JPH03126832A - アルカリ蓄電池用水素吸蔵電極 - Google Patents
アルカリ蓄電池用水素吸蔵電極Info
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- JPH03126832A JPH03126832A JP1264238A JP26423889A JPH03126832A JP H03126832 A JPH03126832 A JP H03126832A JP 1264238 A JP1264238 A JP 1264238A JP 26423889 A JP26423889 A JP 26423889A JP H03126832 A JPH03126832 A JP H03126832A
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- 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。
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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、アルカリ蓄電池の負極として用いられ、水素
を可逆的に吸蔵、放出する水素吸蔵合金から成るアルカ
リ蓄電池用水素吸蔵電極に関する。
を可逆的に吸蔵、放出する水素吸蔵合金から成るアルカ
リ蓄電池用水素吸蔵電極に関する。
従来、各種の電気又は電子応用機器の電源としてアルカ
リ蓄電池が広く用いられている。該アルカリ蓄電池のう
ち、最も広く使用されているのは、ニッケルーカドミウ
ム蓄電池であるが、更に、高エネルギー密度を有し、無
公害の新しい二次電池として、最近、水素を可及的に吸
蔵、放出する水素吸蔵合金を負極として用いるアルカリ
蓄電池がｒＷ１発されている。この水素吸蔵合金は、カ
ドミウムと同じ取り扱いで電池の電極として構成でき、
実際の放電可能な容量密度をカドミウムよりも大きくで
きることから、高エネルギー密度で無公害のアルカリ蓄
電池として有望である。この種の水素吸蔵合金電極とし
て、ＬａＮ ｌ ｓ合金、ＬａＮ１ｔ Ｃｏ３合金、Ｌ
ａＮｉ＜、ｓ Ｈｎｏ、ｑ合金などの水素吸蔵合金を用
いたものは公知である。
リ蓄電池が広く用いられている。該アルカリ蓄電池のう
ち、最も広く使用されているのは、ニッケルーカドミウ
ム蓄電池であるが、更に、高エネルギー密度を有し、無
公害の新しい二次電池として、最近、水素を可及的に吸
蔵、放出する水素吸蔵合金を負極として用いるアルカリ
蓄電池がｒＷ１発されている。この水素吸蔵合金は、カ
ドミウムと同じ取り扱いで電池の電極として構成でき、
実際の放電可能な容量密度をカドミウムよりも大きくで
きることから、高エネルギー密度で無公害のアルカリ蓄
電池として有望である。この種の水素吸蔵合金電極とし
て、ＬａＮ ｌ ｓ合金、ＬａＮ１ｔ Ｃｏ３合金、Ｌ
ａＮｉ＜、ｓ Ｈｎｏ、ｑ合金などの水素吸蔵合金を用
いたものは公知である。
上記従来の合金を水素吸蔵合金をアルカリ蓄電池の負極
として用いた場合、サイクル寿命が短い欠点がある。
として用いた場合、サイクル寿命が短い欠点がある。
本発明は、かＮる上記従来のアルカリ蓄電池用水素吸蔵
電極を改善−し、サイクル寿命の著しく増大したアルカ
リ蓄電池用水素吸蔵電極を提供するもので、一般式Ｈｎ
Ｎｉ、 Ｃｏｂ Ｈｎｃ ＡｄＢ −（但し、）４ｎは
ミツシュメタル、ＡはＡＩ、 Ｓｉ及びＣｒから成る群
より撰ばれた少なくとも一種、ＢはＷ及びＧｅから成る
群より撰ばれた少なくとも一種、且ツ４．５≦ａ＋ｂ＋
ｃ＋ｄ＋ｅ≦５．５．０＜ｄ≦０．６ ０＜ｅ≦０．３
）で表される水素吸蔵合金から成る。
電極を改善−し、サイクル寿命の著しく増大したアルカ
リ蓄電池用水素吸蔵電極を提供するもので、一般式Ｈｎ
Ｎｉ、 Ｃｏｂ Ｈｎｃ ＡｄＢ −（但し、）４ｎは
ミツシュメタル、ＡはＡＩ、 Ｓｉ及びＣｒから成る群
より撰ばれた少なくとも一種、ＢはＷ及びＧｅから成る
群より撰ばれた少なくとも一種、且ツ４．５≦ａ＋ｂ＋
ｃ＋ｄ＋ｅ≦５．５．０＜ｄ≦０．６ ０＜ｅ≦０．３
）で表される水素吸蔵合金から成る。
上記の構成の水素吸蔵合金電極をアルカリ蓄電池の負極
として用いるときは、合金腐食による特性劣化が小さく
、サイクル寿命の長いアルカリ蓄電池をもたらす。
として用いるときは、合金腐食による特性劣化が小さく
、サイクル寿命の長いアルカリ蓄電池をもたらす。
次に、本発明の実施例につき説明する。
市販のＭｌ例えば、ｌａ：３０重量・％、Ｃｅ：４５重
量％、Ｎｄ：１５重量％、Ｐｒ：５：ｌｉ量％他）Ｎｉ
、Ｃ０ｌＭｎの他に、Ａ１とＷを選択し、下記第１表に
列挙する夫々の組成成分と組成比で夫々秤量、配合し、
次でアルゴンアーク溶解炉で加熱溶融して１４種類の合
金を得た。これらの合金を夫々機械的に３２μｍ以下に
粉砕し、夫々の組成成分と原子数比をもつ各種組成の１
４種類の水素吸蔵合金粉末を得た。これら１４種類の合
金粉末の夫々について、導電材としてＮ１粉を２０重量
％、結着剤としてフッ素樹脂粉末を５重量％添加し、混
合してフッ素樹脂繊維化させた後、粉砕して得られた各
混合物を、ニッケル金網上に均一な厚さに積層し、ｉｔ
／ａｄで加圧成形し、夫々の水素吸蔵合金電極板を作製
した。このようにして得られた１４［ｊ類の水素吸蔵合
金電極板の夫々を負極とし、これに放電容量が１０００
１ＡＨの公知の焼結式ニッケル電極板を正極として組み
合わせ、アルカリ電解液として水酸化カリウム水溶液を
用いて１４種類の密閉型セルＮｏ、１〜Ｎｏ、１４を作
製した。
量％、Ｎｄ：１５重量％、Ｐｒ：５：ｌｉ量％他）Ｎｉ
、Ｃ０ｌＭｎの他に、Ａ１とＷを選択し、下記第１表に
列挙する夫々の組成成分と組成比で夫々秤量、配合し、
次でアルゴンアーク溶解炉で加熱溶融して１４種類の合
金を得た。これらの合金を夫々機械的に３２μｍ以下に
粉砕し、夫々の組成成分と原子数比をもつ各種組成の１
４種類の水素吸蔵合金粉末を得た。これら１４種類の合
金粉末の夫々について、導電材としてＮ１粉を２０重量
％、結着剤としてフッ素樹脂粉末を５重量％添加し、混
合してフッ素樹脂繊維化させた後、粉砕して得られた各
混合物を、ニッケル金網上に均一な厚さに積層し、ｉｔ
／ａｄで加圧成形し、夫々の水素吸蔵合金電極板を作製
した。このようにして得られた１４［ｊ類の水素吸蔵合
金電極板の夫々を負極とし、これに放電容量が１０００
１ＡＨの公知の焼結式ニッケル電極板を正極として組み
合わせ、アルカリ電解液として水酸化カリウム水溶液を
用いて１４種類の密閉型セルＮｏ、１〜Ｎｏ、１４を作
製した。
これらのセルＮＧＩ〜に１４につき、０．２０の電流で
６時間充電した後、０．５０の電流でセル電圧が１．Ｏ
ｖになるまで放電するという条件で充放電サイクル試験
を行い、初期容量の６０％までの低下で寿命とするサイ
クル寿命を調べた。セル恥１〜Ｎｏ、１４の各セルの初
期の放電容量（ｎ４０７ｇ）とサイクル寿命（回）を下
記第１表に示す。
６時間充電した後、０．５０の電流でセル電圧が１．Ｏ
ｖになるまで放電するという条件で充放電サイクル試験
を行い、初期容量の６０％までの低下で寿命とするサイ
クル寿命を調べた。セル恥１〜Ｎｏ、１４の各セルの初
期の放電容量（ｎ４０７ｇ）とサイクル寿命（回）を下
記第１表に示す。
第１表
これから明らかなように、セルね８〜Ｎｏ、１２のサイ
クル寿命は３５０回以上であったに対し、従来のｔａ旧
系の合金組成をもつ水素合金電極を使用したセル馳１及
びに３は、そのサイクル寿命（回数）は僅か２０回、３
０回、８０回と著しく短い。
クル寿命は３５０回以上であったに対し、従来のｔａ旧
系の合金組成をもつ水素合金電極を使用したセル馳１及
びに３は、そのサイクル寿命（回数）は僅か２０回、３
０回、８０回と著しく短い。
又、比較用のミツシェル系合金組成をもつ電極を用いた
セルＮＱ４、ぬ５、馳６．Ｎ１１７、馳１３及び馳１４
の夫々のサイクル寿命は、４５〜２００回の範囲にと７
まり、本発明の電極を用いたセルね８〜Ｎａ１２の３５
０回以上よりは著しく短いことが分かる。
セルＮＱ４、ぬ５、馳６．Ｎ１１７、馳１３及び馳１４
の夫々のサイクル寿命は、４５〜２００回の範囲にと７
まり、本発明の電極を用いたセルね８〜Ｎａ１２の３５
０回以上よりは著しく短いことが分かる。
即ち、ＨＩＳ−Ｎｉ−Ｃｏ−Ｈｎ−ＡＩ−Ｗの６成分の
うち、少なくともＡ１かＷのいずれか１つを欠いた２〜
５戒分から成るＨｎ系水素吸蔵合金電極を用いたセルＮ
Ｑ４、社５、ＮＱ６及びぬ７のサイクル寿命は、２００
回が最大であり、又、前記６成分から成るＨｎ系水素吸
蔵合金電極を用いても、その組成式Ｈ１ｇＮｌａ Ｃｏ
ｔ Ｈｎ＊＾１４Ｗ、において、そのｄの値が対照セル
ＮＱ１３のように１．０と大きく、又、対照セル馳１４
のようにそのｅの値が０．５と大きい場合は、サイクル
寿命が２００回と低下することが認められた。多くの実
験、研究の結果、セルＮＯ，８乃至Ｎ０１２が示すよう
に、ｄの値は０，６以下であり且つｅの値は０．３以下
の組み合せにより、サイクル寿命が３５０回以上と相乗
効果が得られることが判った。即ち、Ａ１のｄの値は、
０＜ｄ≦０．６であり且つＷのｅの値はＯ＜ｅ≦０．３
であることによりサイクル寿命の延長に著しい効果があ
ることが判った。
うち、少なくともＡ１かＷのいずれか１つを欠いた２〜
５戒分から成るＨｎ系水素吸蔵合金電極を用いたセルＮ
Ｑ４、社５、ＮＱ６及びぬ７のサイクル寿命は、２００
回が最大であり、又、前記６成分から成るＨｎ系水素吸
蔵合金電極を用いても、その組成式Ｈ１ｇＮｌａ Ｃｏ
ｔ Ｈｎ＊＾１４Ｗ、において、そのｄの値が対照セル
ＮＱ１３のように１．０と大きく、又、対照セル馳１４
のようにそのｅの値が０．５と大きい場合は、サイクル
寿命が２００回と低下することが認められた。多くの実
験、研究の結果、セルＮＯ，８乃至Ｎ０１２が示すよう
に、ｄの値は０，６以下であり且つｅの値は０．３以下
の組み合せにより、サイクル寿命が３５０回以上と相乗
効果が得られることが判った。即ち、Ａ１のｄの値は、
０＜ｄ≦０．６であり且つＷのｅの値はＯ＜ｅ≦０．３
であることによりサイクル寿命の延長に著しい効果があ
ることが判った。
更に、肘に代えて８１又はＣｒを使用して、Ｗに代えて
Ｇｅを使用して試験した所、前記のＯ＜ｄ≦０．６．０
＜ｅ≦０．３の範囲で、Ａ１又はＷと同様の効果をもた
らすことが判った。
Ｇｅを使用して試験した所、前記のＯ＜ｄ≦０．６．０
＜ｅ≦０．３の範囲で、Ａ１又はＷと同様の効果をもた
らすことが判った。
従って、本発明においてＡｌ、Ｓｉ、Ｃｒを総括した群
をＡで表示し、ＷとＧｅｔ！−総括した群をＢで表示す
ると、本発明の水素吸蔵合金から成る電極として特に、
サイクル寿命の著しい向上を得る水素吸蔵合金は、−数
式１４１１Ｎｌ−Ｃｏｂ ｆ４ｎ、 ＡａＢ、の−数式
で表され、この場合、そのＡはＡ１、Ｓｉ及びＣｒから
成る群から撰ばれた少なくとも一種であり、ＢはＷ及び
Ｇｅから成る群から撰ばれた少なくとも一種であり、ｄ
の値はＯｄｄ≦０゜６、ｅの値はＯ＜ ｅ≦０，３の範
囲であると特定される。更に、本発明の上記組成の水素
吸蔵合金につき検討してみた所、前記の一般式ＨｉＮ
ｉ。
をＡで表示し、ＷとＧｅｔ！−総括した群をＢで表示す
ると、本発明の水素吸蔵合金から成る電極として特に、
サイクル寿命の著しい向上を得る水素吸蔵合金は、−数
式１４１１Ｎｌ−Ｃｏｂ ｆ４ｎ、 ＡａＢ、の−数式
で表され、この場合、そのＡはＡ１、Ｓｉ及びＣｒから
成る群から撰ばれた少なくとも一種であり、ＢはＷ及び
Ｇｅから成る群から撰ばれた少なくとも一種であり、ｄ
の値はＯｄｄ≦０゜６、ｅの値はＯ＜ ｅ≦０，３の範
囲であると特定される。更に、本発明の上記組成の水素
吸蔵合金につき検討してみた所、前記の一般式ＨｉＮ
ｉ。
Ｃｏｂ １４ｎｃＡａ Ｂ、で示される合金は、ＣａＣ
ＩＪ ｓ型の六方晶ｍ遣を持ち、この六方晶構造を持つ
合金では化学量論的にＣＤ５ （但し、Ｃは上記組成
式でＨｎを、又、ＤはＮｉ−Ｃｏ−Ｈｎ−＾−Ｂ合金を
表す）から若干ずれた組成でも六方晶構造を維持するが
、Ｄの組成比が±１０％より大きくずれるとこの構造を
保てず、水素吸蔵合金としての特性が損なわれることが
分かった。よって、上記組成式において、４．５≦ａ＋
ｂ＋ｃ＋ｄ＋ｅ≦５，５の範囲とする必要がある。
ＩＪ ｓ型の六方晶ｍ遣を持ち、この六方晶構造を持つ
合金では化学量論的にＣＤ５ （但し、Ｃは上記組成
式でＨｎを、又、ＤはＮｉ−Ｃｏ−Ｈｎ−＾−Ｂ合金を
表す）から若干ずれた組成でも六方晶構造を維持するが
、Ｄの組成比が±１０％より大きくずれるとこの構造を
保てず、水素吸蔵合金としての特性が損なわれることが
分かった。よって、上記組成式において、４．５≦ａ＋
ｂ＋ｃ＋ｄ＋ｅ≦５，５の範囲とする必要がある。
このように本発明によるときは、ＨＩｊＮｌａ ＣＯｉ
＝ＭｎｅＣ０１＝なる一般組成式（償し、Ｈ旧よミツシ
ュメタル、ＡはＡ１、Ｓｉ及びＣｒから成る群より撰ば
れた少なくとも１種、ＢはＷ及びＧｅから成る群より撰
ばれた少なくとも１種、且つ４．５≦ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ＋
ｅ≦５．５．０＜ｄ≦０．６．０＜ｅ≦０゜３）で表さ
れる合金を、アルカリ蓄電池の負極として用いるときは
、従来のＬａＮ ｉ、ＬａＮｌ２ＣＯ３、ＬａＮ１＜、
ｓ Ｈｎｏ、ｑなどに比し電池のサイクル寿命を著しく
向上し得る効果を有する。
＝ＭｎｅＣ０１＝なる一般組成式（償し、Ｈ旧よミツシ
ュメタル、ＡはＡ１、Ｓｉ及びＣｒから成る群より撰ば
れた少なくとも１種、ＢはＷ及びＧｅから成る群より撰
ばれた少なくとも１種、且つ４．５≦ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ＋
ｅ≦５．５．０＜ｄ≦０．６．０＜ｅ≦０゜３）で表さ
れる合金を、アルカリ蓄電池の負極として用いるときは
、従来のＬａＮ ｉ、ＬａＮｌ２ＣＯ３、ＬａＮ１＜、
ｓ Ｈｎｏ、ｑなどに比し電池のサイクル寿命を著しく
向上し得る効果を有する。
Claims (1)
- １、一般式ＭｍＮｉ＿ａＣＯ＿ｂＭｎ＿ｃＡ＿ｄＢ＿ｅ
（但し、Ｍｍはミッシュメタル、ＡはＡｌ、Ｓｉ及びＣ
ｒから成る群より撰択された少なくとも１種、ＢはＷ及
びＧｅから成る群より撰択された少なくとも１種、且つ
４．５≦ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ＋ｅ≦５．５、０＜ｄ≦０．６
、０＜ｅ≦０．３）で表される水素吸蔵合金から成るこ
とを特徴とするアルカリ蓄電池用水素吸蔵電極。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1264238A JPH03126832A (ja) | 1989-10-11 | 1989-10-11 | アルカリ蓄電池用水素吸蔵電極 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1264238A JPH03126832A (ja) | 1989-10-11 | 1989-10-11 | アルカリ蓄電池用水素吸蔵電極 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03126832A true JPH03126832A (ja) | 1991-05-30 |
| JPH0567694B2 JPH0567694B2 (ja) | 1993-09-27 |
Family
ID=17400406
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1264238A Granted JPH03126832A (ja) | 1989-10-11 | 1989-10-11 | アルカリ蓄電池用水素吸蔵電極 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03126832A (ja) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01162741A (ja) * | 1987-12-18 | 1989-06-27 | Sanyo Electric Co Ltd | 水素吸蔵合金電極 |
| JPH0268856A (ja) * | 1988-09-01 | 1990-03-08 | Sanyo Electric Co Ltd | 水素吸蔵合金電極 |
| JPH02220356A (ja) * | 1989-02-21 | 1990-09-03 | Sanyo Electric Co Ltd | アルカリ蓄電池用水素吸蔵合金電極の製造方法 |
| JPH02277737A (ja) * | 1989-04-18 | 1990-11-14 | Sanyo Electric Co Ltd | 水素吸蔵合金電極 |
-
1989
- 1989-10-11 JP JP1264238A patent/JPH03126832A/ja active Granted
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01162741A (ja) * | 1987-12-18 | 1989-06-27 | Sanyo Electric Co Ltd | 水素吸蔵合金電極 |
| JPH0268856A (ja) * | 1988-09-01 | 1990-03-08 | Sanyo Electric Co Ltd | 水素吸蔵合金電極 |
| JPH02220356A (ja) * | 1989-02-21 | 1990-09-03 | Sanyo Electric Co Ltd | アルカリ蓄電池用水素吸蔵合金電極の製造方法 |
| JPH02277737A (ja) * | 1989-04-18 | 1990-11-14 | Sanyo Electric Co Ltd | 水素吸蔵合金電極 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0567694B2 (ja) | 1993-09-27 |
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