JP2002541636A - 高温Ni−MHバッテリ及びその製造方法 - Google Patents
高温Ni−MHバッテリ及びその製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】
本発明は、高温ニッケル−水素バッテリ及びそれを製造する方法に関する。陽極物質の中に含まれている水酸化ニッケルの重量当たり、0.1〜15wt%のチタン元素添加剤を活性物質に添加することによって、高温充電効率が大幅に改良され、50℃以上における充電効率が95%にまで達する。本発明によるニッケル−水素バッテリは50℃以上の温度で使用することができる。
Description
【0001】 (発明の分野) 本発明は、高温Ni−MHバッテリ及びその製造方法に関する。
【0002】 (発明の背景) 現在のNi−MHバッテリは、通常、水酸化ニッケルから成る一対のNi陽極
と、水素貯蔵合金から成る陰極と、セパレータとを具備していて、電解液として
KOH溶液を使用している。陽極は、活性物質としてのNi(OH)2と、導電
剤と、接着剤と、水とを混合して濃厚液を製造し、この濃厚液を耐アルカリ性の
基板の中に充填することによって製造している。
と、水素貯蔵合金から成る陰極と、セパレータとを具備していて、電解液として
KOH溶液を使用している。陽極は、活性物質としてのNi(OH)2と、導電
剤と、接着剤と、水とを混合して濃厚液を製造し、この濃厚液を耐アルカリ性の
基板の中に充填することによって製造している。
【0003】 上述した陽極を使用するNi−MHバッテリの場合、充電している間、陽極で
二つの反応、即ち、下記の反応(1)と反応(2)が起こっている。反応(1)
は陽極におけるNi(OH)2の充電反応であり、反応(2)は酸素生成反応で
ある。温度が上昇すると、反応(2)の電位が下がり、このため反応(2)と反
応(1)との間の電位差が下がる。
二つの反応、即ち、下記の反応(1)と反応(2)が起こっている。反応(1)
は陽極におけるNi(OH)2の充電反応であり、反応(2)は酸素生成反応で
ある。温度が上昇すると、反応(2)の電位が下がり、このため反応(2)と反
応(1)との間の電位差が下がる。
【0004】
【式1】
【式2】
【0005】 上述した二つの反応が競合する結果、上述した陽極の充電効率が低くなる。5
0℃で、充電効率が50−60%にしか達せず、このため高温でのバッテリ性能
に深刻な影響を与える。
0℃で、充電効率が50−60%にしか達せず、このため高温でのバッテリ性能
に深刻な影響を与える。
【0006】 日本国特開平8−31448号は、高温バッテリとその製造方法を開示してい
る。この特許によると、CeO2、Ce(OH)3、Ce(OH)4、H2O、
Nd2O3及びNd(OH)3を添加剤としてNi陽極物質に添加して、陽極の
充電効率を改良している。たとえば、45℃で、バッテリの充電効率が80−9
0%にまで達することができる。然しながら、この改良でも十分ではない。現今
では、一般に、Ni−MHバッテリを一層高温で使用するようになってきていて
、高温特性のよいNi−MHバッテリが要請されている。本発明はこの要請に基
づくものである。
る。この特許によると、CeO2、Ce(OH)3、Ce(OH)4、H2O、
Nd2O3及びNd(OH)3を添加剤としてNi陽極物質に添加して、陽極の
充電効率を改良している。たとえば、45℃で、バッテリの充電効率が80−9
0%にまで達することができる。然しながら、この改良でも十分ではない。現今
では、一般に、Ni−MHバッテリを一層高温で使用するようになってきていて
、高温特性のよいNi−MHバッテリが要請されている。本発明はこの要請に基
づくものである。
【0007】 (発明の目的) 本発明の目的の一つは、高温で使用するNi−MHバッテリを提供することで
ある。
ある。
【0008】 本発明の別の目的は、高温で使用するNi−MHバッテリの製造方法を提供す
ることである。
ることである。
【0009】 (発明の概要) 本発明は、基板とこの基板に接着された陽極物質とから製造された陽極板と、
