JPH0580106B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0580106B2 JPH0580106B2 JP59139707A JP13970784A JPH0580106B2 JP H0580106 B2 JPH0580106 B2 JP H0580106B2 JP 59139707 A JP59139707 A JP 59139707A JP 13970784 A JP13970784 A JP 13970784A JP H0580106 B2 JPH0580106 B2 JP H0580106B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- hydrogen storage
- hydrogen
- battery
- storage alloy
- electrode
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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Classifications
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
- H01M4/38—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of elements or alloys
- H01M4/383—Hydrogen absorbing alloys
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/24—Electrodes for alkaline accumulators
- H01M4/242—Hydrogen storage electrodes
-
- 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
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
(イ) 産業上の利用分野
本発明は蓄電池の負極として用いられる水素吸
蔵電極に関し、特に高エネルギー密度で且つ長寿
命に改良された水素吸蔵電極に関する。
蔵電極に関し、特に高エネルギー密度で且つ長寿
命に改良された水素吸蔵電極に関する。
(ロ) 従来技術
従来からよく用いられる蓄電池としては鉛電池
及びニツケル−カドミウム電池があるが、近年こ
れらの電池より軽量で且つ高容量となる可能性が
あるということで、特に低圧で水素を可逆的に吸
蔵・放出することのできる水素吸蔵合金を水素極
として用いたニツケル−水素電池などが注目され
ている。
及びニツケル−カドミウム電池があるが、近年こ
れらの電池より軽量で且つ高容量となる可能性が
あるということで、特に低圧で水素を可逆的に吸
蔵・放出することのできる水素吸蔵合金を水素極
として用いたニツケル−水素電池などが注目され
ている。
この水素を吸蔵及び放出することのできる水素
吸蔵合金を備えた負極は、特公昭49−25135号
公報にみられるように水素吸蔵合金粉末に固着剤
を加えてなるペーストを支持体に塗着、乾燥した
後焼結して得たもの、特開昭53−103541号公報
に見られるように水素吸蔵合金粉末及びアセチレ
ンブラツクを結着剤により支持体に固着して得た
ものなど従来より種々の提案がなされているが、
かかる電極に用いられる水素吸蔵合金は水素の吸
蔵及び放出により結晶格子の間隔が広がり合金粉
末の微粉化が起こるため、これらの合金を水素吸
蔵材として用いた場合には合金粉末の微粉化によ
る脱落が生じ、電池容量、機械的強度及び電導性
の低下が著しく、長期にわたつて電池性能を維持
することが困難であつた。
吸蔵合金を備えた負極は、特公昭49−25135号
公報にみられるように水素吸蔵合金粉末に固着剤
を加えてなるペーストを支持体に塗着、乾燥した
後焼結して得たもの、特開昭53−103541号公報
に見られるように水素吸蔵合金粉末及びアセチレ
ンブラツクを結着剤により支持体に固着して得た
ものなど従来より種々の提案がなされているが、
かかる電極に用いられる水素吸蔵合金は水素の吸
蔵及び放出により結晶格子の間隔が広がり合金粉
末の微粉化が起こるため、これらの合金を水素吸
蔵材として用いた場合には合金粉末の微粉化によ
る脱落が生じ、電池容量、機械的強度及び電導性
の低下が著しく、長期にわたつて電池性能を維持
することが困難であつた。
(ハ) 発明が解決しようとする問題点
本発明が解決しようとする問題点は水素吸蔵電
極の充放電によつて生じる水素吸蔵合金の微粉化
による脱落に起因する電池容量、機会的強度及び
電導性の低下などの電地性能の劣化である。
極の充放電によつて生じる水素吸蔵合金の微粉化
による脱落に起因する電池容量、機会的強度及び
電導性の低下などの電地性能の劣化である。
(ニ) 問題点を解決するための手段
本発明の水素吸蔵電極はかかる点に鑑み水素を
透過する金属の薄膜を表面に有する水素吸蔵合金
粉末を備えたものである。
透過する金属の薄膜を表面に有する水素吸蔵合金
粉末を備えたものである。
(ホ) 作用
水素を透過することのできる金属の薄膜を有す
る水素吸蔵合金粉末は、充放電の際に表面の金属
薄膜を介して水素の吸蔵放出が行なえ、また該金
属薄膜によつて水素吸蔵合金自体が酸化物あるい
は水酸化物に変化することが防止されると共に水
素吸蔵合金の微粉化が抑制される。
る水素吸蔵合金粉末は、充放電の際に表面の金属
薄膜を介して水素の吸蔵放出が行なえ、また該金
属薄膜によつて水素吸蔵合金自体が酸化物あるい
は水酸化物に変化することが防止されると共に水
素吸蔵合金の微粉化が抑制される。
(ヘ) 実施例
負極に水素吸蔵電極を用い、正極に金属酸化物
を用いる代表的な電池であるニツケル−水素電池
を作製し、かかる電池を用いて本発明の一実施例
を以下に示し説明する。
を用いる代表的な電池であるニツケル−水素電池
を作製し、かかる電池を用いて本発明の一実施例
を以下に示し説明する。
水素吸蔵能力を有するLaNi5を機械的に粉砕し
て微粉化し、次いでこの粉末を真空下に於いて
Pdを蒸着し前記粉末表面にPdの薄膜を形成する。
このようにして得た微粉末に小さなせん断力で簡
単に繊維化し塑性変形するポリテトラフルオロエ
チレン粉末を、laNi5粉末の重量に対して１〜５
％添加して混合機で均一に混合すると同時にポリ
テトラフルオロエチレンを繊維化させ、これを分
取し1ton／cm2の圧力で加圧成型することにより直
径30mm、厚み２mmの水素吸蔵電極を得る。
て微粉化し、次いでこの粉末を真空下に於いて
Pdを蒸着し前記粉末表面にPdの薄膜を形成する。
このようにして得た微粉末に小さなせん断力で簡
単に繊維化し塑性変形するポリテトラフルオロエ
チレン粉末を、laNi5粉末の重量に対して１〜５
％添加して混合機で均一に混合すると同時にポリ
テトラフルオロエチレンを繊維化させ、これを分
取し1ton／cm2の圧力で加圧成型することにより直
径30mm、厚み２mmの水素吸蔵電極を得る。
こうして得られた水素吸蔵電極を理論容量が
500ｍAHである公知のニツケル正極と組み合わ
せ電解液を注ぎ、電解液リツチな状態の本発明に
於ける水素吸蔵電極を備えたアルカリ蓄電池Ａを
作製した。
500ｍAHである公知のニツケル正極と組み合わ
せ電解液を注ぎ、電解液リツチな状態の本発明に
於ける水素吸蔵電極を備えたアルカリ蓄電池Ａを
作製した。
また、表面に金属の薄膜を持たないlaNi5を水
素吸蔵合金粉末として用い、その他は前記電池Ａ
と同様の比較電池Ｂを作製し、これらの電池Ａ及
びＢのサイクル特性を調べた。図面は電池Ａ及び
Ｂのサイクル特性図であり、0.1c電流で15時間充
電した後、終止電圧1.0Vとして0.2c電流で放電す
るというサイクル条件で充放電を繰り返し行な
い、初期容量を100として表わしている。
素吸蔵合金粉末として用い、その他は前記電池Ａ
と同様の比較電池Ｂを作製し、これらの電池Ａ及
びＢのサイクル特性を調べた。図面は電池Ａ及び
Ｂのサイクル特性図であり、0.1c電流で15時間充
電した後、終止電圧1.0Vとして0.2c電流で放電す
るというサイクル条件で充放電を繰り返し行な
い、初期容量を100として表わしている。
図面から明らかなように本発明の水素吸蔵電極
を備えた電池Ａは比較電池Ｂに比しサイクル寿命
が向上していることがわかる。これは電池Ｂが充
放電に伴う水素吸蔵合金の水素の吸蔵及び放出に
よつて、水素吸蔵合金の結晶格子間隔がひろがり
微粉化が進み、これによつて合金の脱落が生じる
ため200サイクル経過時くらいから急激な容量が
低下が起こるのに対して、電池Ａでは水素吸蔵合
金の表面がPdの薄膜によつて覆われ補強されて
いるので水素吸蔵合金の水素吸蔵による膨張、即
ち結晶格子の変形が抑制されて水素吸蔵合金の微
粉化及び微粉化による水素吸蔵合金の脱落が起こ
り難くなるため、電極の機械的強度が維持される
と共に導電性の低下が著しく抑制されてより長期
にわたつて電池容量が維持できたものと考えられ
る。
を備えた電池Ａは比較電池Ｂに比しサイクル寿命
が向上していることがわかる。これは電池Ｂが充
放電に伴う水素吸蔵合金の水素の吸蔵及び放出に
よつて、水素吸蔵合金の結晶格子間隔がひろがり
微粉化が進み、これによつて合金の脱落が生じる
ため200サイクル経過時くらいから急激な容量が
低下が起こるのに対して、電池Ａでは水素吸蔵合
金の表面がPdの薄膜によつて覆われ補強されて
いるので水素吸蔵合金の水素吸蔵による膨張、即
ち結晶格子の変形が抑制されて水素吸蔵合金の微
粉化及び微粉化による水素吸蔵合金の脱落が起こ
り難くなるため、電極の機械的強度が維持される
と共に導電性の低下が著しく抑制されてより長期
にわたつて電池容量が維持できたものと考えられ
る。
更に放電時に電解液と接して酸化物あるいは水
酸化物に変化して水素吸蔵能力を失う水素吸蔵合
金、例えばCaNi5のように水素吸蔵能力を持たな
い水酸化カルシウムに変化してしまう水素吸蔵合
金を用いる場合に於いては、本発明のように表面
を水素を透過する金属の薄膜によつて保護すれば
水素吸蔵合金は電解液と直接接しないため、水素
吸蔵合金が酸化物あるいは水酸化物となつて水素
吸蔵能力を失うことによる容量減少が防止でき、
充放電時に起こる水素の吸蔵・放出が長期間にわ
たつて安定して行なわれることになる。
酸化物に変化して水素吸蔵能力を失う水素吸蔵合
金、例えばCaNi5のように水素吸蔵能力を持たな
い水酸化カルシウムに変化してしまう水素吸蔵合
金を用いる場合に於いては、本発明のように表面
を水素を透過する金属の薄膜によつて保護すれば
水素吸蔵合金は電解液と直接接しないため、水素
吸蔵合金が酸化物あるいは水酸化物となつて水素
吸蔵能力を失うことによる容量減少が防止でき、
充放電時に起こる水素の吸蔵・放出が長期間にわ
たつて安定して行なわれることになる。
尚、本実施例では水素吸蔵合金粉末表面に形成
する金属の薄膜としてPdを示したが、水素吸蔵
合金粉末が水素を吸蔵・放出しなければならない
ことから、前記金属としてはPdの他に水素を透
過するTi、Ni、Ｖ、Zr、Nb、Hf、Ta、Cuが適
している。また、水素吸蔵合金としてLaNi5を使
用したが、本発明は他の水素吸蔵合金全てに適用
されるものであり、水素吸蔵合金表面へ金属の薄
膜を形成する方法についても蒸着法に限定される
ものではなく、メツキなどによつても行なうこと
ができる。
する金属の薄膜としてPdを示したが、水素吸蔵
合金粉末が水素を吸蔵・放出しなければならない
ことから、前記金属としてはPdの他に水素を透
過するTi、Ni、Ｖ、Zr、Nb、Hf、Ta、Cuが適
している。また、水素吸蔵合金としてLaNi5を使
用したが、本発明は他の水素吸蔵合金全てに適用
されるものであり、水素吸蔵合金表面へ金属の薄
膜を形成する方法についても蒸着法に限定される
ものではなく、メツキなどによつても行なうこと
ができる。
(ト) 発明の効果
本発明の水素吸蔵電極は、水素を透過する金属
の薄膜を表面に配した水素吸蔵合金粉末を備えた
ものであるから、充放電に伴う水素の吸蔵・放出
による水素吸蔵合金の微粉化が抑制され、水素吸
蔵合金の脱落、電極の機械的強度の低下及び導電
性の低下が抑制され、より長期にわたつて高容量
を維持することが可能となる。
の薄膜を表面に配した水素吸蔵合金粉末を備えた
ものであるから、充放電に伴う水素の吸蔵・放出
による水素吸蔵合金の微粉化が抑制され、水素吸
蔵合金の脱落、電極の機械的強度の低下及び導電
性の低下が抑制され、より長期にわたつて高容量
を維持することが可能となる。
図面は本発明の水素吸蔵電極を用いた電池と比
較電池のサイクル特性図である。 Ａ……本発明の水素吸蔵電極を用いた電池、Ｂ
……比較電池。
較電池のサイクル特性図である。 Ａ……本発明の水素吸蔵電極を用いた電池、Ｂ
……比較電池。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 水素を透過する金属の薄膜を表面に配した水
素吸蔵合金粉末を備えた水素吸蔵電極。 ２ 前記水素を透過する金属が、Ti、Ni、Ｖ、
Zr、Nb、Hf、Ta、Cu、Pdのうち少なくとも一
種からなる特許請求の範囲第１項記載の水素吸蔵
電極。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59139707A JPS6119063A (ja) | 1984-07-05 | 1984-07-05 | 水素吸蔵電極 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59139707A JPS6119063A (ja) | 1984-07-05 | 1984-07-05 | 水素吸蔵電極 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6119063A JPS6119063A (ja) | 1986-01-27 |
| JPH0580106B2 true JPH0580106B2 (ja) | 1993-11-05 |
Family
ID=15251543
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59139707A Granted JPS6119063A (ja) | 1984-07-05 | 1984-07-05 | 水素吸蔵電極 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6119063A (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6164069A (ja) * | 1984-09-05 | 1986-04-02 | Agency Of Ind Science & Technol | 水素吸蔵電極の製造方法 |
| JPS61101957A (ja) * | 1984-10-24 | 1986-05-20 | Agency Of Ind Science & Technol | 水素吸蔵電極の製造方法 |
| JPS6222370A (ja) * | 1985-07-22 | 1987-01-30 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | ニツケル−水素アルカリ蓄電池 |
| JPH0815077B2 (ja) * | 1986-08-27 | 1996-02-14 | 松下電器産業株式会社 | 密閉型アルカリ蓄電池 |
| JPS6486448A (en) * | 1987-08-20 | 1989-03-31 | Sanyo Electric Co | Hydrogen absorption electrode |
| JP2575840B2 (ja) * | 1988-09-13 | 1997-01-29 | 株式会社東芝 | 水素吸蔵合金電極の乾式製造方法 |
| EP0851515A3 (en) * | 1996-12-27 | 2004-10-27 | Canon Kabushiki Kaisha | Powdery material, electrode member, method for manufacturing same and secondary cell |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| IT1002897B (it) * | 1973-02-17 | 1976-05-20 | Deutsche Automobilgesellsch | Elettrodo di accumulo per celle galvaniche |
| CH581909A5 (ja) * | 1973-10-18 | 1976-11-15 | Battelle Memorial Institute | |
| FR2399484A1 (fr) * | 1977-08-02 | 1979-03-02 | Anvar | Nouveaux alliages a base de lanthane et de nickel, leur fabrication et leurs applications electrochimiques |
| JPS5846441B2 (ja) * | 1978-08-25 | 1983-10-17 | 凸版印刷株式会社 | 電極部を有する水素貯蔵用構造体 |
| JPS581032A (ja) * | 1981-06-27 | 1983-01-06 | Nippon Steel Corp | 水素吸蔵金属材料の製造方法 |
| JPS588841A (ja) * | 1981-07-07 | 1983-01-19 | Nissan Motor Co Ltd | シヨツクアブソ−バ |
| JPS5935001A (ja) * | 1982-08-23 | 1984-02-25 | Mitsubishi Steel Mfg Co Ltd | 水素貯蔵材料の製造方法 |
| JPS6110855A (ja) * | 1984-06-26 | 1986-01-18 | Asahi Glass Co Ltd | 電池用電極及びその製造方法 |
-
1984
- 1984-07-05 JP JP59139707A patent/JPS6119063A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6119063A (ja) | 1986-01-27 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |