JPH06196158A - アルカリ蓄電池用ペースト式ニッケル極 - Google Patents
アルカリ蓄電池用ペースト式ニッケル極Info
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- JPH06196158A JPH06196158A JP4220678A JP22067892A JPH06196158A JP H06196158 A JPH06196158 A JP H06196158A JP 4220678 A JP4220678 A JP 4220678A JP 22067892 A JP22067892 A JP 22067892A JP H06196158 A JPH06196158 A JP H06196158A
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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
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- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 利用率を向上し、高容量で長寿命のアルカリ
蓄電池用ペースト式正極を提供する。 【構成】 ニッケル極の活物質注に、平均直径が 1.3μ
ｍ以下であり、鎖状部分が三次元方向に無数に分岐して
成るニッケルパウダーを導電剤として含有する。
蓄電池用ペースト式正極を提供する。 【構成】 ニッケル極の活物質注に、平均直径が 1.3μ
ｍ以下であり、鎖状部分が三次元方向に無数に分岐して
成るニッケルパウダーを導電剤として含有する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、アルカリ蓄電池用ペー
スト式ニッケル極に関する。
スト式ニッケル極に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のアルカリ蓄電池用ペースト式ニッ
ケル極は、焼結式ニッケル極に代わる高容量の正極とし
て開発され、次のように製造されている。即ち、水酸化
ニッケル粉末に導電剤としてコバルト粉末やニッケル粉
末などを添加、混合し、これに、ＣＭＣなどの増粘剤の
水溶液を添加して混練してペースト状としたものを、発
泡ニッケル基板、ニッケル繊維フェルトまたは網状また
は格子状の多孔金属基板に含浸または塗布、乾燥して製
造していた。而してこれらのペースト式ニッケル極板
は、ニッケル−カドミウム蓄電池などのアルカリ蓄電池
用正極として用いられてきた。
ケル極は、焼結式ニッケル極に代わる高容量の正極とし
て開発され、次のように製造されている。即ち、水酸化
ニッケル粉末に導電剤としてコバルト粉末やニッケル粉
末などを添加、混合し、これに、ＣＭＣなどの増粘剤の
水溶液を添加して混練してペースト状としたものを、発
泡ニッケル基板、ニッケル繊維フェルトまたは網状また
は格子状の多孔金属基板に含浸または塗布、乾燥して製
造していた。而してこれらのペースト式ニッケル極板
は、ニッケル−カドミウム蓄電池などのアルカリ蓄電池
用正極として用いられてきた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】近年、ポータブル機器
の発達に伴い、アルカリ蓄電池の高容量化が求められて
居り、このため、ニッケル極の高容量化が求められてい
る。
の発達に伴い、アルカリ蓄電池の高容量化が求められて
居り、このため、ニッケル極の高容量化が求められてい
る。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記従来の要
望を満足した正極の利用率の向上による電池の高容量か
をもたらすアルカリ蓄電池用ペースト式ニッケル極を提
供するもので、導電剤として、平均直径1.3 μｍ以下で
あり、鎖状部分が三次元方向に無数に分岐して成るニッ
ケルパウダーを含有することを特徴とする。
望を満足した正極の利用率の向上による電池の高容量か
をもたらすアルカリ蓄電池用ペースト式ニッケル極を提
供するもので、導電剤として、平均直径1.3 μｍ以下で
あり、鎖状部分が三次元方向に無数に分岐して成るニッ
ケルパウダーを含有することを特徴とする。
【０００５】
【作用】理由は明らかでないが、導電剤として上記の特
定の該ニッケルパウダーを含有せしめることにより、正
極活物質の反応性が高くなり、利用率が向上し、電池の
高容量化が達成できるものと考えられる。この場合、該
ニッケルパウダーのその含有量は、水酸化ニッケル粉末
に対し、約２〜25wt.%の範囲が高い利用率と高容量維持
に好ましい。また、該カーボニルニッケルパウダーとし
ては、INCO#210又は#205を単独で又は併用して用いるこ
とが好ましい。
定の該ニッケルパウダーを含有せしめることにより、正
極活物質の反応性が高くなり、利用率が向上し、電池の
高容量化が達成できるものと考えられる。この場合、該
ニッケルパウダーのその含有量は、水酸化ニッケル粉末
に対し、約２〜25wt.%の範囲が高い利用率と高容量維持
に好ましい。また、該カーボニルニッケルパウダーとし
ては、INCO#210又は#205を単独で又は併用して用いるこ
とが好ましい。
【０００６】
【実施例】次に、本発明のアルカリ蓄電池用ペースト式
ニッケル極板の実施例を説明する。本発明は、ニッケル
−カドミウム蓄電池、ニッケル−水素蓄電池、その他ペ
ースト式ニッケル極を正極として使用するアルカリ蓄電
池の正極として使用し、従来に比し高容量の電池をもた
らすが、その１例としてニッケル−水素蓄電池の正極に
適用した場合につき、以下にその具体例により説明す
る。
ニッケル極板の実施例を説明する。本発明は、ニッケル
−カドミウム蓄電池、ニッケル−水素蓄電池、その他ペ
ースト式ニッケル極を正極として使用するアルカリ蓄電
池の正極として使用し、従来に比し高容量の電池をもた
らすが、その１例としてニッケル−水素蓄電池の正極に
適用した場合につき、以下にその具体例により説明す
る。
【０００７】実施例１ 本発明のニッケル−水素電池用ペースト式ニッケル極板
を次のように製造した。即ち、市販の球状水酸化ニッケ
ル粉末に、導電剤としてコバルトパウダー５wt.%及び市
販のINCOウルトラファインニッケルパウダー#210、即
ち、鎖状部分の平均直径 0.6〜1.0 μｍ、比表面積 1.5
〜2.5 ｍ2 ／ｇのカーボニルニッケルパウダーを10wt.%
を添加し混合し、これに増粘剤として１wt.%のカルボキ
シメチルセルロース水溶液を加えて混練し、ペースト状
物を得た。このペーストを、発泡状ニッケル基板に塗布
含浸、乾燥した後、所定の厚さまで加圧して本発明のペ
ースト式ニッケル極を製造した。尚、カーボニルニッケ
ルの平均直径の値は、フィッシャー式装置で求めた。
を次のように製造した。即ち、市販の球状水酸化ニッケ
ル粉末に、導電剤としてコバルトパウダー５wt.%及び市
販のINCOウルトラファインニッケルパウダー#210、即
ち、鎖状部分の平均直径 0.6〜1.0 μｍ、比表面積 1.5
〜2.5 ｍ2 ／ｇのカーボニルニッケルパウダーを10wt.%
を添加し混合し、これに増粘剤として１wt.%のカルボキ
シメチルセルロース水溶液を加えて混練し、ペースト状
物を得た。このペーストを、発泡状ニッケル基板に塗布
含浸、乾燥した後、所定の厚さまで加圧して本発明のペ
ースト式ニッケル極を製造した。尚、カーボニルニッケ
ルの平均直径の値は、フィッシャー式装置で求めた。
【０００８】実施例２ 実施例１で用いたカーボニルニッケルパウダーINCO#210
に代えて、鎖状部分の平均直径 0.8〜1.3 μｍ、比表面
積 1.3〜2.0 ｍ2 ／ｇのINCOカーボニルニッケルパウダ
ー#205を用いた以外は、実施例１と同様にして本発明の
ペースト式ニッケル極を製造した。
に代えて、鎖状部分の平均直径 0.8〜1.3 μｍ、比表面
積 1.3〜2.0 ｍ2 ／ｇのINCOカーボニルニッケルパウダ
ー#205を用いた以外は、実施例１と同様にして本発明の
ペースト式ニッケル極を製造した。
【０００９】比較例 比較のため、実施例１で用いたカーボニルニッケル粉末
INCO#210に代えて、鎖状部分の平均直径 2.2〜2.8 μ
ｍ、比表面積 0.5〜１ｍ2 ／ｇのカーボニルニッケルパ
ウダーINCO#205を用いた以外は、実施例１と同様にして
本発明のペースト式ニッケル極を製造した。
INCO#210に代えて、鎖状部分の平均直径 2.2〜2.8 μ
ｍ、比表面積 0.5〜１ｍ2 ／ｇのカーボニルニッケルパ
ウダーINCO#205を用いた以外は、実施例１と同様にして
本発明のペースト式ニッケル極を製造した。
【００１０】平均粒径の夫々異なる上記３種類のカーボ
ニルニッケル粉末の添加量によるニッケル極板の利用率
及び電池容量に対する影響を調べる目的で、その添加量
を０〜20wt.%の範囲でその添加量を色々に変えて、実施
例１と同様にして夫々のペースト式ニッケル極を製造し
た。
ニルニッケル粉末の添加量によるニッケル極板の利用率
及び電池容量に対する影響を調べる目的で、その添加量
を０〜20wt.%の範囲でその添加量を色々に変えて、実施
例１と同様にして夫々のペースト式ニッケル極を製造し
た。
【００１１】一方、負極として、次のように水素吸蔵合
金極板を製造した。即ち、市販のMm（ミッシュメタ
ル）、Ni、Co、Alを一定の組成比になるように秤量して
混合し、高周波溶解法により加熱溶解し、MmNi3.55Co
1.0 Al0.05の組成から成る水素吸蔵合金を作製し、これ
を粉砕して 150メッシュ以下の水素吸蔵合金粉末とし
た。この合金粉末 100重量部に対し、導電剤としてカー
ボニルニッケルパウダー15wt.%、結着剤としてポリフッ
