JPH0732026B2 - 密閉電気化学的電池の製造方法 - Google Patents
密閉電気化学的電池の製造方法Info
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- JPH0732026B2 JPH0732026B2 JP1115215A JP11521589A JPH0732026B2 JP H0732026 B2 JPH0732026 B2 JP H0732026B2 JP 1115215 A JP1115215 A JP 1115215A JP 11521589 A JP11521589 A JP 11521589A JP H0732026 B2 JPH0732026 B2 JP H0732026B2
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- battery
- electrochemical cell
- cell
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Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は電気化学的に活性な物質が、水素で水素化物を
形成し得る金属間化合物を含む負極と少なくとも１種の
アルカリ金属水酸化物の水溶液から成る電解液を備えて
成り、上記負極が放電バッファを有する密閉電気化学的
電池の製造方法に関するものである。
形成し得る金属間化合物を含む負極と少なくとも１種の
アルカリ金属水酸化物の水溶液から成る電解液を備えて
成り、上記負極が放電バッファを有する密閉電気化学的
電池の製造方法に関するものである。
（従来の技術） この型の再充電可能な電池は欧州特許出願EP第170519号
に開示されている。この電池では、過充電の場合に水素
ガスの形成を防止するために負極は正極より大きい電気
化学的容量を有する。例えばかかる電池が蓄電池に直列
に接続されている場合に生じ得る過放電の場合に、酸素
の発生および腐蝕により負極が損傷を受ける場合があ
る。これを防止するため、過大容量の負極の一部分に、
予備充填部材または放電バッファを充填する。この処置
の目的は電気化学的電池の動作寿命を増す、即ち可能な
充電および放電サイクルの数を増すことにある。更に過
放電は電池における圧力を著しく増大させる。これによ
り安全弁が開かれると、電解液が電池から排出して電池
の容量が低減する。
に開示されている。この電池では、過充電の場合に水素
ガスの形成を防止するために負極は正極より大きい電気
化学的容量を有する。例えばかかる電池が蓄電池に直列
に接続されている場合に生じ得る過放電の場合に、酸素
の発生および腐蝕により負極が損傷を受ける場合があ
る。これを防止するため、過大容量の負極の一部分に、
予備充填部材または放電バッファを充填する。この処置
の目的は電気化学的電池の動作寿命を増す、即ち可能な
充電および放電サイクルの数を増すことにある。更に過
放電は電池における圧力を著しく増大させる。これによ
り安全弁が開かれると、電解液が電池から排出して電池
の容量が低減する。
電池を密閉する前に電池に水素ガスを供給することによ
り大規模に電池に安全に予備充填することは困難である
ので、前記欧州特許出願においては予備充填部材を使用
する。この予備充填部材は、ベース金属Ｍ、例えば遷移
金属または元素の周期律表の第III族および第IV族の一
つの元素を含み、負極に導電接続されている。この負極
は次の反応 Ｍ＋nOH-…→M(OH)n＋ｎ・e- に従って予備充填部材の酸化および負極への電子の移動
による部分的に充電される。
り大規模に電池に安全に予備充填することは困難である
ので、前記欧州特許出願においては予備充填部材を使用
する。この予備充填部材は、ベース金属Ｍ、例えば遷移
金属または元素の周期律表の第III族および第IV族の一
つの元素を含み、負極に導電接続されている。この負極
は次の反応 Ｍ＋nOH-…→M(OH)n＋ｎ・e- に従って予備充填部材の酸化および負極への電子の移動
による部分的に充電される。
（発明が解決しようとする課題） この既知の方法は異種イオンが電解液中に存在するとい
う欠点を有する。更に、負極に接続されている予備充填
部材を電池に設けるために電池の構造を適するようにし
なければならない。
う欠点を有する。更に、負極に接続されている予備充填
部材を電池に設けるために電池の構造を適するようにし
なければならない。
本発明の目的は、水素ガスを外部から供給することな
く、負極が放電バッファを有する簡単な構造の電気化学
的電池の製造方法を提供することにある。
く、負極が放電バッファを有する簡単な構造の電気化学
的電池の製造方法を提供することにある。
本発明の他の目的は、電解液の組成が、特に異種多価イ
オンの存在により乱されないような電池の製造方法を提
供することにある。
オンの存在により乱されないような電池の製造方法を提
供することにある。
本発明の他の目的は、再現できる方法で所望量の放電バ
ッファを供給する電気化学的電池を製造する方法を提供
することにある。
ッファを供給する電気化学的電池を製造する方法を提供
することにある。
（課題を解決するための手段） 本発明において、この目的は、電気化学的に活性な物質
が、水素で水素化物を形成し得る金属間化合物を含む負
極とカリウムおよびリチウムから成る群から選ばれた少
なくとも１種のアルカリ金属の水酸化物の水溶液から成
る電解液を備えて成り、上記負極が放電バッファを有す
る密閉電気化学的電池を製造するに当り、電池を密閉す
る前に、一定量のリチウムをKOHおよび／またはLiOHを
含む電解液に導入することにより放電バッファを供給
し、上記一定量が電池の未充電状態において負極に吸収
される水素の所望量に対応することを特徴とする密閉電
気化学的電池の製造方法により達成される。
が、水素で水素化物を形成し得る金属間化合物を含む負
極とカリウムおよびリチウムから成る群から選ばれた少
なくとも１種のアルカリ金属の水酸化物の水溶液から成
る電解液を備えて成り、上記負極が放電バッファを有す
る密閉電気化学的電池を製造するに当り、電池を密閉す
る前に、一定量のリチウムをKOHおよび／またはLiOHを
含む電解液に導入することにより放電バッファを供給
し、上記一定量が電池の未充電状態において負極に吸収
される水素の所望量に対応することを特徴とする密閉電
気化学的電池の製造方法により達成される。
電解液の組成はアルカリ金属、特にそのイオンがアルカ
リ金属水酸化物の形態で既に電解液中に存在するアルカ
リ金属を使用することにより少なくとも影響される。
リ金属水酸化物の形態で既に電解液中に存在するアルカ
リ金属を使用することにより少なくとも影響される。
電池を密閉する少し前に、電解液を充填するとアルカリ
金属Ｍと電解質の水との間で次の反応が起こる： 2M＋2nH2O→2M(OH)n＋ｎH2 形成される水素は負極に吸収され、かくして放電バッフ
ァが得られる。金属Ｍと負極との間の電気的接触は必要
でないので、電池の構造は変える必要がない。アルカリ
金属のLiは電池を密閉する前に電池内にワイヤ、金属削
り屑或いは金属粒子の形態で、簡単に導入される。
金属Ｍと電解質の水との間で次の反応が起こる： 2M＋2nH2O→2M(OH)n＋ｎH2 形成される水素は負極に吸収され、かくして放電バッフ
ァが得られる。金属Ｍと負極との間の電気的接触は必要
でないので、電池の構造は変える必要がない。アルカリ
金属のLiは電池を密閉する前に電池内にワイヤ、金属削
り屑或いは金属粒子の形態で、簡単に導入される。
本発明においては、放電バッファが電解液と接触するリ
チウムの存在により得られる。リチウムの使用はリチウ
ムが電解液と接触させられる場合に、活発な反応が行わ
れない利点を有する。
チウムの存在により得られる。リチウムの使用はリチウ
ムが電解液と接触させられる場合に、活発な反応が行わ
れない利点を有する。
本発明において、電気化学的電池を製造する方法を提供
する目的は、電池を密閉する前に、一定量のアルカリ金
属のLiを電池内に導入することにより放電バッファを供
給し、上記一定量が電池の未充電状態において負極に吸
収される水素の所望量に相当することで達成される。
する目的は、電池を密閉する前に、一定量のアルカリ金
属のLiを電池内に導入することにより放電バッファを供
給し、上記一定量が電池の未充電状態において負極に吸
収される水素の所望量に相当することで達成される。
（実施例） 図面を参照して本発明を実施例により更に詳細に説明す
る。
る。
実施例 第１図に示す密閉電池は、金属、例えばステンレス・ス
チールの如き金属の適当なハウジング１を備え、このハ
ウジング１は導体３および４用の孔を有する蓋２を備え
る。合成樹脂リング５により、導体を金属ハウジング
（1,2）と絶縁してある。ハウジングは外側寸法で例え
ば22mmの直径および41mmの高さを有する。負極６、セパ
レータ７および正極８から成る巻回部分をハウジング内
に設け、アセンブリを例えばポリ塩化ビニルの電気絶縁
性合成樹脂箔９により包囲し、ポリ塩化ビニルの如き電
気絶縁性物質のディスク10上に配置した。
チールの如き金属の適当なハウジング１を備え、このハ
ウジング１は導体３および４用の孔を有する蓋２を備え
る。合成樹脂リング５により、導体を金属ハウジング
（1,2）と絶縁してある。ハウジングは外側寸法で例え
ば22mmの直径および41mmの高さを有する。負極６、セパ
レータ７および正極８から成る巻回部分をハウジング内
に設け、アセンブリを例えばポリ塩化ビニルの電気絶縁
性合成樹脂箔９により包囲し、ポリ塩化ビニルの如き電
気絶縁性物質のディスク10上に配置した。
電池に電解液を充填し、密閉する少し前に、例えば金属
削り屑状または小塊状の一定量のリチウム11を電池内に
導入すると、この際形成される水素ガスは負極により吸
収された。電池を密閉した後しばらくして反応が完了す
る際リチウムの金属残留物は残存しなかった。
削り屑状または小塊状の一定量のリチウム11を電池内に
導入すると、この際形成される水素ガスは負極により吸
収された。電池を密閉した後しばらくして反応が完了す
る際リチウムの金属残留物は残存しなかった。
アルカリ金属をワイヤ状で使用する場合には、巻回部分
（6,7,8）にワイヤを組み込むのが有利である。
（6,7,8）にワイヤを組み込むのが有利である。
負極６は水素化物形成性金属間化合物を含むもので、こ
れを導体３に接続した。水素化物形成性化合物は例えば
La0．8Nd0．2Ni2・5Co2．4Si0．1の組成を有する。他の
適当な水素化物形成性化合物には例えば米国特許第4,48
7,817号、同第4,699,856号および同第4,702,978号明細
書に記載されているものがあり、また例えばTiNi合金が
ある。負極は適当量の適切な元素を融解し、かくして形
成された金属間化合物を粉末にし、これをニッケル基板
上に、例えばポリビニルアルコールの如き重合体結合剤
を含むペーストによって被着した。このペーストは例え
ば75重量％の金属間化合物、24.5重量％の水および0.5
重量％のポリビニルアルコールから成る。
れを導体３に接続した。水素化物形成性化合物は例えば
La0．8Nd0．2Ni2・5Co2．4Si0．1の組成を有する。他の
適当な水素化物形成性化合物には例えば米国特許第4,48
7,817号、同第4,699,856号および同第4,702,978号明細
書に記載されているものがあり、また例えばTiNi合金が
ある。負極は適当量の適切な元素を融解し、かくして形
成された金属間化合物を粉末にし、これをニッケル基板
上に、例えばポリビニルアルコールの如き重合体結合剤
を含むペーストによって被着した。このペーストは例え
ば75重量％の金属間化合物、24.5重量％の水および0.5
重量％のポリビニルアルコールから成る。
正極８は従来の焼結形の水酸化ニッケル電極であり、導
体４に接続した。6Nの水酸化リチウムと水酸化カリウム
（1:1モル比）の水溶液を電解液として使用した。電解
液は、セパレータ７に吸収され、かくしてこれにより湿
潤された２個の電極の電気化学的活性物質を接触させ
る。セパレータはポリアミド繊維の不織布シートの形態
のものであった。
体４に接続した。6Nの水酸化リチウムと水酸化カリウム
（1:1モル比）の水溶液を電解液として使用した。電解
液は、セパレータ７に吸収され、かくしてこれにより湿
潤された２個の電極の電気化学的活性物質を接触させ
る。セパレータはポリアミド繊維の不織布シートの形態
のものであった。
電池内の自由ガス空間は約５cm3であった。この型の密
閉電池は1.2〜1.4VのEMFを有した。本発明の方法により
製造した電池は従来法に従って組立て例えば複数個の直
列配置した電池から成る蓄電池を形成することができ
る。
閉電池は1.2〜1.4VのEMFを有した。本発明の方法により
製造した電池は従来法に従って組立て例えば複数個の直
列配置した電池から成る蓄電池を形成することができ
る。
雰囲気から封止された電池は所定圧力で操作されるよう
にする寸法の弁を備えるのが良い。
にする寸法の弁を備えるのが良い。
密閉型の再充電可能な電池において、正極の電気化学的
活性部分は、例えば水酸化ニッケル、酸化銀または酸化
マンガンから成り、一般に水酸化ニッケルが実用に適す
る理由のため好ましい。
活性部分は、例えば水酸化ニッケル、酸化銀または酸化
マンガンから成り、一般に水酸化ニッケルが実用に適す
る理由のため好ましい。
一般に電池に使用する電解液は、水酸化リチウムおよび
水酸化カリウムの１種以上の７より大なpHを有する水溶
液から成る。
水酸化カリウムの１種以上の７より大なpHを有する水溶
液から成る。
更に、電池は電極を電気的に絶縁するが、イオンおよび
ガスを輸送することができるセパレータを備えるのが良
い。セパレータは合成樹脂の繊維、例えばポリアミド繊
維若しくはポリプロピレン繊維（織布または不織布）か
ら構成することができ親水性であるのが好ましい。
ガスを輸送することができるセパレータを備えるのが良
い。セパレータは合成樹脂の繊維、例えばポリアミド繊
維若しくはポリプロピレン繊維（織布または不織布）か
ら構成することができ親水性であるのが好ましい。
第１図は本発明の一例の密閉再充電可能な電気化学的電
池の一部を切欠いて示す斜視図である。 １…ハウジング、２…蓋 3,4…導体、５…合成樹脂リング ６…負極、７…セパレータ ８…正極 ９…電気絶縁性合成樹脂箔 10…ディスク
池の一部を切欠いて示す斜視図である。 １…ハウジング、２…蓋 3,4…導体、５…合成樹脂リング ６…負極、７…セパレータ ８…正極 ９…電気絶縁性合成樹脂箔 10…ディスク
Claims (1)
- 【請求項１】電気化学的に活性な物質が、水素で水素化
物を形成し得る金属間化合物を含む負極とカリウムおよ
びリチウムから成る群から選ばれた少なくとも１種のア
ルカリ金属の水酸化物の水溶液から成る電解液を備えて
成り、上記負極が放電バッファを有する密閉電気化学的
電池を製造するに当り、電池を密閉する前に、一定量の
リチウムをKOHおよび／またはLiOHを含む電解液に導入
することにより放電バッファを供給し、上記一定量が電
池の未充電状態において負極に吸収される水素の所望量
に対応することを特徴とする密閉電気化学的電池の製造
方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NL8801233A NL8801233A (nl) | 1988-05-11 | 1988-05-11 | Gesloten elektrochemische cel. |
| NL8801233 | 1988-05-11 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0218876A JPH0218876A (ja) | 1990-01-23 |
| JPH0732026B2 true JPH0732026B2 (ja) | 1995-04-10 |
Family
ID=19852291
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1115215A Expired - Lifetime JPH0732026B2 (ja) | 1988-05-11 | 1989-05-10 | 密閉電気化学的電池の製造方法 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US4943500A (ja) |
| EP (1) | EP0341782B1 (ja) |
| JP (1) | JPH0732026B2 (ja) |
| DE (1) | DE68906071T2 (ja) |
| DK (1) | DK172972B1 (ja) |
| NL (1) | NL8801233A (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3030893B2 (ja) * | 1991-03-22 | 2000-04-10 | 松下電器産業株式会社 | 金属酸化物−水素蓄電池の製造法 |
| CN1027980C (zh) * | 1992-01-08 | 1995-03-22 | 天津南开大学 | 储氢合金电极的活性材料 |
| JP3272076B2 (ja) * | 1993-01-29 | 2002-04-08 | 三洋電機株式会社 | 渦巻状電極群の製造方法 |
| FR2797526B1 (fr) * | 1999-08-09 | 2001-10-12 | Cit Alcatel | Accumulateur etanche nickel-metal hydrurable |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4174565A (en) * | 1977-06-28 | 1979-11-20 | Union Carbide Corporation | Method of precharging rechargeable metal oxide-hydrogen cells |
| US4214043A (en) * | 1978-02-03 | 1980-07-22 | U.S. Philips Corporation | Rechargeable electrochemical cell |
| US4275127A (en) * | 1979-06-19 | 1981-06-23 | Trw Inc. | Sealed nickel-cadmium battery with self-regulating precharge adjustment capability |
| NL8303630A (nl) * | 1983-10-21 | 1985-05-17 | Philips Nv | Elektrochemische cel met stabiele hydridevormende materialen. |
| JPS60185362A (ja) * | 1984-02-17 | 1985-09-20 | Sharp Corp | 水素貯蔵電極の製造方法 |
| US4621034A (en) * | 1984-07-31 | 1986-11-04 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Sealed metal oxide-hydrogen storage cell |
| US4696873A (en) * | 1985-06-21 | 1987-09-29 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Rechargeable electrochemical cell with a negative electrode comprising a hydrogen absorbing alloy including rare earth component |
| NL8601675A (nl) * | 1986-06-26 | 1988-01-18 | Philips Nv | Elektrochemische cel. |
| NL8601674A (nl) * | 1986-06-26 | 1988-01-18 | Philips Nv | Elektrochemische cel. |
| JPH01107465A (ja) * | 1987-10-20 | 1989-04-25 | Sanyo Electric Co Ltd | 密閉型アルカリ二次電池の製造方法 |
-
1988
- 1988-05-11 NL NL8801233A patent/NL8801233A/nl not_active Application Discontinuation
-
1989
- 1989-05-05 DE DE89201151T patent/DE68906071T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1989-05-05 US US07/348,224 patent/US4943500A/en not_active Expired - Lifetime
- 1989-05-05 EP EP89201151A patent/EP0341782B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1989-05-10 DK DK198902283A patent/DK172972B1/da not_active IP Right Cessation
- 1989-05-10 JP JP1115215A patent/JPH0732026B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1990
- 1990-03-16 US US07/495,977 patent/US4999906A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US4999906A (en) | 1991-03-19 |
| EP0341782A1 (en) | 1989-11-15 |
| DK228389D0 (da) | 1989-05-10 |
| DE68906071T2 (de) | 1993-10-21 |
| US4943500A (en) | 1990-07-24 |
| DK172972B1 (da) | 1999-10-25 |
| JPH0218876A (ja) | 1990-01-23 |
| NL8801233A (nl) | 1989-12-01 |
| DK228389A (da) | 1989-11-12 |
| DE68906071D1 (de) | 1993-05-27 |
| EP0341782B1 (en) | 1993-04-21 |
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