JPH05121074A - アルカリ蓄電池用ニツケル極 - Google Patents
アルカリ蓄電池用ニツケル極Info
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- JPH05121074A JPH05121074A JP3309960A JP30996091A JPH05121074A JP H05121074 A JPH05121074 A JP H05121074A JP 3309960 A JP3309960 A JP 3309960A JP 30996091 A JP30996091 A JP 30996091A JP H05121074 A JPH05121074 A JP H05121074A
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- nickel
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- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 20
- BFDHFSHZJLFAMC-UHFFFAOYSA-L nickel(ii) hydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Ni+2] BFDHFSHZJLFAMC-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 33
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims abstract description 19
- 239000011149 active material Substances 0.000 claims abstract description 17
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 17
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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】
【目的】 球状水酸化ニッケル粒子を活物質とするニッ
ケル電極において、球状水酸化ニッケル粒子間に生じる
隙間を減少させ、より高密度に活物質を充填することを
目的とする。 【構成】 水酸化ニッケルを活物質とするアルカリ蓄電
池用ニッケル電極において、内部細孔容積が０．１ｍｌ
／ｇ以下，直径が２０〜４０μｍの球状水酸化ニッケル
粒子を粉砕し、電池用活物質に用いることにより、又は
粉砕した水酸化ニッケル粉末と球状水酸化ニッケル粉末
を混合して用いることにより上記目的を達成できる。
ケル電極において、球状水酸化ニッケル粒子間に生じる
隙間を減少させ、より高密度に活物質を充填することを
目的とする。 【構成】 水酸化ニッケルを活物質とするアルカリ蓄電
池用ニッケル電極において、内部細孔容積が０．１ｍｌ
／ｇ以下，直径が２０〜４０μｍの球状水酸化ニッケル
粒子を粉砕し、電池用活物質に用いることにより、又は
粉砕した水酸化ニッケル粉末と球状水酸化ニッケル粉末
を混合して用いることにより上記目的を達成できる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はアルカリ蓄電池用ニッケ
ル極に関するものである。
ル極に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】現在、活物質である水酸化ニッケル粉末
を直接充填することによってニッケル極を得る方法とし
ては、水酸化ニッケル粉末をペースト状にしてニッケル
多孔性基板に充填するペースト式電極と活物質粉末を集
電体で包み込むボタン型およびポケット型電極が存在す
る。また、ペースト式電極の集電体である多孔質耐アル
カリ性金属基板が比較的高価であることから、芯金を集
電体とするニッケル電極の開発も行なわれつつある。こ
れら電極は、軽量小型化が急速に進行しているポータブ
ルエレクトロニクス機器のニーズに対応するために、高
エネルギー密度化が要求されているが、充填できる体積
には限界があることから、水酸化ニッケル粉末そのもの
を高密度化する必要があった。そこで、内部細孔容積を
０．１ｍｌ／ｇ以下に規制した高密度ニッケル粉末が開
発・使用されているが、この粉末は生産過程上球状を呈
する特徴を有していた。そのため、充填された際に粒子
間に隙間を生じることとなり、高エネルギー密度化の点
でマイナス要因であった。
を直接充填することによってニッケル極を得る方法とし
ては、水酸化ニッケル粉末をペースト状にしてニッケル
多孔性基板に充填するペースト式電極と活物質粉末を集
電体で包み込むボタン型およびポケット型電極が存在す
る。また、ペースト式電極の集電体である多孔質耐アル
カリ性金属基板が比較的高価であることから、芯金を集
電体とするニッケル電極の開発も行なわれつつある。こ
れら電極は、軽量小型化が急速に進行しているポータブ
ルエレクトロニクス機器のニーズに対応するために、高
エネルギー密度化が要求されているが、充填できる体積
には限界があることから、水酸化ニッケル粉末そのもの
を高密度化する必要があった。そこで、内部細孔容積を
０．１ｍｌ／ｇ以下に規制した高密度ニッケル粉末が開
発・使用されているが、この粉末は生産過程上球状を呈
する特徴を有していた。そのため、充填された際に粒子
間に隙間を生じることとなり、高エネルギー密度化の点
でマイナス要因であった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明が解決しようと
する問題点は、内部細孔容積が０．１ｍｌ／ｇ以下の球
状水酸化ニッケル粒子を活物質とするニッケル電極が有
する上記欠点、即ち球状粒子間に生じる隙間を減少さ
せ、より高密度に充填させようとするものである。
する問題点は、内部細孔容積が０．１ｍｌ／ｇ以下の球
状水酸化ニッケル粒子を活物質とするニッケル電極が有
する上記欠点、即ち球状粒子間に生じる隙間を減少さ
せ、より高密度に充填させようとするものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は、水酸化ニッケ
ルを活物質とするアルカリ蓄電池用ニッケル電極におい
て、内部細孔容積が０．１ｍｌ／ｇ以下、直径が２０〜
４０μｍの球状水酸化ニッケル粒子を粉砕した後に、電
池用活物質とすることを特徴とするアルカリ蓄電池用ニ
ッケル極である。また、粉砕した水酸化ニッケル粉末と
球状水酸化ニッケル粉末を混合して用いることを特徴と
するアルカリ蓄電池用ニッケル極である。
ルを活物質とするアルカリ蓄電池用ニッケル電極におい
て、内部細孔容積が０．１ｍｌ／ｇ以下、直径が２０〜
４０μｍの球状水酸化ニッケル粒子を粉砕した後に、電
池用活物質とすることを特徴とするアルカリ蓄電池用ニ
ッケル極である。また、粉砕した水酸化ニッケル粉末と
球状水酸化ニッケル粉末を混合して用いることを特徴と
するアルカリ蓄電池用ニッケル極である。
【０００５】
【作 用】内部細孔容積が０．１ｍｌ／ｇ以下である高
密度化された水酸化ニッケル粒子は、図１に示す如く、
その生産過程上球状を呈するようになる。このため、こ
の水酸化ニッケル粒子を活物質として使用した場合、充
填された球状粒子間に隙間を生じることになり、高密度
化された水酸化ニッケル粒子の利点を十分に活用するこ
とができなかった。この隙間を削除するには元の球状粒
子よりも更に小さい粉末を混合する方法が考えられる。
本発明では、図２に示すように、この高密度球状水酸化
ニッケル粒子を粉砕した粉末を用いることによりこの隙
間を効率良く削除し、高エネルギー密度なニッケル電極
を得ることができる。
密度化された水酸化ニッケル粒子は、図１に示す如く、
その生産過程上球状を呈するようになる。このため、こ
の水酸化ニッケル粒子を活物質として使用した場合、充
填された球状粒子間に隙間を生じることになり、高密度
化された水酸化ニッケル粒子の利点を十分に活用するこ
とができなかった。この隙間を削除するには元の球状粒
子よりも更に小さい粉末を混合する方法が考えられる。
本発明では、図２に示すように、この高密度球状水酸化
ニッケル粒子を粉砕した粉末を用いることによりこの隙
間を効率良く削除し、高エネルギー密度なニッケル電極
を得ることができる。
【０００６】
【実施例】以下、本発明の一実施例を説明する。内部細
孔容積が０．１ｍｌ／ｇ以下である直径２０〜４０μｍ
の球状水酸化ニッケル粒子の見かけ密度は１．８〜２．
１ｇ／cm3 の範囲にある。これを直径４〜８μｍに粉砕
した後に、再び測定したところ見かけ密度は２．１〜
２．５ｇ／cm3 に増加していた。この水酸化ニッケル粉
末をＡ，粉砕前の水酸化ニッケル粉末をＢ．もともと直
径が４〜８μｍの範囲にある球状水酸化ニッケル粉末を
Ｃとする。これらの水酸化ニッケル粉末９０wt％に一酸
化コバルト粉末２．０wt％とグラファイト粉末８．０wt
％を混合し活物質とした。これら活物質にポリテトラフ
ルオロエチレン３wt％を結着剤として加え、シート状に
加工した。これら活物質シートをニッケルメッシュ基板
に圧着させ、乾燥・プレス後厚み０．７ｍｍのニッケル
電極とした。これらのニッケル電極に対極としてペース
ト式カドミウム電極を組み合わせて、比重１．２６の水
酸化カリウム水溶液を注液し、流動する電解液を有する
電池を試作した。
孔容積が０．１ｍｌ／ｇ以下である直径２０〜４０μｍ
の球状水酸化ニッケル粒子の見かけ密度は１．８〜２．
１ｇ／cm3 の範囲にある。これを直径４〜８μｍに粉砕
した後に、再び測定したところ見かけ密度は２．１〜
２．５ｇ／cm3 に増加していた。この水酸化ニッケル粉
末をＡ，粉砕前の水酸化ニッケル粉末をＢ．もともと直
径が４〜８μｍの範囲にある球状水酸化ニッケル粉末を
Ｃとする。これらの水酸化ニッケル粉末９０wt％に一酸
化コバルト粉末２．０wt％とグラファイト粉末８．０wt
％を混合し活物質とした。これら活物質にポリテトラフ
ルオロエチレン３wt％を結着剤として加え、シート状に
加工した。これら活物質シートをニッケルメッシュ基板
に圧着させ、乾燥・プレス後厚み０．７ｍｍのニッケル
電極とした。これらのニッケル電極に対極としてペース
ト式カドミウム電極を組み合わせて、比重１．２６の水
酸化カリウム水溶液を注液し、流動する電解液を有する
電池を試作した。
【０００７】これらの電池を２４時間放置し、一酸化コ
バルトを溶解再析出させた後、温度２０℃において充電
０．１ＣＡで１５時間、放電０．２ＣＡ（終止電圧１．
００Ｖ）を１０サイクル繰り返し試験した。その後引き
続き、放電１．０ＣＡ（終止電圧１．００Ｖ），２．０
ＣＡ（終止電圧０．９０Ｖ），３．０ＣＡ（終止電圧
１．００Ｖ）についても１０サイクル繰り返し試験し
た。表１に放電０．２ＣＡにおける電池の放電容量を、
表２に高率放電による活物質利用率の変化を示す。
バルトを溶解再析出させた後、温度２０℃において充電
０．１ＣＡで１５時間、放電０．２ＣＡ（終止電圧１．
００Ｖ）を１０サイクル繰り返し試験した。その後引き
続き、放電１．０ＣＡ（終止電圧１．００Ｖ），２．０
ＣＡ（終止電圧０．９０Ｖ），３．０ＣＡ（終止電圧
１．００Ｖ）についても１０サイクル繰り返し試験し
た。表１に放電０．２ＣＡにおける電池の放電容量を、
表２に高率放電による活物質利用率の変化を示す。
【０００８】
【０００９】
【００１０】このように、球状を粉砕した水酸化ニッケ
ル粒子を活物質に用いることにより、活物質充填量を増
加させ、単位体積当たりの放電容量を高めることが可能
である。また、粉砕による、高率放電特性の劣化も認め
られない。尚、上記実施例において、添加剤として一酸
化コバルトを用いたが、α−Ｃｏ（ＯＨ）2 、β−Ｃｏ
（ＯＨ）2 を用いても類似の傾向を示した。又、金属コ
バルト粉末を用いた場合にも、その効果は二価コバルト
化合物粉末の場合に比べ小さいが類似の傾向が観察され
た。また、本発明は、内部細孔容積が０．１ｍｌ／ｇ以
下である高密度化された水酸化ニッケル粒子を使用する
全ての電極において同様の効果を有する。
ル粒子を活物質に用いることにより、活物質充填量を増
加させ、単位体積当たりの放電容量を高めることが可能
である。また、粉砕による、高率放電特性の劣化も認め
られない。尚、上記実施例において、添加剤として一酸
化コバルトを用いたが、α−Ｃｏ（ＯＨ）2 、β−Ｃｏ
（ＯＨ）2 を用いても類似の傾向を示した。又、金属コ
バルト粉末を用いた場合にも、その効果は二価コバルト
化合物粉末の場合に比べ小さいが類似の傾向が観察され
た。また、本発明は、内部細孔容積が０．１ｍｌ／ｇ以
下である高密度化された水酸化ニッケル粒子を使用する
全ての電極において同様の効果を有する。
【００１１】
【発明の効果】上述した如く、本発明は水酸化ニッケル
を活物質とするアルカリ蓄電池用ニッケル電極におい
て、内部細孔容積が０．１ｍｌ／ｇ以下，直径が２０〜
４０μｍの球状水酸化ニッケル粒子を粉砕した後に、電
池用活物質とすることにより、高性能で高容量なアルカ
リ蓄電池用ニッケル極とこれを用いたアルカリ蓄電池を
提供することができるので、その工業的価値は極めて大
である。
を活物質とするアルカリ蓄電池用ニッケル電極におい
て、内部細孔容積が０．１ｍｌ／ｇ以下，直径が２０〜
４０μｍの球状水酸化ニッケル粒子を粉砕した後に、電
池用活物質とすることにより、高性能で高容量なアルカ
リ蓄電池用ニッケル極とこれを用いたアルカリ蓄電池を
提供することができるので、その工業的価値は極めて大
である。
【図１】均一な粒子径の球状水酸化ニッケルを充填した
状態の模式図である。
状態の模式図である。
【図２】球状水酸化ニッケルを粉砕して充填した状態の
模式図である。
模式図である。
Claims (2)
- 【請求項１】 水酸化ニッケルを活物質とするアルカリ
蓄電池用ニッケル電極において、内部細孔容積が０．１
ｍｌ／ｇ以下、直径が２０〜４０μｍの球状水酸化ニッ
ケル粒子を粉砕し、電池用活物質に用いることを特徴と
するアルカリ蓄電池用ニッケル極。 - 【請求項２】 前記の粉砕した水酸化ニッケル粉末と球
状水酸化ニッケル粉末を混合して用いることを特徴とす
るアルカリ蓄電池用ニッケル極。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3309960A JPH05121074A (ja) | 1991-10-28 | 1991-10-28 | アルカリ蓄電池用ニツケル極 |
| EP92911246A EP0544011B1 (en) | 1991-06-14 | 1992-06-10 | Nickel electrode for alkali storage batteries |
| PCT/JP1992/000740 WO1992022934A1 (en) | 1991-06-14 | 1992-06-10 | Nickel electrode for alkali storage batteries |
| US07/975,579 US5366831A (en) | 1991-06-14 | 1992-06-10 | Nickel electrode for alkaline battery |
| CA002089496A CA2089496A1 (en) | 1991-06-14 | 1992-06-10 | Nickel electrode for alkaline battery |
| DE69223116T DE69223116T2 (de) | 1991-06-14 | 1992-06-10 | Nickelelektrode für alkalibatterien |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3309960A JPH05121074A (ja) | 1991-10-28 | 1991-10-28 | アルカリ蓄電池用ニツケル極 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05121074A true JPH05121074A (ja) | 1993-05-18 |
Family
ID=17999436
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3309960A Pending JPH05121074A (ja) | 1991-06-14 | 1991-10-28 | アルカリ蓄電池用ニツケル極 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05121074A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001357845A (ja) * | 2000-06-16 | 2001-12-26 | Canon Inc | ニッケル系二次電池及び該二次電池の製造方法 |
-
1991
- 1991-10-28 JP JP3309960A patent/JPH05121074A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001357845A (ja) * | 2000-06-16 | 2001-12-26 | Canon Inc | ニッケル系二次電池及び該二次電池の製造方法 |
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