JPS61156639A - 密閉形アルカリ蓄電池 - Google Patents

密閉形アルカリ蓄電池

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JPS61156639A
JPS61156639A JP59280302A JP28030284A JPS61156639A JP S61156639 A JPS61156639 A JP S61156639A JP 59280302 A JP59280302 A JP 59280302A JP 28030284 A JP28030284 A JP 28030284A JP S61156639 A JPS61156639 A JP S61156639A
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hydrogen
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storage battery
electrolyte
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Nobuyuki Yanagihara
伸行 柳原
Hiroshi Kawano
川野　博志
Munehisa Ikoma
宗久 生駒
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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    • 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
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    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、電池の負極活物質に用いられる水素を可逆的
に吸蔵・放出する水素吸蔵合金を負極に用いた密閉形ア
ルカリ蓄電池に関する。
従来の技術 密閉形アルカリ蓄電池では、現在、ポータプル機器用と
してニッケルーカドミウム電池が広く実用化され、さら
に高容量化が図られている。最近では、水素吸蔵合金を
負極に用いたニッケルー水素電池が試みられている。こ
の電池においても電解液量が電池寿命と密閉化（電池内
圧の抑制）に大きく関与する。
発明が解決しようとする問題点 ニッケルー水素蓄電池の高性能化においても電解液量が
重要な因子となるので、この電解液量の最適条件を求め
る必要がある。
ニッケルーカドミウム蓄電池の反応は次式に示すように
、 ２　Ｎ　１ＯＯＨ＋　２　Ｈ２０＋　Ｃｄソ＝→」Ｎｉ
　（ＯＨ）２＋　Ｃｄ　（ＯＨ）２活物質が化学変化す
る過程で必ずカドミウム１分子に対して２分子の水が関
与するため、電解液中の水が増減することになる。した
がって、電池反応系において電解液量を２分子の水だけ
は余分に入れる調整をする必要がある。
一方、ニッケルー水素蓄電池の全反応は下記に示すよう
に、この水の関与が直接的になく、イオンを導通するた
めの電解質があればよい。換言すれば、電池内部抵抗を
下げるに必要な最低の電解液量でよい事になる。この事
は密閉化には有利である。
ここで、ＭＨは金属水素化物、Ｍは水素吸蔵合金である
。
従来は、このニッケルー水素蓄電池においてもニッケル
ーカドミウム蓄電池と同様な電解液量を加えていたため
に、電解液量がやや過剰になっており、過充電時に発生
する正極からの酸素が効率よく負極でイオン化されに＜
＜、まだ負極の表面で合金中の水素と素早く反応して水
に変化せず、電池内で酸素圧力が上昇し電池から電解液
が漏出する現象が見られる。
そこで、本発明は電池内に含有する電解液量を規制し、
高容量で長寿命のニッケルー水素蓄電池を得ることを目
的とする。
問題点を解決するだめの手段 水素吸蔵合金負極とするニッケルー水素蓄電池へ において、単位容量当りの電解液量を１．８〜２，６Ｃ
Ｏ７ｐ、ｈ　　の範囲内に規制するものである。
作　　用 ニッケルー水素蓄電池はその電池反応上水が関与しない
ので、充・放電中において電解液量の増減がない。本発
明では電池内部抵抗を高くしない程度の電解液量を保持
するので、正極から発生する酸素の吸収が効率よく行な
われ、電池内圧が上昇することはない。
実施例 水素吸蔵合金として常温（２０”Ｃ）で水素平衡解離圧
力が０．５気圧であるＬ　ａＮ　ｌ　５Ｃｏ３を用いた
。
この合金の３００メツシユ以下の粉末１ｏｙに対して結
着剤のポリビニルアルコールの２重量多水溶液２ｙを加
えてペースト状とし、これをニッケルの発泡状多孔体に
直接光てんし、加圧成形した。
この電極を負極とした。一方、正極としては、公知のニ
ッケル製発泡状多孔体に、水酸化ニッケル粉末、ニッケ
ル、コバルト粉末及びカルボキシメチルセルロース水溶
液を混練したペーストを充てんし、加圧、成形して作っ
た。
上記の正、負極をセパレータと組合せて渦巻状に巻回し
て円筒形の電槽へ挿入し、２ｏｙ／ｌのＬｉＯＨを含む
客な≠５ＫＯＨの３０重量％水溶液を注入した後封口し
、単２形の密閉形アルカリ蓄電池を構成した。電池容量
は正極律則とし、２．６赴とし、負極容量は正極容量の
１．５倍とした。
各種電解液の電池について、０．６Ａで充電し、１Ａで
放電する充放電を繰り返し、５ｏサイクル目における１
６０チ過充電時の最大電池内圧力とその時の電池内部抵
抗を測定した。その結果を図に示す。
図より電解液量を多くすれば当然、電池内部抵抗は下が
る。電解液量が１．８　”／Ａｈまでは急激に低くなる
が、それより多くなると抵抗の大きな低下はなく、はぼ
一定の値８〜１０ｍΩを示す。したがって１．８　”／
Ａｈ以上の電解液量が必要となる。
他方、５ｏサイクル目の充電後の電池内圧は逆に電解液
量の増加と共に上昇し、２．　ｅ”／Ａｈから急激に上
昇する。電池内でのガス吸収が効率よく行なわれていな
いことを意味している。取扱い上安全な圧力として６０
サイクル目で２Ｋｇ／ｃｄ以下とすれば２．６”／ＡＪ
ｘが電解液量の上限となる。
この様に本発明によれば、単２サイズで２．６社と容量
の高い電池を構成しても、電池の内部抵抗も低く、この
ため放電電圧も中間電位で１．２５Ｖ以上を示し、また
電池内圧力が１０　Ｋｑ／ｃｒｄ以上に上昇しないので
漏液もなく、長寿命が期待できる。
なお、本発明は電池サイズにかかわりなく適用すること
ができる。例えば単１．単３サイズにおいても上記と同
様の結果が得られた。また、負極に用いる水素吸蔵合金
は、常温での水素平衡解離圧力が１気圧以下のものが電
池内の水素圧力を減少させる働きから好ましい。
実施例では正極律則の場合について述べたが、負極律則
についても同様である。すなわち、負極律則の電池を過
充電すると容量の少ない負極の方から水素ガスが発生す
る。この水素ガスは負極を構成する水素吸蔵合金に再び
吸収される。この水素ガスのバランスは水素吸蔵合金の
水素平衡圧力に関係する。この水素平衡圧力に適合した
電池内圧力でバランスがとれて過充電が進行しても電池
内圧が所期の圧力以上に上昇しない。この状態で保持す
るために、電池内の電解液は外部に飛散することもなく
、減少することもない。したがって、充・放電中、電解
液の増減が殆んどなく正極律則と全く同じ挙動をする。
発明の効果 以上のように本発明によれば、安全性が高くしかも高容
量、長寿命の密閉形ニッケルー水素アルカリ蓄電池が得
られる。
【図面の簡単な説明】
図面は電池の単位容量当りの電解液量と電池内部抵抗及
び電池内圧の関係を示した図である。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）水素吸蔵合金を保有する負極と、ニッケル正極、
    両電極を隔離するセパレータ及びアルカリ電解液を密閉
    容器内に封入したアルカリ蓄電池であって、単位容量当
    りの電解液量を１．８〜２．６ｃｃ／Ａｈにした密閉形
    アルカリ蓄電池。
  2. （２）前記水素吸蔵合金の常温における水素平衡解離圧
    力が１気圧以下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。
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