JPS61288372A - 水素吸蔵電極 - Google Patents
水素吸蔵電極Info
- Publication number
- JPS61288372A JPS61288372A JP60131282A JP13128285A JPS61288372A JP S61288372 A JPS61288372 A JP S61288372A JP 60131282 A JP60131282 A JP 60131282A JP 13128285 A JP13128285 A JP 13128285A JP S61288372 A JPS61288372 A JP S61288372A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- alloy
- electrode
- hydrogen storage
- nickel
- hydrogen occlusion
- 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
- H01M4/36—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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- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- 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】
（イ）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（用いられる蓄電池としては鉛電池及ヒニッ
ケルｉカドｅ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、
特に低圧１こ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ろ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されている。
ケルｉカドｅ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、
特に低圧１こ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ろ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されている。
一股にこの種蓄゛鑵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５８−４６８２７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
に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２つ、これら電極に用いる水素吸蔵合金の１つに特公
昭５６−３６７８６号公報及び特公昭５６−４８５６１
号公報に於いて示されるようなチタン−ニッケル二元系
合金がある。しかしながらＴ ｉ Ｎ ｉ合金を備えた
水素吸蔵電極は、水素吸蔵材であるＴ１Ｎｉの水素吸蔵
量が少ないため充分な容量を得ることができず、またサ
イクル寿命が短く満足できるものではなかった。
た水素吸蔵電極は特公昭５８−４６８２７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
に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２つ、これら電極に用いる水素吸蔵合金の１つに特公
昭５６−３６７８６号公報及び特公昭５６−４８５６１
号公報に於いて示されるようなチタン−ニッケル二元系
合金がある。しかしながらＴ ｉ Ｎ ｉ合金を備えた
水素吸蔵電極は、水素吸蔵材であるＴ１Ｎｉの水素吸蔵
量が少ないため充分な容量を得ることができず、またサ
イクル寿命が短く満足できるものではなかった。
ｔ”ｌ 発明が解決しようとする問題点本発明はＴ
ｉ Ｎ ｉをベースとして他の元素を含有させてなる合
金を負極に用いることにより、負極の水素吸蔵量の増加
やサイクル寿命の向上をはかろうとするものである。
ｉ Ｎ ｉをベースとして他の元素を含有させてなる合
金を負極に用いることにより、負極の水素吸蔵量の増加
やサイクル寿命の向上をはかろうとするものである。
（、−）問題点を解決するための手段
本発明の水素吸蔵電極はＴ１Ｎｉ合金をベースとして該
合金中のニッケルを部分的にＡ／、Ｓｉ、Ｖ、Ｍｎ、
Ｚｎ、Ｎｂ、 Ｍｏ、から選ばれる少なくとも一種の元
素と置き換えてなる合金を備えたものである。
合金中のニッケルを部分的にＡ／、Ｓｉ、Ｖ、Ｍｎ、
Ｚｎ、Ｎｂ、 Ｍｏ、から選ばれる少なくとも一種の元
素と置き換えてなる合金を備えたものである。
ゆ）作 用
負極の水素吸蔵合金としてｒｉＮｉをベースとして合金
中のニッケルを部分的に前記元素の少なくとも一種と置
き換えてなる合金を用いると、負極である水素吸蔵電極
の寿命が伸び容量が増大する。
中のニッケルを部分的に前記元素の少なくとも一種と置
き換えてなる合金を用いると、負極である水素吸蔵電極
の寿命が伸び容量が増大する。
（へ）実施例
市販のチタン及びニッケルを組成比でＴｉ：Ｎ１＝１＝
１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してｒｉＮｉ粉末を得た。
１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してｒｉＮｉ粉末を得た。
マタチタン、ニッケル及びアルミニウムを組成比で１
： ０．８ ： 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、ＴｉＮ
１Ｏ，８ＡｅＯ，２粉末を得ルト共に、前記混合、合−
化及び粉砕という操作を行なって各種水素吸蔵合金粉末
を得た。
： ０．８ ： 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、ＴｉＮ
１Ｏ，８ＡｅＯ，２粉末を得ルト共に、前記混合、合−
化及び粉砕という操作を行なって各種水素吸蔵合金粉末
を得た。
こうして辱られた各種水素吸蔵合金粉末８０重ａＳ、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繊維化する。そして得られた
混練物をニッケル金網で包み込み５ＬＯ口／ｄで加圧成
型することにより、外面がニッケル金網で覆りれた直径
２−１厚み１．２麿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繊維化する。そして得られた
混練物をニッケル金網で包み込み５ＬＯ口／ｄで加圧成
型することにより、外面がニッケル金網で覆りれた直径
２−１厚み１．２麿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１！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
電極の機賊的強度の労化及びそれに伴う水素吸蔵合金の
脱落が抑えられて。
は、充電時に１！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
電極の機賊的強度の労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約１．
５ｇである。
５ｇである。
次いで、上記水素吸蔵電極を理論！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索アルカリ蓄電池
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表に示すように電池Ａ乃
至Ｈとする。
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索アルカリ蓄電池
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表に示すように電池Ａ乃
至Ｈとする。
また、これら電池を０．１Ｃ電流で１６時間充電し、０
．２０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っ
たときの放電容量を第１表に併せて示すと共にそのサイ
クル特性を初期容量を１００として示す。
．２０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っ
たときの放電容量を第１表に併せて示すと共にそのサイ
クル特性を初期容量を１００として示す。
第 １ 表
第１表からｒ ｉ Ｎ ｉをベースとして該合金中のニ
ッケルを部分的に他の元素で置き換えて作製した三元系
合金を備えた負極を有する電池Ｂ乃至Ｈは、何れもｒｉ
Ｎｉを備えた負極を有する゛電池Ａより放電容量が増大
して２つ、特に電池Ｂ及びＥに於ける効果が顕著であり
、放電容量が著しく向上していることがわかる。サイク
ル特性についても第１図から明らかなように電池Ｂ乃至
Ｈは電池Ａより向上して２つ、特に電池Ｃ，Ｆ及びＧの
サイクル特性が著しく向上している。
ッケルを部分的に他の元素で置き換えて作製した三元系
合金を備えた負極を有する電池Ｂ乃至Ｈは、何れもｒｉ
Ｎｉを備えた負極を有する゛電池Ａより放電容量が増大
して２つ、特に電池Ｂ及びＥに於ける効果が顕著であり
、放電容量が著しく向上していることがわかる。サイク
ル特性についても第１図から明らかなように電池Ｂ乃至
Ｈは電池Ａより向上して２つ、特に電池Ｃ，Ｆ及びＧの
サイクル特性が著しく向上している。
上述したようにｒ ｉ Ｎ ｉをベースとして第１表で
示す各種元素を含有する合金を負極の水素吸蔵材として
用いると放電容量及びサイクル特性が向上する。またｒ
ｉＮｉをベースとして２種以上の元素を含有させたく元
以上の合金を用いた場合にも放電容量及びサイクル特性
が向上するため、目的に応じて２種以上の元素を適宜含
有させることが可能である。以下にｒｉＮｉをベースと
するジ元合金を負極の水素吸蔵材として用いた実施例を
示す。
示す各種元素を含有する合金を負極の水素吸蔵材として
用いると放電容量及びサイクル特性が向上する。またｒ
ｉＮｉをベースとして２種以上の元素を含有させたく元
以上の合金を用いた場合にも放電容量及びサイクル特性
が向上するため、目的に応じて２種以上の元素を適宜含
有させることが可能である。以下にｒｉＮｉをベースと
するジ元合金を負極の水素吸蔵材として用いた実施例を
示す。
前述と同様にしてＴ１Ｎｉ Ｏ，８ＡｌＯ，ｌＭｎ０１
１、ＴｉＮ１Ｏ，７Ａ１０．２ＺｎＯ，１及び’ｒｉＮ
ｉＯ，８Ｍｎ０．ＩＮｂＱ、１カらなる合金粉末を作製
し、これら合金を負極Ｉこ使用して電池を組み立て放電
容量及びサイクル特性を測定した。こうして作製された
電池を第２表に示すように電池■乃至にとすると共に、
その放電容量を第２表に、サイクル特性をｆｓ２図に夫
々示（へ）発明の効果 本発明の水素吸蔵電極はｒｉＮｉで表わされる合金ノニ
ッケルヲ部分的１ｍ Ａ（、Ｓ ｉ 、 Ｖ、 Ｍｎ、
Ｚｎ、 Ｎｂ、Ｍｏから選ばれる少なくとも一種の元
素と置き換えてなる合金を水素吸蔵材として用いたもの
であり、放電容量及びサイクル特性の同上をもたらすも
のであるから、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太さい。
１、ＴｉＮ１Ｏ，７Ａ１０．２ＺｎＯ，１及び’ｒｉＮ
ｉＯ，８Ｍｎ０．ＩＮｂＱ、１カらなる合金粉末を作製
し、これら合金を負極Ｉこ使用して電池を組み立て放電
容量及びサイクル特性を測定した。こうして作製された
電池を第２表に示すように電池■乃至にとすると共に、
その放電容量を第２表に、サイクル特性をｆｓ２図に夫
々示（へ）発明の効果 本発明の水素吸蔵電極はｒｉＮｉで表わされる合金ノニ
ッケルヲ部分的１ｍ Ａ（、Ｓ ｉ 、 Ｖ、 Ｍｎ、
Ｚｎ、 Ｎｂ、Ｍｏから選ばれる少なくとも一種の元
素と置き換えてなる合金を水素吸蔵材として用いたもの
であり、放電容量及びサイクル特性の同上をもたらすも
のであるから、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太さい。
第１図及び第２図は本発明の水素吸蔵電極を負極に用い
た電池と比較電池のサイクル待曲図である。
た電池と比較電池のサイクル待曲図である。
Claims (1)
- （１）ＴｉＮｉで表わされる合金のニッケルを部分的に
Ａｌ、Ｓｉ、Ｖ、Ｍｎ、Ｚｎ、Ｎｂ、Ｍｏから選ばれる
少なくとも一種の元素と置き換えてなる合金を備えたこ
とを特徴とする水素吸蔵電極。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60131282A JPH061695B2 (ja) | 1985-06-17 | 1985-06-17 | 水素吸蔵電極 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60131282A JPH061695B2 (ja) | 1985-06-17 | 1985-06-17 | 水素吸蔵電極 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61288372A true JPS61288372A (ja) | 1986-12-18 |
| JPH061695B2 JPH061695B2 (ja) | 1994-01-05 |
Family
ID=15054300
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60131282A Expired - Lifetime JPH061695B2 (ja) | 1985-06-17 | 1985-06-17 | 水素吸蔵電極 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH061695B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0273624A2 (en) * | 1986-12-29 | 1988-07-06 | Energy Conversion Devices, Inc. | Enhanced charge retention electrochemical hydrogen storage alloys and an enhanced charge retention electrochemical cell |
| WO1995012218A1 (en) * | 1993-10-27 | 1995-05-04 | Hyundai Motor Company | Titanium-niobium-nickel hydrogen storage alloy for battery |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4938344A (ja) * | 1972-08-25 | 1974-04-10 | ||
| JPS5273342A (en) * | 1975-12-16 | 1977-06-20 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Storage battery |
| JPS5286127A (en) * | 1976-01-05 | 1977-07-18 | Philips Nv | Electrode for primary * secondary or fuel cell |
-
1985
- 1985-06-17 JP JP60131282A patent/JPH061695B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4938344A (ja) * | 1972-08-25 | 1974-04-10 | ||
| JPS5273342A (en) * | 1975-12-16 | 1977-06-20 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Storage battery |
| JPS5286127A (en) * | 1976-01-05 | 1977-07-18 | Philips Nv | Electrode for primary * secondary or fuel cell |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0273624A2 (en) * | 1986-12-29 | 1988-07-06 | Energy Conversion Devices, Inc. | Enhanced charge retention electrochemical hydrogen storage alloys and an enhanced charge retention electrochemical cell |
| WO1995012218A1 (en) * | 1993-10-27 | 1995-05-04 | Hyundai Motor Company | Titanium-niobium-nickel hydrogen storage alloy for battery |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH061695B2 (ja) | 1994-01-05 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |