JPS6166366A - 水素吸蔵電極 - Google Patents

水素吸蔵電極

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JPS6166366A
JPS6166366A JP59186878A JP18687884A JPS6166366A JP S6166366 A JPS6166366 A JP S6166366A JP 59186878 A JP59186878 A JP 59186878A JP 18687884 A JP18687884 A JP 18687884A JP S6166366 A JPS6166366 A JP S6166366A
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山野　大
Takashi Sakai
貴史 酒井
Sanehiro Furukawa
古川　修弘
Shuzo Murakami
修三 村上
Takanao Matsumoto
松本　孝直
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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 本発明は負極活物質として水素を利用するアルカリ蓄電
池の負極、特に水素を可逆的に吸蔵及び放出することの
できるＬ　ａ　Ｎ　ｉｓやＣａＮｉ、などの水素吸蔵合
金粉末を備え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
低圧に於いて負極活物質である水素を可逆的に吸蔵及び
放出することのできる水素吸蔵合金を備えた電極を負極
に用い、水酸化ニッケル等の金属酸化物を正極活物質と
する電極を正極に用いた金属−水素アルカリ蓄電池が注
目されている。
この水素吸蔵合金である金属水素化物を備えた水素吸蔵
電極は、一般に特公昭５８−４６８２７号公報に於いて
提案されるように、水素吸蔵合金粉末を導電材粉末と共
に焼結して多孔体を作製し、これを水素吸蔵電極とする
方法、あるいはＩ＃開昭５３−３３３３２号公報に於い
て示されるように、水素吸蔵合金粉末を発泡メタル内に
充填し加圧成型した後、充填された金属の融点以下の温
度で真空焼結して水素吸蔵′ｒｔ極とする方法によって
作製されている。
しかしながら、これら電極に用いられる水素吸蔵合金は
、従来から負極に活物質として用いられるカドミウム、
亜鉛、鉄などとは異なりアルカリ電解液中で充放電を行
なうと活物質である水素を吸蔵放出するものであり、こ
の水素の吸蔵及び放出によって合金格子が変形し水素吸
蔵合金は微粉化を起こすため、微粉化した合金が電極か
ら脱落して容量低下を招くと共に電極の機械的強度及び
導電性の低下が著しく長期にわたって極板容量を維持す
ることが困難であるという問題点があった。
（ハ）発明が解決しようとする問題点 本発明は充放電を繰り返し行なうことで生じる水素吸蔵
合金の微粉化による脱落を抑制するこ　、とで、極板容
量の劣化を抑えると共に電極の機械的強度及び導電性の
低下を抑え、長期の充放電サイクルにわたり高容量を維
持する水素吸蔵電極を得ようとするものである。
に）問題点を解決するための手段 本発明はかかる問題点を解決するため罠、耐アルカリ性
の合成樹脂結着剤と粘性剤とで水素吸蔵合金粉末を保持
した電極を水素吸蔵電極とするものである。該電極に使
用される結着剤及び粘性剤は電池性能に悪影響を与えな
いものであればよく、例えば結着剤としてはポリテトラ
フルオロエチレン・（ＰＴＦＥ、）、テトラフルオロエ
チレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＦＥＰ）
、４フツ化エチレン及び６７フ化プロピレン等のフッ素
樹脂、クロロプレン系、ニトリルゴム系及びスチレンゴ
ム系の樹脂、ポリスチレン、ナイロン系ポリアミドなど
が使用でき、また粘性剤としてはヒドロキシプロピルセ
ルロース（ＨＰＣ）、ポリエチレンオキサイド（ＰＥＯ
）、不飽和ポリエステル樹脂（エアロジル）、メチルセ
ルロース（ＭＣＬカルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ
）　、ポリビニルアルコール（Ｐ　ＶＡ　）、　ポリビ
ニルビクリトン、ポリアクリル酸、ポリアクリルアミド
、架橋でんぷん、アクリル酸ソーダ、アルギン酸ソーダ
、ケイ酸ソーダなどが使用できる。
（ホ）作　　用 上記手段により、水素吸蔵合金粉末は結着剤と粘性剤の
両者によって電極に保持されるため、充放電によって微
粉化を起こしても、粘性剤の粘着力によって微粉化した
水素吸蔵合金が相互に結看され且つ結着剤に強固に支持
されるので水素吸蔵合金の脱落を抑制することができる
。
（へ）実施例 負極に水素吸蔵電極を用い、正極に金属酸化物電極を用
いる代表的な二次電池としてニッケルー水素電池があり
、かかる電池を用りて本発明の一実施例を説明する。
水素吸蔵能力を有するＬａＮｉ、を機械的に微粉化し、
このＬａＮｉ、粉末に小さなせん断力で粒子が簡単に繊
維化し塑性変形するポリテトラフルオロエチレン（ＰＴ
Ｆ’Ｅ）粉末を結着剤としてＬａＮｉ。
粉末の重量に対して５９６及びポリエチレンオキサイド
（ＰＥＩ：Ｏ）を粘性剤として１％添加し、均一に混練
すると共にポリテトラフルオロエチレンｔ−ｍ維化させ
る。このポリテトラフルオロエチレンを繊維化させた混
合物を圧延した後集電体の両面に配して圧着を行ない水
素吸蔵電極を得る。
次いでこうして得られた水素吸蔵電極を、放電容量２．
　ＯＡＨの公知の焼結式ニッケル正極と組み合わせアル
カリ電解液を注液して公称容量２．ＯＡＨのニッケルー
水素電池（Ａ）を作製した。また比較のため水素吸蔵電
極に粘性剤としてのポリエチレンオキサイドを添加せず
、その他は実施例と同一の比較電池（Ｂ）を同時に作製
した。
図面はこれら電池（Ａ）及び（Ｂ）の充放電サイクル特
性図であり、１０時間率電流にて１５０％充電した後終
止罵圧を１．Ｏｖとして５時間率電流にて放電するサイ
クル条件で充放電を行なったときの結果を各電池の初期
容量を１００９６として表わしている。この図面から明
らかなように本発明の水素吸蔵電極を負極に用いた電池
（Ａ）は、比較電池（Ｂ）に比し充放電サイクルの経過
に伴う電池容量の劣化が小さく抑えられており優れてい
ることがわかる。サイクル試験を終了後の電池を分解し
てみると、特に比較電池（Ｂ）の水素吸蔵電極の変形が
著しく、充放電の繰り返しによって水素吸蔵合金の微粉
化が進行すると細かく繊維化されたポリテトラフルオロ
エチレンからなる結着剤のみでは微粉化した水素吸蔵合
金の脱落を充分に抑制することができないことがわかる
。これに対して電池（Ａ）を前記′を池（Ｂ）と同じサ
イクル経過時点に於いて分解してみると、電池（Ａ）の
水素吸蔵電極の変形は電池（Ｂ）の水素吸蔵電極に比べ
て小さく抑えられていた。これは電池（Ａ）の水素吸蔵
電極にはポリテトラフルオロエチレンからなる結着剤に
加えてポリエチレンオキサイドからなる粘性剤が添加さ
れており、結着剤による抱束力と粘性剤による粘着力に
よって水素吸蔵合金粉末を強固に保持しているため、充
放電の際に水素吸蔵合金粉末が水素を吸蔵、放出して微
粉化を起こしても、粘性剤によって微粉化した水素吸蔵
合金相互及び水素吸蔵合金と集電体との間に良好な結着
性が得られ水素吸蔵合金の脱落が抑制されて充放電サイ
クルの経過に伴う電池容量の劣化が抑えられたものと考
えられる。
（ト）発明の効果 本発明の水素吸蔵電極は耐アルカリ性の合成樹脂結着剤
と粘性剤とによって水素吸蔵合金粉末を保持してなるも
のであるから、充放電の繰り返しによって水素吸蔵合金
が微粉化を起こしても、微粉化した水素吸蔵合金が粘性
剤で相互に結着し長期にわたって電極内に保持されるの
で、サイクル寿命が向上する。
【図面の簡単な説明】
図面は充放電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 (1)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）耐アルカリ性の合成樹脂着剤と粘性剤とによって
    水素吸蔵合金粉末を保持してなる水素吸蔵電極。
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