JPH0652856A - アルカリ蓄電池用正極活物質並びにその製造法 - Google Patents

アルカリ蓄電池用正極活物質並びにその製造法

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JPH0652856A
JPH0652856A JP4224903A JP22490392A JPH0652856A JP H0652856 A JPH0652856 A JP H0652856A JP 4224903 A JP4224903 A JP 4224903A JP 22490392 A JP22490392 A JP 22490392A JP H0652856 A JPH0652856 A JP H0652856A
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JP
Japan
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nickel
positive electrode
small amount
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electrode active
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JP4224903A
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Atsushi Furukawa
淳 古川
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Furukawa Battery Co Ltd
Original Assignee
Furukawa Battery Co Ltd
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    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 正極の利用率、電池放電特性、電池寿命を改
善し得るアルカリ蓄電池用正極活物質を提供する。 【構成】 ニッケルを少量含有する水酸化ニッケル粉末
から成る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、アルカリ蓄電池用正極
活物質並びにその製造法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、アルカリ蓄電池用正極活物質は、
ニッケルと硝酸を反応させ、硝酸ニッケルを作製し、次
でアルカリと中和反応させて水酸化ニッケルの無数の粒
子を沈降析出させ、これを濾過し、その析出物を乾燥粉
砕して得られる。これを用いてアルカリ蓄電池用ペース
ト式正極を作製するには、該正極活物質粉末に導電剤を
混ぜ、CMCなどの増粘剤の水溶液と共に混練しペース
ト状とし、これを発泡ニッケル基板やニッケル繊維フェ
ルトなどの多孔金属基板に塗布充填し、乾燥して得られ
る。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の正極活物質
を用いてペースト式正極板としたものは、焼結式正極に
比し、高容量のアルカリ蓄電池を提供することができる
が、正極の利用率や電池の急放電特性が低く、寿命が短
いなどの欠点を有し、これらの特性を改善することが望
まれる。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明は、従来のニッケ
ル正極活物質の欠点を解消し、正極の利用率の向上、電
池の急放電特性並びにサイクル寿命の向上をもたらすア
ルカリ蓄電池用正極活物質を提供するもので、水酸化ニ
ッケル粉末中にニッケルを少量含有して成る。第二発明
は、上記の本発明の正極活物質の製造法を提供するもの
で、ニッケルと硝酸または硫酸と反応させるに当たり、
未反応のニッケルが少量残留するように反応させて、該
未反応のニッケルが少量含有する硝酸ニッケルまたは硫
酸ニッケルを調製し、これにアルカリを添加して中和
し、ニッケルを少量含有する無数の水酸化ニッケル粒子
を析出させ、その析出物を分離し、乾燥し、次で粉砕す
ることを特徴とする。
【0005】
【作用】本発明の正極活物質である水酸化ニッケル粉末
は、その中に金属状態のニッケルを含有するので、該水
酸化ニッケル粉末自体に導電性を生じ、これを多孔基板
に塗布充填したとき、全体に亘り均一な導電性を有する
正極板をもたらし、その利用率を高め、急放電特性を向
上すると共に電池過充電時に生ずる過酸化ニッケルの崩
壊を抑制し、電池寿命の改善に寄与する。この場合、該
水酸化ニッケル粉末の粒子が球状とするときは、多孔基
板、特に発泡基板への充填性が向上する。上記の第二発
明の正極活物質の製造法によれば、上記のように、ニッ
ケルと酸とを不充分に反応させてニッケルが残留するニ
ッケル塩とし、これをアルカリで中和するときは、無数
の水酸化ニッケル粒子が析出するが、その析出の際、ニ
ッケル粒子が抱き込まれたり、挟まれたりしてその析出
物内に一体に無数の金属状態のニッケル粒子を含むもの
が得られる。このような析出物を粉砕すれば、本発明の
正極活物質粉末が得られる。この場合、該析出物をほぐ
すように軽い加圧力で粉砕するときは、球状の水酸化ニ
ッケル粒子から成る正極活物質粉末が得られる。
【0006】
【実施例】次に、本発明の実施例を詳述する。本発明の
アルカリ蓄電池用正極活物質は、次のように製造する。
即ち、ニッケル正極活物質の出発原料として、金属ニッ
ケル粉末、例えば、カーボニルニッケル粉末を用い、こ
れを所望濃度の硝酸または硫酸の水溶液に添加し反応さ
せ、硝酸ニッケルまたは硫酸ニッケルを生成せしめる
が、本発明によれば、未反応の金属ニッケルが少量残留
するように予め少許過剰のニッケル粉末を添加したり、
反応時間と温度を調節するなどして、生成する硝酸ニッ
ケルまたは硫酸ニッケル中に未反応の金属状態のニッケ
ルが残留した反応物を生成せしめる。次でこれに苛性ソ
ーダまたは苛性カリのアルカリ水溶液を混合、攪拌中和
させ、無数の水酸化ニッケル粒子を沈降析出せしめ、そ
の沈降析出物を濾過、乾燥した後、粉砕する。この場
合、その粉砕は、その析出物を構成する水酸化ニッケル
の微粒子を破断しないように該析出物に軽い圧力をかけ
て、ミル機の回転を遅くして、或いは手作業の場合は、
該析出物を手でもみほぐすことにより、粒子が粒状の水
酸化ニッケル粉末、即ち、正極活物質粉末のX線回析図
を図1に示す。該図1から明らかなように、ニッケルと
硫酸または硝酸との反応が完全に行われたところでは、
水酸化ニッケルの回析線しか認められなかったが、上記
の中和反応が不完全に行われて、金属状態のニッケルが
残留したところでは、水酸化ニッケルの回析線の他にニ
ッケルの回析線が認められた。水酸化ニッケルNi(OH)2
中のその金属ニッケルNiの残留率は、 0.1〜1wt.%の範
囲で良い。
【0007】このようにして得られたニッケルを少量含
有する水酸化ニッケル粉末から成る本発明の正極活物質
粉末を用い、常法によりペースト式ニッケル正極板を製
造する。即ち、例えば、本発明の上記正極活物質粉末
に、導電剤としてコバルト粉末5wt.%とニッケル粉末10
wt.%を添加、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
ト状とした。このペーストを、多孔基板、例えば、発泡
ニッケル基板に塗布充填せしめ、乾燥し、次で所定の厚
さまで加圧してペースト式ニッケル極板を製造した。こ
の発泡ニッケル基板への活物質の充填効率は、本発明の
正極活物質粉末の粒子が球状である場合には、特に向上
する。
【0008】上記の正極板と下記のように製造した負極
板とをナイロンセパレータを介して積層捲回して極板群
とし、これを円筒形電池容器に収容し、所定量の苛性カ
リ電解液を注入し、正極の理論容量が 1180mAhで正規規
制の単3サイズニッケル−水素電池を作製した。このよ
うに、本発明の正極活物質を用いた正極を組み込んだ電
池を電池Aと称する。比較のため、常法により製造した
金属ニッケルを含有しない、従来の水酸化ニッケル粉末
を用いて上記と同様に製造したペースト式正極板を上記
と同様にして組み込みニッケル−水素電池を製造した。
この電池を電池Bと称する。
【0009】上記の負極板は、常法により次のように製
造したものである。市販のMm(ミッシュメタル)、Ni、
Co、Alの各粉末を一定の組成比となるように秤量して混
合し、これを高周波溶解法により加熱溶解させ、MmNi
3.55Co1.0 Al0.45から成る合金組成の水素吸蔵合金を製
造し、これを粉砕して 150メッシュ以下の合金粉とし、
この合金粉末 100wt.%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.%を添加混合し、更にこれに1%のカル
ボキシメチルセルロース水溶液を添加、混練して、スラ
リー状とし、こりスラリーをニッケルメッキした鉄製多
孔基板に塗布、充填、乾燥した後、圧延し、更にこれを
200℃で2時間焼成して水素吸蔵合金極板を製造した。
【0010】上記の電池A及び電池Bについて、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容量を測定し、また、これを
正極の理論容量で除して正極の利用率を求めた。更に、
これらの電池A,Bについて、急放電容量を試験した。
該試験は、200mAhの電流で 7.5時間充電した後、3Aの
電流で電池電圧が 1.0Vになるまで放電してその急放電
容量を測定した。更にまた、これら電池A,Bについ
て、サイクル寿命試験を行った。該試験は、1Aの電流
で 1.2時間充電した後、同じ電流で電池電圧が 1.0Vに
なるまで放電することを繰り返し、容量が600mAhになっ
た時点で寿命とした。以上の試験の結果を下記表1に示
す。
【0011】
【表1】
【0012】上記表1から明らかなように、粒子中にニ
ッケルを少量含存する水酸化ニッケル粉末から成る正極
活物質を用いた正極を組み込んだ電池Aは、粒子中にニ
ッケルを含有しない水酸化ニッケル粉末から成る従来の
正極活物質を用いた正極を組み込んだ電池Bに比し、正
極の利用率、電池の急放電容量及びサイクル寿命のいず
れも著しく改善されることが分かる。
【0013】
【発明の効果】このように本発明によるときは、ニッケ
ルを少量含有するニッケル水酸化粉末をアルカリ蓄電池
用正極活物質としたので、正極の利用率、電池の急放電
容量及びサイクル寿命を従来の正極活物質に比し著しく
改善することができる効果を有する。更に、その第二発
明によれば、ニッケルと酸と反応させる場合、少量のニ
ッケルが残存するように反応させ、次で、その反応物に
アルカリを作用させ、水酸化ニッケル粒子を無数に析出
せしめるようにしたので、無数のニッケルを含有する析
出物が得られ、次でこれを粉砕することにより、金属状
態のニッケルを少量含有する水酸化ニッケルから成る正
極活物質粉末が得られる効果を有する。この場合、該析
出物の粉砕を小さい加圧力で粉砕するときは、発泡金属
基板に対する活物質の充填効率を向上する粒状の水酸化
ニッケル粉末が得られて好ましい。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の1例の正極活物質のX線回析図
である。
【表1】

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 水酸化ニッケル粉末中にニッケルを少量
    含有して成るアルカリ蓄電池用正極活物質。
  2. 【請求項2】 請求項1記載のニッケルを少量含有した
    水酸化ニッケル粉末の粒子は球状であるアルカリ蓄電池
    用正極活物質。
  3. 【請求項3】 ニッケルと硝酸または硫酸と反応させる
    に当たり、未反応のニッケルが少量残留するように反応
    させて、該未反応のニッケルが少量含有する硝酸ニッケ
    ルまたは硫酸ニッケルを調製し、これにアルカリを添加
    して中和し、ニッケルを少量含有する無数の水酸化ニッ
    ケル粒子を析出させ、その析出物を分離し、乾燥し、次
    で粉砕することを特徴とするアルカリ蓄電池用正極活物
    質の製造法。
  4. 【請求項4】 請求項3記載の析出物の粉砕は、該析出
    物を軽く加圧してニッケルを少量含有する無数の球状の
    水酸化粒子を得るように粉砕することを特徴とするアル
    カリ蓄電池用正極活物質の製造法。
JP4224903A 1992-07-31 1992-07-31 アルカリ蓄電池用正極活物質並びにその製造法 Pending JPH0652856A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004214210A (ja) * 1998-08-17 2004-07-29 Ovonic Battery Co Inc 複合陽極材料およびその製法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2004214210A (ja) * 1998-08-17 2004-07-29 Ovonic Battery Co Inc 複合陽極材料およびその製法
JP2012023049A (ja) * 1998-08-17 2012-02-02 Ovonic Battery Co Inc 複合陽極材料およびその製法

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