JPH03241673A - ニッケル―水素蓄電池の化成法 - Google Patents
ニッケル―水素蓄電池の化成法Info
- Publication number
- JPH03241673A JPH03241673A JP2037614A JP3761490A JPH03241673A JP H03241673 A JPH03241673 A JP H03241673A JP 2037614 A JP2037614 A JP 2037614A JP 3761490 A JP3761490 A JP 3761490A JP H03241673 A JPH03241673 A JP H03241673A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- hydrogen storage
- nickel
- storage alloy
- negative electrode
- formation
- Prior art date
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- Pending
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Classifications
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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
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/34—Gastight accumulators
- H01M10/345—Gastight metal hydride accumulators
-
- 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
-
- 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
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
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- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
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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。
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
本発明はニッケル−水素蓄電池の化成法に関すも。
従来の技術
各種の電源として広く使われている蓄電池として鉛電池
とアルカリ電池があも このうちアルカリ蓄電池は高信
頼性が期待でき、小形軽量化も可能などの理由で小型電
池は各種ポータプル機器用へ 大型は産業用として使わ
れてき九 このアルカリ蓄電池において、正極として８よほとんど
の場合ニッケル極である。ポケット式から焼結式に代わ
って特性が向上し さらに密閉化が可能になるとともに
用途も広がっ九 一方負極としては現在のところカドミウム極が主体であ
るが一層の高エネルギー密度を達成するために金属水素
化物つまり水素吸蔵合金極を使ったニッケル−水素蓄電
池が注目され製法などに多くの提案がされている。
とアルカリ電池があも このうちアルカリ蓄電池は高信
頼性が期待でき、小形軽量化も可能などの理由で小型電
池は各種ポータプル機器用へ 大型は産業用として使わ
れてき九 このアルカリ蓄電池において、正極として８よほとんど
の場合ニッケル極である。ポケット式から焼結式に代わ
って特性が向上し さらに密閉化が可能になるとともに
用途も広がっ九 一方負極としては現在のところカドミウム極が主体であ
るが一層の高エネルギー密度を達成するために金属水素
化物つまり水素吸蔵合金極を使ったニッケル−水素蓄電
池が注目され製法などに多くの提案がされている。
発明が解決しようとする課題
水素吸蔵合金極の製法としては合金粉末を焼結する方式
と発泡状 繊維塊 パンチングメタルなどの多孔体に充
填や塗着する方式のペースト式がある。水素吸蔵合金は
カドミウム極などと同様に電子伝導性の点で比較的硬れ
ているので非焼結成極の可能性は大きい。すなわち結着
剤とともにペスト状としこれを３次元あるいは２次元構
造の多孔性導電板に充填あるいは塗着している。しかし
いずれにしてもとくに充放電サイクルの初期での放電
特性の上で改良の余地がある。とくに水素吸蔵合金とし
てＺｒ−ＮｉをベースとするＡＢ２Ｌａｖｅｓ相を含む
合金では最終的には高容量になるが初期の活性化が問題
である。
と発泡状 繊維塊 パンチングメタルなどの多孔体に充
填や塗着する方式のペースト式がある。水素吸蔵合金は
カドミウム極などと同様に電子伝導性の点で比較的硬れ
ているので非焼結成極の可能性は大きい。すなわち結着
剤とともにペスト状としこれを３次元あるいは２次元構
造の多孔性導電板に充填あるいは塗着している。しかし
いずれにしてもとくに充放電サイクルの初期での放電
特性の上で改良の余地がある。とくに水素吸蔵合金とし
てＺｒ−ＮｉをベースとするＡＢ２Ｌａｖｅｓ相を含む
合金では最終的には高容量になるが初期の活性化が問題
である。
課題を解決するための手段
本発明（よ ニッケル正極と水素吸蔵合金負極と前記ニ
ッケル正極と前記水素吸蔵合金負極を分離するセパレー
タとを電槽に挿入し 前記電槽に電解液を注入し 充電
のみからなる化成を行なうことを特徴とするニッケル−
水素蓄電池の化成法により上記課題を解決するものであ
る。
ッケル正極と前記水素吸蔵合金負極を分離するセパレー
タとを電槽に挿入し 前記電槽に電解液を注入し 充電
のみからなる化成を行なうことを特徴とするニッケル−
水素蓄電池の化成法により上記課題を解決するものであ
る。
また ０〜１０℃程度の低温で充電することを特徴とす
る。
る。
さら１ 負極に使用する水素吸蔵合金をＺｒＮｉをベー
スとするＡＢ２Ｌａｖｅｓ相を含む合金とすることを特
徴とする。
スとするＡＢ２Ｌａｖｅｓ相を含む合金とすることを特
徴とする。
作用
緩充電によることなく、−時に大充電化成して杖 上記
構成の合金は化成において、放電させなくとも水素を吸
蔵する能力と水素と酸素とを水に戻す触媒能は初期から
持っているので、充電により電池内圧が上昇してガス漏
れなどが生ずることはなｌ、％ な叙 この化成としての充電はＯ〜１０℃程度の低温で
あるほうが水素吸蔵合金の充電効率は良好である。
構成の合金は化成において、放電させなくとも水素を吸
蔵する能力と水素と酸素とを水に戻す触媒能は初期から
持っているので、充電により電池内圧が上昇してガス漏
れなどが生ずることはなｌ、％ な叙 この化成としての充電はＯ〜１０℃程度の低温で
あるほうが水素吸蔵合金の充電効率は良好である。
実施例
水素吸蔵合金粉末をとくにＺｒ−ＮｉをベースとするＡ
ＢａＬａｖｅｓ相を含む合金は最終的には高容量になる
が初期の容量が少なｔ、％ そこで化成が他の電池系
以上に重要である。
ＢａＬａｖｅｓ相を含む合金は最終的には高容量になる
が初期の容量が少なｔ、％ そこで化成が他の電池系
以上に重要である。
ところが一般の電池同様化成として緩充放電を繰り返す
と容量の増加の度合に比較的多くの充放電サイクルを必
要とした それが本発明の放電を省略して充電のみにししかも好ま
しくは低温で負極容量の５倍以上のような大容量充電す
ることで改良が図られる。
と容量の増加の度合に比較的多くの充放電サイクルを必
要とした それが本発明の放電を省略して充電のみにししかも好ま
しくは低温で負極容量の５倍以上のような大容量充電す
ることで改良が図られる。
な叙 かかる場合、合金が電極として機能するためには
充電での電極から水素が発生する状態を長く保つほど効
果的である。さらに他の電池同様に正極律則の電池構成
にしていて耘 負極の容量が不十分な化成時に放電を入
れると負極律則になるので責の電位になり、合金にとっ
て好ましくない酸化などを受けやすくなる。
充電での電極から水素が発生する状態を長く保つほど効
果的である。さらに他の電池同様に正極律則の電池構成
にしていて耘 負極の容量が不十分な化成時に放電を入
れると負極律則になるので責の電位になり、合金にとっ
て好ましくない酸化などを受けやすくなる。
以上の理由で他の電池で（よ むしろ重要な化成時での
放電を本願発明のニッケル−水素系電池では入れない方
が化成が簡易化できてその上酸化も受けないので長寿命
になるという知見を得たな叙 他の蓄電池の場合密閉に
して負極から水素を発生させると触媒でも用いていなけ
れば水素は吸収されないので電池内圧は上昇してしまう
。
放電を本願発明のニッケル−水素系電池では入れない方
が化成が簡易化できてその上酸化も受けないので長寿命
になるという知見を得たな叙 他の蓄電池の場合密閉に
して負極から水素を発生させると触媒でも用いていなけ
れば水素は吸収されないので電池内圧は上昇してしまう
。
ところが水素吸蔵合金とくにＺｒ−Ｎｉをベースとする
ＡＢ２Ｌａｖｅｓ相を含む合金は水素を吸蔵する能力と
水素と酸素とを水に戻す触媒能は初期から持っているの
で電池内圧が上昇してガス漏れなどが生ずることはなｔ
℃ この化成としての充電は０〜１０℃程度の低温であ
るほうが水素吸蔵合金の充電効率は良好であ４ 次に具体的実施例について述べる。水素吸蔵合金として
ＡＢ２ＬａｖｅＳ相合金の一つであるＺｒＭ ｎ ａ、
ｅｃ ｒ ＠、２Ｎ ｉ １．ｔを粉砕した後カルボキ
シメチルセルロース溶液を加えて作ったペーストを多孔
度９５％厚さ１． ０ｍｍの発泡状ニッケル板に充填し
加圧して電極を得た 減圧で乾燥後５％のフッ素樹脂デ
ィスバージョンを添加し補強したこの電極を幅３３ｍｍ
、 長さ２１０ｍｍに裁断しリード板をスポット溶接
により取り付けた相手径として公知の発泡状ニッケル板
それに親木処理ポリプロピレン不織布セパレータを用
いて密閉形ニッケル−水素蓄電池を構成し九 正極に対
する負極の容量を４Ａｈ（１４０％）とじ九その後比重
１．２５の苛性カリ水溶液に２５ｇ／ｌの水酸化リチウ
ムを溶解した電解液を注入した電池は５ｕｂＣ形とした
公称容量は２．８Ａｈである。
ＡＢ２Ｌａｖｅｓ相を含む合金は水素を吸蔵する能力と
水素と酸素とを水に戻す触媒能は初期から持っているの
で電池内圧が上昇してガス漏れなどが生ずることはなｔ
℃ この化成としての充電は０〜１０℃程度の低温であ
るほうが水素吸蔵合金の充電効率は良好であ４ 次に具体的実施例について述べる。水素吸蔵合金として
ＡＢ２ＬａｖｅＳ相合金の一つであるＺｒＭ ｎ ａ、
ｅｃ ｒ ＠、２Ｎ ｉ １．ｔを粉砕した後カルボキ
シメチルセルロース溶液を加えて作ったペーストを多孔
度９５％厚さ１． ０ｍｍの発泡状ニッケル板に充填し
加圧して電極を得た 減圧で乾燥後５％のフッ素樹脂デ
ィスバージョンを添加し補強したこの電極を幅３３ｍｍ
、 長さ２１０ｍｍに裁断しリード板をスポット溶接
により取り付けた相手径として公知の発泡状ニッケル板
それに親木処理ポリプロピレン不織布セパレータを用
いて密閉形ニッケル−水素蓄電池を構成し九 正極に対
する負極の容量を４Ａｈ（１４０％）とじ九その後比重
１．２５の苛性カリ水溶液に２５ｇ／ｌの水酸化リチウ
ムを溶解した電解液を注入した電池は５ｕｂＣ形とした
公称容量は２．８Ａｈである。
この電池１０セルを用いて雰囲気温度１０℃のもとで化
成として４００ｍＡの電流で８０時間充電を行った こ
の電池をＡとする。
成として４００ｍＡの電流で８０時間充電を行った こ
の電池をＡとする。
つぎに比較のために従来の化成法の一例として室温２０
℃のもと２００ｍＡで２１時間（公称容量の１５０％）
充電−２００ｍＡで端子電圧０゜８ｖまでの放電の繰り
返しを行った電池を加えＢとした 化成後の放電電圧と容量を調べたところＡは平均電圧は
１．２０Ｖであり、放電容量は２０．８〜２．９Ａｈで
あっ九 ところがＢで（よ この特性を示すまでに７〜
１０サイクルを必要としたつぎに両型池それぞれ１０セ
ル用い４００ｍＡで１３０％充電−ＩＡで０．８ｖまで
の放電の充放電条件で寿命特性を比較した その結果放
電容量はＡでは１００−０サイクルでも初期の８０〜８
５％を示しているのに対してＢでは７０〜７５％であり
Ａの性能が長期にわたって安定してい九なお実施例では
密閉形について述べた力丈 開放形でも同じ効果がある
。
℃のもと２００ｍＡで２１時間（公称容量の１５０％）
充電−２００ｍＡで端子電圧０゜８ｖまでの放電の繰り
返しを行った電池を加えＢとした 化成後の放電電圧と容量を調べたところＡは平均電圧は
１．２０Ｖであり、放電容量は２０．８〜２．９Ａｈで
あっ九 ところがＢで（よ この特性を示すまでに７〜
１０サイクルを必要としたつぎに両型池それぞれ１０セ
ル用い４００ｍＡで１３０％充電−ＩＡで０．８ｖまで
の放電の充放電条件で寿命特性を比較した その結果放
電容量はＡでは１００−０サイクルでも初期の８０〜８
５％を示しているのに対してＢでは７０〜７５％であり
Ａの性能が長期にわたって安定してい九なお実施例では
密閉形について述べた力丈 開放形でも同じ効果がある
。
発明の効果
ニッケル正極と水素吸蔵合金負極とセパレータを用いて
電池を構成し電解液を注入後に充電のみからなる化成を
行なり＼ 正極容量律則にしてから用いることにより化
成の簡易化が可能となって充放電の初期から優れた特性
を示し これを長期にわたって維持できる。
電池を構成し電解液を注入後に充電のみからなる化成を
行なり＼ 正極容量律則にしてから用いることにより化
成の簡易化が可能となって充放電の初期から優れた特性
を示し これを長期にわたって維持できる。
Claims (5)
- （１）ニッケル正極と水素吸蔵合金負極と前記ニッケル
正極と前記水素吸蔵合金負極を分離するセパレータとを
電槽に挿入し、前記電槽に電解液を注入し、充電のみか
らなる化成を行なうことを特徴とするニッケル−水素蓄
電池の化成法。 - （２）電解液を注入後に密閉形とし、その後充電のみか
らなる化成を行なうことを特徴とする請求項１記載のニ
ッケル−水素蓄電池の化成法。 - （３）充電が０℃付近の低温で行なうことを特徴とする
請求項１または２に記載のニッケル−水素蓄電池の化成
法。 - （４）化成時の充電電気量が水素吸蔵合金負極の実際に
取り出せる容量の５倍以上である請求項１記載のニッケ
ル−水素蓄電池の化成法。 - （５）水素吸蔵合金がとくにＺｒ−Ｎｉをベースとする
ＡＢ＿２Ｌａｖｅｓ相を含む請求項１記載のニッケル−
水素蓄電池の化成法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2037614A JPH03241673A (ja) | 1990-02-19 | 1990-02-19 | ニッケル―水素蓄電池の化成法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2037614A JPH03241673A (ja) | 1990-02-19 | 1990-02-19 | ニッケル―水素蓄電池の化成法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03241673A true JPH03241673A (ja) | 1991-10-28 |
Family
ID=12502496
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2037614A Pending JPH03241673A (ja) | 1990-02-19 | 1990-02-19 | ニッケル―水素蓄電池の化成法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03241673A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0696825A1 (en) | 1994-08-09 | 1996-02-14 | Japan Storage Battery Company Limited | Method for manufacturing nickel-metal-hydride battery |
-
1990
- 1990-02-19 JP JP2037614A patent/JPH03241673A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0696825A1 (en) | 1994-08-09 | 1996-02-14 | Japan Storage Battery Company Limited | Method for manufacturing nickel-metal-hydride battery |
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