JP2631324B2 - 水素吸蔵合金電極並にその製造法 - Google Patents
水素吸蔵合金電極並にその製造法Info
- Publication number
- JP2631324B2 JP2631324B2 JP3125655A JP12565591A JP2631324B2 JP 2631324 B2 JP2631324 B2 JP 2631324B2 JP 3125655 A JP3125655 A JP 3125655A JP 12565591 A JP12565591 A JP 12565591A JP 2631324 B2 JP2631324 B2 JP 2631324B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electrode
- hydrogen storage
- storage alloy
- powder
- polyvinylidene fluoride
- 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
Links
Classifications
-
- 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
Landscapes
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、水素吸蔵合金電極並に
その製造法に関する。
その製造法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、負極活物質として水素を利用する
アルカリ蓄電池の負極として、水素を吸蔵放出できる水
素吸蔵合金電極が使用されている。該水素吸蔵合金電極
は、従来から負極活物質として使用されているカドミウ
ム、鉄などとは異なり、アルカリ電解液中で充放電を行
うと活物質である水素を吸蔵、放出するものであり、こ
の水素の吸蔵及び放出によって該合金格子が変形し合金
粒子の微粉化を起こす。従って、その製造においては、
該合金粉に結着材としてＰＴＦＥ粉末やＰＥ粉末を混ぜ
て、該未焼成ＰＴＦＥ粉末の繊維化により、或いはＰＥ
粉末の加熱溶融により夫々合金粉を結着し、その脱落を
防止することが行われている。
アルカリ蓄電池の負極として、水素を吸蔵放出できる水
素吸蔵合金電極が使用されている。該水素吸蔵合金電極
は、従来から負極活物質として使用されているカドミウ
ム、鉄などとは異なり、アルカリ電解液中で充放電を行
うと活物質である水素を吸蔵、放出するものであり、こ
の水素の吸蔵及び放出によって該合金格子が変形し合金
粒子の微粉化を起こす。従って、その製造においては、
該合金粉に結着材としてＰＴＦＥ粉末やＰＥ粉末を混ぜ
て、該未焼成ＰＴＦＥ粉末の繊維化により、或いはＰＥ
粉末の加熱溶融により夫々合金粉を結着し、その脱落を
防止することが行われている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】然し乍ら、従来用いら
れた上記の結着剤による結着法では、微粉化した合金が
電極から脱落することが防止できず、その結果、電池容
量の低下を招くと共に、微粉化の影響による電極の機械
的強度及び導電性の低下が著しく、長期に亘って極板容
量を維持することが困難であった。又、ＰＴＦＥ粉末を
加熱溶融する場合は、その結着性は良いが、溶融温度が
３５０℃前後と非常に高く、加熱処理に特別の処理炉が
必要である。従って、このような従来の水素吸蔵合金電
極の課題を解消した水素吸蔵合金電極が望まれる。
れた上記の結着剤による結着法では、微粉化した合金が
電極から脱落することが防止できず、その結果、電池容
量の低下を招くと共に、微粉化の影響による電極の機械
的強度及び導電性の低下が著しく、長期に亘って極板容
量を維持することが困難であった。又、ＰＴＦＥ粉末を
加熱溶融する場合は、その結着性は良いが、溶融温度が
３５０℃前後と非常に高く、加熱処理に特別の処理炉が
必要である。従って、このような従来の水素吸蔵合金電
極の課題を解消した水素吸蔵合金電極が望まれる。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記従来の課
題を解消した水素吸蔵合金電極並にその製造法を提供す
るもので、その水素吸蔵合金は、水素吸蔵合金粉末をポ
リフッ化ビニリデン粉末により結着して成る。又、その
水素吸蔵合金電極の製造法は、水素吸蔵合金粉末とポリ
フッ化ビニリデン粉末とを混合し、該ポリフッ化ビニリ
デンをその融点又はその近傍の温度で熱処理したことを
特徴とする。
題を解消した水素吸蔵合金電極並にその製造法を提供す
るもので、その水素吸蔵合金は、水素吸蔵合金粉末をポ
リフッ化ビニリデン粉末により結着して成る。又、その
水素吸蔵合金電極の製造法は、水素吸蔵合金粉末とポリ
フッ化ビニリデン粉末とを混合し、該ポリフッ化ビニリ
デンをその融点又はその近傍の温度で熱処理したことを
特徴とする。
【０００５】
【作用】ポリフッ化ビニリデンは、上記の熱処理により
水素吸蔵合金粉末に対する結着性が強固であるので、合
金粉の脱落を阻止し、水素吸蔵合金電極の極板容量を長
期に亘って維持できる。前記の混合により、ポリフッ化
ビニリデン粉末中に水素吸蔵合金粉末とが均一に分散し
ているので、該ポリフッ化ビニリデン粉末の比較的低い
融点又はその近傍の温度で熱処理すれば、該ポリフッ化
ビニリデン粉末は相互に結着してそのネットワークが形
成され、この合金粉末のネットワークにより強固に結着
保持される。更に、ポリフッ化ビニリデンは、耐薬品性
に優れているため、アルカリ電解液中でも長時間、その
結着ネットワークが初期の状態を維持し、又、電極の機
械的強度も維持できるため、合金体積の膨脹収縮に対応
でき、従って、その脱落を充分に防止でき、合金同志の
導電性も維持でき、長期に亘って極板容量を維持するこ
とができる。
水素吸蔵合金粉末に対する結着性が強固であるので、合
金粉の脱落を阻止し、水素吸蔵合金電極の極板容量を長
期に亘って維持できる。前記の混合により、ポリフッ化
ビニリデン粉末中に水素吸蔵合金粉末とが均一に分散し
ているので、該ポリフッ化ビニリデン粉末の比較的低い
融点又はその近傍の温度で熱処理すれば、該ポリフッ化
ビニリデン粉末は相互に結着してそのネットワークが形
成され、この合金粉末のネットワークにより強固に結着
保持される。更に、ポリフッ化ビニリデンは、耐薬品性
に優れているため、アルカリ電解液中でも長時間、その
結着ネットワークが初期の状態を維持し、又、電極の機
械的強度も維持できるため、合金体積の膨脹収縮に対応
でき、従って、その脱落を充分に防止でき、合金同志の
導電性も維持でき、長期に亘って極板容量を維持するこ
とができる。
【０００６】
【実施例】次に本発明の実施の１例につき説明する。水
素吸蔵合金であるＬａＮｉ４．７Ａｌ０．３を水素化に
より粉末化させ、こうして得られたＬａＮｉ４．７Ａｌ
０．３合金粉末に、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ）
粉末を、ＬａＮｉ４．７Ａｌ０．３粉末重量に対し５ｗ
ｔ．％添加して均一に混合し、これを３０メッシュのニ
ッケル金網に充填し１〜４ｔｏｎ／平方センチの圧力で
加圧成型し、更に圧延後、厚さ０．４ｍｍの水素吸蔵合
金電極を製造した。
素吸蔵合金であるＬａＮｉ４．７Ａｌ０．３を水素化に
より粉末化させ、こうして得られたＬａＮｉ４．７Ａｌ
０．３合金粉末に、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ）
粉末を、ＬａＮｉ４．７Ａｌ０．３粉末重量に対し５ｗ
ｔ．％添加して均一に混合し、これを３０メッシュのニ
ッケル金網に充填し１〜４ｔｏｎ／平方センチの圧力で
加圧成型し、更に圧延後、厚さ０．４ｍｍの水素吸蔵合
金電極を製造した。
【０００７】こうして得られた水素吸蔵合金電極を真空
雰囲気下で該ポリフッ化ビニリデンの融点、即ち、１６
０℃〜２００℃又はその近傍で、例えば１６０℃、０．
５〜１時間熱処理し、該ポリフッ化ビニリデン粉末を溶
融してその結着ネットワークを形成し、これにより合金
粒子を強固に結着保持せしめた。かくして本発明の水素
吸蔵合金電極を製造した。寸法は、４１ｍｍ×１００ｍ
ｍ×０．４ｍｍとした。
雰囲気下で該ポリフッ化ビニリデンの融点、即ち、１６
０℃〜２００℃又はその近傍で、例えば１６０℃、０．
５〜１時間熱処理し、該ポリフッ化ビニリデン粉末を溶
融してその結着ネットワークを形成し、これにより合金
粒子を強固に結着保持せしめた。かくして本発明の水素
吸蔵合金電極を製造した。寸法は、４１ｍｍ×１００ｍ
ｍ×０．４ｍｍとした。
【０００８】一方、ニッケル極板を次のように製造し
た。即ち、カーボニルニッケル粉末にＭＣ水溶液を加え
て混合して成るスラリーを、鉄にニッケルメッキを施さ
れた多孔シートの両面に塗布、乾燥、焼結して多孔性ニ
ッケル焼結基板を作製し、その多孔中にニッケル活物質
を充填し所定のニッケル極板を製造し、これをＮｉ／Ｍ
Ｈ電池の正極とした。寸法は、４１ｍｍ×７０ｍｍ×
０．６５ｍｍとした。
た。即ち、カーボニルニッケル粉末にＭＣ水溶液を加え
て混合して成るスラリーを、鉄にニッケルメッキを施さ
れた多孔シートの両面に塗布、乾燥、焼結して多孔性ニ
ッケル焼結基板を作製し、その多孔中にニッケル活物質
を充填し所定のニッケル極板を製造し、これをＮｉ／Ｍ
Ｈ電池の正極とした。寸法は、４１ｍｍ×７０ｍｍ×
０．６５ｍｍとした。
【０００９】上記の本発明の水素吸蔵合金電極を負極と
し、上記のニッケル極板を正極とし、これらの間に厚さ
０．２ｍｍのナイロンセパレータを介在させたものを捲
回して、捲回極板群とし、これを鉄にニッケルメッキし
て成る缶に挿入して円筒形密閉Ｎｉ／ＭＨ電池を作製し
た。以下この電池をＡ電池と称する。
し、上記のニッケル極板を正極とし、これらの間に厚さ
０．２ｍｍのナイロンセパレータを介在させたものを捲
回して、捲回極板群とし、これを鉄にニッケルメッキし
て成る缶に挿入して円筒形密閉Ｎｉ／ＭＨ電池を作製し
た。以下この電池をＡ電池と称する。
【００１０】比較のため、ＬａＮｉ４．７Ａｌ０．３合
金粉末に未焼成ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦ
Ｅ）粉末を混合して該ポリテトラフルオロエチレン粉末
を繊維化して水素吸蔵合金電極を製造し、これを負極と
し、上記と同じニッケル極板を正極として同様に円筒形
密閉Ｎｉ／ＭＨ電池を作製した。以下この電池をＢ電池
と称する。
金粉末に未焼成ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦ
Ｅ）粉末を混合して該ポリテトラフルオロエチレン粉末
を繊維化して水素吸蔵合金電極を製造し、これを負極と
し、上記と同じニッケル極板を正極として同様に円筒形
密閉Ｎｉ／ＭＨ電池を作製した。以下この電池をＢ電池
と称する。
【００１１】更に比較のため、ＬａＮｉ４．７Ａｌ
０．３合金粉末に増粘剤を加え混合し、ペースト状とし
たものにポリエチレン（ＰＥ）粉末を添加混合し、１２
０℃で熱処理して該ポリエチレン粉末を溶融して水素吸
蔵合金電極を製造し、これを負極とし、上記と同じニッ
ケル極板を正極として同様に円筒形密閉Ｎｉ／ＭＨ電池
を作製した。以下この電池をＣ電池と称する。
０．３合金粉末に増粘剤を加え混合し、ペースト状とし
たものにポリエチレン（ＰＥ）粉末を添加混合し、１２
０℃で熱処理して該ポリエチレン粉末を溶融して水素吸
蔵合金電極を製造し、これを負極とし、上記と同じニッ
ケル極板を正極として同様に円筒形密閉Ｎｉ／ＭＨ電池
を作製した。以下この電池をＣ電池と称する。
【００１２】上記のＡ電池、Ｂ電池及びＣ電池につき、
充放電サイクル試験を行った。充放電サイクル試験は、
充電を１４０ｍＡで５時間、７０ｍＡで２時間行い、終
止電圧を１Ｖとして１４０ｍＡで放電した。この充放電
条件にて充放電サイクルを実施した。その結果を図１に
示す。
充放電サイクル試験を行った。充放電サイクル試験は、
充電を１４０ｍＡで５時間、７０ｍＡで２時間行い、終
止電圧を１Ｖとして１４０ｍＡで放電した。この充放電
条件にて充放電サイクルを実施した。その結果を図１に
示す。
【００１３】図１から明らかなように、充放電サイクル
の進行につれ、Ｂ電池及びＣ電池は、容量低下が増大し
た。この原因は、負極材料である水素吸蔵合金の微粉化
のため電極から合金粉が脱落したこと、並にこの脱落の
影響による電極の機械的強度及び導電性の低下をもたら
すからであると考えられる。これに対し、Ａ電池は、充
放電サイクルの進行によっても容量低下は極めて僅か
で、初期と殆ど同じ高い容量を長期に亘り維持した。こ
の良結果の原因は、該ポリフッ化ビニリデン粉末の溶融
粒子相互の結着によるそのネットワークが電極からの合
金の微粉化による脱落を抑え、更に該ポリフッ化ビニリ
デンは、耐薬品性であるため、初期に形成された良好な
結着ネットワークが長期に亘り維持され、この安定した
結着ネットワークの維持により電極からの合金粉の脱落
がないため、全体として電極の機械的強度及び導電性の
低下も防止されるためと考えられる。従って、本発明の
電極は、平板では勿論捲回電極としても優れていること
が認められる。尚、該ポリフッ化ビニリデンは必ずしも
完全に溶融する必要はなく、その表面に結着性が出れば
良いが、一般に約１６０℃〜２００℃程度の比較的低温
の熱処理が好ましい。
の進行につれ、Ｂ電池及びＣ電池は、容量低下が増大し
た。この原因は、負極材料である水素吸蔵合金の微粉化
のため電極から合金粉が脱落したこと、並にこの脱落の
影響による電極の機械的強度及び導電性の低下をもたら
すからであると考えられる。これに対し、Ａ電池は、充
放電サイクルの進行によっても容量低下は極めて僅か
で、初期と殆ど同じ高い容量を長期に亘り維持した。こ
の良結果の原因は、該ポリフッ化ビニリデン粉末の溶融
粒子相互の結着によるそのネットワークが電極からの合
金の微粉化による脱落を抑え、更に該ポリフッ化ビニリ
デンは、耐薬品性であるため、初期に形成された良好な
結着ネットワークが長期に亘り維持され、この安定した
結着ネットワークの維持により電極からの合金粉の脱落
がないため、全体として電極の機械的強度及び導電性の
低下も防止されるためと考えられる。従って、本発明の
電極は、平板では勿論捲回電極としても優れていること
が認められる。尚、該ポリフッ化ビニリデンは必ずしも
完全に溶融する必要はなく、その表面に結着性が出れば
良いが、一般に約１６０℃〜２００℃程度の比較的低温
の熱処理が好ましい。
【００１４】
【発明の効果】このように本発明の水素吸蔵合金電極
は、ポリフッ化ビニリデン粉末により合金粉を結着する
ようにしたので、これを平板のまゝ或いは捲回極板とし
て組み込んだ電池の充放電の繰り返しによる合金粉の脱
落が防止され、その耐薬品性と相俟って、長期に亘り極
板容量は高く維持でき、該電極の機械的強度及び導電性
の低下を長期に亘り防止し得るなどの効果をもたらす。
而して、該水素吸蔵合金電極は、水素吸蔵合金粉末とポ
リフッ化ビニリデン粉末との混合物を、ポリフッ化ビニ
リデンの融点又はその近傍の温度で熱処理するので、水
素吸蔵合金粉を強固に結着保持するそのネットワークを
構成するので、上記の種々の効果をもたらす長寿命の水
素吸蔵合金電極を提供できる。
は、ポリフッ化ビニリデン粉末により合金粉を結着する
ようにしたので、これを平板のまゝ或いは捲回極板とし
て組み込んだ電池の充放電の繰り返しによる合金粉の脱
落が防止され、その耐薬品性と相俟って、長期に亘り極
板容量は高く維持でき、該電極の機械的強度及び導電性
の低下を長期に亘り防止し得るなどの効果をもたらす。
而して、該水素吸蔵合金電極は、水素吸蔵合金粉末とポ
リフッ化ビニリデン粉末との混合物を、ポリフッ化ビニ
リデンの融点又はその近傍の温度で熱処理するので、水
素吸蔵合金粉を強固に結着保持するそのネットワークを
構成するので、上記の種々の効果をもたらす長寿命の水
素吸蔵合金電極を提供できる。
【図１】本発明の水素吸蔵合金電極を組み込んだ電池
と、従来の水素吸蔵合金電極を組み込んだ電池の充放電
サイクルと容量低下率との関係を示すグラフである。
と、従来の水素吸蔵合金電極を組み込んだ電池の充放電
サイクルと容量低下率との関係を示すグラフである。
Claims (2)
- 【請求項１】 水素吸蔵合金粉末をポリフッ化ビニリデ
ン粉末により結着して成る水素吸蔵合金電極。 - 【請求項２】 水素吸蔵合金粉末とポリフッ化ビニリデ
ン粉末とを混合し、該ポリフッ化ビニリデンをその融点
又はその近傍の温度で熱処理したことを特徴とする水素
吸蔵合金電極の製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3125655A JP2631324B2 (ja) | 1991-03-11 | 1991-03-11 | 水素吸蔵合金電極並にその製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3125655A JP2631324B2 (ja) | 1991-03-11 | 1991-03-11 | 水素吸蔵合金電極並にその製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04282559A JPH04282559A (ja) | 1992-10-07 |
| JP2631324B2 true JP2631324B2 (ja) | 1997-07-16 |
Family
ID=14915390
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3125655A Expired - Lifetime JP2631324B2 (ja) | 1991-03-11 | 1991-03-11 | 水素吸蔵合金電極並にその製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2631324B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA2097637A1 (en) * | 1992-06-12 | 1993-12-13 | Takashi Mizuno | Hydrogen-occlusion electrode and a method of manufacturing thereof |
| PL2495273T3 (pl) * | 2009-10-30 | 2017-10-31 | Kureha Corp | Sposób wytwarzania obrobionego termicznie polimeru proszkowego fluorku winylidenu |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5513111B2 (ja) * | 1974-04-17 | 1980-04-07 |
-
1991
- 1991-03-11 JP JP3125655A patent/JP2631324B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04282559A (ja) | 1992-10-07 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US3060254A (en) | Bonded electrodes | |
| US3945847A (en) | Coherent manganese dioxide electrodes, process for their production, and electrochemical cells utilizing them | |
| KR920007381B1 (ko) | 카드뮴 전극 및 그것의 제조 방법 | |
| JPH11162505A (ja) | ニッケル水素電池 | |
| US4792505A (en) | Electrodes made from mixed silver-silver oxides | |
| US5360687A (en) | Hydrogen-occulusion electrode | |
| US3625765A (en) | Production of battery electrode | |
| JP3541090B2 (ja) | アルカリ蓄電池用正極活物質及びその製造方法 | |
| JP2631324B2 (ja) | 水素吸蔵合金電極並にその製造法 | |
| JP2623409B2 (ja) | 水素吸蔵電極並びにその製造法 | |
| JP2733231B2 (ja) | 水素吸蔵合金電極の製造法 | |
| JP3098940B2 (ja) | 電極用水素吸蔵合金粉末の製造方法 | |
| JP3136738B2 (ja) | 水素吸蔵合金電極の製造法 | |
| JPH0212765A (ja) | 水素吸蔵電極の製造方法 | |
| JP5769028B2 (ja) | ニッケル水素蓄電池 | |
| JP2000012011A (ja) | ニッケル−水素蓄電池の製造方法 | |
| JP2642144B2 (ja) | 水素吸蔵電極の製造方法 | |
| JPS61124054A (ja) | 水素吸蔵電極の製造方法 | |
| JPH0462753A (ja) | 水素吸蔵合金電極 | |
| JP3118812B2 (ja) | アルカリ蓄電池 | |
| JP2994704B2 (ja) | 水素吸蔵合金電極の製造方法 | |
| JP2840336B2 (ja) | 水素吸蔵合金電極の製造方法 | |
| JP3719284B2 (ja) | アルカリ蓄電池用正極板 | |
| JPH04282569A (ja) | 金属水素化物蓄電池の製造方法 | |
| EP0567132A1 (en) | Sealed type nickel/hydrogen alkaline storage battery |