目次
監修の辞
 
第1章 ニッケル‐水素二次電池とは

 ニッケル‐水素二次電池の開発経緯
 

 ニッケル‐水素二次電池の基本構成と反応原理
1.ニッケル‐水素二次電池の基本構成
2.ニッケル‐水素二次電池の反応原理
 
2.1.充放電反応
2.2.過充電過放電反応
 

 ニッケル‐水素二次電池の特徴
1.はじめに
2.ニッケル‐水素二次電池の位置づけ
3.ニッケル‐水素二次電池の構成と特徴
 
4.ニッケル‐水素二次電池の種類と特性
5.おわりに
 
 
第2章 ニッケル‐水素二次電池の構成材料

 負極材料
1.はじめに
2.型希土類系水素吸蔵合金
2.1.型希土類系水素吸蔵合金
2.2.組成制御による電池用合金へのアプローチ
2.3.表面制御による高性能化
 
2.4.希土類系水素吸蔵合金の製造
3.型ラーベス相水素吸蔵合金
3.1.型ラーベス相水素吸蔵合金
3.2.電池用合金へのアプローチ
4.おわりに
 

 正極材料
1.はじめに
2.正極の構成材料
3.水酸化ニッケル活物質の構造と反応
3.1.水酸化ニッケルの結晶構造
3.2.水酸化ニッケルの細孔構造
3.3.水酸化ニッケルの充放電挙動
4.水酸化ニッケル活物質に求められる必要条件(機能)
4.1.コバルト添加剤と括物質利用率
 
4.2.水酸化ニッケル活物質の膨潤防止
4.3.水酸化ニッケルへの適度な結晶歪みの付与
5.正極材料の製法(水酸化ニッケル)
5.1.ニッケル電極の構成材科と製法
5.2.水酸化ニッケルの製法
5.2.1.水酸化ニッケル粉体の従来製法(中和法)
5.2.2.高密度水酸化ニッケル粉体の製造法
 

 電解液材料
1.はじめに
2.アルカリ電解液の基本特性と電池特性
2.1.導電率を高めるために
2.2.酸素過電圧を高めるために
 
2.3.コバルト導電マトリックス安定化のために
2.4.電解液組成のデザインと電池特性との関係
2.5.電池への応用の実際
3.おわりに
 

 セパレータ材料
1.セパレータ材料
1.1.はじめに
1.2.ニッケル‐水素二次電池用セパレータの市場動向
1.2.1.小型二次電池の用途別適性
1.2.2.ニッケル‐水素二次電池の主用途の動向
1.3.ニッケル‐水素二次電池用セパレータの要求特性
1.3.1.一般的な要求特性
1.3.2.ニッケル‐水素二次電池用セパレータの開発経緯
1.3.3.ニッケル‐水素二次電池用セパレータへの開発要求
1.4.ニッケル‐水素二次電池用セパレータの構成材料
1.4.1.繊維
1.4.2.セパレータ基布の製造方法
1.4.3.ポリオレフインセパレータの親水化処理
 
1.4.4.親水化処理工程
1.4.5.親水化処理セパレータの特性(電池評価)
1.5.ニッケル‐水素二次電池用セパレータの最近の開発状況
1.5.1.電池群構成時の耐ショート性の向上
1.5.2.細繊維の使用
1.6.おわりに
2.電槽材料
2.1.ニッケル‐水素二次電池の電槽材料
2.2.電池とケース材料の関係
2.2.1.円筒形電池(小型)
2.2.2.角形電池
2.3.ト型軽量化を実現するDI缶技術
2.4.おわりに
 
 
第3章 ニッケル‐水素二次電池の製造工程

 金属水素化物負極の製造
1.はじめに
2.湿式プロセス
2.1.ペースト充填式
2.2.ペースト塗着式
 
3.乾式プロセス
3.1.粉末結着式
3.2.粉末焼結式
 

 ニッケル正極の製造
1.ニッケル正極の技術変遷
2.ニッケル正極の種類
3.正極の製造工程
3.1.1焼結式正極の製造工程
3.1.1.電極基板の焼結工程
3.1.2.活物質の含浸工程
3.1.3.極板の化成工程
 
3.2.ペースト式(非焼結式)正極の製造工程1
3.2.1.電極基板の製造(発泡状および繊維状ニッケル金属多孔体)
3.2.2.活物質の充填工程
3.2.3.極板のプレス端子加工工程
3.2.4.極板の化成工程(オキシ水酸化コバルトの導電ネットワーク形成)
 

 ニッケル‐水素二次電池の構造と寸法
1.ニッケル‐水素二次電池の構造
1.1.電池構成
1.2.集電構造
1.3.安全構造
 
2.ニッケル‐水素二次電池の組み立て工程
3.寸法
4.ニッケル‐水素二次電池のラインアップ
 

 ニッケル‐水素二次電池の特性および評価方法
1.充電特性
2.放電特性
3.保存特性
4.充放電サイクル特性と劣化メカニズム
 
4.1.電池温度の影響
4.2.充電条件
4.3.放電条件
5.メモリー効果
 
 
第4章 ニッケル‐水素二次電池の特性と用途

 小型高容量電池としての用途
1.ビデオ,ノート型パソコン,携帯電話など
1.1.全体動向
1.2.携帯電話市場
1.3.パワーツール市場
1.4.ノート型パソコン市場
2.モバイル通信情報端末
2.1.はじめに
2.2.モバイル通信情報端末用電池の種別と特徴
2.2.1.各種電池の特徴
2.2.2.各種二次電池の用途
 
2.3.モバイル通信用電池
2.3.1.携帯電話用電池の変遷
2.3.2.モバイル通信方式の進化と電池
2.4.情報端末用電池
2.5.モバイル通信情報端末の機能変化と電池
2.5.1.端末の消費電力変化要因
2.5.2.低電圧化の効果および動作周波数増大の影響
2.5.3.機能付加,向上による影響
2.6.おわりに
 

 大電流放電タイプ(電動工具用など)
1.はじめに
2.高出力ニッケル‐水素二次電池の技術的特徴と主な特性
2.1.内部抵抗は高出力の鍵
2.2.集電抵抗を低減するためには
2.3.主な特性
2.3.1.容量エネルギー密度
2.3.2.内部抵抗
2.3.3.放電性能
2.3.4.サイクル性能
3.電動工具における高出力型ニッケル‐水素二次電池の応用例
3.1.電動工具の種類と要求出力
 
3.2.セルサイズの考え方と効果
3.2.1.高電圧化への対応
3.2.2.電池パックの過熱対策
3.3.電池パックの設計
3.3.1.安全素子
3.3.2.セルどうしの接続
3.4.充電器
3.5.推奨される使用パターン
4.その他の用途,応用例
4.1.充電式クリーナ
4.2.電動アシスト自転車,電動自転車
5.経済性
6.おわりに
 

 電気自動車,ハイブリッド車
1.はじめに
2.電池開発の現状
2.1.PEV用電池
2.2.HEV用電池
3.PEV用ニッケル‐水素二次電池
3.1.電池構造
3.2.電池基本特性
3.2.1.放電特性
3.2.2.充電特性
3.2.3.寿命特性
 
4.HEV用ニッケル‐水素二次電池
4.1.電池構造
4.2.電池基本特性
4.2.1.放電特性(出力特性)
4.2.2.充電特性(充電受け入れ性)
4.2.3.寿命特性
4.3.HEV用電池パック
4.4.HEV用角形ニッケル‐水素二次電池
5.おわりに
 
 
第5章 ニッケル‐水素二次電池の最近の研究開発動向

 金属水素化物負極
1.希土類系型水素吸蔵合金て
2.系(ラーベス相)
2.1.はじめに
2.2.系ラーベス合金について
2.3.本合金系の一般的な特徴と課題
2.4.本合金系の最近の研究開発動向、
2.4.1.容量の向上
2.4.2.反応活性の向上
2.4.3.耐食性の向上
2.5.本合金系のまとめと今後の展開について
3.BCC型水素吸蔵合金
3.1.はじめに
 
3.2.バナジウムの水素化特性
3.3.マイクロ集電機能を備えたV‐Ti‐Ni系合金
3.4.Cr‐Ti‐V系合金
3.5.おわりに
4.マグネシウム系水素吸蔵合金
5.その他の合金系
5.1.非晶質水素化物の生成
5.2.結晶性合金と非晶質合金における水素吸蔵特性の違い
5.3.非晶質水素化物電極
5.4.新規材料はあるか
 

 ニッケル正極
1.はじめに
2.焼結式電極からペースト式電極(非焼結式)へ
3.ペースト式ニッケル電極の開発の流れ
4.水酸化ニッケル粒子の複合化.
5.ニッケル電極の高温充電特性の向上
5.1.ニッケル電極の充電反応と酸素発生反応
 
5.2.コバルトの固溶体添加の効果
5.3.希土類酸化物の添加の効果
6.ニッケル電極のさらなる高容量化(α 型/γ 型反応)
7.その他
 

 電解質(固体電解質を含む)
 

 新しい電池構成
1.はじめに
2.空気‐金属水素化物電池
3.光充電型金属水素化物電池
 
4.固体形金属水素化物電池
5.おわりに
 
 
第6章 ニッケル‐水素二次電池の最近の市場動向と将来展望

 ノート型パソコン,携帯電話など
1.はじめに
2.市場概要
3.主要サプライヤ
 
4.主要用途
5.ノート型パソコン向けニッケル‐水素二次電池
6.携帯電話向けニッケル‐水素二次電池
 

 電動工具や電動アシスト自転車など
1.ニッケル‐水素二次電池のパワー用途,代替需要
2.電動工具
2.1.電動工具市場
2.2.電池仕様
3.ラジコン
3.1.市場動向
3.2.電池仕様
 
4.電動アシスト自転車
4.1.市場動向
4.2.電池仕様
5.電動スクータ
5.1.市場展望
5.2.使用電池
 

 電気自動車,ハイブリッド自動車用など
1.はじめに
2.EVおよびEV用電池の現状と展望
2.1.EV市場の現状と展望
2.2.EV用電池の現状と展望
 
3.HEVおよびHEV用電池市場の現状と展望
3.1.HEV市場の現状と展望
3.2.HEV用電池市場の現状と展望
3.3.燃料電池自動車用電池の動向
 

 今後の展望
1.ニッケル‐水素二次電池の目指すアプリケーション
2.携帯電話の将来動向
3.環境規制のインパクト
あとがき
 
1.利用分野での役割について
2.電池特性について
3.密閉化が容易である
4.環境に優しい二次電池である
 
おわりに
索引
 
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