JPH0353453A - アルカリ蓄電池用ニッケル正極の製造方法 - Google Patents
アルカリ蓄電池用ニッケル正極の製造方法Info
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- JPH0353453A JPH0353453A JP1186545A JP18654589A JPH0353453A JP H0353453 A JPH0353453 A JP H0353453A JP 1186545 A JP1186545 A JP 1186545A JP 18654589 A JP18654589 A JP 18654589A JP H0353453 A JPH0353453 A JP H0353453A
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Classifications
-
- 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
Landscapes
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
皮髪上旦且且且昼
本発明は、アルカリ蓄電池用ニッケル正極の製造方法に
関する。
関する。
僅』ＪｌＬ走
上記アルカリ蓄電池用ニッケル正極の製造方法としでは
、特開昭５５−６０２７１号公報，特開昭５５−６６８
６７号公報．特開昭５５−３０１８３号公報等に示すよ
うな化学含浸法が知られている。この化学含漫法は、活
物質保持体としての多孔性ニッケル焼結基板をニッケル
塩を主とする含浸液に浸漬して該基板の孔中にニッケル
塩を含浸させた後、アルカリ溶液中で処理を行なってニ
ッケル塩を水酸化ニッケルに変化させることで活物質化
させるという活物質充填操作を数回行うという方法であ
る。
、特開昭５５−６０２７１号公報，特開昭５５−６６８
６７号公報．特開昭５５−３０１８３号公報等に示すよ
うな化学含浸法が知られている。この化学含漫法は、活
物質保持体としての多孔性ニッケル焼結基板をニッケル
塩を主とする含浸液に浸漬して該基板の孔中にニッケル
塩を含浸させた後、アルカリ溶液中で処理を行なってニ
ッケル塩を水酸化ニッケルに変化させることで活物質化
させるという活物質充填操作を数回行うという方法であ
る。
ところで、上記化学含漫法におけるアルカリ溶液として
は、温度８０℃，濃度２５％程度の比較的高温高濃度の
ものを用いるのが一般的である。
は、温度８０℃，濃度２５％程度の比較的高温高濃度の
ものを用いるのが一般的である。
しようと る
しかしながら、この方法によって得られたニッケル正極
は、結晶性が高いことや比表面積が小さいこと等に起因
して、活物質利用率が８０％程度と低いという課題を有
していた。
は、結晶性が高いことや比表面積が小さいこと等に起因
して、活物質利用率が８０％程度と低いという課題を有
していた。
本発明はかかる現状に鑑みてなされたものであり、活物
質利用率を向上させることができるアルカリ蓄電池用ニ
ッケル正極の製造方法を提供することを目的とする。
質利用率を向上させることができるアルカリ蓄電池用ニ
ッケル正極の製造方法を提供することを目的とする。
課燻１１鉦肚ら卸ｐ，ｚ悲上段
本発明は上記目的を達戒するために、焼結多孔性基板に
ニッケル塩を含む溶液を含浸させる第ｌステノブと、上
記含浸基板を第１のアルカリ溶液中に浸漬して、水酸化
ニッケルを前記多孔体中に生戒させる第２ステップと、
前記含浸基板を上記第１のアルカリ溶液よりもニッケル
塩との反応性が大なる第２のアルカリ溶液に浸漬させる
第３ステップとを有することを特｛衣とする。
ニッケル塩を含む溶液を含浸させる第ｌステノブと、上
記含浸基板を第１のアルカリ溶液中に浸漬して、水酸化
ニッケルを前記多孔体中に生戒させる第２ステップと、
前記含浸基板を上記第１のアルカリ溶液よりもニッケル
塩との反応性が大なる第２のアルカリ溶液に浸漬させる
第３ステップとを有することを特｛衣とする。
止一一一狙
焼結基板に含浸させたニッケル塩をアルカリで処理し、
ニッケル塩を水酸化ニノゲルに変化させる工程において
、生成ずる水酸化ニッケルの特質は使用するアルカリ溶
液の条件（温度及び濃度）に大きく依存することを、本
願発明者が確認した。
ニッケル塩を水酸化ニノゲルに変化させる工程において
、生成ずる水酸化ニッケルの特質は使用するアルカリ溶
液の条件（温度及び濃度）に大きく依存することを、本
願発明者が確認した。
例えば、種々の濃度のアルカリ溶液（温度は全て８０゜
Ｃ）を用いた場合に生戒する水酸化ニッケルの特性を調
べたので、その結果を第１図に示す。
Ｃ）を用いた場合に生戒する水酸化ニッケルの特性を調
べたので、その結果を第１図に示す。
ニッケル塩との反応性が低いアルカリ？８液（この場合
には比較的低濃度のアルカリ熔渣）を用いるほど、比表
面積が大きく且つ活物質利用率の高い水酸化ニッケルが
生成することが認められた。
には比較的低濃度のアルカリ熔渣）を用いるほど、比表
面積が大きく且つ活物質利用率の高い水酸化ニッケルが
生成することが認められた。
また第１図には示さないが、生成した水酸化ニッケルの
結晶性はニッケル塩との反応性が低いアルカリ溶液ほど
低く、反応性が高くなるに従い高くなる傾向を示した。
結晶性はニッケル塩との反応性が低いアルカリ溶液ほど
低く、反応性が高くなるに従い高くなる傾向を示した。
しかしながら、水酸化ニッケルに残存する硝酸根の量は
反応性が低いとアルカリ溶液ほど多くなって、除去が充
分にできないことが判明した。
反応性が低いとアルカリ溶液ほど多くなって、除去が充
分にできないことが判明した。
次に、種々の温度のアルカリ溶液（濃度は全て２５％〉
を用いた場合、生成する水酸化ニッケルの特性を調べた
ので、その結果を第２図に示す。
を用いた場合、生成する水酸化ニッケルの特性を調べた
ので、その結果を第２図に示す。
この場合、上記第１図で示す結果と同様に、ニッケル塩
との反応性が低いアルカリ溶液（この場合には温度が比
較的低いアルカリ７容液）を用いるほど、生成する水酸
化ニノゲルは活性なものが得られた。しかし、この場合
にも反応性の低いアルカリ溶液では硝酸根を充分に除去
できないことが判明した。
との反応性が低いアルカリ溶液（この場合には温度が比
較的低いアルカリ７容液）を用いるほど、生成する水酸
化ニノゲルは活性なものが得られた。しかし、この場合
にも反応性の低いアルカリ溶液では硝酸根を充分に除去
できないことが判明した。
上記第ｌ図，第２図の結果より、使用するアルカリ溶液
の反応性が低いほど、生成する水酸化ニッケルの活物質
利用率が高く活性なものが得られることが認められる。
の反応性が低いほど、生成する水酸化ニッケルの活物質
利用率が高く活性なものが得られることが認められる。
尚、この活物質利用率の高さは、水酸化ニッケルの比表
面積の大きさ（比表面積が大きくなるほど活物質利用率
が高くなる）、或いは活性質の結晶性（結晶性が低いほ
ど活物質利用率が高くなる）に関連しているものと考え
られる。しかしながら、水酸化ニッケルに残留する硝酸
根は活物質利用率の増大と共に増加するため、このまま
の状態の極板を用いて電池を作製すると自己放電が大き
くなるものと考えられる。
面積の大きさ（比表面積が大きくなるほど活物質利用率
が高くなる）、或いは活性質の結晶性（結晶性が低いほ
ど活物質利用率が高くなる）に関連しているものと考え
られる。しかしながら、水酸化ニッケルに残留する硝酸
根は活物質利用率の増大と共に増加するため、このまま
の状態の極板を用いて電池を作製すると自己放電が大き
くなるものと考えられる。
ところで、このアルカリ処理により生成ｒる水酸化ニッ
ケルの特性は、アルカリによる処理の最初の段階で決定
され、且つ一度法定してしまうと次に異なるアルカリ中
で処理を行っても容易には変化しないことが判明した。
ケルの特性は、アルカリによる処理の最初の段階で決定
され、且つ一度法定してしまうと次に異なるアルカリ中
で処理を行っても容易には変化しないことが判明した。
そこで、種々の７ノレカリ濃度のアノレカリ冫容冫夜（
温度は全て４０℃）を用い、さらに同一濃度のアルカリ
／＠ 液（？ｍ度は全て８０℃）を用いて処理を行ない
、生成した水酸化ニッケルの特性を調べたのでその結果
を第３図に示す。
温度は全て４０℃）を用い、さらに同一濃度のアルカリ
／＠ 液（？ｍ度は全て８０℃）を用いて処理を行ない
、生成した水酸化ニッケルの特性を調べたのでその結果
を第３図に示す。
生成した水酸化ニケノルは、低温のアルカリ溶液だけを
用いて処理を行った場合（第ｌ図）と利用率．比表面積
そして結晶性について同様の回向を示すことが認められ
た。これは、上述したように、アルカリ処理により生成
する水酸化ニッケルの特性は、アルカリによる処理の最
初の段階で決定されるということに起因するものと考え
られる。
用いて処理を行った場合（第ｌ図）と利用率．比表面積
そして結晶性について同様の回向を示すことが認められ
た。これは、上述したように、アルカリ処理により生成
する水酸化ニッケルの特性は、アルカリによる処理の最
初の段階で決定されるということに起因するものと考え
られる。
一方、硝酸根については、低温のアルカリ溶液の処理の
みでは除去されなかったが、低温のアルカリ溶液で処理
した後高温のアルカリ溶液で処理することによって、電
池性能に悪影響を与えＡい程度にまで除去できることが
認められる。
みでは除去されなかったが、低温のアルカリ溶液で処理
した後高温のアルカリ溶液で処理することによって、電
池性能に悪影響を与えＡい程度にまで除去できることが
認められる。
また、図示しないが、低濃度のアルカリｉ８ ？＆を種
々の温度で作用させた後に、高濃度のアルカリ／８液で
処理を行った場合も同様の結果が得られることが実験に
より３忍められた。
々の温度で作用させた後に、高濃度のアルカリ／８液で
処理を行った場合も同様の結果が得られることが実験に
より３忍められた。
これらの事実に基づき、最初に反応性の低いアルカリ？
′８液中で処理を行ない、次いで反応性の高いアルカリ
溶液中で処理を行なうことによって、より活性度の高い
ニッケル極板を製造できることが判明した。即ち、最初
に反応性の低いアルカリ溶液によって、結晶性が低くて
比表面積の大きな水酸化ニッケルを生威させ、次いで反
応性の高いアルカリ溶液で処理をすることによって硝酸
根の除去を行なう。これにより、上記電極を用いた電池
では、活物質利用率が高くなり、且つ自己放電が少なく
なるといた特徴を有することになる。
′８液中で処理を行ない、次いで反応性の高いアルカリ
溶液中で処理を行なうことによって、より活性度の高い
ニッケル極板を製造できることが判明した。即ち、最初
に反応性の低いアルカリ溶液によって、結晶性が低くて
比表面積の大きな水酸化ニッケルを生威させ、次いで反
応性の高いアルカリ溶液で処理をすることによって硝酸
根の除去を行なう。これにより、上記電極を用いた電池
では、活物質利用率が高くなり、且つ自己放電が少なく
なるといた特徴を有することになる。
尚、反応性の低いアルカリ溶液としては、低温、低濃度
、或いは低温且つ低濃度のアルカリ溶液があり、反応性
の高いアルカリ溶液としては、高温、高濃度、或いは高
温且つ高濃度のアルカリ溶液がある。
、或いは低温且つ低濃度のアルカリ溶液があり、反応性
の高いアルカリ溶液としては、高温、高濃度、或いは高
温且つ高濃度のアルカリ溶液がある。
また、含漫の最終回のみ反応性の高いアルカリに浸漬し
て硝酸根除去を図ったが、これでは硝酸根を十分な除去
することができなかった。これは、最終回のみではアル
カリ溶液が十分極板内に浸透しないという理由によるも
のと考えられる。したかって、どのサイクルにおいても
２段のアルカリ処理を行なう必要があることが判明した
。
て硝酸根除去を図ったが、これでは硝酸根を十分な除去
することができなかった。これは、最終回のみではアル
カリ溶液が十分極板内に浸透しないという理由によるも
のと考えられる。したかって、どのサイクルにおいても
２段のアルカリ処理を行なう必要があることが判明した
。
尖一搭一斑
〔実施例〕
先ず、焼結基板に硝酸ニッケルを主とする水溶液を含浸
させる。次に、上記基板を濃度１７％，温度４０℃のア
ルカリ水溶液で５分間処理を行なつい、更に濃度２５％
，／ｒｎ度８０℃のアルカリ水溶液で２５分間処理を行
なって、ニッケル塩を水酸化物化し活物質とする操作を
数回繰り返し行って、ニンケル正極を作製した。
させる。次に、上記基板を濃度１７％，温度４０℃のア
ルカリ水溶液で５分間処理を行なつい、更に濃度２５％
，／ｒｎ度８０℃のアルカリ水溶液で２５分間処理を行
なって、ニッケル塩を水酸化物化し活物質とする操作を
数回繰り返し行って、ニンケル正極を作製した。
このようにして作製した電極を、以下（ａ）電極と称す
る。
る。
次に、上記（ａ）電極と、この（ａ）電極より充放電容
量が十分に大きなカドミウム極とを組み合わせてニッケ
ルーカドくウム電池を作製した。
量が十分に大きなカドミウム極とを組み合わせてニッケ
ルーカドくウム電池を作製した。
このようにして作製した電池を、以下（Ａ）電冫也と称
する。
する。
硝酸塩を水酸化物化する際に、濃度１７％，温度４０゜
Ｃのアルカリ溶液を用いず、濃度２５％，温度８０゜Ｃ
のアルカリ溶液で３０分間処理してニッケル正極を作製
する以外は上記実施例と同様にして電極を作製した。
Ｃのアルカリ溶液を用いず、濃度２５％，温度８０゜Ｃ
のアルカリ溶液で３０分間処理してニッケル正極を作製
する以外は上記実施例と同様にして電極を作製した。
このようにして作製した電極を、以下（ｘ）電極と称す
る。
る。
また、上記（Ｘ）電極と、上記実施例と同様のカトミウ
ム極とを組み合わせてニッケルーカドミウム電池を作製
した。
ム極とを組み合わせてニッケルーカドミウム電池を作製
した。
このようにして作製した電池を、以下（Ｘ）電池と称す
る。
る。
硝酸塩を水酸化物化する際に、濃度２５％，温度８０℃
のアルカリ溶液を用いず、濃度１７％，温度４０゜Ｃの
アルカリ溶液で３０分間処理してニッケル正極を作製す
る以外は上記実施例と同様にして電極を作製した。
のアルカリ溶液を用いず、濃度１７％，温度４０゜Ｃの
アルカリ溶液で３０分間処理してニッケル正極を作製す
る以外は上記実施例と同様にして電極を作製した。
このようにして作製した電極を、以下（ｙ）電極と称す
る。
る。
また、上記（ｙ）電極と、上記実施例と同様のカドミウ
ム極とを組み合わせてニッケルーカト旦ウム電池を作製
した。
ム極とを組み合わせてニッケルーカト旦ウム電池を作製
した。
このようにして作製した電池を、以下（Ｙ）電池と称す
る。
る。
（実験Ｉ〕
上記本発明の（ａ）電極及び比較例の（Ｘ）電極． （
ｙ）電極との、比表面積と活物質利用率と極板中の硝酸
根の割合とを調べたので、その結果を下記第１表に示す
。
ｙ）電極との、比表面積と活物質利用率と極板中の硝酸
根の割合とを調べたので、その結果を下記第１表に示す
。
上記第１表に示すように、本発明の（ａ）電極では、活
物質利用率や比表面積が非常に大きく、且つ極板中の硝
酸根の割合が小さいことが認められる。これに対して、
比較例の（ｘ）電極では極板中の硝酸根の割合は小さい
が、活物質利用率や比表面積が小さい。また、比較例の
（ｙ）電極では活物質利用率や比表面積は大きいが、極
板中の硝酸根の割合が多いことが認められる。
物質利用率や比表面積が非常に大きく、且つ極板中の硝
酸根の割合が小さいことが認められる。これに対して、
比較例の（ｘ）電極では極板中の硝酸根の割合は小さい
が、活物質利用率や比表面積が小さい。また、比較例の
（ｙ）電極では活物質利用率や比表面積は大きいが、極
板中の硝酸根の割合が多いことが認められる。
前記本発明の電極を用いた（Ａ）電池と、比較例の電極
を用いた（Ｘ）電池， （Ｙ）電池とを、０．２Ｃ （
ｖｓ ＩＡＨｒ）で１６０％まで充電させた後、４５℃
で１７２カ月保存し、０．２Ｃ（ｖｓ Ｉ ＡＨ ｒ）
で放電（０．８ｖカソト）したときの電池容量を調べた
ので、その結果を下記第２表に示す。
を用いた（Ｘ）電池， （Ｙ）電池とを、０．２Ｃ （
ｖｓ ＩＡＨｒ）で１６０％まで充電させた後、４５℃
で１７２カ月保存し、０．２Ｃ（ｖｓ Ｉ ＡＨ ｒ）
で放電（０．８ｖカソト）したときの電池容量を調べた
ので、その結果を下記第２表に示す。
第
２
表
上記第２表に示すように、本発明の（Ａ）電池では、ｌ
サイクル目の電池容量も大きく且つ保存後の電池容量も
大きいので、残存率が高くなっていることが認められる
。これに対して比較例の（Ｘ）電池では残存率は高いが
、■サイクル目の電池容量，保存後の電池容量共に小さ
くなっていることが認められる。また比較例（Ｙ）電池
ではｌサイクル目の電池容量は大きいが保存後の電池容
量が著しく小さくなっているので、残存率が低くなって
いることが認められる。
サイクル目の電池容量も大きく且つ保存後の電池容量も
大きいので、残存率が高くなっていることが認められる
。これに対して比較例の（Ｘ）電池では残存率は高いが
、■サイクル目の電池容量，保存後の電池容量共に小さ
くなっていることが認められる。また比較例（Ｙ）電池
ではｌサイクル目の電池容量は大きいが保存後の電池容
量が著しく小さくなっているので、残存率が低くなって
いることが認められる。
尚、上記実施例においては、第ｌのアルカリ溶液が第２
のアルカリ溶液より低温且つ低濃度であるが、第ｌのア
ノレカリ冫容冫夜が第２のアノレカリよりも低屋のみの
場合、または低濃度のみの場合についても上記と同様の
効果を奏することを確認している。
のアルカリ溶液より低温且つ低濃度であるが、第ｌのア
ノレカリ冫容冫夜が第２のアノレカリよりも低屋のみの
場合、または低濃度のみの場合についても上記と同様の
効果を奏することを確認している。
４．
発』■お九果
以上説明したように本発明によれば、最初に反応性の低
いアルカリ溶液で処理することにより、結晶性が低くて
比表面積の大きな水酸化ニッケルを生威させることがで
き、次いで反応性の高いアルカリ溶液で処理をすること
によって硝酸根の除去を行なうことができる。これによ
り、上記電極を用いた電池では、活物質利用率が高くな
り、且つ自己放電が少なくなるといた効果を奏する。
いアルカリ溶液で処理することにより、結晶性が低くて
比表面積の大きな水酸化ニッケルを生威させることがで
き、次いで反応性の高いアルカリ溶液で処理をすること
によって硝酸根の除去を行なうことができる。これによ
り、上記電極を用いた電池では、活物質利用率が高くな
り、且つ自己放電が少なくなるといた効果を奏する。
第１図は種々の濃度のアルカリ溶液（温度は全て８０℃
）で処理した場合の水酸化ニッケルの特性を示すグラフ
、第２図は種々の温度のアルカリ溶液（濃度は全て２５
％）を用いた場合の水酸化ニッケルの特性を示すグラフ
、第３図は種々の濃度のアルカリ溶′ｅ．（温度は全て
４０℃）で処理した後それぞれ同一濃度のアルカリ溶液
（温度は全て８０℃） で処理した場合の水酸化ニソヶルの特 性を示すグラフである。
）で処理した場合の水酸化ニッケルの特性を示すグラフ
、第２図は種々の温度のアルカリ溶液（濃度は全て２５
％）を用いた場合の水酸化ニッケルの特性を示すグラフ
、第３図は種々の濃度のアルカリ溶′ｅ．（温度は全て
４０℃）で処理した後それぞれ同一濃度のアルカリ溶液
（温度は全て８０℃） で処理した場合の水酸化ニソヶルの特 性を示すグラフである。
Claims (1)
- （１）焼結多孔性基板にニッケル塩を含む溶液を含浸さ
せる第１ステップと、 上記含浸基板を第１のアルカリ溶液中に浸漬して、水酸
化ニッケルを前記多孔体中に生成させる第２ステップと
、 前記含浸基板を上記第１のアルカリ溶液よりもニッケル
塩との反応性が大なる第２のアルカリ溶液に浸漬させる
第３ステップと、 を有することを特徴とするアルカリ蓄電池用ニッケル正
極の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1186545A JPH0353453A (ja) | 1989-07-18 | 1989-07-18 | アルカリ蓄電池用ニッケル正極の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1186545A JPH0353453A (ja) | 1989-07-18 | 1989-07-18 | アルカリ蓄電池用ニッケル正極の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0353453A true JPH0353453A (ja) | 1991-03-07 |
Family
ID=16190381
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1186545A Pending JPH0353453A (ja) | 1989-07-18 | 1989-07-18 | アルカリ蓄電池用ニッケル正極の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0353453A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007087851A (ja) * | 2005-09-26 | 2007-04-05 | Sanyo Electric Co Ltd | アルカリ２次電池用ニッケル電極及びアルカリ２次電池の製造方法 |
| JP2007095602A (ja) * | 2005-09-30 | 2007-04-12 | Sanyo Electric Co Ltd | アルカリ蓄電池用極板の製造方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4882331A (ja) * | 1972-01-25 | 1973-11-02 |
-
1989
- 1989-07-18 JP JP1186545A patent/JPH0353453A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4882331A (ja) * | 1972-01-25 | 1973-11-02 |
Cited By (2)
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