JPS62249367A - 水素電池 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は水素電池に係り、更に詳しくは電解液を改良し
た水素電池に関する。

（従来の技術） 水素吸蔵合金を主要構成材とする水素電極を負極とした
水素電池は、エネルギー密度が大きいという事で注目さ
れている。

上記水素吸蔵合金では、′Ｉ！Ｌ解液中においても水素
の吸収および放出を行なうことができ、水素吸蔵合金を
主要構成材料とする負極では、充電時に、電解液中の水
を電気分解し、発生した水素を合金内に吸収し、また放
電時には、その吸収した水素は放出され、電解液中の水
酸基と反応して水にもどる。この電解液中の水素の吸収
、あるいは放出反応は、合金表面の水素の平衡圧により
決まるものであり、水のべ気分解により合金表面に発生
した水素の圧力が平衡圧より高くなった時点で水素の吸
収を開始し％また、水素の放出は１合金表面の水素が消
費され、合金表面の水素圧が平衡圧より下った時点で始
まる性質のものである。

したがって、合金表面の水素圧が平衡圧以下となれば、
電極反応に関係なく合金内から水素が放出され、電極容
量の低下をまねくこととなる。この電極の容量低下を改
善するために、電解液中の水素濃度を高めて合金表面の
水素圧を高くした場合には、負極である水素吸蔵合金電
極の容量低下は改善されるものの電解液中の溶存水素に
よって正極が還元されてしまい電池としての容を低下は
改善されないという問題がめる。

（発明が解決しようとする問題点） 水素吸蔵合金を負極とする水素電池においては、合金表
面の水素が電解液中ｖｃ溶は出すため、貯蔵時に容量が
低下するという問題があった。

本発明は、以上のような問題点に鑑みなされたものであ
り、貯蔵時における容量低下を低減させた水素電池を提
供することを目的とする。

〔発明の（４成〕 （問題点を解決するだめの手段） 本発明は、水素吸蔵合金を負極の主構成材料とする水素
電池において、電解液がカルボ中ジメチルセルロース系
の重合体及び／又はポリビニルアルコール系の重合体を
含有することを特徴とする電解液である。

本発明で用いられるカルボキシメチルセルロース（ＣＭ
Ｃ）系の重合体は、　Ｎａ塩等のＣＭＣ塩であっても、
　ＣＭＣの単体であってもよく、格別に限定されるもの
ではない。また、ＣＭＣの特性に影響を与えない他の単
量体との共重合体であってもよい。

本発明で用いられるポリビニルアルコール（ＰＶＡ）系
の重合体は平均重合度環、格別に限定されるものではな
く、また、　ＰＶＡの特性に影響を与えない他の単量体
との共重合体であってもよい。

ＣＭＣ、ＰＶＡの添加はそれぞれ単独であっても、両方
を併用してもよい。添加量はＸ及び／又はＰＶＡの平均
重合度あるいは、他のべ因を考慮し適宜決定する。

本発明の電解ｉｒ！、上述のようなＣＭＣ系の重合体及
び／又はＰＶＡ系の重合体を含有するアルカリ性電解質
の溶液であればよく特に限定されるものではない。アル
カリ性電解質としては例えばＫＯＨ。

ＮａＯＨ，ＬｉＯＨ等が挙げられる。これらのアルカリ
性電解質の濃度は該電解質の活量あるいは池の要因を考
慮し１．２適宜決定する。一般には３Ｎ以上であること
が好ましい。

本本発明で用いられる水素吸蔵゛合金の種類としては、
　ＬａＮｉ５．’５ｔｎＮＬｓおよびこれらのＮｉの一
部を他の金属元素、例えばＡｌ、Ｍｎ、Ｆｅ＋Ｃｏ、Ｔ
ｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｚｒ。

Ｃｒ等で置換し三元、あるいは四元以上の合金としたも
の、さらに１Ｍｇ２Ｎ１系、ＴｌＮｉ系ｓ　ＴｌＦｅ系
の合金が挙げられる。しかしながら、格別これらに限定
されるわけではなく１本発明においては、電解液中で電
気化学的に発生させた水素を容易に吸蔵し、かつ放電時
に容易に放出できるものであれば、いかなるものを用い
ても良い。

（作用） 水素吸蔵合金を用いた水素極の容量低下を低減する１つ
の方法として、電解液中に溶解している水素の拡散速度
を遅くすることがあげられる。

電解液中ｖｃ溶解している水素は拡散に工って正極に達
し、正極を還元することにより消費される。

その拡散速度が遅くなれば、正極での水素の消費速度が
遅くなり、したがって、水素極から放出される水素の量
も少なくなる。本発明では電解液中にＮａ−ｈルボキシ
メチルセルロースとポリビニルアルコールを単独あるい
は合わせて添加することにより水素の拡散速度が遅くな
り、水素極の貯蔵時の容量低下を防ぐ。

（実施例） 本発明の一実施例を第１表及び第１図を参照して説明す
る。

本発明の実施例としてニッケル酸化物の正極と、２５℃
における平衡圧が０．４ａｔｍの水素吸蔵合金ＬａＮｉ
４．ｙＡＡ’ｏ、ａを主成分とする負極からなる単３サ
イズの電池を作製した。

電池の製造法は、まず、ＬａＮｉ　４．７ＡＡ’ｏ、ａ
を２０μｍ程度の粉末とし、これにポリテトラフルオロ
エチレンを添加、混練してシート化し、このシートにニ
ッケル網状体の集電体１ｔ−圧着して負極主とした。正
極３としては、ニッケルに酸化物よりなる電極を用意し
、前記負極孟とセパレータ４を介して巻回して、金属製
の円筒形の缶５に挿入した。

次に、その中に電解液を加え、正極端子６のついた中ヤ
ツグ７を乗せて正極３とリード８をスポット溶接により
つなぎ、クリンプして単３サイズの水素電池の組み立て
を完了した。

電池内に注入した電解液として８ＮＫＯＨＩＪ　ＩｃＮ
ａ　−ＣＭＣ（第１工業薬品１１３セｏゲ７　ＷＳＡ　
オよびＰＶＡ（日本合成化学工業製、商品名ゴーセノー
ル混合し、０．１ｇ＊１ｇｔｌＯｇ、２０ｇを各々８Ｎ
ＫＯＨ１７に添加し用いた。

また、ＮｔｌＬ−ぽ及びＰＶＡを添加しない′的解液を
用いて、上述の実施例と同様にして水素電池を作製した
。

以上のように作製した電池の自己放電特性を測定した結
果をｉ１表に示す。

自己放’ＭＣ率は、電池を数回充放電した後に充電状態
で、２５℃で静１δし、ＺｉＭｉ間後に放電を行い、そ
の放電量と貯蔵をしない時に得られる放電量とを比較す
ることにより求めた。

以下余白 以上の結果より明らかなように、本発明の実施例で（は
貯蔵時における容量の低下が改善された。

〔発明の効果〕

以上詳述したように、本発明によれば貯蔵時における容
ｔ（圧下を低減させた水素電池を提供することができる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の断面図である。 ｌ・・・集電体 ２・・・負極 ３・・・正極 代理人　弁理士　則　近　惣　佑 同　　　　竹　花　喜久男 第１図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）水素吸蔵合金を負極の主構成材料とする水素電池
   において、電解液がカルボキシメチルセルロース系の重
   合体及び／又はポリビニルアルコール系の重合体を含有
   することを特徴とする水素電池。