JPH0756800B2 - 水素吸蔵電極の製造方法 - Google Patents
水素吸蔵電極の製造方法Info
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- JPH0756800B2 JPH0756800B2 JP61291830A JP29183086A JPH0756800B2 JP H0756800 B2 JPH0756800 B2 JP H0756800B2 JP 61291830 A JP61291830 A JP 61291830A JP 29183086 A JP29183086 A JP 29183086A JP H0756800 B2 JPH0756800 B2 JP H0756800B2
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- electrode
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- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/34—Gastight accumulators
- H01M10/345—Gastight metal hydride accumulators
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- H—ELECTRICITY
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- 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
-
- 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
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- H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
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- H01M4/80—Porous plates, e.g. sintered carriers
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、電解液中で電気化学的に水素を可逆的に吸蔵
・放出する水素吸蔵合金を電極材料として用いた水素吸
蔵電極の製造方法に関するものである。
・放出する水素吸蔵合金を電極材料として用いた水素吸
蔵電極の製造方法に関するものである。
従来の技術 従来、この種の製造方法は、電気化学的に水素を吸蔵・
放出可能な水素吸蔵合金粉末を結着剤とよく混練してペ
ースト状とし、電極支持体（金属多孔体あるいはパンチ
ングメタルなど）に充填加圧後、乾燥することにより水
素吸蔵電極を製造していた（実公昭57−34678号公
報）。
放出可能な水素吸蔵合金粉末を結着剤とよく混練してペ
ースト状とし、電極支持体（金属多孔体あるいはパンチ
ングメタルなど）に充填加圧後、乾燥することにより水
素吸蔵電極を製造していた（実公昭57−34678号公
報）。
発明が解決しようとする問題点 このような従来の構成では、水素吸蔵電極を負極とし、
セパレータを介して公知のニッケル正極と組み合わせて
密閉形アルカリ蓄電池を構成した場合、過充電時に正極
から発生する酸素ガスにより、水素吸蔵電極中の水素吸
蔵合金が酸化され、水酸化物を形成するという問題があ
った。したがって、負極である水素吸蔵電極の充電効率
が低下し、密閉電池中で水素ガスが多量に発生して電池
内圧が上昇し、漏液や電池の内部抵抗の増大により、充
放電サイクル寿命が短いという欠点があった。
セパレータを介して公知のニッケル正極と組み合わせて
密閉形アルカリ蓄電池を構成した場合、過充電時に正極
から発生する酸素ガスにより、水素吸蔵電極中の水素吸
蔵合金が酸化され、水酸化物を形成するという問題があ
った。したがって、負極である水素吸蔵電極の充電効率
が低下し、密閉電池中で水素ガスが多量に発生して電池
内圧が上昇し、漏液や電池の内部抵抗の増大により、充
放電サイクル寿命が短いという欠点があった。
本発明はこのような問題点を解決するもので、水素吸蔵
電極の耐酸化性を向上させることにより、電池内圧の安
定性サイクル寿命を向上することを目的とするものであ
る。
電極の耐酸化性を向上させることにより、電池内圧の安
定性サイクル寿命を向上することを目的とするものであ
る。
問題点を解決するための手段 この問題点を解決するために本発明は、水素吸蔵合金粉
末を、比重1.10以上、液温45〜100℃のアルカリ水溶液
中に0.2〜24時間浸漬した後、水洗、乾燥し、結着剤と
共に金属多孔体に充填するか、あるいは芯金の両面に塗
着し、乾燥後加圧することを特徴とするものである。
末を、比重1.10以上、液温45〜100℃のアルカリ水溶液
中に0.2〜24時間浸漬した後、水洗、乾燥し、結着剤と
共に金属多孔体に充填するか、あるいは芯金の両面に塗
着し、乾燥後加圧することを特徴とするものである。
作用 この構成により、水素吸蔵粉末の表面層が一部アルカリ
溶液中に溶解し、再び析出することによち、粉末表面層
に酸化物薄層あるいは水酸化物薄層が、形成され、この
薄層が水素吸蔵合金本体の腐食を抑制させ、この薄層が
水素吸蔵合金本体の腐食を抑制させ耐酸化性を向上させ
る。その結果、電池内圧が充放電サイクルの繰り返しに
より上昇せず、電池寿命の向上を可能にすることとな
る。
溶液中に溶解し、再び析出することによち、粉末表面層
に酸化物薄層あるいは水酸化物薄層が、形成され、この
薄層が水素吸蔵合金本体の腐食を抑制させ、この薄層が
水素吸蔵合金本体の腐食を抑制させ耐酸化性を向上させ
る。その結果、電池内圧が充放電サイクルの繰り返しに
より上昇せず、電池寿命の向上を可能にすることとな
る。
実施例 第１図は本発明の一実施例による充放電サイクル数と放
電容量との関係を示した図である。市販のミッシュメタ
ルMm（希土類元素の混合物、例えばCe45wt％,La30wt％,
Nd5wt％他の希土類元素約20wt％）とNi,Al,Mn,Coの各試
料をMmNi3.8Mn0.4Al0.3Co0.5の組成比に秤量して混合し
た。これらの試料をアーク溶解炉に入れて、10-4〜10-5
Torrまで真空状態にした後、アルゴンガス雰囲気中でア
ーク放電し、加熱溶解させた。試料の均質化を図るため
に数回反転させてアーク溶解を行い水素吸蔵合金を得
た。さらに、この合金の均質性を良好にするために、ア
ルゴンガス雰囲気中にて1050℃で８時間熱処理を行い、
次にこの合金を粗粉砕後、ボールミで38μｍ以下に粉砕
し、試験用水素吸蔵合金粉末を得た。次に、この粉末を
比重1.30KOH水溶液中に30℃,45℃,50℃,60℃,80℃,100
℃の各温度で６時間浸漬した後、水洗し乾燥した。各々
のアルカリ水溶液中で処理した粉末をポリビニルアルコ
ール5wt％水溶液でペースト状にし、発泡ニッケル多孔
体に充填，乾燥，加圧し、負極である水素吸蔵電極を得
た。
電容量との関係を示した図である。市販のミッシュメタ
ルMm（希土類元素の混合物、例えばCe45wt％,La30wt％,
Nd5wt％他の希土類元素約20wt％）とNi,Al,Mn,Coの各試
料をMmNi3.8Mn0.4Al0.3Co0.5の組成比に秤量して混合し
た。これらの試料をアーク溶解炉に入れて、10-4〜10-5
Torrまで真空状態にした後、アルゴンガス雰囲気中でア
ーク放電し、加熱溶解させた。試料の均質化を図るため
に数回反転させてアーク溶解を行い水素吸蔵合金を得
た。さらに、この合金の均質性を良好にするために、ア
ルゴンガス雰囲気中にて1050℃で８時間熱処理を行い、
次にこの合金を粗粉砕後、ボールミで38μｍ以下に粉砕
し、試験用水素吸蔵合金粉末を得た。次に、この粉末を
比重1.30KOH水溶液中に30℃,45℃,50℃,60℃,80℃,100
℃の各温度で６時間浸漬した後、水洗し乾燥した。各々
のアルカリ水溶液中で処理した粉末をポリビニルアルコ
ール5wt％水溶液でペースト状にし、発泡ニッケル多孔
体に充填，乾燥，加圧し、負極である水素吸蔵電極を得
た。
次に、酸化ニッケル正極として公知の方法で得られた発
泡式ニッケル正極（理論充填電気量1050〜1100mAh）を
用い、セパレータにはポリアミドの不織布、電解液に水
酸化リチウムを40g/l溶解した比重1.30のKOH水溶液を使
用し、前記負極と組み合わせ、公称容量1000mAhの単３
サイズ（AAサイズ）の密閉形ニッケル−水素蓄電池を構
成した。実施例で用いた電池における負極のアルカリ処
理温度を第１表に示す。
泡式ニッケル正極（理論充填電気量1050〜1100mAh）を
用い、セパレータにはポリアミドの不織布、電解液に水
酸化リチウムを40g/l溶解した比重1.30のKOH水溶液を使
用し、前記負極と組み合わせ、公称容量1000mAhの単３
サイズ（AAサイズ）の密閉形ニッケル−水素蓄電池を構
成した。実施例で用いた電池における負極のアルカリ処
理温度を第１表に示す。
これらの電池を20℃の一定温度下で１サイクル目の充電
を1/10CmAで15時間、２サイクル目以後は1/3CmAで4.5時
間行った。放電は２サイクル目までを0.2CmAで、３サイ
クル目以後は0.5CmAとし、終止電圧は1.0Vとした。
を1/10CmAで15時間、２サイクル目以後は1/3CmAで4.5時
間行った。放電は２サイクル目までを0.2CmAで、３サイ
クル目以後は0.5CmAとし、終止電圧は1.0Vとした。
第１図から明らかなように、従来例のアルカリ水溶液中
に浸漬していない合金粉末を用いた電池Ｇは、30サイク
ル程度で放電容量が低下した。30℃のアルカリ水溶液中
に浸漬した粉末を用いて構成した電池Ａは、従来例より
わずかに向上するが、50サイクル程度の充放電サイクル
の繰り返しにより、放電容量は低下した。しかしながら
45℃,50℃,60℃,80℃,100℃のアルカリ水溶液中に浸漬
した粉末を用いて構成した電池Ｂ〜Ｆ、中でもC,D,E,F
は、200サイクル程度の充放電サイクルを繰り返して
も、放電容量は低下しなかった。次にこのC,D,E,Fの150
サイクル目の過充電時の電池内圧を測定した結果を第２
表に示す。電池内圧は、図示していないが、電池ケース
底部にドリルで１φmmの穴をあけ、圧力センサーを取り
付けた固定装置に電池を固定して測定した。電池内圧測
定時の充電条件は、1/3CmA×4.5Hである。
に浸漬していない合金粉末を用いた電池Ｇは、30サイク
ル程度で放電容量が低下した。30℃のアルカリ水溶液中
に浸漬した粉末を用いて構成した電池Ａは、従来例より
わずかに向上するが、50サイクル程度の充放電サイクル
の繰り返しにより、放電容量は低下した。しかしながら
45℃,50℃,60℃,80℃,100℃のアルカリ水溶液中に浸漬
した粉末を用いて構成した電池Ｂ〜Ｆ、中でもC,D,E,F
は、200サイクル程度の充放電サイクルを繰り返して
も、放電容量は低下しなかった。次にこのC,D,E,Fの150
サイクル目の過充電時の電池内圧を測定した結果を第２
表に示す。電池内圧は、図示していないが、電池ケース
底部にドリルで１φmmの穴をあけ、圧力センサーを取り
付けた固定装置に電池を固定して測定した。電池内圧測
定時の充電条件は、1/3CmA×4.5Hである。
第２表から明らかなように、100℃のアルカリ水溶液中
に浸漬した粉末を用いて構成した電池Ｆは、電池内圧が
比較的高くなる。100℃以上のアルカリ水溶液中で処理
した粉末を用いると、電池内圧が10kg/cm2以上になり、
安全弁が作動し、サイクル寿命が低下する。したがっ
て、アルカリ水溶液の温度は45℃〜100℃が適切であ
る。
に浸漬した粉末を用いて構成した電池Ｆは、電池内圧が
比較的高くなる。100℃以上のアルカリ水溶液中で処理
した粉末を用いると、電池内圧が10kg/cm2以上になり、
安全弁が作動し、サイクル寿命が低下する。したがっ
て、アルカリ水溶液の温度は45℃〜100℃が適切であ
る。
第２図に、60℃のアルカリ水溶液を用いた場合の浸漬時
間と充放電サイクル数との関係を示した。第２図から明
らかなように、200サイクル以上のサイクル寿命特性を
もつ電池を得るためには、0.2〜24時間アルカリ水溶液
中に浸漬すれば良い。0.2時間以下の浸漬時間では、放
電容量は200サイクル以下で低下する。また、24時間以
上アルカリ溶液中に粉末を浸漬してもサイクル寿命は向
上せず、むしろ低下傾向にある。
間と充放電サイクル数との関係を示した。第２図から明
らかなように、200サイクル以上のサイクル寿命特性を
もつ電池を得るためには、0.2〜24時間アルカリ水溶液
中に浸漬すれば良い。0.2時間以下の浸漬時間では、放
電容量は200サイクル以下で低下する。また、24時間以
上アルカリ溶液中に粉末を浸漬してもサイクル寿命は向
上せず、むしろ低下傾向にある。
なお、本実施例ではアルカリ水溶液に比重1.30KOH水溶
液を用いたが、比重1.10以上のKOH水溶液あるいはNaOH
水溶液でも同様の効果が得られる。
液を用いたが、比重1.10以上のKOH水溶液あるいはNaOH
水溶液でも同様の効果が得られる。
発明の効果 以上のように、本発明によれば、水素吸蔵合金粉末を45
℃〜100℃のアルカリ水溶液中に0.2〜24時間浸漬した
後、水洗、乾燥し、結着剤と共に金属多孔体に充填する
か、あるいは芯金の両面に塗着し、乾燥後加圧する水素
吸蔵電極の製造方法とすることにより、電池内圧が充放
電サイクル数の繰り返しによっても上昇しない、すなわ
ち充放電サイクル寿命の優れた電池を提供できるという
効果が得られる。
℃〜100℃のアルカリ水溶液中に0.2〜24時間浸漬した
後、水洗、乾燥し、結着剤と共に金属多孔体に充填する
か、あるいは芯金の両面に塗着し、乾燥後加圧する水素
吸蔵電極の製造方法とすることにより、電池内圧が充放
電サイクル数の繰り返しによっても上昇しない、すなわ
ち充放電サイクル寿命の優れた電池を提供できるという
効果が得られる。
第１図は本発明の一実施例によるサイクル寿命を示す特
性図、第２図は充放電サイクル数と浸漬時間との関係を
示す特性図である。
性図、第２図は充放電サイクル数と浸漬時間との関係を
示す特性図である。
Claims (1)
- 【請求項１】水素を可逆的に吸蔵・放出する水素吸蔵合
金粉末を、比重1.10以上、液温45〜100℃のアルカリ水
溶液中に、0.2〜24時間浸漬した後、水洗、乾燥し、結
着剤と共に金属多孔体に充填するか、あるいは芯金の両
面に塗着し、乾燥後加圧することを特徴とする水素吸蔵
電極の製造方法。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61291830A JPH0756800B2 (ja) | 1986-12-08 | 1986-12-08 | 水素吸蔵電極の製造方法 |
| EP87118066A EP0271043B1 (en) | 1986-12-08 | 1987-12-07 | Sealed storage battery and method for making its electrode |
| DE8787118066T DE3776300D1 (de) | 1986-12-08 | 1987-12-07 | Gasdichter akkumulator und verfahren zur herstellung seiner elektrode. |
| US07/132,647 US4837119A (en) | 1986-12-08 | 1987-12-08 | Sealed storage battery and method for making its electrode |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61291830A JPH0756800B2 (ja) | 1986-12-08 | 1986-12-08 | 水素吸蔵電極の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63146353A JPS63146353A (ja) | 1988-06-18 |
| JPH0756800B2 true JPH0756800B2 (ja) | 1995-06-14 |
Family
ID=17773967
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61291830A Expired - Lifetime JPH0756800B2 (ja) | 1986-12-08 | 1986-12-08 | 水素吸蔵電極の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0756800B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6110304A (en) | 1995-11-17 | 2000-08-29 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Hydrogen-absorbing alloy electrode for alkaline storage batteries |
| JP2001135311A (ja) | 1999-11-04 | 2001-05-18 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | アルカリ蓄電池 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61176063A (ja) * | 1985-01-29 | 1986-08-07 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | アルカリ蓄電池の製造法 |
| JPS61233967A (ja) * | 1985-04-10 | 1986-10-18 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 密閉形ニツケル−水素蓄電池の製造法 |
-
1986
- 1986-12-08 JP JP61291830A patent/JPH0756800B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61176063A (ja) * | 1985-01-29 | 1986-08-07 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | アルカリ蓄電池の製造法 |
| JPS61233967A (ja) * | 1985-04-10 | 1986-10-18 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 密閉形ニツケル−水素蓄電池の製造法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63146353A (ja) | 1988-06-18 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |