JPH03179664A - 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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- JPH03179664A JPH03179664A JP1196408A JP19640889A JPH03179664A JP H03179664 A JPH03179664 A JP H03179664A JP 1196408 A JP1196408 A JP 1196408A JP 19640889 A JP19640889 A JP 19640889A JP H03179664 A JPH03179664 A JP H03179664A
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-
- 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
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- 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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、アルカリ蓄電池用水素吸蔵電極に関する。
従来のアルカリ蓄電池用水素吸蔵電極は、電気化学的に
水素の吸蔵と放出を繰り返し行う性質をもつ水素吸蔵合
金又は水素化物から成る水素吸蔵物粉体に導電材と結着
材とを混合し、その混合物を集電体に圧着成形して戒る
ものである。
水素の吸蔵と放出を繰り返し行う性質をもつ水素吸蔵合
金又は水素化物から成る水素吸蔵物粉体に導電材と結着
材とを混合し、その混合物を集電体に圧着成形して戒る
ものである。
上記従来の水素吸蔵電極は、アルカリ蓄電池の負極とし
て使用し、電池の充、放電が繰り返し行われるに伴い、
水素吸蔵合金子は、彫版、収縮を繰り返すために微細な
亀裂を生じ、更には電極全体にも亀裂を生じ、その結果
、電極の導電性が損なわれ、内部抵抗が増大し、容量の
低下を招き、サイクル寿命を短くするなどの不都合を生
じた。
て使用し、電池の充、放電が繰り返し行われるに伴い、
水素吸蔵合金子は、彫版、収縮を繰り返すために微細な
亀裂を生じ、更には電極全体にも亀裂を生じ、その結果
、電極の導電性が損なわれ、内部抵抗が増大し、容量の
低下を招き、サイクル寿命を短くするなどの不都合を生
じた。
このような問題を解決するため、水素吸蔵合金粒子の表
面を無電解メツキ皮膜で被覆することが検討されている
が、該メツキ工程が煩雑であり、更に簡単な手段で前記
の不都合を解消することがｔ！！、よれる。
面を無電解メツキ皮膜で被覆することが検討されている
が、該メツキ工程が煩雑であり、更に簡単な手段で前記
の不都合を解消することがｔ！！、よれる。
本発明は、前記の水素吸蔵物粉体に煩雑なメツキ処理を
施すなど何等の事前処理を行う必要なく容易に製造し得
られて、従来の上記不都合を解消し、サイクル寿命の向
上したアルカリ蓄電池用水素吸蔵電極を提供するもので
、水素吸蔵合金又は／及び水素化物から成る水素吸蔵物
粉体に混合した導電材として、三次元的な鎖状梢造を持
ち、且つ直径１μｍ以下のカーボニルニッケルパウダー
を使用したことを特徴とする。
施すなど何等の事前処理を行う必要なく容易に製造し得
られて、従来の上記不都合を解消し、サイクル寿命の向
上したアルカリ蓄電池用水素吸蔵電極を提供するもので
、水素吸蔵合金又は／及び水素化物から成る水素吸蔵物
粉体に混合した導電材として、三次元的な鎖状梢造を持
ち、且つ直径１μｍ以下のカーボニルニッケルパウダー
を使用したことを特徴とする。
本発明の作用（よ明らかに解明されていないが、上記の
ように水素吸蔵物粉体の粒子は、これに混入した上記の
特徴横道をもつカーボニルニッケルパウダーにより包ま
れるので、導電性が高まるばかりでなく、充、放電の繰
り返しに伴う水素吸蔵物粉体の粒子の彫版、収縮がその
粒子を被包する該パウダーの介在により、電極全体に及
ぼず応力を緩和し、水素吸蔵粉体の粒子の亀裂、電極全
体の亀裂を良好に防止され、その結果、電極のサイクル
寿命を向上すると考えられる。
ように水素吸蔵物粉体の粒子は、これに混入した上記の
特徴横道をもつカーボニルニッケルパウダーにより包ま
れるので、導電性が高まるばかりでなく、充、放電の繰
り返しに伴う水素吸蔵物粉体の粒子の彫版、収縮がその
粒子を被包する該パウダーの介在により、電極全体に及
ぼず応力を緩和し、水素吸蔵粉体の粒子の亀裂、電極全
体の亀裂を良好に防止され、その結果、電極のサイクル
寿命を向上すると考えられる。
この場合、該カーボニルニッケルパウダーの該水素吸蔵
粉体に対し約５〜３０ｗｔ、χの範囲含有せしめて成る
電極とすることが好ましい。
粉体に対し約５〜３０ｗｔ、χの範囲含有せしめて成る
電極とすることが好ましい。
次に、本発明の実施例につき説明する。
市販のＬａ、 Ｎｉ、 ＡＩを一定の組成比になるよう
に秤量して混合し、アーク溶解法により加熱溶解させた
。１ｐＡとして、合金組成が１ａＮＩ＊、ｙ＾１ｏ３に
なるように水素吸蔵合金を作製し、この合金を４００メ
ツシユ以下の微粉末とし、この水素吸蔵合金粉体に、結
着材としてフッ素樹脂と導電材として後記詳述するカー
ボニルニッケルパウダーを添加し、該フッ素樹脂が充分
に繊維化するまで混合した。このようにして得た混合物
を集電体、例えば、ニッケル金網に載せ、加圧成形して
電極板とした。
に秤量して混合し、アーク溶解法により加熱溶解させた
。１ｐＡとして、合金組成が１ａＮＩ＊、ｙ＾１ｏ３に
なるように水素吸蔵合金を作製し、この合金を４００メ
ツシユ以下の微粉末とし、この水素吸蔵合金粉体に、結
着材としてフッ素樹脂と導電材として後記詳述するカー
ボニルニッケルパウダーを添加し、該フッ素樹脂が充分
に繊維化するまで混合した。このようにして得た混合物
を集電体、例えば、ニッケル金網に載せ、加圧成形して
電極板とした。
前記のカーボニルニッケルパウダーとしては、例えば、
ｌＮＣ０ウルトラファインニッケルパウダー（＄２１０
）を用いる。このニッケルパウダーが三次元方向に無数
に分岐して居り、その鎖状部分の平均直径は、０．３〜
０．７μｍであり、嵩密度はおよそ０．３ｔ／ｃｃ、比
表面積はおよそ２−／ｇ″′Ｃ″ある。
ｌＮＣ０ウルトラファインニッケルパウダー（＄２１０
）を用いる。このニッケルパウダーが三次元方向に無数
に分岐して居り、その鎖状部分の平均直径は、０．３〜
０．７μｍであり、嵩密度はおよそ０．３ｔ／ｃｃ、比
表面積はおよそ２−／ｇ″′Ｃ″ある。
而して、上記の電極板の製造に当たり、前記のニッケル
パウダーの添加量を水素吸蔵合金粉体１０ｇ（２，５＾
Ｈに相当）に対し、色々変えてその含有量の異なる多く
の電極板を作製した。
パウダーの添加量を水素吸蔵合金粉体１０ｇ（２，５＾
Ｈに相当）に対し、色々変えてその含有量の異なる多く
の電極板を作製した。
かくして、これらの水素吸蔵合金がら成る電極板の夫々
につき、これを負極とし、公知の焼結式二・７ゲル極板
と組み合わせて、電解液として苛性カリ水Ｍ液を用いサ
イクル寿命試験用セルを作製した。この場合、負極のサ
イクル寿命が分かるようにするため負極容量を正極容量
より小さくし、負極律則とした。各セルの充、放電条件
としテハ、０．５Ｃ２，５時間（１２５％充電）充電し
たのち、０．５Ｃで放電した。この充、放電条件で、各
セルにつき充、放電１０サイクル後の放電容量を測定し
た。かくして、本発明の専ぢ材として用いた前記カーボ
ニルニッケルパウダーの水素吸蔵合金粉体に対する添加
量、即ち、含有量とセルの容量との関係は、第１図の関
係曲線Ａに示す通りであった。これから明らかなように
、セルの負極の水素吸蔵合金本来の容量を取り出すため
には約５ ｗｔ、Ｘ以上含有させることが好ましく、１
０ｖｔ、Ｘの付近までは含有量の増大に伴いいくらかの
容量の増大が認められるが、それ以上の含有量の増大は
なく、略水平状態であり、従って、約３０ｗｔ、％以上
の含有は、かえって電極のエネルギー密度の低下をもた
らすこととなることが分かる。従って、一般には、本発
明の電極では、その特徴とする導電材の添加量、即ち、
含有量は約５〜３０ｗｔ、 ’Ｘの範囲が好ましい。
につき、これを負極とし、公知の焼結式二・７ゲル極板
と組み合わせて、電解液として苛性カリ水Ｍ液を用いサ
イクル寿命試験用セルを作製した。この場合、負極のサ
イクル寿命が分かるようにするため負極容量を正極容量
より小さくし、負極律則とした。各セルの充、放電条件
としテハ、０．５Ｃ２，５時間（１２５％充電）充電し
たのち、０．５Ｃで放電した。この充、放電条件で、各
セルにつき充、放電１０サイクル後の放電容量を測定し
た。かくして、本発明の専ぢ材として用いた前記カーボ
ニルニッケルパウダーの水素吸蔵合金粉体に対する添加
量、即ち、含有量とセルの容量との関係は、第１図の関
係曲線Ａに示す通りであった。これから明らかなように
、セルの負極の水素吸蔵合金本来の容量を取り出すため
には約５ ｗｔ、Ｘ以上含有させることが好ましく、１
０ｖｔ、Ｘの付近までは含有量の増大に伴いいくらかの
容量の増大が認められるが、それ以上の含有量の増大は
なく、略水平状態であり、従って、約３０ｗｔ、％以上
の含有は、かえって電極のエネルギー密度の低下をもた
らすこととなることが分かる。従って、一般には、本発
明の電極では、その特徴とする導電材の添加量、即ち、
含有量は約５〜３０ｗｔ、 ’Ｘの範囲が好ましい。
比較のため、前記のカーボニルニッケルパウダーに代え
て、カーボニルニッケルパウダーｌＮＣ０Ｉ２５５を用
い、前記と同様にその添加量を色々代えてその含有量の
異なる水素吸蔵合金から成る＠極板を作製し、これらの
極板の夫々を負極として前記と同機にして夫々のセルを
作製し、これらにつき前記と同様に充、放電サイクルを
行い、１０サイクル後の容量を測定した。その含有量と
容量との関係は第１図の関係曲線Ｂに示す通りである。
て、カーボニルニッケルパウダーｌＮＣ０Ｉ２５５を用
い、前記と同様にその添加量を色々代えてその含有量の
異なる水素吸蔵合金から成る＠極板を作製し、これらの
極板の夫々を負極として前記と同機にして夫々のセルを
作製し、これらにつき前記と同様に充、放電サイクルを
行い、１０サイクル後の容量を測定した。その含有量と
容量との関係は第１図の関係曲線Ｂに示す通りである。
該ｌＮＣ０１２５５はその鎖状部分の平均直径は１．５
〜３μｍ、嵩密度は０．５ｇ／ＣＣ１比表面積は０．５
ｒｒｆ／ｇである。
〜３μｍ、嵩密度は０．５ｇ／ＣＣ１比表面積は０．５
ｒｒｆ／ｇである。
該曲線Ｂに示すように、カーボニルニッケルパウダーで
あっても、その鎖状部分の直径が粒径が１μｍを大きく
越える １．５〜３μｍであるときは、その含有量を色
々と変えてみても充分な容量が得られず、３０Ｗｔ、Ｘ
でも水素吸蔵合金本来の容量を取り出すことができない
ことが分かった。
あっても、その鎖状部分の直径が粒径が１μｍを大きく
越える １．５〜３μｍであるときは、その含有量を色
々と変えてみても充分な容量が得られず、３０Ｗｔ、Ｘ
でも水素吸蔵合金本来の容量を取り出すことができない
ことが分かった。
第２図は、上記の充放電サイクル条件でサイクル寿命試
験を導電材として、前記のｌＮＣ０１２１０を１０ｗｔ
、Ｘ含有する本発明の電極を具備したセルと、前記のｌ
ＮＣ０１２５５を同じ２０ｗｔ、Ｘ含有する比較電極を
具備したセルとにつき行った結果の夫々の特性曲線穴及
びＢ′とを示す。
験を導電材として、前記のｌＮＣ０１２１０を１０ｗｔ
、Ｘ含有する本発明の電極を具備したセルと、前記のｌ
ＮＣ０１２５５を同じ２０ｗｔ、Ｘ含有する比較電極を
具備したセルとにつき行った結果の夫々の特性曲線穴及
びＢ′とを示す。
これから明らかなように、比較１！極を使用したセルは
、初期容量が本発明の電極を使用したセルに比し著しく
低く、又、１００サイクル後に急激な容量低下をもたら
した。これに対し、本発明の電極使用のセルは、２００
サイクル後も高い容量を保持している。
、初期容量が本発明の電極を使用したセルに比し著しく
低く、又、１００サイクル後に急激な容量低下をもたら
した。これに対し、本発明の電極使用のセルは、２００
サイクル後も高い容量を保持している。
尚、更に比較のため、上記の水素吸蔵合金粉体に予め無
電解メツキ処理を施し、これにｔｏｗｔ、％のメツキを
被覆したものを作製し、このメツキ被覆の水素吸蔵合金
粉体に上記と同様にフッ素樹脂を添加し、混合し、該樹
脂を充分に繊維化するまで混合し、その得られた混合物
を上記と同様にしてその水素吸蔵極板を作製し、これを
１Ｌ極とし、前記と同様にしてセルを作製し、このセル
について前記と同様の充放電条件でサイクル寿命試験を
行った。その結果は第２図の特性曲線Ｃに示す通りであ
った。
電解メツキ処理を施し、これにｔｏｗｔ、％のメツキを
被覆したものを作製し、このメツキ被覆の水素吸蔵合金
粉体に上記と同様にフッ素樹脂を添加し、混合し、該樹
脂を充分に繊維化するまで混合し、その得られた混合物
を上記と同様にしてその水素吸蔵極板を作製し、これを
１Ｌ極とし、前記と同様にしてセルを作製し、このセル
について前記と同様の充放電条件でサイクル寿命試験を
行った。その結果は第２図の特性曲線Ｃに示す通りであ
った。
本発明の電極を備えたセルのサイクル寿命特性曲＋１！
Ａを該特性曲線Ｃと対比し、同等の性能を有することが
分かる。
Ａを該特性曲線Ｃと対比し、同等の性能を有することが
分かる。
上記の実施例では、水素吸蔵合金を主材として電極の構
成に用いたが、該水素吸蔵合金を水素化物として用いて
も同様に上記の目的を達成することができる。
成に用いたが、該水素吸蔵合金を水素化物として用いて
も同様に上記の目的を達成することができる。
又、本発明の上記実施例において、結着材としてフッ素
樹脂を用いたが、ポリエチレン樹脂その他の適当な合成
樹脂を使用しても同様の結果が得られ、又、集電材とし
て発泡ニッケル板など用いても同様の結果が得られる。
樹脂を用いたが、ポリエチレン樹脂その他の適当な合成
樹脂を使用しても同様の結果が得られ、又、集電材とし
て発泡ニッケル板など用いても同様の結果が得られる。
このように本発明のアルカリ蓄電池の負極として用いる
＠極を構成する水素吸蔵合金又は／及び水素化物から成
る水素吸蔵物粉体に混在せしめる導電材として、直径１
μｍ以下の鎖状部分が三次元方向に無数に分岐して戊る
カーボニルニッケルパウダーを使用するようにしたので
、電池容量が大きく且つサイクル寿命の長い電極、従っ
て、電池又をもたらし、製造容易であるなどの効果を有
し、特に、該パウダーを該水素吸蔵物粉体に対し約５〜
３０ｗｔＪの範囲含有せしめるときは、確実に、高密度
のエネルギーをもち且つサイクル寿命の長い特性をもつ
電極を得ることができる。
＠極を構成する水素吸蔵合金又は／及び水素化物から成
る水素吸蔵物粉体に混在せしめる導電材として、直径１
μｍ以下の鎖状部分が三次元方向に無数に分岐して戊る
カーボニルニッケルパウダーを使用するようにしたので
、電池容量が大きく且つサイクル寿命の長い電極、従っ
て、電池又をもたらし、製造容易であるなどの効果を有
し、特に、該パウダーを該水素吸蔵物粉体に対し約５〜
３０ｗｔＪの範囲含有せしめるときは、確実に、高密度
のエネルギーをもち且つサイクル寿命の長い特性をもつ
電極を得ることができる。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、水素吸蔵合金又は／及び水素化物から成る水素吸蔵
物粉体に混合した導電材として、三次元的な鎖状構造を
持ち、且つ直径１μｍ以下のカーボニルニッケルパウダ
ーを使用したことを特徴とするアルカリ蓄電池用水素吸
蔵電極、 ２、該水素吸蔵物粉体に対し、該パウダーを約５〜３０
ｗｔ．％含有せしめて成る請求項１記載のアルカリ蓄電
池用水素吸蔵電極。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1196408A JPH0750607B2 (ja) | 1989-07-28 | 1989-07-28 | 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 |
|---|---|---|---|
| JP1196408A JPH0750607B2 (ja) | 1989-07-28 | 1989-07-28 | アルカリ蓄電池用水素吸蔵電極 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03179664A true JPH03179664A (ja) | 1991-08-05 |
| JPH0750607B2 JPH0750607B2 (ja) | 1995-05-31 |
Family
ID=16357365
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1196408A Expired - Lifetime JPH0750607B2 (ja) | 1989-07-28 | 1989-07-28 | アルカリ蓄電池用水素吸蔵電極 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0750607B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0629018A (ja) * | 1992-04-23 | 1994-02-04 | Furukawa Battery Co Ltd:The | 水素吸蔵電極 |
| EP0581275A3 (en) * | 1992-07-28 | 1994-08-17 | Furukawa Battery Co Ltd | A pasted type nickel electrode for an alkaline storage battery and an alkaline storage battery |
| EP0641032A1 (en) * | 1993-08-25 | 1995-03-01 | Furukawa Denchi Kabushiki Kaisha | Hydrogen-occlusion-alloy electrode |
| JPH07114922A (ja) * | 1993-09-14 | 1995-05-02 | Furukawa Battery Co Ltd:The | 水素吸蔵合金電極用導電材とその製造方法 |
| JP2007012344A (ja) * | 2005-06-29 | 2007-01-18 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | アルカリ蓄電池用電極合剤ペーストの製造方法 |
-
1989
- 1989-07-28 JP JP1196408A patent/JPH0750607B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0629018A (ja) * | 1992-04-23 | 1994-02-04 | Furukawa Battery Co Ltd:The | 水素吸蔵電極 |
| EP0581275A3 (en) * | 1992-07-28 | 1994-08-17 | Furukawa Battery Co Ltd | A pasted type nickel electrode for an alkaline storage battery and an alkaline storage battery |
| EP0641032A1 (en) * | 1993-08-25 | 1995-03-01 | Furukawa Denchi Kabushiki Kaisha | Hydrogen-occlusion-alloy electrode |
| JPH0765826A (ja) * | 1993-08-25 | 1995-03-10 | Furukawa Battery Co Ltd:The | 水素吸蔵合金電極 |
| JPH07114922A (ja) * | 1993-09-14 | 1995-05-02 | Furukawa Battery Co Ltd:The | 水素吸蔵合金電極用導電材とその製造方法 |
| JP2007012344A (ja) * | 2005-06-29 | 2007-01-18 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | アルカリ蓄電池用電極合剤ペーストの製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0750607B2 (ja) | 1995-05-31 |
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