基板とこの基板に接着された陰極物質とから製造された陰極板と、セパレータと
、鋼製ハウジングと、造付けカバーとを備えた高温Ni−MHバッテリを提供す
るものであるが、前記高温Ni−MHバッテリは、前記陽極板が発泡ニッケル、
繊維ニッケル及び多孔質ストリップ鋼から選択されていること、前記陽極物質が
球状水酸化ニッケルと、導電剤と、接着剤と、添加剤とを含んでいることを特徴
とし、ここに、前記導電剤がニッケル粉末、炭素粉末、アセチレンブラック、黒
鉛粉末、カドミウム粉末、亜鉛粉末、Co−Zn合金粉末、コバルト粉末、Co
O、Co2O3、Co(OH)2及びCo(OH)3から成る群から選択された
少なくとも一つであり、前記接着剤がPTFE、CMC、MC及びPVAから成
る群から選択された少なくとも一つであり、前記添加剤が、40℃以上の温度で
充電する間Ni陽極での酸素生成反応における電位降下を抑制することができる
チタン添加剤から選択される。
基板とこの基板に接着された陰極物質とから製造された陰極板と、セパレータと
、鋼製ハウジングと、造付けカバーとを備えた高温Ni−MHバッテリを提供す
るものであるが、前記高温Ni−MHバッテリは、前記陽極板が発泡ニッケル、
繊維ニッケル及び多孔質ストリップ鋼から選択されていること、前記陽極物質が
球状水酸化ニッケルと、導電剤と、接着剤と、添加剤とを含んでいることを特徴
とし、ここに、前記導電剤がニッケル粉末、炭素粉末、アセチレンブラック、黒
鉛粉末、カドミウム粉末、亜鉛粉末、Co−Zn合金粉末、コバルト粉末、Co
O、Co2O3、Co(OH)2及びCo(OH)3から成る群から選択された
少なくとも一つであり、前記接着剤がPTFE、CMC、MC及びPVAから成
る群から選択された少なくとも一つであり、前記添加剤が、40℃以上の温度で
充電する間Ni陽極での酸素生成反応における電位降下を抑制することができる
チタン添加剤から選択される。
【0010】 さらに、本発明は上述した高温Ni−MHバッテリを製造する方法を提供する
が、この製造方法は下記の工程を含んでいる。 (1)陽極板の製造:水酸化ニッケル、導電剤、チタン添加剤、接着剤及び水
を同時に混合し、生成された混合物を均質に攪拌し、予め電極端子が溶接してあ
る陽極基板の中にこの均質混合物を充填し、焼成乾燥し、ロール圧縮して所望の
厚さにして陽極板にする。 (2)陰極板の製造:水素貯蔵合金粉末、導電剤、接着剤及び水を同時に混合
し、生成された混合物を均質に攪拌し、予め電極端子が溶接してある陰極基板の
中にこの均質混合物を充填し、焼成乾燥し、ロール圧縮して所望の厚さにして陰
極板にする。 (3)適切なセパレータを選択し、それを上述した陽極と陰極との間に挟み、
それらを同時に強く圧縮し、或いは円筒内に巻き入れ、次いでそれを正方形或い
は円筒形の鋼製ハウジング内に入れる。 (4)電極を溶接し、電解質溶液を注入し、次いで密閉する。 (5)バッテリの活性化。 (6)バッテリの組み立て。
が、この製造方法は下記の工程を含んでいる。 (1)陽極板の製造:水酸化ニッケル、導電剤、チタン添加剤、接着剤及び水
を同時に混合し、生成された混合物を均質に攪拌し、予め電極端子が溶接してあ
る陽極基板の中にこの均質混合物を充填し、焼成乾燥し、ロール圧縮して所望の
厚さにして陽極板にする。 (2)陰極板の製造:水素貯蔵合金粉末、導電剤、接着剤及び水を同時に混合
し、生成された混合物を均質に攪拌し、予め電極端子が溶接してある陰極基板の
中にこの均質混合物を充填し、焼成乾燥し、ロール圧縮して所望の厚さにして陰
極板にする。 (3)適切なセパレータを選択し、それを上述した陽極と陰極との間に挟み、
それらを同時に強く圧縮し、或いは円筒内に巻き入れ、次いでそれを正方形或い
は円筒形の鋼製ハウジング内に入れる。 (4)電極を溶接し、電解質溶液を注入し、次いで密閉する。 (5)バッテリの活性化。 (6)バッテリの組み立て。
【0011】 (発明の詳細な説明) 本発明の第1の目的により、本発明は、高温Ni−MHバッテリを提供する。
図1に示したように、前記バッテリは、基板とこの基板に接着された陽極物質と
から製造された陽極板1と、基板とこの基板に接着された陰極物質とから製造さ
れた陰極板3と、セパレータ2と、鋼製ハウジング4と、造付けカバー5とを備
えていて、前記陽極基板が発泡ニッケル、繊維ニッケル及び多孔質ストリップ鋼
の基板から選択されていることと、前記陽極物質が球状水酸化ニッケルと、導電
剤と、接着剤と、添加剤とを含んでいることを特徴とし、ここに、前記導電剤が
ニッケル粉末、炭素粉末、アセチレンブラック、黒鉛粉末、カドミウム粉末、亜
鉛粉末、Co−Zn合金粉末、コバルト粉末、CoO、Co2O3、Co(OH
)2及びCo(OH)3から成る群から選択された少なくとも一つであり、前記
接着剤がPTFE、CMC、MC及びPVAから成る群から選択された少なくと
も一つであり、前記添加剤が、40℃以上の温度で充電する間Ni陽極での酸素
生成反応における電位降下を抑制することができるチタン添加剤から選択される
。
図1に示したように、前記バッテリは、基板とこの基板に接着された陽極物質と
から製造された陽極板1と、基板とこの基板に接着された陰極物質とから製造さ
れた陰極板3と、セパレータ2と、鋼製ハウジング4と、造付けカバー5とを備
えていて、前記陽極基板が発泡ニッケル、繊維ニッケル及び多孔質ストリップ鋼
の基板から選択されていることと、前記陽極物質が球状水酸化ニッケルと、導電
剤と、接着剤と、添加剤とを含んでいることを特徴とし、ここに、前記導電剤が
ニッケル粉末、炭素粉末、アセチレンブラック、黒鉛粉末、カドミウム粉末、亜
鉛粉末、Co−Zn合金粉末、コバルト粉末、CoO、Co2O3、Co(OH
)2及びCo(OH)3から成る群から選択された少なくとも一つであり、前記
接着剤がPTFE、CMC、MC及びPVAから成る群から選択された少なくと
も一つであり、前記添加剤が、40℃以上の温度で充電する間Ni陽極での酸素
生成反応における電位降下を抑制することができるチタン添加剤から選択される
。
【0012】 本発明の高温Ni−MHバッテリにおいて、前記チタン添加剤は、金属チタン
、Ti(OH)2、Ti(OH)3、TiO、Ti2O3、TiO2、Ti3O 5 、チタネート及びチタン塩から成る群から選択された少なくとも一つである。
、Ti(OH)2、Ti(OH)3、TiO、Ti2O3、TiO2、Ti3O 5 、チタネート及びチタン塩から成る群から選択された少なくとも一つである。
【0013】 本発明の高温Ni−MHバッテリにおいて、前記チタン添加剤の量は、陽極物
質の中の球状水酸化ニッケルに基づき、0.1−15.0%(重量)の範囲であ
る。
質の中の球状水酸化ニッケルに基づき、0.1−15.0%(重量)の範囲であ
る。
【0014】 本発明の高温Ni−MHバッテリにおいて、前記チタン添加剤の量は、陽極物
質の中の球状水酸化ニッケルに基づき、好ましくは1.0−5.0%(重量)の
範囲である。
質の中の球状水酸化ニッケルに基づき、好ましくは1.0−5.0%(重量)の
範囲である。
【0015】 本発明の高温Ni−MHバッテリにおいて、前記陰極基板は、発泡ニッケル基
板、繊維ニッケル板、及び多孔質ストリップ鋼板から選択される。前記陰極物質
は、AB5或いはAB2タイプの水素貯蔵合金、導電剤、接着剤を含み、ここに
、導電剤はニッケル粉末、炭素粉末、アセチレンブラック、黒鉛粉末、カドミウ
ム粉末、亜鉛粉末、Co−Zn合金粉末、コバルト粉末、CoO、Co2O3、
Co(OH)2及びCo(OH)3から成る群から少なくとも選択され、前記接
着剤はPTFE、CMC、MC及びPVAから成る群から選択される少なくとも
1つである。
板、繊維ニッケル板、及び多孔質ストリップ鋼板から選択される。前記陰極物質
は、AB5或いはAB2タイプの水素貯蔵合金、導電剤、接着剤を含み、ここに
、導電剤はニッケル粉末、炭素粉末、アセチレンブラック、黒鉛粉末、カドミウ
ム粉末、亜鉛粉末、Co−Zn合金粉末、コバルト粉末、CoO、Co2O3、
Co(OH)2及びCo(OH)3から成る群から少なくとも選択され、前記接
着剤はPTFE、CMC、MC及びPVAから成る群から選択される少なくとも
1つである。
【0016】 本発明の別の目的により、本発明は、高温Ni−MHバッテリを製造する方法
を提供する。その工程図は図2に示してある。この方法は下記の工程を含んでい
る。 (1)陽極板の製造:水酸化ニッケル、導電剤、チタン添加剤、接着剤及び水
を同時に混合し、生成された混合物を均質に攪拌し、予め電極端子が溶接してあ
る陽極基板の中にこの均質混合物を充填し、焼成乾燥し、ロール圧縮して所望の
厚さにして陽極板にする。 (2)陰極板の製造:水素貯蔵合金粉末、導電剤、接着剤及び水を同時に混合
し、生成された混合物を均質に攪拌し、予め電極端子が溶接してある陰極基板の
中にこの均質混合物を充填し、焼成乾燥し、ロール圧縮して所望の厚さにして陰
極板にする。 (3)適切なセパレータを選択し、それを上述したようにして製造した陽極と
陰極との間に挟み、それらを同時に強く圧縮し、或いは円筒内に巻き入れ、次い
でそれを正方形或いは円筒形の鋼製ハウジング内に入れる。 (4)電極を溶接し、電解質溶液を注入し、次いで密閉する。 (5)バッテリの活性化。 (6)バッテリの組み立て。
を提供する。その工程図は図2に示してある。この方法は下記の工程を含んでい
る。 (1)陽極板の製造:水酸化ニッケル、導電剤、チタン添加剤、接着剤及び水
を同時に混合し、生成された混合物を均質に攪拌し、予め電極端子が溶接してあ
る陽極基板の中にこの均質混合物を充填し、焼成乾燥し、ロール圧縮して所望の
厚さにして陽極板にする。 (2)陰極板の製造:水素貯蔵合金粉末、導電剤、接着剤及び水を同時に混合
し、生成された混合物を均質に攪拌し、予め電極端子が溶接してある陰極基板の
中にこの均質混合物を充填し、焼成乾燥し、ロール圧縮して所望の厚さにして陰
極板にする。 (3)適切なセパレータを選択し、それを上述したようにして製造した陽極と
陰極との間に挟み、それらを同時に強く圧縮し、或いは円筒内に巻き入れ、次い
でそれを正方形或いは円筒形の鋼製ハウジング内に入れる。 (4)電極を溶接し、電解質溶液を注入し、次いで密閉する。 (5)バッテリの活性化。 (6)バッテリの組み立て。
【0017】 本発明の方法において、前記チタン添加剤は、金属チタン、Ti(OH)2、
Ti(OH)3、TiO、Ti2O3、TiO2、Ti3O5、チタネート及び
チタン塩から成る群から選択された少なくとも一つである。
Ti(OH)3、TiO、Ti2O3、TiO2、Ti3O5、チタネート及び
チタン塩から成る群から選択された少なくとも一つである。
【0018】 本発明の方法において、前記チタン添加剤の量は、陽極物質の中の球状水酸化
ニッケルに基づき、0.1−15.0%(重量)の範囲である。
ニッケルに基づき、0.1−15.0%(重量)の範囲である。
【0019】 本発明の高温Ni−MHバッテリにおいて、前記チタン添加剤の量は、陽極物
質の中の球状水酸化ニッケルに基づき、好ましくは1.0−5.0%(重量)の
範囲である。
質の中の球状水酸化ニッケルに基づき、好ましくは1.0−5.0%(重量)の
範囲である。
【0020】 本発明の方法において、前記陰極基板は、発泡ニッケル基板、繊維ニッケル基
板、及び多孔質ストリップ鋼製基板から選択される。前記陰極物質は、AB5或
いはAB2タイプの水素貯蔵合金、導電剤、接着剤を含み、ここに、この導電剤
はニッケル粉末、炭素粉末、アセチレンブラック、黒鉛粉末、カドミウム粉末、
亜鉛粉末、Co−Zn合金粉末、コバルト粉末、CoO、Co2O3、Co(O
H)2及びCo(OH)3 から成る群から選択された少なくとも一つであり、
前記接着剤はPTFE、CMC、MC及びPVAから成る群から選択された少な
くとも1つである。
板、及び多孔質ストリップ鋼製基板から選択される。前記陰極物質は、AB5或
いはAB2タイプの水素貯蔵合金、導電剤、接着剤を含み、ここに、この導電剤
はニッケル粉末、炭素粉末、アセチレンブラック、黒鉛粉末、カドミウム粉末、
亜鉛粉末、Co−Zn合金粉末、コバルト粉末、CoO、Co2O3、Co(O
H)2及びCo(OH)3 から成る群から選択された少なくとも一つであり、
前記接着剤はPTFE、CMC、MC及びPVAから成る群から選択された少な
くとも1つである。
【0021】 本発明の高温Ni−MHバッテリにおいて、電解質はNi−MHバッテリに通
常使用されているものである。
常使用されているものである。
【0022】 本発明の方法において、バッテリ活性化及び組み立て方法は当業者に周知のも
である。
である。
【0023】 本発明によって、改良ポリプロピレンセパレータのように、セパレータ2は当
業者に周知のもである。
業者に周知のもである。
【0024】 本発明の高温Ni−MHバッテリにおいて、チタン添加剤は陽極に添加され、
特に前記チタン添加剤の量は、陽極物質の中の活性球状水酸化ニッケルの重量当
たり1.0%(重量)以上である。従って、本発明の高温Ni−MHバッテリを
高温で使用する場合、水酸化ニッケル陽極に発生する下記の酸素生成反応(2)
の電位が顕著に上昇する。
特に前記チタン添加剤の量は、陽極物質の中の活性球状水酸化ニッケルの重量当
たり1.0%(重量)以上である。従って、本発明の高温Ni−MHバッテリを
高温で使用する場合、水酸化ニッケル陽極に発生する下記の酸素生成反応(2)
の電位が顕著に上昇する。
【式2】 そして、下記の反応(1)が完全に行われる。
【式1】
【0025】 生成されるNiOOHの量が増加し、その結果、陽極の充電効率が大幅に増加
される。50℃以上の温度で、本発明の高温Ni−MHバッテリの充電効率は9
5%に達し、これが高温バッテリ性能の要件を満足させる。
される。50℃以上の温度で、本発明の高温Ni−MHバッテリの充電効率は9
5%に達し、これが高温バッテリ性能の要件を満足させる。
【0026】 図3はチタン添加剤の量とバッテリの充電効率との間の関係を示して居る。図
3から明らかなように、陽極に、二酸化チタン、金属チタン粉末及び/又はチタ
ン酸ナトリウムのようなチタン添加剤を添加すると、本発明の高温Ni−MHバ
ッテリの充電効率を大幅に上昇させることができる。前記チタン添加剤の量が、
陽極物質の中の球状水酸化ニッケルの重量当たり1.0%(重量)以上の場合、
バッテリの充電効率は95%以上に達することができる。本発明によって、チタ
ン添加剤の量は、陽極物質の中の活性球状水酸化ニッケルの重量当たり0.1−
15.0%(重量)の範囲である。図3から更に理解されるように、前記チタン
添加剤の量が、陽極物質の中の活性球状水酸化ニッケルの重量当たり1.0%(
重量)以上の場合、バッテリの充電効率の上昇は、前記チタン添加剤の量の上昇
に比例しない。従って、前記チタン添加剤の量は、陽極物質の中の活性球状水酸
化ニッケルの重量当たり、好ましくは、1.0−5.0%(重量)の範囲である
。
3から明らかなように、陽極に、二酸化チタン、金属チタン粉末及び/又はチタ
ン酸ナトリウムのようなチタン添加剤を添加すると、本発明の高温Ni−MHバ
ッテリの充電効率を大幅に上昇させることができる。前記チタン添加剤の量が、
陽極物質の中の球状水酸化ニッケルの重量当たり1.0%(重量)以上の場合、
バッテリの充電効率は95%以上に達することができる。本発明によって、チタ
ン添加剤の量は、陽極物質の中の活性球状水酸化ニッケルの重量当たり0.1−
15.0%(重量)の範囲である。図3から更に理解されるように、前記チタン
添加剤の量が、陽極物質の中の活性球状水酸化ニッケルの重量当たり1.0%(
重量)以上の場合、バッテリの充電効率の上昇は、前記チタン添加剤の量の上昇
に比例しない。従って、前記チタン添加剤の量は、陽極物質の中の活性球状水酸
化ニッケルの重量当たり、好ましくは、1.0−5.0%(重量)の範囲である
。
【0027】 (発明の実施の最も好ましい形態) 下記の実施例と図面を組合わせて、本発明の高温Ni−MHバッテリを詳細に
説明する。
説明する。
【0028】 (実施例1) Ni(OH)2の球状粉末90重量部、CoO粉末10重量部、TiO2粉末
1.0重量部、CMC0.3重量部、PTFE1.0重量部及び水45重量部を
一緒に混合した。この混合物を均質に攪拌し、次いで、得た均質混合物を発泡ニ
ッケル基板の中に充填した。得た基板を焼成、乾燥し、次いで、ロール圧縮して
所望の大きさに裁断して陽極1を製造した。
1.0重量部、CMC0.3重量部、PTFE1.0重量部及び水45重量部を
一緒に混合した。この混合物を均質に攪拌し、次いで、得た均質混合物を発泡ニ
ッケル基板の中に充填した。得た基板を焼成、乾燥し、次いで、ロール圧縮して
所望の大きさに裁断して陽極1を製造した。
【0029】 AB5型水素貯蔵合金粉末MmNi3.7Co0.7Mn0.3Al0.3(
ここに、Mmは混合希土類金属)95重量部、炭素粉末4重量部、CMC粉末1
重量部及び水50重量部を一緒に混合した。この混合物を均質に攪拌し、次いで
、得た均質混合物を発泡ニッケル基板の中に充填した。得た基板を焼成、乾燥し
、次いで、ロール圧縮して所望の大きさに裁断して陰極3を製造した。
ここに、Mmは混合希土類金属)95重量部、炭素粉末4重量部、CMC粉末1
重量部及び水50重量部を一緒に混合した。この混合物を均質に攪拌し、次いで
、得た均質混合物を発泡ニッケル基板の中に充填した。得た基板を焼成、乾燥し
、次いで、ロール圧縮して所望の大きさに裁断して陰極3を製造した。
【0030】 次に、上述したようにして製造した陰極3と陽極1を並置し、改良ポリプロプ
ロピレンセパレータ2を陰極3と陽極1の間に挿入した。得た構成体をロール状
に巻いて、円筒形の鋼製ハウジング4の中に入れた。KOH、NaOH及びLi
OHを含むアルカリ性電解液をハウジング内に注入した。造り付けカバー5を溶
接した後、ハウジングを密閉した。この様にして、図1に示すようなAA型Ni
−MHバッテリを得た。
ロピレンセパレータ2を陰極3と陽極1の間に挿入した。得た構成体をロール状
に巻いて、円筒形の鋼製ハウジング4の中に入れた。KOH、NaOH及びLi
OHを含むアルカリ性電解液をハウジング内に注入した。造り付けカバー5を溶
接した後、ハウジングを密閉した。この様にして、図1に示すようなAA型Ni
−MHバッテリを得た。
【0031】 得たバッテリを室温で活性化させ、完全に丸くして安定した容量のバッテリを
製造した。それを室温で0.06Cで24時間充電し、1.0C下で1.0Vま
で放電して容量C0を得た。同じ手順を採用して、それを55℃で充電、放電し
て容量C1を得た。式F=C1/C0によりバッテリの充電効率を計算し、その
結果を図3に示した。
製造した。それを室温で0.06Cで24時間充電し、1.0C下で1.0Vま
で放電して容量C0を得た。同じ手順を採用して、それを55℃で充電、放電し
て容量C1を得た。式F=C1/C0によりバッテリの充電効率を計算し、その
結果を図3に示した。
【0032】 (実施例2−6) TiO2を1重量部使用するところをTiO2を0.1、3、5、15及び0
重量部使用した以外には、実施例1と同じ方法及び材料を使用して本発明のNi
−MHバッテリを製造した。得たバッテリの充電効率を、実施例1で説明したと
同じ方法で計算した。結果を図3に示した。
重量部使用した以外には、実施例1と同じ方法及び材料を使用して本発明のNi
−MHバッテリを製造した。得たバッテリの充電効率を、実施例1で説明したと
同じ方法で計算した。結果を図3に示した。
【0033】 (実施例7−11) TiO2を1重量部使用するところを金属チタン粉末を0.1、1、3、5及
び15重量部使用した以外には、実施例1と同じ方法及び材料を使用して本発明
のNi−MHバッテリを製造した。得たバッテリの充電効率を、実施例1で説明
したと同じ方法で計算した。結果を図3に示した。
び15重量部使用した以外には、実施例1と同じ方法及び材料を使用して本発明
のNi−MHバッテリを製造した。得たバッテリの充電効率を、実施例1で説明
したと同じ方法で計算した。結果を図3に示した。
【0034】 (実施例12−16) TiO2を1重量部使用するところをNa2TiO3を0.1、1、3、5及
び15重量部使用した以外には、実施例1と同じ方法及び材料を使用して本発明
のNi−MHバッテリを製造した。得たバッテリの充電効率を、実施例1で説明
したと同じ方法で計算した。結果を図3に示した。
び15重量部使用した以外には、実施例1と同じ方法及び材料を使用して本発明
のNi−MHバッテリを製造した。得たバッテリの充電効率を、実施例1で説明
したと同じ方法で計算した。結果を図3に示した。
【0035】 諸結果に示すように、水酸化ニッケル陽極の中にチタン添加剤を添加すると高
温におけるNi−MHバッテリの充電効率を大幅に改良することができる。
温におけるNi−MHバッテリの充電効率を大幅に改良することができる。
【図1】 本発明の高温Ni−MHバッテリの断面図。
【図2】 本発明の高温Ni−MHバッテリを製造するための工程図。
【図3】 チタン添加剤の量とバッテリの充電効率との間の関係を示すグラフ。
1 陽極板 2 セパレータ 3 陰極板 4 ハウジング 5 カバー
───────────────────────────────────────────────────── 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 4/62 H01M 4/62 C 4/80 4/80 C (81)指定国 EP(AT,BE,CH,CY, DE,DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,I T,LU,MC,NL,PT,SE),OA(BF,BJ ,CF,CG,CI,CM,GA,GN,GW,ML, MR,NE,SN,TD,TG),AP(GH,GM,K E,LS,MW,SD,SL,SZ,TZ,UG,ZW ),EA(AM,AZ,BY,KG,KZ,MD,RU, TJ,TM),AE,AL,AM,AT,AU,AZ, BA,BB,BG,BR,BY,CA,CH,CU,C Z,DE,DK,EE,ES,FI,GB,GD,GE ,GH,GM,HR,HU,ID,IL,IN,IS, JP,KE,KG,KP,KR,KZ,LC,LK,L R,LS,LT,LU,LV,MD,MG,MK,MN ,MW,MX,NO,NZ,PL,PT,RO,RU, SD,SE,SG,SI,SK,SL,TJ,TM,T R,TT,UA,UG,US,UZ,VN,YU,ZA ,ZW (71)出願人 No. 40 Xinqiao Road, Qiaobei Ind. Zone, Longgang Town, She nzhen City, Guangdo ng Province, 518116, C hina (72)発明者 エルヴィー, ハイガン 中華人民共和国 518116 グァンドン プ ロヴァンス, シェンツェン シティー, ロンガン タウン, チャオベイ イン ダストリアル ゾーン, シンチャオ ロ ード ナンバー 40 Fターム(参考) 5H017 AA02 CC25 CC28 EE04 5H028 AA05 BB04 BB06 BB10 CC12 EE01 EE05 HH01 5H050 BA14 CA03 CB17 DA04 DA10 DA11 EA02 GA02 GA03 GA10 HA01
Claims (10)
- 【請求項1】 基板とこの基板に接着された陽極物質とから製造された陽極板
(1)と、基板とこの基板に接着された陰極物質とから製造された陰極板(3)
と、セパレータ(2)と、鋼製ハウジング(4)と、造付けカバー(5)とを備
えている高温Ni−MHバッテリであって、前記陽極基板が発泡ニッケル、繊維
ニッケル及び多孔質ストリップ鋼の基板から選択されていることと、前記陽極物
質が球状水酸化ニッケルと、導電剤と、接着剤と、添加剤とを含んでいることを
特徴とし、ここに、前記導電剤がニッケル粉末、炭素粉末、アセチレンブラック
、黒鉛粉末、カドミウム粉末、亜鉛粉末、Co−Zn合金粉末、コバルト粉末、
CoO、Co2O3、Co(OH)2及びCo(OH)3から成る群から選択さ
れた少なくとも一つであり、前記接着剤がPTFE、CMC、MC及びPVAか
ら成る群から選択された少なくとも一つであり、前記添加剤が、40℃以上の温
度で充電する間Ni陽極での酸素生成反応における電位降下を抑制することがで
きるチタン添加剤から選択されるものである高温Ni−MHバッテリ。 - 【請求項2】 前記チタン添加剤が、金属チタン、Ti(OH)2、Ti(O
H)3、TiO、Ti2O3、TiO2、Ti3O5、チタネート及びチタン塩
から成る群から選択された少なくとも一つであることを特徴とする請求項1に記
載の高温Ni−MHバッテリ。 - 【請求項3】 前記チタン添加剤の量が、陽極物質の中の球状水酸化ニッケル
に基づき、0.1−15.0%(重量)の範囲であることを特徴とする請求項1
又は2に記載の高温Ni−MHバッテリ。 - 【請求項4】 前記チタン添加剤の量が、陽極物質の中の球状水酸化ニッケル
に基づき、1.0−5.0%(重量)の範囲であることを特徴とする請求項3に
記載の高温Ni−MHバッテリ。 - 【請求項5】 前記陰極基板が、発泡ニッケル基板、繊維ニッケル基板、及び
多孔質ストリップ鋼基板から選択され、前記陰極物質が、AB5或いはAB2タ
イプの水素貯蔵合金、導電剤、接着剤を含むことを特徴とし、ここに、導電剤が
ニッケル粉末、炭素粉末、アセチレンブラック、黒鉛粉末、カドミウム粉末、亜
鉛粉末、Co−Zn合金粉末、コバルト粉末、CoO、Co2O3、Co(OH
)2及びCo(OH)3 から成る群から選択された少なくとも1つであり、前
記接着剤がPTFE、CMC、MC及びPVAから成る群から選択された少なく
とも1つである請求項1又は2に記載の高温Ni−MHバッテリ。 - 【請求項6】 (1)水酸化ニッケル、導電剤、チタン添加剤、接着剤及び水
を同時に混合し、生成された混合物を均質に攪拌し、予め電極端子が溶接してあ
る陽極基板の中にこの均質混合物を充填し、焼成乾燥し、ロール圧縮して所望の
厚さにして陽極板を製造する工程と、 (2)水素貯蔵合金粉末、導電剤、接着剤及び水を同時に混合し、生成された
混合物を均質に攪拌し、予め電極端子が溶接してある陰極基板の中にこの均質混
合物を充填し、焼成乾燥し、ロール圧縮して所望の厚さにして陰極板を製造する
工程と、 (3)適切なセパレータを選択し、それを上述したようにして製造した陽極と
陰極との間に挟み、それらを同時に強く圧縮し、或いは円筒形容器内に巻き入れ
、次いでそれを正方形或いは円筒形の鋼製ハウジング内に入れる工程と、 (4)電極を溶接し、電解質溶液を注入し、次いで密閉する工程と、 (5)バッテリの活性化の工程と、 (6)バッテリの組み立て工程と、 を含む請求項1に記載した高温Ni−MHバッテリの製造方法。 - 【請求項7】 前記チタン添加剤が、金属チタン、Ti(OH)2、Ti(O
H)3、TiO、Ti2O3、TiO2、Ti3O5、チタネート及びチタン塩
から成る群から選択された少なくとも一つであることを特徴とする請求項6に記
載の方法。 - 【請求項8】 前記チタン添加剤の量が、陽極物質の中の球状水酸化ニッケル
に基づき、0.1−15.0%(重量)の範囲であることを特徴とする請求項6
又は7に記載の方法。 - 【請求項9】 前記チタン添加剤の量が、陽極物質の中の球状水酸化ニッケル
に基づき、好ましくは1.0−5.0%(重量)の範囲であることを特徴とする
請求項8に記載の方法。 - 【請求項10】 前記陰極基板が、発泡ニッケル基板、繊維ニッケル基板、及
び多孔質ストリップ鋼製基板から選択され、前記陰極物質が、AB5或いはAB 2 タイプの水素貯蔵合金、導電剤、接着剤を含み、ここに、該導電剤がニッケル
粉末、炭素粉末、アセチレンブラック、黒鉛粉末、カドミウム粉末、亜鉛粉末、
Co−Zn合金粉末、コバルト粉末、CoO、Co2O3、Co(OH)2及び
Co(OH)3から成る群から選択された少なくとも一つであり、前記接着剤が
PTFE、CMC、MC及びPVAから成る群から選択された少なくとも1つで
ある請求項6又は7に記載の方法。
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