JPS61190858A - 水素蓄電池 - Google Patents

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】 〔発明の技術分野〕 本発明は水素電池の負極として使用される水素吸蔵電極
の改良に関する。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

水素数！を電極ｔ−使用した水素蓄電池はエネルギー密
度が大きいことから注目されている。

上述の水素吸蔵電極の製造法の１つにバインダーを用い
見方法がある。すなわち、結着剤である樹脂（ポリテト
ラフルオロエチレ／、ポリエチレ／等）と水素吸蔵合金
との粉末を混合し、圧延あるいけ加熱によりシート化す
るカ法である。

しかしながら、このバインダーを用いた水素吸蔵合金は
、実用化に際し、障害となる欠点をかかえている。その
１つは、蓄電池としてめ能力を最初から発揮できないと
いう点である。すなわち、充放電の最初の数サイクルは
充電時の電気量を放電時Ｋ　１００％取シ出すことがで
きないという現象が起こる。

との現象の１つの原因として、電解液が水素吸蔵電極中
に十分染み渡っていないという事が考えられる。水素吸
蔵合金は、アルカリ水溶液中において、充電時に水を分
解し、生成した水素を吸蔵することにより充電状態とな
る。従って、電解液と接していない電極中の水素吸蔵合
金粒は、充電時に水素を吸蔵することができず、活物質
として利用することができない。そのため、電極中に含
まれる、水素吸蔵合金量から期待される一容量分を充電
しても、電極中への電解液の染み込みが十分でない間は
、通電した電気量のうち、一部分しか水素吸蔵合金中へ
の水素の吸蔵のｔめに使われず、従って放電時に、充電
時と同じ容量を取り出すｉとができない。そのため製造
工程の中に電池を活性化させるｔめの予備充放成が必要
となる。

〔発明の目的〕

本発明は、最初の充放電から、十分に放電容量を取り出
すことが可能な、水素吸蔵合金゛１極の提供を目的とす
る。

〔発明の概要〕

本発明は、水素吸蔵合金を主要構成材料とし、結着剤を
含むシート状の水素吸蔵電極において、電極表面上に電
解液のしみ込みを助ける細溝を設けたことを特徴とする
。

具体的な電極の製造方法は、まず、結着剤と水素吸蔵合
金とを混合する。水素吸蔵合金の種類としては、ＬａＮ
ｉ５　、　ＭｎＮｉ５　、および、これらＯＮｉの一部
を他の金属元素、例えば、Ａ／、Ｍｎ、　Ｆｅ　、　Ｃ
ｏ　。

Ｔｉ　、Ｃｕ、Ｚｎ　、Ｚｒ、Ｃｒ等で置換し、三元あ
るいは四元合金としたもの、あるいは、Ｌａ　、　Ｍｎ
の一部ま几は全部ｔ−ｃａで置換したもの、さらにＭｇ
　ｚＮ　ｉ系。

ＴｉＭｎ系、　Ｔ１Ｎｉ系、　ＴｉＦｅ系の合金が示さ
れる。しかしながら、格別これらに限定されるわけでは
なく１本発明においては、アルカリ電解液中で電極反応
を行うものであれば、いかなるものを用いてもよい。

また、結着剤としては、ポリテトラフルオロエチレン、
あるいはポリエチレン等が用いられるが。

結着剤の種類によって電極の作製法が異るので、以下に
若干の説明を加える。まずポリテトラフルオロエチレン
を用いる場合には、水素吸蔵合金と混合、混練した後に
シート化し、集電体を圧着して電極とする。ポリエチレ
ンを用いる場合には、水素吸蔵合金と混合した後に、集
電体と一緒に加圧、加熱によりシート化して電極とする
。

次に、以上のようにシート化した電極に細溝を設ける。

この方法としては、刃物等により電極に切りｉｔ−付け
ればよいわけだが、容易な方法としては、平形の刃を多
数取り付けｔローラーを使用することが提案できる。

上述のように設けｔ？ＩＩＡ＃によシ、電極内への電解
液のしみ込みを促進することができる。

〔発明の効果〕

本発明の水素吸蔵合金電極によれば、電極内への電解液
の染み込みが容易となり、最初の充放電から、十分に放
′鑞容量を取シ出すことができる。

従りて電池を活性化するｔめの、予備の充放電が製造工
程から取りのぞくことができるという点において工業的
価値は大であるといえる。

〔発明の実施例１ 次に本発明をニッケル酸化物（Ｎｉ０ＯＨ）の正極、２
５℃における平衡プラトー圧０．４ａｔｍのＬａＮ　ｉ
　４．７１’Ｊ　ｏ、ａの水素吸蔵合金からなる負極を
有する単３型Ｎｉ／Ｈ２電池（定格５００ｍＡｈ）の製
造に適用した例について、第１図を用いて説明する。

まず、ＬａＮ　ｉ　４．７　ｋｉ　ｏ、ａを２０μｍ以
下の粒度をもつｆＦ、。

粉末とし、これと、ポリエチレンの粒子とを混合する。

つづいて、この混合物をニッケル集電体３（線径０．１
２５■、４０メッシ、）と−緒に押型に入れ、１６０℃
に加熱しながら、０．２ｔｏ口／−の圧力で成型、シー
ト化しｔ０次にこのシートを押型から取り出し、ステン
レス製の平形刃を多数取９付けｔローラーによりシート
表面に細ＴｌｌＩ２を設は寸法を８０■×４０■Ｘ０．
５ｍｍｔとし、負極としての水素吸蔵電極１とした。正
極としてはニッケル極（寸法７０ｍＸ　４０ｓｍＸ　０
．６ｍｍｔ　）　′ｔ−用意し、コｔＬト、前記負極と
をセパレータを介して渦巻状に巻回して素電池を作製し
虎、ひきつづき、この素電池を金属製の電池ケースに挿
入し、負極リード４を電池ケースに、正極リードを封口
板の正極端子に夫々抵抗溶接によシ接続した。次に電解
液である８Ｍ−ＫＯＨ水溶液を電池ケース内に注入し、
封口を行って電池の組立を完了した。

本実施例の電池について充放電サイクルテストにおける
充電容量に対する放電容量の割合を調べたところ第２図
に示す特性図を得た。第２図中人が本実施例の特性であ
る。なお比較例として、電極表面上に細溝を設けなかっ
たこと以外全て上記実施例と同様の仕様の電池を製造し
た。すなわち、この比較例の電池は、従来の製造法に基
づく電池である。この比較例の電池の特性を第２図中Ｂ
に示す。

第２図から明らかな如く、比較例の電池は、１゜サイク
ル椙度まで１００％に達していないが、本実施例の電池
では、最初からほぼ１００％の放電が可能である。

〔発明の効果〕

以上詳述しｔ如く、本発明によれば、最初の充放１サイ
クルから十分な放１ｇ答童の取り出せる水素吸蔵電極を
提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は電極表面に細溝を設は几、本発明の水素吸蔵電
極の概略図、第２図は本実施例及び比較例の充放鑞サイ
クルテストにかける寥域容蓋に対する放を容重の割合の
変化を示す特性図である。 １・・・水素吸蔵電極、２・・・細溝、３・・・ニッケ
ル集電体、４・・・負極リード。 代理人　弁理士　則近憲佑　（他１名）第１図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 水素吸蔵合金を主要構成材料とし、結着剤を含むシート
   状の水素吸蔵電極において、水素吸蔵電極表面上に細溝
   を設けたことを特徴とする水素吸蔵電極。