JP2000021400A - 密閉型ニッケル−水素蓄電池 - Google Patents
密閉型ニッケル−水素蓄電池Info
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- Secondary Cells (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 高容量で、特に高率放電特性が優れ、高温時
の充電効率特性や自己放電特性、充放電サイクル特性に
優れた密閉型ニッケル−水素蓄電池を提供することを目
的とする。 【構成】 電槽ケースに発電要素を収納し、安全弁を備
えた蓋体で前記ケースを封口した密閉型ニッケル−水素
蓄電池であって、(a) ニッケル粉末焼結体基板に、活物
質が充填された焼結式ニッケル電極において、該活物質
が2A,2B 族元素及び／又はコバルトを固溶状態で含有す
る水酸化ニッケルであり、該活物質表面にコバルト及び
／又は2A,2B 族元素の化合物の複合被覆層を形成させた
正極、(b) 水素吸蔵合金を主構成材料とする負極、(c)
アルカリ電解液、(d) 前記正極と前記負極とを電気的に
絶縁し、充放電反応に必要な前記電解液を保持すること
ができる不織布セパレータ、からなる発電要素を有し、
電極群の負極の一部は電槽ケースと直接接触し且つ集電
端子を介して電槽ケースと接触し、正極は集電端子を介
して蓋体に接続されている密閉型ニッケル−水素蓄電池
とすることで、上記目的を達成できる。
の充電効率特性や自己放電特性、充放電サイクル特性に
優れた密閉型ニッケル−水素蓄電池を提供することを目
的とする。 【構成】 電槽ケースに発電要素を収納し、安全弁を備
えた蓋体で前記ケースを封口した密閉型ニッケル−水素
蓄電池であって、(a) ニッケル粉末焼結体基板に、活物
質が充填された焼結式ニッケル電極において、該活物質
が2A,2B 族元素及び／又はコバルトを固溶状態で含有す
る水酸化ニッケルであり、該活物質表面にコバルト及び
／又は2A,2B 族元素の化合物の複合被覆層を形成させた
正極、(b) 水素吸蔵合金を主構成材料とする負極、(c)
アルカリ電解液、(d) 前記正極と前記負極とを電気的に
絶縁し、充放電反応に必要な前記電解液を保持すること
ができる不織布セパレータ、からなる発電要素を有し、
電極群の負極の一部は電槽ケースと直接接触し且つ集電
端子を介して電槽ケースと接触し、正極は集電端子を介
して蓋体に接続されている密閉型ニッケル−水素蓄電池
とすることで、上記目的を達成できる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、密閉型ニッケル−
水素蓄電池に関するものであり、更に詳しく言えば、高
容量で、特に高率放電特性が優れ、高温時の充電効率特
性や自己放電特性、充放電サイクル特性に優れた密閉型
ニッケル−水素蓄電池に関するものである。
水素蓄電池に関するものであり、更に詳しく言えば、高
容量で、特に高率放電特性が優れ、高温時の充電効率特
性や自己放電特性、充放電サイクル特性に優れた密閉型
ニッケル−水素蓄電池に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来のペースト式密閉型ニッケル−水素
蓄電池は、密閉型ニッケル−カドミウム蓄電池に比べ
て、高いエネルギー密度を有す反面、高率放電特性が劣
るために、ポータブル機器の中でも電動工具のような高
出力密度が要求される用途への使用が困難であり、それ
ら用途へは密閉型ニッケル−カドミウム蓄電池が主に用
いられていた。しかしながら、近年環境面から有害物質
であるカドミウムを含む製品の使用は問題となって来て
おり、高率放電対応のニッケル−水素蓄電池の開発が望
まれているが、従来のペースト式ニッケル−水素蓄電池
においては、正極に芯金を有していない高多孔度のニッ
ケル多孔体を集電体基板として用いているため、高率放
電時の集電性に劣るという問題がある。そこで正極にペ
ースト式ニッケル電極に替えて、高率放電特性に優れる
焼結式ニッケル電極を用いたニッケル−水素蓄電池の開
発が進められている。
蓄電池は、密閉型ニッケル−カドミウム蓄電池に比べ
て、高いエネルギー密度を有す反面、高率放電特性が劣
るために、ポータブル機器の中でも電動工具のような高
出力密度が要求される用途への使用が困難であり、それ
ら用途へは密閉型ニッケル−カドミウム蓄電池が主に用
いられていた。しかしながら、近年環境面から有害物質
であるカドミウムを含む製品の使用は問題となって来て
おり、高率放電対応のニッケル−水素蓄電池の開発が望
まれているが、従来のペースト式ニッケル−水素蓄電池
においては、正極に芯金を有していない高多孔度のニッ
ケル多孔体を集電体基板として用いているため、高率放
電時の集電性に劣るという問題がある。そこで正極にペ
ースト式ニッケル電極に替えて、高率放電特性に優れる
焼結式ニッケル電極を用いたニッケル−水素蓄電池の開
発が進められている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
焼結式ニッケル電極には、少量のカドミウムが主活物質
である水酸化ニッケルに固溶状態で添加されている。な
ぜなら、水酸化ニッケルのみを充填した焼結式ニッケル
電極では充放電した場合に大きな電極膨潤を引き起こす
が、少量のカドミウムを固溶状態で含有させると電極膨
潤が抑制されるからである。電極膨潤は電池の短絡や寿
命の低下につながるため、それを抑制する手段としてカ
ドミウムは必要不可欠とされていた。しかしながら、焼
結式ニッケル−水素蓄電池などでもカドミウムを含有し
ないものが望まれている。また、焼結式ニッケル電極の
活物質利用率は80％と低く、電池を高容量化する上で問
題となっている。
焼結式ニッケル電極には、少量のカドミウムが主活物質
である水酸化ニッケルに固溶状態で添加されている。な
ぜなら、水酸化ニッケルのみを充填した焼結式ニッケル
電極では充放電した場合に大きな電極膨潤を引き起こす
が、少量のカドミウムを固溶状態で含有させると電極膨
潤が抑制されるからである。電極膨潤は電池の短絡や寿
命の低下につながるため、それを抑制する手段としてカ
ドミウムは必要不可欠とされていた。しかしながら、焼
結式ニッケル−水素蓄電池などでもカドミウムを含有し
ないものが望まれている。また、焼結式ニッケル電極の
活物質利用率は80％と低く、電池を高容量化する上で問
題となっている。
【０００４】一方、ニッケル−水素蓄電池の高率放電特
性及びサイクル寿命特性は、ニッケル電極のみではなく
水素吸蔵合金電極にも大きく依存するために、水素吸蔵
合金そのものの改良も望まれている。例えば、水素吸蔵
合金は、充放電サイクルの繰り返しによって導電性の低
下を引き起こし、負極活物質の利用率低下の原因となる
ことが知られている。これは、水素吸蔵合金の主構成材
料である希土類元素が溶解析出することにより、水酸化
物などからなる針状生成物となって負極表面を覆うこと
が原因の一つであることが分かっている。このような水
素吸蔵合金の腐食は、合金中に含まれるLa量と密接な関
係にあることが知られている。そこで、この問題を解決
する手段として、水素吸蔵合金中のLa量を減少させ、こ
れよりも腐食を受けにくいNdの量を増加させる方法が提
案されているが、この方法では防食効果は必ずしも十分
ではないという問題があった。
性及びサイクル寿命特性は、ニッケル電極のみではなく
水素吸蔵合金電極にも大きく依存するために、水素吸蔵
合金そのものの改良も望まれている。例えば、水素吸蔵
合金は、充放電サイクルの繰り返しによって導電性の低
下を引き起こし、負極活物質の利用率低下の原因となる
ことが知られている。これは、水素吸蔵合金の主構成材
料である希土類元素が溶解析出することにより、水酸化
物などからなる針状生成物となって負極表面を覆うこと
が原因の一つであることが分かっている。このような水
素吸蔵合金の腐食は、合金中に含まれるLa量と密接な関
係にあることが知られている。そこで、この問題を解決
する手段として、水素吸蔵合金中のLa量を減少させ、こ
れよりも腐食を受けにくいNdの量を増加させる方法が提
案されているが、この方法では防食効果は必ずしも十分
ではないという問題があった。
【０００５】また、水素吸蔵合金の腐食が進行すると、
負極のガス吸収性能や充電効率が低下する。ガス吸収性
能の低下は充電末期の酸素ガス発生による電池内圧の上
昇を来たし、充電効率の低下は充電末期に負極から水素
ガス発生の起こる原因となり、充放電の繰り返しと共に
電池内圧の上昇を更に加速させる。その結果、金属製蓋
体に備えた安全弁の開弁によって電解液が損失し、内部
抵抗が上昇して電池寿命が低下するという問題も有して
いた。
負極のガス吸収性能や充電効率が低下する。ガス吸収性
能の低下は充電末期の酸素ガス発生による電池内圧の上
昇を来たし、充電効率の低下は充電末期に負極から水素
ガス発生の起こる原因となり、充放電の繰り返しと共に
電池内圧の上昇を更に加速させる。その結果、金属製蓋
体に備えた安全弁の開弁によって電解液が損失し、内部
抵抗が上昇して電池寿命が低下するという問題も有して
いた。
【０００６】さらに、従来セパレータとして用いられて
いたポリアミド系樹脂からなる不織布は、高温環境下で
分解されやすいという問題を有すことから、耐酸化性に
優れたポリオレフィン系樹脂からなる不織布に種々の方
法で親水性を付与したセパレータが提案されている。例
えば、コロナ放電処理を施す方法やフッ素ガスを含む反
応ガスと接触反応させる方法、熱濃硫酸や発煙硫酸を用
いてスルホン酸基を導入する方法などがそれである。こ
れらのセパレータは、いずれも上記した高温下での使用
に十分耐えうる耐酸化性を有しているが、反面電解液保
持性が必ずしも十分でなく、充放電サイクルの繰り返し
に伴うニッケル電極の膨潤によってセパレータ中の電解
液がニッケル電極側に移行し、やがてセパレータ層が枯
渇化して寿命に至っていた。これは、上記したセパレー
タはいずれも繊度１〜３デニールの太い繊維で構成され
ているために表面積が小さく、しかも、親水基が付与さ
れているのは繊維表面部のみに限定されるためである。
いたポリアミド系樹脂からなる不織布は、高温環境下で
分解されやすいという問題を有すことから、耐酸化性に
優れたポリオレフィン系樹脂からなる不織布に種々の方
法で親水性を付与したセパレータが提案されている。例
えば、コロナ放電処理を施す方法やフッ素ガスを含む反
応ガスと接触反応させる方法、熱濃硫酸や発煙硫酸を用
いてスルホン酸基を導入する方法などがそれである。こ
れらのセパレータは、いずれも上記した高温下での使用
に十分耐えうる耐酸化性を有しているが、反面電解液保
持性が必ずしも十分でなく、充放電サイクルの繰り返し
に伴うニッケル電極の膨潤によってセパレータ中の電解
液がニッケル電極側に移行し、やがてセパレータ層が枯
渇化して寿命に至っていた。これは、上記したセパレー
タはいずれも繊度１〜３デニールの太い繊維で構成され
ているために表面積が小さく、しかも、親水基が付与さ
れているのは繊維表面部のみに限定されるためである。
【０００７】また、高率放電を行うために、電池の内部
抵抗を低減する必要がある。電池の内部抵抗は電気抵
抗、反応抵抗、拡散抵抗に分けられるが、電池の構造を
改良することで、電気抵抗を低減することができる。従
来の凹凸形状を持つ加工集電端子は、極板との接触面積
が小さくなるため集電端子部の電気抵抗が大きくなると
いう問題があり、高率放電特性が劣る原因の一つであっ
た。また、コスト面からも容易に作製できる端子が望ま
れている。
抵抗を低減する必要がある。電池の内部抵抗は電気抵
抗、反応抵抗、拡散抵抗に分けられるが、電池の構造を
改良することで、電気抵抗を低減することができる。従
来の凹凸形状を持つ加工集電端子は、極板との接触面積
が小さくなるため集電端子部の電気抵抗が大きくなると
いう問題があり、高率放電特性が劣る原因の一つであっ
た。また、コスト面からも容易に作製できる端子が望ま
れている。
【０００８】以上のように、従来の密閉型ニッケル−水
素蓄電池は、密閉型ニッケル−カドミウム蓄電池に比べ
て、高率放電特性が劣り、ポータブル機器の中でも電動
工具のような高出力密度が要求される用途においては上
記の諸問題を解決することが重要な課題となっている。
素蓄電池は、密閉型ニッケル−カドミウム蓄電池に比べ
て、高率放電特性が劣り、ポータブル機器の中でも電動
工具のような高出力密度が要求される用途においては上
記の諸問題を解決することが重要な課題となっている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の密閉型ニッケル−水素蓄電池は、ニッケル
電極が主活物質である水酸化ニッケルに2A,2B 族元素
（亜鉛やマグネシウム）及び／又はコバルトをそれぞれ
1.0 〜5.0 重量％、0.5 〜5.0 重量％の範囲で固溶状態
で含有させ、且つ該活物質表面にコバルト及び／又は2
A,2B 族元素の化合物の複合被覆層を遊離状態で活物質
量に対して0.5 〜10重量％で形成させたことを特徴とす
るものである。
に、本発明の密閉型ニッケル−水素蓄電池は、ニッケル
電極が主活物質である水酸化ニッケルに2A,2B 族元素
（亜鉛やマグネシウム）及び／又はコバルトをそれぞれ
1.0 〜5.0 重量％、0.5 〜5.0 重量％の範囲で固溶状態
で含有させ、且つ該活物質表面にコバルト及び／又は2
A,2B 族元素の化合物の複合被覆層を遊離状態で活物質
量に対して0.5 〜10重量％で形成させたことを特徴とす
るものである。
【００１０】前記記載の亜鉛又はマグネシウムを水酸化
ニッケルに固溶状態で含有させることによって、カドミ
ウムと同様に電極膨潤を抑制する効果がある。また、コ
バルトの添加は酸化電位を卑にシフトさせる作用を持つ
ことから、ニッケル電極の酸素過電圧を増大し、高温で
の充電効率の優れた電極となる。
ニッケルに固溶状態で含有させることによって、カドミ
ウムと同様に電極膨潤を抑制する効果がある。また、コ
バルトの添加は酸化電位を卑にシフトさせる作用を持つ
ことから、ニッケル電極の酸素過電圧を増大し、高温で
の充電効率の優れた電極となる。
【００１１】また、前記の水酸化ニッケル粒子に遊離状
態でコバルト被覆層を形成させることにより、高い導電
性を持つオキシ水酸化コバルトがその後の充電過程によ
り形成される。その結果、水酸化ニッケル粒子間の導電
性が向上し、活物質の利用率、高率放電性能が向上す
る。更に、2A,2B 族元素化合物を被覆層に介在させるこ
とにより、ニッケル電極の酸素発生電位が貴にシフトし
て酸素過電圧が増大し、高温での充電効率が向上する。
態でコバルト被覆層を形成させることにより、高い導電
性を持つオキシ水酸化コバルトがその後の充電過程によ
り形成される。その結果、水酸化ニッケル粒子間の導電
性が向上し、活物質の利用率、高率放電性能が向上す
る。更に、2A,2B 族元素化合物を被覆層に介在させるこ
とにより、ニッケル電極の酸素発生電位が貴にシフトし
て酸素過電圧が増大し、高温での充電効率が向上する。
【００１２】また、本発明の密閉型ニッケル−水素蓄電
池は、水素吸蔵合金を主構成材料とし、少なくともニッ
ケルを含むCaCu5 型構造を有するAB5 系水素吸蔵合金で
あって、A 側元素がLa,Ce,Pr,Nd のうち少なくとも１種
を含んだ希土類元素の単体又は複合体であり、且つB 側
元素がNi,Al,Co,Mn のうち少なくとも1 種を含んだもの
であることを特徴とし、その表面には、バルク組成より
も明らかにNi量が多いNiリッチ層を有することを特徴と
するものである。そして、前記Niリッチ層の形成は水素
吸蔵合金を高温アルカリ水溶液中に浸漬して行うことを
特徴とし、アルカリ水溶液は、pHを14以上に調製した強
アルカリ水溶液であり、強アルカリ水溶液は、KOH とLi
OH及び／又はNaOHの混合溶液であることを特徴とするも
のである。そして、前記水素吸蔵合金において、コバル
ト含有量が0.4 〜0.6 モル％であることを特徴とするも
のである。さらに、前記水素吸蔵合金において、B/A 比
が5.0 〜5.3 であることを特徴とするものであり、合金
作製時の冷却速度が1000℃／秒以上であることを特徴と
するものである。
池は、水素吸蔵合金を主構成材料とし、少なくともニッ
ケルを含むCaCu5 型構造を有するAB5 系水素吸蔵合金で
あって、A 側元素がLa,Ce,Pr,Nd のうち少なくとも１種
を含んだ希土類元素の単体又は複合体であり、且つB 側
元素がNi,Al,Co,Mn のうち少なくとも1 種を含んだもの
であることを特徴とし、その表面には、バルク組成より
も明らかにNi量が多いNiリッチ層を有することを特徴と
するものである。そして、前記Niリッチ層の形成は水素
吸蔵合金を高温アルカリ水溶液中に浸漬して行うことを
特徴とし、アルカリ水溶液は、pHを14以上に調製した強
アルカリ水溶液であり、強アルカリ水溶液は、KOH とLi
OH及び／又はNaOHの混合溶液であることを特徴とするも
のである。そして、前記水素吸蔵合金において、コバル
ト含有量が0.4 〜0.6 モル％であることを特徴とするも
のである。さらに、前記水素吸蔵合金において、B/A 比
が5.0 〜5.3 であることを特徴とするものであり、合金
作製時の冷却速度が1000℃／秒以上であることを特徴と
するものである。
【００１３】水素吸蔵合金をアルカリ水溶液で処理する
と、合金表面に濃縮されている希土類元素が溶解し、ニ
ッケルを主成分とするNiリッチ層が形成される。Niリッ
チ層は合金粒子間の導電性を向上させる働きと、電極反
応の触媒的役割を果たしている。これにより、負極の初
期活性化を極めて容易にすることができる。
と、合金表面に濃縮されている希土類元素が溶解し、ニ
ッケルを主成分とするNiリッチ層が形成される。Niリッ
チ層は合金粒子間の導電性を向上させる働きと、電極反
応の触媒的役割を果たしている。これにより、負極の初
期活性化を極めて容易にすることができる。
【００１４】一般に、コバルト含有量を減少させること
で、高率放電性能を向上させることができる。しかしな
がら、コバルト量の減少に伴い、サイクル寿命は低下す
る。これは、コバルト量減少に伴うマンガン元素の溶出
量の増加による合金腐食、更に微粉化の促進のためであ
る。
で、高率放電性能を向上させることができる。しかしな
がら、コバルト量の減少に伴い、サイクル寿命は低下す
る。これは、コバルト量減少に伴うマンガン元素の溶出
量の増加による合金腐食、更に微粉化の促進のためであ
る。
【００１５】また、B/A 比を5.0 以上のB リッチにする
ことで粒界を減らすことができる。これにより、微粉化
が引き起こされる相を減少させ、合金劣化を抑制し、寿
命を向上させることができる。
ことで粒界を減らすことができる。これにより、微粉化
が引き起こされる相を減少させ、合金劣化を抑制し、寿
命を向上させることができる。
【００１６】更に、合金作製時に1000℃／秒以上の速度
で急冷すると、合金粒子内でのA 側及びB 側元素の偏析
を防止でき、組成の均一化を図ることができる。これに
より、放電時に合金粒子内での水素原子の拡散が容易に
なり、上記した表面処理効果との組み合わせによって高
率放電性能を向上させることができる。
で急冷すると、合金粒子内でのA 側及びB 側元素の偏析
を防止でき、組成の均一化を図ることができる。これに
より、放電時に合金粒子内での水素原子の拡散が容易に
なり、上記した表面処理効果との組み合わせによって高
率放電性能を向上させることができる。
【００１７】また、本発明の密閉型ニッケル−水素蓄電
池は、材質の異なる第１成分と第２成分とが交互に隣接
するように複合紡糸された分割性複合繊維が各構成成分
ごとに分割された繊度0.5 デニール以下の微細繊維を主
成分とする織布又は不織布であって、前記第１成分と第
２成分の少なくとも一方は親水性を有しているセパレー
タを特徴とするものである。また、前記第１成分と第２
成分が、それぞれ異なるポリオレフィン系樹脂からな
り、第１成分と第２成分の少なくとも一方には親水基を
有するビニルモノマー又はビニルモノマーの側鎖部分に
カルボキシル基、又はスルホン酸基が付加されているセ
パレータであることを特徴とする。
池は、材質の異なる第１成分と第２成分とが交互に隣接
するように複合紡糸された分割性複合繊維が各構成成分
ごとに分割された繊度0.5 デニール以下の微細繊維を主
成分とする織布又は不織布であって、前記第１成分と第
２成分の少なくとも一方は親水性を有しているセパレー
タを特徴とするものである。また、前記第１成分と第２
成分が、それぞれ異なるポリオレフィン系樹脂からな
り、第１成分と第２成分の少なくとも一方には親水基を
有するビニルモノマー又はビニルモノマーの側鎖部分に
カルボキシル基、又はスルホン酸基が付加されているセ
パレータであることを特徴とする。
【００１８】上記したセパレータは微細繊維化によって
非常に大きな表面積を有しているため、優れた電解液保
持性が得られる。従って、このセパレータを用いた電池
は、セパレータ層の電解液の枯渇化を抑制することがで
き、充放電サイクル性能を向上させることができる。ま
た、このセパレータは非常に緻密な構造を有し、目付を
低くした場合でも短絡が起こりにくいので、0.12mm以下
の薄型化が可能となり、電池の高容量化を図る上で不可
欠である。
非常に大きな表面積を有しているため、優れた電解液保
持性が得られる。従って、このセパレータを用いた電池
は、セパレータ層の電解液の枯渇化を抑制することがで
き、充放電サイクル性能を向上させることができる。ま
た、このセパレータは非常に緻密な構造を有し、目付を
低くした場合でも短絡が起こりにくいので、0.12mm以下
の薄型化が可能となり、電池の高容量化を図る上で不可
欠である。
【００１９】更に、カルボキシル基、又はスルホン酸基
が付加することで、電極の不純物である硝酸イオンや亜
硝酸イオンの正負極間でのシャトル現象を抑え、自己放
電特性を向上させることができる。
が付加することで、電極の不純物である硝酸イオンや亜
硝酸イオンの正負極間でのシャトル現象を抑え、自己放
電特性を向上させることができる。
【００２０】また、本発明の密閉型ニッケル−水素蓄電
池は、正・負極集電端子が平板状であり、それぞれ正・
負極の端面の全体と溶接されていることを特徴とする。
これにより、集電端子と極群端子部との接触点数を増す
ことで、電気抵抗を低減させ、高率放電特性を向上させ
ることができる。
池は、正・負極集電端子が平板状であり、それぞれ正・
負極の端面の全体と溶接されていることを特徴とする。
これにより、集電端子と極群端子部との接触点数を増す
ことで、電気抵抗を低減させ、高率放電特性を向上させ
ることができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】以下、本発明をその実施形態に基
づいて説明する。
づいて説明する。
【００２２】本発明の密閉型ニッケル−水素蓄電池Ａは
次のようにして作製した。
次のようにして作製した。
【００２３】ニッケル粉末を焼結して得られた多孔度約
80％の焼結式ニッケル基板を、80℃、比重1.8 の硝酸ニ
ッケルの硝酸酸性水溶液に硝酸亜鉛及び硝酸コバルトを
それぞれ硝酸ニッケルに対して４重量％の比率で加えた
含浸液に５分間浸漬し、乾燥後、80℃、比重1.3 の水酸
化ナトリウム水溶液中にて活物質化（水酸化物化）する
一連の工程を繰り返して所定の充填量とし、焼結式電極
を作製した。次いで、この電極を比重1.2 の硝酸コバル
トと硝酸亜鉛の混合水溶液に浸漬して、乾燥後、比重1.
2 の水酸化ナトリウム水溶液に浸漬させ遊離状態のコバ
ルトと亜鉛の複合水酸化物を活物質表面に生成させて正
極板とした。
80％の焼結式ニッケル基板を、80℃、比重1.8 の硝酸ニ
ッケルの硝酸酸性水溶液に硝酸亜鉛及び硝酸コバルトを
それぞれ硝酸ニッケルに対して４重量％の比率で加えた
含浸液に５分間浸漬し、乾燥後、80℃、比重1.3 の水酸
化ナトリウム水溶液中にて活物質化（水酸化物化）する
一連の工程を繰り返して所定の充填量とし、焼結式電極
を作製した。次いで、この電極を比重1.2 の硝酸コバル
トと硝酸亜鉛の混合水溶液に浸漬して、乾燥後、比重1.
2 の水酸化ナトリウム水溶液に浸漬させ遊離状態のコバ
ルトと亜鉛の複合水酸化物を活物質表面に生成させて正
極板とした。
【００２４】MmNi4.0Co0.4Mn0.3Al0.3（Mmはミッシュメ
タルであり、La30%,Ce50%,Pr5%,Nd15%からなる混合物で
ある。）の組成(B/A=5.1) となるように各金属を秤量し
てこれを溶解させ、単ロール法により溶融合金を冷却速
度約1500℃／秒で急冷した。こうして得られた板状の合
金を900 ℃でアニール処理した後、75μm 以下の大きさ
に粉砕して水素吸蔵合金とした。この水素吸蔵合金を6.
8NのKOH と0.8NのLiOHとの混合溶液中に110 ℃で２時間
浸漬して攪拌した後、水洗し、乾燥した。次いで、この
水素吸蔵合金に増粘剤を溶解した水溶液を加えてペース
ト状にしたものを鋼鈑の両面に塗布して乾燥した後、所
定の厚さにプレスして負極板とした。
タルであり、La30%,Ce50%,Pr5%,Nd15%からなる混合物で
ある。）の組成(B/A=5.1) となるように各金属を秤量し
てこれを溶解させ、単ロール法により溶融合金を冷却速
度約1500℃／秒で急冷した。こうして得られた板状の合
金を900 ℃でアニール処理した後、75μm 以下の大きさ
に粉砕して水素吸蔵合金とした。この水素吸蔵合金を6.
8NのKOH と0.8NのLiOHとの混合溶液中に110 ℃で２時間
浸漬して攪拌した後、水洗し、乾燥した。次いで、この
水素吸蔵合金に増粘剤を溶解した水溶液を加えてペース
ト状にしたものを鋼鈑の両面に塗布して乾燥した後、所
定の厚さにプレスして負極板とした。
【００２５】ポリエチレンとポリプロピレンからなる分
割型繊維とポリエチレンとポリプロピレンからなる芯鞘
繊維とを用いて目付55g/m2になるように湿式抄紙した
後、これに高圧水流を噴射して繊維を交絡させると同時
に分割性複合繊維を分割し、分割後の繊度が0.2 デニー
ルの不織布を得た。この不織布に紫外線によるアクリル
酸グラフト処理（グラフト率10% ）を施し、これを0.12
mmに厚みを調整してセパレータとした。
割型繊維とポリエチレンとポリプロピレンからなる芯鞘
繊維とを用いて目付55g/m2になるように湿式抄紙した
後、これに高圧水流を噴射して繊維を交絡させると同時
に分割性複合繊維を分割し、分割後の繊度が0.2 デニー
ルの不織布を得た。この不織布に紫外線によるアクリル
酸グラフト処理（グラフト率10% ）を施し、これを0.12
mmに厚みを調整してセパレータとした。
【００２６】前記正極板と、正極容量に対し1.6 倍の容
量を有する前記負極板とを準備し、この間に前記セパレ
ータを介し、渦巻き状に捲回して電極群を作製した。正
・負極端子部と集電端子を抵抗溶接した後、この電極群
を円筒状金属ケースに収納し、6.8NのKOH と0.8NのLiOH
からなる電解液を正極容量１Ah当たり1.5ml 注液した
後、安全弁を備えた金属製蓋体で封口してSCサイズの円
筒型ニッケル−水素蓄電池を作製し、本発明電池Ａとし
た。
量を有する前記負極板とを準備し、この間に前記セパレ
ータを介し、渦巻き状に捲回して電極群を作製した。正
・負極端子部と集電端子を抵抗溶接した後、この電極群
を円筒状金属ケースに収納し、6.8NのKOH と0.8NのLiOH
からなる電解液を正極容量１Ah当たり1.5ml 注液した
後、安全弁を備えた金属製蓋体で封口してSCサイズの円
筒型ニッケル−水素蓄電池を作製し、本発明電池Ａとし
た。
【００２７】本発明の密閉型ニッケル−水素蓄電池Ｂは
次のようにして作製した。
次のようにして作製した。
【００２８】本発明電池Ａに用いたものと同様に、ニッ
ケル粉末焼結式基板に活物質を充填した後、硝酸コバル
ト水溶液に浸漬して遊離状態のコバルト水酸化物を生成
させて正極板とした。
ケル粉末焼結式基板に活物質を充填した後、硝酸コバル
ト水溶液に浸漬して遊離状態のコバルト水酸化物を生成
させて正極板とした。
【００２９】本発明電池Ａと全て同様にして負極板、セ
パレータを作製し、本発明電池Ａと全て同様にして、SC
サイズの円筒型ニッケル−水素蓄電池を作製し、本発明
電池Ｂとした。
パレータを作製し、本発明電池Ａと全て同様にして、SC
サイズの円筒型ニッケル−水素蓄電池を作製し、本発明
電池Ｂとした。
【００３０】比較のため、前記の活物質を充填しただけ
の正極板を作製し、その他は本発明電池Ａと全て同様に
して、SCサイズの円筒型ニッケル−水素蓄電池を作製
し、比較電池Ｃとした。
の正極板を作製し、その他は本発明電池Ａと全て同様に
して、SCサイズの円筒型ニッケル−水素蓄電池を作製
し、比較電池Ｃとした。
【００３１】また、比重1.8 の硝酸ニッケル含浸液に５
分間浸漬し、乾燥後、80℃、比重1.3 の水酸化ナトリウ
ム水溶液中にて活物質化し、次いで、この電極を比重1.
2 の硝酸コバルト水溶液に浸漬して、乾燥後、比重1.2
の水酸化ナトリウム水溶液に浸漬させ遊離状態のコバル
ト水酸化物を活物質表面に生成させた正極板を作製し、
その他は本発明電池Ａと全て同様にして、SCサイズの円
筒型ニッケル−水素蓄電池を作製し、比較電池Ｄとし
た。
分間浸漬し、乾燥後、80℃、比重1.3 の水酸化ナトリウ
ム水溶液中にて活物質化し、次いで、この電極を比重1.
2 の硝酸コバルト水溶液に浸漬して、乾燥後、比重1.2
の水酸化ナトリウム水溶液に浸漬させ遊離状態のコバル
ト水酸化物を活物質表面に生成させた正極板を作製し、
その他は本発明電池Ａと全て同様にして、SCサイズの円
筒型ニッケル−水素蓄電池を作製し、比較電池Ｄとし
た。
【００３２】図１は密閉型ニッケル−水素蓄電池の３サ
イクル目の放電容量を示す。各電池について、充電は0.
1Cで120 ％充電した後、1Cで1Vまで放電する過程を１サ
イクルとした。本発明電池のＡ、Ｂ及び比較電池Ｄはほ
ぼ2200mAh の放電容量を示した。活物質表面にコバルト
及び／又は2A,2B 族元素の化合物の複合被覆層を遊離状
態で形成させることにより、比較電池Ｃと比べ放電容量
は大きく向上することがわかる。
イクル目の放電容量を示す。各電池について、充電は0.
1Cで120 ％充電した後、1Cで1Vまで放電する過程を１サ
イクルとした。本発明電池のＡ、Ｂ及び比較電池Ｄはほ
ぼ2200mAh の放電容量を示した。活物質表面にコバルト
及び／又は2A,2B 族元素の化合物の複合被覆層を遊離状
態で形成させることにより、比較電池Ｃと比べ放電容量
は大きく向上することがわかる。
【００３３】図２は各種密閉型ニッケル−水素蓄電池の
高温充電効率を示す。なお、充電は45℃で充電電流0.1C
で12時間、放電は20℃で放電電流0.2Cで終止電圧を1.0V
として行った。本発明電池Ａ及びＢは高温での充電効率
が比較電池Ｄに比べ大きく向上するのがわかる。特に本
発明電池Ａは、活物質へのコバルトの添加によりニッケ
ル電極の酸化電位が卑にシフトし、且つ、活物質表面の
複合被覆層中の亜鉛によりニッケル電極の酸素発生電位
が貴にシフトすることで、大きな酸素過電圧が得られる
ために、高温での充電効率が優れている。
高温充電効率を示す。なお、充電は45℃で充電電流0.1C
で12時間、放電は20℃で放電電流0.2Cで終止電圧を1.0V
として行った。本発明電池Ａ及びＢは高温での充電効率
が比較電池Ｄに比べ大きく向上するのがわかる。特に本
発明電池Ａは、活物質へのコバルトの添加によりニッケ
ル電極の酸化電位が卑にシフトし、且つ、活物質表面の
複合被覆層中の亜鉛によりニッケル電極の酸素発生電位
が貴にシフトすることで、大きな酸素過電圧が得られる
ために、高温での充電効率が優れている。
【００３４】図３は密閉型ニッケル−水素蓄電池のニッ
ケル酸化値測定の結果を示す。なお、充電は充電電流0.
1Cで12時間、放電は放電電流0.2Cで終止電圧を1.0Vとし
て20℃で行った。本発明電池Ａ及びＢの利用率は90% と
向上され、また放電深度が深くなっていることがわか
る。これは、水酸化ニッケル粒子表面の複合被覆層中の
コバルト水酸化物が充電過程で高い導電性を持つオキシ
水酸化コバルトに変化することで、水酸化ニッケル粒子
間及び集電体プラーク（ニッケル粉末焼結体）と活物質
間の導電性が向上し、放電性能が向上したものであると
考えられる。一方、比較電池Ｄでは電極の膨潤原因とな
るγ-NiOOHの生成が認められ、充電末期の酸化値が高く
なっていることがわかる。
ケル酸化値測定の結果を示す。なお、充電は充電電流0.
1Cで12時間、放電は放電電流0.2Cで終止電圧を1.0Vとし
て20℃で行った。本発明電池Ａ及びＢの利用率は90% と
向上され、また放電深度が深くなっていることがわか
る。これは、水酸化ニッケル粒子表面の複合被覆層中の
コバルト水酸化物が充電過程で高い導電性を持つオキシ
水酸化コバルトに変化することで、水酸化ニッケル粒子
間及び集電体プラーク（ニッケル粉末焼結体）と活物質
間の導電性が向上し、放電性能が向上したものであると
考えられる。一方、比較電池Ｄでは電極の膨潤原因とな
るγ-NiOOHの生成が認められ、充電末期の酸化値が高く
なっていることがわかる。
【００３５】図４は密閉型ニッケル−水素蓄電池の高率
放電試験の結果を示す。本発明電池Ａ及びＢは放電率20
C までの範囲で、その低下率は15％以内であるのに対し
て、比較電池Ｃでは放電不可能であった。これは、前記
のように、複合被覆層中のコバルト水酸化物がオキシ水
酸化コバルトに変化することで、水酸化ニッケル粒子間
及び集電体プラークと活物質間の導電性が向上し、高率
放電性能が向上したものであると考えられる。
放電試験の結果を示す。本発明電池Ａ及びＢは放電率20
C までの範囲で、その低下率は15％以内であるのに対し
て、比較電池Ｃでは放電不可能であった。これは、前記
のように、複合被覆層中のコバルト水酸化物がオキシ水
酸化コバルトに変化することで、水酸化ニッケル粒子間
及び集電体プラークと活物質間の導電性が向上し、高率
放電性能が向上したものであると考えられる。
【００３６】続いて、表面処理を行っていないこと以外
は本発明電池Ｂと全て同様にして比較電池Ｅを作製し
た。
は本発明電池Ｂと全て同様にして比較電池Ｅを作製し
た。
【００３７】また、MmNi3.7Co0.7Mn0.3Al0.3（Mmはミッ
シュメタルであり、La30%,Ce50%,Pr5%,Nd15%からなる混
合物である。）の組成の負極板を用いたこと以外は、本
発明電池Ｂと全て同様にして比較電池Ｆを作製した。
シュメタルであり、La30%,Ce50%,Pr5%,Nd15%からなる混
合物である。）の組成の負極板を用いたこと以外は、本
発明電池Ｂと全て同様にして比較電池Ｆを作製した。
【００３８】更に、MmNi4.0Co0.4Mn0.3Al0.3（Mmはミッ
シュメタルであり、La30%,Ce50%,Pr5%,Nd15%からなる混
合物である。）の組成（B/A=4.9 ）の負極板を用いたこ
と以外は、本発明電池Ｂと全て同様にして比較電池Ｇを
作製した。
シュメタルであり、La30%,Ce50%,Pr5%,Nd15%からなる混
合物である。）の組成（B/A=4.9 ）の負極板を用いたこ
と以外は、本発明電池Ｂと全て同様にして比較電池Ｇを
作製した。
【００３９】更にまた、合金作製時の冷却速度が0.1 ℃
／秒の負極板を用いたこと以外は、本発明電池Ｂと全て
同様にして比較電池Ｈを作製した。
／秒の負極板を用いたこと以外は、本発明電池Ｂと全て
同様にして比較電池Ｈを作製した。
【００４０】図５は本発明電池Ａ及びＢ、比較電池Ｅ〜
Ｈについて、充放電を10サイクル繰り返したときの初期
容量の推移を調査した結果を示す。なお、充電は充電電
流0.1Cで12時間、放電は放電電流0.2Cで終止電圧を1.0V
として、20℃で行った。この図から分かるように表面処
理を行っていない比較電池Ｅは初期活性が遅いのに対
し、表面処理を行った本発明電池Ａ及びＢ、比較電池Ｆ
〜Ｈはいずれも初期活性が早く、しかも高容量であっ
た。これは表面処理によって、負極の充電効率が向上
し、正負極のバランスが崩れるといった不具合を防止で
きるためであると考えられる。
Ｈについて、充放電を10サイクル繰り返したときの初期
容量の推移を調査した結果を示す。なお、充電は充電電
流0.1Cで12時間、放電は放電電流0.2Cで終止電圧を1.0V
として、20℃で行った。この図から分かるように表面処
理を行っていない比較電池Ｅは初期活性が遅いのに対
し、表面処理を行った本発明電池Ａ及びＢ、比較電池Ｆ
〜Ｈはいずれも初期活性が早く、しかも高容量であっ
た。これは表面処理によって、負極の充電効率が向上
し、正負極のバランスが崩れるといった不具合を防止で
きるためであると考えられる。
【００４１】図６は本発明電池Ａ及びＢ、比較電池Ｅ、
Ｈについて、低温で放電容量を調査した結果である。充
電は、充電電流0.1Cで12時間、放電は放電電流1C,0.5C,
0.2Cで終止電圧を1.0Vとして、−20℃で行った。この図
から表面処理を行っていない比較電池Ｅや急冷による合
金組成の均一化を行っていない比較電池Ｈと比べると急
冷と表面処理を行った本発明電池Ａ及びＢはいずれも低
温高率放電特性が優れていることが分かる。これは表面
処理によって放電初期の分極が抑えられると共に、急冷
による合金組成の均質化によって合金粒子内でのＨ原子
の拡散が容易になるためと考えられる。
Ｈについて、低温で放電容量を調査した結果である。充
電は、充電電流0.1Cで12時間、放電は放電電流1C,0.5C,
0.2Cで終止電圧を1.0Vとして、−20℃で行った。この図
から表面処理を行っていない比較電池Ｅや急冷による合
金組成の均一化を行っていない比較電池Ｈと比べると急
冷と表面処理を行った本発明電池Ａ及びＢはいずれも低
温高率放電特性が優れていることが分かる。これは表面
処理によって放電初期の分極が抑えられると共に、急冷
による合金組成の均質化によって合金粒子内でのＨ原子
の拡散が容易になるためと考えられる。
【００４２】図７は本発明電池Ａ及びＢ、比較電池Ｄ、
Ｇ、Ｈについて、充放電サイクル試験結果、及び内部抵
抗変化を示す。充電は充電電流1Cで1.2 時間、放電は放
電電流1Cで終止電圧を1.0Vとして、20℃で行った。本発
明電池Ａ及びＢは、比較電池Ｄ、Ｇ、Ｈと比べて充放電
特性に優れていることが分かる。また、内部抵抗上昇と
ともに、容量が低下することが分かる。寿命試験後、こ
れらの電池を解体し、電解液分布を調査したところ、比
較電池Ｄはセパレータ中の電解液量が著しく減少し、ま
た正極が膨潤していることが分かった。これに対し、本
発明電池Ａ及びＢはいずれも初期に保持していた電解液
量とほとんど変化していなかった。
Ｇ、Ｈについて、充放電サイクル試験結果、及び内部抵
抗変化を示す。充電は充電電流1Cで1.2 時間、放電は放
電電流1Cで終止電圧を1.0Vとして、20℃で行った。本発
明電池Ａ及びＢは、比較電池Ｄ、Ｇ、Ｈと比べて充放電
特性に優れていることが分かる。また、内部抵抗上昇と
ともに、容量が低下することが分かる。寿命試験後、こ
れらの電池を解体し、電解液分布を調査したところ、比
較電池Ｄはセパレータ中の電解液量が著しく減少し、ま
た正極が膨潤していることが分かった。これに対し、本
発明電池Ａ及びＢはいずれも初期に保持していた電解液
量とほとんど変化していなかった。
【００４３】図８は充放電試験後、これらの電池を解体
し、水素吸蔵合金を取り出してＸ線回折を行った結果で
ある。希土類水酸化物のピーク差から、本発明電池Ａ及
びＢは、比較電池Ｇ、Ｈと比べて希土類水酸化物の生成
量が少なく、合金の腐食が抑制されていることが分かっ
た。
し、水素吸蔵合金を取り出してＸ線回折を行った結果で
ある。希土類水酸化物のピーク差から、本発明電池Ａ及
びＢは、比較電池Ｇ、Ｈと比べて希土類水酸化物の生成
量が少なく、合金の腐食が抑制されていることが分かっ
た。
【００４４】また更に、比較電池として、従来のポリア
ミド系樹脂からなる繊度２デニールの繊維を用いた目付
65g/m2, 厚さ0.18mmの乾式不織布をセパレータと用いた
こと以外は本発明電池Ｂと全て同様にして比較電池Ｉを
作製した。
ミド系樹脂からなる繊度２デニールの繊維を用いた目付
65g/m2, 厚さ0.18mmの乾式不織布をセパレータと用いた
こと以外は本発明電池Ｂと全て同様にして比較電池Ｉを
作製した。
【００４５】図９は本発明電池Ａ、Ｂ及び比較電池Ｉに
ついて、自己放電特性を調査した結果である。充電を20
℃で充電電流0.1Cで12時間行った後、充電末の電池を45
℃で14日間放置させた。その後放電は放電電流1Cで終止
電圧を1.0Vとして20℃で行い、容量維持率を測定した。
ついて、自己放電特性を調査した結果である。充電を20
℃で充電電流0.1Cで12時間行った後、充電末の電池を45
℃で14日間放置させた。その後放電は放電電流1Cで終止
電圧を1.0Vとして20℃で行い、容量維持率を測定した。
【００４６】この図から分かるように、本発明電池Ａ及
びＢは優れた容量保持特性を示しているのに対し、比較
電池Ｉは自己放電を抑制する機能を有していないことが
分かる。
びＢは優れた容量保持特性を示しているのに対し、比較
電池Ｉは自己放電を抑制する機能を有していないことが
分かる。
【００４７】続いて、水酸化ニッケル粉末90wt% に一酸
化コバルト粉末10wt% を混合し、これに1wt%のカルボキ
シメチルセルロース水溶液を加えて流動性のあるペース
ト液を作製した。以上により得られたペースト液を多孔
度95% の端子溶接を済ましたニッケル繊維基板に所定量
充填し、その後乾燥・プレス成形することによって正極
を作製した。負極及びセパレータは本発明電池Ａと同様
のものを用いた。前記正極板と、正極容量に対し1.6 倍
の容量を有する前記負極板とを準備し、この間に前記セ
パレータを介し、渦巻き状に捲回して電極群を作製し
た。この電極群を円筒状金属ケースに収納し、6.8NのKO
H と0.8NのLiOHからなる電解液を正極容量当たり1.5ml
注液した後、安全弁を備えた金属製蓋体に正極端子を溶
接、封口してSCサイズの円筒型ニッケル−水素蓄電池を
作製し、比較電池Ｊとした。
化コバルト粉末10wt% を混合し、これに1wt%のカルボキ
シメチルセルロース水溶液を加えて流動性のあるペース
ト液を作製した。以上により得られたペースト液を多孔
度95% の端子溶接を済ましたニッケル繊維基板に所定量
充填し、その後乾燥・プレス成形することによって正極
を作製した。負極及びセパレータは本発明電池Ａと同様
のものを用いた。前記正極板と、正極容量に対し1.6 倍
の容量を有する前記負極板とを準備し、この間に前記セ
パレータを介し、渦巻き状に捲回して電極群を作製し
た。この電極群を円筒状金属ケースに収納し、6.8NのKO
H と0.8NのLiOHからなる電解液を正極容量当たり1.5ml
注液した後、安全弁を備えた金属製蓋体に正極端子を溶
接、封口してSCサイズの円筒型ニッケル−水素蓄電池を
作製し、比較電池Ｊとした。
【００４８】図10は本発明電池Ｂ及び比較電池Ｆ、Ｊに
ついて、電流−電圧特性を調査した結果である。充電を
充電電流0.1Cで12時間行った後、各放電率での2 秒後の
電圧を20℃で測定した。
ついて、電流−電圧特性を調査した結果である。充電を
充電電流0.1Cで12時間行った後、各放電率での2 秒後の
電圧を20℃で測定した。
【００４９】図10から分かるように、本発明電池Ｂは優
れた電流−電圧特性を示しているのに対し、比較電池
Ｆ、Ｊは高率での電圧低下が激しいことが分かる。
れた電流−電圧特性を示しているのに対し、比較電池
Ｆ、Ｊは高率での電圧低下が激しいことが分かる。
【００５０】
【発明の効果】上記した通りであるから、本発明によれ
ば、高容量で、特に高率放電特性が優れ、高温時の充電
効率特性や自己放電特性、充放電サイクル特性に優れた
密閉型ニッケル−水素蓄電池を得ることができ、その工
業的価値はきわめて大きい。
ば、高容量で、特に高率放電特性が優れ、高温時の充電
効率特性や自己放電特性、充放電サイクル特性に優れた
密閉型ニッケル−水素蓄電池を得ることができ、その工
業的価値はきわめて大きい。
【図１】電圧と放電容量との関係図である。
【図２】放電量と充電量との関係図である。
【図３】正極の酸化値測定結果を示した図である。
【図４】放電容量と放電電流との関係図であ。
【図５】放電容量とサイクル数との関係図である。
【図６】低温で放電容量を比較した図である。
【図７】放電容量とサイクル数との関係図である。
【図８】負極の腐食生成物量を比較した図である。
【図９】自己放電特性を比較した図である。
【図１０】電圧と放電電流との関係図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０１Ｍ 4/32 Ｈ０１Ｍ 4/32 4/38 4/38 Ａ 10/30 10/30 Ｚ (72)発明者 黒葛原 実 大阪府高槻市城西町６番６号 株式会社ユ アサコーポレーション内 (72)発明者 田中 俊樹 大阪府高槻市城西町６番６号 株式会社ユ アサコーポレーション内 Ｆターム(参考） 5H003 AA01 AA02 AA03 AA04 BA02 BA07 BB02 BB04 BB12 BC01 BC02 BC05 BC06 BD00 BD03 BD04 BD06 5H016 AA02 AA06 AA10 BB10 BB12 CC09 EE01 EE05 HH00 HH01 HH08 HH10 HH15 5H021 AA01 BB09 BB12 CC01 CC02 EE03 EE04 EE16 HH00 HH01 HH10 5H028 AA02 AA05 AA06 AA07 AA08 BB03 BB10 CC10 CC12 CC24 EE01 EE05 FF02 FF03 FF04 FF05 HH00 HH01 HH02 HH03
Claims (21)
- 【請求項１】 電槽ケースに発電要素を収納し、安全弁
を備えた蓋体で前記ケースを封口した密閉型ニッケル−
水素蓄電池であって、(a) ニッケル粉末焼結体基板に、
活物質が充填された焼結式ニッケル電極において、該活
物質が2A,2B 族元素及び／又はコバルトを固溶状態で含
有する水酸化ニッケルであり、該活物質表面にコバルト
及び／又は2A,2B 族元素の化合物の複合被覆層を形成さ
せた正極、(b) 水素吸蔵合金を主構成材料とする負極、
(c) アルカリ電解液、(d) 前記正極と前記負極とを電気
的に絶縁し、充放電反応に必要な前記電解液を保持する
ことができる不織布セパレータ、からなる発電要素を有
し、電極群の負極の一部は電槽ケースと直接接触し且つ
集電端子を介して電槽ケースと接触し、正極は集電端子
を介して蓋体に接続されていることを特徴とする密閉型
ニッケル−水素蓄電池。 - 【請求項２】 前記複合被覆層が、活物質量に対して0.
5 〜10重量％の割合で形成されている請求項１記載の密
閉型ニッケル−水素蓄電池。 - 【請求項３】 前記活物質において、2A,2B 族元素及び
／又はコバルトの含有量が1.0 〜5.0 重量％である請求
項１記載の密閉型ニッケル−水素蓄電池。 - 【請求項４】 前記複合被覆層において、コバルトの含
有量が活物質量に対して0.5 〜5.0 重量％である請求項
１記載の密閉型ニッケル−水素蓄電池。 - 【請求項５】 前記複合被覆層を化学的酸化あるいは電
気化学的酸化によって、高次酸化物とした請求項１記載
の密閉型ニッケル−水素蓄電池。 - 【請求項６】 前記水素吸蔵合金が、少なくともニッケ
ルを含むCaCu5 型構造を有するAB5 系水素吸蔵合金であ
って、A 側元素がLa,Ce,Pr,Nd のうち少なくとも１種を
含んだ希土類元素の単体又は複合体であり、且つB 側元
素がNi,Al,Co,Mn のうち少なくとも１種を含んでいる請
求項１記載の密閉型ニッケル−水素蓄電池。 - 【請求項７】 前記水素吸蔵合金が、その表面バルク組
成よりも明らかにNi量が多いNiリッチ層を有している請
求項６記載の密閉型ニッケル−水素蓄電池。 - 【請求項８】 前記Niリッチ層が、表面処理により設け
られた請求項７記載の密閉型ニッケル−水素蓄電池。 - 【請求項９】 前記表面処理が、水素吸蔵合金粉末を高
温アルカリ水溶液中に浸漬して行う請求項８記載の密閉
型ニッケル−水素蓄電池。 - 【請求項１０】 前記アルカリ水溶液が、pHを14以上に
調製した強アルカリ水溶液である請求項９記載の密閉型
ニッケル−水素蓄電池。 - 【請求項１１】 前記強アルカリ水溶液が、KOH とLiOH
及び／又はNaOHの混合溶液である請求項10記載の密閉型
ニッケル−水素蓄電池。 - 【請求項１２】 前記水素吸蔵合金において、コバルト
含有量が0.4 〜0.6 モル％である請求項６記載の密閉型
ニッケル−水素蓄電池。 - 【請求項１３】 前記水素吸蔵合金において、B/A 比が
5.0 〜5.3 である請求項６記載の密閉型ニッケル−水素
蓄電池。 - 【請求項１４】 前記水素吸蔵合金が、合金作製時の冷
却速度が1000℃／秒以上である請求項６記載の密閉型ニ
ッケル−水素蓄電池。 - 【請求項１５】 前記アルカリ電解液が、KOH 水溶液を
主構成材料とし、正極容量１Ah当たり0.9 〜1.6ml 注液
されている請求項１記載の密閉型ニッケル−水素蓄電
池。 - 【請求項１６】 前記アルカリ電解液には、LiOH及び／
又はNaOHが添加されている請求項15記載の密閉型ニッケ
ル−水素蓄電池。 - 【請求項１７】 前記セパレータが、材質の異なる第１
成分と第２成分とが交互に隣接するように複合紡糸され
た分割性複合繊維が各構成成分ごとに分割された繊度0.
5 デニール以下の微細繊維を主成分とする織布又は不織
布からなり、前記第１成分と第２成分の少なくとも一方
は親水性を有している請求項1 記載の密閉型ニッケル−
水素蓄電池。 - 【請求項１８】 前記第１成分と第２成分が、それぞれ
異なるポリオレフィン系樹脂からなり、第１成分と第２
成分の少なくとも一方には親水基を有するビニルモノマ
ー又は二次的に親水基を導入することができるビニルモ
ノマーが、グラフト重合されている請求項17記載の密閉
型ニッケル−水素蓄電池。 - 【請求項１９】 前記ビニルモノマーの側鎖部分にはカ
ルボキシル基又はスルホン酸基が付加されている請求項
18記載の密閉型ニッケル−水素蓄電池。 - 【請求項２０】 前記正・負極集電端子が平板状であ
り、正・負極の端面の全体と溶接されている請求項１記
載の密閉型ニッケル−水素蓄電池。 - 【請求項２１】 前記電槽ケース及び蓋体が、金属製で
ある請求項１記載の密閉型ニッケル−水素蓄電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10190157A JP2000021400A (ja) | 1998-07-06 | 1998-07-06 | 密閉型ニッケル−水素蓄電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10190157A JP2000021400A (ja) | 1998-07-06 | 1998-07-06 | 密閉型ニッケル−水素蓄電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000021400A true JP2000021400A (ja) | 2000-01-21 |
Family
ID=16253382
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10190157A Pending JP2000021400A (ja) | 1998-07-06 | 1998-07-06 | 密閉型ニッケル−水素蓄電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000021400A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006011430A1 (ja) * | 2004-07-30 | 2006-02-02 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | アルカリ蓄電池用正極活物質、アルカリ蓄電池用正極、アルカリ蓄電池、及びアルカリ蓄電池用正極活物質の製造方法 |
-
1998
- 1998-07-06 JP JP10190157A patent/JP2000021400A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006011430A1 (ja) * | 2004-07-30 | 2006-02-02 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | アルカリ蓄電池用正極活物質、アルカリ蓄電池用正極、アルカリ蓄電池、及びアルカリ蓄電池用正極活物質の製造方法 |
| US9276258B2 (en) | 2004-07-30 | 2016-03-01 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Positive electrode active material for alkaline storage battery, positive electrode for alkaline storage battery, alkaline storage battery, and method for manufacturing positive electrode active material for alkaline storage battery |
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