JPS62254359A - 水素電池 - Google Patents
水素電池Info
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- JPS62254359A JPS62254359A JP61096835A JP9683586A JPS62254359A JP S62254359 A JPS62254359 A JP S62254359A JP 61096835 A JP61096835 A JP 61096835A JP 9683586 A JP9683586 A JP 9683586A JP S62254359 A JPS62254359 A JP S62254359A
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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
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/34—Gastight accumulators
- H01M10/345—Gastight metal hydride accumulators
-
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
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- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/40—Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
- H01M50/409—Separators, membranes or diaphragms characterised by the material
-
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- H01M50/489—Separators, membranes, diaphragms or spacing elements inside the cells, characterised by their physical properties, e.g. swelling degree, hydrophilicity or shut down properties
-
- 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
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- General Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Cell Separators (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】
〔発明の目的〕
（産業上の利用分野）
本発明は、水素吸蔵合金を用いた水素電池の特性改善に
係り、詳しくは水素電池の貯蔵時における容量低下を改
善したセパレータに関する。
係り、詳しくは水素電池の貯蔵時における容量低下を改
善したセパレータに関する。
（従来の技術）
水素吸蔵合金を主要構成材とする水素電池がエネルギー
密度が大きいという事で注目されている。
密度が大きいという事で注目されている。
上記水素吸蔵合金は、多量の水素を可逆的に吸収、放出
する能力を有しており、また電解液中においても電気化
学的方法により、水素の吸収および放出が可能である。
する能力を有しており、また電解液中においても電気化
学的方法により、水素の吸収および放出が可能である。
この反応の反応式を■式に示す。式中Ｍは水素吸蔵合金
を → Ｍ ＋ ｎｌｌ、Ｏ＋ ｎｅ Ｍｌ
ｌｎ ＋ ｎａＨ−Ｑ）← 示す、すなわち、電解液中においては、電解液中の水が
電気分解された時に発生する水素を水素吸蔵合金が吸収
し、その吸収された水素は放出時に電解液中の水酸基と
反応して水にもどるのである。
を → Ｍ ＋ ｎｌｌ、Ｏ＋ ｎｅ Ｍｌ
ｌｎ ＋ ｎａＨ−Ｑ）← 示す、すなわち、電解液中においては、電解液中の水が
電気分解された時に発生する水素を水素吸蔵合金が吸収
し、その吸収された水素は放出時に電解液中の水酸基と
反応して水にもどるのである。
上記反応を二次電池の負極に応用したのが水素電池であ
る。
る。
（発明が解決しようとする問題点）
」；配水素電池の問題点の一つに貯蔵中の電池容量の低
下がある。
下がある。
０式では、電気化学的に水素吸蔵合金中に水素を吸収、
放出される式を示したがこの反応で、電気化学反応が関
与する部分は、水の電気分解および水素と水酸基の反応
であり、水索吸蔵合金表面の水素が水素吸蔵合金中に入
る反応と１合金中の水素が合金表面に出て来る反応には
関与せず、それらの反応は、水素吸蔵合金表面の水素濃
度の多少により決るものである。すなわち、水の電気分
解時には、水素吸蔵合金表面の水素濃度が増加しそのた
め水素が合金中に入り、水素が水酸基と反応する際には
、水素吸蔵合金表面の水素濃度が低下するため合金中か
ら水素が出てくるのである。
放出される式を示したがこの反応で、電気化学反応が関
与する部分は、水の電気分解および水素と水酸基の反応
であり、水索吸蔵合金表面の水素が水素吸蔵合金中に入
る反応と１合金中の水素が合金表面に出て来る反応には
関与せず、それらの反応は、水素吸蔵合金表面の水素濃
度の多少により決るものである。すなわち、水の電気分
解時には、水素吸蔵合金表面の水素濃度が増加しそのた
め水素が合金中に入り、水素が水酸基と反応する際には
、水素吸蔵合金表面の水素濃度が低下するため合金中か
ら水素が出てくるのである。
従って、貯蔵中に水素吸蔵表面の水素が消費される状態
にあれば、水素吸蔵合金中の水素は放出され容量の低下
をまねく事となるが、電池内にはに正極によって消費さ
れ、そのため水素吸蔵合金表面の水素が電解液中に溶は
出し、更にその溶は出した水素が正極によって消費され
るというサイクルを繰り返し、常に水素吸蔵合金表面の
水素は消費される状態におかれる。そのため、水素吸蔵
合金からなる水素極の容量の低下を招くとともに。
にあれば、水素吸蔵合金中の水素は放出され容量の低下
をまねく事となるが、電池内にはに正極によって消費さ
れ、そのため水素吸蔵合金表面の水素が電解液中に溶は
出し、更にその溶は出した水素が正極によって消費され
るというサイクルを繰り返し、常に水素吸蔵合金表面の
水素は消費される状態におかれる。そのため、水素吸蔵
合金からなる水素極の容量の低下を招くとともに。
正極は水素により還元され、正極容量も低下することど
なる。
なる。
（問題を解決するための手段）
本発明は上述した問題点を解決するためになされたもの
であり、内部に電解液が保有される容器と。
であり、内部に電解液が保有される容器と。
水素吸蔵合金を主要構成材料とし前記電解液中に浸漬さ
れる負極と、 間にセパレータを介して前記負荷極に対向して前記電解
液中に浸漬される正極とを有する水素電池において、 前記セパレータにポリビニルアルコール（以下ＰＶＡと
する）又はＮａ−カルボキシメチルセロース（以下ＣＭ
Ｃとする）が塗布されていることを特徴としている。
れる負極と、 間にセパレータを介して前記負荷極に対向して前記電解
液中に浸漬される正極とを有する水素電池において、 前記セパレータにポリビニルアルコール（以下ＰＶＡと
する）又はＮａ−カルボキシメチルセロース（以下ＣＭ
Ｃとする）が塗布されていることを特徴としている。
（作 用）
電池の容量低下は前述したように、水１４極表面から電
解液中に溶は出した水素が正極に達して消費されるため
に起こるが、この反応は大きく３つの過程に分けられる
。すなわち■水素吸蔵合金内から水素が表面に出る過程
、■水素吸蔵合金表面の水素が電解液中に溶は出し、電
解液中を正極に向って拡散する過程、■正極に達した水
素が正極と反応する過程である。これらのうちの１つの
過程を抑制することにより電池の容量低下は改善される
が、本発明では、セパレータにＰＶＡ又はＣＭＣを塗布
することにより、■の水素の拡散を抑制し、よって電池
の容量低下の改善を実現したものである。
解液中に溶は出した水素が正極に達して消費されるため
に起こるが、この反応は大きく３つの過程に分けられる
。すなわち■水素吸蔵合金内から水素が表面に出る過程
、■水素吸蔵合金表面の水素が電解液中に溶は出し、電
解液中を正極に向って拡散する過程、■正極に達した水
素が正極と反応する過程である。これらのうちの１つの
過程を抑制することにより電池の容量低下は改善される
が、本発明では、セパレータにＰＶＡ又はＣＭＣを塗布
することにより、■の水素の拡散を抑制し、よって電池
の容量低下の改善を実現したものである。
（実施例）
実施例１〜８
本発明の実施例を第１図を使用して説明する。
まず、水素吸蔵合金としてはＬａＮｉ４．７Ａ １１０
．３の組成のものを用いた。これをまず、２０−程度の
粉末とし、これにポリテトラフルオロエチレンを４重量
％の割合で添加混練し、０．５ｍｔのシート化にした。
．３の組成のものを用いた。これをまず、２０−程度の
粉末とし、これにポリテトラフルオロエチレンを４重量
％の割合で添加混練し、０．５ｍｔのシート化にした。
このシートを１１０ｍＸ１０にカットしてそれの厚さ０
．２ｎｎの不織布のセパレータ４を介して負荷と密着さ
せた。これをアクリル製の電解セル５に入れ、８Ｎ Ｋ
ＯＩＩの電解液６を注入して０リング８及びゴムパツキ
ン９により密閉された試験セルとした。
．２ｎｎの不織布のセパレータ４を介して負荷と密着さ
せた。これをアクリル製の電解セル５に入れ、８Ｎ Ｋ
ＯＩＩの電解液６を注入して０リング８及びゴムパツキ
ン９により密閉された試験セルとした。
セパレータへのＰＶＡの塗布の方法は、まずＰＶＡを蒸
留水に溶解し、その中にセパレータを浸してから、スリ
ットを通して引き上げ乾燥させる方法を採った。蒸留水
に溶解したＰＶＡの濃度は１ｇ／Ｑ（実施例１）、５ｇ
／Ｑ（実施例２） 、 Ｌｏｇ／１２（実施例３） 、
２０ｇ／Ω（実施例４）の４種を用いた。
留水に溶解し、その中にセパレータを浸してから、スリ
ットを通して引き上げ乾燥させる方法を採った。蒸留水
に溶解したＰＶＡの濃度は１ｇ／Ｑ（実施例１）、５ｇ
／Ｑ（実施例２） 、 Ｌｏｇ／１２（実施例３） 、
２０ｇ／Ω（実施例４）の４種を用いた。
また、同様の方法でＣＭＣｔｔ塗布したセパレータを用
いた試験セルを作製した。この時のＣＭＣの濃度ハソれ
ぞし５ｇ／Ｑ（実施例５） 、 Ｌｏｇ／Ｑ （実施例
６） 、 ２０ｔｒ、／Ｑ Ｃ実施例７） 、 ３０
ｇ／Ｑ Ｃ実施例８）の４種を用いた。
いた試験セルを作製した。この時のＣＭＣの濃度ハソれ
ぞし５ｇ／Ｑ（実施例５） 、 Ｌｏｇ／Ｑ （実施例
６） 、 ２０ｔｒ、／Ｑ Ｃ実施例７） 、 ３０
ｇ／Ｑ Ｃ実施例８）の４種を用いた。
さらに比較例として何も塗布していないセパレータを使
用して作製した試験セルを用意した。なお、いずれの場
合も参照極としては、カドミウム極７を使用した。
用して作製した試験セルを用意した。なお、いずれの場
合も参照極としては、カドミウム極７を使用した。
第１表に本発明の実施例１〜８の試験セルの容量低下の
測定結果を示す、試験セルでは、正極として大過剰のニ
ッケル酸化物を用いており、結果として得られるのは水
素極の容量低下である。
測定結果を示す、試験セルでは、正極として大過剰のニ
ッケル酸化物を用いており、結果として得られるのは水
素極の容量低下である。
この容量低下の測定方法は、まず、一定の時間（１時間
）と電流（３０＋ａＡ）による充電と、一定の電流（３
０ｍＡ）による端子電圧が０．９Ｖになるまでの放電を
多数回繰り返し、放電容量が安定してかう充電が安定し
た時点で充放電サイクルを止め、１週間２５℃で貯蔵し
た。貯蔵後、それを放電し容量を求め貯蔵時間を設けず
に放電した場合のそれぞれのｆ！！極容量を１００％と
して、それに対する容量低下の割合を求めた。
）と電流（３０＋ａＡ）による充電と、一定の電流（３
０ｍＡ）による端子電圧が０．９Ｖになるまでの放電を
多数回繰り返し、放電容量が安定してかう充電が安定し
た時点で充放電サイクルを止め、１週間２５℃で貯蔵し
た。貯蔵後、それを放電し容量を求め貯蔵時間を設けず
に放電した場合のそれぞれのｆ！！極容量を１００％と
して、それに対する容量低下の割合を求めた。
以下余白
第 １ 表
第１表に示されているようにＰＶＡ又はＣＭ Ｃを塗布
したセパレータを使用した試験セルは、従来の行も塗布
しないセパレータを使用した試験セルに比べて容量低下
が小さいことが分る。
したセパレータを使用した試験セルは、従来の行も塗布
しないセパレータを使用した試験セルに比べて容量低下
が小さいことが分る。
また、実施例においては、水素吸蔵合金をＬａＮｉ４．
７Ａ Ｑ Ｏ，３に限定したが、本発明の効果は、上記
合金のみに特定されるものではなく、水素吸蔵合金の種
類としてはＬａＮｉ５．Ｍａ＋ＮＬ５．ＬａＮｉ５（Ｍ
ｍ； ミツシュメタルｔＬＩｌ：ランタンリッチのミ
ツシュメタル）およびこれらのＮｉの一部を他の金属元
素、例えばＡ ｆｌ 、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｇｏ、Ｔｉ、Ｃｕ
、Ｚｎ、Ｚｒ、Ｃｒ等で置換し、三元あるいは四元以上
の合金としたもの、更にＭｇａ Ｎｉ系、 Ｔ１Ｎｉ系
、 ＴｉＦｅ系の合金が示されるが、格別これらにも限
定されるわけではなく、本発明においては電解液中で電
気化学的に発生させた水素を容易に吸蔵し、かつ放電時
に容易に放出できるものであれば、いかなるものを用い
ても良い。
７Ａ Ｑ Ｏ，３に限定したが、本発明の効果は、上記
合金のみに特定されるものではなく、水素吸蔵合金の種
類としてはＬａＮｉ５．Ｍａ＋ＮＬ５．ＬａＮｉ５（Ｍ
ｍ； ミツシュメタルｔＬＩｌ：ランタンリッチのミ
ツシュメタル）およびこれらのＮｉの一部を他の金属元
素、例えばＡ ｆｌ 、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｇｏ、Ｔｉ、Ｃｕ
、Ｚｎ、Ｚｒ、Ｃｒ等で置換し、三元あるいは四元以上
の合金としたもの、更にＭｇａ Ｎｉ系、 Ｔ１Ｎｉ系
、 ＴｉＦｅ系の合金が示されるが、格別これらにも限
定されるわけではなく、本発明においては電解液中で電
気化学的に発生させた水素を容易に吸蔵し、かつ放電時
に容易に放出できるものであれば、いかなるものを用い
ても良い。
本発明の水素電池はそのセパレータにＰＶＡあるいはＣ
ＭＣを塗布することにより、貯蔵中の容量低下を改善す
ることができる。
ＭＣを塗布することにより、貯蔵中の容量低下を改善す
ることができる。
第１図は本発明に係る水素電池の試験セル模擬断面図で
ある。 １・・・集電体 −３−・・・負極３・・・
正極 ４・・・セパレータ５・・・電解セ
ル ６・・・電解液７・・・カドミウム極（参
照極） ８・・・０リング ９・・・ゴムパツキン代理
人 弁理士 則 近 憲 佑 同 竹 花 喜久男 第１図
ある。 １・・・集電体 −３−・・・負極３・・・
正極 ４・・・セパレータ５・・・電解セ
ル ６・・・電解液７・・・カドミウム極（参
照極） ８・・・０リング ９・・・ゴムパツキン代理
人 弁理士 則 近 憲 佑 同 竹 花 喜久男 第１図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 内部に電解液が保有される容器と、 水素吸蔵合金を主要構成材料とし前記電解液中に浸漬さ
れる負極と、 間にセパレータを介して前記負極に対向して前記電解液
中に浸漬される正極とを有する水素電池において、 前記セパレータにポリビニルアルコール又はＮａ−カル
ボキシメチルセルロースが塗布されていることを特徴と
する水素電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61096835A JPS62254359A (ja) | 1986-04-28 | 1986-04-28 | 水素電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61096835A JPS62254359A (ja) | 1986-04-28 | 1986-04-28 | 水素電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62254359A true JPS62254359A (ja) | 1987-11-06 |
Family
ID=14175586
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61096835A Pending JPS62254359A (ja) | 1986-04-28 | 1986-04-28 | 水素電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62254359A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004004029A1 (ja) * | 2002-06-28 | 2004-01-08 | Dupont Teijin Advanced Papers, Ltd. | コーティングセパレータ、その製造方法およびそれを用いた電気電子部品 |
| JP2009087948A (ja) * | 2008-12-05 | 2009-04-23 | Du Pont Teijin Advanced Paper Kk | コーティングセパレータ、その製造方法およびそれを用いた電気電子部品 |
| JP2011166043A (ja) * | 2010-02-15 | 2011-08-25 | Panasonic Corp | 蓄電デバイスおよび蓄電デバイスの製造方法 |
-
1986
- 1986-04-28 JP JP61096835A patent/JPS62254359A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004004029A1 (ja) * | 2002-06-28 | 2004-01-08 | Dupont Teijin Advanced Papers, Ltd. | コーティングセパレータ、その製造方法およびそれを用いた電気電子部品 |
| JP2009087948A (ja) * | 2008-12-05 | 2009-04-23 | Du Pont Teijin Advanced Paper Kk | コーティングセパレータ、その製造方法およびそれを用いた電気電子部品 |
| JP2011166043A (ja) * | 2010-02-15 | 2011-08-25 | Panasonic Corp | 蓄電デバイスおよび蓄電デバイスの製造方法 |
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