JPS6276255A - 水素吸蔵電極 - Google Patents
水素吸蔵電極Info
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- JPS6276255A JPS6276255A JP60217659A JP21765985A JPS6276255A JP S6276255 A JPS6276255 A JP S6276255A JP 60217659 A JP60217659 A JP 60217659A JP 21765985 A JP21765985 A JP 21765985A JP S6276255 A JPS6276255 A JP S6276255A
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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
- H01M4/36—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
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- 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)
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- Electrochemistry (AREA)
- General 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。
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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、特に高容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、特に高容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！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！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Ｎ、極とする方法、あるいは特
開昭５３−１０３５４１号公報に於いて提案きれている
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
に結合さ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Ｎ、極とする方法、あるいは特
開昭５３−１０３５４１号公報に於いて提案きれている
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
に結合さ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。
ＬａＮ１ａＣｏ、ＬａＮｉ＋、Ｆｅｏ、＊ 、ＬａＮｉ
５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、す１′タル
寿命が短くなるため満足できるものではなかった。
５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、す１′タル
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。
（ニ）問題点を解決するだめの手段
本発明の水素吸蔵Ｗ極は、水素吸蔵材としてミンシュメ
タルーニッケル系合金にコバルトヲ含有させてなり、Ｃ
ａＣｕａ構造の結晶構造を有し、且つ化学式がＭｍＮ
Ｉ ｘ Ｃｏ ｙで表ゎきれ、Ｘが３≧Ｘ≧２、ｙが２
≦ｙ≦３、ｚ＋ｙが４．５≦ｚ＋ｙ≦５．５の範囲内で
ある合金を備えたものである。
タルーニッケル系合金にコバルトヲ含有させてなり、Ｃ
ａＣｕａ構造の結晶構造を有し、且つ化学式がＭｍＮ
Ｉ ｘ Ｃｏ ｙで表ゎきれ、Ｘが３≧Ｘ≧２、ｙが２
≦ｙ≦３、ｚ＋ｙが４．５≦ｚ＋ｙ≦５．５の範囲内で
ある合金を備えたものである。
（ホ）作用
Ｃａ Ｃｕ ６構造の結晶構造を有し、且つ化学式がＭ
ｍＮｉｘＣｏｙ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。
ｍＮｉｘＣｏｙ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
市販のミンシュメタル、ニッケル、コバルトヲ組成比Ｍ
ｍ二Ｎｊ：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ＣａＣｕ５構造をとるＬ ａ Ｎ ｉ ｓ
ＣＯ！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ＣａＣｕｇ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８０ｆｆｉ量％、
導電材としてのアセチレンブラック１０重量％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ｍ維化する。そして得られ
た混線物を二・７ケル金網で包み込み３ｔｏｎ／ｃＩＴ
Ｉ２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。この外面がニッケル
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二／ケル金網によって機械
的に抑え、この１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て充放電の繰
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的１．５ｇである。
ｍ二Ｎｊ：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ＣａＣｕ５構造をとるＬ ａ Ｎ ｉ ｓ
ＣＯ！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ＣａＣｕｇ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８０ｆｆｉ量％、
導電材としてのアセチレンブラック１０重量％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ｍ維化する。そして得られ
た混線物を二・７ケル金網で包み込み３ｔｏｎ／ｃＩＴ
Ｉ２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。この外面がニッケル
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二／ケル金網によって機械
的に抑え、この１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て充放電の繰
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的１．５ｇである。
次いで丑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素アルカリ蓄電池
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表に示す如く電池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素アルカリ蓄電池
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表に示す如く電池Ａ乃至Ｈとする。
これらの電池を０．２５Ｃ電流で５時間充電した後、０
．５Ｃ’ｉ：流で放電して電池電圧が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て
１池性能を測定し、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図に示すと共に各電池のサイ
クル寿命を第２図に示す。
．５Ｃ’ｉ：流で放電して電池電圧が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て
１池性能を測定し、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図に示すと共に各電池のサイ
クル寿命を第２図に示す。
以下余白
第 １ 表
第１図及び第２図から明らかなようにＭ ｍ Ｎ ｉ。
をベースとしＮｉをＣｏに置換する量を種々変化させて
作製した水吸蔵合金を負極の水素吸蔵材とする電池Ａ乃
至Ｆの中でも、電池Ｂ、Ｃ，Ｄ及びＥがＬａＮ（ａやＬ
ａ Ｎ ｉ ４Ｃｕを負極の水素吸蔵材とする電池よ
りも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。
作製した水吸蔵合金を負極の水素吸蔵材とする電池Ａ乃
至Ｆの中でも、電池Ｂ、Ｃ，Ｄ及びＥがＬａＮ（ａやＬ
ａ Ｎ ｉ ４Ｃｕを負極の水素吸蔵材とする電池よ
りも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＜、ＭｍＮｉ５Ｃｏ＊及びＭｍＮＬＣｏｓを負
極の水素吸蔵材として用いた電池Ｃ及びＤが特に優れた
特性を有することが判明したので、更にこれらＭｍＮｉ
５Ｃｏ＊及びＭｍＮｉ、Ｃｏｓの組成のうち、Ｎｉ及び
Ｃｏの組成比を若干変化させて第２表に示すような水素
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！乃至Ｏとする。
極の水素吸蔵材として用いた電池Ｃ及びＤが特に優れた
特性を有することが判明したので、更にこれらＭｍＮｉ
５Ｃｏ＊及びＭｍＮｉ、Ｃｏｓの組成のうち、Ｎｉ及び
Ｃｏの組成比を若干変化させて第２表に示すような水素
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！乃至Ｏとする。
第 ２ 表
第３図は上記電池■乃至０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１図面であ
る。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○より侵れることから、Ｍｍ
ＮｉｘＣｏｙの化学式で示きれるもののうち特にＸが３
≧Ｘ≧２、ｙが２≦ｙ≦３、Ｘ＋、Ｆが４．５≦ｘ＋ｙ
≦５．５の範囲にある水素吸蔵合金を備えた水素吸蔵電
極を負極に用いることにより優れた特性が得られること
がわかる。
のサイクル条件で測定したサイクル特性を示１図面であ
る。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○より侵れることから、Ｍｍ
ＮｉｘＣｏｙの化学式で示きれるもののうち特にＸが３
≧Ｘ≧２、ｙが２≦ｙ≦３、Ｘ＋、Ｆが４．５≦ｘ＋ｙ
≦５．５の範囲にある水素吸蔵合金を備えた水素吸蔵電
極を負極に用いることにより優れた特性が得られること
がわかる。
（ト）発明の効果
本発明の水素吸蔵電極は、水素吸蔵材としミッシュメタ
ル−ニッケル系合金にコバルトを含有きせてなり、Ｃａ
Ｃｕ５構造の結晶構造を有し、且つ化学式がＭｒｒｒＮ
ｉｘＣｏｙで表わされ、Ｘが３≧Ｘ≧２、ｙが２≦ｙ≦
３、Ｘ−１−３１が４．５≦Ｘ＋ｙ≦５．５の範囲内に
ある合金を備えたものであり、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。
ル−ニッケル系合金にコバルトを含有きせてなり、Ｃａ
Ｃｕ５構造の結晶構造を有し、且つ化学式がＭｒｒｒＮ
ｉｘＣｏｙで表わされ、Ｘが３≧Ｘ≧２、ｙが２≦ｙ≦
３、Ｘ−１−３１が４．５≦Ｘ＋ｙ≦５．５の範囲内に
ある合金を備えたものであり、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）ミッシュメタル−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ＭｍＮｉｘＣｏｙ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 |
|---|---|---|---|
| JP60217659A JPS6276255A (ja) | 1985-09-30 | 1985-09-30 | 水素吸蔵電極 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60217659A JPS6276255A (ja) | 1985-09-30 | 1985-09-30 | 水素吸蔵電極 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6276255A true JPS6276255A (ja) | 1987-04-08 |
Family
ID=16707707
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60217659A Pending JPS6276255A (ja) | 1985-09-30 | 1985-09-30 | 水素吸蔵電極 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6276255A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SG101413A1 (en) * | 1995-04-06 | 2004-01-30 | Treibacher Auermet Prod Gmbh | Alkaline metal oxide/metal hydride battery |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5937667A (ja) * | 1982-08-26 | 1984-03-01 | Toshiba Corp | 金属酸化物・水素電池 |
-
1985
- 1985-09-30 JP JP60217659A patent/JPS6276255A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5937667A (ja) * | 1982-08-26 | 1984-03-01 | Toshiba Corp | 金属酸化物・水素電池 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SG101413A1 (en) * | 1995-04-06 | 2004-01-30 | Treibacher Auermet Prod Gmbh | Alkaline metal oxide/metal hydride battery |
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