JPS6119058A - 水素吸蔵電極 - Google Patents
水素吸蔵電極Info
- Publication number
- JPS6119058A JPS6119058A JP59139708A JP13970884A JPS6119058A JP S6119058 A JPS6119058 A JP S6119058A JP 59139708 A JP59139708 A JP 59139708A JP 13970884 A JP13970884 A JP 13970884A JP S6119058 A JPS6119058 A JP S6119058A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- hydrogen
- electrode
- hydrogen storage
- battery
- alloy
- 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.)
- Pending
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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
- H01M4/24—Electrodes for alkaline accumulators
- H01M4/242—Hydrogen storage electrodes
-
- 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】
（イ） 産業上の利用分野
本発明は蓄電池の負極として用いられる水素吸蔵電極に
関し、特に高エネルギー密度で且つ長寿命に改良された
水素吸蔵電極に関する。
関し、特に高エネルギー密度で且つ長寿命に改良された
水素吸蔵電極に関する。
（ロ）従来技術
従来からよく用いられる蓄、電池としては鉛電池及びニ
ッケルーカドミウム電池があるが、近年これらの電池よ
り軽量で且つ高容量となる可能性があるということで、
特に低圧で水素を可逆的に吸蔵・放出することのできる
水素吸蔵合金を水素極として用いたニッケルー水素電池
などが注目されている。
ッケルーカドミウム電池があるが、近年これらの電池よ
り軽量で且つ高容量となる可能性があるということで、
特に低圧で水素を可逆的に吸蔵・放出することのできる
水素吸蔵合金を水素極として用いたニッケルー水素電池
などが注目されている。
この水素を吸蔵及び放出することのできる水素吸蔵合金
を備えた負極は、■特公昭４９−２５１３５号公報にみ
られるように水素吸蔵合金粉末に固着剤を加えてなるペ
ース°トを支持体に塗着、乾燥した後焼結して得たもの
、■特開昭５３−１０３５４１号公報に見られるように
水素吸蔵合金粉末及びアセチレンブラックを結着剤によ
り支持体に固着して得たものなど従来より種々の提案が
なされているが、かかる電極に用いられる水素吸蔵合金
は水素の吸蔵及び放出により結晶格子の間隔が広がり合
金粉末の微粉化が起こるため、これらの合金を水素吸蔵
材として用いた場合には合金粉末の微粉化による脱落が
生じ、電池容量、機゛械的強度及び電導性の低下が著し
く、長期にわたって電池性能を維持することが困難であ
った。
を備えた負極は、■特公昭４９−２５１３５号公報にみ
られるように水素吸蔵合金粉末に固着剤を加えてなるペ
ース°トを支持体に塗着、乾燥した後焼結して得たもの
、■特開昭５３−１０３５４１号公報に見られるように
水素吸蔵合金粉末及びアセチレンブラックを結着剤によ
り支持体に固着して得たものなど従来より種々の提案が
なされているが、かかる電極に用いられる水素吸蔵合金
は水素の吸蔵及び放出により結晶格子の間隔が広がり合
金粉末の微粉化が起こるため、これらの合金を水素吸蔵
材として用いた場合には合金粉末の微粉化による脱落が
生じ、電池容量、機゛械的強度及び電導性の低下が著し
く、長期にわたって電池性能を維持することが困難であ
った。
（ハ） 発明が解決しようとする問題点本発明が解決し
ようとする問題点は水素吸蔵電極の充放電によって生じ
る水素吸蔵合金の微粉化による脱落に起因する電池容量
、機械的強度及び電導性の低下などの電池性能の劣化で
ある。
ようとする問題点は水素吸蔵電極の充放電によって生じ
る水素吸蔵合金の微粉化による脱落に起因する電池容量
、機械的強度及び電導性の低下などの電池性能の劣化で
ある。
（ニ） 問題点を解決するための手段
本発明の水素吸蔵電極はかかる点を解決するために水素
吸蔵合金を備えた電極の表面に水素を透過する金属の薄
膜を配したものである。
吸蔵合金を備えた電極の表面に水素を透過する金属の薄
膜を配したものである。
（ホ）作用
水素を透過することのできる金属の薄膜を表面有する水
素吸蔵電極は、充放電の際に表面の金属薄膜を介して水
素の吸蔵放出が行なえ、また該金属薄膜によって電極内
の水素吸蔵合金自体が酸化物あるいは水酸化物に変化す
ることを抑制する共に電極の膨張を機械的に抑え水素吸
蔵合金の脱落及び支持体からの剥離を抑制する。
素吸蔵電極は、充放電の際に表面の金属薄膜を介して水
素の吸蔵放出が行なえ、また該金属薄膜によって電極内
の水素吸蔵合金自体が酸化物あるいは水酸化物に変化す
ることを抑制する共に電極の膨張を機械的に抑え水素吸
蔵合金の脱落及び支持体からの剥離を抑制する。
（へ）実施例
負極に水素吸蔵電極を用い、正極に金属酸化物を用いる
代表的な電池であるニッケルー水素電池を作製し、かか
る電池を用いて本発明の一実施例を以下に示し説明する
。
代表的な電池であるニッケルー水素電池を作製し、かか
る電池を用いて本発明の一実施例を以下に示し説明する
。
水素吸蔵能力を有するＬａＮ ｉ ｓを機械的に粉砕し
て微粉化し、次いでこのようにして得た微粉末に小さな
せん断力で簡単に繊維化し塑性変形するポリテトラフル
オロエチレン粉末を、ＬａＮｉ５粉末の重量に対して１
〜５％添加して混合機で均一に混合すると同時にポリテ
トラプルオロエチレンを繊維化させ、これを分取し１
ｔｏｎ／ｃｍ２の圧力で加圧成型することにより直径３
０）、厚み２ｍｍの水素吸蔵電極を得る。この水素吸蔵
電極の表面をＰｄ箔で包み本発明の水素吸蔵電極とする
。
て微粉化し、次いでこのようにして得た微粉末に小さな
せん断力で簡単に繊維化し塑性変形するポリテトラフル
オロエチレン粉末を、ＬａＮｉ５粉末の重量に対して１
〜５％添加して混合機で均一に混合すると同時にポリテ
トラプルオロエチレンを繊維化させ、これを分取し１
ｔｏｎ／ｃｍ２の圧力で加圧成型することにより直径３
０）、厚み２ｍｍの水素吸蔵電極を得る。この水素吸蔵
電極の表面をＰｄ箔で包み本発明の水素吸蔵電極とする
。
こうして得られた水素吸蔵電極を理論容量が５００ｍＡ
Ｈである公知のニッケル正極と組み合わせ電解液を注ぎ
、電解液リッチな状態のアルカリ蓄電池（Ａ）を作製し
た。また比較として前記水素吸蔵電極を表面に金属の薄
膜を配さすに用いその他は電池（Ａ＞と同一の比較電池
（Ｂ＞を作製した。
Ｈである公知のニッケル正極と組み合わせ電解液を注ぎ
、電解液リッチな状態のアルカリ蓄電池（Ａ）を作製し
た。また比較として前記水素吸蔵電極を表面に金属の薄
膜を配さすに用いその他は電池（Ａ＞と同一の比較電池
（Ｂ＞を作製した。
図面は電池（Ａ）及び（Ｂ）のサイクル特性図であり、
０．１ｃｌｔ流で１５時間充電した後、終止電圧１．Ｏ
Ｖとして０．２ｃ１１．流で放電するというサイクル条
件で充放電を繰り返し行ない、初期容量を１００として
表わしている。
０．１ｃｌｔ流で１５時間充電した後、終止電圧１．Ｏ
Ｖとして０．２ｃ１１．流で放電するというサイクル条
件で充放電を繰り返し行ない、初期容量を１００として
表わしている。
図面から明らかなように本発明の水素吸蔵電極を備えた
電池（Ａ）は比較電池（Ｂ）に比しサイクル寿命が向上
していることがわかる。これは電池（Ｂ）が充放電に伴
う水素吸蔵合金の水素の吸蔵及び放出によって、水素吸
蔵合金の結晶格子間隔が広がり水素吸蔵電極が膨張する
と共に水素吸蔵合金の微粉化が進み該合金の脱落が生じ
るため２００サイクル経過時くらいから急激な容量が低
下が起こるのに対して、電池（Ａ）では水素吸蔵電極の
表面がＰｄの薄膜に覆われることにより補強きれている
ので電極の膨張が抑制きれ、これによって水素吸蔵合金
の水素吸蔵による膨張、即ち結晶格子の変形が抑制され
て水素吸蔵合金の微粉化及び微粉化による水素吸蔵合金
の脱落が起こり難くなるため、電極の機械的強度が維持
されると共に導電性の低下が著しく抑制きれてより長期
にわたって電池容量が維持できたものと考えられる。
電池（Ａ）は比較電池（Ｂ）に比しサイクル寿命が向上
していることがわかる。これは電池（Ｂ）が充放電に伴
う水素吸蔵合金の水素の吸蔵及び放出によって、水素吸
蔵合金の結晶格子間隔が広がり水素吸蔵電極が膨張する
と共に水素吸蔵合金の微粉化が進み該合金の脱落が生じ
るため２００サイクル経過時くらいから急激な容量が低
下が起こるのに対して、電池（Ａ）では水素吸蔵電極の
表面がＰｄの薄膜に覆われることにより補強きれている
ので電極の膨張が抑制きれ、これによって水素吸蔵合金
の水素吸蔵による膨張、即ち結晶格子の変形が抑制され
て水素吸蔵合金の微粉化及び微粉化による水素吸蔵合金
の脱落が起こり難くなるため、電極の機械的強度が維持
されると共に導電性の低下が著しく抑制きれてより長期
にわたって電池容量が維持できたものと考えられる。
更に放電時に電解液と接して酸化物あるいは水酸化物に
変化して水素吸蔵能力を失う水素吸蔵台金、例えばＣａ
Ｎｉ５のように水素吸蔵能力を持たない水酸化カルシウ
ムに変化してしまう水素吸蔵合金を用いて水素吸蔵電極
を作製した場合に於いては、本発明のように電極の表面
を水素を透過する金属の薄膜によって保護すれば水素吸
蔵合金は電解液と接し難い状態となるため、水素吸蔵合
金が酸化物あるいは水酸化物となって水素吸蔵能力を失
うことによる容量減少が抑制され、充放電時に起こる水
素の吸蔵・放出が長期間にわたって安定して行なわれる
ことになる。
変化して水素吸蔵能力を失う水素吸蔵台金、例えばＣａ
Ｎｉ５のように水素吸蔵能力を持たない水酸化カルシウ
ムに変化してしまう水素吸蔵合金を用いて水素吸蔵電極
を作製した場合に於いては、本発明のように電極の表面
を水素を透過する金属の薄膜によって保護すれば水素吸
蔵合金は電解液と接し難い状態となるため、水素吸蔵合
金が酸化物あるいは水酸化物となって水素吸蔵能力を失
うことによる容量減少が抑制され、充放電時に起こる水
素の吸蔵・放出が長期間にわたって安定して行なわれる
ことになる。
尚、本実施例では水素吸蔵電極の表面に配する金属の薄
膜としてＰｄを示したが、電極内の水素吸蔵合金が水素
を吸蔵・放出しなければならないことから、前記金属と
してはＰｄの他に水素を透過するＴｉ、 Ｎｉ、 Ｖ、
Ｚｒ、 Ｎｂ、旧、Ｔａ、 Ｃｕが適している。また
、水素吸蔵合金としてＬａＮｉ５を使用したが、本発明
は他の水素吸蔵合金金てに適用されるものであり、水素
吸蔵電極表面の金属の薄膜の形成する方法についても実
施例に限定されるものではなく、蒸着法、メッキ法など
によっても行なうことができる。
膜としてＰｄを示したが、電極内の水素吸蔵合金が水素
を吸蔵・放出しなければならないことから、前記金属と
してはＰｄの他に水素を透過するＴｉ、 Ｎｉ、 Ｖ、
Ｚｒ、 Ｎｂ、旧、Ｔａ、 Ｃｕが適している。また
、水素吸蔵合金としてＬａＮｉ５を使用したが、本発明
は他の水素吸蔵合金金てに適用されるものであり、水素
吸蔵電極表面の金属の薄膜の形成する方法についても実
施例に限定されるものではなく、蒸着法、メッキ法など
によっても行なうことができる。
（ト） 発明の効果
本発明の水素吸蔵電極は、電極表面に水素を透過する金
属の薄膜を配したものであるから充放電に伴う水素の吸
蔵・放出による水素吸蔵合金の微粉化が抑制され、水素
吸蔵合金の脱落、電極の機械的強度の低下及び導電性の
低下が抑制され、より長期にわたって高容量を維持する
ことができ
属の薄膜を配したものであるから充放電に伴う水素の吸
蔵・放出による水素吸蔵合金の微粉化が抑制され、水素
吸蔵合金の脱落、電極の機械的強度の低下及び導電性の
低下が抑制され、より長期にわたって高容量を維持する
ことができ
図面は本発明の水素吸蔵電極を用いた電池と比較電池の
サイクル特性図である。 （Ａ）・・・本発明の水素吸蔵電極を用いた電池、（Ｂ
）・・・比較電池。
サイクル特性図である。 （Ａ）・・・本発明の水素吸蔵電極を用いた電池、（Ｂ
）・・・比較電池。
Claims (2)
- （１）水素吸蔵合金を備えた電極であって、該電極表面
に水素を透過する金属の薄膜を配したことを特徴とする
水素吸蔵電極。 - （２）前記水素を透過する金属が、Ｔｉ、Ｎｉ、Ｖ、Ｚ
ｒ、Ｎｂ、Ｈｆ、Ｔａ、Ｃｕ、Ｐｄのうち少なくとも一
種からなる特許請求の範囲第（１）項記載の水素吸蔵電
極。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59139708A JPS6119058A (ja) | 1984-07-05 | 1984-07-05 | 水素吸蔵電極 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59139708A JPS6119058A (ja) | 1984-07-05 | 1984-07-05 | 水素吸蔵電極 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6119058A true JPS6119058A (ja) | 1986-01-27 |
Family
ID=15251567
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59139708A Pending JPS6119058A (ja) | 1984-07-05 | 1984-07-05 | 水素吸蔵電極 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6119058A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6316348A (ja) * | 1986-07-08 | 1988-01-23 | Nec Corp | デ−タ授受エリアの共有制御方式 |
| JP2008093799A (ja) * | 2006-10-13 | 2008-04-24 | Vessel Industrial Co Ltd | 可搬形動力工具 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60140657A (ja) * | 1983-12-27 | 1985-07-25 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 水素吸蔵電極の製造法 |
-
1984
- 1984-07-05 JP JP59139708A patent/JPS6119058A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60140657A (ja) * | 1983-12-27 | 1985-07-25 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 水素吸蔵電極の製造法 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6316348A (ja) * | 1986-07-08 | 1988-01-23 | Nec Corp | デ−タ授受エリアの共有制御方式 |
| JP2008093799A (ja) * | 2006-10-13 | 2008-04-24 | Vessel Industrial Co Ltd | 可搬形動力工具 |
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