JPH09199161A - Metal hydride alkaline battery - Google Patents

Metal hydride alkaline battery

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JPH09199161A
JPH09199161A JP8020470A JP2047096A JPH09199161A JP H09199161 A JPH09199161 A JP H09199161A JP 8020470 A JP8020470 A JP 8020470A JP 2047096 A JP2047096 A JP 2047096A JP H09199161 A JPH09199161 A JP H09199161A
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JP
Japan
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battery
ion exchange
metal hydride
alkaline
positive electrode
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Application number
JP8020470A
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Japanese (ja)
Inventor
Toshio Murata
利雄 村田
Yuichi Umehara
雄一 梅原
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Japan Storage Battery Co Ltd
Original Assignee
Japan Storage Battery Co Ltd
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Filing date
Publication date
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Publication of JPH09199161A publication Critical patent/JPH09199161A/en
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    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce the rate of occurrence of a liquid overflow defect when a battery is assembled and suppress a self-discharge by containing an ion exchange material in at least one of a negative electrode, a positive electrode, and an alkaline electrolyte separately from a separator. SOLUTION: At least one is selected from a group of the sulfone group, carboxyl group, and amine group for the ion exchange group of an ion exchange material. A solid ion exchange material or an ion exchange material soluble in an alkaline electrolyte is used. An ion exchange resin or sulfonated polyolefin is used for the solid ion exchange material, and unbridged polystyrene sulfuric acid is used for the ion exchange material soluble in the alkaline electrolyte. The solid ion exchange material is formed into a powder shape or a fiber shape, and it is mixed in the active material of a positive electrode or the active material of a negative electrode.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、水素吸蔵合金を主
体とする負極と、水酸化ニッケルや二酸化マンガンや銀
酸化物などを主活物質とする正極と、前記正極および前
記負極との間に介在するセパレータと、水酸化アルカリ
水溶液からなるアルカリ電解液と、前記負極、前記正
極、前記セパレータ、および前記アルカリ電解液からな
る発電要素を収納する電池容器と、前記アルカリ電解液
に窒素含有物質を放出する物質を備える金属水素化物ア
ルカリ電池の自己放電の抑制に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention includes a negative electrode containing a hydrogen storage alloy as a main component, a positive electrode containing nickel hydroxide, manganese dioxide, silver oxide or the like as a main active material, and the positive electrode and the negative electrode. An intervening separator, an alkaline electrolyte consisting of an aqueous alkali hydroxide solution, the negative electrode, the positive electrode, a separator, and a battery container accommodating a power generating element consisting of the alkaline electrolyte, and a nitrogen-containing substance in the alkaline electrolyte. The present invention relates to suppression of self-discharge of a metal hydride alkaline battery provided with a substance to be released.

【0002】[0002]

【従来の技術】水素吸蔵合金を主体とする負極と、水酸
化ニッケルや二酸化マンガンや銀酸化物などを主活物質
とする正極と、前記正極および前記負極との間に介在す
るセパレータと、水酸化アルカリ水溶液からなるアルカ
リ電解液と、前記負極、前記正極、前記セパレータ、お
よび前記アルカリ電解液からなる発電要素を収納する電
池容器を備える金属水素化物アルカリ電池は、近年開発
され、高エネルギ密度電池として、ポータブル機器の用
途で賞用され、また電気自動車や人工衛星等の用途が期
待されている。
2. Description of the Related Art A negative electrode composed mainly of a hydrogen storage alloy, a positive electrode composed mainly of nickel hydroxide, manganese dioxide, silver oxide, etc., a separator interposed between the positive electrode and the negative electrode, and water. A metal hydride alkaline battery including a battery container accommodating an alkaline electrolyte composed of an alkaline oxide aqueous solution and the negative electrode, the positive electrode, the separator, and the alkaline electrolyte has been developed in recent years and is a high energy density battery. As a result, it is expected to be used for portable equipment, and is expected to be used for electric vehicles and artificial satellites.

【0003】この電池の負極は、水素を電気化学的に吸
蔵・放出しうる水素吸蔵合金を負極に用いるものであっ
て、この電極反応を負極の起電反応とするものであり、
カドミウム電極や水素ガス拡散電極に近い電位を示す。
The negative electrode of this battery uses a hydrogen storage alloy capable of electrochemically storing and releasing hydrogen electrochemically, and this electrode reaction is used as the electromotive reaction of the negative electrode.
It shows a potential close to that of a cadmium electrode or hydrogen gas diffusion electrode.

【0004】この電池の正極、セパレータ、電解液およ
び電池容器には、ニッケルカドミウム電池と類似のもの
が用いられていた。
For the positive electrode, the separator, the electrolytic solution and the battery container of this battery, those similar to the nickel-cadmium battery were used.

【0005】負極の水素吸蔵合金としては、AB5 型およ
びAB2 型の金属間化合物が用いられている。これらのう
ちで、AB5 型は、CaCu5 型の結晶構造を有する金属間化
合物LaNi5 のLaおよびNiを種々の異種金属で部分的に置
換することによって、放電容量、充放電サイクル寿命、
高率放電特性などの最適化を図っていた(T.Hazama,米
国特許5,284,619 )。また、AB2 型は、C14 型(MgZn2
型)またはC15 型(MgCu2 型)の結晶構造を有するLave
s 相金属間化合物であり、この水素吸蔵合金において
も、A およびB のサイトに複数の異種金属元素を用い
て、放電容量や充放電サイクル寿命の最適化を図ってい
た(K.Sapru, et al., 米国特許4,551,400;T.Gamo, e
t. al., 欧州特許293660B1)。
AB 5 type and AB 2 type intermetallic compounds are used as the hydrogen storage alloy of the negative electrode. Among these, AB 5 type is a discharge capacity, charge-discharge cycle life, by partially substituting La and Ni of intermetallic compound LaNi 5 having a CaCu 5 type crystal structure with various dissimilar metals,
The high-rate discharge characteristics were optimized (T. Hazama, US Pat. No. 5,284,619). Also, AB 2 type is C14 type (MgZn 2
Lave with a C15 type or C15 type (MgCu 2 type) crystal structure
It is an s-phase intermetallic compound, and even in this hydrogen storage alloy, multiple different metal elements were used at the A and B sites to optimize the discharge capacity and charge-discharge cycle life (K. Sapru, et. al., U.S. Patent 4,551,400; T. Gamo, e.
t. al., European Patent 293660B1).

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな金属水素化物アルカリ電池には、負極にカドミウム
を用いるカドミウムアルカリ電池と比較して、自己放電
速度が大きいという問題点があった。
However, such a metal hydride alkaline battery has a problem that the self-discharge rate is higher than that of a cadmium alkaline battery using cadmium for the negative electrode.

【0007】ニッケル・カドミウム電池の自己放電の主
たる原因は、原料塩に由来して正極活物質や負極活物質
に不純物として残留している硝酸根や、ポリアミド製セ
パレータの分解生成物に由来する窒素含有物質に起因す
る"nitrate-nitrite shutlle" 機構にあることが知られ
ている。
The main cause of self-discharge of nickel-cadmium battery is nitrogen derived from the raw material salt, which remains as an impurity in the positive electrode active material and the negative electrode active material, and nitrogen derived from the decomposition product of the polyamide separator. It is known to be in the "nitrate-nitrite shutlle" mechanism due to the contained substances.

【0008】そして、金属水素化物アルカリ電池でも同
様の自己放電のメカニズムが考えられている。
A similar self-discharging mechanism is also considered in metal hydride alkaline batteries.

【0009】ニッケル・金属水素化物電池では、この対
策の一つとして、硝酸ニッケルを含む水溶液を用いて製
造した焼結式水酸化ニッケル電極を正極に用いる場合
に、電池組立後に開放系で充電し、30〜60℃で保存
して硝酸イオンを除去する製造方法が提案されている
(特開平4−322071)。しかしながら、この方法
では、電池を開放系で充電して放置している間に、アル
カリ電解液が空気中の炭酸根を吸収して電解液が汚染さ
れたり、アルカリ電解液中の水が蒸発して電解液の濃度
や量が変化するという問題点が存在した。
In the nickel-metal hydride battery, as one of the countermeasures, when a sintered nickel hydroxide electrode manufactured by using an aqueous solution containing nickel nitrate is used as a positive electrode, it is charged in an open system after the battery is assembled. , A storage method at 30 to 60 ° C. to remove nitrate ions has been proposed (Japanese Patent Laid-Open No. 4-3202071). However, in this method, while the battery is charged in an open system and left to stand, the alkaline electrolyte absorbs carbonate in the air and contaminates the electrolyte, or the water in the alkaline electrolyte evaporates. Therefore, there was a problem that the concentration and amount of the electrolytic solution changed.

【0010】また、ニッケル・金属水素化物電池では、
正極活物質の原料塩に硝酸根を含まず、ポリアミド製セ
パレータを用いなくとも、自己放電速度が大きいという
問題があり、この問題は特開平4−322071の方法
では解決できなかった。この原因の一つとして、ポリオ
レフィン系のセパレータのように非ポリアミド製の合成
樹脂の材質からなるセパレータであっても、その合成樹
脂材質には、種々の窒素含有物質が添加剤として含有さ
れており、これが電池のアルカリ電解液中に溶出して、
金属水素化物アルカリ蓄電池の自己放電が起こることが
考えられる。また、負極の水素吸蔵合金にも、空気中の
窒素に由来する窒素根が付着していて、これがアルカリ
電解液中に溶出して、金属水素化物アルカリ蓄電池の自
己放電の一因となっていた。
Further, in the nickel-metal hydride battery,
Even if the raw material salt of the positive electrode active material does not contain nitrate radicals and a polyamide separator is not used, there is a problem that the self-discharge rate is high, and this problem could not be solved by the method of JP-A-4-322071. As one of the causes, even in a separator made of a non-polyamide synthetic resin material such as a polyolefin-based separator, the synthetic resin material contains various nitrogen-containing substances as additives. , Which elutes in the alkaline electrolyte of the battery,
It is considered that the self-discharge of the metal hydride alkaline storage battery occurs. In addition, nitrogen roots derived from nitrogen in the air adhered to the hydrogen storage alloy of the negative electrode, which was eluted in the alkaline electrolyte and contributed to self-discharge of the metal hydride alkaline storage battery. .

【0011】そこで、スルホン化ポリオレフィン製のセ
パレータを用いてニッケル金属水素化物アルカリ電池の
自己放電を抑制する手段があった。
Therefore, there has been a means for suppressing self-discharge of a nickel metal hydride alkaline battery by using a sulfonated polyolefin separator.

【0012】しかしながら、スルホン化ポリオレフィン
製のセパレータは、それ自体にスルホン基による永続的
な親水性があるものの、ポリアミド製セパレータや、界
面活性剤を付着させたり、フッ素および水酸基またはカ
ルボニル基を表面に具備することなどによる親水処理を
施したポリオレフィン製のセパレータと比較して、アル
カリ電解液の吸収速度が小さいので、これをセパレータ
として用いることは、金属水素化物アルカリ電池の生産
効率が低下するという点で問題があった。
However, although the sulfonated polyolefin separator itself has a permanent hydrophilicity due to the sulfone group, it does not have a polyamide separator or a surface active agent attached thereto, or has a fluorine and hydroxyl group or a carbonyl group on its surface. Compared with a polyolefin separator that has been subjected to a hydrophilic treatment such as by including, since the absorption rate of the alkaline electrolyte is low, using this as a separator reduces the production efficiency of the metal hydride alkaline battery. I had a problem with.

【0013】また、スルホン化ポリオレフィン製のセパ
レータは、ポリオレフィンのスルホン化処理を行なうた
めに、発煙硫酸や熱濃硫酸などを用いるので、スルホン
化処理の工程で厳重な防護措置が必要となり、スルホン
化ポリオレフィンセパレータのコストが上昇するという
問題もあった。
Further, since the sulfonated polyolefin separator uses fuming sulfuric acid or hot concentrated sulfuric acid in order to carry out the sulfonation treatment of the polyolefin, strict protective measures are required in the sulfonation treatment step. There is also a problem that the cost of the polyolefin separator increases.

【0014】したがって、開放系で充電して放置するこ
とや、ポリオレフィン製セパレータを用いることなく、
自己放電特性の優れた金属水素化物アルカリ蓄電池が望
まれていた。
Therefore, it is possible to charge the battery in an open system and to leave it without using a polyolefin separator.
A metal hydride alkaline storage battery having excellent self-discharge characteristics has been desired.

【0015】[0015]

【課題を解決するための手段】本発明は、上述の課題を
解決するために、水素吸蔵合金を主体とする負極と、正
極と、前記正極および前記負極との間に介在するセパレ
ータと、アルカリ電解液と、電池容器と、前記アルカリ
電解液に窒素含有物質を放出する物質を備える金属水素
化物電池において、前記セパレータとは別に、前記負
極、前記正極または前記アルカリ電解液の少なくとも一
つが、イオン交換物質を具備する金属水素化物アルカリ
電池を提供する。そして、前記イオン交換物質のイオン
交換基がスルホン基、カルボキシル基およびアミン基か
らなる群から選択された少なくとも一つである前記の金
属水素化物アルカリ電池を提供する。さらに、前記負極
または前記正極の少なくとも一つが具備する前記イオン
交換物質が固体であることを特徴とする前記の金属水素
化物アルカリ電池を提供する。そして、前記固体である
前記カチオン交換物質が、イオン交換樹脂またはポリス
チレンスルホン酸である金属水素化物アルカリ電池を提
供する。また、前記イオン交換物質が前記アルカリ電解
液に可溶の物質である前記の金属水素化物アルカリ電池
を提供する。さらに、前記アルカリ電解液に可溶の前記
カチオン交換物質が未架橋スルホン化ポリスチレンであ
る前記の金属水素化物アルカリ電池を提供する。そし
て、前記固体である前記イオン交換物質が、粉末状また
は繊維状であって、前記正極の活物質または前記負極の
活物質と混在する前記の金属水素化物アルカリ電池を提
供する。
In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a negative electrode mainly composed of a hydrogen storage alloy, a positive electrode, a separator interposed between the positive electrode and the negative electrode, and an alkali. Electrolyte solution, a battery container, in a metal hydride battery comprising a substance that releases a nitrogen-containing substance to the alkaline electrolyte, separately from the separator, at least one of the negative electrode, the positive electrode or the alkaline electrolyte, an ion Provided is a metal hydride alkaline battery having an exchange material. Further, there is provided the above metal hydride alkaline battery, wherein the ion exchange group of the ion exchange material is at least one selected from the group consisting of a sulfone group, a carboxyl group and an amine group. Further, there is provided the above metal hydride alkaline battery, wherein the ion exchange material included in at least one of the negative electrode and the positive electrode is solid. And, the metal hydride alkaline battery in which the solid cation exchange material is an ion exchange resin or polystyrene sulfonic acid is provided. Also provided is the above metal hydride alkaline battery in which the ion exchange material is a material soluble in the alkaline electrolyte. Further provided is the above metal hydride alkaline battery in which the cation exchange material soluble in the alkaline electrolyte is uncrosslinked sulfonated polystyrene. Then, the metal hydride alkaline battery is provided in which the solid ion-exchange material is in the form of powder or fibers and is mixed with the active material of the positive electrode or the active material of the negative electrode.

【0016】[0016]

【発明の実施の形態】本発明による金属水素化物アルカ
リ電池は、電解液に窒素含有物質を放出する物質を備え
る金属水素化物アルカリ電池において、セパレータとは
別に、負極、正極またはアルカリ電解液の少なくとも一
つが、イオン交換物質を具備する構成とする。そしてこ
のイオン交換物質のイオン交換基がスルホン基、カルボ
キシル基およびアミン基からなる群の少なくとも一つを
選択して用いる。またイオン交換物質が固体であるもの
あるいはアルカリ電解液に可溶のもの、固体のイオン交
換物質としてイオン交換樹脂またはスルホン化ポリオレ
フィンを、アルカリ電解液に可溶のイオン交換物質とし
て未架橋ポリスチレンスルホン酸を用いる。さらに固体
であるイオン交換物質が、粉末状または繊維状であっ
て、正極の活物質または負極の活物質と混在させる。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION A metal hydride alkaline battery according to the present invention is a metal hydride alkaline battery provided with a substance for releasing a nitrogen-containing substance into an electrolytic solution, and at least a negative electrode, a positive electrode or an alkaline electrolytic solution is provided separately from a separator. One is configured to include an ion exchange material. Then, at least one of the group consisting of a sulfone group, a carboxyl group and an amine group is selected and used as the ion exchange group of this ion exchange material. Further, the ion exchange material is solid or soluble in an alkaline electrolyte, an ion exchange resin or a sulfonated polyolefin as a solid ion exchange material, and an uncrosslinked polystyrene sulfonic acid as an ion exchange material soluble in an alkaline electrolyte. To use. Further, the solid ion-exchange material is powdery or fibrous and is mixed with the positive electrode active material or the negative electrode active material.

【0017】このような構成を採用することによって、
次の作用が得られる。
By adopting such a configuration,
The following effects are obtained.

【0018】すなわち、発明者らの詳細な研究による
と、水素吸蔵合金を主体とする負極と、正極と、前記正
極および前記負極との間に介在するセパレータと、アル
カリ電解液と、電池容器と、前記アルカリ電解液に窒素
含有物質を放出する物質を備える金属水素化物電池にお
いて、前記負極、前記正極または前記アルカリ電解液の
少なくとも一つが、イオン交換物質を具備する金属水素
化物アルカリ電池においては、このイオン交換物質に、
自己放電の原因となるイオン性の窒素含有物質が捕捉さ
れる。その結果、アルカリ電解液中の窒素含有物質の濃
度が著しく低下し、自己放電を効果的に抑制することが
できる。
That is, according to a detailed study by the inventors, a negative electrode mainly composed of a hydrogen storage alloy, a positive electrode, a separator interposed between the positive electrode and the negative electrode, an alkaline electrolyte, and a battery container In the metal hydride battery including a substance that releases a nitrogen-containing substance into the alkaline electrolyte, at least one of the negative electrode, the positive electrode, or the alkaline electrolyte is a metal hydride alkaline battery including an ion exchange material, With this ion exchange material,
Ionic nitrogen-containing substances that cause self-discharge are trapped. As a result, the concentration of the nitrogen-containing substance in the alkaline electrolyte is significantly reduced, and self-discharge can be effectively suppressed.

【0019】しかも、本願発明の手段を採用すれば、セ
パレータとして、電解液の吸収速度が小さいスルホン化
ポリオレフィンではなく、ポリアミド製や、界面活性剤
を付着させたり、フッ素および水酸基またはカルボニル
基を表面に具備することなどによる親水処理を施した窒
素含有物質を含有するポリオレフィン製のような電解液
の吸収速度が大きいセパレータを用いる場合であって
も、自己放電を効果的に抑制することができる。従っ
て、本願発明によれば、金属水素化物アルカリ蓄電池の
生産効率の低下を招くことなく、自己放電を抑制すると
いう作用効果が得られる。
Furthermore, if the means of the present invention is adopted, the separator is not made of sulfonated polyolefin having a low electrolyte absorption rate, but is made of polyamide, has a surfactant attached, or has fluorine and hydroxyl groups or carbonyl groups on the surface. Even in the case of using a separator having a high absorption rate of an electrolytic solution, such as a polyolefin containing a nitrogen-containing substance that has been subjected to a hydrophilic treatment such as by including the above, the self-discharge can be effectively suppressed. Therefore, according to the present invention, it is possible to obtain the operational effect of suppressing self-discharge without inducing a decrease in production efficiency of the metal hydride alkaline storage battery.

【0020】また、金属水素化物アルカリ蓄電池の自己
放電は、アルカリ電解液中に溶存している亜硝酸イオン
のような酸化状態の高い窒素含有物質が負極の水素吸蔵
合金によって還元されて(その際に負極は酸化されて放
電する)アンモニウムイオンのような還元状態の窒素含
有物質を生成し、このアンモニウムイオンのような還元
状態の窒素含有物質は、アルカリ電解液中を拡散して正
極に移動し、正極活物質に酸化される(その際に正極は
還元されて放電する)というメカニズムで自己放電が進
行する。そして、このような反応メカニズムに関与する
窒素含有物質は、亜硝酸イオンのようなアニオンや、ア
ンモニウムイオンのようなカチオンであるから、本願発
明において、イオン交換物質として、カチオン交換性あ
るいはアニオン交換性、あるいは両イオン交換性のいず
れのイオン交換能を有していても、そのイオン性窒素含
有物質は、そのイオン交換物質に捕捉されるので、金属
水素化物アルカリ蓄電池の自己放電が効果的に抑制され
る。
Further, self-discharge of a metal hydride alkaline storage battery is performed by reducing a nitrogen-containing substance having a high oxidation state such as nitrite ion dissolved in an alkaline electrolyte by a hydrogen storage alloy of the negative electrode (at that time). The negative electrode is oxidized and discharged.) A nitrogen-containing substance in a reduced state such as ammonium ion is generated, and this nitrogen-containing substance in a reduced state such as ammonium ion diffuses in the alkaline electrolyte and moves to the positive electrode. The self-discharge progresses by the mechanism of being oxidized into the positive electrode active material (the positive electrode is reduced and discharged at that time). Since the nitrogen-containing substance involved in such a reaction mechanism is an anion such as nitrite ion or a cation such as ammonium ion, in the present invention, the cation-exchangeable or anion-exchangeable substance is used as the ion-exchange substance. , Or both ion-exchangeable ions, the ionic nitrogen-containing substance is captured by the ion-exchanged substance, effectively suppressing self-discharge of the metal hydride alkaline storage battery. To be done.

【0021】本願発明におけるイオン交換物質として
は、アルカリ電解液に不溶性の固体およびアルカリ電解
液に可溶の物質を用いることができる。アルカリ電解液
に不溶性の固体としては、イオン交換樹脂やスルホン化
ポリオレフィンのような有機高分子物質がある。もっと
も、スルホン化ポリオレフィンは、内部までスルホン化
することが困難であるのに対して、イオン交換樹脂は、
その内部までイオン交換基が存在するのでイオン交換容
量が桁違いに大きく、したがってイオン交換樹脂を用い
るほうがはるかに効果が大きい。また、ゼオライトのよ
うな無機物質も適用できる。アルカリ電解液に可溶のイ
オン交換物質としては、たとえば未架橋のポリスチレン
スルホン酸のような水溶性の物質を適用できる。
As the ion exchange material in the present invention, a solid insoluble in the alkaline electrolyte and a material soluble in the alkaline electrolyte can be used. As the solid insoluble in the alkaline electrolyte, there are organic polymer substances such as ion exchange resins and sulfonated polyolefins. However, sulfonated polyolefins are difficult to sulfonate to the inside, whereas ion-exchange resins are
Since the ion-exchange groups are present up to the inside, the ion-exchange capacity is orders of magnitude larger, and therefore the use of ion-exchange resins is far more effective. Also, an inorganic substance such as zeolite can be applied. As the ion exchange substance soluble in the alkaline electrolyte, a water-soluble substance such as uncrosslinked polystyrene sulfonic acid can be applied.

【0022】固体のイオン交換物質は、負極や正極の内
部に混入したり、負極や正極の表面に配設することによ
って具備させることができる。このことによって、負極
や正極の内部に浸透したりそれらの表面と接触するアル
カリ電解液に溶出したイオン性の窒素含有物質が、この
イオン交換物質に捕捉されて自己放電が抑制されるので
ある。固体のイオン交換樹脂は、特に粉末状や繊維状で
あると、粉末状の正極活物質や負極活物質と混合できる
ので、該イオン交換物質を具備する金属水素化物アルカ
リ蓄電池を製造するに当たって、正極や負極の製造が容
易になる点で有利である。
The solid ion exchange material can be provided by mixing it inside the negative electrode or the positive electrode or by disposing it on the surface of the negative electrode or the positive electrode. As a result, the ionic nitrogen-containing substance that permeates the inside of the negative electrode or the positive electrode and is dissolved in the alkaline electrolyte that comes into contact with the surface of the negative electrode or the positive electrode is trapped by the ion exchange substance and the self-discharge is suppressed. The solid ion-exchange resin can be mixed with the powdery positive electrode active material or the negative electrode active material, especially when it is in the form of powder or fiber, and therefore, in producing a metal hydride alkaline storage battery including the ion-exchange material, the positive electrode It is advantageous in that it facilitates the production of the negative electrode.

【0023】あるいは、アルカリ電解液に可溶のイオン
交換物質をアルカリ電解液に含有させておくことによっ
て、このアルカリ電解液に溶出したイオン性の窒素含有
物質がこのイオン交換物質に捕捉されて自己放電が抑制
される。
Alternatively, by adding an ion exchange substance soluble in the alkaline electrolyte to the alkaline electrolyte, the ionic nitrogen-containing substance eluted in the alkaline electrolyte is trapped by the ion exchange substance and self-generated. Discharge is suppressed.

【0024】そして、本願発明におけるイオン交換物質
のイオン交換基は、スルホン基、カルボキシル基および
アミン基からなる群から選択された少なくとも一つであ
ることによって、たとえば市販のイオン交換樹脂のよう
な製品として、そのイオン交換物質を安価かつ容易に入
手することができる点で有利である。すなわち、カチオ
ン交換樹脂では、スルホン基またはカルボキシル基をイ
オン交換基とするものが容易に入手できるし、アニオン
交換樹脂では、アミン基をイオン交換基とするものが容
易に入手できる。
Further, the ion exchange group of the ion exchange material in the present invention is at least one selected from the group consisting of a sulfone group, a carboxyl group and an amine group, so that a product such as a commercially available ion exchange resin can be obtained. As an advantage, the ion exchange material can be easily obtained at low cost. That is, as the cation exchange resin, one having a sulfone group or a carboxyl group as an ion exchange group is easily available, and as the anion exchange resin, one having an amine group as an ion exchange group is easily available.

【0025】[0025]

【実施例】本発明を適切な実施例によって詳しく説明す
る。 [電池A(本発明実施例)]本発明の金属水素化物アル
カリ蓄電池の正極は次の方法で製作した。
The invention will be described in detail by means of suitable examples. [Battery A (Example of the present invention)] The positive electrode of the metal hydride alkaline storage battery of the present invention was manufactured by the following method.

【0026】すなわち、ニッケル、コバルトおよび亜鉛
の重量比が95:2:3となるようにこれらの金属の水
酸化物を共沈して得た水酸化ニッケルを主体とする正極
活物質粉末と、少量の水酸化コバルト粉末とを混合し、
これに水を加えて混練してペースト状物を調製した。水
酸化コバルトは、正極活物質の活物質利用率を向上する
と共に、負極の放電リザーブを得るための添加物であ
る。同様の作用は、金属コバルトや酸化コバルトによっ
ても得られる。次に、このペースト状物を、約300μ
m の平均細孔径を有する発泡状ニッケル多孔体に充填
し、乾燥し、加圧し、所定の大きさに切断して正極板を
得た。
That is, a positive electrode active material powder mainly composed of nickel hydroxide obtained by coprecipitating hydroxides of these metals so that the weight ratio of nickel, cobalt and zinc is 95: 2: 3, Mix a small amount of cobalt hydroxide powder,
Water was added to this and kneaded to prepare a paste-like material. Cobalt hydroxide is an additive for improving the utilization rate of the active material of the positive electrode active material and obtaining the discharge reserve of the negative electrode. A similar effect can be obtained by using cobalt metal or cobalt oxide. Next, add about 300μ of this paste.
A foamed nickel porous body having an average pore size of m 2 was filled, dried, pressed, and cut into a predetermined size to obtain a positive electrode plate.

【0027】本発明の金属水素化物アルカリ蓄電池の負
極は次の方法で製作した。
The negative electrode of the metal hydride alkaline storage battery of the present invention was manufactured by the following method.

【0028】すなわち、ミッシュメタル(以後Mmと表
記する。主要成分は、La:約45重量%、Ce:約5
重量%、Pr:約10重量%、Nd:約40重量
%。)、Ni、Co、MnおよびAlの金属材料を、M
mNi3.50Co0.78Al0.40Mn0. 32の組成となるよう
に高周波誘導炉にて融解し、金型に鋳込んで凝固させ
た。そして、その鋳塊を粉砕し、ふるい分けて、平均粒
径が約30μm の水素吸蔵合金粉末を得た。次に、この
水素吸蔵合金粉末と、導電助剤たる少量のカーボンブラ
ックと、イオン交換性物質としての商品名アンバーライ
トIR−120Bカチオン交換樹脂の粉末(オルガノ社
製。強酸性カチオン交換ゲル型。イオン交換官能基はス
ルホン基。有効径0.45〜0.60mmの球状。粉末
総交換容量4.4mg当量/g乾燥樹脂。)とを、カチ
オン交換樹脂粉末が水素吸蔵合金粉末100重量部に対
して0.5重量部の割合になるように混合し、この混合
物を増粘剤かつ結着剤の機能を有するポリビニルアルコ
ールの水溶液とともに混練してペースト状物を調製し
た。次に、このペースト状物を、厚さが約80μm で開
孔率が約39%のニッケルメッキを施した鉄製の穿孔鋼
板に塗布し、乾燥し、プレスし、所定の大きさに切断し
て、負極を得た。
That is, misch metal (hereinafter referred to as Mm. The main components are La: about 45% by weight, Ce: about 5).
% By weight, Pr: about 10% by weight, Nd: about 40% by weight. ), Ni, Co, Mn and Al metallic materials, M
It melted in an induction furnace so as to have the composition of mNi 3.50 Co 0.78 Al 0.40 Mn 0. 32, solidified cast in a mold. Then, the ingot was crushed and sieved to obtain a hydrogen storage alloy powder having an average particle size of about 30 μm. Next, this hydrogen storage alloy powder, a small amount of carbon black as a conductive additive, and powder of Amberlite IR-120B cation exchange resin, which is a trade name as an ion exchange material (manufactured by Organo Corporation. Strongly acidic cation exchange gel type. The ion exchange functional group is a sulfone group, a spherical shape having an effective diameter of 0.45 to 0.60 mm, a total powder exchange capacity of 4.4 mg equivalent / g dry resin), and the cation exchange resin powder is added to 100 parts by weight of the hydrogen storage alloy powder. The mixture was mixed in an amount of 0.5 part by weight, and this mixture was kneaded with an aqueous solution of polyvinyl alcohol having a function of a thickener and a binder to prepare a paste. Next, this paste material is applied to a nickel-plated perforated steel sheet having a thickness of about 80 μm and a porosity of about 39%, dried, pressed, and cut into a predetermined size. , A negative electrode was obtained.

【0029】そして、これらの正極3枚と負極4枚と
を、ポリアミド製不織布からなるセパレータを介して積
層し、ニッケルメッキした鉄製の電池容器に収納し、7
molのKOH水溶液に10g/lのLiOHを溶解さ
せたアルカリ電解液を注入し、安全弁を兼ねた正極端子
を有する蓋で電池を封口し、本発明の金属水素化物アル
カリ蓄電池たる角形密閉式のニッケル・金属水素化物電
池Aを製作した。この電池の大きさは、長さ67mm、
幅16.4mm、厚さ5.6mmである。 [電池B(本発明実施例)]本発明実施例の電池Bは、
電池Aで用いた商品名アンバーライトIR−120Bカ
チオン交換樹脂の粉末の代わりに、商品名アンバーライ
トIRC−50カチオン交換節粉末(オルガノ社製。弱
酸性カチオン交換MR型。イオン交換官能基はカルボキ
シル基。有効径0.33〜0.50mmの球状粉末。総
交換容量10mg当量/g乾燥樹脂。)を用い、そのほ
かの構成はイオン交換樹脂の量を含めて電池Aと同じに
して、本発明の電池Bを製作した。 [電池C(本発明実施例)]本発明実施例の電池Cは、
電池Aで用いた商品名アンバーライトIR−120Bカ
チオン交換樹脂の粉末の代わりに、商品名アンバーライ
トIRA−400アニオン交換樹脂(オルガノ社製。最
強塩基性アニオン交換ゲル型。イオン交換官能基は−N
(CH3 3 X基(Xはアニオン)。有効径0.40〜
0.53mmの球状粉末。総交換容量3.7mg当量/
g乾燥樹脂。)を用い、そのほかの構成はイオン交換樹
脂の量を含めて電池Aと同じにして、本発明の電池Cを
製作した。 [電池D(本発明実施例)]本発明実施例の電池Dは、
電池Aで、商品名アンバーライトIR−120Bカチオ
ン交換樹脂の粉末を、負極の活物質と混合する代わり
に、負極の表面に塗布し、そのほかの構成は、カチオン
交換樹脂の量も含めて電池Aと同じにして、本発明の電
池Dを製作した。 [電池E(本発明実施例)]本発明実施例の電池Eは、
電池Aで、商品名アンバーライトIR−120Bカチオ
ン交換樹脂の粉末を、負極の活物質と混合する代わり
に、正極の活物質と混合し、そのほかの構成は、カチオ
ン交換樹脂の量も含めて電池Aと同じにして、本発明の
電池Eを製作した。 [電池F(本発明実施例)]本発明実施例の電池Fは、
電池Aで、商品名アンバーライトIR−120Bカチオ
ン交換樹脂の粉末を、負極の活物質と混合する代わり
に、正極の表面に塗布し、そのほかの構成は、カチオン
交換樹脂の量も含めて電池Aと同じにして、本発明の電
池Fを製作した。 [電池G(本発明実施例)]本発明実施例の電池Fは、
電池Aで、商品名アンバーライトIR−120Bカチオ
ン交換樹脂の粉末の代わりに、材質中の炭素の重量あた
り硫黄の重量が約3×10-3の割合でスルホン化したス
ルホン化ポリオレフィンの繊維を、水素吸蔵合金粉末1
00重量部に対して5重量部の割合になるように混合
し、そのほかの構成は電池Aと同じにして、本発明の電
池Gを製作した。 [電池H(本発明実施例)]本発明実施例の電池Hは、
電池Aで、商品名アンバーライトIR−120Bカチオ
ン交換樹脂の粉末を混合する代わりに、三菱化学社製の
未架橋のポリスチレンスルホン酸を、アルカリ電解液中
に、水素吸蔵合金粉末100重量部に対して0.3重量
部の割合になるように溶解させて添加し、そのほかの構
成は電池Aと同じにして、本発明の電池Hを製作した。 [電池I(本発明実施例)]本発明実施例の電池Iは、
電池Aで、ポリアミド製不織布からなるセパレータの代
わりに、フッ素および水酸基またはカルボニル基を表面
に有して親水性を付与したポリオレフィン製不織布から
なるセパレータを用い、そのほかの構成は電池Aと同じ
にして、本発明の電池Iを製作した。 [電池J(比較例)]比較例の電池Jは、電池Aで、商
品名アンバーライトIR−120Bカチオン交換樹脂の
粉末を用いず、そのほかの構成は電池Aと同じにして製
作した。 [電池K(比較例)]比較例Kの電池は、電池Iで、ポ
リアミド製不織布からなるセパレータの代わりに、スル
ホン化ポリオレフィン製不織布からなるセパレータを用
い、そのほかの構成は電池Iと同じにして、比較例の電
池Kを製作した。 [電池L(比較例)]比較例Lの電池は、電池Iで、ポ
リアミド製不織布からなるセパレータの代わりに、フッ
素および水酸基またはカルボニル基を表面に有して親水
性を付与したポリオレフィン製不織布からなるセパレー
タを用い、そのほかの構成は電池Iと同じにして、比較
例の電池Lを製作した。 (実験)以上に示した本発明の電池A〜I、および比較
例の電池J〜Lについて、電池組立時のアルカリ電解液
の「液あふれ」の不良品発生率を調べた。この「液あふ
れ」とは、アルカリ電解液を注入して電池を製作する際
に、セパレータの電解液吸収速度が遅い場合に、アルカ
リ電解液がセパレータに吸収されにくくなって、電解液
が電池容器の外にあふれ出てしまうという内容の電池製
作時の不良のことをいう。この現象が起こると、封口後
の電池内に保持される電解液の量が所定量よりも少なく
なるので、電池の充放電サイクル寿命が短くなるという
不都合が発生する。ここでは、組み立てた電池100個
中で、液あふれが発生した電池の割合であらわす。
Then, these three positive electrodes and four negative electrodes were laminated with a separator made of a polyamide non-woven fabric interposed therebetween and housed in a nickel-plated iron battery container.
An alkaline electrolyte in which 10 g / l of LiOH was dissolved in mol KOH aqueous solution was injected, and the battery was sealed with a lid having a positive electrode terminal also serving as a safety valve, and a rectangular sealed nickel metal hydride alkaline storage battery of the present invention. -Metal hydride battery A was manufactured. The size of this battery is 67mm long,
The width is 16.4 mm and the thickness is 5.6 mm. [Battery B (Example of the present invention)] Battery B of the example of the present invention is
Instead of the powder of Amberlite IR-120B cation exchange resin used in Battery A under the trade name, Amberlite IRC-50 cation exchange node powder (manufactured by Organo Co., weak acidic cation exchange MR type, ion exchange functional group is carboxyl). Spherical powder having an effective diameter of 0.33 to 0.50 mm and a total exchange capacity of 10 mg equivalent / g dry resin), and other configurations including the amount of the ion exchange resin are the same as those of the battery A. Battery B was manufactured. [Battery C (Example of the present invention)] Battery C of the example of the present invention is
In place of the powder of Amberlite IR-120B cation exchange resin used in Battery A, Amberlite IRA-400 anion exchange resin (manufactured by Organo. Strongest basic anion exchange gel type. Ion exchange functional group is-) N
(CH 3 ) 3 X group (X is an anion). Effective diameter 0.40
0.53 mm spherical powder. Total exchange capacity 3.7 mg equivalent /
g dry resin. ) Was used, and the other structures were the same as the battery A including the amount of the ion exchange resin, and the battery C of the present invention was manufactured. [Battery D (Example of the present invention)] The battery D of the example of the present invention is
In Battery A, the powder of Amberlite IR-120B cation exchange resin under the trade name was applied to the surface of the negative electrode instead of being mixed with the active material of the negative electrode. In other configurations, the amount of the cation exchange resin was also included. A battery D of the present invention was manufactured in the same manner as above. [Battery E (Example of the present invention)] The battery E of the example of the present invention is
In Battery A, the powder of Amberlite IR-120B cation exchange resin under the trade name is mixed with the active material of the positive electrode instead of being mixed with the active material of the negative electrode, and other configurations include the amount of the cation exchange resin. A battery E of the present invention was manufactured in the same manner as A. [Battery F (Example of the present invention)] The battery F of the example of the present invention is
In Battery A, the powder of Amberlite IR-120B cation exchange resin under the trade name was applied to the surface of the positive electrode instead of being mixed with the active material of the negative electrode, and the other configurations include the amount of the cation exchange resin. A battery F of the present invention was manufactured in the same manner as in. [Battery G (Example of the present invention)] The battery F of the example of the present invention is
In Battery A, in place of the powder of Amberlite IR-120B cation exchange resin under the trade name, fibers of sulfonated polyolefin sulfonated in a ratio of about 3 × 10 −3 of sulfur per weight of carbon in the material, Hydrogen storage alloy powder 1
A battery G of the present invention was manufactured by mixing the same in the amount of 5 parts by weight with respect to 00 parts by weight and making the other configurations the same as the battery A. [Battery H (Example of the present invention)] The battery H of the example of the present invention is
In Battery A, instead of mixing powder of Amberlite IR-120B cation exchange resin under the trade name, uncrosslinked polystyrene sulfonic acid manufactured by Mitsubishi Chemical Co., Ltd. was used in an alkaline electrolyte with respect to 100 parts by weight of hydrogen storage alloy powder. Then, a battery H of the present invention was manufactured in the same manner as the battery A except that the other components were dissolved and added in an amount of 0.3 parts by weight. [Battery I (Example of the present invention)] The battery I of the example of the present invention is
In Battery A, a separator made of a polyolefin nonwoven fabric having fluorine and a hydroxyl group or a carbonyl group on its surface to impart hydrophilicity is used instead of the polyamide nonwoven fabric separator, and other configurations are the same as those of Battery A. A battery I of the present invention was manufactured. [Battery J (Comparative Example)] A battery J of a comparative example was the same as Battery A except that the powder of Amberlite IR-120B cation exchange resin under the trade name was not used. [Battery K (Comparative Example)] The battery of Comparative Example K is the same as the battery I except that a separator made of a sulfonated polyolefin non-woven fabric is used instead of the separator made of the polyamide non-woven fabric. A battery K as a comparative example was manufactured. [Battery L (Comparative Example)] The battery of Comparative Example L is a battery I made of a polyolefin nonwoven fabric having fluorine and hydroxyl groups or carbonyl groups on the surface to impart hydrophilicity, instead of the polyamide nonwoven fabric separator. A battery L of a comparative example was manufactured by using the following separator and making the other configurations the same as the battery I. (Experiment) Regarding the batteries A to I of the present invention and the batteries J to L of the comparative example described above, the defective product occurrence rate of "liquid overflow" of the alkaline electrolyte at the time of battery assembly was examined. This "liquid overflow" means that when a battery is manufactured by injecting an alkaline electrolyte, if the electrolyte absorption rate of the separator is slow, it becomes difficult for the alkaline electrolyte to be absorbed by the separator, and the electrolyte becomes a battery container. It refers to a defect in the production of a battery that overflows outside. When this phenomenon occurs, the amount of the electrolytic solution retained in the battery after sealing becomes smaller than a predetermined amount, which causes a disadvantage that the charge / discharge cycle life of the battery is shortened. Here, it is represented by the ratio of the batteries in which liquid overflow has occurred in 100 assembled batteries.

【0030】次に、液あふれの起こらなかったこれらの
残りの電池を、20℃にて数回の充放電からなる化成を
おこない、その後に180mA(約5時間率)の電流で
6時間充電し、180mAの電流で放電した場合の放電
容量は約900mAhであり、この放電の容量制限極は
正極であった。また、この電池の充電および放電は、共
に正極の容量で制限されている。
Next, these remaining batteries, which did not cause liquid overflow, were subjected to formation by charging / discharging several times at 20 ° C. and then charged with a current of 180 mA (about 5 hour rate) for 6 hours. The discharge capacity when discharged with a current of 180 mA was about 900 mAh, and the capacity limiting pole of this discharge was the positive electrode. Further, both charging and discharging of this battery are limited by the capacity of the positive electrode.

【0031】そして、次の条件で、自己放電速度すなわ
ち容量保持特性を調べた。
Then, the self-discharge rate, that is, the capacity retention characteristic was examined under the following conditions.

【0032】すなわち、上のニッケル・金属水素化物電
池を、20℃にて900mAの電流で66分間充電して
から、20℃にて180mAの電流で端子電圧が1.0
Vまで放電して、自己放電の前の放電容量を調べる。そ
の後に、20℃にて900mAの電流で66分間充電し
てから、40℃の恒温槽中にて7日間保存し、その後
に、20℃にて180mAの電流で端子電圧が1.0V
まで放電して残存放電容量を調べる。この残存放電容量
と自己放電の前の放電容量との比から容量保持率を算出
する。
That is, the above nickel-metal hydride battery was charged at a current of 900 mA at 20 ° C. for 66 minutes, and then a terminal voltage of 1.0 mA was applied at a current of 180 mA at 20 ° C.
Discharge to V and check the discharge capacity before self-discharge. After that, charge at a current of 900 mA at 20 ° C. for 66 minutes, and then store in a constant temperature bath of 40 ° C. for 7 days, and then, at a current of 180 mA at 20 ° C., a terminal voltage of 1.0 V.
Discharge and check the remaining discharge capacity. The capacity retention rate is calculated from the ratio of the remaining discharge capacity and the discharge capacity before self-discharge.

【0033】これらの実験において、電池組立時の液あ
ふれの発生率、および自己放電をしらべるための容量保
持率を表1に示す。
In these experiments, Table 1 shows the occurrence rate of liquid overflow at the time of battery assembly and the capacity retention rate for examining self-discharge.

【0034】[0034]

【表1】 表1から、セパレータとは別に、負極、正極またはアル
カリ電解液の少なくとも一つがイオン交換物質を具備す
る本発明の金属水素化物アルカリ蓄電池AからHは、電
池組立時の液あふれがなく、しかも、充電状態で放置す
る際の容量保持率が高い、すなわち自己放電速度が小さ
いという優れた性能を兼ね備えていることがわかる。
[Table 1] From Table 1, in addition to the separator, the metal hydride alkaline storage batteries A to H of the present invention, in which at least one of the negative electrode, the positive electrode or the alkaline electrolyte is provided with an ion exchange material, have no liquid overflow during battery assembly, and It can be seen that it also has an excellent performance that the capacity retention rate when left in a charged state is high, that is, the self-discharge rate is low.

【0035】一方、負極、正極またはアルカリ電解液の
少なくとも一つにイオン交換物質を具備しない比較例の
電池IおよびLは、液あふれの不良は発生しないもの
の、充電状態で放置する際の容量保持率が小さいので、
自己放電速度が大きいことがわかる。
On the other hand, the batteries I and L of the comparative example in which at least one of the negative electrode, the positive electrode and the alkaline electrolyte does not have an ion exchange substance do not cause liquid overflow defects, but retain the capacity when left in a charged state. Because the rate is small,
It can be seen that the self-discharge rate is high.

【0036】また、セパレータにスルホン化ポリオレフ
ィン製不織布を用いる比較例の電池Kは、自己放電速度
が小さいので、充電状態で放置する際の容量保持率が本
発明品と同程度に大きい点では優れているものの、スル
ホン化ポリオレフィン製不織布からなるセパレータのア
ルカリ電解液吸収速度が小さいので、大量の液あふれの
不良が発生することがわかる。
Further, the battery K of the comparative example using the sulfonated polyolefin nonwoven fabric as the separator has a low self-discharge rate, and therefore is excellent in that the capacity retention rate when left in a charged state is as large as the product of the present invention. However, since the separator made of the sulfonated polyolefin non-woven fabric has a low alkaline electrolyte absorption speed, a large amount of liquid overflow defects occur.

【0037】なお、上記の実施例は、正極に水酸化ニッ
ケル電極を用いる場合について説明したが、そのほか
に、銀酸化物やマンガン酸化物を正極に用いる場合にも
本発明を適用できる。
In the above-mentioned embodiment, the case where the nickel hydroxide electrode is used as the positive electrode has been described, but the present invention can also be applied to the case where silver oxide or manganese oxide is used for the positive electrode.

【0038】また、上記の実施例において、本発明にお
けるイオン交換物質の量が特定のものについて説明した
が、これは、本発明の作用効果が十分に得られる量の一
例を説明したにすぎないものであって、本発明はこの量
に特定されるものではない。その添加量は、電極構成材
から放出される窒素根の量に応じて、また電極の体積を
不必要に大きくしない範囲で、など設計上の必要に応じ
てその量を種々選択できるものであることは、本発明の
本質から容易に考えられる範囲の事項である。
Further, in the above embodiment, the specific amount of the ion exchange material in the present invention was explained, but this is only one example of the amount in which the action and effect of the present invention are sufficiently obtained. However, the present invention is not limited to this amount. The amount to be added can be variously selected according to the design needs such as the amount of nitrogen radicals released from the electrode constituent material, and the range not to unnecessarily increase the volume of the electrode. This is within the range easily conceivable from the essence of the present invention.

【0039】さらに、上記の実施例は、特定の組成や製
法の水素吸蔵合金、特定の組成の添加物を有する正極活
物質や正極配合物および負極配合物、特定の電極の製造
方法、特定の電池の形状や電極構成、特定のアルカリ電
解液の組成や量のものについて詳しく説明したが、当該
技術分野における通常の技術知識を有する者が、本発明
の範囲において修正および変更を行うことは可能であ
り、そのような修正および変更は本発明の範囲に含まれ
る。
Further, in the above-mentioned examples, the hydrogen storage alloy having a specific composition and manufacturing method, the positive electrode active material having the additive of the specific composition, the positive electrode composition and the negative electrode composition, the specific electrode manufacturing method, the specific electrode Although the shape and electrode configuration of the battery and the composition and amount of the specific alkaline electrolyte have been described in detail, those having ordinary technical knowledge in the technical field can make modifications and changes within the scope of the present invention. And such modifications and variations fall within the scope of the invention.

【0040】[0040]

【発明の効果】本発明は、電池組立時の液あふれの不良
の発生率を少なくすると共に、自己放電を抑制するとい
う2つのすぐれた性能を兼ね備える金属水素化物アルカ
リ蓄電池を提供する。
INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention provides a metal hydride alkaline storage battery which has two excellent properties of suppressing the occurrence of liquid overflow defects during battery assembly and suppressing self-discharge.

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 水素吸蔵合金を主体とする負極と、正極
と、前記正極および前記負極との間に介在するセパレー
タと、アルカリ電解液と、電池容器と、前記アルカリ電
解液に窒素含有物質を放出する物質を備える金属水素化
物電池において、前記セパレータとは別に、前記負極、
前記正極または前記アルカリ電解液の少なくとも一つ
が、イオン交換物質を具備することを特徴とする金属水
素化物アルカリ電池。
1. A negative electrode mainly composed of a hydrogen storage alloy, a positive electrode, a separator interposed between the positive electrode and the negative electrode, an alkaline electrolyte, a battery container, and a nitrogen-containing substance in the alkaline electrolyte. In a metal hydride battery provided with a substance to be released, separately from the separator, the negative electrode,
At least one of the positive electrode and the alkaline electrolyte contains an ion exchange material, and a metal hydride alkaline battery is provided.
【請求項2】 前記イオン交換物質のイオン交換基がス
ルホン基、カルボキシル基およびアミン基からなる群か
ら選択された少なくとも一つであることを特徴とする請
求項1に記載の金属水素化物アルカリ電池。
2. The metal hydride alkaline battery according to claim 1, wherein the ion exchange group of the ion exchange material is at least one selected from the group consisting of a sulfone group, a carboxyl group and an amine group. .
【請求項3】 前記イオン交換物質が固体であることを
特徴とする請求項1または請求項2に記載の金属水素化
物アルカリ電池。
3. The metal hydride alkaline battery according to claim 1, wherein the ion exchange material is a solid.
【請求項4】 前記固体である前記イオン交換物質が、
イオン交換樹脂またはスルホン化ポリオレフィンである
ことを特徴とする請求項3に記載の金属水素化物アルカ
リ電池。
4. The solid, ion-exchange material is:
The metal hydride alkaline battery according to claim 3, which is an ion exchange resin or a sulfonated polyolefin.
【請求項5】 前記イオン交換物質が前記アルカリ電解
液に可溶の物質であることを特徴とする請求項1または
請求項2に記載の金属水素化物アルカリ電池。
5. The metal hydride alkaline battery according to claim 1, wherein the ion exchange material is a material soluble in the alkaline electrolyte.
【請求項6】 前記アルカリ電解液に可溶の前記イオン
交換物質が未架橋ポリスチレンスルホン酸であることを
特徴とする請求項5に記載の金属水素化物アルカリ電
池。
6. The metal hydride alkaline battery according to claim 5, wherein the ion exchange material soluble in the alkaline electrolyte is uncrosslinked polystyrene sulfonic acid.
【請求項7】 前記固体である前記イオン交換物質が、
粉末状または繊維状であって、前記正極の活物質または
前記負極の活物質と混在することを特徴とする請求項3
に記載の金属水素化物アルカリ電池。
7. The ion exchange material, which is the solid,
4. A powdery or fibrous form, which is mixed with the positive electrode active material or the negative electrode active material.
The alkaline metal hydride battery according to.
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