JPH1167264A - ニッケル−水素蓄電池の製造方法 - Google Patents
ニッケル−水素蓄電池の製造方法Info
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- JPH1167264A JPH1167264A JP9215287A JP21528797A JPH1167264A JP H1167264 A JPH1167264 A JP H1167264A JP 9215287 A JP9215287 A JP 9215287A JP 21528797 A JP21528797 A JP 21528797A JP H1167264 A JPH1167264 A JP H1167264A
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- 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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- Secondary Cells (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 ニッケル−水素蓄電池を短時間で活性化処理
できるようにする。 【解決手段】 水素吸蔵合金負極板１１とニッケル正極
板１２とをセパレータ１３を介して捲回して渦巻状極板
群１４を作製する。この渦巻状極板群１４を金属外装缶
１０内に挿入し、負極集電板１５と金属外装缶１０の底
部をスポット溶接するとともに、正極集電板１６と封口
体１７の底部１７ａとを集電リード板１８を介して接続
する。この後、金属外装缶１０内に電解液を注液してニ
ッケル−水素蓄電池を作製する。このニッケル−水素蓄
電池を室温で放置して、開路電圧が０．５Ｖ以上になっ
たことを確認した後、０．１Ｃの充電々流で１６時間充
電した後、１時間休止させる。その後、０．２Ｃの放電
々流で終止電圧が１．０Ｖになるまで放電させた後、１
時間休止させる。この充放電を室温で３サイクル繰り返
して、ニッケル−水素蓄電池を活性化する。
できるようにする。 【解決手段】 水素吸蔵合金負極板１１とニッケル正極
板１２とをセパレータ１３を介して捲回して渦巻状極板
群１４を作製する。この渦巻状極板群１４を金属外装缶
１０内に挿入し、負極集電板１５と金属外装缶１０の底
部をスポット溶接するとともに、正極集電板１６と封口
体１７の底部１７ａとを集電リード板１８を介して接続
する。この後、金属外装缶１０内に電解液を注液してニ
ッケル−水素蓄電池を作製する。このニッケル−水素蓄
電池を室温で放置して、開路電圧が０．５Ｖ以上になっ
たことを確認した後、０．１Ｃの充電々流で１６時間充
電した後、１時間休止させる。その後、０．２Ｃの放電
々流で終止電圧が１．０Ｖになるまで放電させた後、１
時間休止させる。この充放電を室温で３サイクル繰り返
して、ニッケル−水素蓄電池を活性化する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電気化学的に水素
の吸蔵・放出を可逆的に行うことができる水素吸蔵合金
負極を用いたニッケル−水素蓄電池の製造方法に関する
ものである。
の吸蔵・放出を可逆的に行うことができる水素吸蔵合金
負極を用いたニッケル−水素蓄電池の製造方法に関する
ものである。
【０００２】
【従来の技術】従来より、アルカリ蓄電池は各種の電源
として広く使われており、小型電池は各種の携帯用の電
子、通信機器に、大型電池は産業用にそれぞれ使われて
いる。この種のアルカリ蓄電池においては、正極として
はほとんどの場合がニッケル電極である。一方、負極の
場合は、カドミウムの他に、亜鉛、鉄、水素等が使われ
るが、主としてカドミウム電極が主体である。近年、高
エネルギー密度のアルカリ蓄電池とするために、水素吸
蔵合金電極を用いたニッケル−水素蓄電池が注目され、
実用化されるようになった。
として広く使われており、小型電池は各種の携帯用の電
子、通信機器に、大型電池は産業用にそれぞれ使われて
いる。この種のアルカリ蓄電池においては、正極として
はほとんどの場合がニッケル電極である。一方、負極の
場合は、カドミウムの他に、亜鉛、鉄、水素等が使われ
るが、主としてカドミウム電極が主体である。近年、高
エネルギー密度のアルカリ蓄電池とするために、水素吸
蔵合金電極を用いたニッケル−水素蓄電池が注目され、
実用化されるようになった。
【０００３】このニッケル−水素蓄電池は、通常、可逆
的に水素を吸蔵・放出する水素吸蔵合金をシート状の導
電基板に担持させてなる負極シートと、正極活物質とな
る水酸化ニッケルを導電基板に充填してなる正極シート
と、これらの両極シート間に介装されるセパレータとか
らなる発電要素を一方極の端子を兼ねる電池缶内に配置
し、電池缶内に水酸化カリウム等からなる電解液を充填
した後、他方極の端子を兼ねる封口体を電池缶の開口部
に装着し、密閉構造にして作製される。そして、このよ
うにして作製されたニッケル−水素蓄電池に対して、所
定の電流値で充放電を繰り返すことにより、負極活物質
を活性化させる活性化処理を施した後、定格容量まで充
電して、工場より出荷されることとなる。
的に水素を吸蔵・放出する水素吸蔵合金をシート状の導
電基板に担持させてなる負極シートと、正極活物質とな
る水酸化ニッケルを導電基板に充填してなる正極シート
と、これらの両極シート間に介装されるセパレータとか
らなる発電要素を一方極の端子を兼ねる電池缶内に配置
し、電池缶内に水酸化カリウム等からなる電解液を充填
した後、他方極の端子を兼ねる封口体を電池缶の開口部
に装着し、密閉構造にして作製される。そして、このよ
うにして作製されたニッケル−水素蓄電池に対して、所
定の電流値で充放電を繰り返すことにより、負極活物質
を活性化させる活性化処理を施した後、定格容量まで充
電して、工場より出荷されることとなる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のよう
にして作製されるニッケル−水素蓄電池の開路電圧は、
通常、０．５Ｖ以上となるが、このうちの何割かは何ら
かの理由により０．５Ｖ未満となる。例えば、水素吸蔵
合金負極の作成後、この水素吸蔵合金負極を電極状態で
長時間放置すると、水素吸蔵合金の表面に酸素が吸着し
たり酸化膜が生成するようになり、この水素吸蔵合金負
極を使用してニッケル−水素蓄電池を作製すると、水素
吸蔵合金と電解液との接触面積が減少するため、電池の
開路電圧が低下し、０．５Ｖ未満となる。
にして作製されるニッケル−水素蓄電池の開路電圧は、
通常、０．５Ｖ以上となるが、このうちの何割かは何ら
かの理由により０．５Ｖ未満となる。例えば、水素吸蔵
合金負極の作成後、この水素吸蔵合金負極を電極状態で
長時間放置すると、水素吸蔵合金の表面に酸素が吸着し
たり酸化膜が生成するようになり、この水素吸蔵合金負
極を使用してニッケル−水素蓄電池を作製すると、水素
吸蔵合金と電解液との接触面積が減少するため、電池の
開路電圧が低下し、０．５Ｖ未満となる。
【０００５】このような水素吸蔵合金負極を使用してニ
ッケル−水素蓄電池を作製した後に電池を活性化させる
処理を行うと、水素吸蔵合金の表面に吸着した酸素ガス
や酸化物被膜により、水素吸蔵合金と電解液との接触面
積が減少して、充電時に水素過電圧が上昇して水素ガス
が発生する。このため、電池の開路電圧が０．５Ｖ未満
のニッケル−水素蓄電池においては、活性化の際に充電
レートを低く抑える必要があり、活性化処理に長時間を
要するという問題を生じた。そこで、本発明は上記問題
点に鑑みてなされたものであって、ニッケル−水素蓄電
池を短時間で活性化処理できるようにすることにある。
ッケル−水素蓄電池を作製した後に電池を活性化させる
処理を行うと、水素吸蔵合金の表面に吸着した酸素ガス
や酸化物被膜により、水素吸蔵合金と電解液との接触面
積が減少して、充電時に水素過電圧が上昇して水素ガス
が発生する。このため、電池の開路電圧が０．５Ｖ未満
のニッケル−水素蓄電池においては、活性化の際に充電
レートを低く抑える必要があり、活性化処理に長時間を
要するという問題を生じた。そこで、本発明は上記問題
点に鑑みてなされたものであって、ニッケル−水素蓄電
池を短時間で活性化処理できるようにすることにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段およびその作用・効果】本
発明は、電気化学的に水素の吸蔵・放出を可逆的に行う
ことができる水素吸蔵合金負極と正極とを備えるととも
に、電池組立時の開路電圧が０．５Ｖ未満のニッケル−
水素蓄電池の製造方法であって、上記課題を解決するた
めに、本発明の第１の特徴は、０．５Ｖ未満の電池の開
路電圧が０．５Ｖ以上となった時点で充放電を複数回繰
り返す活性化処理を行うようにしている。
発明は、電気化学的に水素の吸蔵・放出を可逆的に行う
ことができる水素吸蔵合金負極と正極とを備えるととも
に、電池組立時の開路電圧が０．５Ｖ未満のニッケル−
水素蓄電池の製造方法であって、上記課題を解決するた
めに、本発明の第１の特徴は、０．５Ｖ未満の電池の開
路電圧が０．５Ｖ以上となった時点で充放電を複数回繰
り返す活性化処理を行うようにしている。
【０００７】水素吸蔵合金負極を電極状態で放置する
と、水素吸蔵合金の表面に酸素が吸着したり酸化膜が生
成するようになる。水素吸蔵合金の表面に酸素が吸着し
たり酸化膜が生成すると、水素吸蔵合金と電解液との接
触面積が減少して電池の開路電圧が低下する。このた
め、この状態で活性化処理を行うと充電時に水素過電圧
が上昇し、水素ガスが発生して電池の内圧が上昇する。
と、水素吸蔵合金の表面に酸素が吸着したり酸化膜が生
成するようになる。水素吸蔵合金の表面に酸素が吸着し
たり酸化膜が生成すると、水素吸蔵合金と電解液との接
触面積が減少して電池の開路電圧が低下する。このた
め、この状態で活性化処理を行うと充電時に水素過電圧
が上昇し、水素ガスが発生して電池の内圧が上昇する。
【０００８】しかしながら、本発明のように、電池の開
路電圧が０．５Ｖ以上となった時点で活性化処理を行う
ようにすると、電池の開路電圧が０．５Ｖ以上になるま
でに水素吸蔵合金の表面に吸着した酸素ガスや酸化物被
膜が除去されるようになるので、水素吸蔵合金と電解液
との接触面積が増大して水素ガス発生による内圧上昇が
抑制されるようになる。そして、電池の開路電圧が０．
５Ｖ以上となった時点で活性化処理を行うようにする
と、電池の内圧上昇を防止できるようになるので、充電
レートを低く抑制する必要がなくなるため、活性化処理
を短時間で行えるようになる。
路電圧が０．５Ｖ以上となった時点で活性化処理を行う
ようにすると、電池の開路電圧が０．５Ｖ以上になるま
でに水素吸蔵合金の表面に吸着した酸素ガスや酸化物被
膜が除去されるようになるので、水素吸蔵合金と電解液
との接触面積が増大して水素ガス発生による内圧上昇が
抑制されるようになる。そして、電池の開路電圧が０．
５Ｖ以上となった時点で活性化処理を行うようにする
と、電池の内圧上昇を防止できるようになるので、充電
レートを低く抑制する必要がなくなるため、活性化処理
を短時間で行えるようになる。
【０００９】本発明の第２の特徴は、電池組立後に所定
の時間放置して開路電圧が０．５Ｖ以上になるようにし
ている。電池組立後に開路電圧が０．５Ｖ以上になるま
で放置すると、放置中に水素吸蔵合金の表面に吸着した
酸素ガスや酸化物被膜が電解液中に溶解して除去され
て、水素吸蔵合金と電解液との接触面積が増大するよう
になるので、水素過電圧の上昇が抑制されて水素ガスの
発生を防止でき、電池の内圧上昇を防止できるようにな
る。
の時間放置して開路電圧が０．５Ｖ以上になるようにし
ている。電池組立後に開路電圧が０．５Ｖ以上になるま
で放置すると、放置中に水素吸蔵合金の表面に吸着した
酸素ガスや酸化物被膜が電解液中に溶解して除去され
て、水素吸蔵合金と電解液との接触面積が増大するよう
になるので、水素過電圧の上昇が抑制されて水素ガスの
発生を防止でき、電池の内圧上昇を防止できるようにな
る。
【００１０】本発明の第３の特徴は、水素吸蔵合金負極
を形成する前に予め水素吸蔵合金を酸性水溶液に浸漬し
て同酸性水溶液が中性になるまで浸漬する酸処理を施す
ようにしている。水素吸蔵合金を酸性水溶液に浸漬して
酸処理すると、水素吸蔵合金は活性化されるため、水素
吸蔵合金負極の高率放電特性および低温放電特性が向上
する。しかしながら、酸処理を施した水素吸蔵合金を用
いて電池を構成するようにすると、酸処理を施さなかっ
た水素吸蔵合金を用いて電池を構成したものより開路電
圧が低下するため、酸処理を施した水素吸蔵合金を用い
て電池を構成する場合は、活性化処理するに際して、電
池の開路電圧が０．５Ｖ以上になるまで放置する必要が
ある。
を形成する前に予め水素吸蔵合金を酸性水溶液に浸漬し
て同酸性水溶液が中性になるまで浸漬する酸処理を施す
ようにしている。水素吸蔵合金を酸性水溶液に浸漬して
酸処理すると、水素吸蔵合金は活性化されるため、水素
吸蔵合金負極の高率放電特性および低温放電特性が向上
する。しかしながら、酸処理を施した水素吸蔵合金を用
いて電池を構成するようにすると、酸処理を施さなかっ
た水素吸蔵合金を用いて電池を構成したものより開路電
圧が低下するため、酸処理を施した水素吸蔵合金を用い
て電池を構成する場合は、活性化処理するに際して、電
池の開路電圧が０．５Ｖ以上になるまで放置する必要が
ある。
【００１１】本発明の第４の特徴は、酸処理において、
水素吸蔵合金を酸性水溶液に浸漬した後、同酸性水溶液
のｐＨが５に達する前に酸性水溶液が中性になるように
アルカリ性水溶液を同酸性水溶液に添加するようにして
いる。酸処理時にアルカリ性水溶液を添加すると、開路
電圧が０．５Ｖに達するまでの放置時間が短縮されるた
め、活性化処理時間をより短縮することが可能となる。
水素吸蔵合金を酸性水溶液に浸漬した後、同酸性水溶液
のｐＨが５に達する前に酸性水溶液が中性になるように
アルカリ性水溶液を同酸性水溶液に添加するようにして
いる。酸処理時にアルカリ性水溶液を添加すると、開路
電圧が０．５Ｖに達するまでの放置時間が短縮されるた
め、活性化処理時間をより短縮することが可能となる。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を説明
する。 １．水素吸蔵合金粉末の作製 （ａ）水素吸蔵合金粉末Ｘ ミッシュメタル（Ｍｍ：希土類元素の混合物）、ニッケ
ル（Ｎｉ）、コバルト（Ｃｏ）、アルミニウム（Ａ
ｌ）、およびマンガン（Ｍｎ）を元素比で１．２：３．
４：０．８：０．２：０．６の比率で混合し、この混合
物をアルゴンガス雰囲気の高周波誘導炉で誘導加熱して
合金溶湯となす。この合金溶湯を冷却された金属ロール
上に流し込むことにより冷却した後、水素ガス雰囲気中
（１ａｔｍ）で１０００℃の温度で１０時間の熱処理を
行う。この合金鋳塊１ｋｇに対して水１リットルを加え
てボールミル内に投入し、平均粒径が６０μｍになるよ
うに粉砕する。これにより、組成式Ｍｍ1.2Ｎｉ3.4Ｃｏ
0.8Ａｌ0.2Ｍｎ0.6で表わされる水素吸蔵合金粉末Ｘが
得られる。
する。 １．水素吸蔵合金粉末の作製 （ａ）水素吸蔵合金粉末Ｘ ミッシュメタル（Ｍｍ：希土類元素の混合物）、ニッケ
ル（Ｎｉ）、コバルト（Ｃｏ）、アルミニウム（Ａ
ｌ）、およびマンガン（Ｍｎ）を元素比で１．２：３．
４：０．８：０．２：０．６の比率で混合し、この混合
物をアルゴンガス雰囲気の高周波誘導炉で誘導加熱して
合金溶湯となす。この合金溶湯を冷却された金属ロール
上に流し込むことにより冷却した後、水素ガス雰囲気中
（１ａｔｍ）で１０００℃の温度で１０時間の熱処理を
行う。この合金鋳塊１ｋｇに対して水１リットルを加え
てボールミル内に投入し、平均粒径が６０μｍになるよ
うに粉砕する。これにより、組成式Ｍｍ1.2Ｎｉ3.4Ｃｏ
0.8Ａｌ0.2Ｍｎ0.6で表わされる水素吸蔵合金粉末Ｘが
得られる。
【００１３】（ｂ）水素吸蔵合金の酸処理 上述したようにして作製した水素吸蔵合金粉末Ｘを０．
１規定の塩酸水溶液中に浸漬し、塩酸水溶液の水素イオ
ン濃度（ｐＨ）が中性（ｐＨ７）になるまで浸漬する酸
処理を施した後、水洗、乾燥して水素吸蔵合金粉末Ｙが
得られる。このように、水素吸蔵合金粉末を塩酸水溶液
中に浸漬すると、塩酸水溶液中の水素イオンが消費され
て、塩酸水溶液の水素イオン濃度（ｐＨ）は減少し、や
がては中性（ｐＨ７）に近づくようになる。同時に、水
素吸蔵合金を形成する希土類元素が塩酸水溶液中に溶け
出してニッケルリッチの水素吸蔵合金となって、水素の
吸蔵・放出反応が向上する。
１規定の塩酸水溶液中に浸漬し、塩酸水溶液の水素イオ
ン濃度（ｐＨ）が中性（ｐＨ７）になるまで浸漬する酸
処理を施した後、水洗、乾燥して水素吸蔵合金粉末Ｙが
得られる。このように、水素吸蔵合金粉末を塩酸水溶液
中に浸漬すると、塩酸水溶液中の水素イオンが消費され
て、塩酸水溶液の水素イオン濃度（ｐＨ）は減少し、や
がては中性（ｐＨ７）に近づくようになる。同時に、水
素吸蔵合金を形成する希土類元素が塩酸水溶液中に溶け
出してニッケルリッチの水素吸蔵合金となって、水素の
吸蔵・放出反応が向上する。
【００１４】また、上述したようにして作製した水素吸
蔵合金Ｘを０．１規定の塩酸水溶液中に浸漬し、塩酸水
溶液のｐＨが５に達する前にアルカリ性水溶液（例え
ば、水酸化カリウム（ＫＯＨ）水溶液）を添加して、塩
酸水溶液の水素イオン濃度（ｐＨ）がアルカリ性（ｐＨ
１０）になるにまで添加する酸処理を施した後、水洗、
乾燥して水素吸蔵合金粉末Ｚが得られる。
蔵合金Ｘを０．１規定の塩酸水溶液中に浸漬し、塩酸水
溶液のｐＨが５に達する前にアルカリ性水溶液（例え
ば、水酸化カリウム（ＫＯＨ）水溶液）を添加して、塩
酸水溶液の水素イオン濃度（ｐＨ）がアルカリ性（ｐＨ
１０）になるにまで添加する酸処理を施した後、水洗、
乾燥して水素吸蔵合金粉末Ｚが得られる。
【００１５】塩酸水溶液の水素イオン濃度（ｐＨ）が５
程度になると、塩酸水溶液中に溶け出した希土類元素が
水酸化物となって水素吸蔵合金の表面に付着するように
なるが、塩酸水溶液のｐＨが５に達する前にアルカリ性
水溶液を添加すると、希土類元素の水酸化物はポーラス
な水酸化物となるため、水素の吸蔵・放出反応に悪影響
を及ぼすことがなくなる。
程度になると、塩酸水溶液中に溶け出した希土類元素が
水酸化物となって水素吸蔵合金の表面に付着するように
なるが、塩酸水溶液のｐＨが５に達する前にアルカリ性
水溶液を添加すると、希土類元素の水酸化物はポーラス
な水酸化物となるため、水素の吸蔵・放出反応に悪影響
を及ぼすことがなくなる。
【００１６】２．水素吸蔵合金負極板の作製 上述したようにして作製した３種類の水素吸蔵合金粉末
Ｘ，Ｙ，Ｚにそれぞれ結着剤としてポリエチレンオキサ
イド（ＰＥＯ）粉末を水素吸蔵合金粉末に対して１重量
％（１０％水溶液）を加えて混練し、３種類の負極活物
質ペーストとする。この３種類の負極活物質ペースト
を、それぞれパンチングメタル等からなる帯状金属芯体
にその左右両側面に塗着した後、両面から加圧して所定
の厚みとし、乾燥して３種類の水素吸蔵合金負極板を作
製する。これらの３種類の水素吸蔵合金負極板を所定の
サイズに切断して３種類の水素吸蔵合金負極板を作製す
る。
Ｘ，Ｙ，Ｚにそれぞれ結着剤としてポリエチレンオキサ
イド（ＰＥＯ）粉末を水素吸蔵合金粉末に対して１重量
％（１０％水溶液）を加えて混練し、３種類の負極活物
質ペーストとする。この３種類の負極活物質ペースト
を、それぞれパンチングメタル等からなる帯状金属芯体
にその左右両側面に塗着した後、両面から加圧して所定
の厚みとし、乾燥して３種類の水素吸蔵合金負極板を作
製する。これらの３種類の水素吸蔵合金負極板を所定の
サイズに切断して３種類の水素吸蔵合金負極板を作製す
る。
【００１７】３．ニッケル−水素蓄電池の作製 ついで、図１に示すように、上述したように作製した３
種類の水素吸蔵合金負極板１１のそれぞれと周知の非焼
結式ニッケル正極板１２とをそれぞれ耐アルカリ性の不
織布からなるセパレータ１３を介して捲回する。このと
き、水素吸蔵合金負極板１１が外側になるようにして渦
巻状に捲回して３種類の渦巻状極板群１４を作製する。
これらの各渦巻状極板群１４の負極板１１の端部１１ａ
と負極用の円板状集電板１５とをスポット溶接するとと
もに、正極板１２の端部１２ａと正極用の円板状集電板
１６とをスポット溶接する。なお、これらの各円板状集
電板１５，１６には多数の貫通孔が設けられている。
種類の水素吸蔵合金負極板１１のそれぞれと周知の非焼
結式ニッケル正極板１２とをそれぞれ耐アルカリ性の不
織布からなるセパレータ１３を介して捲回する。このと
き、水素吸蔵合金負極板１１が外側になるようにして渦
巻状に捲回して３種類の渦巻状極板群１４を作製する。
これらの各渦巻状極板群１４の負極板１１の端部１１ａ
と負極用の円板状集電板１５とをスポット溶接するとと
もに、正極板１２の端部１２ａと正極用の円板状集電板
１６とをスポット溶接する。なお、これらの各円板状集
電板１５，１６には多数の貫通孔が設けられている。
【００１８】一方、有底円筒形の金属外装缶１０を用意
し、上記のように各集電板１５，１６を溶接した渦巻状
極板群１４を金属外装缶１０内に挿入し、負極集電板１
５と金属外装缶１０の底部をスポット溶接するととも
に、正極集電板１６と封口体１７の底部１７ａとを集電
リード板１８を介して接続する。この後、金属外装缶１
０内にそれぞれ３０重量％の水酸化カリウム（ＫＯＨ）
水溶液よりなる電解液を注液して３種類のニッケル−水
素蓄電池を作製する。このようにして作製したニッケル
−水素蓄電池の理論容量は１３５０ｍＡｈとなる。
し、上記のように各集電板１５，１６を溶接した渦巻状
極板群１４を金属外装缶１０内に挿入し、負極集電板１
５と金属外装缶１０の底部をスポット溶接するととも
に、正極集電板１６と封口体１７の底部１７ａとを集電
リード板１８を介して接続する。この後、金属外装缶１
０内にそれぞれ３０重量％の水酸化カリウム（ＫＯＨ）
水溶液よりなる電解液を注液して３種類のニッケル−水
素蓄電池を作製する。このようにして作製したニッケル
−水素蓄電池の理論容量は１３５０ｍＡｈとなる。
【００１９】４．電池の活性化 上述のように作製した３種類のニッケル−水素蓄電池の
開路電圧を電圧計で測定して、開路電圧が０．５Ｖ以上
のニッケル−水素蓄電池と、開路電圧が０．５Ｖ未満の
ニッケル−水素蓄電池とに振り分け、これらのニッケル
−水素蓄電池を以下の条件で活性化処理を行う。
開路電圧を電圧計で測定して、開路電圧が０．５Ｖ以上
のニッケル−水素蓄電池と、開路電圧が０．５Ｖ未満の
ニッケル−水素蓄電池とに振り分け、これらのニッケル
−水素蓄電池を以下の条件で活性化処理を行う。
【００２０】（１）開路電圧が０．５Ｖ以上の場合 上述のように作製した３種類のニッケル−水素蓄電池を
１３５ｍＡ（０．１Ｃ）の充電々流で１６時間充電した
後、１時間休止させる。その後、２７０ｍＡ（０．２
Ｃ）の放電々流で終止電圧が１．０Ｖになるまで放電さ
せた後、１時間休止させる。この充放電を室温で３サイ
クル繰り返して、ニッケル−水素蓄電池を活性化する。
このような活性化処理が施されたニッケル−水素蓄電池
の内、水素吸蔵合金粉末Ｘを使用したニッケル−水素蓄
電池を電池Ａとし、水素吸蔵合金粉末Ｙを使用したニッ
ケル−水素蓄電池を電池Ｂとし、水素吸蔵合金粉末Ｚを
使用したニッケル−水素蓄電池を電池Ｃとする。
１３５ｍＡ（０．１Ｃ）の充電々流で１６時間充電した
後、１時間休止させる。その後、２７０ｍＡ（０．２
Ｃ）の放電々流で終止電圧が１．０Ｖになるまで放電さ
せた後、１時間休止させる。この充放電を室温で３サイ
クル繰り返して、ニッケル−水素蓄電池を活性化する。
このような活性化処理が施されたニッケル−水素蓄電池
の内、水素吸蔵合金粉末Ｘを使用したニッケル−水素蓄
電池を電池Ａとし、水素吸蔵合金粉末Ｙを使用したニッ
ケル−水素蓄電池を電池Ｂとし、水素吸蔵合金粉末Ｚを
使用したニッケル−水素蓄電池を電池Ｃとする。
【００２１】（２）開路電圧が０．５Ｖ未満の場合 （ａ）放置処理を行わない場合 上述のように作製した３種類のニッケル−水素蓄電池を
１３５ｍＡ（０．１Ｃ）の充電々流で１６時間充電した
後、１時間休止させる。その後、２７０ｍＡ（０．２
Ｃ）の放電々流で終止電圧が１．０Ｖになるまで放電さ
せた後、１時間休止させる。この充放電を室温で３サイ
クル繰り返して、ニッケル−水素蓄電池を活性化する。
このような活性化処理を施されたニッケル−水素蓄電池
の内、水素吸蔵合金粉末Ｘを使用したニッケル−水素蓄
電池を電池Ｄとし、水素吸蔵合金粉末Ｙを使用したニッ
ケル−水素蓄電池を電池Ｅとし、水素吸蔵合金粉末Ｚを
使用したニッケル−水素蓄電池を電池Ｆとする。
１３５ｍＡ（０．１Ｃ）の充電々流で１６時間充電した
後、１時間休止させる。その後、２７０ｍＡ（０．２
Ｃ）の放電々流で終止電圧が１．０Ｖになるまで放電さ
せた後、１時間休止させる。この充放電を室温で３サイ
クル繰り返して、ニッケル−水素蓄電池を活性化する。
このような活性化処理を施されたニッケル−水素蓄電池
の内、水素吸蔵合金粉末Ｘを使用したニッケル−水素蓄
電池を電池Ｄとし、水素吸蔵合金粉末Ｙを使用したニッ
ケル−水素蓄電池を電池Ｅとし、水素吸蔵合金粉末Ｚを
使用したニッケル−水素蓄電池を電池Ｆとする。
【００２２】（ｂ）放置処理を行う場合 上述のように作製した３種類のニッケル−水素蓄電池を
室温で放置して、開路電圧が０．５Ｖ以上になったこと
を確認した後、１３５ｍＡ（０．１Ｃ）の充電々流で１
６時間充電した後、１時間休止させる。その後、２７０
ｍＡ（０．２Ｃ）の放電々流で終止電圧が１．０Ｖにな
るまで放電させた後、１時間休止させる。この充放電を
室温で３サイクル繰り返して、ニッケル−水素蓄電池を
活性化する。このような活性化処理を施されたニッケル
−水素蓄電池の内、水素吸蔵合金粉末Ｘを使用したニッ
ケル−水素蓄電池を電池Ｇとし、水素吸蔵合金粉末Ｙを
使用したニッケル−水素蓄電池を電池Ｈとし、水素吸蔵
合金粉末Ｚを使用したニッケル−水素蓄電池を電池Ｉと
する。
室温で放置して、開路電圧が０．５Ｖ以上になったこと
を確認した後、１３５ｍＡ（０．１Ｃ）の充電々流で１
６時間充電した後、１時間休止させる。その後、２７０
ｍＡ（０．２Ｃ）の放電々流で終止電圧が１．０Ｖにな
るまで放電させた後、１時間休止させる。この充放電を
室温で３サイクル繰り返して、ニッケル−水素蓄電池を
活性化する。このような活性化処理を施されたニッケル
−水素蓄電池の内、水素吸蔵合金粉末Ｘを使用したニッ
ケル−水素蓄電池を電池Ｇとし、水素吸蔵合金粉末Ｙを
使用したニッケル−水素蓄電池を電池Ｈとし、水素吸蔵
合金粉末Ｚを使用したニッケル−水素蓄電池を電池Ｉと
する。
【００２３】５．電池特性試験 （１）電池内圧の測定 上述のようにして作製したＡ〜Ｉのニッケル−水素蓄電
池の缶底部に穴を開けて電池内圧測定装置を装着し、電
池活性化時の初期内圧（充電が１００％となったときの
電池内圧（ｋｇｆ／ｃｍ2））の測定を行うと、下記の
表１に示すような結果となった。
池の缶底部に穴を開けて電池内圧測定装置を装着し、電
池活性化時の初期内圧（充電が１００％となったときの
電池内圧（ｋｇｆ／ｃｍ2））の測定を行うと、下記の
表１に示すような結果となった。
【００２４】（２）高率放電特性試験 上述のようにして作製し、活性化したＡ〜Ｉのニッケル
−水素蓄電池を１３５ｍＡ（０．１Ｃ）の充電々流で１
６時間充電した後、１時間休止させる。その後、５４０
０ｍＡ（４Ｃ）の放電々流で終止電圧が１．０Ｖになる
まで放電させて高率放電容量（ｍＡｈ）の測定を行う
と、下記の表１に示すような結果となった。
−水素蓄電池を１３５ｍＡ（０．１Ｃ）の充電々流で１
６時間充電した後、１時間休止させる。その後、５４０
０ｍＡ（４Ｃ）の放電々流で終止電圧が１．０Ｖになる
まで放電させて高率放電容量（ｍＡｈ）の測定を行う
と、下記の表１に示すような結果となった。
【００２５】（３）低温放電特性試験 上述のようにして作製し、活性化したＡ〜Ｉのニッケル
−水素蓄電池を室温で１３５ｍＡ（０．１Ｃ）の充電電
流で１６時間充電した後、０℃の温度で３時間休止させ
る。その後、０℃の温度で１３５０ｍＡ（１Ｃ）の放電
々流で終止電圧が１．０Ｖになるまで放電させて低温放
電容量（ｍＡｈ）の測定を行うと、下記の表１に示すよ
うな結果となった。
−水素蓄電池を室温で１３５ｍＡ（０．１Ｃ）の充電電
流で１６時間充電した後、０℃の温度で３時間休止させ
る。その後、０℃の温度で１３５０ｍＡ（１Ｃ）の放電
々流で終止電圧が１．０Ｖになるまで放電させて低温放
電容量（ｍＡｈ）の測定を行うと、下記の表１に示すよ
うな結果となった。
【００２６】６．試験結果 上述した各試験結果をまとめると以下の表１に示すよう
な結果となった。
な結果となった。
【００２７】
【表１】
【００２８】なお、上記表１において、高率放電容量お
よび低温放電容量はｍＡｈを表す。上記表１から明らか
なように、電池作成後の開路電圧が０．５Ｖ以上のニッ
ケル−水素蓄電池（電池Ａ，Ｂ，Ｃ）においては、電池
初期内圧は１．５〜２．８ｋｇｆ／ｃｍ2と低い値とな
った。
よび低温放電容量はｍＡｈを表す。上記表１から明らか
なように、電池作成後の開路電圧が０．５Ｖ以上のニッ
ケル−水素蓄電池（電池Ａ，Ｂ，Ｃ）においては、電池
初期内圧は１．５〜２．８ｋｇｆ／ｃｍ2と低い値とな
った。
【００２９】一方、電池作成後の開路電圧が０．５Ｖ未
満のものにおいて、放置処理を行わなかったニッケル−
水素蓄電池（電池Ｄ，Ｅ，Ｆ）においては、電池初期内
圧は９．７〜１２．３ｋｇｆ／ｃｍ2と高い値となった
が、放置処理を行ったニッケル−水素蓄電池（電池Ｇ，
Ｈ，Ｉ）においては、電池初期内圧は１．９〜２．２ｋ
ｇｆ／ｃｍ2と低い値となり、電池初期内圧を低く抑え
られることが分かった。
満のものにおいて、放置処理を行わなかったニッケル−
水素蓄電池（電池Ｄ，Ｅ，Ｆ）においては、電池初期内
圧は９．７〜１２．３ｋｇｆ／ｃｍ2と高い値となった
が、放置処理を行ったニッケル−水素蓄電池（電池Ｇ，
Ｈ，Ｉ）においては、電池初期内圧は１．９〜２．２ｋ
ｇｆ／ｃｍ2と低い値となり、電池初期内圧を低く抑え
られることが分かった。
【００３０】この理由は次のように考えることができ
る。即ち、電池作成後に放置処理して電池の開路電圧を
０．５Ｖ以上にすることにより、水素吸蔵合金の表面に
吸着した酸素ガスや酸化物被膜が除去され、活性化処理
時に水素ガスの発生が抑制されて、電池内圧の上昇が抑
制されたためと考えることができる。酸処理においてア
ルカリ水溶液を添加した水素吸蔵合金粉末（合金Ｚ）を
用いたニッケル−水素蓄電池（電池Ｉ）においては、酸
処理を行わない合金（合金Ｘ）や通常の酸処理を行った
合金（合金Ｙ）を用いたニッケル−水素蓄電池（電池
Ｇ，Ｈ）に比較して、開路電圧が０．５Ｖに達するまで
の放置時間が１２時間から３時間に短縮されることが分
かる。
る。即ち、電池作成後に放置処理して電池の開路電圧を
０．５Ｖ以上にすることにより、水素吸蔵合金の表面に
吸着した酸素ガスや酸化物被膜が除去され、活性化処理
時に水素ガスの発生が抑制されて、電池内圧の上昇が抑
制されたためと考えることができる。酸処理においてア
ルカリ水溶液を添加した水素吸蔵合金粉末（合金Ｚ）を
用いたニッケル−水素蓄電池（電池Ｉ）においては、酸
処理を行わない合金（合金Ｘ）や通常の酸処理を行った
合金（合金Ｙ）を用いたニッケル−水素蓄電池（電池
Ｇ，Ｈ）に比較して、開路電圧が０．５Ｖに達するまで
の放置時間が１２時間から３時間に短縮されることが分
かる。
【００３１】また、酸処理を施した水素吸蔵合金粉末
（合金Ｙ，Ｚ）を用いたニッケル−水素蓄電池（電池
Ｂ，Ｃ，Ｅ，Ｆ，Ｈ，Ｉ）は、酸処理を施さなかった水
素吸蔵合金粉末（合金Ｘ）を用いたニッケル−水素蓄電
池（電池Ａ，Ｄ，Ｇ）より高率放電容量および低温放電
容量が増大する反面、開路電圧の低下が起こりやすく、
活性化処理により電池内圧が上昇する傾向にあることが
分かる。しかしながら、電池作成後、電池を放置して開
路電圧を０．５Ｖ以上としたニッケル−水素蓄電池（電
池Ｇ，Ｈ，Ｉ）は活性化処理を行っても電池内圧の上昇
を抑制することができるようになる。
（合金Ｙ，Ｚ）を用いたニッケル−水素蓄電池（電池
Ｂ，Ｃ，Ｅ，Ｆ，Ｈ，Ｉ）は、酸処理を施さなかった水
素吸蔵合金粉末（合金Ｘ）を用いたニッケル−水素蓄電
池（電池Ａ，Ｄ，Ｇ）より高率放電容量および低温放電
容量が増大する反面、開路電圧の低下が起こりやすく、
活性化処理により電池内圧が上昇する傾向にあることが
分かる。しかしながら、電池作成後、電池を放置して開
路電圧を０．５Ｖ以上としたニッケル−水素蓄電池（電
池Ｇ，Ｈ，Ｉ）は活性化処理を行っても電池内圧の上昇
を抑制することができるようになる。
【図１】 本発明のニッケル−水素蓄電池を概略的に示
す破断斜視図である。
す破断斜視図である。
１０…金属外装缶、１１…負極、１１ａ…負極端部、１
２…正極、１２ａ…正極端部、１３…セパレータ、１４
…電極群、１５…負極集電板、１６…正極集電板、１７
…封口体、１７ａ…封口体底部、１８…集電リード板
２…正極、１２ａ…正極端部、１３…セパレータ、１４
…電極群、１５…負極集電板、１６…正極集電板、１７
…封口体、１７ａ…封口体底部、１８…集電リード板
Claims (4)
- 【請求項１】 電気化学的に水素の吸蔵・放出を可逆的
に行うことができる水素吸蔵合金負極と正極とを備える
とともに、電池組立時の開路電圧が０．５Ｖ未満のニッ
ケル−水素蓄電池の製造方法であって、 前記０．５Ｖ未満の電池の開路電圧が０．５Ｖ以上とな
った時点で充放電を複数回繰り返す活性化処理を行うよ
うにしたことを特徴とするニッケル−水素蓄電池の製造
方法。 - 【請求項２】 電池組立後に同電池の開路電圧が０．５
Ｖ以上になるまで同電池を放置するようにしたことを特
徴とする請求項１に記載のニッケル−水素蓄電池の製造
方法。 - 【請求項３】 前記水素吸蔵合金負極を形成する前に予
め水素吸蔵合金を酸性水溶液に浸漬して同酸性水溶液が
中性になるまで浸漬する酸処理を同水素吸蔵合金に施す
ようにしたことを特徴とする請求項１または請求項２に
記載のニッケル−水素蓄電池の製造方法。 - 【請求項４】 前記酸処理において、 前記水素吸蔵合金を前記酸性水溶液に浸漬した後、同酸
性水溶液のｐＨが５に達する前に同酸性水溶液が中性ま
たはアルカリ性になるようにアルカリ性水溶液を同酸性
水溶液に添加するようにしたことを特徴とする請求項３
に記載のニッケル−水素蓄電池の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9215287A JPH1167264A (ja) | 1997-08-08 | 1997-08-08 | ニッケル−水素蓄電池の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9215287A JPH1167264A (ja) | 1997-08-08 | 1997-08-08 | ニッケル−水素蓄電池の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1167264A true JPH1167264A (ja) | 1999-03-09 |
Family
ID=16669829
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9215287A Pending JPH1167264A (ja) | 1997-08-08 | 1997-08-08 | ニッケル−水素蓄電池の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1167264A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1079449A1 (en) * | 1999-08-27 | 2001-02-28 | SANYO ELECTRIC Co., Ltd. | Storage battery and method of fabricating the same |
| JP2001313067A (ja) * | 2000-04-28 | 2001-11-09 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | ニッケル水素蓄電池の製造方法およびニッケル水素蓄電池の製造装置 |
| JP2019071238A (ja) * | 2017-10-10 | 2019-05-09 | 株式会社豊田自動織機 | ニッケル金属水素化物電池の製造方法 |
| JP2022015093A (ja) * | 2020-07-08 | 2022-01-21 | 株式会社重松製作所 | ガス吸着材及び防毒マスク |
-
1997
- 1997-08-08 JP JP9215287A patent/JPH1167264A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1079449A1 (en) * | 1999-08-27 | 2001-02-28 | SANYO ELECTRIC Co., Ltd. | Storage battery and method of fabricating the same |
| US6465122B1 (en) | 1999-08-27 | 2002-10-15 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Storage battery and method of fabricating the same |
| JP2001313067A (ja) * | 2000-04-28 | 2001-11-09 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | ニッケル水素蓄電池の製造方法およびニッケル水素蓄電池の製造装置 |
| JP4679690B2 (ja) * | 2000-04-28 | 2011-04-27 | パナソニック株式会社 | ニッケル水素蓄電池の製造方法およびニッケル水素蓄電池の製造装置 |
| JP2019071238A (ja) * | 2017-10-10 | 2019-05-09 | 株式会社豊田自動織機 | ニッケル金属水素化物電池の製造方法 |
| JP2022015093A (ja) * | 2020-07-08 | 2022-01-21 | 株式会社重松製作所 | ガス吸着材及び防毒マスク |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20041227 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050208 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20050411 |
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| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050705 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20051108 |