JPS61124056A - 水素吸蔵電極 - Google Patents
水素吸蔵電極Info
- Publication number
- JPS61124056A JPS61124056A JP59245406A JP24540684A JPS61124056A JP S61124056 A JPS61124056 A JP S61124056A JP 59245406 A JP59245406 A JP 59245406A JP 24540684 A JP24540684 A JP 24540684A JP S61124056 A JPS61124056 A JP S61124056A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- hydrogen
- hydrogen occlusion
- electrode
- hydrogen storage
- battery
- 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
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- 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】
ビ）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蔵電極に関し、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蔵電極に関し、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。
（２）） 従来の技術
従来からよく用いられる蓄電池としては鉛電池及びニッ
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ｌこ於いτ負Ｗｉ沃紛暫τ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備えた電極を
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ｌこ於いτ負Ｗｉ沃紛暫τ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備えた電極を
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、これを水素吸蔵電極とする方法、あるいは特開
昭５３−１０３５４１号公報に於いて提案されているよ
うに水素を吸蔵する合金粉末とアセチレンブラ・ツク及
び電極支持体とを耐電解液性の粒子状結着剤により相互
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、これら電極に水素吸蔵合金としてよく用いら
れるＬａＮ ｉ ｓ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り易い
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電池容量が劣化し、
またこの合金粒子の微粉化とそれに伴う脱落による電極
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、これを水素吸蔵電極とする方法、あるいは特開
昭５３−１０３５４１号公報に於いて提案されているよ
うに水素を吸蔵する合金粉末とアセチレンブラ・ツク及
び電極支持体とを耐電解液性の粒子状結着剤により相互
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、これら電極に水素吸蔵合金としてよく用いら
れるＬａＮ ｉ ｓ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り易い
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電池容量が劣化し、
またこの合金粒子の微粉化とそれに伴う脱落による電極
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置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置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
本発明の水素吸蔵電極はかかる問題点を解決するために
水素吸蔵材としてＭｍＣｏ（５−ｘ）Ａｘ（Ｍｍはミツ
シュメタル）で表わされ前記ＡがＡＩ！、Ｍｎ、Ｃｕま
たはＣｒであり、前記ＸがＱ（ｘ≦１の範囲内である合
金を用いたものである。
水素吸蔵材としてＭｍＣｏ（５−ｘ）Ａｘ（Ｍｍはミツ
シュメタル）で表わされ前記ＡがＡＩ！、Ｍｎ、Ｃｕま
たはＣｒであり、前記ＸがＱ（ｘ≦１の範囲内である合
金を用いたものである。
（ホ）作用
ＭｍＣｏ （５−Ｘ ）Ａ３Ｃで表わされ前記ＡがＡ
ｌ 、 Ｍ ｎ、ＣｕまたはＣｒ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り難い。
ｌ 、 Ｍ ｎ、ＣｕまたはＣｒ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り難い。
（へ）実施例
市販のミツシュメタル（Ｃｅ４０％含有）、コバルト、
アルミニウムをＭｍ ： Ｇｏ ： Ａ１！＝ １ ：
（５−ｘ）：ｘ（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ＭｍＣｏ（５−ｘ）Ａｌｘ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、
銅及びりＯムを夫々用いＭｍＣｏ（５−ｘ）Ｍｎｘ粉末
、ＭｍＣｏ（５−ｘ）Ｃｕｘ粉末及びＭｍＣｏ （５−
ｘ ）Ｃｒ人粉末を得た。
アルミニウムをＭｍ ： Ｇｏ ： Ａ１！＝ １ ：
（５−ｘ）：ｘ（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ＭｍＣｏ（５−ｘ）Ａｌｘ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、
銅及びりＯムを夫々用いＭｍＣｏ（５−ｘ）Ｍｎｘ粉末
、ＭｍＣｏ（５−ｘ）Ｃｕｘ粉末及びＭｍＣｏ （５−
ｘ ）Ｃｒ人粉末を得た。
こうして得られたＭｍＣｏ（５−ｘ）ＡＪｘ粉末、Ｍｍ
Ｃｏ（５−ｘ）Ｍｎｘ粉末、ＭｍＣｏ（５−ｘ）Ｃｕｘ
粉末あルイはＭｍＣｏ （５−ｘ ） Ｃｒ ｘ粉末８
０重重％と、導電材としてのアセテレンブラック１０重
喰％及び結着剤としてのフッ素樹脂粉末１０重量％を混
合し温度２８０〜３００℃、加圧力３ｔｏｎ／ｄで成型
して、直径２ａｘ、厚さ１．２種の円形の水素吸蔵電極
を種々作製した。この水素吸蔵電極に用いられた合金粉
末は約１．５１であり、約３００〜３５０ｍ Ａ Ｈに
相当する容量を有している。
Ｃｏ（５−ｘ）Ｍｎｘ粉末、ＭｍＣｏ（５−ｘ）Ｃｕｘ
粉末あルイはＭｍＣｏ （５−ｘ ） Ｃｒ ｘ粉末８
０重重％と、導電材としてのアセテレンブラック１０重
喰％及び結着剤としてのフッ素樹脂粉末１０重量％を混
合し温度２８０〜３００℃、加圧力３ｔｏｎ／ｄで成型
して、直径２ａｘ、厚さ１．２種の円形の水素吸蔵電極
を種々作製した。この水素吸蔵電極に用いられた合金粉
末は約１．５１であり、約３００〜３５０ｍ Ａ Ｈに
相当する容量を有している。
次いでこうして作製された水素吸蔵電極を理論容量が５
００ ｍＡＨである焼結酸二ヅケル正極と組み合わせて
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。
００ ｍＡＨである焼結酸二ヅケル正極と組み合わせて
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。
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ＬλＮｉｓ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た電池Ａ
乃至りと比較電池Ｍのサイクル特性図であり、０．ＩＣ
電流で１６時間充電した後終止電圧を１．Ｏｖとして０
．２０電流で放電するサイクル条件で充放電を繰り返し
行ない、電池の初期容量を１００として示している。尚
、上記Ｃは電池容置を示すものであり、充放電電流をこ
の倍数で表わしている。（例えば電池容１：１２００ｍ
ＡＨの電池の場合、０．１０電流とは１２００Ｘ０．１
＝１２０（ｍＡ）となる。）また図中人乃至Ｍは同一符
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。
乃至りと比較電池Ｍのサイクル特性図であり、０．ＩＣ
電流で１６時間充電した後終止電圧を１．Ｏｖとして０
．２０電流で放電するサイクル条件で充放電を繰り返し
行ない、電池の初期容量を１００として示している。尚
、上記Ｃは電池容置を示すものであり、充放電電流をこ
の倍数で表わしている。（例えば電池容１：１２００ｍ
ＡＨの電池の場合、０．１０電流とは１２００Ｘ０．１
＝１２０（ｍＡ）となる。）また図中人乃至Ｍは同一符
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り２００サイクル
から急激な容量低下が生じているのに対し、電池人乃至
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
化が起り難（、結着剤によって形成されるマトリ・ソク
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
、機械的強度や導電性の低下が抑制され、より長期にわ
たり電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り２００サイクル
から急激な容量低下が生じているのに対し、電池人乃至
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
化が起り難（、結着剤によって形成されるマトリ・ソク
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
、機械的強度や導電性の低下が抑制され、より長期にわ
たり電池容量の劣化が抑えられたからと考えられる。
尚、使用するミツシュメタルは発火合金などとして利用
されるセリウム族希土類元素を主体とする混合物であり
、セリウムを含有したもの及びセリウムをほとんど含有
しないものの何れを用いてもよいが水素の吸蔵・放出の
容易さから後者の方がより好ましい。
されるセリウム族希土類元素を主体とする混合物であり
、セリウムを含有したもの及びセリウムをほとんど含有
しないものの何れを用いてもよいが水素の吸蔵・放出の
容易さから後者の方がより好ましい。
（ト）発明の効果
本発明の水素吸蔵電極はＭｍＣｏ （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Ｑ（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。
で表わされ前記ＡがＡｌ、Ｍｎ％ＣｕまたはＣｒであり
、前記ＸがＱ（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た電池及び比較電池
のサイクル特性図である。 ＾乃至（ト）・・・本発明の水素吸蔵電極を用いた電池
、開・・・比較電池。
のサイクル特性図である。 ＾乃至（ト）・・・本発明の水素吸蔵電極を用いた電池
、開・・・比較電池。
Claims (1)
- （１）ＭｍＣｏ（５−ｘ）Ａｘで表わされ前記Ｍｍがミ
ッシュメタルであり、前記ＡがＡｌ、Ｍｎ、Ｃｕまたは
Ｃｒであり且つ前記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 |
|---|---|---|---|
| JP59245406A JPH0656763B2 (ja) | 1984-11-20 | 1984-11-20 | 水素吸蔵電極 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59245406A JPH0656763B2 (ja) | 1984-11-20 | 1984-11-20 | 水素吸蔵電極 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61124056A true JPS61124056A (ja) | 1986-06-11 |
| JPH0656763B2 JPH0656763B2 (ja) | 1994-07-27 |
Family
ID=17133175
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59245406A Expired - Lifetime JPH0656763B2 (ja) | 1984-11-20 | 1984-11-20 | 水素吸蔵電極 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0656763B2 (ja) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60109183A (ja) * | 1983-11-17 | 1985-06-14 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 密閉形ニッケル−水素蓄電池 |
-
1984
- 1984-11-20 JP JP59245406A patent/JPH0656763B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60109183A (ja) * | 1983-11-17 | 1985-06-14 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 密閉形ニッケル−水素蓄電池 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0656763B2 (ja) | 1994-07-27 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |