JPS6273564A - 金属酸化物・水素電池 - Google Patents
金属酸化物・水素電池Info
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- JPS6273564A JPS6273564A JP60211146A JP21114685A JPS6273564A JP S6273564 A JPS6273564 A JP S6273564A JP 60211146 A JP60211146 A JP 60211146A JP 21114685 A JP21114685 A JP 21114685A JP S6273564 A JPS6273564 A JP S6273564A
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
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- 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
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- 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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- 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】
［発明の技術分野］
本発明は、金属酸化物を正極活物質とし水素を負極活物
質とする、いわゆる金属酸化物赤水素電池に関し、更に
詳しくは、水素負極が新規組成の水素吸蔵合金で構成さ
れ、電池内圧を低位に保持し、自己放電も抑制されて長
寿命を維持する金属酸化物・水素電池に関する。
質とする、いわゆる金属酸化物赤水素電池に関し、更に
詳しくは、水素負極が新規組成の水素吸蔵合金で構成さ
れ、電池内圧を低位に保持し、自己放電も抑制されて長
寿命を維持する金属酸化物・水素電池に関する。
［発明の技術的背景とその問題点］
現在、金属酸化物・水素電池において、水素負極を水素
吸蔵合金で構成した形式のものが注目を集めている。そ
の理由は、この電池系が元来高エネルギー密度を有し、
容植効率的に有利であり、しかも安全作動が可能であっ
て、特性的にも信頼度の点でも優れているからである。
吸蔵合金で構成した形式のものが注目を集めている。そ
の理由は、この電池系が元来高エネルギー密度を有し、
容植効率的に有利であり、しかも安全作動が可能であっ
て、特性的にも信頼度の点でも優れているからである。
この形式の電池の水素負極に用いる水素吸蔵合金として
は、従来から、ＬａＮｉ５が多用されている。また、Ｌ
ａ、Ｃｅ、 Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｓなどのランタン系元素の
混合物であるミツシュメタル（以下に腸と指称する）と
Ｘｉの合金、すなわちＭｍＮｉ５も広く用いられている
。
は、従来から、ＬａＮｉ５が多用されている。また、Ｌ
ａ、Ｃｅ、 Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｓなどのランタン系元素の
混合物であるミツシュメタル（以下に腸と指称する）と
Ｘｉの合金、すなわちＭｍＮｉ５も広く用いられている
。
このような水素吸蔵合金を用いた場合、その電池内圧は
水素吸蔵合金を使用］７ない電池の内圧（５０ｋｇ／ｃ
ｍ２以下）に比べてたしかに低くなることは事実である
。しかしながら、その値は常温においても依然と゛して
２〜５ｋｇ／ｃｍ２程度であって、例えばニッケルカド
ミウム電池の内圧（Ｏ〜１ｋｇ／ｃｍ２）に比べれば高
い値である。
水素吸蔵合金を使用］７ない電池の内圧（５０ｋｇ／ｃ
ｍ２以下）に比べてたしかに低くなることは事実である
。しかしながら、その値は常温においても依然と゛して
２〜５ｋｇ／ｃｍ２程度であって、例えばニッケルカド
ミウム電池の内圧（Ｏ〜１ｋｇ／ｃｍ２）に比べれば高
い値である。
電池内圧が大気圧よりも高い場合には、電池容器の構造
をある程度堅牢にすることが必要であることと並んで、
特性的には次のような不都合な事態を惹起する。第１の
問題は、電池内の水素分子はその分子径が小さく、その
ため電池容器から徐々にせよ漏洩することが不可避であ
り、安全性を著しく損なうこと；第２の問題は、第１の
現象の結果、水素負極から吸蔵されている水素が放出さ
れて電池容量は低下し自己放電を招くことである。
をある程度堅牢にすることが必要であることと並んで、
特性的には次のような不都合な事態を惹起する。第１の
問題は、電池内の水素分子はその分子径が小さく、その
ため電池容器から徐々にせよ漏洩することが不可避であ
り、安全性を著しく損なうこと；第２の問題は、第１の
現象の結果、水素負極から吸蔵されている水素が放出さ
れて電池容量は低下し自己放電を招くことである。
このようなことから、水素負極には平衡プラトー圧の低
い水素吸蔵合金を使用することが提案され、各種の合金
の研究が進められている。
い水素吸蔵合金を使用することが提案され、各種の合金
の研究が進められている。
例えば、ＬａＮｉ Ｍ−Ｎ ＋ ｓに関していえば、
常温におけるそれぞれの平衡プラトー圧は約３気圧。
常温におけるそれぞれの平衡プラトー圧は約３気圧。
１５気圧と高いが、しかし、Ｎｌの一部を他の元素で置
換するとその平衡プラトー圧の低下が実現される。とく
に、Ｘｉの一部をマンガン□Ｌｎ）で置換した三元系の
合金は、口以外の元素による置換の場合には、得られた
合金の水素吸蔵量の減少、すなわち電極容量の低下が生
起するのに反して、このような現象が起らないので、水
素負極の材料としては最も好適なものと考えられていた
。
換するとその平衡プラトー圧の低下が実現される。とく
に、Ｘｉの一部をマンガン□Ｌｎ）で置換した三元系の
合金は、口以外の元素による置換の場合には、得られた
合金の水素吸蔵量の減少、すなわち電極容量の低下が生
起するのに反して、このような現象が起らないので、水
素負極の材料としては最も好適なものと考えられていた
。
しかしながら、Ｍｎを含む］−記三元系の水素吸蔵合金
で実際に水素負極を構成し、ＫＯＨまたはＮａＯＨのよ
うなアルカリ水溶液中で充放電を反復すると、５０〜１
００回の充放電サイクルで負極の寿命が尽きてしまうと
いう問題を生じている。
で実際に水素負極を構成し、ＫＯＨまたはＮａＯＨのよ
うなアルカリ水溶液中で充放電を反復すると、５０〜１
００回の充放電サイクルで負極の寿命が尽きてしまうと
いう問題を生じている。
［発明の目的］
本発明は水素吸蔵合金を負極とする上記の問題点を解消
し、電池内圧が低位に保持されて水素漏洩が防止されて
安全性が確保され、自己放電も抑制された大容量かつ長
寿命の金属酸化物・水素電池の提供を目的とする。
し、電池内圧が低位に保持されて水素漏洩が防止されて
安全性が確保され、自己放電も抑制された大容量かつ長
寿命の金属酸化物・水素電池の提供を目的とする。
［発明の概要］
本発明者らは、上記目的を達成すべく前述の三元系水素
吸蔵合金に関し鋭意研究を重ねた結果。
吸蔵合金に関し鋭意研究を重ねた結果。
上記三元系合金に所定量のＡｉを添加すると、この四元
系合金は、若干の容量低下を招くものの充放電サイクル
時の寿命は長くなるとの事実を見出し、該合金を負極と
する金属酸化物φ水素電池を開発するに到った。
系合金は、若干の容量低下を招くものの充放電サイクル
時の寿命は長くなるとの事実を見出し、該合金を負極と
する金属酸化物φ水素電池を開発するに到った。
すなわち、本発明の金属酸化物・水素電池は、金属酸化
物を正極活物質とし、水素を負極活物質とする金属酸化
物・水素電池において、負極が、次式： Ｍ ｍ Ｎ
ｉ ５−（！ ＋ ｙ ） Ｍ ｎ ！Ａｌ ｙ（式
中、Ｍｍｉ士ミツシュメタル、ランタン系元素のいずれ
か１種又はランタン富化ミツシュメタルを表わし；！、
Ｙはそれぞれ！≧鷹＋！≧０．２の関係を満足する数を
表わす） で示される水素吸蔵合金で構成されていることを特徴と
する。
物を正極活物質とし、水素を負極活物質とする金属酸化
物・水素電池において、負極が、次式： Ｍ ｍ Ｎ
ｉ ５−（！ ＋ ｙ ） Ｍ ｎ ！Ａｌ ｙ（式
中、Ｍｍｉ士ミツシュメタル、ランタン系元素のいずれ
か１種又はランタン富化ミツシュメタルを表わし；！、
Ｙはそれぞれ！≧鷹＋！≧０．２の関係を満足する数を
表わす） で示される水素吸蔵合金で構成されていることを特徴と
する。
本発明の電池において、正極としては、例えば、金属ニ
ッケルの焼結体に水酸化ニッケル（旧（ＯＨ）２）のよ
うな活物質を含浸、化成して成るニッケル酸化物（Ｎｉ
００Ｈ）の電極が用いられる。
ッケルの焼結体に水酸化ニッケル（旧（ＯＨ）２）のよ
うな活物質を含浸、化成して成るニッケル酸化物（Ｎｉ
００Ｈ）の電極が用いられる。
負極としては、負極活物質である水素を包蔵した＃ｅ述
の水素吸蔵合金と例えばポリテトラフルオロエチレンの
ような結着剤とを混合したのちシート化して構成したシ
ート電極が用いられる。
の水素吸蔵合金と例えばポリテトラフルオロエチレンの
ような結着剤とを混合したのちシート化して構成したシ
ート電極が用いられる。
本発明で用いる水素吸蔵合金は、次の一般式で表わされ
る：Ｍｆｆｉ旧５−（ｘ＋ｙ）”ｘＡ文、の四元系合金
である。
る：Ｍｆｆｉ旧５−（ｘ＋ｙ）”ｘＡ文、の四元系合金
である。
この合金で、Ｍｍは、■通常、Ｌａ約約１爪Ｃｅ約約３
玉 物である、いわゆるミツシュメタル：■ランタン系元素
からその１種を精製して取り出したもの、とりわけ好ま
しくはＬａ；■ミツシュメタルのうち、Ｌａ成分の多い
ランタン富化ミツシュメタル（ｌａｎｔｈａｎｕｍ ｒ
ｉｃｈ ｍｉｓｅｈｍｅｔａｌ：Ｌｍ）を表わす。
玉 物である、いわゆるミツシュメタル：■ランタン系元素
からその１種を精製して取り出したもの、とりわけ好ま
しくはＬａ；■ミツシュメタルのうち、Ｌａ成分の多い
ランタン富化ミツシュメタル（ｌａｎｔｈａｎｕｍ ｒ
ｉｃｈ ｍｉｓｅｈｍｅｔａｌ：Ｌｍ）を表わす。
この合金において、Ｍｎは平衡プラトー圧を低下せしめ
るに寄与する成分であり、ｌは負極として使用した際の
寿命を延ばすことに寄与する成分である。
るに寄与する成分であり、ｌは負極として使用した際の
寿命を延ばすことに寄与する成分である。
これらＨｎ、Ａｌの添加量はそれぞれｘｔ！で示されて
いるが、本発明にあっては、この！、ｙの合計量、すな
わち ｘ＋！が１≧ ｚ＋ｙ≧０．２の関係を満足する
ように設定されることが必要である。
いるが、本発明にあっては、この！、ｙの合計量、すな
わち ｘ＋！が１≧ ｚ＋ｙ≧０．２の関係を満足する
ように設定されることが必要である。
ｘ４−９が１を超えると、負極としてＬ ａ Ｎ ｔ
５ ＊ Ｍ ｔｍ Ｎ ｌ ５などの従来の合金を用い
たときの容量の理論値の１／２以下に容量が低下してし
まう、また、ｘ＋ｙが０．２より小さくなると、得られ
た合金の平衡プラト−圧が１気圧よりも大きくなって電
池内圧の上脣を招（、Ｍｎ、ｌｊの添加量、すなわちｘ
、ｙはそれぞれ上記した １≧ｚ＋ｙ≧０．２の範囲内
で自由に変化させることができる。ただし、Ａｎの添加
は負極寿命の延長にとっては効果的であるが、しかし、
容量の低下をもたらすので、目的とする電池特性との関
係を勘案してＫＥＹはそれぞれ決められる。
５ ＊ Ｍ ｔｍ Ｎ ｌ ５などの従来の合金を用い
たときの容量の理論値の１／２以下に容量が低下してし
まう、また、ｘ＋ｙが０．２より小さくなると、得られ
た合金の平衡プラト−圧が１気圧よりも大きくなって電
池内圧の上脣を招（、Ｍｎ、ｌｊの添加量、すなわちｘ
、ｙはそれぞれ上記した １≧ｚ＋ｙ≧０．２の範囲内
で自由に変化させることができる。ただし、Ａｎの添加
は負極寿命の延長にとっては効果的であるが、しかし、
容量の低下をもたらすので、目的とする電池特性との関
係を勘案してＫＥＹはそれぞれ決められる。
また、Ｉ＋ｙが上記範囲にある場合、本発明の四元系合
金では、ＬａＮ ｉ や ＭｎＡｆＬ のものが
最５−（ｘｙ） ｘ ｙ も有用であり、つぎにＭｍがランタン富化ミツシュメタ
ルを用いたものが効果的である。後者の場合、ｚ＋ｙは
１≧ｚ＋ｙ≧０．３であることが好ましい、また、Ｍｌ
が通常のミツシュメタルを用いたものは、性能的には前
２者より若干見劣りがするが、しかし、安価でありかつ
実用的には何ら不都合はないという点で工業的である。
金では、ＬａＮ ｉ や ＭｎＡｆＬ のものが
最５−（ｘｙ） ｘ ｙ も有用であり、つぎにＭｍがランタン富化ミツシュメタ
ルを用いたものが効果的である。後者の場合、ｚ＋ｙは
１≧ｚ＋ｙ≧０．３であることが好ましい、また、Ｍｌ
が通常のミツシュメタルを用いたものは、性能的には前
２者より若干見劣りがするが、しかし、安価でありかつ
実用的には何ら不都合はないという点で工業的である。
この合金の場合、１１４７は ｌ≧、＋ｙ≧０．４であ
ることが好ましい。
ることが好ましい。
このような四元系の合金は、目的組成から決められる各
成分元素粉末の所定擾を混合し、その混合粉末を例えば
真空アー・り溶解炉で溶解することにより均一固溶体と
して得ることができる。さらに、この固溶体を粉砕する
か、あるいは常温で４０ｋｇ／ａｍ’程度の水素雰囲気
中に置くというような活性化処理を施すことにより容易
にその粉末体を調製することができる。
成分元素粉末の所定擾を混合し、その混合粉末を例えば
真空アー・り溶解炉で溶解することにより均一固溶体と
して得ることができる。さらに、この固溶体を粉砕する
か、あるいは常温で４０ｋｇ／ａｍ’程度の水素雰囲気
中に置くというような活性化処理を施すことにより容易
にその粉末体を調製することができる。
以下に本発明につき実施例に基づいて更に詳細に説明す
る。
る。
［発明の実施例］
実施例１
（１）負極の形成
Ｌａ 、 Ｎｉ 、にｎ、Ａ４の各金属元素の粉末をそ
れぞれ所定量混合し、得られた混合粉末を真空アーク溶
解炉で溶解して１組成がＬａＮ１４．ｅＭ！１ｃ３ＡＪ
ｌ ｏ、 １の均一固溶体を得た。この固溶体を直径約
５Ｈに破砕し、ついでこれを活性化処理（水素圧３５ｋ
ｇ／ｃｍ” 、常温、１時間）することにより５０〜１
００角ｍの粉末を得た。
れぞれ所定量混合し、得られた混合粉末を真空アーク溶
解炉で溶解して１組成がＬａＮ１４．ｅＭ！１ｃ３ＡＪ
ｌ ｏ、 １の均一固溶体を得た。この固溶体を直径約
５Ｈに破砕し、ついでこれを活性化処理（水素圧３５ｋ
ｇ／ｃｍ” 、常温、１時間）することにより５０〜１
００角ｍの粉末を得た。
この合金の３０℃における平衡プラトー圧は０．４気圧
、その理論容量、すなわち、平衡圧がプラトー領域を超
えて１気圧に達するときの水素吸蔵量に対応する電極容
量（ちなみに、ＬａＮｉ５は約３５０ｍＡｈ／ｇ）は３
４０ｍＡｈ／ｇであった。
、その理論容量、すなわち、平衡圧がプラトー領域を超
えて１気圧に達するときの水素吸蔵量に対応する電極容
量（ちなみに、ＬａＮｉ５は約３５０ｍＡｈ／ｇ）は３
４０ｍＡｈ／ｇであった。
この合金粉末とポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ
）の分散液とを温容して充分に混練したのち厚みＱ、５
ａ＋ｍのシートに成形した６合金粉末とＰＴＦＥどの混
合比は乾燥状態で９０：１０であった。
）の分散液とを温容して充分に混練したのち厚みＱ、５
ａ＋ｍのシートに成形した６合金粉末とＰＴＦＥどの混
合比は乾燥状態で９０：１０であった。
得られたシート２枚を、１枚のニッケルネットの両面か
ら圧着して厚み０．８１の一体的電極を形成しこれを負
極とした。
ら圧着して厚み０．８１の一体的電極を形成しこれを負
極とした。
（２）正極の形成
多孔質のニッケル焼結体にＮ ＋ （ＯＨ） ２を含浸
し、これを化成処理してＮ １ｏＯＨｔｆｔ極を形成し
これを正極とした。
し、これを化成処理してＮ １ｏＯＨｔｆｔ極を形成し
これを正極とした。
（３）電池の製造
以上の負極、正極、更には厚み０．３ｍｍのボリアミド
不織布をセパレータとし、８モル／見のＫＯＨ溶液を電
解液として第１図に示した電池を製造した。
不織布をセパレータとし、８モル／見のＫＯＨ溶液を電
解液として第１図に示した電池を製造した。
第１図において、■は負極、２はセパレータ、３は正極
である。４および５はそれぞれ負極および正極の端子で
あり、ステンレス製容器６とは電気的に独立している。
である。４および５はそれぞれ負極および正極の端子で
あり、ステンレス製容器６とは電気的に独立している。
なお合奏６は、電池の各構成要素を組み込んだ後溶接し
て密閉化している。
て密閉化している。
また７は内圧を測定するためのパイプで、８は圧力測定
器である。正極３はセパレータ２でＵ字型につつみ１そ
の両側から本発明による負極１を接して配盾し、アクリ
ル製のホルダー９で密着させた。１０は電解液である。
器である。正極３はセパレータ２でＵ字型につつみ１そ
の両側から本発明による負極１を接して配盾し、アクリ
ル製のホルダー９で密着させた。１０は電解液である。
正極の容量は １．０Ａｈ、負極のＬａＮｉ Ｍｎ
Ａｎ は２． ＯＡｈの理論容量を４．１３ ０
．３ ０．１ もっている。
Ａｎ は２． ＯＡｈの理論容量を４．１３ ０
．３ ０．１ もっている。
（４）電池特性
この電池の内圧をまず１気圧（Ｏｋｇ／ｃｍ２）の状態
にしたのち、 ２００ｍＡｈで５時間充電し、ついで同
じ＜ ２００ｍＡｈで１．ＯＶまで放電するという充放
電サイクルを反復した。
にしたのち、 ２００ｍＡｈで５時間充電し、ついで同
じ＜ ２００ｍＡｈで１．ＯＶまで放電するという充放
電サイクルを反復した。
このときの電池の放電容量、放電終了時における電池内
圧と充放電サイクルとの関係を測定した。
圧と充放電サイクルとの関係を測定した。
比較のために、水素吸蔵合金として、ＬａＮ１５（３０
℃における平衡プラトー圧３気圧）及びＬａＮｉ４．８
Ｍｎｏ、、 （３０℃における平衡プラトー圧０．３気
圧）を用いて実施例１と同様の構成で電池を製造し、こ
れらの放電容量、電池内圧と充放電サイクルの関係を測
定した０以上の結果を第２図、第３図として示した０図
中、÷は本発明、＋はＬａＮｉ５．−ｍ−はＬａＮ Ｉ
４ 、５Ｍ１１ｏ 、 ４１７）場合を表わす。
℃における平衡プラトー圧３気圧）及びＬａＮｉ４．８
Ｍｎｏ、、 （３０℃における平衡プラトー圧０．３気
圧）を用いて実施例１と同様の構成で電池を製造し、こ
れらの放電容量、電池内圧と充放電サイクルの関係を測
定した０以上の結果を第２図、第３図として示した０図
中、÷は本発明、＋はＬａＮｉ５．−ｍ−はＬａＮ Ｉ
４ 、５Ｍ１１ｏ 、 ４１７）場合を表わす。
実施例２
負極に用いた水素吸蔵合金が。
ＭＩＮｉ Ｍｎ Ａｎ （３０℃における平衡
ブ４．２ ０．８ ０．２ ラドー圧０．３気圧、電極容晴約３００ａ＋Ａｈ／ｇ）
であったことを除いては実施例１ど同様の電池を製造し
、その特性を調べた。
ブ４．２ ０．８ ０．２ ラドー圧０．３気圧、電極容晴約３００ａ＋Ａｈ／ｇ）
であったことを除いては実施例１ど同様の電池を製造し
、その特性を調べた。
比較のために、負極にｈＬａ、２”ｏ、ｌｌ （３０’
Ｃにおける平衡プラトー圧０．２５気圧、電極容昂、３
３０ｍＡｈ／ｇ）を用いたものについても同様に特性を
調べた９以上の結果を第４図、第５図に示した。図で、
−Δ−は本発明、−鮎は比較例の場合である。
Ｃにおける平衡プラトー圧０．２５気圧、電極容昂、３
３０ｍＡｈ／ｇ）を用いたものについても同様に特性を
調べた９以上の結果を第４図、第５図に示した。図で、
−Δ−は本発明、−鮎は比較例の場合である。
実施例３
（１）負極の形成
実施例１と同様の方法で水素吸蔵合金を製造し、更にこ
れに活性化処理を施して、組成ＬｍＮｉ４．２Ｍｎ（１
，７Ａ、ＱＯ，１の合金粉末を得た。ここでＬｍはラン
タン富化ミツシュメタルを表わし、その組成はＬａ約５
０重量え、 Ｃｅ約約５敬敬、Ｎｄ約約３玉この合金粉
末とポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）の粉末と
を混合して充分に混練し、この混練物を厚さ０ 、 ５
ｍｍのシート状に形成した。合金粉末とＰＴＦＥの重量
比は９６：４であった．得られたシートの１ｃｍＸ １
ｃｍの切片２枚（重量０．３５ｇ）をニッケルネットの
両面から圧着し、厚さ０．８０の電極を形成しこれを負
極とした。
れに活性化処理を施して、組成ＬｍＮｉ４．２Ｍｎ（１
，７Ａ、ＱＯ，１の合金粉末を得た。ここでＬｍはラン
タン富化ミツシュメタルを表わし、その組成はＬａ約５
０重量え、 Ｃｅ約約５敬敬、Ｎｄ約約３玉この合金粉
末とポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）の粉末と
を混合して充分に混練し、この混練物を厚さ０ 、 ５
ｍｍのシート状に形成した。合金粉末とＰＴＦＥの重量
比は９６：４であった．得られたシートの１ｃｍＸ １
ｃｍの切片２枚（重量０．３５ｇ）をニッケルネットの
両面から圧着し、厚さ０．８０の電極を形成しこれを負
極とした。
（２）正極の形成
実施例１と同様にして正極を形成した。
（３）電池の製造
以上の負極，正極，さらに厚み０．３ｍｍのポリプロピ
レン不織布のセパレータ、８モル／文のＫＯＨ水溶液を
使用して第６図に示した電池を製造した。
レン不織布のセパレータ、８モル／文のＫＯＨ水溶液を
使用して第６図に示した電池を製造した。
第６図において、１，２，３，４，５，Ｂ，？，８，９
．１０は実施例１と同様の要素を示している。本実施例
および後述の実施例４，５では，正極の容量は負極の容
量に対して大過剰となるように設定し、負極の特性が電
池特性に反映されるような電池を製造した。
．１０は実施例１と同様の要素を示している。本実施例
および後述の実施例４，５では，正極の容量は負極の容
量に対して大過剰となるように設定し、負極の特性が電
池特性に反映されるような電池を製造した。
（４）電池特性
この電池につき、８０＋ａＡで１時間充電し，ついで同
じ＜ ｅｏｍＡで１．ＯＶまで放電するという充放電サ
イクルを反復した． ８０ｍＡｈという充電容量は負極
の理論容量の約５０％に相当する．この充電容量の場合
には、負極が劣化し放電容量が低下するまでは水素は発
生せず，従って内圧の上昇は起こらない。
じ＜ ｅｏｍＡで１．ＯＶまで放電するという充放電サ
イクルを反復した． ８０ｍＡｈという充電容量は負極
の理論容量の約５０％に相当する．この充電容量の場合
には、負極が劣化し放電容量が低下するまでは水素は発
生せず，従って内圧の上昇は起こらない。
上記のような電池の放電容量と充放電サイクルとの関係
を測定した。
を測定した。
比較のため、水素吸蔵合金としてＬａＮｉ４，２Ｍｎ□
，Ｂを用いて実施例３と同様の電池を製造し、この放電
容量と充放電サイクルとの関係を測定した。
，Ｂを用いて実施例３と同様の電池を製造し、この放電
容量と充放電サイクルとの関係を測定した。
以上の結果を第７図に示した。図中、−〇−が本発明の
電池，−ム−が比較例の電池に関する結果である。
電池，−ム−が比較例の電池に関する結果である。
実施例４
負極に用いた水素吸蔵合金の組成が、
ＬａＮｉ４，２Ｍｎｏ，５ＡＪｌ（１．３ テあったこ
とを除イテは実施例３と同様の電池を製造し、実施例３
と同様の方法で放電容量と充放電サイクルとの関係を測
定した．結果を第７図に−かとして示した。
とを除イテは実施例３と同様の電池を製造し、実施例３
と同様の方法で放電容量と充放電サイクルとの関係を測
定した．結果を第７図に−かとして示した。
実施例５
負極に用いた水素吸蔵合金の組成が。
ＬａＮｉ３．２Ｍｒ＋ｏ、５Ａ、ＱＯ，３であったこと
を除いては実施例３と同様の電池を製造し、実施例３と
同様の方法で放電容量と充放電サイクルとの関係を測定
した。結果を第７図に台として示した。
を除いては実施例３と同様の電池を製造し、実施例３と
同様の方法で放電容量と充放電サイクルとの関係を測定
した。結果を第７図に台として示した。
実施例３．４．５は本発明によるＬｌＩＮ＋５−（ｚ＋
ｙ）ＭｎｚＡｕｙｎ全Ａ１用した電池で、ｚ＋ｙ−Ｑ、
８． Ｙがそれぞれ０．１，０．２，０．３の場合であ
るが、第７図に見られるように、いずれも従来品である
比較例ＬｍＮｉ４，２Ｍｎ６．３合金を使用した電池よ
りも長寿命である。放電容量が充電容量の５０％、すな
わち３０ｓＡｈまで低下するまでに経過した充放電サイ
クル数を以て電池寿命を考えると、寿命と本発明に係る
水素吸蔵合金に含まれるｌｉの関係は第８図に示すよう
になる１図中、Ｏが本発明に係る電池の場合であり、・
は比較例であるＬａＮｉ３，２Ｍｎ０，６合金を使用し
た電池の場合である。第８図に明らかなように、 Ａ文
を含有させると従来品に比較して電池寿命を延長させる
が、特に本発明のｙｓｏ、２付近（０，１５≦ｙ≦０．
３）の組成の水素吸蔵合金を用いた電池の場合にその効
果が著しい。
ｙ）ＭｎｚＡｕｙｎ全Ａ１用した電池で、ｚ＋ｙ−Ｑ、
８． Ｙがそれぞれ０．１，０．２，０．３の場合であ
るが、第７図に見られるように、いずれも従来品である
比較例ＬｍＮｉ４，２Ｍｎ６．３合金を使用した電池よ
りも長寿命である。放電容量が充電容量の５０％、すな
わち３０ｓＡｈまで低下するまでに経過した充放電サイ
クル数を以て電池寿命を考えると、寿命と本発明に係る
水素吸蔵合金に含まれるｌｉの関係は第８図に示すよう
になる１図中、Ｏが本発明に係る電池の場合であり、・
は比較例であるＬａＮｉ３，２Ｍｎ０，６合金を使用し
た電池の場合である。第８図に明らかなように、 Ａ文
を含有させると従来品に比較して電池寿命を延長させる
が、特に本発明のｙｓｏ、２付近（０，１５≦ｙ≦０．
３）の組成の水素吸蔵合金を用いた電池の場合にその効
果が著しい。
［発明の効果］
以上の説明で明らかなように、本発明の電池は、充放電
サイクルが進んでも電池内圧が高くならず、しかもその
放電容量も長期に亘り高位を維持していて、従来の金属
酸化物−水素電池より優れた特性を有しその工業的価値
は大である。
サイクルが進んでも電池内圧が高くならず、しかもその
放電容量も長期に亘り高位を維持していて、従来の金属
酸化物−水素電池より優れた特性を有しその工業的価値
は大である。
第１図は本発明電池の１例の概略断面図である。第２図
、第４図は、いずれも電池の内圧と充放電サイクル数の
関係を示す特性図、第３ 、５ｒＡは、いずれも電池の
放電容量と充放電サイクル数の関係を示す特性図である
。第６図は本発明電池の別の１例の概略断面図、第７図
は電池の放電容量と充放電サイクル数の関係を示す特性
図、および第８図は電池の寿命と水素合金電極中のＡ交
合有量との関係図である。 １−負極、２−セパレータ、３−正極、６−電池容器、
１〇−電解液 第１図 充放電サイクル（回）−−４ 第２図 放 充放電サイクル（回）□ 第３図 充放電サイクル（回）□ 第 ４ 図 充放電サイクル（回） ＮＩ；５図 第 ６ 図
、第４図は、いずれも電池の内圧と充放電サイクル数の
関係を示す特性図、第３ 、５ｒＡは、いずれも電池の
放電容量と充放電サイクル数の関係を示す特性図である
。第６図は本発明電池の別の１例の概略断面図、第７図
は電池の放電容量と充放電サイクル数の関係を示す特性
図、および第８図は電池の寿命と水素合金電極中のＡ交
合有量との関係図である。 １−負極、２−セパレータ、３−正極、６−電池容器、
１〇−電解液 第１図 充放電サイクル（回）−−４ 第２図 放 充放電サイクル（回）□ 第３図 充放電サイクル（回）□ 第 ４ 図 充放電サイクル（回） ＮＩ；５図 第 ６ 図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、金属酸化物を正極活物質とし、水素を負極活物質と
する金属酸化物・水素電池において、負極が、次式：Ｍ
ｍＮｉ＿５＿−＿（＿ｘ＿＋＿ｙ＿）Ｍｎ＿ｘＡｌ＿ｙ
（式中、Ｍｍはミッシュメタル、ランタン系元素のいず
れか１種又はランタン富化ミッシュメタルを表わし；ｘ
、ｙはそれぞれ１≧ｘ＋ｙ≧０．２の関係を満足する数
を表わす） で示される水素吸蔵合金で構成されていることを特徴と
する金属酸化物・水素電池。 ２、該負極が、次式：ＬａＮｉ＿５＿−＿（＿ｘ＿＋＿
ｙ＿）Ｍｎ＿ｘＡｌ＿ｙ（式中、ｘ、ｙはそれぞれ上と
同じ意味を有する） で示される水素吸蔵合金から成る特許請求の範囲第１項
記載の金属酸化物・水素電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60211146A JP2566912B2 (ja) | 1985-09-26 | 1985-09-26 | ニッケル酸化物・水素電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60211146A JP2566912B2 (ja) | 1985-09-26 | 1985-09-26 | ニッケル酸化物・水素電池 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6273564A true JPS6273564A (ja) | 1987-04-04 |
| JP2566912B2 JP2566912B2 (ja) | 1996-12-25 |
Family
ID=16601140
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60211146A Expired - Lifetime JP2566912B2 (ja) | 1985-09-26 | 1985-09-26 | ニッケル酸化物・水素電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2566912B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6481169A (en) * | 1987-09-21 | 1989-03-27 | Sanyo Electric Co | Manufacture of hydrogen storage alloy electrode |
| JPH01162741A (ja) * | 1987-12-18 | 1989-06-27 | Sanyo Electric Co Ltd | 水素吸蔵合金電極 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5456143A (en) * | 1977-09-20 | 1979-05-04 | Communications Satellite Corp | Metallic oxide hydride electrode type accumulator |
| JPS59181459A (ja) * | 1983-03-31 | 1984-10-15 | Toshiba Corp | 金属酸化物・水素電池 |
-
1985
- 1985-09-26 JP JP60211146A patent/JP2566912B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5456143A (en) * | 1977-09-20 | 1979-05-04 | Communications Satellite Corp | Metallic oxide hydride electrode type accumulator |
| JPS59181459A (ja) * | 1983-03-31 | 1984-10-15 | Toshiba Corp | 金属酸化物・水素電池 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6481169A (en) * | 1987-09-21 | 1989-03-27 | Sanyo Electric Co | Manufacture of hydrogen storage alloy electrode |
| JPH0557708B2 (ja) * | 1987-09-21 | 1993-08-24 | Sanyo Electric Co | |
| JPH01162741A (ja) * | 1987-12-18 | 1989-06-27 | Sanyo Electric Co Ltd | 水素吸蔵合金電極 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2566912B2 (ja) | 1996-12-25 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |