JPH06290777A - アルカリ二次電池 - Google Patents
アルカリ二次電池Info
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- JPH06290777A JPH06290777A JP5072646A JP7264693A JPH06290777A JP H06290777 A JPH06290777 A JP H06290777A JP 5072646 A JP5072646 A JP 5072646A JP 7264693 A JP7264693 A JP 7264693A JP H06290777 A JPH06290777 A JP H06290777A
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- secondary battery
- storage alloy
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- 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
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- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 サイクル寿命の長いアルカリ二次電池を提供
することを目的とする。 【構成】 ＣａＣｕ5 型の結晶構造を有する水素吸蔵合
金を主成分として含む負極１と正極２との間にセパレー
タ３を介して作製された電極群及びアルカリ電解液を備
えたアルカリ二次電池において、前記水素吸蔵合金は酸
素濃度が５００ｐｐｍ以下の状態で飽和磁化が０．０１
ｅｍｕ／ｇ以上の強磁性物質を含むことを特徴とする。
することを目的とする。 【構成】 ＣａＣｕ5 型の結晶構造を有する水素吸蔵合
金を主成分として含む負極１と正極２との間にセパレー
タ３を介して作製された電極群及びアルカリ電解液を備
えたアルカリ二次電池において、前記水素吸蔵合金は酸
素濃度が５００ｐｐｍ以下の状態で飽和磁化が０．０１
ｅｍｕ／ｇ以上の強磁性物質を含むことを特徴とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は水素吸蔵合金を含む負極
を備えたアルカリ二次電池に関するものである。
を備えたアルカリ二次電池に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】アルカリ二次電池の負極に含まれる水素
吸蔵合金の中で、ＣａＣｕ5 型の結晶構造を有し、Ｌ
ａ，Ｃｅ，Ｐｒ，Ｎｄ，Ｓｍなどのランタン系元素の混
合物であるミッシュメタル（以下、Ｍｍと称す）とＮｉ
との合金であるＭｍＮｉ5 系の水素吸蔵合金が広く用い
られている。前記合金は、水素を吸蔵・放出する能力が
高く、活性化が容易でかつ、アルカリ電解液中での安定
性が高いなどの利点を有する。
吸蔵合金の中で、ＣａＣｕ5 型の結晶構造を有し、Ｌ
ａ，Ｃｅ，Ｐｒ，Ｎｄ，Ｓｍなどのランタン系元素の混
合物であるミッシュメタル（以下、Ｍｍと称す）とＮｉ
との合金であるＭｍＮｉ5 系の水素吸蔵合金が広く用い
られている。前記合金は、水素を吸蔵・放出する能力が
高く、活性化が容易でかつ、アルカリ電解液中での安定
性が高いなどの利点を有する。
【０００３】前記ＭｍＮｉ5 系の合金の粉末を含む負極
は、前記粉末が充放電サイクルの進行に伴って微粉化さ
れるため、劣化を生じる。このため、前記負極を備えた
前記二次電池のサイクル寿命が短くなる。このようなこ
とから、前記ＭｍＮｉ5 系の合金の前記Ｎｉの原子比を
理論値よりも多くして前記合金の組成を変化させること
により前記微粉化を抑制し、前記サイクル寿命を長くす
ることが行われている。
は、前記粉末が充放電サイクルの進行に伴って微粉化さ
れるため、劣化を生じる。このため、前記負極を備えた
前記二次電池のサイクル寿命が短くなる。このようなこ
とから、前記ＭｍＮｉ5 系の合金の前記Ｎｉの原子比を
理論値よりも多くして前記合金の組成を変化させること
により前記微粉化を抑制し、前記サイクル寿命を長くす
ることが行われている。
【０００４】しかしながら、水素吸蔵合金は組成が同一
であっても製造条件のわずかな違いによって特性が変動
するため、前述したＭｍＮｉ5 系の合金から作製された
負極を備えた二次電池の中には、サイクル寿命の短い電
池も含まれてしまうという問題点がある。
であっても製造条件のわずかな違いによって特性が変動
するため、前述したＭｍＮｉ5 系の合金から作製された
負極を備えた二次電池の中には、サイクル寿命の短い電
池も含まれてしまうという問題点がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は従来の問題を
解決するためになされたもので、サイクル寿命の長いア
ルカリ二次電池を提供しようとするものである。
解決するためになされたもので、サイクル寿命の長いア
ルカリ二次電池を提供しようとするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、ＣａＣｕ5 型
の結晶構造を有する水素吸蔵合金を主成分として含む負
極と正極との間にセパレータを介して作製された電極群
及びアルカリ電解液を備えたアルカリ二次電池におい
て、前記水素吸蔵合金は酸素濃度が５００ｐｐｍ以下の
状態で飽和磁化が０．０１ｅｍｕ／ｇ以上の強磁性物質
を含むことを特徴とするアルカリ二次電池である。以
下、本発明のアルカリ二次電池を図１に示すニッケル水
素二次電池を例にして詳細に説明する。
の結晶構造を有する水素吸蔵合金を主成分として含む負
極と正極との間にセパレータを介して作製された電極群
及びアルカリ電解液を備えたアルカリ二次電池におい
て、前記水素吸蔵合金は酸素濃度が５００ｐｐｍ以下の
状態で飽和磁化が０．０１ｅｍｕ／ｇ以上の強磁性物質
を含むことを特徴とするアルカリ二次電池である。以
下、本発明のアルカリ二次電池を図１に示すニッケル水
素二次電池を例にして詳細に説明する。
【０００７】水素吸蔵合金負極１は、ニッケル正極２と
の間にセパレータ３を介在してスパイラル状に捲回さ
れ、有底円筒状の容器４内に収納されている。作製され
た電極群の最外周である前記負極１は前記容器４と電気
的に接触している。アルカリ電解液は、前記容器４内に
収容されている。中央に穴５を有する円形の封口板６
は、前記容器４の上部開口部に配置されている。リング
状の絶縁性ガスケット７は、前記封口板６の周縁と前記
容器４の上部開口部内面の間に配置され、前記上部開口
部を内側に縮径するカシメ加工により前記容器４に前記
封口板６を前記ガスケット７を介して気密に固定してい
る。正極リード８は、一端が前記正極１に接続、他端が
前記封口板６の下面に接続されている。帽子形状をなす
正極端子９は、前記封口板６上に前記穴５を覆うように
取り付けられている。ゴム製の安全弁１０は、前記封口
板６と前記正極端子９で囲まれた空間内に前記穴５を塞
ぐように配置されている。
の間にセパレータ３を介在してスパイラル状に捲回さ
れ、有底円筒状の容器４内に収納されている。作製され
た電極群の最外周である前記負極１は前記容器４と電気
的に接触している。アルカリ電解液は、前記容器４内に
収容されている。中央に穴５を有する円形の封口板６
は、前記容器４の上部開口部に配置されている。リング
状の絶縁性ガスケット７は、前記封口板６の周縁と前記
容器４の上部開口部内面の間に配置され、前記上部開口
部を内側に縮径するカシメ加工により前記容器４に前記
封口板６を前記ガスケット７を介して気密に固定してい
る。正極リード８は、一端が前記正極１に接続、他端が
前記封口板６の下面に接続されている。帽子形状をなす
正極端子９は、前記封口板６上に前記穴５を覆うように
取り付けられている。ゴム製の安全弁１０は、前記封口
板６と前記正極端子９で囲まれた空間内に前記穴５を塞
ぐように配置されている。
【０００８】前記負極１に含まれる水素吸蔵合金として
は、一般式ＡＢx で表される水素吸蔵合金（ただし、Ａ
はＹを含む希土類元素及びＺｒ，Ｈｆからなる元素から
選ばれる少なくとも１種の元素からなり、ＢはＮｉ，Ｃ
ｏ，Ｍｎ，Ｆｅ，Ｃｒ，Ａｌ，Ｓｉから選ばれる少なく
とも１種の元素からなり、かつモル比ｘは４．５〜５．
５の範囲である）を用いることが好ましい。前記モル比
ｘを４．５未満にすると、前記負極１が劣化する恐れが
ある。一方、前記モル比ｘが５．５を越えると、前記負
極１の水素吸蔵能力が低下する恐れがある。なお、前記
一般式ＡＢx で表される前記合金は、不可避的不純物を
含むことを許容する。
は、一般式ＡＢx で表される水素吸蔵合金（ただし、Ａ
はＹを含む希土類元素及びＺｒ，Ｈｆからなる元素から
選ばれる少なくとも１種の元素からなり、ＢはＮｉ，Ｃ
ｏ，Ｍｎ，Ｆｅ，Ｃｒ，Ａｌ，Ｓｉから選ばれる少なく
とも１種の元素からなり、かつモル比ｘは４．５〜５．
５の範囲である）を用いることが好ましい。前記モル比
ｘを４．５未満にすると、前記負極１が劣化する恐れが
ある。一方、前記モル比ｘが５．５を越えると、前記負
極１の水素吸蔵能力が低下する恐れがある。なお、前記
一般式ＡＢx で表される前記合金は、不可避的不純物を
含むことを許容する。
【０００９】前記水素吸蔵合金は、前記合金を構成する
金属のインゴット又はチャンク状金属原料を混合して誘
導加熱溶解させた後、これを冷却して凝固させることに
より製造される。
金属のインゴット又はチャンク状金属原料を混合して誘
導加熱溶解させた後、これを冷却して凝固させることに
より製造される。
【００１０】前記水素吸蔵合金は酸素濃度が５００ｐｐ
ｍ以下の状態で飽和磁化が０．０１ｅｍｕ／ｇ以上の強
磁性物質を含む。特に、前記合金は、所望の水素吸蔵能
力を維持するために、前記酸素濃度が５００ｐｐｍ以下
の状態で飽和磁化が０．０１ｅｍｕ／ｇ〜０．５ｅｍｕ
／ｇの範囲の強磁性物質を含むことが望ましい。
ｍ以下の状態で飽和磁化が０．０１ｅｍｕ／ｇ以上の強
磁性物質を含む。特に、前記合金は、所望の水素吸蔵能
力を維持するために、前記酸素濃度が５００ｐｐｍ以下
の状態で飽和磁化が０．０１ｅｍｕ／ｇ〜０．５ｅｍｕ
／ｇの範囲の強磁性物質を含むことが望ましい。
【００１１】前記強磁性物質は、前記合金を製造する際
の前記凝固工程において前記合金の結晶粒界の析出物
（以下、第２相と称す）やＮｉ，Ｃｏ等の強磁性成分の
偏析から実質的に形成される。前記水素吸蔵合金の結晶
粒界は比較的割れやすいが、飽和磁化が０．０１ｅｍｕ
／ｇ以上になる程度にこのような強磁性物質が存在する
と前記結晶粒界の補強あるいは母相自体の微粉化抑制の
効果により割れにくくなる。このため、前記合金は、電
解液との反応速度が小さく、ひいては耐久性の大きな合
金となる。前記飽和磁化を前記範囲に限定したのは次の
ような理由によるものである。前記酸素濃度が５００ｐ
ｐｍ以下の状態で前記飽和磁化が０．０１ｅｍｕ／ｇ未
満の前記強磁性物質を含んだ合金を選び、これを粉砕す
ると、前記合金は第２相の析出やＮｉ，Ｃｏ等の強磁性
成分の偏析が極めて少なくもろいため、粒径が小さく、
かつクラックを多く含む粉末になる。このような粉末を
含んだ負極は充放電サイクルの進行に伴って微粉化され
やすく、電解液との反応も促進される。
の前記凝固工程において前記合金の結晶粒界の析出物
（以下、第２相と称す）やＮｉ，Ｃｏ等の強磁性成分の
偏析から実質的に形成される。前記水素吸蔵合金の結晶
粒界は比較的割れやすいが、飽和磁化が０．０１ｅｍｕ
／ｇ以上になる程度にこのような強磁性物質が存在する
と前記結晶粒界の補強あるいは母相自体の微粉化抑制の
効果により割れにくくなる。このため、前記合金は、電
解液との反応速度が小さく、ひいては耐久性の大きな合
金となる。前記飽和磁化を前記範囲に限定したのは次の
ような理由によるものである。前記酸素濃度が５００ｐ
ｐｍ以下の状態で前記飽和磁化が０．０１ｅｍｕ／ｇ未
満の前記強磁性物質を含んだ合金を選び、これを粉砕す
ると、前記合金は第２相の析出やＮｉ，Ｃｏ等の強磁性
成分の偏析が極めて少なくもろいため、粒径が小さく、
かつクラックを多く含む粉末になる。このような粉末を
含んだ負極は充放電サイクルの進行に伴って微粉化され
やすく、電解液との反応も促進される。
【００１２】前記酸素濃度を前記範囲に限定したのは次
のような理由によるものである。前記酸素濃度が５００
ｐｐｍを越えると、前記合金は酸化されて前記希土類元
素の酸化物を生成すると共に、例えばＮｉのような耐酸
化性の高い金属が遊離するために強磁性を示す。前記Ｎ
ｉからなる強磁性物質は、微粉化を抑制する効果がない
ばかりか、前記Ｎｉと同時に生成する前記希土類元素の
酸化物が前記負極１の劣化の原因になる。従って、前記
負極１の劣化を防止し、かつ前記飽和磁化が前記範囲の
前記第２相や前記偏析からなる強磁性物質を含む合金を
精度よく選別するために、前記酸素濃度を５００ｐｐｍ
以下にする必要がある。
のような理由によるものである。前記酸素濃度が５００
ｐｐｍを越えると、前記合金は酸化されて前記希土類元
素の酸化物を生成すると共に、例えばＮｉのような耐酸
化性の高い金属が遊離するために強磁性を示す。前記Ｎ
ｉからなる強磁性物質は、微粉化を抑制する効果がない
ばかりか、前記Ｎｉと同時に生成する前記希土類元素の
酸化物が前記負極１の劣化の原因になる。従って、前記
負極１の劣化を防止し、かつ前記飽和磁化が前記範囲の
前記第２相や前記偏析からなる強磁性物質を含む合金を
精度よく選別するために、前記酸素濃度を５００ｐｐｍ
以下にする必要がある。
【００１３】前記負極１は、前記合金粉末、導電材粉末
及び高分子結着剤と共に水の存在下で混練してペースト
を調製し、このペーストを集電体に充填、乾燥した後、
ローラプレスすることにより製造される。
及び高分子結着剤と共に水の存在下で混練してペースト
を調製し、このペーストを集電体に充填、乾燥した後、
ローラプレスすることにより製造される。
【００１４】前記正極２は、例えば水酸化ニッケルを導
電材料及び高分子結着剤と共に水の存在下で混練してペ
ーストを調製し、このペーストを集電体に充填、乾燥し
た後、ローラプレスすることにより製造される。
電材料及び高分子結着剤と共に水の存在下で混練してペ
ーストを調製し、このペーストを集電体に充填、乾燥し
た後、ローラプレスすることにより製造される。
【００１５】前記電解液としては、例えば水酸化ナトリ
ウム（ＮａＯＨ），水酸化リチウム（ＬｉＯＨ）及び水
酸化カリウム（ＫＯＨ）の混合液、ＫＯＨとＬｉＯＨの
混合液等を用いることができる。
ウム（ＮａＯＨ），水酸化リチウム（ＬｉＯＨ）及び水
酸化カリウム（ＫＯＨ）の混合液、ＫＯＨとＬｉＯＨの
混合液等を用いることができる。
【００１６】
【作用】本発明によれば、酸素濃度が５００ｐｐｍ以下
の状態で飽和磁化が０．０１ｅｍｕ／ｇ以上の強磁性物
質を含む水素吸蔵合金を選ぶことによって、二次電池の
サイクル寿命を長くすることができる。すなわち、前記
合金は前述した第２相の析出やＮｉ，Ｃｏ等の強磁性成
