JPH0357158A - 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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- JPH0357158A JPH0357158A JP1192979A JP19297989A JPH0357158A JP H0357158 A JPH0357158 A JP H0357158A JP 1192979 A JP1192979 A JP 1192979A JP 19297989 A JP19297989 A JP 19297989A JP H0357158 A JPH0357158 A JP H0357158A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- hydrogen storage
- alloy
- alkaline
- hydrogen
- storage 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.)
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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】
〔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， 〔従来の技術〕 従来、各種の電気又は電子応用機器の電源と１ ３ 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開発されている．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＠極として楕成
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＋ｓ合金、ＬａＮ＋２ＣＯｓ合金など
の水素吸蔵合金を用いたものは公知である． 〔発明が解決しようとする課題〕 上記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． 〔課題を解決するための手段〕 本発明は、力ｈる上記従来のアルカリＷ電池用水索吸蔵
電極を改善（、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Ｈｆｆ
ｉＮｉ． Ｃｏｂ Ａ． Ｂ．＋ （但し、Ｍｎはミ
ッシュメタル、Ａは＾１、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、且つ４．５≦ａ＋ｂ＋ｃ＋
ｄ≦５．５、０＜ｃ≦１、０＜ｄ≦Ｏ、５）で表される
水素吸蔵合金から戊る．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
による特性劣化か小さく、サイクル寿命の長いアルカリ
蓄電池をもたらす。
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， 〔従来の技術〕 従来、各種の電気又は電子応用機器の電源と１ ３ 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開発されている．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＠極として楕成
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＋ｓ合金、ＬａＮ＋２ＣＯｓ合金など
の水素吸蔵合金を用いたものは公知である． 〔発明が解決しようとする課題〕 上記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． 〔課題を解決するための手段〕 本発明は、力ｈる上記従来のアルカリＷ電池用水索吸蔵
電極を改善（、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Ｈｆｆ
ｉＮｉ． Ｃｏｂ Ａ． Ｂ．＋ （但し、Ｍｎはミ
ッシュメタル、Ａは＾１、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、且つ４．５≦ａ＋ｂ＋ｃ＋
ｄ≦５．５、０＜ｃ≦１、０＜ｄ≦Ｏ、５）で表される
水素吸蔵合金から戊る．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
による特性劣化か小さく、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ｔｕｇ（
例えば、Ｌａ：３０重量％、Ｃｅ：４５重量％、Ｎｄ：
１５重量％、Ｐｒ：５重量％他） Ｎｉ．Ｃｏの他に、
Ａ１とＷを撰択し、下記第１表に列挙する夫々の組成成
分と組戒比で夫々秤量、配合し、次でアルゴンアーク溶
解炉で加熱溶融して１１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、夫々の組戊或
分と原子数比をもつ各種組或の１１種類の水素吸蔵合金
粉末を得た．これら１１種類の合金粉末の夫々について
、導電材として旧粉を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、ニッゲル金網
上に均一な厚さに積層し、ｉｔ／ａＪで加圧或形し、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１１種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１０００１ＩＡＨ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１１種類の密閉型
セルＮＯ１〜ｌｌＱ１１を作製した。
例えば、Ｌａ：３０重量％、Ｃｅ：４５重量％、Ｎｄ：
１５重量％、Ｐｒ：５重量％他） Ｎｉ．Ｃｏの他に、
Ａ１とＷを撰択し、下記第１表に列挙する夫々の組成成
分と組戒比で夫々秤量、配合し、次でアルゴンアーク溶
解炉で加熱溶融して１１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、夫々の組戊或
分と原子数比をもつ各種組或の１１種類の水素吸蔵合金
粉末を得た．これら１１種類の合金粉末の夫々について
、導電材として旧粉を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、ニッゲル金網
上に均一な厚さに積層し、ｉｔ／ａＪで加圧或形し、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１１種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１０００１ＩＡＨ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１１種類の密閉型
セルＮＯ１〜ｌｌＱ１１を作製した。
これらのセルＮＱ１〜Ｎ０１１につき、０．２０の電流
で６時間充電した後、０，５Ｃの電流でセル電圧が１．
ＯＶ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ＮＱ１〜Ｎｌｌ１１の各セル
の初期の放電容量（ ｎＡＨ／１）とサイクル寿命（回
冫を下記第１表に示す．第１表 これから明らかなように、セルＮＱ６〜馳９のサイクル
寿命は２００回以上であったに対し、従来の組成をもつ
水素合金１Ｋ極を使・用したセル社！及びＮＱ２は、そ
のサイクル寿命は僅か２０及び３０と著しく短い．又、
比較用の組或をもつ電極を用いたセルｌｌＱ３、馳４、
噛５、馳１０及び馳１１の夫々のサイクル寿命は、従来
のセルｌ１ｌｌ１及びＮＱ２よりは長いが、本発明の電
極を用いたセルね６〜ＮＱ９よりは著しく短いことが分
かる．即ち、本発明のセルＮＱ６〜隠９を対照セルＮα
３、ＮＱ４及びＮａ５と対比し明らかなように、Ｈｌｌ
−Ｎｉ−Ｃｏ−＾＋−Ｗの５成分系の水素吸蔵合金から
成るｔｉを用いたセルｌＩＧ６〜ＮＱ９は、サイクル寿
命の著しい延長が得られるに対し、＾１又はＷのいずれ
か１つの成分を欠いたＨａ−Ｌｉ−Ｃｏから或る３或分
又はＨｌ−Ｌｉ−Ｃｏ−ＡＩ又はＨＩＩ−Ｌｉ−Ｃｏ−
１４から戒る４ｒＩｊ．分から成る水素吸蔵合金電極を
用いた対照セルＮＱ ３、ね４及びＮＱ５は、そのサイ
クル寿命の著しい改善は見られないことが分かる．更に
、これら上記の５成分系の水素吸蔵合金電極であっても
、その組成式Ｍａｘｉ． Ｃｏｂ Ａｔ。Ｗ４において
、そのＣの値が１を越える場合（対照セルｋｌｏ） 、
或いは、そのｄの値が０．５を越える場合（対照セルＮ
Ｑ１１）は、サイクル寿命及び放電容量が低下すること
が分かる。即ち、セル：Ｎｏ． ｂ〜Ｎｏ． ９から明
らかなように、Ｃの値がＯくｃ≦１、ｄの値がＯｄｄ≦
０，５の範囲においてサイクル寿命の著しい改善が得ら
れることが分かる、 尚、長期に夏る多くの試験研究の結果、＾１に代えてＳ
ｉ及びＣｒを使用し’ｒｔＡ＋と同様の効果を得られる
ことが分かった， 又 Ｗに代えてＧｅを欧用しても同様の効果が得られる
ことが汁かった． 従って、本発明において＾１、Ｓｉ．Ｃｒｌ総括した群
をＡで表示し、ＷとＧｅを総括した群を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優れた、特
に、サイクル寿命の著しい向上を得る７ｋ素吸蔵合金は
，一般式Ｈｉｌｌ． ＣＯｂＡゆＢｖの一般式で表され
、この場合、そのＡは旧、Ｓｉ及びＣ『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６ｅから或
る群から撰ばれた少なくとも一種であり、Ｃの値は０く
Ｃ≦１、ｄの値はＯ＜ｄ≦０．５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、前記の一般式旧Ｎｉ． Ｃｏｂ ＡｅＢ
ａで示される合金は、ＣａＣｕ５ｕの六方品構造を持ち
、この六方晶′＃１遣を持つ合金では化学量論的にＣＯ
ｓ （但し、Ｃは上記組成式でＨＩ１を、又、ＤはＮ
ｉ−Ｃｏ−Ａ−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、上記組或
式において、４．５≦ａ＋ｂ＋ｃ刊≦５．５の範囲とす
る必要がある． 〔発明の効果〕 このように本発明によるときは− Ｈｒ＃Ｎ＋． Ｃｏ
ｂＡ．Ｂ．なる一般組成式（但し、Ｍｎはミッシュメタ
ル、Ａは＾１、Ｓｉ及びＣ『から成る群より撰ばれた少
なくとも１７！、ＢはＷ及びＧｅから或る群より撰ばれ
た少なくとも１！！、且つ４．５≦ａ＋ｌ）＋ｃｏｄ≦
５．５ 、Ｏ＜ｃ≦１、０＜ｄ≦０．５）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又はｌａＮｉ２Ｃｏ，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ずる．
で６時間充電した後、０，５Ｃの電流でセル電圧が１．
ＯＶ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ＮＱ１〜Ｎｌｌ１１の各セル
の初期の放電容量（ ｎＡＨ／１）とサイクル寿命（回
冫を下記第１表に示す．第１表 これから明らかなように、セルＮＱ６〜馳９のサイクル
寿命は２００回以上であったに対し、従来の組成をもつ
水素合金１Ｋ極を使・用したセル社！及びＮＱ２は、そ
のサイクル寿命は僅か２０及び３０と著しく短い．又、
比較用の組或をもつ電極を用いたセルｌｌＱ３、馳４、
噛５、馳１０及び馳１１の夫々のサイクル寿命は、従来
のセルｌ１ｌｌ１及びＮＱ２よりは長いが、本発明の電
極を用いたセルね６〜ＮＱ９よりは著しく短いことが分
かる．即ち、本発明のセルＮＱ６〜隠９を対照セルＮα
３、ＮＱ４及びＮａ５と対比し明らかなように、Ｈｌｌ
−Ｎｉ−Ｃｏ−＾＋−Ｗの５成分系の水素吸蔵合金から
成るｔｉを用いたセルｌＩＧ６〜ＮＱ９は、サイクル寿
命の著しい延長が得られるに対し、＾１又はＷのいずれ
か１つの成分を欠いたＨａ−Ｌｉ−Ｃｏから或る３或分
又はＨｌ−Ｌｉ−Ｃｏ−ＡＩ又はＨＩＩ−Ｌｉ−Ｃｏ−
１４から戒る４ｒＩｊ．分から成る水素吸蔵合金電極を
用いた対照セルＮＱ ３、ね４及びＮＱ５は、そのサイ
クル寿命の著しい改善は見られないことが分かる．更に
、これら上記の５成分系の水素吸蔵合金電極であっても
、その組成式Ｍａｘｉ． Ｃｏｂ Ａｔ。Ｗ４において
、そのＣの値が１を越える場合（対照セルｋｌｏ） 、
或いは、そのｄの値が０．５を越える場合（対照セルＮ
Ｑ１１）は、サイクル寿命及び放電容量が低下すること
が分かる。即ち、セル：Ｎｏ． ｂ〜Ｎｏ． ９から明
らかなように、Ｃの値がＯくｃ≦１、ｄの値がＯｄｄ≦
０，５の範囲においてサイクル寿命の著しい改善が得ら
れることが分かる、 尚、長期に夏る多くの試験研究の結果、＾１に代えてＳ
ｉ及びＣｒを使用し’ｒｔＡ＋と同様の効果を得られる
ことが分かった， 又 Ｗに代えてＧｅを欧用しても同様の効果が得られる
ことが汁かった． 従って、本発明において＾１、Ｓｉ．Ｃｒｌ総括した群
をＡで表示し、ＷとＧｅを総括した群を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優れた、特
に、サイクル寿命の著しい向上を得る７ｋ素吸蔵合金は
，一般式Ｈｉｌｌ． ＣＯｂＡゆＢｖの一般式で表され
、この場合、そのＡは旧、Ｓｉ及びＣ『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６ｅから或
る群から撰ばれた少なくとも一種であり、Ｃの値は０く
Ｃ≦１、ｄの値はＯ＜ｄ≦０．５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、前記の一般式旧Ｎｉ． Ｃｏｂ ＡｅＢ
ａで示される合金は、ＣａＣｕ５ｕの六方品構造を持ち
、この六方晶′＃１遣を持つ合金では化学量論的にＣＯ
ｓ （但し、Ｃは上記組成式でＨＩ１を、又、ＤはＮ
ｉ−Ｃｏ−Ａ−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、上記組或
式において、４．５≦ａ＋ｂ＋ｃ刊≦５．５の範囲とす
る必要がある． 〔発明の効果〕 このように本発明によるときは− Ｈｒ＃Ｎ＋． Ｃｏ
ｂＡ．Ｂ．なる一般組成式（但し、Ｍｎはミッシュメタ
ル、Ａは＾１、Ｓｉ及びＣ『から成る群より撰ばれた少
なくとも１７！、ＢはＷ及びＧｅから或る群より撰ばれ
た少なくとも１！！、且つ４．５≦ａ＋ｌ）＋ｃｏｄ≦
５．５ 、Ｏ＜ｃ≦１、０＜ｄ≦０．５）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又はｌａＮｉ２Ｃｏ，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ずる．
Claims (1)
- １、一般式ＭｎＮｉ＿ａＣＯ＿ｂＡ＿ｃＢ＿ｄ（但し、
Ｍｎはミッシュメタル、ＡはＡｌ、Ｓｉ及びＣｒ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≦５．５、０＜ｃ≦１、０＜ｄ≦０．５
）で表され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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1192979A JPH0750605B2 (ja) | 1989-07-26 | 1989-07-26 | 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 |
|---|---|---|---|
| JP1192979A JPH0750605B2 (ja) | 1989-07-26 | 1989-07-26 | アルカリ蓄電池用水素吸蔵電極 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0357158A true JPH0357158A (ja) | 1991-03-12 |
| JPH0750605B2 JPH0750605B2 (ja) | 1995-05-31 |
Family
ID=16300221
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1192979A Expired - Lifetime JPH0750605B2 (ja) | 1989-07-26 | 1989-07-26 | アルカリ蓄電池用水素吸蔵電極 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0750605B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0645003A (ja) * | 1992-06-09 | 1994-02-18 | Furukawa Battery Co Ltd:The | 水素吸蔵電極を用いた密閉蓄電池の製造法並びにその電極用水素吸蔵合金 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| 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 |
-
1989
- 1989-07-26 JP JP1192979A patent/JPH0750605B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| 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 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0645003A (ja) * | 1992-06-09 | 1994-02-18 | Furukawa Battery Co Ltd:The | 水素吸蔵電極を用いた密閉蓄電池の製造法並びにその電極用水素吸蔵合金 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0750605B2 (ja) | 1995-05-31 |
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