JPH0636362B2 - 金属−水素アルカリ蓄電池 - Google Patents
金属−水素アルカリ蓄電池Info
- Publication number
- JPH0636362B2 JPH0636362B2 JP60253253A JP25325385A JPH0636362B2 JP H0636362 B2 JPH0636362 B2 JP H0636362B2 JP 60253253 A JP60253253 A JP 60253253A JP 25325385 A JP25325385 A JP 25325385A JP H0636362 B2 JPH0636362 B2 JP H0636362B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- hydrogen
- hydrogen storage
- electrode
- negative electrode
- battery
- 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.)
- Expired - Lifetime
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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
-
- 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
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 (イ) 産業上の利用分野 本発明は活物質の水素を吸蔵及び放出することのできる
水素吸蔵電極を負極に用い、金属酸化物からなる活物質
を備えた電極を正極に用いる金属−水素アルカリ蓄電池
に関する。
水素吸蔵電極を負極に用い、金属酸化物からなる活物質
を備えた電極を正極に用いる金属−水素アルカリ蓄電池
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は鉛電池及びニッ
ケル−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
低圧に於いて活物質である水素を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。
ケル−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
低圧に於いて活物質である水素を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
結合させて水素吸蔵電極とする方法によつて作製されて
おり、金属−水素アルカリ蓄電池はこれら電極を負極に
用いて特開昭５３−１１１４３９号公報で示されるよう
に、充電時に正極で発生する酸素を、負極の水素吸蔵合
金に吸蔵した水素と反応させて消費するよう構成され
る。
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
結合させて水素吸蔵電極とする方法によつて作製されて
おり、金属−水素アルカリ蓄電池はこれら電極を負極に
用いて特開昭５３−１１１４３９号公報で示されるよう
に、充電時に正極で発生する酸素を、負極の水素吸蔵合
金に吸蔵した水素と反応させて消費するよう構成され
る。
しかしながら、このような金属−水素アルカリ蓄電池で
は、負極である水素吸蔵電極の表面近傍に於いて、電池
系内の酸素が水素吸蔵合金に吸蔵されている活性な水素
と極めて迅速に反応して消費され、これによつて、水素
吸蔵電極の水素吸蔵量が減少するため、保存中の負極容
量の減少速度が著しく大きいという問題があつた。
は、負極である水素吸蔵電極の表面近傍に於いて、電池
系内の酸素が水素吸蔵合金に吸蔵されている活性な水素
と極めて迅速に反応して消費され、これによつて、水素
吸蔵電極の水素吸蔵量が減少するため、保存中の負極容
量の減少速度が著しく大きいという問題があつた。
(ハ) 発明が解決しようとする問題点 本発明は金属−水素アルカリ蓄電池に於いて保存中に酸
素が迅速に負極の水素吸蔵電極で消費されることによつ
て生じる負極容量の急速な低下を抑制しようとするもの
である。
素が迅速に負極の水素吸蔵電極で消費されることによつ
て生じる負極容量の急速な低下を抑制しようとするもの
である。
(ニ) 問題点を解決するための手段 本発明の金属−水素アルカリ蓄電池は、水素吸蔵合金が
局部的に存在する水素吸蔵電極を負極に用いたものであ
る。
局部的に存在する水素吸蔵電極を負極に用いたものであ
る。
(ホ) 作 用 水素吸蔵合金が局部的に存在する水素吸蔵電極は、従来
の水素吸蔵合金が均一に存在する水素吸蔵電極に比べ
て、有効反応面積が小さくなり、電池系内の酸素と負極
の水素吸蔵電極との反応速度を減少することができ、保
存中の負極の水素吸蔵量の低下を抑制することができ
る。
の水素吸蔵合金が均一に存在する水素吸蔵電極に比べ
て、有効反応面積が小さくなり、電池系内の酸素と負極
の水素吸蔵電極との反応速度を減少することができ、保
存中の負極の水素吸蔵量の低下を抑制することができ
る。
(ヘ) 実施例 水素吸蔵能力を有するLaNi5を機械的に５０μｍ以下に
粉砕した後、このLaNi5粉末８０重量％に導電材として
のアセチレンブラック１０重量％及び結着剤としてのポ
リテトラフルオロエチレン１０重量％を加えて混合機で
均一に混合すると共にポリテトラフルオロエチレンを繊
維化する。次いでこのようにポリエチレンフルオロエチ
レンを繊維化した混合物に水を加えペースト(a)を得
る。また同様にして前記LaNi5をアセチレングラックに
代え、その他は同一条件でペースト(b)を得、第１図に
示すように負極集電体(1)の両面中央部にペースト(a)を
貼り付け、その周辺部分の集電体(1)にペースト(b)を貼
り付けて負極全面積の４０％がペースト(a)で占められ
た水素吸蔵電極を得た。
粉砕した後、このLaNi5粉末８０重量％に導電材として
のアセチレンブラック１０重量％及び結着剤としてのポ
リテトラフルオロエチレン１０重量％を加えて混合機で
均一に混合すると共にポリテトラフルオロエチレンを繊
維化する。次いでこのようにポリエチレンフルオロエチ
レンを繊維化した混合物に水を加えペースト(a)を得
る。また同様にして前記LaNi5をアセチレングラックに
代え、その他は同一条件でペースト(b)を得、第１図に
示すように負極集電体(1)の両面中央部にペースト(a)を
貼り付け、その周辺部分の集電体(1)にペースト(b)を貼
り付けて負極全面積の４０％がペースト(a)で占められ
た水素吸蔵電極を得た。
このようにして得た水素吸蔵電極と、放電容量が１２０
０ｍＡＨのニツケル正極をセパレータを介して巻回する
ことにより電極体を形成し、この電極体を電池外装罐に
挿入し、アルカリ電解液の注入などを行なつた後封口し
て本発明のニッケル−水素電池(A)を作製した。
０ｍＡＨのニツケル正極をセパレータを介して巻回する
ことにより電極体を形成し、この電極体を電池外装罐に
挿入し、アルカリ電解液の注入などを行なつた後封口し
て本発明のニッケル−水素電池(A)を作製した。
また比較として、前記ペースト(a)を実施例と同一寸法
の集電体の両面全面に貼り付けて水素吸蔵電極を得、同
様にして比較電池(B)を作製した。尚前記電池(A)及び
(B)に用いた水素吸蔵電極は共に理論容量が２４００ｍ
ＡＨであり、電池(B)に用いた水素吸蔵電極では、電極
の厚みを調節することにより負極集電体の全面をペース
ト(a)で覆つている。
の集電体の両面全面に貼り付けて水素吸蔵電極を得、同
様にして比較電池(B)を作製した。尚前記電池(A)及び
(B)に用いた水素吸蔵電極は共に理論容量が２４００ｍ
ＡＨであり、電池(B)に用いた水素吸蔵電極では、電極
の厚みを調節することにより負極集電体の全面をペース
ト(a)で覆つている。
第２図は上記本発明電池(A)及び比較電池(B)を夫々満充
電した後１０日間保存した時の残存容量の経時変化を示
したものであり、本発明電池(A)は比較電池(B)に比較し
て残存容量の減少率が小さくなり、保存特性が著しく向
上していることがわかる。
電した後１０日間保存した時の残存容量の経時変化を示
したものであり、本発明電池(A)は比較電池(B)に比較し
て残存容量の減少率が小さくなり、保存特性が著しく向
上していることがわかる。
本発明電池(A)の保存特性がこのように比較電池(B)より
優れているのは次の理由によるものと考えられる。すな
わち、比較電池(B)では水素吸蔵合金が負極に均一に存
在しており、負極の有効反応面積が大きいため、水素吸
蔵合金に吸蔵された活性な水素と電池系内の酸素の反応
が迅速に進み、これによつて負極の水素吸蔵量が急速に
減少して残存容量の減少率が非常に大きくなる。これに
対し本発明電池(A)では水素吸蔵合金が負極に局部的に
存在するため、実質上負極の有効反応面積が小さくな
り、水素吸蔵合金に吸蔵された水素と電池内の酸素の反
応速度が遅くなることから、残存容量の減少率が小さく
なつて保存特性が向上したものと考えられる。また、負
極の周縁部は電池系内の酸素と反応し易くなつているの
で、本発明電池(A)の負極のように、水素吸蔵合金を負
極の周縁部を除く中央付近に局在させると、前記酸素と
の反応速度を効率よく減少でき有効である。
優れているのは次の理由によるものと考えられる。すな
わち、比較電池(B)では水素吸蔵合金が負極に均一に存
在しており、負極の有効反応面積が大きいため、水素吸
蔵合金に吸蔵された活性な水素と電池系内の酸素の反応
が迅速に進み、これによつて負極の水素吸蔵量が急速に
減少して残存容量の減少率が非常に大きくなる。これに
対し本発明電池(A)では水素吸蔵合金が負極に局部的に
存在するため、実質上負極の有効反応面積が小さくな
り、水素吸蔵合金に吸蔵された水素と電池内の酸素の反
応速度が遅くなることから、残存容量の減少率が小さく
なつて保存特性が向上したものと考えられる。また、負
極の周縁部は電池系内の酸素と反応し易くなつているの
で、本発明電池(A)の負極のように、水素吸蔵合金を負
極の周縁部を除く中央付近に局在させると、前記酸素と
の反応速度を効率よく減少でき有効である。
上述したように水素吸蔵合金を負極に均一に存在させる
より、局部的に存在させた方が保存特性が向上するが、
その局部的に存在させる範囲については広すぎると負極
と酸素の反応速度を充分に減少することができず、逆に
狭すぎると負極容量が小さくなるため、負極全面積の３
０％から７０％にすることが望ましい。
より、局部的に存在させた方が保存特性が向上するが、
その局部的に存在させる範囲については広すぎると負極
と酸素の反応速度を充分に減少することができず、逆に
狭すぎると負極容量が小さくなるため、負極全面積の３
０％から７０％にすることが望ましい。
尚、本発明電池(A)の負極は充電時に水素吸蔵合金が存
在しない部分から水素ガスが発生するが、電池系内の水
素分圧が水素吸蔵合金の水素吸蔵圧以上になると、水素
吸蔵合金が系内の水素を吸蔵するため、負極容量を大き
くとつておくことにより、水素ガス発生による系内の内
圧の上昇を抑えることができる。
在しない部分から水素ガスが発生するが、電池系内の水
素分圧が水素吸蔵合金の水素吸蔵圧以上になると、水素
吸蔵合金が系内の水素を吸蔵するため、負極容量を大き
くとつておくことにより、水素ガス発生による系内の内
圧の上昇を抑えることができる。
また、上記実施例では水素吸蔵合金としてLaNi5を、正
極としてニッケル電極を用いたが、本発明はこれに限定
されるものではなく、他の水素吸蔵合金を用いてなる水
素吸蔵電極、あるいは他の金属酸化物を備えた正極を用
いた場合にも同様の効果が得られることは明らかであ
る。
極としてニッケル電極を用いたが、本発明はこれに限定
されるものではなく、他の水素吸蔵合金を用いてなる水
素吸蔵電極、あるいは他の金属酸化物を備えた正極を用
いた場合にも同様の効果が得られることは明らかであ
る。
(ト) 発明の効果 本発明の金属−水素アルカリ蓄電池は、水素吸蔵合金が
局部的に存在する水素吸蔵電極を負極に用いたものであ
るため、負極と酸素との反応速度を減少することがで
き、負極の水素吸蔵量の低下を抑制できるため、電池の
保存特性が向上する。
局部的に存在する水素吸蔵電極を負極に用いたものであ
るため、負極と酸素との反応速度を減少することがで
き、負極の水素吸蔵量の低下を抑制できるため、電池の
保存特性が向上する。
第１図は本発明電池の負極の斜視図、第２図は本発明電
池(A)と比較電池(B)の保存時の残存容量の経時変化を示
した図面である。 (1)……集電体。
池(A)と比較電池(B)の保存時の残存容量の経時変化を示
した図面である。 (1)……集電体。
Claims (2)
- 【請求項１】水素吸蔵合金が局部的に存在する水素吸蔵
電極を負極に用いた金属−水素アルカリ蓄電池。 - 【請求項２】前記水素吸蔵合金は負極の周縁部を除く部
分に存在する特許請求の範囲第(1)項記載の金属−水素
アルカリ蓄電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60253253A JPH0636362B2 (ja) | 1985-11-12 | 1985-11-12 | 金属−水素アルカリ蓄電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60253253A JPH0636362B2 (ja) | 1985-11-12 | 1985-11-12 | 金属−水素アルカリ蓄電池 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62113359A JPS62113359A (ja) | 1987-05-25 |
| JPH0636362B2 true JPH0636362B2 (ja) | 1994-05-11 |
Family
ID=17248697
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60253253A Expired - Lifetime JPH0636362B2 (ja) | 1985-11-12 | 1985-11-12 | 金属−水素アルカリ蓄電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0636362B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1757511B (zh) * | 2004-09-08 | 2010-08-04 | 海德堡印刷机械股份公司 | 单张纸承印材料叼纸牙 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60130053A (ja) * | 1983-12-15 | 1985-07-11 | Toshiba Corp | 水素吸蔵合金電極を負極とする密閉型二次電池 |
| JPS60136162A (ja) * | 1983-12-26 | 1985-07-19 | Toshiba Corp | 水素吸蔵合金電極を負極とする密閉型二次電池 |
| JPS60198056A (ja) * | 1984-03-22 | 1985-10-07 | Toshiba Corp | 水素吸蔵合金電極 |
-
1985
- 1985-11-12 JP JP60253253A patent/JPH0636362B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62113359A (ja) | 1987-05-25 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |