JPH0482162A - 水素吸蔵合金電極の製造方法 - Google Patents
水素吸蔵合金電極の製造方法Info
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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
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- 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】
（イ）産業上の利用分野
本発明は、金属−水素アルカリ蓄電池等の＊極として用
いられる水素吸蔵合金電極の製造方法に関するものであ
る。
いられる水素吸蔵合金電極の製造方法に関するものであ
る。
（ロ）従来の技術
従来から用いられている蓄電池としては、ニッケルーカ
ドミウム蓄電池の様なアルカリ蓄電池、あるいは鉛蓄電
池などがあるが、近年、これらの電池よりも軽にかつ高
容量で高エネルギー密度になる可能性のある、水素吸蔵
合金を＊極に用いた金属−水素アルカリ蓄電池が注目さ
れている。
ドミウム蓄電池の様なアルカリ蓄電池、あるいは鉛蓄電
池などがあるが、近年、これらの電池よりも軽にかつ高
容量で高エネルギー密度になる可能性のある、水素吸蔵
合金を＊極に用いた金属−水素アルカリ蓄電池が注目さ
れている。
この種、金属−水素アルカリ蓄電池の負極に用いられる
水素吸蔵合金電極の製造方法としては、水素吸蔵合金粉
末と導電材粉末との混合物を、耐アルカリ電解液性の粒
子状結着剤によって電極支持体に固着させて、水素吸蔵
合金電極とする方法（特公昭５７−３０２７３号公報）
がある。
水素吸蔵合金電極の製造方法としては、水素吸蔵合金粉
末と導電材粉末との混合物を、耐アルカリ電解液性の粒
子状結着剤によって電極支持体に固着させて、水素吸蔵
合金電極とする方法（特公昭５７−３０２７３号公報）
がある。
（ハ）発明が解決しようとする課題
しかしながら、上記方法により製造された水素吸蔵合金
電極は、初期容量が低いという欠点があった。これはか
かる電極の製造過程において、水素吸蔵合金の表面が酸
化物に覆われ合金の活性が悪くなるからである。従って
、電池としての安定した高い容量を得るために、化成処
理として数サイクルの充放電が従来必要であった。
電極は、初期容量が低いという欠点があった。これはか
かる電極の製造過程において、水素吸蔵合金の表面が酸
化物に覆われ合金の活性が悪くなるからである。従って
、電池としての安定した高い容量を得るために、化成処
理として数サイクルの充放電が従来必要であった。
本発明はかかる従来技術の問題点に鑑み、初期容量を高
め、サイクル特性の良好な電極を製造する方法を提供す
ることを目的とする。
め、サイクル特性の良好な電極を製造する方法を提供す
ることを目的とする。
（ニ）課題を解決するための手段
１′、５ピ「１的のため、本発明では、水素吸蔵合金と
炭素材料とを混合し、水素吸蔵合金の融点以下の温度で
焼結することにより水素吸蔵合金電極を製造する。
炭素材料とを混合し、水素吸蔵合金の融点以下の温度で
焼結することにより水素吸蔵合金電極を製造する。
この時混合する炭素材料は水素吸蔵合金の重量に対して
、０．１重量％以上１０．０重量％以下が望ましい。
、０．１重量％以上１０．０重量％以下が望ましい。
（ホ）作用
水素吸蔵合金と炭素材料を混合し焼結することにより水
素吸蔵合金粒子表面の酸化物は炭素材料により還元され
水素吸蔵合金は活性化する。従って、この水素吸蔵合金
電極を負極に用いたニッケルー水素アルカリ蓄電池は活
性が高く初期容量の高いものとなる。
素吸蔵合金粒子表面の酸化物は炭素材料により還元され
水素吸蔵合金は活性化する。従って、この水素吸蔵合金
電極を負極に用いたニッケルー水素アルカリ蓄電池は活
性が高く初期容量の高いものとなる。
さらに、還元反応に使用されなかった炭素材料は導電剤
として働くことにより、水素吸蔵合金粒子間の接触抵抗
が減少する。その結果、前記負極の充放電効率が高くな
り初期容量が高くなると共に、該負極でのガス発生が抑
えられるために電解液の漏液等を防１１．することがで
きるので、前記電池のサイクル特性も向−トする。
として働くことにより、水素吸蔵合金粒子間の接触抵抗
が減少する。その結果、前記負極の充放電効率が高くな
り初期容量が高くなると共に、該負極でのガス発生が抑
えられるために電解液の漏液等を防１１．することがで
きるので、前記電池のサイクル特性も向−トする。
（へ）実施例
市販のミツシュメタルＭｍ （ランタン１．ａ、セリウ
ムＣｃ、ネオジムＮｄ、プロセオジムＰｒ等の希土類元
素の混合物）、ニッケルＮ１．コバルｈＣｏ、及びアル
ミニウム八１を用い、元素比でＭｍ：Ｎｉ：Ｃｏ：Ａｔ
が］：３：１．５二〇、５となるように秤量して混合し
た。次に、この混合物をアルゴン不活性雰囲気のアーク
炉にて溶解し、ＭｍＮｉ、Ｃｏ、、 ｓＡＩ。５で表さ
れる水素吸蔵合金（融点略１３５０℃）を作製した。こ
の水素吸蔵合金を平均粒径５０μｍになるように機械的
に粉砕した。
ムＣｃ、ネオジムＮｄ、プロセオジムＰｒ等の希土類元
素の混合物）、ニッケルＮ１．コバルｈＣｏ、及びアル
ミニウム八１を用い、元素比でＭｍ：Ｎｉ：Ｃｏ：Ａｔ
が］：３：１．５二〇、５となるように秤量して混合し
た。次に、この混合物をアルゴン不活性雰囲気のアーク
炉にて溶解し、ＭｍＮｉ、Ｃｏ、、 ｓＡＩ。５で表さ
れる水素吸蔵合金（融点略１３５０℃）を作製した。こ
の水素吸蔵合金を平均粒径５０μｍになるように機械的
に粉砕した。
この水素吸蔵合金に対して、平均粒径５０μｍからなる
炭素を０．１．０．５．１．０．２．０．３．０．５．
０．１０．０重量２添加し、均一に混合した。これらの
混合物に結着剤としてＩ）ＴＦＥ（フッ素樹脂）粉末５
．０重駄χを添加し、均一に混合することによりＩ）
ＴＩ” ｒｉをＩｉ＆Ｍｔ化し、これに水を加えてペー
スト状とした。このペーストを、ニッケルメッキを施し
たパンチングメタル集主体の両面に圧着し、室温で乾燥
させた。この電極をアルゴンガス雰囲気中、１２００℃
で１０時間焼結した。
炭素を０．１．０．５．１．０．２．０．３．０．５．
０．１０．０重量２添加し、均一に混合した。これらの
混合物に結着剤としてＩ）ＴＦＥ（フッ素樹脂）粉末５
．０重駄χを添加し、均一に混合することによりＩ）
ＴＩ” ｒｉをＩｉ＆Ｍｔ化し、これに水を加えてペー
スト状とした。このペーストを、ニッケルメッキを施し
たパンチングメタル集主体の両面に圧着し、室温で乾燥
させた。この電極をアルゴンガス雰囲気中、１２００℃
で１０時間焼結した。
この様にして作製した負極と、公知の容量１００〇八り
の焼結式ニッケル正極を、耐アルカリ性のセパレータと
共に持回して、渦巻電極体を得、電池外装計にこの電極
体を挿入した。
の焼結式ニッケル正極を、耐アルカリ性のセパレータと
共に持回して、渦巻電極体を得、電池外装計にこの電極
体を挿入した。
また、水素吸蔵合金粉末をこれら正負極と絶縁性を保た
れるようにセパレータで包み、電極体巻心に挿入した。
れるようにセパレータで包み、電極体巻心に挿入した。
この後、電解液を注液し、封口を行い、本発明による円
筒密閉型ニッケル水素アルカリ蓄電池ＡＩ−Ａ７を作製
した。ここで電池Ａ１は炭素が０．１重量％、八２が０
．５重量％、Ａ３が１．０重量％、Ａ４カ２ 、０重量
Ｚ、 Ａ５カ３．０重量２、八６が５．０重量％、 Ａ
７カ１０．０重量２である。
筒密閉型ニッケル水素アルカリ蓄電池ＡＩ−Ａ７を作製
した。ここで電池Ａ１は炭素が０．１重量％、八２が０
．５重量％、Ａ３が１．０重量％、Ａ４カ２ 、０重量
Ｚ、 Ａ５カ３．０重量２、八６が５．０重量％、 Ａ
７カ１０．０重量２である。
また比較例として、炭素を添加せずに水素吸蔵合金にＩ
） Ｔ Ｆ Ｅ ５重量％を混合し、前記の方法と同様
にして作製された負極を備えた比較電池＾８を得た。
） Ｔ Ｆ Ｅ ５重量％を混合し、前記の方法と同様
にして作製された負極を備えた比較電池＾８を得た。
この様にして得られた本発明電池層〜航、及び比較電池
Ａ８を用い、ＩＡの電流で、１．２時間充電した後、Ｉ
Ａの電流で電池電圧が１，０■になるまで放電を行い、
初期容量及び放電容量が半減するまでのサイクル寿命を
調べた。
Ａ８を用い、ＩＡの電流で、１．２時間充電した後、Ｉ
Ａの電流で電池電圧が１，０■になるまで放電を行い、
初期容量及び放電容量が半減するまでのサイクル寿命を
調べた。
これらの結果を夫々第１図、及び第２図に示す。この結
果より、炭素の添加量が増加するほど初期容量は大きく
なり、例えば１．０重量２で略１００１００Ｏになって
いる。この時、正極の容量が１０００ｍΔｈであるので
、この値以上には」ニゲしない。これは水素吸蔵合金粒
子表面の酸化物が炭素により還元され、水素吸蔵合金の
活性が高くなったためである。そして炭素の添加量が１
０．０重量２を越えると、比較電池の初期容量よりも小
さくなってしまうので、０．］〜］０．０重量２の添加
量が望ましいと言える。
果より、炭素の添加量が増加するほど初期容量は大きく
なり、例えば１．０重量２で略１００１００Ｏになって
いる。この時、正極の容量が１０００ｍΔｈであるので
、この値以上には」ニゲしない。これは水素吸蔵合金粒
子表面の酸化物が炭素により還元され、水素吸蔵合金の
活性が高くなったためである。そして炭素の添加量が１
０．０重量２を越えると、比較電池の初期容量よりも小
さくなってしまうので、０．］〜］０．０重量２の添加
量が望ましいと言える。
また、酸化物の還元に使用された炭素が水素吸蔵合金か
ら抜は出た後は、その部位が空間となり、電極は多孔質
に成る。このため、電極内部まで電解液が浸透し、負極
の初期活性が高くなると考えられる。
ら抜は出た後は、その部位が空間となり、電極は多孔質
に成る。このため、電極内部まで電解液が浸透し、負極
の初期活性が高くなると考えられる。
さらに、還元反応に使用されずに残留した炭素は導電剤
として働き、負極の充放電効率が高くなるために初期容
量は大きくなると考えられる。
として働き、負極の充放電効率が高くなるために初期容
量は大きくなると考えられる。
方、サイクル寿命は炭素の添加率１．０重量％の場合に
８ （１０回で、無添加の場合の４００回の約２倍にな
っている。そして炭素の添加量が２０重量２より多くな
るとサイクル寿命が減少してくるが、これは負極の合金
量が減少するためである。
８ （１０回で、無添加の場合の４００回の約２倍にな
っている。そして炭素の添加量が２０重量２より多くな
るとサイクル寿命が減少してくるが、これは負極の合金
量が減少するためである。
尚、合金に混合する炭素材料としては黒鉛、カーボンブ
ラック、アセチレンブラック、活性炭など炭素を成分と
する材料であれば同様の効果が期待できる。
ラック、アセチレンブラック、活性炭など炭素を成分と
する材料であれば同様の効果が期待できる。
（ト）発明の効果
本発明による水素吸蔵合金を負極に用いたニッケルー水
素アルカリ蓄電池は、初期特性及びサイクル特性に優れ
たものとなり、その工業的価値は極めて大きい。
素アルカリ蓄電池は、初期特性及びサイクル特性に優れ
たものとなり、その工業的価値は極めて大きい。
また、負極でのガス発生が押さえられるために電解液の
漏液を防止できる効果がある。
漏液を防止できる効果がある。
第１図は初期の電池容量と水素吸蔵合金に対する炭素の
添加量との関係、第２図はサイクル寿命と水素吸蔵合金
に対する炭素の添加量との関係を示す図である。
添加量との関係、第２図はサイクル寿命と水素吸蔵合金
に対する炭素の添加量との関係を示す図である。
Claims (2)
- （１）水素吸蔵合金と炭素材料とを混合し、この混合物
を前記水素吸蔵合金の融点以下の温度で焼結することを
特徴とする水素吸蔵合金電極の製造方法。 - （２）前記炭素材料の添加量は前記水素吸蔵合金の重量
に対して０．１重量％以上１０．０重量％以下であるこ
とを特徴とする請求項（１）の水素吸蔵合金電極の製造
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2196581A JP2994704B2 (ja) | 1990-07-24 | 1990-07-24 | 水素吸蔵合金電極の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2196581A JP2994704B2 (ja) | 1990-07-24 | 1990-07-24 | 水素吸蔵合金電極の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0482162A true JPH0482162A (ja) | 1992-03-16 |
| JP2994704B2 JP2994704B2 (ja) | 1999-12-27 |
Family
ID=16360124
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2196581A Expired - Fee Related JP2994704B2 (ja) | 1990-07-24 | 1990-07-24 | 水素吸蔵合金電極の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2994704B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6287725B1 (en) * | 1997-04-02 | 2001-09-11 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Sintered hydrogen storage alloy electrode and nickel-hydrogen storage battery |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5730273B2 (ja) | 2012-11-26 | 2015-06-03 | 株式会社日本製鋼所 | 電磁加速装置 |
-
1990
- 1990-07-24 JP JP2196581A patent/JP2994704B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6287725B1 (en) * | 1997-04-02 | 2001-09-11 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Sintered hydrogen storage alloy electrode and nickel-hydrogen storage battery |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2994704B2 (ja) | 1999-12-27 |
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