JPS61124055A - 水素吸蔵電極 - Google Patents
水素吸蔵電極Info
- Publication number
- JPS61124055A JPS61124055A JP59245405A JP24540584A JPS61124055A JP S61124055 A JPS61124055 A JP S61124055A JP 59245405 A JP59245405 A JP 59245405A JP 24540584 A JP24540584 A JP 24540584A JP S61124055 A JPS61124055 A JP S61124055A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- hydrogen
- hydrogen occlusion
- hydrogen storage
- electrode
- occlusion material
- 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.)
- Granted
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Classifications
-
- 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
- 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
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Inert Electrodes (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】
（イ） 産業上の利用分野
本発明は負極活物質として水素を用いるアルカリ蓄電池
の負極として使用される水素吸Ｗ１．電極に関し、特に
高容量を長期にわたって維持するよう改良された水素吸
蔵電極に関する。
の負極として使用される水素吸Ｗ１．電極に関し、特に
高容量を長期にわたって維持するよう改良された水素吸
蔵電極に関する。
（ロ）従来の技術
従来からよく用いられる蓄電池としては鉛−池及びニッ
ケルーカドミウム電池があるが、近年これら電池より軽
量で且つ高容量となる可能性があるということで、特に
低圧に於いて負極活物質である水素を可逆的に吸蔵及び
放出することのできる水素吸蔵合金を噛えｆＣ電極を負
極に用い、水酸化ニッケルなどの金属酸化物を正極活物
質とする電極を正極に用いた金属−水素アルカリ蓄電池
が注目されている。
ケルーカドミウム電池があるが、近年これら電池より軽
量で且つ高容量となる可能性があるということで、特に
低圧に於いて負極活物質である水素を可逆的に吸蔵及び
放出することのできる水素吸蔵合金を噛えｆＣ電極を負
極に用い、水酸化ニッケルなどの金属酸化物を正極活物
質とする電極を正極に用いた金属−水素アルカリ蓄電池
が注目されている。
一般にこの種蓄電池に用いられる水素吸蔵合金を備えた
水素吸蔵電極は特公昭５８−４６８２７号公報に於いて
提案されているように水素を吸蔵する合金粉末と水素を
吸蔵しない合金粉末との混合物を焼結して焼結多孔体を
作製し、これを水素吸蔵を極とする方法、あるいは特開
昭５３−１０３５４１号公報に於いて提案されている上
りに水素を吸蔵する合金粉末とアセチレンブラック及び
電極支持体とを耐電解液性の粒子状結着剤によシ相互に
結合させて水素吸蔵電極とする方法によって作製されて
いるが、これらｖＬ極に水素吸蔵合金としてよく用いら
れるＬ ａ Ｎ ｌｓ 等の合金は、水素の吸蔵及び放
出によって合金格子が変形し合金粒子の微粉化が起こシ
易いため、これらの合金を水素吸蔵材として用いた場合
には合金粒子の微粉化による脱落が生じ亀池谷証が劣化
し、またこの合金粒子の微粉化とそれに伴う脱落による
ｈｈの機械的強度及び導電性の低下が著しく、長期にわ
たって電池性能を維持することが困難であるという問題
点があった。
水素吸蔵電極は特公昭５８−４６８２７号公報に於いて
提案されているように水素を吸蔵する合金粉末と水素を
吸蔵しない合金粉末との混合物を焼結して焼結多孔体を
作製し、これを水素吸蔵を極とする方法、あるいは特開
昭５３−１０３５４１号公報に於いて提案されている上
りに水素を吸蔵する合金粉末とアセチレンブラック及び
電極支持体とを耐電解液性の粒子状結着剤によシ相互に
結合させて水素吸蔵電極とする方法によって作製されて
いるが、これらｖＬ極に水素吸蔵合金としてよく用いら
れるＬ ａ Ｎ ｌｓ 等の合金は、水素の吸蔵及び放
出によって合金格子が変形し合金粒子の微粉化が起こシ
易いため、これらの合金を水素吸蔵材として用いた場合
には合金粒子の微粉化による脱落が生じ亀池谷証が劣化
し、またこの合金粒子の微粉化とそれに伴う脱落による
ｈｈの機械的強度及び導電性の低下が著しく、長期にわ
たって電池性能を維持することが困難であるという問題
点があった。
（ハ）発明が解決しようとする問題点
本発明が解決しようとする問題点は水素吸蔵材の微粉化
による脱落で生じる電池容量の劣化と電極の機械的強度
及び導電性低下に伴う電池性能の劣化である。
による脱落で生じる電池容量の劣化と電極の機械的強度
及び導電性低下に伴う電池性能の劣化である。
に）問題点を解決するための手段
本発明の水素吸蔵１１極はかかる問題点を解決するため
に水素吸蔵材としてＬａＣｏ（５−１）ＡＩで表わされ
、前記Ａがム１８Ｍｎ、Ｃｕ４ｆｃはＯｒであシ、前記
ＩがＯく工≦１の範囲内である合金を用いたものである
。
に水素吸蔵材としてＬａＣｏ（５−１）ＡＩで表わされ
、前記Ａがム１８Ｍｎ、Ｃｕ４ｆｃはＯｒであシ、前記
ＩがＯく工≦１の範囲内である合金を用いたものである
。
（ホ）作 用
ＬａＣｏ（５−工）ＡＩで表わされ前記ＡがΔ７ｉｉ、
Ｍｎ、ＣｕまたはＯｒである水素吸蔵材は充放電による
水素の吸蔵及び放出の際に、結晶格子の変形が小さく微
粉化が起こシ難い。
Ｍｎ、ＣｕまたはＯｒである水素吸蔵材は充放電による
水素の吸蔵及び放出の際に、結晶格子の変形が小さく微
粉化が起こシ難い。
（へ）実施例
ランタン、コバルト、アルミニウムを原子比でＬａ：Ｃ
ｏ：Ａ７＝１：（５−Ｘ）：ＩＣ（Ｘは０゜１〜１．０
）になるよう゛に混合し、アーク溶解炉に入れて加熱、
溶解して合金化した後粉砕してＬａＣｏ（５−ｘ）Ａ、
ｌ工粉末を得た。また同様の操作で前述のアルミニウム
に代えてマンガン、銅及びクロムを夫々用いＬａＣｏ（
５−ｘ）Ｍｎｘ粉末、Ｌａ０ｏ（５−ｘ）Ｃｕｘ粉末及
びＬａＣ。
ｏ：Ａ７＝１：（５−Ｘ）：ＩＣ（Ｘは０゜１〜１．０
）になるよう゛に混合し、アーク溶解炉に入れて加熱、
溶解して合金化した後粉砕してＬａＣｏ（５−ｘ）Ａ、
ｌ工粉末を得た。また同様の操作で前述のアルミニウム
に代えてマンガン、銅及びクロムを夫々用いＬａＣｏ（
５−ｘ）Ｍｎｘ粉末、Ｌａ０ｏ（５−ｘ）Ｃｕｘ粉末及
びＬａＣ。
（５−ｚ）Ｏｒｚ粉末を得た。
こうして得られ−ｆｃ Ｌ ａ Ｏｏ （５−ｘ ）
Ａ ｌ ｘ粉末、ＬａＣｏ（５−ｘ）Ｍｎｘ粉末、Ｌａ
Ｃｏ（５−ｘ）Ｏｕｘ粉末あるいｉｊＬ＆ＧＯ（５−ｘ
）Ｃｒｘ粉末８０恵量％と、尋亀材としてのアセチレン
ブラック１０恵量％及び結着剤としてのフッ素樹脂粉末
１０重量九を混合し温度２８０〜６００′Ｃ１加圧力３
−／ｄで成型して、直径２朋、厚さ１．２ ｊｒｌの円
形の水素吸蔵電極を種々作製した。
Ａ ｌ ｘ粉末、ＬａＣｏ（５−ｘ）Ｍｎｘ粉末、Ｌａ
Ｃｏ（５−ｘ）Ｏｕｘ粉末あるいｉｊＬ＆ＧＯ（５−ｘ
）Ｃｒｘ粉末８０恵量％と、尋亀材としてのアセチレン
ブラック１０恵量％及び結着剤としてのフッ素樹脂粉末
１０重量九を混合し温度２８０〜６００′Ｃ１加圧力３
−／ｄで成型して、直径２朋、厚さ１．２ ｊｒｌの円
形の水素吸蔵電極を種々作製した。
この水素液ＮＬ電極に用いられた合金粉末は約１．５２
であり、約６００〜ろ５ＱｍＡ］ｈに相当する容量を有
している。
であり、約６００〜ろ５ＱｍＡ］ｈに相当する容量を有
している。
次いでこうして作製式れた水素吸蔵電極を理論容量が５
３ＱｍＡＲである焼結式ニッケル正極と超、み合わせて
本発明の水素吸蔵電極を用いたアルカリ蓄電池を作製し
た。負極に水素吸蔵材として用いた合金粉末により前記
電池を下表に示す様に電池Ａ乃至りとする。
３ＱｍＡＲである焼結式ニッケル正極と超、み合わせて
本発明の水素吸蔵電極を用いたアルカリ蓄電池を作製し
た。負極に水素吸蔵材として用いた合金粉末により前記
電池を下表に示す様に電池Ａ乃至りとする。
表
また比較として負極の水素吸蔵材としてＬａＮ＋５を用
い、その他は前記実施例と同一の比較電池Ｍを作製した
。
い、その他は前記実施例と同一の比較電池Ｍを作製した
。
図面は本発明による水素吸蔵電極を負極に用いｆｃｔ池
Ａ乃至りと比較電池Ｍのサイクル特性図であり、０．１
Ｃ電流で１６時間充電した後終止電圧を１．０■として
０．２０を流で放電するサイクル条件で充放電を繰９返
し行ない、電池の初期容量を１００として示している。
Ａ乃至りと比較電池Ｍのサイクル特性図であり、０．１
Ｃ電流で１６時間充電した後終止電圧を１．０■として
０．２０を流で放電するサイクル条件で充放電を繰９返
し行ない、電池の初期容量を１００として示している。
尚、上記Ｃは電池容量を示すものであり、充放電電流を
この倍数で表わしている。（例えば電池容！１２００ｍ
ＡＨの電池の場合、０．ＩＣ’電流とは１２００ＸＯ，
１＝１２Ｑ（ｍＡ）となる、、）マた図中人乃至Ｍｆ′
ｉ同一符号の電池の特性を表わすものであり、Ｂ乃至に
は斜線の領域内に集まっている。
この倍数で表わしている。（例えば電池容！１２００ｍ
ＡＨの電池の場合、０．ＩＣ’電流とは１２００ＸＯ，
１＝１２Ｑ（ｍＡ）となる、、）マた図中人乃至Ｍｆ′
ｉ同一符号の電池の特性を表わすものであり、Ｂ乃至に
