JPS61168869A - 金属−水素アルカリ蓄電池 - Google Patents
金属−水素アルカリ蓄電池Info
- Publication number
- JPS61168869A JPS61168869A JP60007739A JP773985A JPS61168869A JP S61168869 A JPS61168869 A JP S61168869A JP 60007739 A JP60007739 A JP 60007739A JP 773985 A JP773985 A JP 773985A JP S61168869 A JPS61168869 A JP S61168869A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- powder
- alloy
- electrode
- crystal structure
- cacu5
- 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
- H01M4/24—Electrodes for alkaline accumulators
- H01M4/242—Hydrogen storage electrodes
-
- 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
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
本発明は水素吸蔵合金を負極に用いる金属−水素アルカ
リ蓄電池に関し、特に高エネルギー密度で且つ長寿命に
改良された水素吸蔵合金に関する。
リ蓄電池に関し、特に高エネルギー密度で且つ長寿命に
改良された水素吸蔵合金に関する。
に）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、特番
こ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、特番
こ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５Ｂ−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り相互番
こ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ＣｌＮｉ５
合金を用いた場合には充放電によるサイクル寿命が短い
という欠点があった。
水素吸蔵電極は特公昭５Ｂ−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り相互番
こ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ＣｌＮｉ５
合金を用いた場合には充放電によるサイクル寿命が短い
という欠点があった。
（／ラ 発明が解決しようとする問題点本発明はＣａ
Ｎｉ５をベース合金としカルシウム及びニッケルと異な
る他の元素を含有させた合金を負極に用いることにより
、サイクル寿命を向上させようとするものである。
Ｎｉ５をベース合金としカルシウム及びニッケルと異な
る他の元素を含有させた合金を負極に用いることにより
、サイクル寿命を向上させようとするものである。
に）問題点を解決するための手段
本発明の金属−水素アルカリ蓄電池は、ＣａＮｉ５をベ
ース合金として該合金にＢ％ＡＩ！、Ｓｉ％Ｔｉ％Ｖ、
Ｃｒ、 Ｍｎ、 Ｆｅ％Ｇｏ、 Ｃｕ、 Ｚｎ、 Ｙ％
Ｚｒ、 Ｎｂ、 Ｍｏ、 Ｈｆ。
ース合金として該合金にＢ％ＡＩ！、Ｓｉ％Ｔｉ％Ｖ、
Ｃｒ、 Ｍｎ、 Ｆｅ％Ｇｏ、 Ｃｕ、 Ｚｎ、 Ｙ％
Ｚｒ、 Ｎｂ、 Ｍｏ、 Ｈｆ。
Ｔ２、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ％Ｓｍ及びＧｄから選ばれる少
な（とも一種の元素を含有させたＣλＣｕｓ構造の結晶
構造を有する合金を備えた負極を用いたものでしこれに
前記元素の少なくとも一種を含有させたＣａＣｕ５構造
の結晶構造を有する合金を用いると、負極の水素吸蔵電
極の寿命が伸びる。
な（とも一種の元素を含有させたＣλＣｕｓ構造の結晶
構造を有する合金を備えた負極を用いたものでしこれに
前記元素の少なくとも一種を含有させたＣａＣｕ５構造
の結晶構造を有する合金を用いると、負極の水素吸蔵電
極の寿命が伸びる。
（へ）実施例
市販のカルシウム及びニッケルを組成比でＣａ：Ｎ１Ｗ
１：５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ＣａＮｉ５粉末を得た
。
１：５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ＣａＮｉ５粉末を得た
。
またカルシウム、ニッケル、アルミニウムを組成比テＣ
ａ ：Ｎｉ ：Ａｌ！−１： ４．８ ： ０．２にな
るよう混合し、同様にして加熱、溶解によって合金化し
た後粉砕を行ない、結晶構造がＣａＣｕ５構造をとるＣ
ａＮｉ ４．８ＡＩ！０．２粉末を得ると共に、ｌＷ記
混合、合金化及び粉砕という操作を行なって、結晶構造
がＣａＣｕ５構造をとるＣａＮｉ４，８Ｍｎ０．２粉末
、ＣａＮｉ４Ｃｏ粉末、Ｃ１Ｏ，９Ｙ０．ｌＮｉ５粉末
、ｃａＱ、９ＺｒＱ、１Ｎｉ５粉末及びＣａＱ、９Ｎｄ
Ｑ、１Ｎｉ５粉末を得た。
ａ ：Ｎｉ ：Ａｌ！−１： ４．８ ： ０．２にな
るよう混合し、同様にして加熱、溶解によって合金化し
た後粉砕を行ない、結晶構造がＣａＣｕ５構造をとるＣ
ａＮｉ ４．８ＡＩ！０．２粉末を得ると共に、ｌＷ記
混合、合金化及び粉砕という操作を行なって、結晶構造
がＣａＣｕ５構造をとるＣａＮｉ４，８Ｍｎ０．２粉末
、ＣａＮｉ４Ｃｏ粉末、Ｃ１Ｏ，９Ｙ０．ｌＮｉ５粉末
、ｃａＱ、９ＺｒＱ、１Ｎｉ５粉末及びＣａＱ、９Ｎｄ
Ｑ、１Ｎｉ５粉末を得た。
こうして得られた各種水素吸蔵合金粉末８０重置％、導
電材としてのアセチレンブラック１０重置％及び結着剤
としてのフッ素樹脂粉末１０重置％を混合機で均一に混
合すると共にフッ素樹脂を繊維化する。そして得られた
混線物をニッケル金網で包み込み３ｔｏｎ／ｄ で加
圧成型することにより、外面がニッケル金網で覆われた
直径２ｃＩｌ、厚み１．２罵の円形の水素吸蔵電極を種
々作製した。
電材としてのアセチレンブラック１０重置％及び結着剤
としてのフッ素樹脂粉末１０重置％を混合機で均一に混
合すると共にフッ素樹脂を繊維化する。そして得られた
混線物をニッケル金網で包み込み３ｔｏｎ／ｄ で加
圧成型することにより、外面がニッケル金網で覆われた
直径２ｃＩｌ、厚み１．２罵の円形の水素吸蔵電極を種
々作製した。
上記外面がニッケル金網で覆われた構造の水素吸蔵電極
は、充電時に電極中の水素吸蔵合金が水素を吸蔵すると
共に水素ガスを発生して生じる電極の膨張を前記ニッケ
ル金網によって機械的に抑え、この電極の膨張による電
極の機械的強度の劣化及びそれに伴う水素吸蔵合金の脱
落が抑えられて、充放電サイクルによる性能の早期低下
を防止する。
は、充電時に電極中の水素吸蔵合金が水素を吸蔵すると
共に水素ガスを発生して生じる電極の膨張を前記ニッケ
ル金網によって機械的に抑え、この電極の膨張による電
極の機械的強度の劣化及びそれに伴う水素吸蔵合金の脱
落が抑えられて、充放電サイクルによる性能の早期低下
を防止する。
尚、これら水素吸蔵電極に用いた合金粉末は約１．５１
であり、２５０〜４５ＱｍＡＨに相当する容量を有する
。
であり、２５０〜４５ＱｍＡＨに相当する容量を有する
。
次いで、上記水素吸蔵電極を理論容量が６００ｍＡＨの
焼結式具ｗｇケル正極と組み合わせて密閉型ニッケルー
水素アルカリ蓄電池を作製し、負極に水素吸蔵材として
用いた合金粉末の種類によってこれら電池を第１表に示
す様に電池Ａ乃至Ｇとする。またこれら電池のサイクル
特性を図面に示した。サイクル特性は０．１０電流で１
６時間充電し、０．２０電流で放電して電池電圧が１．
０■となった時点で放電停止するサイクル条件で充放電
を繰り返し行ったときのサイクル数と放電容量との関係
で示しており、放電容量は初期容置を１００として示し
た。
焼結式具ｗｇケル正極と組み合わせて密閉型ニッケルー
水素アルカリ蓄電池を作製し、負極に水素吸蔵材として
用いた合金粉末の種類によってこれら電池を第１表に示
す様に電池Ａ乃至Ｇとする。またこれら電池のサイクル
特性を図面に示した。サイクル特性は０．１０電流で１
６時間充電し、０．２０電流で放電して電池電圧が１．
０■となった時点で放電停止するサイクル条件で充放電
を繰り返し行ったときのサイクル数と放電容量との関係
で示しており、放電容量は初期容置を１００として示し
た。
第 １ 表
図面より電池Ｂ乃至Ｇは合金の組成による差はあるもの
の何れの電池もＣａＮｉ５を水素吸蔵合金として負極に
用いた電池Ａよりサイクル特性が向上しており、特に電
池Ｅ及びＦ；こ於いて大きな効果が認められる。
の何れの電池もＣａＮｉ５を水素吸蔵合金として負極に
用いた電池Ａよりサイクル特性が向上しており、特に電
池Ｅ及びＦ；こ於いて大きな効果が認められる。
同様にして負極に用いる水素吸蔵合金の組成をＣλＮｉ
ｓをベースとして含有させる元素を種々変化させて電池
を作製し、この電池のサイクル寿命を第２表に示す。サ
イクル寿命は前述のサイクル条件で充放電を繰り返し、
１０サイクル毎に容量測定を行ない放電容量が初期容置
の５０％を切った時点をサイクル寿命とした。
ｓをベースとして含有させる元素を種々変化させて電池
を作製し、この電池のサイクル寿命を第２表に示す。サ
イクル寿命は前述のサイクル条件で充放電を繰り返し、
１０サイクル毎に容量測定を行ない放電容量が初期容置
の５０％を切った時点をサイクル寿命とした。
第２表
以上のように負極の水素吸蔵合金にＣａＮｉ５をベース
として各種元素を含有させたＣλＣｕｓ構造の結晶構造
を有する合金を用いることによりサイクル特性の向上が
みられる。また以下に示すようにＣａＮｉ５をベースと
して２種類以上の元素を含有させた合金を用いた場合番
こサイクル特性が向上することも明らかである。
として各種元素を含有させたＣλＣｕｓ構造の結晶構造
を有する合金を用いることによりサイクル特性の向上が
みられる。また以下に示すようにＣａＮｉ５をベースと
して２種類以上の元素を含有させた合金を用いた場合番
こサイクル特性が向上することも明らかである。
前述と同様にしてＣ＠０．８ＴｉＱ、ｌＺｒ０．ｌＮｉ
５及びＣａＯ，８ＴｉＯ，ｌＺｒ０．ＩＮｉ ｉ４．８
ＡＩ！０．２からなる合金粉末を作成し、これら合金を
負極に使用して電池を夫々組み立て、サイクル寿命を測
定した。この結果を第３表に示す。
５及びＣａＯ，８ＴｉＯ，ｌＺｒ０．ＩＮｉ ｉ４．８
ＡＩ！０．２からなる合金粉末を作成し、これら合金を
負極に使用して電池を夫々組み立て、サイクル寿命を測
定した。この結果を第３表に示す。
（ト）発明の効果
本発明の金属−水素アルカリ蓄電池は、カルシウム、＝
９ ケアＬ／合金ニＢ、ｋ１． Ｓ ｉ、 ”ｒｉ％
ｖ、 Ｃｒ。
９ ケアＬ／合金ニＢ、ｋ１． Ｓ ｉ、 ”ｒｉ％
ｖ、 Ｃｒ。
Ｍｕ％Ｆｅ、 Ｃｏ５Ｃｕ、Ｚｎ、 Ｙ、 Ｚ ｒ、
Ｎｂ、 Ｍｏ、 Ｈｆ、Ｔａ、Ｃｅ、 Ｐｒ、 Ｎｄ、
Ｓｍ及びＧｄから選ばレル少すくトも一種の元素を含
有させたＣａＣｕ５構造の結晶構造を有する合金を備え
た水素吸蔵電極を負極に用いたものであり、サイクル特
性の向上が計れ優れた性能の蓄電池を提供することがで
き、その工業的価値は極めて大きいう
Ｎｂ、 Ｍｏ、 Ｈｆ、Ｔａ、Ｃｅ、 Ｐｒ、 Ｎｄ、
Ｓｍ及びＧｄから選ばレル少すくトも一種の元素を含
有させたＣａＣｕ５構造の結晶構造を有する合金を備え
た水素吸蔵電極を負極に用いたものであり、サイクル特
性の向上が計れ優れた性能の蓄電池を提供することがで
き、その工業的価値は極めて大きいう
図面は各種水素吸蔵合金を負極に備えた電池のサイクル
特性図である。
特性図である。
Claims (1)
- （１）正極と、水素吸蔵合金を備えた負極と、アルカリ
電解液を具備する電池であつて、前記負極の水素吸蔵合
金がカルシウム−ニッケル合金にＢ、Ａｌ、Ｓｉ、Ｔｉ
、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｙ、Ｚｒ
、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｈｆ、Ｔａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍ及
びＧｄから選ばれる少なくとも一種の元素を含有させた
ＣａＣｕ＿５構造の結晶構造を有する合金であることを
特徴とする金属−水素アルカリ蓄電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60007739A JPS61168869A (ja) | 1985-01-19 | 1985-01-19 | 金属−水素アルカリ蓄電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60007739A JPS61168869A (ja) | 1985-01-19 | 1985-01-19 | 金属−水素アルカリ蓄電池 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61168869A true JPS61168869A (ja) | 1986-07-30 |
| JPH0584025B2 JPH0584025B2 (ja) | 1993-11-30 |
Family
ID=11674067
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60007739A Granted JPS61168869A (ja) | 1985-01-19 | 1985-01-19 | 金属−水素アルカリ蓄電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61168869A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0607806A2 (en) * | 1993-01-18 | 1994-07-27 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Alkaline storage battery and method for producing the same |
| CN114107740A (zh) * | 2021-11-16 | 2022-03-01 | 厦门钨业股份有限公司 | 一种低成本高性能的稀土系贮氢合金及其制备方法 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5113934A (ja) * | 1974-06-19 | 1976-02-03 | Western Electric Co | |
| JPS5145234A (ja) * | 1974-08-19 | 1976-04-17 | Philips Nv | |
| JPS548841A (en) * | 1977-06-21 | 1979-01-23 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Hydrogen occlusion electrode |
| JPS6089066A (ja) * | 1983-10-21 | 1985-05-18 | エヌ・ベ−・フイリツプス・フル−イランペンフアブリケン | 電気化学的セル |
-
1985
- 1985-01-19 JP JP60007739A patent/JPS61168869A/ja active Granted
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5113934A (ja) * | 1974-06-19 | 1976-02-03 | Western Electric Co | |
| JPS5145234A (ja) * | 1974-08-19 | 1976-04-17 | Philips Nv | |
| JPS548841A (en) * | 1977-06-21 | 1979-01-23 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Hydrogen occlusion electrode |
| JPS6089066A (ja) * | 1983-10-21 | 1985-05-18 | エヌ・ベ−・フイリツプス・フル−イランペンフアブリケン | 電気化学的セル |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0607806A2 (en) * | 1993-01-18 | 1994-07-27 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Alkaline storage battery and method for producing the same |
| CN114107740A (zh) * | 2021-11-16 | 2022-03-01 | 厦门钨业股份有限公司 | 一种低成本高性能的稀土系贮氢合金及其制备方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0584025B2 (ja) | 1993-11-30 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |