JPH02250260A - 水素吸蔵電極及びその製造法 - Google Patents
水素吸蔵電極及びその製造法Info
- Publication number
- JPH02250260A JPH02250260A JP1070849A JP7084989A JPH02250260A JP H02250260 A JPH02250260 A JP H02250260A JP 1070849 A JP1070849 A JP 1070849A JP 7084989 A JP7084989 A JP 7084989A JP H02250260 A JPH02250260 A JP H02250260A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- hydrogen storage
- electrode
- water
- powder
- repellent resin
- 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.)
- Granted
Links
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 59
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 title claims abstract description 54
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 54
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 6
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims abstract description 40
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims abstract description 40
- 239000005871 repellent Substances 0.000 claims abstract description 38
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims abstract description 28
- 229920005992 thermoplastic resin Polymers 0.000 claims abstract description 21
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims abstract description 15
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims abstract description 15
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims abstract description 8
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims abstract description 8
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 11
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 11
- -1 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 claims description 10
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 7
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 claims description 3
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 claims description 3
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 3
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 3
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 claims description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 3
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 claims description 3
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 claims description 3
- 239000004800 polyvinyl chloride Substances 0.000 claims description 3
- 229920000915 polyvinyl chloride Polymers 0.000 claims description 3
- 125000000816 ethylene group Chemical group [H]C([H])([*:1])C([H])([H])[*:2] 0.000 claims description 2
- 239000011812 mixed powder Substances 0.000 claims description 2
- 229920005990 polystyrene resin Polymers 0.000 claims description 2
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 claims description 2
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 claims description 2
- 125000004805 propylene group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([*:1])C([H])([H])[*:2] 0.000 claims description 2
- 229920000122 acrylonitrile butadiene styrene Polymers 0.000 claims 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 claims 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 13
- 230000002940 repellent Effects 0.000 abstract description 9
- 239000007789 gas Substances 0.000 abstract description 8
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 abstract description 4
- 239000007788 liquid Substances 0.000 abstract description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 abstract description 2
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 abstract 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 abstract 1
- 238000009736 wetting Methods 0.000 abstract 1
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 7
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 5
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 3
- 229910052987 metal hydride Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000007773 negative electrode material Substances 0.000 description 3
- VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N Ethene Chemical compound C=C VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OJIJEKBXJYRIBZ-UHFFFAOYSA-N cadmium nickel Chemical compound [Ni].[Cd] OJIJEKBXJYRIBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 2
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 229910000480 nickel oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- GNRSAWUEBMWBQH-UHFFFAOYSA-N oxonickel Chemical compound [Ni]=O GNRSAWUEBMWBQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 2
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N Dioxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005977 Ethylene Substances 0.000 description 1
- PYVHTIWHNXTVPF-UHFFFAOYSA-N F.F.F.F.C=C Chemical compound F.F.F.F.C=C PYVHTIWHNXTVPF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-M Fluoride anion Chemical compound [F-] KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000004952 Polyamide Substances 0.000 description 1
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 description 1
- 239000004372 Polyvinyl alcohol Substances 0.000 description 1
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M Potassium hydroxide Chemical compound [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 229910052793 cadmium Inorganic materials 0.000 description 1
- BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N cadmium atom Chemical compound [Cd] BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 229910001882 dioxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 238000003487 electrochemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000007772 electrode material Substances 0.000 description 1
- 239000008151 electrolyte solution Substances 0.000 description 1
- 238000004880 explosion Methods 0.000 description 1
- 230000001771 impaired effect Effects 0.000 description 1
- 229910052746 lanthanum Inorganic materials 0.000 description 1
- FZLIPJUXYLNCLC-UHFFFAOYSA-N lanthanum atom Chemical compound [La] FZLIPJUXYLNCLC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004745 nonwoven fabric Substances 0.000 description 1
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 1
- 229920002647 polyamide Polymers 0.000 description 1
- 229920002223 polystyrene Polymers 0.000 description 1
- 229920002451 polyvinyl alcohol Polymers 0.000 description 1
- 239000007774 positive electrode material Substances 0.000 description 1
- QQONPFPTGQHPMA-UHFFFAOYSA-N propylene Natural products CC=C QQONPFPTGQHPMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052761 rare earth metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- BFKJFAAPBSQJPD-UHFFFAOYSA-N tetrafluoroethene Chemical group FC(F)=C(F)F BFKJFAAPBSQJPD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
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
- H01M4/62—Selection of inactive substances as ingredients for active masses, e.g. binders, fillers
- H01M4/621—Binders
-
- 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)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
1、発明の名称
水素吸蔵電極及びその製造法
2、特許請求の範囲
(1)水素を電気化学的に吸蔵・放出する水素吸蔵合金
を電極材料とした水素吸蔵電極であって、電極の大部分
は水素吸蔵合金粉末主体で構成され、表面近傍が撥水性
樹脂粉末と前記撥水性樹脂粉末よりも低融点の溶融され
た熱可塑性樹脂から構成されていることを特徴とする水
素吸蔵電極。
を電極材料とした水素吸蔵電極であって、電極の大部分
は水素吸蔵合金粉末主体で構成され、表面近傍が撥水性
樹脂粉末と前記撥水性樹脂粉末よりも低融点の溶融され
た熱可塑性樹脂から構成されていることを特徴とする水
素吸蔵電極。
(2)上記撥水性樹脂粉末がポリ47ツ化エチレン。
4フツ化エチレンと67フ化プロピレンとの共重合体、
ポリ3フフ化エチレンの群から選ばれ九一種以上である
ことを特徴とする特許請求の範囲第1項に記載の水素吸
蔵電極。
ポリ3フフ化エチレンの群から選ばれ九一種以上である
ことを特徴とする特許請求の範囲第1項に記載の水素吸
蔵電極。
