JPH04272656A - ニッケル水素二次電池用水素吸蔵合金電極 - Google Patents
ニッケル水素二次電池用水素吸蔵合金電極Info
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- JPH04272656A JPH04272656A JP3030974A JP3097491A JPH04272656A JP H04272656 A JPH04272656 A JP H04272656A JP 3030974 A JP3030974 A JP 3030974A JP 3097491 A JP3097491 A JP 3097491A JP H04272656 A JPH04272656 A JP H04272656A
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-
- 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
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- 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
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ニッケル水素二次電池
に用いられる水素吸蔵合金電極の改良に関する。
に用いられる水素吸蔵合金電極の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】現在、可逆的に水素を吸収・放出させる
ことが可能な水素吸蔵合金を負極に用い、正極を従来の
ニッケル−カドミニウム電池に用いられているニッケル
水酸化物を使用したニッケル水素二次電池は、大容量化
を可能にするとい点で注目されている。
ことが可能な水素吸蔵合金を負極に用い、正極を従来の
ニッケル−カドミニウム電池に用いられているニッケル
水酸化物を使用したニッケル水素二次電池は、大容量化
を可能にするとい点で注目されている。
【０００３】前記水素吸蔵合金としては、チタン系の合
金、マンガン系の合金、希土類系の合金等があり、電解
液で電気化学的に水素の吸蔵・放出を迅速に行うことが
できる合金としては、ＬａＮｉ５ 系の合金が知られて
いる。しかしながら、前記ＬａＮｉ５ そのままでは二
次電池用の水素吸蔵合金電極として電気容量、充放電サ
イクル寿命ともに満足する結果が得られない。このため
、他の金属元素を添加して二次電池の負極に最適な特性
を持つ水素吸蔵合金を設計する必要がある。
金、マンガン系の合金、希土類系の合金等があり、電解
液で電気化学的に水素の吸蔵・放出を迅速に行うことが
できる合金としては、ＬａＮｉ５ 系の合金が知られて
いる。しかしながら、前記ＬａＮｉ５ そのままでは二
次電池用の水素吸蔵合金電極として電気容量、充放電サ
イクル寿命ともに満足する結果が得られない。このため
、他の金属元素を添加して二次電池の負極に最適な特性
を持つ水素吸蔵合金を設計する必要がある。
【０００４】このようなことから、最近、水素吸蔵合金
の研究が進みＬａＮｉ５ のＬａをミッシュメタルとし
、かつＮｉの一部をＭｎ、Ａｌ、Ｃｏで置換した合金が
二次電池の負極としてほぼ満足する特性を有することが
見出だされている。
の研究が進みＬａＮｉ５ のＬａをミッシュメタルとし
、かつＮｉの一部をＭｎ、Ａｌ、Ｃｏで置換した合金が
二次電池の負極としてほぼ満足する特性を有することが
見出だされている。
【０００５】ところで、前記水素吸蔵合金電極としての
特性はその合金組成ばかりではなく、前記電極を構成す
る集電体、合金粉末を結着する高分子バインダ等の特性
が大きく左右するため、それらの電極構成材料の検討が
非常に重要となる。本出願人は、経済性の優れた集電体
としてパンチドメタルを使用する場合の高分子バインダ
を特開昭６４−６４９号に提案した。かかる公報には、
バインダとしてポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ
）とポリアクリル酸ソーダを用いることが開示され、前
記２種のバインダを同時に使用することによって三次元
構造を持たない集電体であるパンチドメタルに水素吸蔵
合金を含むペーストを良好に塗布・乾燥・プレスできる
ことが示されている。こうした効果は、以下に説明する
作用によるものである。
特性はその合金組成ばかりではなく、前記電極を構成す
る集電体、合金粉末を結着する高分子バインダ等の特性
が大きく左右するため、それらの電極構成材料の検討が
非常に重要となる。本出願人は、経済性の優れた集電体
としてパンチドメタルを使用する場合の高分子バインダ
を特開昭６４−６４９号に提案した。かかる公報には、
バインダとしてポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ
）とポリアクリル酸ソーダを用いることが開示され、前
記２種のバインダを同時に使用することによって三次元
構造を持たない集電体であるパンチドメタルに水素吸蔵
合金を含むペーストを良好に塗布・乾燥・プレスできる
ことが示されている。こうした効果は、以下に説明する
作用によるものである。
【０００６】すなわち、プレスが終了して作製された水
素吸蔵合金電極は、前記プレス工程で繊維化されたＰＴ
ＦＥにより前記電極内の水素吸蔵合金粉末が互いに結び
付けられるが、プレス工程前の電極内の水素吸蔵合金粉
末を結び付けているのは前記ＰＴＦＥではない。これは
、ペーストをパンチドメタルに塗布する前にＰＴＦＥが
完全に繊維化していると、前記合金粉末同志が結着され
てペーストをパンチドメタルに良好に塗布することが非
常に困難となるので、塗布前のＰＴＦＥの繊維化を極力
避けるためである。したがって、プレス完了前の合金粉
末同志の結着性の確保は、ＰＴＦＥ以外のバインダに頼
ざらずをえないことになる。さらに、重要なことはプレ
ス強度である。電極を乾燥した後にプレスを行うが、こ
の時ＰＴＦＥの繊維化とそれまで合金粉末を結び付けて
いたＰＴＦＥ以外のバインダ網の破壊が同時に起こる。 このようにＰＴＦＥが十分に繊維化し、合金粉末同志を
結び付けるこができるようになるまでＰＴＦＥ以外のバ
インダ網でその強度を保持する必要がある。前記ＰＴＦ
Ｅ以外のバインダとしてアクリル酸ソーダが適している
ことを見出だした。
素吸蔵合金電極は、前記プレス工程で繊維化されたＰＴ
ＦＥにより前記電極内の水素吸蔵合金粉末が互いに結び
付けられるが、プレス工程前の電極内の水素吸蔵合金粉
末を結び付けているのは前記ＰＴＦＥではない。これは
、ペーストをパンチドメタルに塗布する前にＰＴＦＥが
完全に繊維化していると、前記合金粉末同志が結着され
てペーストをパンチドメタルに良好に塗布することが非
常に困難となるので、塗布前のＰＴＦＥの繊維化を極力
避けるためである。したがって、プレス完了前の合金粉
末同志の結着性の確保は、ＰＴＦＥ以外のバインダに頼
ざらずをえないことになる。さらに、重要なことはプレ
ス強度である。電極を乾燥した後にプレスを行うが、こ
の時ＰＴＦＥの繊維化とそれまで合金粉末を結び付けて
いたＰＴＦＥ以外のバインダ網の破壊が同時に起こる。 このようにＰＴＦＥが十分に繊維化し、合金粉末同志を
結び付けるこができるようになるまでＰＴＦＥ以外のバ
インダ網でその強度を保持する必要がある。前記ＰＴＦ
Ｅ以外のバインダとしてアクリル酸ソーダが適している
ことを見出だした。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】上述したようにバイン
ダとしてＰＴＦＥとポリアクリル酸ソーダを用いること
によって安価なパンチドメタルを使用した水素吸蔵合金
電極を実現できることを見出だしたが、更に充放電サイ
クル寿命の向上が要望されている。
ダとしてＰＴＦＥとポリアクリル酸ソーダを用いること
によって安価なパンチドメタルを使用した水素吸蔵合金
電極を実現できることを見出だしたが、更に充放電サイ
クル寿命の向上が要望されている。
【０００８】本発明は、かかる点に鑑みなされたもので
、安価なパンチドメタルの使用を可能にすると共に、ニ
ッケル水素二次電池に組み込んだ場合の充放電サイクル
寿命の向上を図ることが可能な水素吸蔵合金電極を提供
しようとするものである。
、安価なパンチドメタルの使用を可能にすると共に、ニ
ッケル水素二次電池に組み込んだ場合の充放電サイクル
寿命の向上を図ることが可能な水素吸蔵合金電極を提供
しようとするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明に係わるニッケル
水素二次電池用水素吸蔵合金電極は、ポリメタクリル酸
及びその塩から選ばれる少なくとも１種よりなるバイン
ダ成分Ａ、水素吸蔵金粉末、ポリテトラフルオロエチレ
ン（ＰＴＦＥ）及び水を含有するペーストを、集電体に
塗布し、乾燥・プレスしてなることを特徴とするもので
ある。前記バインダ成分Ａに用いられるポリメタクリル
酸塩としては、例えばポリメタクリル酸ソーダ、ポリメ
タクリル酸アンモニウム等を挙げることができる。
水素二次電池用水素吸蔵合金電極は、ポリメタクリル酸
及びその塩から選ばれる少なくとも１種よりなるバイン
ダ成分Ａ、水素吸蔵金粉末、ポリテトラフルオロエチレ
ン（ＰＴＦＥ）及び水を含有するペーストを、集電体に
塗布し、乾燥・プレスしてなることを特徴とするもので
ある。前記バインダ成分Ａに用いられるポリメタクリル
酸塩としては、例えばポリメタクリル酸ソーダ、ポリメ
タクリル酸アンモニウム等を挙げることができる。
【００１０】前記水素吸蔵合金としては、例えばＬａＮ
ｉａ Ｍｎｂ Ａｌｃ Ｃｏｄ （但しＬｎはランタン
単独又はランタンを含む希土類元素の混合物、ａ＞３．
６、ｄ≦１、４．８≦ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ≦５．２を示す）
で表わされる合金を挙げることができる。前記組成のＮ
ｉ、Ｍｎ、Ａｌ、Ｃｏの量を限定したのは、次のような
理由によるものである。前記Ｎｉ、Ｍｎ、Ａｌ、Ｃｏ合
計量（ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ）が前記範囲を逸脱すると、水素
吸蔵合金１ｇ当たりの水素吸蔵量が著しく減少する恐れ
がある。前記Ｎｉの量（ａ）を３．６未満にしたり、前
記Ｃｏの量（ｄ）が１を越えると得られた電極を組み込
んだ二次電池の電圧低下を招く恐れがある。
ｉａ Ｍｎｂ Ａｌｃ Ｃｏｄ （但しＬｎはランタン
単独又はランタンを含む希土類元素の混合物、ａ＞３．
６、ｄ≦１、４．８≦ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ≦５．２を示す）
で表わされる合金を挙げることができる。前記組成のＮ
ｉ、Ｍｎ、Ａｌ、Ｃｏの量を限定したのは、次のような
理由によるものである。前記Ｎｉ、Ｍｎ、Ａｌ、Ｃｏ合
計量（ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ）が前記範囲を逸脱すると、水素
吸蔵合金１ｇ当たりの水素吸蔵量が著しく減少する恐れ
がある。前記Ｎｉの量（ａ）を３．６未満にしたり、前
記Ｃｏの量（ｄ）が１を越えると得られた電極を組み込
んだ二次電池の電圧低下を招く恐れがある。
【００１１】前記集電体としては、例えばパンチドメタ
ルなどの二次元構造のもの、発泡メタル、焼結繊維など
の三次元構造のものを挙げることができるが、経済性の
点でパンチドメタルが好適である。
ルなどの二次元構造のもの、発泡メタル、焼結繊維など
の三次元構造のものを挙げることができるが、経済性の
点でパンチドメタルが好適である。
【００１２】前記バインダ成分Ａは、前記水素吸蔵金粉
末１００重量部に対して０．０５〜１０重量部の範囲で
配合することが望ましい。この理由は、前記バインダ成
分Ａの配合量を０．０５重量部未満にすると水素吸蔵合
金粉末をペースト中に十分に分散・保持することが困難
となり、プレス前に集電体からペーストが剥離する恐れ
があり、一方前記バインダ成分Ａの配合量が１０重量部
を越えると水素吸蔵合金粉末のペースト中への分散・保
持性の向上がそれ以上望めないばかりか、集電体にペー
ストを塗布した際の塗布面の平坦性が損なわれ、しかも
水素吸蔵合金粉末のペースト中への分散量が低下する恐
れがあるからである。より好ましい前記バインダ成分Ａ
の配合量は、前記水素吸蔵金粉末１００重量部に対して
０．１〜０．８重量部の範囲である。
末１００重量部に対して０．０５〜１０重量部の範囲で
配合することが望ましい。この理由は、前記バインダ成
分Ａの配合量を０．０５重量部未満にすると水素吸蔵合
金粉末をペースト中に十分に分散・保持することが困難
となり、プレス前に集電体からペーストが剥離する恐れ
があり、一方前記バインダ成分Ａの配合量が１０重量部
を越えると水素吸蔵合金粉末のペースト中への分散・保
持性の向上がそれ以上望めないばかりか、集電体にペー
ストを塗布した際の塗布面の平坦性が損なわれ、しかも
水素吸蔵合金粉末のペースト中への分散量が低下する恐
れがあるからである。より好ましい前記バインダ成分Ａ
の配合量は、前記水素吸蔵金粉末１００重量部に対して
０．１〜０．８重量部の範囲である。
【００１３】前記ＰＴＦＥは前記水素吸蔵金粉末１００
重量部に対して０．５〜７重量部の範囲で配合すること
が望ましい。この理由は、前記ＰＴＦＥの配合量を０．
５重量部未満にすると該ＰＴＦＥの繊維化による結着効
果を十分に高められず、プレス工程後にペーストが集電
体から剥離する恐れがあり、一方前記ＰＴＦＥの配合量
が７重量部を越えると水素吸蔵合金粉末表面を覆う繊維
化ＰＴＦＥの量が多くなって二次電池に組み込んだ際の
水素ガスの吸収反応等を低下させる恐れがあるからであ
る。より好ましい前記ＰＴＦＥの配合量は、前記水素吸
蔵金粉末１００重量部に対して０．５〜４重量部の範囲
である。
重量部に対して０．５〜７重量部の範囲で配合すること
が望ましい。この理由は、前記ＰＴＦＥの配合量を０．
５重量部未満にすると該ＰＴＦＥの繊維化による結着効
果を十分に高められず、プレス工程後にペーストが集電
体から剥離する恐れがあり、一方前記ＰＴＦＥの配合量
が７重量部を越えると水素吸蔵合金粉末表面を覆う繊維
化ＰＴＦＥの量が多くなって二次電池に組み込んだ際の
水素ガスの吸収反応等を低下させる恐れがあるからであ
る。より好ましい前記ＰＴＦＥの配合量は、前記水素吸
蔵金粉末１００重量部に対して０．５〜４重量部の範囲
である。
【００１４】本発明に係わる別のニッケル水素二次電池
用水素吸蔵合金電極は、エチレン−無水マレイン酸共重
合体及びその塩から選ばれる少なくとも１種よりなるバ
インダ成分Ｂ、水素吸蔵金粉末、ＰＴＦＥ及び水を含有
するペーストを、集電体に塗布し、乾燥・プレスしてな
ることを特徴とするものである。
用水素吸蔵合金電極は、エチレン−無水マレイン酸共重
合体及びその塩から選ばれる少なくとも１種よりなるバ
インダ成分Ｂ、水素吸蔵金粉末、ＰＴＦＥ及び水を含有
するペーストを、集電体に塗布し、乾燥・プレスしてな
ることを特徴とするものである。
【００１５】前記バインダ成分Ｂに用いられるエチレン
−無水マレイン酸共重合体の塩としては、例えばエチレ
ン−無水マレイン酸共重合体のナトリウ塩、アンモニウ
ム塩等を挙げることができる。
−無水マレイン酸共重合体の塩としては、例えばエチレ
ン−無水マレイン酸共重合体のナトリウ塩、アンモニウ
ム塩等を挙げることができる。
【００１６】前記バインダ成分Ｂは、前述したバインダ
成分Ａの配合と同様な理由から前記水素吸蔵金粉末１０
０重量部に対して０．０５〜１０重量部の範囲で配合す
ることが望ましい。
成分Ａの配合と同様な理由から前記水素吸蔵金粉末１０
０重量部に対して０．０５〜１０重量部の範囲で配合す
ることが望ましい。
【００１７】本発明に係わる別のニッケル水素二次電池
用水素吸蔵合金電極は、ポリメタクリル酸及びその塩か
ら選ばれる少なくとも１種よりなるバインダ成分Ａ、エ
チレン−無水マレイン酸共重合体及びその塩から選ばれ
る少なくとも１種よりなるバインダ成分Ｂ、水素吸蔵金
粉末、ＰＴＦＥ及び水を含有するペーストを、集電体に
塗布し、乾燥・プレスしてなることを特徴とするもので
ある。
用水素吸蔵合金電極は、ポリメタクリル酸及びその塩か
ら選ばれる少なくとも１種よりなるバインダ成分Ａ、エ
チレン−無水マレイン酸共重合体及びその塩から選ばれ
る少なくとも１種よりなるバインダ成分Ｂ、水素吸蔵金
粉末、ＰＴＦＥ及び水を含有するペーストを、集電体に
塗布し、乾燥・プレスしてなることを特徴とするもので
ある。
【００１８】前記バインダ成分Ａ及びＢは、前述したバ
インダ成分Ａの単独配合と同様な理由から前記水素吸蔵
金粉末１００重量部に対して０．０５〜１０重量部の範
囲で配合することが望ましい。
インダ成分Ａの単独配合と同様な理由から前記水素吸蔵
金粉末１００重量部に対して０．０５〜１０重量部の範
囲で配合することが望ましい。
【００１９】本発明に係わる別のニッケル水素二次電池
用水素吸蔵合金電極は、ポリメタクリル酸及びその塩か
ら選ばれる少なくとも１種よりなるバインダ成分Ａ、ポ
リアクリル酸及びその塩から選ばれる少なくとも１種よ
りなるバインダ成分Ｃ、水素吸蔵金粉末、ＰＴＦＥ及び
水を含有するペーストを、集電体に塗布し、乾燥・プレ
スしてなることを特徴とするものである。前記バインダ
成分Ｃに用いられるポリアクリル酸塩としては、例えば
ポリアクリル酸ソーダ、ポリアクリル酸アンモニウム等
を挙げることができる。
用水素吸蔵合金電極は、ポリメタクリル酸及びその塩か
ら選ばれる少なくとも１種よりなるバインダ成分Ａ、ポ
リアクリル酸及びその塩から選ばれる少なくとも１種よ
りなるバインダ成分Ｃ、水素吸蔵金粉末、ＰＴＦＥ及び
水を含有するペーストを、集電体に塗布し、乾燥・プレ
スしてなることを特徴とするものである。前記バインダ
成分Ｃに用いられるポリアクリル酸塩としては、例えば
ポリアクリル酸ソーダ、ポリアクリル酸アンモニウム等
を挙げることができる。
【００２０】前記バインダ成分Ａ及びＣは、前述したバ
インダＡの単独配合と同様な理由から前記水素吸蔵金粉
末１００重量部に対して０．０５〜１０重量部の範囲で
配合することが望ましい。ただし、前記バインダＡ及び
Ｃの比率は二次電池に組み込んだ際の充放電サイクルを
向上させる観点から、前記バインダ成分Ａを５０％以上
とすることが望ましい。
インダＡの単独配合と同様な理由から前記水素吸蔵金粉
末１００重量部に対して０．０５〜１０重量部の範囲で
配合することが望ましい。ただし、前記バインダＡ及び
Ｃの比率は二次電池に組み込んだ際の充放電サイクルを
向上させる観点から、前記バインダ成分Ａを５０％以上
とすることが望ましい。
【００２１】本発明に係わる別のニッケル水素二次電池
用水素吸蔵合金電極は、エチレン−無水マレイン酸共重
合体及びその塩から選ばれる少なくとも１種よりなるバ
インダＢ、ポリアクリル酸及びその塩から選ばれる少な
くとも１種よりなるバインダＣ、水素吸蔵金粉末、ＰＴ
ＦＥ及び水を含有するペーストを、集電体に塗布し、乾
燥・プレスしてなることを特徴とするものである。
用水素吸蔵合金電極は、エチレン−無水マレイン酸共重
合体及びその塩から選ばれる少なくとも１種よりなるバ
インダＢ、ポリアクリル酸及びその塩から選ばれる少な
くとも１種よりなるバインダＣ、水素吸蔵金粉末、ＰＴ
ＦＥ及び水を含有するペーストを、集電体に塗布し、乾
燥・プレスしてなることを特徴とするものである。
【００２２】前記バインダＢ及びＣは、前述したバイン
ダＡの単独配合と同様な理由から前記水素吸蔵金粉末１
００重量部に対して０．０５〜１０重量部の範囲で配合
することが望ましい。ただし、前記バインダＢ及びＣの
比率は二次電池に組み込んだ際の充放電サイクルを向上
させる観点から、前記バインダ成分Ｂを５０％以上とす
ることが望ましい。
ダＡの単独配合と同様な理由から前記水素吸蔵金粉末１
００重量部に対して０．０５〜１０重量部の範囲で配合
することが望ましい。ただし、前記バインダＢ及びＣの
比率は二次電池に組み込んだ際の充放電サイクルを向上
させる観点から、前記バインダ成分Ｂを５０％以上とす
ることが望ましい。
【００２３】本発明に係わる更に別のニッケル水素二次
電池用水素吸蔵合金電極は、ポリメタクリル酸及びその
塩から選ばれる少なくとも１種よりなるバインダＡ、エ
チレン−無水マレイン酸共重合体及びその塩から選ばれ
る少なくとも１種よりなるバインダＢ、ポリアクリル酸
及びその塩から選ばれる少なくとも１種よりなるバイン
ダＣ、水素吸蔵金粉末、ＰＴＦＥ及び水を含有するペー
ストを、集電体に塗布し、乾燥・プレスしてなることを
特徴とするものである。
電池用水素吸蔵合金電極は、ポリメタクリル酸及びその
塩から選ばれる少なくとも１種よりなるバインダＡ、エ
チレン−無水マレイン酸共重合体及びその塩から選ばれ
る少なくとも１種よりなるバインダＢ、ポリアクリル酸
及びその塩から選ばれる少なくとも１種よりなるバイン
ダＣ、水素吸蔵金粉末、ＰＴＦＥ及び水を含有するペー
ストを、集電体に塗布し、乾燥・プレスしてなることを
特徴とするものである。
【００２４】前記バインダＡ、Ｂ及びＣは、前述したバ
インダＡの単独配合と同様な理由から前記水素吸蔵金粉
末１００重量部に対して０．０５〜１０重量部の範囲で
配合することが望ましい。ただし、前記バインダＡ、Ｂ
及びＣの比率は二次電池に組み込んだ際の充放電サイク
ルを向上させる観点から、前記バインダ成分Ａ及びＢの
和を５０％以上とすることが望ましい。
インダＡの単独配合と同様な理由から前記水素吸蔵金粉
末１００重量部に対して０．０５〜１０重量部の範囲で
配合することが望ましい。ただし、前記バインダＡ、Ｂ
及びＣの比率は二次電池に組み込んだ際の充放電サイク
ルを向上させる観点から、前記バインダ成分Ａ及びＢの
和を５０％以上とすることが望ましい。
【００２５】
【作用】本発明によれば、ポリメタクリル酸及びその塩
から選ばれる少なくとも１種よりなるバインダ成分Ａ、
もしくはエチレン−無水マレイン酸共重合体及びその塩
から選ばれる少なくとも１種よりなるバインダ成分Ｂの
単独、または前記バインダ成分Ａ及びＢの混合物、前記
バインダ成分Ａとポリアクリル酸及びその塩から選ばれ
る少なくとも１種よりなるバインダ成分Ｃの混合物、前
記バインダ成分Ｂ及びＣの混合物、或いは前記バインダ
成分Ａ、Ｂ及びＣの混合物と共に水素吸蔵金粉末、ＰＴ
ＦＥ及び水を含有するペーストを、集電体に塗布し、乾
燥・プレスすることによって、集電体として安価なパン
チドメタルを使用しても前記パンチドメタルにペースト
を良好に保持させることができ、しかも従来のバインダ
成分Ｃと共に水素吸蔵金粉末、ＰＴＦＥ及び水を含有す
るペーストを用いた場合に比べて二次電池として組み込
んだ場合の充放電サイクル寿命の向上を図ることが可能
な水素吸蔵合金電極を得ることができる。
から選ばれる少なくとも１種よりなるバインダ成分Ａ、
もしくはエチレン−無水マレイン酸共重合体及びその塩
から選ばれる少なくとも１種よりなるバインダ成分Ｂの
単独、または前記バインダ成分Ａ及びＢの混合物、前記
バインダ成分Ａとポリアクリル酸及びその塩から選ばれ
る少なくとも１種よりなるバインダ成分Ｃの混合物、前
記バインダ成分Ｂ及びＣの混合物、或いは前記バインダ
成分Ａ、Ｂ及びＣの混合物と共に水素吸蔵金粉末、ＰＴ
ＦＥ及び水を含有するペーストを、集電体に塗布し、乾
燥・プレスすることによって、集電体として安価なパン
チドメタルを使用しても前記パンチドメタルにペースト
を良好に保持させることができ、しかも従来のバインダ
成分Ｃと共に水素吸蔵金粉末、ＰＴＦＥ及び水を含有す
るペーストを用いた場合に比べて二次電池として組み込
んだ場合の充放電サイクル寿命の向上を図ることが可能
な水素吸蔵合金電極を得ることができる。
【００２６】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して詳細
に説明する。 実施例１〜５
に説明する。 実施例１〜５
【００２７】水素吸蔵合金ＬｍＮｉ４．２ Ｍｎ０．３
Ａｌ０．３ Ｃｏ０．２ （Ｌｍ；ランタン富化ミッ
シュメタル）を使用前にガス状水素を吸収・放出させて
微粉化した。つづいて、前記水素吸蔵合金粉末とバイン
ダ成分Ａ、バインダ成分Ｃ及びＰＴＦＥのディスパージ
ョンを添加した後、水を加えて撹拌し、５種のペースト
を調製した。なお、前記ＰＴＦＥの配合量は前記素吸蔵
合金粉末１００ｇに対してＰＴＦＥのディスパージョン
（０．９ｇ／ｍｌ）を１．６５ｍｌとした。また、前記
バインダ成分Ａ、Ｃの配合量は下記表１に示した通りで
ある。
Ａｌ０．３ Ｃｏ０．２ （Ｌｍ；ランタン富化ミッ
シュメタル）を使用前にガス状水素を吸収・放出させて
微粉化した。つづいて、前記水素吸蔵合金粉末とバイン
ダ成分Ａ、バインダ成分Ｃ及びＰＴＦＥのディスパージ
ョンを添加した後、水を加えて撹拌し、５種のペースト
を調製した。なお、前記ＰＴＦＥの配合量は前記素吸蔵
合金粉末１００ｇに対してＰＴＦＥのディスパージョン
（０．９ｇ／ｍｌ）を１．６５ｍｌとした。また、前記
バインダ成分Ａ、Ｃの配合量は下記表１に示した通りで
ある。
【００２８】次いで、前記各ペーストを集電体であるパ
ンチドメタルに塗布し、８０℃で乾燥した後、プレスし
、単位体積当たりの水素吸蔵合金量が４．５ｇ／ｃｍ３
の水素吸蔵合金電極を作製した。かかるプレス工程に
おいてペーストの崩れ、剥離等は全く認められなかった
。
ンチドメタルに塗布し、８０℃で乾燥した後、プレスし
、単位体積当たりの水素吸蔵合金量が４．５ｇ／ｃｍ３
の水素吸蔵合金電極を作製した。かかるプレス工程に
おいてペーストの崩れ、剥離等は全く認められなかった
。
【００２９】前記方法で作製した水素吸蔵合金電極（負
極）を用いて図１に示す試験セルを組み立てた。まず、
水素吸蔵合金電極１の両側をポリプロピレン不織布から
なるセパレータ２を介してニッケルカドミニウム二次電
池の正極に用いられるニッケル電極３で挟持し、更に前
記ニッケル電極３の両側からアクリル板４で挟んでボル
ト５で固定した。つづいて、８Ｎ−ＫＯＨ水溶液６が満
たされたアクリル製容器７内に収納して試験セルを組み
立てた。なお、ニッケル電極３の容量は水素吸蔵合金電
極１の容量の２倍以上とし、組み立てに先立ってニッケ
ル電極３をその容量の１０％程度が充電状態になるよう
に予備充電した。 比較例
極）を用いて図１に示す試験セルを組み立てた。まず、
水素吸蔵合金電極１の両側をポリプロピレン不織布から
なるセパレータ２を介してニッケルカドミニウム二次電
池の正極に用いられるニッケル電極３で挟持し、更に前
記ニッケル電極３の両側からアクリル板４で挟んでボル
ト５で固定した。つづいて、８Ｎ−ＫＯＨ水溶液６が満
たされたアクリル製容器７内に収納して試験セルを組み
立てた。なお、ニッケル電極３の容量は水素吸蔵合金電
極１の容量の２倍以上とし、組み立てに先立ってニッケ
ル電極３をその容量の１０％程度が充電状態になるよう
に予備充電した。 比較例
【００３０】バインダ成分としてポリアクリル酸ソーダ
（水素吸蔵合金粉末１００ｇに対する配合量；０．５ｇ
）を用いた以外、実施例１と同様な組成のペーストを調
製し、このペーストを用いて同様に水素吸蔵合金電極を
作製し、更に該電極を用いて図１と同構造の試験セルを
組み立てた。
（水素吸蔵合金粉末１００ｇに対する配合量；０．５ｇ
）を用いた以外、実施例１と同様な組成のペーストを調
製し、このペーストを用いて同様に水素吸蔵合金電極を
作製し、更に該電極を用いて図１と同構造の試験セルを
組み立てた。
【００３１】実施例１〜５及び比較例の試験セルについ
て充放電を繰り返してサイクル寿命を測定した。その結
果を表１に併記した。ただし、試験セルの充放電条件は
以下の通りである。電流値は、充電放電共に水素吸蔵合
金電極に含まれている水素吸蔵合金１ｇ当たり２５０ｍ
Ａ、充電時間は１時間、放電は水素吸蔵合金電極とニッ
ケル電極との端子電圧が０．８Ｖまで低下した時点で終
了した。また、充放電サイクルは電極容量が１サイクル
目の容量の８０％になった時点で終了し、そこまでのサ
イクル数をその電極のサイクル寿命とした。
て充放電を繰り返してサイクル寿命を測定した。その結
果を表１に併記した。ただし、試験セルの充放電条件は
以下の通りである。電流値は、充電放電共に水素吸蔵合
金電極に含まれている水素吸蔵合金１ｇ当たり２５０ｍ
Ａ、充電時間は１時間、放電は水素吸蔵合金電極とニッ
ケル電極との端子電圧が０．８Ｖまで低下した時点で終
了した。また、充放電サイクルは電極容量が１サイクル
目の容量の８０％になった時点で終了し、そこまでのサ
イクル数をその電極のサイクル寿命とした。
【００３２】
【表１】
【００３３】前記表１から明らかなように実施例１〜５
の水素吸蔵合金電極を備えた試験セルは、比較例の試験
セルに比べてサイクル寿命が長く良好な特性を有するこ
とがわかる。 実施例６〜１０
の水素吸蔵合金電極を備えた試験セルは、比較例の試験
セルに比べてサイクル寿命が長く良好な特性を有するこ
とがわかる。 実施例６〜１０
【００３４】実施例１と同組成の水素吸蔵合金粉末とバ
インダ成分Ｂ、バインダ成分Ｃ及びＰＴＦＥのディスパ
ージョンを添加した後、水を加えて撹拌し、５種のペー
ストを調製した。なお、前記ＰＴＦＥの配合量は前記素
吸蔵合金粉末１００ｇに対してＰＴＦＥのディスパージ
ョン（０．９ｇ／ｍｌ）を１．６５ｍｌとした。また、
前記バインダ成分Ｂ、Ｃの配合量は下記表２に示した通
りである。
インダ成分Ｂ、バインダ成分Ｃ及びＰＴＦＥのディスパ
ージョンを添加した後、水を加えて撹拌し、５種のペー
ストを調製した。なお、前記ＰＴＦＥの配合量は前記素
吸蔵合金粉末１００ｇに対してＰＴＦＥのディスパージ
ョン（０．９ｇ／ｍｌ）を１．６５ｍｌとした。また、
前記バインダ成分Ｂ、Ｃの配合量は下記表２に示した通
りである。
【００３５】次いで、前記各ペーストを集電体であるパ
ンチドメタルに塗布し、８０℃で乾燥した後、プレスし
、単位体積当たりの水素吸蔵合金量が４．５ｇ／ｃｍ３
の水素吸蔵合金電極（負極）を作製した。かかるプレ
ス工程においてペーストの崩れ、剥離等は全く認められ
なかった。前記方法で作製した水素吸蔵合金電極を用い
て実施例１と同様に図１に示す試験セルを組み立てた。
ンチドメタルに塗布し、８０℃で乾燥した後、プレスし
、単位体積当たりの水素吸蔵合金量が４．５ｇ／ｃｍ３
の水素吸蔵合金電極（負極）を作製した。かかるプレ
ス工程においてペーストの崩れ、剥離等は全く認められ
なかった。前記方法で作製した水素吸蔵合金電極を用い
て実施例１と同様に図１に示す試験セルを組み立てた。
【００３６】実施例６〜１０の試験セルについて、実施
例１と同様な条件で充放電を繰り返してサイクル寿命を
測定した。その結果を、前述した比較例と共に下記表２
に併記した。
例１と同様な条件で充放電を繰り返してサイクル寿命を
測定した。その結果を、前述した比較例と共に下記表２
に併記した。
【００３７】
【表２】
【００３８】前記表２から明らかなように実施例６〜１
０の水素吸蔵合金電極を備えた試験セルは、比較例の試
験セルに比べてサイクル寿命が長く良好な特性を有する
ことがわかる。 実施例１１〜１７
０の水素吸蔵合金電極を備えた試験セルは、比較例の試
験セルに比べてサイクル寿命が長く良好な特性を有する
ことがわかる。 実施例１１〜１７
【００３９】実施例１と同組成の水素吸蔵合金粉末とバ
インダ成分Ａ、バインダ成分Ｂ、バインダ成分Ｃ及びＰ
ＴＦＥのディスパージョンを添加した後、水を加えて撹
拌し、７種のペーストを調製した。なお、前記ＰＴＦＥ
の配合量は前記素吸蔵合金粉末１００ｇに対してＰＴＦ
Ｅのディスパージョン（０．９ｇ／ｍｌ）を１．６５ｍ
ｌとした。また、前記バインダ成分Ａ、Ｂ及びＣの配合
量は下記表３に示した通りである。
インダ成分Ａ、バインダ成分Ｂ、バインダ成分Ｃ及びＰ
ＴＦＥのディスパージョンを添加した後、水を加えて撹
拌し、７種のペーストを調製した。なお、前記ＰＴＦＥ
の配合量は前記素吸蔵合金粉末１００ｇに対してＰＴＦ
Ｅのディスパージョン（０．９ｇ／ｍｌ）を１．６５ｍ
ｌとした。また、前記バインダ成分Ａ、Ｂ及びＣの配合
量は下記表３に示した通りである。
【００４０】次いで、前記各ペーストを集電体であるパ
ンチドメタルに塗布し、８０℃で乾燥した後、プレスし
、単位体積当たりの水素吸蔵合金量が４．５ｇ／ｃｍ３
の水素吸蔵合金電極（負極）を作製した。かかるプレ
ス工程においてペーストの崩れ、剥離等は全く認められ
なかった。前記方法で作製した水素吸蔵合金電極を用い
て実施例１と同様に図１に示す試験セルを組み立てた。
ンチドメタルに塗布し、８０℃で乾燥した後、プレスし
、単位体積当たりの水素吸蔵合金量が４．５ｇ／ｃｍ３
の水素吸蔵合金電極（負極）を作製した。かかるプレ
ス工程においてペーストの崩れ、剥離等は全く認められ
なかった。前記方法で作製した水素吸蔵合金電極を用い
て実施例１と同様に図１に示す試験セルを組み立てた。
【００４１】実施例１１〜１７の試験セルについて、実
施例１と同様な条件で充放電を繰り返してサイクル寿命
を測定した。その結果を、前述した比較例と共に下記表
３に併記した。
施例１と同様な条件で充放電を繰り返してサイクル寿命
を測定した。その結果を、前述した比較例と共に下記表
３に併記した。
【００４２】
【表３】
【００４３】前記表３から明らかなように実施例１１〜
１７の水素吸蔵合金電極を備えた試験セルは、比較例の
試験セルに比べてサイクル寿命が長く良好な特性を有す
ることがわかる。
１７の水素吸蔵合金電極を備えた試験セルは、比較例の
試験セルに比べてサイクル寿命が長く良好な特性を有す
ることがわかる。
【００４４】
【発明の効果】以上詳述した如く、本発明によれば集電
体として安価なパンチドメタルを使用しても前記パンチ
ドメタルにペーストを良好に保持させることができ、し
かもニッケル水素二次電池に組み込んだ際に充放電サイ
クル寿命の向上を図ることが可能な水素吸蔵合金電極を
提供できる。
体として安価なパンチドメタルを使用しても前記パンチ
ドメタルにペーストを良好に保持させることができ、し
かもニッケル水素二次電池に組み込んだ際に充放電サイ
クル寿命の向上を図ることが可能な水素吸蔵合金電極を
提供できる。
【図１】本発明の一実施例において水素吸蔵合金電極の
充放電サイクル寿命を測定するために用いた試験セルを
示す断面図。
充放電サイクル寿命を測定するために用いた試験セルを
示す断面図。
１…水素吸蔵合金電極、２…セパレータ、３…ニッケル
電極、６…電解液、７…容器。
電極、６…電解液、７…容器。
Claims (6)
- 【請求項１】 ポリメタクリル酸及びその塩から選ば
れる少なくとも１種よりなるバインダ成分Ａ、水素吸蔵
金粉末、ポリテトラフルオロエチレン及び水を含有する
ペーストを、集電体に塗布し、乾燥・プレスしてなるこ
とを特徴とするニッケル水素二次電池用水素吸蔵合金電
極。 - 【請求項２】 エチレン−無水マレイン酸共重合体及
びその塩から選ばれる少なくとも１種よりなるバインダ
成分Ｂ、水素吸蔵金粉末、ポリテトラフルオロエチレン
及び水を含有するペーストを、集電体に塗布し、乾燥・
プレスしてなることを特徴とするニッケル水素二次電池
用水素吸蔵合金電極。 - 【請求項３】 ポリメタクリル酸及びその塩から選ば
れる少なくとも１種よりなるバインダ成分Ａ、エチレン
−無水マレイン酸共重合体及びその塩から選ばれる少な
くとも１種よりなるバインダ成分Ｂ、水素吸蔵金粉末、
ポリテトラフルオロエチレン及び水を含有するペースト
を、集電体に塗布し、乾燥・プレスしてなることを特徴
とするニッケル水素二次電池用水素吸蔵合金電極。 - 【請求項４】 ポリメタクリル酸及びその塩から選ば
れる少なくとも１種よりなるバインダ成分Ａ、ポリアク
リル酸及びその塩から選ばれる少なくとも１種よりなる
バインダ成分Ｃ、水素吸蔵金粉末、ポリテトラフルオロ
エチレン及び水を含有するペーストを、集電体に塗布し
、乾燥・プレスしてなることを特徴とするニッケル水素
二次電池用水素吸蔵合金電極。 - 【請求項５】 エチレン−無水マレイン酸共重合体及
びその塩から選ばれる少なくとも１種よりなるバインダ
成分Ｂ、ポリアクリル酸及びその塩から選ばれる少なく
とも１種よりなるバインダ成分Ｃ、水素吸蔵金粉末、ポ
リテトラフルオロエチレン及び水を含有するペーストを
、集電体に塗布し、乾燥・プレスしてなることを特徴と
するニッケル水素二次電池用水素吸蔵合金電極。 - 【請求項６】 ポリメタクリル酸及びその塩から選ば
れる少なくとも１種よりなるバインダ成分Ａ、エチレン
−無水マレイン酸共重合体及びその塩から選ばれる少な
くとも１種よりなるバインダ成分Ｂ、ポリアクリル酸及
びその塩から選ばれる少なくとも１種よりなるバインダ
成分Ｃ、水素吸蔵金粉末、ポリテトラフルオロエチレン
及び水を含有するペーストを、集電体に塗布し、乾燥・
プレスしてなることを特徴とするニッケル水素二次電池
用水素吸蔵合金電極。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03030974A JP3093294B2 (ja) | 1991-02-26 | 1991-02-26 | ニッケル水素二次電池用水素吸蔵合金電極 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03030974A JP3093294B2 (ja) | 1991-02-26 | 1991-02-26 | ニッケル水素二次電池用水素吸蔵合金電極 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04272656A true JPH04272656A (ja) | 1992-09-29 |
| JP3093294B2 JP3093294B2 (ja) | 2000-10-03 |
Family
ID=12318638
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP03030974A Expired - Fee Related JP3093294B2 (ja) | 1991-02-26 | 1991-02-26 | ニッケル水素二次電池用水素吸蔵合金電極 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3093294B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2733355A1 (fr) * | 1995-04-24 | 1996-10-25 | Accumulateurs Fixes | Electrode negative d'accumulateur alcalin |
| EP0821424A1 (fr) * | 1996-07-23 | 1998-01-28 | Saft | Electrode de type non fritté pour accumulateur à électrolyte alcalin |
| JP2006092807A (ja) * | 2004-09-21 | 2006-04-06 | Gs Yuasa Corporation:Kk | アルカリ蓄電池用ニッケル電極およびそれを用いた蓄電池 |
-
1991
- 1991-02-26 JP JP03030974A patent/JP3093294B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2733355A1 (fr) * | 1995-04-24 | 1996-10-25 | Accumulateurs Fixes | Electrode negative d'accumulateur alcalin |
| EP0740355A1 (fr) * | 1995-04-24 | 1996-10-30 | Saft | Electrode négative d'accumulateur Ni-MH |
| EP0821424A1 (fr) * | 1996-07-23 | 1998-01-28 | Saft | Electrode de type non fritté pour accumulateur à électrolyte alcalin |
| FR2751791A1 (fr) * | 1996-07-23 | 1998-01-30 | Accumulateurs Fixes | Electrode de type non fritte pour accumulateur a electrolyte alcalin |
| JP2006092807A (ja) * | 2004-09-21 | 2006-04-06 | Gs Yuasa Corporation:Kk | アルカリ蓄電池用ニッケル電極およびそれを用いた蓄電池 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3093294B2 (ja) | 2000-10-03 |
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