JPH0330258A - 電池 - Google Patents
電池Info
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- JPH0330258A JPH0330258A JP1164347A JP16434789A JPH0330258A JP H0330258 A JPH0330258 A JP H0330258A JP 1164347 A JP1164347 A JP 1164347A JP 16434789 A JP16434789 A JP 16434789A JP H0330258 A JPH0330258 A JP H0330258A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electrode layer
- hydrogen storage
- storage alloy
- nickel
- battery
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
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-
- 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
Landscapes
- 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。
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
この発明は、電池に関する。特に水素貯蔵合金を用いる
電泊に関する。
電泊に関する。
（口）従来の技術
従来の電池は、正極活物質を含んだ正極合剤粉末と、負
極活物質の水素貯蔵合金を含んだ負極合剤粉末との間に
、粉末状のセパレータを載置し、一体に加圧成型して三
層錠剤状１１池要素を得、これに電解液を供給して集電
体を熔接したボタン形容器内に入れ、かしめて封ロする
ことにより作製していた。
極活物質の水素貯蔵合金を含んだ負極合剤粉末との間に
、粉末状のセパレータを載置し、一体に加圧成型して三
層錠剤状１１池要素を得、これに電解液を供給して集電
体を熔接したボタン形容器内に入れ、かしめて封ロする
ことにより作製していた。
また、ニッケルー水素電池は、正極活物質のニッケル酸
化物を含んだ正極活物質粉末を、ニッケルメッキを施し
た鉄製のパンチングメタル、若しくは、ニッケル製の多
孔体等の基板に塗るか含浸させた後、水酸化カリウム水
溶液等のアルカリ電解液中において、電気化学的に化成
処理を行い、その後所定の大きさに打ち抜くか、切り取
って正極層とし、電池容器の、缶と熔接する。
化物を含んだ正極活物質粉末を、ニッケルメッキを施し
た鉄製のパンチングメタル、若しくは、ニッケル製の多
孔体等の基板に塗るか含浸させた後、水酸化カリウム水
溶液等のアルカリ電解液中において、電気化学的に化成
処理を行い、その後所定の大きさに打ち抜くか、切り取
って正極層とし、電池容器の、缶と熔接する。
一方、正極と同様の基板に負極活物質の水素貯蔵合金を
含んだ負極合剤粉末を基板に取り付け、水酸化カリウム
水溶液等のアルカリ電解液中において、電気化学的に化
成処理を行い、その後所定の大きさに打ち抜くか切り取
って負極層とし、電池容器の蓋と熔接する。そして、正
極層と負極層の間にセパレータを挿入し、さらに前述の
アルカリ電解岐を供給した後、缶と蓋をかしめるなどし
て封ロして作製していた。
含んだ負極合剤粉末を基板に取り付け、水酸化カリウム
水溶液等のアルカリ電解液中において、電気化学的に化
成処理を行い、その後所定の大きさに打ち抜くか切り取
って負極層とし、電池容器の蓋と熔接する。そして、正
極層と負極層の間にセパレータを挿入し、さらに前述の
アルカリ電解岐を供給した後、缶と蓋をかしめるなどし
て封ロして作製していた。
（ハ）発明が解決しようとする課題
上述の水素貯蔵合金を含んだ負極からなる電池は、負極
合剤粉末の使用量の僅かの違いや電極界面での接触抵抗
等による電池の内部抵抗の僅かの違いによって、電池の
充放電特性においてばらつきが生じ易く、均一な充放電
特性を呈する電池を高い歩留まりで製造するのが困難で
あった。
合剤粉末の使用量の僅かの違いや電極界面での接触抵抗
等による電池の内部抵抗の僅かの違いによって、電池の
充放電特性においてばらつきが生じ易く、均一な充放電
特性を呈する電池を高い歩留まりで製造するのが困難で
あった。
この発明は、上記従来のＮ／ｌｌｌ！がらつ問題点を解
消するためになされたものであって、製造工程が簡略化
できるとともに、均一な充放電特性を呈し、かつ高い歩
留まりで製造できる電池を提供しようとするものである
。
消するためになされたものであって、製造工程が簡略化
できるとともに、均一な充放電特性を呈し、かつ高い歩
留まりで製造できる電池を提供しようとするものである
。
（二）課題を解決するための手段
この発明によれば、正極層、電解夜か含浸されたセパレ
ータ層及び負極層とが順に積層され電池容器に封入され
てなり、前記負極層が表面にニッケルと銅とが順にメッ
キされている水素貯蔵合金又はニッケルがメッキされて
いる水素貯蔵合金との混合物からなることを特徴とする
電池が提供される。
ータ層及び負極層とが順に積層され電池容器に封入され
てなり、前記負極層が表面にニッケルと銅とが順にメッ
キされている水素貯蔵合金又はニッケルがメッキされて
いる水素貯蔵合金との混合物からなることを特徴とする
電池が提供される。
この発明においては、負極層が表面にニッケルと鋼とが
順にメッキされている水素貯蔵合金又はニッケルがメッ
キされている水素貯蔵合金との混合物からなる。これら
の水素貯蔵合金は、水素の酸化又は水素イオンの還元反
応によって電池の放充電を行うためのものであって、表
面にニッケルと銅とが順にメッキされている水素貯蔵合
金は、例えば、Ｔ Ｉ ．（Ｎ ｌ （ １≦Ｘ≦２）
、ＴｉＦｅ，ＬａＮｉ５、ＭｍＮｉ５等の粉末に、例え
ば無電解メッキ法、真空蒸着法等によって、まずニッケ
ルメッキを施し、更にこの上に銅メッキを施し、脱気処
理を施した後、水素雰囲気中で水素を吸蔵させて作製す
ることができ、表面にニッケルがメッキされている水素
貯蔵合金は、前記作製の方法において銅メッキを施す工
程を行わず、この他は前記作製の方法と同様にして作製
することができる。
順にメッキされている水素貯蔵合金又はニッケルがメッ
キされている水素貯蔵合金との混合物からなる。これら
の水素貯蔵合金は、水素の酸化又は水素イオンの還元反
応によって電池の放充電を行うためのものであって、表
面にニッケルと銅とが順にメッキされている水素貯蔵合
金は、例えば、Ｔ Ｉ ．（Ｎ ｌ （ １≦Ｘ≦２）
、ＴｉＦｅ，ＬａＮｉ５、ＭｍＮｉ５等の粉末に、例え
ば無電解メッキ法、真空蒸着法等によって、まずニッケ
ルメッキを施し、更にこの上に銅メッキを施し、脱気処
理を施した後、水素雰囲気中で水素を吸蔵させて作製す
ることができ、表面にニッケルがメッキされている水素
貯蔵合金は、前記作製の方法において銅メッキを施す工
程を行わず、この他は前記作製の方法と同様にして作製
することができる。
前記負極層は、表面にニッケルと鋼とが順にメッキされ
ている水素貯蔵合金又は表面にニッケルがメッキされて
いる水素貯蔵合金との混合物を用い、更に必要に応じて
導電剤及び結着剤を混合して、負極層の粉末とし、例え
ば加圧戊形等によって形成することができる。この混合
量は、表面にニッケルと銅が順にメッキされている水素
貯蔵合金が、通常２０重量％以上、表面にニッケルがメ
ッキされている水素貯蔵合金が、通常８０重量％以下、
導電剤及び結着剤それぞれが通常２０重量％以下である
。
ている水素貯蔵合金又は表面にニッケルがメッキされて
いる水素貯蔵合金との混合物を用い、更に必要に応じて
導電剤及び結着剤を混合して、負極層の粉末とし、例え
ば加圧戊形等によって形成することができる。この混合
量は、表面にニッケルと銅が順にメッキされている水素
貯蔵合金が、通常２０重量％以上、表面にニッケルがメ
ッキされている水素貯蔵合金が、通常８０重量％以下、
導電剤及び結着剤それぞれが通常２０重量％以下である
。
前記導電剤は、負極層の電子導電性を確保するために加
えられる電子導電性物質であり、例えばアセチレンブラ
ック、グラファイト、カーボンブラック、ニッケル粉末
等が挙げられるが、アセチレンブラック及びグラファイ
トが好適である。前記結着剤は、前記二種の粉末の結着
性を高めるために加えられる物質である。この結着剤と
しては、例えばカルボキシメチルセルロース、ポリテト
ラフルオロエチレン、カルボキシメチルセルロース塩、
ポリビニルアルコール、ポリエチレン、寒天、メチルセ
ルロース等が挙げられる。
えられる電子導電性物質であり、例えばアセチレンブラ
ック、グラファイト、カーボンブラック、ニッケル粉末
等が挙げられるが、アセチレンブラック及びグラファイ
トが好適である。前記結着剤は、前記二種の粉末の結着
性を高めるために加えられる物質である。この結着剤と
しては、例えばカルボキシメチルセルロース、ポリテト
ラフルオロエチレン、カルボキシメチルセルロース塩、
ポリビニルアルコール、ポリエチレン、寒天、メチルセ
ルロース等が挙げられる。
次に、三層錠剤状電池要素を用いる負極容量支配のボタ
ン形電池の製造方法の例を図に沿って具体的に述べるが
、この例に限定されるものではない。
ン形電池の製造方法の例を図に沿って具体的に述べるが
、この例に限定されるものではない。
第１図において、ｌは成形用金型、２は金型内に投入し
た粉末を加圧して戊形する押棒、３は成形用金型ｌの受
台である。この受台３は戊形用金型ｌの深さを調整する
ため、成形用金型１内において、上下に可動となされて
いる。
た粉末を加圧して戊形する押棒、３は成形用金型ｌの受
台である。この受台３は戊形用金型ｌの深さを調整する
ため、成形用金型１内において、上下に可動となされて
いる。
まず、このような状態に設定された戊形用金型ｌに正極
層の粉末４を投入し（第１図）、その後押１２で正極層
の扮末４を軽く加圧して整地し、続いてセパレータ層の
扮末５を成形用金型ｌ内に置かれた正極層の粉末４の上
に投入する。その状態を第２図に示す。その後押棒２で
セパレータ層の粉末５を軽く加圧して整地する。
層の粉末４を投入し（第１図）、その後押１２で正極層
の扮末４を軽く加圧して整地し、続いてセパレータ層の
扮末５を成形用金型ｌ内に置かれた正極層の粉末４の上
に投入する。その状態を第２図に示す。その後押棒２で
セパレータ層の粉末５を軽く加圧して整地する。
次に、負極層の粉末６を成形用金型ｌ内に置かれたセパ
レータ層の粉末５の上に役入する。この状態を第３図に
示す。次いで、戊形用金型！内に置かれた正極層の粉末
４、セパレー夕層の粉末５、負極層の粉末６を押棒２に
よって加圧し、一体威形する。その状態を第４図に示す
。この後、成形体（三層錠剤状電池要素）を成形用金型
ｌより取り出す。尚、前記正極層と負極層の粉末を成形
用金型ｌ内に投入する順序は、上述の逆であってもよい
。また、前記正極層の粉末は、正極活物質、導電剤及び
結着剤を含む。正睡活物質としては、例えば二酸化マン
ガン、酸化ニッケル、二酸化タングステン、二酸化鉛、
二酸化モリブデン等の酸化剤が挙げられるが、二酸化マ
ンガン及び酸化ニッケルが好適である。導電剤及び結着
剤は前記負極層に対して用いることのできるものと同様
のものを用いることができ、正極層の粉末中にそれぞれ
、通常３〜２０重量バーセント配合される。
レータ層の粉末５の上に役入する。この状態を第３図に
示す。次いで、戊形用金型！内に置かれた正極層の粉末
４、セパレー夕層の粉末５、負極層の粉末６を押棒２に
よって加圧し、一体威形する。その状態を第４図に示す
。この後、成形体（三層錠剤状電池要素）を成形用金型
ｌより取り出す。尚、前記正極層と負極層の粉末を成形
用金型ｌ内に投入する順序は、上述の逆であってもよい
。また、前記正極層の粉末は、正極活物質、導電剤及び
結着剤を含む。正睡活物質としては、例えば二酸化マン
ガン、酸化ニッケル、二酸化タングステン、二酸化鉛、
二酸化モリブデン等の酸化剤が挙げられるが、二酸化マ
ンガン及び酸化ニッケルが好適である。導電剤及び結着
剤は前記負極層に対して用いることのできるものと同様
のものを用いることができ、正極層の粉末中にそれぞれ
、通常３〜２０重量バーセント配合される。
セパレー夕層の粉末は、電解液支持体及び結着剤を含む
。電解液支持体は、絶縁性を有するものであればよく、
この条件を満足する電解肢支持体の例としては、二酸化
ケイ素及び酸化アルミニウム等が挙げられる。この発明
のために好適な結着剤としては、前記負極層に対して用
いるものと同様なものが選ばれる。この結着剤は電解液
支持体１００重量部に対し、必要に応じて４０重量部以
下の量配合される。
。電解液支持体は、絶縁性を有するものであればよく、
この条件を満足する電解肢支持体の例としては、二酸化
ケイ素及び酸化アルミニウム等が挙げられる。この発明
のために好適な結着剤としては、前記負極層に対して用
いるものと同様なものが選ばれる。この結着剤は電解液
支持体１００重量部に対し、必要に応じて４０重量部以
下の量配合される。
次に、第５図に示すように、予め集電用ネット７が熔接
され、ガスケット８か載置された電池容器９内に前記成
形体（三層錠剤状電池要素）を載置する。その後、電解
ｔｉ．ＩＯを供給し、含浸させる。
され、ガスケット８か載置された電池容器９内に前記成
形体（三層錠剤状電池要素）を載置する。その後、電解
ｔｉ．ＩＯを供給し、含浸させる。
最後に、第６図に示すように電池容器９に、集電用ネソ
ト７を熔接したｉｔｉｌｌを取り付け、電池容器７と，
ｔｉｌｌとをかしめて封ロして電池とする。
ト７を熔接したｉｔｉｌｌを取り付け、電池容器７と，
ｔｉｌｌとをかしめて封ロして電池とする。
（ホ）作用
水素貯蔵合金の表面に施されたニッケルメッキ層が水素
貯蔵合金の酸化を防止し、銅メッキ層が過放電を防ぎ放
電カーブを平坦にする。
貯蔵合金の酸化を防止し、銅メッキ層が過放電を防ぎ放
電カーブを平坦にする。
（へ）実施例
以下、本発明を実施例及び比較例により更に詳細に説明
する。
する。
実施例１
正極合剤は、γ−二酸化マンガンを２０重量部と、導電
剤であるアセチレンブラックを２重量部および結着剤で
あるポリテトラフルオ口エチレン粉末およびカルボキシ
メチルセルロースナトリウムとをｌ重量部ずつ混合した
粉末である。この２ｏＯＨをとり、内径１５ｍｍの戊形
用金型に没人し、上から押棒で軽く押さえる。
剤であるアセチレンブラックを２重量部および結着剤で
あるポリテトラフルオ口エチレン粉末およびカルボキシ
メチルセルロースナトリウムとをｌ重量部ずつ混合した
粉末である。この２ｏＯＨをとり、内径１５ｍｍの戊形
用金型に没人し、上から押棒で軽く押さえる。
セパレータ合剤は、電解液支持体であるα−アルミナの
粉末を２０重量郎および結着剤であるカルボキシメチル
セルロースを１重量部屋合した粉末てある。この２００
ｍｇをとり、成形用金型内に置かれた正極合剤の上に投
入し、上がら押棒で軽く押さえる。
粉末を２０重量郎および結着剤であるカルボキシメチル
セルロースを１重量部屋合した粉末てある。この２００
ｍｇをとり、成形用金型内に置かれた正極合剤の上に投
入し、上がら押棒で軽く押さえる。
負極合剤は、ＴｉＮｉ粉末の表面に無電解メッキ法によ
ってニッケルメッキを施し、更にこの上に銅メッキを施
した後、ガス状の水素を耐圧容器内において、２５℃、
１気圧の条件下で一晩吸蔵させた水素貯蔵合金１８０Ｂ
に、導電剤であるアセチレンブラックおよび結着剤であ
るカルポキンメチルセルロースをｌＯｍｇずつ混合した
粉末である。
ってニッケルメッキを施し、更にこの上に銅メッキを施
した後、ガス状の水素を耐圧容器内において、２５℃、
１気圧の条件下で一晩吸蔵させた水素貯蔵合金１８０Ｂ
に、導電剤であるアセチレンブラックおよび結着剤であ
るカルポキンメチルセルロースをｌＯｍｇずつ混合した
粉末である。
これを成形用金型内に置かれたセパレータ合剤の上に投
入し、上から押棒で２００Ｋｇｗ／ｃｍ”の圧力で加圧
し、成型体を得る。こうして、電池内容物である三層構
造をもっ圧粉成形体を得、成形用金型より取り出す。
入し、上から押棒で２００Ｋｇｗ／ｃｍ”の圧力で加圧
し、成型体を得る。こうして、電池内容物である三層構
造をもっ圧粉成形体を得、成形用金型より取り出す。
次に、この電池内容物を電池容器に入れ、３０重量パー
セントの水酸化カリウム水熔液を１００μｇ加え、蓋を
し、かしめて封ロする。このようにして電池（Ａ）を１
０（Ｉｌ作製する。この電池（Ａ）は、図７に示すよう
に２ＫΩ定負荷放電曲線が後述の比較例に比べて電圧の
平坦性が高く浸れており、また、第１表に示すように２
５℃において２ＫΩ定負荷放電した場合の０．５Ｖまで
の放電時間（容量）をＩＯａｌのサンプルについて測定
したところ、容量の均一性に優れていることが認められ
た。
セントの水酸化カリウム水熔液を１００μｇ加え、蓋を
し、かしめて封ロする。このようにして電池（Ａ）を１
０（Ｉｌ作製する。この電池（Ａ）は、図７に示すよう
に２ＫΩ定負荷放電曲線が後述の比較例に比べて電圧の
平坦性が高く浸れており、また、第１表に示すように２
５℃において２ＫΩ定負荷放電した場合の０．５Ｖまで
の放電時間（容量）をＩＯａｌのサンプルについて測定
したところ、容量の均一性に優れていることが認められ
た。
（以下余白）
表１
比較例！
実施例ｌにおいて、ＴｉＮｉ粉末の表面に、ニッケルメ
ッキを施し、更にこの上に銅メッキを施した後、水素を
吸蔵させた水素貯蔵合金を用いる代わりに、メッキを施
さないＴ ｉ Ｎ ｉ粉末を用い、この他は実施例１と
同様にして電池（Ｂ）を作製する。
ッキを施し、更にこの上に銅メッキを施した後、水素を
吸蔵させた水素貯蔵合金を用いる代わりに、メッキを施
さないＴ ｉ Ｎ ｉ粉末を用い、この他は実施例１と
同様にして電池（Ｂ）を作製する。
この電池（Ｂ）は、実施例ｌと同様にして２ＫΩ定負荷
放電特性及び容量を測定したところ、放ｉ電圧の平坦性
が低く、容量にばらつきが認められた。
放電特性及び容量を測定したところ、放ｉ電圧の平坦性
が低く、容量にばらつきが認められた。
（ト）発明の効果
この発明によれば、放電電圧の平坦性に浸れ、容量が均
一なＴ４准を提供することができろ。また、容量が均一
なためこの電池の製造歩留まりを向上させることができ
る。
一なＴ４准を提供することができろ。また、容量が均一
なためこの電池の製造歩留まりを向上させることができ
る。
第ｌ図〜第６図は、この発明の１！他の製造工程の説明
図、第７図および第８図は、それぞれこの発明の実施例
及び比較例で作製した電池の２ＫΩ定負荷放電曲線の図
である。 ｌ・・・・・・成形用金型、 ２・・・・・・押棒、
５・・・・・・セパレー夕層の粉末、 ６・・・・・・負極層の粉末、７・・・・・・集電用ネ
ット、８・・・・・・ガスケット、 ９・・・・・・
電准容器、ｌＯ・・・・・・電解液、 １１・・・
・・・蓋。 第１図 育 ２ 図 ＋ ３ ソ ’ｆｆ 第 ６ 図
図、第７図および第８図は、それぞれこの発明の実施例
及び比較例で作製した電池の２ＫΩ定負荷放電曲線の図
である。 ｌ・・・・・・成形用金型、 ２・・・・・・押棒、
５・・・・・・セパレー夕層の粉末、 ６・・・・・・負極層の粉末、７・・・・・・集電用ネ
ット、８・・・・・・ガスケット、 ９・・・・・・
電准容器、ｌＯ・・・・・・電解液、 １１・・・
・・・蓋。 第１図 育 ２ 図 ＋ ３ ソ ’ｆｆ 第 ６ 図
Claims (1)
- １、正極層、電解液が含浸されたセパレータ層及び負極
層とが順に積層され電池容器に封入されてなり、前記負
極層が表面にニッケルと銅とが順にメッキされている水
素貯蔵合金又はニッケルがメッキされている水素貯蔵合
金との混合物からなることを特徴とする電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP01164347A JP3115574B2 (ja) | 1989-06-27 | 1989-06-27 | 電 池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP01164347A JP3115574B2 (ja) | 1989-06-27 | 1989-06-27 | 電 池 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0330258A true JPH0330258A (ja) | 1991-02-08 |
| JP3115574B2 JP3115574B2 (ja) | 2000-12-11 |
Family
ID=15791441
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP01164347A Expired - Fee Related JP3115574B2 (ja) | 1989-06-27 | 1989-06-27 | 電 池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3115574B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4601911B2 (ja) * | 2002-04-17 | 2010-12-22 | パナソニック株式会社 | アルカリ蓄電池 |
-
1989
- 1989-06-27 JP JP01164347A patent/JP3115574B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3115574B2 (ja) | 2000-12-11 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |