JPH09161787A - 密閉型ニッケル−水素二次電池用の水素吸蔵合金電極 - Google Patents
密閉型ニッケル−水素二次電池用の水素吸蔵合金電極Info
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- JPH09161787A JPH09161787A JP7337803A JP33780395A JPH09161787A JP H09161787 A JPH09161787 A JP H09161787A JP 7337803 A JP7337803 A JP 7337803A JP 33780395 A JP33780395 A JP 33780395A JP H09161787 A JPH09161787 A JP H09161787A
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Abstract
(57)【要約】
【解決手段】本発明電極は、酸液に浸漬して湿式表面処
理した水素吸蔵合金であって、Ｋｒを被吸着質とするＢ
ＥＴ法による比表面積が０．２０〜１．０ｍ2 ／ｇであ
り、平均粒径が４０〜８０μｍであるＣａＣｕ5 型結晶
構造を有し、Ｎｉを含有する水素吸蔵合金を、水素吸蔵
材として使用している。 【効果】本発明電極を密閉型ニッケル−水素二次電池の
負極として使用することにより、充電時の電池内圧の上
昇が小さい、信頼性の高いアルカリ蓄電池を得ることが
可能となる。
理した水素吸蔵合金であって、Ｋｒを被吸着質とするＢ
ＥＴ法による比表面積が０．２０〜１．０ｍ2 ／ｇであ
り、平均粒径が４０〜８０μｍであるＣａＣｕ5 型結晶
構造を有し、Ｎｉを含有する水素吸蔵合金を、水素吸蔵
材として使用している。 【効果】本発明電極を密閉型ニッケル−水素二次電池の
負極として使用することにより、充電時の電池内圧の上
昇が小さい、信頼性の高いアルカリ蓄電池を得ることが
可能となる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、密閉型ニッケル−
水素二次電池用の水素吸蔵合金電極に係わり、詳しくは
充放電サイクル初期の充電時に電池内圧が上昇しにく
い、信頼性の高い密閉型ニッケル−水素二次電池を提供
することを目的とした、水素吸蔵材たる水素吸蔵合金の
改良に関する。
水素二次電池用の水素吸蔵合金電極に係わり、詳しくは
充放電サイクル初期の充電時に電池内圧が上昇しにく
い、信頼性の高い密閉型ニッケル−水素二次電池を提供
することを目的とした、水素吸蔵材たる水素吸蔵合金の
改良に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】二次電
池としては、従来、ニッケル−カドミウム蓄電池、鉛蓄
電池などが汎用されてきたが、近年の携帯機器の普及に
伴い、高容量且つ高性能な二次電池が要求されている。
池としては、従来、ニッケル−カドミウム蓄電池、鉛蓄
電池などが汎用されてきたが、近年の携帯機器の普及に
伴い、高容量且つ高性能な二次電池が要求されている。
【０００３】水酸化ニッケルを正極に、水素吸蔵合金を
負極にそれぞれ用いる密閉型ニッケル−水素二次電池
は、この要求に応えて開発されたものであり、軽量で、
しかもエネルギー密度の高い電池である。
負極にそれぞれ用いる密閉型ニッケル−水素二次電池
は、この要求に応えて開発されたものであり、軽量で、
しかもエネルギー密度の高い電池である。
【０００４】密閉型ニッケル−水素二次電池では、負極
の容量を正極の容量よりも大きくして電池容量を正極支
配とし、過充電時に負極で水素ガスが発生しないように
するとともに、正極で発生する酸素ガスを、下式（１）
及び（２）の反応により負極で消費するようにしてあ
る。下式（２）中のＭは水素吸蔵合金を表し、またＭＨ
はその水素化物を表す。
の容量を正極の容量よりも大きくして電池容量を正極支
配とし、過充電時に負極で水素ガスが発生しないように
するとともに、正極で発生する酸素ガスを、下式（１）
及び（２）の反応により負極で消費するようにしてあ
る。下式（２）中のＭは水素吸蔵合金を表し、またＭＨ
はその水素化物を表す。
【０００５】 １／２Ｏ2 ＋Ｈ2 Ｏ＋２ｅ- ⇒２ＯＨ- …（１） ２ＭＨ＋１／２Ｏ2 ⇒２Ｍ＋Ｈ2 Ｏ …（２）
【０００６】しかしながら、水素吸蔵合金の粒子表面に
は、自然酸化などにより生じた酸化物層又は水酸化物層
が存在するので、充放電サイクルを重ねる前の初期の水
素吸蔵合金は活性が低く、充電時（特に、急速充電時）
に、水素が水素吸蔵合金に効率良く吸蔵されにくい。す
なわち、充放電サイクル初期においては充電効率が悪
く、上式（２）中のＭＨ（水素化物）が生成しにくい。
そのため、充放電サイクル初期においては、正極から酸
素ガスが、負極から水素ガスがそれぞれ発生して、電池
内圧が上昇する傾向があった。
は、自然酸化などにより生じた酸化物層又は水酸化物層
が存在するので、充放電サイクルを重ねる前の初期の水
素吸蔵合金は活性が低く、充電時（特に、急速充電時）
に、水素が水素吸蔵合金に効率良く吸蔵されにくい。す
なわち、充放電サイクル初期においては充電効率が悪
く、上式（２）中のＭＨ（水素化物）が生成しにくい。
そのため、充放電サイクル初期においては、正極から酸
素ガスが、負極から水素ガスがそれぞれ発生して、電池
内圧が上昇する傾向があった。
【０００７】本発明は、この問題を解決するべくなされ
たものであって、その目的とするところは、充放電サイ
クル初期の充電時に電池内圧が上昇しにくい、信頼性の
高い密閉型ニッケル−水素二次電池用の水素吸蔵合金電
極を提供するにある。
たものであって、その目的とするところは、充放電サイ
クル初期の充電時に電池内圧が上昇しにくい、信頼性の
高い密閉型ニッケル−水素二次電池用の水素吸蔵合金電
極を提供するにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明に係る密閉型ニッケル−水素二次電池用の水素
吸蔵合金電極（本発明電極）は、酸液に浸漬して湿式表
面処理した水素吸蔵合金であって、Ｋｒを被吸着質とす
るＢＥＴ法による比表面積が０．２０〜１．０ｍ2 ／ｇ
であり、平均粒径が４０〜８０μｍであるＣａＣｕ5 型
結晶構造を有し、Ｎｉを含有する水素吸蔵合金を、水素
吸蔵材として使用したものである。
の本発明に係る密閉型ニッケル−水素二次電池用の水素
吸蔵合金電極（本発明電極）は、酸液に浸漬して湿式表
面処理した水素吸蔵合金であって、Ｋｒを被吸着質とす
るＢＥＴ法による比表面積が０．２０〜１．０ｍ2 ／ｇ
であり、平均粒径が４０〜８０μｍであるＣａＣｕ5 型
結晶構造を有し、Ｎｉを含有する水素吸蔵合金を、水素
吸蔵材として使用したものである。
【０００９】上記ＣａＣｕ5 型結晶構造を有する水素吸
蔵合金の具体例としては、組成式ＡＢ5 （Ａ：希土類元
素等の水素吸収時発熱型元素；Ｂ：Ｎｉからなる又はＮ
ｉを主成分とし含み、且つＡｌ、Ｃｏ及びＭｎの少なく
とも１種を含む水素吸収時吸熱型元素）で表されるもの
が挙げられる。
蔵合金の具体例としては、組成式ＡＢ5 （Ａ：希土類元
素等の水素吸収時発熱型元素；Ｂ：Ｎｉからなる又はＮ
ｉを主成分とし含み、且つＡｌ、Ｃｏ及びＭｎの少なく
とも１種を含む水素吸収時吸熱型元素）で表されるもの
が挙げられる。
【００１０】湿式表面処理する際に使用する酸液として
は、塩酸、硫酸、硝酸、リン酸、フッ化水素酸が例示さ
れる。処理液（酸液）の初期のｐＨ及び合金と処理液の
重量比を変化させることにより、同じ平均粒径のもので
あっても、比表面積が異なる水素吸蔵合金を得ることが
できる。比表面積を窒素ではなくＫｒを被吸着質とする
ＢＥＴ法により測定したときの値で規制したのは、試料
の比表面積が１ｍ2 ／ｇ以下の場合に蒸気圧の高い窒素
を用いると、吸着量が少なくなり、実際の比表面積より
小さい比表面積を示すからである。湿式表面処理後の比
表面積及び平均粒径が上記の各範囲を外れるものを用い
ると、電池内圧の上昇を有効に抑制することが困難にな
る。
は、塩酸、硫酸、硝酸、リン酸、フッ化水素酸が例示さ
れる。処理液（酸液）の初期のｐＨ及び合金と処理液の
重量比を変化させることにより、同じ平均粒径のもので
あっても、比表面積が異なる水素吸蔵合金を得ることが
できる。比表面積を窒素ではなくＫｒを被吸着質とする
ＢＥＴ法により測定したときの値で規制したのは、試料
の比表面積が１ｍ2 ／ｇ以下の場合に蒸気圧の高い窒素
を用いると、吸着量が少なくなり、実際の比表面積より
小さい比表面積を示すからである。湿式表面処理後の比
表面積及び平均粒径が上記の各範囲を外れるものを用い
ると、電池内圧の上昇を有効に抑制することが困難にな
る。
【００１１】ＣａＣｕ5 型結晶構造を有する水素吸蔵合
金では、比表面積が大きいものほど、酸化され易く、ま
た水素吸蔵サイト（粒子内部にあって、水素を吸蔵し易
い部分）が少ない傾向がある。しかし、酸液に浸漬して
湿式表面処理したものであって、比表面積及び平均粒径
が本発明で規制する上記の各範囲内にあるものは、湿式
表面処理により水素吸蔵サイトが減少することによるマ
イナス面よりも、反応サイト（粒子表面にあって、Ｎｉ
濃度が高い組成の部分）が増加することによるプラス面
の方がまさり、その結果充放電サイクル初期における充
電時に解離する水素すなわち水素ガスの発生が抑制さ
れ、電池内圧の上昇が抑制される。上記湿式表面処理後
の比表面積が０．２０ｍ2 ／ｇ未満の場合は、酸化劣化
しにくいが、反応サイトが不足するために、充電時の電
池内圧の上昇を充分に抑制することができない。一方、
上記湿式表面処理後の比表面積が１．０ｍ2 ／ｇを超え
た場合は、反応サイトは多いものの、極めて酸化劣化し
易く、また水素吸蔵サイトが著しく減少するために、充
電時の電池内圧の上昇を有効に抑制することができな
い。
金では、比表面積が大きいものほど、酸化され易く、ま
た水素吸蔵サイト（粒子内部にあって、水素を吸蔵し易
い部分）が少ない傾向がある。しかし、酸液に浸漬して
湿式表面処理したものであって、比表面積及び平均粒径
が本発明で規制する上記の各範囲内にあるものは、湿式
表面処理により水素吸蔵サイトが減少することによるマ
イナス面よりも、反応サイト（粒子表面にあって、Ｎｉ
濃度が高い組成の部分）が増加することによるプラス面
の方がまさり、その結果充放電サイクル初期における充
電時に解離する水素すなわち水素ガスの発生が抑制さ
れ、電池内圧の上昇が抑制される。上記湿式表面処理後
の比表面積が０．２０ｍ2 ／ｇ未満の場合は、酸化劣化
しにくいが、反応サイトが不足するために、充電時の電
池内圧の上昇を充分に抑制することができない。一方、
上記湿式表面処理後の比表面積が１．０ｍ2 ／ｇを超え
た場合は、反応サイトは多いものの、極めて酸化劣化し
易く、また水素吸蔵サイトが著しく減少するために、充
電時の電池内圧の上昇を有効に抑制することができな
い。
【００１２】
【実施例】以下、本発明を実施例に基づいてさらに詳細
に説明するが、本発明は下記実施例に何ら限定されるも
のではなく、その要旨を変更しない範囲において適宜変
更して実施することが可能なものである。
に説明するが、本発明は下記実施例に何ら限定されるも
のではなく、その要旨を変更しない範囲において適宜変
更して実施することが可能なものである。
【００１３】（実施例１〜７） 〔水素吸蔵合金の作製〕Ｍｍ（希土類元素の混合物）、
Ｎｉ、Ｃｏ、Ａｌ及びＭｎをモル比１．０：３．２：
１．０：０．２：０．６で秤量混合し、アルゴンガス雰
囲気下のアーク溶解炉内で溶解させ、水冷鋳型にて凝固
させて、組成式ＭｍＮｉ3.2 Ｃｏ1.0 Ａｌ0.2 Ｍｎ0.6
で表される水素吸蔵合金のインゴット（合金塊）を作製
した。このインゴットをアルゴンガス雰囲気下にて機械
的に粉砕して、水素吸蔵合金Ｍ（粉末）を作製した。
Ｎｉ、Ｃｏ、Ａｌ及びＭｎをモル比１．０：３．２：
１．０：０．２：０．６で秤量混合し、アルゴンガス雰
囲気下のアーク溶解炉内で溶解させ、水冷鋳型にて凝固
させて、組成式ＭｍＮｉ3.2 Ｃｏ1.0 Ａｌ0.2 Ｍｎ0.6
で表される水素吸蔵合金のインゴット（合金塊）を作製
した。このインゴットをアルゴンガス雰囲気下にて機械
的に粉砕して、水素吸蔵合金Ｍ（粉末）を作製した。
【００１４】〔水素吸蔵合金の湿式表面処理〕上記の水
素吸蔵合金Ｍを、等重量又は２倍重量のｐＨ１又は２の
塩酸からなる処理液に浸漬し、処理液のｐＨが３〜５に
なった時点で１０倍重量の１０°Ｃの水を添加して、反
応を停止させた。次いで、水素吸蔵合金と処理液を分離
し、水素吸蔵合金を１０重量倍の水で２回洗浄した後、
５重量倍のエタノールを添加し、乾燥して、第１段階の
湿式表面処理を終了した。次いで、これらの水素吸蔵合
金を、第１段階の湿式表面処理で使用した処理液と同じ
量及び第１段階の湿式表面処理において反応を停止させ
る直前のｐＨ（ｐＨ３〜５）と同じｐＨの塩酸処理液に
浸漬し、処理液のｐＨが７になった時点で、速やかに水
素吸蔵合金と処理液を分離して反応を終了させ、水素吸
蔵合金を１０重量倍の水で２回洗浄した後、５重量倍の
エタノールを添加し、乾燥して、第２段階の湿式表面処
理を終了した。このようにして得た水素吸蔵合金を、分
級し、調合して、平均粒径が４０〜８０μｍの範囲内に
ある水素吸蔵合金を得た。これらの水素吸蔵合金は、第
１段階の湿式表面処理反応を停止させる直前の処理液の
ｐＨ又は処理液の水素吸蔵合金に対する使用割合が異な
るので、比表面積が互いに異なる。
素吸蔵合金Ｍを、等重量又は２倍重量のｐＨ１又は２の
塩酸からなる処理液に浸漬し、処理液のｐＨが３〜５に
なった時点で１０倍重量の１０°Ｃの水を添加して、反
応を停止させた。次いで、水素吸蔵合金と処理液を分離
し、水素吸蔵合金を１０重量倍の水で２回洗浄した後、
５重量倍のエタノールを添加し、乾燥して、第１段階の
湿式表面処理を終了した。次いで、これらの水素吸蔵合
金を、第１段階の湿式表面処理で使用した処理液と同じ
量及び第１段階の湿式表面処理において反応を停止させ
る直前のｐＨ（ｐＨ３〜５）と同じｐＨの塩酸処理液に
浸漬し、処理液のｐＨが７になった時点で、速やかに水
素吸蔵合金と処理液を分離して反応を終了させ、水素吸
蔵合金を１０重量倍の水で２回洗浄した後、５重量倍の
エタノールを添加し、乾燥して、第２段階の湿式表面処
理を終了した。このようにして得た水素吸蔵合金を、分
級し、調合して、平均粒径が４０〜８０μｍの範囲内に
ある水素吸蔵合金を得た。これらの水素吸蔵合金は、第
１段階の湿式表面処理反応を停止させる直前の処理液の
ｐＨ又は処理液の水素吸蔵合金に対する使用割合が異な
るので、比表面積が互いに異なる。
【００１５】〔水素吸蔵合金電極及び密閉型ニッケル−
水素二次電池の作製〕上記の湿式表面処理した各水素吸
蔵合金１００重量部及びポリエチレンオキシド０．５重
量部に、水を適量加えて混練してスラリーを調製し、こ
のスラリーをパンチングメタルからなる集電体に塗布
し、乾燥し、所定の寸法形状に切断して、水素吸蔵合金
電極（本発明電極）を作製した。次いで、各水素吸蔵合
金電極（負極）と、公知の焼結式ニッケル極（正極）と
をセパレータを介して巻回して渦巻電極体を作製し、こ
れを電池缶に挿入し、電解液を注液し、封口して、正極
支配型のＡＡサイズの密閉型ニッケル−水素二次電池Ａ
〜Ｇ（理論容量１０００ｍＡｈ）を作製した。なお、セ
パレータとしてはポリアミド製の不織布を、また電解液
としては３０重量％水酸化カリウム水溶液を、それぞれ
使用した。
水素二次電池の作製〕上記の湿式表面処理した各水素吸
蔵合金１００重量部及びポリエチレンオキシド０．５重
量部に、水を適量加えて混練してスラリーを調製し、こ
のスラリーをパンチングメタルからなる集電体に塗布
し、乾燥し、所定の寸法形状に切断して、水素吸蔵合金
電極（本発明電極）を作製した。次いで、各水素吸蔵合
金電極（負極）と、公知の焼結式ニッケル極（正極）と
をセパレータを介して巻回して渦巻電極体を作製し、こ
れを電池缶に挿入し、電解液を注液し、封口して、正極
支配型のＡＡサイズの密閉型ニッケル−水素二次電池Ａ
〜Ｇ（理論容量１０００ｍＡｈ）を作製した。なお、セ
パレータとしてはポリアミド製の不織布を、また電解液
としては３０重量％水酸化カリウム水溶液を、それぞれ
使用した。
【００１６】各電池の負極に使用した水素吸蔵合金の比
表面積、平均粒径及び作製条件（湿式表面処理の有無、
処理液の初期のｐＨ、処理液の反応停止直前のｐＨ及び
水素吸蔵合金と処理液の割合）を、表１に示す。
表面積、平均粒径及び作製条件（湿式表面処理の有無、
処理液の初期のｐＨ、処理液の反応停止直前のｐＨ及び
水素吸蔵合金と処理液の割合）を、表１に示す。
【００１７】
【表１】
【００１８】（実施例８）実施例１〜７と同様にして作
製した水素吸蔵合金Ｍ（粉末）を、等重量のｐＨ１の塩
酸からなる処理液に浸漬し、処理液のｐＨが７になった
時点で、速やかに水素吸蔵合金と処理液を分離して反応
を終了させ、水素吸蔵合金を１０重量倍の水で２回洗浄
した後、５重量倍のエタノールを添加し、乾燥して、湿
式表面処理を終了した。このようにして得た水素吸蔵合
金を、分級し、調合して、所定の平均粒径を有する水素
吸蔵合金を得た。次いで、この水素吸蔵合金を水素吸蔵
材として使用したこと以外は実施例１〜７と同様にし
て、水素吸蔵合金電極及び密閉型ニッケル−水素二次電
池Ｈを作製した。電池Ｈの負極に使用した水素吸蔵合金
の比表面積、平均粒径及び作製条件を、先の表１に示
す。
製した水素吸蔵合金Ｍ（粉末）を、等重量のｐＨ１の塩
酸からなる処理液に浸漬し、処理液のｐＨが７になった
時点で、速やかに水素吸蔵合金と処理液を分離して反応
を終了させ、水素吸蔵合金を１０重量倍の水で２回洗浄
した後、５重量倍のエタノールを添加し、乾燥して、湿
式表面処理を終了した。このようにして得た水素吸蔵合
金を、分級し、調合して、所定の平均粒径を有する水素
吸蔵合金を得た。次いで、この水素吸蔵合金を水素吸蔵
材として使用したこと以外は実施例１〜７と同様にし
て、水素吸蔵合金電極及び密閉型ニッケル−水素二次電
池Ｈを作製した。電池Ｈの負極に使用した水素吸蔵合金
の比表面積、平均粒径及び作製条件を、先の表１に示
す。
【００１９】（比較例１〜４）所定の比表面積及び平均
粒径を有する実施例１〜７で作製した水素吸蔵合金Ｍと
同組成の水素吸蔵合金（粉末）を、湿式表面処理するこ
となくそのまま水素吸蔵材として用いたこと以外は実施
例１〜７と同様にして、水素吸蔵合金電極及び密閉型ニ
ッケル−水素二次電池ａ，ｂ，ｃ，ｄを作製した。湿式
表面処理しない場合は、比表面積を増加すると平均粒径
が減少するので、比表面積が０．２０〜１．０ｍ2 ／ｇ
の範囲内にあり、且つ平均粒径が４０〜８０μｍの範囲
内にある水素吸蔵合金は得られなかった。各電池の負極
に使用した水素吸蔵合金の比表面積、平均粒径及び作製
条件を、先の表１に示す。
粒径を有する実施例１〜７で作製した水素吸蔵合金Ｍと
同組成の水素吸蔵合金（粉末）を、湿式表面処理するこ
となくそのまま水素吸蔵材として用いたこと以外は実施
例１〜７と同様にして、水素吸蔵合金電極及び密閉型ニ
ッケル−水素二次電池ａ，ｂ，ｃ，ｄを作製した。湿式
表面処理しない場合は、比表面積を増加すると平均粒径
が減少するので、比表面積が０．２０〜１．０ｍ2 ／ｇ
の範囲内にあり、且つ平均粒径が４０〜８０μｍの範囲
内にある水素吸蔵合金は得られなかった。各電池の負極
に使用した水素吸蔵合金の比表面積、平均粒径及び作製
条件を、先の表１に示す。
【００２０】（比較例５）実施例１〜７と同様して作製
した水素吸蔵合金Ｍ（粉末）を、等重量のｐＨ２の塩酸
からなる処理液に浸漬し、処理液のｐＨが７になった時
点で、速やかに水素吸蔵合金と処理液を分離して反応を
終了させ、水素吸蔵合金を１０重量倍の水で２回洗浄し
た後、５重量倍のエタノールを添加し、乾燥して、湿式
表面処理を終了した。このようにして得た水素吸蔵合金
を、分級し、調合して、所定の平均粒径を有する水素吸
蔵合金を得た。次いで、この水素吸蔵合金を水素吸蔵材
として使用したこと以外は実施例１〜７と同様にして、
水素吸蔵合金電極及び密閉型ニッケル−水素二次電池ｅ
を作製した。電池ｅの負極に使用した水素吸蔵合金の比
表面積、平均粒径及び作製条件を、先の表１に示す。
した水素吸蔵合金Ｍ（粉末）を、等重量のｐＨ２の塩酸
からなる処理液に浸漬し、処理液のｐＨが７になった時
点で、速やかに水素吸蔵合金と処理液を分離して反応を
終了させ、水素吸蔵合金を１０重量倍の水で２回洗浄し
た後、５重量倍のエタノールを添加し、乾燥して、湿式
表面処理を終了した。このようにして得た水素吸蔵合金
を、分級し、調合して、所定の平均粒径を有する水素吸
蔵合金を得た。次いで、この水素吸蔵合金を水素吸蔵材
として使用したこと以外は実施例１〜７と同様にして、
水素吸蔵合金電極及び密閉型ニッケル−水素二次電池ｅ
を作製した。電池ｅの負極に使用した水素吸蔵合金の比
表面積、平均粒径及び作製条件を、先の表１に示す。
【００２１】（比較例６〜９）実施例１〜７と同様にし
て作製した水素吸蔵合金Ｍに、実施例１〜７と同様の２
段階の湿式表面処理を施して、湿式表面処理後の比表面
積が０．２０〜１．０ｍ2 ／ｇの範囲から外れる水素吸
蔵合金を得た。次いで、これらの水素吸蔵合金を使用し
たこと以外は、実施例１〜７と同様にして、水素吸蔵合
金電極及び密閉型ニッケル−水素二次電池ｆ，ｇ，ｈ，
ｉを作製した。各電池の負極に使用した水素吸蔵合金の
比表面積及び平均粒径、並びに、その作製条件を、先の
表１に示す。
て作製した水素吸蔵合金Ｍに、実施例１〜７と同様の２
段階の湿式表面処理を施して、湿式表面処理後の比表面
積が０．２０〜１．０ｍ2 ／ｇの範囲から外れる水素吸
蔵合金を得た。次いで、これらの水素吸蔵合金を使用し
たこと以外は、実施例１〜７と同様にして、水素吸蔵合
金電極及び密閉型ニッケル−水素二次電池ｆ，ｇ，ｈ，
ｉを作製した。各電池の負極に使用した水素吸蔵合金の
比表面積及び平均粒径、並びに、その作製条件を、先の
表１に示す。
【００２２】（比較例１０）実施例１〜７と同様にして
作製した水素吸蔵合金Ｍを、６０°Ｃに加熱した２重量
倍の０．１Ｎ水酸化カリウム水溶液からなる処理液に３
時間浸漬した後、水素吸蔵合金と処理液を分離し、水素
吸蔵合金を１０重量倍の水で２回洗浄し、乾燥して、湿
式表面処理した。このようにして得た水素吸蔵合金を、
分級し、調合して、所定の平均粒径を有する水素吸蔵合
金を得た。次いで、この水素吸蔵合金を水素吸蔵材とし
て使用したこと以外は実施例１〜７と同様にして、水素
吸蔵合金電極及び密閉型ニッケル−水素二次電池ｊを作
製した。電池ｊの負極に使用した水素吸蔵合金の比表面
積、平均粒径及び作製条件を、先の表１に示す。
作製した水素吸蔵合金Ｍを、６０°Ｃに加熱した２重量
倍の０．１Ｎ水酸化カリウム水溶液からなる処理液に３
時間浸漬した後、水素吸蔵合金と処理液を分離し、水素
吸蔵合金を１０重量倍の水で２回洗浄し、乾燥して、湿
式表面処理した。このようにして得た水素吸蔵合金を、
分級し、調合して、所定の平均粒径を有する水素吸蔵合
金を得た。次いで、この水素吸蔵合金を水素吸蔵材とし
て使用したこと以外は実施例１〜７と同様にして、水素
吸蔵合金電極及び密閉型ニッケル−水素二次電池ｊを作
製した。電池ｊの負極に使用した水素吸蔵合金の比表面
積、平均粒径及び作製条件を、先の表１に示す。
【００２３】〈充電時の各電池の電池内圧特性〉各電池
を５００ｍＡで（０．５Ｃ）で３０分間充電して、充電
前後の電池内圧の差を求め、充電時の各電池の電池内圧
の上昇量を調べた。電池内圧は、電池缶の底部にあけた
孔に装着した圧力計により測定した。結果を先の表１及
び図１に示す。図１は、比表面積と電池内圧の上昇量の
関係を、縦軸に充電後の電池内圧の上昇量（気圧）をと
り、また横軸に比表面積（ｍ2 ／ｇ）をとって示したグ
ラフである。
を５００ｍＡで（０．５Ｃ）で３０分間充電して、充電
前後の電池内圧の差を求め、充電時の各電池の電池内圧
の上昇量を調べた。電池内圧は、電池缶の底部にあけた
孔に装着した圧力計により測定した。結果を先の表１及
び図１に示す。図１は、比表面積と電池内圧の上昇量の
関係を、縦軸に充電後の電池内圧の上昇量（気圧）をと
り、また横軸に比表面積（ｍ2 ／ｇ）をとって示したグ
ラフである。
【００２４】表１及び図１に示すように、負極に本発明
電極を使用した電池Ａ〜Ｈは、負極に比較電極を使用し
た電池ａ〜ｊに比べて、充電時の電池内圧の上昇量が少
ない。電池ａ〜ｄの電池内圧の上昇量が多いのは、比表
面積が小さく、しかも単位表面積当たりの反応サイトの
量が少ない湿式表面処理していない水素吸蔵合金を使用
したためである。電池ｅ〜ｇの電池内圧の上昇量が多い
のは、湿式表面処理したために単位表面積当たりの反応
サイトの量は多いが、比表面積が過小なために反応サイ
トの絶対量が未だ不充分な水素吸蔵合金を使用したため
である。電池ｈ，ｉの電池内圧の上昇量が多いのは、水
素吸蔵サイトの量が少なく、しかも酸化により反応サイ
トが減少し易い比表面積の過大な水素吸蔵合金を使用し
たためである。湿式表面処理した水素吸蔵合金を使用し
た電池ｊの電池内圧の上昇量がかなり多いのは、アルカ
リ液により湿式表面処理したために、比表面積の増加に
より反応サイトは増加したものの、逆に水素吸蔵サイト
が大きく減少したためである。
電極を使用した電池Ａ〜Ｈは、負極に比較電極を使用し
た電池ａ〜ｊに比べて、充電時の電池内圧の上昇量が少
ない。電池ａ〜ｄの電池内圧の上昇量が多いのは、比表
面積が小さく、しかも単位表面積当たりの反応サイトの
量が少ない湿式表面処理していない水素吸蔵合金を使用
したためである。電池ｅ〜ｇの電池内圧の上昇量が多い
のは、湿式表面処理したために単位表面積当たりの反応
サイトの量は多いが、比表面積が過小なために反応サイ
トの絶対量が未だ不充分な水素吸蔵合金を使用したため
である。電池ｈ，ｉの電池内圧の上昇量が多いのは、水
素吸蔵サイトの量が少なく、しかも酸化により反応サイ
トが減少し易い比表面積の過大な水素吸蔵合金を使用し
たためである。湿式表面処理した水素吸蔵合金を使用し
た電池ｊの電池内圧の上昇量がかなり多いのは、アルカ
リ液により湿式表面処理したために、比表面積の増加に
より反応サイトは増加したものの、逆に水素吸蔵サイト
が大きく減少したためである。
【００２５】上記実施例では、組成式ＭｍＮｉ3.2 Ｃｏ
1.0 Ａｌ0.2 Ｍｎ0.6 で表される水素吸蔵合金を例に挙
げて説明したが、本発明はＣａＣｕ5 型結晶構造を有
し、且つＮｉを含有する水素吸蔵合金を水素吸蔵材とす
る電極に広く適用可能である。
1.0 Ａｌ0.2 Ｍｎ0.6 で表される水素吸蔵合金を例に挙
げて説明したが、本発明はＣａＣｕ5 型結晶構造を有
し、且つＮｉを含有する水素吸蔵合金を水素吸蔵材とす
る電極に広く適用可能である。
【００２６】
【発明の効果】本発明電極を密閉型ニッケル−水素二次
電池の負極として使用することにより、充電時の電池内
圧の上昇が小さい、信頼性の高いアルカリ蓄電池を得る
ことが可能となる。
電池の負極として使用することにより、充電時の電池内
圧の上昇が小さい、信頼性の高いアルカリ蓄電池を得る
ことが可能となる。
【図１】水素吸蔵合金の比表面積と充電時の電池内圧特
性の関係を示したグラフである。
性の関係を示したグラフである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松浦 義典 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 東山 信幸 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 (2)
- 【請求項１】酸液に浸漬して湿式表面処理した水素吸蔵
合金であって、Ｋｒを被吸着質とするＢＥＴ法による比
表面積が０．２０〜１．０ｍ2 ／ｇであり、平均粒径が
４０〜８０μｍであるＣａＣｕ5 型結晶構造を有し、Ｎ
ｉを含有する水素吸蔵合金が、水素吸蔵材として使用さ
れていることを特徴とする密閉型ニッケル−水素二次電
池用の水素吸蔵合金電極。 - 【請求項２】前記水素吸蔵合金が、組成式ＡＢ5 （Ａ：
希土類元素等の水素吸収時発熱型元素；Ｂ：Ｎｉからな
る又はＮｉを主成分とし含み、且つＡｌ、Ｃｏ及びＭｎ
の少なくとも１種を含む水素吸収時吸熱型元素）で表さ
れる請求項１記載の密閉型ニッケル−水素二次電池用の
水素吸蔵合金電極。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7337803A JPH09161787A (ja) | 1995-11-30 | 1995-11-30 | 密閉型ニッケル−水素二次電池用の水素吸蔵合金電極 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7337803A JPH09161787A (ja) | 1995-11-30 | 1995-11-30 | 密閉型ニッケル−水素二次電池用の水素吸蔵合金電極 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09161787A true JPH09161787A (ja) | 1997-06-20 |
Family
ID=18312122
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7337803A Pending JPH09161787A (ja) | 1995-11-30 | 1995-11-30 | 密閉型ニッケル−水素二次電池用の水素吸蔵合金電極 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09161787A (ja) |
-
1995
- 1995-11-30 JP JP7337803A patent/JPH09161787A/ja active Pending
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