JPH06295727A - 密閉式アルカリ蓄電池 - Google Patents
密閉式アルカリ蓄電池Info
- Publication number
- JPH06295727A JPH06295727A JP5106046A JP10604693A JPH06295727A JP H06295727 A JPH06295727 A JP H06295727A JP 5106046 A JP5106046 A JP 5106046A JP 10604693 A JP10604693 A JP 10604693A JP H06295727 A JPH06295727 A JP H06295727A
- Authority
- JP
- Japan
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- electrode
- storage battery
- negative electrode
- alkaline storage
- paste
- 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
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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)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 アルカリ蓄電池のペースト式電極は、焼結式
電極に比べて機械的強度が劣るため、サイクル寿命に問
題点があった。本発明はこれらの欠点を除去し、サイク
ル寿命の優れた工業的価値の高いアルカリ蓄電池を得る
ことを目的とする。 【構成】 本発明は負極と、水酸化ニッケルを主とした
活物質と増粘剤と水とを混練したペーストを金属多孔体
に充填したペースト式正極との間に、セパレータを介し
て電極群を構成し、該電極群を電池容器内に装填する密
閉式アルカリ蓄電池である。本発明は該正極と負極との
両極にポリビニルアルコールを添加することを特徴とし
ている。また、該負極がペースト式負極であってもよ
い。
電極に比べて機械的強度が劣るため、サイクル寿命に問
題点があった。本発明はこれらの欠点を除去し、サイク
ル寿命の優れた工業的価値の高いアルカリ蓄電池を得る
ことを目的とする。 【構成】 本発明は負極と、水酸化ニッケルを主とした
活物質と増粘剤と水とを混練したペーストを金属多孔体
に充填したペースト式正極との間に、セパレータを介し
て電極群を構成し、該電極群を電池容器内に装填する密
閉式アルカリ蓄電池である。本発明は該正極と負極との
両極にポリビニルアルコールを添加することを特徴とし
ている。また、該負極がペースト式負極であってもよ
い。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】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等の密閉式アルカリ蓄電池に関
するものである。
池、ニッケル水素蓄電池等の密閉式アルカリ蓄電池に関
するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来から用いられている密閉式アルカリ
蓄電池としては、ニッケルカドミウム蓄電池、最近注目
されているニッケル水素蓄電池などがある。この種の蓄
電池においては、正極と負極をセパレータを介して渦巻
状に捲き介された電極群を有し、この電極群を電池容器
内に装填した円筒密閉型アルカリ蓄電池とか、正極と負
極をセパレータを介して積層状に積み重ねて電極群と
し、この電極群を電池容器に装填した角密閉型アルカル
蓄電池などがある。特に近年正極や負極の製造方法は従
来の焼結式よりも密閉式アルカリ蓄電池の高容量化を進
める上で大変有利なペースト方式の方が主流になりつつ
ある。
蓄電池としては、ニッケルカドミウム蓄電池、最近注目
されているニッケル水素蓄電池などがある。この種の蓄
電池においては、正極と負極をセパレータを介して渦巻
状に捲き介された電極群を有し、この電極群を電池容器
内に装填した円筒密閉型アルカリ蓄電池とか、正極と負
極をセパレータを介して積層状に積み重ねて電極群と
し、この電極群を電池容器に装填した角密閉型アルカル
蓄電池などがある。特に近年正極や負極の製造方法は従
来の焼結式よりも密閉式アルカリ蓄電池の高容量化を進
める上で大変有利なペースト方式の方が主流になりつつ
ある。
【０００３】
【発明が解決しようとする問題点】しかし、焼結式電極
で構成された蓄電池と比較してペースト式電極で構成さ
れた蓄電池は、サイクル寿命の信頼性の点でまだまだ焼
結式電極には及ばないという問題点が残されている。こ
れは焼結式電極と比較してペースト式電極は物理的強度
が弱いため、長期にわたって電極容量を維持するのが困
難であること、また蓄電池の充放電に伴いペースト式正
極が膨潤してセパレータ中の電解液を取り込むため見か
け上の液渇れを起こし、結局蓄電池としてのサイクル寿
命が尽きてしまうことによる。
で構成された蓄電池と比較してペースト式電極で構成さ
れた蓄電池は、サイクル寿命の信頼性の点でまだまだ焼
結式電極には及ばないという問題点が残されている。こ
れは焼結式電極と比較してペースト式電極は物理的強度
が弱いため、長期にわたって電極容量を維持するのが困
難であること、また蓄電池の充放電に伴いペースト式正
極が膨潤してセパレータ中の電解液を取り込むため見か
け上の液渇れを起こし、結局蓄電池としてのサイクル寿
命が尽きてしまうことによる。
【０００４】本発明は前記課題を考慮してなされたもの
で、従来の密閉式アルカリ蓄電池、高容量タイプの密閉
式アルカリ蓄電池において、サイクル寿命の優れた工業
的価値の高い密閉式アルカリ蓄電池の提供を目的とす
る。
で、従来の密閉式アルカリ蓄電池、高容量タイプの密閉
式アルカリ蓄電池において、サイクル寿命の優れた工業
的価値の高い密閉式アルカリ蓄電池の提供を目的とす
る。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は負極と、水酸化
ニッケルを主とした活物質と増粘剤と水とを混練したペ
ーストを金属多孔体に充填したペースト式正極との間
に、セパレータを介して電極群を構成し、該電極群を電
池容器内に装填する密閉式アルカリ蓄電池において、該
正極と負極との両極にポリビニルアルコールを添加する
ことを特徴とする密閉式アルカリ蓄電池である。また、
該負極がペースト式負極であってもよい。
ニッケルを主とした活物質と増粘剤と水とを混練したペ
ーストを金属多孔体に充填したペースト式正極との間
に、セパレータを介して電極群を構成し、該電極群を電
池容器内に装填する密閉式アルカリ蓄電池において、該
正極と負極との両極にポリビニルアルコールを添加する
ことを特徴とする密閉式アルカリ蓄電池である。また、
該負極がペースト式負極であってもよい。
【０００６】
【作用】これまでにも負極に結着剤としてのポリビニル
アルコールを添加することはいくつか提案されてきた
が、いずれも電極の物理的強度の向上をはかることがで
きたに留まり、密閉式アルカリ蓄電池のサイクル寿命を
充分に向上させるには至らなかった。これは充放電に伴
うペースト式正極の膨潤によるセパレータ中の電解液の
取り込みを防ぐことができなかったためと考えられる。
アルコールを添加することはいくつか提案されてきた
が、いずれも電極の物理的強度の向上をはかることがで
きたに留まり、密閉式アルカリ蓄電池のサイクル寿命を
充分に向上させるには至らなかった。これは充放電に伴
うペースト式正極の膨潤によるセパレータ中の電解液の
取り込みを防ぐことができなかったためと考えられる。
【０００７】また、ペースト式正極にのみポリビニルア
ルコールを添加した場合には、ペースト式負極の物理的
強度が充分でないため、充放電に伴い負極極板活物質が
脱落してしまい、電極容量の減少を生じるために、やは
り密閉式アルカリ蓄電池のサイクル寿命が尽きてしま
う。しかし、アルカリ電解液中で膨潤しにくいポリビニ
ルアルコールを正極と負極両方同時に添加することによ
り、長期にわたり電解液の取り込みによるセパレータ中
の電解液の枯渇をも防ぐことができ、結局密閉式アルカ
リ蓄電池のサイクル寿命が長くなる。
ルコールを添加した場合には、ペースト式負極の物理的
強度が充分でないため、充放電に伴い負極極板活物質が
脱落してしまい、電極容量の減少を生じるために、やは
り密閉式アルカリ蓄電池のサイクル寿命が尽きてしま
う。しかし、アルカリ電解液中で膨潤しにくいポリビニ
ルアルコールを正極と負極両方同時に添加することによ
り、長期にわたり電解液の取り込みによるセパレータ中
の電解液の枯渇をも防ぐことができ、結局密閉式アルカ
リ蓄電池のサイクル寿命が長くなる。
【０００８】
【実施例】以下、実施例により本発明を詳細に説明す
る。 実施例１ 水酸化ニッケル粉末９０重量部に対して、酸化コバルト
１０重量部と、増粘剤としてカルボキシメチルセルロー
ス、そして結着剤としてポリビニルアルコールを水と共
に混練しペースト状として、これを多孔度９５％、平均
孔径２００μｍのニッケル・メッキ金属多孔体に充填
し、乾燥、成形することによって、本発明に用いるペー
スト式ニッケル正極ａを得た。
る。 実施例１ 水酸化ニッケル粉末９０重量部に対して、酸化コバルト
１０重量部と、増粘剤としてカルボキシメチルセルロー
ス、そして結着剤としてポリビニルアルコールを水と共
に混練しペースト状として、これを多孔度９５％、平均
孔径２００μｍのニッケル・メッキ金属多孔体に充填
し、乾燥、成形することによって、本発明に用いるペー
スト式ニッケル正極ａを得た。
【０００９】また酸化カドミウム９０重量部とニッケル
粉末１０重量部と繊維とを、カルボキシルメチルセルロ
ースのエチレングリコール溶液と、ポリビニルアルコー
ルのエチレングリコール溶液とを混練りして得た活物質
ペーストを、集電体であるニッケルメッキを施したパン
チド基板に塗工し、約１２０℃で２時間乾燥して酸化カ
ドミウム塗工板を得た。次に金属カドミウムとニッケル
粉末とカルボキシルメチルセルロースとポリビニルアル
コールとフッ素樹脂ディスパージョンとイオン交換水と
の混合物を混練りして金属カドミウムペーストを得た。
このペーストを先の酸化カドミウムの塗工板の両面に塗
工し約１５０℃で乾燥することにより本発明に用いるカ
ドミウム負極ｂを得た。
粉末１０重量部と繊維とを、カルボキシルメチルセルロ
ースのエチレングリコール溶液と、ポリビニルアルコー
ルのエチレングリコール溶液とを混練りして得た活物質
ペーストを、集電体であるニッケルメッキを施したパン
チド基板に塗工し、約１２０℃で２時間乾燥して酸化カ
ドミウム塗工板を得た。次に金属カドミウムとニッケル
粉末とカルボキシルメチルセルロースとポリビニルアル
コールとフッ素樹脂ディスパージョンとイオン交換水と
の混合物を混練りして金属カドミウムペーストを得た。
このペーストを先の酸化カドミウムの塗工板の両面に塗
工し約１５０℃で乾燥することにより本発明に用いるカ
ドミウム負極ｂを得た。
【００１０】一方本発明と比較するために、ポリビニル
アルコールだけを添加せず、あとは先の本発明に用いた
ペースト式ニッケル正極ａと同様に作製したペースト式
ニッケル正極ｃ、ポリビニルアルコールだけを添加せ
ず、あとは先の本発明に用いたペースト式カドミウム負
極ｂと同様に作製したペースト式カドミウム負極ｄを得
た。
アルコールだけを添加せず、あとは先の本発明に用いた
ペースト式ニッケル正極ａと同様に作製したペースト式
ニッケル正極ｃ、ポリビニルアルコールだけを添加せ
ず、あとは先の本発明に用いたペースト式カドミウム負
極ｂと同様に作製したペースト式カドミウム負極ｄを得
た。
【００１１】ここでペースト式ニッケル正極ａとペース
ト式カドミニウム負極ｂを用いた本発明による電池Ａ、
比較例としてのポリビニルアルコールを添加しなかった
ペースト式ニッケル正極ｃとペースト式カドミウム負極
ｂを用いて作製した電池Ｂ、またペースト式ニッケル正
極ａとポリビニルアルコールを添加しなかったペースト
式カドミウム負極ｄを用いた電極Ｃ、さらにポリビニル
アルコールを添加しなかったペースト式ニッケル正極ｃ
とポリビニルアルコールを添加しなかったペースト式カ
ドミウム負極ｄを用いた電池Ｄを作製した。
ト式カドミニウム負極ｂを用いた本発明による電池Ａ、
比較例としてのポリビニルアルコールを添加しなかった
ペースト式ニッケル正極ｃとペースト式カドミウム負極
ｂを用いて作製した電池Ｂ、またペースト式ニッケル正
極ａとポリビニルアルコールを添加しなかったペースト
式カドミウム負極ｄを用いた電極Ｃ、さらにポリビニル
アルコールを添加しなかったペースト式ニッケル正極ｃ
とポリビニルアルコールを添加しなかったペースト式カ
ドミウム負極ｄを用いた電池Ｄを作製した。
【００１２】これらの電池を充放電したときのサイクル
に対する各電池の電池容量の変化と内部抵抗の変化を図
１に示した。電池Ａが最もサイクル寿命が長く長期にわ
たり安定した容量を示し、内部抵抗もそれほど変化して
いない。ところが電極のどちらか一方にのみポリビニル
アルコールを添加した電池Ｂ、Ｃはサイクルの進行とと
もに容量が減少してしまった。特に電池Ｂは内部抵抗が
徐々に高くなり電池内の液渇れが生じていると考えられ
る。電池Ｄにおいては一度も安定した容量を示すことな
く容量減少を示し、それと同時に内部抵抗も高くなっ
た。
に対する各電池の電池容量の変化と内部抵抗の変化を図
１に示した。電池Ａが最もサイクル寿命が長く長期にわ
たり安定した容量を示し、内部抵抗もそれほど変化して
いない。ところが電極のどちらか一方にのみポリビニル
アルコールを添加した電池Ｂ、Ｃはサイクルの進行とと
もに容量が減少してしまった。特に電池Ｂは内部抵抗が
徐々に高くなり電池内の液渇れが生じていると考えられ
る。電池Ｄにおいては一度も安定した容量を示すことな
く容量減少を示し、それと同時に内部抵抗も高くなっ
た。
【００１３】また充放電が３００サイクル経過した時点
で各電池の断面から正極部分の厚みを実測し電極作製時
の初度厚みと比較した正極厚み膨潤度を表１に示した。
電池Ｂ、電池Ｄのペースト式ニッケル正極が表１で著し
く膨潤していることと、図１での内部抵抗の上昇とか
ら、ペースト式ニッケル正極に結着剤であるポリビニル
アルコールを添加しない場合は、充放電サイクルにとも
ない電極自体が膨潤して電解液を取り込みセパレータ中
の液渇れが進行したと考えられる。
で各電池の断面から正極部分の厚みを実測し電極作製時
の初度厚みと比較した正極厚み膨潤度を表１に示した。
電池Ｂ、電池Ｄのペースト式ニッケル正極が表１で著し
く膨潤していることと、図１での内部抵抗の上昇とか
ら、ペースト式ニッケル正極に結着剤であるポリビニル
アルコールを添加しない場合は、充放電サイクルにとも
ない電極自体が膨潤して電解液を取り込みセパレータ中
の液渇れが進行したと考えられる。
【００１４】一方ペースト式ニッケル正極に結着剤であ
るポリビニルアルコールを添加した場合には、電極の膨
潤度が低いことと、充放電サイクルにともなう内部抵抗
の変化が緩やかであることから、少なくともセパレータ
中の液は保持されていると考えられる。それにもかかわ
らず容量減少した電池Ｃの場合は、ペースト式カドミウ
ム負極の活物質脱落による容量減少が起こり負極規制に
なったと考えられる。
るポリビニルアルコールを添加した場合には、電極の膨
潤度が低いことと、充放電サイクルにともなう内部抵抗
の変化が緩やかであることから、少なくともセパレータ
中の液は保持されていると考えられる。それにもかかわ
らず容量減少した電池Ｃの場合は、ペースト式カドミウ
ム負極の活物質脱落による容量減少が起こり負極規制に
なったと考えられる。
【００１５】
【表１】
【００１６】実施例２ ニッケル水素吸蔵合金負極を用いて実施例１と同様の試
験をおこなった結果を図２および表２に示した。本発明
による効果は全く同等であることがわかった。
験をおこなった結果を図２および表２に示した。本発明
による効果は全く同等であることがわかった。
【００１７】
【表２】
【００１８】なおこれらのことから、本発明は円筒密閉
型アリカリ蓄電池に限らず角密閉型アルカリ蓄電池にお
いても、同様に効果を得られることが容易に予測でき
る。
型アリカリ蓄電池に限らず角密閉型アルカリ蓄電池にお
いても、同様に効果を得られることが容易に予測でき
る。
【００１９】
【発明の効果】このように本発明によれば、従来の密閉
式アルカリ蓄電池や高容量タイプの密閉式アルカリ蓄電
池において、サイクル寿命の優れた工業的価値の高い密
閉式アルカリ蓄電池を供給することが可能となった。
式アルカリ蓄電池や高容量タイプの密閉式アルカリ蓄電
池において、サイクル寿命の優れた工業的価値の高い密
閉式アルカリ蓄電池を供給することが可能となった。
【図１】ニッケルカドミウム蓄電池の容量維持率と内部
抵抗とのサイクル変化を示す図である。
抵抗とのサイクル変化を示す図である。
【図２】ニッケル水素蓄電池の容量維持率と内部抵抗と
のサイクル変化を示す図である。
のサイクル変化を示す図である。
Claims (2)
- 【請求項１】 負極と、水酸化ニッケルを主とした活物
質と増粘剤と水とを混練したペーストを金属多孔体に充
填したペースト式正極との間に、セパレータを介して電
極群を構成し、該電極群を電池容器内に装填する密閉式
アルカリ蓄電池において、該正極と負極との両極にポリ
ビニルアルコールを添加することを特徴とする密閉式ア
ルカリ蓄電池。 - 【請求項２】 該負極がペースト式負極であることを特
徴とする請求項１記載の密閉式アルカリ蓄電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5106046A JPH06295727A (ja) | 1993-04-09 | 1993-04-09 | 密閉式アルカリ蓄電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5106046A JPH06295727A (ja) | 1993-04-09 | 1993-04-09 | 密閉式アルカリ蓄電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06295727A true JPH06295727A (ja) | 1994-10-21 |
Family
ID=14423697
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5106046A Pending JPH06295727A (ja) | 1993-04-09 | 1993-04-09 | 密閉式アルカリ蓄電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06295727A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5545392A (en) * | 1994-03-22 | 1996-08-13 | Inco Limited | Process for producing nickel hydroxide from elemental nickel |
| CN105143519A (zh) * | 2013-02-01 | 2015-12-09 | 恩塞尔技术股份有限公司 | 涂覆的铁电极及其制备方法 |
| US10319982B2 (en) | 2013-02-01 | 2019-06-11 | Encell Technology, Inc. | Coated iron electrode and method of making same |
-
1993
- 1993-04-09 JP JP5106046A patent/JPH06295727A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5545392A (en) * | 1994-03-22 | 1996-08-13 | Inco Limited | Process for producing nickel hydroxide from elemental nickel |
| CN105143519A (zh) * | 2013-02-01 | 2015-12-09 | 恩塞尔技术股份有限公司 | 涂覆的铁电极及其制备方法 |
| JP2016509351A (ja) * | 2013-02-01 | 2016-03-24 | エンセル テクノロジー、インコーポレイテッド | コーティングされた鉄電極及びこの鉄電極を製造する方法 |
| US10319982B2 (en) | 2013-02-01 | 2019-06-11 | Encell Technology, Inc. | Coated iron electrode and method of making same |
| US10804523B2 (en) | 2013-02-01 | 2020-10-13 | Encell Technology Inc. | Coated iron electrode and method of making same |
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