JPH0547371A - 水素吸蔵合金電極 - Google Patents
水素吸蔵合金電極Info
- Publication number
- JPH0547371A JPH0547371A JP3288219A JP28821991A JPH0547371A JP H0547371 A JPH0547371 A JP H0547371A JP 3288219 A JP3288219 A JP 3288219A JP 28821991 A JP28821991 A JP 28821991A JP H0547371 A JPH0547371 A JP H0547371A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cobalt
- battery
- storage alloy
- hydrogen storage
- hydrogen
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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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
- 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】
【目的】 密閉電池内に発生する水素ガスによる内圧を
減少せしめられ、電池寿命の延長をもたらす水素吸蔵合
金電極を提供するにある。 【構成】 添加剤として、水酸化コバルト（ＩＩ）〔Ｃ
ｏ（ＯＨ）２〕、水酸化コバルト（ＩＶ）コバルト（Ｉ
Ｉ）〔Ｃｏ２Ｏ４・ｎＨ２Ｏ〕又は水酸化コバルト（Ｉ
ＩＩ）〔Ｃｏ２Ｏ３・ｎＨ２Ｏ〕から選択された少なく
とも１種を含有して成る水素吸蔵合金電極。
減少せしめられ、電池寿命の延長をもたらす水素吸蔵合
金電極を提供するにある。 【構成】 添加剤として、水酸化コバルト（ＩＩ）〔Ｃ
ｏ（ＯＨ）２〕、水酸化コバルト（ＩＶ）コバルト（Ｉ
Ｉ）〔Ｃｏ２Ｏ４・ｎＨ２Ｏ〕又は水酸化コバルト（Ｉ
ＩＩ）〔Ｃｏ２Ｏ３・ｎＨ２Ｏ〕から選択された少なく
とも１種を含有して成る水素吸蔵合金電極。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ニッケル・水素電池な
どの負極に用いる水素吸蔵合金電極に関する。
どの負極に用いる水素吸蔵合金電極に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、二次電池として、ニッケル・カド
ミウム電池、鉛電池等が良く知られているが、これらの
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、近年、電気化学的に
多量の水素の吸蔵・放出が可能な水素吸蔵合金電極を負
極とし、ニッケル酸化物電極を正極とし、電解液として
アルカリ水溶液を用いて構成したエネルギー密度の比較
的大きいニッケル−水素電池が提案された。該負極に
は、初めＬａＬｉ５等のＬａＬｉ型水素吸蔵合金を用い
られたが、充放電の繰り返しに対するサイクル寿命が３
０サイクル程度と短く実用的でなかった。この欠点を改
善するため、ＬａＬｉ５のＮｉの一部をＣｏ、Ａｌ、Ｍ
ｎ等で置換した多元化したもの、経済的な観点からＬａ
を希土類元素の混合物であるミッシュメタル（Ｍｍ）に
置換したものが用いられた。
ミウム電池、鉛電池等が良く知られているが、これらの
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、近年、電気化学的に
多量の水素の吸蔵・放出が可能な水素吸蔵合金電極を負
極とし、ニッケル酸化物電極を正極とし、電解液として
アルカリ水溶液を用いて構成したエネルギー密度の比較
的大きいニッケル−水素電池が提案された。該負極に
は、初めＬａＬｉ５等のＬａＬｉ型水素吸蔵合金を用い
られたが、充放電の繰り返しに対するサイクル寿命が３
０サイクル程度と短く実用的でなかった。この欠点を改
善するため、ＬａＬｉ５のＮｉの一部をＣｏ、Ａｌ、Ｍ
ｎ等で置換した多元化したもの、経済的な観点からＬａ
を希土類元素の混合物であるミッシュメタル（Ｍｍ）に
置換したものが用いられた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記の改良型合金電極
は、サイクル寿命が比較的長く改良が認められたが、こ
れを負極とした密閉型ニッケル・水素電池は、その過充
電時に水素を発生し易く内圧の上昇が起こる。この内圧
を構成するガスの９０％以上が水素である。かゝる内圧
が１０気圧を越えると安全弁が作動し該ガスを排出する
が、このガス排出が繰り返されることにより電解液が減
少し電池寿命が短縮する問題があった。
は、サイクル寿命が比較的長く改良が認められたが、こ
れを負極とした密閉型ニッケル・水素電池は、その過充
電時に水素を発生し易く内圧の上昇が起こる。この内圧
を構成するガスの９０％以上が水素である。かゝる内圧
が１０気圧を越えると安全弁が作動し該ガスを排出する
が、このガス排出が繰り返されることにより電解液が減
少し電池寿命が短縮する問題があった。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記従来の課
題を解決し、密閉電池内に発生する水素ガスによる内圧
を減少せしめることができる密閉ニッケル・水素電池な
どの負極として用いる水素吸蔵合金電極を提供するもの
で、添加剤として、水酸化コバルト（ＩＩ）〔Ｃｏ（Ｏ
Ｈ）２〕、水酸化コバルト（ＩＶ）コバルト（ＩＩ）
〔Ｃｏ２Ｏ４・ｎＨ２Ｏ〕及び水酸化コバルト（ＩＩ
Ｉ）〔Ｃｏ２Ｏ３・ｎＨ２Ｏ〕から選択した少なくとも
１種を含有して成る。
題を解決し、密閉電池内に発生する水素ガスによる内圧
を減少せしめることができる密閉ニッケル・水素電池な
どの負極として用いる水素吸蔵合金電極を提供するもの
で、添加剤として、水酸化コバルト（ＩＩ）〔Ｃｏ（Ｏ
Ｈ）２〕、水酸化コバルト（ＩＶ）コバルト（ＩＩ）
〔Ｃｏ２Ｏ４・ｎＨ２Ｏ〕及び水酸化コバルト（ＩＩ
Ｉ）〔Ｃｏ２Ｏ３・ｎＨ２Ｏ〕から選択した少なくとも
１種を含有して成る。
【０００５】
【作用】本発明の作用は明らかでないが、一般に、ニッ
ケル・水素電池の過充電時の水素発生は、正極であるニ
ッケル極から発生する酸素が水素吸蔵合金電極中の該合
金表面の触媒作用を低下させることによって起こると考
えられ、本発明電極に含有する上記添加剤は、該過充電
時に該合金表面に析出し、これが該正極で発生する酸素
によって優先的に酸化されて合金表面のの触媒作用の低
下を防ぎ、その結果電池内圧の上昇を抑制するものと考
えられる。
ケル・水素電池の過充電時の水素発生は、正極であるニ
ッケル極から発生する酸素が水素吸蔵合金電極中の該合
金表面の触媒作用を低下させることによって起こると考
えられ、本発明電極に含有する上記添加剤は、該過充電
時に該合金表面に析出し、これが該正極で発生する酸素
によって優先的に酸化されて合金表面のの触媒作用の低
下を防ぎ、その結果電池内圧の上昇を抑制するものと考
えられる。
【０００６】
【実施例】次に本発明の実施例につき説明する。市販の
ミッシュメタル、ニッケル、コバルト、アルミニウムの
各粉末を、所定の組成比、例えばＭｎＮｉ４．０Ｃｏ
０．５Ａｌ０．５となるように秤量、混合し、この混合
粉をアーク溶解法により熱溶融して水素吸蔵合金を得、
そのインゴットを粉砕して１５０メッシュ以下の粉末と
した。この合金粉に対し、導電剤としてカーボニルニッ
ケル粉末を１０ｗｔ．％、本発明の添加剤として水酸化
コバルト（ＩＩ）〔Ｃｏ（ＯＨ）２〕粉末を４ｗｔ．
％、結着剤として四フッ化エチレン粉末を３ｗｔ．％添
加して混合し、これをニッケル金網に圧着し、水素吸蔵
合金電極板を作製した。
ミッシュメタル、ニッケル、コバルト、アルミニウムの
各粉末を、所定の組成比、例えばＭｎＮｉ４．０Ｃｏ
０．５Ａｌ０．５となるように秤量、混合し、この混合
粉をアーク溶解法により熱溶融して水素吸蔵合金を得、
そのインゴットを粉砕して１５０メッシュ以下の粉末と
した。この合金粉に対し、導電剤としてカーボニルニッ
ケル粉末を１０ｗｔ．％、本発明の添加剤として水酸化
コバルト（ＩＩ）〔Ｃｏ（ＯＨ）２〕粉末を４ｗｔ．
％、結着剤として四フッ化エチレン粉末を３ｗｔ．％添
加して混合し、これをニッケル金網に圧着し、水素吸蔵
合金電極板を作製した。
【０００７】このようにして製造した本発明の極板を、
公知のペースト式水酸化ニッケル極と共にセパレータを
介して捲回し、捲回極板群を作製し、これを円筒電池容
器内に挿入し、３０％水酸化カリウム水溶液を注入し、
蓋を気密に施して単３サイズ１０００ｍＡＨの円筒密閉
型ニッケル・水素電池を作製した。これを電池Ａと称す
る。
公知のペースト式水酸化ニッケル極と共にセパレータを
介して捲回し、捲回極板群を作製し、これを円筒電池容
器内に挿入し、３０％水酸化カリウム水溶液を注入し、
蓋を気密に施して単３サイズ１０００ｍＡＨの円筒密閉
型ニッケル・水素電池を作製した。これを電池Ａと称す
る。
【０００８】比較のため、本発明の添加剤を含まない以
外は全く同じようにして単３サイズ１０００ｍＡＨの円
筒密閉型ニッケル・水素電池を作製した。これを電池Ｂ
と称する。
外は全く同じようにして単３サイズ１０００ｍＡＨの円
筒密閉型ニッケル・水素電池を作製した。これを電池Ｂ
と称する。
【０００９】これらの電池Ａ及び電池Ｂには、内圧セン
サーを装着し、過充電試験を行って内圧の上昇度合いを
比較した。該過充電試験は、０℃の環境温度中、電池Ａ
及び電池Ｂにつき夫々１Ｃ（１Ａ）の電流で、定格容量
の４５０％（４．５時間）充電して行った。この時の過
充電時内圧は、電池Ｂでは、１４Ｋｇｆ／ｃｍ２であっ
たに対し、電池Ａでは６Ｋｇｆ／ｃｍ２であった。この
試験結果から明らかなように、本発明の添加剤により、
電池の過充電時の内圧は著しく抑えられることが確認さ
れた。
サーを装着し、過充電試験を行って内圧の上昇度合いを
比較した。該過充電試験は、０℃の環境温度中、電池Ａ
及び電池Ｂにつき夫々１Ｃ（１Ａ）の電流で、定格容量
の４５０％（４．５時間）充電して行った。この時の過
充電時内圧は、電池Ｂでは、１４Ｋｇｆ／ｃｍ２であっ
たに対し、電池Ａでは６Ｋｇｆ／ｃｍ２であった。この
試験結果から明らかなように、本発明の添加剤により、
電池の過充電時の内圧は著しく抑えられることが確認さ
れた。
【００１０】上記の実施例では、添加剤として水酸化コ
バルト（ＩＩ）〔Ｃｏ（ＯＨ）２〕を用いた場合を示し
たが、これに代え、水酸化コバルト（ＩＶ）コバルト
（ＩＩ）〔Ｃｏ２Ｏ４・ｎＨ２Ｏ〕又は水酸化コバルト
〔Ｃｏ２Ｏ３・ｎＨ２Ｏ〕の単独更には、これらの２種
又は３種の混合物を用いても上記と同様の水素ガス発生
による内圧抑制効果を有することを確認した。
バルト（ＩＩ）〔Ｃｏ（ＯＨ）２〕を用いた場合を示し
たが、これに代え、水酸化コバルト（ＩＶ）コバルト
（ＩＩ）〔Ｃｏ２Ｏ４・ｎＨ２Ｏ〕又は水酸化コバルト
〔Ｃｏ２Ｏ３・ｎＨ２Ｏ〕の単独更には、これらの２種
又は３種の混合物を用いても上記と同様の水素ガス発生
による内圧抑制効果を有することを確認した。
【００１１】
【発明の効果】このように本発明によるときは、水素吸
蔵合金電極に、水酸化コバルト（ＩＩ）〔Ｃｏ（ＯＨ）
２〕、水酸化コバルト（ＩＶ）コバルト（ＩＩ）〔Ｃｏ
２Ｏ４・ｎＨ２Ｏ〕又は水酸化コバルト（ＩＩＩ）〔Ｃ
ｏ２Ｏ３・ｎＨ２Ｏ〕又はこれらの混合物を含有せしめ
て構成したので、これを密閉電池の負極として用いると
きは、その過充電時における水素ガス発生による内圧が
抑制することができる、電池寿命の延長をもたらす効果
を有する。
蔵合金電極に、水酸化コバルト（ＩＩ）〔Ｃｏ（ＯＨ）
２〕、水酸化コバルト（ＩＶ）コバルト（ＩＩ）〔Ｃｏ
２Ｏ４・ｎＨ２Ｏ〕又は水酸化コバルト（ＩＩＩ）〔Ｃ
ｏ２Ｏ３・ｎＨ２Ｏ〕又はこれらの混合物を含有せしめ
て構成したので、これを密閉電池の負極として用いると
きは、その過充電時における水素ガス発生による内圧が
抑制することができる、電池寿命の延長をもたらす効果
を有する。
Claims (1)
- 【請求項１】 添加剤として、水酸化コバルト（ＩＩ）
〔Ｃｏ（ＯＨ）２〕、水酸化コバルト（ＩＶ）コバルト
（ＩＩ）（Ｃｏ２Ｏ４・ｎＨ２Ｏ〕及び水酸化コバルト
（ＩＩＩ）〔Ｃｏ２Ｏ３・ｎＨ２Ｏ〕から選択した少な
くとも１種を含有して成る水素吸蔵合金電極。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3288219A JPH0547371A (ja) | 1991-08-13 | 1991-08-13 | 水素吸蔵合金電極 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3288219A JPH0547371A (ja) | 1991-08-13 | 1991-08-13 | 水素吸蔵合金電極 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0547371A true JPH0547371A (ja) | 1993-02-26 |
Family
ID=17727364
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3288219A Pending JPH0547371A (ja) | 1991-08-13 | 1991-08-13 | 水素吸蔵合金電極 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0547371A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1088355A1 (en) * | 1999-04-14 | 2001-04-04 | Ovonic Battery Company, Inc. | Electrochemical cell having reduced cell pressure |
-
1991
- 1991-08-13 JP JP3288219A patent/JPH0547371A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1088355A1 (en) * | 1999-04-14 | 2001-04-04 | Ovonic Battery Company, Inc. | Electrochemical cell having reduced cell pressure |
| EP1088355A4 (en) * | 1999-04-14 | 2002-07-17 | Ovonic Battery Co | ELECTROCHEMICAL CELL WITH REDUCED CELL PRESSURE |
| US6492057B1 (en) | 1999-04-14 | 2002-12-10 | Ovonic Battery Company, Inc. | Electrochemical cell having reduced cell pressure |
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