04-16 | Energy Conversion Devices, Inc. | Electrochemical hydrogen storage alloys for nickel metal, hydride batteries, fuel cells, and methods of manufacturing same |
| EP1301953A4 (en) * | 2000-07-17 | 2006-12-27 | Energy Conversion Devices Inc | ELECTROCHEMICAL HYDROGEN STORAGE ALLOYS FOR NICKEL METAL, HYDRIDE BATTERIES, FUEL CELLS, AND MANUFACTURING METHOD THEREFOR |
| WO2015068331A1 (ja) * | 2013-11-08 | 2015-05-14 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 電極用合金粉末、それを用いたニッケル水素蓄電池用負極およびニッケル水素蓄電池 |
| JPWO2015068331A1 (ja) * | 2013-11-08 | 2017-03-09 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 電極用合金粉末、それを用いたニッケル水素蓄電池用負極およびニッケル水素蓄電池 |
| US10305099B2 (en) | 2013-11-08 | 2019-05-28 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Electrode alloy powder, negative electrode for nickel-metal hydride storage batteries using the same, and nickel-metal hydride storage battery |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3010724B2 (ja) | 2000-02-21 |
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