JPS63146354A - 水素吸蔵電極の製造方法 - Google Patents
水素吸蔵電極の製造方法Info
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- JPS63146354A JPS63146354A JP61291832A JP29183286A JPS63146354A JP S63146354 A JPS63146354 A JP S63146354A JP 61291832 A JP61291832 A JP 61291832A JP 29183286 A JP29183286 A JP 29183286A JP S63146354 A JPS63146354 A JP S63146354A
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- hydrogen storage
- aqueous solution
- storage electrode
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- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/24—Electrodes for alkaline accumulators
- H01M4/242—Hydrogen storage electrodes
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- H—ELECTRICITY
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- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/34—Gastight accumulators
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- H01M4/00—Electrodes
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- H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
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- H01M4/70—Carriers or collectors characterised by shape or form
- H01M4/80—Porous plates, e.g. sintered carriers
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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
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- Y02E60/10—Energy storage using batteries
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- General Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、電解液中で電気化学的に、水素を可逆的に吸
蔵・放出する水素吸蔵合金を電極材料として用いた水素
吸蔵電標の製造方法に関するものである。
蔵・放出する水素吸蔵合金を電極材料として用いた水素
吸蔵電標の製造方法に関するものである。
従来の技術
従来、この種の製造方法は、電気化学的に水素を吸蔵放
出可能な水素吸蔵合金粉末を結着剤とよく混練して、ペ
ースト状とし、電極支持体（金属多孔体あるいはパンチ
ングメタルなど）に加圧充填後、乾燥することにより水
素吸蔵電極を製造していた（実公昭５７−３４５７８号
公報）。
出可能な水素吸蔵合金粉末を結着剤とよく混練して、ペ
ースト状とし、電極支持体（金属多孔体あるいはパンチ
ングメタルなど）に加圧充填後、乾燥することにより水
素吸蔵電極を製造していた（実公昭５７−３４５７８号
公報）。
発明が解決しようとする問題点
このような従来の構成では、水素吸蔵電極を負極とし、
セパレータを介して公知のニッケル正極と組み合わせて
、密閉形アルカリ蓄電池を構成した場合、過充電時に正
極から発生する酸素ガスにより、水素吸蔵電極中の水素
吸蔵合金が酸化され、水酸化物を形成するという問題が
あった。その結果、負極である水素吸蔵電極の充電効率
が低下し、密閉電池中で水素ガスが多量に発生し、電池
内圧が上昇して漏液や電池の内部抵抗の増大により、充
放電サイクル寿命が短くなるという欠点があった。
セパレータを介して公知のニッケル正極と組み合わせて
、密閉形アルカリ蓄電池を構成した場合、過充電時に正
極から発生する酸素ガスにより、水素吸蔵電極中の水素
吸蔵合金が酸化され、水酸化物を形成するという問題が
あった。その結果、負極である水素吸蔵電極の充電効率
が低下し、密閉電池中で水素ガスが多量に発生し、電池
内圧が上昇して漏液や電池の内部抵抗の増大により、充
放電サイクル寿命が短くなるという欠点があった。
本発明は、このような問題点を解決するもので、水素吸
蔵電極の耐酸化性を向上させることにより、電池内圧の
安定性とサイクル寿命を向上することを目的とするもの
である。
蔵電極の耐酸化性を向上させることにより、電池内圧の
安定性とサイクル寿命を向上することを目的とするもの
である。
問題点を解決するための手段
この問題点を解決するために本発明は、水素吸蔵合金粉
末を結着剤と共に、金属多孔体に充填するか、あるいは
芯金の両面に塗着した後、比重１．１０以上のアルカリ
水溶液中に浸漬する工程を採用して、そのアルカリ水溶
液の温度を４５〜１００℃とし、浸漬時間を０，２〜２
４時間として表面処理を施したものである。
末を結着剤と共に、金属多孔体に充填するか、あるいは
芯金の両面に塗着した後、比重１．１０以上のアルカリ
水溶液中に浸漬する工程を採用して、そのアルカリ水溶
液の温度を４５〜１００℃とし、浸漬時間を０，２〜２
４時間として表面処理を施したものである。
作用
この操作により、水素吸蔵電極中の水素吸蔵合金粉末の
表面層が一部溶解し、再び析出することにより粉末表面
層に酸化物薄層あるいは水酸化物薄層が形成され、この
薄層が水素吸蔵合金本体の腐食を抑制して耐酸化性を向
上させる。その結果、電池内圧が充放電サイクルの繰り
返しによって上昇せず、電池寿命の向上を可能にするこ
ととなる。
表面層が一部溶解し、再び析出することにより粉末表面
層に酸化物薄層あるいは水酸化物薄層が形成され、この
薄層が水素吸蔵合金本体の腐食を抑制して耐酸化性を向
上させる。その結果、電池内圧が充放電サイクルの繰り
返しによって上昇せず、電池寿命の向上を可能にするこ
ととなる。
実施例
第１図は本発明の一実施例による充放電サイクル数と放
電容量との関係を示す図である。市販のミツシュメタル
Ｍｕ（希土類元素の混合物、例えばＣｅ４５ｗｔ％、Ｌ
ＩＬ３０ｗｔ％、Ｎｂ５ｗｔ％他の希土類元素約２０ｗ
ｔ％）とＮｉ、ムｌ、Ｍｎ、Ｃｏの各試料をＭｍ、Ｎｉ
、、、Ｍｎ０．４．ムｌｏ、ｓ ｌ”０．５の組成比に
秤量して混合した。これらの試料をアーク溶解炉に入れ
て、１０〜１０ ＴＯｒｒまで真空状態にした後、ア
ルゴンガス雰囲気中でアーク放電し、加熱溶解させた。
電容量との関係を示す図である。市販のミツシュメタル
Ｍｕ（希土類元素の混合物、例えばＣｅ４５ｗｔ％、Ｌ
ＩＬ３０ｗｔ％、Ｎｂ５ｗｔ％他の希土類元素約２０ｗ
ｔ％）とＮｉ、ムｌ、Ｍｎ、Ｃｏの各試料をＭｍ、Ｎｉ
、、、Ｍｎ０．４．ムｌｏ、ｓ ｌ”０．５の組成比に
秤量して混合した。これらの試料をアーク溶解炉に入れ
て、１０〜１０ ＴＯｒｒまで真空状態にした後、ア
ルゴンガス雰囲気中でアーク放電し、加熱溶解させた。
試料の均質化を図るために、数回反転させてアーク溶解
を行い水素吸蔵合金を得た。さらに、この合金の均質性
を良好にするために、アルゴンガス雰囲気中にて１００
０℃で８時間熱処理を行い、次にこの合金を粗粉砕後、
ボールミルで３８μｌ以下の粉末とし、負極に用いる合
金粉末を得た。この合金粉末をポリビニルアルコールの
５ｗｔ％水溶液でペースト状にし、発泡ニッケル多孔体
に充填して乾燥した。次に、この電極を比重１．３０の
ＫＯＨ水溶液中に、３０″Ｃ１４５℃、６ｏ℃、５０℃
、８０℃、１ｏＯ’Ｃの各温度で１２時間浸漬した後、
水洗、乾燥、加圧して負極である水素吸蔵電極を得た。
を行い水素吸蔵合金を得た。さらに、この合金の均質性
を良好にするために、アルゴンガス雰囲気中にて１００
０℃で８時間熱処理を行い、次にこの合金を粗粉砕後、
ボールミルで３８μｌ以下の粉末とし、負極に用いる合
金粉末を得た。この合金粉末をポリビニルアルコールの
５ｗｔ％水溶液でペースト状にし、発泡ニッケル多孔体
に充填して乾燥した。次に、この電極を比重１．３０の
ＫＯＨ水溶液中に、３０″Ｃ１４５℃、６ｏ℃、５０℃
、８０℃、１ｏＯ’Ｃの各温度で１２時間浸漬した後、
水洗、乾燥、加圧して負極である水素吸蔵電極を得た。
次に、酸化ニッケル正極として、公知の方法で得られた
発泡式ニッケル極（理論充填電気量１０５０〜１１００
１１Ａｈ ）を用い、セパレータにはポリアミドの不織
布、電解液に水酸化リチウムｆ４０’ｉ／１溶解した比
重１．３０ＬｖＫＯＨ水溶液を使用し、前記負極と組み
合わせて公称容量１０００１１Ａｈの拳３サイズ（ムム
サイズ）の密閉形ニッケルー水素蓄電池を構成した。実
施例で用いた電池における負極のアルカリ処理温度を第
１表に示す。
発泡式ニッケル極（理論充填電気量１０５０〜１１００
１１Ａｈ ）を用い、セパレータにはポリアミドの不織
布、電解液に水酸化リチウムｆ４０’ｉ／１溶解した比
重１．３０ＬｖＫＯＨ水溶液を使用し、前記負極と組み
合わせて公称容量１０００１１Ａｈの拳３サイズ（ムム
サイズ）の密閉形ニッケルー水素蓄電池を構成した。実
施例で用いた電池における負極のアルカリ処理温度を第
１表に示す。
（以下余白）
第１表
これらの電池を２０″Ｃの一定温度下で１サイクル目の
充電をＱ、Ｉ Ｃｍムで１６時間、ゴサイクル目以後は
ｏ、ｓｃｍム で４．６時間行った。放電は、２サイク
ル目までを０．２ ＯＮムで、３サイクル目以後は０．
５０ｒａムとじ、終止電圧は１．ＯＶとした。
充電をＱ、Ｉ Ｃｍムで１６時間、ゴサイクル目以後は
ｏ、ｓｃｍム で４．６時間行った。放電は、２サイク
ル目までを０．２ ＯＮムで、３サイクル目以後は０．
５０ｒａムとじ、終止電圧は１．ＯＶとした。
第１図から明らかなように、従来例のアルカリ水溶液中
に浸漬していない電極を用いた電池Ｇは、３ｏサイクル
程度で放電容量が低下した。３０’Ｃのアルカリ水溶液
中に浸漬した負極を用いて構成した電池ムは、従来例よ
りわずかに向上したが、５０サイクル程度の充放電サイ
クルの繰り返しにより、放電容量は低下した。しかしな
がら、４５”Ｑ、５０”Ｃ，ｅｓｏ’（：：、８０℃、
１００℃ノアルカリ水溶液中に浸漬した負極を用いて構
成した電池Ｂ−Ｆ、とくにＣ，Ｄ、に、Ｆは、２００サ
イクル程度の充放電サイクルを繰シ返しても、放電容量
は低下しない。次に、このＣ，Ｄ、ＩＥ、Ｆの１５０サ
イクル目の過充電時の電池内圧を測定した結果を第２表
に示す。
に浸漬していない電極を用いた電池Ｇは、３ｏサイクル
程度で放電容量が低下した。３０’Ｃのアルカリ水溶液
中に浸漬した負極を用いて構成した電池ムは、従来例よ
りわずかに向上したが、５０サイクル程度の充放電サイ
クルの繰り返しにより、放電容量は低下した。しかしな
がら、４５”Ｑ、５０”Ｃ，ｅｓｏ’（：：、８０℃、
１００℃ノアルカリ水溶液中に浸漬した負極を用いて構
成した電池Ｂ−Ｆ、とくにＣ，Ｄ、に、Ｆは、２００サ
イクル程度の充放電サイクルを繰シ返しても、放電容量
は低下しない。次に、このＣ，Ｄ、ＩＥ、Ｆの１５０サ
イクル目の過充電時の電池内圧を測定した結果を第２表
に示す。
第２表
第２表から明らかなように、１００″Ｃのアルカリ水溶
液中に浸漬した負極を用いて構成した電池Ｆは、電池内
圧が９．５ ｋｃｌ／Ｃ−と比較的高く、安全弁が作動
する危険性がある。したがって、アルカリ水溶液の温度
は、５０〜８０℃が適切である。
液中に浸漬した負極を用いて構成した電池Ｆは、電池内
圧が９．５ ｋｃｌ／Ｃ−と比較的高く、安全弁が作動
する危険性がある。したがって、アルカリ水溶液の温度
は、５０〜８０℃が適切である。
第２図に、５０′Ｃのアルカリ水溶液を用いた場合の浸
漬時間と充放電サイクル数との関係を示した。第２図か
ら明らかなように、２００サイクル以上のサイクル寿命
特性を持つ電池を得るためには、０．２〜２４時間アル
カリ水溶液中に浸漬すれば良い。０．２時間以下の浸漬
時間では、放電容量は２００サイクル以下で低下する。
漬時間と充放電サイクル数との関係を示した。第２図か
ら明らかなように、２００サイクル以上のサイクル寿命
特性を持つ電池を得るためには、０．２〜２４時間アル
カリ水溶液中に浸漬すれば良い。０．２時間以下の浸漬
時間では、放電容量は２００サイクル以下で低下する。
また、４００サイクル以上の高信頼性の電池は、１時間
から１２時間アルカリ水溶液中に浸漬することによシ得
ることができる。したがって、アルカリ水溶液中の浸漬
時間は１時間〜１２時間が適切である。
から１２時間アルカリ水溶液中に浸漬することによシ得
ることができる。したがって、アルカリ水溶液中の浸漬
時間は１時間〜１２時間が適切である。
なお、本実施例ではアルカリ水溶液に比重１．３０ Ｋ
ＯＨ水溶液を用いたが、比重１．１０以上の［０１水溶
液あるいはＨａＯＨ水溶液でも同様の効果が得られる。
ＯＨ水溶液を用いたが、比重１．１０以上の［０１水溶
液あるいはＨａＯＨ水溶液でも同様の効果が得られる。
発明の効果
以上のように、本発明によれば、水素吸蔵電極をアルカ
リ水溶液中に浸漬する工程において、その溶液の温度が
４５℃〜１０ｏ″Ｃであり、浸漬時間を０．２〜２４時
間とした工程を有する水素吸蔵電極の製造方法とするこ
とにより、電池内圧が充放電サイクル数の繰り返しによ
って上昇しない、すなわち充放電サイクル寿命の優れた
電池を提供できるという効果が得られる。
リ水溶液中に浸漬する工程において、その溶液の温度が
４５℃〜１０ｏ″Ｃであり、浸漬時間を０．２〜２４時
間とした工程を有する水素吸蔵電極の製造方法とするこ
とにより、電池内圧が充放電サイクル数の繰り返しによ
って上昇しない、すなわち充放電サイクル寿命の優れた
電池を提供できるという効果が得られる。
第１図は本発明の一実施例による放電容量と充放電サイ
クル数との関係を示す図、第２図は充放電サイクル数と
極板の浸漬時間との関係を示す図である。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１
図 充放電サイグＡ／枚
クル数との関係を示す図、第２図は充放電サイクル数と
極板の浸漬時間との関係を示す図である。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１
図 充放電サイグＡ／枚
Claims (3)
- （１）水素を可逆的に吸蔵・放出する水素吸蔵合金粉末
を結着剤と共に、金属多孔体に充填するか、あるいは芯
金の両面に塗着した後、アルカリ水溶液中に浸漬する工
程を有し、前記アルカリ水溶液中への浸漬工程における
アルカリ水溶液は、比重１．１０以上、液温４５〜１０
０℃であり、浸漬時間が０．２〜２４時間であることを
特徴とする水素吸蔵電極の製造方法。 - （２）アルカリ水溶液の温度が５０〜８０℃であること
を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の水素吸蔵電極
の製造方法。 - （３）アルカリ水溶液中の浸漬時間が１〜１２時間であ
ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の水素吸
蔵電極の製造方法。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61291832A JPH0756801B2 (ja) | 1986-12-08 | 1986-12-08 | 水素吸蔵電極の製造方法 |
| EP87118066A EP0271043B1 (en) | 1986-12-08 | 1987-12-07 | Sealed storage battery and method for making its electrode |
| DE8787118066T DE3776300D1 (de) | 1986-12-08 | 1987-12-07 | Gasdichter akkumulator und verfahren zur herstellung seiner elektrode. |
| US07/132,647 US4837119A (en) | 1986-12-08 | 1987-12-08 | Sealed storage battery and method for making its electrode |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61291832A JPH0756801B2 (ja) | 1986-12-08 | 1986-12-08 | 水素吸蔵電極の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63146354A true JPS63146354A (ja) | 1988-06-18 |
| JPH0756801B2 JPH0756801B2 (ja) | 1995-06-14 |
Family
ID=17773995
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61291832A Expired - Lifetime JPH0756801B2 (ja) | 1986-12-08 | 1986-12-08 | 水素吸蔵電極の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0756801B2 (ja) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61176063A (ja) * | 1985-01-29 | 1986-08-07 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | アルカリ蓄電池の製造法 |
| JPS61233967A (ja) * | 1985-04-10 | 1986-10-18 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 密閉形ニツケル−水素蓄電池の製造法 |
-
1986
- 1986-12-08 JP JP61291832A patent/JPH0756801B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61176063A (ja) * | 1985-01-29 | 1986-08-07 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | アルカリ蓄電池の製造法 |
| JPS61233967A (ja) * | 1985-04-10 | 1986-10-18 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 密閉形ニツケル−水素蓄電池の製造法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0756801B2 (ja) | 1995-06-14 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |