Electrode Fabrication and Electrochemical Characterization of a Sealed Ni-MH Battery for Industrial Use

Electrochemical studies were performed by a half-cell test for the nickel hydroxide (cathode) and hydrogen storage alloy(anode) electrodes for the sealed Ni-MH batteries applicable to industrial use. The electrodes were fabricated and checked a charge efficiency and an internal pressure of the battery during charge-discharge cycling. In order to reduce the internal pressure of the sealed Ni-MH battery, cyclic voltammetry (CV) were performed on the electrodes of nickel hydroxide(cathode) and hydrogen storage alloy(anode), respectively. The results of the test showed clearly the oxidation/reduction and oxygen evolution reaction in a nickel hydroxide electrode and the hydrogenation behavior of a hydrogen storage electrode. The sealed Ni-MH battery of 130Ah was fabricated by using nickel hydroxide of a high over-voltage for an oxygen gas evolution and hydrogen storage alloy of a good performance for activation The battery showed a good characteristics such as a high charge efficiency of 98% at 1 C charge current, a low level internal pressure of 4 atm on a continuous over-charging and a large preservation capacity of 95% at 400 cycle.

산업용 밀폐형 니켈수소전지의 전극 제조 및 전기화학적 특성

산업용 밀폐형 니켈수소전지에 사용되는 수산화니켈 및 수소저장합금 전극에 대해 반쪽전지 시험에 의한 전기화학적 특성을 조사하고, 대용량 밀폐형 니켈수소전지를 제작하여 전지의 충전 효율 및 내압 특성에 대해 평가하였다. 전기화학적 특성 실험은 전지의 충방전 사이클에 따른 전지 내압 상승 억제를 목표로 수산화니켈 전극 및 수소저장합금 전극에 대해 전위주사법을 이용하여 수행하였다. 전위주사법 실험 결과, 수산화니켈 전극의 프로톤 산화 환원 반응 양태, 산소발생 거동, 그리고 수소저장합금 전극의 수소화 반응 특성을 명확히 파악할 수 있었다. 또한 산소 과전압이 높은 수산화니켈 분말과 수소 활성화 특성이 우수한 수소저장합금 분말을 사용하여 제작한 130 Ah 니켈수소전지의 충전 효율은 1 C 전류로 충전 시 98% 수준이 얻어 졌으며 과충전 시 전지 내압이 4 atm 이하로 유지됨을 확인하였다. 그리고 충방전 사이클에 의한 전지 보존 용량도 약 400 사이클에서 약 95% 수준으로 그 특성이 우수함을 알 수 있었다.