JPH05290856A - ニッケル水素蓄電池 - Google Patents
ニッケル水素蓄電池Info
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- JPH05290856A JPH05290856A JP4110702A JP11070292A JPH05290856A JP H05290856 A JPH05290856 A JP H05290856A JP 4110702 A JP4110702 A JP 4110702A JP 11070292 A JP11070292 A JP 11070292A JP H05290856 A JPH05290856 A JP H05290856A
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- JP
- Japan
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- negative electrode
- nickel
- positive electrode
- hydrogen storage
- bent
- 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
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- Cell Electrode Carriers And Collectors (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 ニッケル酸化物またはニッケル水酸化物を活
物質として含む正極、水素吸蔵合金を活物質として含む
負極、セパレータおよびアルカリ水溶液からなる電解液
を備え、負極をＵ字状に折り曲げ、その負極の間にセパ
レータを介して正極を配置するニッケル水素蓄電池にお
いて、負極の折り曲げによる水素吸蔵合金の脱落を抑制
する。 【構成】 負極２の折り曲げ部２Ａに切り欠け部２ａを
設ける。
物質として含む正極、水素吸蔵合金を活物質として含む
負極、セパレータおよびアルカリ水溶液からなる電解液
を備え、負極をＵ字状に折り曲げ、その負極の間にセパ
レータを介して正極を配置するニッケル水素蓄電池にお
いて、負極の折り曲げによる水素吸蔵合金の脱落を抑制
する。 【構成】 負極２の折り曲げ部２Ａに切り欠け部２ａを
設ける。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ニッケル水素蓄電池に
係わり、さらに詳しくは負極の折り曲げによる水素吸蔵
合金の脱落を抑制したニッケル水素蓄電池に関する。
係わり、さらに詳しくは負極の折り曲げによる水素吸蔵
合金の脱落を抑制したニッケル水素蓄電池に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、蓄電池としては、ニッケル／カド
ミウム蓄電池や鉛蓄電池などがよく用いられていた。
ミウム蓄電池や鉛蓄電池などがよく用いられていた。
【０００３】しかし、最近は、それらより高容量でかつ
高エネルギー密度になる可能性を有した水素吸蔵合金を
負極活物質として用いたニッケル水素蓄電池が注目され
ている。
高エネルギー密度になる可能性を有した水素吸蔵合金を
負極活物質として用いたニッケル水素蓄電池が注目され
ている。
【０００４】このニッケル水素蓄電池では、負極の水素
吸蔵合金の充填密度を高くして容量を高めるため、水素
吸蔵合金粉末をたとえば平織金網やエキスパンドメタル
などの金属多孔体からなる基体に高圧のロールプレスで
圧着することによって負極を作製する、いわゆる圧着式
による負極の作製方法が好まれている。
吸蔵合金の充填密度を高くして容量を高めるため、水素
吸蔵合金粉末をたとえば平織金網やエキスパンドメタル
などの金属多孔体からなる基体に高圧のロールプレスで
圧着することによって負極を作製する、いわゆる圧着式
による負極の作製方法が好まれている。
【０００５】そして、このニッケル水素蓄電池では、電
池の体積当りの容量密度を高めるため、上記負極をＵ字
状に折り曲げ、その負極の間にセパレータを介して正極
を配置する構成をとっているが、負極の折り曲げ時に水
素吸蔵合金層に亀裂が入って水素吸蔵合金が脱落し、短
絡を引き起こしたり、容量を低下させるという問題があ
った。
池の体積当りの容量密度を高めるため、上記負極をＵ字
状に折り曲げ、その負極の間にセパレータを介して正極
を配置する構成をとっているが、負極の折り曲げ時に水
素吸蔵合金層に亀裂が入って水素吸蔵合金が脱落し、短
絡を引き起こしたり、容量を低下させるという問題があ
った。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記のよう
な従来のニッケル水素蓄電池における問題点を解決し、
負極の折り曲げ時の水素吸蔵合金の脱落を抑制して、水
素吸蔵合金の脱落に基づく短絡発生や容量低下を防止し
たニッケル水素蓄電池を提供することを目的とする。
な従来のニッケル水素蓄電池における問題点を解決し、
負極の折り曲げ時の水素吸蔵合金の脱落を抑制して、水
素吸蔵合金の脱落に基づく短絡発生や容量低下を防止し
たニッケル水素蓄電池を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、負極の折り曲
げ部に切り欠け部を設けることによって、上記目的を達
成したものである。
げ部に切り欠け部を設けることによって、上記目的を達
成したものである。
【０００８】すなわち、負極の折り曲げ部に図２〜６に
示すような切り欠け部２ａを設けることによって、負極
２を折り曲げやすくし、それによって負極２の折り曲げ
による水素吸蔵合金の脱落を抑制したのである。
示すような切り欠け部２ａを設けることによって、負極
２を折り曲げやすくし、それによって負極２の折り曲げ
による水素吸蔵合金の脱落を抑制したのである。
【０００９】そして、この負極２の折り曲げ部に設ける
切り欠け部２ａは、図２〜６に示すように、その端部が
負極２の側面に達していないものでもよいし、また達し
ているものでもよい。さらに、その切り欠け部２ａは一
体化したもののみならず、不連続な小さな孔２ａ1 や切
り欠け２ａ2 、切れ目２ａ3 などの集合体でもよい。
切り欠け部２ａは、図２〜６に示すように、その端部が
負極２の側面に達していないものでもよいし、また達し
ているものでもよい。さらに、その切り欠け部２ａは一
体化したもののみならず、不連続な小さな孔２ａ1 や切
り欠け２ａ2 、切れ目２ａ3 などの集合体でもよい。
【００１０】本発明のニッケル水素蓄電池において、正
極の活物質として用いる金属酸化物や金属水酸化物とし
ては、その代表的なものとして、たとえば一酸化ニッケ
ル（ＮｉＯ）、二酸化ニッケル（ＮｉＯ2 ）、水酸化ニ
ッケル〔Ｎｉ（ＯＨ）2 〕などが挙げられる。ただし、
これらは正極が放電状態にある場合であり、正極が充電
状態にある場合には上記金属酸化物や金属水酸化物は別
の化合物として存在する。
極の活物質として用いる金属酸化物や金属水酸化物とし
ては、その代表的なものとして、たとえば一酸化ニッケ
ル（ＮｉＯ）、二酸化ニッケル（ＮｉＯ2 ）、水酸化ニ
ッケル〔Ｎｉ（ＯＨ）2 〕などが挙げられる。ただし、
これらは正極が放電状態にある場合であり、正極が充電
状態にある場合には上記金属酸化物や金属水酸化物は別
の化合物として存在する。
【００１１】負極の活物質として用いる水素吸蔵合金と
しては、たとえば実施例で用いるＴｉＺｒＶＮｉＣｒ系
のものをはじめ、ＬａＺｒＮｉＡｌ系、ＴｉＮｉ系、Ｔ
ｉＮｉＺｒ系、ＭｍＮｉ5 系のものなど、各種の水素吸
蔵合金が挙げられる。
しては、たとえば実施例で用いるＴｉＺｒＶＮｉＣｒ系
のものをはじめ、ＬａＺｒＮｉＡｌ系、ＴｉＮｉ系、Ｔ
ｉＮｉＺｒ系、ＭｍＮｉ5 系のものなど、各種の水素吸
蔵合金が挙げられる。
【００１２】電解液はアルカリ水溶液で構成されるが、
このアルカリ水溶液としては、たとえば水酸化ナトリウ
ム、水酸化カリウム、水酸化リチウムなどのアルカリ金
属の水酸化物の水溶液が用いられる。
このアルカリ水溶液としては、たとえば水酸化ナトリウ
ム、水酸化カリウム、水酸化リチウムなどのアルカリ金
属の水酸化物の水溶液が用いられる。
【００１３】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ説
明する。
明する。
【００１４】図１は本発明のニッケル水素蓄電池の一例
を拡大して示す断面図であり、図２〜６は本発明のニッ
ケル水素蓄電池に使用される負極を縮小して示す平面図
である。
を拡大して示す断面図であり、図２〜６は本発明のニッ
ケル水素蓄電池に使用される負極を縮小して示す平面図
である。
【００１５】まず、図１に示す電池について説明する
と、１は正極であり、この正極１には活物質として水酸
化ニッケル（ただし、放電時で、充電時にはオキシ水酸
化ニッケルになる）を含む公知の焼結式ニッケル電極が
用いられている。
と、１は正極であり、この正極１には活物質として水酸
化ニッケル（ただし、放電時で、充電時にはオキシ水酸
化ニッケルになる）を含む公知の焼結式ニッケル電極が
用いられている。
【００１６】２は負極で、この負極２はニッケル製のエ
キスパンドメタルに水素吸蔵合金粉末を高圧のロールプ
レスで圧着することによってシート状に作製されたもの
である。
キスパンドメタルに水素吸蔵合金粉末を高圧のロールプ
レスで圧着することによってシート状に作製されたもの
である。
【００１７】３はポリアミド不織布からなるセパレータ
であり、前記負極２はＵ字状に折り曲げられ、その負極
２の間にセパレータ３を介して正極１を配置し、それを
主体として電極群４としている。そして、上記負極２の
折り曲げ部２Ａには図２〜６に示す切り欠け部２ａが設
けられている。ただし、これらの切り欠け部２ａは図１
には図示されていない。
であり、前記負極２はＵ字状に折り曲げられ、その負極
２の間にセパレータ３を介して正極１を配置し、それを
主体として電極群４としている。そして、上記負極２の
折り曲げ部２Ａには図２〜６に示す切り欠け部２ａが設
けられている。ただし、これらの切り欠け部２ａは図１
には図示されていない。
【００１８】上記の電極群４は電池ケース５内に収容さ
れ、電池ケース５の上部中央部には絶縁ガスケット９を
介して正極端子台６が取り付けられ、該正極端子台６は
中央に透孔を有し、その上部にはキャップ７が取り付け
られ、キャップ７内にはゴム製の弾性弁体８が適度な圧
縮状態で装填されている。
れ、電池ケース５の上部中央部には絶縁ガスケット９を
介して正極端子台６が取り付けられ、該正極端子台６は
中央に透孔を有し、その上部にはキャップ７が取り付け
られ、キャップ７内にはゴム製の弾性弁体８が適度な圧
縮状態で装填されている。
【００１９】正極１は正極リード体１０によって正極端
子台６に電気的に接続され、負極２は電池ケース５の内
周面に直接接触することによって電気的に接続されてい
る。そして、この電池には濃度３０重量％の水酸化カリ
ウム水溶液に水酸化リチウムを１７ｇ／ｌ添加したもの
が電解液として１ｍｌ注入されている。
子台６に電気的に接続され、負極２は電池ケース５の内
周面に直接接触することによって電気的に接続されてい
る。そして、この電池には濃度３０重量％の水酸化カリ
ウム水溶液に水酸化リチウムを１７ｇ／ｌ添加したもの
が電解液として１ｍｌ注入されている。
【００２０】上記のように、この電池では、キャップ７
と正極端子台６との間には弾性弁体８が圧縮装填されて
いるので、通常時は上記弾性弁体８が正極端子台６の透
孔を閉塞して密閉状態に保たれているが、電池内圧が上
昇したときにはその圧力上昇によって弾性弁体８が変形
して、キャップ７に設けられたガス抜き孔１３からガス
を電池外部に放出して電池内圧を下げ、安全性が確保さ
れるように構成されている。
と正極端子台６との間には弾性弁体８が圧縮装填されて
いるので、通常時は上記弾性弁体８が正極端子台６の透
孔を閉塞して密閉状態に保たれているが、電池内圧が上
昇したときにはその圧力上昇によって弾性弁体８が変形
して、キャップ７に設けられたガス抜き孔１３からガス
を電池外部に放出して電池内圧を下げ、安全性が確保さ
れるように構成されている。
【００２１】上記構成のニッケル水素蓄電池は以下のよ
うにして作製される。
うにして作製される。
【００２２】まず、組成がＺｒ15Ｖ22Ｔｉ15Ｎ39Ｃｒ7
で示される水素吸蔵合金の粉末をニッケル製のエキスパ
ンドメタルからなる基体に高圧のロールプレスで圧着す
ることによって負極２を作製する。
で示される水素吸蔵合金の粉末をニッケル製のエキスパ
ンドメタルからなる基体に高圧のロールプレスで圧着す
ることによって負極２を作製する。
【００２３】そして、この負極２の折り曲げ部２Ａとな
る部分に切り欠け部２ａを設ける。つまり、図２に示す
ものでは打抜き金で打ち抜いて四角形の小さな孔２ａ1
を４つ形成することによって切り欠け部２ａを設け、図
３に示すものでは長方形の切り欠け部２ａを１個設け、
図４に示すものでは円形の孔２ａ1 を４個形成すること
によって切り欠け部２ａを設け、図５に示すものでは一
端が開口した切り欠け２ａ2 を２個向かい合せに形成す
ることによって切り欠け部２ａを設け、図６に示すもの
ではトムソン刃で切れ目２ａ3 を２個向かい合せに形成
することによって切り欠け部２ａを設ける。
る部分に切り欠け部２ａを設ける。つまり、図２に示す
ものでは打抜き金で打ち抜いて四角形の小さな孔２ａ1
を４つ形成することによって切り欠け部２ａを設け、図
３に示すものでは長方形の切り欠け部２ａを１個設け、
図４に示すものでは円形の孔２ａ1 を４個形成すること
によって切り欠け部２ａを設け、図５に示すものでは一
端が開口した切り欠け２ａ2 を２個向かい合せに形成す
ることによって切り欠け部２ａを設け、図６に示すもの
ではトムソン刃で切れ目２ａ3 を２個向かい合せに形成
することによって切り欠け部２ａを設ける。
【００２４】そして、これらの負極２を切り欠け部２ａ
のところでＵ字状に折り曲げ、その負極２の間にセパレ
ータ３を介して正極１を配置し、その後、正極１と負極
２とがセパレータ３を介して対向するように並べて電極
群４とする。
のところでＵ字状に折り曲げ、その負極２の間にセパレ
ータ３を介して正極１を配置し、その後、正極１と負極
２とがセパレータ３を介して対向するように並べて電極
群４とする。
【００２５】この電極群４を電池ケース５内に挿入し、
正極リード体１０と正極端子台６とを接続し、電解液を
注入した後、電池ケース５の開口部に封止板１１を挿入
し、その周囲をシーム溶接して封止する。１２はそのシ
ーム溶接部である。
正極リード体１０と正極端子台６とを接続し、電解液を
注入した後、電池ケース５の開口部に封止板１１を挿入
し、その周囲をシーム溶接して封止する。１２はそのシ
ーム溶接部である。
【００２６】上記負極をＵ字状に折り曲げて水素吸蔵合
金の亀裂の状態と水素吸蔵合金の脱落による重量減少と
を調べた。その結果を表１に示す。
金の亀裂の状態と水素吸蔵合金の脱落による重量減少と
を調べた。その結果を表１に示す。
【００２７】表１において、実施例１とは図２に示す負
極２を用いたものであり、実施例２とは図３に示す負極
２を用いたものである。そして、実施例３とは図４に示
す負極２を用いたものであり、実施例４とは図５に示す
負極２を用いたもので、実施例５とは図６に示す負極２
を用いたものであり、比較例１とは切り欠け部を設けて
いない負極を用いたものである。
極２を用いたものであり、実施例２とは図３に示す負極
２を用いたものである。そして、実施例３とは図４に示
す負極２を用いたものであり、実施例４とは図５に示す
負極２を用いたもので、実施例５とは図６に示す負極２
を用いたものであり、比較例１とは切り欠け部を設けて
いない負極を用いたものである。
【００２８】
【表１】
【００２９】表１に示すように、実施例１〜５は、亀裂
の発生がなく、また従来例に相当する比較例１に比べて
重量減少率が少なかった。
の発生がなく、また従来例に相当する比較例１に比べて
重量減少率が少なかった。
【００３０】
【発明の効果】以上説明したように、本発明では、負極
２の折り曲げ部２Ａに切り欠け部２ａを設けることによ
って、負極２の折り曲げによる水素吸蔵合金の脱落を抑
制することができた。
２の折り曲げ部２Ａに切り欠け部２ａを設けることによ
って、負極２の折り曲げによる水素吸蔵合金の脱落を抑
制することができた。
【００３１】そして、その結果、負極２から脱落した水
素吸蔵合金に基づく短絡発生や容量低下を防止すること
ができるようになった。
素吸蔵合金に基づく短絡発生や容量低下を防止すること
ができるようになった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るニッケル水素蓄電池の一例を拡大
して示す断面図である。
して示す断面図である。
【図２】本発明において用いる負極の折り曲げ前の状態
を縮小して示す平面図である。
を縮小して示す平面図である。
【図３】本発明において用いる負極の折り曲げ前の状態
を縮小して示す平面図である。
を縮小して示す平面図である。
【図４】本発明において用いる負極の折り曲げ前の状態
を縮小して示す平面図である。
を縮小して示す平面図である。
【図５】本発明において用いる負極の折り曲げ前の状態
を縮小して示す平面図である。
を縮小して示す平面図である。
【図６】本発明において用いる負極の折り曲げ前の状態
を縮小して示す平面図である。
を縮小して示す平面図である。
１ 正極 ２ 負極 ２Ａ 折り曲げ部 ２ａ 切り欠け部 ３ セパレータ ４ 電極群 ５ 電池ケース
Claims (1)
- 【請求項１】 ニッケル酸化物またはニッケル水酸化物
を活物質として含む正極１、水素吸蔵合金を活物質とし
て含む負極２、セパレータ３およびアルカリ水溶液から
なる電解液を備え、上記負極２をＵ字状に折り曲げ、そ
の負極２の間にセパレータ３を介して正極１を配置する
ニッケル水素蓄電池において、上記負極２の折り曲げ部
２Ａに切り欠け部２ａを設けたことを特徴とするニッケ
ル水素蓄電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4110702A JPH05290856A (ja) | 1992-04-02 | 1992-04-02 | ニッケル水素蓄電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4110702A JPH05290856A (ja) | 1992-04-02 | 1992-04-02 | ニッケル水素蓄電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05290856A true JPH05290856A (ja) | 1993-11-05 |
Family
ID=14542295
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4110702A Withdrawn JPH05290856A (ja) | 1992-04-02 | 1992-04-02 | ニッケル水素蓄電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05290856A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2023517957A (ja) * | 2020-03-12 | 2023-04-27 | ポール リンカーン シンクレア， | 貫通可能膜を伴うフロースルー電気化学セル電極 |
| US12463231B2 (en) | 2019-03-03 | 2025-11-04 | Paul Sinclair | Flow-through electrochemical cell |
-
1992
- 1992-04-02 JP JP4110702A patent/JPH05290856A/ja not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US12463231B2 (en) | 2019-03-03 | 2025-11-04 | Paul Sinclair | Flow-through electrochemical cell |
| JP2023517957A (ja) * | 2020-03-12 | 2023-04-27 | ポール リンカーン シンクレア， | 貫通可能膜を伴うフロースルー電気化学セル電極 |
| US12482896B2 (en) | 2020-03-12 | 2025-11-25 | Paul Lincoln Sinclair | Flow-through electrochemical cell electrode with permeable membrane |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19990608 |