JPH0567694B2 - - Google Patents
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- JPH0567694B2 JPH0567694B2 JP1264238A JP26423889A JPH0567694B2 JP H0567694 B2 JPH0567694 B2 JP H0567694B2 JP 1264238 A JP1264238 A JP 1264238A JP 26423889 A JP26423889 A JP 26423889A JP H0567694 B2 JPH0567694 B2 JP H0567694B2
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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)
Description
〔産業上の利用分野〕
本発明は、アルカリ蓄電池の負極として用いら
れ、水素を可逆的に吸蔵、放出する水素吸蔵合金
から成るアルカリ蓄電池用水素吸蔵電極に関す
る。 〔従来の技術〕 従来、各種の電気又は電子応用機器の電源とし
てアルカリ蓄電池が広く用いられている。該アル
カリ蓄電池のうち、最も広く使用されているの
は、ニツケル−カドミウム蓄電池であるが、更
に、高エネルギー密度を有し、無公害の新しい二
次電池として、最近、水素を可及的に吸蔵、放出
する水素吸蔵合金を負極として用いるアルカリ蓄
電池が開発されている。この水素吸蔵合金は、カ
ドミウムと同じ取り扱いで電池の電極として構成
でき、実際の放電可能な容量密度をカドミウムよ
りも大きくできることから、高エネルギー密度で
無公害のアルカリ蓄電池として有望である。この
種の水素吸蔵合金電極として、LaNi5合金、
LaNi2Co3合金、LaNi4.5Mn0.5合金などの水素吸
蔵合金を用いたものは公知である。 〔発明が解決しようとする課題〕 上記従来の合金を水素吸蔵合金をアルカリ蓄電
池の負極として用いた場合、サイクル寿命が短い
欠点がある。 〔課題を解決するための手段〕 本発明は、かゝる上記従来のアルカリ蓄電池用
水素吸蔵電極を改善し、サイクル寿命の著しく増
大したアルカリ蓄電池用水素吸蔵電極を提供する
もので、一般式MmNiaCobMncAdBe（但し、Mm
はミツシユメタル、ＡはAl、Si及びCrから成る
群より撰ばれた少なくとも１種、且つ4.5≦ａ＋
ｂ＋ｃ＋ｄ＋ｅ≦5.5、０＜ｄ≦0.6、０＜ｅ≦
0.3）で表される水素吸蔵合金から成る。 〔作用〕 上記の構成の水素吸蔵合金電極をアルカリ蓄電
池の負極として用いるときは、合金腐食による特
性劣化が小さく、サイクル寿命の長いアルカリ蓄
電池をもたらす。 〔実施例〕 次に、本発明の実施例につき説明する。 市販のMm（例えば、La：30重量％、Ce：45重
量％、Nd：15重量％、Pr：５重量％他）Ni、
Co、Mnの他に、AlとＷを選択し、下記第１表に
列挙する夫々の組成成分と組成比で夫々秤量、配
合し、次いでアルゴンアーク溶解炉で加熱溶融し
て14種類の合金を得た。これらの合金を夫々機械
的に32μｍ以下に粉砕し、夫々の組成成分と原子
数比をもつ各種組成の14種類の水素吸蔵合金粉末
を得た。これら14種類の合金粉末の夫々につい
て、導電材としてNi粉を20重量％、結着剤とし
てフツ素樹脂粉末を５重量％添加し、混合してフ
ツ素樹脂繊維化させた後、粉砕して得られた各混
合物を、ニツケル金網上に均一な厚さに積層し、
1t／cm2で加圧成形し、夫々の水素吸蔵合金電極板
を作製した。このようにして得られた14種類の水
素吸蔵合金電極板の夫々を負極とし、これに放電
容量が1000ｍAHの公知の焼結式ニツケル電極板
を正極として組み合わせ、アルカリ電解液として
水酸化カリウム水溶液を用いて14種類の密閉型セ
ルNo.１〜No.14を作製した。 これらのセルNo.１〜No.14につき、0.2Cの電流で
６時間充電した後、0.5Cの電流でセル電圧が
1.0Vになるまで放電するという条件で充放電サ
イクル試験を行い、初期容量の60％までの低下で
寿命とするサイクル寿命を調べた。セルNo.１〜No.
14の各セルの初期の放電容量（ｍAH／ｇ）とサ
イクル寿命（回）を下記第１表に示す。
れ、水素を可逆的に吸蔵、放出する水素吸蔵合金
から成るアルカリ蓄電池用水素吸蔵電極に関す
る。 〔従来の技術〕 従来、各種の電気又は電子応用機器の電源とし
てアルカリ蓄電池が広く用いられている。該アル
カリ蓄電池のうち、最も広く使用されているの
は、ニツケル−カドミウム蓄電池であるが、更
に、高エネルギー密度を有し、無公害の新しい二
次電池として、最近、水素を可及的に吸蔵、放出
する水素吸蔵合金を負極として用いるアルカリ蓄
電池が開発されている。この水素吸蔵合金は、カ
ドミウムと同じ取り扱いで電池の電極として構成
でき、実際の放電可能な容量密度をカドミウムよ
りも大きくできることから、高エネルギー密度で
無公害のアルカリ蓄電池として有望である。この
種の水素吸蔵合金電極として、LaNi5合金、
LaNi2Co3合金、LaNi4.5Mn0.5合金などの水素吸
蔵合金を用いたものは公知である。 〔発明が解決しようとする課題〕 上記従来の合金を水素吸蔵合金をアルカリ蓄電
池の負極として用いた場合、サイクル寿命が短い
欠点がある。 〔課題を解決するための手段〕 本発明は、かゝる上記従来のアルカリ蓄電池用
水素吸蔵電極を改善し、サイクル寿命の著しく増
大したアルカリ蓄電池用水素吸蔵電極を提供する
もので、一般式MmNiaCobMncAdBe（但し、Mm
はミツシユメタル、ＡはAl、Si及びCrから成る
群より撰ばれた少なくとも１種、且つ4.5≦ａ＋
ｂ＋ｃ＋ｄ＋ｅ≦5.5、０＜ｄ≦0.6、０＜ｅ≦
0.3）で表される水素吸蔵合金から成る。 〔作用〕 上記の構成の水素吸蔵合金電極をアルカリ蓄電
池の負極として用いるときは、合金腐食による特
性劣化が小さく、サイクル寿命の長いアルカリ蓄
電池をもたらす。 〔実施例〕 次に、本発明の実施例につき説明する。 市販のMm（例えば、La：30重量％、Ce：45重
量％、Nd：15重量％、Pr：５重量％他）Ni、
Co、Mnの他に、AlとＷを選択し、下記第１表に
列挙する夫々の組成成分と組成比で夫々秤量、配
合し、次いでアルゴンアーク溶解炉で加熱溶融し
て14種類の合金を得た。これらの合金を夫々機械
的に32μｍ以下に粉砕し、夫々の組成成分と原子
数比をもつ各種組成の14種類の水素吸蔵合金粉末
を得た。これら14種類の合金粉末の夫々につい
て、導電材としてNi粉を20重量％、結着剤とし
てフツ素樹脂粉末を５重量％添加し、混合してフ
ツ素樹脂繊維化させた後、粉砕して得られた各混
合物を、ニツケル金網上に均一な厚さに積層し、
1t／cm2で加圧成形し、夫々の水素吸蔵合金電極板
を作製した。このようにして得られた14種類の水
素吸蔵合金電極板の夫々を負極とし、これに放電
容量が1000ｍAHの公知の焼結式ニツケル電極板
を正極として組み合わせ、アルカリ電解液として
水酸化カリウム水溶液を用いて14種類の密閉型セ
ルNo.１〜No.14を作製した。 これらのセルNo.１〜No.14につき、0.2Cの電流で
６時間充電した後、0.5Cの電流でセル電圧が
1.0Vになるまで放電するという条件で充放電サ
イクル試験を行い、初期容量の60％までの低下で
寿命とするサイクル寿命を調べた。セルNo.１〜No.
14の各セルの初期の放電容量（ｍAH／ｇ）とサ
イクル寿命（回）を下記第１表に示す。
【表】
これから明らかなように、セルNo.８〜No.12のサ
イクル寿命は350回以上であつたに対し、従来の
LaNi系の合金組成をもつ水素合金電極を使用し
たセルNo.１及びNo.３は、そのサイクル寿命（回
数）は僅か20回、30回、80回と著しく短い。又、
比較用のミツシエル系合金組成をもつ電極を用い
たセルNo.４、No.５、No.６、No.７、No.13及びNo.14の
夫々のサイクル寿命は、45〜200回の範囲にとゞ
まり、本発明の電極を用いたセルNo.８〜No.12の
350回以上よりは著しく短いことが分かる。 即ち、Mm−Ni−Co−Mn−Al−Ｗの６成分
のうち、少なくともAlかＷのいずれか１つを欠
いた２〜５成分から成るMn系水素吸蔵合金電極
を用いたセルNo.４、No.５、No.６及びNo.７のサイク
ル寿命は、200回が最大であり、又、前記６成分
から成るMn系水素吸蔵合金電極を用いても、そ
の組成式MmNiaCobMncAldWeにおいて、そのｄ
の値が対照セルNo.13のように1.0と大きく、又、
対照セルNo.14のようにそのｅの値が0.5と大きい
場合は、サイクル寿命が200回と低下することが
認められた。多くの実験、研究の結果、セルNo.８
乃至No.12が示すように、ｄの値は0.6以下であり
且つｅの値は0.3以下の組み合せにより、サイク
ル寿命が350回以上と相乗効果が得られることが
判つた。即ち、Alのｄの値は、０＜ｄ≦0.6であ
り且つＷのｅの値は０＜ｅ≦0.3であることによ
りサイクル寿命の延長に著しい効果があることが
判つた。 更に、ALに代えてSi又はCrを使用して、Ｗに
代えてGeを使用して試験した所、前記の０＜ｄ
≦0.6、０＜ｅ≦0.3の範囲で、Al又はＷと同様の
効果をもたらすことが判つた。 即ち、下記第２表に列挙する夫々の組成成分と
組成比で、先の実施例と同様に12種類の合金を得
て、その夫々の合金粉末について、12種類の水素
吸蔵電極板の夫々を作製し、その夫々を負極と
し、12種類の密閉型セルNo.15〜No.26を作製した。
これらのセルNo.15〜No.26につき、上記と同様にし
て放電容量とサイクル寿命を調べた。 その結果は該第２表に示す通りであつた。この
ように、Alに代えてSi又はCrを使用し、Ｗに代
えてGeを使用した場合もＷを使用した場合と同
様のサイクル寿命の向上をもたらした。
イクル寿命は350回以上であつたに対し、従来の
LaNi系の合金組成をもつ水素合金電極を使用し
たセルNo.１及びNo.３は、そのサイクル寿命（回
数）は僅か20回、30回、80回と著しく短い。又、
比較用のミツシエル系合金組成をもつ電極を用い
たセルNo.４、No.５、No.６、No.７、No.13及びNo.14の
夫々のサイクル寿命は、45〜200回の範囲にとゞ
まり、本発明の電極を用いたセルNo.８〜No.12の
350回以上よりは著しく短いことが分かる。 即ち、Mm−Ni−Co−Mn−Al−Ｗの６成分
のうち、少なくともAlかＷのいずれか１つを欠
いた２〜５成分から成るMn系水素吸蔵合金電極
を用いたセルNo.４、No.５、No.６及びNo.７のサイク
ル寿命は、200回が最大であり、又、前記６成分
から成るMn系水素吸蔵合金電極を用いても、そ
の組成式MmNiaCobMncAldWeにおいて、そのｄ
の値が対照セルNo.13のように1.0と大きく、又、
対照セルNo.14のようにそのｅの値が0.5と大きい
場合は、サイクル寿命が200回と低下することが
認められた。多くの実験、研究の結果、セルNo.８
乃至No.12が示すように、ｄの値は0.6以下であり
且つｅの値は0.3以下の組み合せにより、サイク
ル寿命が350回以上と相乗効果が得られることが
判つた。即ち、Alのｄの値は、０＜ｄ≦0.6であ
り且つＷのｅの値は０＜ｅ≦0.3であることによ
りサイクル寿命の延長に著しい効果があることが
判つた。 更に、ALに代えてSi又はCrを使用して、Ｗに
代えてGeを使用して試験した所、前記の０＜ｄ
≦0.6、０＜ｅ≦0.3の範囲で、Al又はＷと同様の
効果をもたらすことが判つた。 即ち、下記第２表に列挙する夫々の組成成分と
組成比で、先の実施例と同様に12種類の合金を得
て、その夫々の合金粉末について、12種類の水素
吸蔵電極板の夫々を作製し、その夫々を負極と
し、12種類の密閉型セルNo.15〜No.26を作製した。
これらのセルNo.15〜No.26につき、上記と同様にし
て放電容量とサイクル寿命を調べた。 その結果は該第２表に示す通りであつた。この
ように、Alに代えてSi又はCrを使用し、Ｗに代
えてGeを使用した場合もＷを使用した場合と同
様のサイクル寿命の向上をもたらした。
このように本発明によるときは、MmNiaCob
MncAdBeなる一般組成式（但し、Mmはミツシ
ユメタル、ＡはAl、Si及びCrから成る群より撰
ばれた少なくとも１種、ＢはＷ及びGeから成る
群より撰ばれた少なくとも１種、且つ4.5≦ａ＋
ｂ＋ｃ＋ｄ＋ｅ≦5.5、０＜ｄ≦0.6、０＜ｅ≦
0.3）で表される合金を、アルカリ蓄電池の負極
として用いるときは、従来のLaNi、LaNi2Co3、
LaNi4.5Mn0.5などに比し電池のサイクル寿命を著
しく向上し得る効果を有する。
MncAdBeなる一般組成式（但し、Mmはミツシ
ユメタル、ＡはAl、Si及びCrから成る群より撰
ばれた少なくとも１種、ＢはＷ及びGeから成る
群より撰ばれた少なくとも１種、且つ4.5≦ａ＋
ｂ＋ｃ＋ｄ＋ｅ≦5.5、０＜ｄ≦0.6、０＜ｅ≦
0.3）で表される合金を、アルカリ蓄電池の負極
として用いるときは、従来のLaNi、LaNi2Co3、
LaNi4.5Mn0.5などに比し電池のサイクル寿命を著
しく向上し得る効果を有する。
Claims (1)
- １ 一般式MmNiaCobMncAdBe（但し、Mmはミ
ツシユメタル、ＡはAl、Si及びCrから成る群よ
り選択された少なくとも１種、ＢはＷ及びGeか
ら成る群より選択された少なくとも１種、且つ
4.5≦ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ＋ｅ≦5.5、０＜ｄ≦0.6、０
＜ｅ≦0.3）で表される水素吸蔵合金から成るこ
とを特徴とするアルカリ蓄電池用水素吸蔵電極。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1264238A JPH03126832A (ja) | 1989-10-11 | 1989-10-11 | アルカリ蓄電池用水素吸蔵電極 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1264238A JPH03126832A (ja) | 1989-10-11 | 1989-10-11 | アルカリ蓄電池用水素吸蔵電極 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03126832A JPH03126832A (ja) | 1991-05-30 |
| JPH0567694B2 true JPH0567694B2 (ja) | 1993-09-27 |
Family
ID=17400406
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1264238A Granted JPH03126832A (ja) | 1989-10-11 | 1989-10-11 | アルカリ蓄電池用水素吸蔵電極 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03126832A (ja) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01162741A (ja) * | 1987-12-18 | 1989-06-27 | Sanyo Electric Co Ltd | 水素吸蔵合金電極 |
| JPH0268856A (ja) * | 1988-09-01 | 1990-03-08 | Sanyo Electric Co Ltd | 水素吸蔵合金電極 |
| JPH02220356A (ja) * | 1989-02-21 | 1990-09-03 | Sanyo Electric Co Ltd | アルカリ蓄電池用水素吸蔵合金電極の製造方法 |
| JPH02277737A (ja) * | 1989-04-18 | 1990-11-14 | Sanyo Electric Co Ltd | 水素吸蔵合金電極 |
-
1989
- 1989-10-11 JP JP1264238A patent/JPH03126832A/ja active Granted
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01162741A (ja) * | 1987-12-18 | 1989-06-27 | Sanyo Electric Co Ltd | 水素吸蔵合金電極 |
| JPH0268856A (ja) * | 1988-09-01 | 1990-03-08 | Sanyo Electric Co Ltd | 水素吸蔵合金電極 |
| JPH02220356A (ja) * | 1989-02-21 | 1990-09-03 | Sanyo Electric Co Ltd | アルカリ蓄電池用水素吸蔵合金電極の製造方法 |
| JPH02277737A (ja) * | 1989-04-18 | 1990-11-14 | Sanyo Electric Co Ltd | 水素吸蔵合金電極 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03126832A (ja) | 1991-05-30 |
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