JPH08339821A - 金属−水素アルカリ蓄電池 - Google Patents
金属−水素アルカリ蓄電池Info
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- JPH08339821A JPH08339821A JP8200492A JP20049296A JPH08339821A JP H08339821 A JPH08339821 A JP H08339821A JP 8200492 A JP8200492 A JP 8200492A JP 20049296 A JP20049296 A JP 20049296A JP H08339821 A JPH08339821 A JP H08339821A
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- JP
- Japan
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- battery
- negative electrode
- electrode
- hydrogen
- metal
- Prior art date
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- Pending
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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
-
- 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
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 金属−水素アルカリ蓄電池において、充電の
際負極で発生する熱をスム−ズに電池外部に放出し、負
極容量の低下を抑制する。 【解決手段】 水素吸蔵合金を備えた負極と正極との間
にセパレ−タを介して構成された電極体を金属製電池外
装缶に収納してなる電池であって、前記電極体の外周面
に位置する負極が、前記電池外装缶の内周面と、実質的
に全てにわたって直接接触するよう構成する。
際負極で発生する熱をスム−ズに電池外部に放出し、負
極容量の低下を抑制する。 【解決手段】 水素吸蔵合金を備えた負極と正極との間
にセパレ−タを介して構成された電極体を金属製電池外
装缶に収納してなる電池であって、前記電極体の外周面
に位置する負極が、前記電池外装缶の内周面と、実質的
に全てにわたって直接接触するよう構成する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、水素を吸蔵・放出
する能力を有する水素吸蔵合金を備えた電極を負極と
し、金属酸化物を備えた電極を正極とするニッケル−水
素電池のような金属−水素アルカリ蓄電池の構造に関す
る。
する能力を有する水素吸蔵合金を備えた電極を負極と
し、金属酸化物を備えた電極を正極とするニッケル−水
素電池のような金属−水素アルカリ蓄電池の構造に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】従来からよく用いられる蓄電池としては
鉛電池及びニッケル−カドミウム電池があるが、近年こ
れら電池より軽量で且つ高容量となる可能性があるとい
うことで、特に低圧に於いて負極活物質である水素を可
逆的に吸蔵及び放出することのできるLaNi5やCaNi5など
の水素吸蔵合金を備えた電極を負極に用い、水酸化ニッ
ケルなどの金属酸化物を正極活物質とする電極を正極に
用いた金属−水素アルカリ蓄電池が注目されている。そ
して、この水素吸蔵合金である金属水素化物を備えた水
素吸蔵電極は、一般に、特公昭58-46827号公報に於いて
提案されているように、水素吸蔵合金粉末を導電材粉末
と共に焼結して多孔体を作製し、これを水素吸蔵電極と
する方法、あるいは特開昭53-103541号公報に於いて提
案されているように水素吸蔵合金粉末と導電材粉末とを
結着剤によって結合させて水素吸蔵電極とする方法によ
って作製される。
鉛電池及びニッケル−カドミウム電池があるが、近年こ
れら電池より軽量で且つ高容量となる可能性があるとい
うことで、特に低圧に於いて負極活物質である水素を可
逆的に吸蔵及び放出することのできるLaNi5やCaNi5など
の水素吸蔵合金を備えた電極を負極に用い、水酸化ニッ
ケルなどの金属酸化物を正極活物質とする電極を正極に
用いた金属−水素アルカリ蓄電池が注目されている。そ
して、この水素吸蔵合金である金属水素化物を備えた水
素吸蔵電極は、一般に、特公昭58-46827号公報に於いて
提案されているように、水素吸蔵合金粉末を導電材粉末
と共に焼結して多孔体を作製し、これを水素吸蔵電極と
する方法、あるいは特開昭53-103541号公報に於いて提
案されているように水素吸蔵合金粉末と導電材粉末とを
結着剤によって結合させて水素吸蔵電極とする方法によ
って作製される。
【０００３】通常、電池を構成している電極は、電極の
温度が高温になると充電効率が低下することが良く知ら
れている。ところが、前述したような水素吸蔵電極を負
極に用いた金属−水素アルカリ蓄電池では、活物質であ
る水素を負極で吸蔵することにより充電が進み、この水
素の吸蔵量によって極板容量が定まるため、水素の吸蔵
量は多い程好ましいが、水素吸蔵合金が水素を吸蔵する
反応が発熱反応であるため、高温になると特に水素吸蔵
能力が著しく低下するという欠点を有しており、充電末
期あるいは高温作動時に十分に水素を吸蔵できず満足で
きる極板容量を得ることができなかった。
温度が高温になると充電効率が低下することが良く知ら
れている。ところが、前述したような水素吸蔵電極を負
極に用いた金属−水素アルカリ蓄電池では、活物質であ
る水素を負極で吸蔵することにより充電が進み、この水
素の吸蔵量によって極板容量が定まるため、水素の吸蔵
量は多い程好ましいが、水素吸蔵合金が水素を吸蔵する
反応が発熱反応であるため、高温になると特に水素吸蔵
能力が著しく低下するという欠点を有しており、充電末
期あるいは高温作動時に十分に水素を吸蔵できず満足で
きる極板容量を得ることができなかった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は負極の水素吸
蔵電極からの放熱をスム−ズに行なわせしめることで、
充電末期及び高温作動時に於いても負極に水素を十分に
吸蔵させ、容量の低下を抑制しようとするものである。
蔵電極からの放熱をスム−ズに行なわせしめることで、
充電末期及び高温作動時に於いても負極に水素を十分に
吸蔵させ、容量の低下を抑制しようとするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、水素吸蔵合金
を備えた負極と正極との間にセパレ−タを介して構成さ
れた電極体を金属製電池外装缶に収納してなる金属−水
素アルカリ蓄電池であって、前記電極体の外周面に位置
する負極が、前記電池外装缶の内周面と、実質的に全て
にわたって直接接触していることを特徴とする。
を備えた負極と正極との間にセパレ−タを介して構成さ
れた電極体を金属製電池外装缶に収納してなる金属−水
素アルカリ蓄電池であって、前記電極体の外周面に位置
する負極が、前記電池外装缶の内周面と、実質的に全て
にわたって直接接触していることを特徴とする。
【０００６】そして、前記電極体の外周面が、実質的に
全て負極とするのが、本発明効果を奏出するうえで最適
である。
全て負極とするのが、本発明効果を奏出するうえで最適
である。
【０００７】電極体の外周面に水素吸蔵合金を備えた負
極を位置させ且つこの負極を電池外装缶の内周面に直接
接触させると、負極で発生する熱は速やかに電池外装缶
に伝わり、電池外装缶の表面全体から放熱することがで
き、負極の温度上昇を抑制することができる。
極を位置させ且つこの負極を電池外装缶の内周面に直接
接触させると、負極で発生する熱は速やかに電池外装缶
に伝わり、電池外装缶の表面全体から放熱することがで
き、負極の温度上昇を抑制することができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下、本発明を実施例に基づいて
詳細に説明するが、本発明は以下の実施例に何ら限定さ
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。 （実施例１）水素吸蔵能力を有するLaNi5を機械的に粉
砕して微粉化し、このLaNi5粉末に小さなせん断力で粒
子が簡単に繊維化し塑性変形するポリテトラフルオロエ
チレン粉末を、LaNi5粉末の重量に対して１〜５％添加
して混合機で均一に混合すると共にポリテトラフルオロ
エチレンを繊維化させる。次いで、このポリテトラフル
オロエチレンが繊維化した混合物に水を加えてペ−スト
状とした後、ニッケル板の両面に貼り付けて水素吸蔵電
極を得る。こうして作製された水素吸蔵電極と放電容量
が1200ｍＡＨである焼結式ニッケル正極との間にセパレ
−タを介して巻回して、水素吸蔵電極が最外周に位置す
る渦巻電極体を構成する。この電極体を、鉄にニッケル
メッキを施してなる電池外装缶に挿入し、電極体最外周
の水素吸蔵電極を電池外装缶の内周面に接触させた後、
アルカリ電解液を注入し封口を行なってニッケル−水素
電池Ａを作製した。図１は、この電池Ａの縦断面図であ
り、図中、１はニッケル極、２は水素極、３はセパレ−
タ、４は電池外装缶を示している。 （比較例１）一方、比較例１として、上述のとおり作製
された電池Ａと同様にして、電極体最外周にニッケル極
が位置する比較電池Ｘを作製した。 （実験１）図２及び図３は、上述した本発明電池Ａ及び
比較電池Ｘの外気温に対する負極容量及び負極温度の測
定結果を示したものである。尚、負極の温度は、負極を
充電によって満充電にしたときの温度を示している。図
２から本発明電池Ａは、比較電池Ｘより優れた特性を示
すことがわかる。 （実施例２）上記実施例１で使用したLaNi5粉末と、繊
維化したポリテトラフルオロエチレン粉末を、電池外装
缶の内面に沿うように充填し、この混合物を電池外装缶
の内面に接触させる。次に、この充填された混合物の内
部空間、即ち電池外装缶の中央部に、セパレータを介し
て、ニッケル活物質、導電材及び粘性剤からなる混合物
を充填して、ニッケル−水素電池Ｂを作製した。図４
は、この電池Ｂの縦断面図であり、図中、１〜４は、図
１で示した同一符号の構成物を示しており、５は集電棒
である。 （比較例２）更に、比較例２として、上述のとおり作製
された電池Ｂと同様にして、ニッケル極と水素極の位置
を反対とした比較電池Ｙを作製した。 （実験２）図５及び図６は、上述した本発明電池Ｂ及び
比較電池Ｙの外気温に対する負極容量及び負極温度の測
定結果を示したものである。尚、負極の温度は、負極を
充電によって満充電にしたときの温度を示している。図
５から本発明電池Ｂは、比較電池Ｙより優れた特性を示
すことがわかる。
詳細に説明するが、本発明は以下の実施例に何ら限定さ
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。 （実施例１）水素吸蔵能力を有するLaNi5を機械的に粉
砕して微粉化し、このLaNi5粉末に小さなせん断力で粒
子が簡単に繊維化し塑性変形するポリテトラフルオロエ
チレン粉末を、LaNi5粉末の重量に対して１〜５％添加
して混合機で均一に混合すると共にポリテトラフルオロ
エチレンを繊維化させる。次いで、このポリテトラフル
オロエチレンが繊維化した混合物に水を加えてペ−スト
状とした後、ニッケル板の両面に貼り付けて水素吸蔵電
極を得る。こうして作製された水素吸蔵電極と放電容量
が1200ｍＡＨである焼結式ニッケル正極との間にセパレ
−タを介して巻回して、水素吸蔵電極が最外周に位置す
る渦巻電極体を構成する。この電極体を、鉄にニッケル
メッキを施してなる電池外装缶に挿入し、電極体最外周
の水素吸蔵電極を電池外装缶の内周面に接触させた後、
アルカリ電解液を注入し封口を行なってニッケル−水素
電池Ａを作製した。図１は、この電池Ａの縦断面図であ
り、図中、１はニッケル極、２は水素極、３はセパレ−
タ、４は電池外装缶を示している。 （比較例１）一方、比較例１として、上述のとおり作製
された電池Ａと同様にして、電極体最外周にニッケル極
が位置する比較電池Ｘを作製した。 （実験１）図２及び図３は、上述した本発明電池Ａ及び
比較電池Ｘの外気温に対する負極容量及び負極温度の測
定結果を示したものである。尚、負極の温度は、負極を
充電によって満充電にしたときの温度を示している。図
２から本発明電池Ａは、比較電池Ｘより優れた特性を示
すことがわかる。 （実施例２）上記実施例１で使用したLaNi5粉末と、繊
維化したポリテトラフルオロエチレン粉末を、電池外装
缶の内面に沿うように充填し、この混合物を電池外装缶
の内面に接触させる。次に、この充填された混合物の内
部空間、即ち電池外装缶の中央部に、セパレータを介し
て、ニッケル活物質、導電材及び粘性剤からなる混合物
を充填して、ニッケル−水素電池Ｂを作製した。図４
は、この電池Ｂの縦断面図であり、図中、１〜４は、図
１で示した同一符号の構成物を示しており、５は集電棒
である。 （比較例２）更に、比較例２として、上述のとおり作製
された電池Ｂと同様にして、ニッケル極と水素極の位置
を反対とした比較電池Ｙを作製した。 （実験２）図５及び図６は、上述した本発明電池Ｂ及び
比較電池Ｙの外気温に対する負極容量及び負極温度の測
定結果を示したものである。尚、負極の温度は、負極を
充電によって満充電にしたときの温度を示している。図
５から本発明電池Ｂは、比較電池Ｙより優れた特性を示
すことがわかる。
【０００９】通常、水素吸蔵合金である金属水素化物
は、水素を吸蔵する際に発熱を伴ない、また高温になる
と水素吸蔵圧が高くなるという性質を有している。この
ため充電反応に相当する水素吸蔵反応を進行させるため
には、電池内負極の温度を低くすることが必要である。
したがって、比較電池に於ける負極は、その外周面に正
極が位置しており、負極で発生する熱が逃げ難い状態に
あり、負極の温度が上昇するため容量の減少が生じたも
のと考えられる。
は、水素を吸蔵する際に発熱を伴ない、また高温になる
と水素吸蔵圧が高くなるという性質を有している。この
ため充電反応に相当する水素吸蔵反応を進行させるため
には、電池内負極の温度を低くすることが必要である。
したがって、比較電池に於ける負極は、その外周面に正
極が位置しており、負極で発生する熱が逃げ難い状態に
あり、負極の温度が上昇するため容量の減少が生じたも
のと考えられる。
【００１０】これに対して、本発明電池Ａ及びＢは、図
３及び図６から明らかなように、負極の温度が比較電池
Ｘ及びＹに比べ、低く抑えられている。これは充電時に
負極で発生した熱が、電極体の外面に位置する負極から
金属製電池外装缶に伝わり、この電池外装缶の表面から
速やかに放出されて負極が冷却されるためである。これ
によって負極の容量劣化が抑えられたと考えられる。ま
た、充放電を繰り返し行なうと、金属水素化物の微粉化
が生じ負極に熱が滞り易くなるが、本発明電池のように
負極で発生する熱を電池外装缶に速やかに伝えることで
放出できる電池は、充放電を繰り返した際にもスム−ズ
に放熱でき、その効果は大きい。
３及び図６から明らかなように、負極の温度が比較電池
Ｘ及びＹに比べ、低く抑えられている。これは充電時に
負極で発生した熱が、電極体の外面に位置する負極から
金属製電池外装缶に伝わり、この電池外装缶の表面から
速やかに放出されて負極が冷却されるためである。これ
によって負極の容量劣化が抑えられたと考えられる。ま
た、充放電を繰り返し行なうと、金属水素化物の微粉化
が生じ負極に熱が滞り易くなるが、本発明電池のように
負極で発生する熱を電池外装缶に速やかに伝えることで
放出できる電池は、充放電を繰り返した際にもスム−ズ
に放熱でき、その効果は大きい。
【００１１】
【発明の効果】本発明の金属−水素アルカリ蓄電池は電
極体の外周面に位置する負極が、前記電池外装缶の内周
面と、実質的に全てにわたって直接接触しているので、
充電の際負極で発生する熱をスム−ズに電池外部に放出
でき、負極容量の低下を抑制することができる。尚、本
発明電池では、電池外装缶と接触する電極体外周面全て
に負極を位置させることが最適である。
極体の外周面に位置する負極が、前記電池外装缶の内周
面と、実質的に全てにわたって直接接触しているので、
充電の際負極で発生する熱をスム−ズに電池外部に放出
でき、負極容量の低下を抑制することができる。尚、本
発明電池では、電池外装缶と接触する電極体外周面全て
に負極を位置させることが最適である。
【図１】 本発明電池Ａの縦断面図である。
【図２】 本発明電池Ａと比較電池Ｘの外気温に対する
負極容量を示す図面である。
負極容量を示す図面である。
【図３】 本発明電池Ａと比較電池Ｘの外気温に対する
負極の温度を示す図面である。
負極の温度を示す図面である。
【図４】 本発明電池Ｂの縦断面図である。
【図５】 本発明電池Ｂと比較電池Ｙの外気温に対する
負極容量を示す図面である。
負極容量を示す図面である。
【図６】 本発明電池Ｂと比較電池Ｙの外気温に対する
負極の温度を示す図面である。
負極の温度を示す図面である。
１ ニッケル極 ２ 水素極 ３ セパレータ ４ 電池外装缶 ５ 集電棒 Ａ、Ｂ 本発明電池 Ｘ、Ｙ 比較電池
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 村上 修三 大阪府守口市京阪本通２丁目18番地 三洋 電機株式会社内 (72)発明者 松本 孝直 大阪府守口市京阪本通２丁目18番地 三洋 電機株式会社内
Claims (2)
- 【請求項１】 水素吸蔵合金を備えた負極と正極との間
にセパレ−タを介して構成された電極体を金属製電池外
装缶に収納してなる電池であって、前記電極体の外周面
に位置する負極が、前記電池外装缶の内周面と、実質的
に全てにわたって直接接触していることを特徴とする金
属−水素アルカリ蓄電池。 - 【請求項２】 前記電極体の外周面が、実質的に全て負
極であることを特徴とする請求項１記載の金属−水素ア
ルカリ蓄電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8200492A JPH08339821A (ja) | 1996-07-30 | 1996-07-30 | 金属−水素アルカリ蓄電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8200492A JPH08339821A (ja) | 1996-07-30 | 1996-07-30 | 金属−水素アルカリ蓄電池 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21993784A Division JP2598891B2 (ja) | 1984-08-10 | 1984-10-18 | 金属−水素アルカリ蓄電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08339821A true JPH08339821A (ja) | 1996-12-24 |
Family
ID=16425227
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8200492A Pending JPH08339821A (ja) | 1996-07-30 | 1996-07-30 | 金属−水素アルカリ蓄電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08339821A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7521148B2 (en) | 2003-11-29 | 2009-04-21 | Samsung Sdi Co., Ltd. | Cap assembly and secondary battery utilizing the same |
| US10243177B2 (en) | 2011-03-25 | 2019-03-26 | Gs Yuasa International Ltd. | Cylindrical battery and battery electrode structure |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60130053A (ja) * | 1983-12-15 | 1985-07-11 | Toshiba Corp | 水素吸蔵合金電極を負極とする密閉型二次電池 |
-
1996
- 1996-07-30 JP JP8200492A patent/JPH08339821A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60130053A (ja) * | 1983-12-15 | 1985-07-11 | Toshiba Corp | 水素吸蔵合金電極を負極とする密閉型二次電池 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7521148B2 (en) | 2003-11-29 | 2009-04-21 | Samsung Sdi Co., Ltd. | Cap assembly and secondary battery utilizing the same |
| US10243177B2 (en) | 2011-03-25 | 2019-03-26 | Gs Yuasa International Ltd. | Cylindrical battery and battery electrode structure |
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