JPH06267536A - 水素吸蔵合金電極 - Google Patents
水素吸蔵合金電極Info
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- JPH06267536A JPH06267536A JP5048977A JP4897793A JPH06267536A JP H06267536 A JPH06267536 A JP H06267536A JP 5048977 A JP5048977 A JP 5048977A JP 4897793 A JP4897793 A JP 4897793A JP H06267536 A JPH06267536 A JP H06267536A
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- JP
- Japan
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- hydrogen storage
- storage alloy
- electrode
- active material
- alloy powder
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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】保管時における水素吸蔵合金粉末の酸化劣化が
抑制された水素吸蔵合金電極を得る。 【構成】導電性芯体に水素吸蔵合金粉末を主成分とする
活物質合剤を塗着した水素吸蔵合金電極において、活物
質合剤表面の２０％以上を水溶性結着剤からなる薄膜に
より被覆する。
抑制された水素吸蔵合金電極を得る。 【構成】導電性芯体に水素吸蔵合金粉末を主成分とする
活物質合剤を塗着した水素吸蔵合金電極において、活物
質合剤表面の２０％以上を水溶性結着剤からなる薄膜に
より被覆する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は水素吸蔵合金電極に関す
る。
る。
【０００２】
【従来の技術】近年、電子部品の高集積化や実装技術の
進歩により電子機器のポータブル化，コードレス化が進
んでいる。それに伴って、前記電子機器を駆動するため
の二次電池に対する高容量化の要求が高まってきてい
る。
進歩により電子機器のポータブル化，コードレス化が進
んでいる。それに伴って、前記電子機器を駆動するため
の二次電池に対する高容量化の要求が高まってきてい
る。
【０００３】こうした高容量化の要求に応えるため、負
極に水素吸蔵合金を使用したニッケル水素二次電池で
は、ニッケルカドミウム二次電池の２倍程度にまで電池
容量を高めたものが開発されている。また、前記ニッケ
ル水素二次電池は、ニッケルカドミウム二次電池よりも
大電流放電特性や低温放電特性が優れる、カドミウムを
含まないため環境保全に有効である、ニッケルカドミウ
ム二次電池との互換性を有する等の利点を備えている。
極に水素吸蔵合金を使用したニッケル水素二次電池で
は、ニッケルカドミウム二次電池の２倍程度にまで電池
容量を高めたものが開発されている。また、前記ニッケ
ル水素二次電池は、ニッケルカドミウム二次電池よりも
大電流放電特性や低温放電特性が優れる、カドミウムを
含まないため環境保全に有効である、ニッケルカドミウ
ム二次電池との互換性を有する等の利点を備えている。
【０００４】上述したニッケル水素二次電池等に組込ま
れる水素吸蔵合金電極は、通常、次のように製造され
る。まず、水素吸蔵合金粉末を導電材、結着剤及び水な
どと共に混練して活物質ペーストを調製する。この活物
質ペーストを導電性芯体に塗着した後、乾燥，プレス，
裁断する。こうして前記導電性芯体に水素吸蔵合金粉末
を主成分とする活物質合剤を塗着した水素吸蔵合金電極
が製造される。
れる水素吸蔵合金電極は、通常、次のように製造され
る。まず、水素吸蔵合金粉末を導電材、結着剤及び水な
どと共に混練して活物質ペーストを調製する。この活物
質ペーストを導電性芯体に塗着した後、乾燥，プレス，
裁断する。こうして前記導電性芯体に水素吸蔵合金粉末
を主成分とする活物質合剤を塗着した水素吸蔵合金電極
が製造される。
【０００５】ところで、前記水素吸蔵合金粉末は、空気
中の酸素と反応して酸化皮膜を形成することにより容易
に酸化劣化する。このような酸化劣化した水素吸蔵合金
粉末を含む水素吸蔵合金電極は、有効な水素吸蔵合金粉
末の割合が減少しているため、電池に組込んだ場合に電
池寿命を短くしたり、充放電時の分極を大きくして電池
電圧を低下させる等の問題を生じる。
中の酸素と反応して酸化皮膜を形成することにより容易
に酸化劣化する。このような酸化劣化した水素吸蔵合金
粉末を含む水素吸蔵合金電極は、有効な水素吸蔵合金粉
末の割合が減少しているため、電池に組込んだ場合に電
池寿命を短くしたり、充放電時の分極を大きくして電池
電圧を低下させる等の問題を生じる。
【０００６】このようなことから、前記水素吸蔵合金電
極の製造時において水素吸蔵合金粉末が酸化劣化するの
を抑制するため、水素吸蔵合金粉末が湿っている状態で
の空気との接触時間を短くするように製造ラインが組ま
れている。特に水素吸蔵合金粉末の酸化劣化が進行し易
い活物質ペーストの乾燥工程では、高温状態となる時間
を短くしたり、或いは窒素ガスやアルゴンガス等の不活
性ガス雰囲気中又は真空中で乾燥を行なう等の対策がな
されている。
極の製造時において水素吸蔵合金粉末が酸化劣化するの
を抑制するため、水素吸蔵合金粉末が湿っている状態で
の空気との接触時間を短くするように製造ラインが組ま
れている。特に水素吸蔵合金粉末の酸化劣化が進行し易
い活物質ペーストの乾燥工程では、高温状態となる時間
を短くしたり、或いは窒素ガスやアルゴンガス等の不活
性ガス雰囲気中又は真空中で乾燥を行なう等の対策がな
されている。
【０００７】しかしながら、前記水素吸蔵合金電極は、
電池組込み前の保管時においても空気との接触によって
水素吸蔵合金粉末の酸化劣化が進行してしまうという問
題点がある。
電池組込み前の保管時においても空気との接触によって
水素吸蔵合金粉末の酸化劣化が進行してしまうという問
題点がある。
【０００８】なお、前記問題点を解消するために、水素
吸蔵合金電極を低温、低湿度の保管庫内、又は不活性ガ
ス雰囲気中や真空中で保管したり、或いは水素吸蔵合金
電極を個別に密封する対策がある。しかしながら、これ
らの対策は、水素吸蔵合金電極の出し入れの度に雰囲気
制御を行なう等の煩雑な作業を要することから量産性を
阻害したり、保管コストの増大を招く等の問題があるた
め本質的な解決には至っていない。
吸蔵合金電極を低温、低湿度の保管庫内、又は不活性ガ
ス雰囲気中や真空中で保管したり、或いは水素吸蔵合金
電極を個別に密封する対策がある。しかしながら、これ
らの対策は、水素吸蔵合金電極の出し入れの度に雰囲気
制御を行なう等の煩雑な作業を要することから量産性を
阻害したり、保管コストの増大を招く等の問題があるた
め本質的な解決には至っていない。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、従来の問題
点を解決するためになされたもので、保管時における水
素吸蔵合金粉末の酸化劣化が抑制された水素吸蔵合金電
極を提供しようとするものである。
点を解決するためになされたもので、保管時における水
素吸蔵合金粉末の酸化劣化が抑制された水素吸蔵合金電
極を提供しようとするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明は、導電性芯体に
水素吸蔵合金粉末を主成分とする活物質合剤を塗着した
水素吸蔵合金電極において、活物質合剤表面の２０％以
上を水溶性結着剤からなる薄膜により被覆したことを特
徴とする水素吸蔵合金電極である。
水素吸蔵合金粉末を主成分とする活物質合剤を塗着した
水素吸蔵合金電極において、活物質合剤表面の２０％以
上を水溶性結着剤からなる薄膜により被覆したことを特
徴とする水素吸蔵合金電極である。
【００１１】前記導電性芯体としては、パンチドメタル
などの穿孔金属板；金属ネット；セルメット（住友電工
社製商品名）等の発泡メタルなどの三次元多孔質構造を
有する金属多孔体が挙げられる。
などの穿孔金属板；金属ネット；セルメット（住友電工
社製商品名）等の発泡メタルなどの三次元多孔質構造を
有する金属多孔体が挙げられる。
【００１２】前記水素吸蔵合金としては、格別制限され
るものではなく、電解液中で電気化学的に発生させた水
素を吸蔵でき、かつ放電時にその吸蔵水素を容易に放出
できるものであればよい。例えば、一般式ＸＹ5-a Ｚa
（但し、ＸはＬａを含む希土類元素、ＹはＮｉ、ＺはＣ
ｏ、Ｍｎ、Ａｌ、Ｆｅ、Ｔｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｚｒ、Ｃ
ｒ、Ｖ、Ｂから選ばれる少なくとも１種の元素、ａは０
≦ａ＜２．０を示す）にて表されるものが用いられる。
具体的にはＬａＮｉ5 、ＭｍＮｉ5 、ＬｍＮｉ5（Ｌ
ｍ；ランタン富化したミッシュメタル）、及びこれらの
Ｎｉの一部をＣｏ、Ｍｎ、Ａｌ、Ｆｅ、Ｔｉ、Ｃｕ、Ｚ
ｎ、Ｚｒ、Ｃｒ、Ｖ、Ｂのような元素で置換した多元素
系のものを挙げることができる。
るものではなく、電解液中で電気化学的に発生させた水
素を吸蔵でき、かつ放電時にその吸蔵水素を容易に放出
できるものであればよい。例えば、一般式ＸＹ5-a Ｚa
（但し、ＸはＬａを含む希土類元素、ＹはＮｉ、ＺはＣ
ｏ、Ｍｎ、Ａｌ、Ｆｅ、Ｔｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｚｒ、Ｃ
ｒ、Ｖ、Ｂから選ばれる少なくとも１種の元素、ａは０
≦ａ＜２．０を示す）にて表されるものが用いられる。
具体的にはＬａＮｉ5 、ＭｍＮｉ5 、ＬｍＮｉ5（Ｌ
ｍ；ランタン富化したミッシュメタル）、及びこれらの
Ｎｉの一部をＣｏ、Ｍｎ、Ａｌ、Ｆｅ、Ｔｉ、Ｃｕ、Ｚ
ｎ、Ｚｒ、Ｃｒ、Ｖ、Ｂのような元素で置換した多元素
系のものを挙げることができる。
【００１３】前記薄膜を形成する水溶性結着剤として
は、例えばポリアクリル酸ソーダ、ポリアクリル酸カリ
ウム等のポリアクリル酸塩、カルボキシメチルセルロー
ス（ＣＭＣ）、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）などの
水溶性高分子を挙げることができる。これらの中でも、
アルカリ電池に組込んだ場合に前記薄膜をアルカリ電解
液に速やかに溶して電極性能をより良好に発揮させる観
点から、ポリアクリル酸塩又はカルボキシメチルセルロ
ースが望ましい。
は、例えばポリアクリル酸ソーダ、ポリアクリル酸カリ
ウム等のポリアクリル酸塩、カルボキシメチルセルロー
ス（ＣＭＣ）、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）などの
水溶性高分子を挙げることができる。これらの中でも、
アルカリ電池に組込んだ場合に前記薄膜をアルカリ電解
液に速やかに溶して電極性能をより良好に発揮させる観
点から、ポリアクリル酸塩又はカルボキシメチルセルロ
ースが望ましい。
【００１４】前記薄膜により被覆される活物質合剤表面
の割合の下限値を限定した理由は、その割合を２０％未
満にすると保管時における水素吸蔵合金粉末の酸化劣化
を十分に抑制することが困難となる。更に前記割合の下
限値は前記酸化劣化をより十分に抑制する観点から２０
％とすることが望ましい。また、前記割合の上限値は電
池組立初期から電極性能を十分に発揮させる観点から８
０％とすることが望ましい。前記活物質中には、前記水
素吸蔵合金粉末及び水溶性結着剤の他に必要に応じて非
水溶性結着剤、導電材粉末などを配合してもよい。
の割合の下限値を限定した理由は、その割合を２０％未
満にすると保管時における水素吸蔵合金粉末の酸化劣化
を十分に抑制することが困難となる。更に前記割合の下
限値は前記酸化劣化をより十分に抑制する観点から２０
％とすることが望ましい。また、前記割合の上限値は電
池組立初期から電極性能を十分に発揮させる観点から８
０％とすることが望ましい。前記活物質中には、前記水
素吸蔵合金粉末及び水溶性結着剤の他に必要に応じて非
水溶性結着剤、導電材粉末などを配合してもよい。
【００１５】前記非水溶性結着剤としては、例えばポリ
テトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）などのフッ素系樹
脂を挙げることができる。かかる結着剤の配合割合は、
水素吸蔵合金粉末１００重量部に対して０．１〜５重量
部の範囲とすることが望ましい。
テトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）などのフッ素系樹
脂を挙げることができる。かかる結着剤の配合割合は、
水素吸蔵合金粉末１００重量部に対して０．１〜５重量
部の範囲とすることが望ましい。
【００１６】前記導電材粉末としては、例えばカーボン
ブラック、黒鉛、アセチレンブラック等を挙げることが
できる。かかる導電材粉末の配合割合は、水素吸蔵合金
粉末１００重量部に対して０．１〜４重量部の範囲とす
ることが望ましい。より好ましい導電性粉末の配合割合
は、水素吸蔵合金粉末１００重量部に対して０．１〜２
重量部の範囲である。
ブラック、黒鉛、アセチレンブラック等を挙げることが
できる。かかる導電材粉末の配合割合は、水素吸蔵合金
粉末１００重量部に対して０．１〜４重量部の範囲とす
ることが望ましい。より好ましい導電性粉末の配合割合
は、水素吸蔵合金粉末１００重量部に対して０．１〜２
重量部の範囲である。
【００１７】上述した水素吸蔵合金電極は、例えば次の
ような方法により製造できる。まず、水素吸蔵合金粉末
を水溶性結着剤及び水などと共に混練して活物質ペース
トを調製する。次いで、前記活物質ペーストを導電性芯
体に塗着した後、乾燥，プレス，裁断することにより、
活物質合剤表面の２０％以上が前記水溶性結着剤からな
る薄膜により被覆された水素吸蔵合金電極を製造する。
ような方法により製造できる。まず、水素吸蔵合金粉末
を水溶性結着剤及び水などと共に混練して活物質ペース
トを調製する。次いで、前記活物質ペーストを導電性芯
体に塗着した後、乾燥，プレス，裁断することにより、
活物質合剤表面の２０％以上が前記水溶性結着剤からな
る薄膜により被覆された水素吸蔵合金電極を製造する。
【００１８】
【作用】導電性芯体に水素吸蔵合金粉末を主成分とする
活物質合剤を塗着した水素吸蔵合金電極では、保管時に
おいて空気中の酸素が水素吸蔵合金粉末に供給されて該
水素吸蔵合金粉末の酸化劣化が進行する。特に高温、高
湿度下で保管した場合に前記酸素の供給速度が最大とな
って水素吸蔵合金粉末の酸化劣化が著しく進行する。
活物質合剤を塗着した水素吸蔵合金電極では、保管時に
おいて空気中の酸素が水素吸蔵合金粉末に供給されて該
水素吸蔵合金粉末の酸化劣化が進行する。特に高温、高
湿度下で保管した場合に前記酸素の供給速度が最大とな
って水素吸蔵合金粉末の酸化劣化が著しく進行する。
【００１９】本発明によれば、活物質合剤表面の２０％
以上を水溶性結着剤からなる薄膜により被覆したことに
よって、前記活物質合剤中の水素吸蔵合金粉末に対する
空気中からの酸素の供給速度が低下する。その結果、保
管時における水素吸蔵合金粉末の酸化劣化が抑制された
水素吸蔵合金電極を得ることができる。また、前記薄膜
はアルカリ電池に組込んだ場合にアルカリ電解液に溶け
るため電極性能を良好に発揮させることができる。
以上を水溶性結着剤からなる薄膜により被覆したことに
よって、前記活物質合剤中の水素吸蔵合金粉末に対する
空気中からの酸素の供給速度が低下する。その結果、保
管時における水素吸蔵合金粉末の酸化劣化が抑制された
水素吸蔵合金電極を得ることができる。また、前記薄膜
はアルカリ電池に組込んだ場合にアルカリ電解液に溶け
るため電極性能を良好に発揮させることができる。
【００２０】
【実施例】以下、本発明の実施例を詳細に説明する。 実施例１
【００２１】まず、ランタン富化ミッシュメタル（Ｌ
ｍ）、ニッケル、コバルト、マンガン、アルミニウムを
組成がＬｍＮｉ4.0 Ｃｏ0.4 Ｍｎ0.3 Ａｌ0.3 となるよ
うに秤量して混合した後、高周波誘導炉で溶解，冷却し
て水素吸蔵合金インゴットを作製した。つづいて、この
インゴットを電気炉で熱処理した後、粉砕して平均粒径
５０μｍの水素吸蔵合金粉末を得た。この水素吸蔵合金
粉末にカーボンブラック１重量％、ＰＴＦＥ１．５重量
％、ポリアクリル酸ソーダ０．２重量％を混合した後、
撹拌しながらペースト状になるまで水を添加して負極活
物質ペーストを調製した。ひきづつき、この負極活物質
ペーストを厚さ８０μｍのパンチドメタルの両面に均一
に塗着して乾燥，プレスすることにより、ポリアクリル
酸ソーダからなる薄膜により被覆されている活物質合剤
表面の割合（被覆率）が３４％である水素吸蔵合金電極
を作製した。なお、前記被覆率は、活物質合剤表面を顕
微鏡で観察しながら該顕微鏡に設置した画像解析装置を
用いてポリアクリル酸ソーダ薄膜の面積を測定すること
により求めた。 実施例２〜４及び比較例１
ｍ）、ニッケル、コバルト、マンガン、アルミニウムを
組成がＬｍＮｉ4.0 Ｃｏ0.4 Ｍｎ0.3 Ａｌ0.3 となるよ
うに秤量して混合した後、高周波誘導炉で溶解，冷却し
て水素吸蔵合金インゴットを作製した。つづいて、この
インゴットを電気炉で熱処理した後、粉砕して平均粒径
５０μｍの水素吸蔵合金粉末を得た。この水素吸蔵合金
粉末にカーボンブラック１重量％、ＰＴＦＥ１．５重量
％、ポリアクリル酸ソーダ０．２重量％を混合した後、
撹拌しながらペースト状になるまで水を添加して負極活
物質ペーストを調製した。ひきづつき、この負極活物質
ペーストを厚さ８０μｍのパンチドメタルの両面に均一
に塗着して乾燥，プレスすることにより、ポリアクリル
酸ソーダからなる薄膜により被覆されている活物質合剤
表面の割合（被覆率）が３４％である水素吸蔵合金電極
を作製した。なお、前記被覆率は、活物質合剤表面を顕
微鏡で観察しながら該顕微鏡に設置した画像解析装置を
用いてポリアクリル酸ソーダ薄膜の面積を測定すること
により求めた。 実施例２〜４及び比較例１
【００２２】ポリアクリル酸ソーダの配合量を下記表１
に示すように変えると共に、この配合量の変動に起因す
るペースト粘度の変化を水の添加量及び攪拌時間を調整
することにより塗着性を損なわない範囲内に抑えて負極
活物質ペーストを調製した以外、実施例１と同様に行な
った。これにより、前記被覆率が同表１に示すとおりの
水素吸蔵合金電極を作製した。
に示すように変えると共に、この配合量の変動に起因す
るペースト粘度の変化を水の添加量及び攪拌時間を調整
することにより塗着性を損なわない範囲内に抑えて負極
活物質ペーストを調製した以外、実施例１と同様に行な
った。これにより、前記被覆率が同表１に示すとおりの
水素吸蔵合金電極を作製した。
【００２３】得られた実施例１〜４及び比較例１の水素
吸蔵合金電極について、湿度５０％、温度３０℃に制御
した恒温恒湿槽内に３０日間保管した後、以下に説明す
る（１），（２）の特性試験をそれぞれ行なった。 （１）単極評価用試験セルによる特性試験
吸蔵合金電極について、湿度５０％、温度３０℃に制御
した恒温恒湿槽内に３０日間保管した後、以下に説明す
る（１），（２）の特性試験をそれぞれ行なった。 （１）単極評価用試験セルによる特性試験
【００２４】まず、各水素吸蔵合金電極を２つの大容量
のニッケル電極間にポリプロピレン製のセパレータを介
して挟み込み、これらをケース内に収容されたアルカリ
電解液中にそれぞれ浸漬して図１に示す単極評価用の試
験セルを組立てた。即ち、この試験セルは、上方が開口
したケース１を備える。このケース１内には、アルカリ
電解液２が収容されている。このアルカリ電解液２中に
は、水素吸蔵合金電極３が２つのニッケル電極４間にセ
パレータ５を介して縦置きに挾持されて浸漬されてい
る。前記２つのニッケル電極４の両側面には、押え板６
がそれぞれ配置されてボルト７及びナット８により固定
されている。前記水素吸蔵合金電極３は負極リード９に
より導出され、前記２つのニッケル電極４は正極リード
１０により導出されている。
のニッケル電極間にポリプロピレン製のセパレータを介
して挟み込み、これらをケース内に収容されたアルカリ
電解液中にそれぞれ浸漬して図１に示す単極評価用の試
験セルを組立てた。即ち、この試験セルは、上方が開口
したケース１を備える。このケース１内には、アルカリ
電解液２が収容されている。このアルカリ電解液２中に
は、水素吸蔵合金電極３が２つのニッケル電極４間にセ
パレータ５を介して縦置きに挾持されて浸漬されてい
る。前記２つのニッケル電極４の両側面には、押え板６
がそれぞれ配置されてボルト７及びナット８により固定
されている。前記水素吸蔵合金電極３は負極リード９に
より導出され、前記２つのニッケル電極４は正極リード
１０により導出されている。
【００２５】次いで、これらの試験セルを０．３ＣｍＡ
で過充電した後、１Ａで放電することにより水素吸蔵合
金電極の容量と平均作動電圧を測定した。その結果を下
記表１に併記する。 （２）電池モデルセルによる特性試験
で過充電した後、１Ａで放電することにより水素吸蔵合
金電極の容量と平均作動電圧を測定した。その結果を下
記表１に併記する。 （２）電池モデルセルによる特性試験
【００２６】まず、各水素吸蔵合金電極をそれぞれニッ
ケル電極と共にポリプロピレン製のセパレータを介して
捲回して電極群を作製した。これらの電極群を圧力検出
器を付けた容器のＡＡサイズの空間にそれぞれ挿入した
後、この空間にアルカリ電解液を注液し、封口して図２
に示すような電池のモデルセルを組立てた。即ち、この
モデルセルは、容器本体１１と蓋体１２とからなる容器
を備える。前記容器本体１１の中心部には、ＡＡサイズ
の電池缶と同一の内径及び高さを有する空間１３が形成
されており、この空間１３内部には電極群１４が収納さ
れ、更にアルカリ電解液が注液されている。前記蓋体１
２は、封口板の役割を果たしていると共に、圧力検出器
１５を取り付けて空間１３の内圧を検出できるようにな
っている。前記容器本体１１上には、前記蓋体１２がゴ
ムシート１６及びＯリング１７を介してボルト１８及び
ナット１９により気密に固定されている。前記電極群１
４の水素吸蔵合金電極からの負極リード２０と同電極群
１４のニッケル電極からの正極リード２１とは、それぞ
れ前記ゴムシート１６と前記Ｏリング１７との間を通し
て導出されている。
ケル電極と共にポリプロピレン製のセパレータを介して
捲回して電極群を作製した。これらの電極群を圧力検出
器を付けた容器のＡＡサイズの空間にそれぞれ挿入した
後、この空間にアルカリ電解液を注液し、封口して図２
に示すような電池のモデルセルを組立てた。即ち、この
モデルセルは、容器本体１１と蓋体１２とからなる容器
を備える。前記容器本体１１の中心部には、ＡＡサイズ
の電池缶と同一の内径及び高さを有する空間１３が形成
されており、この空間１３内部には電極群１４が収納さ
れ、更にアルカリ電解液が注液されている。前記蓋体１
２は、封口板の役割を果たしていると共に、圧力検出器
１５を取り付けて空間１３の内圧を検出できるようにな
っている。前記容器本体１１上には、前記蓋体１２がゴ
ムシート１６及びＯリング１７を介してボルト１８及び
ナット１９により気密に固定されている。前記電極群１
４の水素吸蔵合金電極からの負極リード２０と同電極群
１４のニッケル電極からの正極リード２１とは、それぞ
れ前記ゴムシート１６と前記Ｏリング１７との間を通し
て導出されている。
【００２７】次いで、これらのモデルセルを０．１Ｃｍ
Ａで１５０％充電した後、１Ａで０．８Ｖまで放電し
た。つづいて、１ＣｍＡで３００％時間充電し、モデル
セルの最大内圧を測定した。その結果を下記表１に併記
する。
Ａで１５０％充電した後、１Ａで０．８Ｖまで放電し
た。つづいて、１ＣｍＡで３００％時間充電し、モデル
セルの最大内圧を測定した。その結果を下記表１に併記
する。
【００２８】
【表１】
【００２９】表１から明らかなように実施例１〜４の水
素吸蔵合金電極は、比較例１の水素吸蔵合金電極と比べ
て電極容量が大きいことがわかる。これは、活物質合剤
表面の２０％以上がポリアクリル酸ソーダからなる薄膜
により被覆されていることから、恒温恒湿槽内での保管
時における水素吸蔵合金粉末の酸化劣化が抑制されてい
たことによるものである。
素吸蔵合金電極は、比較例１の水素吸蔵合金電極と比べ
て電極容量が大きいことがわかる。これは、活物質合剤
表面の２０％以上がポリアクリル酸ソーダからなる薄膜
により被覆されていることから、恒温恒湿槽内での保管
時における水素吸蔵合金粉末の酸化劣化が抑制されてい
たことによるものである。
【００３０】なお、実施例４の水素吸蔵合金電極は、両
特性試験時においてポリアクリル酸ソーダからなる薄膜
がアルカリ電解液に溶解されずに残ったため、この残存
薄膜が抵抗成分となって平均作動電圧を低下させ、かつ
過充電時の酸素ガスとの反応面積が減少してモデルセル
の最大内圧を高くしている。従って、充放電初期では電
極性能が十分に発揮されないことがわかる。ただし、そ
の後、充放電サイクルを繰返すと水素吸蔵合金粉末の膨
脹・収縮によって前記薄膜が溶解・剥離して電極性能が
十分に発揮されるようになる。
特性試験時においてポリアクリル酸ソーダからなる薄膜
がアルカリ電解液に溶解されずに残ったため、この残存
薄膜が抵抗成分となって平均作動電圧を低下させ、かつ
過充電時の酸素ガスとの反応面積が減少してモデルセル
の最大内圧を高くしている。従って、充放電初期では電
極性能が十分に発揮されないことがわかる。ただし、そ
の後、充放電サイクルを繰返すと水素吸蔵合金粉末の膨
脹・収縮によって前記薄膜が溶解・剥離して電極性能が
十分に発揮されるようになる。
【００３１】上記実施例では、水溶性結着剤であるポリ
アクリル酸ソーダの配合量を変えることにより前記被覆
率を制御したが、負極活物質ペースト中の他の成分の配
合量、乾燥条件、プレス条件などを変えることにより前
記被覆率を制御することも可能である。
アクリル酸ソーダの配合量を変えることにより前記被覆
率を制御したが、負極活物質ペースト中の他の成分の配
合量、乾燥条件、プレス条件などを変えることにより前
記被覆率を制御することも可能である。
【００３２】
【発明の効果】以上詳述した如く、本発明によれば保管
時における水素吸蔵合金粉末の酸化劣化が抑制された水
素吸蔵合金電極を提供することができる。
時における水素吸蔵合金粉末の酸化劣化が抑制された水
素吸蔵合金電極を提供することができる。
【図１】実施例で用いた単極評価用の試験セルを示す断
面図。
面図。
【図２】実施例で用いた電池のモデルセルを示す断面
図。
図。
１…ケース、２…アルカリ電解液、３…水素吸蔵合金電
極、４…ニッケル電極、５…セパレータ、１１…容器本
体、１２…蓋体、１４…電極群、１５…圧力検出器。
極、４…ニッケル電極、５…セパレータ、１１…容器本
体、１２…蓋体、１４…電極群、１５…圧力検出器。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 藤原 雅史 神奈川県川崎市幸区小向東芝町１番地 株 式会社東芝研究開発センター内 (72)発明者 武野 和太 東京都品川区南品川３丁目４番10号 東芝 電池株式会社内 (72)発明者 佐藤 優治 神奈川県川崎市幸区小向東芝町１番地 株 式会社東芝研究開発センター内
Claims (1)
- 【請求項１】 導電性芯体に水素吸蔵合金粉末を主成分
とする活物質合剤を塗着した水素吸蔵合金電極におい
て、活物質合剤表面の２０％以上を水溶性結着剤からな
る薄膜により被覆したことを特徴とする水素吸蔵合金電
極。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5048977A JPH06267536A (ja) | 1993-03-10 | 1993-03-10 | 水素吸蔵合金電極 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5048977A JPH06267536A (ja) | 1993-03-10 | 1993-03-10 | 水素吸蔵合金電極 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06267536A true JPH06267536A (ja) | 1994-09-22 |
Family
ID=12818321
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5048977A Pending JPH06267536A (ja) | 1993-03-10 | 1993-03-10 | 水素吸蔵合金電極 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06267536A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001148244A (ja) * | 1999-09-09 | 2001-05-29 | Canon Inc | 二次電池およびその製造方法 |
-
1993
- 1993-03-10 JP JP5048977A patent/JPH06267536A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001148244A (ja) * | 1999-09-09 | 2001-05-29 | Canon Inc | 二次電池およびその製造方法 |
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