JPH09219214A - アルカリ蓄電池 - Google Patents
アルカリ蓄電池Info
- Publication number
- JPH09219214A JPH09219214A JP8023752A JP2375296A JPH09219214A JP H09219214 A JPH09219214 A JP H09219214A JP 8023752 A JP8023752 A JP 8023752A JP 2375296 A JP2375296 A JP 2375296A JP H09219214 A JPH09219214 A JP H09219214A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- positive electrode
- ytterbium
- storage battery
- electrolyte
- nickel
- 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.)
- Pending
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Classifications
-
- 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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- Secondary Cells (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 電解液中へのイッテルビウム又はその化合物
の添加により、ニッケル正極の利用率を高め、高温下で
の利用率の低下を抑制するという極めて優れた効果を有
するアルカリ蓄電池を提供することを目的とする。 【構成】 負極と、ニッケル水酸化物を主成分とする正
極と、アルカリ電解液から構成されるアルカリ蓄電池に
おいて、電解液中にイッテルビウムまたはイッテルビウ
ム化合物を溶解せしめたアルカリ蓄電池とすることで、
上記目的を達成できる。
の添加により、ニッケル正極の利用率を高め、高温下で
の利用率の低下を抑制するという極めて優れた効果を有
するアルカリ蓄電池を提供することを目的とする。 【構成】 負極と、ニッケル水酸化物を主成分とする正
極と、アルカリ電解液から構成されるアルカリ蓄電池に
おいて、電解液中にイッテルビウムまたはイッテルビウ
ム化合物を溶解せしめたアルカリ蓄電池とすることで、
上記目的を達成できる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はニッケル水素化物蓄
電池、ニッケル−カドミウム蓄電池などのアルカリ蓄電
池に関するものである。
電池、ニッケル−カドミウム蓄電池などのアルカリ蓄電
池に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】ニッケル水酸化物を活物質として用いる
正極は、ニッケル−水素化物電池、ニッケル−カドミウ
ム電池、ニッケル−亜鉛電池、ニッケル−鉄電池などの
アルカリ蓄電池に共通して幅広く用いられている。近年
においては低公害性、高エネルギ−密度などの観点から
特にニッケル−水素化物電池が注目され、ポ−タブル機
器用から電気自動車用まで幅広く研究開発がなされてい
る。
正極は、ニッケル−水素化物電池、ニッケル−カドミウ
ム電池、ニッケル−亜鉛電池、ニッケル−鉄電池などの
アルカリ蓄電池に共通して幅広く用いられている。近年
においては低公害性、高エネルギ−密度などの観点から
特にニッケル−水素化物電池が注目され、ポ−タブル機
器用から電気自動車用まで幅広く研究開発がなされてい
る。
【０００３】これらアルカリ電池はいずれの場合でも、
ポータブル機器や電気自動車等の限られた狭い空間の中
に納められるため、温度上昇し易く、放熱しにくい状況
下に置かれている。このため、正極活物質の高温時の利
用率維持が要求される。この要求を満足するための方法
の一つである正極活物質へのカドミウム添加は、環境的
に問題があり、ニッケル−カドミウム電池からニッケル
水素化物電池へと低公害化してきたことに逆行すること
になってしまう。これらの問題を解決するためにカルシ
ウム化合物などの各種添加剤が報告されているが、電池
性能の改善には不十分であった。
ポータブル機器や電気自動車等の限られた狭い空間の中
に納められるため、温度上昇し易く、放熱しにくい状況
下に置かれている。このため、正極活物質の高温時の利
用率維持が要求される。この要求を満足するための方法
の一つである正極活物質へのカドミウム添加は、環境的
に問題があり、ニッケル−カドミウム電池からニッケル
水素化物電池へと低公害化してきたことに逆行すること
になってしまう。これらの問題を解決するためにカルシ
ウム化合物などの各種添加剤が報告されているが、電池
性能の改善には不十分であった。
【０００４】これに対し従来より、水酸化カリウムを主
成分とする電解液中に水酸化リチウムあるいは水酸化ナ
トリウムを少量添加せしめることにより、高温特性を改
善するという方法が、広く一般的に行われている。しか
しながらリチウムイオンは電池の充放電サイクルを繰り
返すと、正極活物質である水酸化ニッケルの結晶格子中
に取り込まれてしまうため、サイクルを重ねると電解液
中のリチウムイオン濃度が低下してくるという問題点
が、また水酸化ナトリウムは濃度を高くすると電解液が
粘ちょうになるため、その使用量が制限されるという問
題点がそれぞれあった。
成分とする電解液中に水酸化リチウムあるいは水酸化ナ
トリウムを少量添加せしめることにより、高温特性を改
善するという方法が、広く一般的に行われている。しか
しながらリチウムイオンは電池の充放電サイクルを繰り
返すと、正極活物質である水酸化ニッケルの結晶格子中
に取り込まれてしまうため、サイクルを重ねると電解液
中のリチウムイオン濃度が低下してくるという問題点
が、また水酸化ナトリウムは濃度を高くすると電解液が
粘ちょうになるため、その使用量が制限されるという問
題点がそれぞれあった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記問題点に
鑑みてなされたものであり、ニッケル正極の高温時の利
用率を高めたアルカリ蓄電池を提供しようとするもので
ある。
鑑みてなされたものであり、ニッケル正極の高温時の利
用率を高めたアルカリ蓄電池を提供しようとするもので
ある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の第１は、アルカ
リ電解液中にイッテルビウムまたはイッテルビウム化合
物を溶解せしめたアルカリ蓄電池である。本発明の第２
は、前記電解液が水酸化カリウムを主成分とすると共
に、水酸化ナトリウムまたは水酸化リチウムを含有して
おり、且つ電解液中にイッテルビウムまたはイッテルビ
ウム化合物を溶解せしめたアルカリ蓄電池である。
リ電解液中にイッテルビウムまたはイッテルビウム化合
物を溶解せしめたアルカリ蓄電池である。本発明の第２
は、前記電解液が水酸化カリウムを主成分とすると共
に、水酸化ナトリウムまたは水酸化リチウムを含有して
おり、且つ電解液中にイッテルビウムまたはイッテルビ
ウム化合物を溶解せしめたアルカリ蓄電池である。
【０００７】アルカリ水溶液中のイッテルビウムまたは
イッテルビウム化合物のイオンは溶液の酸素ガス発生過
電圧を引き上げる効果を持ち、充電末期における正極側
からの酸素ガス発生を抑制するため、正極活物質たる水
酸化ニッケルの充電受け入れを改善し、充放電効率およ
び高温時における利用率を高めることができる。
イッテルビウム化合物のイオンは溶液の酸素ガス発生過
電圧を引き上げる効果を持ち、充電末期における正極側
からの酸素ガス発生を抑制するため、正極活物質たる水
酸化ニッケルの充電受け入れを改善し、充放電効率およ
び高温時における利用率を高めることができる。
【０００８】
【実施例】以下、実施例に基づき本発明を説明する。正
極活物質として高密度の水酸化ニッケル粉末をを準備
し、一酸化コバルト（ＣｏＯ）１０重量％と充分混合
し、これに増粘剤を加えペースト状にし、３次元多孔体
ニッケル基板に充填、乾燥後プレスして正極板を得た。
この様にして作製した正極と、公知の水素吸蔵合金を用
い正極容量より過剰の容量となるように設計した負極
と、耐アルカリ性を有するセパレータとで正極容量規制
となるように試験電池を作製した。この後、各種の組成
の電解液を各電池に注入し、本発明電池１及び２とし
た。また、比較例としてイッテルビウムまたはイッテル
ビウム化合物のイオンを含まない電解液を注入したこと
以外は本発明電池１及び２と同じである比較電池３及び
４をそれぞれ作製した。表１に各電池の電解液組成を示
した。
極活物質として高密度の水酸化ニッケル粉末をを準備
し、一酸化コバルト（ＣｏＯ）１０重量％と充分混合
し、これに増粘剤を加えペースト状にし、３次元多孔体
ニッケル基板に充填、乾燥後プレスして正極板を得た。
この様にして作製した正極と、公知の水素吸蔵合金を用
い正極容量より過剰の容量となるように設計した負極
と、耐アルカリ性を有するセパレータとで正極容量規制
となるように試験電池を作製した。この後、各種の組成
の電解液を各電池に注入し、本発明電池１及び２とし
た。また、比較例としてイッテルビウムまたはイッテル
ビウム化合物のイオンを含まない電解液を注入したこと
以外は本発明電池１及び２と同じである比較電池３及び
４をそれぞれ作製した。表１に各電池の電解液組成を示
した。
【０００９】
【表１】
【００１０】これらの電池を参照極として酸化水銀電極
を用いて開放、液過剰条件で充放電試験を行った。図１
に各温度における利用率を示す。本発明電極１及び２
は、イッテルビウムイオンが電解液中に含まれない比較
電極３に比べて利用率が高く、５０℃および４０℃の高
温においてはその差が顕著に現れた。また、電解液中に
水酸化リチウム及び水酸化ナトリウムを含有せしめた比
較電極４に比べ、本発明電極２は優れた高い利用率を示
した。
を用いて開放、液過剰条件で充放電試験を行った。図１
に各温度における利用率を示す。本発明電極１及び２
は、イッテルビウムイオンが電解液中に含まれない比較
電極３に比べて利用率が高く、５０℃および４０℃の高
温においてはその差が顕著に現れた。また、電解液中に
水酸化リチウム及び水酸化ナトリウムを含有せしめた比
較電極４に比べ、本発明電極２は優れた高い利用率を示
した。
【００１１】図２に本発明電池１と比較電池３の２０℃
および４０℃の充電曲線を示す。２０℃においては酸素
ガス発生過電圧は同程度であるが、４０℃においては比
較電池３は充電末期においても酸素過電圧の立ち上がり
はなく、充電受け入れが低下していることが窺われる。
一方、本発明電池１においては酸素過電圧の立ち上がり
が見られ、４０℃においても高い利用率を示した。高温
時の利用率維持についてはイッテルビウムイオンおよび
水酸化リチウムを複合添加した比較電池２についても同
様であった。これは、電解液中のイッテルビウムおよび
イッテルビウム化合物のイオンの酸素ガス発生過電圧上
昇効果によるものである。
および４０℃の充電曲線を示す。２０℃においては酸素
ガス発生過電圧は同程度であるが、４０℃においては比
較電池３は充電末期においても酸素過電圧の立ち上がり
はなく、充電受け入れが低下していることが窺われる。
一方、本発明電池１においては酸素過電圧の立ち上がり
が見られ、４０℃においても高い利用率を示した。高温
時の利用率維持についてはイッテルビウムイオンおよび
水酸化リチウムを複合添加した比較電池２についても同
様であった。これは、電解液中のイッテルビウムおよび
イッテルビウム化合物のイオンの酸素ガス発生過電圧上
昇効果によるものである。
【００１２】
【発明の効果】上記のように、本発明のアルカリ蓄電池
では、電解液中へのイッテルビウム又はその化合物の添
加により、ニッケル正極の利用率を高め、高温下での利
用率の低下を抑制するという極めて優れた効果が得られ
る。
では、電解液中へのイッテルビウム又はその化合物の添
加により、ニッケル正極の利用率を高め、高温下での利
用率の低下を抑制するという極めて優れた効果が得られ
る。
【図１】試験温度と利用率の関係を示した図である。
【図２】２０℃および４０℃における充電曲線を示した
図である。
図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松村 勇一 大阪府高槻市城西町６番６号 株式会社ユ アサコーポレーション内
Claims (2)
- 【請求項１】 負極と、ニッケル水酸化物を主成分とす
る正極と、アルカリ電解液から構成されるアルカリ蓄電
池において、電解液中にイッテルビウムまたはイッテル
ビウム化合物を溶解せしめたことを特徴とするアルカリ
蓄電池。 - 【請求項２】 前記電解液が水酸化カリウムを主成分と
すると共に、水酸化ナトリウムまたは水酸化リチウムを
含有しており、且つ該電解液中にイッテルビウムまたは
イッテルビウム化合物を溶解せしめた請求項１記載のア
ルカリ蓄電池。
Priority Applications (10)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8023752A JPH09219214A (ja) | 1996-02-09 | 1996-02-09 | アルカリ蓄電池 |
| CNB2004100317520A CN1253954C (zh) | 1995-09-28 | 1996-09-25 | 镍电极 |
| US08/849,103 US6136473A (en) | 1995-09-28 | 1996-09-25 | Hydrogen absorbing electrode, nickel electrode and alkaline storage battery |
| EP96931980A EP0794584A4 (en) | 1995-09-28 | 1996-09-25 | HYDROGEN STORAGE ELECTRODE, NICKEL ELECTRODE AND ALKALIS MEMORY BATTERY |
| CNB2004100317501A CN1244964C (zh) | 1995-09-28 | 1996-09-25 | 储氢电极、镍电极和碱性蓄电池 |
| KR1019970703538A KR100416428B1 (ko) | 1995-09-28 | 1996-09-25 | 수소흡장전극,니켈전극및알칼리축전지 |
| CNB961915048A CN1205679C (zh) | 1995-09-28 | 1996-09-25 | 储氢电极、镍电极和碱性蓄电池 |
| CNA2004100317516A CN1536691A (zh) | 1995-09-28 | 1996-09-25 | 储氢电极、镍电极和碱性蓄电池 |
| PCT/JP1996/002761 WO1997012408A1 (en) | 1995-09-28 | 1996-09-25 | Hydrogen storage electrode, nickel electrode, and alkaline storage battery |
| TW085112495A TW335564B (en) | 1996-02-09 | 1996-10-11 | An occlusion hydrogen electrode, nickel electrode and alkaline battery |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8023752A JPH09219214A (ja) | 1996-02-09 | 1996-02-09 | アルカリ蓄電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09219214A true JPH09219214A (ja) | 1997-08-19 |
Family
ID=12119057
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8023752A Pending JPH09219214A (ja) | 1995-09-28 | 1996-02-09 | アルカリ蓄電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09219214A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001332257A (ja) * | 1999-10-08 | 2001-11-30 | Hitachi Maxell Ltd | アルカリ蓄電池用非焼結式正極、その製造方法および前記非焼結式正極を用いたアルカリ蓄電池 |
| WO2015015825A1 (ja) * | 2013-07-31 | 2015-02-05 | プライムアースＥｖエナジー 株式会社 | ニッケル水素蓄電池 |
-
1996
- 1996-02-09 JP JP8023752A patent/JPH09219214A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001332257A (ja) * | 1999-10-08 | 2001-11-30 | Hitachi Maxell Ltd | アルカリ蓄電池用非焼結式正極、その製造方法および前記非焼結式正極を用いたアルカリ蓄電池 |
| WO2015015825A1 (ja) * | 2013-07-31 | 2015-02-05 | プライムアースＥｖエナジー 株式会社 | ニッケル水素蓄電池 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20051027 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20060301 |