JPS61140075A - アルカリ蓄電池の製造法 - Google Patents
アルカリ蓄電池の製造法Info
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- JPS61140075A JPS61140075A JP59262108A JP26210884A JPS61140075A JP S61140075 A JPS61140075 A JP S61140075A JP 59262108 A JP59262108 A JP 59262108A JP 26210884 A JP26210884 A JP 26210884A JP S61140075 A JPS61140075 A JP S61140075A
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- JP
- Japan
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- hydrogen
- battery
- pressure
- hydrogen storage
- storage alloy
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- 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
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/34—Gastight accumulators
- H01M10/345—Gastight metal hydride accumulators
-
- 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
-
- 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
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
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- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Secondary Cells (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、負極活物質の水素を可逆的に吸蔵・放出する
合金を利用した水素吸蔵電極を負極とするアルカリ蓄電
池の製造方法に関する。
合金を利用した水素吸蔵電極を負極とするアルカリ蓄電
池の製造方法に関する。
従来の技術
一般にある種の水素吸蔵合金は、アルカリ溶液中で電気
化学的に水素を吸蔵・放出する性質を有するので、水素
吸蔵電極として利用することができる。従来、この電極
の放電容量を向上させるために、水素の吸蔵と放出を繰
シ返し、水素化により微砕化した合金粉末を用いて電極
とする方法（特開昭５３−１０３９１０ ）が提案さ
れた。この方法によれば、初期放電容量の侵れた電極が
得ら渇。
化学的に水素を吸蔵・放出する性質を有するので、水素
吸蔵電極として利用することができる。従来、この電極
の放電容量を向上させるために、水素の吸蔵と放出を繰
シ返し、水素化により微砕化した合金粉末を用いて電極
とする方法（特開昭５３−１０３９１０ ）が提案さ
れた。この方法によれば、初期放電容量の侵れた電極が
得ら渇。
発明が解決しようとする問題点
上記の方法では、水素化後の合金粉末を電極として仕上
げる際、酸化防止対策などの問題から製造工程が煩雑と
なっていた。また得られた電極も充、放電サイクル寿命
が短いなどの欠点を有している。そこで、本発明者らは
、水素吸蔵合金とその水素化物とを混合して電極を作る
方法（特願昭５９−１７１１ｉ３１９）を提案した。こ
の方法により充。
げる際、酸化防止対策などの問題から製造工程が煩雑と
なっていた。また得られた電極も充、放電サイクル寿命
が短いなどの欠点を有している。そこで、本発明者らは
、水素吸蔵合金とその水素化物とを混合して電極を作る
方法（特願昭５９−１７１１ｉ３１９）を提案した。こ
の方法により充。
放電サイクル寿命の点において改良されたが、水素吸蔵
合金を水素化する工程及び、電極を製造する工程におい
ては前者と同じ問題点を持っている。
合金を水素化する工程及び、電極を製造する工程におい
ては前者と同じ問題点を持っている。
本発明は、上記のような製造工程の煩雑さを解消すると
ともに水素吸蔵電極の放電容量、サイクル寿命を改善し
て、性能のすぐれたアルカリ蓄電池を提供することを目
的とする。
ともに水素吸蔵電極の放電容量、サイクル寿命を改善し
て、性能のすぐれたアルカリ蓄電池を提供することを目
的とする。
問題点を解決するための手段
本発明は、水素平衡圧力の異なる２種以上の水素吸蔵合
金粉末を保有する負極をセパレータ、正極とともに電槽
内に入れ、前記水素平衡圧力の低い水素吸蔵合金の水素
吸蔵゛圧力以上で、しかも前記水素平衡圧力の高い水素
吸蔵合金の水素吸蔵圧力以下の水素雰囲気中で水素化と
活性化を同時に行なうのである。
金粉末を保有する負極をセパレータ、正極とともに電槽
内に入れ、前記水素平衡圧力の低い水素吸蔵合金の水素
吸蔵゛圧力以上で、しかも前記水素平衡圧力の高い水素
吸蔵合金の水素吸蔵圧力以下の水素雰囲気中で水素化と
活性化を同時に行なうのである。
作 用
本発明は、上記のように水素吸蔵電極をセパレータ及び
正極と組合せて電槽内に入れてから圧力制御された水素
雰囲気で水素吸蔵電極中の水素平衡圧力の低い水素吸蔵
合金を水素化し、水素平衡圧力の高い水素吸蔵合金を水
素活性化するので、製造工程が簡易になるとともに、電
気化学的な水素の吸蔵・放出性能が優れ、サイクル寿命
の伸長ができる。また、水素化合金を未水素化合金が包
囲した電極となり、さらに電槽中に密着して入っている
ため大気中に触れる部分も少なく、酸化等の反応を弱め
る役目もある。また、電池を組立てる時に負極の合金が
脱落することがないので短絡等の不良もなくなる。
正極と組合せて電槽内に入れてから圧力制御された水素
雰囲気で水素吸蔵電極中の水素平衡圧力の低い水素吸蔵
合金を水素化し、水素平衡圧力の高い水素吸蔵合金を水
素活性化するので、製造工程が簡易になるとともに、電
気化学的な水素の吸蔵・放出性能が優れ、サイクル寿命
の伸長ができる。また、水素化合金を未水素化合金が包
囲した電極となり、さらに電槽中に密着して入っている
ため大気中に触れる部分も少なく、酸化等の反応を弱め
る役目もある。また、電池を組立てる時に負極の合金が
脱落することがないので短絡等の不良もなくなる。
実施例
水素平衡圧力の高い水素吸蔵合金としてＭｍＮｉ
Ｃｏ （’Ｍｍ： 希土類金属の混合物）、２．
５ ２．５ 水素平衡圧力の低い水素吸蔵合金としてＬａＮｉ３Ｃｏ
２をそれぞれ用いる。これらの合金は、アルゴン雰囲気
のドライボックス中で粉砕し、篩分けして３００メツシ
ュ通過の粉末とした。そして水素子 １衡圧力
の高い合金の割合が４０重量％となるように両者を混合
した。この混合粉末に結着剤としてフッ素書脂の水分散
液を固形分で５重量％程混合してペースト状となし、こ
れをニッケルの発泡状多孔体に加圧充填し、常温で減圧
乾燥して負極とした。この負極にセパレータと公知の酸
化ニッケル正極とを組合せて電槽内に入れた。この開放
状態にある電池を密閉容器内に入れ、排気後２０″Ｃで
２気圧の水素圧力を印加した。なお、２０°Ｃにおける
一ＮＬ Ｌ ５ｃｏ２． ｓの水素吸蔵圧力は３気圧、
ＬａＮｉ３Ｃｏ□の水素吸蔵圧力はα６気圧である。
Ｃｏ （’Ｍｍ： 希土類金属の混合物）、２．
５ ２．５ 水素平衡圧力の低い水素吸蔵合金としてＬａＮｉ３Ｃｏ
２をそれぞれ用いる。これらの合金は、アルゴン雰囲気
のドライボックス中で粉砕し、篩分けして３００メツシ
ュ通過の粉末とした。そして水素子 １衡圧力
の高い合金の割合が４０重量％となるように両者を混合
した。この混合粉末に結着剤としてフッ素書脂の水分散
液を固形分で５重量％程混合してペースト状となし、こ
れをニッケルの発泡状多孔体に加圧充填し、常温で減圧
乾燥して負極とした。この負極にセパレータと公知の酸
化ニッケル正極とを組合せて電槽内に入れた。この開放
状態にある電池を密閉容器内に入れ、排気後２０″Ｃで
２気圧の水素圧力を印加した。なお、２０°Ｃにおける
一ＮＬ Ｌ ５ｃｏ２． ｓの水素吸蔵圧力は３気圧、
ＬａＮｉ３Ｃｏ□の水素吸蔵圧力はα６気圧である。
上記のようにして水素平衡圧力の低いＬａＮ Ｌ ３Ｃ
Ｏ２のみ水素化し、水素平衡圧力の高いＭｍＮｉ ２＊
６Ｃｏ２．。
Ｏ２のみ水素化し、水素平衡圧力の高いＭｍＮｉ ２＊
６Ｃｏ２．。
は活性化した。ここで活性化とは水素は未吸蔵。
表面にのみ水素が吸着し、又は表面の一部を還元し、活
性の状態を作ることを云う。この様に極板群を構成した
状態で水素化と活性化をした後、電解液を適量加え、蓋
をして電池を完成させた。
性の状態を作ることを云う。この様に極板群を構成した
状態で水素化と活性化をした後、電解液を適量加え、蓋
をして電池を完成させた。
次に負極の大きさ４０ Ｘ ６０ ｍ 、厚さ１．６閣
とし、合金混合粉末の充填量は約５ｇ、１枚当りの容量
は約１．２５Ａｈとし、この負極板６枚と約１．０Ａｈ
のニッケル正極６枚とを用いてｓＡｈ 相当のアルカリ
蓄電池を構成し、放電は正極律則で、最終電圧１・、Ｏ
ｖとして充放電した結果を説明する。
とし、合金混合粉末の充填量は約５ｇ、１枚当りの容量
は約１．２５Ａｈとし、この負極板６枚と約１．０Ａｈ
のニッケル正極６枚とを用いてｓＡｈ 相当のアルカリ
蓄電池を構成し、放電は正極律則で、最終電圧１・、Ｏ
ｖとして充放電した結果を説明する。
比較例として、水素吸蔵としてＬａＮ ｉ ３ＣＯ２の
みを用い、これをすべて水素化して構成した負極を用い
た同種のアルカリ蓄電池をＡ ％ ＬａＮ １３Ｃｏ２
とＭｍＮｌ ２．５ｃＯ２，ｓの粉末を５０：５０の重
量比で混合した負極を用いた同種のアルカリ蓄電池をＢ
とし、本発明のアルカリ蓄電池をＣとする。これらの電
池を１．２Ａで充放電したときの初期容量と１００サイ
クル後の容量を次表に示す。
みを用い、これをすべて水素化して構成した負極を用い
た同種のアルカリ蓄電池をＡ ％ ＬａＮ １３Ｃｏ２
とＭｍＮｌ ２．５ｃＯ２，ｓの粉末を５０：５０の重
量比で混合した負極を用いた同種のアルカリ蓄電池をＢ
とし、本発明のアルカリ蓄電池をＣとする。これらの電
池を１．２Ａで充放電したときの初期容量と１００サイ
クル後の容量を次表に示す。
電池Ａの初期放電容量は６Ａｈで正極容量を示している
が、１ｏＯサイクル後では大きく低下している。これは
負極容量の低下による。電池Ｂは、Ａと同様に初期容量
はｅＡｈで正極容量を示し、１００サイクル目の容量は
Ａより優れているが、負極の容量低下が見られる。これ
らに対して、本発明による電池Ｃは、初期容量は同様に
正極で律則されているが、１ｏｏサイクルでもまだ正極
律則で、ｅｓＡｈの容量を維持しており、高性能になっ
ていることがわかる。
が、１ｏＯサイクル後では大きく低下している。これは
負極容量の低下による。電池Ｂは、Ａと同様に初期容量
はｅＡｈで正極容量を示し、１００サイクル目の容量は
Ａより優れているが、負極の容量低下が見られる。これ
らに対して、本発明による電池Ｃは、初期容量は同様に
正極で律則されているが、１ｏｏサイクルでもまだ正極
律則で、ｅｓＡｈの容量を維持しており、高性能になっ
ていることがわかる。
負極をセパレータ及び正極と組合せて電槽内に入れ、電
池構成の状態で水素化と活性化を同時に行なうので、水
素化による機械的強度の弱さによる不良がなくなる。Ａ
は電池構成中に１０チ程度の短絡による不良などが発生
する事が見られたが、Ｃについてはこの現象が見られず
、また充、放電サイクル中に合金粉末の脱落もＡと比べ
て少なかった０ この様に水素化と活性化を同時に電池構成の状態で行な
うことで製造工程の簡易化と不良率の低減及び電池性能
の向上を図ることができる。
池構成の状態で水素化と活性化を同時に行なうので、水
素化による機械的強度の弱さによる不良がなくなる。Ａ
は電池構成中に１０チ程度の短絡による不良などが発生
する事が見られたが、Ｃについてはこの現象が見られず
、また充、放電サイクル中に合金粉末の脱落もＡと比べ
て少なかった０ この様に水素化と活性化を同時に電池構成の状態で行な
うことで製造工程の簡易化と不良率の低減及び電池性能
の向上を図ることができる。
実施例では水素平衡圧力の高い合金４０重量％に対して
水素平衡圧力の低い合金６０重量％の比率で混合したが
、水素平衡圧力の低い合金４ｏ〜８０重量％が最適な範
囲であり、４０重量％未満では水素化合金の効果が少な
く、放電容量が少なくなる。一方８０重量％を超えると
サイクル寿命が短くなる。さらには製造上常温において
水素平衡解離圧力が１気圧以下の水素吸蔵合金を含むこ
とが望ましく、とくに実施例の様に水素平衡圧力の低い
合金が１気圧以下の水素平衡解離圧力を持つ方が適して
いる。一方、電池構成の状態で、水素化した合金より水
素ができるだけ解離しない状態で電屏液を入れ、蓋をし
て開放型又は密閉型電池を製造する方が好ましいが、水
素化した合金から一部分水素を除去しても従来の方法よ
りは優れている。いずれにしても水素化した後、水素が
吸蔵した状態には殆んど関係なく電池構成の状態で水素
印加条件を制御して１度以上水素化と活性化を同時に行
なえばよい。
水素平衡圧力の低い合金６０重量％の比率で混合したが
、水素平衡圧力の低い合金４ｏ〜８０重量％が最適な範
囲であり、４０重量％未満では水素化合金の効果が少な
く、放電容量が少なくなる。一方８０重量％を超えると
サイクル寿命が短くなる。さらには製造上常温において
水素平衡解離圧力が１気圧以下の水素吸蔵合金を含むこ
とが望ましく、とくに実施例の様に水素平衡圧力の低い
合金が１気圧以下の水素平衡解離圧力を持つ方が適して
いる。一方、電池構成の状態で、水素化した合金より水
素ができるだけ解離しない状態で電屏液を入れ、蓋をし
て開放型又は密閉型電池を製造する方が好ましいが、水
素化した合金から一部分水素を除去しても従来の方法よ
りは優れている。いずれにしても水素化した後、水素が
吸蔵した状態には殆んど関係なく電池構成の状態で水素
印加条件を制御して１度以上水素化と活性化を同時に行
なえばよい。
また、水素吸蔵合金としては他の水素吸蔵合金を用いて
もよい。結着剤としてフッ素樹脂を用い ま
たが、ポリエチレンの水分散液や粉末を用いることもで
き、可溶性のたとえばメチルセルロース。
もよい。結着剤としてフッ素樹脂を用い ま
たが、ポリエチレンの水分散液や粉末を用いることもで
き、可溶性のたとえばメチルセルロース。
ポリビニルアルコール、カルボキシメチルセルロースな
ども利用可能である。
ども利用可能である。
発明の効果
以上のように、本発明によれば、水素吸蔵合金を保有す
る負極を用いるアルカリ蓄電池の製造工程の簡易化、不
良率や製造コストの低減の他に電極性能の向上が図れる
ため、高性能のアルカリ蓄電池の製造が可能となる。
る負極を用いるアルカリ蓄電池の製造工程の簡易化、不
良率や製造コストの低減の他に電極性能の向上が図れる
ため、高性能のアルカリ蓄電池の製造が可能となる。
Claims (3)
- （１）水素平衡圧力の異なる２種以上の水素吸蔵合金粉
末を保有する負極と、セパレータ及び正極を電槽内に入
れ、前記水素平衡圧力の低い水素吸蔵合金の水素吸蔵圧
力以上で、かつ前記水素平衡圧力の高い水素吸蔵合金の
水素吸蔵圧力以下の水素雰囲気中で水素化と活性化を同
時にすることを特徴とするアルカリ蓄電池の製造法。 - （２）前記水素吸蔵合金粉末中における水素平衡圧力の
低い水素吸蔵合金の比率が４０〜８０重量％である特許
請求の範囲第１項記載のアルカリ蓄電池の製造法。 - （３）前記水素吸蔵合金粉末が、常温における水素平衡
解離圧力が１気圧以下の水素吸蔵合金を含む特許請求の
範囲第１項記載のアルカリ蓄電池の製活法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59262108A JPS61140075A (ja) | 1984-12-12 | 1984-12-12 | アルカリ蓄電池の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59262108A JPS61140075A (ja) | 1984-12-12 | 1984-12-12 | アルカリ蓄電池の製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61140075A true JPS61140075A (ja) | 1986-06-27 |
| JPH0572713B2 JPH0572713B2 (ja) | 1993-10-12 |
Family
ID=17371146
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59262108A Granted JPS61140075A (ja) | 1984-12-12 | 1984-12-12 | アルカリ蓄電池の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61140075A (ja) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5338631U (ja) * | 1976-09-07 | 1978-04-04 | ||
| JPS53111439A (en) * | 1977-03-03 | 1978-09-29 | Philips Nv | Rechargeable electrochemical battery enclosed from outer atmosphere and method of manufacturing same |
-
1984
- 1984-12-12 JP JP59262108A patent/JPS61140075A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5338631U (ja) * | 1976-09-07 | 1978-04-04 | ||
| JPS53111439A (en) * | 1977-03-03 | 1978-09-29 | Philips Nv | Rechargeable electrochemical battery enclosed from outer atmosphere and method of manufacturing same |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0572713B2 (ja) | 1993-10-12 |
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