JPH09283174A - アルカリ蓄電池 - Google Patents
アルカリ蓄電池Info
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- JPH09283174A JPH09283174A JP8096500A JP9650096A JPH09283174A JP H09283174 A JPH09283174 A JP H09283174A JP 8096500 A JP8096500 A JP 8096500A JP 9650096 A JP9650096 A JP 9650096A JP H09283174 A JPH09283174 A JP H09283174A
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- 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
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- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 負極の水素吸蔵合金のアルカリ電解液への溶
出を抑制するとともに正極中に添加している金属化合物
などの溶出も抑制し、保存特性に優れ、長期間にわたっ
て安定した電池特性を有するアルカリ蓄電池を提供す
る。 【解決手段】 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で、アル
カリ電解液中にＴｉ、Ｎｂ、Ｃｒ、Ａｌを主体とするイ
オンおよび／またはそれらの錯体のうちの少なくとも１
つを含有するか、または電池構成要素中に上記および／
またはそれらを主体とする化合物の少なくとも１つを含
有する。
出を抑制するとともに正極中に添加している金属化合物
などの溶出も抑制し、保存特性に優れ、長期間にわたっ
て安定した電池特性を有するアルカリ蓄電池を提供す
る。 【解決手段】 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で、アル
カリ電解液中にＴｉ、Ｎｂ、Ｃｒ、Ａｌを主体とするイ
オンおよび／またはそれらの錯体のうちの少なくとも１
つを含有するか、または電池構成要素中に上記および／
またはそれらを主体とする化合物の少なくとも１つを含
有する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】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た金属酸化物・水素ア
ルカリ蓄電池に関するものである。
とくに負極に水素吸蔵合金を用いた金属酸化物・水素ア
ルカリ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、ニッケル酸化
物などの金属酸化物を正極としたアルカリ蓄電池はすで
に提案されている。この電池は、従来の密閉型ニッケル
・カドミウム蓄電池等に比べると、特に高温で長期間使
用する場合、容量低下など主に寿命特性の劣化が認めら
れた。この寿命特性を向上すべく、例えば、特開平３−
１５５０４９号公報などで種々の提案が成されてきた。
物などの金属酸化物を正極としたアルカリ蓄電池はすで
に提案されている。この電池は、従来の密閉型ニッケル
・カドミウム蓄電池等に比べると、特に高温で長期間使
用する場合、容量低下など主に寿命特性の劣化が認めら
れた。この寿命特性を向上すべく、例えば、特開平３−
１５５０４９号公報などで種々の提案が成されてきた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のアルカリ蓄電池は、寿命特性以外に未使用状態での
長期間の保存、特に高温での長期保存の場合に、電池の
容量が低下するという問題があった。
来のアルカリ蓄電池は、寿命特性以外に未使用状態での
長期間の保存、特に高温での長期保存の場合に、電池の
容量が低下するという問題があった。
【０００４】これは、負極の水素吸蔵合金中の構成元素
がアルカリ電解液中に溶出するとともに、正極中に利用
率向上の目的で添加しているＣｏ等の金属化合物が溶出
して、これらの溶出反応が正、負極の電極反応を阻害
し、電池の容量低下を招いていることが、保存劣化電池
の解析より判明した。従って、保存中の電池の容量維持
等の特性を向上するためには、負極からの溶出のみなら
ず、正極からの溶出も抑制する必要がある。
がアルカリ電解液中に溶出するとともに、正極中に利用
率向上の目的で添加しているＣｏ等の金属化合物が溶出
して、これらの溶出反応が正、負極の電極反応を阻害
し、電池の容量低下を招いていることが、保存劣化電池
の解析より判明した。従って、保存中の電池の容量維持
等の特性を向上するためには、負極からの溶出のみなら
ず、正極からの溶出も抑制する必要がある。
【０００５】本発明は、上記の問題点を解決するもの
で、電池保存時の容量低下を抑制して、長期間に渡り安
定した電池特性を発揮できるアルカリ蓄電池を提供する
ものである。
で、電池保存時の容量低下を抑制して、長期間に渡り安
定した電池特性を発揮できるアルカリ蓄電池を提供する
ものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】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負極と、セパレータ
と、アルカリ電解液とからなり、前記アルカリ電解液中
にはＴｉ、Ｎｂ、Ｃｒ、Ａｌのイオンおよび／またはそ
れらの錯体のうちの少なくとも１種類を含有するもので
ある。また、前記各電池構成部材にＴｉ、Ｎｂ、Ｃｒ、
Ａｌのうちの少なくとも１つ、および／またはそれらを
主体とする化合物のうちの少なくとも１つを含有するも
のである。
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負極と、セパレータ
と、アルカリ電解液とからなり、前記アルカリ電解液中
にはＴｉ、Ｎｂ、Ｃｒ、Ａｌのイオンおよび／またはそ
れらの錯体のうちの少なくとも１種類を含有するもので
ある。また、前記各電池構成部材にＴｉ、Ｎｂ、Ｃｒ、
Ａｌのうちの少なくとも１つ、および／またはそれらを
主体とする化合物のうちの少なくとも１つを含有するも
のである。
【０００７】これにより、従来の方法では不十分であっ
た、負極の水素吸蔵合金中の成分と正極中に添加してい
る金属化合物などがアルカリ電解液中に溶出することを
抑制できるため、保存特性に優れ、長期間に渡り安定し
た電池特性を発揮する金属酸化物・水素アルカリ蓄電池
を得ることができる。
た、負極の水素吸蔵合金中の成分と正極中に添加してい
る金属化合物などがアルカリ電解液中に溶出することを
抑制できるため、保存特性に優れ、長期間に渡り安定し
た電池特性を発揮する金属酸化物・水素アルカリ蓄電池
を得ることができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、アルカリ電解液中にＴｉ、Ｎｂ、Ｃｒ、Ａｌのイオ
ンおよび／またはそれらの錯体のうちの少なくとも１種
類を含有させたものであり、電極構成成分のアルカリ電
解液への溶出を抑えて電池保存時の容量低下を抑制し
て、長期間に渡り安定した電池特性を発揮できるアルカ
リ蓄電池を提供するものである。
は、アルカリ電解液中にＴｉ、Ｎｂ、Ｃｒ、Ａｌのイオ
ンおよび／またはそれらの錯体のうちの少なくとも１種
類を含有させたものであり、電極構成成分のアルカリ電
解液への溶出を抑えて電池保存時の容量低下を抑制し
て、長期間に渡り安定した電池特性を発揮できるアルカ
リ蓄電池を提供するものである。
【０００９】また、本発明の請求項２に記載の発明は、
金属酸化物を主構成材料とする正極と、水素吸蔵合金を
主構成材料とする負極と、セパレータと、アルカリ電解
液とからなる電池構成部材中にＴｉ、Ｎｂ、Ｃｒ、Ａｌ
のうちの少なくとも１つ、および／またはこのＴｉ、Ｎ
ｂ、Ｃｒ、Ａｌのいずれかを主体とする化合物のうちの
少なくとも１つを含有させたものであり、やはり電池保
存時の容量低下を抑制して、長期間に渡り安定した電池
特性を発揮できるアルカリ蓄電池を提供するものであ
る。
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
液とからなる電池構成部材中にＴｉ、Ｎｂ、Ｃｒ、Ａｌ
のうちの少なくとも１つ、および／またはこのＴｉ、Ｎ
ｂ、Ｃｒ、Ａｌのいずれかを主体とする化合物のうちの
少なくとも１つを含有させたものであり、やはり電池保
存時の容量低下を抑制して、長期間に渡り安定した電池
特性を発揮できるアルカリ蓄電池を提供するものであ
る。
【００１０】
【実施例】次に、本発明の具体例を説明する。
【００１１】（実施例１）水素吸蔵合金としては、Ｍｍ
Ｎｉ5系水素吸蔵合金を用いた。Ｍｍ（ＭｍはＬａ、Ｃ
ｅ、Ｎｄ、Ｓｍなどを含む希土類元素の混合物）とＮ
ｉ、Ｍｎ、Ａｌ、Ｃｏを一定の組成比に秤量、混合後、
加熱溶解して組成式ＭｍＮｉ３．９Ｍｎ０．３Ａｌ０．
３Ｃｏ０．５の合金を作成した。この水素吸蔵合金を平
均粒径３０μｍに微粉砕後、合金粉末を結着剤であるポ
リビニルアルコール（ＰＶＡ）の水溶液と混練し、ペー
スト状にして、発泡状ニッケル多孔体へ充填後、ＡＡサ
イズの電池用寸法（３９ｍｍ×７５ｍｍ×０．７ｍｍ）
に加圧、切断し、水素吸蔵合金電極を得た。
Ｎｉ5系水素吸蔵合金を用いた。Ｍｍ（ＭｍはＬａ、Ｃ
ｅ、Ｎｄ、Ｓｍなどを含む希土類元素の混合物）とＮ
ｉ、Ｍｎ、Ａｌ、Ｃｏを一定の組成比に秤量、混合後、
加熱溶解して組成式ＭｍＮｉ３．９Ｍｎ０．３Ａｌ０．
３Ｃｏ０．５の合金を作成した。この水素吸蔵合金を平
均粒径３０μｍに微粉砕後、合金粉末を結着剤であるポ
リビニルアルコール（ＰＶＡ）の水溶液と混練し、ペー
スト状にして、発泡状ニッケル多孔体へ充填後、ＡＡサ
イズの電池用寸法（３９ｍｍ×７５ｍｍ×０．７ｍｍ）
に加圧、切断し、水素吸蔵合金電極を得た。
【００１２】ついで、こ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、正極容量規制で公称
容量１２００ｍＡｈ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。
泡メタル式ニッケル正極と組合せ、正極容量規制で公称
容量１２００ｍＡｈ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。
【００１３】ここで、負極中にＴｉ粉末を２重量％含有
させたものを電池Ａ、アルコールに分散したＴｉ粉末を
セパレータに噴霧し、Ｔｉ粉末として２重量％付着させ
たものを電池Ｂ、正極中にＴｉ粉末を２重量％含有させ
たものを電池Ｃ、電解液に対してイオン化したＴｉを
０．１重量％含有させたものを電池Ｄとした。
させたものを電池Ａ、アルコールに分散したＴｉ粉末を
セパレータに噴霧し、Ｔｉ粉末として２重量％付着させ
たものを電池Ｂ、正極中にＴｉ粉末を２重量％含有させ
たものを電池Ｃ、電解液に対してイオン化したＴｉを
０．１重量％含有させたものを電池Ｄとした。
【００１４】また、電池内にＴｉを添加しない以外は、
本発明と同様の構成の電池を作製し、これを比較の電池
Ｅとした。
本発明と同様の構成の電池を作製し、これを比較の電池
Ｅとした。
【００１５】次にこれらの各電池を用いて、保存試験を
行った。保存試験は、６５℃の高温にて放電状態の電池
を１ヶ月間保存し、保存前後の電池容量の変化量により
評価した。電池容量の評価は２０℃の一定温度下にて、
充電を０．１ＣｍＡで１５時間行い、放電を０．２Ｃｍ
Ａで終止電圧を０．８Ｖまで行って、この時の放電容量
を測定し、電池容量とした。
行った。保存試験は、６５℃の高温にて放電状態の電池
を１ヶ月間保存し、保存前後の電池容量の変化量により
評価した。電池容量の評価は２０℃の一定温度下にて、
充電を０．１ＣｍＡで１５時間行い、放電を０．２Ｃｍ
Ａで終止電圧を０．８Ｖまで行って、この時の放電容量
を測定し、電池容量とした。
【００１６】図１に保存試験結果を容量の回復率（回復
率（％）＝保存後の容量／保存前の容量×１００）とし
て示す。
率（％）＝保存後の容量／保存前の容量×１００）とし
て示す。
【００１７】図１の結果からわかるように本発明の電池
Ａは９３％、電池Ｂは９１％、電池Ｃは９４％、電池Ｄ
は９５％といずれも９０％以上の回復率を示した。
Ａは９３％、電池Ｂは９１％、電池Ｃは９４％、電池Ｄ
は９５％といずれも９０％以上の回復率を示した。
【００１８】一方、比較の電池Ｅでは、８０％の回復率
であった。ニッケル水素蓄電池の保存特性を解析した結
果、負極の合金を構成する金属元素の溶出による負極容
量の低下や正極に到達した負極溶出物が正極反応を阻害
すること、また正極の利用率を向上させるために添加し
たＣｏを主体とする化合物が電解液中に溶出してしまい
初期の利用率を維持できない事などにより、保存後の容
量低下の主な原因である事が分かった。すなわち、いず
れの場合も正、負極からの化学的な溶解反応が保存特性
劣化の主要因である事が分かった。
であった。ニッケル水素蓄電池の保存特性を解析した結
果、負極の合金を構成する金属元素の溶出による負極容
量の低下や正極に到達した負極溶出物が正極反応を阻害
すること、また正極の利用率を向上させるために添加し
たＣｏを主体とする化合物が電解液中に溶出してしまい
初期の利用率を維持できない事などにより、保存後の容
量低下の主な原因である事が分かった。すなわち、いず
れの場合も正、負極からの化学的な溶解反応が保存特性
劣化の主要因である事が分かった。
【００１９】本発明の電池Ａ〜ＤのようにＴｉを含むも
のでは、アルカリ電解液中に存在するＴｉイオンが正、
負極の溶解反応を比較の電池よりも効果的に抑制してお
り、その結果として電池の保存特性が向上したと考えら
れる。
のでは、アルカリ電解液中に存在するＴｉイオンが正、
負極の溶解反応を比較の電池よりも効果的に抑制してお
り、その結果として電池の保存特性が向上したと考えら
れる。
【００２０】（実施例２）本実施例として、負極合金電
極中にＮｂ粉末を２重量％含有した電池Ｆ、セパレータ
にＮｂ粉末をアルコール分散した液を噴霧し、Ｎｂ粉末
を２重量％付着した電池Ｇ、前記正極中にＮｂ粉末を２
重量％含有した電池Ｈ、電解液に対してイオン化したＮ
ｂを０．１重量％含有した電池Ｉをそれぞれ実施例１と
同様に、正極容量規制の公称容量１２００ｍＡｈ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。
極中にＮｂ粉末を２重量％含有した電池Ｆ、セパレータ
にＮｂ粉末をアルコール分散した液を噴霧し、Ｎｂ粉末
を２重量％付着した電池Ｇ、前記正極中にＮｂ粉末を２
重量％含有した電池Ｈ、電解液に対してイオン化したＮ
ｂを０．１重量％含有した電池Ｉをそれぞれ実施例１と
同様に、正極容量規制の公称容量１２００ｍＡｈ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。
【００２１】図２に本実施例で作成した電池Ｆ〜Ｉ、ま
た従来例Ｅについて実施例１と同様に保存試験を行った
結果を示す。
た従来例Ｅについて実施例１と同様に保存試験を行った
結果を示す。
【００２２】図２の結果から、本実施例の電池Ｆは９２
％、Ｇは９６％、Ｈは９５％、Ｉは９５％と、いずれも
９０％以上の優れた回復性を示した。
％、Ｇは９６％、Ｈは９５％、Ｉは９５％と、いずれも
９０％以上の優れた回復性を示した。
【００２３】これは、実施例１と同様に、本実施例電池
Ｆ〜ＩのＮｂを含有したものでは、アルカリ電解液中の
Ｎｂイオンが正負極からの溶解反応を効果的に抑制でき
るため保存特性が向上したと考えられる。
Ｆ〜ＩのＮｂを含有したものでは、アルカリ電解液中の
Ｎｂイオンが正負極からの溶解反応を効果的に抑制でき
るため保存特性が向上したと考えられる。
【００２４】（実施例３）本実施例として、負極合金電
極中にＣｒ粉末を２重量％含有した電池Ｊ、セパレータ
にＣｒ粉末をアルコール分散した液を噴霧し、Ｃｒ粉末
を２重量％付着した電池Ｋ、前記正極中にＣｒ粉末を２
重量％含有した電池Ｌ、電解液に対してイオン化したＣ
ｒを０．１重量％含有した電池Ｍをそれぞれ実施例１と
同様に、正極容量規制の公称容量１２００ｍＡｈ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。
極中にＣｒ粉末を２重量％含有した電池Ｊ、セパレータ
にＣｒ粉末をアルコール分散した液を噴霧し、Ｃｒ粉末
を２重量％付着した電池Ｋ、前記正極中にＣｒ粉末を２
重量％含有した電池Ｌ、電解液に対してイオン化したＣ
ｒを０．１重量％含有した電池Ｍをそれぞれ実施例１と
同様に、正極容量規制の公称容量１２００ｍＡｈ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。
【００２５】図３に本実施例で作成した電池Ｊ〜Ｍと従
来例Ｅを実施例１と同様に保存試験を行った結果を示
す。
来例Ｅを実施例１と同様に保存試験を行った結果を示
す。
【００２６】図３の結果から本実施例の電池Ｊは９７
％、Ｋは９４％、Ｌは９６％、Ｍは９３％と、いずれも
９０％以上の回復性を示した。
％、Ｋは９４％、Ｌは９６％、Ｍは９３％と、いずれも
９０％以上の回復性を示した。
【００２７】この場合も先の実施例と同様に、本実施例
電池Ｊ〜ＭのＣｒを含有したものでは、アルカリ電解液
中のＣｒイオンが正負極からの溶解反応を効果的に抑制
できるため保存特性が向上したと考えられる。
電池Ｊ〜ＭのＣｒを含有したものでは、アルカリ電解液
中のＣｒイオンが正負極からの溶解反応を効果的に抑制
できるため保存特性が向上したと考えられる。
【００２８】（実施例４）本実施例として、負極合金電
極中にＡｌ粉末を２重量％含有した電池Ｎ、セパレータ
にＡｌ粉末をアルコール分散した液を噴霧し、Ａｌ粉末
を２重量％付着した電池Ｏ、前記正極中にＡｌ粉末を２
重量％含有した電池Ｐ、電解液に対してイオン化したＡ
ｌを０．１重量％含有した電池Ｑをそれぞれ実施例１と
同様に、正極容量規制の公称容量１２００ｍＡｈ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。
極中にＡｌ粉末を２重量％含有した電池Ｎ、セパレータ
にＡｌ粉末をアルコール分散した液を噴霧し、Ａｌ粉末
を２重量％付着した電池Ｏ、前記正極中にＡｌ粉末を２
重量％含有した電池Ｐ、電解液に対してイオン化したＡ
ｌを０．１重量％含有した電池Ｑをそれぞれ実施例１と
同様に、正極容量規制の公称容量１２００ｍＡｈ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。
【００２９】図４に本実施例で作成した電池Ｎ〜Ｑと、
従来例Ｅを実施例１と同様に保存試験を行った結果を示
す。
従来例Ｅを実施例１と同様に保存試験を行った結果を示
す。
【００３０】図４の結果から本実施例の電池Ｎは９７
％、Ｏは９４％、Ｐは９４％、Ｑは９５％と、いずれも
９０％以上の回復性を示した。
％、Ｏは９４％、Ｐは９４％、Ｑは９５％と、いずれも
９０％以上の回復性を示した。
【００３１】この場合も先の実施例と同様に、本実施例
電池Ｎ〜ＱのＡｌを含有したものでは、アルカリ電解液
中のＡｌイオンが正負極からの溶解反応を効果的に抑制
できるため保存特性が向上したと考えられる。
電池Ｎ〜ＱのＡｌを含有したものでは、アルカリ電解液
中のＡｌイオンが正負極からの溶解反応を効果的に抑制
できるため保存特性が向上したと考えられる。
【００３２】以上が本発明の実施例であるが、アルカリ
電解液中にＴｉ、Ｎｂ、Ｃｒ、Ａｌを主体とするイオン
の少なくとも１つを含有すれば本発明の効果は得られ、
これらのイオンが２種以上存在していても良い。この構
成上、具体的に例えば、前記Ｔｉの化合物は、アルカリ
電解液中で少なくともその一部はチタン酸イオンおよび
／もしくはチタン錯体を形成するもの、前記Ｎｂの化合
物は、アルカリ電解液中で少なくとも一部はニオブ酸イ
オンおよび／もしくはニオブ錯体を形成するもの、前記
Ｃｒの化合物は、アルカリ電解液中で少なくとも一部は
クロム酸イオンおよび／もしくはクロム錯体を形成する
もの、前記Ａｌの化合物は、アルカリ電解液中で少なく
とも一部はアルミン酸イオンおよび／もしくはアルミ錯
体を形成するものが、保存特性の改善効果が高い。
電解液中にＴｉ、Ｎｂ、Ｃｒ、Ａｌを主体とするイオン
の少なくとも１つを含有すれば本発明の効果は得られ、
これらのイオンが２種以上存在していても良い。この構
成上、具体的に例えば、前記Ｔｉの化合物は、アルカリ
電解液中で少なくともその一部はチタン酸イオンおよび
／もしくはチタン錯体を形成するもの、前記Ｎｂの化合
物は、アルカリ電解液中で少なくとも一部はニオブ酸イ
オンおよび／もしくはニオブ錯体を形成するもの、前記
Ｃｒの化合物は、アルカリ電解液中で少なくとも一部は
クロム酸イオンおよび／もしくはクロム錯体を形成する
もの、前記Ａｌの化合物は、アルカリ電解液中で少なく
とも一部はアルミン酸イオンおよび／もしくはアルミ錯
体を形成するものが、保存特性の改善効果が高い。
【００３３】前記アルカリ電解液中のＴｉ、Ｎｂ、Ｃ
ｒ、Ａｌを主体とするイオン、および／または錯体の少
なくとも１つはアルカリ電解液に対して１０〜１０００
０ｐｐｍ含有することが特性改善の観点から好ましい。
ｒ、Ａｌを主体とするイオン、および／または錯体の少
なくとも１つはアルカリ電解液に対して１０〜１０００
０ｐｐｍ含有することが特性改善の観点から好ましい。
【００３４】また、本発明により、高温保存時の特性が
改善されたと同時に、高温での充電効率が改善される事
も判明した。
改善されたと同時に、高温での充電効率が改善される事
も判明した。
【００３５】なお、水素吸蔵合金は本実施例に示した組
成比ＭｍＮｉ３．９０Ｍｎ０．３Ａｌ０．３Ｃｏ０．５
０で表されるようなＣａＣｕ5構造を有するＡＢ5系合金
あるいは、例えば組成比ＺｒＭｎ０．３Ｖ０．２Ｃｒ
０．２Ｎｉ１．３で表されるようなＬａｖｅｓ相構造を
有するＡＢ2系合金のいずれかであることがその特性
上、電極素材として望ましい。
成比ＭｍＮｉ３．９０Ｍｎ０．３Ａｌ０．３Ｃｏ０．５
０で表されるようなＣａＣｕ5構造を有するＡＢ5系合金
あるいは、例えば組成比ＺｒＭｎ０．３Ｖ０．２Ｃｒ
０．２Ｎｉ１．３で表されるようなＬａｖｅｓ相構造を
有するＡＢ2系合金のいずれかであることがその特性
上、電極素材として望ましい。
【００３６】さらに上記実施例では密閉型アルカリ蓄電
池の例を示したが、開放型のアルカリ蓄電池でも同等の
優れた効果のあることが認められた。
池の例を示したが、開放型のアルカリ蓄電池でも同等の
優れた効果のあることが認められた。
【００３７】
【発明の効果】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、前記アルカリ電解液中にＴｉ、Ｎｂ、Ｃｒ、Ａｌを
主体とするイオンかつ、もしくは錯体の少なくとも１つ
を含有する事を特徴とし、構成上、前記各電池構成の少
なくとも１つにＴｉ、Ｎｂ、Ｃｒ、Ａｌ単体かつ、ある
いは、Ｔｉ、Ｎｂ、Ｃｒ、Ａｌを主体とする化合物の少
なくとも１つを有する事を特徴とするアルカリ蓄電池と
する事により、従来の方法では不十分であった、負極の
水素吸蔵合金の溶出を抑制する事と、正極中に添加して
いる金属化合物などの溶出も抑制できるため、保存特性
に優れ、長期間に渡り安定した電池特性を有する金属酸
化物・水素アルカリ蓄電池を得ることができる。
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、前記アルカリ電解液中にＴｉ、Ｎｂ、Ｃｒ、Ａｌを
主体とするイオンかつ、もしくは錯体の少なくとも１つ
を含有する事を特徴とし、構成上、前記各電池構成の少
なくとも１つにＴｉ、Ｎｂ、Ｃｒ、Ａｌ単体かつ、ある
いは、Ｔｉ、Ｎｂ、Ｃｒ、Ａｌを主体とする化合物の少
なくとも１つを有する事を特徴とするアルカリ蓄電池と
する事により、従来の方法では不十分であった、負極の
水素吸蔵合金の溶出を抑制する事と、正極中に添加して
いる金属化合物などの溶出も抑制できるため、保存特性
に優れ、長期間に渡り安定した電池特性を有する金属酸
化物・水素アルカリ蓄電池を得ることができる。
【図１】本実施例で作成した電池Ａ〜Ｄと従来例Ｅの保
存試験結果を示す図
存試験結果を示す図
【図２】本実施例で作成した電池Ｆ〜Ｉと従来例Ｅの保
存試験結果を示す図
存試験結果を示す図
【図３】本実施例で作成した電池Ｊ〜Ｍと従来例Ｅの保
存試験結果を示す図
存試験結果を示す図
【図４】本実施例で作成した電池Ｎ〜Ｑと従来例Ｅの保
存試験結果を示す図
存試験結果を示す図
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 海谷 英男 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 (12)
- 【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であって、前
記アルカリ電解液中にはＴｉ、Ｎｂ、Ｃｒ、Ａｌのうち
の少なくとも１種類のイオンおよび／またはそれらの錯
体を含有することを特徴とするアルカリ蓄電池。 - 【請求項２】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であって、前
記各電池構成要素中にはＴｉ、Ｎｂ、Ｃｒ、Ａｌのうち
の少なくとも１つ、および／またはそれらを主体とする
化合物のうちの少なくとも１つを含有することを特徴と
するアルカリ蓄電池。 - 【請求項３】前記Ｔｉの化合物は、アルカリ電解液中で
イオン、チタン酸イオン、および／またはチタン錯体を
形成するものである請求項１または２記載のアルカリ蓄
電池。 - 【請求項４】前記Ｎｂの化合物は、アルカリ電解液中で
イオン、ニオブ酸イオン、および／またはニオブ錯体を
形成するものである請求項１または２記載のアルカリ蓄
電池。 - 【請求項５】前記Ｃｒの化合物は、アルカリ電解液中で
イオン、クロム酸イオン、および／またはクロム錯体を
形成するものである請求項１または２記載のアルカリ蓄
電池。 - 【請求項６】前記Ａｌの化合物は、アルカリ電解液中で
イオン、アルミン酸イオン、および／またはアルミ錯体
を形成するものである請求項１または２記載のアルカリ
蓄電池。 - 【請求項７】前記各電池構成要素中に含有されているＴ
ｉ、Ｎｂ、Ｃｒ、Ａｌあるいはこれらを主体とする化合
物の量は、アルカリ電解液に対して１０〜１００００ｐ
ｐｍである請求項２〜６のいずれかに記載のアルカリ蓄
電池。 - 【請求項８】前記アルカリ電解液中に含有されているＴ
ｉ、Ｎｂ、Ｃｒ、Ａｌのいずれかを主体とするイオン、
および／またはその錯体の少なくとも１つの量は、アル
カリ電解液に対して１０〜１００００ｐｐｍである請求
項１〜６のいずれかに記載のアルカリ蓄電池。 - 【請求項９】前記Ｔｉ、Ｎｂ、Ｃｒ、Ａｌの錯体あるい
はＴｉ、Ｎｂ、Ｃｒ、Ａｌを主体とする化合物中のＴ
ｉ、Ｎｂ、Ｃｒ、Ａｌの酸化数が２価、３価、４価のい
ずれかである請求項１〜６のいずれかに記載のアルカリ
蓄電池。 - 【請求項１０】前記水素吸蔵合金の主たる合金相はＣａ
Ｃｕ5構造を有するＡＢ5系合金あるいはＬａｖｅｓ相構
造を有するＡＢ2系合金のいずれかである請求項１〜７
のいずれかに記載のアルカリ蓄電池。 - 【請求項１１】前記ＡＢ5系合金は、一般式ＭｍＮｉ
X-Y-ZＣｏYＭZ（式中、４．８≦Ｘ≦５．２，０＜Ｙ≦
２．０，０＜Ｚ≦１．５であり、ＭはＭｎ，Ａｌ，Ｃ
ｒ，Ｆｅ，Ｃｕ，Ｓｎ，Ｓｂ，Ｍｏ，Ｖ，Ｎｂ，Ｔａ，
Ｚｎ，Ｍｇ，Ｚｒ，Ｔｉのうち少なくとも１種であり、
Ｍｍは少なくとも３種以上の希土類金属の混合物を示
す）で表される合金であって、合金中のＬａ含有量が５
〜２５ｗｔ％である請求項１０記載のアルカリ蓄電池。 - 【請求項１２】前記ＡＢ2系合金は、一般式ＡＢα（た
だし、ＡはＺｒ単独もしくは３０原子％以下のＴｉ，Ｈ
ｆ，Ｔａ，Ｙ，Ｃａ，Ｍｇ，Ｌａ，Ｃｅ，Ｎｄ，Ｎｂ，
Ｍｏ，Ａｌ，Ｓｉを含むＺｒ、ＢはＮｉおよびＭｇ，Ｃ
ａ，Ｔｉ，Ｈｆ，Ｖ，Ｎｂ，Ｃｒ，Ｍｏ，Ｍｎ，Ｆｅ，
Ｃｏ，Ｐｄ，Ｃｕ，Ａｇ，Ｚｎ，Ｃｄ，Ａｌ，Ｓｉ，Ｌ
ａ，Ｃｅ，Ｐｒ，Ｎｄから選ばれる少なくとも１種の元
素、α＝１５〜２．５、ＡとＢとは異種元素）で表さ
れ、合金相が実質的に金属間化合物のＬａｖｅｓ相に属
し、その結晶構造が六方対称のＣ１４型および立方対称
のＣ１５型の少なくとも一方であり、格子定数がＣ１４
型の場合はａ＝４．８〜５．２Å、ｃ＝７．９〜８．３
Å、Ｃ１５型の場合はａ＝６．９２〜７．３０Åである
請求項１０記載のアルカリ蓄電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8096500A JPH09283174A (ja) | 1996-04-18 | 1996-04-18 | アルカリ蓄電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8096500A JPH09283174A (ja) | 1996-04-18 | 1996-04-18 | アルカリ蓄電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09283174A true JPH09283174A (ja) | 1997-10-31 |
Family
ID=14166830
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8096500A Pending JPH09283174A (ja) | 1996-04-18 | 1996-04-18 | アルカリ蓄電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09283174A (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100712687B1 (ko) * | 2006-02-14 | 2007-05-02 | 충주대학교 산학협력단 | 멜트 스피닝법을 이용한 Ｔｉ-Ｎｂ-Ｃｒ계 수소저장합금제조 방법 |
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-
1996
- 1996-04-18 JP JP8096500A patent/JPH09283174A/ja active Pending
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