JPH0465067A - ニッケル―水素蓄電池の化成法 - Google Patents
ニッケル―水素蓄電池の化成法Info
- Publication number
- JPH0465067A JPH0465067A JP2174737A JP17473790A JPH0465067A JP H0465067 A JPH0465067 A JP H0465067A JP 2174737 A JP2174737 A JP 2174737A JP 17473790 A JP17473790 A JP 17473790A JP H0465067 A JPH0465067 A JP H0465067A
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- Japan
- Prior art keywords
- hydrogen storage
- nickel
- battery
- chemical synthesis
- negative electrode
- Prior art date
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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ζよ ニッケル−水素蓄電池用など、水素吸蔵合
金を負極に用いた蓄電池に関する。
金を負極に用いた蓄電池に関する。
従来の技術
各種の電源として広く使われている蓄電池として鉛蓄電
池とアルカリ蓄電池があム このうちアルカリ蓄電池は
高信頼性が期待でき、小形軽量化も可能などの理由で小
形は各種ポータプル機器用に 大形は産業用として使わ
れてきた このアルカリ蓄電池において正極としてζよ はとんど
の場合ニッケル極であム ポケット式から焼結式に代わ
って特性が向上Ｌ さらに密閉化が可能になるとともに
用途も広がっ九 一方負極としては現在のところカドミウム極が主体であ
るが一層の高エネルギー密度を達成するために金属水素
化物つまり水素吸蔵合金極を使ったニッケル−水素蓄電
池が注目され製法などに多くの提案がされていも 発明が解決しようとする課題 水素吸蔵合金極の製法としては合金粉末を焼結する方式
と発泡状 繊維状、パンチングメタルなどの多孔体に充
填や塗着する方式のペースト式があも 水素吸蔵合金は
カドミウム極などと同様に電子伝導性の点で比較的硬れ
ているので非焼結成極の可能性は太きＬ％ すなわち
水素吸蔵合金粉末を結着剤とともにペースト状としこれ
を３次元あるいは２次元構造の多孔性導電板に充填ある
いは塗着していも しかし いずれにしてもとくに充放
電サイクルの初期での放電特性の上で改良の余地があム
とくに水素吸蔵合金としてＺｒ−Ｎｉをベースとする
ＡＢ２Ｌａｖｅｓ相を含む合金では最終的には高容量に
なるが初期の活性化が問題であ４ 本発明はこのような
問題を解決するもので、初期から優れた特性を示すニッ
ケル−水素蓄電池の化成法を提供することを目的とすム 課題を解決するための手段 この課題を解決するため本発明のニッケル−水素蓄電池
の化成法（ｉ ニッケル正極と水素吸蔵合金負極とセパ
レータを用いて電池を構成し電槽に挿入 電解液を注入
後にそのまままたは密閉形として低温度で充電し 高温
度で放電する化成を行なう。この場合充電が０〜１０℃
の低温で、放電が４０〜６０℃の高温であることが好ま
しｌ、■ この場合負極に使用する水素吸蔵合金とし
てＺｒＮｉをベースとするＡＢ２Ｌａｖｅｓ相を含む合
金を用いるものである。
池とアルカリ蓄電池があム このうちアルカリ蓄電池は
高信頼性が期待でき、小形軽量化も可能などの理由で小
形は各種ポータプル機器用に 大形は産業用として使わ
れてきた このアルカリ蓄電池において正極としてζよ はとんど
の場合ニッケル極であム ポケット式から焼結式に代わ
って特性が向上Ｌ さらに密閉化が可能になるとともに
用途も広がっ九 一方負極としては現在のところカドミウム極が主体であ
るが一層の高エネルギー密度を達成するために金属水素
化物つまり水素吸蔵合金極を使ったニッケル−水素蓄電
池が注目され製法などに多くの提案がされていも 発明が解決しようとする課題 水素吸蔵合金極の製法としては合金粉末を焼結する方式
と発泡状 繊維状、パンチングメタルなどの多孔体に充
填や塗着する方式のペースト式があも 水素吸蔵合金は
カドミウム極などと同様に電子伝導性の点で比較的硬れ
ているので非焼結成極の可能性は太きＬ％ すなわち
水素吸蔵合金粉末を結着剤とともにペースト状としこれ
を３次元あるいは２次元構造の多孔性導電板に充填ある
いは塗着していも しかし いずれにしてもとくに充放
電サイクルの初期での放電特性の上で改良の余地があム
とくに水素吸蔵合金としてＺｒ−Ｎｉをベースとする
ＡＢ２Ｌａｖｅｓ相を含む合金では最終的には高容量に
なるが初期の活性化が問題であ４ 本発明はこのような
問題を解決するもので、初期から優れた特性を示すニッ
ケル−水素蓄電池の化成法を提供することを目的とすム 課題を解決するための手段 この課題を解決するため本発明のニッケル−水素蓄電池
の化成法（ｉ ニッケル正極と水素吸蔵合金負極とセパ
レータを用いて電池を構成し電槽に挿入 電解液を注入
後にそのまままたは密閉形として低温度で充電し 高温
度で放電する化成を行なう。この場合充電が０〜１０℃
の低温で、放電が４０〜６０℃の高温であることが好ま
しｌ、■ この場合負極に使用する水素吸蔵合金とし
てＺｒＮｉをベースとするＡＢ２Ｌａｖｅｓ相を含む合
金を用いるものである。
作用
この構成により本発明のニッケル−水素蓄電池の化成法
（友 水素吸蔵合金粉末とくにＺｒ−Ｎｉをベースとす
るＡＢ２Ｌａｖｅｓ相を含む合金は最終的には高容量に
なるが初期の容量が少な（−そこで化成が他の電池系具
Ｆに重要である。ところが一般の電池同様化成と１７で
単に緩充放電を繰り返すのみでは容量の増加の度合は比
較的小さく、本来の容量に達する迄には多くの充放電サ
イクルを必要とし九 それが本願の低温度で充電し 高温度で放電する化成を
行なし入 しかも好ましくは負極容量の３倍以上のよう
な大容量を充電することで改良が図られたことか収 ま
ず合金が電極として機能するためには充電での電極から
水素が発生する状態を長く保つほど効果的であることが
わかっｔミ しかも０〜１０℃の低温はど水素吸蔵合
金の充電効率は良好である。
（友 水素吸蔵合金粉末とくにＺｒ−Ｎｉをベースとす
るＡＢ２Ｌａｖｅｓ相を含む合金は最終的には高容量に
なるが初期の容量が少な（−そこで化成が他の電池系具
Ｆに重要である。ところが一般の電池同様化成と１７で
単に緩充放電を繰り返すのみでは容量の増加の度合は比
較的小さく、本来の容量に達する迄には多くの充放電サ
イクルを必要とし九 それが本願の低温度で充電し 高温度で放電する化成を
行なし入 しかも好ましくは負極容量の３倍以上のよう
な大容量を充電することで改良が図られたことか収 ま
ず合金が電極として機能するためには充電での電極から
水素が発生する状態を長く保つほど効果的であることが
わかっｔミ しかも０〜１０℃の低温はど水素吸蔵合
金の充電効率は良好である。
さらに他の電池同様に正極律則の電池構成にしていてＬ
負極の容量が不十分な化成時に常温の放電を入れると
負極律則になるのゑ これをできるだけ避けるために放
電では負極に有利な高温で行う。その結果負極律則にな
らず、従って化成時に合金にとって好ましくない酸化な
どを受けにくくなり長寿命になム なお他の蓄電池の場合密閉形にｊ７て負極から水素を発
生させると触媒でも用いていないかぎり水素は吸収され
ないので電池内圧は上昇してしまう。
負極の容量が不十分な化成時に常温の放電を入れると
負極律則になるのゑ これをできるだけ避けるために放
電では負極に有利な高温で行う。その結果負極律則にな
らず、従って化成時に合金にとって好ましくない酸化な
どを受けにくくなり長寿命になム なお他の蓄電池の場合密閉形にｊ７て負極から水素を発
生させると触媒でも用いていないかぎり水素は吸収され
ないので電池内圧は上昇してしまう。
ところが水素吸蔵合金とくにＺｒ−Ｎｉをベースとする
ＡＢｐＬａｖｅｓ相を含む合金は水素を吸蔵する能力と
水素と酸素とを水に戻す触媒能を初期から持っているの
で電池内圧が上昇してガス漏れなどが生ずることはなｔ
、％ 実施例 以下本発明の一実施例のニッケル−水素蓄電池の化成法
について説明ずも 水素吸蔵合金としてＡＢｐＬａｖｅ
ｓ相合金の一つであるＺｒＭｎ５．ｓＣｒ ＠、２Ｎ
ｉ １．２を粉砕した後カルボキシメチルセルロース溶
液を加えて作ったべ〜ストを多孔度９５％厚さ１、 Ｏ
ｍｍの発泡状ニッケル板に充填し加圧して水素吸蔵合金
電極を得な 減圧で乾燥後５％のフッ素樹脂ディスバー
ジョンを添加し補強した この水素吸蔵合金電極を幅３
３ｍｍ、 長さ２１０ｍｍに裁断し、 リード板をス
ポット溶接により取り付けた 相手極として公知の発泡状ニッケル板 それに親水処理
ポリプロピレン不織布セパｌソータを用いて密閉形ニッ
ケル−水素蓄電池を構成し加 正極に対する負極の容量
を４Ａｈ（１４０％）としたその後比重１．２５の苛性
カリ水溶液に２５ｇ／ｌの水酸化リチウムを溶解した電
解液を注入１． ？、：。
ＡＢｐＬａｖｅｓ相を含む合金は水素を吸蔵する能力と
水素と酸素とを水に戻す触媒能を初期から持っているの
で電池内圧が上昇してガス漏れなどが生ずることはなｔ
、％ 実施例 以下本発明の一実施例のニッケル−水素蓄電池の化成法
について説明ずも 水素吸蔵合金としてＡＢｐＬａｖｅ
ｓ相合金の一つであるＺｒＭｎ５．ｓＣｒ ＠、２Ｎ
ｉ １．２を粉砕した後カルボキシメチルセルロース溶
液を加えて作ったべ〜ストを多孔度９５％厚さ１、 Ｏ
ｍｍの発泡状ニッケル板に充填し加圧して水素吸蔵合金
電極を得な 減圧で乾燥後５％のフッ素樹脂ディスバー
ジョンを添加し補強した この水素吸蔵合金電極を幅３
３ｍｍ、 長さ２１０ｍｍに裁断し、 リード板をス
ポット溶接により取り付けた 相手極として公知の発泡状ニッケル板 それに親水処理
ポリプロピレン不織布セパｌソータを用いて密閉形ニッ
ケル−水素蓄電池を構成し加 正極に対する負極の容量
を４Ａｈ（１４０％）としたその後比重１．２５の苛性
カリ水溶液に２５ｇ／ｌの水酸化リチウムを溶解した電
解液を注入１． ？、：。
電池は５ｕｂＣ形と（７へ 公称容量は２．８Ａｈであ
ム この電池１０セルを用いて雰囲気温度１０℃のもとで化
成として３００ｍＡの電流で１５時間充電と５０℃のも
とて３００ｍＡで端子電圧０．８Ｖまでの放電を２回繰
り返した この電池をＡとすム つぎに比較のために従来の化成法の一例として室温２０
℃のもと３００ｍＡで１５時間充電−同じく室温３００
ｍＡで端子電圧０．８Ｖまでの放電を２回の繰り返した
電池を加えＢとし九化成後の放電電圧と容量を調べたと
ころＡは平均電圧は１．２４Ｖであり、放電容量は２．
８〜２．９Ａｈでありな ところがＢで＋Ｌ Ａと同
じ特性を示すまでに８〜１１サイクルを必要としたつぎ
に両電池それぞれ１０セル用い４００ｍＡで１３０％充
電−ＩＡで０．８Ｖまでの放電の充放電条件で寿命特性
を比較した その結果放電容量はＡでは１０００サイク
ルでも初期の８２〜８５％を示しているのに対してＢで
は７５〜７８％でありＡの性能が長期にわたって安定し
てい九なお実施例では密閉形について述べため交 開放
形でも同じ効果があム 発明の効果 以上の実施例の説明で明らかなように本発明のニッケル
−水素蓄電池の化成法によれは ニッケル正極と水素吸
蔵合金負極とセパレータを用いて電池を構成し電解液を
注入後に充電は低温度で放電は高温度で行う化成により
充放電の初期から優れた特性を示し これを長期にわた
って維持できるという効果を得ることができも
ム この電池１０セルを用いて雰囲気温度１０℃のもとで化
成として３００ｍＡの電流で１５時間充電と５０℃のも
とて３００ｍＡで端子電圧０．８Ｖまでの放電を２回繰
り返した この電池をＡとすム つぎに比較のために従来の化成法の一例として室温２０
℃のもと３００ｍＡで１５時間充電−同じく室温３００
ｍＡで端子電圧０．８Ｖまでの放電を２回の繰り返した
電池を加えＢとし九化成後の放電電圧と容量を調べたと
ころＡは平均電圧は１．２４Ｖであり、放電容量は２．
８〜２．９Ａｈでありな ところがＢで＋Ｌ Ａと同
じ特性を示すまでに８〜１１サイクルを必要としたつぎ
に両電池それぞれ１０セル用い４００ｍＡで１３０％充
電−ＩＡで０．８Ｖまでの放電の充放電条件で寿命特性
を比較した その結果放電容量はＡでは１０００サイク
ルでも初期の８２〜８５％を示しているのに対してＢで
は７５〜７８％でありＡの性能が長期にわたって安定し
てい九なお実施例では密閉形について述べため交 開放
形でも同じ効果があム 発明の効果 以上の実施例の説明で明らかなように本発明のニッケル
−水素蓄電池の化成法によれは ニッケル正極と水素吸
蔵合金負極とセパレータを用いて電池を構成し電解液を
注入後に充電は低温度で放電は高温度で行う化成により
充放電の初期から優れた特性を示し これを長期にわた
って維持できるという効果を得ることができも
Claims (4)
- （１）ニッケル正極と水素吸蔵合金負極とセパレータを
用いて電池を構成した後に低温度で充電し、高温度で放
電する化成を行なうニッケル−水素蓄電池の化成法。 - （２）ニッケル正極と水素吸蔵合金負極とセパレータを
用いて電池を構成し、電解液を注入後に密閉形としその
後低温度で充電し、高温度で放電する化成を行なう請求
項１記載のニッケル−水素蓄電池の化成法。 - （３）充電が０〜１０℃の低温で放電が４０〜６０℃の
高温である請求項１または２記載のニッケル−水素蓄電
池の化成法。 - （４）水素吸蔵合金がとくにＺｒ−Ｎｉをベースとする
ＡＢ＿２Ｌａｖｅｓ相を含む請求項１記載の密閉形ニッ
ケル−水素蓄電池の化成法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2174737A JP2548431B2 (ja) | 1990-07-02 | 1990-07-02 | ニッケルー水素蓄電池の化成法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2174737A JP2548431B2 (ja) | 1990-07-02 | 1990-07-02 | ニッケルー水素蓄電池の化成法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0465067A true JPH0465067A (ja) | 1992-03-02 |
| JP2548431B2 JP2548431B2 (ja) | 1996-10-30 |
Family
ID=15983791
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2174737A Expired - Lifetime JP2548431B2 (ja) | 1990-07-02 | 1990-07-02 | ニッケルー水素蓄電池の化成法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2548431B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5334226A (en) * | 1992-07-17 | 1994-08-02 | Furukawa Denchi Kabushiki Kaisha | Method of manufacturing a sealed-type nickel-hydrogen cell |
| EP0696825A1 (en) | 1994-08-09 | 1996-02-14 | Japan Storage Battery Company Limited | Method for manufacturing nickel-metal-hydride battery |
| WO1999023709A3 (en) * | 1997-11-03 | 1999-07-08 | Eveready Battery Inc | Metal hydride cells for high rate/low temperature performance |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02267872A (ja) * | 1989-04-07 | 1990-11-01 | Sanyo Electric Co Ltd | 金属―水素アルカリ蓄電池の製造方法 |
| JPH0462763A (ja) * | 1990-06-29 | 1992-02-27 | Sanyo Electric Co Ltd | 金属水素化物蓄電池の製造方法 |
| JPH0461756A (ja) * | 1990-06-28 | 1992-02-27 | Sanyo Electric Co Ltd | ニッケル―水素蓄電池の製造方法 |
-
1990
- 1990-07-02 JP JP2174737A patent/JP2548431B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02267872A (ja) * | 1989-04-07 | 1990-11-01 | Sanyo Electric Co Ltd | 金属―水素アルカリ蓄電池の製造方法 |
| JPH0461756A (ja) * | 1990-06-28 | 1992-02-27 | Sanyo Electric Co Ltd | ニッケル―水素蓄電池の製造方法 |
| JPH0462763A (ja) * | 1990-06-29 | 1992-02-27 | Sanyo Electric Co Ltd | 金属水素化物蓄電池の製造方法 |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5334226A (en) * | 1992-07-17 | 1994-08-02 | Furukawa Denchi Kabushiki Kaisha | Method of manufacturing a sealed-type nickel-hydrogen cell |
| EP0696825A1 (en) | 1994-08-09 | 1996-02-14 | Japan Storage Battery Company Limited | Method for manufacturing nickel-metal-hydride battery |
| US5814108A (en) * | 1994-08-09 | 1998-09-29 | Japan Storage Battery Co., Ltd. | Method for manufacturing nickel-metal-hydride battery |
| WO1999023709A3 (en) * | 1997-11-03 | 1999-07-08 | Eveready Battery Inc | Metal hydride cells for high rate/low temperature performance |
| US6287724B2 (en) | 1997-11-03 | 2001-09-11 | Eveready Battery Company, Inc. | Nickel metal hydride cells designed for high rate/low temperature performance |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2548431B2 (ja) | 1996-10-30 |
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