JPH0756801B2 - 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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- JPH0756801B2 JPH0756801B2 JP61291832A JP29183286A JPH0756801B2 JP H0756801 B2 JPH0756801 B2 JP H0756801B2 JP 61291832 A JP61291832 A JP 61291832A JP 29183286 A JP29183286 A JP 29183286A JP H0756801 B2 JPH0756801 B2 JP H0756801B2
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- alkaline aqueous
- storage electrode
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- 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
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- 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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- 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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- 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
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- Y02E60/10—Energy storage using batteries
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- Manufacturing & Machinery (AREA)
- 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。
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。
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）に加圧充填後、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）。
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）に加圧充填後、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。その結果、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、電
池内圧が上昇して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くなる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。その結果、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、電
池内圧が上昇して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くなる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
安定性とサイクル寿命を向上することを目的とするもの
である。
蔵電極の耐酸化性を向上させることにより、電池内圧の
安定性と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た後、比重1.10以上のアルカリ水溶
液中に浸漬する工程を採用して、そのアルカリ水溶液の
温度を45〜100℃とし、浸漬時間を0.2〜24時間として表
面処理を施したものである。
末を結着剤と共に、金属多孔体に充填するか、あるいは
芯金の両面に塗着した後、比重1.10以上のアルカリ水溶
液中に浸漬する工程を採用して、そのアルカリ水溶液の
温度を45〜100℃とし、浸漬時間を0.2〜24時間として表
面処理を施したものである。
作 用 この操作により、水素吸蔵電極中の水素吸蔵合金粉末の
表面層が一部溶解し、再び析出することにより粉末表面
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して耐酸化性を向
上させる。その結果、電池内圧が充放電サイクルの繰り
返しによって上昇せず、電池寿命の向上を可能にするこ
ととなる。
表面層が一部溶解し、再び析出することにより粉末表面
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して耐酸化性を向
上させる。その結果、電池内圧が充放電サイクルの繰り
返しによって上昇せず、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
電容量との関係係を示す図である。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％,
Nb5wt％他の希土類元素約20wt％）とNi,Al,Mn,Coの各試
料をMm,Ni3.8,Mn0.4,Al0.3,Co0.5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〜
10-5Torr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、ボールミルで38μｍ以
下の粉末とし、負極に用いる合金粉末を得た。この合金
粉末をポリビニルアルコールの5wt％水溶液でペースト
状にし、発泡ニッケル多孔体に充填して乾燥した。次
に、この電極を比重1.30のKOH水溶液中に、30℃,45℃,5
0℃,60℃,80℃,100℃の各温度で12時間浸漬した後、水
洗，乾燥，加圧して負極である水素吸蔵電極を得た。
電容量との関係係を示す図である。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％,
Nb5wt％他の希土類元素約20wt％）とNi,Al,Mn,Coの各試
料をMm,Ni3.8,Mn0.4,Al0.3,Co0.5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〜
10-5Torr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、ボールミルで38μｍ以
下の粉末とし、負極に用いる合金粉末を得た。この合金
粉末をポリビニルアルコールの5wt％水溶液でペースト
状にし、発泡ニッケル多孔体に充填して乾燥した。次
に、この電極を比重1.30のKOH水溶液中に、30℃,45℃,5
0℃,60℃,80℃,100℃の各温度で12時間浸漬した後、水
洗，乾燥，加圧して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/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て公称容量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。
発泡式ニッケル極（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/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て公称容量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0.1CmAで15時間、２サイクル目以後は0.3CmA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0.1CmAで15時間、２サイクル目以後は0.3CmA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
に浸漬していない電極を用いた電池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
漬した負極を用いて構成した電池Ａは、従来例よりわず
かに向上したが、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
た負極を用いて構成した電池Ｂ〜Ｆ、とくに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い。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。
に浸漬していない電極を用いた電池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
漬した負極を用いて構成した電池Ａは、従来例よりわず
かに向上したが、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
た負極を用いて構成した電池Ｂ〜Ｆ、とくに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い。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。
第２表から明らかなように、100℃のアルカリ水溶液中
に浸漬した負極を用いて構成した電池Ｆは、電池内圧が
9.5kg/cm2と比較的高く、安全弁が作動する危険性があ
る。したがって、アルカリ水溶液の温度は、50〜80℃が
適切である。
に浸漬した負極を用いて構成した電池Ｆは、電池内圧が
9.5kg/cm2と比較的高く、安全弁が作動する危険性があ
る。したがって、アルカリ水溶液の温度は、50〜80℃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
持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、400サイク
ル以上の高信頼性の電池は、１時間から12時間アルカリ
水溶液中に浸漬することにより得ることができる。した
がって、アルカリ水溶液中の浸漬時間は１時間〜12時間
が適切である。
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
持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、400サイク
ル以上の高信頼性の電池は、１時間から12時間アルカリ
水溶液中に浸漬することにより得ることができる。した
がって、アルカリ水溶液中の浸漬時間は１時間〜12時間
が適切である。
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、水素吸蔵電極をアルカ
リ水溶液中に浸漬する工程において、その溶液の温度が
45℃〜100℃であり、浸漬時間を0.2〜24時間とした工程
を有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。
リ水溶液中に浸漬する工程において、その溶液の温度が
45℃〜100℃であり、浸漬時間を0.2〜24時間とした工程
を有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放電容量と充放電サイ
クル数との関係を示す図、第２図は充放電サイクル数と
極板の浸漬時間との関係を示す図である。
クル数との関係を示す図、第２図は充放電サイクル数と
極板の浸漬時間との関係を示す図である。
Claims (3)
- 【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た後、アルカリ水溶液中に浸漬
する工程を有し、前記アルカリ水溶液中への浸漬工程に
おけるアルカリ水溶液は、比重1.10以上，液温45〜100
℃であり、浸漬時間が0.2〜24時間であることを特徴と
する水素吸蔵電極の製造方法。 - 【請求項２】アルカリ水溶液の温度が50〜80℃であるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の水素吸蔵電
極の製造方法。 - 【請求項３】アルカリ水溶液中の浸漬時間が１〜12時間
であることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の水
素吸蔵電極の製造方法。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61291832A JPH0756801B2 (ja) | 1986-12-08 | 1986-12-08 | 水素吸蔵電極の製造方法 |
| DE8787118066T DE3776300D1 (de) | 1986-12-08 | 1987-12-07 | Gasdichter akkumulator und verfahren zur herstellung seiner elektrode. |
| EP87118066A EP0271043B1 (en) | 1986-12-08 | 1987-12-07 | Sealed storage battery and method for making its electrode |
| 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 |
|---|---|---|---|
| JP61291832A JPH0756801B2 (ja) | 1986-12-08 | 1986-12-08 | 水素吸蔵電極の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63146354A JPS63146354A (ja) | 1988-06-18 |
| JPH0756801B2 true JPH0756801B2 (ja) | 1995-06-14 |
Family
ID=17773995
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61291832A Expired - Lifetime JPH0756801B2 (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) | JPH0756801B2 (ja) |
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 JP61291832A patent/JPH0756801B2/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 |
|---|---|
| JPS63146354A (ja) | 1988-06-18 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |