JPS6164068A - 水素吸蔵電極の製造法 - Google Patents
水素吸蔵電極の製造法Info
- Publication number
- JPS6164068A JPS6164068A JP59185508A JP18550884A JPS6164068A JP S6164068 A JPS6164068 A JP S6164068A JP 59185508 A JP59185508 A JP 59185508A JP 18550884 A JP18550884 A JP 18550884A JP S6164068 A JPS6164068 A JP S6164068A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- alloy
- hydrogen
- hydrogen storage
- pressure
- equilibrium dissociation
- 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
-
- 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】
産業上の利用分野
本発明は、負極活物質の水素を可逆的に吸蔵・放出する
水素吸蔵電極の製造法に関する。
水素吸蔵電極の製造法に関する。
従来例の構成とその問題点
従来の鉛−酸化鉛蓄電池、ニッケルーカドミウム蓄電池
等の電池は、重量または容積の単位当たりのエネルギー
貯蔵容量が比較的低い。そこてエネルギー貯蔵容量の向
上を図るだめに、負極に可逆的に水素を吸蔵・放出する
水素吸蔵合金を用い、嘔第１か＋麦冬沃物辱ふナス雷梧
が１．ｖ掌上れている。たとえば特開昭６１−１３９３
４号公報には水素吸蔵合金としてＬａＣｏ６． ＬａＮ
ｉ５合金などが挙げられている。
等の電池は、重量または容積の単位当たりのエネルギー
貯蔵容量が比較的低い。そこてエネルギー貯蔵容量の向
上を図るだめに、負極に可逆的に水素を吸蔵・放出する
水素吸蔵合金を用い、嘔第１か＋麦冬沃物辱ふナス雷梧
が１．ｖ掌上れている。たとえば特開昭６１−１３９３
４号公報には水素吸蔵合金としてＬａＣｏ６． ＬａＮ
ｉ５合金などが挙げられている。
従来、この種の水素吸蔵電極は、１種の水素吸蔵合金か
らなっているので、ニッケル正極と組合せて密閉型アル
カリ蓄電池を構成した場合、次のような問題点を発生す
る。すなわち、ＬａＣｏ５合金のように水素平衡解離圧
力が低いものを用いると、水素吸蔵電極内で水素が比較
的安定に存在し、過充電状態で正極から発生する酸素ガ
スを水素吸蔵電・陰の界面で水素吸蔵合金中の水素と反
応して水を生成する機構が円滑に進行しにくい。一方、
Ｌａ Ｎｉ ５合金のように水素平衡解離圧力が高いも
のを用いると、水素吸蔵合金の界面で水素と正極から発
生する酸素ガスとの反応性は良いが、とくに高温時にお
いて充電しにくい傾向にあるため放電容；８−が小さい
っ そこで、水素平衡解離圧力の異なる２種類以上の水素吸
蔵合金を用いて水素吸蔵電極を構成することが考えられ
る。この場合は、水素平衡解離圧力の低い合金からの水
素放出速度がまた遅く、放電電圧がやや低い。しかも、
充、放電過程で十分水素化物を形成していない所に、正
極からの酸素ガスが接触し、合金の酸化反応が起こりや
すい。
らなっているので、ニッケル正極と組合せて密閉型アル
カリ蓄電池を構成した場合、次のような問題点を発生す
る。すなわち、ＬａＣｏ５合金のように水素平衡解離圧
力が低いものを用いると、水素吸蔵電極内で水素が比較
的安定に存在し、過充電状態で正極から発生する酸素ガ
スを水素吸蔵電・陰の界面で水素吸蔵合金中の水素と反
応して水を生成する機構が円滑に進行しにくい。一方、
Ｌａ Ｎｉ ５合金のように水素平衡解離圧力が高いも
のを用いると、水素吸蔵合金の界面で水素と正極から発
生する酸素ガスとの反応性は良いが、とくに高温時にお
いて充電しにくい傾向にあるため放電容；８−が小さい
っ そこで、水素平衡解離圧力の異なる２種類以上の水素吸
蔵合金を用いて水素吸蔵電極を構成することが考えられ
る。この場合は、水素平衡解離圧力の低い合金からの水
素放出速度がまた遅く、放電電圧がやや低い。しかも、
充、放電過程で十分水素化物を形成していない所に、正
極からの酸素ガスが接触し、合金の酸化反応が起こりや
すい。
これは水素と金属の結合エネルギーにより合金界面（表
面近傍）に水素が敏速に移動しにくいことによるものと
思われる。
面近傍）に水素が敏速に移動しにくいことによるものと
思われる。
発明の目的
本発明の目的は、初期放電容量が大きく、しかも過充電
時に正極から発生する酸素ガスの吸収能力箒半の大きい
、水素吸蔵電極を提供することである。
時に正極から発生する酸素ガスの吸収能力箒半の大きい
、水素吸蔵電極を提供することである。
発明の構成
本発明は、水素平衡解離圧力の異なる少なくとも２種の
水素吸蔵合金の混合粉末を用いるものであるが、相対的
に水素平衡解離圧力の低い合金は水素化した状４熊にあ
り、他方水素平衡解離圧力の高い合金は未水素化の状態
にある前記混合粉末を耐アルカリ性の結着剤とともに加
圧成形して集電体と一体にするものである。ここで、水
素平衡解離圧力の低い合金は常温（２６°Ｃ）において
、水素平衡解離圧力が１気圧以下であることが好ましい
。
水素吸蔵合金の混合粉末を用いるものであるが、相対的
に水素平衡解離圧力の低い合金は水素化した状４熊にあ
り、他方水素平衡解離圧力の高い合金は未水素化の状態
にある前記混合粉末を耐アルカリ性の結着剤とともに加
圧成形して集電体と一体にするものである。ここで、水
素平衡解離圧力の低い合金は常温（２６°Ｃ）において
、水素平衡解離圧力が１気圧以下であることが好ましい
。
実施例の説明
純度９９．５％以上の原料金属を所定の割合で混合し、
アーク溶１１ＮＩＩ炉で溶解してＬａＮｉ５合金及びＬ
ａＮ１５Ｇｏ□合金を製造した。ＬａＮｉ５合金は、ア
ルゴン雰囲気のドライボックス中で粉砕し、篩分けして
３００メノンユ通過の粉末人としだ。一方、ＬａＮｉ、
Ｇｏ□合金を粗粉砕し、耐圧容器内で水素の吸蔵と放出
を行わせ、水素化した水素吸蔵状態で周囲温度２０°Ｃ
のアルゴン雰囲気のドライボックス中で容２ｇから取出
し、篩分けして３００メノンユ通過粉末Ｂとした。上記
のＡ粉末２０重量部とＢ粉末８０重量部を混合し、これ
に結着剤としてポリビニアルコールの水溶液を加えてペ
ースト状となし、これをニッケルの発泡状多孔体に加圧
充填し、約２ｏｏＫｙ／ｃ１ｉの圧力で加圧圧縮し、ド
ライボックス中で乾燥した。この電極を負極とし、公知
の焼結式酸化ニッケル正極を用いて、公称２．０人り程
度に相当する単２サイズの密閉形アルエ カリ蓄電池を構成した。なお、負極の容量は正極△ のそれより１．５倍程大きくしたつ 比較例として、前記粉末Ａ、Ｂの混合物の代わりにＬａ
Ｎ上５合金単独を用いて構成した負極を備える電油を■
、粉末Ｂの代わりに未水素化状態のＬａＮｉ５Ｃｏ２合
金粉末を用いて構成した負極を備える電池を■とする。
アーク溶１１ＮＩＩ炉で溶解してＬａＮｉ５合金及びＬ
ａＮ１５Ｇｏ□合金を製造した。ＬａＮｉ５合金は、ア
ルゴン雰囲気のドライボックス中で粉砕し、篩分けして
３００メノンユ通過の粉末人としだ。一方、ＬａＮｉ、
Ｇｏ□合金を粗粉砕し、耐圧容器内で水素の吸蔵と放出
を行わせ、水素化した水素吸蔵状態で周囲温度２０°Ｃ
のアルゴン雰囲気のドライボックス中で容２ｇから取出
し、篩分けして３００メノンユ通過粉末Ｂとした。上記
のＡ粉末２０重量部とＢ粉末８０重量部を混合し、これ
に結着剤としてポリビニアルコールの水溶液を加えてペ
ースト状となし、これをニッケルの発泡状多孔体に加圧
充填し、約２ｏｏＫｙ／ｃ１ｉの圧力で加圧圧縮し、ド
ライボックス中で乾燥した。この電極を負極とし、公知
の焼結式酸化ニッケル正極を用いて、公称２．０人り程
度に相当する単２サイズの密閉形アルエ カリ蓄電池を構成した。なお、負極の容量は正極△ のそれより１．５倍程大きくしたつ 比較例として、前記粉末Ａ、Ｂの混合物の代わりにＬａ
Ｎ上５合金単独を用いて構成した負極を備える電油を■
、粉末Ｂの代わりに未水素化状態のＬａＮｉ５Ｃｏ２合
金粉末を用いて構成した負極を備える電池を■とする。
これらの電池を２０°Ｃにおいて、ｏ、ｉ ｃで放電容
量の１６０％相当充電し、０．２Ｇで１．ＯＶまで放電
する充放電を繰り返しだ。図に初期の放電特性の比較を
示す。また、充電完了時の電池内圧の最大値を初期と５
０サイクル後について次表に示す。
量の１６０％相当充電し、０．２Ｇで１．ＯＶまで放電
する充放電を繰り返しだ。図に初期の放電特性の比較を
示す。また、充電完了時の電池内圧の最大値を初期と５
０サイクル後について次表に示す。
以上の結果かられかるように、従来型の電池■は、放電
電位が高く、初期の電池内圧も低い。しかし、初期の活
性化が不充分であるため放電容量が小さく、また、放電
を繰り返すと負極合金が１種の酸化反応を併発し、ガス
吸収能力の低下を起こし電池内圧が上列している。従来
型の電池■は放電容量と電池内圧の抑制に改良が見られ
る。す「より低い。しかし、電池内圧の上昇率はなお大
きく、放電電位が低い点に問題がある。
電位が高く、初期の電池内圧も低い。しかし、初期の活
性化が不充分であるため放電容量が小さく、また、放電
を繰り返すと負極合金が１種の酸化反応を併発し、ガス
吸収能力の低下を起こし電池内圧が上列している。従来
型の電池■は放電容量と電池内圧の抑制に改良が見られ
る。す「より低い。しかし、電池内圧の上昇率はなお大
きく、放電電位が低い点に問題がある。
これらに対して、本発明による電池１は、まず放電電位
が高く、放電容量も大きい。しかも電池内圧の上昇率も
非常に小さく、安定したガス吸収能力を発揮している。
