JPH0917429A - アルカリ蓄電池の非焼結式ニッケル正極用水酸化ニッケル - Google Patents
アルカリ蓄電池の非焼結式ニッケル正極用水酸化ニッケルInfo
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- JPH0917429A JPH0917429A JP7185055A JP18505595A JPH0917429A JP H0917429 A JPH0917429 A JP H0917429A JP 7185055 A JP7185055 A JP 7185055A JP 18505595 A JP18505595 A JP 18505595A JP H0917429 A JPH0917429 A JP H0917429A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 放電特性および寿命特性を悪化させることな
く、タップ密度が可及的に高いアルカリ蓄電池の非焼結
式ニッケル正極用水酸化ニッケルを提供する。 【構成】 コバルトおよび／またはカドミウムを固溶さ
せて含む球状ないし楕円球状の粒子からなる粉末であ
り、比表面積が５〜１０ｍ2 ／ｇ、平均粒径が１〜３０
μｍおよびＸ線回折で測定した（１０１）面の回折ピー
クの半価幅が０．９〜１．３°である。
く、タップ密度が可及的に高いアルカリ蓄電池の非焼結
式ニッケル正極用水酸化ニッケルを提供する。 【構成】 コバルトおよび／またはカドミウムを固溶さ
せて含む球状ないし楕円球状の粒子からなる粉末であ
り、比表面積が５〜１０ｍ2 ／ｇ、平均粒径が１〜３０
μｍおよびＸ線回折で測定した（１０１）面の回折ピー
クの半価幅が０．９〜１．３°である。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、アルカリ蓄電池の非焼
結式ニッケル正極用に用いて好適な水酸化ニッケルに関
する。
結式ニッケル正極用に用いて好適な水酸化ニッケルに関
する。
【０００２】
【従来の技術】近年、電子機器の小型化・ポータブル化
が進むにつれて、それに搭載されるアルカリ蓄電池に対
しても小型化・軽量化が要求されている。そのため、ア
ルカリ蓄電池の高容量化が急速に進んでいる。この高容
量化の技術の一つに、多孔性のニッケル基板中に活物質
である水酸化ニッケルを充填した非焼結式ニッケル正極
が実用化されている（特公昭６０−４０６６７号公報参
照）。この非焼結式ニッケル正極は、旧来の焼結式ニッ
ケル正極に比べて、活物質である水酸化ニッケルを高密
度に極板中に保持できる。非焼結式ニッケル正極の活物
質である水酸化ニッケルの特性としては、（１）タップ
密度が十分に高い、（２）結晶度が低いことが必要であ
るとされている。上記（１）が必要とされるのは、
（ａ）水酸化ニッケルの充填量と非焼結式ニッケル正極
のエネルギー密度とが正の相関をもつ、（ｂ）水酸化ニ
ッケルの充填量は、多孔性のニッケル基板の多孔度と水
酸化ニッケルのタップ密度に比例する、（ｃ）多孔性の
ニッケル基板の多孔度には上限があるからである。ま
た、上記（２）が必要とされるのは、結晶度が高すぎる
水酸化ニッケルを用いて作成した正極では、放電反応に
不可欠なプロトンの移動が束縛され、充電時に電流密度
が増大して、放電特性および寿命特性を悪化させる原因
となる高次酸化物γ−ＮｉＯＯＨが多量に生成するよう
になるからである。従来、上記（１）および（２）を満
足する水酸化ニッケルについて種々の検討が行われ、例
えば、特公平４−６８２４９号公報に記載された水酸化
ニッケルが知られている。すなわち、この水酸化ニッケ
ルは、球形状ないし楕円球形状の粒子からなる粉末であ
り、比表面積が１０〜３０ｍ2 ／ｇ、平均粒径が２〜５
０μｍ、タップ密度が１．８〜２．０２ｇ／ｍｌであ
る。しかしながら、非焼結式ニッケル正極の活物質とし
て上記水酸化ニッケルを使用すると、上記（１）におけ
る非焼結式ニッケル正極のエネルギー密度は、満足すべ
きものとはなっていない。
が進むにつれて、それに搭載されるアルカリ蓄電池に対
しても小型化・軽量化が要求されている。そのため、ア
ルカリ蓄電池の高容量化が急速に進んでいる。この高容
量化の技術の一つに、多孔性のニッケル基板中に活物質
である水酸化ニッケルを充填した非焼結式ニッケル正極
が実用化されている（特公昭６０−４０６６７号公報参
照）。この非焼結式ニッケル正極は、旧来の焼結式ニッ
ケル正極に比べて、活物質である水酸化ニッケルを高密
度に極板中に保持できる。非焼結式ニッケル正極の活物
質である水酸化ニッケルの特性としては、（１）タップ
密度が十分に高い、（２）結晶度が低いことが必要であ
るとされている。上記（１）が必要とされるのは、
（ａ）水酸化ニッケルの充填量と非焼結式ニッケル正極
のエネルギー密度とが正の相関をもつ、（ｂ）水酸化ニ
ッケルの充填量は、多孔性のニッケル基板の多孔度と水
酸化ニッケルのタップ密度に比例する、（ｃ）多孔性の
ニッケル基板の多孔度には上限があるからである。ま
た、上記（２）が必要とされるのは、結晶度が高すぎる
水酸化ニッケルを用いて作成した正極では、放電反応に
不可欠なプロトンの移動が束縛され、充電時に電流密度
が増大して、放電特性および寿命特性を悪化させる原因
となる高次酸化物γ−ＮｉＯＯＨが多量に生成するよう
になるからである。従来、上記（１）および（２）を満
足する水酸化ニッケルについて種々の検討が行われ、例
えば、特公平４−６８２４９号公報に記載された水酸化
ニッケルが知られている。すなわち、この水酸化ニッケ
ルは、球形状ないし楕円球形状の粒子からなる粉末であ
り、比表面積が１０〜３０ｍ2 ／ｇ、平均粒径が２〜５
０μｍ、タップ密度が１．８〜２．０２ｇ／ｍｌであ
る。しかしながら、非焼結式ニッケル正極の活物質とし
て上記水酸化ニッケルを使用すると、上記（１）におけ
る非焼結式ニッケル正極のエネルギー密度は、満足すべ
きものとはなっていない。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上記
事情に鑑み、上記（２）における放電特性および寿命特
性を悪化させることなく、タップ密度を可及的に高くす
るアルカリ蓄電池の非焼結式ニッケル正極用水酸化ニッ
ケルを提供することにある。
事情に鑑み、上記（２）における放電特性および寿命特
性を悪化させることなく、タップ密度を可及的に高くす
るアルカリ蓄電池の非焼結式ニッケル正極用水酸化ニッ
ケルを提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するものであり、コバルトおよび／またはカドミウム
を固溶させて含む球状ないし楕円球状の粒子からなる粉
末であり、比表面積が５〜１０ｍ2 ／ｇ、平均粒径が１
〜３０μｍおよびＸ線回折で測定した（１０１）面の回
折ピークの半価幅が０．９〜１．３°であるアルカリ蓄
電池の非焼結式ニッケル正極用水酸化ニッケルである。
上記本発明のアルカリ蓄電池の非焼結式ニッケル正極用
水酸化ニッケルに含まれるコバルトの含有量は、０．５
〜２重量％、カドミウムの含有量は、１．５〜５重量％
であることが好ましい。上記本発明のアルカリ蓄電池の
非焼結式ニッケル正極用水酸化ニッケルの粉末は、比表
面積が５〜１０ｍ2 ／ｇであるので、タップ密度が２．
１ｇ／ｍｌ以上になる。
成するものであり、コバルトおよび／またはカドミウム
を固溶させて含む球状ないし楕円球状の粒子からなる粉
末であり、比表面積が５〜１０ｍ2 ／ｇ、平均粒径が１
〜３０μｍおよびＸ線回折で測定した（１０１）面の回
折ピークの半価幅が０．９〜１．３°であるアルカリ蓄
電池の非焼結式ニッケル正極用水酸化ニッケルである。
上記本発明のアルカリ蓄電池の非焼結式ニッケル正極用
水酸化ニッケルに含まれるコバルトの含有量は、０．５
〜２重量％、カドミウムの含有量は、１．５〜５重量％
であることが好ましい。上記本発明のアルカリ蓄電池の
非焼結式ニッケル正極用水酸化ニッケルの粉末は、比表
面積が５〜１０ｍ2 ／ｇであるので、タップ密度が２．
１ｇ／ｍｌ以上になる。
【０００５】
【作用】本発明のアルカリ蓄電池の非焼結式ニッケル正
極用水酸化ニッケルは、コバルトおよび／またはカドミ
ウムを固溶させて含む球状ないし楕円球状の粒子からな
る粉末であることが必要である。水酸化ニッケル粒子中
にコバルトおよび／またはカドミウムを固溶させるの
は、コバルトおよび／またはカドミウムを固溶させない
と、（１）充放電サイクルの繰り返しによりニッケル正
極が膨潤する、（２）水酸化ニッケルの結晶度が適度に
低くならず、放電反応に不可欠なプロトンの移動が束縛
され、充電時に電流密度が増大するため、放電特性およ
び寿命特性を悪化させる原因となる高次酸化物γ−Ｎｉ
ＯＯＨが多量に生成するようになるので、コバルトおよ
び／またはカドミウムを含有させて上記放電特性および
寿命特性の悪化を防止する。コバルトのみを含有させる
場合、その含有量は０．５〜２重量％、カドミウムのみ
を含有させる場合、その含有量は１．５〜５重量％、コ
バルトとカドミウムを含有させる場合、各々の含有量の
和は２〜７重量％であることが好ましい。それぞれの下
限未満では、上記コバルトおよび／またはカドミウムの
作用が十分でなく、一方、それぞれの上限を超えると、
Ｎｉ含有量が低減してニッケル正極のエネルギー密度が
減少する。また、本発明の水酸化ニッケル粒子の形状
は、球状ないし楕円球状であることが必要であり、それ
以外の角状などの不規則な形状のものでは、充分高いタ
ップ密度を得ることができない。
極用水酸化ニッケルは、コバルトおよび／またはカドミ
ウムを固溶させて含む球状ないし楕円球状の粒子からな
る粉末であることが必要である。水酸化ニッケル粒子中
にコバルトおよび／またはカドミウムを固溶させるの
は、コバルトおよび／またはカドミウムを固溶させない
と、（１）充放電サイクルの繰り返しによりニッケル正
極が膨潤する、（２）水酸化ニッケルの結晶度が適度に
低くならず、放電反応に不可欠なプロトンの移動が束縛
され、充電時に電流密度が増大するため、放電特性およ
び寿命特性を悪化させる原因となる高次酸化物γ−Ｎｉ
ＯＯＨが多量に生成するようになるので、コバルトおよ
び／またはカドミウムを含有させて上記放電特性および
寿命特性の悪化を防止する。コバルトのみを含有させる
場合、その含有量は０．５〜２重量％、カドミウムのみ
を含有させる場合、その含有量は１．５〜５重量％、コ
バルトとカドミウムを含有させる場合、各々の含有量の
和は２〜７重量％であることが好ましい。それぞれの下
限未満では、上記コバルトおよび／またはカドミウムの
作用が十分でなく、一方、それぞれの上限を超えると、
Ｎｉ含有量が低減してニッケル正極のエネルギー密度が
減少する。また、本発明の水酸化ニッケル粒子の形状
は、球状ないし楕円球状であることが必要であり、それ
以外の角状などの不規則な形状のものでは、充分高いタ
ップ密度を得ることができない。
【０００６】本発明のアルカリ蓄電池の非焼結式ニッケ
ル正極用水酸化ニッケル粉末は、比表面積が５〜１０ｍ
2 ／ｇ、平均粒径が１〜３０μｍおよびＸ線回折で測定
した（１０１）面の回折ピークの半価幅が０．９〜１．
３°であることも重要である。比表面積が５ｍ2 ／ｇ未
満では、一次粒子（結晶子）が凝集して形成している水
酸化ニッケル粒子内部の空間体積、つまり細孔容積が少
なくなりすぎて電池反応で必要なプロトンの移動が阻止
され易くなり、一方、１０ｍ2 ／ｇを超えると、充分高
いタップ密度を得ることができない。また、平均粒径が
１μｍ未満では、水酸化ニッケルが多孔性のニッケル基
板から脱落してニッケル正極のエネルギー密度が減少し
易くなり、一方、３０μｍを超えると、充分高いタップ
密度を得ることができない。さらに、Ｘ線回折で測定し
た（１０１）面の回折ピークの半価幅が０．９°未満で
は、電池反応で必要なプロトンの移動が阻止され易くな
り、一方、１．３°を超えると、充分高いタップ密度を
得ることができない。以上のような水酸化ニッケル粉末
は、タップ密度が２．１ｇ／ｍｌ以上であり、通常２．
３ｇ／ｍｌ以下である。
ル正極用水酸化ニッケル粉末は、比表面積が５〜１０ｍ
2 ／ｇ、平均粒径が１〜３０μｍおよびＸ線回折で測定
した（１０１）面の回折ピークの半価幅が０．９〜１．
３°であることも重要である。比表面積が５ｍ2 ／ｇ未
満では、一次粒子（結晶子）が凝集して形成している水
酸化ニッケル粒子内部の空間体積、つまり細孔容積が少
なくなりすぎて電池反応で必要なプロトンの移動が阻止
され易くなり、一方、１０ｍ2 ／ｇを超えると、充分高
いタップ密度を得ることができない。また、平均粒径が
１μｍ未満では、水酸化ニッケルが多孔性のニッケル基
板から脱落してニッケル正極のエネルギー密度が減少し
易くなり、一方、３０μｍを超えると、充分高いタップ
密度を得ることができない。さらに、Ｘ線回折で測定し
た（１０１）面の回折ピークの半価幅が０．９°未満で
は、電池反応で必要なプロトンの移動が阻止され易くな
り、一方、１．３°を超えると、充分高いタップ密度を
得ることができない。以上のような水酸化ニッケル粉末
は、タップ密度が２．１ｇ／ｍｌ以上であり、通常２．
３ｇ／ｍｌ以下である。
【０００７】本発明のアルカリ蓄電池の非焼結式ニッケ
ル正極用水酸化ニッケル粉末は、従来のアルカリ蓄電池
の非焼結式ニッケル正極用水酸化ニッケル粉末と比べ
て、次の点で相違する。すなわち、従来の水酸化ニッケ
ル粉末は、タップ密度を２．１ｇ／ｍｌ以上に増大しよ
うとして比表面積を１０ｍ2 ／ｇ以下に減少すると、Ｘ
線回折で測定した（１０１）面の回折ピークの半価幅が
０．９°未満になってしまうのに対して、本発明の水酸
化ニッケル粉末は、比表面積を１０ｍ2 ／ｇ以下に減少
しても、Ｘ線回折で測定した（１０１）面の回折ピーク
の半価幅が０．９°以上を保持し得る点に上記相違があ
る。その理由は、明らかではないが、本発明の水酸化ニ
ッケル粒子では、従来の水酸化ニッケル粒子に比べて、
凝集して該粒子を形成している一次粒子（結晶子）の大
きさが大幅に減少したためであると推察される。
ル正極用水酸化ニッケル粉末は、従来のアルカリ蓄電池
の非焼結式ニッケル正極用水酸化ニッケル粉末と比べ
て、次の点で相違する。すなわち、従来の水酸化ニッケ
ル粉末は、タップ密度を２．１ｇ／ｍｌ以上に増大しよ
うとして比表面積を１０ｍ2 ／ｇ以下に減少すると、Ｘ
線回折で測定した（１０１）面の回折ピークの半価幅が
０．９°未満になってしまうのに対して、本発明の水酸
化ニッケル粉末は、比表面積を１０ｍ2 ／ｇ以下に減少
しても、Ｘ線回折で測定した（１０１）面の回折ピーク
の半価幅が０．９°以上を保持し得る点に上記相違があ
る。その理由は、明らかではないが、本発明の水酸化ニ
ッケル粒子では、従来の水酸化ニッケル粒子に比べて、
凝集して該粒子を形成している一次粒子（結晶子）の大
きさが大幅に減少したためであると推察される。
【０００８】次に、本発明のアルカリ蓄電池の非焼結式
ニッケル正極用水酸化ニッケル粉末の製造方法について
説明する。ニッケルを含む水溶液と、コバルトおよび／
またはカドミウムを含む水溶液と、水酸化アルカリ水溶
液と、アンモニア水とを、同時に、かつ、連続的に供給
し、激しい撹拌を行いながら反応させて製造する。その
際の反応条件としては、（１）反応液中のニッケルイオ
ン濃度：１〜２０ｍｇ／ｌ、（２）反応液液温：４０〜
７０℃の範囲内で一定の温度、（３）撹拌機のインペラ
の吐出ヘッドおよび吐出流量（反応槽容積１ｍ3 当た
り）：それぞれ１５〜３０ｍ2 ／ｓ2 、０．２ｍ3 ／ｓ
以上、（４）生成粉末の反応槽での滞留時間：８時間以
上などである。
ニッケル正極用水酸化ニッケル粉末の製造方法について
説明する。ニッケルを含む水溶液と、コバルトおよび／
またはカドミウムを含む水溶液と、水酸化アルカリ水溶
液と、アンモニア水とを、同時に、かつ、連続的に供給
し、激しい撹拌を行いながら反応させて製造する。その
際の反応条件としては、（１）反応液中のニッケルイオ
ン濃度：１〜２０ｍｇ／ｌ、（２）反応液液温：４０〜
７０℃の範囲内で一定の温度、（３）撹拌機のインペラ
の吐出ヘッドおよび吐出流量（反応槽容積１ｍ3 当た
り）：それぞれ１５〜３０ｍ2 ／ｓ2 、０．２ｍ3 ／ｓ
以上、（４）生成粉末の反応槽での滞留時間：８時間以
上などである。
【０００９】
［実施例１］モル比でＮｉ：Ｃｄ＝１．６：０．０４で
ある硫酸ニッケルと硫酸カドミウムの混合水溶液、２２
重量％の水酸化ナトリウム水溶液（ｐＨ調整用）および
２５重量％のアンモニア水を用いて、激しい撹拌を行い
ながらカドミウムが固溶した水酸化ニッケル粉末を連続
的に生成させた。この際の反応条件は次の通りであっ
た。 硫酸ニッケルと硫酸カドミウムの混合水溶液の添加速度 ２７．６ リットル／ｈｒ アンモニア水の添加速度 ２．０ リットル／ｈｒ 反応液中のニッケルイオン濃度 １０〜２０ ｍｇ／ｌ 反応液液温 ５０ ℃ 反応液ｐＨ １２．４ 撹拌機のインペラの吐出ヘッド １６．３ ｍ2 ／ｓ2 撹拌機のインペラの吐出流量（反応槽容積１ｍ3 当たり） ０．２３ ｍ3 ／ｓ 生成粉末の反応槽での滞留時間 １１ 時間 生成した水酸化ニッケル粉末を連続的に取り出した後、
濾過、水洗、乾燥した。得られた粉末について、カドミ
ウム含有量の分析、並びに粒子形状、タップ密度、比表
面積、平均粒径およびＸ線回折で測定した（１０１）面
の回折ピークの半価幅の測定を行った。なお、平均粒径
は、コールターカウンターＴＡ−II型により、また、使
用したＸ線回折装置は、リガク製ロータフレックスＲＵ
−２００Ｂ型を使用し、管電圧を５０ｋＶ、管電流を５
０ｍＡ、ターゲット材をＣｕとした。そして、得られた
回折チャートから２θ＝３７〜３９°の回折ピークの半
価幅を求めた。得られた結果を表１に示す。
ある硫酸ニッケルと硫酸カドミウムの混合水溶液、２２
重量％の水酸化ナトリウム水溶液（ｐＨ調整用）および
２５重量％のアンモニア水を用いて、激しい撹拌を行い
ながらカドミウムが固溶した水酸化ニッケル粉末を連続
的に生成させた。この際の反応条件は次の通りであっ
た。 硫酸ニッケルと硫酸カドミウムの混合水溶液の添加速度 ２７．６ リットル／ｈｒ アンモニア水の添加速度 ２．０ リットル／ｈｒ 反応液中のニッケルイオン濃度 １０〜２０ ｍｇ／ｌ 反応液液温 ５０ ℃ 反応液ｐＨ １２．４ 撹拌機のインペラの吐出ヘッド １６．３ ｍ2 ／ｓ2 撹拌機のインペラの吐出流量（反応槽容積１ｍ3 当たり） ０．２３ ｍ3 ／ｓ 生成粉末の反応槽での滞留時間 １１ 時間 生成した水酸化ニッケル粉末を連続的に取り出した後、
濾過、水洗、乾燥した。得られた粉末について、カドミ
ウム含有量の分析、並びに粒子形状、タップ密度、比表
面積、平均粒径およびＸ線回折で測定した（１０１）面
の回折ピークの半価幅の測定を行った。なお、平均粒径
は、コールターカウンターＴＡ−II型により、また、使
用したＸ線回折装置は、リガク製ロータフレックスＲＵ
−２００Ｂ型を使用し、管電圧を５０ｋＶ、管電流を５
０ｍＡ、ターゲット材をＣｕとした。そして、得られた
回折チャートから２θ＝３７〜３９°の回折ピークの半
価幅を求めた。得られた結果を表１に示す。
【００１０】
【表１】 添加元素含 粒子 タップ密 比表面積 平均粒径 (101)面 有量（重量%） 形状 度(g/ml) (m2/g) (μm) の半価幅 （°） 実施例１ Cd:２．５ 球形 ２．２２ ８．６ ７．７ １．０７ 実施例２ Cd:２．７ 球形 ２．２０ ５．８ ６．９ ０．９７ 実施例３ Cd:３．１ 球形 ２．１８ ９．４ １２．２ ０．９８ 実施例４ Cd:３．２ 球形 ２．１２ ９．７ １０．０ １．１７ 実施例５ Cd:３．０ Co:１．５ 球形 ２．１５ ７．８ ７．３ １．００ 比較例１ Cd:３．２ 球形 ２．０８ ２０．７ ９．６ ０．９６ 比較例２ Zn:３．１ Co:１．５ 球形 ２．０５ １５．０ ８．２ ０．９６ 従来例１ 添加せず 球形 ２．０４ ２５．８ １７．７ ０．９９ 従来例２ 添加せず 球形 ２．０８ １５．６ １３．２ １．０１ 従来例３ 添加せず 球形 １．９０ ２１．２ １６．４ １．１１ 従来例４ 添加せず 球形 １．７９ ３１．９ １８．９ １．２３
【００１１】次に、上で得た水酸化ニッケル粉末を電極
活物質として非焼結式ニッケル電極を次のようにして作
成した。すなわち、上で得た水酸化ニッケル粉末９０重
量部、ニッケル粉末８重量部、コバルト粉末２重量部お
よびこれらに増粘剤としてカルボキシルメチルセルロー
スを含むペーストを作成し、次に、このペーストを多孔
性の耐アルカリニッケル基板中に充填し、さらに、この
ニッケル基板を乾燥、圧縮することにより非焼結式ニッ
ケル電極を作成した。そして、このニッケル電極を正極
とし、正極より大過剰の容量をもつカドミウム電極を負
極とし、３０重量％の水酸化カリウム水溶液を電解液と
し、ガラスフィルターで仕切られたガラス製の二極電解
セルを用いて、開放系のモデルセルを組み立てた。この
モデルセルを用い、次のようにして電極活物質の利用率
を測定した。すなわち、このモデルセルに０．１Ｃ相当
の電流で１２時間充電した後、０．５Ｃ相当の電流で１
０Ｖまで放電することにより、放電容量を測定する。そ
の放電容量と使用した水酸化ニッケル粉末の理論電気容
量とから初期（１サイクル目）の利用率を求めた。ま
た、上記充放電サイクルを１サイクルとする１００サイ
クルを繰り返した１００サイクル目の利用率を求めた。
得られた結果を表２に示す。
活物質として非焼結式ニッケル電極を次のようにして作
成した。すなわち、上で得た水酸化ニッケル粉末９０重
量部、ニッケル粉末８重量部、コバルト粉末２重量部お
よびこれらに増粘剤としてカルボキシルメチルセルロー
スを含むペーストを作成し、次に、このペーストを多孔
性の耐アルカリニッケル基板中に充填し、さらに、この
ニッケル基板を乾燥、圧縮することにより非焼結式ニッ
ケル電極を作成した。そして、このニッケル電極を正極
とし、正極より大過剰の容量をもつカドミウム電極を負
極とし、３０重量％の水酸化カリウム水溶液を電解液と
し、ガラスフィルターで仕切られたガラス製の二極電解
セルを用いて、開放系のモデルセルを組み立てた。この
モデルセルを用い、次のようにして電極活物質の利用率
を測定した。すなわち、このモデルセルに０．１Ｃ相当
の電流で１２時間充電した後、０．５Ｃ相当の電流で１
０Ｖまで放電することにより、放電容量を測定する。そ
の放電容量と使用した水酸化ニッケル粉末の理論電気容
量とから初期（１サイクル目）の利用率を求めた。ま
た、上記充放電サイクルを１サイクルとする１００サイ
クルを繰り返した１００サイクル目の利用率を求めた。
得られた結果を表２に示す。
【００１２】
【表２】 １サイクル目の活物質 １００サイクル目の活物質 の利用率（％） の利用率（％） 実施例１ ９４ ９３ 実施例２ ９７ ９５ 実施例３ ９５ ９２ 実施例４ ９３ ９２ 実施例５ ９５ ９３ 比較例１ ９２ ８７ 比較例２ ９４ ８９ 従来例１ ８３ ５２ 従来例２ ８８ ６４ 従来例３ ８１ ４６ 従来例４ ９１ ５９
【００１３】［実施例２〜４］水酸化ニッケル粉末を連
続的に生成させる際の反応条件を、反応液液温５５℃、
撹拌機のインペラの吐出ヘッド２０．９ｍ2／ｓ2、撹拌
機のインペラの吐出流量（反応槽容積１ｍ3当たり）
０．２６ｍ3／ｓとした以外は、実施例１と同様に試験
した。得られた結果を表１および表２に示す。
続的に生成させる際の反応条件を、反応液液温５５℃、
撹拌機のインペラの吐出ヘッド２０．９ｍ2／ｓ2、撹拌
機のインペラの吐出流量（反応槽容積１ｍ3当たり）
０．２６ｍ3／ｓとした以外は、実施例１と同様に試験
した。得られた結果を表１および表２に示す。
【００１４】［実施例５］硫酸ニッケルと硫酸カドミウ
ムの混合水溶液の代りに、モル比でＮｉ：Ｃｄ：Ｃｏ＝
１．６：０．０４：０．０４である硫酸ニッケルと硫酸
カドミウムと硫酸コバルトの混合水溶液を用いた以外
は、実施例１と同様に試験した。得られた結果を表１お
よび表２に示す。
ムの混合水溶液の代りに、モル比でＮｉ：Ｃｄ：Ｃｏ＝
１．６：０．０４：０．０４である硫酸ニッケルと硫酸
カドミウムと硫酸コバルトの混合水溶液を用いた以外
は、実施例１と同様に試験した。得られた結果を表１お
よび表２に示す。
【００１５】［比較例１］水酸化ニッケル粉末を連続的
に生成させる際の反応条件を、撹拌機のインペラの吐出
ヘッド１１．７ｍ2／ｓ2、撹拌機のインペラの吐出流量
（反応槽容積１ｍ3当たり）０．１９ｍ3／ｓとした以外
は、実施例１と同様に試験した。得られた結果を表１お
よび表２に示す。
に生成させる際の反応条件を、撹拌機のインペラの吐出
ヘッド１１．７ｍ2／ｓ2、撹拌機のインペラの吐出流量
（反応槽容積１ｍ3当たり）０．１９ｍ3／ｓとした以外
は、実施例１と同様に試験した。得られた結果を表１お
よび表２に示す。
【００１６】［比較例２］硫酸ニッケルと硫酸カドミウ
ムの混合水溶液の代りに、モル比でＮｉ：Ｚｎ：Ｃｏ＝
１．６：０．０７：０．０４である硫酸ニッケルと硫酸
亜鉛と硫酸コバルトの混合水溶液を用いた以外は、実施
例１と同様に試験した。得られた結果を表１および表２
に示す。
ムの混合水溶液の代りに、モル比でＮｉ：Ｚｎ：Ｃｏ＝
１．６：０．０７：０．０４である硫酸ニッケルと硫酸
亜鉛と硫酸コバルトの混合水溶液を用いた以外は、実施
例１と同様に試験した。得られた結果を表１および表２
に示す。
【００１７】［従来例１〜４］４２重量％の硫酸ニッケ
ル水溶液、２２重量％の水酸化ナトリウム水溶液（ｐＨ
調整用）および２５重量％のアンモニア水を用いて、水
酸化ニッケル粉末を連続的に生成させた。また、生成し
た水酸化ニッケル粉末を取り出した後も、実施例１と同
様に試験した。得られた結果を表１および表２に示す。
ル水溶液、２２重量％の水酸化ナトリウム水溶液（ｐＨ
調整用）および２５重量％のアンモニア水を用いて、水
酸化ニッケル粉末を連続的に生成させた。また、生成し
た水酸化ニッケル粉末を取り出した後も、実施例１と同
様に試験した。得られた結果を表１および表２に示す。
【００１８】表１に示した結果のうち、実施例１〜５、
比較例１、２および従来例１〜４における、タップ密度
と比表面積との関係を図１に、比表面積とＸ線回折で測
定した（１０１）面の回折ピークの半価幅との関係を、
実施例と従来例とに層別して図２に示す。図１から、
（１）タップ密度は、比表面積が減少する程増大する、
（２）実施例１〜４においてＣｄを２．５〜３．２重量
％含有させた水酸化ニッケル粉末、および実施例５にお
いてＣｄとＣｏを４．５重量％含有させた水酸化ニッケ
ル粉末は、タップ密度が２．１ｇ／ｍｌ以上の高い値を
示すことが分かる。また、図２から、次のことが分か
る。すなわち、比表面積とＸ線回折で測定した（１０
１）面の回折ピークの半価幅との関係は、添加元素を含
有させた実施例の場合と含有させない従来例の場合で相
違し、従来例の場合、（１０１）面の半価幅が０．９９
〜１．２３°で結晶度が適度に低くても、タップ密度
２．１ｇ／ｍｌ以上を達成する比表面積１０ｍ2 ／ｇ以
下の水酸化ニッケル粉末粒子が得られないのに対して、
実施例の場合は、比表面積が１０ｍ2 ／ｇ以下となって
も（１０１）面の半価幅が０．９〜１．３°の値を示
し、結晶度が従来通り適度に低い水酸化ニッケル粉末粒
子が得られている。さらに、表１および表２から、次の
ことが分かる。すなわち、実施例の水酸化ニッケルは、
タップ密度が十分に高く、結晶度が適度に低いために、
優れたエネルギー密度、放電特性および寿命特性を示す
のに対し、比較例および従来例の水酸化ニッケルは、表
１中の諸特性が本発明の要件と必ずしも一致しないため
に、比較例１および２におけるエネルギー密度以外、エ
ネルギー密度、放電特性および寿命特性のいずれも優れ
ているとはいい難い。
比較例１、２および従来例１〜４における、タップ密度
と比表面積との関係を図１に、比表面積とＸ線回折で測
定した（１０１）面の回折ピークの半価幅との関係を、
実施例と従来例とに層別して図２に示す。図１から、
（１）タップ密度は、比表面積が減少する程増大する、
（２）実施例１〜４においてＣｄを２．５〜３．２重量
％含有させた水酸化ニッケル粉末、および実施例５にお
いてＣｄとＣｏを４．５重量％含有させた水酸化ニッケ
ル粉末は、タップ密度が２．１ｇ／ｍｌ以上の高い値を
示すことが分かる。また、図２から、次のことが分か
る。すなわち、比表面積とＸ線回折で測定した（１０
１）面の回折ピークの半価幅との関係は、添加元素を含
有させた実施例の場合と含有させない従来例の場合で相
違し、従来例の場合、（１０１）面の半価幅が０．９９
〜１．２３°で結晶度が適度に低くても、タップ密度
２．１ｇ／ｍｌ以上を達成する比表面積１０ｍ2 ／ｇ以
下の水酸化ニッケル粉末粒子が得られないのに対して、
実施例の場合は、比表面積が１０ｍ2 ／ｇ以下となって
も（１０１）面の半価幅が０．９〜１．３°の値を示
し、結晶度が従来通り適度に低い水酸化ニッケル粉末粒
子が得られている。さらに、表１および表２から、次の
ことが分かる。すなわち、実施例の水酸化ニッケルは、
タップ密度が十分に高く、結晶度が適度に低いために、
優れたエネルギー密度、放電特性および寿命特性を示す
のに対し、比較例および従来例の水酸化ニッケルは、表
１中の諸特性が本発明の要件と必ずしも一致しないため
に、比較例１および２におけるエネルギー密度以外、エ
ネルギー密度、放電特性および寿命特性のいずれも優れ
ているとはいい難い。
【００１９】
【発明の効果】以上から明らかなように、本発明によ
り、（１）タップ密度が２．１ｇ／ｍｌ以上のため、ニ
ッケル正極のエネルギー密度を高くする、（２）Ｘ線回
折で測定した（１０１）面の回折ピークの半価幅が０．
９〜１．３°で結晶度が適度に低いため、優れた放電特
性および寿命特性を有するアルカリ蓄電池の非焼結式ニ
ッケル正極用水酸化ニッケルを提供することができる。
り、（１）タップ密度が２．１ｇ／ｍｌ以上のため、ニ
ッケル正極のエネルギー密度を高くする、（２）Ｘ線回
折で測定した（１０１）面の回折ピークの半価幅が０．
９〜１．３°で結晶度が適度に低いため、優れた放電特
性および寿命特性を有するアルカリ蓄電池の非焼結式ニ
ッケル正極用水酸化ニッケルを提供することができる。
【図１】実施例、比較例および従来例における、タップ
密度と比表面積との関係を示すグラフである。
密度と比表面積との関係を示すグラフである。
【図２】比表面積とＸ線回折で測定した（１０１）面の
回折ピークの半価幅との関係を、実施例および従来例に
層別して示すグラフである。
回折ピークの半価幅との関係を、実施例および従来例に
層別して示すグラフである。
Claims (4)
- 【請求項１】 コバルトおよび／またはカドミウムを固
溶させて含む球状ないし楕円球状の粒子からなる粉末で
あり、比表面積が５〜１０ｍ2 ／ｇ、平均粒径が１〜３
０μｍおよびＸ線回折で測定した（１０１）面の回折ピ
ークの半価幅が０．９〜１．３°であるアルカリ蓄電池
の非焼結式ニッケル正極用水酸化ニッケル。 - 【請求項２】 コバルトの含有量は、０．５〜２重量％
である請求項１に記載のアルカリ蓄電池の非焼結式ニッ
ケル正極用水酸化ニッケル。 - 【請求項３】 カドミウムの含有量は、１．５〜５重量
％である請求項１に記載のアルカリ蓄電池の非焼結式ニ
ッケル正極用水酸化ニッケル。 - 【請求項４】 粉末は、タップ密度が２．１ｇ／ｍｌ以
上である請求項１に記載のアルカリ蓄電池の非焼結式ニ
ッケル正極用水酸化ニッケル。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7185055A JPH0917429A (ja) | 1995-06-29 | 1995-06-29 | アルカリ蓄電池の非焼結式ニッケル正極用水酸化ニッケル |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7185055A JPH0917429A (ja) | 1995-06-29 | 1995-06-29 | アルカリ蓄電池の非焼結式ニッケル正極用水酸化ニッケル |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0917429A true JPH0917429A (ja) | 1997-01-17 |
Family
ID=16164020
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7185055A Pending JPH0917429A (ja) | 1995-06-29 | 1995-06-29 | アルカリ蓄電池の非焼結式ニッケル正極用水酸化ニッケル |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0917429A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001357845A (ja) * | 2000-06-16 | 2001-12-26 | Canon Inc | ニッケル系二次電池及び該二次電池の製造方法 |
| EP0872904A3 (en) * | 1997-04-14 | 2005-09-28 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Nickel/metal hydride storage battery |
| EP1447868A4 (en) * | 2001-11-22 | 2009-12-16 | Sony Corp | WATER FREE PRIMARY BATTERY |
| JP2014240355A (ja) * | 2014-09-30 | 2014-12-25 | 住友金属鉱山株式会社 | ニッケルコバルト複合水酸化物及びその製造方法 |
-
1995
- 1995-06-29 JP JP7185055A patent/JPH0917429A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0872904A3 (en) * | 1997-04-14 | 2005-09-28 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Nickel/metal hydride storage battery |
| JP2001357845A (ja) * | 2000-06-16 | 2001-12-26 | Canon Inc | ニッケル系二次電池及び該二次電池の製造方法 |
| EP1447868A4 (en) * | 2001-11-22 | 2009-12-16 | Sony Corp | WATER FREE PRIMARY BATTERY |
| JP2014240355A (ja) * | 2014-09-30 | 2014-12-25 | 住友金属鉱山株式会社 | ニッケルコバルト複合水酸化物及びその製造方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20040309 |