JPS61288371A - 水素吸蔵電極 - Google Patents
水素吸蔵電極Info
- Publication number
- JPS61288371A JPS61288371A JP60131281A JP13128185A JPS61288371A JP S61288371 A JPS61288371 A JP S61288371A JP 60131281 A JP60131281 A JP 60131281A JP 13128185 A JP13128185 A JP 13128185A JP S61288371 A JPS61288371 A JP S61288371A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- alloy
- rare earth
- electrode
- hydrogen storage
- cobalt
- 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
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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
- H01M4/36—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
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (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】
（、ｒ）産業上の利用分野
本発明はアルカリ蓄電池の負極として用いられる水素吸
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。
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。
（ロ）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
ケルーカドミウム寛池があるが、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に低
圧に於いて負極活物質であろ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からなる正極活
物質を備えた電極を正極に用いた金属−水素アルカリ蓄
電池が注目きれている。
ケルーカドミウム寛池があるが、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に低
圧に於いて負極活物質であろ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からなる正極活
物質を備えた電極を正極に用いた金属−水素アルカリ蓄
電池が注目きれている。
この金属−水素アルカリ蓄電池の負極に用いる水素吸蔵
合金としては従来から種々提案されており、特公昭５９
−３１８２９号公報では希土類元素であるランタンとコ
バルトからなる合金が提案きれているが、ランタン−コ
バルト合金を備えた水素吸蔵電極は、充放電によるサイ
クル寿命が短く充分に満足できるものとは言えなかった
。
合金としては従来から種々提案されており、特公昭５９
−３１８２９号公報では希土類元素であるランタンとコ
バルトからなる合金が提案きれているが、ランタン−コ
バルト合金を備えた水素吸蔵電極は、充放電によるサイ
クル寿命が短く充分に満足できるものとは言えなかった
。
（ハ） 発明が解決しようとする問題点本発明は充放電
の繰り返しによるサイクル寿命の長いアルカリ蓄電池用
の水素吸蔵電極を得ようとするものである。
の繰り返しによるサイクル寿命の長いアルカリ蓄電池用
の水素吸蔵電極を得ようとするものである。
（ニ）問題点を解決するための手段
本発明の水素吸蔵電極は、ランタン及びセリウムから選
ばれた一種の元素とコバルトからなる１ａｃｏｓまたは
ＣｅＣｏ６で表わされる合金に、前記選ばれた一種の元
素とは異なる希土類元素、すなわち、ＬａＣｏ、であれ
ばＬａを除＜Ｃｅ、Ｐｒ。
ばれた一種の元素とコバルトからなる１ａｃｏｓまたは
ＣｅＣｏ６で表わされる合金に、前記選ばれた一種の元
素とは異なる希土類元素、すなわち、ＬａＣｏ、であれ
ばＬａを除＜Ｃｅ、Ｐｒ。
Ｎｄ、Ｓ＋ｎ、Ｇｄなどのランクニドに属する希土類元
素を、またＣｅＣｏ５であればＣｅを除＜ Ｌａ。
素を、またＣｅＣｏ５であればＣｅを除＜ Ｌａ。
Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｇｄなどのランタニドに属する希土
類元素を、前記ランタンまたはコバルトと一部もき換え
て含有させたＣａＣｕ、構造の結晶構造を有する合金を
備えたものである。
類元素を、前記ランタンまたはコバルトと一部もき換え
て含有させたＣａＣｕ、構造の結晶構造を有する合金を
備えたものである。
（ホ）作用
水素吸蔵合金として上記合金を備えた水素吸蔵電極を、
金属−水素アルカリ蓄電池の負極に用いると、サイクル
寿命が向上する。
金属−水素アルカリ蓄電池の負極に用いると、サイクル
寿命が向上する。
（へ）実施例
市販のランタン、セリウム及びコバルトを原子比でＬａ
ｄ Ｃｅ： Ｃｏ−０，８： ０．２： ５になるよう
混合し、アーク溶解炉に入れて加熱、溶解して合金化し
た後粉砕を行なって、結晶構造がＣａ Ｃｕ ａ構造を
とるＬａａ、ａＣｅｅ、ｚｃＯｇ粉末を得ると共に、同
様にして前記混合、合金化及び粉砕という操作を行なっ
て、結晶構造がＣａＣｕｔ構造であり組成が種々異なる
各種水素吸蔵合金粉末を得た。こうして得られた各種水
素吸蔵合金粉末８６重量％、導電材としてのアセチレン
ブラック１０重量％及び結着剤としてのフッ素樹脂粉末
１０重量％を混合機で均一に混合すると共にフッ素樹脂
をｍ維化する。そｔＯｎ／ｃｒｒＩ２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水素吸蔵電極
を作製した。この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の繰り返しによる性能の早
期低下を抑制する。尚、これら水素吸蔵電極に用いた合
金粉末は夫々的１．５ｇである。
ｄ Ｃｅ： Ｃｏ−０，８： ０．２： ５になるよう
混合し、アーク溶解炉に入れて加熱、溶解して合金化し
た後粉砕を行なって、結晶構造がＣａ Ｃｕ ａ構造を
とるＬａａ、ａＣｅｅ、ｚｃＯｇ粉末を得ると共に、同
様にして前記混合、合金化及び粉砕という操作を行なっ
て、結晶構造がＣａＣｕｔ構造であり組成が種々異なる
各種水素吸蔵合金粉末を得た。こうして得られた各種水
素吸蔵合金粉末８６重量％、導電材としてのアセチレン
ブラック１０重量％及び結着剤としてのフッ素樹脂粉末
１０重量％を混合機で均一に混合すると共にフッ素樹脂
をｍ維化する。そｔＯｎ／ｃｒｒＩ２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水素吸蔵電極
を作製した。この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の繰り返しによる性能の早
期低下を抑制する。尚、これら水素吸蔵電極に用いた合
金粉末は夫々的１．５ｇである。
次いで上記水素吸蔵１極を夫々理論容量が６００ｍＡＨ
の焼結式ニッケル正極と組み合わせ電解液に水酸化カリ
ウム水溶液を用いて密閉型ニッケルー水素アルカリ蓄蒐
池を種々作製し、負極に用いた水素吸蔵合金の種類によ
り第１表に示す如く電池Ａ乃至Ｉとする。これら電池を
０．ＩＣｔ流で１６時間充電した後、０．２Ｃ電流で放
電して電池電圧が１．ＯＶに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ない電池性能を測定
し、サイクル途中で放電容量が初期容量の７０％まで低
下した時点をもって寿命が尽きたと判断し、そのサイク
ル寿命を第１表に併せて示すと共に、そのサイクル特性
を各電池の初期容量を夫々１００として第１図に示す。
の焼結式ニッケル正極と組み合わせ電解液に水酸化カリ
ウム水溶液を用いて密閉型ニッケルー水素アルカリ蓄蒐
池を種々作製し、負極に用いた水素吸蔵合金の種類によ
り第１表に示す如く電池Ａ乃至Ｉとする。これら電池を
０．ＩＣｔ流で１６時間充電した後、０．２Ｃ電流で放
電して電池電圧が１．ＯＶに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ない電池性能を測定
し、サイクル途中で放電容量が初期容量の７０％まで低
下した時点をもって寿命が尽きたと判断し、そのサイク
ル寿命を第１表に併せて示すと共に、そのサイクル特性
を各電池の初期容量を夫々１００として第１図に示す。
以下余白
第 １ 表
以下 牟 ａ
第１表及び第１Ｇから明らかなようにＬａＣｏ５または
Ｃａ Ｃｏ ｓをベースとしてＬａあるいはＣｅを部分
的に他の希土類元素と置き換えて得たＣａＣｕ、構造の
結晶構造を持つ水素吸蔵合金を負極に備えた電池Ａ乃至
Ｇは、何れもＬａＣｏａまたはＣｅＣｏａを負極に備え
た電池Ｈ及びＩに比べてサイクル寿命が長く優れた電池
であることがわかる。電極を観察してみたところ電池Ｈ
及びＩでは負極の水素吸蔵合金が微粉化し微粉化した合
金粉末が負極から脱落していたが、電池Ａ乃至Ｇでは水
素吸蔵合金の微粉化が抑制され負極からの脱落も極少量
であり、この水素吸蔵合金の微粉化が抑制されたことに
よってサイクル寿命が向上したものと考えられる。
Ｃａ Ｃｏ ｓをベースとしてＬａあるいはＣｅを部分
的に他の希土類元素と置き換えて得たＣａＣｕ、構造の
結晶構造を持つ水素吸蔵合金を負極に備えた電池Ａ乃至
Ｇは、何れもＬａＣｏａまたはＣｅＣｏａを負極に備え
た電池Ｈ及びＩに比べてサイクル寿命が長く優れた電池
であることがわかる。電極を観察してみたところ電池Ｈ
及びＩでは負極の水素吸蔵合金が微粉化し微粉化した合
金粉末が負極から脱落していたが、電池Ａ乃至Ｇでは水
素吸蔵合金の微粉化が抑制され負極からの脱落も極少量
であり、この水素吸蔵合金の微粉化が抑制されたことに
よってサイクル寿命が向上したものと考えられる。
上記結果によりランタン及びセリウムから選ばれた一種
の元素とコバルトからなる合金に、該合金中の希土類元
素とは異なる希土類元素を更に一種含有させた合金を負
極に備えた電池のサイクル寿命が向上することは明らか
であるが、同様にして二種以上の希土類元素を含有させ
た場合にも同様の効果が得られる。以下にＬａｃｏ、及
びＣｅＣｏ１をベースとし更に二種以上の希土類元素を
含有きけたＣａＣｕ５ＩＩ造の結晶構造を有する合金を
負極の水素吸蔵材として用いた実施例を示す。
の元素とコバルトからなる合金に、該合金中の希土類元
素とは異なる希土類元素を更に一種含有させた合金を負
極に備えた電池のサイクル寿命が向上することは明らか
であるが、同様にして二種以上の希土類元素を含有させ
た場合にも同様の効果が得られる。以下にＬａｃｏ、及
びＣｅＣｏ１をベースとし更に二種以上の希土類元素を
含有きけたＣａＣｕ５ＩＩ造の結晶構造を有する合金を
負極の水素吸蔵材として用いた実施例を示す。
前述と同様の操作でＬａｅ、ａＣｅｓ、＋Ｎｄｅ、、Ｃ
ｏｉ及びＣｅｅ、ｍＰ ｒｅ、＋Ｎｄ＊、＋ｃＯａ粉末
を作製すると共に、これら合金を負極の水素吸蔵材とし
て使用して電池を組み立て電池性能を測定した。こうし
て作製した電池を第２表に示すように電池Ｊ及びＫとし
、第２表にそのサイクル寿命を、また第２図にそのサイ
クル特性を夫々示す。
ｏｉ及びＣｅｅ、ｍＰ ｒｅ、＋Ｎｄ＊、＋ｃＯａ粉末
を作製すると共に、これら合金を負極の水素吸蔵材とし
て使用して電池を組み立て電池性能を測定した。こうし
て作製した電池を第２表に示すように電池Ｊ及びＫとし
、第２表にそのサイクル寿命を、また第２図にそのサイ
クル特性を夫々示す。
第２表
（ト）発明の効果
本発明の水素吸蔵電極は、ランタン及びセリウムから選
ばれた一種の元素とコバルトからなる合金に、前記選ば
れた一種の元素とは異なる希土類元素を含有菌せたＣ
ａ Ｃｕ 、構造の結晶構造を有する合金を備えたもの
であり、この水素吸蔵電極を負極に用いたアルカリ蓄電
池は、充放電によるサイクル寿命が向上するため、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
は極めて大である。
ばれた一種の元素とコバルトからなる合金に、前記選ば
れた一種の元素とは異なる希土類元素を含有菌せたＣ
ａ Ｃｕ 、構造の結晶構造を有する合金を備えたもの
であり、この水素吸蔵電極を負極に用いたアルカリ蓄電
池は、充放電によるサイクル寿命が向上するため、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
は極めて大である。
第１図及び第２図は各１種水素吸蔵合金を備えた水素吸
蔵電極を負極に用いた電池のサイクル特性図である。
蔵電極を負極に用いた電池のサイクル特性図である。
Claims (1)
- （１）ランタン及びセリウムから選ばれた一種の元素と
コバルトからなる合金に、前記選ばれた一種の元素とは
異なる希土類元素を含有させたＣａＣｕ＿５構造の結晶
構造を有する合金を備えた水素吸蔵電極。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60131281A JPS61288371A (ja) | 1985-06-17 | 1985-06-17 | 水素吸蔵電極 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60131281A JPS61288371A (ja) | 1985-06-17 | 1985-06-17 | 水素吸蔵電極 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61288371A true JPS61288371A (ja) | 1986-12-18 |
Family
ID=15054274
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60131281A Pending JPS61288371A (ja) | 1985-06-17 | 1985-06-17 | 水素吸蔵電極 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61288371A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62264557A (ja) * | 1986-05-13 | 1987-11-17 | Toshiba Corp | 金属酸化物・水素電池 |
-
1985
- 1985-06-17 JP JP60131281A patent/JPS61288371A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62264557A (ja) * | 1986-05-13 | 1987-11-17 | Toshiba Corp | 金属酸化物・水素電池 |
| JPH0810596B2 (ja) * | 1986-05-13 | 1996-01-31 | 株式会社東芝 | 金属酸化物・水素電池 |
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