分の偏析が著しく多いため、結晶粒界の補強あるいは母
相自体の微粉化抑制の効果により割れにくくなる。その
結果、前記合金は水素の吸蔵放出に伴って発生するクラ
ックが少なく、微粉化の進行が遅い粉末を得ることがで
きるため、前記粉末を含む負極１は電解液との反応を抑
制することができる。従って、前記合金を選び、これを
粉砕した粉末を含む負極を備えた二次電池は、サイクル
寿命を著しく長くすることができる。
の状態で飽和磁化が０．０１ｅｍｕ／ｇ以上の強磁性物
質を含む水素吸蔵合金を選ぶことによって、二次電池の
サイクル寿命を長くすることができる。すなわち、前記
合金は前述した第２相の析出やＮｉ，Ｃｏ等の強磁性成
分の偏析が著しく多いため、結晶粒界の補強あるいは母
相自体の微粉化抑制の効果により割れにくくなる。その
結果、前記合金は水素の吸蔵放出に伴って発生するクラ
ックが少なく、微粉化の進行が遅い粉末を得ることがで
きるため、前記粉末を含む負極１は電解液との反応を抑
制することができる。従って、前記合金を選び、これを
粉砕した粉末を含む負極を備えた二次電池は、サイクル
寿命を著しく長くすることができる。
【００１７】
実施例１〜１０，比較例１〜５
【００１８】Ｌａを４５％，Ｎｄを３５％，Ｐｒを１０
％，その他の希土類元素を１０％含むＭｍ及びＮｉ，Ｃ
ｏ，Ｍｎ，Ａｌ（いずれの金属も純度は９９．９％以上
である）を下記表Ａに示すモル比で混合し、３種類の混
合粉末を調製した。 表Ａ Ｍｍ Ｎｉ Ｃｏ Ｍｎ Ａｌ 組成１ １．０ ３．９ ０．４ ０．３ ０．３ 組成２ １．０ ４．０ ０．４ ０．３ ０．３ 組成３ １．０ ４．１ ０．４ ０．３ ０．３
％，その他の希土類元素を１０％含むＭｍ及びＮｉ，Ｃ
ｏ，Ｍｎ，Ａｌ（いずれの金属も純度は９９．９％以上
である）を下記表Ａに示すモル比で混合し、３種類の混
合粉末を調製した。 表Ａ Ｍｍ Ｎｉ Ｃｏ Ｍｎ Ａｌ 組成１ １．０ ３．９ ０．４ ０．３ ０．３ 組成２ １．０ ４．０ ０．４ ０．３ ０．３ 組成３ １．０ ４．１ ０．４ ０．３ ０．３
【００１９】次いで、前記組成の各粉末を誘導加熱溶解
して、それぞれの組成につき３ロット，合計９種の水素
吸蔵合金インゴットを鋳造した。これらインゴットの組
成、酸素含有量、及び飽和磁化を測定した。すなわち、
各インゴットを同一条件でアニールした後、前記各イン
ゴット中の前記Ｍｍのモル比を１としこれに対する前記
Ｎｉ，前記Ｃｏ，前記Ｍｎ，前記Ａｌそれぞれのモル比
及び前記Ｎｉ，前記Ｃｏ，前記Ｍｎ，前記Ａｌそれぞれ
のモル比の合計値ｘを求めた。また、前記各インゴット
を粗く砕き、これら粉砕物の酸素含有量及び振動型磁力
計により強磁性物質の飽和磁化を測定した。これらの結
果を下記表１に示す。
して、それぞれの組成につき３ロット，合計９種の水素
吸蔵合金インゴットを鋳造した。これらインゴットの組
成、酸素含有量、及び飽和磁化を測定した。すなわち、
各インゴットを同一条件でアニールした後、前記各イン
ゴット中の前記Ｍｍのモル比を１としこれに対する前記
Ｎｉ，前記Ｃｏ，前記Ｍｎ，前記Ａｌそれぞれのモル比
及び前記Ｎｉ，前記Ｃｏ，前記Ｍｎ，前記Ａｌそれぞれ
のモル比の合計値ｘを求めた。また、前記各インゴット
を粗く砕き、これら粉砕物の酸素含有量及び振動型磁力
計により強磁性物質の飽和磁化を測定した。これらの結
果を下記表１に示す。
【００２０】次いで、前記各インゴットを粉砕し、得ら
れた粉末にポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、
ポリアクリル酸ソーダ（ＳＰＡ）、カルボキシメチルセ
ルロース（ＣＭＣ）及び水を添加して混合してペースト
を調製し、前記ペーストをパンチドメタル基板に塗布す
ることにより９種類の負極を作製した。
れた粉末にポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、
ポリアクリル酸ソーダ（ＳＰＡ）、カルボキシメチルセ
ルロース（ＣＭＣ）及び水を添加して混合してペースト
を調製し、前記ペーストをパンチドメタル基板に塗布す
ることにより９種類の負極を作製した。
【００２１】次いで、前記各負極と水酸化ニッケルを主
活物質として含む正極との間にセパレータを挟んで渦巻
状に捲回して作製した電極群をアルカリ電解液と共に円
筒形の容器内に収納し、前述した図１に示す構造の９種
類のニッケル水素二次電池を組み立てた。
活物質として含む正極との間にセパレータを挟んで渦巻
状に捲回して作製した電極群をアルカリ電解液と共に円
筒形の容器内に収納し、前述した図１に示す構造の９種
類のニッケル水素二次電池を組み立てた。
【００２２】得られた二次電池について加速条件下で充
放電サイクル試験を行って電池容量を測定して、電池容
量比を求めた。前記電池容量比は前記充放電サイクル初
期の前記電池容量を基準値とすることにより算出した。
また、前記電池容量比が８０になるまでに要したサイク
ル数（サイクル寿命）を求めた。これらの結果を下記表
１に併記する。
放電サイクル試験を行って電池容量を測定して、電池容
量比を求めた。前記電池容量比は前記充放電サイクル初
期の前記電池容量を基準値とすることにより算出した。
また、前記電池容量比が８０になるまでに要したサイク
ル数（サイクル寿命）を求めた。これらの結果を下記表
１に併記する。
【００２３】
【表１】
【００２４】表１から明らかなように、酸素濃度が５０
０ｐｐｍ以下の状態で飽和磁化が０．０１ｅｍｕ／ｇ以
上の強磁性物質を含む水素吸蔵合金から作製された負極
を備えた実施例１〜６の二次電池は、サイクル寿命が著
しく長いことがわかる。一方、酸素濃度が５００ｐｐｍ
以下の状態で飽和磁化が０．０１ｅｍｕ／ｇ未満の強磁
性物質を含む水素吸蔵合金から作製された負極を備えた
比較例１〜３の二次電池は、サイクル寿命が極めて短い
ことがわかる。 実施例７〜１２，比較例４〜６
０ｐｐｍ以下の状態で飽和磁化が０．０１ｅｍｕ／ｇ以
上の強磁性物質を含む水素吸蔵合金から作製された負極
を備えた実施例１〜６の二次電池は、サイクル寿命が著
しく長いことがわかる。一方、酸素濃度が５００ｐｐｍ
以下の状態で飽和磁化が０．０１ｅｍｕ／ｇ未満の強磁
性物質を含む水素吸蔵合金から作製された負極を備えた
比較例１〜３の二次電池は、サイクル寿命が極めて短い
ことがわかる。 実施例７〜１２，比較例４〜６
【００２５】Ｃｅ５０％，Ｌａ３０％，Ｎｄ１５％，Ｐ
ｒ５％から構成されたＭｍ及びＮｉ，Ｃｏ，Ｍｎ，Ａｌ
（いずれの金属も純度は９９．９％以上である）を下記
表Ｂに示すモル比で混合し、３種類の混合粉末を調製し
た。 表Ｂ Ｍｍ Ｎｉ Ｃｏ Ｍｎ Ａｌ 組成４ １．０ ３．１ １．０ ０．６ ０．２ 組成５ １．０ ３．２ １．０ ０．６ ０．２ 組成６ １．０ ３．３ １．０ ０．６ ０．２
ｒ５％から構成されたＭｍ及びＮｉ，Ｃｏ，Ｍｎ，Ａｌ
（いずれの金属も純度は９９．９％以上である）を下記
表Ｂに示すモル比で混合し、３種類の混合粉末を調製し
た。 表Ｂ Ｍｍ Ｎｉ Ｃｏ Ｍｎ Ａｌ 組成４ １．０ ３．１ １．０ ０．６ ０．２ 組成５ １．０ ３．２ １．０ ０．６ ０．２ 組成６ １．０ ３．３ １．０ ０．６ ０．２
【００２６】次いで、前記組成の各粉末を誘導加熱溶解
して、それぞれの組成につき３ロット，合計９種の水素
吸蔵合金インゴットを鋳造した。これらインゴットの組
成、酸素含有量、及び飽和磁化を測定した。すなわち、
各インゴットを同一条件でアニールした後、前記各イン
ゴット中の前記Ｍｍのモル比を１としこれに対する前記
Ｎｉ，前記Ｃｏ，前記Ｍｎ，前記Ａｌそれぞれのモル比
及び前記Ｎｉ，前記Ｃｏ，前記Ｍｎ，前記Ａｌそれぞれ
のモル比の合計値ｘを求めた。また、前記各インゴット
を粗く砕き、これら粉砕物の酸素含有量及び振動型磁力
計により強磁性物質の飽和磁化を測定した。これらの結
果を下記表２に示す。
して、それぞれの組成につき３ロット，合計９種の水素
吸蔵合金インゴットを鋳造した。これらインゴットの組
成、酸素含有量、及び飽和磁化を測定した。すなわち、
各インゴットを同一条件でアニールした後、前記各イン
ゴット中の前記Ｍｍのモル比を１としこれに対する前記
Ｎｉ，前記Ｃｏ，前記Ｍｎ，前記Ａｌそれぞれのモル比
及び前記Ｎｉ，前記Ｃｏ，前記Ｍｎ，前記Ａｌそれぞれ
のモル比の合計値ｘを求めた。また、前記各インゴット
を粗く砕き、これら粉砕物の酸素含有量及び振動型磁力
計により強磁性物質の飽和磁化を測定した。これらの結
果を下記表２に示す。
【００２７】次いで、前記各インゴットを粉砕し、得ら
れた粉末にポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、
ポリアクリル酸ソーダ（ＳＰＡ）、カルボキシメチルセ
ルロース（ＣＭＣ）及び水を添加して混合してペースト
を調製し、前記ペーストをパンチドメタル基板に塗布す
ることにより９種類の負極を作製した。
れた粉末にポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、
ポリアクリル酸ソーダ（ＳＰＡ）、カルボキシメチルセ
ルロース（ＣＭＣ）及び水を添加して混合してペースト
を調製し、前記ペーストをパンチドメタル基板に塗布す
ることにより９種類の負極を作製した。
【００２８】次いで、前記各負極と水酸化ニッケルを主
活物質として含む正極との間にセパレータを挟んで渦巻
状に捲回して作製した電極群をアルカリ電解液と共に円
筒形の容器内に収納し、前述した図１に示す構造の９種
類のニッケル水素二次電池を組み立てた。
活物質として含む正極との間にセパレータを挟んで渦巻
状に捲回して作製した電極群をアルカリ電解液と共に円
筒形の容器内に収納し、前述した図１に示す構造の９種
類のニッケル水素二次電池を組み立てた。
【００２９】得られた二次電池について加速条件下で充
放電サイクル試験を行って電池容量を測定して、電池容
量比を求めた。前記電池容量比は前記充放電サイクル初
期の前記電池容量を基準値とすることにより算出した。
また、前記電池容量比が８０になるまでに要したサイク
ル数（サイクル寿命）を求めた。これらの結果を下記表
２に併記する。
放電サイクル試験を行って電池容量を測定して、電池容
量比を求めた。前記電池容量比は前記充放電サイクル初
期の前記電池容量を基準値とすることにより算出した。
また、前記電池容量比が８０になるまでに要したサイク
ル数（サイクル寿命）を求めた。これらの結果を下記表
２に併記する。
【００３０】
【表２】
【００３１】表２から明らかなように、酸素濃度が５０
０ｐｐｍ以下の状態で飽和磁化が０．０１ｅｍｕ／ｇ以
上の強磁性物質を含む水素吸蔵合金から作製された負極
を備えた実施例７〜１２の二次電池は、実施例１〜６と
同様にサイクル寿命が著しく長いことがわかる。
０ｐｐｍ以下の状態で飽和磁化が０．０１ｅｍｕ／ｇ以
上の強磁性物質を含む水素吸蔵合金から作製された負極
を備えた実施例７〜１２の二次電池は、実施例１〜６と
同様にサイクル寿命が著しく長いことがわかる。
【００３２】
【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、酸
素濃度が５００ｐｐｍ以下の状態で飽和磁化が０．０１
ｅｍｕ／ｇ以上の強磁性物質を含む水素吸蔵合金を負極
の主成分として選ぶことにより、サイクル寿命の長いア
ルカリ二次電池を提供することができる。
素濃度が５００ｐｐｍ以下の状態で飽和磁化が０．０１
ｅｍｕ／ｇ以上の強磁性物質を含む水素吸蔵合金を負極
の主成分として選ぶことにより、サイクル寿命の長いア
ルカリ二次電池を提供することができる。
【図１】本発明のアルカリ二次電池の一例であるニッケ
ル水素二次電池を示す斜視図。
ル水素二次電池を示す斜視図。
１…負極、２…正極、３…セパレータ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 武野 和太 東京都品川区南品川３丁目４番10号 東芝 電池株式会社内 (72)発明者 松尾 秀仁 東京都品川区南品川３丁目４番10号 東芝 電池株式会社内 (72)発明者 向井 宏一 東京都品川区南品川３丁目４番10号 東芝 電池株式会社内 (72)発明者 伊藤 武男 東京都品川区南品川３丁目４番10号 東芝 電池株式会社内
Claims (1)
- 【請求項１】 ＣａＣｕ5 型の結晶構造を有する水素吸
蔵合金を主成分として含む負極と正極との間にセパレー
タを介して作製された電極群及びアルカリ電解液を備え
たアルカリ二次電池において、前記水素吸蔵合金は酸素
濃度が５００ｐｐｍ以下の状態で飽和磁化が０．０１ｅ
ｍｕ／ｇ以上の強磁性物質を含むことを特徴とするアル
カリ二次電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07264693A JP3410143B2 (ja) | 1993-03-31 | 1993-03-31 | アルカリ二次電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07264693A JP3410143B2 (ja) | 1993-03-31 | 1993-03-31 | アルカリ二次電池 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06290777A true JPH06290777A (ja) | 1994-10-18 |
| JP3410143B2 JP3410143B2 (ja) | 2003-05-26 |
Family
ID=13495364
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP07264693A Expired - Fee Related JP3410143B2 (ja) | 1993-03-31 | 1993-03-31 | アルカリ二次電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3410143B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009078156A1 (ja) * | 2007-12-14 | 2009-06-25 | Panasonic Corporation | 電極材料の評価方法、電極の製造方法および電極の製造装置 |
-
1993
- 1993-03-31 JP JP07264693A patent/JP3410143B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009078156A1 (ja) * | 2007-12-14 | 2009-06-25 | Panasonic Corporation | 電極材料の評価方法、電極の製造方法および電極の製造装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3410143B2 (ja) | 2003-05-26 |
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