JPH0562671A - 水素吸蔵電極の製造方法 - Google Patents
水素吸蔵電極の製造方法Info
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- JPH0562671A JPH0562671A JP3250393A JP25039391A JPH0562671A JP H0562671 A JPH0562671 A JP H0562671A JP 3250393 A JP3250393 A JP 3250393A JP 25039391 A JP25039391 A JP 25039391A JP H0562671 A JPH0562671 A JP H0562671A
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- Y02E60/10—Energy storage using batteries
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Abstract
(57)【要約】
【目的】水素吸蔵合金の充填密度が高くて、しかも機械
的強度が高い水素吸蔵電極を、短時間で製造する。 【構成】水素吸蔵合金を支持体に溶射して形成する。
的強度が高い水素吸蔵電極を、短時間で製造する。 【構成】水素吸蔵合金を支持体に溶射して形成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、アルカリ蓄電池などの
負極に用いる水素吸蔵合金からなる電極の製造方法に関
するものである。
負極に用いる水素吸蔵合金からなる電極の製造方法に関
するものである。
【０００２】
【従来の技術およびその課題】水素吸蔵電極は、水素の
可逆的な吸蔵および放出が可能な水素吸蔵合金を電極に
用いるものであり、その水素の電気化学的な酸化還元反
応をアルカリ蓄電池の負極の起電反応に利用する。水素
吸蔵電極に用いられる水素吸蔵合金には、LaNi5 、Lave
s 相のZrNi2 あるいはTiNiなどの金属間化合物の構成元
素を、そのほかの金属で置換して、水素吸蔵電極として
の性能を改良したものなどがある。
可逆的な吸蔵および放出が可能な水素吸蔵合金を電極に
用いるものであり、その水素の電気化学的な酸化還元反
応をアルカリ蓄電池の負極の起電反応に利用する。水素
吸蔵電極に用いられる水素吸蔵合金には、LaNi5 、Lave
s 相のZrNi2 あるいはTiNiなどの金属間化合物の構成元
素を、そのほかの金属で置換して、水素吸蔵電極として
の性能を改良したものなどがある。
【０００３】そして、これらの水素吸蔵合金を用いる従
来の水素吸蔵電極の製造方法には、次のようなものがあ
った。
来の水素吸蔵電極の製造方法には、次のようなものがあ
った。
【０００４】１つは、水素吸蔵合金の粉末を、フッ素樹
脂などの結着剤によって、パンチングメタルや発泡ニッ
ケルなどの耐アルカリ性導電性支持体に保持させる方法
である。この方法で製造した電極を、プラスチックボン
デッドタイプの電極と呼ぶ。もう１つは、水素吸蔵合金
の粉末を焼結する方法である。この方法によって製造し
た電極を、焼結式の電極と呼ぶ。
脂などの結着剤によって、パンチングメタルや発泡ニッ
ケルなどの耐アルカリ性導電性支持体に保持させる方法
である。この方法で製造した電極を、プラスチックボン
デッドタイプの電極と呼ぶ。もう１つは、水素吸蔵合金
の粉末を焼結する方法である。この方法によって製造し
た電極を、焼結式の電極と呼ぶ。
【０００５】プラスチックボンデッド電極は、水素吸蔵
合金の粉末をペースト状にして、このペーストを導電性
支持体に塗着したり充填してから、乾燥し、プレスする
方法で製造することができるので、簡単な製造装置によ
って、電極を高速に製造できる点で優れている。
合金の粉末をペースト状にして、このペーストを導電性
支持体に塗着したり充填してから、乾燥し、プレスする
方法で製造することができるので、簡単な製造装置によ
って、電極を高速に製造できる点で優れている。
【０００６】しかしながら、このプラスチックボンデッ
ド電極は、後述する焼結式電極と比較して、水素吸蔵合
金の坦持密度をある程度よりも高くすることができない
ので、電極の体積が同じ場合には、放電容量が小さくな
るという不都合がある。その主な原因は次の２つであ
る。
ド電極は、後述する焼結式電極と比較して、水素吸蔵合
金の坦持密度をある程度よりも高くすることができない
ので、電極の体積が同じ場合には、放電容量が小さくな
るという不都合がある。その主な原因は次の２つであ
る。
【０００７】第１に、プラスチックボンデッド電極で
は、水素吸蔵合金粉末の機械的結合力を結着剤によって
得ており、この結着剤の量が少ないほど、水素吸蔵電極
の機械的な強度が低下する。一方、水素吸蔵電極を取り
扱って電池を製造する際に、水素吸蔵合金粉末の脱落や
剥離がないように電極の機械的強度を高くする必要があ
る。したがってこの電極は、電池の製造に支障がない程
度の実用的な機械的強度のものを得ようとすると、結着
剤が水素吸蔵電極の充放電反応に寄与しないにもかかわ
らず、その結着剤の量をある程度多くして水素吸蔵合金
の量を少なくする必要がなる。
は、水素吸蔵合金粉末の機械的結合力を結着剤によって
得ており、この結着剤の量が少ないほど、水素吸蔵電極
の機械的な強度が低下する。一方、水素吸蔵電極を取り
扱って電池を製造する際に、水素吸蔵合金粉末の脱落や
剥離がないように電極の機械的強度を高くする必要があ
る。したがってこの電極は、電池の製造に支障がない程
度の実用的な機械的強度のものを得ようとすると、結着
剤が水素吸蔵電極の充放電反応に寄与しないにもかかわ
らず、その結着剤の量をある程度多くして水素吸蔵合金
の量を少なくする必要がなる。
【０００８】第２に、プラスチックボンデッド電極を結
着剤が劣化しないような常温から数百℃程度の温度範囲
で加圧すると、水素吸蔵合金粉末の充填密度は加圧力が
数t/cm2 程度になるまでは増加するものの、加圧力をさ
らに20 kg/cm2 程度まで大きくしても、水素吸蔵合金粉
末の充填密度はそれ以上大きくなることがほとんどな
い。その原因は、次のことにある。すなわち、加圧力が
数t/cm2 を越えてからは、水素吸蔵合金粉末間にブリッ
ジ構造が形成される。そして、水素吸蔵合金粉末は常温
付近における降伏応力が著しく高いので、加圧力をこれ
よりも高くしてもこのブリッジ構造を破壊することが困
難になり、水素吸蔵合金粉末の充填密度を大きくするこ
とが困難になる。
着剤が劣化しないような常温から数百℃程度の温度範囲
で加圧すると、水素吸蔵合金粉末の充填密度は加圧力が
数t/cm2 程度になるまでは増加するものの、加圧力をさ
らに20 kg/cm2 程度まで大きくしても、水素吸蔵合金粉
末の充填密度はそれ以上大きくなることがほとんどな
い。その原因は、次のことにある。すなわち、加圧力が
数t/cm2 を越えてからは、水素吸蔵合金粉末間にブリッ
ジ構造が形成される。そして、水素吸蔵合金粉末は常温
付近における降伏応力が著しく高いので、加圧力をこれ
よりも高くしてもこのブリッジ構造を破壊することが困
難になり、水素吸蔵合金粉末の充填密度を大きくするこ
とが困難になる。
【０００９】一方、焼結式電極は、水素吸蔵合金が焼結
されて結合しているので、電極の充放電反応に関与しな
い結着剤を用いなくとも機械的な強度が高い。したがっ
て、焼結を充分進行させてやれば、機械的強度が高く
て、しかも水素吸蔵合金の充填密度が高い水素吸蔵合金
が得られる。また、この電極は、水素吸蔵合金間の電子
伝導性が高いので電極の分極が小さい点でもプラスチッ
クボンデッド電極よりも優れている。
されて結合しているので、電極の充放電反応に関与しな
い結着剤を用いなくとも機械的な強度が高い。したがっ
て、焼結を充分進行させてやれば、機械的強度が高く
て、しかも水素吸蔵合金の充填密度が高い水素吸蔵合金
が得られる。また、この電極は、水素吸蔵合金間の電子
伝導性が高いので電極の分極が小さい点でもプラスチッ
クボンデッド電極よりも優れている。
【００１０】しかし、焼結式の電極では、例えば特公昭
58-40828号に記載されるように、950 ℃で30分間焼結し
たり、850 ℃で5 時間焼結するなどのように、高温での
長時間の焼結工程が必要であり、水素吸蔵電極の製造工
程の生産性が著しく低くなるという不都合がある。
58-40828号に記載されるように、950 ℃で30分間焼結し
たり、850 ℃で5 時間焼結するなどのように、高温での
長時間の焼結工程が必要であり、水素吸蔵電極の製造工
程の生産性が著しく低くなるという不都合がある。
【００１１】従って、水素吸蔵合金の充填密度が高く
て、しかも機械的強度が高い水素吸蔵電極を、短時間で
製造できる方法が望まれていた。
て、しかも機械的強度が高い水素吸蔵電極を、短時間で
製造できる方法が望まれていた。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明は、上述の課題を
解決するために、水素吸蔵合金を支持体に溶射して形成
する水素吸蔵電極の製造方法を提供する。
解決するために、水素吸蔵合金を支持体に溶射して形成
する水素吸蔵電極の製造方法を提供する。
【００１３】
【作用】溶射は、材料を融解させて液体状態の微粒を作
り、その融解した微粒を前方へ吹き飛ばして素材上に皮
膜を形成させる手法である。
り、その融解した微粒を前方へ吹き飛ばして素材上に皮
膜を形成させる手法である。
【００１４】本発明では、融解した水素吸蔵合金の微粒
を支持体上に吹き付けて、その層を形成させることによ
って、水素吸蔵電極を製造する。
を支持体上に吹き付けて、その層を形成させることによ
って、水素吸蔵電極を製造する。
【００１５】この方法によれば、溶射材料の送り速度や
溶射距離などの条件を適切に選択することによって、多
孔度が数％〜１０％程度の水素吸蔵合金層を得ることが
できる。この多孔度は、水素吸蔵合金粉末の焼結によっ
て得られる多孔度に匹敵する低い値である。しかも、溶
射層は、液体上の粒子が表面に衝突して平らに伸びたラ
メラと呼ばれる層構造になっていて水素吸蔵合金同士が
直接結合しているので、プラスチックボンデッド電極の
ような結着剤を用いることなく、焼結式の水素吸蔵電極
と同程度の高い水素吸蔵合金の充填密度、および電池の
組立に充分耐え得る高い機械的強度を有している。
溶射距離などの条件を適切に選択することによって、多
孔度が数％〜１０％程度の水素吸蔵合金層を得ることが
できる。この多孔度は、水素吸蔵合金粉末の焼結によっ
て得られる多孔度に匹敵する低い値である。しかも、溶
射層は、液体上の粒子が表面に衝突して平らに伸びたラ
メラと呼ばれる層構造になっていて水素吸蔵合金同士が
直接結合しているので、プラスチックボンデッド電極の
ような結着剤を用いることなく、焼結式の水素吸蔵電極
と同程度の高い水素吸蔵合金の充填密度、および電池の
組立に充分耐え得る高い機械的強度を有している。
【００１６】さらに、このような溶射による水素吸蔵電
極の製造方法によれば、溶融合金の液滴を支持体に吹き
付けて溶射層を形成するという簡単な工程だけで直ちに
水素吸蔵電極を製造できるので、水素吸蔵合金粉末を成
型してから高温で長時間焼結する従来の製造方法と比較
して、水素吸蔵電極の製造に必要な時間が著しく短縮さ
れる。
極の製造方法によれば、溶融合金の液滴を支持体に吹き
付けて溶射層を形成するという簡単な工程だけで直ちに
水素吸蔵電極を製造できるので、水素吸蔵合金粉末を成
型してから高温で長時間焼結する従来の製造方法と比較
して、水素吸蔵電極の製造に必要な時間が著しく短縮さ
れる。
【００１７】このようにして得た水素吸蔵合金の溶射層
は、電池の水素吸蔵電極として良好に作動する。
は、電池の水素吸蔵電極として良好に作動する。
【００１８】なお、溶射法には特有の種々の現象がある
ので、その現象と水素吸蔵合金の特徴とを勘案して、下
記のような種種の手段を選択することができる。
ので、その現象と水素吸蔵合金の特徴とを勘案して、下
記のような種種の手段を選択することができる。
【００１９】まず、溶射法には、熱源や材料の形態に応
じて、ガス溶線式、アーク式、フレーム式、プラズマ
式、爆発式などの種種の方法がある。水素吸蔵合金には
稀土類や周期律表のチタン族などのような酸化されやす
い金属元素が含まれるので、合金組成の変化を避けるた
めには、その酸化がなるべく防止される方法をこれらの
溶射法から選択することが望ましい。具体的には、減圧
チャンバ内でアルゴンガスを用いる減圧プラズマ溶射法
が好適である。この方法によれば、水素吸蔵合金の酸化
を防止することができると共に、数ｍｍの厚さの溶射層
が得られ、常圧法と比較して水素吸蔵合金電極の厚さの
大きいものまで製作できる。
じて、ガス溶線式、アーク式、フレーム式、プラズマ
式、爆発式などの種種の方法がある。水素吸蔵合金には
稀土類や周期律表のチタン族などのような酸化されやす
い金属元素が含まれるので、合金組成の変化を避けるた
めには、その酸化がなるべく防止される方法をこれらの
溶射法から選択することが望ましい。具体的には、減圧
チャンバ内でアルゴンガスを用いる減圧プラズマ溶射法
が好適である。この方法によれば、水素吸蔵合金の酸化
を防止することができると共に、数ｍｍの厚さの溶射層
が得られ、常圧法と比較して水素吸蔵合金電極の厚さの
大きいものまで製作できる。
【００２０】溶射層の支持体は、電池の電解液に耐える
金属や炭素質などの導電体であれば、溶射によって形成
された溶射層と支持体との一体化物をそのまま電池用水
素吸蔵電極として使用することができる。また、プラス
チックや金属などを支持体に用いる場合には、その支持
体を溶解や分解によって除去すれば、水素吸蔵合金の溶
射層が残るので、これを水素吸蔵電極として使用するこ
ともできる。これらの支持体は、サンドブラストなどに
よってその表面をあらかじめ粗にしておくと溶射層の密
着性が向上する。
金属や炭素質などの導電体であれば、溶射によって形成
された溶射層と支持体との一体化物をそのまま電池用水
素吸蔵電極として使用することができる。また、プラス
チックや金属などを支持体に用いる場合には、その支持
体を溶解や分解によって除去すれば、水素吸蔵合金の溶
射層が残るので、これを水素吸蔵電極として使用するこ
ともできる。これらの支持体は、サンドブラストなどに
よってその表面をあらかじめ粗にしておくと溶射層の密
着性が向上する。
【００２１】また、溶射層の水素吸蔵合金は、融解した
液滴が急冷されたものであるから、金属組織の結晶の歪
みが大きい。この場合に、水素吸蔵合金の平衡水素圧−
水素吸蔵量−等温線図（ＰＴＣ特性）の平坦部の傾斜が
大きくなり、この水素吸蔵電極の充放電の進行にともな
う平衡電位の変化が大きくなる。そこで、この平衡電位
の変化を小さくしたい場合には、溶射して得た水素吸蔵
合金を熱処理するとよい。この場合に、溶射の材料の水
素吸蔵合金は、あらかじめ熱処理していないものを用い
ると経済的に有利である。なぜなら、溶射によって歪み
が生ずるから、水素吸蔵合金をあらかじめ熱処理して結
晶の歪みを除去しておいても、その処理が無駄になるか
らである。
液滴が急冷されたものであるから、金属組織の結晶の歪
みが大きい。この場合に、水素吸蔵合金の平衡水素圧−
水素吸蔵量−等温線図（ＰＴＣ特性）の平坦部の傾斜が
大きくなり、この水素吸蔵電極の充放電の進行にともな
う平衡電位の変化が大きくなる。そこで、この平衡電位
の変化を小さくしたい場合には、溶射して得た水素吸蔵
合金を熱処理するとよい。この場合に、溶射の材料の水
素吸蔵合金は、あらかじめ熱処理していないものを用い
ると経済的に有利である。なぜなら、溶射によって歪み
が生ずるから、水素吸蔵合金をあらかじめ熱処理して結
晶の歪みを除去しておいても、その処理が無駄になるか
らである。
【００２２】溶射層の表面粗さは大きいので、この水素
吸蔵電極を密閉形電池の負極に用いると、ガス吸収性の
が向上する。しかし、表面粗さが著しく大きくて、その
表面の突起物がセパレータを貫通して電池の内部短絡を
引き起こす場合には、表面を平滑にするように加工する
ことが望ましい。
吸蔵電極を密閉形電池の負極に用いると、ガス吸収性の
が向上する。しかし、表面粗さが著しく大きくて、その
表面の突起物がセパレータを貫通して電池の内部短絡を
引き起こす場合には、表面を平滑にするように加工する
ことが望ましい。
【００２３】
【実施例】本発明を好適な実施例によって説明する。 ［水素吸蔵電極（Ａ）］（本発明の製造方法による実施
例） 水素吸蔵合金の粉末は次のようにして製作した。
例） 水素吸蔵合金の粉末は次のようにして製作した。
【００２４】すなわち、モル比でLa0.8 Ce0.2 Ni3.8 Co
0.7 Al0.3 Mn0.2 の組成になるように、La、Ce、Ni、C
o、AlおよびMnを高周波溶解炉に投入して溶解した。次
に、この溶解物を水冷した銅製のモールドに注入して凝
固させ、この鋳塊をジョークラッシャーで粗粉砕してか
ら、アルミナ製のボールミルで微粉砕した。そして、分
級し、粒径が45μｍ以下の水素吸蔵合金粉末を得た。
0.7 Al0.3 Mn0.2 の組成になるように、La、Ce、Ni、C
o、AlおよびMnを高周波溶解炉に投入して溶解した。次
に、この溶解物を水冷した銅製のモールドに注入して凝
固させ、この鋳塊をジョークラッシャーで粗粉砕してか
ら、アルミナ製のボールミルで微粉砕した。そして、分
級し、粒径が45μｍ以下の水素吸蔵合金粉末を得た。
【００２５】次に、この水素吸蔵合金粉末を材料とし、
サンドブラストで表面を粗くした厚さが0.06mmのNi板を
支持体として、5 ×103 Paの減圧にしたアルゴン雰囲気
のチャンバー内で、アルゴンのプラズマで溶射した。溶
射は、溶射層の厚さが支持体の片面でそれぞれ約0.15mm
になるように、両面におこなった。溶射に要した時間は
１０分間であった。そして、この支持体を切断し、水素
吸蔵合金の坦持部分の大きさが、厚さ約0.4mm 、巾約16
mm、高さ約57mmの本発明の製造方法による水素吸蔵電極
（Ａ）を得た。電極は、水素吸蔵合金を坦持させていな
い電極端部の支持体のNi板に、Ni板からなるリード板を
取り付けて集電した。
サンドブラストで表面を粗くした厚さが0.06mmのNi板を
支持体として、5 ×103 Paの減圧にしたアルゴン雰囲気
のチャンバー内で、アルゴンのプラズマで溶射した。溶
射は、溶射層の厚さが支持体の片面でそれぞれ約0.15mm
になるように、両面におこなった。溶射に要した時間は
１０分間であった。そして、この支持体を切断し、水素
吸蔵合金の坦持部分の大きさが、厚さ約0.4mm 、巾約16
mm、高さ約57mmの本発明の製造方法による水素吸蔵電極
（Ａ）を得た。電極は、水素吸蔵合金を坦持させていな
い電極端部の支持体のNi板に、Ni板からなるリード板を
取り付けて集電した。
【００２６】この電極１枚に含まれる水素吸蔵合金の重
量は、約1.7 ｇであった。
量は、約1.7 ｇであった。
【００２７】なお、粒径が45μｍ以下に分級したこの合
金粉末100mg と電解銅粉末400mg とを混合し、加圧成型
して、合金の容量評価用の電極を製作し、7M KOH電解液
中で、15mAの電流で2.5 時間充電し、酸化第２水銀電極
電位を基準として0.7Vまで放電するという充放電を繰り
返して放電容量を求めた結果、合金1g当たりの放電容量
は約0.32Ahであった。
金粉末100mg と電解銅粉末400mg とを混合し、加圧成型
して、合金の容量評価用の電極を製作し、7M KOH電解液
中で、15mAの電流で2.5 時間充電し、酸化第２水銀電極
電位を基準として0.7Vまで放電するという充放電を繰り
返して放電容量を求めた結果、合金1g当たりの放電容量
は約0.32Ahであった。
【００２８】従って、この水素吸蔵合金電極１枚には、
約0.65Ahの放電容量を有する水素吸蔵合金が含まれてい
る。
約0.65Ahの放電容量を有する水素吸蔵合金が含まれてい
る。
【００２９】この電極は機械的強度が高いので、電極を
切断する際や、電池を組み立てる際に水素吸蔵合金の脱
落は認められなかった。 ［水素吸蔵電極（Ｂ）］（従来の製造方法による比較
例） 水素吸蔵電極（Ａ）の溶射の支持体に用いたものと同じ
Ni板の両面に、水素吸蔵電極（Ａ）の溶射の材料に用い
たものと同じ水素吸蔵合金粉末を、圧着し、真空下で、
950 ℃にて30分間焼結した。得られた焼結体を、水素吸
蔵電極（Ａ）と同じ寸法に切断して、従来の製造方法に
よる水素吸蔵電極（Ｂ）を製作した。
切断する際や、電池を組み立てる際に水素吸蔵合金の脱
落は認められなかった。 ［水素吸蔵電極（Ｂ）］（従来の製造方法による比較
例） 水素吸蔵電極（Ａ）の溶射の支持体に用いたものと同じ
Ni板の両面に、水素吸蔵電極（Ａ）の溶射の材料に用い
たものと同じ水素吸蔵合金粉末を、圧着し、真空下で、
950 ℃にて30分間焼結した。得られた焼結体を、水素吸
蔵電極（Ａ）と同じ寸法に切断して、従来の製造方法に
よる水素吸蔵電極（Ｂ）を製作した。
【００３０】この電極１枚に含まれる水素吸蔵合金の重
量は、約1.7 ｇであった。従って、この水素吸蔵合金電
極１枚には、約0.65Ahの放電容量を有する水素吸蔵合金
が含まれている。
量は、約1.7 ｇであった。従って、この水素吸蔵合金電
極１枚には、約0.65Ahの放電容量を有する水素吸蔵合金
が含まれている。
【００３１】この電極は機械的強度が高いので、電極を
切断する際や、電池を組み立てる際に水素吸蔵合金の脱
落は認められなかった。 ［水素吸蔵電極（Ｃ）］（従来の製造法による比較例） 水素吸蔵電極（Ａ）の溶射の材料に用いたものと同じ水
素吸蔵合金粉末100重量部に導電助剤たるファーネスブ
ラック1.5 重量部を混合し、結着剤たる3 重量部相当
（水素吸蔵合金粉末100 重量部にたいする量）のポリビ
ニルアルコールを溶解した水溶液を加えて混練し、ペー
スト状混合物を製作した。そして、このペースト状混合
物を、水素吸蔵電極（Ａ）の溶射の支持体に用いたもの
と同じNi板のの両面に塗着し、乾燥してから、約 5ton/
cm2 の圧力でプレスし、水素吸蔵電極（Ａ）と同じ寸法
に切断して、従来の製造方法による水素吸蔵電極（Ｃ）
を製作した。
切断する際や、電池を組み立てる際に水素吸蔵合金の脱
落は認められなかった。 ［水素吸蔵電極（Ｃ）］（従来の製造法による比較例） 水素吸蔵電極（Ａ）の溶射の材料に用いたものと同じ水
素吸蔵合金粉末100重量部に導電助剤たるファーネスブ
ラック1.5 重量部を混合し、結着剤たる3 重量部相当
（水素吸蔵合金粉末100 重量部にたいする量）のポリビ
ニルアルコールを溶解した水溶液を加えて混練し、ペー
スト状混合物を製作した。そして、このペースト状混合
物を、水素吸蔵電極（Ａ）の溶射の支持体に用いたもの
と同じNi板のの両面に塗着し、乾燥してから、約 5ton/
cm2 の圧力でプレスし、水素吸蔵電極（Ａ）と同じ寸法
に切断して、従来の製造方法による水素吸蔵電極（Ｃ）
を製作した。
【００３２】この水素吸蔵電極１枚に含まれる水素吸蔵
合金の重量は約1.0ｇであった。従って、この水素吸蔵
合金電極１枚には、約0.32Ahの放電容量を有する水素吸
蔵合金が含まれている。 ［水素吸蔵電極（Ｄ）］（従来の製造法による比較例） 水素吸蔵電極（Ｃ）のペースト状混合物に用いた結着剤
たるポリビニルアルコールの量を0.5 重量部にし、その
ほかの構成は水素吸蔵電極（Ｃ）と同じにして、従来の
製造方法による水素吸蔵電極（Ｄ）を製作した。
合金の重量は約1.0ｇであった。従って、この水素吸蔵
合金電極１枚には、約0.32Ahの放電容量を有する水素吸
蔵合金が含まれている。 ［水素吸蔵電極（Ｄ）］（従来の製造法による比較例） 水素吸蔵電極（Ｃ）のペースト状混合物に用いた結着剤
たるポリビニルアルコールの量を0.5 重量部にし、その
ほかの構成は水素吸蔵電極（Ｃ）と同じにして、従来の
製造方法による水素吸蔵電極（Ｄ）を製作した。
【００３３】この水素吸蔵電極１枚に含まれる水素吸蔵
合金の重量は約1.2ｇであった。従って、この水素吸蔵
合金電極１枚には、約0.38Ahの放電容量を有する水素吸
蔵合金が含まれている。この電極は、結着剤の量が少な
いので、電極の体積当たりの水素吸蔵合金の坦持量は水
素吸蔵電極（Ｃ）よりも大きいが、活物質層の強度が小
さいので、電極を切断するなどの電極の取扱いの際の水
素吸蔵合金粉末の脱落が著しかった。従って、水素吸蔵
電極（Ｃ）を用いて完備電池を組み立てようとしても、
脱落した水素吸蔵合金粉末による電池の内部短絡が多発
したので、電池を組み立てることができなかった。
合金の重量は約1.2ｇであった。従って、この水素吸蔵
合金電極１枚には、約0.38Ahの放電容量を有する水素吸
蔵合金が含まれている。この電極は、結着剤の量が少な
いので、電極の体積当たりの水素吸蔵合金の坦持量は水
素吸蔵電極（Ｃ）よりも大きいが、活物質層の強度が小
さいので、電極を切断するなどの電極の取扱いの際の水
素吸蔵合金粉末の脱落が著しかった。従って、水素吸蔵
電極（Ｃ）を用いて完備電池を組み立てようとしても、
脱落した水素吸蔵合金粉末による電池の内部短絡が多発
したので、電池を組み立てることができなかった。
【００３４】そこで、水素吸蔵電極（Ａ）、（Ｂ）およ
び（Ｃ）それぞれ１枚を負極に用いて、開放形のニッケ
ル・金属水素化物蓄電池を製作した。
び（Ｃ）それぞれ１枚を負極に用いて、開放形のニッケ
ル・金属水素化物蓄電池を製作した。
【００３５】これらの電池１個には、大きさが、厚さ約
0.85mm、巾約17mm、高さ約58mmの公知の焼結式水酸化ニ
ッケル電極を２枚用い、これら２枚の正極板に含まれる
水酸化ニッケル及び添加物の水酸化コバルトの量の合計
は約2.9gであり、反応が１電子過程に従うことを仮定し
た場合の理論容量は約0.84Ahである。これらの電池の負
極には、上記の負極板それぞれ１枚を前記の２枚の正極
板の間にセパレータを介して狭持して用いた。従って、
これらのいずれの電池の放電容量も、負極の放電容量で
制限される構成である。
0.85mm、巾約17mm、高さ約58mmの公知の焼結式水酸化ニ
ッケル電極を２枚用い、これら２枚の正極板に含まれる
水酸化ニッケル及び添加物の水酸化コバルトの量の合計
は約2.9gであり、反応が１電子過程に従うことを仮定し
た場合の理論容量は約0.84Ahである。これらの電池の負
極には、上記の負極板それぞれ１枚を前記の２枚の正極
板の間にセパレータを介して狭持して用いた。従って、
これらのいずれの電池の放電容量も、負極の放電容量で
制限される構成である。
【００３６】セパレータには、ナイロン製の不織布を用
いた。このようにして構成した極板群を角形の電池容器
に収納して、開放形ニッケル・金属水素化物蓄電池を構
成した。電解液は、7M KOHに20g/l のLiOHを添加したも
のを用いた。
いた。このようにして構成した極板群を角形の電池容器
に収納して、開放形ニッケル・金属水素化物蓄電池を構
成した。電解液は、7M KOHに20g/l のLiOHを添加したも
のを用いた。
【００３７】これらの電池で、水素吸蔵電極（Ａ）、
（Ｂ）、および（Ｃ）をそれぞれ負極に用いた電池を、
それぞれ電池（ア）、（イ）、および（ウ）と呼ぶ。
（Ｂ）、および（Ｃ）をそれぞれ負極に用いた電池を、
それぞれ電池（ア）、（イ）、および（ウ）と呼ぶ。
【００３８】これらの３種類の電池を、25℃において、
1Aの電流で1.2 時間充電し、1Aの電流で端子電圧が1.0V
になるまで放電するという充放電サイクルを10回繰り返
した。10サイクル目の放電容量を表１に示す。
1Aの電流で1.2 時間充電し、1Aの電流で端子電圧が1.0V
になるまで放電するという充放電サイクルを10回繰り返
した。10サイクル目の放電容量を表１に示す。
【００３９】
【表１】 本発明の方法で製造した水素吸蔵電極（Ａ）に坦持され
る水素吸蔵合金の量は、従来のプラスチックボンデッド
式の方法で製造した水素吸蔵電極（Ｃ）の約２倍であ
り、電極のの製造に長時間を要する従来の焼結式の方法
で製造した水素吸蔵電極（Ｂ）とほぼ同じである。従っ
て、電池の放電を負極の容量で制限したので、電池
（ア）の放電容量は、電池（ウ）の約２倍で、電池
（イ）とほぼ同じ大きい値である。
る水素吸蔵合金の量は、従来のプラスチックボンデッド
式の方法で製造した水素吸蔵電極（Ｃ）の約２倍であ
り、電極のの製造に長時間を要する従来の焼結式の方法
で製造した水素吸蔵電極（Ｂ）とほぼ同じである。従っ
て、電池の放電を負極の容量で制限したので、電池
（ア）の放電容量は、電池（ウ）の約２倍で、電池
（イ）とほぼ同じ大きい値である。
【００４０】なお、上述の実施例では、LaNi5 合金の成
分元素の一部を特定の他の元素で置換した水素吸蔵合金
の場合について説明したが、本発明の効果は、TiNi合金
や、Laves 相合金についても同様の作用効果が得られる
ものである。
分元素の一部を特定の他の元素で置換した水素吸蔵合金
の場合について説明したが、本発明の効果は、TiNi合金
や、Laves 相合金についても同様の作用効果が得られる
ものである。
【００４１】
【発明の効果】本発明によれば、水素吸蔵合金の充填密
度が高くて、しかも機械的強度が高い水素吸蔵電極を、
短時間で製造できる。
度が高くて、しかも機械的強度が高い水素吸蔵電極を、
短時間で製造できる。
Claims (1)
- 【請求項１】水素吸蔵合金を支持体に溶射して形成する
ことを特徴とする水素吸蔵電極の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25039391A JP3191270B2 (ja) | 1991-09-02 | 1991-09-02 | 水素吸蔵電極の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25039391A JP3191270B2 (ja) | 1991-09-02 | 1991-09-02 | 水素吸蔵電極の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0562671A true JPH0562671A (ja) | 1993-03-12 |
| JP3191270B2 JP3191270B2 (ja) | 2001-07-23 |
Family
ID=17207251
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25039391A Expired - Fee Related JP3191270B2 (ja) | 1991-09-02 | 1991-09-02 | 水素吸蔵電極の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3191270B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1997025750A1 (en) * | 1996-01-04 | 1997-07-17 | British Ceramic Research Limited | Method of manufacturing electrodes by gas atomisation of molten metals |
| JP2005314777A (ja) * | 2004-04-30 | 2005-11-10 | National Institute For Materials Science | 水素吸蔵合金皮膜とその製造方法 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6311894B2 (ja) * | 2016-02-22 | 2018-04-18 | Ｓｈｉｍａｄａ Ａｐｐｌｉ合同会社 | スプレー塗布における糸引き防止方法 |
-
1991
- 1991-09-02 JP JP25039391A patent/JP3191270B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1997025750A1 (en) * | 1996-01-04 | 1997-07-17 | British Ceramic Research Limited | Method of manufacturing electrodes by gas atomisation of molten metals |
| US6406744B1 (en) | 1996-01-04 | 2002-06-18 | British Ceramic Research Limited | Method of manufacturing electrodes by gas atomisation of molten metals |
| JP2005314777A (ja) * | 2004-04-30 | 2005-11-10 | National Institute For Materials Science | 水素吸蔵合金皮膜とその製造方法 |
| JP4538599B2 (ja) * | 2004-04-30 | 2010-09-08 | 独立行政法人物質・材料研究機構 | 水素吸蔵合金溶射皮膜 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3191270B2 (ja) | 2001-07-23 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
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