(3)上記熱可塑性樹脂がポリエチレン、ポリプロピレ
ン、ポリ塩化ビニ=ル、ムBS樹脂、ポリスチレン樹脂
の群から選ばれた一種以上であることを特徴とする特許
請求の範囲第1項に記載 3゜産業上の利用分野 本発明は電解液中で水素を可逆的に吸蔵・放出する水素
吸蔵合金を電極の主材料とした水素吸蔵電極およびその
製造方法に関するものである。
ン、ポリ塩化ビニ=ル、ムBS樹脂、ポリスチレン樹脂
の群から選ばれた一種以上であることを特徴とする特許
請求の範囲第1項に記載 3゜産業上の利用分野 本発明は電解液中で水素を可逆的に吸蔵・放出する水素
吸蔵合金を電極の主材料とした水素吸蔵電極およびその
製造方法に関するものである。
従来の技術
電気化学的に水素の吸蔵・放出が可能な水素吸蔵合金は
、二次電池の負極材料として使用することができる。こ
のうち、常温付近で水素の吸蔵・放出が可能で、吸蔵量
および放出量の多い合金を選択し、負極材料とすること
により、放電電気量の大きい水素吸蔵電極が可能になる
。したがって、たとえば酸化ニッケル正極と組み合わせ
ることによシ、エネルギー密度の大きなアルカリ蓄電池
が期待できる。このような背景から水素吸蔵電極を用い
る高容量蓄電池が注目を集めている。
、二次電池の負極材料として使用することができる。こ
のうち、常温付近で水素の吸蔵・放出が可能で、吸蔵量
および放出量の多い合金を選択し、負極材料とすること
により、放電電気量の大きい水素吸蔵電極が可能になる
。したがって、たとえば酸化ニッケル正極と組み合わせ
ることによシ、エネルギー密度の大きなアルカリ蓄電池
が期待できる。このような背景から水素吸蔵電極を用い
る高容量蓄電池が注目を集めている。
この種の電極を使用する電池の実用化を考えた場合、特
性面に改善が必要な点がいくらか残されている。たとえ
ば、正極に酸化ニッケル極を使用して構成される密閉形
ニッケル・水素蓄電池においては、普及の著しい円筒密
閉形ニッケル・カドミウム蓄電池上比較して、高容量の
電池が可能になっても、放電特性、充電特性、サイクル
寿命などが低下するようではニッケル・水素蓄電池の優
位性は減少する。したがって、その他の特性は少なくと
もニッケル・カドミウム蓄電池程度まで近づける必要が
ある。その一つに充電特性があり、約1時間で充電が完
了する急速充電特性が要求されている。
性面に改善が必要な点がいくらか残されている。たとえ
ば、正極に酸化ニッケル極を使用して構成される密閉形
ニッケル・水素蓄電池においては、普及の著しい円筒密
閉形ニッケル・カドミウム蓄電池上比較して、高容量の
電池が可能になっても、放電特性、充電特性、サイクル
寿命などが低下するようではニッケル・水素蓄電池の優
位性は減少する。したがって、その他の特性は少なくと
もニッケル・カドミウム蓄電池程度まで近づける必要が
ある。その一つに充電特性があり、約1時間で充電が完
了する急速充電特性が要求されている。
ニッケル噛カドミウム蓄電池あるいハニッケル・水素蓄
電池いずれの場合も、過充電の領域に入ると正極から酸
素ガス、負極から水素ガスが発生する。前記円筒密閉形
電池を構成した場合、電池内圧が上昇し、安全弁を設け
た電池においてはガス又は電解液が電池外へ逸散し、放
電容量低下などが生じ、安全弁を設けない電池は破壊、
爆発につながる。
電池いずれの場合も、過充電の領域に入ると正極から酸
素ガス、負極から水素ガスが発生する。前記円筒密閉形
電池を構成した場合、電池内圧が上昇し、安全弁を設け
た電池においてはガス又は電解液が電池外へ逸散し、放
電容量低下などが生じ、安全弁を設けない電池は破壊、
爆発につながる。
したがって、充電時の内部圧が上昇しないように工夫す
る必要がある。このため、負極の充電可能容量を正極の
それよシも多く設け、充電時に酸素を優先的に発生させ
1発生させた酸素を負極表面で吸蔵した水素と反応させ
水に変化させ、電池内圧の上昇を抑制している。すなわ
ち、正極容量規制の電池を構成し、負極の容量を過剰に
し、水素発生が起こらないようにしている。しかし、必
要以上に負極容量を大きくすれば、限られた電池容積で
は正極材料の占める体積が減少し、電池の放電容量が減
少する。したがって、負極の充電可能容量は必要最小限
にすることにより、最も高容量の電池が構成できる。
る必要がある。このため、負極の充電可能容量を正極の
それよシも多く設け、充電時に酸素を優先的に発生させ
1発生させた酸素を負極表面で吸蔵した水素と反応させ
水に変化させ、電池内圧の上昇を抑制している。すなわ
ち、正極容量規制の電池を構成し、負極の容量を過剰に
し、水素発生が起こらないようにしている。しかし、必
要以上に負極容量を大きくすれば、限られた電池容積で
は正極材料の占める体積が減少し、電池の放電容量が減
少する。したがって、負極の充電可能容量は必要最小限
にすることにより、最も高容量の電池が構成できる。
発明が解決しようとする課題
前述したような電池構成で電池を試作した場合。
正常な充電条件では問題は生じないが、連続的に充電を
行った場合とか、放電を行わず充電、充電停止を繰り返
した場合、異常に電池内圧が上昇し、前述した悪影響が
現われた。これらの原因を解析した結果、放電後の電池
内圧はほとんど零を示したが、充電末期、あるいは充電
完了時に水素発生によシ、電池内圧が上昇していること
がわかった。
行った場合とか、放電を行わず充電、充電停止を繰り返
した場合、異常に電池内圧が上昇し、前述した悪影響が
現われた。これらの原因を解析した結果、放電後の電池
内圧はほとんど零を示したが、充電末期、あるいは充電
完了時に水素発生によシ、電池内圧が上昇していること
がわかった。
したがって、急速充電、異常な充電時には電気化学反応
により、水素が負極に吸蔵される効率が低下し、水素ガ
スとなり発生したものと考えられる。
により、水素が負極に吸蔵される効率が低下し、水素ガ
スとなり発生したものと考えられる。
本発明においては、発生した水素を負極材料である水素
吸蔵合金にガス状で吸蔵させることによシミ池内圧上昇
を抑御し、良好な電池特性を可能にする水素吸蔵電極を
提供するものである。
吸蔵合金にガス状で吸蔵させることによシミ池内圧上昇
を抑御し、良好な電池特性を可能にする水素吸蔵電極を
提供するものである。
課題を解決するための手段
このような課題を解決するため本発明においては、水素
吸蔵電極の表面に撥水性樹脂粉末とそれを固定化するた
めに溶融させた熱塑性樹脂の混合層を設けたものであり
、ことによシ、極板表面層の撥水性を長期間安定に保持
させる構成としたことを特徴とする。
吸蔵電極の表面に撥水性樹脂粉末とそれを固定化するた
めに溶融させた熱塑性樹脂の混合層を設けたものであり
、ことによシ、極板表面層の撥水性を長期間安定に保持
させる構成としたことを特徴とする。
作用
この構成によシ、水素吸蔵電極の表面近傍は、撥水性樹
脂の効果により、撥水性を呈し、極板の全面が電解液で
濡れることはなく、気体、液体。
脂の効果により、撥水性を呈し、極板の全面が電解液で
濡れることはなく、気体、液体。
固体の三相界面が形成され、ガス状の水素ガスが吸蔵さ
れやすくなる。しかも、撥水性樹脂と極板。
れやすくなる。しかも、撥水性樹脂と極板。
あるいは撥水性樹脂同志が溶融された熱可塑樹脂で固定
されているため、極板から電池へ組みたてる工程あるい
は、充放電の繰シ返しによる極板の体積変化などによシ
、極板から撥水性樹脂が脱落することがなく、安定した
電池特性を有する水素吸蔵電極が得られる。
されているため、極板から電池へ組みたてる工程あるい
は、充放電の繰シ返しによる極板の体積変化などによシ
、極板から撥水性樹脂が脱落することがなく、安定した
電池特性を有する水素吸蔵電極が得られる。
実施例
純度99.6%以上のランタン(La)、ニッケル(N
i)、=xバルト(Co)、−rンガン(Mn)、アル
ミニウム(人り、希土類元素が98.5%以上のミツシ
ュメタル(Mm)を用いて、合成組成が原子比でLIL
、、Mm、8Ni、8Go、、Mn、λに2になるよう
に各々の金属を秤量し、アーク溶解炉を用いて合金を作
製した。この合金を真空熱処理炉によシ、温度1050
’Cで6時間、真空中で熱処理を行なった。真空中で冷
却後、機械的に粉砕して37μm以下の粉末にした。
i)、=xバルト(Co)、−rンガン(Mn)、アル
ミニウム(人り、希土類元素が98.5%以上のミツシ
ュメタル(Mm)を用いて、合成組成が原子比でLIL
、、Mm、8Ni、8Go、、Mn、λに2になるよう
に各々の金属を秤量し、アーク溶解炉を用いて合金を作
製した。この合金を真空熱処理炉によシ、温度1050
’Cで6時間、真空中で熱処理を行なった。真空中で冷
却後、機械的に粉砕して37μm以下の粉末にした。
この粉末と1.5wt%のポリビニルアルコール水溶液
とを用いて、ペースト状にし、発泡状ニッケル多孔体(
三次元網状ニッケル多孔体で空孔率が95%)内に充填
し、乾燥、加圧プレスを行ない極板を得た。
とを用いて、ペースト状にし、発泡状ニッケル多孔体(
三次元網状ニッケル多孔体で空孔率が95%)内に充填
し、乾燥、加圧プレスを行ない極板を得た。
この極板を用いて、撥水性樹脂の量および種類、熱可塑
樹脂の種類などを変化させ、第1表に示す%−−1に示
す水素吸蔵電極を作成した。これらの電極はすべて、撥
水性樹脂粉末と熱可塑樹脂粉末を重量比で2:1に固定
し、有機溶剤に分散させて、極板表面両側に塗布し、乾
燥後熱処理し、熱可塑性樹脂だけを選択的に溶融させた
。また、比較のために撥水性樹脂、熱可塑性樹脂の層を
形成しない電極mも試作した。
樹脂の種類などを変化させ、第1表に示す%−−1に示
す水素吸蔵電極を作成した。これらの電極はすべて、撥
水性樹脂粉末と熱可塑樹脂粉末を重量比で2:1に固定
し、有機溶剤に分散させて、極板表面両側に塗布し、乾
燥後熱処理し、熱可塑性樹脂だけを選択的に溶融させた
。また、比較のために撥水性樹脂、熱可塑性樹脂の層を
形成しない電極mも試作した。
(以下余白)
第
表
これらの電極a〜mを負極に用い、正極に公知の方法で
得られた発泡式ニッケル正極、セパレータにボリアミド
不織布、電解液に30 W 1%の苛性カリ水溶液を使
用し、公称容量1000 mAhの単3サイノ騙閉形電
池を構成した。電極& −mに対応する電池ム〜Mを構
成し、充電中の電池内圧を測定し念。充電条件は初充電
は0.1Qて、2゜3サイクル目は0゜2c、o、sc
と充電電流を上昇させ、4サイクル目以降は1cの電流
に固定し、充電を公称容量の200%行った。また放電
はすべて0.20で放電電圧がo、aVまで行った。こ
の時の電池内圧を測定し5,10.20および5゜サイ
クル目の各サイクルでの最高内圧の結果を第2表に示す
。
得られた発泡式ニッケル正極、セパレータにボリアミド
不織布、電解液に30 W 1%の苛性カリ水溶液を使
用し、公称容量1000 mAhの単3サイノ騙閉形電
池を構成した。電極& −mに対応する電池ム〜Mを構
成し、充電中の電池内圧を測定し念。充電条件は初充電
は0.1Qて、2゜3サイクル目は0゜2c、o、sc
と充電電流を上昇させ、4サイクル目以降は1cの電流
に固定し、充電を公称容量の200%行った。また放電
はすべて0.20で放電電圧がo、aVまで行った。こ
の時の電池内圧を測定し5,10.20および5゜サイ
クル目の各サイクルでの最高内圧の結果を第2表に示す
。
(以下余白)
※1 極板の片面に対する塗布量
第2表の結果よシ、撥水性樹脂を水素吸蔵電極の表面に
塗布した電池A−Lに比べ、塗布しなかった電池Vの電
池内圧は高くなシ、ガス吸収特性が悪いことがわかる。
塗布した電池A−Lに比べ、塗布しなかった電池Vの電
池内圧は高くなシ、ガス吸収特性が悪いことがわかる。
また6oサイクル目の充電末期に電池Cと電池Mのガス
組成を分析した結果、前者の水素分圧は2aV%であっ
たが、後者は9aV%になっていた。この結果から明ら
かなように、電池内圧の上昇は水素分圧に起因すること
が大きい。したがって、本発明の撥水性樹脂を表面に塗
布することによシ、水素ガスが水素吸蔵合金中へ吸蔵さ
れやすくなったことが明らかである。
組成を分析した結果、前者の水素分圧は2aV%であっ
たが、後者は9aV%になっていた。この結果から明ら
かなように、電池内圧の上昇は水素分圧に起因すること
が大きい。したがって、本発明の撥水性樹脂を表面に塗
布することによシ、水素ガスが水素吸蔵合金中へ吸蔵さ
れやすくなったことが明らかである。
つぎに、撥水性樹脂の塗布量について比較した。
電池五〜電池Xにおいて、電池内圧を低下させるために
は最適値があり、第2表の結果よυ、片面に対して1c
遥当り0.6〜2■/Jの範囲が最適と考えられる。少
ない場合は撥水性効果が少なく、逆に多すぎた場合は電
極内への水素の拡散が悪くなるものと推察できる。
は最適値があり、第2表の結果よυ、片面に対して1c
遥当り0.6〜2■/Jの範囲が最適と考えられる。少
ない場合は撥水性効果が少なく、逆に多すぎた場合は電
極内への水素の拡散が悪くなるものと推察できる。
一方、熱可塑性樹脂として、ポリエチレンを主体に調べ
たが、電池F〜電池工に使用したポリプロピレン、ポリ
塩化ビニール、ムBS樹脂、ポリスチレンを使用した場
合でも同様の効果が認められ、耐アルカリ性の樹脂で、
溶融する温度が撥水性樹脂よシも低くなれば、その種類
は問わない結果を得た。また、撥水性樹脂だけを塗布し
た電池Jは、充放電サイクルの初期においては、良好な
ガス吸収特性を示したが、サイクルの繰シ返えしによシ
、電池内圧の上昇が認められた。この原因を推察すると
、撥水性樹脂と極板表面の水素吸蔵合金粉末との密着性
が弱く、充放電の繰シ返えしによシ、水素吸蔵合金の体
積変化を伴ない、水素の吸収に必要な三相界面が少なく
なったものと考えられる。さらに、撥水性樹脂として、
4フッ化エチレン−67フ化プロピレンの共重合体を電
池五〜電池Jに使用したが、ポリ4フツ化エチレン。
たが、電池F〜電池工に使用したポリプロピレン、ポリ
塩化ビニール、ムBS樹脂、ポリスチレンを使用した場
合でも同様の効果が認められ、耐アルカリ性の樹脂で、
溶融する温度が撥水性樹脂よシも低くなれば、その種類
は問わない結果を得た。また、撥水性樹脂だけを塗布し
た電池Jは、充放電サイクルの初期においては、良好な
ガス吸収特性を示したが、サイクルの繰シ返えしによシ
、電池内圧の上昇が認められた。この原因を推察すると
、撥水性樹脂と極板表面の水素吸蔵合金粉末との密着性
が弱く、充放電の繰シ返えしによシ、水素吸蔵合金の体
積変化を伴ない、水素の吸収に必要な三相界面が少なく
なったものと考えられる。さらに、撥水性樹脂として、
4フッ化エチレン−67フ化プロピレンの共重合体を電
池五〜電池Jに使用したが、ポリ4フツ化エチレン。
ポリ37ツ化エチレンでも同様の効果が認められ、化学
的に安定で撥水性のある樹脂粉末であれば、本願は適用
できる。
的に安定で撥水性のある樹脂粉末であれば、本願は適用
できる。
つぎに本発明の製造法として、実施例においては、充填
後の極板に撥水性樹脂と熱可塑性樹脂との混合粉末を塗
着する方法を示したが、まず熱可塑性樹脂を塗着し、熱
処理を行ない、その後、撥水性樹脂を塗着し、さらに熱
処理する工程で得られた電極も同様の結果が得られた。
後の極板に撥水性樹脂と熱可塑性樹脂との混合粉末を塗
着する方法を示したが、まず熱可塑性樹脂を塗着し、熱
処理を行ない、その後、撥水性樹脂を塗着し、さらに熱
処理する工程で得られた電極も同様の結果が得られた。
また、実施例において、三次元網状ニッケル多孔体内へ
充填して得られた極板について示したが、パンチングメ
タル、エキスバンドメタル、ネットなどの金属多孔板の
両面にペーストを塗着して得られた極板においても同様
の効果が得られ、本願は適用できる。
充填して得られた極板について示したが、パンチングメ
タル、エキスバンドメタル、ネットなどの金属多孔板の
両面にペーストを塗着して得られた極板においても同様
の効果が得られ、本願は適用できる。
発明の効果
以上のように本発明によれば、ガス状の水素を吸蔵でき
、充電時、とくに急速充電時においても電池内圧の上昇
が少なく、長期に亘シ安定なガス吸収特性を示す。した
がって、高容量で急速充電が可能な電池が得られ、その
工業的価値は極めて大きい。
、充電時、とくに急速充電時においても電池内圧の上昇
が少なく、長期に亘シ安定なガス吸収特性を示す。した
がって、高容量で急速充電が可能な電池が得られ、その
工業的価値は極めて大きい。
Claims (6)
- (1)水素を電気化学的に吸蔵・放出する水素吸蔵合金
を電極材料とした水素吸蔵電極であって、電極の大部分
は水素吸蔵合金粉末主体で構成され、表面近傍が撥水性
樹脂粉末と前記撥水性樹脂粉末よりも低融点の溶融され
た熱可塑性樹脂から構成されていることを特徴とする水
素吸蔵電極。 - (2)上記撥水性樹脂粉末がポリ4フッ化エチレン、4
フッ化エチレンと6フッ化プロピレンとの共重合体、ポ
リ3フッ化エチレンの群から選ばれた一種以上であるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第1項に記載の水素吸蔵
電極。 - (3)上記熱可塑性樹脂がポリエチレン、ポリプロピレ
ン、ポリ塩化ビニール、ABS樹脂、ポリスチレン樹脂
の群から選ばれた一種以上であることを特徴とする特許
請求の範囲第1項に記載の水素吸蔵電極。 - (4)上記撥水性樹脂粉末が電極の両面に0.5〜2m
g/cm^2の範囲で添加されていることを特徴とする
特許請求の範囲第1項に記載の水素吸蔵電極。 - (5)水素を電気化学的に吸蔵、放出する水素吸蔵合金
粉末を三次元網状金属多孔体内へ充填するか、あるいは
金属多孔板の両面に塗着後、極板の表面に撥水性樹脂粉
末と前記撥水性粉末よりも低融点の熱可塑性樹脂粉末と
の混合粉末を塗着し、前記熱可塑性樹脂が溶融する温度
でしかも前記撥水性樹脂粉末は溶融しない温度範囲で熱
処理する工程を有する水素吸蔵電極の製造法。 - (6)水素を電気化学的に吸蔵・放出する水素吸蔵合金
粉末を三次元網状金属多孔体内へ充填あるいは、金属多
孔体の両面に塗着後、極板の表面に熱可塑性樹脂を塗布
し、前記熱可塑樹脂を溶融させる工程と、ついで撥水性
樹脂粉末を塗布後、再度、熱可塑性樹脂を溶融させる工
程を有する水素吸蔵電極の製造法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP01070849A JP3102002B2 (ja) | 1989-03-23 | 1989-03-23 | 水素吸蔵電極及びその製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP01070849A JP3102002B2 (ja) | 1989-03-23 | 1989-03-23 | 水素吸蔵電極及びその製造法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH02250260A true JPH02250260A (ja) | 1990-10-08 |
JP3102002B2 JP3102002B2 (ja) | 2000-10-23 |
Family
ID=13443427
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP01070849A Expired - Lifetime JP3102002B2 (ja) | 1989-03-23 | 1989-03-23 | 水素吸蔵電極及びその製造法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3102002B2 (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0570957A2 (en) * | 1992-05-21 | 1993-11-24 | Santoku Metal Industry Co., Ltd. | Rare-earth metal-nickel hydrogen occlusive alloy ingot and method for production thereof |
EP0735093A1 (en) * | 1994-10-19 | 1996-10-02 | Daikin Industries, Ltd. | Binder for cell and composition for electrode and cell prepared therefrom |
JP2011204520A (ja) * | 2010-03-26 | 2011-10-13 | Daikin Industries Ltd | 水素吸蔵合金電極およびニッケル水素電池 |
JP2013527579A (ja) * | 2010-05-28 | 2013-06-27 | ビーエーエスエフ ソシエタス・ヨーロピア | リチウム硫黄電池における膨張黒鉛の使用方法 |
WO2015118691A1 (ja) * | 2014-02-10 | 2015-08-13 | エクセルギー・パワー・システムズ株式会社 | アルカリ二次電池 |
-
1989
- 1989-03-23 JP JP01070849A patent/JP3102002B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0570957A2 (en) * | 1992-05-21 | 1993-11-24 | Santoku Metal Industry Co., Ltd. | Rare-earth metal-nickel hydrogen occlusive alloy ingot and method for production thereof |
EP0570957A3 (en) * | 1992-05-21 | 1994-06-15 | Santoku Metal Ind | Rare-earth metal-nickel hydrogen occlusive alloy ingot and method for production thereof |
EP0735093A1 (en) * | 1994-10-19 | 1996-10-02 | Daikin Industries, Ltd. | Binder for cell and composition for electrode and cell prepared therefrom |
EP0735093A4 (en) * | 1994-10-19 | 1998-05-06 | Daikin Ind Ltd | BINDER FOR BATTERY, AND COMPOSITION FOR ELECTRODE AND BATTERY PRODUCED BY SAID BINDER |
JP2011204520A (ja) * | 2010-03-26 | 2011-10-13 | Daikin Industries Ltd | 水素吸蔵合金電極およびニッケル水素電池 |
JP2013527579A (ja) * | 2010-05-28 | 2013-06-27 | ビーエーエスエフ ソシエタス・ヨーロピア | リチウム硫黄電池における膨張黒鉛の使用方法 |
WO2015118691A1 (ja) * | 2014-02-10 | 2015-08-13 | エクセルギー・パワー・システムズ株式会社 | アルカリ二次電池 |
WO2015118892A1 (ja) * | 2014-02-10 | 2015-08-13 | エクセルギー・パワー・システムズ株式会社 | アルカリ二次電池 |
JP5927372B2 (ja) * | 2014-02-10 | 2016-06-01 | エクセルギー・パワー・システムズ株式会社 | アルカリ二次電池およびアルカリ二次電池の製造方法 |
CN106133993A (zh) * | 2014-02-10 | 2016-11-16 | 能质力量***股份有限公司 | 碱性二次电池 |
JPWO2015118892A1 (ja) * | 2014-02-10 | 2017-03-23 | エクセルギー・パワー・システムズ株式会社 | アルカリ二次電池およびアルカリ二次電池の製造方法 |
US10381647B2 (en) | 2014-02-10 | 2019-08-13 | Exergy Power Systems, Inc. | Alkaline secondary cell |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP3102002B2 (ja) | 2000-10-23 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4837119A (en) | Sealed storage battery and method for making its electrode | |
JPH04137368A (ja) | ニッケル/水素蓄電池とその製造法 | |
KR100224464B1 (ko) | 알칼리 2차 전지 제조방법, 알칼리 2차전지의 양전극, 알칼리2차전지,및 초기충전 알칼리 2차전지 제조방법 | |
Kaiya et al. | Improvement in cycle life performance of high capacity nickel-metal hydride battery | |
JPS62139255A (ja) | 水素吸蔵電極の製造法 | |
JPH02250260A (ja) | 水素吸蔵電極及びその製造法 | |
JPH08329937A (ja) | アルカリ蓄電池用ニッケル正極およびニッケル−水素蓄電池 | |
JP2733227B2 (ja) | ニッケル・水素蓄電池 | |
JP2018147626A (ja) | アルカリ二次電池 | |
JPH08264174A (ja) | 水素貯蔵合金陰極およびその製造方法 | |
JPS60109174A (ja) | 水素吸蔵電極の製造法 | |
JP2989877B2 (ja) | ニッケル水素二次電池 | |
JPH05258748A (ja) | 水素化物二次電池 | |
JP2548271B2 (ja) | アルカリ二次電池の製造法 | |
JP2566912B2 (ja) | ニッケル酸化物・水素電池 | |
JP2713881B2 (ja) | 密閉型金属酸化物・水素電池 | |
JP3185374B2 (ja) | アルカリ蓄電池用ペースト式カドミウム陰極板 | |
JP3012658B2 (ja) | ニッケル水素二次電池 | |
JPH0562428B2 (ja) | ||
JPS60220556A (ja) | 密閉形蓄電池用水素吸蔵電極の製造法 | |
JP3342506B2 (ja) | 水素化物二次電池およびその製造方法 | |
JP3101622B2 (ja) | ニッケル・水素アルカリ蓄電池 | |
JPS6332856A (ja) | 密閉形ニツケル−水素蓄電池 | |
JPH03108273A (ja) | ニッケル水素二次電池の製造方法 | |
JPH01132049A (ja) | 水素吸蔵電極 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20070825 Year of fee payment: 7 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080825 Year of fee payment: 8 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080825 Year of fee payment: 8 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090825 Year of fee payment: 9 |
|
EXPY | Cancellation because of completion of term | ||
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090825 Year of fee payment: 9 |