JPH0430713B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0430713B2 JPH0430713B2 JP59196296A JP19629684A JPH0430713B2 JP H0430713 B2 JPH0430713 B2 JP H0430713B2 JP 59196296 A JP59196296 A JP 59196296A JP 19629684 A JP19629684 A JP 19629684A JP H0430713 B2 JPH0430713 B2 JP H0430713B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- active material
- nickel
- positive electrode
- filling
- nickel positive
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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-
- 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)
Description
産業上の利用分野
本発明はアルカリ蓄電池用ニツケル正極に関す
るものである。 従来技術とその問題点 アルカリ蓄電池用ニツケル正極としては、ニツ
ケル粉末を穿孔鋼板あるいはニツケルネツト等に
焼結させた多孔体基板に活物質を充填させた焼結
式極板がよく知られている。 この多孔体基板は、多孔体細孔が10μ以下と小
さいので活物質の充填は公知の如く繁雑な工程を
繰返す溶液含浸法に限定されている。 一方、活物質である水酸化ニツケルの固体粉末
を直接に充填したものとして、たとえば水酸化ニ
ツケル粉末に電導剤や結着剤を加えてプレスし、
ペレツト状にして使用するボタン型や、穿孔鋼板
を加工しポケツト部を作り、その中に水酸化ニツ
ケル粉末および電導剤等の混合されたものを充填
するポケツト型がある。さらに数十〜数百ミクロ
ンの細孔からなる金属繊維焼結体、あるいはスポ
ンジ状ニツケル多孔体に水酸化ニツケルを主体と
した活物質そのものを水等によつてペースト状に
して、直接充填するペースト型がある。 後者の水酸化ニツケル固体粉末を直接充填する
ものは、溶液含浸法と異なり、微孔性焼結体を使
用しない為集電性に乏しく、50〜60％程度の活物
質利用率である。これは、焼結式極板の活物質利
用率90％に比べて大巾に悪い性能である。これを
改良するべく、水酸化ニツケル粉末とカーボニル
ニツケル粉末の如く微細な粒子を混合して用いて
いる。しかしながらこの場合でも性能向上はわず
かに約10％程度にすぎない。この様に正極に混合
したニツケル粉末が有効に作用しない原因は、正
極の充放電々位によつてニツケル粉末の表面に、
電導性の悪いニツケル水酸化物が形成されるため
である。 発明の目的 本発明は、アルカリ蓄電池用ニツケル正極、特
に水酸化ニツケル活物質粉末を直接に充填する正
極において、活物質の利用率を向上させて、高性
能で且つ生産性の高いニツケル−カドミウム蓄電
池用性極板を提供することを目的とする。 発明の構成 すなわち、本発明は、活物質そのものを、プレ
ス成形して電極用基板のポケツト部に充填した
り、ペースト状として電極用基板に充填したりし
て、電極用基板に直接充填してなるアルカリ蓄電
池用ニツケル正極において、活物質である水酸化
ニツケル粉末に２価の水酸化コバルト粉末を50〜
80：50〜20の割合で混合し、この混合物を直接充
填してなることを特徴とするものである。 実施例 以下本発明の一実施例について詳述する。 硫酸コバルト水溶液を60〜80℃のアルカリ溶液
と中和させて水酸化コバルトを沈澱させた。この
沈澱物を充分に温水で洗浄して、アルカリ分を除
去した。その後真空乾燥により水分を除去すると
ピンク色を呈した２価の水酸化コバルトβ−Co
（OH）2が得られた。この２価の水酸化コバルト
粉末５〜50％を水酸化ニツケル粉末50〜95％およ
び少量の添加剤（これには電導剤や結着剤が含ま
れていてもよい。）と共に粉砕混合した後、プレ
スしてペレツト状にした。このペレツトをニツケ
ルネツトで包み正極とした。 同様に酸化カドミウム粉末、金属カドミウム粉
末の混合物からなる正極よりも容量が大である負
極を作り、ポリプロプレン不織布セパレータ、比
重1.20の水酸化カリウム水溶液等を用いて直径
15.6mm、厚み6.2mmのボタン型ニツケル−カドミ
ウム蓄電池を作成した。この電池を充放電して、
活物質利用率を測定した。なお比較のため、２価
の水酸化コバルト粉末に代えて従来のニツケル粉
末５〜
るものである。 従来技術とその問題点 アルカリ蓄電池用ニツケル正極としては、ニツ
ケル粉末を穿孔鋼板あるいはニツケルネツト等に
焼結させた多孔体基板に活物質を充填させた焼結
式極板がよく知られている。 この多孔体基板は、多孔体細孔が10μ以下と小
さいので活物質の充填は公知の如く繁雑な工程を
繰返す溶液含浸法に限定されている。 一方、活物質である水酸化ニツケルの固体粉末
を直接に充填したものとして、たとえば水酸化ニ
ツケル粉末に電導剤や結着剤を加えてプレスし、
ペレツト状にして使用するボタン型や、穿孔鋼板
を加工しポケツト部を作り、その中に水酸化ニツ
ケル粉末および電導剤等の混合されたものを充填
するポケツト型がある。さらに数十〜数百ミクロ
ンの細孔からなる金属繊維焼結体、あるいはスポ
ンジ状ニツケル多孔体に水酸化ニツケルを主体と
した活物質そのものを水等によつてペースト状に
して、直接充填するペースト型がある。 後者の水酸化ニツケル固体粉末を直接充填する
ものは、溶液含浸法と異なり、微孔性焼結体を使
用しない為集電性に乏しく、50〜60％程度の活物
質利用率である。これは、焼結式極板の活物質利
用率90％に比べて大巾に悪い性能である。これを
改良するべく、水酸化ニツケル粉末とカーボニル
ニツケル粉末の如く微細な粒子を混合して用いて
いる。しかしながらこの場合でも性能向上はわず
かに約10％程度にすぎない。この様に正極に混合
したニツケル粉末が有効に作用しない原因は、正
極の充放電々位によつてニツケル粉末の表面に、
電導性の悪いニツケル水酸化物が形成されるため
である。 発明の目的 本発明は、アルカリ蓄電池用ニツケル正極、特
に水酸化ニツケル活物質粉末を直接に充填する正
極において、活物質の利用率を向上させて、高性
能で且つ生産性の高いニツケル−カドミウム蓄電
池用性極板を提供することを目的とする。 発明の構成 すなわち、本発明は、活物質そのものを、プレ
ス成形して電極用基板のポケツト部に充填した
り、ペースト状として電極用基板に充填したりし
て、電極用基板に直接充填してなるアルカリ蓄電
池用ニツケル正極において、活物質である水酸化
ニツケル粉末に２価の水酸化コバルト粉末を50〜
80：50〜20の割合で混合し、この混合物を直接充
填してなることを特徴とするものである。 実施例 以下本発明の一実施例について詳述する。 硫酸コバルト水溶液を60〜80℃のアルカリ溶液
と中和させて水酸化コバルトを沈澱させた。この
沈澱物を充分に温水で洗浄して、アルカリ分を除
去した。その後真空乾燥により水分を除去すると
ピンク色を呈した２価の水酸化コバルトβ−Co
（OH）2が得られた。この２価の水酸化コバルト
粉末５〜50％を水酸化ニツケル粉末50〜95％およ
び少量の添加剤（これには電導剤や結着剤が含ま
れていてもよい。）と共に粉砕混合した後、プレ
スしてペレツト状にした。このペレツトをニツケ
ルネツトで包み正極とした。 同様に酸化カドミウム粉末、金属カドミウム粉
末の混合物からなる正極よりも容量が大である負
極を作り、ポリプロプレン不織布セパレータ、比
重1.20の水酸化カリウム水溶液等を用いて直径
15.6mm、厚み6.2mmのボタン型ニツケル−カドミ
ウム蓄電池を作成した。この電池を充放電して、
活物質利用率を測定した。なお比較のため、２価
の水酸化コバルト粉末に代えて従来のニツケル粉
末５〜
【表】
【表】
50％を使用した正極を用いた電池についても活物
質利用率を測定した。第１表は上記の性能比較を
