JPS6276254A - 水素吸蔵電極 - Google Patents
水素吸蔵電極Info
- Publication number
- JPS6276254A JPS6276254A JP60217658A JP21765885A JPS6276254A JP S6276254 A JPS6276254 A JP S6276254A JP 60217658 A JP60217658 A JP 60217658A JP 21765885 A JP21765885 A JP 21765885A JP S6276254 A JPS6276254 A JP S6276254A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- hydrogen storage
- alloy
- electrode
- hydrogen occlusion
- hydrogen
- 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
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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
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/24—Electrodes for alkaline accumulators
- H01M4/242—Hydrogen storage electrodes
-
- 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)
- Inert Electrodes (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】
（イ）産業上の利用分野
本発明はアルカリ蓄電池の負極として用いられる水素吸
蔵電極に関し、特に高ｙ量を長期にわたって維持するよ
う改良された水素吸蔵電極に関する。
蔵電極に関し、特に高ｙ量を長期にわたって維持するよ
う改良された水素吸蔵電極に関する。
（ロ）従来の技術
従来からよく用いられる蓄電池として鉛電池及びニッケ
ルーカドミウム電池があるが、近年これら電池より軽量
で且つ高容量となる可能性があるということで、特に低
圧に於いて負極活物質であろ水素を可逆的に吸蔵及び放
出することのできる水素吸蔵合金を備えた電極を負極に
用い、水酸化ニッケルなどの金属酸化物からなる正極活
物質を備えた電極を正極に用いた金属−水素アルカリ蓄
電池が注目されている。
ルーカドミウム電池があるが、近年これら電池より軽量
で且つ高容量となる可能性があるということで、特に低
圧に於いて負極活物質であろ水素を可逆的に吸蔵及び放
出することのできる水素吸蔵合金を備えた電極を負極に
用い、水酸化ニッケルなどの金属酸化物からなる正極活
物質を備えた電極を正極に用いた金属−水素アルカリ蓄
電池が注目されている。
一般にこの種蓄電池に用いられる水素吸蔵合金を備えた
水素吸蔵電極は特公昭５８−４６８２７号公報に於いて
提案されているように水素を吸蔵する合金粉末と水素を
吸蔵しない合金粉末との混合物を焼結して焼結多孔体を
作製し、これを水素吸蔵電極とする方法、あるいは特開
昭５３−１０３５４１号公報に於いて提案されているよ
うに水素を吸蔵する合金粉末とアセチレンブラック及び
電極支持体とを耐電解液性の粒子状結着剤により相互に
結合きせて水素吸蔵電極とする方法によって作製されて
おり、これら電極に用いる水素吸蔵合金として、特公昭
５９−４９６７１号公報に於いてＬａＮ１ａＣｏ。
水素吸蔵電極は特公昭５８−４６８２７号公報に於いて
提案されているように水素を吸蔵する合金粉末と水素を
吸蔵しない合金粉末との混合物を焼結して焼結多孔体を
作製し、これを水素吸蔵電極とする方法、あるいは特開
昭５３−１０３５４１号公報に於いて提案されているよ
うに水素を吸蔵する合金粉末とアセチレンブラック及び
電極支持体とを耐電解液性の粒子状結着剤により相互に
結合きせて水素吸蔵電極とする方法によって作製されて
おり、これら電極に用いる水素吸蔵合金として、特公昭
５９−４９６７１号公報に於いてＬａＮ１ａＣｏ。
ＬａＮ１ａＣｕ、ＬａＮ１ｔ、＊Ｆｅｏ、＊ 、ＬａＮ
ｉ５などが提案されている。しかしながら、これら水素
吸蔵合金を水素吸蔵材として備えた水素吸蔵電極は、充
放電サイクルの経過に伴い放電容量が減少しサイクル寿
命が短くなるため、満足できるものではなかった。
ｉ５などが提案されている。しかしながら、これら水素
吸蔵合金を水素吸蔵材として備えた水素吸蔵電極は、充
放電サイクルの経過に伴い放電容量が減少しサイクル寿
命が短くなるため、満足できるものではなかった。
（ハ）発明が解決しようとする問題点
本発明は充放電によるサイクル寿命の長い水素吸蔵電極
を得ようとするものである。
を得ようとするものである。
く二）問題点を解決するための手段
本発明の水素吸蔵電極は、水素吸蔵材としてランタン−
ニッケル系合金にコバルトを含有させてなり、ＣａＣｕ
ｇ構造の結晶構造を有し、且つ化学式がＬａＮ１ｘＣｏ
ｙで表わされ、Ｘが３≧ｘ≧２、ｙが２≦ｙ≦３、ｘ＋
ｙが４．５≦ｚ＋１≦５．５の範囲内である合金を備え
たものである。
ニッケル系合金にコバルトを含有させてなり、ＣａＣｕ
ｇ構造の結晶構造を有し、且つ化学式がＬａＮ１ｘＣｏ
ｙで表わされ、Ｘが３≧ｘ≧２、ｙが２≦ｙ≦３、ｘ＋
ｙが４．５≦ｚ＋１≦５．５の範囲内である合金を備え
たものである。
（ホ）作用
ＣａＣｕ、構造の結晶構造を有し、且つ化学式がＬａＮ
１ｘＣｏｙで表わされ、Ｘが３≧ｘ≧２、ｙが２≦ｙ≦
３、ｚ＋ｙが４．５≦ｘ＋ｙ≦５．５の範囲内にある合
金を備えた水素吸蔵電極は、充放電によるサイクル寿命
が伸び、放電容量が増大する。
１ｘＣｏｙで表わされ、Ｘが３≧ｘ≧２、ｙが２≦ｙ≦
３、ｚ＋ｙが４．５≦ｘ＋ｙ≦５．５の範囲内にある合
金を備えた水素吸蔵電極は、充放電によるサイクル寿命
が伸び、放電容量が増大する。
（ホ）実施例
市販のランタン、ニンケル、コバルトを組成比Ｌａ：Ｎ
ｉ ：Ｃｏ＝１：３：２になるよう混合し、アーク溶解
炉に入れて加熱、溶解して合金化した後粉砕して、結晶
構造がＣａＣｕａ構造をとるＬａＮｉ＋Ｃｏｚ粉末を得
た。また同様にして混合、合金化及び粉砕という操作を
行なって、結晶構造がＣａＣｕ、構造であり組成が種々
異なる各種水素吸蔵合金粉末を得た。こうして得られた
各種水素吸蔵合金粉末８０重量％、導電材としてのアセ
チレンブラック１０！ｉ量％及び結着剤としてのフッ素
樹脂粉末１０重量％を混合機で均一に混合すると共にフ
ッ素樹脂を繊維化する。そして得られた混練物をニッケ
ル金網で包み込み３ ｔｏｎ／ ｃｍ ’で加圧成型す
ることにより、外面がニッケル金網で覆われた水素吸蔵
電極を作製した。この外面が二／ケル金網で覆われた構
造の水素吸蔵電極は、充電時に電極中の水素吸蔵合金が
水素を吸蔵すると共に水素ガスを発生して生じる電極の
膨張を前記ニッケル金網によって機械的に抑え、このＴ
Ｌ極の膨張による機械的強度の劣化及びそれに伴う水素
吸蔵合金の脱落が抑えられ工充放電の繰り返しによる性
能の早期低下を抑制する。尚、これら水素吸蔵電極に用
いた合金粉末は夫々約１．５ｇである。
ｉ ：Ｃｏ＝１：３：２になるよう混合し、アーク溶解
炉に入れて加熱、溶解して合金化した後粉砕して、結晶
構造がＣａＣｕａ構造をとるＬａＮｉ＋Ｃｏｚ粉末を得
た。また同様にして混合、合金化及び粉砕という操作を
行なって、結晶構造がＣａＣｕ、構造であり組成が種々
異なる各種水素吸蔵合金粉末を得た。こうして得られた
各種水素吸蔵合金粉末８０重量％、導電材としてのアセ
チレンブラック１０！ｉ量％及び結着剤としてのフッ素
樹脂粉末１０重量％を混合機で均一に混合すると共にフ
ッ素樹脂を繊維化する。そして得られた混練物をニッケ
ル金網で包み込み３ ｔｏｎ／ ｃｍ ’で加圧成型す
ることにより、外面がニッケル金網で覆われた水素吸蔵
電極を作製した。この外面が二／ケル金網で覆われた構
造の水素吸蔵電極は、充電時に電極中の水素吸蔵合金が
水素を吸蔵すると共に水素ガスを発生して生じる電極の
膨張を前記ニッケル金網によって機械的に抑え、このＴ
Ｌ極の膨張による機械的強度の劣化及びそれに伴う水素
吸蔵合金の脱落が抑えられ工充放電の繰り返しによる性
能の早期低下を抑制する。尚、これら水素吸蔵電極に用
いた合金粉末は夫々約１．５ｇである。
次いで上記水素吸蔵電極を夫々理論容量が６００ｍＡＨ
の焼結式ニッケル正極と組合わせ電解液に水酸化カリウ
ム水溶液を用いて密閉型ニッケルー水索アルカリ蓄′Ｆ
Ｌ池を種々作製し、負極に用いた水素吸蔵合金の種類に
より、表１に示す如く電池Ａ乃至Ｈとする。
の焼結式ニッケル正極と組合わせ電解液に水酸化カリウ
ム水溶液を用いて密閉型ニッケルー水索アルカリ蓄′Ｆ
Ｌ池を種々作製し、負極に用いた水素吸蔵合金の種類に
より、表１に示す如く電池Ａ乃至Ｈとする。
これらの電池を０．２５Ｃ？ｔｉで５時間充電した後、
０．５Ｃ電流で放電し工電池電圧が１．Ｏｖになった時
点で放電停止するサイクル条件で充放電を繰り返し行な
った電池性能を測定し、各電池の放電容量を表１に示す
と共に、各電池の初期容量を夫々１００としてそのサイ
クル特性を第１図に、また各電池のサイクル寿命を第２
図に示す。
０．５Ｃ電流で放電し工電池電圧が１．Ｏｖになった時
点で放電停止するサイクル条件で充放電を繰り返し行な
った電池性能を測定し、各電池の放電容量を表１に示す
と共に、各電池の初期容量を夫々１００としてそのサイ
クル特性を第１図に、また各電池のサイクル寿命を第２
図に示す。
以下余白
表 １
表１から明らかなようにＬａＮｉｇ（ＬａＣｏａ）をベ
ースとしＮｉとＣｏの置換量を種々変化させて作製した
水吸蔵合金を備えた負極を有する電池Ａ乃至Ｆの中でも
、電池Ａ％Ｂ、Ｃ，Ｄ及びＥがＩ、 ａ Ｎ ｉ ｓを
ベースとしてＮｉの一部をＣｕやＦｅで置換して作製し
た水素吸蔵合金を備えた水素吸蔵合金を有する電池Ｇ及
びＨよりも放電容量が増大している。また第１図及び第
２図から明らかなように電池Ｂ％Ｃ，Ｄ及びＥのサイク
ル特性が良好であり、特に電池Ｃ及びＤのサイクル特性
が優れている。
ースとしＮｉとＣｏの置換量を種々変化させて作製した
水吸蔵合金を備えた負極を有する電池Ａ乃至Ｆの中でも
、電池Ａ％Ｂ、Ｃ，Ｄ及びＥがＩ、 ａ Ｎ ｉ ｓを
ベースとしてＮｉの一部をＣｕやＦｅで置換して作製し
た水素吸蔵合金を備えた水素吸蔵合金を有する電池Ｇ及
びＨよりも放電容量が増大している。また第１図及び第
２図から明らかなように電池Ｂ％Ｃ，Ｄ及びＥのサイク
ル特性が良好であり、特に電池Ｃ及びＤのサイクル特性
が優れている。
上記の如く、放電容量及びサイクル特性の両者の点から
ＬａＮ１ｘＣｏｚ及びＬ ａ Ｎ ｓ ｓ Ｃｏ ｓを
負極の水素吸蔵材として用いた電池Ｃ及びＤが特に優れ
ていることが判明したので、更にこれらＬ ａ Ｎ ＋
、Ｃｏ ｒ及びＬａＮ１ｚＣｏｓの組成の近傍でＮｉ
及びＣｏの組成比を変化させて表２に示すような水素吸
蔵合金を作製し、前述同様これら水素吸蔵合金を負極の
水素吸蔵材として用いたニッケルー水素蓄電池を得、水
素吸蔵合金の種類により電池Ｉ乃至０とする。
ＬａＮ１ｘＣｏｚ及びＬ ａ Ｎ ｓ ｓ Ｃｏ ｓを
負極の水素吸蔵材として用いた電池Ｃ及びＤが特に優れ
ていることが判明したので、更にこれらＬ ａ Ｎ ＋
、Ｃｏ ｒ及びＬａＮ１ｚＣｏｓの組成の近傍でＮｉ
及びＣｏの組成比を変化させて表２に示すような水素吸
蔵合金を作製し、前述同様これら水素吸蔵合金を負極の
水素吸蔵材として用いたニッケルー水素蓄電池を得、水
素吸蔵合金の種類により電池Ｉ乃至０とする。
以下余白
表 ２
第３図は上記電池工乃至Ｏと電池Ｃ及びＤを前述と同様
のサイクル条件で測定したサイクル特性を示す図面であ
り、これら電池の中でも電池Ｉ乃至Ｍと電池Ｃ及びＤの
サイクル特性が電池Ｎ及び０より優れることから、負極
の水素吸蔵材として用いる水素吸蔵合金はＬａＮ１ｘＣ
ｏｙの化学式で示されるもの内、特にＸが３≧ｘ≧２、
ｙが２≦ｙ≦３、ｚ＋ｙが４．５≦ｚ＋ｙ≦５．５を全
て満たすものが有効であることがわかる。
のサイクル条件で測定したサイクル特性を示す図面であ
り、これら電池の中でも電池Ｉ乃至Ｍと電池Ｃ及びＤの
サイクル特性が電池Ｎ及び０より優れることから、負極
の水素吸蔵材として用いる水素吸蔵合金はＬａＮ１ｘＣ
ｏｙの化学式で示されるもの内、特にＸが３≧ｘ≧２、
ｙが２≦ｙ≦３、ｚ＋ｙが４．５≦ｚ＋ｙ≦５．５を全
て満たすものが有効であることがわかる。
（ト）発明の効果
本発明の水素吸蔵電極は、水素吸蔵材としてランタンｍ
：・７ケル系合金にコバルトを含有させてなり、Ｃａ
Ｃｕ ｓ構造の結晶構造を有し、且つ化学式がＬａＮｉ
ｘＣｏｙで表わされ、Ｘが３≧ｘ≧２、ｙが２≦ｙ≦
３、ｚ＋ｙが４．５≦ｚ十１≦５．５の範囲内にある合
金を備えたものであり、放電容量及びサイクル特性の向
上をもたらすものであるから、この水素吸蔵電極を負極
に用いることにより、優れた性能の蓄電池を提供するこ
とができ、その工業的価値は極めて大きい。
：・７ケル系合金にコバルトを含有させてなり、Ｃａ
Ｃｕ ｓ構造の結晶構造を有し、且つ化学式がＬａＮｉ
ｘＣｏｙで表わされ、Ｘが３≧ｘ≧２、ｙが２≦ｙ≦
３、ｚ＋ｙが４．５≦ｚ十１≦５．５の範囲内にある合
金を備えたものであり、放電容量及びサイクル特性の向
上をもたらすものであるから、この水素吸蔵電極を負極
に用いることにより、優れた性能の蓄電池を提供するこ
とができ、その工業的価値は極めて大きい。
第１図乃至第３図は各種水素吸蔵合金を備えた水素吸蔵
電極を負極に用いた電池の特性を示す図面であり、第１
図及び第３図はサイクル特性図、第２図はサイクル寿命
を示す図面である。
電極を負極に用いた電池の特性を示す図面であり、第１
図及び第３図はサイクル特性図、第２図はサイクル寿命
を示す図面である。
Claims (1)
- （１）ランタン−ニッケル系合金にコバルトを含有させ
てなり、ＣａＣｕ＿５構造の結晶構造を有し、且つ化学
式がＬａＮｉｘＣｏｙで表わされ、ｘが３≧ｘ≧２、ｙ
が２≦ｙ≦３、ｘ＋ｙが４．５≦ｘ＋ｙ≦５．５の範囲
内である合金を備えたことを特徴とする水素吸蔵電極。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60217658A JPS6276254A (ja) | 1985-09-30 | 1985-09-30 | 水素吸蔵電極 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60217658A JPS6276254A (ja) | 1985-09-30 | 1985-09-30 | 水素吸蔵電極 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6276254A true JPS6276254A (ja) | 1987-04-08 |
Family
ID=16707691
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60217658A Pending JPS6276254A (ja) | 1985-09-30 | 1985-09-30 | 水素吸蔵電極 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6276254A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008169788A (ja) * | 2007-01-15 | 2008-07-24 | Toyota Motor Corp | 可変ノズルターボチャージャ及びこれを備えたエンジン |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6089066A (ja) * | 1983-10-21 | 1985-05-18 | エヌ・ベ−・フイリツプス・フル−イランペンフアブリケン | 電気化学的セル |
| JPS60250558A (ja) * | 1984-05-25 | 1985-12-11 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 密閉形アルカリ蓄電池 |
-
1985
- 1985-09-30 JP JP60217658A patent/JPS6276254A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6089066A (ja) * | 1983-10-21 | 1985-05-18 | エヌ・ベ−・フイリツプス・フル−イランペンフアブリケン | 電気化学的セル |
| JPS60250558A (ja) * | 1984-05-25 | 1985-12-11 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 密閉形アルカリ蓄電池 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008169788A (ja) * | 2007-01-15 | 2008-07-24 | Toyota Motor Corp | 可変ノズルターボチャージャ及びこれを備えたエンジン |
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