JPH0568066B2 - - Google Patents
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- JPH0568066B2 JPH0568066B2 JP58235071A JP23507183A JPH0568066B2 JP H0568066 B2 JPH0568066 B2 JP H0568066B2 JP 58235071 A JP58235071 A JP 58235071A JP 23507183 A JP23507183 A JP 23507183A JP H0568066 B2 JPH0568066 B2 JP H0568066B2
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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
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- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/34—Gastight accumulators
- H01M10/345—Gastight metal hydride accumulators
-
- 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
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- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
-
- 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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- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
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Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
本発明は水素吸蔵合金電極を使用する密閉型二
次電池に係わり、さらに詳しくは、水素吸蔵合金
と結着剤とからなるいわゆる結着方式の水素吸蔵
合金電極による負極を有する密閉型二次電池の改
良についてものもである。
次電池に係わり、さらに詳しくは、水素吸蔵合金
と結着剤とからなるいわゆる結着方式の水素吸蔵
合金電極による負極を有する密閉型二次電池の改
良についてものもである。
水素吸蔵合金は水素を吸蔵すると微粉化するた
め、これを水素電極として電池負極に摘用する場
合には、あらかじめ粉末状にした合金と結着剤と
を混合してペースト状あるいはシート状混練体と
し、これを集電体に加圧着接して一体化したいわ
ゆる結着方式の電極体として使用する。この方法
は簡便である反面いくつかの欠点もある。その一
つは、水素吸蔵合金電極を密閉型電池の負極とし
て使用する場合、酸素（O2）ガス吸収速度がお
そいということである。密閉型電池では電池充電
の末期に正極から発生する酸素（O2）ガスを負
極が吸収する必要があるが、このとき結着方式の
負極は焼結体基板の負極よりもその吸収速度がお
そいことがあげられる。その理由は、結着方式の
負極は焼結体基板の負極に比較し柔軟性に富んで
いるために、セパレータを介して正極と密着させ
た場合にセパレータと負極の間に微小な空間が生
じにくいこと、および焼結体基板による負極より
も多孔度が小さいことという二つの原因により
O2ガスが負極全面に到達しにくいためである。
そのために結着方式の水素吸蔵合金負極を有する
電池では電池内圧が上昇し、ないしはそれによる
電池のふくれ、または漏液がおこりやすかつた。
め、これを水素電極として電池負極に摘用する場
合には、あらかじめ粉末状にした合金と結着剤と
を混合してペースト状あるいはシート状混練体と
し、これを集電体に加圧着接して一体化したいわ
ゆる結着方式の電極体として使用する。この方法
は簡便である反面いくつかの欠点もある。その一
つは、水素吸蔵合金電極を密閉型電池の負極とし
て使用する場合、酸素（O2）ガス吸収速度がお
そいということである。密閉型電池では電池充電
の末期に正極から発生する酸素（O2）ガスを負
極が吸収する必要があるが、このとき結着方式の
負極は焼結体基板の負極よりもその吸収速度がお
そいことがあげられる。その理由は、結着方式の
負極は焼結体基板の負極に比較し柔軟性に富んで
いるために、セパレータを介して正極と密着させ
た場合にセパレータと負極の間に微小な空間が生
じにくいこと、および焼結体基板による負極より
も多孔度が小さいことという二つの原因により
O2ガスが負極全面に到達しにくいためである。
そのために結着方式の水素吸蔵合金負極を有する
電池では電池内圧が上昇し、ないしはそれによる
電池のふくれ、または漏液がおこりやすかつた。
本発明は上記の欠点を解決するものであり、い
わゆる結着方式の水素吸蔵合金電極による負極を
有する密閉型の二次電池において、負極の酸素吸
収速度を速くして電池内圧の上昇、ないしはそれ
による電池のふくれ、または漏液を防止すること
を目的とする。
わゆる結着方式の水素吸蔵合金電極による負極を
有する密閉型の二次電池において、負極の酸素吸
収速度を速くして電池内圧の上昇、ないしはそれ
による電池のふくれ、または漏液を防止すること
を目的とする。
本発明は、水素吸蔵合金と結着剤とからなるシ
ート混練体を集電体の両側から着接一体化した水
素吸蔵合金電極を負極に使用する密閉型二次電池
において、この負極がセパレータを介して正極と
互いに渦巻状に捲回されて、その最外周を占める
ように構成されており、かつその最外周における
外側のシート状混練体が捲回方向とは異なつた方
向に複数の溝状の欠落部を有し、その欠落部では
集電体の一部が露出するような状態で円筒形金属
缶に収納されていることを特徴とする。すなわ
ち、最外周を占める負極電極体と金属缶の間に気
体が十分に拡散できるような溝状の欠落部を設け
るようにするものである。
ート混練体を集電体の両側から着接一体化した水
素吸蔵合金電極を負極に使用する密閉型二次電池
において、この負極がセパレータを介して正極と
互いに渦巻状に捲回されて、その最外周を占める
ように構成されており、かつその最外周における
外側のシート状混練体が捲回方向とは異なつた方
向に複数の溝状の欠落部を有し、その欠落部では
集電体の一部が露出するような状態で円筒形金属
缶に収納されていることを特徴とする。すなわ
ち、最外周を占める負極電極体と金属缶の間に気
体が十分に拡散できるような溝状の欠落部を設け
るようにするものである。
従来の結着方式の負極は、第１図に斜視的に示
すように集電体の両側からシート状混練体が全面
に着接されている。したがつてこれがセパレータ
を介して正極と渦巻状に捲回されて、最外周に負
極が露出した状態でその全体を金属缶に入れた状
態では、最外周のシート状混練体と金属缶とが密
着し、空間がほとんど生じない。これに対して、
本発明の場合は、例えば第２図のように捲回の最
外周に相当する部分の外側のシート状混練体を、
捲回方向とは異なる方向に複数の個所において欠
落させ溝を生じさせる（この図ではＡ→Ｂへ捲回
し、Ｄが外側となる。溝の方向はＥ←→→Ｆ方向に
設けてある）。そしてこの溝には集電体が露出す
るようにしてある。よつてこれをセパレータを介
して正極と捲回したものを金属缶に収納すれば、
金属缶と負極の間に気体の拡散する通路ができる
ことになり、酸素ガスの吸収は促進される。さら
にその部分には集電体が露出しているのでその付
近には気／液／固体の三相界面が生じやすくこの
ガス吸収は速められることになる。
すように集電体の両側からシート状混練体が全面
に着接されている。したがつてこれがセパレータ
を介して正極と渦巻状に捲回されて、最外周に負
極が露出した状態でその全体を金属缶に入れた状
態では、最外周のシート状混練体と金属缶とが密
着し、空間がほとんど生じない。これに対して、
本発明の場合は、例えば第２図のように捲回の最
外周に相当する部分の外側のシート状混練体を、
捲回方向とは異なる方向に複数の個所において欠
落させ溝を生じさせる（この図ではＡ→Ｂへ捲回
し、Ｄが外側となる。溝の方向はＥ←→→Ｆ方向に
設けてある）。そしてこの溝には集電体が露出す
るようにしてある。よつてこれをセパレータを介
して正極と捲回したものを金属缶に収納すれば、
金属缶と負極の間に気体の拡散する通路ができる
ことになり、酸素ガスの吸収は促進される。さら
にその部分には集電体が露出しているのでその付
近には気／液／固体の三相界面が生じやすくこの
ガス吸収は速められることになる。
次に本発明を実施例にて説明する。負極には
LaNi5を用い正極ニツケル酸化物を使うNi／H2
電池を例にとる。
LaNi5を用い正極ニツケル酸化物を使うNi／H2
電池を例にとる。
まず、負極電極体は次のようにして作成した。
50μｍ程度の粒径のLaNi5の粉末を重量で90％と
り、次に結着剤としてポリテトラフルオロエチレ
ン（PIFE）の分散液を選び、これが固形分のみ
で重量が10部になるようにとり、この両者を混
合、混練して厚さ0.4mmのシート状混練体を作成
した。次に集電体として厚さ0.25mm、開口が40メ
ツシユで、大きさ80mm×40mmのニツケルネツトを
用意する。これにシート状混練体を両側からプレ
ス機で圧着し、集電体から外部へはみだした混練
体を切りおとして電極体を作成した。次に捲回の
最外周に相当する部分（80mmの長さのうちの後半
の30mm）のところに第２図に示されるものと同様
に、混練体の一部をはがしとり集電体を欠落させ
た。すなわち第３図の断面図に示すように切りと
る巾は１mmとし、残す巾は２mmとし、計10本の溝
をつけた。溝の深さは約0.3mmある。
50μｍ程度の粒径のLaNi5の粉末を重量で90％と
り、次に結着剤としてポリテトラフルオロエチレ
ン（PIFE）の分散液を選び、これが固形分のみ
で重量が10部になるようにとり、この両者を混
合、混練して厚さ0.4mmのシート状混練体を作成
した。次に集電体として厚さ0.25mm、開口が40メ
ツシユで、大きさ80mm×40mmのニツケルネツトを
用意する。これにシート状混練体を両側からプレ
ス機で圧着し、集電体から外部へはみだした混練
体を切りおとして電極体を作成した。次に捲回の
最外周に相当する部分（80mmの長さのうちの後半
の30mm）のところに第２図に示されるものと同様
に、混練体の一部をはがしとり集電体を欠落させ
た。すなわち第３図の断面図に示すように切りと
る巾は１mmとし、残す巾は２mmとし、計10本の溝
をつけた。溝の深さは約0.3mmある。
この負極電極体と別に用意したニツケル正極を
セパレータを介して捲回し渦巻状になし、これを
単３形金属電池ケースに入れた。8N−KOHをこ
れに注入後、封口して本発明に係わる電池とし
た。このようにして作成した電池の公称容量は
450ｍAhであつた。なお、このとき負極の理論容
量は720ｍAhである。
セパレータを介して捲回し渦巻状になし、これを
単３形金属電池ケースに入れた。8N−KOHをこ
れに注入後、封口して本発明に係わる電池とし
た。このようにして作成した電池の公称容量は
450ｍAhであつた。なお、このとき負極の理論容
量は720ｍAhである。
比較例として、従来方法による負極すなわち混
練体に切り込みのないものによつて、本発明例と
同様に電池を作成した。すなわち、本発明の実施
例の負極で使用したものと同一材料、同一形状の
集電体の両側から、第１図と同じように全面的に
混練体を着接した負極を有する電池である。電池
の公称容量は450ｍAh負極の理論容量は750ｍAh
である。
練体に切り込みのないものによつて、本発明例と
同様に電池を作成した。すなわち、本発明の実施
例の負極で使用したものと同一材料、同一形状の
集電体の両側から、第１図と同じように全面的に
混練体を着接した負極を有する電池である。電池
の公称容量は450ｍAh負極の理論容量は750ｍAh
である。
これらの電池を225ｍAh（1/2．Ｃ）で３時間充
電し、その後電池を開回路に保つたときの電池内
圧の変化を第４図に示す。曲線Ａは本発明による
実施例、曲線Ｂは比較例の結果である。図に示す
ように電池内圧が上昇しはじめる時点はほぼ同一
であるが、実施例の方が比較例に対して、その後
の圧力の最大値が小さく、また休止時での圧力の
低下の速度が速いことがわかる。
電し、その後電池を開回路に保つたときの電池内
圧の変化を第４図に示す。曲線Ａは本発明による
実施例、曲線Ｂは比較例の結果である。図に示す
ように電池内圧が上昇しはじめる時点はほぼ同一
であるが、実施例の方が比較例に対して、その後
の圧力の最大値が小さく、また休止時での圧力の
低下の速度が速いことがわかる。
以上の実施例では集電体上に混練体が着接され
ない溝の部分すなわち集電体の露出部分は、捲回
方向と直交しているが、その方向は斜交してもよ
い。また混練体を欠落させる場合、実施例では一
度集電体に着接した後ハク離させたが、はじめか
ら欠落部には混練体を着接させないようにして電
極体を作成してもよい。この混練体の欠落による
溝の数については負極の容量が必要量だけ確保さ
れるなら、多いほど効果がある。またその巾につ
いては0.2mm以上で効果があり、それ以下では、
電解液がそこを覆つてしまつて気体が通らなくな
るので好ましくない。また上限はないが、実質的
に２mm以上では効果はそれ以下の場合と差異がな
い。
ない溝の部分すなわち集電体の露出部分は、捲回
方向と直交しているが、その方向は斜交してもよ
い。また混練体を欠落させる場合、実施例では一
度集電体に着接した後ハク離させたが、はじめか
ら欠落部には混練体を着接させないようにして電
極体を作成してもよい。この混練体の欠落による
溝の数については負極の容量が必要量だけ確保さ
れるなら、多いほど効果がある。またその巾につ
いては0.2mm以上で効果があり、それ以下では、
電解液がそこを覆つてしまつて気体が通らなくな
るので好ましくない。また上限はないが、実質的
に２mm以上では効果はそれ以下の場合と差異がな
い。
本発明は、負極に使用する水素吸蔵合金は実施
例でのLaNi5の他の全てのものに摘用できる。ま
た正極はニツケル電極（NiOOH）以外に銀電極
（AgOまたはAg2O）等でもよい。
例でのLaNi5の他の全てのものに摘用できる。ま
た正極はニツケル電極（NiOOH）以外に銀電極
（AgOまたはAg2O）等でもよい。
第１図は従来の負極電極体の斜視図、第２図は
本発明に係わる負極電極体の斜視図、第３図は本
発明に係る負極電極体の断面図である。第４図は
本発明に係る密閉型二次電池の特性を示す曲線図
である。 １……混練体、２……集電体、３……リード。
本発明に係わる負極電極体の斜視図、第３図は本
発明に係る負極電極体の断面図である。第４図は
本発明に係る密閉型二次電池の特性を示す曲線図
である。 １……混練体、２……集電体、３……リード。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 水素吸蔵合金と結着剤からなるシート状混練
体を集電体の両側から着接一体化した水素吸蔵合
金電極を負極とする密閉型二次電池において、 前記負極がセパレータを介して正極と渦巻状に
捲回されて最外周を占めるように構成されてお
り、かつ該最外周における負極の外側のシート状
混練体が、捲回方向とは異なつた方向に複数の溝
状の欠落部を有し、該欠落部は集電体の一部が露
出するような状態で円筒形金属缶に収納されてい
ることを特徴とする水素吸蔵合金電極を負極とす
る密閉型二次電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58235071A JPS60130053A (ja) | 1983-12-15 | 1983-12-15 | 水素吸蔵合金電極を負極とする密閉型二次電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58235071A JPS60130053A (ja) | 1983-12-15 | 1983-12-15 | 水素吸蔵合金電極を負極とする密閉型二次電池 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60130053A JPS60130053A (ja) | 1985-07-11 |
| JPH0568066B2 true JPH0568066B2 (ja) | 1993-09-28 |
Family
ID=16980633
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58235071A Granted JPS60130053A (ja) | 1983-12-15 | 1983-12-15 | 水素吸蔵合金電極を負極とする密閉型二次電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60130053A (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2598891B2 (ja) * | 1984-10-18 | 1997-04-09 | 三洋電機株式会社 | 金属−水素アルカリ蓄電池 |
| JPH07107842B2 (ja) * | 1985-02-20 | 1995-11-15 | 株式会社東芝 | 水素蓄電池 |
| JPH0636362B2 (ja) * | 1985-11-12 | 1994-05-11 | 三洋電機株式会社 | 金属−水素アルカリ蓄電池 |
| NL8701778A (nl) * | 1987-07-28 | 1989-02-16 | Philips Nv | Elektrochemische cel. |
| JPH08339821A (ja) * | 1996-07-30 | 1996-12-24 | Sanyo Electric Co Ltd | 金属−水素アルカリ蓄電池 |
-
1983
- 1983-12-15 JP JP58235071A patent/JPS60130053A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60130053A (ja) | 1985-07-11 |
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