JPH0448042A - 水素吸蔵電極 - Google Patents

水素吸蔵電極

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JPH0448042A
JPH0448042A JP2159343A JP15934390A JPH0448042A JP H0448042 A JPH0448042 A JP H0448042A JP 2159343 A JP2159343 A JP 2159343A JP 15934390 A JP15934390 A JP 15934390A JP H0448042 A JPH0448042 A JP H0448042A
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は水素を可逆的に吸蔵・放出し得る水素吸蔵合金
を用いてなる水素吸蔵電極に関するものである。
（従来の技術） 水素を可逆的に吸蔵・放出じ得る水素吸蔵合金を用いて
なる水素吸蔵電極を負極とし、ニッケル電極を正極とし
、電解液としてアルカリ電解液を用いてなるアルカリ蓄
電池が最近注目されている。このものは、よく知られて
いるニッケルーカドミウム蓄電池より高エネルギー密度
であり、又無公害であり存望視されている。使用される
水素吸蔵合金としては、１．ａＮｉｌやＬ　ａ　Ｎ　ｒ
　４．５　Ａ　１゜、２等が知られている。
（発明が解決しようとする課題） しかし上記従来の合金を電極としアルカリ蓄電池に用い
た場合は、サイクル初期から高容量が得られる利点があ
るものの、サイクル寿命が短く、又高温での容量低下が
大きい等の欠点があり、改良が望まれている。更に、合
金の構成元素として純ランタン（Ｌａ）を用いている為
、合金の価格が高価となる。
（課題を解決する為の手段） 本発明は、高価な純ランタンに替えランタンに他の金属
が混合しているミツシュメタル（Ｍ　ｍ　）を用い、一
般式　ＭｍＮｉ、Ｃｏ、Ａ　ｌｃ、但し４．５≦ａ＋ｂ
＋ｃ≦５．５．３．５≦ａ≦４゜５．０．３≦ｂ≦１．
０．０．２≦ｃ≦０．８、で表される合金からなり、Ｍ
ｍが少なくとも３種以上の希土類金属の混合物であり、
この混合物中のランタン含有量が７０重量％以上である
水素吸蔵合金を用いて水素吸蔵電極とたものである。
（実施例） ランタン（Ｌａ）８９重量％、セリウム（Ｃｅ）２重量
％、ニオブ（Ｎｄ）９重量％、その他希土類元素２重量
％からなる市販されているＭｍと、ニッケル（Ｎｉ）、
コバルト（Ｃｏ）及びアルミニウム（Ａ１）を種種の組
成比となるようにそれぞれの金属を秤量し、アルゴンア
ーク溶解炉で加熱溶解して合金とし、これを機械的に３
２μ−以下の大きさに粉砕して各種組成の水素吸蔵合金
粉末を得た。これらの水素吸蔵合金粉末に対して、導電
材としてニッケル粉を３０重量％、結着剤としてフッ素
樹脂粉末を５重量％加え、フッ素樹脂粉末が繊維化する
迄よく混合し、混合した後粉砕して、この粉砕した混合
物をニッケル金網上に１ｔ／ｃｄの加圧力で加圧成形し
、第１表に本発明品及び比較品として示す種種の組成比
からなる水素吸蔵合金からなる電極を作製した。この水
素吸蔵電極を負極とし、これに負極より大きな容量を持
つ公知の焼結式ニッケル電極を正極とし、水酸化カリウ
ムの水溶液を電解液としてアルカリ蓄電池の試作セルを
作製した。このセルは上記の通り正極の容量を大きくし
て、正極による影響を極力少なくし、セルの容量、サイ
クル寿命等が負極の水素吸蔵電極によって支配されるよ
うにした。
更に、従来の水素吸蔵合金を用いた水素吸蔵電極を上記
実施例に示した本発明水素吸Ｒ電極と同様に作製し、こ
れを上記と同様の正極と組み合わせたアルカリ蓄電池の
試作セルを作製した。
これらの試作セル（セルＮｏ１〜１２）をＩＣの電流で
１．５時間充電後、０．５０の電流でセル電圧が０．　
７５　Ｖｖｓ、　Ｈｇ／ＨｇＯになる迄放電するという
条件で充放電サイクル試験を行い、１回目の放電容量、
安定時の容量、そしてサイクル寿命を調べた。尚、寿命
は放電容量が安定時の容量の６０％に低下した時点を寿
命とした。
尚、表中のＮｏｌ、２は従来品、３〜７は本発明品、８
〜１２は比較品である。
ここで、実用の蓄電池を考えた場合、初回放電容量とし
ては１８０ｍＡｈ／ｇ以上であることが望ましい、これ
以下の場合はサイクル初期に負極支配の電池となり島＜
、負極の劣化を早める。又、安定時の放電容量は２００
ｍＡｈ／ｇ以上であることが第１表 望ましい、これ以下では、実質的に高容量の電池を構成
することが困難である。
第１表からも明らかな如く、一般式ＭｍＮｉ。
Ｃｏｂ、Ａｌｃで表わせる合金からなる本発明品電極は
、従来品に比しサイクル寿命が著しく長く、５００サイ
クル以上の寿命が得られる。これはニッケルーカドミウ
ム蓄電池の場合と同等のレベルであり、これまで寿命が
劣っていた水素吸蔵電極を用いたアルカリ蓄電池の寿命
をニッケルーカドミウム蓄電池のレベルまで高めるこた
が出来る。
しかしながら、第１表に比較品として示す如くａを３．
５より小さくしたり、４．５より大きくするとＮｏ１ｌ
、１２に示す如く初回の放電容量が小さく、サイクル寿
命も５００以上とはならなかった。又、ｂを１．０より
大きくするとＣＯの溶解・析出による短絡を起こしてし
まうとともに、０．３未満ではＮｏｌ０に示す如くサイ
クル寿命が５００サイクル以下だあった。又、Ｃを０．
８より大きくなるとＮｏ９に示す如く初回の放電容量が
不充分であり、０．２より小さくなるとサイクル寿命の
向上が殆ど望めない。従って、ａ、ｂ、ｃの範囲はそれ
ぞれ３．５≦ａ≦４．５．０．３≦ｂ≦１．０．０．２
≦ｃ≦０．８の範囲とする必要がある。更に、ＭｍＮｉ
、Ｃｏｂ　Ａｌ、で表される合金はＣａＣｕ５型の六方
晶構造を持ち、この六方晶構造を持つ合金では化学量論
的にＡＢ。
〔Ａは上記組成式でＭｍを、Ｂは（Ｎｉ−Ｃｏ　−ＡＩ
）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、Ｂの組成比が１１０％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。
従って、上記組成式において４．５≦ａ＋ｂ＋ｃ≦５．
５とする必要がある。
さらに本発明者は、Ｍｍ中のＬａ含有量により温度影響
、特に高温時の影響を大きく受けることを見出し、その
適性範囲を求めるべく次の実験をした。
上記実施例に記載の組成のＭｍの他にＬａ４５重量％、
Ｃｅ４重量％、Ｎｄ３６重量％、Ｐｒ（プラセオジム）
１２重量％、その他希土類３重量％からなるＭｍ或いは
Ｌａ２５重量％、Ｃｅ４９重量％、Ｎｄ１７重量％、Ｐ
ｒ６重量％、その他希土類３重量％からなるＭｍ等市販
のＭｍ、及び純ＬａをそのままもしくはＭｍ中に適当に
配合して、Ｍｍ中のＬａ含有量が２５．４５．５５．７
５．８０．８７．１００重量％となるＭｍ　（又はＬａ
）Ｎ　ｉ＜、ｏ　ＣＯｏ、ｓ　Ａｌｏ、ｓ合金を上記実
施例と同様に調整、極板化して上記実施例と同様負極支
配の試作セルを作成後、環境温度を０℃、２０℃、４０
℃として、ＩＣの電流で１．５時間充電後、０．５０の
電流で負極電位がＱ、７５Ｖｖｓ、　）Ｉｇ／）Ｉｇｏ
になる迄放電して、各環境温度における容量を調べた。
結果を第１図に示す。横軸はＭｍ中のＬａ含有量、縦軸
は放電容量を示す。この図からも明らかな如く、０℃の
場合（曲線Ａ）と２０℃の場合（曲線Ｂ）は何れのＬａ
含有量でも２００ｍＡ以上の容量が得られるが、４０℃
の場合（曲線Ｃ）ではＬａ含有量が７０重量％以上ない
と２００ｍＡ以上の容量が得られない。
従って、実用的見地からＭｍ中のＬａ含有量は７０重量
％以上必要である。
市販のＭｍとしてはＬａ含有量８０〜９０重量％のもの
が容易に入手でき、価格的にもＬａ含有量が２５或いは
４５重量％と少ないものと殆ど差はなく、純Ｌａを用い
るより有利である。
（発明の効果） 以上のように本発明によれば、サイクル寿命が長く、広
範囲の温度で高容量を維持できる水素吸蔵電極を安価に
提供することが出来る等の効果を奏すものである。
【図面の簡単な説明】
第１図は各環境温度におけるＭｍ中のＬａ含有量と放電
容量との関係を表した特性図である。 第１　図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 一般式ＭｍＮｉ＿ａＣｏ＿ｂＡｌ＿ｃ 但し４．５≦ａ＋ｂ＋ｃ≦５．５ ３．５≦ａ≦４．５ ０．３≦ｂ≦１．０ ０．２≦ｃ≦０．８ で表される合金からなり、Ｍｍが少なくとも３種以上の
    希土類金属の混合物であり、この混合物中のランタン含
    有量が７０重量％以上である水素吸蔵合金からなること
    を特徴とする水素吸蔵電極。
JP2159343A 1990-06-18 1990-06-18 水素吸蔵電極 Expired - Lifetime JPH0685323B2 (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004124132A (ja) * 2002-09-30 2004-04-22 Yuasa Corp 水素吸蔵合金粉末、水素吸蔵合金電極およびそれを用いたニッケル水素蓄電池。

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2764502B2 (ja) * 1992-06-09 1998-06-11 古河電池株式会社 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
JPH0644966A (ja) * 1992-07-21 1994-02-18 Agency Of Ind Science & Technol 水素吸蔵電極の製造方法
US5547784A (en) * 1993-01-18 1996-08-20 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Alkaline storage battery and method for producing the same
US5525435A (en) * 1994-07-11 1996-06-11 Eveready Battery Company, Inc. Hydrogen storage materials
JPH1021906A (ja) * 1996-06-28 1998-01-23 Furukawa Battery Co Ltd:The 電池用水素吸蔵合金
RU2132101C1 (ru) * 1997-12-24 1999-06-20 Химический факультет МГУ им.М.В.Ломоносова Водородабсорбирующий сплав для изготовления электрода
EP0969110A3 (en) * 1998-06-16 2000-01-19 Mitsubishi Materials Corporation Hydrogen occluding alloy
JP4027038B2 (ja) * 1999-01-29 2007-12-26 株式会社三徳 二次電池負極用ａｂ５型希土類−遷移金属間化合物

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57140848A (en) * 1981-02-26 1982-08-31 Agency Of Ind Science & Technol Quaternary alloy for occluding hydrogen
JPS60250558A (ja) * 1984-05-25 1985-12-11 Matsushita Electric Ind Co Ltd 密閉形アルカリ蓄電池
JPS60250557A (ja) * 1984-05-25 1985-12-11 Matsushita Electric Ind Co Ltd 密閉形アルカリ蓄電池
JPH03188236A (ja) * 1989-12-18 1991-08-16 Agency Of Ind Science & Technol 水素吸蔵電極とその製造方法

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5348918A (en) * 1976-10-16 1978-05-02 Agency Of Ind Science & Technol Mm ni5-xcox material for storing hydrogen
NL8303630A (nl) * 1983-10-21 1985-05-17 Philips Nv Elektrochemische cel met stabiele hydridevormende materialen.
US4696873A (en) * 1985-06-21 1987-09-29 Kabushiki Kaisha Toshiba Rechargeable electrochemical cell with a negative electrode comprising a hydrogen absorbing alloy including rare earth component
JP2771592B2 (ja) * 1989-04-18 1998-07-02 三洋電機株式会社 アルカリ蓄電池用水素吸蔵合金電極
JP2847872B2 (ja) * 1990-03-24 1999-01-20 日本電池株式会社 水素吸蔵電極

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57140848A (en) * 1981-02-26 1982-08-31 Agency Of Ind Science & Technol Quaternary alloy for occluding hydrogen
JPS60250558A (ja) * 1984-05-25 1985-12-11 Matsushita Electric Ind Co Ltd 密閉形アルカリ蓄電池
JPS60250557A (ja) * 1984-05-25 1985-12-11 Matsushita Electric Ind Co Ltd 密閉形アルカリ蓄電池
JPH03188236A (ja) * 1989-12-18 1991-08-16 Agency Of Ind Science & Technol 水素吸蔵電極とその製造方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004124132A (ja) * 2002-09-30 2004-04-22 Yuasa Corp 水素吸蔵合金粉末、水素吸蔵合金電極およびそれを用いたニッケル水素蓄電池。

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Publication number Publication date
JPH0685323B2 (ja) 1994-10-26
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