JPH09204916A - ニッケル水素二次電池の初期活性化方法 - Google Patents
ニッケル水素二次電池の初期活性化方法Info
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- JPH09204916A JPH09204916A JP8010216A JP1021696A JPH09204916A JP H09204916 A JPH09204916 A JP H09204916A JP 8010216 A JP8010216 A JP 8010216A JP 1021696 A JP1021696 A JP 1021696A JP H09204916 A JPH09204916 A JP H09204916A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- prescribed
- charging
- capacity
- current
- nickel
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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
Landscapes
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】初期活性化充放電の所要時間の延長を抑止しつ
つ速やかに容量利用率の向上及び電池内圧の増加抑止を
実現したニッケル水素二次電池の初期活性化方法を提供
する。 【解決手段】ニッケル水素二次電池の初期活性化充放電
サイクルの実施にあたって、充電電流を負極容量を基準
として０．０５Ｃ以下とする。また、充電電流を負極容
量を基準として０．０３〜０．０５Ｃとする。このよう
にすれば、初期活性化充放電サイクルの所要時間をいた
ずらに増加することなく、電池内圧の増大を回避し、容
量利用率を向上することができる。
つ速やかに容量利用率の向上及び電池内圧の増加抑止を
実現したニッケル水素二次電池の初期活性化方法を提供
する。 【解決手段】ニッケル水素二次電池の初期活性化充放電
サイクルの実施にあたって、充電電流を負極容量を基準
として０．０５Ｃ以下とする。また、充電電流を負極容
量を基準として０．０３〜０．０５Ｃとする。このよう
にすれば、初期活性化充放電サイクルの所要時間をいた
ずらに増加することなく、電池内圧の増大を回避し、容
量利用率を向上することができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ニッケル水素二次
電池の初期活性化方法に関する。
電池の初期活性化方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】アルカリ二次電池用電極の一つである水
素吸蔵合金電極を負極とし、ニッケルを正極とする従来
のニッケル水素電池では、最初に充放電サイクルを複数
回実施して電極を活性化し、初期の容量を実現する初期
活性化を行っている。例えば、特開平５−１３０７７号
公報は、この初期活性化のための充放電サイクルを充電
電流０．２Ｃ、放電電流０．２Ｃで行う例を開示してい
る。
素吸蔵合金電極を負極とし、ニッケルを正極とする従来
のニッケル水素電池では、最初に充放電サイクルを複数
回実施して電極を活性化し、初期の容量を実現する初期
活性化を行っている。例えば、特開平５−１３０７７号
公報は、この初期活性化のための充放電サイクルを充電
電流０．２Ｃ、放電電流０．２Ｃで行う例を開示してい
る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
初期活性化のための充放電サイクルは以下に説明する種
々の問題を有していた。まず、充電電流や放電電流を増
大すると活性化が充分に行われず容量利用率（実現容量
／理論容量）の増加が遅くなり、その上、電池内圧の増
大が顕著となった。
初期活性化のための充放電サイクルは以下に説明する種
々の問題を有していた。まず、充電電流や放電電流を増
大すると活性化が充分に行われず容量利用率（実現容量
／理論容量）の増加が遅くなり、その上、電池内圧の増
大が顕著となった。
【０００４】一方、充電電流や放電電流を減少すると上
記問題は回避できるが、充放電サイクルに必要な所要時
間がその分、増加するので、初期活性化のための設備利
用率が悪化するという問題があった。本発明は上記問題
点に鑑みなされたものであり、初期活性化充放電の所要
時間の延長を抑止しつつ速やかに容量利用率の向上及び
電池内圧の増加抑止を実現したニッケル水素二次電池の
初期活性化方法を提供することを、その解決すべき課題
としている。
記問題は回避できるが、充放電サイクルに必要な所要時
間がその分、増加するので、初期活性化のための設備利
用率が悪化するという問題があった。本発明は上記問題
点に鑑みなされたものであり、初期活性化充放電の所要
時間の延長を抑止しつつ速やかに容量利用率の向上及び
電池内圧の増加抑止を実現したニッケル水素二次電池の
初期活性化方法を提供することを、その解決すべき課題
としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の方法によ
れば、ニッケル水素二次電池の初期活性化充放電サイク
ルの実施にあたって、充電電流を負極容量を基準として
０．０５Ｃ以下とするので、充放電サイクル数で容量利
用率を向上でき、しかも電池内圧の増大を良好に抑止す
ることができた。
れば、ニッケル水素二次電池の初期活性化充放電サイク
ルの実施にあたって、充電電流を負極容量を基準として
０．０５Ｃ以下とするので、充放電サイクル数で容量利
用率を向上でき、しかも電池内圧の増大を良好に抑止す
ることができた。
【０００６】請求項２記載の方法によれば、請求項１記
載の方法において更に、充電電流を負極容量を基準とし
て０．０３〜０．０５Ｃとするので、いたずらに充放電
サイクル実施時間を延長することなく上記効果を実現で
きた。請求項３記載の方法によれば、ニッケル水素二次
電池の初期活性化充放電サイクルの実施にあたって、放
電電流を負極容量を基準として０．１Ｃ以下とするの
で、充放電サイクル数で容量利用率を向上でき、しかも
電池内圧の増大を良好に抑止することができた。
載の方法において更に、充電電流を負極容量を基準とし
て０．０３〜０．０５Ｃとするので、いたずらに充放電
サイクル実施時間を延長することなく上記効果を実現で
きた。請求項３記載の方法によれば、ニッケル水素二次
電池の初期活性化充放電サイクルの実施にあたって、放
電電流を負極容量を基準として０．１Ｃ以下とするの
で、充放電サイクル数で容量利用率を向上でき、しかも
電池内圧の増大を良好に抑止することができた。
【０００７】請求項４記載の方法によれば、請求項３記
載の方法において更に、放電電流を負極容量を基準とし
て０．０６〜０．１Ｃとするので、いたずらに充放電サ
イクル実施時間を延長することなく上記効果を実現でき
た。請求項５記載の方法によれば、請求項２及び４記載
の方法において更に、充電電流を負極容量を基準として
０．０３〜０．０５Ｃとし、放電電流を負極容量を基準
として０．０６〜０．１Ｃとするので、容量利用率の向
上及び電池内圧の低減において更に一層良好な効果を得
ることができる。
載の方法において更に、放電電流を負極容量を基準とし
て０．０６〜０．１Ｃとするので、いたずらに充放電サ
イクル実施時間を延長することなく上記効果を実現でき
た。請求項５記載の方法によれば、請求項２及び４記載
の方法において更に、充電電流を負極容量を基準として
０．０３〜０．０５Ｃとし、放電電流を負極容量を基準
として０．０６〜０．１Ｃとするので、容量利用率の向
上及び電池内圧の低減において更に一層良好な効果を得
ることができる。
【０００８】
【発明を実施する形態】本発明の好適な態様を以下の実
施例に基づいて説明する。 （実施例）以下、本発明の水素吸蔵合金電極の製造方法
の各実施例を説明する。組成がＭｍＮｉ3.8 Ｃｏ0.75Ａ
ｌ0.3 Ｍｎ0.35（Ｌａ／Ｍｍ＝０．６）である水素吸蔵
合金を機械粉砕して１５０メッシュ以下とした水素吸蔵
合金粉末７５重量部に増粘材として重合度が約５万のメ
チルセルロース（ＭＣ）の０．８ｗｔ％水溶液を２５重
量部加えて攪拌し、ペーストを形成した。次に、このペ
ーストを発泡ニッケル集電体（５５０ｇ／ｍ2 ）に充填
し、７０〜８０℃で乾燥し、ロールプレスにて厚さが
０．６ｍｍの水素吸蔵合金電極を負極として形成した。
また、正極に焼結式ニッケル極を用いた。これら正極、
負極をポリプロピレン不織布からなるセパレータを挟ん
で巻装又は積層して電槽に収容し、６ＮーＫＯＨ水溶液
を注入して密封し、容量比（負極理論容量／正極理論容
量）が１．７であるＡＡサイズの密閉型ニッケル水素電
池を作製した。
施例に基づいて説明する。 （実施例）以下、本発明の水素吸蔵合金電極の製造方法
の各実施例を説明する。組成がＭｍＮｉ3.8 Ｃｏ0.75Ａ
ｌ0.3 Ｍｎ0.35（Ｌａ／Ｍｍ＝０．６）である水素吸蔵
合金を機械粉砕して１５０メッシュ以下とした水素吸蔵
合金粉末７５重量部に増粘材として重合度が約５万のメ
チルセルロース（ＭＣ）の０．８ｗｔ％水溶液を２５重
量部加えて攪拌し、ペーストを形成した。次に、このペ
ーストを発泡ニッケル集電体（５５０ｇ／ｍ2 ）に充填
し、７０〜８０℃で乾燥し、ロールプレスにて厚さが
０．６ｍｍの水素吸蔵合金電極を負極として形成した。
また、正極に焼結式ニッケル極を用いた。これら正極、
負極をポリプロピレン不織布からなるセパレータを挟ん
で巻装又は積層して電槽に収容し、６ＮーＫＯＨ水溶液
を注入して密封し、容量比（負極理論容量／正極理論容
量）が１．７であるＡＡサイズの密閉型ニッケル水素電
池を作製した。
【０００９】（試験１）この電池を必要個数だけ準備
し、各電池をそれぞれ異なる充電電流で充電し、負極の
理論容量を基準として０．１Ｃで放電する充放電サイク
ルを３サイクル実施した後、電池を分解して負極を取り
出し、各負極をそれぞれ用いて負極規制の電池を組んで
負極容量を調べた。なお、上記充電電流は、負極の理論
容量を基準として０．０２Ｃ、０．０３Ｃ、０．０５
Ｃ、０．０６Ｃ、０．０８Ｃ、０．１Ｃの６値とした。
し、各電池をそれぞれ異なる充電電流で充電し、負極の
理論容量を基準として０．１Ｃで放電する充放電サイク
ルを３サイクル実施した後、電池を分解して負極を取り
出し、各負極をそれぞれ用いて負極規制の電池を組んで
負極容量を調べた。なお、上記充電電流は、負極の理論
容量を基準として０．０２Ｃ、０．０３Ｃ、０．０５
Ｃ、０．０６Ｃ、０．０８Ｃ、０．１Ｃの６値とした。
【００１０】その結果を図１に示す。図１から、充電電
流が負極を基準として０．０５Ｃ以下である場合には３
サイクル後の容量利用率はほぼ飽和していることがわか
る。したがって、充電電流が０．０５Ｃ以下の範囲で充
電電流が大きいほど（０．０５Ｃに近づくほど）、この
容量利用率を得るための充放電サイクル時間を短縮する
ことができることがわかる。
流が負極を基準として０．０５Ｃ以下である場合には３
サイクル後の容量利用率はほぼ飽和していることがわか
る。したがって、充電電流が０．０５Ｃ以下の範囲で充
電電流が大きいほど（０．０５Ｃに近づくほど）、この
容量利用率を得るための充放電サイクル時間を短縮する
ことができることがわかる。
【００１１】以上のことから、容量利用率の向上効果は
充電電流を減少していくと増大するが、この減少割合が
大きくなるにつれて容量利用率の向上効果は減少してい
き（飽和していき）、充電電流が０．０５Ｃ未満すなわ
ち２０時間以上では向上効果はほとんど０となることが
わかる。したがって、充電電流を０．０５Ｃ付近とする
ことにより、容量利用率の向上効果を維持しつつ充電時
間の延長阻止を実現することができる。
充電電流を減少していくと増大するが、この減少割合が
大きくなるにつれて容量利用率の向上効果は減少してい
き（飽和していき）、充電電流が０．０５Ｃ未満すなわ
ち２０時間以上では向上効果はほとんど０となることが
わかる。したがって、充電電流を０．０５Ｃ付近とする
ことにより、容量利用率の向上効果を維持しつつ充電時
間の延長阻止を実現することができる。
【００１２】（試験２）この電池を必要個数だけ準備
し、各電池をそれぞれ異なる放電電流で充電し、負極の
理論容量を基準として０．０５Ｃで充電する充放電サイ
クルを３サイクル実施した後、電池を分解して負極を取
り出し、各負極をそれぞれ用いて負極規制の電池を組ん
で負極容量を調べた。なお、上記放電電流は、負極の理
論容量を基準として０．０２Ｃ、０．０６Ｃ、０．１
Ｃ、０．１４Ｃ、０．２Ｃの５値とした。
し、各電池をそれぞれ異なる放電電流で充電し、負極の
理論容量を基準として０．０５Ｃで充電する充放電サイ
クルを３サイクル実施した後、電池を分解して負極を取
り出し、各負極をそれぞれ用いて負極規制の電池を組ん
で負極容量を調べた。なお、上記放電電流は、負極の理
論容量を基準として０．０２Ｃ、０．０６Ｃ、０．１
Ｃ、０．１４Ｃ、０．２Ｃの５値とした。
【００１３】その結果を図２に示す。図２から、充電電
流を負極を基準として０．１Ｃ以下では３サイクル後の
容量利用率はほぼ飽和していることがわかる。したがっ
て、充電電流が０．１Ｃ以下の範囲で充電電流が大きい
ほど（０．１Ｃに近づくほど）、この容量利用率を得る
ための充放電サイクル時間を短縮することができること
がわかる。
流を負極を基準として０．１Ｃ以下では３サイクル後の
容量利用率はほぼ飽和していることがわかる。したがっ
て、充電電流が０．１Ｃ以下の範囲で充電電流が大きい
ほど（０．１Ｃに近づくほど）、この容量利用率を得る
ための充放電サイクル時間を短縮することができること
がわかる。
【００１４】以上のことから、容量利用率の向上効果は
放電電流を減少していくと増大するが、この減少割合が
大きくなるにつれて容量利用率の向上効果は減少してい
き（飽和していき）、放電電流が０．１Ｃ未満すなわち
１０時間以上では向上効果はほとんど０となることがわ
かる。したがって、放電電流を０．１Ｃ付近とすること
により、容量利用率の向上効果を維持しつつ放電時間の
延長阻止を実現することができる。
放電電流を減少していくと増大するが、この減少割合が
大きくなるにつれて容量利用率の向上効果は減少してい
き（飽和していき）、放電電流が０．１Ｃ未満すなわち
１０時間以上では向上効果はほとんど０となることがわ
かる。したがって、放電電流を０．１Ｃ付近とすること
により、容量利用率の向上効果を維持しつつ放電時間の
延長阻止を実現することができる。
【００１５】（試験３）上記電池を充電電流０．０５
Ｃ、０．１Ｃ、放電電流０．１Ｃ、０．２Ｃの条件で３
サイクルの初期活性化充放電を実施し、その後、正極の
理論容量に対して０．１Ｃで１２時間充電し、その後、
０．２Ｃで開放電圧１Ｖまで放電する充放電サイクルを
繰り返した場合の充放電サイクル数と電池内圧との関係
を調べた。この結果を図３に示す。
Ｃ、０．１Ｃ、放電電流０．１Ｃ、０．２Ｃの条件で３
サイクルの初期活性化充放電を実施し、その後、正極の
理論容量に対して０．１Ｃで１２時間充電し、その後、
０．２Ｃで開放電圧１Ｖまで放電する充放電サイクルを
繰り返した場合の充放電サイクル数と電池内圧との関係
を調べた。この結果を図３に示す。
【００１６】図３から、充電電流は０．０５Ｃ以下、放
電電流は０．１Ｃ以下が電池内圧の低減の点で効果的で
あることがわかった。 （試験４）試験３と同じ初期活性化充放電を行い、ただ
３サイクル目の放電は１Ｃの高率放電を行った場合の容
量利用率を調べた。その結果を以下の表に示す。
電電流は０．１Ｃ以下が電池内圧の低減の点で効果的で
あることがわかった。 （試験４）試験３と同じ初期活性化充放電を行い、ただ
３サイクル目の放電は１Ｃの高率放電を行った場合の容
量利用率を調べた。その結果を以下の表に示す。
【００１７】
【表１】 表１から充電を０．０５Ｃで行い、放電を０．１Ｃで行
うことが最良であることがわかる。
うことが最良であることがわかる。
【図１】初期活性化充放電サイクルにおける充電電流と
容量利用率との関係を示す特性図である。
容量利用率との関係を示す特性図である。
【図２】初期活性化充放電サイクルにおける放電電流と
容量利用率との関係を示す特性図である。
容量利用率との関係を示す特性図である。
【図３】初期活性化充放電サイクル実施後の過充電と電
池内圧との関係を示す特性図である。
池内圧との関係を示す特性図である。
Claims (5)
- 【請求項１】主としてニッケルからなる正極と、水素吸
蔵合金粉末を含有する水素吸蔵合金電極からなるととも
に前記正極より大容量に作製された負極と、前記両極を
セパレータで挟んでアルカリ電解液とともに電槽に収容
して作製したニッケル水素二次電池を所定の充電電流で
所定の充電量だけ充電した後、所定の放電電流で所定の
放電量だけ放電する初期活性化サイクルを所定回数実施
して前記両極を活性化するニッケル水素二次電池の初期
活性化方法において、 前記充電電流を負極容量を基準として０．０５Ｃ以下と
することを特徴とするニッケル水素二次電池の初期活性
化方法。 - 【請求項２】前記充電電流を負極容量を基準として０．
０３〜０．０５Ｃとする請求項１記載のニッケル水素二
次電池の初期活性化方法。 - 【請求項３】主としてニッケルからなる正極と、水素吸
蔵合金粉末を含有する水素吸蔵合金電極からなるととも
に前記正極より大容量に作製された負極と、前記両極を
セパレータで挟んでアルカリ電解液とともに電槽に収容
して作製したニッケル水素二次電池を所定の充電電流で
所定の充電量だけ充電した後、所定の放電電流で所定の
放電量だけ放電する初期活性化サイクルを所定回数実施
して前記両極を活性化するニッケル水素二次電池の初期
活性化方法において、 前記放電電流を負極容量を基準として０．１Ｃ以下とす
ることを特徴とするニッケル水素二次電池の初期活性化
方法。 - 【請求項４】前記放電電流を負極容量を基準として０．
０６〜０．１Ｃとする請求項３記載のニッケル水素二次
電池の初期活性化方法。 - 【請求項５】前記充電電流を負極容量を基準として０．
０３〜０．０５Ｃとし、前記放電電流を負極容量を基準
として０．０６〜０．１Ｃとする請求項２及び４記載の
ニッケル水素二次電池の初期活性化方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8010216A JPH09204916A (ja) | 1996-01-24 | 1996-01-24 | ニッケル水素二次電池の初期活性化方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8010216A JPH09204916A (ja) | 1996-01-24 | 1996-01-24 | ニッケル水素二次電池の初期活性化方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09204916A true JPH09204916A (ja) | 1997-08-05 |
Family
ID=11744083
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8010216A Pending JPH09204916A (ja) | 1996-01-24 | 1996-01-24 | ニッケル水素二次電池の初期活性化方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09204916A (ja) |
-
1996
- 1996-01-24 JP JP8010216A patent/JPH09204916A/ja active Pending
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