JPH04319258A - 水素吸蔵合金電極 - Google Patents
水素吸蔵合金電極Info
- Publication number
- JPH04319258A JPH04319258A JP3177843A JP17784391A JPH04319258A JP H04319258 A JPH04319258 A JP H04319258A JP 3177843 A JP3177843 A JP 3177843A JP 17784391 A JP17784391 A JP 17784391A JP H04319258 A JPH04319258 A JP H04319258A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electrode
- hydrogen storage
- storage alloy
- hypophosphorous acid
- alloy electrode
- 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
- Powder Metallurgy (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
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、二次電池などの負極に
用いる電気化学的に水素の吸蔵・放出が可能な水素吸蔵
合金電極に関する。
用いる電気化学的に水素の吸蔵・放出が可能な水素吸蔵
合金電極に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、二次電池としては、ニッケル−カ
ドミウム電池、鉛電池が良く知られているが、これらの
電池は単位重量又は単位体積当たりのエネルギー密度が
比較的小さい欠点がある。そこで、電気化学的に多量の
水素の吸蔵・放出が可能な水素吸蔵合金を用いた電極を
負極とし、正極にはニッケル酸化物を用い、電解液とし
てアルカリ水溶液を用いたエネルギー密度の大きいニッ
ケル−水素電池が提案されていた。ここでの負極にはＬ
ａＮｉ５の他、改良型としてＬａＮｉ５のＮｉの一部を
Ｃｏ、Ａｌ、Ｍｎ等で置換し多元化すると共に、経済的
な観点から、Ｌａを希土類元素の混合物であるＭｎ（ミ
ッシュメタル）に置換した合金が用いられている。又、
最近ではＺｒ−Ｖ−Ｎｉ系等のラベス相ＡＢ２型の水素
吸蔵合金などの適用が提案されている。
ドミウム電池、鉛電池が良く知られているが、これらの
電池は単位重量又は単位体積当たりのエネルギー密度が
比較的小さい欠点がある。そこで、電気化学的に多量の
水素の吸蔵・放出が可能な水素吸蔵合金を用いた電極を
負極とし、正極にはニッケル酸化物を用い、電解液とし
てアルカリ水溶液を用いたエネルギー密度の大きいニッ
ケル−水素電池が提案されていた。ここでの負極にはＬ
ａＮｉ５の他、改良型としてＬａＮｉ５のＮｉの一部を
Ｃｏ、Ａｌ、Ｍｎ等で置換し多元化すると共に、経済的
な観点から、Ｌａを希土類元素の混合物であるＭｎ（ミ
ッシュメタル）に置換した合金が用いられている。又、
最近ではＺｒ−Ｖ−Ｎｉ系等のラベス相ＡＢ２型の水素
吸蔵合金などの適用が提案されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記改良型の水素吸蔵
合金は、サイクル寿命が比較的長く改良の効果は認めら
れる。しかし、これらの合金は一般に初期活性化した、
即ち安定した容量を取り出せる状態になるまでに充放電
の繰り返しを多数回必要とする。従って、これらの合金
から成る水素吸蔵合金電極を負極として組み込み、密閉
型ニッケル−水素電池を作製すると、充放電サイクルの
初期には、水素吸蔵合金電極から殆ど容量が取り出せな
いために、電池容量が定格容量を大きく下回るなどの不
都合が生じていた。従って、初期活性化に要する充放電
回数が少なく、而も充放電サイクルの初期から高容量が
取り出せる水素吸蔵合金電極が望まれる。
合金は、サイクル寿命が比較的長く改良の効果は認めら
れる。しかし、これらの合金は一般に初期活性化した、
即ち安定した容量を取り出せる状態になるまでに充放電
の繰り返しを多数回必要とする。従って、これらの合金
から成る水素吸蔵合金電極を負極として組み込み、密閉
型ニッケル−水素電池を作製すると、充放電サイクルの
初期には、水素吸蔵合金電極から殆ど容量が取り出せな
いために、電池容量が定格容量を大きく下回るなどの不
都合が生じていた。従って、初期活性化に要する充放電
回数が少なく、而も充放電サイクルの初期から高容量が
取り出せる水素吸蔵合金電極が望まれる。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記の要望を
満足する水素吸蔵合金電極に係り、常法により作製した
水素吸蔵合金電極を次亜りん酸で浸漬処理するか、常法
により作製した水素吸蔵合金粉末を次亜りん酸で浸漬処
理したものを用いて電極を構成するかである。
満足する水素吸蔵合金電極に係り、常法により作製した
水素吸蔵合金電極を次亜りん酸で浸漬処理するか、常法
により作製した水素吸蔵合金粉末を次亜りん酸で浸漬処
理したものを用いて電極を構成するかである。
【０００５】
【作用】本発明の作用は明らかでないが、該次亜りん酸
は還元剤であることから、合金粒子表面に生成している
酸化膜を除去し、合金の活性を高め且つ酸化防止のりん
酸被膜を形成するからであると考えられる。
は還元剤であることから、合金粒子表面に生成している
酸化膜を除去し、合金の活性を高め且つ酸化防止のりん
酸被膜を形成するからであると考えられる。
【０００６】
【実施例】次に本発明の実施例を説明する。市販のミッ
シュメタル、ニッケル、コバルト、アルミニウムの各粉
末を所定の組成比、例えばＭｍＮｉ４．０Ｃｏ０．５Ａ
ｌ０．５となるように秤量混合し、これらをアーク溶解
法により加熱溶融して水素吸蔵合金のインゴットを粗粉
砕し、次でこれを不活性ガスの雰囲気下でボールミルな
どで粉砕して、２５０メッシュ以下の粉末とした。この
粉末に対して導電剤としてカーボニルニッケル粉末を１
５ｗｔ．％、結着剤として四フッ化エチレン粉末を５ｗ
ｔ．％添加して混合し、これをニッケル金網に圧着して
水素吸蔵合金電極を作製した。この電極を次亜りん酸（
濃度：３０％）に室温で１時間浸漬した本発明の水素吸
蔵合金電極を作製した。以下これを本発明電極と言う。 比較のため、前記の次亜りん酸への浸漬を行わなかった
水素吸蔵合金電極を用意した。これを比較電極と言う。 尚、その夫々の電極中の水素吸蔵合金粉末の重量は約１
ｇである。上記の本発明電極と比較電極とを、夫々作用
極とし、ニッケル板を対極として組み合わせ、アルカリ
電解液として３０ｗｔ．％の水酸化カリウム水溶液を用
いて開放型の試験セルを夫々作製した。この各試験セル
を用いて、初回の充放電で取り出せる容量を確認した。 又、更に充放電を繰り返して、容量が安定するのに要し
た充放電サイクル数を調べた。充放電は、各試験セルを
６ｍＡ／ｃｍ２の電流密度で各水素吸蔵合金電極の電気
化学的水素吸蔵量の１３０％まで充電した後、１０ｍＡ
／ｃｍ２の電流密度で各水素吸蔵合金電極の電圧が−０
．７５Ｖｖｓ．Ｈｇ／ＨｇＯになるまで放電することに
よって行った。以上の試験結果を下記表１にまとめて示
した。
シュメタル、ニッケル、コバルト、アルミニウムの各粉
末を所定の組成比、例えばＭｍＮｉ４．０Ｃｏ０．５Ａ
ｌ０．５となるように秤量混合し、これらをアーク溶解
法により加熱溶融して水素吸蔵合金のインゴットを粗粉
砕し、次でこれを不活性ガスの雰囲気下でボールミルな
どで粉砕して、２５０メッシュ以下の粉末とした。この
粉末に対して導電剤としてカーボニルニッケル粉末を１
５ｗｔ．％、結着剤として四フッ化エチレン粉末を５ｗ
ｔ．％添加して混合し、これをニッケル金網に圧着して
水素吸蔵合金電極を作製した。この電極を次亜りん酸（
濃度：３０％）に室温で１時間浸漬した本発明の水素吸
蔵合金電極を作製した。以下これを本発明電極と言う。 比較のため、前記の次亜りん酸への浸漬を行わなかった
水素吸蔵合金電極を用意した。これを比較電極と言う。 尚、その夫々の電極中の水素吸蔵合金粉末の重量は約１
ｇである。上記の本発明電極と比較電極とを、夫々作用
極とし、ニッケル板を対極として組み合わせ、アルカリ
電解液として３０ｗｔ．％の水酸化カリウム水溶液を用
いて開放型の試験セルを夫々作製した。この各試験セル
を用いて、初回の充放電で取り出せる容量を確認した。 又、更に充放電を繰り返して、容量が安定するのに要し
た充放電サイクル数を調べた。充放電は、各試験セルを
６ｍＡ／ｃｍ２の電流密度で各水素吸蔵合金電極の電気
化学的水素吸蔵量の１３０％まで充電した後、１０ｍＡ
／ｃｍ２の電流密度で各水素吸蔵合金電極の電圧が−０
．７５Ｖｖｓ．Ｈｇ／ＨｇＯになるまで放電することに
よって行った。以上の試験結果を下記表１にまとめて示
した。
【０００７】
【表１】
【０００８】該表１の結果から分かるように、次亜りん
酸で浸漬処理して成る本発明電極は、処理しない比較電
極に比し初回放電容量が増加し、又、初期活性化サイク
ル数が減少する。かゝる効果は、本発明の次亜りん酸で
の処理により、電極中の合金粒子は還元され高活性とな
るからであると考えられる。次に、本発明電極と比較電
極の分極特性を測定した。測定は電位走査法により走査
速度を１０ｍＶ／Ｓｅｃとし、−０．７５〜−０．９０
Ｖｖｓ．Ｈｇ／Ｈ／Ｏの範囲で行った。この時の電位と
電流の関係を図１に示す。図１から分かるように、次亜
りん酸で処理した本発明電極は、次亜りん酸で処理しな
い比較電極に比し分極特性が著しく向上していることが
分かる。上記実施例では、次亜りん酸での浸漬粉砕処理
を室温で行ったが、該次亜りん酸の処理温度を高くする
ことは処理時間の短縮に効果がある。又、合金表面の酸
化物が還元され易い場合は、次亜りん酸を水で希釈して
用いることができる。上記の本発明電極を用いてＡＡサ
イズ１０００ｍＡｈの二次電池を作製した所、初回の充
放電時から定格を満足する容量を取り出すことができた
。上記の実施例では、常法により水素吸蔵合金電極を作
製した後、その電極板の状態で次亜りん酸での浸漬処理
を行った場合を示したが、電極に作製する前の常法によ
り合金インゴットの粗砕粉を微粉化して得た水素吸蔵合
金粉末の段階において、これに次亜りん酸での浸漬処理
を行い、水洗、乾燥後、この次亜りん酸処理ずみの合金
粉末を用いて常法により上記と同様にしてその水素吸蔵
合金電極とした場合も、上記と同様の効果が得られた。 尚、この乾燥工程は、６０℃で数時間乾燥したが、該合
金粉末は酸化や発火することなく安定であった。その理
由は、該合金粉末の表面にニッケル−りん酸の酸化防止
膜が形成されているからであると考えられる。本発明に
より処理すべき対象となる水素吸蔵合金としては、上記
のＭｍ−Ｎｉ系合金の他に、Ｚｒ−Ｎｉ、Ｔｉ−Ｎｉ、
Ｌａ−Ｎｉ、Ｌａ−ＮｉのＮｉの一部をＣｏ、Ａｌ、Ｍ
ｎ等で置換して成る多元合金、Ｔｉ−Ｚｒ−Ｎｉ、Ｚｒ
−Ｖ−Ｎｉ系、Ｔｉ−Ｆｅなどが挙げられる。
酸で浸漬処理して成る本発明電極は、処理しない比較電
極に比し初回放電容量が増加し、又、初期活性化サイク
ル数が減少する。かゝる効果は、本発明の次亜りん酸で
の処理により、電極中の合金粒子は還元され高活性とな
るからであると考えられる。次に、本発明電極と比較電
極の分極特性を測定した。測定は電位走査法により走査
速度を１０ｍＶ／Ｓｅｃとし、−０．７５〜−０．９０
Ｖｖｓ．Ｈｇ／Ｈ／Ｏの範囲で行った。この時の電位と
電流の関係を図１に示す。図１から分かるように、次亜
りん酸で処理した本発明電極は、次亜りん酸で処理しな
い比較電極に比し分極特性が著しく向上していることが
分かる。上記実施例では、次亜りん酸での浸漬粉砕処理
を室温で行ったが、該次亜りん酸の処理温度を高くする
ことは処理時間の短縮に効果がある。又、合金表面の酸
化物が還元され易い場合は、次亜りん酸を水で希釈して
用いることができる。上記の本発明電極を用いてＡＡサ
イズ１０００ｍＡｈの二次電池を作製した所、初回の充
放電時から定格を満足する容量を取り出すことができた
。上記の実施例では、常法により水素吸蔵合金電極を作
製した後、その電極板の状態で次亜りん酸での浸漬処理
を行った場合を示したが、電極に作製する前の常法によ
り合金インゴットの粗砕粉を微粉化して得た水素吸蔵合
金粉末の段階において、これに次亜りん酸での浸漬処理
を行い、水洗、乾燥後、この次亜りん酸処理ずみの合金
粉末を用いて常法により上記と同様にしてその水素吸蔵
合金電極とした場合も、上記と同様の効果が得られた。 尚、この乾燥工程は、６０℃で数時間乾燥したが、該合
金粉末は酸化や発火することなく安定であった。その理
由は、該合金粉末の表面にニッケル−りん酸の酸化防止
膜が形成されているからであると考えられる。本発明に
より処理すべき対象となる水素吸蔵合金としては、上記
のＭｍ−Ｎｉ系合金の他に、Ｚｒ−Ｎｉ、Ｔｉ−Ｎｉ、
Ｌａ−Ｎｉ、Ｌａ−ＮｉのＮｉの一部をＣｏ、Ａｌ、Ｍ
ｎ等で置換して成る多元合金、Ｔｉ−Ｚｒ−Ｎｉ、Ｚｒ
−Ｖ−Ｎｉ系、Ｔｉ−Ｆｅなどが挙げられる。
【０００９】
【発明の効果】常法により製造した水素吸蔵合金電極を
次亜りん酸で浸漬処埋したもの、或いは常法により製造
した水素吸蔵合金粉末に次亜りん酸で浸漬処理したもの
を用いて製造した水素吸蔵合金電極は、高活性であり且
つ耐酸化性を有するので、初期活性化に要する充放電サ
イクル回数を減少でき而も充放電の初期から安定した高
容量を得ることができる効果をもたらす。
次亜りん酸で浸漬処埋したもの、或いは常法により製造
した水素吸蔵合金粉末に次亜りん酸で浸漬処理したもの
を用いて製造した水素吸蔵合金電極は、高活性であり且
つ耐酸化性を有するので、初期活性化に要する充放電サ
イクル回数を減少でき而も充放電の初期から安定した高
容量を得ることができる効果をもたらす。
【図１】本発明の電極と比較電極との分極特性の比較グ
ラフを示す。
ラフを示す。
Claims (2)
- 【請求項１】 次亜りん酸で浸漬処理して成る水素吸
蔵合金電極。 - 【請求項２】 次亜りん酸で浸漬処埋した水素吸蔵合
金粉末を用いて構成した水素吸蔵合金電極。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3177843A JPH04319258A (ja) | 1991-04-17 | 1991-04-17 | 水素吸蔵合金電極 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3177843A JPH04319258A (ja) | 1991-04-17 | 1991-04-17 | 水素吸蔵合金電極 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04319258A true JPH04319258A (ja) | 1992-11-10 |
Family
ID=16038088
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3177843A Pending JPH04319258A (ja) | 1991-04-17 | 1991-04-17 | 水素吸蔵合金電極 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04319258A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0645833A1 (en) * | 1993-08-31 | 1995-03-29 | SANYO ELECTRIC Co., Ltd. | Method for producing a hydrogen absorbing alloy electrode |
| WO1995023435A1 (fr) * | 1994-02-25 | 1995-08-31 | Yuasa Corporation | Electrode absorbant l'hydrogene et son procede de production |
| EP0837515A1 (en) * | 1996-10-16 | 1998-04-22 | Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. | Method of surface treating of a hydrogen absorbing alloy powder, and electrode using hydrogen absorbing alloy powder produced by said method |
-
1991
- 1991-04-17 JP JP3177843A patent/JPH04319258A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0645833A1 (en) * | 1993-08-31 | 1995-03-29 | SANYO ELECTRIC Co., Ltd. | Method for producing a hydrogen absorbing alloy electrode |
| CN1066857C (zh) * | 1993-08-31 | 2001-06-06 | 三洋电机株式会社 | 吸氢合金电极的制造方法 |
| WO1995023435A1 (fr) * | 1994-02-25 | 1995-08-31 | Yuasa Corporation | Electrode absorbant l'hydrogene et son procede de production |
| EP0837515A1 (en) * | 1996-10-16 | 1998-04-22 | Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. | Method of surface treating of a hydrogen absorbing alloy powder, and electrode using hydrogen absorbing alloy powder produced by said method |
| US5932034A (en) * | 1996-10-16 | 1999-08-03 | Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. | Method of producing hydrogen absorbing alloy powder, and electrode using hydrogen absorbing alloy powder produced by said method |
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