JPH10112314A - 水素吸蔵電極およびアルカリ二次電池 - Google Patents
水素吸蔵電極およびアルカリ二次電池Info
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- JPH10112314A JPH10112314A JP8263152A JP26315296A JPH10112314A JP H10112314 A JPH10112314 A JP H10112314A JP 8263152 A JP8263152 A JP 8263152A JP 26315296 A JP26315296 A JP 26315296A JP H10112314 A JPH10112314 A JP H10112314A
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- 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)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 高容量で安定した水素の吸蔵・放出特性を有
する水素吸蔵電極を提供する。 【解決手段】 一般式ＡＢx …（Ｉ）（ただし、式
（Ｉ）中のＡはＺｒおよびＴｉから選ばれる少なくとも
１つの元素、ＢはＮｉ、Ｍｎ、Ｖ、Ｃｏ、Ｃｒ、Ａｌ、
Ｆｅ、Ｃｕ、Ｍｏ、Ｌａ、Ｃｅ、ＰｒおよびＮｄから選
ばれる少なくとも１つの元素であり、ｘは１．８≦ｘ≦
２．５を示す）にて表わされ、Ｃｕをターゲットとした
管球を用いたＸ線回折パターンにおける２θ＝４２．０
゜〜４３．０゜に現れる主ピークの強度（ｌm ）と、２
θ＝３８．５゜〜４０．０゜に現れる副ピークの強度
（ｌs ）との強度比（ｌs ／ｌm ）が０．５以下である
水素吸蔵合金を含むことを特徴とする。
する水素吸蔵電極を提供する。 【解決手段】 一般式ＡＢx …（Ｉ）（ただし、式
（Ｉ）中のＡはＺｒおよびＴｉから選ばれる少なくとも
１つの元素、ＢはＮｉ、Ｍｎ、Ｖ、Ｃｏ、Ｃｒ、Ａｌ、
Ｆｅ、Ｃｕ、Ｍｏ、Ｌａ、Ｃｅ、ＰｒおよびＮｄから選
ばれる少なくとも１つの元素であり、ｘは１．８≦ｘ≦
２．５を示す）にて表わされ、Ｃｕをターゲットとした
管球を用いたＸ線回折パターンにおける２θ＝４２．０
゜〜４３．０゜に現れる主ピークの強度（ｌm ）と、２
θ＝３８．５゜〜４０．０゜に現れる副ピークの強度
（ｌs ）との強度比（ｌs ／ｌm ）が０．５以下である
水素吸蔵合金を含むことを特徴とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、水素吸蔵電極およ
びアルカリ二次電池に関する。
びアルカリ二次電池に関する。
【０００２】
【従来の技術】水素吸蔵合金は、これを負極とし、アル
カリ電解液中でニッケル極などの適切な正極を対極とす
ると、充電時に発生した水素を負極自身が吸蔵し、放電
時に吸蔵した水素を放出すると共に、この水素ガスは酸
化されて元の水に戻る。このため、水素吸蔵合金は二次
電池の負極材料として利用されている。このようなアル
カリ二次電池は、高エネルギー密度を有するため、容積
効率が高く、しかも安全作動が可能で、かつ高い信頼性
を有する。
カリ電解液中でニッケル極などの適切な正極を対極とす
ると、充電時に発生した水素を負極自身が吸蔵し、放電
時に吸蔵した水素を放出すると共に、この水素ガスは酸
化されて元の水に戻る。このため、水素吸蔵合金は二次
電池の負極材料として利用されている。このようなアル
カリ二次電池は、高エネルギー密度を有するため、容積
効率が高く、しかも安全作動が可能で、かつ高い信頼性
を有する。
【０００３】ところで、前記水素吸蔵合金としてはＬａ
Ｎｉ5 やＬａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｓｍなどのランタン系元素
の混合物であるミッシュメタル（Ｍｍ）とＮｉとの合
金；ＭｍＮｉ5 のようなＡＢ5 型のものが多用されてい
る。
Ｎｉ5 やＬａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｓｍなどのランタン系元素
の混合物であるミッシュメタル（Ｍｍ）とＮｉとの合
金；ＭｍＮｉ5 のようなＡＢ5 型のものが多用されてい
る。
【０００４】しかしながら、近年、二次電池の高容量化
の要求から、前記合金では高容量化に限界があるため、
より一層の高容量の水素吸蔵合金が要望されている。一
方、ＺｒＮｉ2 のようなラーベス相合金であるＡＢ2 型
水素吸蔵合金は水素吸蔵能が高く、高容量の電極として
有望視されている。しかしながら、ＡＢ2 型水素吸蔵合
金を電極として用いた場合、同一成分の合金であっても
放電容量にばらつくという問題があった。
の要求から、前記合金では高容量化に限界があるため、
より一層の高容量の水素吸蔵合金が要望されている。一
方、ＺｒＮｉ2 のようなラーベス相合金であるＡＢ2 型
水素吸蔵合金は水素吸蔵能が高く、高容量の電極として
有望視されている。しかしながら、ＡＢ2 型水素吸蔵合
金を電極として用いた場合、同一成分の合金であっても
放電容量にばらつくという問題があった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、高容量で安
定した水素の吸蔵・放出特性を有する水素吸蔵電極を提
供しようとするものである。本発明は、充放電サイクル
寿命の長いアルカリ二次電池を提供しようとするもので
ある。
定した水素の吸蔵・放出特性を有する水素吸蔵電極を提
供しようとするものである。本発明は、充放電サイクル
寿命の長いアルカリ二次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】本発明に係わる水素吸蔵
電極は、一般式 ＡＢx …（Ｉ） （ただし、ＡはＺｒおよびＴｉから選ばれる少なくとも
１つの元素、ＢはＮｉ、Ｍｎ、Ｖ、Ｃｏ、Ｃｒ、Ａｌ、
Ｆｅ、Ｃｕ、Ｍｏ、Ｌａ、Ｃｅ、ＰｒおよびＮｄから選
ばれる少なくとも１つの元素であり、ｘは１．８≦ｘ≦
２．５を示す）にて表わされ、Ｃｕをターゲットとした
管球を用いたＸ線回折パターンにおける２θ＝４２．０
゜〜４３．０゜に現れる主ピークの強度（ｌm ）と、２
θ＝３８．５゜〜４０．０゜に現れる副ピークの強度
（ｌs ）との強度比（ｌs ／ｌm ）が０．５以下である
水素吸蔵合金を含むことを特徴とするものである。
電極は、一般式 ＡＢx …（Ｉ） （ただし、ＡはＺｒおよびＴｉから選ばれる少なくとも
１つの元素、ＢはＮｉ、Ｍｎ、Ｖ、Ｃｏ、Ｃｒ、Ａｌ、
Ｆｅ、Ｃｕ、Ｍｏ、Ｌａ、Ｃｅ、ＰｒおよびＮｄから選
ばれる少なくとも１つの元素であり、ｘは１．８≦ｘ≦
２．５を示す）にて表わされ、Ｃｕをターゲットとした
管球を用いたＸ線回折パターンにおける２θ＝４２．０
゜〜４３．０゜に現れる主ピークの強度（ｌm ）と、２
θ＝３８．５゜〜４０．０゜に現れる副ピークの強度
（ｌs ）との強度比（ｌs ／ｌm ）が０．５以下である
水素吸蔵合金を含むことを特徴とするものである。
【０００７】本発明に係わるアルカリ二次電池は、容器
と、前記容器内に収納されたペースト式正極と、前記容
器内に収納された水素吸蔵合金を含むペースト式負極
と、前記容器内に前記正極および負極の間に位置するよ
うに収納されたセパレータと、前記容器内に収容された
アルカリ電解液とを具備し、前記水素吸蔵合金が、一般
式 ＡＢx …（Ｉ） （ただし、式（Ｉ）中のＡはＺｒおよびＴｉから選ばれ
る少なくとも１つの元素、ＢはＮｉ、Ｍｎ、Ｖ、Ｃｏ、
Ｃｒ、Ａｌ、Ｆｅ、Ｃｕ、Ｍｏ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒおよ
びＮｄから選ばれる少なくとも１つの元素であり、ｘは
１．８≦ｘ≦２．５を示す）にて表わされ、Ｃｕをター
ゲットとした管球を用いたＸ線回折パターンにおける２
θ＝４２．０゜〜４３．０゜に現れる主ピークの強度
（ｌm ）と、２θ＝３８．５゜〜４０．０゜に現れる副
ピークの強度（ｌs ）との強度比（ｌs ／ｌm ）が０．
５以下であることを特徴とするものである。
と、前記容器内に収納されたペースト式正極と、前記容
器内に収納された水素吸蔵合金を含むペースト式負極
と、前記容器内に前記正極および負極の間に位置するよ
うに収納されたセパレータと、前記容器内に収容された
アルカリ電解液とを具備し、前記水素吸蔵合金が、一般
式 ＡＢx …（Ｉ） （ただし、式（Ｉ）中のＡはＺｒおよびＴｉから選ばれ
る少なくとも１つの元素、ＢはＮｉ、Ｍｎ、Ｖ、Ｃｏ、
Ｃｒ、Ａｌ、Ｆｅ、Ｃｕ、Ｍｏ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒおよ
びＮｄから選ばれる少なくとも１つの元素であり、ｘは
１．８≦ｘ≦２．５を示す）にて表わされ、Ｃｕをター
ゲットとした管球を用いたＸ線回折パターンにおける２
θ＝４２．０゜〜４３．０゜に現れる主ピークの強度
（ｌm ）と、２θ＝３８．５゜〜４０．０゜に現れる副
ピークの強度（ｌs ）との強度比（ｌs ／ｌm ）が０．
５以下であることを特徴とするものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係わるアルカリ二
次電池（円筒形アルカリ二次電池）を図１を参照して説
明する。有底円筒状の容器１内には、ペースト式正極２
とセパレータ３とペースト式負極４とを積層してスパイ
ラル状に捲回することにより作製された電極群５が収納
されている。前記負極４は、前記電極群５の最外周に配
置されて前記容器１と電気的に接触している。アルカリ
電解液は、前記容器１内に収容されている。中央に孔６
を有する円形の第１の封口板７は、前記容器１の上部開
口部に配置されている。リング状の絶縁性ガスケット８
は、前記封口板７の周縁と前記容器１の上部開口部内面
の間に配置され、前記上部開口部を内側に縮径するカシ
メ加工により前記容器１に前記封口板７を前記ガスケッ
ト８を介して気密に固定している。正極リード９は、一
端が前記正極２に接続、他端が前記封口板７の下面に接
続されている。帽子形状をなす正極端子１０は、前記封
口板７上に前記孔６を覆うように取り付けられている。
ゴム製の安全弁１１は、前記封口板７と前記正極端子１
０で囲まれた空間内に前記孔６を塞ぐように配置されて
いる。中央に穴を有する絶縁材料からなる円形の押え板
１２は、前記正極端子１０上に前記正極端子１０の突起
部がその押え板１２の前記穴から突出されるように配置
されている。外装チューブ１３は、前記押え板１２の周
縁、前記容器１の側面及び前記容器１の底部周縁を被覆
している。
次電池（円筒形アルカリ二次電池）を図１を参照して説
明する。有底円筒状の容器１内には、ペースト式正極２
とセパレータ３とペースト式負極４とを積層してスパイ
ラル状に捲回することにより作製された電極群５が収納
されている。前記負極４は、前記電極群５の最外周に配
置されて前記容器１と電気的に接触している。アルカリ
電解液は、前記容器１内に収容されている。中央に孔６
を有する円形の第１の封口板７は、前記容器１の上部開
口部に配置されている。リング状の絶縁性ガスケット８
は、前記封口板７の周縁と前記容器１の上部開口部内面
の間に配置され、前記上部開口部を内側に縮径するカシ
メ加工により前記容器１に前記封口板７を前記ガスケッ
ト８を介して気密に固定している。正極リード９は、一
端が前記正極２に接続、他端が前記封口板７の下面に接
続されている。帽子形状をなす正極端子１０は、前記封
口板７上に前記孔６を覆うように取り付けられている。
ゴム製の安全弁１１は、前記封口板７と前記正極端子１
０で囲まれた空間内に前記孔６を塞ぐように配置されて
いる。中央に穴を有する絶縁材料からなる円形の押え板
１２は、前記正極端子１０上に前記正極端子１０の突起
部がその押え板１２の前記穴から突出されるように配置
されている。外装チューブ１３は、前記押え板１２の周
縁、前記容器１の側面及び前記容器１の底部周縁を被覆
している。
【０００９】次に、前記ペースト式正極２、ペースト式
負極４、セパレータ３および電解液について説明する。 １）ペースト式正極２ このペースト式正極２は、活物質である水酸化ニッケル
粉末に導電材料を添加し、高分子結着剤および水と共に
混練してペーストを調製し、このペーストを導電性基板
に充填し、乾燥した後、成形することにより作製され
る。
負極４、セパレータ３および電解液について説明する。 １）ペースト式正極２ このペースト式正極２は、活物質である水酸化ニッケル
粉末に導電材料を添加し、高分子結着剤および水と共に
混練してペーストを調製し、このペーストを導電性基板
に充填し、乾燥した後、成形することにより作製され
る。
【００１０】前記導電材料としては、例えばコバルト酸
化物、コバルト水酸化物等を挙げることができる。前記
高分子結着剤としては、例えばカルボキシメチルセルロ
ース、メチルセルロース、ポリアクリル酸ナトリウム、
ポリテトラフルオロエチレン等を挙げることができる。
化物、コバルト水酸化物等を挙げることができる。前記
高分子結着剤としては、例えばカルボキシメチルセルロ
ース、メチルセルロース、ポリアクリル酸ナトリウム、
ポリテトラフルオロエチレン等を挙げることができる。
【００１１】前記導電性基板としては、例えばニッケ
ル、ステンレスまたはニッケルメッキが施された金属か
ら形成された網状、スポンジ状、繊維状、もしくはフェ
ルト状の金属多孔体等を挙げることができる。
ル、ステンレスまたはニッケルメッキが施された金属か
ら形成された網状、スポンジ状、繊維状、もしくはフェ
ルト状の金属多孔体等を挙げることができる。
【００１２】２）ペースト式負極４ このペースト式負極４は、水素吸蔵合金粉末に導電材を
添加し、高分子結着剤および水と共に混練してペースト
を調製し、このペーストを導電性基板に充填し、乾燥し
た後、成形することにより製造される。
添加し、高分子結着剤および水と共に混練してペースト
を調製し、このペーストを導電性基板に充填し、乾燥し
た後、成形することにより製造される。
【００１３】前記水素吸蔵合金としては、一般式 ＡＢx …（Ｉ） （ただし、式（Ｉ）中のＡはＺｒおよびＴｉから選ばれ
る少なくとも１つの元素、ＢはＮｉ、Ｍｎ、Ｖ、Ｃｏ、
Ｃｒ、Ａｌ、Ｆｅ、Ｃｕ、Ｍｏ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒおよ
びＮｄから選ばれる少なくとも１つの元素であり、ｘは
１．８≦ｘ≦２．５を示す）にて表わされ、Ｃｕをター
ゲットとした管球を用いたＸ線回折パターンにおける２
θ＝４２．０゜〜４３．０゜に現れる主ピークの強度
（ｌm ）と、２θ＝３８．５゜〜４０．０゜に現れる副
ピークの強度（ｌs ）との強度比（ｌs ／ｌm ）が０．
５以下であるものが用いられる。
る少なくとも１つの元素、ＢはＮｉ、Ｍｎ、Ｖ、Ｃｏ、
Ｃｒ、Ａｌ、Ｆｅ、Ｃｕ、Ｍｏ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒおよ
びＮｄから選ばれる少なくとも１つの元素であり、ｘは
１．８≦ｘ≦２．５を示す）にて表わされ、Ｃｕをター
ゲットとした管球を用いたＸ線回折パターンにおける２
θ＝４２．０゜〜４３．０゜に現れる主ピークの強度
（ｌm ）と、２θ＝３８．５゜〜４０．０゜に現れる副
ピークの強度（ｌs ）との強度比（ｌs ／ｌm ）が０．
５以下であるものが用いられる。
【００１４】前記水素吸蔵合金における強度比（ｌs ／
ｌm ）を０．５以下にすることにより、結晶相の大部分
がＣ１５相になり、この水素吸蔵合金を含む水素吸蔵電
極（負極）の放電容量が向上される。より好ましい強度
比（ｌs ／ｌm ）は０．２以下である。
ｌm ）を０．５以下にすることにより、結晶相の大部分
がＣ１５相になり、この水素吸蔵合金を含む水素吸蔵電
極（負極）の放電容量が向上される。より好ましい強度
比（ｌs ／ｌm ）は０．２以下である。
【００１５】中でも、一般式ＡＮｉa Ｍｎb Ｖc Ｍd …
（II）（ただし、ＡはＺｒおよびＴｉから選ばれる少な
くとも１つの元素、ＭはＣｏ、Ｃｒ、Ａｌ、Ｆｅ、Ｃ
ｕ、Ｍｏ、Ｌａ、Ｃｅ、ＰｒおよびＮｄから選ばれる少
なくとも１つの元素であり、ａ、ｂ、ｃ、ｄはそれぞれ
０．８≦ａ≦１．４、０．２≦ｂ≦１．０、０．０２≦
ｃ≦０．５、０．０２≦ｄ≦０．５で、かつ１．８≦ａ
＋ｂ＋ｃ＋ｄ≦２．５を示す）にて表わされ、前記強度
比（ｌs ／ｌm ）が０．５以下である水素吸蔵合金が好
適である。特に、前記一般式（II）中のＭはＣｏ、Ｃ
ｒ、Ｃｕが好適である。
（II）（ただし、ＡはＺｒおよびＴｉから選ばれる少な
くとも１つの元素、ＭはＣｏ、Ｃｒ、Ａｌ、Ｆｅ、Ｃ
ｕ、Ｍｏ、Ｌａ、Ｃｅ、ＰｒおよびＮｄから選ばれる少
なくとも１つの元素であり、ａ、ｂ、ｃ、ｄはそれぞれ
０．８≦ａ≦１．４、０．２≦ｂ≦１．０、０．０２≦
ｃ≦０．５、０．０２≦ｄ≦０．５で、かつ１．８≦ａ
＋ｂ＋ｃ＋ｄ≦２．５を示す）にて表わされ、前記強度
比（ｌs ／ｌm ）が０．５以下である水素吸蔵合金が好
適である。特に、前記一般式（II）中のＭはＣｏ、Ｃ
ｒ、Ｃｕが好適である。
【００１６】前記高分子結着剤としては、前記正極２で
用いたのと同様なものを挙げることができる。前記導電
材としては、例えばカーボンブラック等を用いることが
できる。
用いたのと同様なものを挙げることができる。前記導電
材としては、例えばカーボンブラック等を用いることが
できる。
【００１７】前記導電性基板としては、パンチドメタ
ル、エキスパンデッドメタル、穿孔剛板、ニッケルネッ
トなどの二次元基板や、フェルト状金属多孔体や、スポ
ンジ状金属基板などの三次元基板を挙げることができ
る。
ル、エキスパンデッドメタル、穿孔剛板、ニッケルネッ
トなどの二次元基板や、フェルト状金属多孔体や、スポ
ンジ状金属基板などの三次元基板を挙げることができ
る。
【００１８】３）セパレータ３ このセパレータ３は、ポリオレフィン系合成樹脂繊維や
ナイロン系繊維の不織布等から作られる。
ナイロン系繊維の不織布等から作られる。
【００１９】４）アルカリ電解液 このアルカリ電解液としては、例えば水酸化ナトリウム
（ＮａＯＨ）と水酸化リチウム（ＬｉＯＨ）の混合液、
水酸化カリウム（ＫＯＨ）とＬｉＯＨの混合液、ＫＯＨ
とＬｉＯＨとＮａＯＨの混合液等を用いることができ
る。
（ＮａＯＨ）と水酸化リチウム（ＬｉＯＨ）の混合液、
水酸化カリウム（ＫＯＨ）とＬｉＯＨの混合液、ＫＯＨ
とＬｉＯＨとＮａＯＨの混合液等を用いることができ
る。
【００２０】以上説明した本発明に係る水素吸蔵電極
は、前記一般式（Ｉ）にて表わされ、Ｃｕをターゲット
とした管球を用いたＸ線回折パターンにおける２θ＝４
２．０゜〜４３．０゜に現れる主ピークの強度（ｌm ）
と、２θ＝３８．５゜〜４０．０゜に現れる副ピークの
強度（ｌs ）との強度比（ｌs ／ｌm ）が０．５以下
で、結晶相の大部分がＣ１５相である水素吸蔵合金を含
むため、高い容量と安定した水素の吸蔵・放出特性を有
する。
は、前記一般式（Ｉ）にて表わされ、Ｃｕをターゲット
とした管球を用いたＸ線回折パターンにおける２θ＝４
２．０゜〜４３．０゜に現れる主ピークの強度（ｌm ）
と、２θ＝３８．５゜〜４０．０゜に現れる副ピークの
強度（ｌs ）との強度比（ｌs ／ｌm ）が０．５以下
で、結晶相の大部分がＣ１５相である水素吸蔵合金を含
むため、高い容量と安定した水素の吸蔵・放出特性を有
する。
【００２１】特に、一般式ＡＮｉa Ｍｎb Ｖc Ｍd …
（II）で表わされ、前記強度比（ｌs／ｌm ）が０．５
以下である水素吸蔵合金を含む水素吸蔵電極は、より一
層高い容量と安定した水素の吸蔵・放出特性を有する。
（II）で表わされ、前記強度比（ｌs／ｌm ）が０．５
以下である水素吸蔵合金を含む水素吸蔵電極は、より一
層高い容量と安定した水素の吸蔵・放出特性を有する。
【００２２】また、本発明に係わるアルカリ二次電池に
よれば、容器と、この容器内に収納されたペースト式正
極と、前記容器内に収納された前記一般式（Ｉ）で表わ
され、前記強度比（ｌs ／ｌm ）が０．５以下である前
記水素吸蔵合金を含むペースト式負極と、前記容器内に
前記正極および負極の間に位置するように収納されたセ
パレータと、前記容器内に収容されたアルカリ電解液と
を具備することによって、充放電サイクル寿命を著しく
向上することができる。
よれば、容器と、この容器内に収納されたペースト式正
極と、前記容器内に収納された前記一般式（Ｉ）で表わ
され、前記強度比（ｌs ／ｌm ）が０．５以下である前
記水素吸蔵合金を含むペースト式負極と、前記容器内に
前記正極および負極の間に位置するように収納されたセ
パレータと、前記容器内に収容されたアルカリ電解液と
を具備することによって、充放電サイクル寿命を著しく
向上することができる。
【００２３】なお、前述した図１では正極２と負極４の
間にセパレータ３を介在して渦巻状に捲回し、有底円筒
状の容器１内に収納したが、本発明のニッケル水素二次
電池はこのような構造に限定されない。例えば、正極と
負極との間にセパレータを介在し、これを複数枚積層し
た積層物を有底矩形筒状の容器内に収納して角形アルカ
リ二次電池を構成してもよい。
間にセパレータ３を介在して渦巻状に捲回し、有底円筒
状の容器１内に収納したが、本発明のニッケル水素二次
電池はこのような構造に限定されない。例えば、正極と
負極との間にセパレータを介在し、これを複数枚積層し
た積層物を有底矩形筒状の容器内に収納して角形アルカ
リ二次電池を構成してもよい。
【００２４】以下、本発明の好ましい実施例を図面を参
照して詳細に説明する。 （実施例１〜３および比較例１．２）まず、Ｚｒ、Ｎ
ｉ、Ｍｎ、ＶおよびＣｏの成分を高周波溶解してＺｒＮ
ｉ1.00Ｍｎ0.65Ｖ0.20Ｃｏ0.10で表わされるＡＢ2 型水
素吸蔵合金のインゴットを調製した。得られた水素吸蔵
合金インゴットを機械的に粉砕し、この一部をＣｕター
ゲットとした管球を用いたＸ線回折パターンを測定し
た。その結果、２θ＝４２゜に現れる主ピークの強度ｌ
m と、２θ＝３８゜〜４０゜に現れる副ピークの強度ｌ
s との比（ｌs ／ｌm ）が０．０５（実施例１）、０．
２２（実施例２）、０．５０（実施例３）、０．７６
（比較例１）、１．０１（比較例２）の５種の水素吸蔵
合金粉末を得た。
照して詳細に説明する。 （実施例１〜３および比較例１．２）まず、Ｚｒ、Ｎ
ｉ、Ｍｎ、ＶおよびＣｏの成分を高周波溶解してＺｒＮ
ｉ1.00Ｍｎ0.65Ｖ0.20Ｃｏ0.10で表わされるＡＢ2 型水
素吸蔵合金のインゴットを調製した。得られた水素吸蔵
合金インゴットを機械的に粉砕し、この一部をＣｕター
ゲットとした管球を用いたＸ線回折パターンを測定し
た。その結果、２θ＝４２゜に現れる主ピークの強度ｌ
m と、２θ＝３８゜〜４０゜に現れる副ピークの強度ｌ
s との比（ｌs ／ｌm ）が０．０５（実施例１）、０．
２２（実施例２）、０．５０（実施例３）、０．７６
（比較例１）、１．０１（比較例２）の５種の水素吸蔵
合金粉末を得た。
【００２５】得られた各水素吸蔵合金粉末にバンダとし
てポリテトラフルオロエチレンを４重量％それぞれ混合
し、これらをシート化した後、集電体に圧着することに
より５種の水素吸蔵電極を作製した。
てポリテトラフルオロエチレンを４重量％それぞれ混合
し、これらをシート化した後、集電体に圧着することに
より５種の水素吸蔵電極を作製した。
【００２６】前記各水素吸蔵電極を負極とし、正極とし
て過剰の容量を有するニッケル極、セパレータとしてポ
リプロピレン不織布を用い、電解液として７規定の水酸
化カリウムからなる水溶液を用い、一定電流で充電と放
電とを繰り返し、１０サイクル目の放電容量を測定し
た。そま結果を下記表１に示す。
て過剰の容量を有するニッケル極、セパレータとしてポ
リプロピレン不織布を用い、電解液として７規定の水酸
化カリウムからなる水溶液を用い、一定電流で充電と放
電とを繰り返し、１０サイクル目の放電容量を測定し
た。そま結果を下記表１に示す。
【００２７】 表１ ｌs ／ｌm 放電容量（ｍＡｈ／ｇ） 実施例１ ０．０５ ３２０ 実施例２ ０．２２ ３０８ 実施例３ ０．５０ ２８６ 比較例１ ０．７６ ２３１ 比較例２ １．０１ ２２１ 前記表１から明らかなように実施例１〜３の水素吸蔵電
極は比較例１、２に比べて高い容量を有することがわか
る。
極は比較例１、２に比べて高い容量を有することがわか
る。
【００２８】（実施例４〜６および比較例３、４） ＜ペースト式負極の作製＞実施例１〜３および比較例
１、２と同様な水素吸蔵合金を１００重量部に対してポ
リテトラフルオロエチレンのディスパージョン（比重
１．５，固形分６０ｗｔ％）１重量部、ポリアクリル酸
ナトリウム０．２重量部およびカルボキシメチルセルロ
ースナトリウム塩０．２重量部をそれぞれ添加した。さ
らに、これらの混合物に導電材としてカーボン粉末１．
０重量部を水５０重量部と共に混合することによって、
５種のペーストを調製した。これらのペーストをパンチ
ドメタルに塗布、乾燥した後、加圧成型した後、裁断す
ることによってペースト式負極を作製した。
１、２と同様な水素吸蔵合金を１００重量部に対してポ
リテトラフルオロエチレンのディスパージョン（比重
１．５，固形分６０ｗｔ％）１重量部、ポリアクリル酸
ナトリウム０．２重量部およびカルボキシメチルセルロ
ースナトリウム塩０．２重量部をそれぞれ添加した。さ
らに、これらの混合物に導電材としてカーボン粉末１．
０重量部を水５０重量部と共に混合することによって、
５種のペーストを調製した。これらのペーストをパンチ
ドメタルに塗布、乾燥した後、加圧成型した後、裁断す
ることによってペースト式負極を作製した。
【００２９】＜ペースト式正極の作製＞水酸化ニッケル
粉末１００重量部および一酸化コバルト粉末１０重量部
からなる混合粉体に、前記水酸化ニッケル粉末に対して
カルボキシメチルセルロース０．３重量部、ポリテトラ
フルオロエチレンのディスパージョン（比重１．５，固
形分６０重量％）を固形分換算で１．０重量部添加し、
これらに純水を６０重量部添加して混練することにより
ペーストを調製した。つづいて、このペーストをニッケ
ルメッキ繊維基板内に充填した後、更にその両表面に前
記ペーストを塗布し、乾燥し、ローラプレスを行って圧
延することによりペースト式正極を作製した。
粉末１００重量部および一酸化コバルト粉末１０重量部
からなる混合粉体に、前記水酸化ニッケル粉末に対して
カルボキシメチルセルロース０．３重量部、ポリテトラ
フルオロエチレンのディスパージョン（比重１．５，固
形分６０重量％）を固形分換算で１．０重量部添加し、
これらに純水を６０重量部添加して混練することにより
ペーストを調製した。つづいて、このペーストをニッケ
ルメッキ繊維基板内に充填した後、更にその両表面に前
記ペーストを塗布し、乾燥し、ローラプレスを行って圧
延することによりペースト式正極を作製した。
【００３０】次いで、前記負極と前記正極との間にポリ
プロピレン制不織布からなるセパレータを介装し、渦巻
状に捲回して電極群を作製した。このような各電極群と
７ＮのＫＯＨおよび１ＮのＬｉＯＨからなる電解液を有
底円筒状容器に収納して前述した図１に示す構造を有
し、容量が正極規制で１２００ｍＡの円筒形アルカリ二
次電池を組み立てた。
プロピレン制不織布からなるセパレータを介装し、渦巻
状に捲回して電極群を作製した。このような各電極群と
７ＮのＫＯＨおよび１ＮのＬｉＯＨからなる電解液を有
底円筒状容器に収納して前述した図１に示す構造を有
し、容量が正極規制で１２００ｍＡの円筒形アルカリ二
次電池を組み立てた。
【００３１】得られた実施例４〜６および比較例３、４
のアルカリ二次電池について、それぞれ１０１０個用意
し、１２００ｍＡで９０分間充電した後、終始電圧を１
Ｖにして１２００ｍＡで放電する充放電サイクルを繰返
し、平均サイクル数を求めた。その結果を下記表２に示
す。
のアルカリ二次電池について、それぞれ１０１０個用意
し、１２００ｍＡで９０分間充電した後、終始電圧を１
Ｖにして１２００ｍＡで放電する充放電サイクルを繰返
し、平均サイクル数を求めた。その結果を下記表２に示
す。
【００３２】 表２ 水素吸蔵合金 ｌs ／ｌm サイクル数 実施例４ 実施例１ ０．０５ ３０３ 実施例５ 実施例２ ０．２２ ２６６ 実施例６ 実施例３ ０．５０ ２４７ 比較例３ 比較例１ ０．７６ １５４ 比較例４ 比較例２ １．０１ ９３ 前記表２から明らかなように実施例４〜６のアルカリ二
次電池は、比較例３、４に比べて充放電サイクル寿命が
長いことがわかる。
次電池は、比較例３、４に比べて充放電サイクル寿命が
長いことがわかる。
【００３３】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、高
容量で安定した水素の吸蔵・放出特性を有する水素吸蔵
電極を提供することができる。また、本発明によれば充
放電サイクル寿命の長いアルカリ二次電池を提供するこ
とができる。
容量で安定した水素の吸蔵・放出特性を有する水素吸蔵
電極を提供することができる。また、本発明によれば充
放電サイクル寿命の長いアルカリ二次電池を提供するこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係わるアルカリ二次電池の一例である
ニッケル水素二次電池の斜視図。
ニッケル水素二次電池の斜視図。
１…容器、 ２…正極、 ３…セパレータ、 ４…負極、 ７…封口板、 ８…絶縁ガスケット。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｈ０１Ｍ 10/24 Ｈ０１Ｍ 10/24 (72)発明者 入江 周一郎 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
Claims (2)
- 【請求項１】 一般式 ＡＢx …（Ｉ） （ただし、式（Ｉ）中のＡはＺｒおよびＴｉから選ばれ
る少なくとも１つの元素、ＢはＮｉ、Ｍｎ、Ｖ、Ｃｏ、
Ｃｒ、Ａｌ、Ｆｅ、Ｃｕ、Ｍｏ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒおよ
びＮｄから選ばれる少なくとも１つの元素であり、ｘは
１．８≦ｘ≦２．５を示す）にて表わされ、Ｃｕをター
ゲットとした管球を用いたＸ線回折パターンにおける２
θ＝４２．０゜〜４３．０゜に現れる主ピークの強度
（ｌm ）と、２θ＝３８．５゜〜４０．０゜に現れる副
ピークの強度（ｌs ）との強度比（ｌs ／ｌm ）が０．
５以下である水素吸蔵合金を含むことを特徴とする水素
吸蔵電極。 - 【請求項２】 容器と、 前記容器内に収納されたペースト式正極と、 前記容器内に収納された水素吸蔵合金を含むペースト式
負極と、 前記容器内に前記正極および負極の間に位置するように
収納されたセパレータと、 前記容器内に収容されたアルカリ電解液とを具備し、 前記水素吸蔵合金が、一般式 ＡＢx …（Ｉ） （ただし、式（Ｉ）中のＡはＺｒおよびＴｉから選ばれ
る少なくとも１つの元素、ＢはＮｉ、Ｍｎ、Ｖ、Ｃｏ、
Ｃｒ、Ａｌ、Ｆｅ、Ｃｕ、Ｍｏ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒおよ
びＮｄから選ばれる少なくとも１つの元素であり、ｘは
１．８≦ｘ≦２．５を示す）にて表わされ、Ｃｕをター
ゲットとした管球を用いたＸ線回折パターンにおける２
θ＝４２．０゜〜４３．０゜に現れる主ピークの強度
（ｌm ）と、２θ＝３８．５゜〜４０．０゜に現れる副
ピークの強度（ｌs ）との強度比（ｌs ／ｌm ）が０．
５以下であることを特徴とするアルカリ二次電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8263152A JPH10112314A (ja) | 1996-10-03 | 1996-10-03 | 水素吸蔵電極およびアルカリ二次電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8263152A JPH10112314A (ja) | 1996-10-03 | 1996-10-03 | 水素吸蔵電極およびアルカリ二次電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10112314A true JPH10112314A (ja) | 1998-04-28 |
Family
ID=17385531
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8263152A Pending JPH10112314A (ja) | 1996-10-03 | 1996-10-03 | 水素吸蔵電極およびアルカリ二次電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10112314A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101886191A (zh) * | 2010-07-14 | 2010-11-17 | 南京信息工程大学 | 一种耐蚀耐磨钛合金及其制备方法 |
-
1996
- 1996-10-03 JP JP8263152A patent/JPH10112314A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101886191A (zh) * | 2010-07-14 | 2010-11-17 | 南京信息工程大学 | 一种耐蚀耐磨钛合金及其制备方法 |
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