JPH09213318A - 水素吸蔵合金電極の充電方法 - Google Patents
水素吸蔵合金電極の充電方法Info
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- JPH09213318A JPH09213318A JP8044160A JP4416096A JPH09213318A JP H09213318 A JPH09213318 A JP H09213318A JP 8044160 A JP8044160 A JP 8044160A JP 4416096 A JP4416096 A JP 4416096A JP H09213318 A JPH09213318 A JP H09213318A
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- hydrogen storage
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- hydrogen
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Abstract
(57)【要約】
【課題】 水素吸蔵合金電極の充電が短時間で効率良く
行なえるようにする。 【解決手段】 電解質を溶解させた水溶液中において水
素吸蔵合金電極を水素よりイオン化傾向の高い金属、好
ましくは、亜鉛，アルミニウム，マグネシウムの何れか
の金属と接触させて充電させるようにする。
行なえるようにする。 【解決手段】 電解質を溶解させた水溶液中において水
素吸蔵合金電極を水素よりイオン化傾向の高い金属、好
ましくは、亜鉛，アルミニウム，マグネシウムの何れか
の金属と接触させて充電させるようにする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、水素吸蔵合金電
極に水素を吸蔵させて充電を行なう水素吸蔵合金電極の
充電方法に係り、特に、水素吸蔵合金電極に対する充電
が効率良く短時間で行なえる水素吸蔵合金電極の充電方
法に関するものである。
極に水素を吸蔵させて充電を行なう水素吸蔵合金電極の
充電方法に係り、特に、水素吸蔵合金電極に対する充電
が効率良く短時間で行なえる水素吸蔵合金電極の充電方
法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来より、水素吸蔵合金電極を用いた電
池において、この水素吸蔵合金電極を取り出して水素吸
蔵合金電極を充電させることが検討されていた。
池において、この水素吸蔵合金電極を取り出して水素吸
蔵合金電極を充電させることが検討されていた。
【０００３】ここで、このように電池から取り出した水
素吸蔵合金電極を充電させるにあたっては、水酸化カリ
ウム等の電解質を溶解させた電解液中において、水素吸
蔵合金電極の対極にニッケル極等を使用し、これらの電
極間に電流を流して水素吸蔵合金電極を電気化学的に充
電させるようにしたり、水素吸蔵合金電極を上記の電解
液中に挿入し、この水素吸蔵合金電極に気体の水素を吹
き付けて、水素を水素吸蔵合金電極に吸蔵させて充電さ
せる方法等が用いられていた。
素吸蔵合金電極を充電させるにあたっては、水酸化カリ
ウム等の電解質を溶解させた電解液中において、水素吸
蔵合金電極の対極にニッケル極等を使用し、これらの電
極間に電流を流して水素吸蔵合金電極を電気化学的に充
電させるようにしたり、水素吸蔵合金電極を上記の電解
液中に挿入し、この水素吸蔵合金電極に気体の水素を吹
き付けて、水素を水素吸蔵合金電極に吸蔵させて充電さ
せる方法等が用いられていた。
【０００４】しかし、上記のように対極にニッケル極等
を使用して電気化学的に水素吸蔵合金電極を充電させる
場合、その電流を高くすると、水素が水素吸蔵合金電極
にうまく吸蔵されずに遊離して水素ガスが発生し、水素
吸蔵合金電極に十分な量の水素を吸蔵させて十分に充電
することができず、水素吸蔵合金電極における容量が低
くなる一方、その電流を低くすると、水素吸蔵合金電極
に水素を吸蔵させて充電させるのに非常に長い時間がか
かるという問題があった。
を使用して電気化学的に水素吸蔵合金電極を充電させる
場合、その電流を高くすると、水素が水素吸蔵合金電極
にうまく吸蔵されずに遊離して水素ガスが発生し、水素
吸蔵合金電極に十分な量の水素を吸蔵させて十分に充電
することができず、水素吸蔵合金電極における容量が低
くなる一方、その電流を低くすると、水素吸蔵合金電極
に水素を吸蔵させて充電させるのに非常に長い時間がか
かるという問題があった。
【０００５】また、電解液中において水素吸蔵合金電極
に気体の水素を吹き付けて充電を行なう場合において
も、水素が水素吸蔵合金電極に上手く吸蔵されず、水素
吸蔵合金電極の充電が十分に行なわれなかったり、また
十分な充電を行なうためには非常に多くの時間がかかる
等の問題があった。
に気体の水素を吹き付けて充電を行なう場合において
も、水素が水素吸蔵合金電極に上手く吸蔵されず、水素
吸蔵合金電極の充電が十分に行なわれなかったり、また
十分な充電を行なうためには非常に多くの時間がかかる
等の問題があった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】この発明は、水素吸蔵
合金電極に水素を吸蔵させて充電を行なう場合における
上記のような問題を解決することを課題とするものであ
り、水素が水素吸蔵合金電極に短時間で十分に吸蔵され
るようになり、水素吸蔵合金電極の充電が短時間で効率
良く行なえるようにすることを課題とするものである。
合金電極に水素を吸蔵させて充電を行なう場合における
上記のような問題を解決することを課題とするものであ
り、水素が水素吸蔵合金電極に短時間で十分に吸蔵され
るようになり、水素吸蔵合金電極の充電が短時間で効率
良く行なえるようにすることを課題とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この発明における水素吸
蔵合金電極の充電方法においては、上記のような課題を
解決するため、電解質を溶解させた水溶液中において水
素吸蔵合金電極を水素よりイオン化傾向の高い金属と接
触させて充電させるようにしたものである。
蔵合金電極の充電方法においては、上記のような課題を
解決するため、電解質を溶解させた水溶液中において水
素吸蔵合金電極を水素よりイオン化傾向の高い金属と接
触させて充電させるようにしたものである。
【０００８】ここで、この発明における水素吸蔵合金電
極の充電方法のように、水素吸蔵合金電極を電解質を溶
解させた水溶液中において水素よりイオン化傾向の高い
金属と接触させると、これにより上記の金属が反応して
水素を発生し、この水素が水素吸蔵合金電極に効率良く
吸蔵されるようになり、水素吸蔵合金電極の充電が短時
間で効率良く行なわれるようになる。
極の充電方法のように、水素吸蔵合金電極を電解質を溶
解させた水溶液中において水素よりイオン化傾向の高い
金属と接触させると、これにより上記の金属が反応して
水素を発生し、この水素が水素吸蔵合金電極に効率良く
吸蔵されるようになり、水素吸蔵合金電極の充電が短時
間で効率良く行なわれるようになる。
【０００９】ここで、上記の水溶液中において溶解させ
る電解質としては、ＫＯＨ等のアルカリや、ＮａＣｌ，
ＺｎＣｌ2 等の塩を用いることができる。
る電解質としては、ＫＯＨ等のアルカリや、ＮａＣｌ，
ＺｎＣｌ2 等の塩を用いることができる。
【００１０】また、水素吸蔵合金電極と接触させる金属
は、上記のように水素よりイオン化傾向の高い金属であ
れば良いが、そのイオン化傾向が高すぎると、水素吸蔵
合金電極と接触させる前に、上記の電解質を溶解させた
水溶液中においてこの金属が激しく反応するおそれがあ
る一方、イオン化傾向が水素に近い金属の場合、水素の
発生が上手く行なわれないため、好ましくは、亜鉛，ア
ルミニウム，マグネシウムのいずれかの金属を用いるよ
うにする。
は、上記のように水素よりイオン化傾向の高い金属であ
れば良いが、そのイオン化傾向が高すぎると、水素吸蔵
合金電極と接触させる前に、上記の電解質を溶解させた
水溶液中においてこの金属が激しく反応するおそれがあ
る一方、イオン化傾向が水素に近い金属の場合、水素の
発生が上手く行なわれないため、好ましくは、亜鉛，ア
ルミニウム，マグネシウムのいずれかの金属を用いるよ
うにする。
【００１１】また、水素吸蔵合金電極と接触させる金属
にアルミニウムや亜鉛を用いる場合には、電解液中にお
いて水素吸蔵合金電極との接触により水素が効率良く発
生するように、例えば、電解質にＫＯＨ等を用い、アル
カリ性の電解液中において反応させることが好ましい。
一方、水素吸蔵合金電極と接触させる金属にマグネシウ
ムを使用する場合、アルカリ性の電解液を用いると、マ
グネシウムがこの電解液と激しく反応するため、例え
ば、ＫＣｌ，ＮａＣｌ等の中性塩からなる電解質を溶解
させた電解液を用いることが好ましい。
にアルミニウムや亜鉛を用いる場合には、電解液中にお
いて水素吸蔵合金電極との接触により水素が効率良く発
生するように、例えば、電解質にＫＯＨ等を用い、アル
カリ性の電解液中において反応させることが好ましい。
一方、水素吸蔵合金電極と接触させる金属にマグネシウ
ムを使用する場合、アルカリ性の電解液を用いると、マ
グネシウムがこの電解液と激しく反応するため、例え
ば、ＫＣｌ，ＮａＣｌ等の中性塩からなる電解質を溶解
させた電解液を用いることが好ましい。
【００１２】
【実施例】以下、この発明に係る水素吸蔵合金電極の充
電方法を、実施例に基づいて具体的に説明すると共に、
比較例を挙げ、この実施例における水素吸蔵合金電極の
充電方法によると水素吸蔵合金電極が短時間で効率良く
充電されることを明らかにする。
電方法を、実施例に基づいて具体的に説明すると共に、
比較例を挙げ、この実施例における水素吸蔵合金電極の
充電方法によると水素吸蔵合金電極が短時間で効率良く
充電されることを明らかにする。
【００１３】（実施例１）この実施例においては、各構
成金属材料を適当な割合で高周波溶解させて、Ｍｍ（メ
ッシュメタル）Ｎｉ3.2 Ｃｏ1.0 Ａｌ0.2 Ｍｎ0.6 にな
った水素吸蔵合金のインゴットを作製し、これを粉砕し
て平均粒径が６０μｍになった水素吸蔵合金の粉末を得
た。
成金属材料を適当な割合で高周波溶解させて、Ｍｍ（メ
ッシュメタル）Ｎｉ3.2 Ｃｏ1.0 Ａｌ0.2 Ｍｎ0.6 にな
った水素吸蔵合金のインゴットを作製し、これを粉砕し
て平均粒径が６０μｍになった水素吸蔵合金の粉末を得
た。
【００１４】そして、この水素吸蔵合金の粉末１００重
量部に対して、結着剤であるポリ四フッ化エチレン（Ｐ
ＴＦＥ）樹脂粉末５重量部と、導電剤であるニッケル粉
末５０重量部とを加え、これらを混練してペースト状に
し、このペーストを３０ｍｍ×１００ｍｍのパンチング
メタルに付着させて水素吸蔵合金電極を作製した。な
お、この水素吸蔵合金電極における水素吸蔵合金の量は
８．０〜８．２ｇになるように調整した。
量部に対して、結着剤であるポリ四フッ化エチレン（Ｐ
ＴＦＥ）樹脂粉末５重量部と、導電剤であるニッケル粉
末５０重量部とを加え、これらを混練してペースト状に
し、このペーストを３０ｍｍ×１００ｍｍのパンチング
メタルに付着させて水素吸蔵合金電極を作製した。な
お、この水素吸蔵合金電極における水素吸蔵合金の量は
８．０〜８．２ｇになるように調整した。
【００１５】そして、この実施例においては、電解質に
水酸化カリウムを用い、この水酸化カリウムを水に溶解
させて３０重量％ＫＯＨ水溶液を調製すると共に、水素
吸蔵合金電極と接触させる金属に亜鉛粉を用い、図１に
示すように、反応槽１内に上記のＫＯＨ水溶液からなる
電解液２と亜鉛粉３とを加え、この中に上記の水素吸蔵
合金電極１１を挿入して、この水素吸蔵合金電極１１を
２００ｇの亜鉛粉３と１５分間接触させるようにした。
水酸化カリウムを用い、この水酸化カリウムを水に溶解
させて３０重量％ＫＯＨ水溶液を調製すると共に、水素
吸蔵合金電極と接触させる金属に亜鉛粉を用い、図１に
示すように、反応槽１内に上記のＫＯＨ水溶液からなる
電解液２と亜鉛粉３とを加え、この中に上記の水素吸蔵
合金電極１１を挿入して、この水素吸蔵合金電極１１を
２００ｇの亜鉛粉３と１５分間接触させるようにした。
【００１６】（比較例１）この比較例においても、上記
実施例１と同じ水素吸蔵合金電極を使用し、この比較例
においては、この水素吸蔵合金電極を３０重量％ＫＯＨ
水溶液中に浸漬させ、この状態で、この水素吸蔵合金電
極に水素ガスを２００ｍｌ／分の割合で３時間吹き付け
るようにした。
実施例１と同じ水素吸蔵合金電極を使用し、この比較例
においては、この水素吸蔵合金電極を３０重量％ＫＯＨ
水溶液中に浸漬させ、この状態で、この水素吸蔵合金電
極に水素ガスを２００ｍｌ／分の割合で３時間吹き付け
るようにした。
【００１７】（比較例２ａ〜２ｄ）これらの比較例にお
いても、上記実施例１と同じ水素吸蔵合金電極を使用
し、これらの比較例においては、それぞれ水素吸蔵合金
電極を３０重量％ＫＯＨ水溶液中に浸漬させると共に、
対極として焼結式のニッケル極を使用し、水素吸蔵合金
電極とニッケル極との間に電流を流して水素吸蔵合金電
極を電気化学的に充電させるようにした。なお、これら
の比較例においては、水素吸蔵合金電極を充電させる電
流値を、比較例２ａでは８００ｍＡ／ｇ、比較例２ｂで
は４００ｍＡ／ｇ、比較例２ｃでは２００ｍＡ／ｇ、比
較例２ｄでは５０ｍＡ／ｇにし、それぞれ水素吸蔵合金
電極に対して４００ｍＡ／ｇの充電を行なった。
いても、上記実施例１と同じ水素吸蔵合金電極を使用
し、これらの比較例においては、それぞれ水素吸蔵合金
電極を３０重量％ＫＯＨ水溶液中に浸漬させると共に、
対極として焼結式のニッケル極を使用し、水素吸蔵合金
電極とニッケル極との間に電流を流して水素吸蔵合金電
極を電気化学的に充電させるようにした。なお、これら
の比較例においては、水素吸蔵合金電極を充電させる電
流値を、比較例２ａでは８００ｍＡ／ｇ、比較例２ｂで
は４００ｍＡ／ｇ、比較例２ｃでは２００ｍＡ／ｇ、比
較例２ｄでは５０ｍＡ／ｇにし、それぞれ水素吸蔵合金
電極に対して４００ｍＡ／ｇの充電を行なった。
【００１８】次に、上記のようにして充電した実施例１
及び比較例１，比較例２ａ〜２ｄの各水素吸蔵合金電極
を２０ｍＡ／ｇの放電電流で放電を行ない、各水素吸蔵
合金電極における放電容量を調べ、その結果をそれぞれ
の充電に要した所要時間と共に下記の表１に示した。
及び比較例１，比較例２ａ〜２ｄの各水素吸蔵合金電極
を２０ｍＡ／ｇの放電電流で放電を行ない、各水素吸蔵
合金電極における放電容量を調べ、その結果をそれぞれ
の充電に要した所要時間と共に下記の表１に示した。
【００１９】
【表１】
【００２０】この結果、上記の実施例１に示すようにし
て水素吸蔵合金電極を充填させた場合、１５分という非
常に短い時間で水素吸蔵合金電極を十分に充電させるこ
とができたのに対し、水素吸蔵合金電極に水素ガスを吹
き付ける比較例１の充電方法では、１８０分と長い時間
を要したにも拘らず、水素吸蔵合金電極が十分に充電さ
れておらず、また水素吸蔵合金電極を電気化学的に充電
させる比較例２ａ〜２ｄの充電方法では、その充電電流
を高くした場合、水素吸蔵合金電極に水素がうまく吸蔵
されずに水素が遊離して発生し、十分な充電が行なえな
い一方、充電電流を低くした場合には、水素の発生がな
く水素吸蔵合金電極に水素が充電されるようになるが、
４８０分と非常に長い時間を充電に要し、水素吸蔵合金
電極を効率良く充電することができなかった。
て水素吸蔵合金電極を充填させた場合、１５分という非
常に短い時間で水素吸蔵合金電極を十分に充電させるこ
とができたのに対し、水素吸蔵合金電極に水素ガスを吹
き付ける比較例１の充電方法では、１８０分と長い時間
を要したにも拘らず、水素吸蔵合金電極が十分に充電さ
れておらず、また水素吸蔵合金電極を電気化学的に充電
させる比較例２ａ〜２ｄの充電方法では、その充電電流
を高くした場合、水素吸蔵合金電極に水素がうまく吸蔵
されずに水素が遊離して発生し、十分な充電が行なえな
い一方、充電電流を低くした場合には、水素の発生がな
く水素吸蔵合金電極に水素が充電されるようになるが、
４８０分と非常に長い時間を充電に要し、水素吸蔵合金
電極を効率良く充電することができなかった。
【００２１】また、この実施例に示すようにして充電さ
せた水素吸蔵合金電極を電池に使用するにあたっては、
図２に示すように、この充電された水素吸蔵合金電極１
１を電池１０内に挿入し、この水素吸蔵合金電極１１と
セパレータ１２を介して設けられた空気極１３との間で
放電を行なうようにする。なお、上記のセパレータ１２
にはアニオン交換膜を用いる一方、空気極１３にはパラ
ジウムを析出させたカーボン粉末をフッ素樹脂で結着さ
せたものを用いるようにした。
せた水素吸蔵合金電極を電池に使用するにあたっては、
図２に示すように、この充電された水素吸蔵合金電極１
１を電池１０内に挿入し、この水素吸蔵合金電極１１と
セパレータ１２を介して設けられた空気極１３との間で
放電を行なうようにする。なお、上記のセパレータ１２
にはアニオン交換膜を用いる一方、空気極１３にはパラ
ジウムを析出させたカーボン粉末をフッ素樹脂で結着さ
せたものを用いるようにした。
【００２２】そして、上記のように充電された水素吸蔵
合金電極１１をこの電池１０内に挿入させると、直ちに
この電池１０を使用することができた。
合金電極１１をこの電池１０内に挿入させると、直ちに
この電池１０を使用することができた。
【００２３】
【発明の効果】以上詳述したように、この発明における
水素吸蔵合金電極の充電方法においては、水素吸蔵合金
電極を電解質を溶解させた水溶液中において水素よりイ
オン化傾向の高い金属と接触させるようにしたため、こ
れにより上記の金属が反応して水素を発生し、この水素
が水素吸蔵合金電極に効率良く吸蔵されるようになり、
水素吸蔵合金電極の充電が短時間で効率良く行なわれる
ようになった。
水素吸蔵合金電極の充電方法においては、水素吸蔵合金
電極を電解質を溶解させた水溶液中において水素よりイ
オン化傾向の高い金属と接触させるようにしたため、こ
れにより上記の金属が反応して水素を発生し、この水素
が水素吸蔵合金電極に効率良く吸蔵されるようになり、
水素吸蔵合金電極の充電が短時間で効率良く行なわれる
ようになった。
【図１】この発明の実施例１において水素吸蔵合金電極
を充電させる状態を示した概略説明図である。
を充電させる状態を示した概略説明図である。
【図２】同実施例において充電された水素吸蔵合金電極
を用いる電池の構造を示した概略説明図である。
を用いる電池の構造を示した概略説明図である。
２ 電解質を溶解させた水溶液（電解液） ３ 水素よりイオン化傾向の高い金属（亜鉛粉） １１ 水素吸蔵合金電極
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成８年２月１３日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１３】（実施例１）この実施例においては、各構
成金属材料を適当な割合で高周波溶解させて、Ｍｍ（ミ
ッシュメタル）Ｎｉ３．２Ｃｏ１．０Ａｌ０．２Ｍｎ
０．６になった水素吸蔵合金のインゴットを作製し、こ
れを粉砕して平均粒径が６０μｍになった水素吸蔵合金
の粉末を得た。
成金属材料を適当な割合で高周波溶解させて、Ｍｍ（ミ
ッシュメタル）Ｎｉ３．２Ｃｏ１．０Ａｌ０．２Ｍｎ
０．６になった水素吸蔵合金のインゴットを作製し、こ
れを粉砕して平均粒径が６０μｍになった水素吸蔵合金
の粉末を得た。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 前田 礼造 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三 洋電機株式会社内 (72)発明者 松浦 義典 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三 洋電機株式会社内 (72)発明者 西尾 晃治 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三 洋電機株式会社内 (72)発明者 齋藤 俊彦 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三 洋電機株式会社内
Claims (2)
- 【請求項１】 電解質を溶解させた水溶液中において、
水素吸蔵合金電極を水素よりイオン化傾向の高い金属と
接触させて充電させることを特徴とする水素吸蔵合金電
極の充電方法。 - 【請求項２】 請求項１に記載した水素吸蔵合金電極の
充電方法において、水素吸蔵合金電極を亜鉛，アルミニ
ウム，マグネシウムから選ばれる金属と接触させること
を特徴とする水素吸蔵合金電極の充電方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8044160A JPH09213318A (ja) | 1996-02-06 | 1996-02-06 | 水素吸蔵合金電極の充電方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8044160A JPH09213318A (ja) | 1996-02-06 | 1996-02-06 | 水素吸蔵合金電極の充電方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09213318A true JPH09213318A (ja) | 1997-08-15 |
Family
ID=12683863
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8044160A Pending JPH09213318A (ja) | 1996-02-06 | 1996-02-06 | 水素吸蔵合金電極の充電方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09213318A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20160141722A1 (en) * | 2014-11-13 | 2016-05-19 | Basf Corporation | Electrolytes and Metal Hydride Batteries |
| WO2016077288A1 (en) * | 2014-11-13 | 2016-05-19 | Basf Corporation | Electrolytes and metal hydride batteries |
-
1996
- 1996-02-06 JP JP8044160A patent/JPH09213318A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20160141722A1 (en) * | 2014-11-13 | 2016-05-19 | Basf Corporation | Electrolytes and Metal Hydride Batteries |
| WO2016077271A1 (en) * | 2014-11-13 | 2016-05-19 | Basf Corporation | Electrolytes and metal hydride batteries |
| WO2016077288A1 (en) * | 2014-11-13 | 2016-05-19 | Basf Corporation | Electrolytes and metal hydride batteries |
| US10333177B2 (en) | 2014-11-13 | 2019-06-25 | Basf Corporation | Electrolytes and metal hydride batteries |
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