JPH0578140B2 - - Google Patents
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- JPH0578140B2 JPH0578140B2 JP59029194A JP2919484A JPH0578140B2 JP H0578140 B2 JPH0578140 B2 JP H0578140B2 JP 59029194 A JP59029194 A JP 59029194A JP 2919484 A JP2919484 A JP 2919484A JP H0578140 B2 JPH0578140 B2 JP H0578140B2
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
- H01M4/38—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of elements or alloys
- H01M4/383—Hydrogen absorbing alloys
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/24—Electrodes for alkaline accumulators
- H01M4/242—Hydrogen storage electrodes
-
- 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
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
(イ) 産業上の利用分野
本発明は蓄電池の負極として用いられる水素吸
蔵電極に関し、特に高エネルギー密度で且つ長寿
命に改良された水素吸蔵電極に関する。
蔵電極に関し、特に高エネルギー密度で且つ長寿
命に改良された水素吸蔵電極に関する。
(ロ) 従来技術
従来からよく用いられる蓄電池としては鉛電池
及びニツケルカドミウム電池があるが、近年これ
らの電池より軽量で高容量となる可能性があると
いうことでニツケル−水素電池が注目されるよう
になつてきた。
及びニツケルカドミウム電池があるが、近年これ
らの電池より軽量で高容量となる可能性があると
いうことでニツケル−水素電池が注目されるよう
になつてきた。
このニツケル−水素電池は水素を可逆的に吸蔵
放出することのできる水素吸蔵合金を負極に用い
たものであり、この水素吸蔵合金である金属水素
化物を用いてなる水素吸蔵電極は一般に以下の方
法によつて作製される。
放出することのできる水素吸蔵合金を負極に用い
たものであり、この水素吸蔵合金である金属水素
化物を用いてなる水素吸蔵電極は一般に以下の方
法によつて作製される。
特公昭58−46827号公報に於いて提案される
ように水素吸蔵合金粉末を導電材粉末と共に焼
結して多孔体を作製し、これを水素吸蔵電極と
する方法。
ように水素吸蔵合金粉末を導電材粉末と共に焼
結して多孔体を作製し、これを水素吸蔵電極と
する方法。
特開昭53−103541号公報に於いて提案される
ように水素吸蔵合金粉末と導電材粉末とを結着
剤によつて結合させて水素吸蔵電極とする方
法。
ように水素吸蔵合金粉末と導電材粉末とを結着
剤によつて結合させて水素吸蔵電極とする方
法。
これら電極に水素吸蔵合金としてよく用いられ
るCa（１−ｘ）LaxNi5等の合金は、水素の吸蔵
及び放出によつて合金格子が変形し合金粒子の微
粉化が起こるため、これらの合金を水素吸蔵材と
して用いた場合には合金粒子の微粉化による脱落
が生じ電池容量が劣化し、また特に前記の方法
によつて作製された焼結多孔体を水素吸蔵電極し
た時には、この合金粒子の微粉化とそれに伴う脱
落による電極の機械的強度及び導電性の低下が著
しく、長期にわたつて電池性能を維持することが
困難であるという問題点があつた。
るCa（１−ｘ）LaxNi5等の合金は、水素の吸蔵
及び放出によつて合金格子が変形し合金粒子の微
粉化が起こるため、これらの合金を水素吸蔵材と
して用いた場合には合金粒子の微粉化による脱落
が生じ電池容量が劣化し、また特に前記の方法
によつて作製された焼結多孔体を水素吸蔵電極し
た時には、この合金粒子の微粉化とそれに伴う脱
落による電極の機械的強度及び導電性の低下が著
しく、長期にわたつて電池性能を維持することが
困難であるという問題点があつた。
(ハ) 発明の目的
本発明はかかる点に鑑み水素の吸蔵、放出が容
易に行なうことができ、且つ結晶格子の変形の小
さい合金を水素吸蔵材粉末として用いることで合
金粒子の微粉化を抑制し、長期の充放電サイクル
にわたつて高容量を維持することのできる蓄電池
用の水素吸蔵電極を提供せしめんとするものであ
る。
易に行なうことができ、且つ結晶格子の変形の小
さい合金を水素吸蔵材粉末として用いることで合
金粒子の微粉化を抑制し、長期の充放電サイクル
にわたつて高容量を維持することのできる蓄電池
用の水素吸蔵電極を提供せしめんとするものであ
る。
(ニ) 発明の構成
本発明の水素吸蔵電極は、水素の吸蔵、放出が
容易に行なうことができ、且つ結晶格子の変形の
小さいCaNi（５−ｘ）Al（但し、ｘは0.1〜0.3）
及びCaNi（５−ｘ）Mnx（但し、ｘは0.1〜0.3）
の少なくとも一種からなる水素吸蔵材を保持せし
めたものである。
容易に行なうことができ、且つ結晶格子の変形の
小さいCaNi（５−ｘ）Al（但し、ｘは0.1〜0.3）
及びCaNi（５−ｘ）Mnx（但し、ｘは0.1〜0.3）
の少なくとも一種からなる水素吸蔵材を保持せし
めたものである。
(ホ) 実施例
市販のカルシウム、ニツケル、アルミニウムを
原子比でCa；Ni；Al＝１：（５−ｘ）；ｘ（ｘは
0.1〜0.3）になるよう混合し、アーク溶解炉に入
れて加熱、溶解して合金化した後粉砕してCaNi
（５−ｘ）Alx粉末を得た。また同様の操作でカ
ルシウム、ニツケル、マンガンを原子比でCa：
Ni；Mn＝１：（５−ｘ）：ｘ（ｘは0.1〜0.3）にな
るよう混合してCaNi（５−ｘ）Mnx粉末を作製
した。
原子比でCa；Ni；Al＝１：（５−ｘ）；ｘ（ｘは
0.1〜0.3）になるよう混合し、アーク溶解炉に入
れて加熱、溶解して合金化した後粉砕してCaNi
（５−ｘ）Alx粉末を得た。また同様の操作でカ
ルシウム、ニツケル、マンガンを原子比でCa：
Ni；Mn＝１：（５−ｘ）：ｘ（ｘは0.1〜0.3）にな
るよう混合してCaNi（５−ｘ）Mnx粉末を作製
した。
こうして得られたCaNi（５−ｘ）Alx粉末ある
いはCaNi（５−ｘ）Mnx粉末80重量％と、導電
材としてのアセチレンブラツク10重量％及び結着
剤としてのフツ素樹脂粉末10重量％を混合し温度
280〜300℃、加圧力3t／cm2で成型して、直径２
cm、厚さ1.2mmの円型の水素吸蔵電極を種々作製
した。この水素吸蔵電極に用いられた合金粉末は
約1.5ｇであり、約150ｍAHに相当する容量を有
している。
いはCaNi（５−ｘ）Mnx粉末80重量％と、導電
材としてのアセチレンブラツク10重量％及び結着
剤としてのフツ素樹脂粉末10重量％を混合し温度
280〜300℃、加圧力3t／cm2で成型して、直径２
cm、厚さ1.2mmの円型の水素吸蔵電極を種々作製
した。この水素吸蔵電極に用いられた合金粉末は
約1.5ｇであり、約150ｍAHに相当する容量を有
している。
次いでこうして作製された水素吸蔵電極を理論
容量が200ｍAHである公知のニ２ケル正極と組
み合わせて本発明に於けるアルカリ蓄電池を作製
した。この電池のうち負極の水素吸蔵材として
CaNi4.9Al0.1粉末を用いた電池をＡとし、CaN：4
．７Al0.3、CaN4.9Mn0.1、CaNi4.7Mn0.3粉末を用いた
電池を夫々Ｂ、Ｃ、Ｄとする。
容量が200ｍAHである公知のニ２ケル正極と組
み合わせて本発明に於けるアルカリ蓄電池を作製
した。この電池のうち負極の水素吸蔵材として
CaNi4.9Al0.1粉末を用いた電池をＡとし、CaN：4
．７Al0.3、CaN4.9Mn0.1、CaNi4.7Mn0.3粉末を用いた
電池を夫々Ｂ、Ｃ、Ｄとする。
また比較として負極の水素吸蔵材としてCa（１
−ｘ）LaxNi5粉末を用い、その他は前記実施例
と同一の比較電池Ｅを作製した。
−ｘ）LaxNi5粉末を用い、その他は前記実施例
と同一の比較電池Ｅを作製した。
図面は本発明による水素吸蔵電極を負極に用い
た電池Ａ乃至Ｄと比較電池Ｅのサイクル特性図で
あり、図中容量は電池が負極支配となつているの
で水素吸蔵材の量を基準としてその利用率を百分
率で示している。
た電池Ａ乃至Ｄと比較電池Ｅのサイクル特性図で
あり、図中容量は電池が負極支配となつているの
で水素吸蔵材の量を基準としてその利用率を百分
率で示している。
図面より明らかなように電池Ａ乃至Ｄは共に比
較電池Ｅに比しサイクル寿命が向上していること
がわかる。これはCa（１−ｘ）LaxNi5を水素吸
蔵材として用いた負極を備えた比較電池Ｅが充放
電に伴う負極の水素の吸蔵及び放出によつて水素
吸蔵合金粒子の微粉化が起こり200サイクルから
急激な容量低下が生じているのに対し、電池Ａ乃
至Ｄは負極のCaNi（５−ｘ）AlxあるいはCaNi
（５−ｘ）Mnxの水素の吸蔵及び放出による微粉
化が起り難く、結着剤によつて形成されるマトリ
ツクスによる水素吸蔵材粉末の強固な保持が継続
されるため、機械的強度や導電性の低下が抑制さ
れより長期に亘つて電池容量の維持ができたもの
と考えられる。
較電池Ｅに比しサイクル寿命が向上していること
がわかる。これはCa（１−ｘ）LaxNi5を水素吸
蔵材として用いた負極を備えた比較電池Ｅが充放
電に伴う負極の水素の吸蔵及び放出によつて水素
吸蔵合金粒子の微粉化が起こり200サイクルから
急激な容量低下が生じているのに対し、電池Ａ乃
至Ｄは負極のCaNi（５−ｘ）AlxあるいはCaNi
（５−ｘ）Mnxの水素の吸蔵及び放出による微粉
化が起り難く、結着剤によつて形成されるマトリ
ツクスによる水素吸蔵材粉末の強固な保持が継続
されるため、機械的強度や導電性の低下が抑制さ
れより長期に亘つて電池容量の維持ができたもの
と考えられる。
(ヘ) 発明の効果
本発明の水素吸蔵電極はCaNi（５−ｘ）Alx
（但し、ｘは0.1〜0.3）及びCaNi（５−ｘ）（但し、
ｘは0.1〜0.3）の少なくとも一種からなる水素吸
蔵材を保持せしめたものであるから、水素の吸蔵
及び放出による前記吸蔵材の脱落及びこれに伴う
機械的強度や導電性の低下が抑制され、より長期
に亘つて高容量を維持し得る蓄電池を提供せしめ
ることができる。
（但し、ｘは0.1〜0.3）及びCaNi（５−ｘ）（但し、
ｘは0.1〜0.3）の少なくとも一種からなる水素吸
蔵材を保持せしめたものであるから、水素の吸蔵
及び放出による前記吸蔵材の脱落及びこれに伴う
機械的強度や導電性の低下が抑制され、より長期
に亘つて高容量を維持し得る蓄電池を提供せしめ
ることができる。
図面は本発明の水素吸蔵電極を用いた電池及び
従来の電池のサイクル特性図である。
従来の電池のサイクル特性図である。
Claims (1)
- １ CaNi（５−ｘ）Alx（但し、ｘは0.1〜0.3）及
びCaNi（５−ｘ）Mnx（但し、ｘは0.1〜0.3）の
少なくとも一種からなる水素吸蔵材を保持せしめ
たことを特徴とする水素吸蔵電極。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59029194A JPS60172165A (ja) | 1984-02-17 | 1984-02-17 | 水素吸蔵電極 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59029194A JPS60172165A (ja) | 1984-02-17 | 1984-02-17 | 水素吸蔵電極 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60172165A JPS60172165A (ja) | 1985-09-05 |
| JPH0578140B2 true JPH0578140B2 (ja) | 1993-10-28 |
Family
ID=12269386
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59029194A Granted JPS60172165A (ja) | 1984-02-17 | 1984-02-17 | 水素吸蔵電極 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60172165A (ja) |
-
1984
- 1984-02-17 JP JP59029194A patent/JPS60172165A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60172165A (ja) | 1985-09-05 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |