JPH07254430A - 密閉型ニッケル−水素蓄電池 - Google Patents
密閉型ニッケル−水素蓄電池Info
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- JPH07254430A JPH07254430A JP6072721A JP7272194A JPH07254430A JP H07254430 A JPH07254430 A JP H07254430A JP 6072721 A JP6072721 A JP 6072721A JP 7272194 A JP7272194 A JP 7272194A JP H07254430 A JPH07254430 A JP H07254430A
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- 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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- Gas Exhaust Devices For Batteries (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
Abstract
水素吸蔵合金電極を負極とする密閉型ニッケル−水素蓄
電池であって、下式で定義されるXの値が2.5〜5.
0になるように電池缶内の空間部分が設計されてなる。 X=空体積(cc)/半密閉放電容量(Ah) 〔式中、空体積とは電解液を注液した後の電池缶内の空
間部分の総体積をいい、また半密閉放電容量とは開放作
動圧1.5気圧の逃し弁を設けて、0.1Cで12時間
充電した後、0.1Cで1Vまで放電した場合の放電容
量をいう。〕 【効果】充電末期又は過充電時に電解液のリークが起こ
りにくく、しかも高容量である。
Description
電池に係わり、詳しくは放電容量が大きく、しかも電解
液のリーク(漏洩)が起こりにくいニッケル−水素蓄電
池を得ることを目的とした、空体積(電池缶内の空間部
分の総体積)の改良に関する。
水素を可逆的に吸蔵及び放出することが可能な水素吸蔵
合金を負極に用いたニッケル−水素蓄電池が、エネルギ
ー密度が高い、クリーンである、ニッケル−カドミウム
蓄電池と電圧がほぼ同じであるため互換性を有する、な
どの利点を有することから、次世代の密閉型アルカリ蓄
電池として注目されている。
ケル−水素蓄電池には、さらに改善すべき幾つかの点が
有る。充電時の電解液のリークも、その一つである。す
なわち、従来のニッケル−水素蓄電池には、充電時のガ
スの発生に伴って電池内圧が上昇し、安全弁からガスと
ともに電解液がリークし易く、信頼性の点で問題があっ
た。
たものであって、その目的とするところは、充電時に電
解液がリークしにくい信頼性の高い密閉型ニッケル−水
素蓄電池を提供するにある。
の本発明に係る密閉型ニッケル−水素蓄電池(以下、
「本発明電池」と称する。)は、開放作動圧1.5気圧
以上の安全弁を備えた、水素吸蔵合金電極を負極とする
電池であって、下式で定義されるXの値が2.5以上、
且つ5.0以下の電池である。
電池缶内の空間部分の総体積をいい、半密閉放電容量と
は開放作動圧1.5気圧の逃し弁を設けて0.1Cで1
2時間充電した後、0.1Cで1Vまで放電した場合の
放電容量をいう。〕
解液を注液した後の電池缶内には、空間部分(空隙)が
存在しており、この空間部分の総体積(空体積)を、電
池の半密閉放電容量の大きさに応じて規制することとし
たのが本発明である。
されるのは、Xの値が5.0を越えて単位容量(半密閉
放電容量)当たりの空体積が大きくなると、電解液が電
池系内に充分に行きわたらなくなるために、両電極の利
用率が低下して電池容量が減少し、一方Xの値が2.5
未満となって単位容量(半密閉放電容量)当たりの空体
積が小さくなると、電池内圧が上昇して安全弁から電解
液がリークし易くなるからである。因みに、従来市販さ
れているニッケル−水素蓄電池〔AAサイズ、4/3サ
イズ、スリムタイプ(HFB1相当)など〕のXの値
は、1.0〜1.7である。
本発明における半密閉放電容量を求めるためにのみ用い
られるものであり、本発明電池に実際に装着される安全
弁は、その開放作動圧が1.5気圧のものであってもよ
く、1.5気圧を越えるものであってもよい。
型電池や大型電池など、開放作動圧が1.5〜6気圧程
度の安全弁を備える密閉型ニッケル−水素蓄電池に特に
好適に適用される。その理由は次のとおりである。
電池などでは、一般に開放作動圧が10〜20気圧程度
の安全弁が用いられているので、電池内圧が多少上昇し
ても、電解液のリークは起こりにくいのに対して、電池
缶(電槽)の耐圧が低い角型電池や大型電池では、開放
作動圧が6気圧以下の比較的低い安全弁が用いられてい
るので、電池内圧の上昇に伴う電解液のリークが起こり
易いからである。
るので、充電末期又は過充電時に電池内圧がさほど上昇
せず、電解液のリークが起こりにくい。また、Xの値が
所定値(5.0)以下に規制されているので、電解液が
電池系内に行きわたる。それゆえ、両極板への電解液の
供給不足に因る電池容量の低下が抑制される。
に説明するが、本発明は下記実施例により何ら限定され
るものではなく、その要旨を変更しない範囲において適
宜変更して実施することが可能なものである。
極としての水素吸蔵合金電極(水素吸蔵合金:MmNi
3.2 Co1.0 Al0.6 Mn0.2 )と、正極としての公知
の焼結式ニッケル極とを用いて角型の密閉型ニッケル−
水素蓄電池A(公称容量:100Ah)を組み立てた
(電解液は未注液)。
蓄電池Aの一部切り欠き斜視図であり、図示の密閉型ニ
ッケル−水素蓄電池Aの角型の電池缶1内には、正極と
負極とをセパレータを介して順次積層してなる、14枚
の正極、15枚の負極及び15枚のセパレータからなる
電極群2(電極群2の両端には負極が位置している。)
が収納されており、電極群2と電池缶1の内壁の間には
絶縁シート3が配されている。また、電池缶1の上蓋1
aには、正極端子4、開放作動圧1.5気圧の安全弁5
及び負極端子6が取り付けられている。
液を注液する前の電池缶1内の空間部分の体積を、大気
圧(1気圧)の下で電池缶1の上蓋1aに穴をあけ、水
中に入れ、電池缶1から出てくるガスを水上置換により
捕集して、そのガス量から求めたところ、700ccで
あった。
安全弁5を取り外し、その孔(注液口)から種々の量の
電解液を注液し、封口し、活性化処理して、空体積のみ
が異なる8種類の密閉型ニッケル−水素蓄電池A1〜A
8を作製した。活性化処理は、0.05Cで、30時間
以内に電池内圧が3気圧に達しなかった場合は30時
間、又は、30時間以内に電池内圧が3気圧に達した場
合は電池内圧が3気圧に達するまで充電し、60°Cで
24時間休止した後、0.1Cで1Vまで放電すること
により行った。このときの電池内圧のモニタリングは、
安全弁5を取り外した際にできた開口部に圧力センサー
を取り付けて行った。電解液としては、水酸化カリウム
を25重量%、水酸化ナトリウムを2重量%及び水酸化
リチウムを1重量%含有する水溶液を用いた。なお、密
閉型ニッケル−水素蓄電池A8は、電解液200ccを
注液することに加えて、総量100ccのポリプロピレ
ン製のビーズ及びプレートをスペーサとして電池缶1内
に挿入して、空体積を400ccとしたものである。各
密閉型ニッケル−水素蓄電池の電解液量(cc)及び空
体積を表1に示す。
素蓄電池A1〜A8について、電池缶1の上蓋1aの安
全弁5を取り外した際にできた開口部に圧力センサーを
取り付けて、0.1Cで、12時間以内に電池内圧が
1.5気圧に達しなかった場合は12時間、又は、12
時間以内に電池内圧が1.5気圧に達した場合は電池内
圧が1.5気圧に達するまで充電した後、0.1Cで1
Vまで放電して、完全密閉放電容量D1を調べた。結果
を先の表1に示す。
蓄電池A1〜A8について、電池缶1の上蓋1aに開放
作動圧1.5気圧の逃し弁(上記安全弁5をそのまま逃
し弁として用いた。)を取り付けて、0.1Cで12時
間充電した後、0.1Cで1Vまで放電して、半密閉放
電容量D2を調べた。結果を先の表1に示す。
0の範囲内にある密閉型ニッケル−水素蓄電池A2〜A
5及びA8(本発明電池)は、半密閉放電容量D2が大
きく、しかも電解液のリークが起こらないのに対して、
Xの値が上記範囲を外れて小さい密閉型ニッケル−水素
蓄電池A6及びA7(比較電池)は、半密閉放電容量D
2は大きいものの、蓄電池A7では多量の電解液がリー
クしており、蓄電池A6では逃し弁が作動し電解液が飛
散する寸前の状態にある。
閉型ニッケル−水素蓄電池A1(比較電池)は、電解液
のリークは起こっていないものの、半密閉放電容量D2
が小さい。
びA7の完全密閉放電容量D1が小さいのは、充電時に
電池内圧が上昇したために充電が十分になされなかった
ためであり、また密閉型ニッケル−水素蓄電池A1の完
全密閉放電容量D1が小さいのは、電解液が十分に行き
わたらず、両電極の利用率が低下したためである。
5.0の範囲内になるように電池缶1内の空体積を設計
することにより、充電末期又は過充電時に電解液のリー
クが起こりにくく、しかも電池容量の大きい密閉型ニッ
ケル−水素蓄電池が得られることが分かる。
部分の総体積の割合が所定の範囲内になるように設計さ
れているので、充電末期又は過充電時に電解液のリーク
が起こりにくく、しかも高容量である。
蓄電池の一部切り欠き斜視図である。
Claims (2)
- 【請求項1】開放作動圧1.5気圧以上の安全弁を備え
た、水素吸蔵合金電極を負極とする密閉型ニッケル−水
素蓄電池であって、下式で定義されるXの値が2.5〜
5.0であることを特徴とする密閉型ニッケル−水素蓄
電池。 X=空体積(cc)/半密閉放電容量(Ah) 〔式中、空体積とは電解液を注液した後の電池缶内の空
間部分の総体積をいい、半密閉放電容量とは開放作動圧
1.5気圧の逃し弁を設けて、0.1Cで12時間充電
した後、0.1Cで1Vまで放電した場合の放電容量を
いう。〕 - 【請求項2】前記安全弁の開放作動圧が1.5〜6気圧
である請求項1記載の密閉型ニッケル−水素蓄電池。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP07272194A JP3519775B2 (ja) | 1994-03-16 | 1994-03-16 | 密閉型ニッケル−水素蓄電池 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP07272194A JP3519775B2 (ja) | 1994-03-16 | 1994-03-16 | 密閉型ニッケル−水素蓄電池 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07254430A true JPH07254430A (ja) | 1995-10-03 |
JP3519775B2 JP3519775B2 (ja) | 2004-04-19 |
Family
ID=13497510
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP07272194A Expired - Lifetime JP3519775B2 (ja) | 1994-03-16 | 1994-03-16 | 密閉型ニッケル−水素蓄電池 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3519775B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6835501B2 (en) | 2001-05-11 | 2004-12-28 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Alkaline rechargeable battery |
US6958200B2 (en) | 2000-04-05 | 2005-10-25 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Nickel-metal hydride storage battery and assembly of the same |
-
1994
- 1994-03-16 JP JP07272194A patent/JP3519775B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6958200B2 (en) | 2000-04-05 | 2005-10-25 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Nickel-metal hydride storage battery and assembly of the same |
US6835501B2 (en) | 2001-05-11 | 2004-12-28 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Alkaline rechargeable battery |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP3519775B2 (ja) | 2004-04-19 |
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