JPH0562676A - アルカリ蓄電池 - Google Patents
アルカリ蓄電池Info
- Publication number
- JPH0562676A JPH0562676A JP3225514A JP22551491A JPH0562676A JP H0562676 A JPH0562676 A JP H0562676A JP 3225514 A JP3225514 A JP 3225514A JP 22551491 A JP22551491 A JP 22551491A JP H0562676 A JPH0562676 A JP H0562676A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- hydrogen storage
- storage alloy
- alkaline
- negative electrode
- main constituent
- Prior art date
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- 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
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- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 金属酸化物を主構成材料とする正極と、水素
吸蔵合金を主構成材料とする負極と、セパレータと、ア
ルカリ電解液とからなるアルカリ蓄電池において、寿命
特性と高率放電特性に優れる電池を提供する事を目的と
する。 【構成】 この目的を達成するために、本発明は、金属
酸化物を主構成材料とする正極と水素吸蔵合金を主構成
材料とする焼結式負極と、セパレータと、アルカリ電解
液とからなるアルカリ蓄電池において、前記負極の主構
成材料が、ＭｍＮｉ5 系水素吸蔵合金粉末（Ｍｍ：希土
類元素の混合物）とＭｇ2Ｎｉ系水素吸蔵合金粉末の混
合物であり、この負極はさらに焼結助剤としてＮｉまた
はＣｏの微粉末を含んだものである事を特徴とするアル
カリ蓄電池。
吸蔵合金を主構成材料とする負極と、セパレータと、ア
ルカリ電解液とからなるアルカリ蓄電池において、寿命
特性と高率放電特性に優れる電池を提供する事を目的と
する。 【構成】 この目的を達成するために、本発明は、金属
酸化物を主構成材料とする正極と水素吸蔵合金を主構成
材料とする焼結式負極と、セパレータと、アルカリ電解
液とからなるアルカリ蓄電池において、前記負極の主構
成材料が、ＭｍＮｉ5 系水素吸蔵合金粉末（Ｍｍ：希土
類元素の混合物）とＭｇ2Ｎｉ系水素吸蔵合金粉末の混
合物であり、この負極はさらに焼結助剤としてＮｉまた
はＣｏの微粉末を含んだものである事を特徴とするアル
カリ蓄電池。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はアルカリ蓄電池、とくに
負極に水素吸蔵合金を用い、正極に金属酸化物を使用し
た蓄電池に関するものである。
負極に水素吸蔵合金を用い、正極に金属酸化物を使用し
た蓄電池に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】水素吸蔵合金を負極とし、正極にニッケ
ル酸化物などの金属酸化物を用いた密閉型金属酸化物水
素アルカリ蓄電池は既に知られており、水素吸蔵合金を
電池の負極として用いる場合、その耐酸化性を向上する
ための多くの提案が成されている。
ル酸化物などの金属酸化物を用いた密閉型金属酸化物水
素アルカリ蓄電池は既に知られており、水素吸蔵合金を
電池の負極として用いる場合、その耐酸化性を向上する
ための多くの提案が成されている。
【０００３】例えば、水素吸蔵合金粉末を耐酸化性の金
属で被膜する（特開昭６１−６４０６９号公報）、酸素
還元触媒を水素吸蔵合金電極表面に設け、酸素ガスが合
金に直接接触する前に酸素をイオン化する手段（特開昭
５９−１１４７６７号公報）、希土類系水素吸蔵合金に
Ｍｇ2 Ｎｉ系水素吸蔵合金を添加し、アルカリ電解液中
でＭｇ2 Ｎｉが溶解し、生成するマグネシウムの水酸化
物等により合金粉末間の結合を強め、また合金粉末表面
を被膜する事により、その寿命特性を向上する手段（特
開平１−２３１２６８号公報）などが提案されている。
しかしながら、上記従来の提案されている手段を用いた
金属酸化物・水素アルカリ蓄電池は、放電特性、特に低
温における高率放電特性が劣るという欠点があった。
属で被膜する（特開昭６１−６４０６９号公報）、酸素
還元触媒を水素吸蔵合金電極表面に設け、酸素ガスが合
金に直接接触する前に酸素をイオン化する手段（特開昭
５９−１１４７６７号公報）、希土類系水素吸蔵合金に
Ｍｇ2 Ｎｉ系水素吸蔵合金を添加し、アルカリ電解液中
でＭｇ2 Ｎｉが溶解し、生成するマグネシウムの水酸化
物等により合金粉末間の結合を強め、また合金粉末表面
を被膜する事により、その寿命特性を向上する手段（特
開平１−２３１２６８号公報）などが提案されている。
しかしながら、上記従来の提案されている手段を用いた
金属酸化物・水素アルカリ蓄電池は、放電特性、特に低
温における高率放電特性が劣るという欠点があった。
【０００４】これは、主に寿命特性を向上するために行
った水素吸蔵合金粉末表面の被膜形成により、放電反応
時の分極が増大する事によるものである。
った水素吸蔵合金粉末表面の被膜形成により、放電反応
時の分極が増大する事によるものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明が解決しようと
する従来の問題点は水素吸蔵合金粉末表面が不適切に保
護被膜が形成されている点である。この従来の問題点を
解決して寿命特性と高率放電特性に優れたアルカリ蓄電
池を本発明は提供することを目的とするものである。
する従来の問題点は水素吸蔵合金粉末表面が不適切に保
護被膜が形成されている点である。この従来の問題点を
解決して寿命特性と高率放電特性に優れたアルカリ蓄電
池を本発明は提供することを目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
めに、本発明は金属酸化物を主構成材料とする正極と、
水素吸蔵合金を主構成材料とする焼結式負極と、セパレ
ータと、アルカリ電解液とからなるアルカリ蓄電池にお
いて、前記負極は主構成材料をＭｍＮｉ5 系水素吸蔵合
金粉末（Ｍｍは希土類元素の混合物を示すものとする）
とＭｇ2 Ｎｉ系水素吸蔵合金粉末の混合物とし、さらに
焼結助剤としてＮｉまたはＣｏの微粉末を加え、焼結し
たものである。
めに、本発明は金属酸化物を主構成材料とする正極と、
水素吸蔵合金を主構成材料とする焼結式負極と、セパレ
ータと、アルカリ電解液とからなるアルカリ蓄電池にお
いて、前記負極は主構成材料をＭｍＮｉ5 系水素吸蔵合
金粉末（Ｍｍは希土類元素の混合物を示すものとする）
とＭｇ2 Ｎｉ系水素吸蔵合金粉末の混合物とし、さらに
焼結助剤としてＮｉまたはＣｏの微粉末を加え、焼結し
たものである。
【０００７】
【作用】本発明によれば、寿命特性に優れる負極水素吸
蔵合金の放電時の分極を低減し、寿命特性と高率放電特
性に優れる金属酸化物・水素アルカリ蓄電池を得ること
ができる。
蔵合金の放電時の分極を低減し、寿命特性と高率放電特
性に優れる金属酸化物・水素アルカリ蓄電池を得ること
ができる。
【０００８】
【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。
【０００９】（実施例１）ＭｍＮｉ5 系水素吸蔵合金
は、Ｍｍ（Ｍｍは希土類元素の混合物）とＮｉ、Ｍｎ、
Ａｌ、Ｃｏを一定の組成比に秤量、混合後、加熱溶解し
て作成した。Ｍｇ2 Ｎｉ系水素吸蔵合金はＭｇ、Ｎｉを
一定の組成比に秤量、混合後、加熱溶解して作成した。
は、Ｍｍ（Ｍｍは希土類元素の混合物）とＮｉ、Ｍｎ、
Ａｌ、Ｃｏを一定の組成比に秤量、混合後、加熱溶解し
て作成した。Ｍｇ2 Ｎｉ系水素吸蔵合金はＭｇ、Ｎｉを
一定の組成比に秤量、混合後、加熱溶解して作成した。
【００１０】各水素吸蔵合金を微粉砕後、Ｎｉおよび、
またはＣｏの微粉末とともに混合し、この混合粉末を結
着剤であるポリビニルアルコールの水溶液とスチレン・
ブタジエン・ラバーと混練し、ペースト状にしてパンチ
ングメタルに塗着、乾燥し、真空中で７５０℃にて１時
間焼結を行い、ＡＡサイズの電池用寸法（３９mm×８０
mm×０.5mm）に加圧、切断し、水素吸蔵合金電極を得
た。
またはＣｏの微粉末とともに混合し、この混合粉末を結
着剤であるポリビニルアルコールの水溶液とスチレン・
ブタジエン・ラバーと混練し、ペースト状にしてパンチ
ングメタルに塗着、乾燥し、真空中で７５０℃にて１時
間焼結を行い、ＡＡサイズの電池用寸法（３９mm×８０
mm×０.5mm）に加圧、切断し、水素吸蔵合金電極を得
た。
【００１１】これらの水素吸蔵合金電極を公知の発泡メ
タル式ニッケル正極と組合せ、正極容量規制の公称容量
１０００ｍＡｈのＡＡサイズの密閉型ニッケル・水素ア
ルカリ蓄電池を作成した。
タル式ニッケル正極と組合せ、正極容量規制の公称容量
１０００ｍＡｈのＡＡサイズの密閉型ニッケル・水素ア
ルカリ蓄電池を作成した。
【００１２】各電池の寿命試験は、２０℃の一定温度下
にて、充電を１／３ＣｍＡで４.5時間行い、放電は１／
２ＣｍＡで終止電圧を１.0Ｖとし行った。
にて、充電を１／３ＣｍＡで４.5時間行い、放電は１／
２ＣｍＡで終止電圧を１.0Ｖとし行った。
【００１３】各電池の放電試験は、２０℃の一定温度下
にて充電を０.1ＣｍＡで１５時間行い、放電は標準容量
測定時には、２０℃、０.2ＣｍＡ、低温放電特性測定時
には、０℃、１ＣｍＡ、あるいは３ＣｍＡとし、終止電
圧は何れも１.0Ｖとした。
にて充電を０.1ＣｍＡで１５時間行い、放電は標準容量
測定時には、２０℃、０.2ＣｍＡ、低温放電特性測定時
には、０℃、１ＣｍＡ、あるいは３ＣｍＡとし、終止電
圧は何れも１.0Ｖとした。
【００１４】（表１）に本実施例で作成した焼結式水素
吸蔵合金電極を用いた電池、また従来例、比較例として
作成した電池の寿命試験を行い、初期容量か５０％まで
低下した時点を寿命とした時の結果、０℃、３ＣｍＡの
放電時における容量比率（２０℃の標準容量を１００）
の結果を示す。
吸蔵合金電極を用いた電池、また従来例、比較例として
作成した電池の寿命試験を行い、初期容量か５０％まで
低下した時点を寿命とした時の結果、０℃、３ＣｍＡの
放電時における容量比率（２０℃の標準容量を１００）
の結果を示す。
【００１５】図１に本実施例の焼結式水素吸蔵合金電極
中の合金粉末の概略断面図を示す。同図において１は合
金微粒子、２は保護被膜、３は焼結部分を示す。
中の合金粉末の概略断面図を示す。同図において１は合
金微粒子、２は保護被膜、３は焼結部分を示す。
【００１６】
【表１】
【００１７】この結果から、従来例、比較例として作成
した電池Ａ、Ｂは、５００サイクル以上の寿命を示し、
また低温高率放電特性にも比較的優れていた。電池Ｃは
寿命特性には優れているものの、低温高率放電特性に劣
った。電池Ｄ、Ｅでは寿命、低温高率放電特性とも劣っ
た。本実施例の電池Ｆは、５００サイクル以上の寿命を
示し、また低温高率放電特性にも優れていた。これらの
結果から、ＭｍＮｉ5 系水素吸蔵合金粉末とＭｇ2 Ｎｉ
系水素吸蔵合金粉末の混合物を焼結したものが、両電池
特性に優れている事が分かった。これは、電極を焼結す
る事により、合金微粒子間、また支持体との結合が強ま
る事と、Ｍｇ2 Ｎｉ系水素吸蔵合金がアルカリ溶液中で
水酸化物等となり、これが合金微粒子表面上にある程度
の保護被膜を形成する事による寿命特性の向上と、また
前記の結合が強まる事による導電性の向上と、前記の保
護被膜により水素吸蔵合金の水素平衡圧が上昇する事、
Ｍｇ2 Ｎｉ系水素吸蔵合金が安定な水素化物を形成する
事による放電電位の上昇により、放電特性が向上したと
考えられる。電池Ｇの結果から、Ｍｇ2 Ｎｉ系水素吸蔵
合金を３０重量％以上含むと寿命、低温高率放電特性と
も劣った。これは、前記保護被膜が合金微粒子表面上を
過剰に覆った為、充電・放電特性ともに低下した為であ
る。焼結助材としてＮｉおよび、またはＣｏの微粉末を
用いる事により、比較的に低温で焼結でき、ＭｍＮｉ5
系水素吸蔵合金より約２００℃程度融点の低いＭｇ2 Ｎ
ｉ系水素吸蔵合金をそれらの混合粉末として焼結が可能
となる。しかし、Ｎｉおよび、またはＣｏの微粉末２５
重量％以上含む電池Ｈでは、寿命、低温高率放電特性と
も劣った。これは、焼結反応に過剰なＮｉおよび、また
はＣｏの微粉末を含んだため、水素吸蔵合金粉末との合
金化が起こり、水素吸蔵量が減少し、負極の容量低下に
よる。
した電池Ａ、Ｂは、５００サイクル以上の寿命を示し、
また低温高率放電特性にも比較的優れていた。電池Ｃは
寿命特性には優れているものの、低温高率放電特性に劣
った。電池Ｄ、Ｅでは寿命、低温高率放電特性とも劣っ
た。本実施例の電池Ｆは、５００サイクル以上の寿命を
示し、また低温高率放電特性にも優れていた。これらの
結果から、ＭｍＮｉ5 系水素吸蔵合金粉末とＭｇ2 Ｎｉ
系水素吸蔵合金粉末の混合物を焼結したものが、両電池
特性に優れている事が分かった。これは、電極を焼結す
る事により、合金微粒子間、また支持体との結合が強ま
る事と、Ｍｇ2 Ｎｉ系水素吸蔵合金がアルカリ溶液中で
水酸化物等となり、これが合金微粒子表面上にある程度
の保護被膜を形成する事による寿命特性の向上と、また
前記の結合が強まる事による導電性の向上と、前記の保
護被膜により水素吸蔵合金の水素平衡圧が上昇する事、
Ｍｇ2 Ｎｉ系水素吸蔵合金が安定な水素化物を形成する
事による放電電位の上昇により、放電特性が向上したと
考えられる。電池Ｇの結果から、Ｍｇ2 Ｎｉ系水素吸蔵
合金を３０重量％以上含むと寿命、低温高率放電特性と
も劣った。これは、前記保護被膜が合金微粒子表面上を
過剰に覆った為、充電・放電特性ともに低下した為であ
る。焼結助材としてＮｉおよび、またはＣｏの微粉末を
用いる事により、比較的に低温で焼結でき、ＭｍＮｉ5
系水素吸蔵合金より約２００℃程度融点の低いＭｇ2 Ｎ
ｉ系水素吸蔵合金をそれらの混合粉末として焼結が可能
となる。しかし、Ｎｉおよび、またはＣｏの微粉末２５
重量％以上含む電池Ｈでは、寿命、低温高率放電特性と
も劣った。これは、焼結反応に過剰なＮｉおよび、また
はＣｏの微粉末を含んだため、水素吸蔵合金粉末との合
金化が起こり、水素吸蔵量が減少し、負極の容量低下に
よる。
【００１８】なお、ＭｍＮｉ5 系水素吸蔵合金粉末およ
び、またはＭｇ2 Ｎｉ系水素吸蔵合金粉末を高温、高ア
ルカリ溶液中で処理したものを焼結し、水素吸蔵合金電
極としたものは、実施例と同様の効果が得られた。
び、またはＭｇ2 Ｎｉ系水素吸蔵合金粉末を高温、高ア
ルカリ溶液中で処理したものを焼結し、水素吸蔵合金電
極としたものは、実施例と同様の効果が得られた。
【００１９】本実施例の手段により、放電時、特に低温
における高率放電時の負極水素吸蔵合金の分極が低減、
改善され、放電特性及び寿命特性に優れる金属酸化物・
水素アルカリ蓄電池が得られる。
における高率放電時の負極水素吸蔵合金の分極が低減、
改善され、放電特性及び寿命特性に優れる金属酸化物・
水素アルカリ蓄電池が得られる。
【００２０】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、充放電サ
イクル寿命特性に優れる水素吸蔵合金の低温における高
率放電時の分極特性を改善する事により、放電特性にも
優れたアルカリ蓄電池が得られる。
イクル寿命特性に優れる水素吸蔵合金の低温における高
率放電時の分極特性を改善する事により、放電特性にも
優れたアルカリ蓄電池が得られる。
【図１】本発明の実施例の焼結式水素吸蔵合金電極中の
合金粉末の概略断面図
合金粉末の概略断面図
１ 合金微粒子 ２ 保護被膜 ３ 焼結部分 ４ 凹凸面
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松本 功 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内
Claims (1)
- 【請求項１】金属酸化物を主構成材料とする正極と、水
素吸蔵合金を主構成材料とする焼結式負極と、セパレー
タと、アルカリ電解液とからなるアルカリ蓄電池におい
て、前記負極の主構成材料がＭｍＮｉ5 系水素吸蔵合金
粉末（Ｍｍは希土類元素の混合物）とＭｇ2 Ｎｉ系水素
吸蔵合金粉末の平衡電位の異なる２種の合金からなり、
前者は合金総量の７５〜９９重量％、後者は合金総量の
１〜２５重量％であって、この負極はさらに焼結助剤と
してニッケルまたはコバルトの微粉末を前記水素吸蔵合
金粉末総量に対して、その１〜２０重量％を含んでいる
アルカリ蓄電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3225514A JPH0562676A (ja) | 1991-09-05 | 1991-09-05 | アルカリ蓄電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3225514A JPH0562676A (ja) | 1991-09-05 | 1991-09-05 | アルカリ蓄電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0562676A true JPH0562676A (ja) | 1993-03-12 |
Family
ID=16830511
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3225514A Pending JPH0562676A (ja) | 1991-09-05 | 1991-09-05 | アルカリ蓄電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0562676A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6071644A (en) * | 1996-09-30 | 2000-06-06 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Metal hydride storage cell and method of producing hydrogen absorbing alloy electrode |
| US6287725B1 (en) | 1997-04-02 | 2001-09-11 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Sintered hydrogen storage alloy electrode and nickel-hydrogen storage battery |
| WO2015068331A1 (ja) * | 2013-11-08 | 2015-05-14 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 電極用合金粉末、それを用いたニッケル水素蓄電池用負極およびニッケル水素蓄電池 |
-
1991
- 1991-09-05 JP JP3225514A patent/JPH0562676A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6071644A (en) * | 1996-09-30 | 2000-06-06 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Metal hydride storage cell and method of producing hydrogen absorbing alloy electrode |
| US6287725B1 (en) | 1997-04-02 | 2001-09-11 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Sintered hydrogen storage alloy electrode and nickel-hydrogen storage battery |
| WO2015068331A1 (ja) * | 2013-11-08 | 2015-05-14 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 電極用合金粉末、それを用いたニッケル水素蓄電池用負極およびニッケル水素蓄電池 |
| JPWO2015068331A1 (ja) * | 2013-11-08 | 2017-03-09 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 電極用合金粉末、それを用いたニッケル水素蓄電池用負極およびニッケル水素蓄電池 |
| US10305099B2 (en) | 2013-11-08 | 2019-05-28 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Electrode alloy powder, negative electrode for nickel-metal hydride storage batteries using the same, and nickel-metal hydride storage battery |
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