JP2000348731A - アルカリ蓄電池用ニッケル電極 - Google Patents
アルカリ蓄電池用ニッケル電極Info
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 活物質利用率が高く、高率放電特性に優れた
ニッケル水素電池を提供することを目的とする。 【構成】 金属多孔体基板に水酸化ニッケルを主成分と
する活物質を充填したニッケル電極において、該金属多
孔体基板がエッチング処理され、且つ、コバルトメッキ
されているアルカリ蓄電池用ニッケル電極とすること
で、上記目的を達成できる。
ニッケル水素電池を提供することを目的とする。 【構成】 金属多孔体基板に水酸化ニッケルを主成分と
する活物質を充填したニッケル電極において、該金属多
孔体基板がエッチング処理され、且つ、コバルトメッキ
されているアルカリ蓄電池用ニッケル電極とすること
で、上記目的を達成できる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ニッケル水素電池
に用いられる正極基板の改良に関するものである。
に用いられる正極基板の改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、携帯電話、電動工具及び小型パー
ソナルコンピュータにおいてエネルギー密度の高いニッ
ケル水素電池が使用されている。従来、ニッケル水素電
池は高出力用途には不向きであると言われていたが、高
率放電特性の改良によって、電気とガソリンの両方をエ
ネルギー源として走行するハイブリッド自動車への用途
においても使用され始めている。このような背景におい
て、より高性能なニッケル水素電池の開発が期待されて
いる。
ソナルコンピュータにおいてエネルギー密度の高いニッ
ケル水素電池が使用されている。従来、ニッケル水素電
池は高出力用途には不向きであると言われていたが、高
率放電特性の改良によって、電気とガソリンの両方をエ
ネルギー源として走行するハイブリッド自動車への用途
においても使用され始めている。このような背景におい
て、より高性能なニッケル水素電池の開発が期待されて
いる。
【０００３】現在、ニッケル水素電池では、負極に水素
を吸蔵放出することが可能な水素吸蔵合金、正極に水酸
化ニッケルが用いられている。正極を大別すると、焼結
式ニッケル極及びペースト式ニッケル極の２種類があ
る。焼結式ニッケル極は、金属粉末を焼結した多孔体基
板の孔中に中和反応を利用して水酸化ニッケルを析出成
長させて作製する。ここで用いる多孔体基板は、電極の
強度を保つ役割をしているので空孔率を大きくすること
は難しく、高容量化が望めないという問題点がある。一
方、ペースト式ニッケル極は、水酸化ニッケル、導電
剤、及びバインダーなどを混合しペースト状にして、金
属多孔体基板に塗布後、乾燥して作製する。この場合、
金属多孔体基板の空孔率を大きくしても、バインダーが
補強剤となり電極強度が保たれ、また、導電剤を添加し
ているため集電効果が維持でき高容量化が可能であると
いう利点がある。
を吸蔵放出することが可能な水素吸蔵合金、正極に水酸
化ニッケルが用いられている。正極を大別すると、焼結
式ニッケル極及びペースト式ニッケル極の２種類があ
る。焼結式ニッケル極は、金属粉末を焼結した多孔体基
板の孔中に中和反応を利用して水酸化ニッケルを析出成
長させて作製する。ここで用いる多孔体基板は、電極の
強度を保つ役割をしているので空孔率を大きくすること
は難しく、高容量化が望めないという問題点がある。一
方、ペースト式ニッケル極は、水酸化ニッケル、導電
剤、及びバインダーなどを混合しペースト状にして、金
属多孔体基板に塗布後、乾燥して作製する。この場合、
金属多孔体基板の空孔率を大きくしても、バインダーが
補強剤となり電極強度が保たれ、また、導電剤を添加し
ているため集電効果が維持でき高容量化が可能であると
いう利点がある。
【０００４】ペースト式ニッケル極に使用する多孔体基
板は開口部が大きいため、水酸化ニッケル粒子間の接触
が多くなる。放電時において、オキシ水酸化ニッケルか
ら還元されて水酸化ニッケルを生成し、水酸化ニッケル
はアルカリ溶液中で絶縁性が高いため、水酸化ニッケル
粒子間の電子供給が阻害され、活物質の利用率や高率放
電特性が低下する。この問題点を解決するため、導電剤
として、金属コバルトや酸化コバルトを添加したり、あ
るいは水酸化コバルトで被覆した水酸化ニッケルが用い
られている。この結果、水酸化ニッケル粒子間の導電性
ネットワークが確保され、活物質の利用率は向上した。
板は開口部が大きいため、水酸化ニッケル粒子間の接触
が多くなる。放電時において、オキシ水酸化ニッケルか
ら還元されて水酸化ニッケルを生成し、水酸化ニッケル
はアルカリ溶液中で絶縁性が高いため、水酸化ニッケル
粒子間の電子供給が阻害され、活物質の利用率や高率放
電特性が低下する。この問題点を解決するため、導電剤
として、金属コバルトや酸化コバルトを添加したり、あ
るいは水酸化コバルトで被覆した水酸化ニッケルが用い
られている。この結果、水酸化ニッケル粒子間の導電性
ネットワークが確保され、活物質の利用率は向上した。
【０００５】さらに、特開平２−２５３５５９号公報、
特開平４−１９２２５９号公報、特開平５−１７６６１
号公報及び特開平５−８２０２７号公報などに記載され
ているように、多孔体基板にコバルトメッキを施すこと
により、活物質の利用率を向上させることが提案されて
いる。しかしながら、依然として焼結式ニッケル極に比
べ、高率放電特性は劣っており、ペースト式ニッケル極
は、水酸化ニッケル粒子と多孔体基板との接触面積が少
なくスムーズな電子供給が行われないため、反応抵抗が
大きくなり高率放電時の電圧降下が大きくなるという問
題点がある。また、サイクルを繰り返すと、多孔体基板
から活物質が脱落し、容量低下を引き起こすことがあ
る。
特開平４−１９２２５９号公報、特開平５−１７６６１
号公報及び特開平５−８２０２７号公報などに記載され
ているように、多孔体基板にコバルトメッキを施すこと
により、活物質の利用率を向上させることが提案されて
いる。しかしながら、依然として焼結式ニッケル極に比
べ、高率放電特性は劣っており、ペースト式ニッケル極
は、水酸化ニッケル粒子と多孔体基板との接触面積が少
なくスムーズな電子供給が行われないため、反応抵抗が
大きくなり高率放電時の電圧降下が大きくなるという問
題点がある。また、サイクルを繰り返すと、多孔体基板
から活物質が脱落し、容量低下を引き起こすことがあ
る。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記従来技術
の問題点に鑑みなされたものであり、活物質利用率が高
く、高率放電特性に優れたニッケル水素電池を提供する
ことを目的とする。
の問題点に鑑みなされたものであり、活物質利用率が高
く、高率放電特性に優れたニッケル水素電池を提供する
ことを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、金属多孔体基
板に水酸化ニッケルを主成分とする活物質を充填したニ
ッケル電極において、該金属多孔体基板がエッチング処
理され、且つ、コバルトメッキされているアルカリ蓄電
池用ニッケル電極を用いることにより、金属多孔体基板
表面を粗面化して表面凹凸を付与することができ、活物
質の金属多孔体基板からの脱落を防止し、活物質と金属
多孔体基板との接触面積を増大させることが可能とな
り、また、メッキされたコバルトは初期充電時に電気化
学的に酸化され、高次なオキシ水酸化コバルトの導電層
を多孔体基板近傍に形成し、ニッケル活物質と金属多孔
体基板を接続することにより、活物質利用率が高く、高
率放電特性に優れたニッケル水素電池を提供することが
可能となる。
板に水酸化ニッケルを主成分とする活物質を充填したニ
ッケル電極において、該金属多孔体基板がエッチング処
理され、且つ、コバルトメッキされているアルカリ蓄電
池用ニッケル電極を用いることにより、金属多孔体基板
表面を粗面化して表面凹凸を付与することができ、活物
質の金属多孔体基板からの脱落を防止し、活物質と金属
多孔体基板との接触面積を増大させることが可能とな
り、また、メッキされたコバルトは初期充電時に電気化
学的に酸化され、高次なオキシ水酸化コバルトの導電層
を多孔体基板近傍に形成し、ニッケル活物質と金属多孔
体基板を接続することにより、活物質利用率が高く、高
率放電特性に優れたニッケル水素電池を提供することが
可能となる。
【０００８】
【発明の実施の形態】本発明は、金属多孔体基板に水酸
化ニッケルを主成分とする活物質を充填したニッケル電
極において、該金属多孔体基板がエッチング処理され、
且つ、コバルトメッキされているアルカリ蓄電池用ニッ
ケル電極であり、前記金属多孔体基板のコバルトメッキ
量が、該金属多孔体基板に対し０. ３〜１０ｍｇ／ｃｍ
2 であるアルカリ蓄電池用ニッケル電極である。
化ニッケルを主成分とする活物質を充填したニッケル電
極において、該金属多孔体基板がエッチング処理され、
且つ、コバルトメッキされているアルカリ蓄電池用ニッ
ケル電極であり、前記金属多孔体基板のコバルトメッキ
量が、該金属多孔体基板に対し０. ３〜１０ｍｇ／ｃｍ
2 であるアルカリ蓄電池用ニッケル電極である。
【０００９】エッチング方法として、酸、例えば、塩酸
や酢酸などに浸漬し、金属多孔体基板の表面層を溶解さ
せることなどが挙げられるが、これに限定されるもので
はない。エッチング時、加温することが望ましいが、こ
れに限定されるものではない。
や酢酸などに浸漬し、金属多孔体基板の表面層を溶解さ
せることなどが挙げられるが、これに限定されるもので
はない。エッチング時、加温することが望ましいが、こ
れに限定されるものではない。
【００１０】メッキ方法としては、電解メッキあるいは
無電解メッキなどが挙げられるが、これに限定されるも
のではない。
無電解メッキなどが挙げられるが、これに限定されるも
のではない。
【００１１】
【実施例】以下、本発明の詳細について実施例により説
明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００１２】（本発明）８０℃、０. １ｍｏｌ／ｌの酢
酸水溶液中にニッケル多孔体基板を１０分間浸漬し、ニ
ッケル多孔体表面をエッチングして表面を粗面化した。
次いで、ニッケル多孔体基板をアルカリ溶液中で電解還
元してアルカリ脱脂を行った後、硫酸アンモニウムコバ
ルト、塩化アンモニウム及び塩化ナトリウムを２５：
１：２の比率で混合した溶液を準備し、この溶液中にお
いて、作用極にニッケル多孔体基板、対極に金属コバル
ト板を用いて電解メッキを行った。コバルトのメッキ量
は４ｍｇ／ｃｍ2 であった。ニッケル多孔体基板の目付
重量は、５００ｇ／ｍ2 であった。
酸水溶液中にニッケル多孔体基板を１０分間浸漬し、ニ
ッケル多孔体表面をエッチングして表面を粗面化した。
次いで、ニッケル多孔体基板をアルカリ溶液中で電解還
元してアルカリ脱脂を行った後、硫酸アンモニウムコバ
ルト、塩化アンモニウム及び塩化ナトリウムを２５：
１：２の比率で混合した溶液を準備し、この溶液中にお
いて、作用極にニッケル多孔体基板、対極に金属コバル
ト板を用いて電解メッキを行った。コバルトのメッキ量
は４ｍｇ／ｃｍ2 であった。ニッケル多孔体基板の目付
重量は、５００ｇ／ｍ2 であった。
【００１３】正極は、β−Ｃｏ（ＯＨ）2 を表面に被覆
した水酸化ニッケルを８０重量部と結着剤としての５％
のカルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）水溶液を２０
重量部混合したものを集電体であるコバルトメッキした
ニッケル多孔体基板に塗布して乾燥した。その後プレス
して電極厚みを０．５ｍｍした。正極容量は、５００ｍ
Ａｈであった。
した水酸化ニッケルを８０重量部と結着剤としての５％
のカルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）水溶液を２０
重量部混合したものを集電体であるコバルトメッキした
ニッケル多孔体基板に塗布して乾燥した。その後プレス
して電極厚みを０．５ｍｍした。正極容量は、５００ｍ
Ａｈであった。
【００１４】負極は、水素吸蔵合金としてＭｍＮｉ3.6
Ｃｏ0.6 Ｍｎ0.35Ａｌ0.3 の組成の合金を使用した。Ｍ
ｍは希土類元素の混合物であるミッシュメタルを意味す
る。この試料に増粘剤を加えてペースト状にし、穿孔鋼
板に塗布し、乾燥後プレスして水素吸蔵合金電極を作製
した。
Ｃｏ0.6 Ｍｎ0.35Ａｌ0.3 の組成の合金を使用した。Ｍ
ｍは希土類元素の混合物であるミッシュメタルを意味す
る。この試料に増粘剤を加えてペースト状にし、穿孔鋼
板に塗布し、乾燥後プレスして水素吸蔵合金電極を作製
した。
【００１５】電解液には、水酸化カリウムが４０重量部
及び水酸化リチウムが５重量部のアルカリ水溶液を用い
た。
及び水酸化リチウムが５重量部のアルカリ水溶液を用い
た。
【００１６】これら正極、負極及び電解液を組み合わせ
開放型電池を作製し、参照極にＨｇ／ＨｇＯ電極を用い
た。
開放型電池を作製し、参照極にＨｇ／ＨｇＯ電極を用い
た。
【００１７】（比較例１）８０℃、０. １ｍｏｌ／ｌの
酢酸水溶液中にニッケル多孔体基板を１０分間浸漬し、
ニッケル多孔体表面をエッチングして表面を粗面化し
た。ニッケル多孔体基板の目付重量は、５００ｇ／ｍ2
であった。
酢酸水溶液中にニッケル多孔体基板を１０分間浸漬し、
ニッケル多孔体表面をエッチングして表面を粗面化し
た。ニッケル多孔体基板の目付重量は、５００ｇ／ｍ2
であった。
【００１８】正極は、β−Ｃｏ（ＯＨ）2 を表面に被覆
した水酸化ニッケルを８０重量部と結着剤として５％の
カルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）水溶液を２０重
量部混合したものを集電体であるニッケル多孔体基板に
塗布し乾燥した。その後プレスして電極厚みを０．５ｍ
ｍとした。正極容量は、５００ｍＡｈであった。
した水酸化ニッケルを８０重量部と結着剤として５％の
カルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）水溶液を２０重
量部混合したものを集電体であるニッケル多孔体基板に
塗布し乾燥した。その後プレスして電極厚みを０．５ｍ
ｍとした。正極容量は、５００ｍＡｈであった。
【００１９】負極は、水素吸蔵合金としてＭｍＮｉ3.6
Ｃｏ0.6 Ｍｎ0.35Ａｌ0.3 の組成の合金を使用した。こ
の試料に増粘剤を加えてペースト状にし、穿孔鋼板に塗
布し、乾燥後プレスして水素吸蔵合金電極を作製した。
Ｃｏ0.6 Ｍｎ0.35Ａｌ0.3 の組成の合金を使用した。こ
の試料に増粘剤を加えてペースト状にし、穿孔鋼板に塗
布し、乾燥後プレスして水素吸蔵合金電極を作製した。
【００２０】電解液には、水酸化カリウムが４０重量部
及び水酸化リチウムが５重量部のアルカリ水溶液を用い
た。
及び水酸化リチウムが５重量部のアルカリ水溶液を用い
た。
【００２１】これら正極、負極及び電解液を組み合わせ
開放型電池を作製し、参照極にＨｇ／ＨｇＯ電極を用い
た。
開放型電池を作製し、参照極にＨｇ／ＨｇＯ電極を用い
た。
【００２２】（比較例２）ニッケル多孔体基板をアルカ
リ溶液中で電解還元してアルカリ脱脂を行った。次い
で、硫酸アンモニウムコバルト、塩化アンモニウム及び
塩化ナトリウムを２５：１：２の比率で混合した溶液を
準備し、この溶液中において、作用極にニッケル多孔体
基板、対極に金属コバルト板を用いて電解メッキを行っ
た。コバルトのメッキ量は４ｍｇ／ｃｍ2 であった。ニ
ッケル多孔体基板の目付重量は、５００ｇ／ｍ2 であっ
た。
リ溶液中で電解還元してアルカリ脱脂を行った。次い
で、硫酸アンモニウムコバルト、塩化アンモニウム及び
塩化ナトリウムを２５：１：２の比率で混合した溶液を
準備し、この溶液中において、作用極にニッケル多孔体
基板、対極に金属コバルト板を用いて電解メッキを行っ
た。コバルトのメッキ量は４ｍｇ／ｃｍ2 であった。ニ
ッケル多孔体基板の目付重量は、５００ｇ／ｍ2 であっ
た。
【００２３】正極は、β−Ｃｏ（ＯＨ）2 を表面に被覆
した水酸化ニッケルを８０重量部と結着剤として５％の
カルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）水溶液を２０重
量部混合したものを集電体であるコバルトメッキしたニ
ッケル多孔体基板に塗布して乾燥した。その後プレスし
て電極厚みを０．５ｍｍとした。正極容量は、５００ｍ
Ａｈであった。
した水酸化ニッケルを８０重量部と結着剤として５％の
カルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）水溶液を２０重
量部混合したものを集電体であるコバルトメッキしたニ
ッケル多孔体基板に塗布して乾燥した。その後プレスし
て電極厚みを０．５ｍｍとした。正極容量は、５００ｍ
Ａｈであった。
【００２４】負極は、水素吸蔵合金としてＭｍＮｉ3.6
Ｃｏ0.6 Ｍｎ0.35Ａｌ0.3 の組成の合金を使用した。こ
の試料に増粘剤を加えてペースト状にし、穿孔鋼鈑に塗
布し、乾燥後プレスして水素吸蔵合金電極を作製した。
Ｃｏ0.6 Ｍｎ0.35Ａｌ0.3 の組成の合金を使用した。こ
の試料に増粘剤を加えてペースト状にし、穿孔鋼鈑に塗
布し、乾燥後プレスして水素吸蔵合金電極を作製した。
【００２５】電解液には、水酸化カリウムが４０重量部
及び水酸化リチウムが５重量部のアルカリ水溶液を用い
た。
及び水酸化リチウムが５重量部のアルカリ水溶液を用い
た。
【００２６】これら正極、負極及び電解液を組み合わせ
開放型電池を作製し、参照極にＨｇ／ＨｇＯ電極を用い
た。
開放型電池を作製し、参照極にＨｇ／ＨｇＯ電極を用い
た。
【００２７】（比較例３）ニッケル多孔体基板をアルカ
リ溶液中で電解還元してアルカリ脱脂を行った。次い
で、０．０８ｍｏｌ／ｌの塩化コバルト溶液、１．０ｍ
ｏｌ／ｌの塩酸ヒドラジン溶液及び０．４ｍｏｌ／ｌの
酒石酸ナトリウム溶液を混合し、水酸化ナトリウムを加
えｐｈ＝１２に調整後、溶液の温度を９０℃にした。こ
の溶液にアルカリ脱脂したニッケル多孔体基板を浸漬し
無電解メッキを行った。コバルトのメッキ量は４ｍｇ／
ｃｍ2 であった。ニッケル多孔体基板の目付重量は、５
００ｇ／ｍ2 であった。
リ溶液中で電解還元してアルカリ脱脂を行った。次い
で、０．０８ｍｏｌ／ｌの塩化コバルト溶液、１．０ｍ
ｏｌ／ｌの塩酸ヒドラジン溶液及び０．４ｍｏｌ／ｌの
酒石酸ナトリウム溶液を混合し、水酸化ナトリウムを加
えｐｈ＝１２に調整後、溶液の温度を９０℃にした。こ
の溶液にアルカリ脱脂したニッケル多孔体基板を浸漬し
無電解メッキを行った。コバルトのメッキ量は４ｍｇ／
ｃｍ2 であった。ニッケル多孔体基板の目付重量は、５
００ｇ／ｍ2 であった。
【００２８】正極は、β−Ｃｏ（ＯＨ）2 を表面に被覆
した水酸化ニッケルを８０重量部と結着剤として５％の
カルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）水溶液を２０重
量部混合したものを集電体であるコバルトメッキしたニ
ッケル多孔体基板に塗布して乾燥した。その後プレスし
て電極厚みを０．５ｍｍとした。正極容量は、５００ｍ
Ａｈであった。
した水酸化ニッケルを８０重量部と結着剤として５％の
カルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）水溶液を２０重
量部混合したものを集電体であるコバルトメッキしたニ
ッケル多孔体基板に塗布して乾燥した。その後プレスし
て電極厚みを０．５ｍｍとした。正極容量は、５００ｍ
Ａｈであった。
【００２９】負極は、水素吸蔵合金としてＭｍＮｉ3.6
Ｃｏ0.6 Ｍｎ0.35Ａｌ0.3 の組成の合金を使用した。こ
の試料に増粘剤を加えてペースト状にし、穿孔鋼鈑に塗
布し、乾燥後プレスして水素吸蔵合金電極を作製した。
Ｃｏ0.6 Ｍｎ0.35Ａｌ0.3 の組成の合金を使用した。こ
の試料に増粘剤を加えてペースト状にし、穿孔鋼鈑に塗
布し、乾燥後プレスして水素吸蔵合金電極を作製した。
【００３０】電解液には、水酸化カリウムが４０重量部
及び水酸化リチウムが５重量部のアルカリ水溶液を用い
た。
及び水酸化リチウムが５重量部のアルカリ水溶液を用い
た。
【００３１】これら正極、負極及び電解液を組み合わせ
開放型電池を作製し、参照極にＨｇ／ＨｇＯ電極を用い
た。
開放型電池を作製し、参照極にＨｇ／ＨｇＯ電極を用い
た。
【００３２】（比較例４）正極は、β−Ｃｏ（ＯＨ）2
を表面に被覆した水酸化ニッケルを８０重量部として結
着剤５％のカルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）水溶
液を２０重量部混合したものを集電体であるニッケル多
孔体基板に塗布し乾燥した。ニッケル多孔体基板の目付
重量は、５００ｇ／ｍ2 であった。その後プレスして電
極厚みを０．５ｍｍした。正極容量は、５００ｍＡｈで
あった。
を表面に被覆した水酸化ニッケルを８０重量部として結
着剤５％のカルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）水溶
液を２０重量部混合したものを集電体であるニッケル多
孔体基板に塗布し乾燥した。ニッケル多孔体基板の目付
重量は、５００ｇ／ｍ2 であった。その後プレスして電
極厚みを０．５ｍｍした。正極容量は、５００ｍＡｈで
あった。
【００３３】負極は、水素吸蔵合金としてＭｍＮｉ3.6
Ｃｏ0.6 Ｍｎ0.35Ａｌ0.3 の組成の合金を使用した。こ
の試料に増粘剤を加えてペースト状にし、穿孔鋼鈑に塗
布し、乾燥後プレスして水素吸蔵合金電極を作製した。
Ｃｏ0.6 Ｍｎ0.35Ａｌ0.3 の組成の合金を使用した。こ
の試料に増粘剤を加えてペースト状にし、穿孔鋼鈑に塗
布し、乾燥後プレスして水素吸蔵合金電極を作製した。
【００３４】電解液には、水酸化カリウムが４０重量部
及び水酸化リチウムが５重量部のアルカリ水溶液を用い
た。
及び水酸化リチウムが５重量部のアルカリ水溶液を用い
た。
【００３５】これら正極、負極及び電解液を組み合わせ
開放型電池を作製し、参照極にＨｇ／ＨｇＯ電極を用い
た。
開放型電池を作製し、参照極にＨｇ／ＨｇＯ電極を用い
た。
【００３６】図１は本発明及び比較例１、２、３、４の
高率放電特性を示した。１０Ｃ放電において、比較例４
では、約６０％の利用率であるのに対し、本発明では、
約８５％の利用率を得た。したがって、金属多孔体基板
表面を粗面化し、表面凹凸を有することにより、活物質
の金属多孔体基板からの脱落が防止され、活物質と金属
多孔体基板との接触面積が増大したことにより、高率放
電特性が約２５％以上向上することが分かる。
高率放電特性を示した。１０Ｃ放電において、比較例４
では、約６０％の利用率であるのに対し、本発明では、
約８５％の利用率を得た。したがって、金属多孔体基板
表面を粗面化し、表面凹凸を有することにより、活物質
の金属多孔体基板からの脱落が防止され、活物質と金属
多孔体基板との接触面積が増大したことにより、高率放
電特性が約２５％以上向上することが分かる。
【００３７】本発明及び比較例１、２、３、４の電池に
ついて、１サイクル目の充電条件は、１／５０ＣｍＡで
１０時間定電流充電し、さらに０．１ＣｍＡで１０時間
定電流充電した。放電条件は、０．２ＣｍＡでＨｇ／Ｈ
ｇＯ極に対して０Ｖまで定電流放電した。２サイクル目
以降は、０．１ＣｍＡで１５時間定電流充電し、０．２
ＣｍＡでＨｇ／ＨｇＯ極に対して０Ｖまで定電流放電し
た。放電容量が安定するまでこの操作を繰り返した。
ついて、１サイクル目の充電条件は、１／５０ＣｍＡで
１０時間定電流充電し、さらに０．１ＣｍＡで１０時間
定電流充電した。放電条件は、０．２ＣｍＡでＨｇ／Ｈ
ｇＯ極に対して０Ｖまで定電流放電した。２サイクル目
以降は、０．１ＣｍＡで１５時間定電流充電し、０．２
ＣｍＡでＨｇ／ＨｇＯ極に対して０Ｖまで定電流放電し
た。放電容量が安定するまでこの操作を繰り返した。
【００３８】放電容量が安定した後、０．１ＣｍＡでで
１５時間定電流充電し、５ＣｍＡ及び１０ＣｍＡでＨｇ
／ＨｇＯ極に対し０Ｖまで放電した。０．１ＣｍＡで１
５時間定電流充電した後、カレントインターラプター法
により１０ＣｍＡを通電した時の抵抗を測定した。
１５時間定電流充電し、５ＣｍＡ及び１０ＣｍＡでＨｇ
／ＨｇＯ極に対し０Ｖまで放電した。０．１ＣｍＡで１
５時間定電流充電した後、カレントインターラプター法
により１０ＣｍＡを通電した時の抵抗を測定した。
【００３９】図２に１０ＣｍＡを通電した時のカレント
インターラプター法により求めたＩＲドロップ、反応抵
抗、及び全抵抗を示した。コバルトのメッキ量が０. ３
ｍｇ／ｃｍ2 以下では、メッキしていない場合とほぼ同
様の抵抗値を示す。しかし、コバルトのメッキ量がそれ
以上になると、ＩＲドロップは増加するが、逆に反応抵
抗は減少する。コバルトのメッキ量が１０ｍｇ／ｃｍ2
まではメッキしていない場合に比べ全抵抗は小さくなる
が、それ以上では、全抵抗は大きくなる。したがって、
本発明では、コバルトメッキ量は、該金属多孔体基板に
対し０．３〜１０ｍｇ／ｃｍ2 であることが必要であ
る。
インターラプター法により求めたＩＲドロップ、反応抵
抗、及び全抵抗を示した。コバルトのメッキ量が０. ３
ｍｇ／ｃｍ2 以下では、メッキしていない場合とほぼ同
様の抵抗値を示す。しかし、コバルトのメッキ量がそれ
以上になると、ＩＲドロップは増加するが、逆に反応抵
抗は減少する。コバルトのメッキ量が１０ｍｇ／ｃｍ2
まではメッキしていない場合に比べ全抵抗は小さくなる
が、それ以上では、全抵抗は大きくなる。したがって、
本発明では、コバルトメッキ量は、該金属多孔体基板に
対し０．３〜１０ｍｇ／ｃｍ2 であることが必要であ
る。
【００４０】
【発明の効果】上述の如く本発明によれば、金属多孔体
基板に水酸化ニッケルを主成分とする活物質を充填した
ニッケル電極において、該金属多孔体基板がエッチング
処理され、且つ、コバルトメッキされているアルカリ蓄
電池用ニッケル電極を用いることにより、金属多孔体基
板表面を粗面化して表面凹凸を付与することができ、活
物質の金属多孔体基板からの脱落を防止し、活物質と金
属多孔体基板との接触面積を増大させることが可能とな
り、また、メッキされたコバルトは初期充電時に電気化
学的に酸化され、高次なオキシ水酸化コバルトの導電層
を多孔体基板近傍に形成し、ニッケル活物質と金属多孔
体基板を接続することにより、活物質利用率が高く高率
放電特性に優れたニッケル水素電池を提供することが可
能となる。
基板に水酸化ニッケルを主成分とする活物質を充填した
ニッケル電極において、該金属多孔体基板がエッチング
処理され、且つ、コバルトメッキされているアルカリ蓄
電池用ニッケル電極を用いることにより、金属多孔体基
板表面を粗面化して表面凹凸を付与することができ、活
物質の金属多孔体基板からの脱落を防止し、活物質と金
属多孔体基板との接触面積を増大させることが可能とな
り、また、メッキされたコバルトは初期充電時に電気化
学的に酸化され、高次なオキシ水酸化コバルトの導電層
を多孔体基板近傍に形成し、ニッケル活物質と金属多孔
体基板を接続することにより、活物質利用率が高く高率
放電特性に優れたニッケル水素電池を提供することが可
能となる。
【図１】本発明及び比較例１、２、３、４のニッケル水
素電池について高率放電特性を示した図である。
素電池について高率放電特性を示した図である。
【図２】本発明及び比較例のニッケル水素電池につい
て、１０ＣｍＡを通電した時のカレントインターラプタ
ー法により求めた各抵抗を示した図である。
て、１０ＣｍＡを通電した時のカレントインターラプタ
ー法により求めた各抵抗を示した図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 押谷 政彦 大阪府高槻市城西町６番６号 株式会社ユ アサコーポレーション内 Ｆターム(参考） 5H016 AA05 BB11 BB13 CC03 CC06 EE01 HH01 5H017 AA02 AS10 BB16 CC05 CC25 DD01 DD05 EE01 EE04 HH01
Claims (2)
- 【請求項１】 金属多孔体基板に水酸化ニッケルを主成
分とする活物質を充填したニッケル電極において、該金
属多孔体基板がエッチング処理され、且つ、コバルトメ
ッキされていることを特徴とするアルカリ蓄電池用ニッ
ケル電極。 - 【請求項２】 前記金属多孔体基板のコバルトメッキ量
が、該金属多孔体基板に対し０. ３〜１０ｍｇ／ｃｍ2
であることを特徴とする請求項１記載のアルカリ蓄電池
用ニッケル電極。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11159257A JP2000348731A (ja) | 1999-06-07 | 1999-06-07 | アルカリ蓄電池用ニッケル電極 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11159257A JP2000348731A (ja) | 1999-06-07 | 1999-06-07 | アルカリ蓄電池用ニッケル電極 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000348731A true JP2000348731A (ja) | 2000-12-15 |
Family
ID=15689815
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11159257A Pending JP2000348731A (ja) | 1999-06-07 | 1999-06-07 | アルカリ蓄電池用ニッケル電極 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000348731A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004536430A (ja) * | 2001-07-16 | 2004-12-02 | ナイラー ヨーロッパ アーベー | バイプレート積層体の製造方法、バイプレート積層体及びバイポーラ電池 |
| CN103531752A (zh) * | 2012-07-04 | 2014-01-22 | 北京精密机电控制设备研究所 | 一种新型复合电极及其制备方法 |
-
1999
- 1999-06-07 JP JP11159257A patent/JP2000348731A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004536430A (ja) * | 2001-07-16 | 2004-12-02 | ナイラー ヨーロッパ アーベー | バイプレート積層体の製造方法、バイプレート積層体及びバイポーラ電池 |
| JP4785342B2 (ja) * | 2001-07-16 | 2011-10-05 | ナイラー インターナショナル アーベー | バイプレート積層体の製造方法、バイプレート積層体及びバイポーラ電池 |
| US8053111B2 (en) | 2001-07-16 | 2011-11-08 | Nilar International Ab | Method for manufacturing a biplate assembly, a biplate assembly and a bipolar battery |
| CN103531752A (zh) * | 2012-07-04 | 2014-01-22 | 北京精密机电控制设备研究所 | 一种新型复合电极及其制备方法 |
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