JPS6119062A - 水素吸蔵電極 - Google Patents
水素吸蔵電極Info
- Publication number
- JPS6119062A JPS6119062A JP59138754A JP13875484A JPS6119062A JP S6119062 A JPS6119062 A JP S6119062A JP 59138754 A JP59138754 A JP 59138754A JP 13875484 A JP13875484 A JP 13875484A JP S6119062 A JPS6119062 A JP S6119062A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- powder
- mmxni
- electrode
- hydrogen storage
- alloy
- 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.)
- Pending
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B3/00—Hydrogen; Gaseous mixtures containing hydrogen; Separation of hydrogen from mixtures containing it; Purification of hydrogen
- C01B3/0005—Reversible uptake of hydrogen by an appropriate medium, i.e. based on physical or chemical sorption phenomena or on reversible chemical reactions, e.g. for hydrogen storage purposes ; Reversible gettering of hydrogen; Reversible uptake of hydrogen by 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
-
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- 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
- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/32—Hydrogen storage
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- Electrochemistry (AREA)
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
０）産業上の利用分野
本発明は蓄電池の負極として用ｉら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。
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。
（→従来の技術
従来からよく用ｉられろ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、近年これらの電池より
軽量で高容量となる可能性があるということで、特に低
圧で水素を可逆的に吸蔵・放出することのできる水素吸
蔵合金を水素極として用いたニッケルー水素電池などが
注目されている。
ケルーカドミウム電池があるが、近年これらの電池より
軽量で高容量となる可能性があるということで、特に低
圧で水素を可逆的に吸蔵・放出することのできる水素吸
蔵合金を水素極として用いたニッケルー水素電池などが
注目されている。
この水素を吸蔵及び放出することのできる水素吸蔵合金
を備えた負極は、■特公昭４９−２５１３５号公報に見
られるように水素吸蔵合金粉末に固着剤會加えてなるペ
ーストを支持体に塗着、乾燥した後焼結して得たもの、
■特開昭５！ｌ−１０３５４１号公報に見られるように
水素吸蔵合金粉末及びアセチレンブラックを結着剤によ
り支持体に固着して得比ものなど従来より種々の提案が
なされているか、これら電極に水素吸蔵合金としてよく
用いられるＣａ （１−ｘ）ＬａｘＮｉ５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
の微粉化が起こるため、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ろ脱落が生じ電
池容量が劣化し、また化とそれに伴う脱落により電極の
機械的強度及び電導性の低下が著しく、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Ｏ （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
及び電導性低下に伴う電池性能の劣化でるろ・ （ハ）問題点を解決する九めの手段 本発明の水素吸蔵電極はかかる問題点を解決ｆルアｉｊ
めに水素吸蔵材ＫＣ＆（１−ｘ）ＭｍｘＮｌ（６−）”
） Ａ）’からなる分子式で表わされ前記ＡがＡＩ、Ｍ
ｎ、ＣｕｔたはＯｒである合金を用いたものでめる〇 （ホ）作 用 Ｃａ（１−ｘ）ＭｍｘＮｌ（５−ｙ）Ａｙからなたは偵
でる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。
を備えた負極は、■特公昭４９−２５１３５号公報に見
られるように水素吸蔵合金粉末に固着剤會加えてなるペ
ーストを支持体に塗着、乾燥した後焼結して得たもの、
■特開昭５！ｌ−１０３５４１号公報に見られるように
水素吸蔵合金粉末及びアセチレンブラックを結着剤によ
り支持体に固着して得比ものなど従来より種々の提案が
なされているか、これら電極に水素吸蔵合金としてよく
用いられるＣａ （１−ｘ）ＬａｘＮｉ５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
の微粉化が起こるため、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ろ脱落が生じ電
池容量が劣化し、また化とそれに伴う脱落により電極の
機械的強度及び電導性の低下が著しく、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Ｏ （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
及び電導性低下に伴う電池性能の劣化でるろ・ （ハ）問題点を解決する九めの手段 本発明の水素吸蔵電極はかかる問題点を解決ｆルアｉｊ
めに水素吸蔵材ＫＣ＆（１−ｘ）ＭｍｘＮｌ（６−）”
） Ａ）’からなる分子式で表わされ前記ＡがＡＩ、Ｍ
ｎ、ＣｕｔたはＯｒである合金を用いたものでめる〇 （ホ）作 用 Ｃａ（１−ｘ）ＭｍｘＮｌ（５−ｙ）Ａｙからなたは偵
でる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
市販のカルシウム、ミツシスメタル（Ｃａ４０憾含有〕
、ニッケル、アルミニウムを原子比でＣａ：Ｍｍ：Ｎｉ
：Ａｌ！−（ｔ−Ｘ）：Ｘ： （５−ｙ ） ：
ｙ（Ｘ ｉｊ Ｏｏｌ 〜０．’ ｍ ）’は０．１
〜０．３ ）Ｋなるよう混合し、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Ｃａ （１−ｘ
）ＭｍｘＮｔ（ａ−ｙ）ＡＩり’粉末を得た。また同
様の操作でアルミニウムにかえてマンガン、銅及びクロ
ムｆ 夫ｋ 用Ｖｓ ＣＩＬ （１−Ｘ ） Ｍｍ Ｘ
Ｎ １ （５−７） Ｍ ｎｙ粉末ｃａ（１−ｘ）Ｍ
ｍｘＮｌ （ａ−ｙ）Ｃｕｙ粉末及びＣａ （１−ｘ
） ＭｍｘＮ ｉ （５−ｙ）Ｃｒｙ粉末（何れもＸは
０．１〜０，５．７は０．１〜０．３）を得た。
、ニッケル、アルミニウムを原子比でＣａ：Ｍｍ：Ｎｉ
：Ａｌ！−（ｔ−Ｘ）：Ｘ： （５−ｙ ） ：
ｙ（Ｘ ｉｊ Ｏｏｌ 〜０．’ ｍ ）’は０．１
〜０．３ ）Ｋなるよう混合し、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Ｃａ （１−ｘ
）ＭｍｘＮｔ（ａ−ｙ）ＡＩり’粉末を得た。また同
様の操作でアルミニウムにかえてマンガン、銅及びクロ
ムｆ 夫ｋ 用Ｖｓ ＣＩＬ （１−Ｘ ） Ｍｍ Ｘ
Ｎ １ （５−７） Ｍ ｎｙ粉末ｃａ（１−ｘ）Ｍ
ｍｘＮｌ （ａ−ｙ）Ｃｕｙ粉末及びＣａ （１−ｘ
） ＭｍｘＮ ｉ （５−ｙ）Ｃｒｙ粉末（何れもＸは
０．１〜０，５．７は０．１〜０．３）を得た。
コウシテ得られたＣａ（１−ｘ）ＭｍＸＮｌ（５−ｙ）
Ａｌｙ粉末、Ｃａ（１，ｘ）ＭｍｃＮｉ（５−ｙ）Ｍｎ
ｙ粉末、Ｃａ （ｉ −ｘ ）ＭｍｘＮｌ （５−ｙ
） Ｃｕｙ粉末ｈルｖｈＦｉｃ＊ （ｉ −ｘ ）Ｍｍ
ｘＮｉ （ａ −ｙ ）Ｃｒｙ粉末粉末８置 ブラック１０重量憾及び結着剤としてのフッ素樹脂粉末
１０重量喚を混合し温度２８０〜３００℃。
Ａｌｙ粉末、Ｃａ（１，ｘ）ＭｍｃＮｉ（５−ｙ）Ｍｎ
ｙ粉末、Ｃａ （ｉ −ｘ ）ＭｍｘＮｌ （５−ｙ
） Ｃｕｙ粉末ｈルｖｈＦｉｃ＊ （ｉ −ｘ ）Ｍｍ
ｘＮｉ （ａ −ｙ ）Ｃｒｙ粉末粉末８置 ブラック１０重量憾及び結着剤としてのフッ素樹脂粉末
１０重量喚を混合し温度２８０〜３００℃。
加圧力３ｔ／−で成型して、直径２５１１厚さ１．２鱈
の円型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１．５ｙでめシ、約５ ０
０ 〜３ ５ ０ｍＡＨＫ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
ＱＱｍＡＨでるる公知のニッケル正極と組み合わせて本
発明に於けろアルカリ蓄電池を作製した◎ この電池を負極に水素吸蔵材として用いた合金粉末によ
り下表に示す様に電池人乃至Ｐとする。
の円型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１．５ｙでめシ、約５ ０
０ 〜３ ５ ０ｍＡＨＫ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
ＱＱｍＡＨでるる公知のニッケル正極と組み合わせて本
発明に於けろアルカリ蓄電池を作製した◎ この電池を負極に水素吸蔵材として用いた合金粉末によ
り下表に示す様に電池人乃至Ｐとする。
記
また比較として負極の水素吸蔵材としてＣａα３Ｌａα
ｔＮＬ ｓを用９その他は前記実施例と同一の比較電池
Ｑを作製した。
ｔＮＬ ｓを用９その他は前記実施例と同一の比較電池
Ｑ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人
乃至Ｐと比較電池Ｑのサイクル特性図でアク、α１Ｃ電
流で１６時間充電し、ａ２Ｃ電流で放電して終止電圧を
ｔＯｖとするサイクル条件で充放電を行ない、電池の初
期容量を１００として示してｉる◎ 図面より明らかなように電池人乃至Ｐは共に比較電池Ｑ
Ｋ比しサイクル寿命が向上してｉることかわかる。これ
はＣａα５ＬａａｙＮｓを水素吸蔵材として用ｉた負極
を備えた比較電池Ｅが充放電に伴う負極の水素の吸蔵及
び放出によりて水素吸蔵合金粒子の微粉化が起こり２０
０ｔ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Ｐは負極の水素吸蔵材の水素の吸蔵及び放出
によろ微粉化が起り難く、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１機械的強度や導電性の低下が抑制され、よシ
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。
乃至Ｐと比較電池Ｑのサイクル特性図でアク、α１Ｃ電
流で１６時間充電し、ａ２Ｃ電流で放電して終止電圧を
ｔＯｖとするサイクル条件で充放電を行ない、電池の初
期容量を１００として示してｉる◎ 図面より明らかなように電池人乃至Ｐは共に比較電池Ｑ
Ｋ比しサイクル寿命が向上してｉることかわかる。これ
はＣａα５ＬａａｙＮｓを水素吸蔵材として用ｉた負極
を備えた比較電池Ｅが充放電に伴う負極の水素の吸蔵及
び放出によりて水素吸蔵合金粒子の微粉化が起こり２０
０ｔ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Ｐは負極の水素吸蔵材の水素の吸蔵及び放出
によろ微粉化が起り難く、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１機械的強度や導電性の低下が抑制され、よシ
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
されろセリウム族希土類元素を主体とする混合物でらり
、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。
されろセリウム族希土類元素を主体とする混合物でらり
、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Ｃａ（ｘ−ｘ）ＭｍｘＮｌ（ｌ
−３’）Ａ７からなる分子式で表わされ前記ＡがＡ７．
Ｍｎ％ＣｕまたはＣｒでおる水素吸蔵材？備えたもので
あるから、水素の吸蔵及び放出によろ前記水素吸蔵材の
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、よシ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。
−３’）Ａ７からなる分子式で表わされ前記ＡがＡ７．
Ｍｎ％ＣｕまたはＣｒでおる水素吸蔵材？備えたもので
あるから、水素の吸蔵及び放出によろ前記水素吸蔵材の
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、よシ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−た電池及び従来の電
池のサイクル特性図である。 （５）乃至０・・・本発明゛の水素吸蔵電極を用いた電
池、（Ｑ・・・従来の電池。
池のサイクル特性図である。 （５）乃至０・・・本発明゛の水素吸蔵電極を用いた電
池、（Ｑ・・・従来の電池。
Claims (1)
- （１）Ｃａ＿（＿１＿−＿ｘ＿）Ｍｍ＿ｘＮｉ＿（＿５
＿−＿ｙ＿）Ａ＿ｙからなる分子式で表わされ前記Ａが
Ａｌ、Ｍｎ、ＣｕまたはＣｒ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 |
|---|---|---|---|
| JP59138754A JPS6119062A (ja) | 1984-07-04 | 1984-07-04 | 水素吸蔵電極 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59138754A JPS6119062A (ja) | 1984-07-04 | 1984-07-04 | 水素吸蔵電極 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6119062A true JPS6119062A (ja) | 1986-01-27 |
Family
ID=15229399
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59138754A Pending JPS6119062A (ja) | 1984-07-04 | 1984-07-04 | 水素吸蔵電極 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6119062A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6187840A (ja) * | 1984-10-05 | 1986-05-06 | Japan Steel Works Ltd:The | カルシウム−ニツケル−ミツシユメタル−アルミニウム四元系水素貯蔵合金 |
| JPS61168871A (ja) * | 1985-01-19 | 1986-07-30 | Sanyo Electric Co Ltd | 水素吸蔵電極 |
| US5306583A (en) * | 1992-12-04 | 1994-04-26 | Saft | Hydridable material for the negative electrode of a nickel-hydride storage cell |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60241651A (ja) * | 1984-05-16 | 1985-11-30 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | アルカリ蓄電池 |
-
1984
- 1984-07-04 JP JP59138754A patent/JPS6119062A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60241651A (ja) * | 1984-05-16 | 1985-11-30 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | アルカリ蓄電池 |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6187840A (ja) * | 1984-10-05 | 1986-05-06 | Japan Steel Works Ltd:The | カルシウム−ニツケル−ミツシユメタル−アルミニウム四元系水素貯蔵合金 |
| JPS61168871A (ja) * | 1985-01-19 | 1986-07-30 | Sanyo Electric Co Ltd | 水素吸蔵電極 |
| JPH0586622B2 (ja) * | 1985-01-19 | 1993-12-13 | Sanyo Electric Co | |
| US5306583A (en) * | 1992-12-04 | 1994-04-26 | Saft | Hydridable material for the negative electrode of a nickel-hydride storage cell |
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