JPS60140657A - 水素吸蔵電極の製造法 - Google Patents
水素吸蔵電極の製造法Info
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- JPS60140657A JPS60140657A JP58250635A JP25063583A JPS60140657A JP S60140657 A JPS60140657 A JP S60140657A JP 58250635 A JP58250635 A JP 58250635A JP 25063583 A JP25063583 A JP 25063583A JP S60140657 A JPS60140657 A JP S60140657A
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- electrode
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/24—Electrodes for alkaline accumulators
- H01M4/242—Hydrogen storage electrodes
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
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- H01M4/64—Carriers or collectors
- H01M4/70—Carriers or collectors characterised by shape or form
- H01M4/80—Porous plates, e.g. sintered carriers
- H01M4/808—Foamed, spongy materials
-
- 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
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、蓄電池用負極に用いられる水素吸蔵電極の製
造法の改良に関するものである。
造法の改良に関するものである。
従来例の構成とその問題点
蓄電池の単位重量または単位容積当りのエネルギー密度
の向上を図るために、負極として水素吸蔵材を用いた、
いわゆる水素吸蔵電極が提案されている。水素吸蔵材を
水素電極として利用するときは、（１）電解液中での電
極の化学的安定性、い）水素の電気化学的な吸蔵特性、
（３）放電容量、←）電極反応過電圧、（５）形状安定
性等の厳しい条件がっけられる。
の向上を図るために、負極として水素吸蔵材を用いた、
いわゆる水素吸蔵電極が提案されている。水素吸蔵材を
水素電極として利用するときは、（１）電解液中での電
極の化学的安定性、い）水素の電気化学的な吸蔵特性、
（３）放電容量、←）電極反応過電圧、（５）形状安定
性等の厳しい条件がっけられる。
特にサイクル寿命にかかわる問題として、電解液中での
電極の化学的安定性あるいは形状安定性が非常に重要で
ある。例えは、水素吸蔵材としてＣａＮｉ５を用いた水
素吸蔵電極では、充放電を数十サイクル繰り返した後の
放電容量は初期容量の半分に低下する。この原因は、電
解液中での充放電サイクルによって、水素吸蔵材である
ＣａＮｉ５が酸化され、水素吸蔵に有効な結晶構造が壊
れることや、水素の吸蔵・放出に伴うＣａＮｉ５の膨張
・収縮や微粉化により、電極構成材料相互の結合力が低
下しＣａＮｉ５が脱落することなどに起因する。
電極の化学的安定性あるいは形状安定性が非常に重要で
ある。例えは、水素吸蔵材としてＣａＮｉ５を用いた水
素吸蔵電極では、充放電を数十サイクル繰り返した後の
放電容量は初期容量の半分に低下する。この原因は、電
解液中での充放電サイクルによって、水素吸蔵材である
ＣａＮｉ５が酸化され、水素吸蔵に有効な結晶構造が壊
れることや、水素の吸蔵・放出に伴うＣａＮｉ５の膨張
・収縮や微粉化により、電極構成材料相互の結合力が低
下しＣａＮｉ５が脱落することなどに起因する。
発明の目的
本発明は、このような従来の問題点を除去するものであ
り、高分子結着剤により水素吸蔵材の形状安定性を向上
させ、さらに、水素吸蔵材が直接電解液に触れないよう
にすることにより、サイクル寿命の優れた水素吸蔵電極
の製造法を提供するものである。
り、高分子結着剤により水素吸蔵材の形状安定性を向上
させ、さらに、水素吸蔵材が直接電解液に触れないよう
にすることにより、サイクル寿命の優れた水素吸蔵電極
の製造法を提供するものである。
発明の構成
本発明は、水素吸蔵能力を有する合金粉末と高分子結着
剤の混合物をペースト状にして電極支持体に充填し、乾
燥後電極の表面を水素透過膜で被覆するものである。
剤の混合物をペースト状にして電極支持体に充填し、乾
燥後電極の表面を水素透過膜で被覆するものである。
実施例の説明
市販のカルシウムとニッケルを、高周波溶解炉で加熱溶
解させ、均質なＣａＮｉ５０全Ｎｉ５造し、この合金を
不活性雰囲気中で機械的に３７μｍ以下まで粉砕した。
解させ、均質なＣａＮｉ５０全Ｎｉ５造し、この合金を
不活性雰囲気中で機械的に３７μｍ以下まで粉砕した。
この合金粉末とポリエチレン樹脂を次表のような組成（
重量パーセント）になるように混合した。
重量パーセント）になるように混合した。
このＣａＮｉ５とポリエチレン樹脂の混合粉末をアルコ
ールと共に発泡メタルに充填し、乾燥後１．８トン／ｃ
ｒｉＬの圧力で加圧した後、真空中で１２０°Ｃで熱処
理して電極体とした。この電極体の全表面に、水素透過
膜（Ｐ（１６８，，６重量係−Ａｇ１３．４重量係−Ａ
ｕ２０重量係重量環さ５００八になるように、スパッタ
装置により蒸着した。
ールと共に発泡メタルに充填し、乾燥後１．８トン／ｃ
ｒｉＬの圧力で加圧した後、真空中で１２０°Ｃで熱処
理して電極体とした。この電極体の全表面に、水素透過
膜（Ｐ（１６８，，６重量係−Ａｇ１３．４重量係−Ａ
ｕ２０重量係重量環さ５００八になるように、スパッタ
装置により蒸着した。
以上のように、水素透過膜を全表面に蒸着した電極体に
、リードを取り付は水素吸蔵電極とした。
、リードを取り付は水素吸蔵電極とした。
それぞれの組成の粉末を充填した水素吸蔵電極全負極と
し、公知のＮｉ−Ｃｄ蓄電池のＮｉ極（正極）とともに
、アルカリ電解液中に浸漬して、蓄電池を構成した。
し、公知のＮｉ−Ｃｄ蓄電池のＮｉ極（正極）とともに
、アルカリ電解液中に浸漬して、蓄電池を構成した。
これらの電池を５０ ｒＩＬＡ／ｊＪの電流密度で充放
電させた。第１図は負極の結着剤含有割合と放電容量の
関係を示す。図かられかる様に、結着剤であるポリエチ
レン樹脂の混合割合が１０重重量板上になると、初期容
量は低下する。これは、ポリエチレン樹脂の混合割合が
増加することにより、ＣａＮｉ５の水素の吸蔵・放出に
必要な有効面積が低下したことによる。したがって、ポ
リエチレン樹脂の混合割合は、１０重量係以下であれば
放電容量に影響を与えない。
電させた。第１図は負極の結着剤含有割合と放電容量の
関係を示す。図かられかる様に、結着剤であるポリエチ
レン樹脂の混合割合が１０重重量板上になると、初期容
量は低下する。これは、ポリエチレン樹脂の混合割合が
増加することにより、ＣａＮｉ５の水素の吸蔵・放出に
必要な有効面積が低下したことによる。したがって、ポ
リエチレン樹脂の混合割合は、１０重量係以下であれば
放電容量に影響を与えない。
次に、サイクル特性を第２図に示す。この図かられかる
様に結着剤であるポリエチレン樹脂を混合した電極（Ｂ
−Ｄ）では、３００サイクルの充放電を繰り返しても、
はとんど容量が低下していない。これに対して、ポリエ
チレン樹脂を含１ない電極人は、約２５０サイクルで容
量は棒に低下している。また、水素透過膜で被Φしてい
ない電極Ｆは、約４０サイクルで容量は恥に低下してい
る。以上のことは、結着剤を含ま寿い場合、ＣａＮｉ５
合金が充放電の繰り返しによって微粉化し、電極内部で
脱落し充放電に関与しなくなるためである。
様に結着剤であるポリエチレン樹脂を混合した電極（Ｂ
−Ｄ）では、３００サイクルの充放電を繰り返しても、
はとんど容量が低下していない。これに対して、ポリエ
チレン樹脂を含１ない電極人は、約２５０サイクルで容
量は棒に低下している。また、水素透過膜で被Φしてい
ない電極Ｆは、約４０サイクルで容量は恥に低下してい
る。以上のことは、結着剤を含ま寿い場合、ＣａＮｉ５
合金が充放電の繰り返しによって微粉化し、電極内部で
脱落し充放電に関与しなくなるためである。
走査型電子顕微鏡で観察すると、電極内部の空隙にＣａ
Ｎｉ５の粒子が存在していることがわかった。
Ｎｉ５の粒子が存在していることがわかった。
これに対し、本発明の負極は、ＣａＮｉ５をポリエチレ
ンで結着し、さらに、電極の表面を水素透過膜で被覆し
ているため、充放電の繰り返しによる電極内部での脱落
や水素吸蔵材の酸化もなく、サイクル寿命の優れた特性
を示している。
ンで結着し、さらに、電極の表面を水素透過膜で被覆し
ているため、充放電の繰り返しによる電極内部での脱落
や水素吸蔵材の酸化もなく、サイクル寿命の優れた特性
を示している。
なお、実施例では結着剤としてポリエチレン樹脂を用い
たが、フッ素樹脂粉末、カルボキシメチルセルロースな
どのセルロース誘導体系結着剤及びポリビニルアルコー
ル、ポリスチレン等の高分子結着剤を用いても同様な効
果が得られる。なお、実施例は、水素吸蔵剤としてＣａ
Ｎｉ５合金について述べたが、他の水素吸蔵合金につい
ても適用できる。
たが、フッ素樹脂粉末、カルボキシメチルセルロースな
どのセルロース誘導体系結着剤及びポリビニルアルコー
ル、ポリスチレン等の高分子結着剤を用いても同様な効
果が得られる。なお、実施例は、水素吸蔵剤としてＣａ
Ｎｉ５合金について述べたが、他の水素吸蔵合金につい
ても適用できる。
発明の効果
以上のように本発明によれは、充放電の繰り返しによっ
て電極内部での水素吸蔵材料の脱落がなく、また、電解
液中での水素吸蔵剤の酸化もなく、サイクル寿命特性の
良好な水素吸蔵合金得ることができる。
て電極内部での水素吸蔵材料の脱落がなく、また、電解
液中での水素吸蔵剤の酸化もなく、サイクル寿命特性の
良好な水素吸蔵合金得ることができる。
第１図は結着剤含有量と放電容量の関係を示した図、第
２図は充放電に伴う旋を枠伴牟放電容量を示す図である
。
２図は充放電に伴う旋を枠伴牟放電容量を示す図である
。
Claims (1)
- 水素吸蔵能力を有する合金粉末と高分子結着剤の混合物
をベースト状にして電極支持体に充填し、乾燥後表面を
水素透過膜で被覆することを特徴とする水素吸蔵電極の
製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58250635A JPS60140657A (ja) | 1983-12-27 | 1983-12-27 | 水素吸蔵電極の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58250635A JPS60140657A (ja) | 1983-12-27 | 1983-12-27 | 水素吸蔵電極の製造法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60140657A true JPS60140657A (ja) | 1985-07-25 |
Family
ID=17210784
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58250635A Pending JPS60140657A (ja) | 1983-12-27 | 1983-12-27 | 水素吸蔵電極の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60140657A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6119058A (ja) * | 1984-07-05 | 1986-01-27 | Sanyo Electric Co Ltd | 水素吸蔵電極 |
| JPS62154562A (ja) * | 1985-12-27 | 1987-07-09 | Toshiba Corp | 水素吸蔵合金電極 |
| JP2010167345A (ja) * | 2009-01-21 | 2010-08-05 | Ayagawa Air System:Kk | 粒状物の微粉除去方法及び装置 |
-
1983
- 1983-12-27 JP JP58250635A patent/JPS60140657A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6119058A (ja) * | 1984-07-05 | 1986-01-27 | Sanyo Electric Co Ltd | 水素吸蔵電極 |
| JPS62154562A (ja) * | 1985-12-27 | 1987-07-09 | Toshiba Corp | 水素吸蔵合金電極 |
| JP2010167345A (ja) * | 2009-01-21 | 2010-08-05 | Ayagawa Air System:Kk | 粒状物の微粉除去方法及び装置 |
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