JPS60130053A - 水素吸蔵合金電極を負極とする密閉型二次電池 - Google Patents
水素吸蔵合金電極を負極とする密閉型二次電池Info
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- JPS60130053A JPS60130053A JP58235071A JP23507183A JPS60130053A JP S60130053 A JPS60130053 A JP S60130053A JP 58235071 A JP58235071 A JP 58235071A JP 23507183 A JP23507183 A JP 23507183A JP S60130053 A JPS60130053 A JP S60130053A
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- negative electrode
- electrode
- gas
- current collector
- secondary battery
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- 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
- H01M4/24—Electrodes for alkaline accumulators
- H01M4/242—Hydrogen storage electrodes
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/34—Gastight accumulators
- H01M10/345—Gastight metal hydride accumulators
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- 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
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- 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
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- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
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- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Secondary Cells (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】
〔発明の技術分野〕
本発明は水素吸蔵合金電極を使用する密閉型二次電池に
係わり、さらに詳しくは、水素吸蔵合金と結着剤とから
なるいわゆる結着方式の水素吸蔵合金電極による負極を
有する密閉型二次電池の改良についてものもである。
係わり、さらに詳しくは、水素吸蔵合金と結着剤とから
なるいわゆる結着方式の水素吸蔵合金電極による負極を
有する密閉型二次電池の改良についてものもである。
〔発明の技術的背景およびその問題点〕水素吸蔵合金は
水素を吸蔵すると微粉化するため、これを水素電極とし
て電池負極に篩用する場合には、あらかじめ粉末状にし
た合金と結着剤とを混合してペースト状あるいはシート
状混練体とし、これを集電体に加圧着接して一体化した
いわゆる結着方式の電極体として使用する。この方法は
簡便である反面いくつかの欠点もある。その一つは、水
素吸蔵合金電極を密閉型電池の負極として使用する場合
、酸素（０２）ガス吸収速度がおそいということである
。密閉型電池では電池充電の末期に正極から発生する酸
素（０２）ガスを負極が吸収する必要があるが、このと
き結着方式の負極は焼結体基板の負極よりもその吸収速
度がおそいことがあげられる。その理由は、結着方式の
負極は焼結体基板の負極に比較し柔軟性に富んでいるた
めに、セパレータを介して正極と密着させた場合にセパ
レータと負極の間に微小な空間が生じにくいこと、およ
び焼結体基板による負極よりも多孔度が小さいこととい
う二つの原因によＪ７０２ガスが負極全面に到達しにく
いためである。そのために結着方式の水素吸蔵合金負極
を有する電池では電池内圧が上昇し、ないしはそれによ
る電池のふくれ、または漏液がおこりやすかった。
水素を吸蔵すると微粉化するため、これを水素電極とし
て電池負極に篩用する場合には、あらかじめ粉末状にし
た合金と結着剤とを混合してペースト状あるいはシート
状混練体とし、これを集電体に加圧着接して一体化した
いわゆる結着方式の電極体として使用する。この方法は
簡便である反面いくつかの欠点もある。その一つは、水
素吸蔵合金電極を密閉型電池の負極として使用する場合
、酸素（０２）ガス吸収速度がおそいということである
。密閉型電池では電池充電の末期に正極から発生する酸
素（０２）ガスを負極が吸収する必要があるが、このと
き結着方式の負極は焼結体基板の負極よりもその吸収速
度がおそいことがあげられる。その理由は、結着方式の
負極は焼結体基板の負極に比較し柔軟性に富んでいるた
めに、セパレータを介して正極と密着させた場合にセパ
レータと負極の間に微小な空間が生じにくいこと、およ
び焼結体基板による負極よりも多孔度が小さいこととい
う二つの原因によＪ７０２ガスが負極全面に到達しにく
いためである。そのために結着方式の水素吸蔵合金負極
を有する電池では電池内圧が上昇し、ないしはそれによ
る電池のふくれ、または漏液がおこりやすかった。
本発明は上記の欠点を解決するものであシ、いわゆる結
着方式の水素吸蔵合金電極による負極を有する密閉型の
二次電池において、負極の酸素吸収速度を速くして電池
内圧の上昇、ないしはそれによる電池のふくれ、または
漏液を防止することを目的とす之。
着方式の水素吸蔵合金電極による負極を有する密閉型の
二次電池において、負極の酸素吸収速度を速くして電池
内圧の上昇、ないしはそれによる電池のふくれ、または
漏液を防止することを目的とす之。
本発明は、水素吸蔵合金と結着剤とからなるシート混線
体を集電体の両側から着接一体化した水素吸蔵合金電極
を負極に使用する密閉型二次電池において、この負極が
セパレータを介して正極と互いに渦巻状に捲回されて、
その最外周を占めるように構成されて、ｌ、−シ、かつ
その最外周における外側のシート状混線体が捲回方向と
は異なった方向に複数の溝状の欠落部を有し、その欠落
部では集電体の一部が露出するような状態で円筒形金属
缶に収納されていることを特徴とする。すなわち、最外
周を占める負極電極体と金属缶の間に気体が十分に拡散
できるような溝状の欠落部を設けるようにするものであ
る。
体を集電体の両側から着接一体化した水素吸蔵合金電極
を負極に使用する密閉型二次電池において、この負極が
セパレータを介して正極と互いに渦巻状に捲回されて、
その最外周を占めるように構成されて、ｌ、−シ、かつ
その最外周における外側のシート状混線体が捲回方向と
は異なった方向に複数の溝状の欠落部を有し、その欠落
部では集電体の一部が露出するような状態で円筒形金属
缶に収納されていることを特徴とする。すなわち、最外
周を占める負極電極体と金属缶の間に気体が十分に拡散
できるような溝状の欠落部を設けるようにするものであ
る。
従来の結着方式の負極は、第１図に胴視的に示すように
集電体の両側からシート状混線体が全面に着接されてい
る。したがってこれがセパレータを介して正極と渦巻状
に捲回されて、最外周に負極が露出した状態でその全体
を金属缶に入れた状態では、最外周のシート状混線体と
金属缶とが密着し、空間がほとんど生じない。これに対
して、本発明の場合は、例えば第２図のように捲回の最
外周に相当する部分の外側のシート状混線体を、捲回方
向とは異なる方向に複数の個所において欠落させ溝を生
じさせる（この図ではＡ、Ｂへ捲回し、Ｄが外側となる
。溝の方向はＥ４−＋Ｆ方向に設けである）。そしてこ
の溝には集電体が露出するようにしである。よってこれ
をセパレータを介して正極と捲回したものを金属缶に収
納すれば、金属缶と負極の間に気体の拡散する通路がで
きることに々す、酸素ガスの吸収は促進される。さらに
その部分には集電体が露出しているのでその付近には気
／液／固体の三相界面が生じやすくこのガス吸収は速め
られることになる。
集電体の両側からシート状混線体が全面に着接されてい
る。したがってこれがセパレータを介して正極と渦巻状
に捲回されて、最外周に負極が露出した状態でその全体
を金属缶に入れた状態では、最外周のシート状混線体と
金属缶とが密着し、空間がほとんど生じない。これに対
して、本発明の場合は、例えば第２図のように捲回の最
外周に相当する部分の外側のシート状混線体を、捲回方
向とは異なる方向に複数の個所において欠落させ溝を生
じさせる（この図ではＡ、Ｂへ捲回し、Ｄが外側となる
。溝の方向はＥ４−＋Ｆ方向に設けである）。そしてこ
の溝には集電体が露出するようにしである。よってこれ
をセパレータを介して正極と捲回したものを金属缶に収
納すれば、金属缶と負極の間に気体の拡散する通路がで
きることに々す、酸素ガスの吸収は促進される。さらに
その部分には集電体が露出しているのでその付近には気
／液／固体の三相界面が生じやすくこのガス吸収は速め
られることになる。
次に本発明を実施例にて説明する。負極にはＬａＮｉ、
を用い正極ニッケル酸化物を使うＮｉ ／ Ｈ２電池を
例にとる。
を用い正極ニッケル酸化物を使うＮｉ ／ Ｈ２電池を
例にとる。
まず、負極電極体は次のようにして作成した。
５０μｍ程度の粒径のＬａＮｉ、の粉末を重量で９０係
とり、次に結着剤としてポリテトラフルオロエチレン（
ＰＩＰＥ）の分散液を選び、これが固形分のみで重量が
１０部になるようにとり、この両者を混合、混練して厚
さ０．４ ｍｍのシート状混練体を作成した。次に集電
体として厚さ０．２５ ｔｒａｎ 、開口が４０メツシ
ユで、大きさ８０ ｖａｎ Ｘ ４０ ａｍのニッケル
ネットを用意する。これにシート状混線体を両側からプ
レス機で圧着し、集電体から外部へはみだした混練体を
切りおとして電極体を作成した。
とり、次に結着剤としてポリテトラフルオロエチレン（
ＰＩＰＥ）の分散液を選び、これが固形分のみで重量が
１０部になるようにとり、この両者を混合、混練して厚
さ０．４ ｍｍのシート状混練体を作成した。次に集電
体として厚さ０．２５ ｔｒａｎ 、開口が４０メツシ
ユで、大きさ８０ ｖａｎ Ｘ ４０ ａｍのニッケル
ネットを用意する。これにシート状混線体を両側からプ
レス機で圧着し、集電体から外部へはみだした混練体を
切りおとして電極体を作成した。
次に捲回の最外周に相当する部分（８０簡の長さのうち
の後半の３０ ｒｒａ ）のところに第２図に示される
ものと同様に、混線体の一部をはがしとり集電体を欠落
させた。すなわち第３図の断面図に示すように切りとる
巾は１調とし、残す巾は２ｔａとし、計１０本の溝をつ
けた。溝の深さは約０．３ ｗｎある。
の後半の３０ ｒｒａ ）のところに第２図に示される
ものと同様に、混線体の一部をはがしとり集電体を欠落
させた。すなわち第３図の断面図に示すように切りとる
巾は１調とし、残す巾は２ｔａとし、計１０本の溝をつ
けた。溝の深さは約０．３ ｗｎある。
この負極電極体と別に用意したニッケル正極をセパレー
タを介して捲回し渦巻状になし、これを単３形金属電池
ケースに入れた。８Ｎ−ＫＯＨをこれに注入後、封口し
て本発明に係わる電池とした。
タを介して捲回し渦巻状になし、これを単３形金属電池
ケースに入れた。８Ｎ−ＫＯＨをこれに注入後、封口し
て本発明に係わる電池とした。
このようにして作成した電池の公称容量は４５０ｍＡｈ
であった。々お、このとき負極の理論容量は７２０ ｍ
Ａｈ テある。
であった。々お、このとき負極の理論容量は７２０ ｍ
Ａｈ テある。
比較例として、従来方法による負極すなわち混線体に切
り込みのないものによって、本発明例と同様に電池を作
成した。すなわち、本発明の実施例の負極で使用したも
のと同一材料、同一形状の集電体の両側から、第１図と
同じように全面的に混練体を着接した負極を有する電池
である。電池の公称容量は４５０ ｍＡｈ負極の理論容
量は７５０ｍＡｈである。 − これらの電池を２２５ ｍＡｈ （１／２ 、 Ｃ）
ｆ ３時間充電し、その後電池を開回路に保ったときの
電池内圧の変化を第４図に示す。曲線Ａは本発明による
実施例、曲線Ｂは比較例の結果である。図に示すように
電池内圧が上昇しはじめる時点はほぼ同一であるが、実
施例の方が比較例に対して、その後の圧力の最大値が小
さく、また休止時での圧力の低下の速度が速いことがわ
かる。
り込みのないものによって、本発明例と同様に電池を作
成した。すなわち、本発明の実施例の負極で使用したも
のと同一材料、同一形状の集電体の両側から、第１図と
同じように全面的に混練体を着接した負極を有する電池
である。電池の公称容量は４５０ ｍＡｈ負極の理論容
量は７５０ｍＡｈである。 − これらの電池を２２５ ｍＡｈ （１／２ 、 Ｃ）
ｆ ３時間充電し、その後電池を開回路に保ったときの
電池内圧の変化を第４図に示す。曲線Ａは本発明による
実施例、曲線Ｂは比較例の結果である。図に示すように
電池内圧が上昇しはじめる時点はほぼ同一であるが、実
施例の方が比較例に対して、その後の圧力の最大値が小
さく、また休止時での圧力の低下の速度が速いことがわ
かる。
以上の実施例では集電体上に混線体が着接されない溝の
部分すなわち集電体の露出部分は、捲回方向と直交して
いるが、その方向は斜交してもよい。また混線体を欠落
させる場合、実施例では一度集電体に着接した後ハク離
させたが、はじめから欠落部には混線体を着接させない
ようにして電極体を作成してもよい。この混練体の欠落
による溝の数については負極の容量が必要量だけ確保さ
れるなら、多いほど効果がある。またその巾については
０．２簡以上で効果があり、それ以下では、電解液がそ
こを覆ってしまって気体が通らなくなるので好ましくな
い。また上限はないが、実質的に２ｒｒｒｍ以上では効
果はそれ以下の場合と差異がない。
部分すなわち集電体の露出部分は、捲回方向と直交して
いるが、その方向は斜交してもよい。また混線体を欠落
させる場合、実施例では一度集電体に着接した後ハク離
させたが、はじめから欠落部には混線体を着接させない
ようにして電極体を作成してもよい。この混練体の欠落
による溝の数については負極の容量が必要量だけ確保さ
れるなら、多いほど効果がある。またその巾については
０．２簡以上で効果があり、それ以下では、電解液がそ
こを覆ってしまって気体が通らなくなるので好ましくな
い。また上限はないが、実質的に２ｒｒｒｍ以上では効
果はそれ以下の場合と差異がない。
本発明は、負極に使用する水素吸蔵合金は実施例でのＬ
ａＮｊｓの他の全てのものに適用できる。また正極はニ
ッケル電極（Ｎｉ００Ｈ）以外に銀電極（Ａｇ０または
Ａｇｔｏ）等でもよい。
ａＮｊｓの他の全てのものに適用できる。また正極はニ
ッケル電極（Ｎｉ００Ｈ）以外に銀電極（Ａｇ０または
Ａｇｔｏ）等でもよい。
第１図は従来の負極電極体の斜視図、第２図は本発明に
係わる負極電極体の斜視図、第３図は本発明に係る負極
電極体の断面図である。第４図は本発明に係る密閉型二
次電池の特性を示す曲線図である。 １・・・混練体、２・・・集電体、３・・・リード。 代理人 弁理士 則 近 憲 佑（他１名）第３図 第４図 賄向（八）
係わる負極電極体の斜視図、第３図は本発明に係る負極
電極体の断面図である。第４図は本発明に係る密閉型二
次電池の特性を示す曲線図である。 １・・・混練体、２・・・集電体、３・・・リード。 代理人 弁理士 則 近 憲 佑（他１名）第３図 第４図 賄向（八）
Claims (1)
- 水素吸蔵合金と結着剤からなるシート状混練体を集電体
の両側から着接一体化した水素吸蔵合金電極を負極とす
る密閉型二次電池において、前記負極がセパレータを介
して正極と渦巻状に捲回されて最外周を占めるように構
成されており、かつ該最外周における負極の外側のシー
ト状混線体が、捲回方向とは異なった方向に複数の溝状
の欠落部を有し、該欠落部は集電体の一部が露出するよ
うな状態で円筒形金属缶に収納されていることを特徴と
する水素吸蔵合金電極を負極とする密閉型二次電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58235071A JPS60130053A (ja) | 1983-12-15 | 1983-12-15 | 水素吸蔵合金電極を負極とする密閉型二次電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58235071A JPS60130053A (ja) | 1983-12-15 | 1983-12-15 | 水素吸蔵合金電極を負極とする密閉型二次電池 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60130053A true JPS60130053A (ja) | 1985-07-11 |
| JPH0568066B2 JPH0568066B2 (ja) | 1993-09-28 |
Family
ID=16980633
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58235071A Granted JPS60130053A (ja) | 1983-12-15 | 1983-12-15 | 水素吸蔵合金電極を負極とする密閉型二次電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60130053A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6199278A (ja) * | 1984-10-18 | 1986-05-17 | Sanyo Electric Co Ltd | 金属−水素アルカリ蓄電池 |
| JPS61190858A (ja) * | 1985-02-20 | 1986-08-25 | Toshiba Corp | 水素蓄電池 |
| JPS62113359A (ja) * | 1985-11-12 | 1987-05-25 | Sanyo Electric Co Ltd | 金属−水素アルカリ蓄電池 |
| JPS6441164A (en) * | 1987-07-28 | 1989-02-13 | Philips Nv | Electrochemical cell and its manufacture |
| JPH08339821A (ja) * | 1996-07-30 | 1996-12-24 | Sanyo Electric Co Ltd | 金属−水素アルカリ蓄電池 |
-
1983
- 1983-12-15 JP JP58235071A patent/JPS60130053A/ja active Granted
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6199278A (ja) * | 1984-10-18 | 1986-05-17 | Sanyo Electric Co Ltd | 金属−水素アルカリ蓄電池 |
| JP2598891B2 (ja) * | 1984-10-18 | 1997-04-09 | 三洋電機株式会社 | 金属−水素アルカリ蓄電池 |
| JPS61190858A (ja) * | 1985-02-20 | 1986-08-25 | Toshiba Corp | 水素蓄電池 |
| JPH07107842B2 (ja) * | 1985-02-20 | 1995-11-15 | 株式会社東芝 | 水素蓄電池 |
| JPS62113359A (ja) * | 1985-11-12 | 1987-05-25 | Sanyo Electric Co Ltd | 金属−水素アルカリ蓄電池 |
| JPH0636362B2 (ja) * | 1985-11-12 | 1994-05-11 | 三洋電機株式会社 | 金属−水素アルカリ蓄電池 |
| JPS6441164A (en) * | 1987-07-28 | 1989-02-13 | Philips Nv | Electrochemical cell and its manufacture |
| JP2512019B2 (ja) * | 1987-07-28 | 1996-07-03 | フィリップス エレクトロニクス ネムローゼ フェンノートシャップ | 電気化学的電池 |
| JPH08339821A (ja) * | 1996-07-30 | 1996-12-24 | Sanyo Electric Co Ltd | 金属−水素アルカリ蓄電池 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0568066B2 (ja) | 1993-09-28 |
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