JPS6193556A - 電池用電極 - Google Patents
電池用電極Info
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- JPS6193556A JPS6193556A JP59212619A JP21261984A JPS6193556A JP S6193556 A JPS6193556 A JP S6193556A JP 59212619 A JP59212619 A JP 59212619A JP 21261984 A JP21261984 A JP 21261984A JP S6193556 A JPS6193556 A JP S6193556A
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- hydrogen
- mni5
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- alloy
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- 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
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C19/00—Alloys based on nickel or cobalt
- C22C19/03—Alloys based on nickel or cobalt based on nickel
-
- 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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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】
本発明はアルカリ性二次電池における水素極に関するも
のである。さらに詳しくは水素吸蔵合金を用いて電気化
学的に水素を吸蔵、放出を行う水素極に関するものであ
る。
のである。さらに詳しくは水素吸蔵合金を用いて電気化
学的に水素を吸蔵、放出を行う水素極に関するものであ
る。
従来水素極を用いるアルカリ性二次電池としては、特公
昭第５４−６６８８号公報に開示される様に耐圧容器の
中に高圧で水素ガスを貯蔵し、とｆｉを貴金属触媒を用
いた水素ガス拡散タイプの水素極で電気化学的に反応さ
せて充放電を行うニッケル水素電池等がある。この電池
は従来の電池に比べて種々の非常に優れた特性を持って
いるものの、水素ガスを電極活物質さして耐圧容器中に
貯蔵するため罠、充電完了時には電池内の圧力は数十気
圧という高圧となり通常の用途には使用しにくく特殊な
用途以外にげ用いられていない。
昭第５４−６６８８号公報に開示される様に耐圧容器の
中に高圧で水素ガスを貯蔵し、とｆｉを貴金属触媒を用
いた水素ガス拡散タイプの水素極で電気化学的に反応さ
せて充放電を行うニッケル水素電池等がある。この電池
は従来の電池に比べて種々の非常に優れた特性を持って
いるものの、水素ガスを電極活物質さして耐圧容器中に
貯蔵するため罠、充電完了時には電池内の圧力は数十気
圧という高圧となり通常の用途には使用しにくく特殊な
用途以外にげ用いられていない。
そこでＬａＮｉ５のような水素吸蔵合金を用いて水素を
可逆的に吸蔵、放出させこの圧力を下げる試みが米国特
許第Ａ ９５９．０１８号公報に開示されている。
可逆的に吸蔵、放出させこの圧力を下げる試みが米国特
許第Ａ ９５９．０１８号公報に開示されている。
一方ＬａＮ１ｇ自体を水素極として用いる電池が米国特
許第五８７４．９２８号公報に開示されている。
許第五８７４．９２８号公報に開示されている。
一般に、二次電池用′ＦＭ、極の特性としては、（１）
放電容量、（２）自己放電率、（３）出力密度、（４）
耐久性、（５）充放電時の分極および（６）放電電位の
安定性等を考慮する必要がある。
放電容量、（２）自己放電率、（３）出力密度、（４）
耐久性、（５）充放電時の分極および（６）放電電位の
安定性等を考慮する必要がある。
ＬＡＮ１３極は放電容量、出力密度および放電電位の安
定性の点ではすぐれているが、水素の吸蔵、放出の繰）
返すと、微粉化が起こシ、電極本体と合金の電気的接触
が不良となり、かなシの容量減少がおこる。
定性の点ではすぐれているが、水素の吸蔵、放出の繰）
返すと、微粉化が起こシ、電極本体と合金の電気的接触
が不良となり、かなシの容量減少がおこる。
これを防止するためバインダーとしてＦＴＰＫやポリエ
チレンを用い、これらの粉末とＬａＮ１ｇ粉末とを混合
して電極に成型したシ、さらにその後高温で焼成する等
の方法も検討されているがあまり効果的ではない。
チレンを用い、これらの粉末とＬａＮ１ｇ粉末とを混合
して電極に成型したシ、さらにその後高温で焼成する等
の方法も検討されているがあまり効果的ではない。
またＬａＮｉ５は常温における解離平衡圧が数気圧とな
るため、かなシの自己放電を起こすこと、および充電時
の分極が大きいこと等の欠点を有している。さらに、電
池の過充電時において、正極から発生する酸素ガス又は
液中の溶存酸素により電極表面が酸化されて失活する現
象も認められる。即ち電気化学的に水素を吸蔵又は放出
しなくなることがある。
るため、かなシの自己放電を起こすこと、および充電時
の分極が大きいこと等の欠点を有している。さらに、電
池の過充電時において、正極から発生する酸素ガス又は
液中の溶存酸素により電極表面が酸化されて失活する現
象も認められる。即ち電気化学的に水素を吸蔵又は放出
しなくなることがある。
一般に、水素吸蔵合金の特性は第３成分、第４成分を添
加することによシかなシ変えることができ、水素吸蔵量
、解離平衡圧、ヒステリシスプラトー領域の平担性、微
粉化のしやすさ等について改善できる。
加することによシかなシ変えることができ、水素吸蔵量
、解離平衡圧、ヒステリシスプラトー領域の平担性、微
粉化のしやすさ等について改善できる。
本発明はこれらの現象、即ち、水素吸蔵合金の微粉化、
自己放電、及び失活を効果的に防止するため鋭意検討し
達成したもので、ランタンニッケル（ＬａｌＪｉｇ ）
、 ミツシュメタルニッケル（ＭｍＮｌｇ ）又は
それらのニッケルを第三成分Ｘで置換した合金ＬａＮ’
５−ｘ”ｘ、 ＭｍＮｉ５−、ＸｘＫＺｒ又はＨｆ
ｔ−添加するか、又はＸの一部をＺｒ又はＨｆ で置
換した合金、すなわちＭＮｉ５−エＸＸＹｙ又はＭ Ｉ
Ｊ ｉ ５− Ｘ’ Ｘ ｘ’ Ｘ ｙ’で示される合
金を用、いることにより前記現象を防止できることｔみ
いだし北ものである。
自己放電、及び失活を効果的に防止するため鋭意検討し
達成したもので、ランタンニッケル（ＬａｌＪｉｇ ）
、 ミツシュメタルニッケル（ＭｍＮｌｇ ）又は
それらのニッケルを第三成分Ｘで置換した合金ＬａＮ’
５−ｘ”ｘ、 ＭｍＮｉ５−、ＸｘＫＺｒ又はＨｆ
ｔ−添加するか、又はＸの一部をＺｒ又はＨｆ で置
換した合金、すなわちＭＮｉ５−エＸＸＹｙ又はＭ Ｉ
Ｊ ｉ ５− Ｘ’ Ｘ ｘ’ Ｘ ｙ’で示される合
金を用、いることにより前記現象を防止できることｔみ
いだし北ものである。
ここでＭ［ランタン又はミツシュメタルを示し、ＸはＭ
ｎ、 Ｃｒ、 Ａ１． Ｏｕ、 Ｔｉ、 Ｃ
！ａ、 Ｃｏ。
ｎ、 Ｃｒ、 Ａ１． Ｏｕ、 Ｔｉ、 Ｃ
！ａ、 Ｃｏ。
Ｓｉ、 Ｎｌ）、 ＴＯ少なくとも一つから選ばれる
元素を示し、ＹｌｄＺｒ又Ｆｉｅｆを示す。
元素を示し、ＹｌｄＺｒ又Ｆｉｅｆを示す。
ここで”＋７及び！’、 ７’の範囲は以下の範囲であ
る。
る。
０≦ｘ≦５、０＜ｙ≦５．
０＜ｘ′≦５、 Ｘ′≧ｙ′、 ０＜ｙ′≦５かくして
、本発明は、水素吸蔵合金を水素極とするアルカリ型電
池用電極において、該水素吸蔵合金がＭ Ｎ ｉ ５
＋ ｘ Ｘ ｘＹ ｙまり（４ｘｎ１５−１．”ｘ’−
ｆ ”ｙ’で表わされる合金である電池用電極を要旨と
するものである。
、本発明は、水素吸蔵合金を水素極とするアルカリ型電
池用電極において、該水素吸蔵合金がＭ Ｎ ｉ ５
＋ ｘ Ｘ ｘＹ ｙまり（４ｘｎ１５−１．”ｘ’−
ｆ ”ｙ’で表わされる合金である電池用電極を要旨と
するものである。
但し、Ｍ：Ｌａ及び／又はＭｍ （ミツシュメタル）
Ｘ ： Ｍｎ、 Ｃｒ、 ＡＩ、 Ｃｕ、 Ｔｉ、 Ｏ
ａ。
ａ。
Ｃｏ、 Ｂｉ、 Ｎ’ｂ、 Ｖ及びＴａから選ばｎる少
くとも一種の金属 Ｙ ： Ｚｒ及び／又は町 ０≦ｘ≦５．０＜ｙ≦５ ０≦ｘ′≦５．０＜ｙ′≦５、Ｘ′≧ｙ′上述の水素吸
蔵合金を用いて電極を製造する方法は特に限定を要せず
、公知の方法が用いられうる。その具体的な方法として
は、これらの合金の微粉末を疎水性樹脂、例えばポリテ
トラフルオロエチレン（ＦＴＦｌｌｉ ）粉末ｔバイン
ダーとして板状に成型し、焼成する方法や金網マイクロ
メツシュに、上記合金属粉末ｆｔｇ融スジスプレ一方法
とか、上記合金粉末をメッキ浴中に分散せしめた分散メ
ッキ浴中に金網マイクロメツシュを浸漬して複合メッキ
をする方法等が適宜用いられうる。
くとも一種の金属 Ｙ ： Ｚｒ及び／又は町 ０≦ｘ≦５．０＜ｙ≦５ ０≦ｘ′≦５．０＜ｙ′≦５、Ｘ′≧ｙ′上述の水素吸
蔵合金を用いて電極を製造する方法は特に限定を要せず
、公知の方法が用いられうる。その具体的な方法として
は、これらの合金の微粉末を疎水性樹脂、例えばポリテ
トラフルオロエチレン（ＦＴＦｌｌｉ ）粉末ｔバイン
ダーとして板状に成型し、焼成する方法や金網マイクロ
メツシュに、上記合金属粉末ｆｔｇ融スジスプレ一方法
とか、上記合金粉末をメッキ浴中に分散せしめた分散メ
ッキ浴中に金網マイクロメツシュを浸漬して複合メッキ
をする方法等が適宜用いられうる。
以下実施例くより本発明の詳細な説明する。
実施例１
ムｒ雰囲気下で高温アーク溶解によＦ） ＬａＮ１５Ｚ
ｒ６．１ の組成の合金ｆｔ製造し、こＡ’ｉ粉砕
して５０μ以下の微粉末を得た。
ｒ６．１ の組成の合金ｆｔ製造し、こＡ’ｉ粉砕
して５０μ以下の微粉末を得た。
この粉末８部に対しＰＴＩ！ｊモールディングパウダー
（５２部の割合でよく混合しｆＣ後５００に！９／Ｑｎ
” でプレスしてシート状に形成し、その後アルゴ
ン雰囲気中３５０℃で１時間焼成し１．その後Ｎｉ 網
にプレスしてＦＴＦＥ焼結ＬａＮ１５Ｚｒｏ、１電極を
得喪。
（５２部の割合でよく混合しｆＣ後５００に！９／Ｑｎ
” でプレスしてシート状に形成し、その後アルゴ
ン雰囲気中３５０℃で１時間焼成し１．その後Ｎｉ 網
にプレスしてＦＴＦＥ焼結ＬａＮ１５Ｚｒｏ、１電極を
得喪。
この電極と過酸化ニッケル極（Ｎｉ００Ｈ）とを用いて
３５％ＫＯＨ（室温）中で電池を組み、充放電サイクル
特性を調べた。
３５％ＫＯＨ（室温）中で電池を組み、充放電サイクル
特性を調べた。
充放電は定電流で行い、充電時の電流は４００ｍム／
ｆ ＬａＮｉ５Ｚｒ１．１で１時間充電しその後直ちに
放電を行った。放電時の電流は４００ｍム／２・ＬａＮ
ｉ５Ｚｒ６．ｓとし放電終了電位は−１５Ｖ ｖｓ Ｅ
ｇ／ ＨｇＯ参照電極とした。この充放電サイクルによ
る放電容量の変化を調べた結果を第１図に示す。
ｆ ＬａＮｉ５Ｚｒ１．１で１時間充電しその後直ちに
放電を行った。放電時の電流は４００ｍム／２・ＬａＮ
ｉ５Ｚｒ６．ｓとし放電終了電位は−１５Ｖ ｖｓ Ｅ
ｇ／ ＨｇＯ参照電極とした。この充放電サイクルによ
る放電容量の変化を調べた結果を第１図に示す。
これより、５００回光放電を行っても容量の低下はせい
ぜい１０％程度であった。
ぜい１０％程度であった。
実施例２
実施例１と同様に高温アーク溶解によシＬａＮｉ５ Ｈ
４ｏ、１の組成の合金を製造し、これを粉砕して５０μ
以下の微粉末を得た。
４ｏ、１の組成の合金を製造し、これを粉砕して５０μ
以下の微粉末を得た。
この粉末を用いて実施例１と同様にＦＴＦＢ焼結電極を
得た。次に同様に３５％ＫＯＨ中で充放電サイクル特性
を調べた。結果を第１図に示す。
得た。次に同様に３５％ＫＯＨ中で充放電サイクル特性
を調べた。結果を第１図に示す。
これより５００回光放’ａｔ行っても容量の低下はせい
ぜい１０％程度であった。
ぜい１０％程度であった。
実施例３
実施例１と同様にしてＬａＮｉ４ＣｒＺｒＯ，１の組成
の合金を製造し、これを粉砕して５０μｍ以下の微粉末
を得た。
の合金を製造し、これを粉砕して５０μｍ以下の微粉末
を得た。
この粉末を用いて実施例１と同様にＦＴ’ＦＥ 暁結電
極を得た。次に同様に２５％ＫＯＨ甲で自己放電特性を
調べた。その結果５ｃ第２図に示す。
極を得た。次に同様に２５％ＫＯＨ甲で自己放電特性を
調べた。その結果５ｃ第２図に示す。
ＬａＮｉ５に比べて電位が安定しており、自己放電が少
くなっていることが分かる。
くなっていることが分かる。
比較例１
実施例１のＬａＮ１ｙ、ＺｒＯ，１ｆ ＬａＮｉ５
に変えた以外は実施例１と同様の操作で電極の作成及び
充放電試験を行った。
に変えた以外は実施例１と同様の操作で電極の作成及び
充放電試験を行った。
結果を第１図に示す。これより５００回の充放電により
約５０％の容量低下があった。試験後のセル底部には脱
落したＬａＮｉ５微末が観測された。試験前後の重量変
化より約２５ ｗｔ％のＬａＲ１５が脱落したことが判
明した。一方放電、容量は約５０係低下したのでとのＬ
ａＮｉ５の脱落以外の容量低下は、充放電時にＮｉ０Ｏ
Ｈ極から一部生成する０２ ガスによるＬＡＮ１Ｂの
失活によるものと考えられる。また、実施例３と同様な
方法で自己放電特性を調べた。結果ｔ−第２図に併記し
た。
約５０％の容量低下があった。試験後のセル底部には脱
落したＬａＮｉ５微末が観測された。試験前後の重量変
化より約２５ ｗｔ％のＬａＲ１５が脱落したことが判
明した。一方放電、容量は約５０係低下したのでとのＬ
ａＮｉ５の脱落以外の容量低下は、充放電時にＮｉ０Ｏ
Ｈ極から一部生成する０２ ガスによるＬＡＮ１Ｂの
失活によるものと考えられる。また、実施例３と同様な
方法で自己放電特性を調べた。結果ｔ−第２図に併記し
た。
第１図は実施例１〜３．比較例１の１！極の充放電特性
を示すグラフである。 第２図は実施例３及び比較例１の電極の自己放電特性を
示すグラフである。
を示すグラフである。 第２図は実施例３及び比較例１の電極の自己放電特性を
示すグラフである。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 水素吸蔵合金を水素極とするアルカリ型電池用電極にお
いて、該水素吸蔵合金がＭＮｉ＿５＿−＿ｘＸ＿ｘＹ＿
ｙまたはＭＮｉ＿５＿−＿ｘ＿′Ｘ＿ｘ′＿−＿ｙ＿′
Ｙ＿ｙ＿′で表わされる合金である電池用電極。 但し、Ｍ：Ｌａ及び／又はＭｍ（ミッシュメタル） Ｘ：Ｍｎ、Ｃｒ、Ａｌ、Ｃｕ、Ｔｉ、Ｃａ、Ｃｏ、Ｓｉ
、Ｎｂ、及びＶから選ばれる少くとも一種の金属 Ｙ：Ｚｒ及び／又はＨｆ ０≦ｘ≦５、０＜ｙ≦５ ０≦ｘ′≦５、０＜ｙ′≦５、ｘ′≧ｙ′
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59212619A JPS6193556A (ja) | 1984-10-12 | 1984-10-12 | 電池用電極 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59212619A JPS6193556A (ja) | 1984-10-12 | 1984-10-12 | 電池用電極 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6193556A true JPS6193556A (ja) | 1986-05-12 |
Family
ID=16625673
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59212619A Pending JPS6193556A (ja) | 1984-10-12 | 1984-10-12 | 電池用電極 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6193556A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61168871A (ja) * | 1985-01-19 | 1986-07-30 | Sanyo Electric Co Ltd | 水素吸蔵電極 |
| JPS61214360A (ja) * | 1985-03-18 | 1986-09-24 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 密閉形アルカリ蓄電池 |
| JPS622453A (ja) * | 1985-06-28 | 1987-01-08 | Toshiba Corp | 水素吸蔵合金電極 |
| JPS6243064A (ja) * | 1985-08-20 | 1987-02-25 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | アルカリ蓄電池用水素吸蔵合金 |
| JPS62216163A (ja) * | 1986-03-18 | 1987-09-22 | Toshiba Corp | 二次電池の負極の製造方法 |
| JPS62294145A (ja) * | 1986-06-13 | 1987-12-21 | Santoku Kinzoku Kogyo Kk | 希土類元素及びニツケルを含む水素吸蔵合金 |
| 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 |
| EP0405559A2 (en) * | 1989-06-30 | 1991-01-02 | Asahi Glass Company Ltd. | Highly durable cathode with low hydrogen overvoltage and method for producing the same |
-
1984
- 1984-10-12 JP JP59212619A patent/JPS6193556A/ja active Pending
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61168871A (ja) * | 1985-01-19 | 1986-07-30 | Sanyo Electric Co Ltd | 水素吸蔵電極 |
| JPH0586622B2 (ja) * | 1985-01-19 | 1993-12-13 | Sanyo Electric Co | |
| JPH0562428B2 (ja) * | 1985-03-18 | 1993-09-08 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | |
| JPS61214360A (ja) * | 1985-03-18 | 1986-09-24 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 密閉形アルカリ蓄電池 |
| JPS622453A (ja) * | 1985-06-28 | 1987-01-08 | Toshiba Corp | 水素吸蔵合金電極 |
| JPH0810591B2 (ja) * | 1985-06-28 | 1996-01-31 | 株式会社東芝 | 水素吸蔵合金電極 |
| JPS6243064A (ja) * | 1985-08-20 | 1987-02-25 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | アルカリ蓄電池用水素吸蔵合金 |
| JP2666249B2 (ja) * | 1985-08-20 | 1997-10-22 | 松下電器産業株式会社 | アルカリ蓄電池用水素吸蔵合金 |
| JPH0810593B2 (ja) * | 1986-03-18 | 1996-01-31 | 株式会社東芝 | 二次電池の負極の製造方法 |
| JPS62216163A (ja) * | 1986-03-18 | 1987-09-22 | Toshiba Corp | 二次電池の負極の製造方法 |
| JPS62294145A (ja) * | 1986-06-13 | 1987-12-21 | Santoku Kinzoku Kogyo Kk | 希土類元素及びニツケルを含む水素吸蔵合金 |
| 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 |
| EP0405559A2 (en) * | 1989-06-30 | 1991-01-02 | Asahi Glass Company Ltd. | Highly durable cathode with low hydrogen overvoltage and method for producing the same |
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