JPH0426057A - 密閉型アルカリ蓄電池 - Google Patents
密閉型アルカリ蓄電池Info
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- JPH0426057A JPH0426057A JP2129623A JP12962390A JPH0426057A JP H0426057 A JPH0426057 A JP H0426057A JP 2129623 A JP2129623 A JP 2129623A JP 12962390 A JP12962390 A JP 12962390A JP H0426057 A JPH0426057 A JP H0426057A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- battery
- storage battery
- hydrogen storage
- alkaline
- sealed
- 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.)
- Pending
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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
- Secondary Cells (AREA)
- 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、負極に水素吸蔵合金を用いた密閉型アルカリ
蓄電池に関するものである。
蓄電池に関するものである。
従来の技術
この種の電池は、まだ実用化には至っていないが、その
製造方法として次のような方法が提案されている。すな
わち、所定の組成に合金化した水素吸蔵合金を機械的に
不活性ガス中あるいは水中で粉砕し、この合金粉末を高
温、高アルカリ溶液中で処理し、水洗、乾燥後、結着剤
とよく混練してペースト状とし、電極支持体（金属多孔
体あるいはパンチングメタル等）に充填し、加圧後、乾
燥することにより水素吸蔵合金電極を得る。この水素吸
蔵合金電極を負極とし、セパレータを介して金属酸化物
、例えば公知のニッケル極を正極として、密閉型金属酸
化物・水素アルカリ蓄電池を構成する。
製造方法として次のような方法が提案されている。すな
わち、所定の組成に合金化した水素吸蔵合金を機械的に
不活性ガス中あるいは水中で粉砕し、この合金粉末を高
温、高アルカリ溶液中で処理し、水洗、乾燥後、結着剤
とよく混練してペースト状とし、電極支持体（金属多孔
体あるいはパンチングメタル等）に充填し、加圧後、乾
燥することにより水素吸蔵合金電極を得る。この水素吸
蔵合金電極を負極とし、セパレータを介して金属酸化物
、例えば公知のニッケル極を正極として、密閉型金属酸
化物・水素アルカリ蓄電池を構成する。
前記水素吸蔵合金粉末を高温、高アルカリ溶液中で処理
する事により合金粉末表面に酸化物層、または水酸化物
層を形成する。この層が水素吸蔵合金本体の腐食を抑制
するため、耐酸化性が向上し、電池寿命特性を向上する
。
する事により合金粉末表面に酸化物層、または水酸化物
層を形成する。この層が水素吸蔵合金本体の腐食を抑制
するため、耐酸化性が向上し、電池寿命特性を向上する
。
発明が解決しようとする課題
しかしながら上記の従来の方法では、微粉砕工程とアル
カリ処理工程の２工程に分けて実施するため、各々別個
の装置が必要であり、装置台数が増え、設置面積が大き
くなり、また操作が煩雑になるという欠点があった。
カリ処理工程の２工程に分けて実施するため、各々別個
の装置が必要であり、装置台数が増え、設置面積が大き
くなり、また操作が煩雑になるという欠点があった。
本発明は、上記従来の問題点を解決するもので、水素吸
蔵合金電極を用いた密閉型アルカリ蓄電池の簡便な製造
方法と寿命特性に優れる電池を提供することを目的とす
る。
蔵合金電極を用いた密閉型アルカリ蓄電池の簡便な製造
方法と寿命特性に優れる電池を提供することを目的とす
る。
課題を解決するための手段
この目的を達成するために、本発明は、水素吸蔵合金を
比重１．２０〜１．４０、液温２０〜１００℃のアルカ
リ溶液中で微粉砕し、この合金粉末を用いて水素吸蔵合
金電極を構成して密閉型アルカリ蓄電池を組立てる。
比重１．２０〜１．４０、液温２０〜１００℃のアルカ
リ溶液中で微粉砕し、この合金粉末を用いて水素吸蔵合
金電極を構成して密閉型アルカリ蓄電池を組立てる。
作用
本発明により、水素吸蔵合金電極の製造工程のうち、微
粉砕工程と、アルカリ処理工程とを１つにまとめたため
工程の簡略化ができ、また寿命特性に優れた密閉型アル
カリ蓄電池を得ることかできる。
粉砕工程と、アルカリ処理工程とを１つにまとめたため
工程の簡略化ができ、また寿命特性に優れた密閉型アル
カリ蓄電池を得ることかできる。
実施例
以下本発明の実施例について説明する。第１図に水素吸
蔵合金電極の製造工程の本発明における実施例と従来例
の概略図を示す。第１図から分かるように本実施例では
これまで別個であった微粉砕工程とアルカリ処理工程と
を１つにまとめたた。
蔵合金電極の製造工程の本発明における実施例と従来例
の概略図を示す。第１図から分かるように本実施例では
これまで別個であった微粉砕工程とアルカリ処理工程と
を１つにまとめたた。
水素吸蔵合金は、Ｍ ｍ Ｎ １３．ｓＭ ｎ ０．４
Ａ ＋ｏ、 ３ＣＯｏ７．を用いた。希土類元素の混
合物であるＭｍ（Ｌａ：約２５重量％、Ｃｅ：約５２重
量％。
Ａ ＋ｏ、 ３ＣＯｏ７．を用いた。希土類元素の混
合物であるＭｍ（Ｌａ：約２５重量％、Ｃｅ：約５２重
量％。
Ｎｄ：約１８重量％、Ｐｒ：約５重量％、他）とＮｉ、
Ｍｎ、ＡＩ、Ｃｏの各試料をアーク溶解炉に入れて、１
０’−’ 〜１０−”Ｔ ｏ ｒ ｒまで真空状態にし
た後、アルゴンガス雰囲気中（減圧状態）でアーク放電
し、加熱溶解させた。試料の均質化を図るため、真空中
において、１０５０℃で６時間熱処理を行った。粗粉砕
後の合金粉末を１０℃、２０℃、４０℃、６０℃、８０
℃、１００℃に保温した比重１．２０ＫＯＨ水溶液中に
て、汎用のボールミルで３８μｍ以下の微粉末とし、微
粉化とアルカリ処理を同時に行った。アルカリ処理後の
各合金粉末と結着剤ポリビニルアルコール（以下ＰＶＡ
と称す）の水溶液とをＰＶＡ樹脂量として０．１５ｗｔ
％混合してペースト状にして、多孔度９５％の発泡状ニ
ッケル多孔体へ充填後、加圧し、その負極両面に４７フ
化エチレン−６フツ化プロピレンの共重合体樹脂粉末（
Ｆ Ｅ Ｐ）を０．８■／ｃｄ塗布した。これをＡＡサ
イズの電池用寸法（３９ｍｍＸ８０ｍｍｘ０．５ｍｍ）
に切断し、充放電可能容量が１６００ｍＡｈ、多孔度が
３０ｖｏ １％の水素吸蔵合金電極を得た。
Ｍｎ、ＡＩ、Ｃｏの各試料をアーク溶解炉に入れて、１
０’−’ 〜１０−”Ｔ ｏ ｒ ｒまで真空状態にし
た後、アルゴンガス雰囲気中（減圧状態）でアーク放電
し、加熱溶解させた。試料の均質化を図るため、真空中
において、１０５０℃で６時間熱処理を行った。粗粉砕
後の合金粉末を１０℃、２０℃、４０℃、６０℃、８０
℃、１００℃に保温した比重１．２０ＫＯＨ水溶液中に
て、汎用のボールミルで３８μｍ以下の微粉末とし、微
粉化とアルカリ処理を同時に行った。アルカリ処理後の
各合金粉末と結着剤ポリビニルアルコール（以下ＰＶＡ
と称す）の水溶液とをＰＶＡ樹脂量として０．１５ｗｔ
％混合してペースト状にして、多孔度９５％の発泡状ニ
ッケル多孔体へ充填後、加圧し、その負極両面に４７フ
化エチレン−６フツ化プロピレンの共重合体樹脂粉末（
Ｆ Ｅ Ｐ）を０．８■／ｃｄ塗布した。これをＡＡサ
イズの電池用寸法（３９ｍｍＸ８０ｍｍｘ０．５ｍｍ）
に切断し、充放電可能容量が１６００ｍＡｈ、多孔度が
３０ｖｏ １％の水素吸蔵合金電極を得た。
この電極を公知の発泡メタル式ニッケル正極と組合せ、
正極容量規制で公称容量１０００ｍＡ ｈのＡＡサイズ
の密閉型ニッケル・水素蓄電池を作成した。
正極容量規制で公称容量１０００ｍＡ ｈのＡＡサイズ
の密閉型ニッケル・水素蓄電池を作成した。
第１表に本実施例で作成した電池のアルカリ処理温度の
一覧を示す。
一覧を示す。
第１表
各電池を２０℃の一定温度下で１サイクル目の充電をＱ
、ｌＣｍＡで１５時間、２サイクル目以後は１ ／ ３
Ｃｍ Ａで４．５時間行った。放電は２サイクル目ま
でを０．２ＣｍＡで、３サイクル目以後は０．５ＣｍＡ
とし、終止電圧は１．０■とした。
、ｌＣｍＡで１５時間、２サイクル目以後は１ ／ ３
Ｃｍ Ａで４．５時間行った。放電は２サイクル目ま
でを０．２ＣｍＡで、３サイクル目以後は０．５ＣｍＡ
とし、終止電圧は１．０■とした。
第２図に本実施例により各５個作成した電池の、また従
来の方法でアルカリ処理を施し５個作成した電池のそれ
ぞれ平均放電容量の充放電寿命特性を示す。
来の方法でアルカリ処理を施し５個作成した電池のそれ
ぞれ平均放電容量の充放電寿命特性を示す。
第２図から分かるように本実施例により作成したＢ−Ｆ
の電池、また従来の方法で作成した電池ともに５００サ
イクル充放電を繰り返しても放電容量は低下しなかった
。本実施例により作成したＡの電池は、４００サイクル
の充放電で放電容量は低下した。
の電池、また従来の方法で作成した電池ともに５００サ
イクル充放電を繰り返しても放電容量は低下しなかった
。本実施例により作成したＡの電池は、４００サイクル
の充放電で放電容量は低下した。
アルカリ処理することにより合金表面上の金属元素がア
ルカリ溶液中に溶出し、安定な合金表面層、例えば酸化
物層、水酸化物層を形成する。この層により密閉型電池
を構成した際に充放電サイクルに伴い発生する酸素ガス
による合金本体の酸化が抑制され充放電寿命特性が向上
する。本実施例のＢ−Ｆのアルカリ処理温度条件下では
、合金表面上に安定な合金表面層を従来方法と同等に形
成しており、充放電寿命特性は同等となる。
ルカリ溶液中に溶出し、安定な合金表面層、例えば酸化
物層、水酸化物層を形成する。この層により密閉型電池
を構成した際に充放電サイクルに伴い発生する酸素ガス
による合金本体の酸化が抑制され充放電寿命特性が向上
する。本実施例のＢ−Ｆのアルカリ処理温度条件下では
、合金表面上に安定な合金表面層を従来方法と同等に形
成しており、充放電寿命特性は同等となる。
アルカリ溶液の温度を１００℃以上にすると操作上危険
であるため１００℃以下が望ましい。
であるため１００℃以下が望ましい。
以上より、本実施例の場合、アルカリ処理温度条件は、
２０℃〜１００℃が適切である。
２０℃〜１００℃が適切である。
次に比重が１．１０，１．２０．１，３０．１，４０．
１．５０のＫＯＨを用いて、アルカリ処理温度を６０℃
とし、本実施例に従い、粗粉砕後の合金粉末を微粉砕、
アルカリ処理を同時に行い、この合金粉末で前記構成の
電池を各５個作成した。
１．５０のＫＯＨを用いて、アルカリ処理温度を６０℃
とし、本実施例に従い、粗粉砕後の合金粉末を微粉砕、
アルカリ処理を同時に行い、この合金粉末で前記構成の
電池を各５個作成した。
この各５個の電池の３００サイクル目の過充電時の電池
内圧を測定した結果の平均値を第２表に示す。
内圧を測定した結果の平均値を第２表に示す。
第２表
電池内圧は電池ケース底部に１φｍｍの穴をあけ、圧力
センサーを取り付けた固定装置に電池を固定し、測定し
た。電池内圧測定時の充電条件は１／３ＣｍＡ、ｘ４．
５Ｈである。
センサーを取り付けた固定装置に電池を固定し、測定し
た。電池内圧測定時の充電条件は１／３ＣｍＡ、ｘ４．
５Ｈである。
第２表から明らかなように、電池Ｇ、には電池内圧が比
較的高くなる。比重１．１０以下または１．５０以上の
ＫＯＨでアルカリ処理を施した合金粉末を用いると、電
池内圧が１０ｋｇ／ａ１以上になり、安全弁が作動し、
充放電寿命特性が低下する。
較的高くなる。比重１．１０以下または１．５０以上の
ＫＯＨでアルカリ処理を施した合金粉末を用いると、電
池内圧が１０ｋｇ／ａ１以上になり、安全弁が作動し、
充放電寿命特性が低下する。
以上より、本実施例の場合、アルカリ処理に用いるＫＯ
Ｈの比重は、１．２０〜１．４０が適切である。
Ｈの比重は、１．２０〜１．４０が適切である。
なお、本実施例では微粉砕およびアルカリ処理にボール
ミルを用いたが、溶液中で微粉砕が可能な振動ミル、振
動ボールミル等を用いても同様の効果が得られる。
ミルを用いたが、溶液中で微粉砕が可能な振動ミル、振
動ボールミル等を用いても同様の効果が得られる。
発明の効果
以上のように、本発明によれば、水素吸蔵合金をアルカ
リ溶液中で微粉砕することで、水素吸蔵合金電極を用い
た密閉型アルカリ蓄電池の簡便な製造方法と、寿命特性
に優れた密閉型アルカリ蓄電池を提供できるという効果
が得られる。
リ溶液中で微粉砕することで、水素吸蔵合金電極を用い
た密閉型アルカリ蓄電池の簡便な製造方法と、寿命特性
に優れた密閉型アルカリ蓄電池を提供できるという効果
が得られる。
第１図は水素吸蔵合金電極の製造工程の本発明における
実施例と従来例の概略図、第２図は本発明の一実施例に
よる電池の充放電寿命特性を示す図である。
実施例と従来例の概略図、第２図は本発明の一実施例に
よる電池の充放電寿命特性を示す図である。
Claims (2)
- （１）水素吸蔵合金を主体とする負極と、金属酸化物を
主体とする正極と、セパレータとアルカリ電解液とから
成る密閉型アルカリ蓄電池において、前記水素吸蔵合金
は、アルカリ溶液中で微粉砕されたものである事を特徴
とする密閉型アルカリ蓄電池。 - （２）前記アルカリ溶液は比重１．２０〜１．４０、液
温２０〜１００℃である事を特徴とする特許請求の範囲
第１項記載の密閉型アルカリ蓄電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2129623A JPH0426057A (ja) | 1990-05-18 | 1990-05-18 | 密閉型アルカリ蓄電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2129623A JPH0426057A (ja) | 1990-05-18 | 1990-05-18 | 密閉型アルカリ蓄電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0426057A true JPH0426057A (ja) | 1992-01-29 |
Family
ID=15014062
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2129623A Pending JPH0426057A (ja) | 1990-05-18 | 1990-05-18 | 密閉型アルカリ蓄電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0426057A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0815228A (ja) * | 1994-06-27 | 1996-01-19 | Marktec Corp | 湿式磁粉探傷試験方法に用いられる磁粉液用分散剤 |
-
1990
- 1990-05-18 JP JP2129623A patent/JPH0426057A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0815228A (ja) * | 1994-06-27 | 1996-01-19 | Marktec Corp | 湿式磁粉探傷試験方法に用いられる磁粉液用分散剤 |
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