JPS6119063A - 水素吸蔵電極 - Google Patents

水素吸蔵電極

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JPS6119063A
JPS6119063A JP59139707A JP13970784A JPS6119063A JP S6119063 A JPS6119063 A JP S6119063A JP 59139707 A JP59139707 A JP 59139707A JP 13970784 A JP13970784 A JP 13970784A JP S6119063 A JPS6119063 A JP S6119063A
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hydrogen
electrode
hydrogen storage
powder
conversion
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Sanehiro Furukawa
古川　修弘
Shuzo Murakami
修三 村上
Takanao Matsumoto
松本　孝直
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Sanyo Electric Co Ltd
Sanyo Denki Co Ltd
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Sanyo Electric Co Ltd
Sanyo Denki Co Ltd
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    • H—ELECTRICITY
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    • 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
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
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    • 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

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。

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。
（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−１−’＞’）。
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
。
（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。
（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に鑑み水素を透過する
金属の薄膜を表面に有する水素吸蔵合金粉末を備えたも
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有する水素吸
蔵合金粉末は、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が
防止されると共に水素吸蔵合金の微粉化が抑制される。
（へ）実施例 負極に水素吸蔵を極を用い、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
。
水素吸蔵能力を有するＬａＮｉ５を機械的に粉砕して微
粉化し、次いでこの粉末を真空下に於いてＰｄを蒸着し
前記粉末表面にＰｄの薄膜を形成する。このようにして
得た微粉末に小さなせん断力で簡単にｍ細化し塑性変形
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フルオロエチレンをｍ細化させ
、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３０ｍｍ５厚み２ｍｍの水素吸蔵電極
を得る。
こうして得られた水素吸蔵電極を理論容量が５００ｍＡ
ｌ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本発明に於ける水素吸蔵電極を
備えたアルカリ蓄電池（Ａ）を作製した。
また、表面に金属の薄膜を持たないＬａＮ　ｉ　ｓを水
素吸蔵合金粉末として用い、その他は前記電池（Ａ）と
同様の比較電池（Ｂ）を作製し、これらの電池（Ａ＞及
び（Ｂ）のサイクル特性を調べた。図面は電池（Ａ）及
び（Ｂ）のサイクル特性図であり、０．１ｃ［流で１５
時間充電した後、終止電圧１．ＯＶとしてｏ、２ｃｔ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ひろがり微粉化が進み、これに
よって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）では水素吸蔵合金の表面がＰｄの薄膜によって覆わ
れ補強されているので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さ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合金、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る場合に於いて
は、本発明のように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直接接しない
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防止でき、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合金粉末表面に形成する金属
の薄膜としてＰｄを示したが、水素吸蔵合金粉末が水素
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、、Ｉｆ、　Ｔａ、、Ｃｕが適している。
また、水素吸蔵合金としてＬａＮ　ｉ　ｓ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めであ
り、水素吸蔵合金表面へ金属の薄膜を形成する方法につ
いても蒸着法に限定されるものではなく、メッキなどに
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、水素を透過する金属の薄膜を
表面に配した水素吸蔵合金粉末を備えたものであるから
、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、！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可能となる。
【図面の簡単な説明】
図面は未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。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）水素を透過する金属の薄膜を表面に配した水素吸
    蔵合金粉末を備えた水素吸蔵電極。
  2. （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。
JP59139707A 1984-07-05 1984-07-05 水素吸蔵電極 Granted JPS6119063A (ja)

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JPS6119063A true JPS6119063A (ja) 1986-01-27
JPH0580106B2 JPH0580106B2 (ja) 1993-11-05

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