示したものである。 すなわち、正極容量制限のボタン型電池を0.1C
電流で15時間充電した後、0.2C電流で1.00Vまで
放電した。正極の水酸化ニツケル活物質の利用率
および放電容量を充填量（水酸化ニツケル＋水酸
化コバルトあるいはニツケル粉末）で除した値で
ある。 第１表に示したごとく、従来のニツケル粉末添
加品は、その添加量を増加させても活物質利用率
は、それほど向上しない。 本発明の２価の水酸化コバルト粉末を混合した
ものは、著しく活物質利用率が向上した。例え
ば、従来のニツケル粉末20％混合においては、活
物質利用率が58％である。これに対して、２価の
水酸化コバルト粉末20％混合では、活物質利用率
が94％にも向上した。但し、２価の水酸化コバル
トの混合量に伴なつて水酸化ニツケルの活物質利
用率は増大する。しかし、直接容量に関係する水
酸化ニツケルの含有量が減少するため、絶対容量
の減少があり適切な混合量を選択する必要があ
る。この最適コバルト混合量は、得られた放電容
量を正極活物質充填量で除した値（mAh／ｇ）
によつて比較できる。上記の結果より最も正極容
量が大となる２価の水酸化コバルト混合量は、５
〜30％である。 また活物質利用率が著しく向上する２価の水酸
化コバルトの混合量は20〜50％である。これによ
れば活物質利用率は90％以上となる。 上述の如く、２価の水酸化コバルト粉末を混合
した場合、水酸化ニツケル活物質の活物質利用率
が向上する。 しかし一般に水酸化コバルトを代表する３価の
水酸化コバルトを混合した場合あるいは、コバル
トとニツケルの固溶体として添加した場合は、効
果がほとんど認められなかつた。 第１図は市販の３価の水酸化コバルト、第２図
は本発明の２価水酸化コバルト・β−Co（OH）2
のＸ線回折図である。 第１図と第２図の回折図において、あきらかに
結晶構造が異なつている。 なぜ２価の水酸化コバルトの混合が効果があ
り、３価の水酸化コバルトの混合が効果が無いの
かは明確ではない。しかしながら以下の如く推定
される。 混合された２価の水酸化コバルトは、充放電の
電気化学的作用により３価の水酸化コバルトに変
化する。しかしながらこのものは、一般の化学的
に合成された３価の水酸化コバルトとは異なつた
ものではないかと考えられる。 上記の実施例は活物質を金属ネツトで包んでな
るボタン型ニツケル正極について述べたが、ニツ
ケルメツキした穿孔鋼板を加工して形成したポケ
ツト部に活物質を充填したポケツト型ニツケル正
極、金属繊維よりなる多孔性基板に活物質を充填
したニツケル正極、連続気泡型多孔性プラスチツ
クに金属メツキを施すことによつて作成したスポ
ンジ状金属多孔体基板に活物質を充填したニツケ
ル正極等の場合でも同様な効果が得られた。 発明の効果 以上のように本発明によれば、活物質を直接充
填してなるアルカリ蓄電池用ニツケル正極を、活
物質である水酸化ニツケル粉末に２価の水酸化コ
バルト粉末を50〜80：50〜20の割合で混合して製
作したので、活物質利用率を90％以上に大巾に向
上させることができる。従つて高性能で且つ焼結
式極板に比して生産性の高いアルカリ蓄電池用ニ
ツケル正極を得ることができ、その工業的価値は
極めて大である。 また活物質を金属ネツトで包んでなるボタン型
正極に限らず、ニツケルメツキした穿孔鋼板を加
工して形成したポケツト部に活物質を充填してな
るポケツト型正極、活物質を金属繊維からなる多
孔性基板に充填してなる正極、連続気泡型多孔性
プラスチツクに金属メツキを施すことにより作成
したスポンジ状金属多孔体基板に活物質を充填し
てなる正極においても、同様の効果を奏する。
質利用率を測定した。第１表は上記の性能比較を
示したものである。 すなわち、正極容量制限のボタン型電池を0.1C
電流で15時間充電した後、0.2C電流で1.00Vまで
放電した。正極の水酸化ニツケル活物質の利用率
および放電容量を充填量（水酸化ニツケル＋水酸
化コバルトあるいはニツケル粉末）で除した値で
ある。 第１表に示したごとく、従来のニツケル粉末添
加品は、その添加量を増加させても活物質利用率
は、それほど向上しない。 本発明の２価の水酸化コバルト粉末を混合した
ものは、著しく活物質利用率が向上した。例え
ば、従来のニツケル粉末20％混合においては、活
物質利用率が58％である。これに対して、２価の
水酸化コバルト粉末20％混合では、活物質利用率
が94％にも向上した。但し、２価の水酸化コバル
トの混合量に伴なつて水酸化ニツケルの活物質利
用率は増大する。しかし、直接容量に関係する水
酸化ニツケルの含有量が減少するため、絶対容量
の減少があり適切な混合量を選択する必要があ
る。この最適コバルト混合量は、得られた放電容
量を正極活物質充填量で除した値（mAh／ｇ）
によつて比較できる。上記の結果より最も正極容
量が大となる２価の水酸化コバルト混合量は、５
〜30％である。 また活物質利用率が著しく向上する２価の水酸
化コバルトの混合量は20〜50％である。これによ
れば活物質利用率は90％以上となる。 上述の如く、２価の水酸化コバルト粉末を混合
した場合、水酸化ニツケル活物質の活物質利用率
が向上する。 しかし一般に水酸化コバルトを代表する３価の
水酸化コバルトを混合した場合あるいは、コバル
トとニツケルの固溶体として添加した場合は、効
果がほとんど認められなかつた。 第１図は市販の３価の水酸化コバルト、第２図
は本発明の２価水酸化コバルト・β−Co（OH）2
のＸ線回折図である。 第１図と第２図の回折図において、あきらかに
結晶構造が異なつている。 なぜ２価の水酸化コバルトの混合が効果があ
り、３価の水酸化コバルトの混合が効果が無いの
かは明確ではない。しかしながら以下の如く推定
される。 混合された２価の水酸化コバルトは、充放電の
電気化学的作用により３価の水酸化コバルトに変
化する。しかしながらこのものは、一般の化学的
に合成された３価の水酸化コバルトとは異なつた
ものではないかと考えられる。 上記の実施例は活物質を金属ネツトで包んでな
るボタン型ニツケル正極について述べたが、ニツ
ケルメツキした穿孔鋼板を加工して形成したポケ
ツト部に活物質を充填したポケツト型ニツケル正
極、金属繊維よりなる多孔性基板に活物質を充填
したニツケル正極、連続気泡型多孔性プラスチツ
クに金属メツキを施すことによつて作成したスポ
ンジ状金属多孔体基板に活物質を充填したニツケ
ル正極等の場合でも同様な効果が得られた。 発明の効果 以上のように本発明によれば、活物質を直接充
填してなるアルカリ蓄電池用ニツケル正極を、活
物質である水酸化ニツケル粉末に２価の水酸化コ
バルト粉末を50〜80：50〜20の割合で混合して製
作したので、活物質利用率を90％以上に大巾に向
上させることができる。従つて高性能で且つ焼結
式極板に比して生産性の高いアルカリ蓄電池用ニ
ツケル正極を得ることができ、その工業的価値は
極めて大である。 また活物質を金属ネツトで包んでなるボタン型
正極に限らず、ニツケルメツキした穿孔鋼板を加
工して形成したポケツト部に活物質を充填してな
るポケツト型正極、活物質を金属繊維からなる多
孔性基板に充填してなる正極、連続気泡型多孔性
プラスチツクに金属メツキを施すことにより作成
したスポンジ状金属多孔体基板に活物質を充填し
てなる正極においても、同様の効果を奏する。
第１図は市販の水酸化コバルト（３価）のＸ線
回折図であり、第２図は本発明において用いた２
価の水酸化コバルト・β−Co（OH）2のＸ線回折
図である。
回折図であり、第２図は本発明において用いた２
価の水酸化コバルト・β−Co（OH）2のＸ線回折
図である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 活物質そのものを、プレス成形して電極用基
板のポケツト部に充填したり、ペースト状として
電極用基板に充填したりして、電極用基板に直接
充填してなるアルカリ蓄電池用ニツケル正極にお
いて、活物質である水酸化ニツケル粉末に２価の
水酸化コバルト粉末を50〜80：50〜20の割合で混
合し、この混合物を直接充填してなることを特徴
とするアルカリ蓄電池用ニツケル正極。 ２ 活物質を金属ネツトで包んでなるボタン型で
ある特許請求の範囲第１項記載のアルカリ蓄電池
用ニツケル正極。 ３ ニツケルメツキした穿孔鋼板を加工して形成
したボケツト部に活物質を充填してなるポケツト
型である特許請求の範囲第１項記載のアルカリ蓄
電池用ニツケル正極。 ４ 活物質を金属繊維からなる多孔性基板に充填
してなる特許請求の範囲第１項記載のアルカリ蓄
電池用ニツケル正極。 ５ 連続気泡型多孔性プラスチツクに金属メツキ
を施すことにより作成したスポンジ状金属多孔体
基板に活物質を充填してなる特許請求の範囲第１
項記載のアルカリ蓄電池用ニツケル正極。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59196296A JPS6174261A (ja) | 1984-09-19 | 1984-09-19 | アルカリ蓄電池用ニツケル正極 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59196296A JPS6174261A (ja) | 1984-09-19 | 1984-09-19 | アルカリ蓄電池用ニツケル正極 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6174261A JPS6174261A (ja) | 1986-04-16 |
| JPH0430713B2 true JPH0430713B2 (ja) | 1992-05-22 |
Family
ID=16355441
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59196296A Granted JPS6174261A (ja) | 1984-09-19 | 1984-09-19 | アルカリ蓄電池用ニツケル正極 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6174261A (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61124061A (ja) * | 1984-11-20 | 1986-06-11 | Yuasa Battery Co Ltd | アルカリ蓄電池用ニツケル正極板 |
| SG71014A1 (en) * | 1996-02-07 | 2000-03-21 | Sanyo Electric Co | Conductive agent and non-sintered nickel electrode for alkaline storage batteries |
| JP3429741B2 (ja) | 2000-03-24 | 2003-07-22 | 松下電器産業株式会社 | アルカリ蓄電池用ペースト型正極およびニッケル水素蓄電池 |
| JP3558590B2 (ja) | 2000-07-14 | 2004-08-25 | 松下電器産業株式会社 | アルカリ蓄電池用正極活物質の製造方法 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2340869C3 (de) * | 1973-08-13 | 1985-02-07 | Varta Batterie Ag, 3000 Hannover | Positive, Nickelhydroxid als aktive Masse enthaltende Elektrode für alkalische Akkumulatoren |
| JPS58152372A (ja) * | 1982-03-05 | 1983-09-09 | Japan Storage Battery Co Ltd | アルカリ電池用正極板の製造法 |
-
1984
- 1984-09-19 JP JP59196296A patent/JPS6174261A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6174261A (ja) | 1986-04-16 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |