JPS60193266A - 密閉形アルカリ蓄電池 - Google Patents
密閉形アルカリ蓄電池Info
- Publication number
- JPS60193266A JPS60193266A JP59049628A JP4962884A JPS60193266A JP S60193266 A JPS60193266 A JP S60193266A JP 59049628 A JP59049628 A JP 59049628A JP 4962884 A JP4962884 A JP 4962884A JP S60193266 A JPS60193266 A JP S60193266A
- Authority
- JP
- Japan
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- negative electrode
- alloy
- storage battery
- battery
- alkaline storage
- Prior art date
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- Pending
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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
- H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
- H01M4/38—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of elements or alloys
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
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- H01M4/38—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of elements or alloys
- H01M4/383—Hydrogen absorbing alloys
-
- 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
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (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、負極に電気化学的に水素の吸蔵・放出が可能
な水素吸蔵合金を用いた密閉形アルカリ蓄電池に関する
。
な水素吸蔵合金を用いた密閉形アルカリ蓄電池に関する
。
従来例の構成とその問題点
水素吸蔵合金を負極とし、正極にはニッケル酸化物を用
いたニッケルー水素蓄電池が提案されており、負極には
Ｌ ａ −Ｎ ｉ系やＣａ −Ｎ ｉ系などの水素吸蔵
合金が用いられている。この電池系は高容量で低公害の
二次電池、として期待されている。
いたニッケルー水素蓄電池が提案されており、負極には
Ｌ ａ −Ｎ ｉ系やＣａ −Ｎ ｉ系などの水素吸蔵
合金が用いられている。この電池系は高容量で低公害の
二次電池、として期待されている。
Ｃ１１−Ｎ ｉ系合金は、特に水素の吸蔵・放出特性が
優れているものとしてＣａ Ｎ ｌ ！ （ｘ 〜３−
８〜４−９９ ）がアリ、特公開５３−１９１２９号公
報に示されている。ＣａＮｉ 、 （！＝３．８〜４．
ｅｅ ） を電極として用いた場合、安価で初期容量
が大きいが、サイクル寿命は短い欠点を持つ、一方、Ｌ
ａ −Ｎ ｉ系合金の代表的なものであるＬａＮｉ５
合金を電極として用りた場合、サイクル寿命は長いが高
価で放電容゛量が小さいという問題がある。また、Ｃａ
Ｎ ｚ ｘ（ｘ＝３．８〜４．９９ ）合金は負極材
料として用いた場合、充電電位が高く、放電電位は低い
という欠点がある。蓄電池用負極としては、放電容量が
大きく、サイクル寿命が長く、しかも安価な材料が適し
ているが、両合金について言えば一長一短を有している
。
優れているものとしてＣａ Ｎ ｌ ！ （ｘ 〜３−
８〜４−９９ ）がアリ、特公開５３−１９１２９号公
報に示されている。ＣａＮｉ 、 （！＝３．８〜４．
ｅｅ ） を電極として用いた場合、安価で初期容量
が大きいが、サイクル寿命は短い欠点を持つ、一方、Ｌ
ａ −Ｎ ｉ系合金の代表的なものであるＬａＮｉ５
合金を電極として用りた場合、サイクル寿命は長いが高
価で放電容゛量が小さいという問題がある。また、Ｃａ
Ｎ ｚ ｘ（ｘ＝３．８〜４．９９ ）合金は負極材
料として用いた場合、充電電位が高く、放電電位は低い
という欠点がある。蓄電池用負極としては、放電容量が
大きく、サイクル寿命が長く、しかも安価な材料が適し
ているが、両合金について言えば一長一短を有している
。
さらに、ＣａＮ ｉ ｘ（ｘ ＝３．８〜４．９９ ）
合金を負極とし、密閉形ニッケルー水素蓄電池を構成し
た場合、過充電により正極から発生する酸素ガスによシ
ミ池内圧が上昇するという問題がある。このために、酸
素イオン化触媒や第３電極を設け、過充電時に正極から
発生する酸素をイオン化する必要があり、電池構成は複
雑となる。
合金を負極とし、密閉形ニッケルー水素蓄電池を構成し
た場合、過充電により正極から発生する酸素ガスによシ
ミ池内圧が上昇するという問題がある。このために、酸
素イオン化触媒や第３電極を設け、過充電時に正極から
発生する酸素をイオン化する必要があり、電池構成は複
雑となる。
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、サイクル寿命が良好で、放電容量も大きく負極とし
ての放電電位も高く、密閉電池を構成した場合でも過充
電により電池内圧が上昇しない優れた密閉形アルカリ蓄
電池を提供するものである。
り、サイクル寿命が良好で、放電容量も大きく負極とし
ての放電電位も高く、密閉電池を構成した場合でも過充
電により電池内圧が上昇しない優れた密閉形アルカリ蓄
電池を提供するものである。
発明の構成
本発明の密閉形アルカリ蓄電池は、Ｃａ Ｎ ｉ ｘ（
Ｘ＝３．８〜４．９９）に希土類金属単体、又はそれら
の混合物を添加した合金からなる負極と、正極と、アル
カリ電解液とを備えだものである。本発明によると、容
量に放電容量が大きく、サイクル寿命が良好で、放電電
位の高い負極が得られ、密閉電池系を構成した場合でも
過充電により電池内圧の上昇しない密閉形アルカリ蓄電
池が得られる。
Ｘ＝３．８〜４．９９）に希土類金属単体、又はそれら
の混合物を添加した合金からなる負極と、正極と、アル
カリ電解液とを備えだものである。本発明によると、容
量に放電容量が大きく、サイクル寿命が良好で、放電電
位の高い負極が得られ、密閉電池系を構成した場合でも
過充電により電池内圧の上昇しない密閉形アルカリ蓄電
池が得られる。
実施例の説明
市販のカルシウムとニッケルにランタン又は希土類金属
の混合物ミソシュメタル（Ｍｉ ） （いずれも純度９
９．６％以上）の各試料を一定の組成比に混合しアーク
溶解炉に入れて、１０〜１０Ｔｏｒｒまで真空状態にし
だ後、アルゴンガス雰囲気中（減圧状態）でアークを飛
ばし、加熱溶解させた。試料の均質化を図るために数回
反転させて試料合金を得た。比較のためにＣａ Ｎ １
４．９ 合金を用いた。これらの合金を粗粉砕後、ボー
ルミルで３８μｍ以下の微粉末にしだ後、ポリエチレン
樹脂７．５ｗｔ％ と混合した。これらの混合粉末をア
ルコールとともに発泡メタルに充填し、乾燥し、１．８
トン肩 で加圧した後、真空中１２０℃で熱処理を行い
、リードを取シ付は電極としだ。用いた電極の合金組成
を表に示した。なお、ここで用いたＭｍの組成は重量比
でＣｅ４６％、Ｌａ３０％’、Ｎｄ１６％、ＰｒＪチ、
Ｓｍその他６チである。
の混合物ミソシュメタル（Ｍｉ ） （いずれも純度９
９．６％以上）の各試料を一定の組成比に混合しアーク
溶解炉に入れて、１０〜１０Ｔｏｒｒまで真空状態にし
だ後、アルゴンガス雰囲気中（減圧状態）でアークを飛
ばし、加熱溶解させた。試料の均質化を図るために数回
反転させて試料合金を得た。比較のためにＣａ Ｎ １
４．９ 合金を用いた。これらの合金を粗粉砕後、ボー
ルミルで３８μｍ以下の微粉末にしだ後、ポリエチレン
樹脂７．５ｗｔ％ と混合した。これらの混合粉末をア
ルコールとともに発泡メタルに充填し、乾燥し、１．８
トン肩 で加圧した後、真空中１２０℃で熱処理を行い
、リードを取シ付は電極としだ。用いた電極の合金組成
を表に示した。なお、ここで用いたＭｍの組成は重量比
でＣｅ４６％、Ｌａ３０％’、Ｎｄ１６％、ＰｒＪチ、
Ｓｍその他６チである。
これらの電極を負極（合金量１．ｓｙ）とし、参照電極
として酸化水銀電極（Ｈｇ／Ｈｇ０）を用い、サイクル
寿命と充放電電位を調べた結果を第１図。
として酸化水銀電極（Ｈｇ／Ｈｇ０）を用い、サイクル
寿命と充放電電位を調べた結果を第１図。
第２図に示す。充放電条件は、充電は０．２Ａで４時間
、放電電流はｏ、１Ａ（放電法１ｉｉ −０，７Ｖ Ｖ
Ｓ。
、放電電流はｏ、１Ａ（放電法１ｉｉ −０，７Ｖ Ｖ
Ｓ。
Ｈｇ／Ｈｇ０）である。
第１図から明らかなように、Ｃａ Ｎ １４ 、９合金
からなる電極Ａは充放電サイクルを繰り返すことにより
急激に放電容量が低下し、１ｏサイクル後には初期容量
の半分以上となる。これに対し本発明の電極Ｂ、Ｃ，Ｄ
、Ｅは、充放電゛サイクルを１００サイクル繰り返して
も放電容量は低下しない。また、第２図から明らかなよ
うに、本発明の電極Ｂ。
からなる電極Ａは充放電サイクルを繰り返すことにより
急激に放電容量が低下し、１ｏサイクル後には初期容量
の半分以上となる。これに対し本発明の電極Ｂ、Ｃ，Ｄ
、Ｅは、充放電゛サイクルを１００サイクル繰り返して
も放電容量は低下しない。また、第２図から明らかなよ
うに、本発明の電極Ｂ。
Ｄは電極Ａに比べ負極としての充電の電位が低く、放電
の電位が高いことがわかる。電極Ｂ、Ｄについても同様
な効果が得られた。
の電位が高いことがわかる。電極Ｂ、Ｄについても同様
な効果が得られた。
以上のように、Ｃａ Ｎ ｉ にランタンを添加４．９
した合金は、充放電サイクルに伴グ劣化がなく、放電容
量が大きく、負極としての放電電位が高くなるという優
れた効果を発揮するものである。まだ第１図から明らか
なように、電極Ｇ、Ｆはサイクル寿命は良好であるが放
電容量は小さい。したがって、ミシュメタルあるいはラ
ンタンの添加量は９．９ａｔ、チ までが望ましい。
量が大きく、負極としての放電電位が高くなるという優
