JPH0630248B2 - アルカリ電池用ニッケル極 - Google Patents
アルカリ電池用ニッケル極Info
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- JPH0630248B2 JPH0630248B2 JP61101846A JP10184686A JPH0630248B2 JP H0630248 B2 JPH0630248 B2 JP H0630248B2 JP 61101846 A JP61101846 A JP 61101846A JP 10184686 A JP10184686 A JP 10184686A JP H0630248 B2 JPH0630248 B2 JP H0630248B2
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/24—Electrodes for alkaline accumulators
- H01M4/32—Nickel oxide or hydroxide electrodes
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、アルカリ電池用ニッケル極に関するものであ
る。
る。
従来技術とその問題点 アルカリ電池に用いられるニッケル極として、通常ニッ
ケル粉末を穿孔鋼板等に焼結した基板にニッケル塩を含
浸させてアルカリ液で中和させて活物質とするものがあ
る。
ケル粉末を穿孔鋼板等に焼結した基板にニッケル塩を含
浸させてアルカリ液で中和させて活物質とするものがあ
る。
しかしこのものは、実用上基板の多孔度は８０％が限界
であり、穿孔鋼板等の芯金を必要とすることから、活物
質の充填密度が小さくなる。さらに細孔が１０μｍ以下
と小さいために、活物質の充填方法は溶液含浸法に限定
されるので、煩雑な工程を数サイクルも繰返すためにコ
ストが高くなる等の欠点がある。
であり、穿孔鋼板等の芯金を必要とすることから、活物
質の充填密度が小さくなる。さらに細孔が１０μｍ以下
と小さいために、活物質の充填方法は溶液含浸法に限定
されるので、煩雑な工程を数サイクルも繰返すためにコ
ストが高くなる等の欠点がある。
これらの欠点を改良する試みとして、例えば芯金を持た
ない耐アルカリ性金属繊維焼結体等に水酸化ニッケル活
物質粉末をスラリー状として充填するペースト式極板が
ある。しかしこの極板は焼結式極板に比べ著しく活物質
利用率が悪く、実用上使用し得なかった。
ない耐アルカリ性金属繊維焼結体等に水酸化ニッケル活
物質粉末をスラリー状として充填するペースト式極板が
ある。しかしこの極板は焼結式極板に比べ著しく活物質
利用率が悪く、実用上使用し得なかった。
活物質の利用率を向上させる有効な手段として水酸化コ
バルト粉末の添加が行なわれている。しかし添加する水
酸化コバルトのすべてが有効とは限らずその結晶構造に
よって大きく左右される。
バルト粉末の添加が行なわれている。しかし添加する水
酸化コバルトのすべてが有効とは限らずその結晶構造に
よって大きく左右される。
水酸化コバルトには二価と三価が存在する。しかし三価
のコバルトは添加しても活物質利用率を向上させること
はできない。利用率を向上させるにはアルカリ電解液中
で溶解し、二価のｂｌｕｅ ｃｏｍｐｌｅｘ ｉｏｎ
（ＨＣｏＯ２ −）を生成し、それらが貴な電位に於いて
電導性を有するＣｏＯＯＨ化合物に変化し、活物質表面
をコーティングしなければならない。このためには長時
間アルカリ電解液中に放置するか、あるいは溶解性を上
げるために、高温、高濃度アルカリ電解液中に放置する
等の対策が講じられている。しかしこれらは、電池製造
工程を煩雑にし、かつ極板寿命や、酸素吸収に対して悪
影響をもたらす欠点がある。
のコバルトは添加しても活物質利用率を向上させること
はできない。利用率を向上させるにはアルカリ電解液中
で溶解し、二価のｂｌｕｅ ｃｏｍｐｌｅｘ ｉｏｎ
（ＨＣｏＯ２ −）を生成し、それらが貴な電位に於いて
電導性を有するＣｏＯＯＨ化合物に変化し、活物質表面
をコーティングしなければならない。このためには長時
間アルカリ電解液中に放置するか、あるいは溶解性を上
げるために、高温、高濃度アルカリ電解液中に放置する
等の対策が講じられている。しかしこれらは、電池製造
工程を煩雑にし、かつ極板寿命や、酸素吸収に対して悪
影響をもたらす欠点がある。
発明の目的 本発明は活物質利用率の向上した、高性能で高容量かつ
生産性の高いアルカリ電池用ニッケル極を提供すること
を目的とするものである。
生産性の高いアルカリ電池用ニッケル極を提供すること
を目的とするものである。
発明の構成 本発明は上記目的を達成するべく、耐アルカリ性多孔体
に、水酸化ニッケル粉末を主体とし、ＣｏＯ，β−Ｃｏ
（ＯＨ）２，α−Ｃｏ（ＯＨ）２粉末の内の一種以上を
添加したスラリーを充填してなるアルカリ電池用ニッケ
ル極において、多孔体細孔径が４０〜１００μｍであ
り、水酸化ニッケルの粒子径が多孔体細孔径の１／３以
下であり、添加するＣｏＯ，β−Ｃｏ（ＯＨ）２，α−
Ｃｏ（ＯＨ）２の粒子径が水酸化ニッケルの１／２以下
であることを特徴とするアルカリ電池用ニッケル極であ
る。
に、水酸化ニッケル粉末を主体とし、ＣｏＯ，β−Ｃｏ
（ＯＨ）２，α−Ｃｏ（ＯＨ）２粉末の内の一種以上を
添加したスラリーを充填してなるアルカリ電池用ニッケ
ル極において、多孔体細孔径が４０〜１００μｍであ
り、水酸化ニッケルの粒子径が多孔体細孔径の１／３以
下であり、添加するＣｏＯ，β−Ｃｏ（ＯＨ）２，α−
Ｃｏ（ＯＨ）２の粒子径が水酸化ニッケルの１／２以下
であることを特徴とするアルカリ電池用ニッケル極であ
る。
また、耐アルカリ性多孔体が、ニッケル繊維焼結体、ニ
ッケルメッキ鉄繊維焼結体、ニッケルメッキグラファイ
ト繊維体である、アルカリ電池用ニッケル極において、
基板の細孔径と水酸化ニッケル粒子径及び添加コバルト
化合物粒子径を規制することによって、活物質利用率を
向上させ、高性能で高容量な正極板を得るものである。
ッケルメッキ鉄繊維焼結体、ニッケルメッキグラファイ
ト繊維体である、アルカリ電池用ニッケル極において、
基板の細孔径と水酸化ニッケル粒子径及び添加コバルト
化合物粒子径を規制することによって、活物質利用率を
向上させ、高性能で高容量な正極板を得るものである。
実施例 以下に本発明の実施例について詳述する。
硝酸ニッケル水溶液をＰＨ制御された弱塩基性の水溶液
中に滴下させることによって平均粒子径１５μｍの水酸
化ニッケルを調製する。
中に滴下させることによって平均粒子径１５μｍの水酸
化ニッケルを調製する。
一方びびり振動によって、切削した各種繊維径のニッケ
ル繊維を用いて、還元性雰囲気で９５０〜１１５０℃、
５〜２０分間焼結することによりニッケル繊維焼結基板
を得る。繊維径あるいは繊維量等によって、基板の平均
細孔径が１０，４０，７０，１００，１５０μｍに調節
できる。
ル繊維を用いて、還元性雰囲気で９５０〜１１５０℃、
５〜２０分間焼結することによりニッケル繊維焼結基板
を得る。繊維径あるいは繊維量等によって、基板の平均
細孔径が１０，４０，７０，１００，１５０μｍに調節
できる。
次に金属コバルトを硝酸あるいは硫酸水溶液により溶解
した後、弱塩基性領域で中和させ析出させることによっ
て、α−Ｃｏ（ＯＨ）２が得られる。このα−Ｃｏ（Ｏ
Ｈ）２の平均粒子径を約５μｍ程度に調製する。
した後、弱塩基性領域で中和させ析出させることによっ
て、α−Ｃｏ（ＯＨ）２が得られる。このα−Ｃｏ（Ｏ
Ｈ）２の平均粒子径を約５μｍ程度に調製する。
上記の水酸化ニッケル粉末９０ｗｔ％とα−Ｃｏ（Ｏ
Ｈ）２１０ｗｔ％を混合し、カルボキシメチルセルロー
スを増粘剤とする水溶液を加えてスラリー状とする。
Ｈ）２１０ｗｔ％を混合し、カルボキシメチルセルロー
スを増粘剤とする水溶液を加えてスラリー状とする。
このスラリーを多孔度９５％、厚さ１．３mm、平均細孔
径が１０，４０，７０，１００，１５０μｍの基板に充
填し、乾燥、厚み調節により、厚み０．７mmのニッケル
極とした。これらのニッケル極の活物質利用率を調べた
結果を第１表に示した。
径が１０，４０，７０，１００，１５０μｍの基板に充
填し、乾燥、厚み調節により、厚み０．７mmのニッケル
極とした。これらのニッケル極の活物質利用率を調べた
結果を第１表に示した。
なお、活物質利用率とは、ニッケル極の実電気容量を理
論電気容量で割った値に１００を掛けた値をいう。ここ
で、ニッケル極の実電気容量は、カドミウム極を対極と
して水酸化カリウム水溶液を電解液として放電させた、
その放電電気容量を測定して求める。また、ニッケル極
の理論電気容量は、水酸化ニッケル１ｇ当たりの理論電
気容量である２８９ｍＡｈに、充填した水酸化ニッケル
の重量を掛けて求める。
論電気容量で割った値に１００を掛けた値をいう。ここ
で、ニッケル極の実電気容量は、カドミウム極を対極と
して水酸化カリウム水溶液を電解液として放電させた、
その放電電気容量を測定して求める。また、ニッケル極
の理論電気容量は、水酸化ニッケル１ｇ当たりの理論電
気容量である２８９ｍＡｈに、充填した水酸化ニッケル
の重量を掛けて求める。
上記結果より細孔径は、４０〜１００μｍが適切であ
る。
る。
尚、１０μｍの細孔径のものは、活物質粒子が繊維内部
に入らずオーバーペーストとなり脱落を生じた。
に入らずオーバーペーストとなり脱落を生じた。
次に、細孔径が４０μｍの基板に水酸化ニッケル粒子径
が細孔径の１／４，１／３，１／２，１である活物質
に、α−Ｃｏ（ＯＨ）２の粒子径が水酸化ニッケル粒子
径の１／３，１／２，１の比率であるものを添加して作
製したニッケル極の活物質利用率を第２表に示した。
が細孔径の１／４，１／３，１／２，１である活物質
に、α−Ｃｏ（ＯＨ）２の粒子径が水酸化ニッケル粒子
径の１／３，１／２，１の比率であるものを添加して作
製したニッケル極の活物質利用率を第２表に示した。
上記結果より水酸化ニッケル粒径が細孔径の１／３以下
であり、水酸化コバルトの粒径が水酸化ニッケルの粒径
の１／２以下であるものが最も優れている。
であり、水酸化コバルトの粒径が水酸化ニッケルの粒径
の１／２以下であるものが最も優れている。
α−Ｃｏ（ＯＨ）２に替えてＣｏＯあるいはβ−Ｃｏ
（ＯＨ）２の粒径との関係についても調べたところ、第
２表と同様の結果を得た。
（ＯＨ）２の粒径との関係についても調べたところ、第
２表と同様の結果を得た。
尚、耐アルカリ性繊維多孔体の実施例としてニッケル繊
維焼結体について述べたが、ニッケルメッキ鉄繊維焼結
体、ニッケルメッキグラファイト繊維体であっても同様
である。
維焼結体について述べたが、ニッケルメッキ鉄繊維焼結
体、ニッケルメッキグラファイト繊維体であっても同様
である。
水酸化ニッケル粒子径が、基板細孔内の１／３以上での
利用率の低下は基板内部への充填が不均一化するためで
あると考えられる。又、繊維細孔径が１００μｍ以上に
なるとＣｏＯＯＨの電導性コーティング被覆でも高率放
電においては、金属繊維と活物質間距離が長くなりす
ぎ、充分な利用率を得ることは困難である。
利用率の低下は基板内部への充填が不均一化するためで
あると考えられる。又、繊維細孔径が１００μｍ以上に
なるとＣｏＯＯＨの電導性コーティング被覆でも高率放
電においては、金属繊維と活物質間距離が長くなりす
ぎ、充分な利用率を得ることは困難である。
又、繊維細孔径が１０μｍ以下では活物質の充填が困難
となる。
となる。
添加コバルト化合物粉末の粒子径が水酸化ニッケル粉末
粒子径よりも大きいと少量添加したコバルト化合物粉末
の活物質粒子間への分散度が悪く、均一コーティングし
得ないために活物質利用率が悪くなる。
粒子径よりも大きいと少量添加したコバルト化合物粉末
の活物質粒子間への分散度が悪く、均一コーティングし
得ないために活物質利用率が悪くなる。
発明の効果 上述した如く、本発明は活物質利用率の向上した、高性
能で高容量かつ生産性の高いアルカリ電池用ニッケル極
を提供することが出来るので、その工業的価値は極めて
大である。
能で高容量かつ生産性の高いアルカリ電池用ニッケル極
を提供することが出来るので、その工業的価値は極めて
大である。
Claims (2)
- 【請求項１】耐アルカリ性多孔体に、水酸化ニッケル粉
末を主体とし、これにＣｏＯ，β−Ｃｏ（ＯＨ）２，α
−Ｃｏ（ＯＨ）２粉末の内の一種以上を添加したスラリ
ーを充填してなるアルカリ電池用ニッケル極において、
多孔体細孔径が４０〜１００μｍであり、水酸化ニッケ
ルの粒子径が多孔体細孔径の１／３以下であり、添加す
るＣｏＯ，β−Ｃｏ（ＯＨ）２，α−Ｃｏ（ＯＨ）２の
粒子径が水酸化ニッケルの１／２以下であることを特徴
とするアルカリ電池用ニッケル極。 - 【請求項２】耐アルカリ性多孔体が、ニッケル繊維焼結
体、ニッケルメッキ鉄繊維焼結体、ニッケルメッキグラ
ファイト繊維体である特許請求の範囲第１項記載のアル
カリ電池用ニッケル極。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61101846A JPH0630248B2 (ja) | 1986-04-30 | 1986-04-30 | アルカリ電池用ニッケル極 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61101846A JPH0630248B2 (ja) | 1986-04-30 | 1986-04-30 | アルカリ電池用ニッケル極 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62256366A JPS62256366A (ja) | 1987-11-09 |
| JPH0630248B2 true JPH0630248B2 (ja) | 1994-04-20 |
Family
ID=14311415
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61101846A Expired - Lifetime JPH0630248B2 (ja) | 1986-04-30 | 1986-04-30 | アルカリ電池用ニッケル極 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0630248B2 (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0677454B2 (ja) * | 1986-11-13 | 1994-09-28 | 三洋電機株式会社 | アルカリ蓄電池用非焼結式ニツケル電極 |
| JPS63150857A (ja) * | 1986-12-12 | 1988-06-23 | Sanyo Electric Co Ltd | アルカリ蓄電池用陽極 |
| JPH01187768A (ja) * | 1988-01-19 | 1989-07-27 | Yuasa Battery Co Ltd | アルカリ電池用ニッケル極 |
| JPH0724218B2 (ja) * | 1988-04-11 | 1995-03-15 | 株式会社ユアサコーポレーション | アルカリ電池用ニッケル電極及びこれを用いた電池 |
| JPH02144850A (ja) * | 1988-11-26 | 1990-06-04 | Yuasa Battery Co Ltd | ニッケル電極及びこれを用いたアルカリ蓄電池 |
| WO1992008251A1 (en) * | 1990-10-29 | 1992-05-14 | Yuasa Corporation | Hydrogen-storing electrode, nickel electrode, and nickel-hydrogen battery |
| CN111477846B (zh) * | 2020-03-27 | 2022-03-29 | 深圳市量能科技有限公司 | 一种高倍率镍氢电池正极及其制作方法 |
-
1986
- 1986-04-30 JP JP61101846A patent/JPH0630248B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62256366A (ja) | 1987-11-09 |
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