は斜線の領域内に集まっている。
図面から明らかなように電池Ａ乃至りは共に比較電池Ｍ
に比しサイクル寿命が向上していることがわかる。これ
はＬａＮｉ５を水素吸蔵材として用いた負極を備えた比
較電池Ｍが充放電に伴う負極の水素の吸蔵及び放出によ
って水素吸蔵合金粒子の微粉化が起こ、！１１２００サ
イクルから急激な容量低下が生じているのに対し、電池
Ａ乃至りは負極の水素吸蔵材の水素の吸蔵及び放出によ
る微粉化が起シ難く、結着剤によって形成されるマトリ
ックスによる水素吸蔵材粉末の強固な保持が継続される
ため、機械的強度や２４電性の低下が抑制され、よシ長
期にわｆｃｐＩＥ池容量の劣化が抑えられたからと考え
られる。
に比しサイクル寿命が向上していることがわかる。これ
はＬａＮｉ５を水素吸蔵材として用いた負極を備えた比
較電池Ｍが充放電に伴う負極の水素の吸蔵及び放出によ
って水素吸蔵合金粒子の微粉化が起こ、！１１２００サ
イクルから急激な容量低下が生じているのに対し、電池
Ａ乃至りは負極の水素吸蔵材の水素の吸蔵及び放出によ
る微粉化が起シ難く、結着剤によって形成されるマトリ
ックスによる水素吸蔵材粉末の強固な保持が継続される
ため、機械的強度や２４電性の低下が抑制され、よシ長
期にわｆｃｐＩＥ池容量の劣化が抑えられたからと考え
られる。
（ト）発明の効果
本発明の水素吸蔵電極はＬａＣｏ（５−Ｘ）Ａ工で表わ
され前記ＡがＡ１．Ｍｎ、ＣｕまたはＯｒであり、前記
ＸがＯ＜ｘ≦１の範囲内である水素吸蔵材を備えたもの
であるから、水素の吸蔵及び放出による前記水素吸蔵材
の脱落及びこれに伴う機械的強度や導電性の低下が抑制
され、より長期にわたって高容量を維持する蓄電池を提
供せしめることができる。
され前記ＡがＡ１．Ｍｎ、ＣｕまたはＯｒであり、前記
ＸがＯ＜ｘ≦１の範囲内である水素吸蔵材を備えたもの
であるから、水素の吸蔵及び放出による前記水素吸蔵材
の脱落及びこれに伴う機械的強度や導電性の低下が抑制
され、より長期にわたって高容量を維持する蓄電池を提
供せしめることができる。
図面は本発明の水素吸蔵電極を用いｆｃ電池及び比較電
池のサイクル特性図である。 （Ａ）乃至（Ｌ）・・・・・・本発明の水素吸蔵電極を
用いた電池、（Ｍ）・・・・・・比ｓｌ！電池。
池のサイクル特性図である。 （Ａ）乃至（Ｌ）・・・・・・本発明の水素吸蔵電極を
用いた電池、（Ｍ）・・・・・・比ｓｌ！電池。
Claims (1)
- （１）ＬａＣｏ（５−ｘ）Ａｘで表わされ前記ＡがＡｌ
、Ｍｎ、ＣｕまたはＣｒであり、前記ｘが０＜ｘ≦１の
範囲内である水素吸蔵材を備えたことを特徴とする水素
吸蔵電極。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59245405A JPS61124055A (ja) | 1984-11-20 | 1984-11-20 | 水素吸蔵電極 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59245405A JPS61124055A (ja) | 1984-11-20 | 1984-11-20 | 水素吸蔵電極 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61124055A true JPS61124055A (ja) | 1986-06-11 |
| JPH0586621B2 JPH0586621B2 (ja) | 1993-12-13 |
Family
ID=17133160
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59245405A Granted JPS61124055A (ja) | 1984-11-20 | 1984-11-20 | 水素吸蔵電極 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61124055A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2017107775A (ja) * | 2015-12-10 | 2017-06-15 | トヨタ自動車株式会社 | ニッケル系二次電池 |
-
1984
- 1984-11-20 JP JP59245405A patent/JPS61124055A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2017107775A (ja) * | 2015-12-10 | 2017-06-15 | トヨタ自動車株式会社 | ニッケル系二次電池 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0586621B2 (ja) | 1993-12-13 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |