JPH08130031A - アルカリ蓄電池 - Google Patents
アルカリ蓄電池Info
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- JPH08130031A JPH08130031A JP7231056A JP23105695A JPH08130031A JP H08130031 A JPH08130031 A JP H08130031A JP 7231056 A JP7231056 A JP 7231056A JP 23105695 A JP23105695 A JP 23105695A JP H08130031 A JPH08130031 A JP H08130031A
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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
- H01M4/64—Carriers or collectors
- H01M4/70—Carriers or collectors characterised by shape or form
- H01M4/80—Porous plates, e.g. sintered carriers
- H01M4/808—Foamed, spongy materials
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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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- 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
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/24—Electrodes for alkaline accumulators
- H01M4/32—Nickel oxide or hydroxide electrodes
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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
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- Cell Electrode Carriers And Collectors (AREA)
- Cell Separators (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 少なくともリンを含む金属多孔体を用いて正
極とするアルカリ蓄電池において、優れた充放電サイク
ル寿命特性、特に高温での充放電サイクルに対して容量
の劣化が少ないアルカリ蓄電池を提供する。 【解決手段】 負極、少なくともリンを含有するニッケ
ル多孔体を用いた正極、及び前記正極と負極との間に介
在しアルカリ電解液を含有する隔膜の少なくとも一つに
ホウ酸またはホウ酸金属塩などのホウ素化合物を含有す
るアルカリ蓄電池。
極とするアルカリ蓄電池において、優れた充放電サイク
ル寿命特性、特に高温での充放電サイクルに対して容量
の劣化が少ないアルカリ蓄電池を提供する。 【解決手段】 負極、少なくともリンを含有するニッケ
ル多孔体を用いた正極、及び前記正極と負極との間に介
在しアルカリ電解液を含有する隔膜の少なくとも一つに
ホウ酸またはホウ酸金属塩などのホウ素化合物を含有す
るアルカリ蓄電池。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、充放電サイクル寿
命特性に優れたアルカリ蓄電池に関するものである。
命特性に優れたアルカリ蓄電池に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、各種電源として、ニッケル−カド
ミウム（Ｎｉ−Ｃｄ）電池やニッケル−水素（Ｎｉ−Ｍ
Ｈ）電池などの高容量のアルカリ蓄電池がある。アルカ
リ蓄電池は高信頼性が期待でき、小型軽量化も可能であ
るという理由で、小型電池は電子機器、特に携帯用機器
の電源として、また大型は産業用として広く使われてき
た。
ミウム（Ｎｉ−Ｃｄ）電池やニッケル−水素（Ｎｉ−Ｍ
Ｈ）電池などの高容量のアルカリ蓄電池がある。アルカ
リ蓄電池は高信頼性が期待でき、小型軽量化も可能であ
るという理由で、小型電池は電子機器、特に携帯用機器
の電源として、また大型は産業用として広く使われてき
た。
【０００３】このアルカリ電池において、負極としては
カドミウムの他に亜鉛、鉄、水素などが対象となってい
る。最も広く普及しているのはカドミウム極であり、亜
鉛は電位と容量の点では申し分ないが、可溶性なので寿
命に問題点があり広く使われるまでに至っていない。こ
れに対して、水素吸蔵合金極は高容量と低公害を特徴に
ニッケル水素蓄電池が商品化され、小型を中心に需要が
伸びている。
カドミウムの他に亜鉛、鉄、水素などが対象となってい
る。最も広く普及しているのはカドミウム極であり、亜
鉛は電位と容量の点では申し分ないが、可溶性なので寿
命に問題点があり広く使われるまでに至っていない。こ
れに対して、水素吸蔵合金極は高容量と低公害を特徴に
ニッケル水素蓄電池が商品化され、小型を中心に需要が
伸びている。
【０００４】一方、正極としては、一部空気極や酸化銀
電極なども取り上げられているが、ほとんどの場合ニッ
ケル極である。ポケット式から焼結式に変わり、特性が
向上し、さらに密閉化が可能になるとともに用途も広が
った。さらに高容量化のために特公昭５５−３９１０９
号公報にあるように多孔体金属支持体を用いたニッケル
極が広く使われるようになった。
電極なども取り上げられているが、ほとんどの場合ニッ
ケル極である。ポケット式から焼結式に変わり、特性が
向上し、さらに密閉化が可能になるとともに用途も広が
った。さらに高容量化のために特公昭５５−３９１０９
号公報にあるように多孔体金属支持体を用いたニッケル
極が広く使われるようになった。
【０００５】ところで、このニッケル極において詳しく
述べると、一般の芯材を用いた粉末充填−焼結、ペース
ト−焼結の焼結方式では基板の多孔体を８５％以上にす
ると強度が大幅に低下するので高容量化に限界がある。
そこで、９０％以上のような一層多孔度の基板として発
泡樹脂にニッケルめっきし、これを熱処理により樹脂な
どを除去して高多孔度の支持体を得る。ニッケルめっき
は、発泡樹脂に予め炭素等を被覆することにより導電性
を付与しておいてから、多孔体を回転する給電ローラに
密着させながらめっき浴中に浸漬して電界めっきを行
う。めっきの後、熱処理を施すことによって、金属（た
とえばニッケル）からなる発泡金属を形成し（特公昭５
７−３９３１７号公報）、このようにして得られた発泡
ニッケルは高容量のニッケル極として普及した。
述べると、一般の芯材を用いた粉末充填−焼結、ペース
ト−焼結の焼結方式では基板の多孔体を８５％以上にす
ると強度が大幅に低下するので高容量化に限界がある。
そこで、９０％以上のような一層多孔度の基板として発
泡樹脂にニッケルめっきし、これを熱処理により樹脂な
どを除去して高多孔度の支持体を得る。ニッケルめっき
は、発泡樹脂に予め炭素等を被覆することにより導電性
を付与しておいてから、多孔体を回転する給電ローラに
密着させながらめっき浴中に浸漬して電界めっきを行
う。めっきの後、熱処理を施すことによって、金属（た
とえばニッケル）からなる発泡金属を形成し（特公昭５
７−３９３１７号公報）、このようにして得られた発泡
ニッケルは高容量のニッケル極として普及した。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかし、一層高容量に
するためには、炭素を発泡樹脂の多孔表面の導電性付与
に用いるのは、適さない。なぜならば、炭素は比重が小
さい、すなわち、いわゆる嵩高いため、炭素層に一定以
上の導電性を付与するには発泡樹脂の多孔表面に炭素を
より多く付着する必要があるが、その厚い炭素層上にニ
ッケルめっきした後発泡樹脂と炭素層を加熱除去する
と、得られたニッケル多孔体はその骨格の空洞分部が以
前に発泡樹脂と厚い炭素層のあった個所であることか
ら、骨格の太いものとなり、その結果として、電池の容
量に寄与するニッケル多孔体の孔内表面積は小さくなる
からである。また、ニッケルの蒸着では高価になると共
に電極の多量生産時に蒸着層を迅速にしかも精度よく形
成することに課題があった。この課題を解決するため
に、芯材にニッケルの無電解めっきを行い、その後で電
解めっきを行うことが考えられる。この方法で得られた
発泡金属に活物質を充填して形成してなる電極基板を備
える電池についての性能、すなわち高容量で、かつ、充
放電サイクル寿命、特に高温での充放電サイクル寿命の
さらなる向上が求められている。
するためには、炭素を発泡樹脂の多孔表面の導電性付与
に用いるのは、適さない。なぜならば、炭素は比重が小
さい、すなわち、いわゆる嵩高いため、炭素層に一定以
上の導電性を付与するには発泡樹脂の多孔表面に炭素を
より多く付着する必要があるが、その厚い炭素層上にニ
ッケルめっきした後発泡樹脂と炭素層を加熱除去する
と、得られたニッケル多孔体はその骨格の空洞分部が以
前に発泡樹脂と厚い炭素層のあった個所であることか
ら、骨格の太いものとなり、その結果として、電池の容
量に寄与するニッケル多孔体の孔内表面積は小さくなる
からである。また、ニッケルの蒸着では高価になると共
に電極の多量生産時に蒸着層を迅速にしかも精度よく形
成することに課題があった。この課題を解決するため
に、芯材にニッケルの無電解めっきを行い、その後で電
解めっきを行うことが考えられる。この方法で得られた
発泡金属に活物質を充填して形成してなる電極基板を備
える電池についての性能、すなわち高容量で、かつ、充
放電サイクル寿命、特に高温での充放電サイクル寿命の
さらなる向上が求められている。
【０００７】本発明の目的は、無電解めっきを用いて作
製した金属多孔体（発泡金属、金属不織布など）を電極
として用いたアルカリ蓄電池において、高容量で、しか
も、比較的高温である環境下においも、充放電サイクル
寿命特性に優れたアルカリ蓄電池を提供することにあ
る。
製した金属多孔体（発泡金属、金属不織布など）を電極
として用いたアルカリ蓄電池において、高容量で、しか
も、比較的高温である環境下においも、充放電サイクル
寿命特性に優れたアルカリ蓄電池を提供することにあ
る。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、ニッケル
無電解めっきを用いて作製した発泡金属（金属多孔体）
を用いる電極をアルカリ蓄電池に採用した場合に、特に
比較的高温である環境下で充放電サイクルを繰り返して
も電池容量の低下を抑制できる、電池の充放電サイクル
寿命の向上を図るべく、上記の目的を達成するため検討
を重ねた結果、負極、少なくともリンを含む金属多孔体
を用いる正極、及び前記正極と負極との間に介在しアル
カリ電解液を含有する隔膜からなるアルカリ蓄電池にお
いて、前記負極、正極及び隔膜の少なくとも一つにホウ
素化合物を含有することを特徴とする発明を成した。
無電解めっきを用いて作製した発泡金属（金属多孔体）
を用いる電極をアルカリ蓄電池に採用した場合に、特に
比較的高温である環境下で充放電サイクルを繰り返して
も電池容量の低下を抑制できる、電池の充放電サイクル
寿命の向上を図るべく、上記の目的を達成するため検討
を重ねた結果、負極、少なくともリンを含む金属多孔体
を用いる正極、及び前記正極と負極との間に介在しアル
カリ電解液を含有する隔膜からなるアルカリ蓄電池にお
いて、前記負極、正極及び隔膜の少なくとも一つにホウ
素化合物を含有することを特徴とする発明を成した。
【０００９】本発明に係るアルカリ蓄電池は、負極、正
極、及び前記正極と負極との間に介在しアルカリ電解液
を含有する隔膜から構成されており、少なくともリンを
含む金属多孔体を用いた正極を構成要素としたアルカリ
蓄電池において、負極、正極及び隔膜の少なくとも一つ
にホウ素化合物を含有していれば、蓄電池の充放電サイ
クル寿命特性が向上するという予想できない効果を見出
し、完成されたものである。
極、及び前記正極と負極との間に介在しアルカリ電解液
を含有する隔膜から構成されており、少なくともリンを
含む金属多孔体を用いた正極を構成要素としたアルカリ
蓄電池において、負極、正極及び隔膜の少なくとも一つ
にホウ素化合物を含有していれば、蓄電池の充放電サイ
クル寿命特性が向上するという予想できない効果を見出
し、完成されたものである。
【００１０】ホウ素化合物は、蓄電池内に単独もしくは
水溶液等として添加してもよく、或は、負極、正極、電
解液または隔膜の各要素に予め含有させた後に、各要素
を電池として組み立ててもよいが、特に、正極に添加す
るのが添加量に対し効果が大きくより好ましい。蓄電池
内へのホウ素化合物の添加量は、正極に添加する場合、
電池容量１Ａｈ当たり１〜１０００マイクロモル程度が
好ましい。１マイクロモル以下だと充放電サイクル寿命
特性の向上に対する顕著な効果は見られなく、１０００
マイクロモル以上になると充放電反応自体に直接関与し
ないホウ素化合物の占有率が高まり、結果として充電容
量の低下を招くことになるからである。
水溶液等として添加してもよく、或は、負極、正極、電
解液または隔膜の各要素に予め含有させた後に、各要素
を電池として組み立ててもよいが、特に、正極に添加す
るのが添加量に対し効果が大きくより好ましい。蓄電池
内へのホウ素化合物の添加量は、正極に添加する場合、
電池容量１Ａｈ当たり１〜１０００マイクロモル程度が
好ましい。１マイクロモル以下だと充放電サイクル寿命
特性の向上に対する顕著な効果は見られなく、１０００
マイクロモル以上になると充放電反応自体に直接関与し
ないホウ素化合物の占有率が高まり、結果として充電容
量の低下を招くことになるからである。
【００１１】本発明において使用されるホウ素化合物と
して、ホウ酸、ホウ酸ナトリウム、カリウム等の金属塩
が挙げられる。
して、ホウ酸、ホウ酸ナトリウム、カリウム等の金属塩
が挙げられる。
【００１２】本発明において、金属多孔体である集電体
には、内部に三次元連続孔を有するものであれば、あら
ゆる形態のものを用いることができ、たとえば、スポン
ジ状、フェルト状のものを用いることができる。
には、内部に三次元連続孔を有するものであれば、あら
ゆる形態のものを用いることができ、たとえば、スポン
ジ状、フェルト状のものを用いることができる。
【００１３】集電体としての多孔体は、多孔体ポリマー
からなる基体上に、無電解めっきにより導電層を析出さ
せ、得られた導電層を熱処理することによって形成する
ことができる。無電解めっきにおいてニッケルを析出さ
せるが、このとき次亜リン酸を還元剤として用いる。基
体となる多孔性ポリマーとして、たとえばウレタンフォ
ーム等の発泡樹脂、または、ポリエチレンもしくはポリ
プロピレン等からなるポリマー不織布などを用いること
ができる。
からなる基体上に、無電解めっきにより導電層を析出さ
せ、得られた導電層を熱処理することによって形成する
ことができる。無電解めっきにおいてニッケルを析出さ
せるが、このとき次亜リン酸を還元剤として用いる。基
体となる多孔性ポリマーとして、たとえばウレタンフォ
ーム等の発泡樹脂、または、ポリエチレンもしくはポリ
プロピレン等からなるポリマー不織布などを用いること
ができる。
【００１４】無電解めっきの還元剤としては、次亜リン
酸などのリンを含む還元剤が用いられる。基体上にＰｄ
／Ｓｎ触媒が吸着された後、触媒を活性化し、還元剤を
含むめっき液に基体を浸漬して無電解めっきが行われ
る。無電解めっきの後、必要に応じて、めっき重量やリ
ン濃度を調整する目的で、電気ニッケルめっきを行って
もよい。
酸などのリンを含む還元剤が用いられる。基体上にＰｄ
／Ｓｎ触媒が吸着された後、触媒を活性化し、還元剤を
含むめっき液に基体を浸漬して無電解めっきが行われ
る。無電解めっきの後、必要に応じて、めっき重量やリ
ン濃度を調整する目的で、電気ニッケルめっきを行って
もよい。
【００１５】基体上に形成された被膜は、酸素雰囲気中
での熱処理による基材除去または水素などの還元性雰囲
気における熱処理の後、集電体としての金属多孔体をも
たらす。この金属多孔体のリン濃度は１００〜１０００
０ＰＰＭである。基体を除去した後、正極を形成するた
めに集電体としての多孔体には活物質が充填される。活
物質には、たとえば、水酸化ニッケルを主成分とする混
合物が用いられる。混合物における他の成分としては、
たとえばコバルト３〜１５重量％、水酸化コバルト１〜
５重量％、酸化亜鉛１〜５重量％を挙げることができ
る。その他に、ポリビニルアルコールやカルボキシメチ
ルセルロースなどを水に加えてなる結着剤等を用いても
よい。
での熱処理による基材除去または水素などの還元性雰囲
気における熱処理の後、集電体としての金属多孔体をも
たらす。この金属多孔体のリン濃度は１００〜１０００
０ＰＰＭである。基体を除去した後、正極を形成するた
めに集電体としての多孔体には活物質が充填される。活
物質には、たとえば、水酸化ニッケルを主成分とする混
合物が用いられる。混合物における他の成分としては、
たとえばコバルト３〜１５重量％、水酸化コバルト１〜
５重量％、酸化亜鉛１〜５重量％を挙げることができ
る。その他に、ポリビニルアルコールやカルボキシメチ
ルセルロースなどを水に加えてなる結着剤等を用いても
よい。
【００１６】負極は、従来のアルカリ蓄電池において使
用されているカドミウムあるいは水素吸蔵金属（例え
ば、ＭｍＮｉ5系合金、Ｔｉ−Ｚｒ−Ｖ−Ｎｉ系合金な
ど）でもよく、用いる集電体としては、金属多孔体、パ
ンチングメタル、エキスパンドメタルなどが用いられ
る。電解液については、水酸化カリウム、水酸化リチウ
ム等を含むアルカリ溶液を用いることができる。
用されているカドミウムあるいは水素吸蔵金属（例え
ば、ＭｍＮｉ5系合金、Ｔｉ−Ｚｒ−Ｖ−Ｎｉ系合金な
ど）でもよく、用いる集電体としては、金属多孔体、パ
ンチングメタル、エキスパンドメタルなどが用いられ
る。電解液については、水酸化カリウム、水酸化リチウ
ム等を含むアルカリ溶液を用いることができる。
【００１７】本発明は、ニッケル−カドミウム電池、ニ
ッケル−水素電池などのアルカリ蓄電池に適用すること
ができる。
ッケル−水素電池などのアルカリ蓄電池に適用すること
ができる。
【００１８】
【実施例】以下、本発明の蓄電池を実施例に基づいて説
明する。実施例１ まず、ニッケルを主成分として少なくともリンを含有し
た金属多孔体を以下のようにして作製した。１インチ当
たり５０個の連続気孔を有する厚さ１．４ｍｍ、幅２０
０ｍｍ、長さ３００ｍｍのウレタン発泡体を、塩化パラ
ジウムと塩化錫からなるコロイド触媒溶液中に浸漬、吸
着させた。次に、硫酸によってＳｎを除去し、触媒を活
性化した後、硫酸ニッケル（２０ｇ／ｌ）、次亜リン酸
（２０ｇ／ｌ）、クエン酸（２０ｇ／ｌ）を主成分とす
る無電解めっき液に浸漬し、無電解めっきを行った。こ
のときのめっき重量は、ウレタン発泡体１ｍ2当りに換
算して１３．０ｇ／ｍ2であり、Ｎｉ被膜中に含まれる
リンの濃度は、４．３重量％であった。
明する。実施例１ まず、ニッケルを主成分として少なくともリンを含有し
た金属多孔体を以下のようにして作製した。１インチ当
たり５０個の連続気孔を有する厚さ１．４ｍｍ、幅２０
０ｍｍ、長さ３００ｍｍのウレタン発泡体を、塩化パラ
ジウムと塩化錫からなるコロイド触媒溶液中に浸漬、吸
着させた。次に、硫酸によってＳｎを除去し、触媒を活
性化した後、硫酸ニッケル（２０ｇ／ｌ）、次亜リン酸
（２０ｇ／ｌ）、クエン酸（２０ｇ／ｌ）を主成分とす
る無電解めっき液に浸漬し、無電解めっきを行った。こ
のときのめっき重量は、ウレタン発泡体１ｍ2当りに換
算して１３．０ｇ／ｍ2であり、Ｎｉ被膜中に含まれる
リンの濃度は、４．３重量％であった。
【００１９】次に、この発泡体に電気ニッケルめっきを
施した。無電解めっき及び電気メッキが施された多孔体
を、十分に水洗乾燥後、空気中で６００℃で加熱し、基
体のウレタンを熱分解除去した。さらにＨ2気流中１０
００℃で熱処理することにより、３７０ｇ／ｍ2のニッ
ケルを主成分としてリンを含有した金属多孔体を得た。
得られた金属多孔体のリン濃度は１５００ｐｐｍであっ
た。
施した。無電解めっき及び電気メッキが施された多孔体
を、十分に水洗乾燥後、空気中で６００℃で加熱し、基
体のウレタンを熱分解除去した。さらにＨ2気流中１０
００℃で熱処理することにより、３７０ｇ／ｍ2のニッ
ケルを主成分としてリンを含有した金属多孔体を得た。
得られた金属多孔体のリン濃度は１５００ｐｐｍであっ
た。
【００２０】次いで、市販の水酸化ニッケル粉末９２
部、カルボニルコバルト粉末６部、酸化コバルト粉末２
部を混合した後、結着剤として水溶性樹脂であるカルボ
キシメチルセルロース（ＣＭＣ）の２重量％の水溶液を
用いてペーストを得る。このペーストを厚さ１．５mm、
孔径２００μｍ、多孔度が９５％でリンを１，５００Ｐ
ＰＭ含む発泡状ニッケル基板に充填塗着し、１２０℃１
時間乾燥した。得られた電極は加圧して、厚さ０．６５
mmに調整した。
部、カルボニルコバルト粉末６部、酸化コバルト粉末２
部を混合した後、結着剤として水溶性樹脂であるカルボ
キシメチルセルロース（ＣＭＣ）の２重量％の水溶液を
用いてペーストを得る。このペーストを厚さ１．５mm、
孔径２００μｍ、多孔度が９５％でリンを１，５００Ｐ
ＰＭ含む発泡状ニッケル基板に充填塗着し、１２０℃１
時間乾燥した。得られた電極は加圧して、厚さ０．６５
mmに調整した。
【００２１】このようにして得られた発泡ニッケル極を
カルボキシメルセルロースの１重量％の水溶液に浸漬
し、乾燥後ＳｕｂＣ形用として幅３３mm、長さ２００mm
に裁断し、リード板をスポット溶接により取り付けた。
このニッケル極の実際の放電容量は０．２Ｃで２．８Ａ
ｈであった。
カルボキシメルセルロースの１重量％の水溶液に浸漬
し、乾燥後ＳｕｂＣ形用として幅３３mm、長さ２００mm
に裁断し、リード板をスポット溶接により取り付けた。
このニッケル極の実際の放電容量は０．２Ｃで２．８Ａ
ｈであった。
【００２２】負極として水素吸蔵合金を用いた。ＭｍＮ
ｉ5系合金の一つであるＭｍＮｉ3.7Ｍｎ0.4Ａｌ0.3Ｃｏ
0.6を粉砕して、３００メッシュ通過させた後、１．５
重量％ＣＭＣ水溶液を加えてペーストを作った。次い
で、このペーストを多孔度９５％、厚さ０．８mmの発泡
状ニッケル板に充填し加圧して電極を得た。減圧で乾燥
後５％のフッ素樹脂ディスパージョンを添加した。この
発泡状ペースト式水素吸蔵合金極を幅３３mm、長さ２３
０mmに裁断し、リード板をスポット溶接により取り付け
た。なお、この電極の放電可能容量は正極の１．６倍の
４．５Ａｈであった。
ｉ5系合金の一つであるＭｍＮｉ3.7Ｍｎ0.4Ａｌ0.3Ｃｏ
0.6を粉砕して、３００メッシュ通過させた後、１．５
重量％ＣＭＣ水溶液を加えてペーストを作った。次い
で、このペーストを多孔度９５％、厚さ０．８mmの発泡
状ニッケル板に充填し加圧して電極を得た。減圧で乾燥
後５％のフッ素樹脂ディスパージョンを添加した。この
発泡状ペースト式水素吸蔵合金極を幅３３mm、長さ２３
０mmに裁断し、リード板をスポット溶接により取り付け
た。なお、この電極の放電可能容量は正極の１．６倍の
４．５Ａｈであった。
【００２３】これらと親液処理ポリプロピレン不織布セ
パレータを用いて密閉形ニッケル−水素蓄電池を構成し
た。比重１．２５の苛性カリ水溶液に２５ｇ／ｌの水酸
化リチウムを溶解した電解液にホウ酸を１ｇ／ｌ溶解さ
せ、この液５．６ｇ（４．５ｍｌ）を電池に注入した。
電池はＳｕｂＣ型である。電池容量当たりのホウ素化合
物添加量は２５マイクログラム／Ａｈである。この電池
をＡとする。
パレータを用いて密閉形ニッケル−水素蓄電池を構成し
た。比重１．２５の苛性カリ水溶液に２５ｇ／ｌの水酸
化リチウムを溶解した電解液にホウ酸を１ｇ／ｌ溶解さ
せ、この液５．６ｇ（４．５ｍｌ）を電池に注入した。
電池はＳｕｂＣ型である。電池容量当たりのホウ素化合
物添加量は２５マイクログラム／Ａｈである。この電池
をＡとする。
【００２４】実施例２ 比重１．２５の苛性カリ水溶液に２５ｇ／ｌの水酸化リ
チウムを溶解した電解液に、ホウ酸の代わりにホウ酸ナ
トリウムを溶解させた以外、実施例１と同様に電池を作
製した。電池容量当たりのホウ素化合物添加量は１２マ
イクログラム／Ａｈである。この電池をＢとする。
チウムを溶解した電解液に、ホウ酸の代わりにホウ酸ナ
トリウムを溶解させた以外、実施例１と同様に電池を作
製した。電池容量当たりのホウ素化合物添加量は１２マ
イクログラム／Ａｈである。この電池をＢとする。
【００２５】実施例３ 電解液にホウ酸を加える代わりに、実施例１における正
極の作製途中の１２０℃真空乾燥後に、２重量％のホウ
酸溶液を２ml正極に含浸させ、再び１２０℃で１時間真
空乾燥させた以外は、実施例１と同様に電池を作製し
た。電池容量当たりのホウ素化合物添加量は２３マイク
ログラム／Ａｈである。この電池をＣとする。
極の作製途中の１２０℃真空乾燥後に、２重量％のホウ
酸溶液を２ml正極に含浸させ、再び１２０℃で１時間真
空乾燥させた以外は、実施例１と同様に電池を作製し
た。電池容量当たりのホウ素化合物添加量は２３マイク
ログラム／Ａｈである。この電池をＣとする。
【００２６】実施例４ 電解液にホウ酸を入れる代わりに、親液処理ポリプロピ
レン不織布セパレータに２重量％のホウ酸水溶液を２ml
吸液させ、５０℃にて３０分間真空乾燥させたものを用
いること以外は、実施例１と同様に電池を作製した。電
池容量当たりのホウ素化合物添加量は２３マイクログラ
ム／Ａｈである。この電池をＤとする。
レン不織布セパレータに２重量％のホウ酸水溶液を２ml
吸液させ、５０℃にて３０分間真空乾燥させたものを用
いること以外は、実施例１と同様に電池を作製した。電
池容量当たりのホウ素化合物添加量は２３マイクログラ
ム／Ａｈである。この電池をＤとする。
【００２７】実施例５ 電解液にホウ酸を入れる代わりに、実施例１における負
極作製途中で、フッ素樹脂ディスパージョンを添加する
工程の後に、２重量％のホウ酸水溶液を２ml含浸させ、
再び減圧で乾燥を行なった以外は、実施例１と同様に電
池を作製した。電池容量当たりのホウ素化合物添加量は
１１マイクログラム／Ａｈである。この電池をＥとす
る。
極作製途中で、フッ素樹脂ディスパージョンを添加する
工程の後に、２重量％のホウ酸水溶液を２ml含浸させ、
再び減圧で乾燥を行なった以外は、実施例１と同様に電
池を作製した。電池容量当たりのホウ素化合物添加量は
１１マイクログラム／Ａｈである。この電池をＥとす
る。
【００２８】実施例６ 電解液に添加するホウ酸の濃度を０．１ｇ／ｌにした以
外は、実施例１と同様に電池を作製した。電池容量当た
りのホウ素化合物添加量は２マイクログラム／Ａｈであ
る。この電池をＦとする。
外は、実施例１と同様に電池を作製した。電池容量当た
りのホウ素化合物添加量は２マイクログラム／Ａｈであ
る。この電池をＦとする。
【００２９】実施例７ 電解液にホウ酸を入れる代わりに、電解液注入前にホウ
酸粉４mg電池内に添加する以外は、実施例１と同様に電
池を作製した。電池容量当たりのホウ素化合物添加量は
２３マイクログラム／Ａｈである。この電池をＧとす
る。
酸粉４mg電池内に添加する以外は、実施例１と同様に電
池を作製した。電池容量当たりのホウ素化合物添加量は
２３マイクログラム／Ａｈである。この電池をＧとす
る。
【００３０】比較例 実施例１において、ホウ酸を添加しない電池を作製し
た。この電池をＨとする。
た。この電池をＨとする。
【００３１】以上、作製した電池Ａ〜Ｈを４０℃にて、
１Ｃの充放電サイクルテストを行なった結果を図１に、
ホウ素化合物の添加量および３００サイクルでの容量維
持率を表１に示す。
１Ｃの充放電サイクルテストを行なった結果を図１に、
ホウ素化合物の添加量および３００サイクルでの容量維
持率を表１に示す。
【００３２】
【表１】
【００３３】図１から明らかなように、電池の各要素に
ホウ酸化合物が存在したものは、いずれも、充放電サイ
クル寿命特性に優れ、寿命の長いものであった。
ホウ酸化合物が存在したものは、いずれも、充放電サイ
クル寿命特性に優れ、寿命の長いものであった。
【００３４】
【発明の効果】本発明によれば、少なくともリンを含む
金属多孔体を用いる正極を構成要素としたアルカリ蓄電
池において、優れた充放電サイクル寿命特性、特に高温
での充放電サイクルに対して容量の劣化が少ないアルカ
リ蓄電池を提供することができる。特に、ホウ素化合物
を正極に含有する電池が充放電サイクル寿命特性に優れ
ている。
金属多孔体を用いる正極を構成要素としたアルカリ蓄電
池において、優れた充放電サイクル寿命特性、特に高温
での充放電サイクルに対して容量の劣化が少ないアルカ
リ蓄電池を提供することができる。特に、ホウ素化合物
を正極に含有する電池が充放電サイクル寿命特性に優れ
ている。
【図面の簡単な説明】
【図１】作製したアルカリ蓄電池の４０℃ １Ｃの充放
電サイクルテストの結果を示す図である。
電サイクルテストの結果を示す図である。
Ａ 実施例１ Ｂ 実施例２ Ｃ 実施例３ Ｄ 実施例４ Ｅ 実施例５ Ｆ 実施例６ Ｇ 実施例７ Ｈ 比較例
Claims (1)
- 【請求項１】 負極、少なくともリンを含有する金属多
孔体を用いて成る正極、及び前記正極と負極との間に介
在しアルカリ電解液を含有する隔膜からなるアルカリ蓄
電池において、前記負極、正極及び隔膜の少なくとも一
つにホウ素化合物を含有することを特徴とするアルカリ
蓄電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7231056A JPH08130031A (ja) | 1994-09-08 | 1995-09-08 | アルカリ蓄電池 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6-214393 | 1994-09-08 | ||
| JP21439394 | 1994-09-08 | ||
| JP7231056A JPH08130031A (ja) | 1994-09-08 | 1995-09-08 | アルカリ蓄電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08130031A true JPH08130031A (ja) | 1996-05-21 |
Family
ID=26520298
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7231056A Pending JPH08130031A (ja) | 1994-09-08 | 1995-09-08 | アルカリ蓄電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08130031A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111809196A (zh) * | 2020-06-23 | 2020-10-23 | 复旦大学 | 一种中空泡沫自体催化电极及其制备方法 |
-
1995
- 1995-09-08 JP JP7231056A patent/JPH08130031A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111809196A (zh) * | 2020-06-23 | 2020-10-23 | 复旦大学 | 一种中空泡沫自体催化电极及其制备方法 |
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