KR100472928B1 - Electrolyte for Nickel-Metal Hydride Secondary Battery and Nickel-Metal Hydride Secondary Battery Having the Electrolyte - Google Patents

Electrolyte for Nickel-Metal Hydride Secondary Battery and Nickel-Metal Hydride Secondary Battery Having the Electrolyte Download PDF

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Abstract

본 발명은 팔라듐이 첨가된 전해액 및 이 전해액을 갖는 니켈 수소 2차 전지에 관한 것으로서, 니켈 수소 2차전지의 전해액에 팔라듐을 첨가시켜 전지의 충전과정 동안 전극표면에 팔라듐이 도금되게 함으로써 전극수명을 보다 향상시키고 전극용량을 보다 개선시킬 뿐만 아니라 니켈 수소 2차전지의 제조공정을 단순화시킬 수 있는 전해액 및 이 전해액을 갖는 니켈 수소 2차전지을 제공하고자 하는데, 그 목적이 있는 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electrolyte solution containing palladium and a nickel hydride secondary battery having the electrolyte, wherein palladium is added to an electrolyte of a nickel hydride secondary battery so that palladium is plated on the surface of the battery during charging. It is an object of the present invention to provide an electrolytic solution and a nickel hydride secondary battery having the electrolyte, which can further improve and further improve the electrode capacity, as well as simplify the manufacturing process of the nickel hydride secondary battery.

본 발명은 팔라듐이 첨가된 니켈 수소 2차전지용 전해액 및 팔라듐이 첨가된 니켈 수소 2차전지용 전해액을 전해액으로 사용하는 니켈 수소 2차전지를 그 요지로 한다.This invention makes the summary the nickel hydride secondary battery which uses the electrolyte solution for nickel hydride secondary batteries which added palladium, and the electrolyte solution for nickel hydride secondary batteries which added palladium as electrolyte solution.

Description

니켈 수소 이차전지용 전해액과 이를 포함하는 니켈 수소 이차전지{Electrolyte for Nickel-Metal Hydride Secondary Battery and Nickel-Metal Hydride Secondary Battery Having the Electrolyte}Electrolyte for nickel hydride secondary battery and nickel hydride secondary battery including the same {Electrolyte for Nickel-Metal Hydride Secondary Battery and Nickel-Metal Hydride Secondary Battery Having the Electrolyte}

본 발명은 니켈 수소 2차전지에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 팔라듐이 첨가된 전해액 및 이 전해액을 갖는 니켈 수소 2차 전지에 관한 것이다. The present invention relates to a nickel hydride secondary battery, and more particularly, to an electrolytic solution to which palladium is added and a nickel hydride secondary battery having the electrolyte.

니켈 수소 2차전지는 기존의 니켈 카드뮴 전지에서 카드뮴 극을 수소저장합금으로 대체한 것으로서 음극에 수소저장합금(M), 양극에 수산화니켈(Ni(OH)2/NiOOH)이 사용되며, 분리막으로는 Ni-Cd전지와 같은 내알칼리성의 나일론 부직포, 폴리프로필렌 부직포 및 폴리아미드 부직포 등이 사용되고 있다.Ni-MH secondary battery replaces the cadmium pole with hydrogen storage alloy in the conventional nickel cadmium battery, and hydrogen storage alloy (M) is used for the negative electrode and nickel hydroxide (Ni (OH) 2 / NiOOH) for the positive electrode. Alkali-resistant nylon nonwovens, polypropylene nonwovens and polyamide nonwovens such as Ni-Cd batteries are used.

상기 니켈 수소 2차전지의 음극으로 사용되는 수소 저장 합금은 수소를 가역적으로 흡수, 방출할 수 있는 특성을 가진 물질로서, 충전시 음극에서는 물이 전기분해되어 생기는 수소이온이 수소저장합금에 저장되는 환원반응이, 양극에서는 Ni(OH)2가 NiOOH로 산화되는 반응이 일어난다.The hydrogen storage alloy used as the negative electrode of the nickel hydride secondary battery is a material having the property of reversibly absorbing and releasing hydrogen, and when charged, hydrogen ions generated by electrolysis of water are stored in the hydrogen storage alloy. In the reduction reaction, a reaction occurs in which the Ni (OH) 2 is oxidized to NiOOH at the positive electrode.

방전시에는 역으로 음극에서는 수소화합물의 수소원자가 산화되어 물로 되고, 양극에서는 NiOOH가 Ni(OH)2로 환원되는 반응이 일어난다.At the time of discharging, on the contrary, the hydrogen atom of the hydrogen compound is oxidized to water at the cathode, and NiOOH is reduced to Ni (OH) 2 at the anode.

양쪽 극에서 일어나는 충·방전반응은 다음과 같다. The charge and discharge reactions occurring at both poles are as follows.

양극 : Ni(OH)2 + OH- →NiOOH + H2O + e-Anode: Ni (OH) 2 + OH- → NiOOH + H 2 O + e-

음극 : M + H2O + e- →MH + OH- Cathode: M + H 2 O + e- → MH + OH-

전체 반응 : Ni(OH)2 + M →NiOOH + MH Total reaction: Ni (OH) 2 + M → NiOOH + MH

상기 반응식(2) 및 (3)에서 M은 수소 저장 합금을 나타낸다In Schemes (2) and (3), M represents a hydrogen storage alloy.

상기 수소저장합금의 조성은 전지의 용량, 전지내압, 급속 충·방전특성, 수명, 저온특성, 자기방전특성등과 같은 전지의 성능을 결정할 수 있는 가장 큰 요인으로 작용하게 된다.The composition of the hydrogen storage alloy acts as the largest factor that can determine the performance of the battery, such as battery capacity, battery withstand pressure, rapid charge and discharge characteristics, life, low temperature characteristics, self-discharge characteristics.

전극용 수소저장합금과 관련하여 현재까지 개발된 수소 저장 합금은 다음과 같으며, 결정 구조와 조성에 따라 다음과 같이 분류된다. The hydrogen storage alloys developed so far with respect to the hydrogen storage alloy for electrodes are classified as follows according to the crystal structure and composition.

AB 계 : TiFe,AB system: TiFe,

AB2 계 : ZrMn2, ZrV2, ZrNi2 AB 2 system: ZrMn 2 , ZrV 2 , ZrNi 2

AB5 계 : CaNi5, LaNi5, MmNi5 ( Mm: 미슈 메탈이라고 하며, La, Ce 등의 희토류를 포함하는 금속)AB 5 type : CaNi 5 , LaNi 5 , MmNi 5 (Mm: metals containing rare earth such as La, Ce, etc.)

A2B 계 : Mg2Ni, Mg2CuA 2 B system: Mg 2 Ni, Mg 2 Cu

상기 수소저장합금중에서 이론적 수소 흡수,방출 용량이 가장 큰 물질은 Mg2Ni 물질 이며, 전기 화학적 이론 방전 용량은 999 mAh/g 에 달한다.Among the hydrogen storage alloys, the material having the largest theoretical hydrogen absorption and emission capacity is Mg 2 Ni material, and the electrochemical theoretical discharge capacity reaches 999 mAh / g.

한편, 니켈 수소 2차 전지의 전해액은 2~10 M, 바람직하게는 5~8 M의 고농도 KOH(수산화 칼륨)수용액으로 이루어지거나 여기에 소량의 LiOH 및 NaOH등이 첨가되어 이루어진 것들이 알려져 있으며, 이들 전해액은 pH 14 이하의 부식성이 강한 알칼리 용액이다.On the other hand, the electrolyte of the nickel-hydrogen secondary battery is composed of a high concentration of KOH (potassium hydroxide) solution of 2 to 10 M, preferably 5 to 8 M, or those made by adding a small amount of LiOH and NaOH, etc., and these are known. The electrolytic solution is a highly corrosive alkaline solution with a pH of 14 or less.

따라서, 수소 저장합금으로 전극(음극)을 제조하는 경우에는 전극 표면의 부식 및 부동태화로 인하여, 전극의 활성화가 감소되고, 전극 수명이 감소되는등의 문제점이 있다. Therefore, when the electrode (cathode) is manufactured from a hydrogen storage alloy, there is a problem that the activation of the electrode is reduced and the life of the electrode is reduced due to corrosion and passivation of the electrode surface.

상기한 문제점을 해결하기 위하여 음극활물질을 만들때 팔라듐(Pd) 및 백금 을 전극에 함유시키거나 또는 전극에 코팅하는 등의 전극 전처리를 행하여 수소흡장의 촉매적 효과를 얻고자하는 방법들이 알려져 있다.In order to solve the above problems, methods for obtaining a catalytic effect of hydrogen occlusion by performing electrode pretreatment, such as containing palladium (Pd) and platinum in the electrode or coating the electrode, are known.

또한, 음극활물질을 만들때 약간의 이티륨을 전극에 함유시켜 전극의 수명을 향상시키고자 하는 방법이 알려져 있다.In addition, a method of improving the life of an electrode by containing a small amount of yttrium in the electrode when making a negative electrode active material is known.

상기와 같이 전극에 함유 또는 코팅되는 팔라듐등은 수소 흡장에 있어 촉매적 역할을 함으로써 전극의 방전용량 증가에 기여하고, 또한 전극 표면에 Mg(OH)2 등의 부동태 피막이 생성되기 전에 팔라듐 피막을 전극표면에 형성하므로써 전극을 보호하여 전극의 수명을 연장시키는데 기여하게 된다.As described above, palladium or the like contained in or coated on the electrode plays a catalytic role in hydrogen occlusion, thereby contributing to an increase in discharge capacity of the electrode, and also before forming a passivation film such as Mg (OH) 2 on the electrode surface, Formation on the surface protects the electrode and contributes to extending the life of the electrode.

그러나, 상기와 같이, 팔라듐등을 전극에 코팅 또는 도금하는 경우에는 전지의 충 방전이 진행됨에 따라 전극표면에 도금된 팔라듐 층 및 전극 활물질이 수소화 반응을 거치는 동안 분쇄 또는 파괴되므로 전극수명의 연장 및 전극용량의 개선에는 한계가 있는 등의 문제점이 있다.However, as described above, in the case of coating or plating palladium or the like on the electrode, as the charge and discharge of the battery proceeds, the palladium layer and the electrode active material plated on the electrode surface are crushed or destroyed during the hydrogenation reaction, thereby extending the electrode life and There is a problem that there is a limit to the improvement of electrode capacity.

본 발명자들은 상기한 종래 기술의 제반 문제점을 해결하기 위하여 연구 및 실험을 행하고, 그 결과에 근거하여 본 발명을 제안하게 된 것으로서, 본 발명은 니켈 수소 2차전지의 전해액에 팔라듐을 첨가시켜 전지의 충전과정 동안 전극표면에 팔라듐이 도금되게 함으로써 전극수명을 보다 향상시키고 전극용량을 보다 개선시킬 뿐만 아니라 니켈 수소 2차전지의 제조공정을 단순화시킬 수 있는 전해액 및 이 전해액을 갖는 니켈 수소 2차전지을 제공하고자 하는데, 그 목적이 있는 것이다.The present inventors conducted research and experiments to solve the above-mentioned problems of the prior art, and based on the results, the present invention proposes the present invention. The present invention adds palladium to an electrolyte solution of a nickel hydride secondary battery, Palladium is plated on the surface of the electrode during the charging process to provide an electrolyte solution and a nickel hydride secondary battery having the electrolyte, which can not only improve electrode life and electrode capacity, but also simplify the manufacturing process of the nickel hydride secondary battery. The purpose is to do that.

이하, 본 발명에 대하여 설명한다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, this invention is demonstrated.

본 발명은 팔라듐이 첨가된 니켈 수소 2차전지용 전해액에 관한 것이다.The present invention relates to an electrolyte for nickel hydride secondary batteries to which palladium is added.

또한, 본 발명은 전해액으로서 팔라듐이 첨가된 니켈 수소 2차전지용 전해액을 사용하는 니켈 수소 2차전지에 관한 것이다.Moreover, this invention relates to the nickel hydride secondary battery which uses the electrolyte solution for nickel hydride secondary batteries to which palladium was added as electrolyte solution.

이하, 본 발명에 대하여 상세히 설명한다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, this invention is demonstrated in detail.

본 발명은 개량된 니켈 수소 2차전지용 전해액 및 이 개량된 전해액을 갖는 니켈 수소 2차전지에 관한 것이다.The present invention relates to an improved electrolytic solution for nickel hydride secondary batteries and a nickel hydride secondary battery having the improved electrolytic solution.

본 발명의 니켈 수소 2차전지용 전해액은 통상적인 니켈 수소 2차전지용 전해액에 팔라듐을 첨가하여 조성된다.The electrolytic solution for nickel hydride secondary batteries of the present invention is formed by adding palladium to a conventional electrolytic solution for nickel hydride secondary batteries.

상기와 같이 니켈 수소 2차전지의 전해액에 첨가된 팔라듐은 전지의 충전과정 동안 전극표면에 도금되어 수소 흡장에 있어 촉매적 역할을 함으로써 전극의 방전용량 증가에 기여하고, 또한 전극 표면에 Mg(OH)2 등의 부동태 피막이 생성되기 전에 팔라듐 피막을 전극표면에 형성하므로써 전극을 보호하여 전극의 수명을 연장시키는데 기여하게 된다.As described above, the palladium added to the electrolyte of the nickel hydride secondary battery is plated on the electrode surface during the charging process of the battery to play a catalytic role in hydrogen occlusion, thereby contributing to an increase in the discharge capacity of the electrode, and also to Mg (OH). By forming a palladium film on the electrode surface before the passivation film such as 2 ) is formed, it contributes to prolonging the life of the electrode by protecting the electrode.

상기 팔라듐은 염화 팔라듐(PdCl2)형태로 첨가되는 것이 바람직하다.The palladium is preferably added in the form of palladium chloride (PdCl 2 ).

통상적인 니켈 수소 2차전지용 전해액에 본 발명에 따라 팔라듐이 첨가되면, 첨가효과는 나타나지만, 그 첨가량이 너무 적으면 첨가효과가 미흡하고, 너무 많이 첨가되는 경우에는 전극 표면에 도금층이 너무 두텁게 형성되어 전극의 수소 흡방출 반응을 기대할 수 없고, 또한 전해액의 이온전도도를 떨어뜨려 이온의 원활한 이동을 어렵게 한다.When palladium is added to the conventional nickel-metal hydride secondary battery according to the present invention, the addition effect is shown, but if the addition amount is too small, the addition effect is insufficient, if too much is added, the plating layer is formed too thick on the electrode surface The hydrogen absorption and release reaction of the electrode cannot be expected, and the ion conductivity of the electrolyte is lowered, making it difficult to smoothly move the ions.

따라서, 팔라듐의 첨가량은 0.0002∼0.0008M로 설정하는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 0.00045∼0.0006M로, 가장 바람직하게는 0.0005M로 설정하는 것이다.Therefore, it is preferable to set the addition amount of palladium to 0.0002-0.0008M, More preferably, it is 0.00045-0.0006M, Most preferably, it is set to 0.0005M.

본 발명에 따라 팔라듐이 첨가될 통상적인 니켈 수소 2차전지용 전해액은 특별히 한정되는 것은 아니며. 그 예로는 2~10M KOH 수용액, 바람직하게는 5~8 M KOH 수용액을 함유하는 전해액 및 상기 수용액에 LiOH·H2O 또는 NaOH등이 첨가되는 전해액등을 들수 있다.According to the present invention, a conventional nickel hydride secondary battery electrolyte to which palladium is added is not particularly limited. Examples thereof include an electrolyte solution containing a 2-10 M KOH aqueous solution, preferably a 5-8 M KOH aqueous solution, and an electrolyte solution in which LiOH.H 2 O or NaOH is added to the aqueous solution.

본 발명의 바람직한 전해액은 5∼8M KOH + 0.5∼1.5M LiOH·H2O 또는 5∼8M KOH + 0.5∼1.5M NaOH를 함유하는 통상적인 전해액에 0.00045∼0.0006M의 PdCl2를 첨가하여 조성되는 것이고, 보다 바람직한 전해액은 5∼8M KOH + 0.5∼1.5M LiOH·H2O 또는 5∼8M KOH + 0.5∼1.5M NaOH를 함유하는 통상적인 전해액에 0.0005M의 PdCl2를 첨가하여 조성되는 것이고, 가장 바람직한 전해액은 6M KOH + 1M LiOH·H2O 또는 6M KOH + 1M NaOH를 함유하는 통상적인 전해액에 0.0005M의 PdCl2를 첨가하여 조성되는 것이다.Preferred electrolyte solutions of the present invention are prepared by adding 0.00045 to 0.0006 M of PdCl 2 to a conventional electrolyte solution containing 5 to 8 M KOH + 0.5 to 1.5 M LiOH.H 2 O or 5 to 8 M KOH + 0.5 to 1.5 M NaOH. More preferred electrolyte solution is one formed by adding 0.0005M of PdCl 2 to a conventional electrolyte solution containing 5-8 M KOH + 0.5-1.5 M LiOH.H 2 O or 5-8 M KOH + 0.5-1.5 M NaOH, The most preferred electrolyte is one formed by adding 0.0005M of PdCl 2 to a conventional electrolyte containing 6M KOH + 1M LiOH.H 2 O or 6M KOH + 1M NaOH.

또한, 본 발명은 전해액으로서 상기와 같이 팔라듐이 첨가된 전해액을 사용하는 니켈 수소 2차전지에 관한 것이다.Moreover, this invention relates to the nickel hydride secondary battery which uses the electrolyte solution to which palladium was added as above as electrolyte solution.

본 발명의 전해액이 적용될 수 있는 니켈 수소 2차 전지로는 특별히 한정되지 않으며, 통상적으로 사용되는 것이면 어느 것이나 가능하다.The nickel hydride secondary battery to which the electrolyte solution of the present invention can be applied is not particularly limited, and any one can be used as long as it is commonly used.