化ビニリデン粉末３wt.%を添加して混合し、更にこれに
１％カルボキシメチルセルロース水溶液を添加、混練
し、スラリー状とし、これをニッケルメッキした鉄製多
孔板に塗布、乾燥後、圧延し、更に 200℃で２時間焼成
して水素吸蔵合金電極を得た。
金極板を製造した。即ち、市販のMm（ミッシュメタ
ル）、Ni、Co、Alを一定の組成比になるように秤量して
混合し、高周波溶解法により加熱溶解し、MmNi3.55Co
1.0 Al0.05の組成から成る水素吸蔵合金を作製し、これ
を粉砕して 150メッシュ以下の水素吸蔵合金粉末とし
た。この合金粉末 100重量部に対し、導電剤としてカー
ボニルニッケルパウダー15wt.%、結着剤としてポリフッ
化ビニリデン粉末３wt.%を添加して混合し、更にこれに
１％カルボキシメチルセルロース水溶液を添加、混練
し、スラリー状とし、これをニッケルメッキした鉄製多
孔板に塗布、乾燥後、圧延し、更に 200℃で２時間焼成
して水素吸蔵合金電極を得た。
【００１２】上記の各種のペースト式ニッケル極板の夫
々と、上記の負極板とをナイロンセパレータを介して積
層捲回し捲回極板とし、その夫々について円筒金属容器
に挿入し、通常の苛性カリ水溶液から成る電解液の所定
量を注入し、電池蓋を施し封口して、正極の理論容量が
1180mAhで正極規制の単３サイズニッケル−水素電池を
作製した。
々と、上記の負極板とをナイロンセパレータを介して積
層捲回し捲回極板とし、その夫々について円筒金属容器
に挿入し、通常の苛性カリ水溶液から成る電解液の所定
量を注入し、電池蓋を施し封口して、正極の理論容量が
1180mAhで正極規制の単３サイズニッケル−水素電池を
作製した。
【００１３】このように作製した夫々の電池について、
正極の利用率と電池容量とを次のように試験して測定し
た。即ち、試験は、200mAhの電流で 7.5時間充電した
後、同じ電流で電池電圧が 1.0Ｖになるまで放電して電
池容量を求めた。これを正極の理論容量で除して正極の
利用率とした。その結果を図１及び図２に示す。
正極の利用率と電池容量とを次のように試験して測定し
た。即ち、試験は、200mAhの電流で 7.5時間充電した
後、同じ電流で電池電圧が 1.0Ｖになるまで放電して電
池容量を求めた。これを正極の理論容量で除して正極の
利用率とした。その結果を図１及び図２に示す。
【００１４】図１及び図２から明らかなように、正極に
含有せしめる導電剤としてカーボニルニッケル粉末#210
または#205を用いた場合は、カーボニルニッケル粉末#2
55の場合に比し、電池容量及び正極の利用率が著しく高
くなることが分かる。即ち、カーボニル粉末の鎖状部分
の平均直径が 1.3μｍ以下のものを導電剤として用いる
ことにより、従来に比し電池容量及び正極の利用率を著
しく高めることができることが分かる。尚又、INCO#210
と#205とを併用することによっても夫々を単独に用いた
場合と同様の効果をもたらす。尚、利用率としては、一
般に85％以上あることが好ましいので、本発明のカーボ
ニルニッケル導電剤の添加量は、水酸化ニッケル粉に対
し約２wt.%以上であることが好ましい。一方、その添加
量は、正極自体の容量を考慮するとき、また経済上の見
地から、その添加量の上限は約25wt.%までにとゞめるこ
とが好ましい。
含有せしめる導電剤としてカーボニルニッケル粉末#210
または#205を用いた場合は、カーボニルニッケル粉末#2
55の場合に比し、電池容量及び正極の利用率が著しく高
くなることが分かる。即ち、カーボニル粉末の鎖状部分
の平均直径が 1.3μｍ以下のものを導電剤として用いる
ことにより、従来に比し電池容量及び正極の利用率を著
しく高めることができることが分かる。尚又、INCO#210
と#205とを併用することによっても夫々を単独に用いた
場合と同様の効果をもたらす。尚、利用率としては、一
般に85％以上あることが好ましいので、本発明のカーボ
ニルニッケル導電剤の添加量は、水酸化ニッケル粉に対
し約２wt.%以上であることが好ましい。一方、その添加
量は、正極自体の容量を考慮するとき、また経済上の見
地から、その添加量の上限は約25wt.%までにとゞめるこ
とが好ましい。
【００１５】
【発明の効果】このように平均直径が 1.3μｍ以下であ
り、鎖状部分が三次元方向に無数に分岐して成るニッケ
ルパウダーを含有せしめた正極活物質を用いてアルカリ
蓄電池用ペースト式ニッケル極を作製し、該電池の正極
として組み込み使用するときは、該正極の利用率が向上
し、高容量で且つ長寿命の電池をもたらす。この場合、
該ニッケルパウダーを水酸化ニッケル粉に対し約２〜25
wt.%の範囲で含有せしめた場合は、高い利用率と高容量
維持を確保でき好ましい。また該ニッケル粉としてINCO
製#210または#205を単独でまたは併用するときは、正極
の製造を容易になし得られ好ましい。
り、鎖状部分が三次元方向に無数に分岐して成るニッケ
ルパウダーを含有せしめた正極活物質を用いてアルカリ
蓄電池用ペースト式ニッケル極を作製し、該電池の正極
として組み込み使用するときは、該正極の利用率が向上
し、高容量で且つ長寿命の電池をもたらす。この場合、
該ニッケルパウダーを水酸化ニッケル粉に対し約２〜25
wt.%の範囲で含有せしめた場合は、高い利用率と高容量
維持を確保でき好ましい。また該ニッケル粉としてINCO
製#210または#205を単独でまたは併用するときは、正極
の製造を容易になし得られ好ましい。
【図１】本発明の正極に含有せしめる平均直径の異なる
カーボニルニッケルパウダーの添加量による電池容量の
変化を示すグラフである。
カーボニルニッケルパウダーの添加量による電池容量の
変化を示すグラフである。
【図２】本発明の正極に含有せしめる平均直径の異なる
カーボニルニッケルパウダーの添加量による正極の利用
率の変化を示すグラフである。
カーボニルニッケルパウダーの添加量による正極の利用
率の変化を示すグラフである。
【手続補正書】
【提出日】平成５年６月２１日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００９】比較例 比較のため、実施例１で用いたカーボニルニッケル粉末
ＩＮＣＯ＃２１０に代えて、鎖状部分の平均直径２．２
〜２．８μｍ、比表面積０．５〜１ｍ２／ｇのカーボニ
ルニッケルパウダーＩＮＣＯ＃２５５を用いた以外は、
実施例１と同様にして本発明のペースト式ニッケル極を
製造した。
ＩＮＣＯ＃２１０に代えて、鎖状部分の平均直径２．２
〜２．８μｍ、比表面積０．５〜１ｍ２／ｇのカーボニ
ルニッケルパウダーＩＮＣＯ＃２５５を用いた以外は、
実施例１と同様にして本発明のペースト式ニッケル極を
製造した。
Claims (3)
- 【請求項１】 導電剤として、平均直径1.3 μｍ以下で
あり、鎖状部分が三次元方向に無数に分岐して成るニッ
ケルパウダーを含有することを特徴とするアルカリ蓄電
池用ペースト式ニッケル極。 - 【請求項２】 該ニッケルパウダーの含有量は、水酸化
ニッケル粉に対し約２〜25wt.%の範囲である請求項１記
載のアルカリ蓄電池用ペースト式ニッケル極。 - 【請求項３】 該ニッケルパウダーは、カーボニルニッ
ケルパウダーINCO#210又は／及びINCO#205である請求項
１又は２記載のアルカリ蓄電池用ペースト式ニッケル
極。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4220678A JP2623413B2 (ja) | 1992-07-28 | 1992-07-28 | アルカリ蓄電池用ペースト式ニッケル極 |
| US08/095,257 US5395712A (en) | 1992-07-28 | 1993-07-22 | Paste-type nickel electrode for an alkaline storage battery and an alkaline storage battery containing the electrode |
| CA002101312A CA2101312C (en) | 1992-07-28 | 1993-07-26 | A paste type nickel electrode for an alkaline storage battery and an alkaline storage battery containing the electrode |
| DE69317173T DE69317173T2 (de) | 1992-07-28 | 1993-07-28 | Pastöse Nickelelektrode für alkalische Sammlerbatterie und alkalische Sammlerbatterie |
| EP93112093A EP0581275B1 (en) | 1992-07-28 | 1993-07-28 | A pasted type nickel electrode for an alkaline storage battery and an alkaline storage battery |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4220678A JP2623413B2 (ja) | 1992-07-28 | 1992-07-28 | アルカリ蓄電池用ペースト式ニッケル極 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06196158A true JPH06196158A (ja) | 1994-07-15 |
| JP2623413B2 JP2623413B2 (ja) | 1997-06-25 |
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