JPH0629040A - ニッケル・水素電池 - Google Patents
ニッケル・水素電池Info
- Publication number
- JPH0629040A JPH0629040A JP4129679A JP12967992A JPH0629040A JP H0629040 A JPH0629040 A JP H0629040A JP 4129679 A JP4129679 A JP 4129679A JP 12967992 A JP12967992 A JP 12967992A JP H0629040 A JPH0629040 A JP H0629040A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- nickel
- aqueous solution
- specific gravity
- battery
- potassium hydroxide
- 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.)
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-
- 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
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- Secondary Cells (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 寿命を向上したニッケル・水素電池を提供す
る。 【構成】 水酸化カリウム単独または水酸化カリウムと
少量の水酸化リチウムまたは／及び水酸化ナトリウムと
の併用から成り、且つ比重を１．３１〜１．４０（２０
℃）に調整して成るアルカリ水溶液を電解液として用い
ること。
る。 【構成】 水酸化カリウム単独または水酸化カリウムと
少量の水酸化リチウムまたは／及び水酸化ナトリウムと
の併用から成り、且つ比重を１．３１〜１．４０（２０
℃）に調整して成るアルカリ水溶液を電解液として用い
ること。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、正極に酸化ニッケル、
負極に水素吸蔵合金を用いたニッケル・水素電池に関す
る。
負極に水素吸蔵合金を用いたニッケル・水素電池に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】従来、二次電池としては、ニッケル・カ
ドミウム電池、鉛蓄電池等が良く知られているが、これ
らの電池は単位重量または単位体積当たりのエネルギー
密度が比較的小さい欠点がある。そこで、正極にはニッ
ケル酸化物を用い、負極には電気化学的に多量の水素の
吸蔵・放出が可能な水素吸蔵合金を用い、電解液として
アルカリ水溶液を用いたエネルギー密度の大きいニッケ
ル・水素電池が提案されてきた。こゝでの負極としての
水素吸蔵合金は、LaNi5 の他、その改良型合金として、
LaNi5 のNiの一部をCo、Al、Mn等で置換したLaNi系多元
合金、経済的な観点からLaをミッシュメタル（Mm）に置
換したMmNi系多元合金などが用いられており、また、電
解液としてのアルカリ水溶液としては、水酸化カリウム
単独または水酸化カリウムを主体とし、これと水酸化リ
チウムまたは水酸化ナトリウムの混合物の水溶液から成
り、その比重は、1.30に調整したものを用いていた。
ドミウム電池、鉛蓄電池等が良く知られているが、これ
らの電池は単位重量または単位体積当たりのエネルギー
密度が比較的小さい欠点がある。そこで、正極にはニッ
ケル酸化物を用い、負極には電気化学的に多量の水素の
吸蔵・放出が可能な水素吸蔵合金を用い、電解液として
アルカリ水溶液を用いたエネルギー密度の大きいニッケ
ル・水素電池が提案されてきた。こゝでの負極としての
水素吸蔵合金は、LaNi5 の他、その改良型合金として、
LaNi5 のNiの一部をCo、Al、Mn等で置換したLaNi系多元
合金、経済的な観点からLaをミッシュメタル（Mm）に置
換したMmNi系多元合金などが用いられており、また、電
解液としてのアルカリ水溶液としては、水酸化カリウム
単独または水酸化カリウムを主体とし、これと水酸化リ
チウムまたは水酸化ナトリウムの混合物の水溶液から成
り、その比重は、1.30に調整したものを用いていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし乍ら、上記従来
のニッケル・水素電池の寿命は、負極として前記の改良
型の水素吸蔵合金を用いても、 500サイクル未満であ
り、その寿命の延長が望まれる。
のニッケル・水素電池の寿命は、負極として前記の改良
型の水素吸蔵合金を用いても、 500サイクル未満であ
り、その寿命の延長が望まれる。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記従来のニ
ッケル・水素電池の欠点を解決し、上記の要望を満足し
たニッケル・水素電池を提供するもので、水酸化カリウ
ム単独または水酸化カリウムと水酸化リチウム又は／及
び水酸化ナトリウムとの水溶液から成り、且つ比重が1.
31乃至1.40（20℃）の範囲に調整して成るアルカリ水溶
液を電解液として用いることを特徴とする。
ッケル・水素電池の欠点を解決し、上記の要望を満足し
たニッケル・水素電池を提供するもので、水酸化カリウ
ム単独または水酸化カリウムと水酸化リチウム又は／及
び水酸化ナトリウムとの水溶液から成り、且つ比重が1.
31乃至1.40（20℃）の範囲に調整して成るアルカリ水溶
液を電解液として用いることを特徴とする。
【０００５】
【作用】本発明の上記構成による作用は、明らかでない
が、上記のようなアルカリ電解液の比重を上記の範囲に
調整したものを電解液として用いることにより、水酸化
イオンの量が十分で充放電効率が向上し、且つイオンの
移動が速やかに行われ、充放電効率の低下が容易に行わ
れず、その結果、電池寿命は 500サイクル以上を越える
ものと考えられる。
が、上記のようなアルカリ電解液の比重を上記の範囲に
調整したものを電解液として用いることにより、水酸化
イオンの量が十分で充放電効率が向上し、且つイオンの
移動が速やかに行われ、充放電効率の低下が容易に行わ
れず、その結果、電池寿命は 500サイクル以上を越える
ものと考えられる。
【０００６】
【実施例】次に、本発明の実施例を詳述する。市販のミ
ッシュメタル、ニッケル、コバルト、アルミニウムの各
粉末を所定の組成比、例えばMmNi4.0 Co0.5 Al0.5 とな
るように秤量混合し、これらをアーク溶解法により加熱
溶解した後冷却して水素吸蔵合金塊を得た。この合金塊
を機械的に粉砕して 150メッシュ以下の粉末とした。こ
の粉末に対して導電剤としてカーボニルニッケル粉末を
10wt.%、結着剤として四フッ化エチレン粉末を３wt.%添
加して混合し、これをニッケル金網に圧着して板状の水
素吸蔵合金電極を作製した。これを負極とし、これと公
知のペースト式ニッケル極とをセパレータを介して積
層、捲回し、捲回極板群を構成し、これを円筒状電池容
器に収容し、所定量の電解液を収容し、常法により電池
蓋を施して単３サイズ 1050mAHの円筒密閉型ニッケル・
水素電池を作製した。この場合、該電解液として、水酸
化カリウム単独のアルカリ水溶液を用い、且つその比重
を1.20から1.45（20℃）の範囲で種々変化させて調整し
たものを用意し、その夫々の一定量を夫々の電池容器に
注入して、比重が夫々異なるアルカリ電解液を用いたニ
ッケル・水素電池を夫々作製した。
ッシュメタル、ニッケル、コバルト、アルミニウムの各
粉末を所定の組成比、例えばMmNi4.0 Co0.5 Al0.5 とな
るように秤量混合し、これらをアーク溶解法により加熱
溶解した後冷却して水素吸蔵合金塊を得た。この合金塊
を機械的に粉砕して 150メッシュ以下の粉末とした。こ
の粉末に対して導電剤としてカーボニルニッケル粉末を
10wt.%、結着剤として四フッ化エチレン粉末を３wt.%添
加して混合し、これをニッケル金網に圧着して板状の水
素吸蔵合金電極を作製した。これを負極とし、これと公
知のペースト式ニッケル極とをセパレータを介して積
層、捲回し、捲回極板群を構成し、これを円筒状電池容
器に収容し、所定量の電解液を収容し、常法により電池
蓋を施して単３サイズ 1050mAHの円筒密閉型ニッケル・
水素電池を作製した。この場合、該電解液として、水酸
化カリウム単独のアルカリ水溶液を用い、且つその比重
を1.20から1.45（20℃）の範囲で種々変化させて調整し
たものを用意し、その夫々の一定量を夫々の電池容器に
注入して、比重が夫々異なるアルカリ電解液を用いたニ
ッケル・水素電池を夫々作製した。
【０００７】次に、これらのニッケル・水素電池につい
て下記の寿命試験を行った。即ち、その試験条件は、１
Ｃの電流で75分充電した後に、１Ｃの電流で電池電圧が
1.0Ｖになるまで放電し、放電容量が650mAHに到るまで
繰り返した。尚、試験は20〜25℃の温度で行われた。そ
の試験結果を図１に示す。
て下記の寿命試験を行った。即ち、その試験条件は、１
Ｃの電流で75分充電した後に、１Ｃの電流で電池電圧が
1.0Ｖになるまで放電し、放電容量が650mAHに到るまで
繰り返した。尚、試験は20〜25℃の温度で行われた。そ
の試験結果を図１に示す。
【０００８】同図から明らかなように、該アルカリ電解
液の比重1.30を用いる従来のニッケル・水素電池では、
サイクル寿命は 480サイクルで、 500サイクルに達しな
いが、その比重が1.31から1.40までの範囲であるなら
ば、 500サイクル以上に寿命が延び、就中、1.31乃至1.
39の範囲においては、 520〜 560サイクルの長寿命を確
保できて好ましい。また、比重が1.40を越して1.41以上
となるとき、サイクル寿命が 500サイクル未満に低下す
ることが認められた。この原因は明らかでないが、かゝ
る高い比重では、逆にイオンの移動が遅くなり、充放電
効率の低下を起こすからであろうと推測される。
液の比重1.30を用いる従来のニッケル・水素電池では、
サイクル寿命は 480サイクルで、 500サイクルに達しな
いが、その比重が1.31から1.40までの範囲であるなら
ば、 500サイクル以上に寿命が延び、就中、1.31乃至1.
39の範囲においては、 520〜 560サイクルの長寿命を確
保できて好ましい。また、比重が1.40を越して1.41以上
となるとき、サイクル寿命が 500サイクル未満に低下す
ることが認められた。この原因は明らかでないが、かゝ
る高い比重では、逆にイオンの移動が遅くなり、充放電
効率の低下を起こすからであろうと推測される。
【０００９】上記の実施例では、水酸化カリウム単独な
ら成るアルカリ水溶液を電解液として用いたが、水酸化
カリウムを主体とし、これに少量の水酸化リチウムまた
は水酸化ナトリウムまたはこれらの混合物の少量を配合
して成るアルカリ水溶液から成り、且つその比重を1.31
〜1.40に調整して成るアルカリ水溶液を電解液として用
いた場合も、水酸化カリウム単独を電解液として用いた
場合と同様にサイクル寿命向上の効果をもたらした。こ
れらのアルカリ成分の配合比は、例えば、重量比で、水
酸化カリウムと水酸化リチウム又は水酸化ナトリウムの
場合は、 100：20、水酸化カリウムと水酸化リチウムと
水酸化ナトリウムの場合は、 100：15：５である。
ら成るアルカリ水溶液を電解液として用いたが、水酸化
カリウムを主体とし、これに少量の水酸化リチウムまた
は水酸化ナトリウムまたはこれらの混合物の少量を配合
して成るアルカリ水溶液から成り、且つその比重を1.31
〜1.40に調整して成るアルカリ水溶液を電解液として用
いた場合も、水酸化カリウム単独を電解液として用いた
場合と同様にサイクル寿命向上の効果をもたらした。こ
れらのアルカリ成分の配合比は、例えば、重量比で、水
酸化カリウムと水酸化リチウム又は水酸化ナトリウムの
場合は、 100：20、水酸化カリウムと水酸化リチウムと
水酸化ナトリウムの場合は、 100：15：５である。
【００１０】
【発明の効果】上記のように本発明によるときは、ニッ
ケル・水素電池の電解液として比重1.31〜1.40の範囲に
調整して成るアルカリ水溶液を用いるときは、従来の此
種電池に比し長寿命の電池をもたらす効果を有する。
ケル・水素電池の電解液として比重1.31〜1.40の範囲に
調整して成るアルカリ水溶液を用いるときは、従来の此
種電池に比し長寿命の電池をもたらす効果を有する。
【図１】電解液比重の変化によるニッケル・水素電池の
サイクル寿命の影響を示すグラフである。
サイクル寿命の影響を示すグラフである。
Claims (1)
- 【請求項１】 水酸化カリウム単独または水酸化カリウ
ムと水酸化リチウム又は／及び水酸化ナトリウムとの水
溶液から成り、且つ比重が1.31乃至1.40（20℃）の範囲
に調整して成るアルカリ水溶液を電解液として用いるこ
とを特徴とするニッケル・水素電池。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4129679A JP2750793B2 (ja) | 1992-04-22 | 1992-04-22 | ニッケル・水素電池 |
| CA002093373A CA2093373A1 (en) | 1992-04-22 | 1993-04-05 | Sealed-type nickel/hydrogen alkaline storage battery |
| EP93106573A EP0567132B1 (en) | 1992-04-22 | 1993-04-22 | Sealed type nickel/hydrogen alkaline storage battery |
| DE69312998T DE69312998T2 (de) | 1992-04-22 | 1993-04-22 | Gasdichter alkalischer Nickel-Wasserstoff-Akkumulator |
| HK97101936A HK1000372A1 (en) | 1992-04-22 | 1997-10-16 | Sealed type nickel/hydrogen alkaline storage battery |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4129679A JP2750793B2 (ja) | 1992-04-22 | 1992-04-22 | ニッケル・水素電池 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0629040A true JPH0629040A (ja) | 1994-02-04 |
| JP2750793B2 JP2750793B2 (ja) | 1998-05-13 |
Family
ID=15015496
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4129679A Expired - Lifetime JP2750793B2 (ja) | 1992-04-22 | 1992-04-22 | ニッケル・水素電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2750793B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05345810A (ja) * | 1992-06-15 | 1993-12-27 | Toagosei Chem Ind Co Ltd | フッ素含有水性樹脂分散体 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS556740A (en) * | 1978-06-30 | 1980-01-18 | Furukawa Battery Co Ltd:The | Alkali storage battery |
| JPS6097560A (ja) * | 1983-11-02 | 1985-05-31 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 密閉形アルカリ蓄電池 |
| JPS6199277A (ja) * | 1984-10-18 | 1986-05-17 | Sanyo Electric Co Ltd | 金属−水素アルカリ蓄電池 |
| JPH04212269A (ja) * | 1990-03-23 | 1992-08-03 | Sanyo Electric Co Ltd | アルカリ蓄電池 |
-
1992
- 1992-04-22 JP JP4129679A patent/JP2750793B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS556740A (en) * | 1978-06-30 | 1980-01-18 | Furukawa Battery Co Ltd:The | Alkali storage battery |
| JPS6097560A (ja) * | 1983-11-02 | 1985-05-31 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 密閉形アルカリ蓄電池 |
| JPS6199277A (ja) * | 1984-10-18 | 1986-05-17 | Sanyo Electric Co Ltd | 金属−水素アルカリ蓄電池 |
| JPH04212269A (ja) * | 1990-03-23 | 1992-08-03 | Sanyo Electric Co Ltd | アルカリ蓄電池 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05345810A (ja) * | 1992-06-15 | 1993-12-27 | Toagosei Chem Ind Co Ltd | フッ素含有水性樹脂分散体 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2750793B2 (ja) | 1998-05-13 |
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