れた効果を発揮するものである。まだ第１図から明らか
なように、電極Ｇ、Ｆはサイクル寿命は良好であるが放
電容量は小さい。したがって、ミシュメタルあるいはラ
ンタンの添加量は９．９ａｔ、チ までが望ましい。
第３図は、公知のニッケル極（理論容量２Ａｈ）べ組み
合わせて密閉電池系（電極はＡ、Ｂ、Ｄの電極を用い合
金量は１５ｐである）を構成した時の、充電電気量に対
する電池内圧の経時変化を示す。図から明らかなように
、電極へを用いた密閉電池は、過充電によｐ電池内圧は
急激に上昇する。
合わせて密閉電池系（電極はＡ、Ｂ、Ｄの電極を用い合
金量は１５ｐである）を構成した時の、充電電気量に対
する電池内圧の経時変化を示す。図から明らかなように
、電極へを用いた密閉電池は、過充電によｐ電池内圧は
急激に上昇する。
これに対し本発明の電極Ｂ、Ｄを用いた密閉電池は、過
充電により電池内圧はわずかに上昇するが、充電の進行
に伴い一定値となることがわかる。
充電により電池内圧はわずかに上昇するが、充電の進行
に伴い一定値となることがわかる。
Ｃａ Ｎ ｉ にミシュメタルやランタンを添加し４．
９ だ合金は、過充電により発生した酸素を、ミシュメタル
あるいはランタンの触媒作用により吸蔵した水素との反
応で水に戻すことが可能である。したがって、酸素イオ
ン化触媒や第３電極を用いるなどの複雑な電池構成にし
なくても、過充電可能な密閉電池が可能となる。
９ だ合金は、過充電により発生した酸素を、ミシュメタル
あるいはランタンの触媒作用により吸蔵した水素との反
応で水に戻すことが可能である。したがって、酸素イオ
ン化触媒や第３電極を用いるなどの複雑な電池構成にし
なくても、過充電可能な密閉電池が可能となる。
発明の効果
以上のように、ＣａＮ ｉｘ（ｘ＝ａ、 ｓ−４，９９
）に希土類金属単体、又はそれらの混合物を添加した合
金を用いた負極は、充放電サイクル寿命が良好で放電容
量が大きく、また、負極としての放電型９も高い。さら
に、これらの合金を用いて密閉電池系を構成した場合、
過充電により電池内圧が上昇しない優れた密閉形アルカ
リ蓄電池が得られる。
）に希土類金属単体、又はそれらの混合物を添加した合
金を用いた負極は、充放電サイクル寿命が良好で放電容
量が大きく、また、負極としての放電型９も高い。さら
に、これらの合金を用いて密閉電池系を構成した場合、
過充電により電池内圧が上昇しない優れた密閉形アルカ
リ蓄電池が得られる。
第１図は２０℃における本発明の合金の放電容量と充放
電サイクル数の関係を示す図、第２図は充放電電電位特
性を示す図、第３図は密閉電池系を構成した場合の充電
時の電池内圧の経時変化を示す。
電サイクル数の関係を示す図、第２図は充放電電電位特
性を示す図、第３図は密閉電池系を構成した場合の充電
時の電池内圧の経時変化を示す。
Claims (3)
- （１） ＣａＮｉ ｘ（ｘ ＝ ３．８〜４．９９ ）
に希土類金属単体又はそれらの混合物を添加した合金か
らなる負極と、正極と、アルカリ電解液とを備えたこと
を特徴とする密閉形アルカリ蓄電池。 - （２） 前記合金の希土類金属の混合物の添加量が９．
９ａｔ％以下（ただし０は含まない）である特許請求の
範囲第１項記載の密閉形アルカリ蓄電池。 - （３） 前記合金のランタンの添加量が９．９８ｔ％以
下（ただし０は含まない）である特許請求の範囲第１項
記載の密閉形アルカリ蓄電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59049628A JPS60193266A (ja) | 1984-03-15 | 1984-03-15 | 密閉形アルカリ蓄電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59049628A JPS60193266A (ja) | 1984-03-15 | 1984-03-15 | 密閉形アルカリ蓄電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60193266A true JPS60193266A (ja) | 1985-10-01 |
Family
ID=12836482
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59049628A Pending JPS60193266A (ja) | 1984-03-15 | 1984-03-15 | 密閉形アルカリ蓄電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60193266A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1070238C (zh) * | 1998-11-24 | 2001-08-29 | 浙江大学 | 贮氢合金 |
-
1984
- 1984-03-15 JP JP59049628A patent/JPS60193266A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1070238C (zh) * | 1998-11-24 | 2001-08-29 | 浙江大学 | 贮氢合金 |
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