니켈 수소 2차전지는 상기한 바와 같이, 음극에 수소저장합금(M), 양극에 수산화니켈(Ni(OH)2/NiOOH)이 사용되며, 분리막으로는 Ni-Cd전지와 같은 내알칼리성의 나일론 부직포, 폴리프로필렌 부직포 및 폴리아미드 부직포 등이 사용되고 있다.As described above, the nickel hydride secondary battery uses a hydrogen storage alloy (M) for the negative electrode and nickel hydroxide (Ni (OH) 2 / NiOOH) for the positive electrode, and an alkali-resistant nylon nonwoven fabric such as a Ni-Cd battery as the separator. , Polypropylene nonwovens, polyamide nonwovens, and the like are used.

니켈 수소 2차전지 음극에 사용되는 수소저장합금(M)으로는 TiFe, ZrMn2, ZrV2, ZrNi2,CaNi5, LaNi5, MmNi5 ( Mm: 미슈 메탈이라고 하며, La, Ce 등의 희토류를 포함하는 금속), Mg2Ni, Mg2Cu등을 들수 있다.The hydrogen storage alloy (M) used in the nickel-metal hydride secondary battery negative electrode is TiFe, ZrMn 2 , ZrV 2 , ZrNi 2 , CaNi 5 , LaNi 5 , MmNi 5 (Mm: called Mishu metal, rare earth such as La, Ce, etc. Metal containing), Mg 2 Ni, Mg 2 Cu and the like.

본 발명의 전해액이 보다 바람직하게 적용될 수 있는 수소저장합금(M)은 Mg2Ni이다.The hydrogen storage alloy (M) to which the electrolyte solution of the present invention can be more preferably applied is Mg 2 Ni.

상기와 같이 조성되는 본 발명의 전해액을 니켈 수소 2차전지의 전해액으로 사용하는 경우에는 니켈 수소 2차전지의 전해액에 첨가된 팔라듐이 전지의 충전과정 동안 전극표면에 도금되므로 충 방전이 진행되면서 전극 표면의 팔라듐 층이 손상되더라도 손상된 부분을 보상할 수 있어 전극수명 및 전극용량을 향상시킬 뿐만 아니라 더욱이 전극의 충 방전 전의 전처리 과정을 생략할 수 있으므로 니켈 수소 2차전지의 제조공정을 단순화할 수 있다.In the case of using the electrolytic solution of the present invention prepared as described above as an electrolytic solution of a nickel hydride secondary battery, the palladium added to the electrolytic solution of the nickel hydride secondary battery is plated on the electrode surface during the charging process, and thus the charge and discharge are performed. Even if the palladium layer on the surface is damaged, the damaged portion can be compensated for, thus improving the electrode life and the electrode capacity, and furthermore, the pretreatment process before charging and discharging the electrode can be omitted, thereby simplifying the manufacturing process of the nickel hydride secondary battery. .

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 보다 구체적으로 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples.

(실시예 1)(Example 1)

Mg 와 Ni 의 원료 분말을 고 에너지 볼밀에 스테인레스 볼과 함께 장입하여, 120 시간의 볼밀링을 통하여, 합금 분말을 제조한 후, 10 nm 이하의 분말을 선별하였다. 합금 분말을 통산의 전극 제조 방법에 따라, 펠렛 형태의 전극으로 제조한 후, 이를 니켈 폼에 채우고, 압연하여, 수소 저장합금으로 된 음극을 제조하였다. The raw powders of Mg and Ni were charged together with stainless balls into a high energy ball mill, and after 120 hours of ball milling to produce an alloy powder, powders of 10 nm or less were selected. The alloy powder was prepared into a pellet-shaped electrode according to a conventional electrode production method, and then filled with nickel foam and rolled to prepare a cathode made of a hydrogen storage alloy.

이 음극에 대해, 산화 수은 전극 (Hg/HgO) 를 상대 전극으로 하여, 반쪽 전지(발명재 1)를 구성하였다. With respect to this negative electrode, the half cell (invention material 1) was comprised using the mercury oxide electrode (Hg / HgO) as a counter electrode.

전지에 사용된 전해액은 6 g/L 의 수산화 칼륨에 0.0005g/L 의 염화 팔라듐을 첨가하여 제조하였다. The electrolyte solution used in the battery was prepared by adding 0.0005 g / L palladium chloride to 6 g / L potassium hydroxide.

상기와 같이 제조된 전극의 특성 평가를 위해, 50 mAh/g 의 전류밀도로 10 시간 충전한 후, 전지 전압이 0.6V 에 도달 할 때 까지 방전을 하는 충 방전 싸이클을 반복하고, 그 결과를 염화 팔라듐을 첨가하지 않은 전지(종래재 1)의 전극에 대한 특성 평가결과와 함께 하기 표 1 및 도 1에 나타내었다.In order to evaluate the characteristics of the electrode manufactured as described above, after charging at a current density of 50 mAh / g for 10 hours, the charging and discharging cycle of discharging was repeated until the battery voltage reached 0.6 V, and the result was chlorinated. It is shown in Table 1 and FIG. 1 together with the results of evaluating the characteristics of the electrode of the battery without the palladium (prior art 1).

사이클 횟수Cycle count 발명예 1(KOH-Pd)Inventive Example 1 (KOH-Pd) 종래예 1(KOH) Conventional Example 1 (KOH) 1 cycle1 cycle 381mAh/g381 mAh / g 349 mAh/g349 mAh / g 10 cycle10 cycle 206mAh/g206 mAh / g 55 mAh/g55 mAh / g 20 cycle20 cycle 177mAh/g177 mAh / g 18 mAh/g18 mAh / g 30 cycle30 cycle 175mAh/g175 mAh / g 20 mAh/g20 mAh / g 40 cycle40 cycle 167mAh/g167 mAh / g 22 mAh/g22 mAh / g 50 cycle50 cycle 166mAh/g166 mAh / g 16 mAh/g16 mAh / g 60 cycle60 cycle 147mAh/g147 mAh / g 15 mAh/g15 mAh / g 70 cycle70 cycle 143mAh/g143 mAh / g 11 mAh/g11 mAh / g 80 cycle80 cycle 152mAh/g152 mAh / g 11 mAh/g11 mAh / g 90 cycle90 cycle 156mAh/g156 mAh / g 14 mAh/g14 mAh / g 100cycle100cycle 153mAh/g153 mAh / g 16 mAh/g16 mAh / g

상기 표 1 및 도 1에 나타난 바와 같이, 본 발명에 따라 염화 팔라듐을 첨가한 전해액을 사용하는 경우(발명재 1)에는 종래의 전해액을 사용하는 경우(종래재 1)에 비하여 전극의 초기 방전 용량, 전극 수명 및 전류 밀도 특성이 크게 개선됨을 알 수 있다. As shown in Table 1 and Figure 1, when using the electrolytic solution to which palladium chloride is added according to the present invention (invention material 1), the initial discharge capacity of the electrode compared to the case of using a conventional electrolyte solution (conventional material 1) It can be seen that the electrode life and current density characteristics are greatly improved.

(실시예 2)(Example 2)

6M KOH+1M LiOH·H2O의 전해액에 0.0001M, 0.00045M, 0.0005M, 0.00055M, 0.0006M, 0.001M의 PdCl2 를 첨가한 전해액을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 전지를 제조한 다음, 실시예 1과 동일한 방법으로 전극특성(방전용량 및 수명등)을 평가하고, 0.00045M, 0.0005M, 0.00055M 및 0.0006M의 PdCl2 를 첨가한 전해액을 사용한 것에 대한 방전용량결과를 도 2에 나타내었다.A battery was prepared in the same manner as in Example 1, except that 0.0001M, 0.00045M, 0.0005M, 0.00055M, 0.0006M, and 0.001M of PdCl 2 were added to the electrolyte solution of 6M KOH + 1M LiOH.H 2 O. After the preparation, the electrode characteristics (discharge capacity and lifespan, etc.) were evaluated in the same manner as in Example 1, and the discharge capacity results of using the electrolyte solution containing 0.00045M, 0.0005M, 0.00055M, and 0.0006M of PdCl 2 added 2 is shown.

도 2에는 PdCl2를 첨가하지 않은 전해액을 사용한 것에 대한 방전용량결과도 나타나 있다.2 also shows discharge capacity results for using an electrolyte solution without PdCl 2 .

도 2에 나타난 바와 같이, 6M KOH+1M LiOH·H2O의 전해액에 0.00045M, 0.0005M, 0.00055M, 0.0006M의 PdCl2 를 첨가한 전해액을 사용한 경우에는 초기 방전용량이 320-460mAh/g으로서 염화 팔라듐을 첨가하지 않은 경우 보다 높고, 또한, 전극 수명은 100싸이클까지 최대 방전 용량의 20∼50% 이상을 유지하였으며, 이는 염화 팔라듐을 첨가하지 않은 전해액을 사용하였을 경우 10싸이클 내에 방전용량이 모두 퇴화되는 것에 비하면, 전극 수명이 매우 개선된 것이다.As shown in FIG. 2, when an electrolyte solution containing 0.00045M, 0.0005M, 0.00055M, or 0.0006M of PdCl 2 was added to the electrolyte of 6M KOH + 1M LiOHH 2 O, the initial discharge capacity was 320-460mAh / g. It was higher than without adding palladium chloride, and the electrode life was maintained at 20 to 50% or more of the maximum discharge capacity up to 100 cycles, which means that the discharge capacity was less than 10 cycles when the electrolyte solution without palladium chloride was used. Compared with all degenerating, the electrode life is greatly improved.

한편, 6M KOH+1M LiOH·H2O의 전해액에 0.0001M의 PdCl2 를 첨가한 전해액을 사용하는 경우에는 염화 팔라듐을 첨가하지 않은 전해액에서의 충방전 특성과 거의 비슷한 양상을 띠고 있었다.On the other hand, when the electrolyte solution containing 0.0001M of PdCl 2 was added to the electrolyte solution of 6M KOH + 1M LiOH.H 2 O, the charge and discharge characteristics of the electrolyte solution without the addition of palladium chloride were almost similar.

또한, 6M KOH+1M LiOH·H2O의 전해액에 0.001M의 PdCl2 를 첨가한 전해액을 사용하는 경우에도 전극특성향상 정도가 크지 않았는데, 이는 전극 표면에 도금층이 너무 두텁게 형성되어 전극의 수소 흡방출 반응이 거의 일어나지 않고 또한 전해액의 이온전도도를 떨어뜨려 이온의 원활한 이동을 어렵게 하는데 기인한 것으로 여겨진다.In addition, even when an electrolyte solution containing 0.001 M of PdCl 2 was added to an electrolyte of 6M KOH + 1M LiOH · H 2 O, the degree of improvement of electrode characteristics was not large. This is because the plating layer was formed too thick on the electrode surface to absorb hydrogen from the electrode. It is believed that the release reaction hardly occurs and the ion conductivity of the electrolyte is reduced, making it difficult to move ions smoothly.

상기한 바와 같이, 본 발명은 니켈 수소 2차전지의 전해액에 팔라듐을 첨가함으로써 전극수명 및 전극용량을 향상시킬 뿐만 아니라 더욱이 전극의 충 방전 전의 전처리 과정을 생략할 수 있으므로 니켈 수소 2차전지의 제조공정을 단순화시킬 수 있는 효과가 있는 것이다.As described above, the present invention not only improves the electrode life and the electrode capacity by adding palladium to the electrolyte of the nickel hydride secondary battery, but also can eliminate the pretreatment process before charging and discharging the electrode. The effect is to simplify the process.

도 1은 본 발명에 부합되는 전해액을 사용하는 발명재와 종래의 전해액을 사용하는 종래재에 대한 사이클 수에 따른 방전용량변화를 나타내는 그래프1 is a graph showing the change in discharge capacity according to the number of cycles for the invention using the electrolyte according to the present invention and the conventional material using the conventional electrolyte

도 2는 본 발명에 따라 팔라듐이 첨가된 전해액을 사용하는 경우와 팔라듐이 첨가되지 않은 경우에 대한 사이클 수에 따른 방전용량변화를 나타내는 그래프Figure 2 is a graph showing the change in discharge capacity according to the number of cycles for the case of using the palladium-added electrolyte according to the present invention and when the palladium is not added

Claims (18)

2~10 M KOH를 함유하는 용액으로 이루어진 니켈 수소 이차전지용 전해액에 있어서, In the electrolytic solution for nickel hydride secondary battery consisting of a solution containing 2 to 10 M KOH, 상기 용액에 팔라듐이 0.00045∼0.0006M 첨가되어 조성되는 것을 특징으로 하는 니켈 수소 이차전지용 전해액Electrolyte solution for nickel hydride secondary battery, characterized in that the palladium is added 0.00045 ~ 0.0006M to the solution 제1항에 있어서, 상기 용액이 5~8 M KOH를 함유하는 용액인 것을 특징으로 하는 니켈 수소 이차전지용 전해액The electrolyte solution for nickel hydride secondary batteries according to claim 1, wherein the solution is a solution containing 5 to 8 M KOH. 제1항에 있어서, 상기 용액이 5~8M KOH + 0.5∼1.5M LiOH·H2O 또는 5~8M KOH + 0.5∼1.5M NaOH 함유 용액인 것을 특징으로 하는 니켈 수소 이차전지용 전해액The electrolyte solution for a nickel hydride secondary battery according to claim 1, wherein the solution is a solution containing 5 to 8 M KOH + 0.5 to 1.5 M LiOH.H 2 O or 5 to 8 M KOH + 0.5 to 1.5 M NaOH. 제1항에 있어서, 상기 용액이 6M KOH + 1M LiOH·H2O 또는 6M KOH + 1M NaOH 함유 용액인 것을 특징으로 하는 니켈 수소 이차전지용 전해액The electrolyte solution for nickel hydride secondary batteries according to claim 1, wherein the solution is a solution containing 6M KOH + 1M LiOH.H 2 O or 6M KOH + 1M NaOH. 삭제delete 제1항에 있어서, 팔라듐의 첨가량이 0.0005M 인 것을 특징으로 하는 니켈 수소 이차전지용 전해액The electrolyte solution for nickel hydride secondary batteries according to claim 1, wherein the amount of palladium added is 0.0005M. 2~10 M KOH를 함유하는 용액으로 이루어진 전해액 및 전극을 포함하는 니켈 수소 이차전지에 있어서, In a nickel hydride secondary battery comprising an electrolyte solution and an electrode consisting of a solution containing 2 ~ 10 M KOH, 상기 용액에 팔라듐이 0.00045∼0.0006M 첨가되어 조성되는 것을 특징으로 하는 니켈 수소 이차전지Ni-MH secondary battery, characterized in that the palladium is added 0.00045 ~ 0.0006M to the solution 제7항에 있어서, 상기 용액이 5~8 M KOH를 함유하는 용액인 것을 특징으로 하는 니켈 수소 이차전지The nickel hydride secondary battery of claim 7, wherein the solution is a solution containing 5-8 M KOH. 제7항에 있어서, 상기 용액이 5~8 M KOH + 0.5∼1.5M LiOH·H2O 또는 6M KOH + 0.5∼1.5M NaOH 함유 용액인 것을 특징으로 하는 니켈 수소 이차전지The nickel hydride secondary battery of claim 7, wherein the solution is a solution containing 5-8 M KOH + 0.5-1.5 M LiOH.H 2 O or 6 M KOH + 0.5-1.5 M NaOH. 제7항에 있어서, 상기 용액이 6M KOH + 1M LiOH·H2O 또는 6M KOH + 1M NaOH 함유 용액인 것을 특징으로 하는 니켈 수소 이차전지The nickel hydride secondary battery of claim 7, wherein the solution is a solution containing 6M KOH + 1M LiOH.H 2 O or 6M KOH + 1M NaOH. 삭제delete 제7항에 있어서, 팔라듐의 첨가량이 0.0005M 인 것을 특징으로 하는 니켈 수소 이차전지The nickel hydride secondary battery according to claim 7, wherein the amount of palladium added is 0.0005M. 제7항에서 제10항중의 어느 한 항에 있어서, 음극이 TiFe, ZrMn2, ZrV2, ZrNi2,CaNi5, LaNi5, MmNi5 ( Mm: La, Ce 등의 희토류를 포함하는 금속), Mg2Ni 및 Mg2Cu로 이루어지는 그룹으로부터 선택된 1종으로 이루어진 것을 특징으로 하는 니켈 수소 이차전지The method according to any one of claims 7 to 10, wherein the cathode is TiFe, ZrMn 2 , ZrV 2 , ZrNi 2 , CaNi 5 , LaNi 5 , MmNi 5 (Mm: metal containing rare earth such as La, Ce, etc.), Nickel-hydrogen secondary battery, characterized in that it is composed of one selected from the group consisting of Mg 2 Ni and Mg 2 Cu 삭제delete 제12항에 있어서, 음극이 TiFe, ZrMn2, ZrV2, ZrNi2,CaNi5, LaNi5, MmNi5 ( Mm: La, Ce 등의 희토류를 포함하는 금속), Mg2Ni 및 Mg2Cu로 이루어지는 그룹으로부터 선택된 1종으로 이루어진 것을 특징으로 하는 니켈 수소 이차전지The method of claim 12, wherein the cathode is TiFe, ZrMn 2 , ZrV 2 , ZrNi 2 , CaNi 5 , LaNi 5 , MmNi 5 (metal including rare earths such as Mm: La, Ce), Mg 2 Ni and Mg 2 Cu Nickel-hydrogen secondary battery, characterized in that consisting of one selected from the group consisting of 제13항에 있어서, 음극이 Mg2Ni로 이루어진 것을 특징으로 하는 니켈 수소 이차전지The nickel hydride secondary battery of claim 13, wherein the negative electrode is made of Mg 2 Ni. 삭제delete 제15항에 있어서, 음극이 Mg2Ni로 이루어진 것을 특징으로 하는 니켈 수소 이차전지16. The nickel hydride secondary battery of claim 15, wherein the negative electrode is made of Mg 2 Ni.
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