JPS618848A - ニツケル−水素蓄電池 - Google Patents

ニツケル−水素蓄電池

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JPS618848A
JPS618848A JP59129814A JP12981484A JPS618848A JP S618848 A JPS618848 A JP S618848A JP 59129814 A JP59129814 A JP 59129814A JP 12981484 A JP12981484 A JP 12981484A JP S618848 A JPS618848 A JP S618848A
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伸行 柳原
Hiroshi Kawano
川野　博志
Munehisa Ikoma
宗久 生駒
Koji Gamo
孝治 蒲生
Yoshio Moriwaki
良夫 森脇
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
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    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/34—Gastight accumulators
    • H01M10/345—Gastight metal hydride accumulators
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、水素を可逆的に吸蔵・放出する合金からなる
電極、すなわち水素吸蔵電極を負極とし酸化ニッケル電
極を正極とするニッケル−水素蓄電池に関するもので、
特に負極の改良に関する。
従来例の構成とその問題点 密閉形蓄電池では、一般に正極が完全に充電された状態
でも負極には未充電部分が残存するようにし、正極で発
生した酸素を負極の例えばカドミウムに吸収させること
によって密閉状態全維持するようにしている。
ニッケル−水素蓄電池においては、正極で発生する酸素
ガスを負極に吸蔵されている水素と反応させ水にする方
式が採られる。この場合、酸素ガスは負極表面でイオン
化される必要があるが、水素吸蔵電極を構成する合金は
、一般には酸素を効率よくイオン化しにくいので、酸素
の消費反応が遅れ、電池内圧が上昇することになる。
従来、上記のような不都合を解消するため、負極に触媒
を添加する提案がある（特開昭５ｌ−１０３４２４）。
しかし、触媒を用いると高価となる不利があり、また高
率充電時には２０ｑ／／ｇ（合金）以上もの多量の触媒
を必要とする。
一方、正極から発生する酸素ガスによって合金の表面が
酸化を受け、水素の吸蔵反応を遅くしたり、容量を低下
させたシするなどの問題が生じる。
すなわち、正極から発生する酸素を負極底面で効率よく
イオン化しにくい理由として、負極表面で合金の酸化反
応が起こることがあげられる。そして、その酸化物また
は酸化被膜が酸素のイオン化を抑制するとともに、水素
の吸蔵を妨げ、容量の低下を招く。
発明の目的 本発明は、負極合金の酸素による酸化による上記のよう
な問題を軽減することを目的とする。
発明の構成 本発明のニッケル−水素蓄電池は、水素を可逆的に吸蔵
・放出する合金からなる負極の表面に、耐食性無機粉末
と結合剤からなる多孔性の酸化抑制層を設けたことを特
徴とする。この多孔性の酸化抑制層により、充電時に発
生した酸素ガスが直接負極合金表面へ拡散するの全抑制
し、これによって負極合金の酸化を抑制するものである
。すなわち、負極の水素と結合する量以上の酸素の負極
への拡散を抑制することにより、負極合金の酸化全軽減
するのである。
ここで用いる無機粉末材料としては、Ａ６，０３゜５ｉ
ｎ２．　ＭｇＯ、ＮｉＯ、Ｎｉ５０４．　ＴｉＯ２，Ｚ
ｒＯ２，ＶＯ２などの金属酸化物、複合酸化物、あるい
はこれらの酸化物などを主とするセラミックなどが用い
られ・粒径は１０Ｑ１１ｍ以下が好ましい。これらの耐
アルカリ性の無機粉末全結合する結合剤としては、各種
の樹脂が用いられる。
実施例の説明 実施例１ 純度９９．５％以上の市販のチタンとニッケルと全両者
の原子比が２：１になるよう秤量し７た混合物ｅ７−り
溶解炉に入れ、１０　’　〜１　（５”−’　Ｔｏｒｒ
まで真空ｌ？ｌした後、アルゴンガスを流し、次に減圧
状態でアークを飛ばして溶解させた。出来たボタン状合
金を振動ミルなどで微粉砕した。この合金粉末をペース
ト状にして発泡状ニッケル多孔体の内部に充てんし、１
０−３〜１　ｏ　’　ＴｏｒｒＯ減圧下のもと９５０°
Ｃの温度で２時間焼結し、さらに１トン／　ｏＪの圧力
で加圧してリードを取付は電　　　　　　？極とした。
電極の太きさは４０×６ｏｍｍ、厚さは１．２ｍｍであ
る。
上記の電極の表裏両面に、粒径的４０μ〃ｌのＮｉＯ粉
末とフッ素樹脂粉末の混合物を薄く塗布し加圧によシ一
体に結合した。
こうして多孔性の酸化抑制層を設けた負極６枚と焼結式
酸化ニッケル正極６枚とをセパレータを介して重ね合わ
せ、ＬｉＯＨｆ含むか性カリ電解液トトモニ公称容量５
Ａｈの蓄電池を構成した。なお、正極律速となるように
、正極の容量は負極のそれより小さくした。
上記の電池′ｆ：Ａとし、比較例として上記の酸化抑制
層を設けない負極を用いた電池ｉＢとする。
これらの電池を１人の電流で８時間充電し、１人で放電
する操作を繰り返したときの放電容量の変化を図に示す
。
電池人は、上記のような過充電状態の繰り返しによって
も放電容量の低下が見られない。これに対して電池Ｂは
、１００サイクル付近から容量の低下が顕著に見られ、
正極律速から負極律則に変わっている。電池人の容量低
下が認められないのは、正極から発生する酸素ガスによ
る影響が少ないことによると考えられる。これに対して
電池Ｂは負極表面で部分的に酸化が進み、水素吸蔵量の
減少が起こり、これによって放電容量が減少したものと
思われる。
実施例２ ＬａＮｉ５合金粉末をフッ素樹脂分散液と混合し、この
混合物を発泡状ニッケル多孔体に充てんし、２５０°Ｃ
の不活性雰囲気中で熱処理した。次に、パラジウムを担
持した粒径４０　Ｉｔ　ｍ以下のＡβ２０３粉末とフッ
素樹脂粉末との混合物を上記電極の両面に薄く塗布し、
加圧によシ一体化した。
上記のような構成の負極を用いて、実施例１と同様の電
池を構成し、実施例１と同条件で充放電サイクルを繰り
返したところ、２００サイクルまでは、電池Ａと差はな
かった・ 次に、上記の構成で、大きさ３９×１５７ｇ、厚さ０．
５５ｍｍの負極を作り、酸化ニッケル正極と組み合わせ
て単２形の電池を構成した。この電池’ｉ４００ｍＡ　
　（０，２Ｃ相当）で６０％程過充電となるような充電
と放電を繰り返したところ、５０サイクル時の電池内圧
は最大５　Ｋ９　／　ｃｙ！を以下であった。一方、実
施例１の構成の負極を用いた電池では、５０サイクル程
度で電池内圧が１０Ｋｑ／ｃＡ以上になり、容量低下も
生じた。
実施例では、耐食性材料として、ＮｉＯ、１２０３を用
イタカ、そノ他５ｉｎ２．　、　ＭｇＯ、ＴｉＯ２，Ｎ
ｉ３０４゜ＺｒＯ２，ＶＯ２などを用いることができる
。また、ＴｉＦｅＯｘ系、　ＺｒＶＯｘ系、　Ｔ１Ｎｉ
Ｏｘ糸などの複合酸化物で、水素を吸蔵する性質をもつ
材料、あるいは炭化物、窒化物なども用いられる。これ
らの材料は１００μｍ以下の粒径のものとして用いるの
がよい。これより粒径の大きいものを用いると、抑制層
の酸素の透過が容易で、抑制層としての機能を発揮しに
くい。
発明の効果 以上のように、本発明によれば、過充電時に正極より発
生する酸素ガスによる負極合金の酸化をｊ　　　　　　
　抑制し、サイクル寿命の長い＝ノケルー水素蓄電池が
得られる。
【図面の簡単な説明】
図は実施例の電池の充放電サイクルに伴う容量の変化を
示す図である。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名を

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）酸化ニッケル正極と、水素を可逆的に吸蔵・放出
    する合金からなる負極と、アルカリ電解液を備え、前記
    負極の表面に耐食性無機粉末と結合剤からなる多孔性の
    酸化抑制層を設けたニッケル−水素蓄電池。
  2. （２）前記酸化抑制層が酸素イオン化触媒を担持してい
    る特許請求の範囲第１項記載のニッケル−水素蓄電池。
JP59129814A 1984-06-22 1984-06-22 ニツケル−水素蓄電池 Expired - Lifetime JPH0821378B2 (ja)

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