JPH10223252A - 電 池 - Google Patents
電 池Info
- Publication number
- JPH10223252A JPH10223252A JP9026858A JP2685897A JPH10223252A JP H10223252 A JPH10223252 A JP H10223252A JP 9026858 A JP9026858 A JP 9026858A JP 2685897 A JP2685897 A JP 2685897A JP H10223252 A JPH10223252 A JP H10223252A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- positive electrode
- battery
- storage alloy
- negative electrode
- hydrogen storage
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- 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
- Secondary Cells (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】正極と電解質とのマッチングをあまり考慮する
ことなく新規な電池を構成する。 【解決手段】水素イオン交換膜等の陽イオン交換体を挟
んで、その両側に正極と負極を配した電池であって、前
記負極が水素吸蔵合金を主成分とする構成の電池を作製
する。
ことなく新規な電池を構成する。 【解決手段】水素イオン交換膜等の陽イオン交換体を挟
んで、その両側に正極と負極を配した電池であって、前
記負極が水素吸蔵合金を主成分とする構成の電池を作製
する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は陽イオン交換体を用
いる電池に関するものである。
いる電池に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】一般に使用されている電池を二次電池を
例にして列挙すると、ニッケル−カドミウム電池、ニッ
ケル−水素電池、鉛蓄電池等がある。
例にして列挙すると、ニッケル−カドミウム電池、ニッ
ケル−水素電池、鉛蓄電池等がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記した従来の二次電
池の正極活物質（ニッケル酸化物、二酸化鉛）の充放電
反応では、厳密に言うといずれも陽イオン（水素イオ
ン）の活物質／電解質界面での授受が関与している。電
池の正極活物質の多くがそうである。しかしながら電解
質として硫酸水溶液、アルカリ水溶液等の、酸性、アル
カリ性溶液を用いているため正極活物質、それに用いる
添加剤等を選択する際には正極と電解質とのマッチング
を考慮する必要があった。本発明が解決しようとする課
題は、正極と電解質とのマッチングをあまり考慮するこ
となく電池を構成することである。
池の正極活物質（ニッケル酸化物、二酸化鉛）の充放電
反応では、厳密に言うといずれも陽イオン（水素イオ
ン）の活物質／電解質界面での授受が関与している。電
池の正極活物質の多くがそうである。しかしながら電解
質として硫酸水溶液、アルカリ水溶液等の、酸性、アル
カリ性溶液を用いているため正極活物質、それに用いる
添加剤等を選択する際には正極と電解質とのマッチング
を考慮する必要があった。本発明が解決しようとする課
題は、正極と電解質とのマッチングをあまり考慮するこ
となく電池を構成することである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明の電池は、水素イオン交換膜等の陽イオン交換
体を挟んで、その両側に正極と負極を配した電池であっ
て、前記負極が水素吸蔵合金を主成分とすることを特徴
とする。上記正極には例えば二酸化鉛を主成分とするも
の、ニッケル酸化物を主成分とするものが使用可能であ
る。前記二酸化鉛、ニッケル酸化物には電極のオーム損
を低減するための導電剤、活物質粉末同士を物理的に結
合させる結着剤等の添加剤が含まれていてもよい。
に本発明の電池は、水素イオン交換膜等の陽イオン交換
体を挟んで、その両側に正極と負極を配した電池であっ
て、前記負極が水素吸蔵合金を主成分とすることを特徴
とする。上記正極には例えば二酸化鉛を主成分とするも
の、ニッケル酸化物を主成分とするものが使用可能であ
る。前記二酸化鉛、ニッケル酸化物には電極のオーム損
を低減するための導電剤、活物質粉末同士を物理的に結
合させる結着剤等の添加剤が含まれていてもよい。
【０００５】上記構成を備えることにより、正極、負極
では以下の反応式に従って電池が形成される。ここでは
二次電池を想定して放電時、充電時の反応式を示す。 正極(放電時):Ｏｘ+Ｈ+→Ｒｅｄ-ｅ- 正極(充電時):Ｒｅｄ-ｅ-→Ｏｘ+Ｈ+ 負極(放電時):ＭＨｘ-ｎＨ+→ＭＨｘ-ｎ+ｎｅ- 負極(充電時):ＭＨｘ-ｎ+ｎｅ-→ＭＨｘ-ｎＨ+ （Ｏｘ：酸化体、Ｒｅｄ：還元体、Ｍ：水素吸蔵合金、
ｘ：１モルの水素吸蔵合金が吸蔵可能な水素量、ｎ：充
・放電時に吸蔵放出する水素量） 電池の正極活物質の多くが厳密に言うといずれも陽イオ
ン（水素イオン）の活物質／電解質界面での授受を行っ
ているため、上記構成の電池は、正極と電解質とのマッ
チングをあまり考慮することなく電池を構成することが
できる。
では以下の反応式に従って電池が形成される。ここでは
二次電池を想定して放電時、充電時の反応式を示す。 正極(放電時):Ｏｘ+Ｈ+→Ｒｅｄ-ｅ- 正極(充電時):Ｒｅｄ-ｅ-→Ｏｘ+Ｈ+ 負極(放電時):ＭＨｘ-ｎＨ+→ＭＨｘ-ｎ+ｎｅ- 負極(充電時):ＭＨｘ-ｎ+ｎｅ-→ＭＨｘ-ｎＨ+ （Ｏｘ：酸化体、Ｒｅｄ：還元体、Ｍ：水素吸蔵合金、
ｘ：１モルの水素吸蔵合金が吸蔵可能な水素量、ｎ：充
・放電時に吸蔵放出する水素量） 電池の正極活物質の多くが厳密に言うといずれも陽イオ
ン（水素イオン）の活物質／電解質界面での授受を行っ
ているため、上記構成の電池は、正極と電解質とのマッ
チングをあまり考慮することなく電池を構成することが
できる。
【０００６】また上記構成はセパレータを必要としない
ため高エネルギー密度が期待できる。また陽イオン交換
体に薄膜を使用することにより、シート状電池の形成も
可能である。また、この種の電池は完全密閉が容易で、
安全性が高いため、回路基板と一体化した使用にも適し
ていると考えられる。
ため高エネルギー密度が期待できる。また陽イオン交換
体に薄膜を使用することにより、シート状電池の形成も
可能である。また、この種の電池は完全密閉が容易で、
安全性が高いため、回路基板と一体化した使用にも適し
ていると考えられる。
【０００７】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態の一例を図面
を参照しながら説明する。図１に示す陽イオン交換体１
にはＮａｆｉｏｎ−１２５（デュポン社製）膜に水を含
浸させたものを用いた。これは水素イオン交換膜の作用
を有する。負極２には公知のスポンジ状ニッケル集電体
中の空隙に、公知の方法で活性化と水素化を行った水素
吸蔵合金粉末（ＬａＮｉ5Ｈ6）１５ｇを詰め込み、厚み
方向に加圧成形した電極を用いた。正極３にはＰｂＯ2
粉末をスポンジ状ニッケル集電体中の空隙に１０ｇ詰め
込み、厚み方向に加圧成形した電極を用いた。これら陽
イオン交換体１、負極２、正極３を図１のように配置し
て、正・負極端子部を除いて電池全体をＰＥＴ袋４で被
覆密閉し、シート状の電池（実容量３００ｍＡｈ）を得
た。
を参照しながら説明する。図１に示す陽イオン交換体１
にはＮａｆｉｏｎ−１２５（デュポン社製）膜に水を含
浸させたものを用いた。これは水素イオン交換膜の作用
を有する。負極２には公知のスポンジ状ニッケル集電体
中の空隙に、公知の方法で活性化と水素化を行った水素
吸蔵合金粉末（ＬａＮｉ5Ｈ6）１５ｇを詰め込み、厚み
方向に加圧成形した電極を用いた。正極３にはＰｂＯ2
粉末をスポンジ状ニッケル集電体中の空隙に１０ｇ詰め
込み、厚み方向に加圧成形した電極を用いた。これら陽
イオン交換体１、負極２、正極３を図１のように配置し
て、正・負極端子部を除いて電池全体をＰＥＴ袋４で被
覆密閉し、シート状の電池（実容量３００ｍＡｈ）を得
た。
【０００８】上記図１の構成の電池では正極、負極の充
・放電反応式は以下のように進行する。 正極(放電時):ＰｂＯ2+２Ｈ+→ＰｂＯ+Ｈ2０-２ｅ- 正極(充電時):ＰｂＯ+Ｈ2０-２ｅ-→ＰｂＯ2+２Ｈ+ 負極(放電時):ＭＨｘ-ｎＨ+→ＭＨｘ-ｎ+ｎｅ- 負極(充電時):ＭＨｘ-ｎ+ｎｅ-→ＭＨｘ-ｎＨ+ （Ｍ：水素吸蔵合金、ｘ：１モルの水素吸蔵合金が吸蔵
可能な水素量、ｎ：充・放電時に吸蔵放出する水素量） この電池を完全充電状態から約０．２Ｃ放電を端子間電
圧０．８Ｖまで行った。図２に放電曲線を示す。図２か
ら上記作製した電池は、電池として使用できることがわ
かる。
・放電反応式は以下のように進行する。 正極(放電時):ＰｂＯ2+２Ｈ+→ＰｂＯ+Ｈ2０-２ｅ- 正極(充電時):ＰｂＯ+Ｈ2０-２ｅ-→ＰｂＯ2+２Ｈ+ 負極(放電時):ＭＨｘ-ｎＨ+→ＭＨｘ-ｎ+ｎｅ- 負極(充電時):ＭＨｘ-ｎ+ｎｅ-→ＭＨｘ-ｎＨ+ （Ｍ：水素吸蔵合金、ｘ：１モルの水素吸蔵合金が吸蔵
可能な水素量、ｎ：充・放電時に吸蔵放出する水素量） この電池を完全充電状態から約０．２Ｃ放電を端子間電
圧０．８Ｖまで行った。図２に放電曲線を示す。図２か
ら上記作製した電池は、電池として使用できることがわ
かる。
【０００９】正極をＰｂＯ2に代えてアルカリ蓄電池に
用いられるニッケル酸化物を活物質としたニッケル極に
した場合には、以下に示す充・放電反応式が進行し、電
池が形成される。 正極(放電時):ＮｉＯＯＨ+Ｈ+→Ｎｉ(ＯＨ)2-ｅ- 正極(充電時):Ｎｉ(ＯＨ)2-ｅ-→ＮｉＯＯＨ+Ｈ+ 上記各例では、正極に二酸化鉛、ニッケル酸化物を用い
た場合を示しているが、放電反応、充電反応に水素イオ
ンが関与する正極であれば他の物質でも使用可能であ
る。例えばＭｎＯ2等である。また上記各例では、本発
明を二次電池に適用した場合について述べているが、本
発明の構成を備えることで一次電池にも当然適用可能で
ある。
用いられるニッケル酸化物を活物質としたニッケル極に
した場合には、以下に示す充・放電反応式が進行し、電
池が形成される。 正極(放電時):ＮｉＯＯＨ+Ｈ+→Ｎｉ(ＯＨ)2-ｅ- 正極(充電時):Ｎｉ(ＯＨ)2-ｅ-→ＮｉＯＯＨ+Ｈ+ 上記各例では、正極に二酸化鉛、ニッケル酸化物を用い
た場合を示しているが、放電反応、充電反応に水素イオ
ンが関与する正極であれば他の物質でも使用可能であ
る。例えばＭｎＯ2等である。また上記各例では、本発
明を二次電池に適用した場合について述べているが、本
発明の構成を備えることで一次電池にも当然適用可能で
ある。
【００１０】
【発明の効果】本発明により、正極と電解質とのマッチ
ングをあまり考慮することなく新規な電池を構成するこ
とができた。
ングをあまり考慮することなく新規な電池を構成するこ
とができた。
【図１】本発明の電池の一例の斜視図である。
【図２】本発明の実施の形態で説明した電池の放電曲線
である。
である。
１．陽イオン交換体 ２．負極 ３．正極 ４．ＰＥＴ袋
Claims (3)
- 【請求項１】陽イオン交換体を挟んで、その両側に正極
と負極を配した電池であって、前記負極が水素吸蔵合金
を主成分とすることを特徴とする電池。 - 【請求項２】正極が二酸化鉛を主成分とすることを特徴
とする請求項１記載の電池。 - 【請求項３】正極がニッケル酸化物を主成分とすること
を特徴とする請求項１記載の電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9026858A JPH10223252A (ja) | 1997-02-10 | 1997-02-10 | 電 池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9026858A JPH10223252A (ja) | 1997-02-10 | 1997-02-10 | 電 池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10223252A true JPH10223252A (ja) | 1998-08-21 |
Family
ID=12204986
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9026858A Pending JPH10223252A (ja) | 1997-02-10 | 1997-02-10 | 電 池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10223252A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008547184A (ja) * | 2005-06-27 | 2008-12-25 | スタウファー，ジョーン，イー． | 鉛アルカリ蓄電池 |
-
1997
- 1997-02-10 JP JP9026858A patent/JPH10223252A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008547184A (ja) * | 2005-06-27 | 2008-12-25 | スタウファー，ジョーン，イー． | 鉛アルカリ蓄電池 |
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