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JPS59181459A - 金属酸化物・水素電池 - Google Patents

金属酸化物・水素電池

Info

Publication number
JPS59181459A
JPS59181459A JP58053757A JP5375783A JPS59181459A JP S59181459 A JPS59181459 A JP S59181459A JP 58053757 A JP58053757 A JP 58053757A JP 5375783 A JP5375783 A JP 5375783A JP S59181459 A JPS59181459 A JP S59181459A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
metal
hydrogen
battery
metal oxide
pressure
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP58053757A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH0582024B2 (ja
Inventor
Motoi Kanda
基 神田
Hiroichi Niki
仁木　博一
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP58053757A priority Critical patent/JPS59181459A/ja
Publication of JPS59181459A publication Critical patent/JPS59181459A/ja
Publication of JPH0582024B2 publication Critical patent/JPH0582024B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • 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
    • H01M10/345—Gastight metal hydride accumulators
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • 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
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は、金属酸化物を正極活物質とし、水素を負極活
物質とする、いわゆる金属酸化物・水素電池に係り、さ
らに詳しくは、その中で水素吸蔵金属を主要構成要素と
する水素負極を改良した金属酸化物・水素電池に関する
。
〔発明の技術的背景とその問題点〕
水素吸蔵金属を水素極の主要構成要素とする金属酸化物
・水素電池が注目を集めている。これは元来エネルギー
密度の大きなこの電池系を、容積効率的によυ有利にし
、かつより安全に作動させるようにすることにより、特
性的にも信頼性的にも優れた電池を得ることが可能とな
るためである。
従来は水素吸蔵金属として、ＬａＮｉ５が最も多く試み
られており、かなり良好な結果が得られている。しかし
ながら、密閉された電池容器内の圧力は、水素吸蔵金属
を使わない場合（≦５０　ｋｇ／　ｃｍｔ）に比較し小
さくなったとはいえ、依然して常温では２〜５　ｋｇ　
／　ｃｍ２の値を示していて、例えばニッケルカドミウ
ム電池（０〜１　ｋｇ／　Ｃｍ’　）に比較すれば高い
圧力であるといえる。電池内の圧力がこのように大気圧
よりも大きいことは、電池容器の構造をある程度強いも
のにする必要がある他に、次の二つの欠点をもつ、一つ
は、電池内の水素気体分子はその分子直径が小さく、そ
のために密閉容器からどうしても徐々に大気へもれやす
く、安全性の面で望ましくないこと、もう一つは、その
結果水素極から吸蔵水素が放出されることになシ、容量
が低下して自己放電を招くことである。
〔発明の目的〕
本発明は」１記の欠点を解消するものであり、金が酸化
物・水素電池の電池内圧を保持してＨ２が漏洩する小な
く電池の安全性を確保し、自己放電をも抑えた金属酸化
物・水素電池を提供する事を目的とするものである。
〔発明の概要〕
本発明け、水素吸蔵金属を主要構成要素とする水素極を
有する金属酸化物・水素電池において、該水素吸蔵金属
として２０℃における平衡プラトー圧力がｌａｔｍ以下
のものを用いたことを特徴とする。
使用する水素吸蔵金属は、ランタン（Ｌａ）系。
ミツシュメタル（Ｍｍ　）系、鉄（Ｆｅ）系、チタン（
Ｔ１）系、バナジウム（Ｖ）系、マグネシウム（Ｍｇ）
系、ニッケル（Ｎｉ）系などいずれでもよく、マたはそ
れら斤いしは他の元素との合金でもよいが、その平衡プ
ラトー圧が２０℃でｌ　ａｔｍ以下を示すものであれば
よい。
具体的には、 ＡＮｉｓ−ｘＭｘ で示されるものが挙げられる。なお上記において特にＬ
ａＮｉ　５−ｘＩｘの場合はＸ≧０．０７　ＭｍＮ　ｉ
　３−ｘＦｅＸの場合はＸ≧２．１　、　ＭｍＮｉｓ−
ｘＭｎｘの場合はＸ≧０．６とする事が好ましい。
さらに具体的にはＬａＮｉ４γＡ７ｏ３．ＭｍＮｉｔｚ
Ｍｒ＋ｏ、ｓが好ましい。
これらの金属を適当な方法で水素電極とし、一方金属酸
化物電極としては、例えば、酸化銀（ＡｇＯ捷たはＡｇ
２Ｏ）あるいはニッケルオキシ水酸化物（Ｎｉ００Ｈ）
を用いて、これをセパレータを介して密着させて容器内
に収納し、これにアルカリ水溶液を加えてから容器を密
閉して、本発明に係わる金属酸化物・水素電池とするこ
とができる。
〔発明の実施例〕
次に本発明を実施例にて説明する。水素吸蔵金属として
ＭｍＮ　ｉ　ｔｚＭｎ　ｏ、ｓを使用する。
まず、ＭｍＮｉ４２Ｍｎｏ、ｓは、この元素組成に示さ
れる属酸元索の容量を、粉末状に破砕した後混合し、真
空アーク溶解炉にて溶解し、均一固溶体を得る。
次に、これを直径５　ｍｍ程度オでに破砕し、次にこれ
をいわゆる活性化処理することにより、水素の吸蔵放出
が容易に行なわれる状態とする。このとき金属は５０〜
１００μｍ程度の粉末状となる。
活性化して１００μｍ程度の粉末状となった金属と、ポ
リテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）の分散液を混合
して十分に混練した後圧さ０．５　ｍｍのシート状物質
とする。このときの混合比は乾燥状態での値として、金
属：　ＰＴＦＥ＝９０　：　１０とした。
このシート２枚をニッケルネットの両側から圧着して一
体化し、圧さ０．８　ｍｍの水素極用の電極体とした。
一方、正極としては、ニッケル焼結体に活物質を含浸し
たＮｉ００Ｈ［極を使用した。七）くレータとしでは厚
さ０．３　ｍｍのポリアミドの不織布を使用し、電解液
は８　Ｍｏ　１３　／　Ａ！のＫＯＨ容液全便用した。
第１図は」１記の構成要素を電池に糾んだものである。
１は負極、２はセパレータ、３け正極である。４および
５はそれぞれ負極および正極の端子であり、ステンレス
製容器６とは電気的に独立している。なお容器６け、電
池構成要素を組み込んだ後容接して密閉化している。寸
た７は内圧を測定するためのパイプで、８は圧力測定器
である。
正極３はセパレータ２でＵ字につつみ、その両側から本
発明による負極１を接して配置し、アクリル族のホルダ
ー９で密着させた。１０は電解液である。正極の容量は
１．　ＯＡｈ　、負極のＭｍＮ　ｉ　４２Ｍｎｏ８は２
．　ＯＡｈ分のＨ２を吸収する量が充てんされている。
とノｉｌｌヲ、最初ｌ　ａｔｍ　（Ｏｋｇ／　ｃｍ２）
の状態にした後、２００ｍＡｈで５時間充電し、同じく
２００ｍＡで１．ＯＶｔで放電する（これを１サイクル
とする）ようにして４サイクル繰りかえし、５サイクル
の充電でやめた場合の圧力変化を第２図Ａに示す。また
その後２４時間経過した後５へ目の放′醒を行なった場
合の圧力変化と放電曲線を第３図ＢおよびＤに示す。比
較のだめに水素吸蔵金属としてＬａＮｉ５を使用し、霜
１池作成方法は本実施例と全く間様にして、測定方法も
同一にした結果をそれぞれ＠２図ａ　、　第３図す、ｄ
に示す。なお、湯度はいずれも２５℃である。
第２図かられかるように、ＬａＮｉ５では充・酷１のた
びに電池内田力がその平惧５プラトー圧に向って−に昇
するのに対して、ＭｍＮｉｔ２’Ｍｎｏ、ｓではほとん
ど上昇しない。寸だ第３図に示すように、２４時間放ｉ
６すると、ＬａＮ＋　ｓによる水素極の電池では電池内
圧が上昇し、しかも放′酷７時間が旬かくなり、明らか
に自己放電しているのに対し、ＭｍＮｉ　１Ｍｎ０．１
１　Ｋよる水素極の電池では圧力上昇も、自己放・（５
）もほとんどないことがわかる。
〔発明の効果〕
以上の説明で明らかなように、本発明によれば、安全で
しかも自己放電の極めて少ない金属酸化物・水素電池を
得ることができる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明に係わる金属酸化物・水素電池の構造図
、第２図は５ザイクル充電までの電池内圧の変化を示す
曲線図、第３図は５サイクル充電終了後２４時間放置し
たときの電池内圧変化とその後の放電曲線図。 １・・・水素負極、２・・・セパレータ、３・・・金属
酸化物正極、４．５・・・端子、６・・・電池容器、７
・・・圧力測定用パイプ、８・・・圧力計、１０・・・
電解液。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 金属酸化物を活物質とする正極と、水素吸蔵合金を主成
    分とし水素を活物質とする負極と、アルカリ性の電解液
    と、該正極および該負極を分離するセパレータからなる
    金属酸化物・水素電池において、前記水素吸蔵金属とし
    て２０°Ｃにおける平衡プラトー圧力がｌａｔｍ以下の
    ものを用いた事を特徴とする金属酸化物・水素電池。
JP58053757A 1983-03-31 1983-03-31 金属酸化物・水素電池 Granted JPS59181459A (ja)

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JP58053757A JPS59181459A (ja) 1983-03-31 1983-03-31 金属酸化物・水素電池

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JP6282430A Division JP3025770B2 (ja) 1994-10-24 1994-10-24 金属酸化物・水素電池

Publications (2)

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JPS59181459A true JPS59181459A (ja) 1984-10-15
JPH0582024B2 JPH0582024B2 (ja) 1993-11-17

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