JPS5825560Y2 - 水素吸蔵電極 - Google Patents
水素吸蔵電極Info
- Publication number
- JPS5825560Y2 JPS5825560Y2 JP1976145231U JP14523176U JPS5825560Y2 JP S5825560 Y2 JPS5825560 Y2 JP S5825560Y2 JP 1976145231 U JP1976145231 U JP 1976145231U JP 14523176 U JP14523176 U JP 14523176U JP S5825560 Y2 JPS5825560 Y2 JP S5825560Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- hydrogen storage
- electrode
- nickel
- substrate
- foamed nickel
- 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.)
- Expired
Links
Classifications
-
- Y02E60/12—
-
- 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
- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/50—Fuel cells
Landscapes
- Cell Electrode Carriers And Collectors (AREA)
- Inert Electrodes (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
本考案は、水素を貯蔵し、この水素と酸素などとの電気
化学的反応により電気エネルギーを発生する電池に用い
る水素吸蔵電極の改良に関する。
化学的反応により電気エネルギーを発生する電池に用い
る水素吸蔵電極の改良に関する。
従来のこの種電極は、その支持体として、良導電性を有
するニッケル、ニッケルめっきした鉄等よりなるネット
を用い、これと一体に水素吸蔵用合金の焼結層を設けて
いた。
するニッケル、ニッケルめっきした鉄等よりなるネット
を用い、これと一体に水素吸蔵用合金の焼結層を設けて
いた。
この電極は、水素の吸蔵、放出の繰り返しにより合金粉
末が脱落しやすく、電極の容量が低下する不都合がある
。
末が脱落しやすく、電極の容量が低下する不都合がある
。
そこで、水素吸蔵合金の支持体として三次元構造の発泡
状ニッケルを用いる提案がある。
状ニッケルを用いる提案がある。
すなわち、水素吸蔵用合金、例えは丁１２Ｎｉを構成す
るためのニッケルとチタンの混合粉末を発泡状ニッケル
に充填し、不活性ガス、水素ガスまたは真空下において
、８００〜９００℃に加熱することにより、合金化と焼
結を行う方法である。
るためのニッケルとチタンの混合粉末を発泡状ニッケル
に充填し、不活性ガス、水素ガスまたは真空下において
、８００〜９００℃に加熱することにより、合金化と焼
結を行う方法である。
このように合金の支持体として発泡状ニッケルを用いる
と、合金は三次元構造のニッケルを骨格とするので、合
金の脱落を有効に防止することができる。
と、合金は三次元構造のニッケルを骨格とするので、合
金の脱落を有効に防止することができる。
しかし、Ｔｉ２Ｎｉのようにニッケルを含む水素吸蔵用
合金を用いる場合は、支持体となるべき発泡状ニッケル
が合金形成材の例えばチタンと容易にＴｉ２Ｎｉ、Ｔ１
Ｎｉ、ＴｉＮｉ３等の合金を生成するので、発泡状ニッ
ケル本来の強度が消失してもろくなり、電極自体の強度
も弱くなる。
合金を用いる場合は、支持体となるべき発泡状ニッケル
が合金形成材の例えばチタンと容易にＴｉ２Ｎｉ、Ｔ１
Ｎｉ、ＴｉＮｉ３等の合金を生成するので、発泡状ニッ
ケル本来の強度が消失してもろくなり、電極自体の強度
も弱くなる。
このため、電極に型刻が生じやすく、また、充放電の繰
り返しによって、崩壊してしまうことがある。
り返しによって、崩壊してしまうことがある。
このものを、切断してその断面を観察すると、発泡状ニ
ッケルの原形が一部消失していることが認められた。
ッケルの原形が一部消失していることが認められた。
本考案は、支持体として発泡状ニッケル、水素吸蔵用合
金としてＬａＮｉ５ＬａＮｉ５５Ｍｇ２Ｎｉ９等ノニッ
ケルを含む合金を用いる焼結式水素吸蔵電極の前記のよ
うな不都合を解消するものである。
金としてＬａＮｉ５ＬａＮｉ５５Ｍｇ２Ｎｉ９等ノニッ
ケルを含む合金を用いる焼結式水素吸蔵電極の前記のよ
うな不都合を解消するものである。
すなわち、本考案の水素吸蔵電極は、発泡状ニッケルよ
りなる基板本体と、その周辺部の加圧圧縮部にこの加工
部を覆うように溶着された断面コ字状の枠体と、本体内
に挿入されて両端部が前記枠体に溶着された複数の補強
体とからなる電極基板を用いるものである。
りなる基板本体と、その周辺部の加圧圧縮部にこの加工
部を覆うように溶着された断面コ字状の枠体と、本体内
に挿入されて両端部が前記枠体に溶着された複数の補強
体とからなる電極基板を用いるものである。
本考案によれば、発泡状ニッケル骨格が水素吸蔵用合金
構成材と合金化してもろくなっても、補強材と枠体とに
より機械的強度が維持され、基板本体に亀裂を生じるこ
とがあっても崩壊することはなく、水素の吸蔵、放出の
繰り返しに耐える長寿命の水素吸蔵電極を得ることがで
きる。
構成材と合金化してもろくなっても、補強材と枠体とに
より機械的強度が維持され、基板本体に亀裂を生じるこ
とがあっても崩壊することはなく、水素の吸蔵、放出の
繰り返しに耐える長寿命の水素吸蔵電極を得ることがで
きる。
以下、本考案を実施例により説明する。
第１図は電極基板の一実施例を示す。
１は発泡状ニッケルよりなる方形の基板本体、２は本体
１内に縦方向に強制的に挿入してニッケル棒よりなる補
強体、３はニッケル板よりなる枠体であり、枠体により
本体１の周辺部を挾むように加圧して枠体を断面コ字状
に折曲したものである。
１内に縦方向に強制的に挿入してニッケル棒よりなる補
強体、３はニッケル板よりなる枠体であり、枠体により
本体１の周辺部を挾むように加圧して枠体を断面コ字状
に折曲したものである。
この枠体３は本体１の加圧圧縮部１ａ′にスポット溶接
により溶着するとともに、加圧部１ａ′内にある補強体
２の両端部２ａを枠体３に溶着している。
により溶着するとともに、加圧部１ａ′内にある補強体
２の両端部２ａを枠体３に溶着している。
４は枠体に溶着したリード板、５は枠体３と補強体２と
の溶着部を表す。
の溶着部を表す。
第２図は補強体２を本体１に横方向に配列した例を示す
。
。
第３図は第２図の基板を用いた水素吸蔵電極を示し、６
は本体１内に充填され、焼結された水素吸蔵用合金の焼
結層である。
は本体１内に充填され、焼結された水素吸蔵用合金の焼
結層である。
次に、本体１として大きさ５Ｘ５ｃｍ、厚さ２ｍｍの発
泡状ニッケルを用いた第２図のような基板に、純度９９
．５％以上の市販のチタンとニッケルとが原子比で２：
ｌの割合となる混合物の粉末１０ ｇをアルコールで混
練して充填し、２００ｋｇ／ｃｍ２の圧力で加圧した後
、１０−４〜１Ｏ−５ＴＯｒｒの真空中において８００
℃で５時間加熱して焼結した。
泡状ニッケルを用いた第２図のような基板に、純度９９
．５％以上の市販のチタンとニッケルとが原子比で２：
ｌの割合となる混合物の粉末１０ ｇをアルコールで混
練して充填し、２００ｋｇ／ｃｍ２の圧力で加圧した後
、１０−４〜１Ｏ−５ＴＯｒｒの真空中において８００
℃で５時間加熱して焼結した。
このようにして得た電極は、発泡状ニッケルにＴｉ２Ｎ
ｉ合金の焼結層が一体に結合している。
ｉ合金の焼結層が一体に結合している。
第４図は水素吸蔵電極を陰極に用いたニッケル水素電池
を示す。
を示す。
７は陰極、８は公知のニッケル電極よりなる陽極、９は
アルカリ電解液、１０はセパレータ、１１は電槽である
。
アルカリ電解液、１０はセパレータ、１１は電槽である
。
１２は陽極８のリード板、４は前述の陰極７のリード板
、１３は注液口である。
、１３は注液口である。
上記の電池Ａとし、水素吸蔵電極として、ニッケルネッ
トを支持体としてＴｉ２Ｎｉ合金の焼結層を設けたもの
を使用した電池をＢ、上記同様の発泡状ニッケルを基板
とした電極を用いた電池をＣとする。
トを支持体としてＴｉ２Ｎｉ合金の焼結層を設けたもの
を使用した電池をＢ、上記同様の発泡状ニッケルを基板
とした電極を用いた電池をＣとする。
第５図はこれらの電池の充放電サイクル寿命特性を示す
。
。
図から明らかなように、電池ＡはＢに比べて１５倍以上
の寿命を有しており、Ｃに比べて１．５倍以上の寿命を
有する。
の寿命を有しており、Ｃに比べて１．５倍以上の寿命を
有する。
電池Ｂについて上記試験後、その陰極を調べてみると、
水素吸蔵合金がニッケルネットから剥離。
水素吸蔵合金がニッケルネットから剥離。
脱落しており、このために容量の低下をきたしている。
Ｃの陰極は、チタンとニッケルとの混合粉末を、発泡状
ニッケル内に充填して焼結したものであり、発泡状ニッ
ケルとチタンとが合金化し、発泡状ニッケルの機械的強
度が低下するとともに電極自身の強度も低下し、一部に
亀裂を生じることがある。
ニッケル内に充填して焼結したものであり、発泡状ニッ
ケルとチタンとが合金化し、発泡状ニッケルの機械的強
度が低下するとともに電極自身の強度も低下し、一部に
亀裂を生じることがある。
この状態で、充放電サイクルを繰り返し行うと、電極の
膨張が生じ、これが、前記亀裂現象と相まって電極の崩
壊へと移行し、特に、リード板の接続個所における接続
状態が悪化した。
膨張が生じ、これが、前記亀裂現象と相まって電極の崩
壊へと移行し、特に、リード板の接続個所における接続
状態が悪化した。
これにより、電池の放電容量は低下した。
一方Ａにおいては、発泡状ニッケル内に補強体を入れ、
かつ周辺部を枠体で補強しているので、これらはチタン
と合金化する割合は極めて少なく、電極基板の大半を原
形のまま維持できるものであって、電極自身の機械的強
度を十分に確保でき、亀裂の発生はほとんど認められな
い。
かつ周辺部を枠体で補強しているので、これらはチタン
と合金化する割合は極めて少なく、電極基板の大半を原
形のまま維持できるものであって、電極自身の機械的強
度を十分に確保でき、亀裂の発生はほとんど認められな
い。
充放電サイクルにより、この電極は多少は膨張するが、
その膨張による崩壊は、補強体、枠体により大半防止で
きる。
その膨張による崩壊は、補強体、枠体により大半防止で
きる。
この電極によれば、３００回の充放電サイクルを行って
も、電極自身は多少膨張する程度にとどまり、活物質の
剥離、崩壊は見られなかった。
も、電極自身は多少膨張する程度にとどまり、活物質の
剥離、崩壊は見られなかった。
また、前記膨張による寿命への悪影響も見られなかった
。
。
なお、実施例では、水素吸蔵用合金が、ＴｉとＮｉとよ
りなる場合につき述べたが、その他に、ＬａＮｉ５゜Ｍ
ｍＮｉ５９Ｍｇ２Ｎｉ等の合金によっても実施例と同等
の効果が期待できる。
りなる場合につき述べたが、その他に、ＬａＮｉ５゜Ｍ
ｍＮｉ５９Ｍｇ２Ｎｉ等の合金によっても実施例と同等
の効果が期待できる。
以上のように本考案によれば、機械的強度が大きく、充
放電サイクルの寿命特性が良好な水素吸蔵電極が得られ
る。
放電サイクルの寿命特性が良好な水素吸蔵電極が得られ
る。
【図面の簡単な説明】
第１図、第２図は本考案の実施例における電極基板を示
し、Ａは正面図、ＢはＡＬ７）ａ−ａ’線断面図、第３
図は水素吸蔵電極を示し、Ａは正面図、ＢはＡのａ −
ａ ’線断面図、第４図は同電極を用いた電池の縦断面
略図、第５図は同電池の充放電サイクルによる寿命特性
を示す図である。 １・・・・・・発泡状ニッケル、１ａ・・・・・・加圧
部、２・・・・・・補強体、３・・・・・・枠体、５・
・・・・・溶着部、６・・・・・・水素吸蔵用合金の焼
結層。
し、Ａは正面図、ＢはＡＬ７）ａ−ａ’線断面図、第３
図は水素吸蔵電極を示し、Ａは正面図、ＢはＡのａ −
ａ ’線断面図、第４図は同電極を用いた電池の縦断面
略図、第５図は同電池の充放電サイクルによる寿命特性
を示す図である。 １・・・・・・発泡状ニッケル、１ａ・・・・・・加圧
部、２・・・・・・補強体、３・・・・・・枠体、５・
・・・・・溶着部、６・・・・・・水素吸蔵用合金の焼
結層。
Claims (1)
- 発泡状ニッケルよりなる基板本体と、本体の周辺部にお
ける加圧部にこの加圧部を被覆するように溶着された断
面コ字状の枠体と、本体内に挿入されて両端部が前記枠
体に溶着された複数の補強体とからなる電極基板、およ
び基板本体と一体に焼結されたニッケル含有水素吸蔵用
合金の焼結層からなる水素吸蔵電極。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1976145231U JPS5825560Y2 (ja) | 1976-10-27 | 1976-10-27 | 水素吸蔵電極 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1976145231U JPS5825560Y2 (ja) | 1976-10-27 | 1976-10-27 | 水素吸蔵電極 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5361025U JPS5361025U (ja) | 1978-05-24 |
| JPS5825560Y2 true JPS5825560Y2 (ja) | 1983-06-01 |
Family
ID=28753806
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1976145231U Expired JPS5825560Y2 (ja) | 1976-10-27 | 1976-10-27 | 水素吸蔵電極 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5825560Y2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2637949B2 (ja) * | 1985-12-12 | 1997-08-06 | 松下電器産業株式会社 | 電 池 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4961632A (ja) * | 1972-10-18 | 1974-06-14 | ||
| JPS5050644A (ja) * | 1973-09-07 | 1975-05-07 |
-
1976
- 1976-10-27 JP JP1976145231U patent/JPS5825560Y2/ja not_active Expired
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4961632A (ja) * | 1972-10-18 | 1974-06-14 | ||
| JPS5050644A (ja) * | 1973-09-07 | 1975-05-07 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5361025U (ja) | 1978-05-24 |
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