JPH02220355A - 水素吸蔵合金電極 - Google Patents
水素吸蔵合金電極Info
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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
- H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
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- Y02E60/10—Energy storage using batteries
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- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
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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。
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Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は、二次電池などの負極に用いる、電気化学的に
水素の吸蔵・放出が可能な二次電池用の水素吸蔵合金電
極に関するものである。
水素の吸蔵・放出が可能な二次電池用の水素吸蔵合金電
極に関するものである。
（従来の技術）
従来二次電池としては、ニッケルーカドミウム蓄電池、
鉛蓄電池等がよく知られているが、これらの蓄電池は単
位重量又は単位体積当たりのエネルギー密度が比較的小
さい欠点がある。そこで電気化学的に多量の水素を吸蔵
・放出が可能な水素吸蔵合金を用いた電極を負極とし、
正極にはニッケル酸化物を用い電解液としてアルカリ水
溶液を用いたエネルギー密度の大きいニッケルー水素電
池が提案されている。ここでの負極にはＬａＮｉ５等の
水素吸蔵合金が用いられている。
鉛蓄電池等がよく知られているが、これらの蓄電池は単
位重量又は単位体積当たりのエネルギー密度が比較的小
さい欠点がある。そこで電気化学的に多量の水素を吸蔵
・放出が可能な水素吸蔵合金を用いた電極を負極とし、
正極にはニッケル酸化物を用い電解液としてアルカリ水
溶液を用いたエネルギー密度の大きいニッケルー水素電
池が提案されている。ここでの負極にはＬａＮｉ５等の
水素吸蔵合金が用いられている。
（発明が解決しようとする課題）
しかしながら、上記従来の水素吸蔵合金は、常温に於け
る水素解離圧が２気圧以上となり常圧で電気化学的に充
分な水素を吸蔵させることが困難であり実用的とは言え
なかった。
る水素解離圧が２気圧以上となり常圧で電気化学的に充
分な水素を吸蔵させることが困難であり実用的とは言え
なかった。
（Ｊ題を解決する為の手段）
本発明は、常圧で充分な水素を吸蔵し得るとともに放電
容量の大きな新規な水素吸蔵合金電極を得ることを目的
とし、水素吸蔵合金電極として、Ｚ ｒ ｌ−Ｘ Ｔ
ｉｘ （Ｖｌｌ、３３Ｎ ｉ ｏ、ｈｔ） ｔ＋＋７
％但し、０≦Ｘ≦０．２．０≦Ｙ５１、の一般式で表
される合金又はその水素化物からなることを特徴とする
ものである。
容量の大きな新規な水素吸蔵合金電極を得ることを目的
とし、水素吸蔵合金電極として、Ｚ ｒ ｌ−Ｘ Ｔ
ｉｘ （Ｖｌｌ、３３Ｎ ｉ ｏ、ｈｔ） ｔ＋＋７
％但し、０≦Ｘ≦０．２．０≦Ｙ５１、の一般式で表
される合金又はその水素化物からなることを特徴とする
ものである。
（実施例）
以下本発明の実施例を詳細に説明すると、市販のジルコ
ニュウム、チタン、バナジウム、ニッケルの各粉末を所
定の組成比、例えばＺｒ（Ｖ。、、。
ニュウム、チタン、バナジウム、ニッケルの各粉末を所
定の組成比、例えばＺｒ（Ｖ。、、。
Ｎ ｉ ｔｓ、 ｂ−Ｉ） ｔすなわちＺ ｒ Ｖ ｏ
、 ｈｑ Ｎ Ｉ ＋、 ＊ｘを得る場合はＺｒ：Ｖ：
Ｎｉを３＝２：４の組成比となる様に秤量混合し、これ
らをアーク溶解法により加熱溶解して水素吸蔵合金を得
、該合金を粗粉砕した後真空加熱装置で９００℃に加熱
し１気圧の水素を導入後室温迄冷却して合金の水素化と
活性化を行った。得られた水素化した合金をさらに粉砕
し４００メツシユ以下の微粉末とした。こうして得られ
た水素吸蔵合金微粉末を５ｔ／−で加圧成形し、直径ｌ
ｅａの円形ペレット状に形成した後、真空中９００℃で
焼結を行いこれにリード線を取り付けて水素吸蔵合金電
極とした。尚、電極中の水素吸蔵合金粉末の重量は約１
ｇである。
、 ｈｑ Ｎ Ｉ ＋、 ＊ｘを得る場合はＺｒ：Ｖ：
Ｎｉを３＝２：４の組成比となる様に秤量混合し、これ
らをアーク溶解法により加熱溶解して水素吸蔵合金を得
、該合金を粗粉砕した後真空加熱装置で９００℃に加熱
し１気圧の水素を導入後室温迄冷却して合金の水素化と
活性化を行った。得られた水素化した合金をさらに粉砕
し４００メツシユ以下の微粉末とした。こうして得られ
た水素吸蔵合金微粉末を５ｔ／−で加圧成形し、直径ｌ
ｅａの円形ペレット状に形成した後、真空中９００℃で
焼結を行いこれにリード線を取り付けて水素吸蔵合金電
極とした。尚、電極中の水素吸蔵合金粉末の重量は約１
ｇである。
この様にして種々の合金組成の水素吸蔵合金からなる電
極を作成し、得られた水素吸蔵合金電極を作用極としニ
ッケル板を対極として組合せ、アルカリ電解液として３
０ｗｔ％の水酸化カリウム水溶液を用いて開放型の試験
セルとした。試験セルの充電は６＋ｓＡ／−の電流密度
で水素吸蔵合金電極の電気化学的水素吸蔵量の１３０％
まで行った。
極を作成し、得られた水素吸蔵合金電極を作用極としニ
ッケル板を対極として組合せ、アルカリ電解液として３
０ｗｔ％の水酸化カリウム水溶液を用いて開放型の試験
セルとした。試験セルの充電は６＋ｓＡ／−の電流密度
で水素吸蔵合金電極の電気化学的水素吸蔵量の１３０％
まで行った。
放電は、放１に電流１０ｍＡ／ｃｄで電圧が−０，７５
Ｖ ｖｓＨＲ／ ｕ、、ｏになるまで行った。このよう
な条件で充放電を繰り返し行い、水素吸蔵合金電極が活
性化する為に要した充放電サイクル数及び安定した状態
での放電容量を測定した。合金の各組成における放電容
量及び活性化の為の充放電サイクル数を第１表に示す。
Ｖ ｖｓＨＲ／ ｕ、、ｏになるまで行った。このよう
な条件で充放電を繰り返し行い、水素吸蔵合金電極が活
性化する為に要した充放電サイクル数及び安定した状態
での放電容量を測定した。合金の各組成における放電容
量及び活性化の為の充放電サイクル数を第１表に示す。
第１表
＊１は「活性化の為の充放電゛サイクル数（回）」の欄
である。
である。
この表からも明らかな如く、本発明による水素吸蔵合金
電極は、水素吸蔵合金電極として一般に要求される放電
容！２００ｍＡＨ／ＩＣを何れも上回り良好な結果を得
た。又、特に合金としてジルコニウムの１部をチタンで
置換したものは活性化の為の充放電サイクル数が１回で
あり、このことは１回の充電の後放電すれば所定の放電
容量が得られることを示し、ジルコニウムの１部をチタ
ンで置換することが活性化に効果があることが分かる。
電極は、水素吸蔵合金電極として一般に要求される放電
容！２００ｍＡＨ／ＩＣを何れも上回り良好な結果を得
た。又、特に合金としてジルコニウムの１部をチタンで
置換したものは活性化の為の充放電サイクル数が１回で
あり、このことは１回の充電の後放電すれば所定の放電
容量が得られることを示し、ジルコニウムの１部をチタ
ンで置換することが活性化に効果があることが分かる。
しかしチタンの置換量が増えると放電容量が低下する為
、チタンの置換量はジルコニウムの組成比の０．２以下
にすべきである。
、チタンの置換量はジルコニウムの組成比の０．２以下
にすべきである。
又、第１図は、Ｚ ｒ （Ｖｏ、３３Ｎ ｉ ｏ、ｂ、
） ｔ＋ｖに於けるＹの値と放電容量の関係を示すもの
である、縦軸は放電容量、横軸はＹの値を示す。この図
からも明らかな如く放電容ｔ ２００ｍＡＩ（／ Ｒを
満たすにはＹの値が１以下であることが必要である、さ
らにＹの値が１を越えた場合は水素解離圧が１気圧以上
となり容量が減少した。父上記チタンの各置換量に於い
ても同様にＹの値は１以下であることか必要である。
） ｔ＋ｖに於けるＹの値と放電容量の関係を示すもの
である、縦軸は放電容量、横軸はＹの値を示す。この図
からも明らかな如く放電容ｔ ２００ｍＡＩ（／ Ｒを
満たすにはＹの値が１以下であることが必要である、さ
らにＹの値が１を越えた場合は水素解離圧が１気圧以上
となり容量が減少した。父上記チタンの各置換量に於い
ても同様にＹの値は１以下であることか必要である。
尚、本発明による合金を用いてこれを負極とし、正極と
して焼結基板に酸化ニッケルを含浸しでなる焼結ニッケ
ル極を用い、３０％の水酸化カリウム水溶液を電解液と
して円筒型密閉ニッケル水素電池を作成した場合もほぼ
同様に良好な結果が得られた。さらに、上記実施例では
焼結式の水素吸蔵合金電極を示したが、水素吸蔵合金の
微粉末を結着剤等で混練してペースト状としこれを集電
体等に塗布充填したペースト式電極等としても良い。
して焼結基板に酸化ニッケルを含浸しでなる焼結ニッケ
ル極を用い、３０％の水酸化カリウム水溶液を電解液と
して円筒型密閉ニッケル水素電池を作成した場合もほぼ
同様に良好な結果が得られた。さらに、上記実施例では
焼結式の水素吸蔵合金電極を示したが、水素吸蔵合金の
微粉末を結着剤等で混練してペースト状としこれを集電
体等に塗布充填したペースト式電極等としても良い。
（発明の効果）
以上の遺り本発明によれば、水素吸蔵合金電極が一般式
、Ｚ ｒ Ｉ−Ｘ Ｔ ｉ １１ （Ｖｏ、ｔｔＮ
ｉ ｏ、ｈｒ）ｔｓｖ、但しＯ≦Ｘ≦０．２．０≦Ｙ≦
１、で表される水素吸蔵合金又はその水素化物からなる
ので、常圧で水素の吸蔵・放出をし得ると共に、高容量
で活性化の容易な水素吸蔵合金電極が得られる等の効果
を奏するものである。
、Ｚ ｒ Ｉ−Ｘ Ｔ ｉ １１ （Ｖｏ、ｔｔＮ
ｉ ｏ、ｈｒ）ｔｓｖ、但しＯ≦Ｘ≦０．２．０≦Ｙ≦
１、で表される水素吸蔵合金又はその水素化物からなる
ので、常圧で水素の吸蔵・放出をし得ると共に、高容量
で活性化の容易な水素吸蔵合金電極が得られる等の効果
を奏するものである。
？ＪＪ１図はＺｒ
（■。、 ｘｓ Ｎ ｉ ６． ａｙ）に於ける
Ｙの値と放電容量との関係図である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 一般式 Ｚｒ＿１＿−＿ｘＴｉ＿ｘ（Ｖ＿０＿．＿３＿３Ｎｉ＿
０＿．＿６＿７）＿２＿＋＿Ｙ、但し０≦ｘ≦０．２、
０≦Ｙ≦１、 で表される水素吸蔵合金又はその水素化物からなる水素
吸蔵合金電極。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1040894A JP2537084B2 (ja) | 1989-02-21 | 1989-02-21 | 水素吸蔵合金電極 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1040894A JP2537084B2 (ja) | 1989-02-21 | 1989-02-21 | 水素吸蔵合金電極 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02220355A true JPH02220355A (ja) | 1990-09-03 |
| JP2537084B2 JP2537084B2 (ja) | 1996-09-25 |
Family
ID=12593218
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1040894A Expired - Lifetime JP2537084B2 (ja) | 1989-02-21 | 1989-02-21 | 水素吸蔵合金電極 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2537084B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04176833A (ja) * | 1990-11-09 | 1992-06-24 | Furukawa Battery Co Ltd:The | 水素吸蔵合金電極 |
| EP0703633A1 (en) * | 1994-08-17 | 1996-03-27 | AT&T Corp. | Process for activation of metal hydrides |
| CN105039765A (zh) * | 2015-07-31 | 2015-11-11 | 四川大学 | 一种V-Ti-Cr-Fe贮氢合金的制备方法 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6145563A (ja) * | 1984-04-16 | 1986-03-05 | エナ−ジ−・コンバ−シヨン・デバイセス・インコ−ポレ−テツド | 水素蓄積電極用活物質、その形成方法及び電気化学的適用 |
| JPS6435863A (en) * | 1987-07-30 | 1989-02-06 | Matsushita Electric Industrial Co Ltd | Hydrogen absorbing electrode |
| JPS6460961A (en) * | 1987-08-31 | 1989-03-08 | Matsushita Electric Industrial Co Ltd | Hydrogen absorption electrode |
| JPH01165737A (ja) * | 1987-11-17 | 1989-06-29 | Kuochih Hong | 水素貯蔵法及び水素化物電極材料 |
-
1989
- 1989-02-21 JP JP1040894A patent/JP2537084B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6145563A (ja) * | 1984-04-16 | 1986-03-05 | エナ−ジ−・コンバ−シヨン・デバイセス・インコ−ポレ−テツド | 水素蓄積電極用活物質、その形成方法及び電気化学的適用 |
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| JPS6460961A (en) * | 1987-08-31 | 1989-03-08 | Matsushita Electric Industrial Co Ltd | Hydrogen absorption electrode |
| JPH01165737A (ja) * | 1987-11-17 | 1989-06-29 | Kuochih Hong | 水素貯蔵法及び水素化物電極材料 |
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| JPH04176833A (ja) * | 1990-11-09 | 1992-06-24 | Furukawa Battery Co Ltd:The | 水素吸蔵合金電極 |
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| US5560752A (en) * | 1994-08-17 | 1996-10-01 | Lucent Technologies Inc. | Process for activation of metal hydrides |
| CN105039765A (zh) * | 2015-07-31 | 2015-11-11 | 四川大学 | 一种V-Ti-Cr-Fe贮氢合金的制备方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2537084B2 (ja) | 1996-09-25 |
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