JPH0547380A - アルカリ二次電池用水酸化ニツケル極 - Google Patents

アルカリ二次電池用水酸化ニツケル極

Info

Publication number
JPH0547380A
JPH0547380A JP3291026A JP29102691A JPH0547380A JP H0547380 A JPH0547380 A JP H0547380A JP 3291026 A JP3291026 A JP 3291026A JP 29102691 A JP29102691 A JP 29102691A JP H0547380 A JPH0547380 A JP H0547380A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
electrode
battery
hydrogen gas
nickel hydroxide
nickel
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.)
Pending
Application number
JP3291026A
Other languages
English (en)
Inventor
Haruo Sawa
春夫 澤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Furukawa Battery Co Ltd
Original Assignee
Furukawa Battery Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Furukawa Battery Co Ltd filed Critical Furukawa Battery Co Ltd
Priority to JP3291026A priority Critical patent/JPH0547380A/ja
Publication of JPH0547380A publication Critical patent/JPH0547380A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Landscapes

  • Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 電池の内部に発生する水素ガスの吸収速度を
早めて、内圧の低下をもたらし、正極に対する負極の過
剰容量を小さくでき、電池の一定体積当たりの電池容量
の増大を可能としたアルカリ二次電池用水酸化ニッケル
極を提供する。 【横成】 マンガン系添加剤の少なくとも1種の添加剤
を含有して成るアルカリ二次電池用水酸化ニッケル極。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、アルカリ二次電池用水
酸化ニッケル極に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、ニッケル・カドミウム電池、ニッ
ケル・水素電池などのアルカリ二次電池の正極として用
いられる水酸化ニッケル極には、ペースト式、焼結式の
2つの形式があるが、いずれの場合も活物質である水酸
化ニッケルを主体とし、これに導電補助剤としてニッケ
ル或いはコバルトなどから構成されて居る。又その活物
質を保持する電極基体として、ペースト式の場合は、一
般に発泡ニッケルが用いられ、焼結式の場合は、一般に
ニッケル焼結体が用いられている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし乍ら、従来の上
記水酸化ニッケル極を正極としたアルカリ二次電池は、
充電時、負極から発生する水素ガスを酸化吸収する速度
が極めて小さい。そのため、密閉型のニッケル・カドミ
ウム電池或いはニッケル水素電池において酸素ガスを水
素ガスに先立って発生させて、これを負極で還元吸収さ
せるために、正極に対する負極の容量をかなり過剰にせ
ざるを得ず、従って又、それだけ電池の体積が増大する
不都合を伴った。しかし乍ら、電池の体積が限られてい
るので、負極を過剰にするにも限度があり、その結果、
水素ガスの吸収が充分に出来なくなり、水素ガスによる
電池の内圧が高くなる傾向をもたらす。逆に、正極の容
量をそれだけ小さくすれば、電池容量が小さくなる不都
合をもたらした。又特に、ニッケル・水素電池では、温
度上昇だけでも水素化物から直接水素ガスを放出するの
で、その脱ガス成分に可燃性の水素ガスが含まれるとい
う問題があった。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記従未のア
ルカリ二次電池用水酸化ニッケル極の不都合を解消し、
発生する水素ガスの吸収速度が増大し、従って、正極に
対する過剰容量を小さく出来、更には電池の内圧を低下
させ得るアルカリ二次電池用水酸化ニッケル極に係り、
金属マンガン、MnO、Mn、MnO、MnO
、Mn、Mn(OH)、MnCO、K
nO、KMnOなどのマンガン系添加剤の少なくと
も1種を含有して成る。
【0005】
【作用】本発明の作用は明らかでないが、該水酸化ニッ
ケル極に添加された該マンガン系添加剤は、充電により
水素ガス吸収活性の高い酸化マンガン化合物となり、水
素ガスに触れると速かにこれを接触置換して吸収する。
このようにマンガン系添加剤は、一旦水素ガス吸収で還
元状態となっても、再び充電により電気的に酸化され
る。従って、かゝる水素ガス吸収剤の添加された本発明
の水酸化ニッケル極は速かな水素ガス吸収性能を継続し
て発揮する。従って、アルカリ二次電池の正極として使
用することにより、従来に比し水素ガス吸収速度が著し
く大きく、水素ガスによる内圧の上昇の少ない電池をも
たらす。
【0006】
【実施例】次に本発明の実施例を詳述する。活物質とし
て水酸化ニッケル粉末と本発明の添加剤として金属マン
ガン粉末と結着剤としてポリテトラフルオロエチレン粉
末とを、重量比で87:10:3の割合で混合した後、
この活物質合剤を電極基体である発泡ニッケル板に充填
し、次で3t/cmで加圧成形して、直径20mmの
円盤型の本発明の水酸化ニッケル極を作製した。(以下
これを本発明電極Aと称する)。更に、本発明の他の実
施例として、前記の金属マンガン粉末の添加量の半分を
ニッケル粉末に置き換えた、即ち92:5:3の配合割
合で混合した活物質合剤を前記と同様にして発泡ニッケ
ル板に充填し、加圧成形して直径20mmの円盤型の本
発明の水酸化ニッケル極を作製した。(以下これを本発
明電極Bと称する)。
【0007】比較のため、前記の金属マンガン粉末をニ
ッケル粉末に置き換えた、即ち本発明のマンガン添加剤
を添加しない、水酸化ニッケル、ニッケル粉末、前記結
着剤を87:10:3の配合割合で混合して成る活物質
合剤を同様にして発泡ニッケル板に充填し、加圧成形し
て直径20mmの従来の水酸化ニッケル極を作製した。
(以下これを従来電極Cと称する)。
【0008】次に、上記に作製した3種類の電極A,
B,Cにつき、下記するガス量測定装置により、次のよ
うに試験し、その夫々の水素ガス吸収速度を測定した。
即ち、図1は、該測定装置を示す。図面で1は内部に3
0wt.%水酸化カリウム電解液2を入れた第1容器、
3は内部に同じ水酸化カリウム電解液2を入れた第2容
器、4は該第1容器1と該第2容器3の夫々の水酸化カ
リウム電解液2を連通する連通管、5はラッパ状に下向
きに開口した下端を該第1容器1内の電解液内に没入さ
せたガス捕集量測定用のガスビュレットを示す。先ず、
被検体である本発明電極Aの水素ガス吸収速度を測定す
るに当たり、該電極Aを、リード線6のL字状に折り曲
げた下端に取り付け、該第1容器1内の電解液2中に該
ガスビュレットの下端の該ラッパ状開口の下面に水平に
配置すると共に、リード線7のL字状に折り曲げた下端
に取り付けた円盤型ニッケル板8を、該被検体である本
発明電極板Aから5mm離れた下位にこれと平行に水平
に配置する。一方、該第2容器3内の該電解液2内にリ
ード線9の下端に取り付けた矩形状ニッケル板10を没
入配置した。先ず、該ニッケル板10を対極として該被
検体である本発明電極Aに、該水酸化ニッケル電極1g
当たり15mAの電流で通電し、該電極Aが完全充電状
態になるまで充電した。完全充電後、次に、対極を該ニ
ッケル板10から対向する該ニッケル板8に代えて、該
本発明電極Aと該ニッケル板8とに通電し、充電を行っ
た。このとき、該ニッケル板8から発生する水素ガスが
全てその上方の該本発明電極Aに触れることゝなる。一
方、該通電に伴い該本発明電極Aから酸素ガスが発生
し、該酸素ガスと該本発明電極で吸収されなかった水素
ガスは該ガスビュレット5内に捕集されるので、そのガ
ス量(モル数)を測定した。この捕集されたガス量を、
該電流及び通電時間(即ち通電量)から計算した水素と
酸素のガス発生の理論量(10−3mol)から差し引
くことにより、該本発明の水酸化ニッケル電極Aによる
吸収された水素ガス量(10−4mol)を求めた。該
被検体として該本発明電極Aに代えて、該本発明電極B
及び該従来電極Cを該リード線6に接続して上記と同様
に試験し、夫々の電極B,Cにより吸収された水素ガス
量を求めた。
【0009】その結果を図2に示す,同図は、通電量か
ら計算したガス発生量と夫々の電極により吸収した水素
ガス量の関係を示し、a,b,cは該本発明電極A、該
本発明電極B及び該従来電極Cの夫々の水素ガス吸収速
度特性曲線を示す。これから明らかなように、水酸化ニ
ッケル極は、銅粉末の添加によって水素ガス吸収速度が
著しく早くなることが判った。
【0010】次に、上記の完全充電状態の本発明電極A
への通電を止め、該ニッケル板8を負極、該ニッケル板
10を正極として上記と同様に通電し、被検体である電
流の流れていない完全充電状態の該本発明電極Aを、そ
の対向する該ニッケル板8から発生する水素ガスに曝し
た。このとき、上記と同様にして、該ガスビュレット5
内に該本発明電極Aで吸収されない水素ガスを捕集し、
そのガス量を測定した。一方、電流と通電時間(通電
量)から計算したガス発生の理論量を求め、これから前
記の捕集した水素ガス量を差し引いて実際に該本発明電
極Aが吸収した水素ガス量を求めた。被検体を該本発明
電極Aから該本発明電極B及び該従来電極Cに代えて、
これら電極についても、夫々上記と同様にして試験し、
同様に吸収された水素ガス量を求めた。
【0011】上記の結果を図3に示す。同図は、上記の
電流及び通電時間(通電量)から計算したガス発生量
と、夫々の電極A、B,Cが実際に吸収した水素ガス量
の関係を示し、a′、b′、c′は、該本発明電極A、
該本発明電極B及び該従来電極Cの夫々の水素ガス吸収
速度特性曲線を示す。これから明らかなように、水酸化
ニッケル極は、マンガン粉末の添加により水素ガス吸収
速度が著しく増大することが判る。
【0012】尚、上記の金属マンガン粉末の添加に代
え、本発明のマンガン系添加剤として、MnO、Mn
、MnO、MnO、Mn、Mn(OH)
、MnCO、KMnO、KMnOなどの酸素
を含むマンガン化合物粉末の1種又は複数種、又は金属
マンガン粉末と該マンガン化合物の少なくとも1種を夫
々水酸化ニッケル活物質に添加して、上記と同様に作製
した夫々の水酸化ニッケル極について、上記の図1の測
定装置を使用し、上記の2つの水素ガス吸収試験を行っ
た所、図2及び図3に示すと同様の傾向を示し、水素ガ
ス吸収速度の促進に著しい効果が見られた。
【0013】次に、上記のようにして作製した本発明の
マンガン系添加剤の少なくとも1種の夫々を、水酸化ニ
ッケル活物質に添加して含有する本発明の水酸化ニッケ
ル極の夫々を正極に用いて夫々のAAサイズの密閉型電
池を作製した。このように作製した密閉電池において、
例えば、ニッケル・水素電池の場合、完全充電時の電池
内圧を従来の1/2〜1/5に低下させることができ
た。又、ニッケル・カドミウム電池の場合、正極に対す
る負極の容量比を1.7〜1.4に下げても、電池内圧
は上昇しなかった。その結果、電池容量を約10%増加
させることができた。
【0014】又、本発明の上記マンガン系添加剤の少な
くとも1種を、水酸化ニッケル活物質に添加する代り
に、発泡ニッケル板、ニッケル焼結板などの電極基体に
その作製時に添加して得られた夫々の電極基体を用い
て、これに従来のニッケル、コバルトなどの導電剤と結
着剤を水酸化ニッケル活物質に添加して成る従来の活物
質合剤を一体に結着して本発明のペースト式又は焼結式
の水酸化ニッケル極とすることもでき、これを夫々正極
としたアルカリ蓄電池についても、従来の水酸化ニッケ
ル極を正極とした電池に比し、水素ガス吸収速度の向上
効果が見られ、又電池内圧の低下をもたらした。
【0015】上記から明らかなように、本発明の上記添
加剤は、水酸化ニッケル極を構成する活物質側又は電極
基体側のいずれか一方に含有せしめる他、その両方に含
有せしめることができ、これにより、水素ガス吸収特性
の向上を計ることができる。
【0016】
【発明の効果】このように本発明によるときは、マンガ
ン系添加剤の少なくとも1種を含有した水酸化ニッケル
極を構成したので、これをアルカリ蓄電池の正極として
使用することにより、水素ガスの吸収速度を向上せしめ
ることができ、従って、完全充電時の水素ガスの発生を
減少せしめて、密閉電池の内圧の低下をもたらし、従っ
て又、正極に対する負極の過剰容量を小さくでき、電池
容量の増加を可能にする等の効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】ガス量測定装置の概略図である。
【図2】通電時の完全充電された被検体電極の水素ガス
吸収量と通電量から計算したガス発生の理論量との関係
を示す各被検体電極の水素ガス吸収速度特性曲線の比較
グラフである。
【図3】非通電時の完全充電された被検体電極の水素ガ
ス吸収量と通電量から計算したガス発生の理論量との関
係を示す各被検体電極の水素ガス吸収速度特性曲線の比
較グラフである。
【符号の説明】
a,a′ 本発明電極Aの水素ガス吸収速度特性曲線 b,b′ 本発明電極Bの水素ガス吸収速度特性曲線

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 金属マンガン、MnO、Mn、M
    nO、MnO、Mn、Mn(OH)、Mn
    CO、KMnO、KMnOなどのマンガン系添
    加剤の少なくとも1種を含有して成るアルカリ二次電池
    用水酸化ニッケル極。
JP3291026A 1991-08-19 1991-08-19 アルカリ二次電池用水酸化ニツケル極 Pending JPH0547380A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3291026A JPH0547380A (ja) 1991-08-19 1991-08-19 アルカリ二次電池用水酸化ニツケル極

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3291026A JPH0547380A (ja) 1991-08-19 1991-08-19 アルカリ二次電池用水酸化ニツケル極

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH0547380A true JPH0547380A (ja) 1993-02-26

Family

ID=17763493

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP3291026A Pending JPH0547380A (ja) 1991-08-19 1991-08-19 アルカリ二次電池用水酸化ニツケル極

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0547380A (ja)

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0633223A1 (de) * 1993-07-09 1995-01-11 H.C. Starck GmbH & Co. KG Mangan(III)-haltiges Nickel(II)-hydroxid für die Herstellung von Sekundärbatterien
US5599436A (en) * 1994-11-09 1997-02-04 H. C. Starck Gmbh & Co. Kg Process for the preparation of manganese(III)-containing nickel hydroxide
WO1999017388A1 (en) * 1997-09-30 1999-04-08 Sanyo Electric Co., Ltd. Nickel-hydrogen storage battery
WO2001075993A1 (en) * 2000-04-04 2001-10-11 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Nickel positive electrode plate and alkaline storage battery
US6904810B2 (en) 2001-11-07 2005-06-14 Oval Corporation Purge type vortex flowmeter
WO2011019711A1 (en) * 2009-08-14 2011-02-17 The Gillette Company Alkaline primary cells with cathodes comprising manganese
CN102543458A (zh) * 2012-02-29 2012-07-04 中国科学院长春应用化学研究所 碱性赝电容异质电极及匹配方法
CN102881922A (zh) * 2012-10-10 2013-01-16 张红兵 正极发泡式锂锰电池及其制造方法
JPWO2017099137A1 (ja) * 2015-12-07 2018-09-27 国立研究開発法人産業技術総合研究所 カリウムイオン二次電池用正極活物質

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5569562A (en) * 1993-07-09 1996-10-29 H.C. Starck, Gmbh & Co. Kg Manganese (III)-containing nickel (II) hydroxide for the production of secondary batteries
EP0633223A1 (de) * 1993-07-09 1995-01-11 H.C. Starck GmbH & Co. KG Mangan(III)-haltiges Nickel(II)-hydroxid für die Herstellung von Sekundärbatterien
US5599436A (en) * 1994-11-09 1997-02-04 H. C. Starck Gmbh & Co. Kg Process for the preparation of manganese(III)-containing nickel hydroxide
US6472101B1 (en) 1997-09-30 2002-10-29 Sanyo Electric Co., Ltd. Nickel-hydrogen storage battery
WO1999017388A1 (en) * 1997-09-30 1999-04-08 Sanyo Electric Co., Ltd. Nickel-hydrogen storage battery
US6803148B2 (en) 2000-04-04 2004-10-12 Matsushita Electric Industrial, Co., Ltd. Nickel positive electrode plate and akaline storage battery
WO2001075993A1 (en) * 2000-04-04 2001-10-11 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Nickel positive electrode plate and alkaline storage battery
US7364818B2 (en) 2000-04-04 2008-04-29 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Nickel positive electrode plate and alkaline storage battery
US6904810B2 (en) 2001-11-07 2005-06-14 Oval Corporation Purge type vortex flowmeter
WO2011019711A1 (en) * 2009-08-14 2011-02-17 The Gillette Company Alkaline primary cells with cathodes comprising manganese
CN102543458A (zh) * 2012-02-29 2012-07-04 中国科学院长春应用化学研究所 碱性赝电容异质电极及匹配方法
CN102881922A (zh) * 2012-10-10 2013-01-16 张红兵 正极发泡式锂锰电池及其制造方法
JPWO2017099137A1 (ja) * 2015-12-07 2018-09-27 国立研究開発法人産業技術総合研究所 カリウムイオン二次電池用正極活物質

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5571636A (en) Nickel positive electrode for alkaline storage battery and sealed nickel-hydrogen storage battery using nickel positive electrode
JP3351261B2 (ja) ニッケル正極とそれを用いたニッケル・水素蓄電池
US5508121A (en) Nickel hydroxide electrode for use in an alkaline secondary battery
JPH1064537A (ja) アルカリ蓄電池用ニッケル正極とこれを用いたニッケル・水素蓄電池
JP2001338645A (ja) 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
JPH0528992A (ja) アルカリ蓄電池用ニツケル正極とこれを用いたニツケル・水素蓄電池
EP1624508B1 (en) Nickel-hydrogen storage battery
US5131920A (en) Method of manufacturing sealed rechargeable batteries
JPH04212269A (ja) アルカリ蓄電池
JPH0714578A (ja) アルカリ蓄電池用ニッケル正極および密閉型ニッケル−水素蓄電池
JPH0547379A (ja) アルカリ二次電池用水酸化ニツケル極
US6924062B2 (en) Nickel-metal hydride storage battery
JPH0745281A (ja) アルカリ蓄電池用ニッケル電極とこれを用いたアルカリ蓄電池
JP2989877B2 (ja) ニッケル水素二次電池
JPH10199520A (ja) アルカリ蓄電池用非焼結式ニッケル極
JP2566912B2 (ja) ニッケル酸化物・水素電池
JP3162595B2 (ja) アルカリ蓄電池の製造方法、アルカリ蓄電池用ニッケル正極およびアルカリ蓄電池
JPH0963580A (ja) アルカリ蓄電池用ニッケル正極
JP2000030702A (ja) ニッケル水素二次電池
JPH03145058A (ja) ペースト式ニッケル正極及びアルカリ蓄電池
JP2792913B2 (ja) アルカリ蓄電池用非焼結式カドミウム負極板
JP2591985B2 (ja) カドミウム負極板およびその負極板を用いたアルカリ二次電池
JPS63164162A (ja) アルカリ蓄電池用カドミウム負極
JP2001006679A (ja) アルカリ蓄電池用ニッケル極及びアルカリ蓄電池
JPH0517659B2 (ja)