が高く、放電容量も大きい。しかも電池内圧の上昇率も
非常に小さく、安定したガス吸収能力を発揮している。
初期の電池内圧の上昇を抑制する働きとして、水素平衡
解離圧力の高い合金が関与し、正極から発生する酸素ガ
スをよく吸収し、還元する機能が大きいためである。ま
た放電電圧を高くし、しかも、ガスの吸収能力を持続さ
せるだめの働きとして、水素平衡解離圧力の低い合金の
水素ｒヒ物が関与しているものと考えられる。
解離圧力の高い合金が関与し、正極から発生する酸素ガ
スをよく吸収し、還元する機能が大きいためである。ま
た放電電圧を高くし、しかも、ガスの吸収能力を持続さ
せるだめの働きとして、水素平衡解離圧力の低い合金の
水素ｒヒ物が関与しているものと考えられる。
このように、本発明による電池は、放電特性、放電電圧
、及び密閉系を維持するだめの電池内圧いずれにおいて
もすぐれた性能を有していることがわかる。
、及び密閉系を維持するだめの電池内圧いずれにおいて
もすぐれた性能を有していることがわかる。
実施例においては、４０°Ｃにおいて、水素平衡解離圧
力の高い合金として、３〜４ ａｔｍの解離圧力を有す
るＬａＮｉ５を用い、水素平衡解離圧力の低い合金とし
て、４〜５Ｘ１０’ａｔｍの解離圧力を有するＬａＮｉ
、Ｇａ４を用いたが、他の平衡圧力の異なる水素吸蔵合
金を用いてもよい。しかし、水素平衡解離圧力の低い合
金は必ず水素化物の状態で利用する点が基本となってお
り、とくに、この水素化物が常温付近で水素平衡解離圧
力が１気圧以下であることが望ましい。
力の高い合金として、３〜４ ａｔｍの解離圧力を有す
るＬａＮｉ５を用い、水素平衡解離圧力の低い合金とし
て、４〜５Ｘ１０’ａｔｍの解離圧力を有するＬａＮｉ
、Ｇａ４を用いたが、他の平衡圧力の異なる水素吸蔵合
金を用いてもよい。しかし、水素平衡解離圧力の低い合
金は必ず水素化物の状態で利用する点が基本となってお
り、とくに、この水素化物が常温付近で水素平衡解離圧
力が１気圧以下であることが望ましい。
発明の効果
以上のように、本発明によれば、放電容量が大きく１７
枚電電圧も高く、しかも充放電サイクルを繰り返しても
電池内圧の上昇度合が低く、安全性の高い密閉形蓄電池
が得られる。
枚電電圧も高く、しかも充放電サイクルを繰り返しても
電池内圧の上昇度合が低く、安全性の高い密閉形蓄電池
が得られる。
図は各種の水素吸蔵電極を用いた密閉形アルカリ蓄電池
の初期の放電特性を示す。
の初期の放電特性を示す。
Claims (1)
- 水素平衡解離圧力の低い合金の水素化物と、水素平衡解
離圧力が前記合金のそれより高い合金との混合物を耐ア
ルカリ性の結着剤とともに加圧成形して集電体と一体に
結合することを特徴とする水素吸蔵電極の製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59185508A JPS6164068A (ja) | 1984-09-04 | 1984-09-04 | 水素吸蔵電極の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59185508A JPS6164068A (ja) | 1984-09-04 | 1984-09-04 | 水素吸蔵電極の製造法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6164068A true JPS6164068A (ja) | 1986-04-02 |
Family
ID=16172007
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59185508A Pending JPS6164068A (ja) | 1984-09-04 | 1984-09-04 | 水素吸蔵電極の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6164068A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4946646A (en) * | 1987-05-15 | 1990-08-07 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Alloy for hydrogen storage electrodes |
| US5034289A (en) * | 1989-02-23 | 1991-07-23 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Alkaline storage battery and method of producing negative electrode thereof |
| US5250369A (en) * | 1989-02-23 | 1993-10-05 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Alkaline storage battery |
| US5346781A (en) * | 1989-02-23 | 1994-09-13 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Alkaline storage battery |
-
1984
- 1984-09-04 JP JP59185508A patent/JPS6164068A/ja active Pending
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| ENERGIESPEICHERUNG IN METALLHYDRIDEN * |
| POWER SOURCES 4 * |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4946646A (en) * | 1987-05-15 | 1990-08-07 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Alloy for hydrogen storage electrodes |
| US5034289A (en) * | 1989-02-23 | 1991-07-23 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Alkaline storage battery and method of producing negative electrode thereof |
| US5250369A (en) * | 1989-02-23 | 1993-10-05 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Alkaline storage battery |
| US5346781A (en) * | 1989-02-23 | 1994-09-13 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Alkaline storage battery |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3246345B2 (ja) | アルカリ蓄電池用ニッケル正極とこれを用いたニッケル・水素蓄電池 | |
| JPS60100382A (ja) | 密閉形ニツケル−水素蓄電池 | |
| JPS6164068A (ja) | 水素吸蔵電極の製造法 | |
| JPH02291665A (ja) | アルカリ蓄電池およびその負極の製造法 | |
| JPS63304570A (ja) | 水素吸蔵電極 | |
| JP3255369B2 (ja) | 水素化物二次電池 | |
| RU2098893C1 (ru) | Водородсорбирующий сплав для отрицательного электрода никель-гидридного аккумулятора | |
| JP3342506B2 (ja) | 水素化物二次電池およびその製造方法 | |
| EP1012894A1 (en) | Hydrogen storage alloy | |
| JP3176387B2 (ja) | 水素化物二次電池の製造方法 | |
| JP2629807B2 (ja) | 水素吸蔵合金電極とその製造法 | |
| JP3043128B2 (ja) | 金属−水素アルカリ蓄電池 | |
| JPH0690922B2 (ja) | 密閉型アルカリ蓄電池 | |
| JPS6166367A (ja) | 水素吸蔵電極の製造法 | |
| JP3342699B2 (ja) | 水素化物電池およびその負極の充電方法 | |
| JPH0322365A (ja) | 水素吸蔵合金負極を用いた密閉形アルカリ蓄電池の化成法 | |
| JPH0815076B2 (ja) | 密閉型アルカリ蓄電池 | |
| JPH0752646B2 (ja) | 水素吸蔵電極の製造法 | |
| JP3214570B2 (ja) | 水素化物二次電池 | |
| JPH01130467A (ja) | 水素吸蔵合金電極 | |
| JPH03295177A (ja) | 密閉形アルカリ蓄電池 | |
| JPS5931180B2 (ja) | チクデンチ | |
| JPS61292855A (ja) | 密閉型金属酸化物・水素電池 | |
| JPS6151760A (ja) | アルカリ蓄電池 | |
| JPH05211069A (ja) | 水素吸蔵合金負極を用いる角形密閉アルカリ蓄電池 |