JPH10162818A - 水素吸蔵合金電極及び水素吸蔵合金電極の製造方法 - Google Patents
水素吸蔵合金電極及び水素吸蔵合金電極の製造方法Info
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- JPH10162818A JPH10162818A JP8316823A JP31682396A JPH10162818A JP H10162818 A JPH10162818 A JP H10162818A JP 8316823 A JP8316823 A JP 8316823A JP 31682396 A JP31682396 A JP 31682396A JP H10162818 A JPH10162818 A JP H10162818A
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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
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 水素吸蔵合金電極をアルカリ二次電池に使用
した初期における活性度を向上させ、初期における電池
の充電受け入れ性を高め、電池の内圧が上昇するのを抑
制すると共に、初期放電容量が向上されるようにする。 【構成】 水素吸蔵合金を少なくともキノン系化合物が
添加された酸性溶液中で処理し、このように処理された
水素吸蔵合金を用いて水素吸蔵合金電極１２を作製し
た。
した初期における活性度を向上させ、初期における電池
の充電受け入れ性を高め、電池の内圧が上昇するのを抑
制すると共に、初期放電容量が向上されるようにする。 【構成】 水素吸蔵合金を少なくともキノン系化合物が
添加された酸性溶液中で処理し、このように処理された
水素吸蔵合金を用いて水素吸蔵合金電極１２を作製し
た。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、ニッケル−水素
二次電池等のアルカリ二次電池において、その負極に使
用される水素吸蔵合金電極及びこのような水素吸蔵合金
電極の製造方法に関するものであり、この水素吸蔵合金
電極に使用する水素吸蔵合金を改質して、負極として使
用した初期の活性度を向上させて、初期における充電受
け入れ性を高め、電池の内圧が上昇するのを抑制し、初
期放電容量を向上させるようにした点に特徴を有するも
のである。
二次電池等のアルカリ二次電池において、その負極に使
用される水素吸蔵合金電極及びこのような水素吸蔵合金
電極の製造方法に関するものであり、この水素吸蔵合金
電極に使用する水素吸蔵合金を改質して、負極として使
用した初期の活性度を向上させて、初期における充電受
け入れ性を高め、電池の内圧が上昇するのを抑制し、初
期放電容量を向上させるようにした点に特徴を有するも
のである。
【０００２】
【従来の技術】従来より、アルカリ二次電池の１つとし
て、ニッケル−水素二次電池が知られており、このニッ
ケル−水素二次電池においては、一般にその負極に水素
吸蔵合金を用いた水素吸蔵合金電極が使用されていた。
て、ニッケル−水素二次電池が知られており、このニッ
ケル−水素二次電池においては、一般にその負極に水素
吸蔵合金を用いた水素吸蔵合金電極が使用されていた。
【０００３】ここで、この負極に使用する水素吸蔵合金
としては、希土類元素の混合物であるミッシュメタル
（Ｍｍ）を用いたＭｍ系の水素吸蔵合金や、ラーベス
（Ｌａｖｅｓ）系の水素吸蔵合金が使用されていた。
としては、希土類元素の混合物であるミッシュメタル
（Ｍｍ）を用いたＭｍ系の水素吸蔵合金や、ラーベス
（Ｌａｖｅｓ）系の水素吸蔵合金が使用されていた。
【０００４】しかし、これらの水素吸蔵合金は、一般に
自然酸化等によってその表面に酸化物等の被膜が形成さ
れており、このような水素吸蔵合金を用いて水素吸蔵合
金電極を作製し、この水素吸蔵合金電極をニッケル−水
素二次電池における負極に使用した場合には、その初期
における水素吸蔵合金の活性度が低くて、水素ガスの吸
収が十分に行なわれず、初期における電池容量が低くな
ったり、電池内における圧力が増加する等の問題があっ
た。
自然酸化等によってその表面に酸化物等の被膜が形成さ
れており、このような水素吸蔵合金を用いて水素吸蔵合
金電極を作製し、この水素吸蔵合金電極をニッケル−水
素二次電池における負極に使用した場合には、その初期
における水素吸蔵合金の活性度が低くて、水素ガスの吸
収が十分に行なわれず、初期における電池容量が低くな
ったり、電池内における圧力が増加する等の問題があっ
た。
【０００５】このため、近年においては、特開平５−２
２５９７５号公報等に示されるように、水素吸蔵合金を
塩酸等の酸性溶液中に浸漬させて、水素吸蔵合金の表面
における酸化被膜を除去するようにしたものが提案され
た。
２５９７５号公報等に示されるように、水素吸蔵合金を
塩酸等の酸性溶液中に浸漬させて、水素吸蔵合金の表面
における酸化被膜を除去するようにしたものが提案され
た。
【０００６】ここで、このように水素吸蔵合金を酸性溶
液中に浸漬させて、この水素吸蔵合金の表面における酸
化被膜等を除去した場合、水素吸蔵合金の表面に活性な
部位がある程度出現するが、この表面における活性な部
位が再度酸化されたりして、水素吸蔵合金における初期
の活性度が十分に向上されず、依然として初期において
水素ガスの吸収が十分に行なわれず、電池容量が低くな
ったり、電池内における圧力が高くなる等の問題が存在
した。
液中に浸漬させて、この水素吸蔵合金の表面における酸
化被膜等を除去した場合、水素吸蔵合金の表面に活性な
部位がある程度出現するが、この表面における活性な部
位が再度酸化されたりして、水素吸蔵合金における初期
の活性度が十分に向上されず、依然として初期において
水素ガスの吸収が十分に行なわれず、電池容量が低くな
ったり、電池内における圧力が高くなる等の問題が存在
した。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】この発明は、ニッケル
−水素二次電池等のアルカリ二次電池の負極として使用
される水素吸蔵合金を含む水素吸蔵合金電極における上
記のような様々な問題を解決することを課題とするもの
であり、この水素吸蔵合金電極をアルカリ二次電池電池
に使用した初期における活性度を向上させて、初期にお
ける充電受け入れ性を高め、電池の内圧が上昇するのを
抑制し、初期放電容量が向上されるようにすることを課
題とするものである。
−水素二次電池等のアルカリ二次電池の負極として使用
される水素吸蔵合金を含む水素吸蔵合金電極における上
記のような様々な問題を解決することを課題とするもの
であり、この水素吸蔵合金電極をアルカリ二次電池電池
に使用した初期における活性度を向上させて、初期にお
ける充電受け入れ性を高め、電池の内圧が上昇するのを
抑制し、初期放電容量が向上されるようにすることを課
題とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】この発明の請求項１にお
ける水素吸蔵合金電極においては、上記のような課題を
解決するため、少なくともキノン系化合物が添加された
酸性溶液中で処理された水素吸蔵合金を水素吸蔵合金電
極に用いるようにしたのである。
ける水素吸蔵合金電極においては、上記のような課題を
解決するため、少なくともキノン系化合物が添加された
酸性溶液中で処理された水素吸蔵合金を水素吸蔵合金電
極に用いるようにしたのである。
【０００９】また、この発明の請求項２における水素吸
蔵合金電極の製造方法においては、上記のような課題を
解決するため、水素吸蔵合金を含む水素吸蔵合金電極を
製造するにあたり、上記の水素吸蔵合金を、少なくとも
キノン系化合物が添加された酸性溶液中で処理するよう
にしたのである。
蔵合金電極の製造方法においては、上記のような課題を
解決するため、水素吸蔵合金を含む水素吸蔵合金電極を
製造するにあたり、上記の水素吸蔵合金を、少なくとも
キノン系化合物が添加された酸性溶液中で処理するよう
にしたのである。
【００１０】ここで、このように水素吸蔵合金を少なく
ともキノン系化合物が添加された酸性溶液中で処理する
と、酸性溶液中に添加されたキノン系化合物によりこの
酸性溶液中における溶存酸素が除去されると共に、水素
吸蔵合金の表面における酸化物が還元され、水素吸蔵合
金の表面における酸化物が上手く除去されて、水素吸蔵
合金の表面に活性な部位が多く出現するようになる。
ともキノン系化合物が添加された酸性溶液中で処理する
と、酸性溶液中に添加されたキノン系化合物によりこの
酸性溶液中における溶存酸素が除去されると共に、水素
吸蔵合金の表面における酸化物が還元され、水素吸蔵合
金の表面における酸化物が上手く除去されて、水素吸蔵
合金の表面に活性な部位が多く出現するようになる。
【００１１】そして、このように処理された水素吸蔵合
金を用いた水素吸蔵合金電極を、ニッケル−水素二次電
池等のアルカリ二次電池の負極に使用すると、初期より
水素ガスがこの水素吸蔵合金電極における水素吸蔵合金
に十分に吸収されるようになり、初期の充電受け入れ性
が向上し、初期における電池の内圧の上昇が抑制される
と共に、初期放電容量が向上する。
金を用いた水素吸蔵合金電極を、ニッケル−水素二次電
池等のアルカリ二次電池の負極に使用すると、初期より
水素ガスがこの水素吸蔵合金電極における水素吸蔵合金
に十分に吸収されるようになり、初期の充電受け入れ性
が向上し、初期における電池の内圧の上昇が抑制される
と共に、初期放電容量が向上する。
【００１２】また、この発明の請求項３における水素吸
蔵合金電極の製造方法においては、上記のような課題を
解決するため、水素吸蔵合金を少なくともキノン系化合
物が添加された水中に浸漬させるようにしたのである。
蔵合金電極の製造方法においては、上記のような課題を
解決するため、水素吸蔵合金を少なくともキノン系化合
物が添加された水中に浸漬させるようにしたのである。
【００１３】そして、このように水素吸蔵合金をキノン
系化合物が添加された水中に浸漬させた場合にも、上記
の場合と同様に、キノン系化合物により水中における溶
存酸素が除去されると共に、水素吸蔵合金の表面におけ
る酸化物が還元され、水素吸蔵合金の表面に活性な部位
が現れるようになり、この水素吸蔵合金を用いた水素吸
蔵合金電極を、ニッケル−水素二次電池等のアルカリ二
次電池の負極に使用した場合、初期より水素ガスがこの
水素吸蔵合金電極における水素吸蔵合金に十分に吸収さ
れるようになり、初期の充電受け入れ性が向上し、初期
における電池の内圧の上昇が抑制されると共に、初期放
電容量が向上する。
系化合物が添加された水中に浸漬させた場合にも、上記
の場合と同様に、キノン系化合物により水中における溶
存酸素が除去されると共に、水素吸蔵合金の表面におけ
る酸化物が還元され、水素吸蔵合金の表面に活性な部位
が現れるようになり、この水素吸蔵合金を用いた水素吸
蔵合金電極を、ニッケル−水素二次電池等のアルカリ二
次電池の負極に使用した場合、初期より水素ガスがこの
水素吸蔵合金電極における水素吸蔵合金に十分に吸収さ
れるようになり、初期の充電受け入れ性が向上し、初期
における電池の内圧の上昇が抑制されると共に、初期放
電容量が向上する。
【００１４】ここで、上記の酸性溶液や水に添加させる
キノン系化合物としては、公知の各種のキノン類及びそ
の誘導体を使用することができ、例えば、ｏ−ベンゾキ
ノン、ｐ−ベンゾキノン、アントラキノン、１，２−ナ
フトキノン、１，４−ナフトキノン等を使用することが
できる。
キノン系化合物としては、公知の各種のキノン類及びそ
の誘導体を使用することができ、例えば、ｏ−ベンゾキ
ノン、ｐ−ベンゾキノン、アントラキノン、１，２−ナ
フトキノン、１，４−ナフトキノン等を使用することが
できる。
【００１５】また、水素吸蔵合金電極を製造するにあた
っては、上記の請求項２と請求項３に示された水素吸蔵
合金電極の製造方法を組み合わせて使用することもで
き、水素吸蔵合金を少なくともキノン系化合物が添加さ
れた酸性溶液中で処理した後、このように処理された水
素吸蔵合金をキノン系化合物が添加された水中に浸漬さ
せようにしてもよい。なお、このようにした場合、上記
のようにキノン系化合物が添加された酸性溶液中で処理
した水素吸蔵合金の特性を低下させることなく、好まし
い状態で長く保存できるようになる。
っては、上記の請求項２と請求項３に示された水素吸蔵
合金電極の製造方法を組み合わせて使用することもで
き、水素吸蔵合金を少なくともキノン系化合物が添加さ
れた酸性溶液中で処理した後、このように処理された水
素吸蔵合金をキノン系化合物が添加された水中に浸漬さ
せようにしてもよい。なお、このようにした場合、上記
のようにキノン系化合物が添加された酸性溶液中で処理
した水素吸蔵合金の特性を低下させることなく、好まし
い状態で長く保存できるようになる。
【００１６】
【実施例】以下、この発明の実施例に係る水素吸蔵合金
電極及び水素吸蔵合金電極の製造方法について具体的に
説明すると共に、比較例を挙げ、この実施例において得
られた水素吸蔵合金電極を電池の負極に使用した場合
に、初期よりその活性度が高くなって、初期放電容量や
内圧特性が向上されることを明らかにする。なお、この
発明における水素吸蔵合金電極及び水素吸蔵合金電極の
製造方法は、特に下記の実施例に示したものに限定され
るものではなく、その要旨を変更しない範囲において適
宜変更して実施できるものである。
電極及び水素吸蔵合金電極の製造方法について具体的に
説明すると共に、比較例を挙げ、この実施例において得
られた水素吸蔵合金電極を電池の負極に使用した場合
に、初期よりその活性度が高くなって、初期放電容量や
内圧特性が向上されることを明らかにする。なお、この
発明における水素吸蔵合金電極及び水素吸蔵合金電極の
製造方法は、特に下記の実施例に示したものに限定され
るものではなく、その要旨を変更しない範囲において適
宜変更して実施できるものである。
【００１７】（実施例１）この実施例１においては、希
土類元素の混合物であるミッシュメタル（Ｍｍ）に対し
て、純度が９９．９％のＮｉ，Ｃｏ，Ａｌ，Ｍｎの金属
単体をそれぞれモル比１．０：３．１：１．０：０．
３：０．６の割合で混合し、これをアルゴン雰囲気のア
ーク溶解炉で溶解させた後、これを自然放冷させてＭｍ
Ｎｉ3.1 ＣｏＡｌ0.3 Ｍｎ0.6 の組成式で表される水素
吸蔵合金を作製し、このように作製した水素吸蔵合金の
インゴットを空気中で機械的に粉砕し、平均粒径が８０
μｍになった水素吸蔵合金粉末を得た。
土類元素の混合物であるミッシュメタル（Ｍｍ）に対し
て、純度が９９．９％のＮｉ，Ｃｏ，Ａｌ，Ｍｎの金属
単体をそれぞれモル比１．０：３．１：１．０：０．
３：０．６の割合で混合し、これをアルゴン雰囲気のア
ーク溶解炉で溶解させた後、これを自然放冷させてＭｍ
Ｎｉ3.1 ＣｏＡｌ0.3 Ｍｎ0.6 の組成式で表される水素
吸蔵合金を作製し、このように作製した水素吸蔵合金の
インゴットを空気中で機械的に粉砕し、平均粒径が８０
μｍになった水素吸蔵合金粉末を得た。
【００１８】そして、この水素吸蔵合金粉末を室温下に
おいてキノンを５０ｐｐｍ添加した０．５Ｎの塩酸溶液
中に２時間浸漬させて、この水素吸蔵合金の表面を処理
した後、これを濾過し、その後、これを水洗し乾燥させ
て、水素吸蔵合金電極に使用する水素吸蔵合金を得た。
おいてキノンを５０ｐｐｍ添加した０．５Ｎの塩酸溶液
中に２時間浸漬させて、この水素吸蔵合金の表面を処理
した後、これを濾過し、その後、これを水洗し乾燥させ
て、水素吸蔵合金電極に使用する水素吸蔵合金を得た。
【００１９】（比較例１，２）これらの比較例１，２に
おいては、上記の実施例１の場合と同様に、アーク溶解
炉で溶解させて水素吸蔵合金粉末を得た。
おいては、上記の実施例１の場合と同様に、アーク溶解
炉で溶解させて水素吸蔵合金粉末を得た。
【００２０】そして、比較例１においては、この水素吸
蔵合金粉末をそのまま用いるようにし、また比較例２に
おいては、この水素吸蔵合金粉末を室温下においてキノ
ンが添加されていない０．５Ｎの塩酸溶液中に２時間浸
漬させて、水素吸蔵合金電極に使用する水素吸蔵合金を
得た。
蔵合金粉末をそのまま用いるようにし、また比較例２に
おいては、この水素吸蔵合金粉末を室温下においてキノ
ンが添加されていない０．５Ｎの塩酸溶液中に２時間浸
漬させて、水素吸蔵合金電極に使用する水素吸蔵合金を
得た。
【００２１】（実施例２）この実施例２においては、ガ
スアトマイズ法によって実施例１と同じ組成になった水
素吸蔵合金粉末を作製し、その後は、上記の実施例１の
場合と同様に、キノンを５０ｐｐｍ添加した０．５Ｎの
塩酸溶液中に２時間浸漬させて、水素吸蔵合金電極に使
用する水素吸蔵合金を得た。
スアトマイズ法によって実施例１と同じ組成になった水
素吸蔵合金粉末を作製し、その後は、上記の実施例１の
場合と同様に、キノンを５０ｐｐｍ添加した０．５Ｎの
塩酸溶液中に２時間浸漬させて、水素吸蔵合金電極に使
用する水素吸蔵合金を得た。
【００２２】（比較例３，４）これらの比較例において
は、上記の実施例２と同様にガスアトマイズ法を用いて
水素吸蔵合金粉末を作製し、比較例３においては、この
ように作製した水素吸蔵合金粉末をそのまま用いるよう
にし、また比較例４においては、この水素吸蔵合金粉末
を、上記の比較例２の場合と同様に、キノンが添加され
ていない０．５Ｎの塩酸溶液中に２時間浸漬させて、水
素吸蔵合金電極に使用する水素吸蔵合金を得た。
は、上記の実施例２と同様にガスアトマイズ法を用いて
水素吸蔵合金粉末を作製し、比較例３においては、この
ように作製した水素吸蔵合金粉末をそのまま用いるよう
にし、また比較例４においては、この水素吸蔵合金粉末
を、上記の比較例２の場合と同様に、キノンが添加され
ていない０．５Ｎの塩酸溶液中に２時間浸漬させて、水
素吸蔵合金電極に使用する水素吸蔵合金を得た。
【００２３】次に、上記の実施例１，２及び比較例１〜
４に示すようにして作製した各水素吸蔵合金粉末をそれ
ぞれ０．５ｇ用い、これに結着剤であるポリテトラフル
オロエチレンを０．１ｇ混合させ、これをそれぞれ発泡
ニッケル多孔体に充填させて１．２ｔｏｎ／ｃｍ2 の圧
力で加圧成型し、直径が２０ｍｍになった円板状の各水
素吸蔵合金電極を作製した。
４に示すようにして作製した各水素吸蔵合金粉末をそれ
ぞれ０．５ｇ用い、これに結着剤であるポリテトラフル
オロエチレンを０．１ｇ混合させ、これをそれぞれ発泡
ニッケル多孔体に充填させて１．２ｔｏｎ／ｃｍ2 の圧
力で加圧成型し、直径が２０ｍｍになった円板状の各水
素吸蔵合金電極を作製した。
【００２４】そして、このようにして作製した実施例
１，２及び比較例１〜４の各水素吸蔵合金電極を試験電
極（負極）に使用する一方、この試験電極に対して十分
大きな電気化学容量を持つ円筒状の焼結式ニッケル極を
対極（正極）として使用すると共に、板状の焼結式ニッ
ケル極を参照極として使用し、図１に示すように試験セ
ルを組み立てた。
１，２及び比較例１〜４の各水素吸蔵合金電極を試験電
極（負極）に使用する一方、この試験電極に対して十分
大きな電気化学容量を持つ円筒状の焼結式ニッケル極を
対極（正極）として使用すると共に、板状の焼結式ニッ
ケル極を参照極として使用し、図１に示すように試験セ
ルを組み立てた。
【００２５】ここで、この試験セルにおいては、図１に
示すように、上記の対極となる円筒状の焼結式ニッケル
極２を密閉容器１の上面に接続された正極リード２ａに
よって保持させると共に、上記の試験電極３を密閉容器
１の上面に接続された負極リード３ａによって保持さ
せ、この試験電極３を上記の円筒状の焼結式ニッケル極
２の中央に垂直に位置させると共に、上記の参照極とな
る板状の焼結式ニッケル極４も円筒状の焼結式ニッケル
極２内に位置させるようにした。
示すように、上記の対極となる円筒状の焼結式ニッケル
極２を密閉容器１の上面に接続された正極リード２ａに
よって保持させると共に、上記の試験電極３を密閉容器
１の上面に接続された負極リード３ａによって保持さ
せ、この試験電極３を上記の円筒状の焼結式ニッケル極
２の中央に垂直に位置させると共に、上記の参照極とな
る板状の焼結式ニッケル極４も円筒状の焼結式ニッケル
極２内に位置させるようにした。
【００２６】そして、正極リード２ａ及び負極リード３
ａの各端子部を密閉容器１の上面を貫通して外部に露出
させ、これらをそれぞれ正極端子２ｂと負極端子３ｂと
に接続させると共に、上記の密閉容器１内にアルカリ電
解液として３０重量％の水酸化カリウム水溶液を入れ、
このアルカリ電解液中に上記の円筒状の焼結式ニッケル
極２と試験電極３と板状の焼結式ニッケル極４を浸漬さ
せ、このアルカリ電解液の上部における密閉容器１の空
間部に窒素ガスを充填させて、セル内圧が５ｋｇｆ／ｃ
ｍ2 になるようにした。
ａの各端子部を密閉容器１の上面を貫通して外部に露出
させ、これらをそれぞれ正極端子２ｂと負極端子３ｂと
に接続させると共に、上記の密閉容器１内にアルカリ電
解液として３０重量％の水酸化カリウム水溶液を入れ、
このアルカリ電解液中に上記の円筒状の焼結式ニッケル
極２と試験電極３と板状の焼結式ニッケル極４を浸漬さ
せ、このアルカリ電解液の上部における密閉容器１の空
間部に窒素ガスを充填させて、セル内圧が５ｋｇｆ／ｃ
ｍ2 になるようにした。
【００２７】また、上記の密閉容器１の内圧が所定圧以
上に上昇するのを防止するため、この密閉容器１の上面
中央部に、圧力計５とリリーフバルブ６とを備えたリリ
ーフ管７を装着させた。
上に上昇するのを防止するため、この密閉容器１の上面
中央部に、圧力計５とリリーフバルブ６とを備えたリリ
ーフ管７を装着させた。
【００２８】そして、上記の実施例１，２及び比較例１
〜４の各水素吸蔵合金電極を用いた各試験セルについ
て、それぞれ常温下において５０ｍＡ／ｇの電流で８時
間充電を行なって１時間休止した後、５０ｍＡ／ｇの電
流で放電休止電圧０．９Ｖまで放電を行なって１時間休
止し、これを１サイクルとする充放電を行ない、各試験
セルの初期放電容量を測定し、その結果を下記の表１に
示した。
〜４の各水素吸蔵合金電極を用いた各試験セルについ
て、それぞれ常温下において５０ｍＡ／ｇの電流で８時
間充電を行なって１時間休止した後、５０ｍＡ／ｇの電
流で放電休止電圧０．９Ｖまで放電を行なって１時間休
止し、これを１サイクルとする充放電を行ない、各試験
セルの初期放電容量を測定し、その結果を下記の表１に
示した。
【００２９】また、上記の実施例１，２及び比較例１〜
４に示すようにして作製した各水素吸蔵合金粉末１００
重量部に対して、結着剤であるポリエチレンオキサイド
の５重量％水溶液を２０重量部混合させてペーストを調
整し、このペーストをニッケルメッキを施したパンチン
グメタルからなる芯体の両面に塗付し、これを室温で乾
燥させた後、所定の寸法に切断して、実施例１，２及び
比較例１〜４の各水素吸蔵合金電極を作製した。
４に示すようにして作製した各水素吸蔵合金粉末１００
重量部に対して、結着剤であるポリエチレンオキサイド
の５重量％水溶液を２０重量部混合させてペーストを調
整し、このペーストをニッケルメッキを施したパンチン
グメタルからなる芯体の両面に塗付し、これを室温で乾
燥させた後、所定の寸法に切断して、実施例１，２及び
比較例１〜４の各水素吸蔵合金電極を作製した。
【００３０】そして、このように作製した各水素吸蔵合
金電極を負極に使用する一方、正極としては、従来より
一般に使用されている焼結式ニッケル極を使用し、また
セパレータとしては耐アルカリ性の不織布を用い、図２
に示すような円筒型になったＡＡサイズの各アルカリ二
次電池（電池容量１０００ｍＡｈ）を作製した。
金電極を負極に使用する一方、正極としては、従来より
一般に使用されている焼結式ニッケル極を使用し、また
セパレータとしては耐アルカリ性の不織布を用い、図２
に示すような円筒型になったＡＡサイズの各アルカリ二
次電池（電池容量１０００ｍＡｈ）を作製した。
【００３１】ここで、上記の各アルカリ二次電池におい
ては、図２に示すように、上記の正極１１と各負極１２
との間にそれぞれセパレータ１３を介在させ、これらを
スパイラル状に巻いて電池缶１４内に収容させた後、こ
の電池缶１４内にアルカリ電解液として３０重量％の水
酸化カリウム水溶液を注液して封口し、正極１１を正極
リード１５を介して正極蓋１６に接続させると共に、負
極１２を負極リード１７を介して電池缶１４に接続さ
せ、電池缶１４と正極蓋１６とを絶縁パッキン１８によ
り電気的に分離させるようにした。
ては、図２に示すように、上記の正極１１と各負極１２
との間にそれぞれセパレータ１３を介在させ、これらを
スパイラル状に巻いて電池缶１４内に収容させた後、こ
の電池缶１４内にアルカリ電解液として３０重量％の水
酸化カリウム水溶液を注液して封口し、正極１１を正極
リード１５を介して正極蓋１６に接続させると共に、負
極１２を負極リード１７を介して電池缶１４に接続さ
せ、電池缶１４と正極蓋１６とを絶縁パッキン１８によ
り電気的に分離させるようにした。
【００３２】また、正極蓋１６と正極外部端子１９との
間にコイルスプリング２０を設け、電池の内圧が異常に
上昇した場合には、このコイルスプリング２０が圧縮さ
れて電池内部のガスが大気中に放出されるようにした。
間にコイルスプリング２０を設け、電池の内圧が異常に
上昇した場合には、このコイルスプリング２０が圧縮さ
れて電池内部のガスが大気中に放出されるようにした。
【００３３】そして、このようにして作製した各アルカ
リ二次電池を、常温下において電流０．２Ｃで６時間充
電させた後、電流０．２Ｃで１．０Ｖまで放電させ、各
アルカリ二次電池における初期放電容量を求め、その結
果を下記の表１に合わせて示した。
リ二次電池を、常温下において電流０．２Ｃで６時間充
電させた後、電流０．２Ｃで１．０Ｖまで放電させ、各
アルカリ二次電池における初期放電容量を求め、その結
果を下記の表１に合わせて示した。
【００３４】
【表１】
【００３５】この結果、水素吸蔵合金粉末をアーク炉に
おける溶融やガスアトマイズ法の何れの方法によって作
製した場合においても、実施例１，２及び比較例３，４
の各水素吸蔵合金電極合金のように酸処理を行なった水
素吸蔵合金粉末を用いると、酸処理を行なわなかった水
素吸蔵合金粉末を用いて作製した比較例１，２の水素吸
蔵合金電極の場合に比べ、試験セル及びアルカリ二次電
池の何れにおいてもその初期放電容量が高くなってい
た。
おける溶融やガスアトマイズ法の何れの方法によって作
製した場合においても、実施例１，２及び比較例３，４
の各水素吸蔵合金電極合金のように酸処理を行なった水
素吸蔵合金粉末を用いると、酸処理を行なわなかった水
素吸蔵合金粉末を用いて作製した比較例１，２の水素吸
蔵合金電極の場合に比べ、試験セル及びアルカリ二次電
池の何れにおいてもその初期放電容量が高くなってい
た。
【００３６】さらに、実施例１，２の水素吸蔵合金電極
のようにキノンを添加させて酸処理を行なった水素吸蔵
合金を用いると、キノンを添加させないで酸処理を行な
った水素吸蔵合金を用いた比較例２，４の水素吸蔵合金
電極の場合に比べて、さらに試験セル及びアルカリ二次
電池における初期放電容量が向上していた。
のようにキノンを添加させて酸処理を行なった水素吸蔵
合金を用いると、キノンを添加させないで酸処理を行な
った水素吸蔵合金を用いた比較例２，４の水素吸蔵合金
電極の場合に比べて、さらに試験セル及びアルカリ二次
電池における初期放電容量が向上していた。
【００３７】また、上記のようにして作製した各アルカ
リ二次電池に対し、それぞれ電池の内圧を測定しなが
ら、常温下において１０００ｍＡ（１Ｃ）で充電を行な
い、各アルカリ電池の内圧が１０ｋｇｆ／ｃｍ2 に達す
るまでの充電時間を測定し、これを各アルカリ二次電池
における初期の内圧特性として下記の表２に示した。な
お、この内圧特性を定めるにあたっては、それぞれ４個
のアルカリ二次電池について試験を行ない、その平均値
を示した。
リ二次電池に対し、それぞれ電池の内圧を測定しなが
ら、常温下において１０００ｍＡ（１Ｃ）で充電を行な
い、各アルカリ電池の内圧が１０ｋｇｆ／ｃｍ2 に達す
るまでの充電時間を測定し、これを各アルカリ二次電池
における初期の内圧特性として下記の表２に示した。な
お、この内圧特性を定めるにあたっては、それぞれ４個
のアルカリ二次電池について試験を行ない、その平均値
を示した。
【００３８】
【表２】
【００３９】この結果、酸処理を行なった水素吸蔵合金
を用いて作製した実施例１，２及び比較例３，４の水素
吸蔵合金電極を使用したアルカリ二次電池は、酸処理を
行なわなかった水素吸蔵合金を用いて作製した比較例
１，２の水素吸蔵合金電極を使用したアルカリ二次電池
に比べて、内圧特性を示す充電時間が長くなっており、
また実施例１，２の水素吸蔵合金電極のようにキノンを
添加させて酸処理を行なった水素吸蔵合金を用いた場合
には、さらに内圧特性を示す充電時間が長くなって、初
期におけるガスの発生がより少なくなっていた。
を用いて作製した実施例１，２及び比較例３，４の水素
吸蔵合金電極を使用したアルカリ二次電池は、酸処理を
行なわなかった水素吸蔵合金を用いて作製した比較例
１，２の水素吸蔵合金電極を使用したアルカリ二次電池
に比べて、内圧特性を示す充電時間が長くなっており、
また実施例１，２の水素吸蔵合金電極のようにキノンを
添加させて酸処理を行なった水素吸蔵合金を用いた場合
には、さらに内圧特性を示す充電時間が長くなって、初
期におけるガスの発生がより少なくなっていた。
【００４０】（実施例３〜８及び比較例５，６）これら
の実施例３〜８及び比較例５，６においては、上記の実
施例１，２及び比較例１，３に示すようにして処理した
水素吸蔵合金粉末を用い、これらの水素吸蔵合金粉末を
水中に２週間保存させるようにした。
の実施例３〜８及び比較例５，６においては、上記の実
施例１，２及び比較例１，３に示すようにして処理した
水素吸蔵合金粉末を用い、これらの水素吸蔵合金粉末を
水中に２週間保存させるようにした。
【００４１】ここで、実施例３，４においては、上記の
実施例１に示すようにして処理した水素吸蔵合金粉末を
用い、実施例３においては、この水素吸蔵合金粉末をキ
ノンが添加されていない水中で保存させる一方、実施例
４においては、この水素吸蔵合金粉末をキノンが２０ｐ
ｐｍ添加された水中で保存させるようにした。
実施例１に示すようにして処理した水素吸蔵合金粉末を
用い、実施例３においては、この水素吸蔵合金粉末をキ
ノンが添加されていない水中で保存させる一方、実施例
４においては、この水素吸蔵合金粉末をキノンが２０ｐ
ｐｍ添加された水中で保存させるようにした。
【００４２】また、実施例５，６においては、上記の実
施例２に示すようにして処理した水素吸蔵合金粉末を用
い、実施例５においては、この水素吸蔵合金粉末をキノ
ンが添加されていない水中で保存させる一方、実施例６
においては、この水素吸蔵合金粉末をキノンが２０ｐｐ
ｍ添加された水中で保存させるようにした。
施例２に示すようにして処理した水素吸蔵合金粉末を用
い、実施例５においては、この水素吸蔵合金粉末をキノ
ンが添加されていない水中で保存させる一方、実施例６
においては、この水素吸蔵合金粉末をキノンが２０ｐｐ
ｍ添加された水中で保存させるようにした。
【００４３】また、実施例７においては上記の比較例１
に示すようにして処理した水素吸蔵合金粉末を、実施例
８においては上記の比較例２に示すようにして処理した
水素吸蔵合金粉末を用い、それぞれキノンが２０ｐｐｍ
添加された水中で保存させるようにした。
に示すようにして処理した水素吸蔵合金粉末を、実施例
８においては上記の比較例２に示すようにして処理した
水素吸蔵合金粉末を用い、それぞれキノンが２０ｐｐｍ
添加された水中で保存させるようにした。
【００４４】一方、比較例５においては上記の比較例１
に示すようにして処理した水素吸蔵合金粉末を、比較例
６においては上記の比較例２に示すようにして処理した
水素吸蔵合金粉末を用い、それぞれキノンが添加されて
いない水中で保存させるようにした。
に示すようにして処理した水素吸蔵合金粉末を、比較例
６においては上記の比較例２に示すようにして処理した
水素吸蔵合金粉末を用い、それぞれキノンが添加されて
いない水中で保存させるようにした。
【００４５】そして、上記のようにキノンが添加されて
いない水中や、キノンが添加された水中で保存させた各
水素吸蔵合金粉末を用い、上記の実施例１，２及び比較
例１〜４の場合と同様にして、各試験セル及び各アルカ
リ二次電池を作製し、各試験セル及び各アルカリ二次電
池における初期放電容量を上記の場合と同様にして測定
すると共に、各アルカリ二次電池における内圧特性を、
上記の場合と同様にして測定し、これらの結果を下記の
表３にまとめて示した。
いない水中や、キノンが添加された水中で保存させた各
水素吸蔵合金粉末を用い、上記の実施例１，２及び比較
例１〜４の場合と同様にして、各試験セル及び各アルカ
リ二次電池を作製し、各試験セル及び各アルカリ二次電
池における初期放電容量を上記の場合と同様にして測定
すると共に、各アルカリ二次電池における内圧特性を、
上記の場合と同様にして測定し、これらの結果を下記の
表３にまとめて示した。
【００４６】
【表３】
【００４７】この結果、キノンが添加された酸性溶液中
で処理した実施例１，２の水素吸蔵合金を用いた場合、
また酸性溶液中で処理しなかった比較例１，２の水素吸
蔵合金を用いた場合の何れの場合において、水素吸蔵合
金をキノンが添加された水中に保存させた場合には、キ
ノンが添加されていない水中に保存させた場合に比べ
て、試験セル及びアルカリ二次電池における初期放電容
量が向上すると共に、アルカリ二次電池における内圧特
性を示す充電時間も長くなっており、初期におけるガス
の発生が少なくなっていた。
で処理した実施例１，２の水素吸蔵合金を用いた場合、
また酸性溶液中で処理しなかった比較例１，２の水素吸
蔵合金を用いた場合の何れの場合において、水素吸蔵合
金をキノンが添加された水中に保存させた場合には、キ
ノンが添加されていない水中に保存させた場合に比べ
て、試験セル及びアルカリ二次電池における初期放電容
量が向上すると共に、アルカリ二次電池における内圧特
性を示す充電時間も長くなっており、初期におけるガス
の発生が少なくなっていた。
【００４８】
【発明の効果】以上詳述したように、この発明の請求項
１，２における水素吸蔵合金電極及び水素吸蔵合金電極
の製造方法においては、水素吸蔵合金を少なくともキノ
ン系化合物が添加された酸性溶液中で処理するようにし
たため、酸性溶液中に添加されたキノン系化合物によっ
て酸性溶液中における溶存酸素が除去されると共に、水
素吸蔵合金の表面における酸化物が還元されて、水素吸
蔵合金の表面における酸化物が上手く除去され、水素吸
蔵合金の表面に活性な部位が多く出現するようになっ
た。
１，２における水素吸蔵合金電極及び水素吸蔵合金電極
の製造方法においては、水素吸蔵合金を少なくともキノ
ン系化合物が添加された酸性溶液中で処理するようにし
たため、酸性溶液中に添加されたキノン系化合物によっ
て酸性溶液中における溶存酸素が除去されると共に、水
素吸蔵合金の表面における酸化物が還元されて、水素吸
蔵合金の表面における酸化物が上手く除去され、水素吸
蔵合金の表面に活性な部位が多く出現するようになっ
た。
【００４９】この結果、このように処理された水素吸蔵
合金を用いた水素吸蔵合金電極を、ニッケル−水素二次
電池等のアルカリ二次電池の負極に使用すると、初期よ
り水素ガスがこの水素吸蔵合金電極における水素吸蔵合
金に十分に吸収されるようになり、初期の充電受け入れ
性が向上し、初期における電池の内圧の上昇が抑制され
ると共に初期放電容量が向上した。
合金を用いた水素吸蔵合金電極を、ニッケル−水素二次
電池等のアルカリ二次電池の負極に使用すると、初期よ
り水素ガスがこの水素吸蔵合金電極における水素吸蔵合
金に十分に吸収されるようになり、初期の充電受け入れ
性が向上し、初期における電池の内圧の上昇が抑制され
ると共に初期放電容量が向上した。
【００５０】また、この発明の請求項３における水素吸
蔵合金電極の製造方法においては、水素吸蔵合金を少な
くともキノン系化合物が添加された水中に浸漬させるよ
うにしたため、上記の場合と同様に、キノン系化合物に
より水中における溶存酸素が除去されると共に、水素吸
蔵合金の表面における酸化物が還元されて、水素吸蔵合
金の表面に活性な部位が現れ、この水素吸蔵合金を用い
た水素吸蔵合金電極をニッケル−水素二次電池等のアル
カリ二次電池の負極に使用した場合に、その初期におけ
る充電受け入れ性が向上し、初期における電池の内圧の
上昇が抑制されると共に初期放電容量が向上した。
蔵合金電極の製造方法においては、水素吸蔵合金を少な
くともキノン系化合物が添加された水中に浸漬させるよ
うにしたため、上記の場合と同様に、キノン系化合物に
より水中における溶存酸素が除去されると共に、水素吸
蔵合金の表面における酸化物が還元されて、水素吸蔵合
金の表面に活性な部位が現れ、この水素吸蔵合金を用い
た水素吸蔵合金電極をニッケル−水素二次電池等のアル
カリ二次電池の負極に使用した場合に、その初期におけ
る充電受け入れ性が向上し、初期における電池の内圧の
上昇が抑制されると共に初期放電容量が向上した。
【図１】この発明の実施例及び比較例の各水素吸蔵合金
電極を用いて組み立てた試験セルの概略斜視図である。
電極を用いて組み立てた試験セルの概略斜視図である。
【図２】この発明の実施例及び比較例の各水素吸蔵合金
電極を用いて作製したアルカリ二次電池の概略断面図で
ある。
電極を用いて作製したアルカリ二次電池の概略断面図で
ある。
１１ 正極 １２ 負極（水素吸蔵合金電極）
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 木本 衛 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三 洋電機株式会社内 (72)発明者 野上 光造 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三 洋電機株式会社内 (72)発明者 米津 育郎 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三 洋電機株式会社内 (72)発明者 西尾 晃治 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三 洋電機株式会社内
Claims (3)
- 【請求項１】 少なくともキノン系化合物が添加された
酸性溶液中で処理された水素吸蔵合金を含むことを特徴
とする水素吸蔵合金電極。 - 【請求項２】 水素吸蔵合金を含む水素吸蔵合金電極の
製造方法において、上記の水素吸蔵合金を、少なくとも
キノン系化合物が添加された酸性溶液中で処理したこと
を特徴とする水素吸蔵合金電極の製造方法。 - 【請求項３】 水素吸蔵合金を含む水素吸蔵合金電極の
製造方法において、上記の水素吸蔵合金を、少なくとも
キノン系化合物が添加された水中に浸漬させる工程を有
することを特徴とする水素吸蔵合金電極の製造方法。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31682396A JP3433033B2 (ja) | 1996-11-28 | 1996-11-28 | 水素吸蔵合金電極及び水素吸蔵合金電極の製造方法 |
| EP97120569A EP0845822B1 (en) | 1996-11-28 | 1997-11-24 | Hydrogen absorbing alloy electrode, method of fabricating hydrogen absorbing alloy electrode, and alkali battery |
| US08/976,659 US6068948A (en) | 1996-11-28 | 1997-11-24 | Hydrogen absorbing alloy electrode, method of fabricating hydrogen absorbing alloy electrode, and alkali secondary battery |
| DE69714689T DE69714689T2 (de) | 1996-11-28 | 1997-11-24 | Elektrode aus einer wasserstoffabsorbierenden Legierung, Verfahren zur Herstellung und alkalischer Akkumulator |
| CN97122630A CN1106049C (zh) | 1996-11-28 | 1997-11-28 | 吸氢合金电极、吸氢合金电极的制造方法及碱性二次电池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31682396A JP3433033B2 (ja) | 1996-11-28 | 1996-11-28 | 水素吸蔵合金電極及び水素吸蔵合金電極の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10162818A true JPH10162818A (ja) | 1998-06-19 |
| JP3433033B2 JP3433033B2 (ja) | 2003-08-04 |
Family
ID=18081322
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|---|---|---|---|
| JP31682396A Expired - Fee Related JP3433033B2 (ja) | 1996-11-28 | 1996-11-28 | 水素吸蔵合金電極及び水素吸蔵合金電極の製造方法 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6068948A (ja) |
| EP (1) | EP0845822B1 (ja) |
| JP (1) | JP3433033B2 (ja) |
| CN (1) | CN1106049C (ja) |
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