JP3146063B2 - 金属酸化物・水素二次電池 - Google Patents
金属酸化物・水素二次電池Info
- Publication number
- JP3146063B2 JP3146063B2 JP12349692A JP12349692A JP3146063B2 JP 3146063 B2 JP3146063 B2 JP 3146063B2 JP 12349692 A JP12349692 A JP 12349692A JP 12349692 A JP12349692 A JP 12349692A JP 3146063 B2 JP3146063 B2 JP 3146063B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- hydrogen
- storage alloy
- hydrogen storage
- negative electrode
- metal oxide
- 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 - Fee Related
Links
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
- H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
- H01M4/38—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of elements or alloys
- H01M4/383—Hydrogen absorbing alloys
-
- 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
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Description
とし、水素を負極活物質とする金属酸化物・水素二次電
池に関するものである。
て、水素電極を水素吸蔵合金で構成した形式のものが注
目を集めている。その理由は、この電池系が元来、高エ
ネルギ−密度を有し、容積効率的に有利であり、しかも
安全作動が可能であって、特性的にも信頼度の点でも優
れているからである。
合金としては、従来から、LaNi5 が多用されてい
る。また、La,Ce,Pr,Nd,Smなどのランタ
ン系元素の混合物であるミッシュメタル(以下、Mmと
いう)とNiとの合金、すなわちMmNi5 も広く用い
られている。MmNi5 は希土類成分としてMmを用い
るために、希土類成分として高価なLa元素のみを用い
るLaNi5 に比べて安価であり、実用的である。
は、Niの一部をAl,Mn,Fe,Co,Ti,C
u,Zn,Zr,Bのような元素で置換した多元素系の
ものも使用されている。
む負極を備えた前記金属酸化物・水素二次電池は、充放
電サイクル寿命がばらつくという問題点がある。前記充
放電サイクル寿命を決定する直接的な原因は、前記負極
を構成する水素吸蔵合金粉末が、充放電サイクルの進行
に伴って微粉化され、前記負極の劣化がおこることによ
るものである。従って、充放電サイクル特性の差異は、
水素吸蔵合金の性状による微粉化の進行の差が原因にな
る。前記微粉化の差異は、水素吸蔵合金中の不純物、合
金製造条件の変動による合金均質性のばらつきなどの影
響と考えられるが、現段階では明らかではない。
解決するためになされたもので、水素化粉砕時における
BET法による比表面積が所定量になる希土類系の水素
吸蔵合金を含み、所定のサイクル寿命を備えた金属酸化
物・水素二次電池を提供しようとするものである。
リ電解液と希土類系の水素吸蔵合金を主材料とする負極
とを備えた金属酸化物・水素二次電池において、前記負
極に、2〜30℃、5〜10気圧(ゲージ圧)の水素圧
力下で1回水素化粉砕するとBET法による比表面積が
0.02m2/g以上、0.05m2/g未満になる希土
類系の水素吸蔵合金を用いることを特徴とする金属酸化
物・水素二次電池である。
般式LmAx(式中、LmはLaを含む少なくとも一種
の希土類元素であり、AはNi,Co,Mn,Al,
B,Cu,Zr及びVよりなる群から選択される少なく
とも一種の元素であり、xは4.8〜5.2である)で
示される組成のものを用いることが望ましい。
表面積が前記範囲になる水素吸蔵合金を使用したのは、
次のような理由によるものである。前記比表面積が0.
050m2 /g未満の水素吸蔵合金を使用すると、前記
水素吸蔵合金を含む負極を備えた二次電池の充放電サイ
クル寿命をより向上することができる。一方、前記比表
面積が0.020m2 /g未満の水素吸蔵合金は、その
製造技術上作製が困難である。
により製造される。まず、前記水素化粉砕時のBET法
による比表面積が特定の範囲になる水素吸蔵合金を、機
械粉砕または水素化粉砕して粉末状とする。つづいて、
前記水素吸蔵合金粉末に、高分子結着剤と必要に応じて
導電性粉末を配合してペーストを調整する。ひきつづ
き、このペーストを集電体としての導電性芯体に被覆
し、固定させて水素吸蔵合金負極を製造する。
としては、例えばポリアクリル酸ソーダ、ポリテトラフ
ルオロエチレン(PTFE)、カルボキシメチルセルロ
ース(CMC)等を挙げることができる。かかる高分子
結着剤の配合割合は、水素吸蔵合金粉末100重量部に
対して0.5〜5重量部の範囲にすることが望ましい。
しては、例えばカーボンブラック、黒鉛等を挙げること
ができる。かかる導電性粉末の配合割合は、前記水素吸
蔵合金粉末100重量部に対して0.1〜4重量部の範
囲にすることが望ましい。
電性芯体としては、例えばパンチドメタル、エキスパン
ドメタル、金網等の二次元構造のもの、発泡メタル、網
状焼結金属繊維などの三次元構造のもの等を挙げること
ができる。
ル酸化物電極が用いられる。前記非焼結式ニッケル酸化
物電極は、水酸化ニッケルの他に高分子結着剤などを含
有する組成のペーストを、例えば焼結繊維基板、発泡メ
タル、不繊布めっき基板又はパンチドメタル基板などに
充填する方法により製造される。この高分子結着剤とし
ては、前記水素吸蔵合金負極における高分子結着剤と同
様のものを挙げることができる。
水溶液は、例えば15〜50g/lの水酸化リチウム水
溶液が添加された25〜31重量%の水酸化カリウム水
溶液等を挙げることができる。
金として2〜30℃、5〜10気圧(ゲージ圧)の水素
圧力下で1回水素化粉砕するとBET法による比表面積
が0.020m2 /g以上0.050m2 /g未満にな
る希土類系の水素吸蔵合金を選び、これを機械粉砕また
は水素化粉砕した粉末を負極活物質として用いることに
よって、サイクル寿命の長く、かつその寿命のばらつき
が少ない金属酸化物・水素二次電池を得ることができ
る。
実施例を詳細に説明する。 実施例1及び比較例1〜3
0.3 で示される希土類系の水素吸蔵合金のうち、10
℃、10気圧(ゲージ圧)の水素圧力下で1回水素化粉
砕した際、BET法による比表面積が次のような値にな
るものを用意した。実施例として、0.040m2 /
g,0.045m2 /g,及び比較例として、0.07
0m2 /g,0.100m2 /gである。前記組成中、
Lmは希土類元素であり、次の重量%から成る。La:
45.1%,Ce:4.6%,Pr:12.1%,N
d:37.0%,その他の希土類元素:1.2%。
を機械粉砕しこの合金粉末に高分子結着剤としてポリテ
トラフルオロエチレン、ポリアクリル酸ソーダ、カルボ
キシメチルセルロース、導電剤としてカーボンブラック
及び水をそれぞれ添加して混合し、4種類のペーストを
調製した。つづいて、前記各ペーストを集電体としての
パンチドメタルに塗布し、更に乾燥後、全体にプレス
し、裁断することにより、4種類の水素吸蔵合金負極を
作製した。
含有するペーストを調製した。このペーストをニッケル
焼結繊維基板に充填し、更に乾燥後、全体にプレスし、
裁断することにより、非焼結式ニッケル正極を作製し
た。
ル正極を、ポリアミド製の0.20mm厚の不繊布を介
して巻回して電極群を作製した。この電極群を、圧力検
出器を付けたアクリル樹脂製容器のAAサイズの空間に
挿入し、この空間に7規定のKOH及び、1規定のLi
OHを含む電解液を注液して封口し、図1に示すような
試験セルを組立てた。すなわちこの試験セルは、前記ア
クリル樹脂製のケース本体1とキャップ2とからなる電
池ケースを備える。前記ケース本体1の中心部には、A
Aサイズの電池の金属容器と同一の内径及び高さを有す
る空間3が形成されている。前記空間3内部には、電極
群4が収納され、さらに電解液が収容されている。前記
ケース本体1上には、前記キャップ2がゴムシート5及
びOリング6を介してボルト7及びナット8により気密
に固定されている。前記キャップ2には、圧力検出器9
が取り付けられている。前記水素吸蔵合金負極からの負
極リード10と非焼結式ニッケル正極からの正極リード
11は前記ゴムシート5と前記Oリング6との間を通し
て導出されている。
電サイクル試験を行った。その結果を下記表1に示す。
なお、表1には、1C放電及び1C充電を繰り返して、
電池内圧が20kg/cm2 に達したときのサイクル数
を示す。
粉砕をした際のBET法による比表面積が0.020m
2 /g以上0.050m2 /g未満になる水素吸蔵合金
を選び、これを粉砕した粉末を含む負極を用いることに
より、サイクル寿命の長い金属酸化物・水素二次電池を
得ることができることがわかる。
イクル寿命の長く、かつその寿命のばらつきが少ない高
性能の金属酸化物・水素二次電池を提供することができ
る。
Claims (1)
- 【請求項1】 容器と、前記容器内に収納される正極
と、前記容器内に収容されるアルカリ電解液と、前記容
器内に収納され、かつ希土類系の水素吸蔵合金粉末を活
物質として含む負極とを備えた金属酸化物・水素二次電
池において、 前記負極は、2〜30℃、5〜10気圧(ゲージ圧)の
水素圧力下で1回水素化粉砕した時にBET法による比
表面積が0.02m2/g以上、0.05m2/g未満に
なる希土類系の水素吸蔵合金を含むことを特徴とする金
属酸化物・水素二次電池。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP12349692A JP3146063B2 (ja) | 1992-05-15 | 1992-05-15 | 金属酸化物・水素二次電池 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP12349692A JP3146063B2 (ja) | 1992-05-15 | 1992-05-15 | 金属酸化物・水素二次電池 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05325958A JPH05325958A (ja) | 1993-12-10 |
JP3146063B2 true JP3146063B2 (ja) | 2001-03-12 |
Family
ID=14862071
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP12349692A Expired - Fee Related JP3146063B2 (ja) | 1992-05-15 | 1992-05-15 | 金属酸化物・水素二次電池 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3146063B2 (ja) |
-
1992
- 1992-05-15 JP JP12349692A patent/JP3146063B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH05325958A (ja) | 1993-12-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0284333B1 (en) | Sealed type nickel-hydride battery and production process thereof | |
US5451475A (en) | Nickel positive electrode for alkaline storage battery and sealed nickel-hydrogen storage battery using nickel positive electrode | |
EP0522297B1 (en) | Hydrogen storage electrode | |
JP3351261B2 (ja) | ニッケル正極とそれを用いたニッケル・水素蓄電池 | |
JP3184609B2 (ja) | 金属酸化物・水素電池及びその製造方法 | |
JP3146063B2 (ja) | 金属酸化物・水素二次電池 | |
JP3369226B2 (ja) | 金属酸化物・水素二次電池 | |
JP3514491B2 (ja) | 金属酸化物・水素二次電池 | |
JP3044495B2 (ja) | 金属酸化物・水素電池 | |
JP2983071B2 (ja) | 金属酸化物・水素電池 | |
JP3221917B2 (ja) | 金属酸化物・水素二次電池 | |
JP3415927B2 (ja) | 金属酸化物・水素二次電池 | |
JP2962812B2 (ja) | 金属酸化物・水素電池 | |
JP3343417B2 (ja) | 金属酸化物・水素二次電池 | |
JP3392700B2 (ja) | アルカリ二次電池 | |
JP3182790B2 (ja) | 水素吸蔵合金電極およびその製造法 | |
JP3183680B2 (ja) | 金属酸化物・水素電池 | |
JPH0810596B2 (ja) | 金属酸化物・水素電池 | |
JP3464717B2 (ja) | 金属酸化物・水素二次電池の製造方法 | |
JP3101622B2 (ja) | ニッケル・水素アルカリ蓄電池 | |
JPH0613077A (ja) | 水素吸蔵電極 | |
JP3454574B2 (ja) | アルカリ二次電池の製造方法 | |
JP2854920B2 (ja) | ニッケル水素蓄電池 | |
JP2000090921A (ja) | アルカリ二次電池 | |
JP3560352B2 (ja) | 金属酸化物・水素二次電池 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090105 Year of fee payment: 8 |
|
S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090105 Year of fee payment: 8 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |