JPH06275278A - アルカリ蓄電池用水素吸蔵電極 - Google Patents
アルカリ蓄電池用水素吸蔵電極Info
- Publication number
- JPH06275278A JPH06275278A JP5087977A JP8797793A JPH06275278A JP H06275278 A JPH06275278 A JP H06275278A JP 5087977 A JP5087977 A JP 5087977A JP 8797793 A JP8797793 A JP 8797793A JP H06275278 A JPH06275278 A JP H06275278A
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- JP
- Japan
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- electrode
- hydrogen storage
- battery
- alloy powder
- storage alloy
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- 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】 アルカリ蓄電池の充放電サイクル寿命の向
上、電池内圧の低下などの電池特性を向上する水素吸蔵
電極を提供する。 【構成】 水素吸蔵合金粉末を結着せしめる結着材とし
て高分子ラテックスと親水性増粘剤を併用する。
上、電池内圧の低下などの電池特性を向上する水素吸蔵
電極を提供する。 【構成】 水素吸蔵合金粉末を結着せしめる結着材とし
て高分子ラテックスと親水性増粘剤を併用する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、アルカリ蓄電池用水素
吸蔵電極に関する。
吸蔵電極に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、アルカリ蓄電池の負極として、水
素吸蔵合金を主体とした水素吸蔵電極は、水素吸蔵合金
粉末を主体とし、これに少量の導電材粉と結着剤として
ポリエチレン、フッ素樹脂などの撥水性の耐アルカリ性
高分子や高分子ラテックスとを混合し、高分子を繊維化
し、これを多孔性金属芯板に塗布充填し、圧延、成形し
て、更には、高温で高分子を加熱溶融して合金粉末の結
着性を高めて製造されているものは公知である。
素吸蔵合金を主体とした水素吸蔵電極は、水素吸蔵合金
粉末を主体とし、これに少量の導電材粉と結着剤として
ポリエチレン、フッ素樹脂などの撥水性の耐アルカリ性
高分子や高分子ラテックスとを混合し、高分子を繊維化
し、これを多孔性金属芯板に塗布充填し、圧延、成形し
て、更には、高温で高分子を加熱溶融して合金粉末の結
着性を高めて製造されているものは公知である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし乍ら、上記従来
の水素吸蔵電極は、使用された結着剤は撥水性を有する
ため、電池の負極として使用した場合、電解液との濡れ
性が低下し、電池寿命が短縮し、内圧が増大する等の電
池特性の劣化をもたらした。
の水素吸蔵電極は、使用された結着剤は撥水性を有する
ため、電池の負極として使用した場合、電解液との濡れ
性が低下し、電池寿命が短縮し、内圧が増大する等の電
池特性の劣化をもたらした。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記従来の不
都合を解消し、電池特性の改善をもたらすアルカリ蓄電
池用水素吸蔵電極を提供するもので、水素吸蔵合金粉末
と結着剤との混合物を多孔性金属芯板に塗布充填し、乾
燥、圧延して成るアルカリ蓄電池用水素吸蔵電極におい
て、該結着材として高分子ラテックスと親水性増粘剤と
を併用して成ることを特徴とする。
都合を解消し、電池特性の改善をもたらすアルカリ蓄電
池用水素吸蔵電極を提供するもので、水素吸蔵合金粉末
と結着剤との混合物を多孔性金属芯板に塗布充填し、乾
燥、圧延して成るアルカリ蓄電池用水素吸蔵電極におい
て、該結着材として高分子ラテックスと親水性増粘剤と
を併用して成ることを特徴とする。
【０００５】
【作用】結着材として使用した高分子ラテックスは、結
着力が強いため、水素吸蔵合金粉の微粉化による脱落を
良好に防止し、親水性増量剤は、電極の電解液との濡れ
性を向上するので、サイクル寿命の増大とガスの発生を
減少し、電池内圧を低下して電池特性が向上する。
着力が強いため、水素吸蔵合金粉の微粉化による脱落を
良好に防止し、親水性増量剤は、電極の電解液との濡れ
性を向上するので、サイクル寿命の増大とガスの発生を
減少し、電池内圧を低下して電池特性が向上する。
【０００６】
【実施例】次に、本発明の実施例を詳述する。水素吸蔵
合金として、例えば、ＭｍＮｉ3.5 Ｃｏ1.0 Ａｌ0.5 を
原料とし、これを機械的に粉砕し、得られたその合金粉
末に、高分子ラテックスとして、例えば、スチレン・ブ
タジエン系ラテックス（日本ゼオン株式会社製ＬＸ４７
２）を、該合金粉末に対し３ｗｔ．％と導電材粉末とし
て、例えばＮｉ粉末（ＩＮＣＯ製Ｔｙｐｅ−２１０）を
該合金粉末に対し１５ｗｔ．％と親水性増粘剤として例
えばＣＭＣの１％水溶液とを添加し、均一に混合し、ス
ラリー状とし、得られたスラリー状混合物を多孔性金属
芯材、例えば、エキスパンドメタル基板に塗布充填し、
次で、低温で乾燥し、次で圧延して本発明の水素吸蔵電
極を製造した。この本発明電極をＡ電極と称する。
合金として、例えば、ＭｍＮｉ3.5 Ｃｏ1.0 Ａｌ0.5 を
原料とし、これを機械的に粉砕し、得られたその合金粉
末に、高分子ラテックスとして、例えば、スチレン・ブ
タジエン系ラテックス（日本ゼオン株式会社製ＬＸ４７
２）を、該合金粉末に対し３ｗｔ．％と導電材粉末とし
て、例えばＮｉ粉末（ＩＮＣＯ製Ｔｙｐｅ−２１０）を
該合金粉末に対し１５ｗｔ．％と親水性増粘剤として例
えばＣＭＣの１％水溶液とを添加し、均一に混合し、ス
ラリー状とし、得られたスラリー状混合物を多孔性金属
芯材、例えば、エキスパンドメタル基板に塗布充填し、
次で、低温で乾燥し、次で圧延して本発明の水素吸蔵電
極を製造した。この本発明電極をＡ電極と称する。
【０００７】比較のため、上記と同じ水素吸蔵合金粉末
に、Ｎｉ粉末を１５ｗｔ．％と結着材としてポリエチレ
ン粉末を３ｗｔ．％とＣＭＣの１％水溶液とを添加混合
し、この混合物をエキスパンドメタル基板に塗布充填
し、圧延し、これを１２０℃で加熱して、該ポリエチレ
ン粉末を溶融して水素吸蔵電極を製造した。この電極を
以下Ｂ電極と称する。
に、Ｎｉ粉末を１５ｗｔ．％と結着材としてポリエチレ
ン粉末を３ｗｔ．％とＣＭＣの１％水溶液とを添加混合
し、この混合物をエキスパンドメタル基板に塗布充填
し、圧延し、これを１２０℃で加熱して、該ポリエチレ
ン粉末を溶融して水素吸蔵電極を製造した。この電極を
以下Ｂ電極と称する。
【０００８】更に比較のため、上記と同じ水素吸蔵合金
粉末に、Ｎｉ粉末を１５ｗｔ．％と結着材としてスチレ
ン・ブタジエン系ラテックス３ｗｔ．％を添加混合し、
ペースト状とし、得られたスラリー状混合物を該エキス
パンドメタル基板に塗布充填し、７５℃で乾燥した後、
圧延して水素吸蔵電極を製造した。この電極を以下Ｃ電
極と称する。
粉末に、Ｎｉ粉末を１５ｗｔ．％と結着材としてスチレ
ン・ブタジエン系ラテックス３ｗｔ．％を添加混合し、
ペースト状とし、得られたスラリー状混合物を該エキス
パンドメタル基板に塗布充填し、７５℃で乾燥した後、
圧延して水素吸蔵電極を製造した。この電極を以下Ｃ電
極と称する。
【０００９】正極として、ニッケル極を次のように製造
した。即ち、水酸化ニッケル粉末とＮｉ粉末（ＩＮＣＯ
製Ｔｙｐｅ−２５５）と少量のコバルト粉末とを混合
し、更にこれに１．２％ＣＭＣ水溶液を添加し、混練
し、ペースト状とし、これを発泡ニッケル基板に充填
し、乾燥、圧延を行い、ニッケル極を製造した。
した。即ち、水酸化ニッケル粉末とＮｉ粉末（ＩＮＣＯ
製Ｔｙｐｅ−２５５）と少量のコバルト粉末とを混合
し、更にこれに１．２％ＣＭＣ水溶液を添加し、混練
し、ペースト状とし、これを発泡ニッケル基板に充填
し、乾燥、圧延を行い、ニッケル極を製造した。
【００１０】上記のＡ電極、Ｂ電極、Ｃ電極を夫々負極
とし、上記のニッケル極を正極とし、これらの間に厚さ
０．１８mmのナイロンセパレータを介在させて積層した
ものを捲回して捲回極板群とし、これを、鉄にニッケル
メッキした缶に挿入して定格容量１００ｍＡｈの円筒形
密閉ニッケル−水素電池を夫々作製した。以下、前記Ａ
電極を負極とする電池をＡ電池、前記Ｂ電極を負極とす
る電池をＢ電池、前記Ｃ電極を負極とする電池をＣ電池
と称する。
とし、上記のニッケル極を正極とし、これらの間に厚さ
０．１８mmのナイロンセパレータを介在させて積層した
ものを捲回して捲回極板群とし、これを、鉄にニッケル
メッキした缶に挿入して定格容量１００ｍＡｈの円筒形
密閉ニッケル−水素電池を夫々作製した。以下、前記Ａ
電極を負極とする電池をＡ電池、前記Ｂ電極を負極とす
る電池をＢ電池、前記Ｃ電極を負極とする電池をＣ電池
と称する。
【００１１】これらＡ〜Ｃ電池につき、充放電サイクル
試験を次のように行った。充放電サイクル試験は、充電
を１Ａで７５分、終止電圧を１Ｖとして１Ａで放電する
充放電条件にて充放電サイクルを行った。温度は室温と
した。その結果を図１に示す。図１から明らかなよう
に、充放電サイクルの進行につれ、Ａ電池は、容量低下
が少なく安定していたにの対し、Ｂ電池とＣ電池は、容
量低下が大きいことが分る。この原因は、Ａ〜Ｃ電極の
夫々に使用した結着材の相異によるものと考えられる。
即ち、Ａ電池のように電池容量が少なく高容量を維持す
る原因は、結着材として使用した合成高分子ラテックス
と親水性増粘剤の併用にあると考えられる。即ち、該ラ
テックスの粒子相互の結着ネットワークが電極からの合
金粉末の微粉化による脱落を抑え、且つその耐アルカリ
性のため初期に形成された結着ネットワークが長期に亘
り良好に維持されるので、長期に亘り、合金粉末の脱落
を防止する一方、親水性の増粘剤であるＣＭＣのため、
電極の電解液による濡れを向上し、従って電極の充放電
特性を向上するからであり、これに対しＢ電極は水素吸
蔵合金粉末に対する結着力が小さく、Ｃ電極は、電極の
電解液による濡れが低いため、充放電サイクル寿命の低
下をもたらすものと考えられる。
試験を次のように行った。充放電サイクル試験は、充電
を１Ａで７５分、終止電圧を１Ｖとして１Ａで放電する
充放電条件にて充放電サイクルを行った。温度は室温と
した。その結果を図１に示す。図１から明らかなよう
に、充放電サイクルの進行につれ、Ａ電池は、容量低下
が少なく安定していたにの対し、Ｂ電池とＣ電池は、容
量低下が大きいことが分る。この原因は、Ａ〜Ｃ電極の
夫々に使用した結着材の相異によるものと考えられる。
即ち、Ａ電池のように電池容量が少なく高容量を維持す
る原因は、結着材として使用した合成高分子ラテックス
と親水性増粘剤の併用にあると考えられる。即ち、該ラ
テックスの粒子相互の結着ネットワークが電極からの合
金粉末の微粉化による脱落を抑え、且つその耐アルカリ
性のため初期に形成された結着ネットワークが長期に亘
り良好に維持されるので、長期に亘り、合金粉末の脱落
を防止する一方、親水性の増粘剤であるＣＭＣのため、
電極の電解液による濡れを向上し、従って電極の充放電
特性を向上するからであり、これに対しＢ電極は水素吸
蔵合金粉末に対する結着力が小さく、Ｃ電極は、電極の
電解液による濡れが低いため、充放電サイクル寿命の低
下をもたらすものと考えられる。
【００１２】次に、これらＡ〜Ｃ電池につき、内圧試験
を次のように行った。内圧試験は、充電を１Ａで４．５
ＨＲ、終止電圧を２Ｖとして０．２Ａで放電した。温度
は２０℃とした。その結果を下記表１に示す。
を次のように行った。内圧試験は、充電を１Ａで４．５
ＨＲ、終止電圧を２Ｖとして０．２Ａで放電した。温度
は２０℃とした。その結果を下記表１に示す。
【００１３】
【表１】
【００１４】表１から明らかなように、Ａ電池は、Ｂ電
池及びＣ電池より、著しく内圧が著しく低くなることが
分かる。この原因は、上記の充放電サイクルの向上の原
因と略同様に考えられ、結着性と導電性の初期状態の維
持及び親水性の付与により、電解液との濡れの増大とガ
ス吸収性能の向上をもたらすと思われる一方、Ｂ電池
は、Ｂ電極の製造時に、高分子結着剤の結着力を生ぜし
めるための加熱処理に伴い、合金粉末の表面の酸化汚染
をもたらし、これがガス吸収の低下による内圧上昇とな
って現れるものと思われる。この点において、Ａ電極の
製造において、高温での加熱処理を行わないことも良好
な電池をもたらすと思われる。Ｃ電池は、撥水部分が多
いため、電極の電解液に対する濡れ性が劣り、電極のガ
ス吸収性能が低下するものと思われる。
池及びＣ電池より、著しく内圧が著しく低くなることが
分かる。この原因は、上記の充放電サイクルの向上の原
因と略同様に考えられ、結着性と導電性の初期状態の維
持及び親水性の付与により、電解液との濡れの増大とガ
ス吸収性能の向上をもたらすと思われる一方、Ｂ電池
は、Ｂ電極の製造時に、高分子結着剤の結着力を生ぜし
めるための加熱処理に伴い、合金粉末の表面の酸化汚染
をもたらし、これがガス吸収の低下による内圧上昇とな
って現れるものと思われる。この点において、Ａ電極の
製造において、高温での加熱処理を行わないことも良好
な電池をもたらすと思われる。Ｃ電池は、撥水部分が多
いため、電極の電解液に対する濡れ性が劣り、電極のガ
ス吸収性能が低下するものと思われる。
【００１５】
【発明の効果】このように本発明によるときは、高分子
ラテックスと親水性増粘剤とを水素吸蔵合金粉末の結着
材として用い水素吸蔵電極を構成したので、合金粉末の
脱落防止効果の向上、電極の機械的強度の向上、電解液
との濡れ性の改善をもたらし、これを負極として用い製
造した電池は、充放電サイクル寿命の向上に内圧の低下
をもたらす。
ラテックスと親水性増粘剤とを水素吸蔵合金粉末の結着
材として用い水素吸蔵電極を構成したので、合金粉末の
脱落防止効果の向上、電極の機械的強度の向上、電解液
との濡れ性の改善をもたらし、これを負極として用い製
造した電池は、充放電サイクル寿命の向上に内圧の低下
をもたらす。
【図１】本発明の水素吸蔵電極を用いた電池と比較電池
との充放電サイクル特性の比較グラフである。
との充放電サイクル特性の比較グラフである。
Claims (1)
- 【請求項１】 水素吸蔵合金粉末と結着剤との混合物を
多孔性金属芯板に塗布充填し、乾燥、圧延して成るアル
カリ蓄電池用水素吸蔵電極において、該結着材として高
分子ラテックスと親水性増粘剤とを併用して成ることを
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 |
|---|---|---|---|
| JP5087977A JPH06275278A (ja) | 1993-03-23 | 1993-03-23 | 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 |
|---|---|---|---|
| JP5087977A JPH06275278A (ja) | 1993-03-23 | 1993-03-23 | アルカリ蓄電池用水素吸蔵電極 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06275278A true JPH06275278A (ja) | 1994-09-30 |
Family
ID=13929897
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5087977A Pending JPH06275278A (ja) | 1993-03-23 | 1993-03-23 | アルカリ蓄電池用水素吸蔵電極 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06275278A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002063896A (ja) * | 2000-08-22 | 2002-02-28 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 水素吸蔵合金電極とそれを用いたアルカリ蓄電池 |
| KR100551007B1 (ko) * | 2003-10-23 | 2006-02-13 | 삼성에스디아이 주식회사 | 리튬 이차 전지 |
-
1993
- 1993-03-23 JP JP5087977A patent/JPH06275278A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002063896A (ja) * | 2000-08-22 | 2002-02-28 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 水素吸蔵合金電極とそれを用いたアルカリ蓄電池 |
| KR100551007B1 (ko) * | 2003-10-23 | 2006-02-13 | 삼성에스디아이 주식회사 | 리튬 이차 전지 |
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