JPH1197009A - アルカリ蓄電池用非焼結式ニッケル極 - Google Patents

アルカリ蓄電池用非焼結式ニッケル極

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JPH1197009A
JPH1197009A JP9278117A JP27811797A JPH1197009A JP H1197009 A JPH1197009 A JP H1197009A JP 9278117 A JP9278117 A JP 9278117A JP 27811797 A JP27811797 A JP 27811797A JP H1197009 A JPH1197009 A JP H1197009A
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Abstract

(57)【要約】 【課題解決手段】活物質粉末が複合体粒子からなり、当
該複合体粒子が、水酸化ニッケルを含有する基体粒子
と、当該基体粒子を被覆するビスマス含有化合物からな
る被覆層とからなるか、又は、水酸化ニッケルを含有す
る基体粒子と、当該基体粒子を被覆するビスマス含有化
合物からなる被覆内層と、当該被覆内層を被覆する金属
コバルト、一酸化コバルト、水酸化コバルト、オキシ水
酸化コバルト、又は、金属コバルト、一酸化コバルト、
水酸化コバルト若しくはオキシ水酸化コバルトに、水酸
化ナトリウム水溶液を添加し、酸素存在下にて加熱処理
することにより作製されたナトリウム含有コバルト化合
物からなる被覆外層とからなる。 【効果】常温下で充電した場合はもとより、高温下で充
電した場合も活物質利用率が高く、しかも充放電サイク
ル特性が良いアルカリ蓄電池用非焼結式ニッケル極が提
供される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、活物質粉末が複合
体粒子からなるアルカリ蓄電池用非焼結式ニッケル極に
係わり、詳しくは、常温下で充電した場合はもとより、
高温下で充電した場合も活物質利用率が高く、しかも充
放電サイクル特性が良いアルカリ蓄電池用非焼結式ニッ
ケル極を提供することを目的とした、複合体粒子の改良
に関する。
【0002】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】従来、
ニッケル−水素蓄電池、ニッケル−カドミウム蓄電池な
どの正極として、ニッケル粉末を穿孔鋼板等に焼結させ
て得た焼結基板に活物質(水酸化ニッケル)を含浸させ
てなる焼結式ニッケル極がよく知られている。
【0003】焼結式ニッケル極において活物質の充填量
を多くするためには、多孔度の大きい焼結基板を用いる
必要がある。しかし、焼結によるニッケル粒子間の結合
は弱いので、焼結基板の多孔度を大きくするとニッケル
粒子が焼結基板から脱落し易くなる。従って、実用上
は、焼結基板の多孔度を80%より大きくすることがで
きず、それゆえ焼結式ニッケル極には、活物質の充填量
が少ないという問題がある。また、一般に、ニッケル粉
末の焼結体の孔径は10μm以下と小さいため、活物質
の焼結基板への充填を、煩雑な含浸工程を数回繰り返し
行う必要がある溶液含浸法により行わなければならない
という問題もある。
【0004】このようなことから、最近、ペースト式ニ
ッケル極に代表される非焼結式ニッケル極が提案されて
いる。ペースト式ニッケル極は、活物質(水酸化ニッケ
ル)と結着剤(メチルセルロース水溶液など)との混練
物(ペースト)を多孔度の大きい基板に充填することに
より作製される。ペースト式ニッケル極では、多孔度の
大きい基板を用いることができるので(多孔度95%以
上の基板を用いることができる)、活物質の充填量を多
くすることができるとともに、活物質の基板への充填が
容易である。
【0005】しかしながら、ペースト式ニッケル極にお
いて活物質の充填量を多くするべく多孔度の大きい基板
を用いると、基板の集電性が悪くなり、活物質利用率が
低下する。また、充電を高温下で行うと、充電反応とと
もに酸素発生反応が副反応として起こるため、水酸化ニ
ッケルからオキシ水酸化ニッケルへの酸化が充分に進ま
ず、活物質利用率が低下する。
【0006】そこで、活物質利用率を高めるべく、水酸
化ニッケルと、亜鉛又は亜鉛化合物(ZnOなど)と、
コバルト又はコバルト化合物(CoO、Co(OH)2
など)と、ビスマス化合物(Bi2 3 など)とからな
る活物質合剤を使用したペースト式ニッケル極が提案さ
れている(特開平8−195198号公報参照)。ビス
マス化合物の添加により高温におけるニッケル極の酸素
過電圧を高め、高温下で充電した場合の活物質利用率の
向上を図ったものである。
【0007】しかしながら、本発明者らが検討したとこ
ろ、上記の従来のペースト式ニッケル極には、高温下で
充電した場合の活物質利用率が未だ充分でないばかりで
なく、充放電サイクルの経過に伴いビスマス化合物の添
加効果が急激に減少するため、充放電サイクル特性が良
くない、すなわち短サイクル裡に容量が低下するという
欠点があることが分かった。
【0008】したがって、本発明は、常温下で充電した
場合はもとより、高温下で充電した場合も活物質利用率
が高く、しかも充放電サイクル特性が良いアルカリ蓄電
池用非焼結式ニッケル極を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明に係
るアルカリ蓄電池用非焼結式ニッケル極(以下、「第1
電極」と称する。)は、活物質粉末が複合体粒子からな
り、当該複合体粒子が、水酸化ニッケルを含有する基体
粒子と、当該基体粒子を被覆するビスマス含有化合物か
らなる被覆層とからなる。
【0010】請求項2記載の発明に係るアルカリ蓄電池
用非焼結式ニッケル極(以下、「第2電極」と称す
る。)は、活物質粉末が複合体粒子からなり、当該複合
体粒子が、水酸化ニッケルを含有する基体粒子と、当該
基体粒子を被覆するビスマス含有化合物からなる被覆内
層と、当該被覆内層を被覆する金属コバルト、一酸化コ
バルト、水酸化コバルト、オキシ水酸化コバルト、又
は、金属コバルト、一酸化コバルト、水酸化コバルト若
しくはオキシ水酸化コバルトに、水酸化ナトリウム水溶
液を添加し、酸素存在下にて加熱処理することにより作
製されたナトリウム含有コバルト化合物からなる被覆外
層とからなる。この明細書において、第1電極と第2電
極とを本発明電極と総称することがある。
【0011】第1電極の活物質粉末は、水酸化ニッケル
を含有する基体粒子を、ビスマス含有化合物からなる被
覆層で被覆した複合体粒子からなる。
【0012】水酸化ニッケルを含有する基体粒子として
は、水酸化ニッケルのみからなる単一成分粒子の外、水
酸化ニッケルに、コバルト、亜鉛、カドミウム、カルシ
ウム、マンガン、マグネシウム、ビスマス、アルミニウ
ム、ランタノイド及びイットリウムから選ばれた少なく
とも一種の元素が固溶した粒子(固溶体粒子)も含まれ
る。水酸化ニッケルに、上記の元素を一種又は二種以上
固溶させることにより、非焼結式ニッケル極の充電時の
膨化が抑制される。
【0013】被覆層を形成するビスマス含有化合物とし
ては、ビスマスとコバルトの複合水酸化物;ビスマスと
コバルトの複合酸化物;ビスマスとニッケルの複合水酸
化物;ビスマスとニッケルの複合酸化物;ビスマスの水
酸化物(Bi(OH)3 、BiOOHなど);ビスマス
の酸化物(Bi2 3 、BiOなど);(BiO)2
3 ;Bi2 (SO4 3 ;(BiO)2 SO4 ;Bi
S;Bi2 3 ;BiF3 ;BiNaO3 が例示され
る。
【0014】水酸化ビスマス(Bi(OH)3 )からな
る被覆層を基体粒子の上に形成する方法としては、例え
ば、ビスマス塩水溶液(例えば、硫酸ビスマス水溶液な
ど)に、基体粒子粉末を添加し、攪拌しながらアルカリ
水溶液(例えば、水酸化ナトリウム水溶液など)を滴下
してpHを9〜12程度に調整した後、pHが若干低下
した時点でアルカリ水溶液を適宜滴下してpHをほぼ一
定に保持しつつ所定時間攪拌して、基体粒子の表面に水
酸化ビスマスを析出させるアルカリ析出法が挙げられ
る。このアルカリ析出法において、ビスマス塩水溶液に
代えてビスマス塩とコバルト塩の混合水溶液を使用すれ
ば、基体粒子の上にビスマスとコバルトの複合水酸化物
からなる被覆層を形成することができる。
【0015】水酸化ビスマスからなる被覆層は、基体粒
子粉末と水酸化ビスマス粉末とを不活性ガス中にて圧縮
磨砕粉砕機を用いて乾式混合するメカニカルチャージ法
によっても形成することができる。このメカニカルチャ
ージ法において、水酸化ビスマスに代えて、先に挙げた
他のビスマス含有化合物を用いれば、それぞれのビスマ
ス含有化合物からなる被覆層を基体粒子の上に形成する
ことができる。
【0016】ビスマス含有化合物としては、ビスマスと
コバルトの複合水酸化物及び複合酸化物並びにビスマス
の水酸化物及び酸化物が好ましい。ビスマスとコバルト
の複合水酸化物及び複合酸化物としては、ナトリウムを
含有しないビスマスとコバルトの複合水酸化物又は複合
酸化物に、水酸化ナトリウム水溶液を添加し、酸素存在
下にて加熱処理することにより作製されたナトリウムを
含有するビスマスとコバルトの複合水酸化物及び複合酸
化物が好ましい。水酸化ナトリウム水溶液を添加するだ
けではナトリウムを含有せしめることはできない。酸素
存在下での加熱処理が必要である。このときの加熱処理
温度は、50〜200°Cが好ましい。加熱処理時間
は、使用する水酸化ナトリウム水溶液の量、濃度、加熱
処理温度等によって異なる。一般的には、0.5〜10
時間である。ナトリウムを含有するビスマスとコバルト
の複合水酸化物及び複合酸化物としては、被覆内層の導
電性を高める上で、コバルト原子に対するナトリウム原
子の比率が、0.2〜20重量%のものが好ましい。
【0017】ビスマスとコバルトの複合水酸化物又は複
合酸化物からなる被覆層を形成する場合は、ビスマスと
コバルトの複合水酸化物又は複合酸化物中のビスマスの
コバルトに対する比率を5〜50重量%とすることが好
ましく、また基体粒子と被覆層とからなる複合体粒子に
対する被覆層中のビスマス原子及びコバルト原子の総量
の比率を、1〜20重量%とすることが好ましい。ビス
マスの水酸化物又は酸化物からなる被覆層を形成する場
合は、複合体粒子に対する被覆層中のビスマス原子の比
率を、0.1〜20重量%とすることが好ましい。
【0018】第1電極において、水酸化ビスマスからな
る場合の如く、被覆層がコバルト原子を含有しない場合
は、上記の活物質粉末に、金属コバルト、一酸化コバル
ト、水酸化コバルト、オキシ水酸化コバルト、又は、金
属コバルト、一酸化コバルト、水酸化コバルト若しくは
オキシ水酸化コバルトに、水酸化ナトリウム水溶液を添
加し、酸素存在下にて加熱処理することにより作製した
ナトリウム含有コバルト化合物を、導電剤として添加す
る必要がある。活物質粉末に対するこれらの導電剤の好
適な添加比率は、コバルト原子として1〜27重量%で
ある。この添加比率が1重量%未満の場合は、導電性が
低下するために放電容量が低下するとともに、充放電サ
イクル特性が悪くなり、一方この添加比率が27重量%
を超えた場合は、水酸化ニッケルの充填量が減少するた
めに放電容量が低下する。
【0019】第2電極の活物質粉末は、水酸化ニッケル
を含有する基体粒子を、ビスマス含有化合物からなる被
覆内層と、金属コバルト、一酸化コバルト、水酸化コバ
ルト、オキシ水酸化コバルト、又は、金属コバルト、一
酸化コバルト、水酸化コバルト若しくはオキシ水酸化コ
バルトに、水酸化ナトリウム水溶液を添加し、酸素存在
下にて加熱処理することにより作製されたナトリウム含
有コバルト化合物からなる被覆外層との二層で被覆した
複合体粒子からなる。第1電極では、金属コバルトなど
を導電剤として活物質粉末に添加したのに対して、この
第2電極では、金属コバルトなどからなる被覆外層を、
ビスマス含有化合物からなる被覆層(被覆内層)の上に
形成した複合体粒子からなる活物質粉末を使用した点
が、異なる。
【0020】水酸化ニッケルを含有する基体粒子及び被
覆内層を形成するビスマス含有化合物としては、それぞ
れ第1電極の基体粒子及び被覆層の説明において挙げた
ものと同じものが例示され、またビスマス含有化合物か
らなる被覆内層の形成方法も、第1電極のビスマス含有
化合物からなる被覆層の形成方法と同じ形成方法が例示
される。第1電極の場合と同じく、ビスマス含有化合物
としては、ビスマスとコバルトの複合水酸化物及び複合
酸化物並びにビスマスの水酸化物及び酸化物が好まし
く、ビスマスとコバルトの複合水酸化物及び複合酸化物
としては、先に述べた方法により作製されたナトリウム
を含有するビスマスとコバルトの複合水酸化物及び複合
酸化物が好ましい。
【0021】ビスマスとコバルトの複合水酸化物又は複
合酸化物からなる被覆内層を形成する場合は、ビスマス
とコバルトの複合水酸化物又は複合酸化物中のビスマス
のコバルトに対する比率を5〜50重量%とすることが
好ましく、また基体粒子と被覆内層と被覆外層とからな
る複合体粒子に対する被覆内層中のビスマス原子及びコ
バルト原子の総量の比率を、1〜20重量%とすること
が好ましい。また、ビスマスの水酸化物又は酸化物から
なる被覆内層を形成する場合は、複合体粒子に対する被
覆内層中のビスマス原子の比率を、0.1〜20重量%
とすることが好ましい。
【0022】第2電極に使用する複合体粒子は、上記の
被覆内層の上に、さらに、金属コバルト、一酸化コバル
ト、水酸化コバルト、オキシ水酸化コバルト、又は、金
属コバルト、一酸化コバルト、水酸化コバルト若しくは
オキシ水酸化コバルトに、水酸化ナトリウム水溶液を添
加し、酸素存在下にて加熱処理することにより作製され
たナトリウム含有コバルト化合物からなる被覆外層を形
成したものである。
【0023】水酸化コバルトからなる被覆外層を被覆内
層の上に形成する方法としては、例えば、コバルト塩水
溶液(例えば、硫酸コバルト水溶液など)に、被覆内層
を有する基体粒子粉末を添加し、攪拌しながらアルカリ
水溶液(例えば、水酸化ナトリウム水溶液など)を滴下
してpHを9〜12程度に調整した後、pHが若干低下
した時点でアルカリ水溶液を適宜滴下してpHをほぼ一
定に保持しつつ所定時間攪拌して、被覆内層の上に水酸
化コバルトを析出させるアルカリ析出法が挙げられる。
【0024】水酸化コバルトからなる被覆外層は、水酸
化ニッケル粉末と水酸化コバルト粉末とを不活性ガス中
にて圧縮磨砕粉砕機を用いて乾式混合するメカニカルチ
ャージ法によっても形成することができる。このメカニ
カルチャージ法において、水酸化コバルト粉末に代えて
一酸化コバルト粉末又は金属コバルト粉末を用いれば、
それぞれ一酸化コバルトからなる被覆外層及び金属コバ
ルトからなる被覆外層を形成することができる。
【0025】オキシ水酸化コバルトからなる被覆外層
は、例えば、被覆内層の上に水酸化コバルトからなる被
覆外層を形成した後、この水酸化コバルトを40°C程
度に加熱した過酸化水素水で酸化することにより形成す
ることができる。ナトリウム含有コバルト化合物からな
る被覆外層は、金属コバルト、水酸化コバルト、一酸化
コバルト又はオキシ水酸化コバルトからなる被覆内層
に、水酸化ナトリウム水溶液を添加しただけでは形成さ
れない。酸素存在下での加熱処理が必要である。このと
きの加熱処理温度は、50〜200°Cが好ましい。加
熱処理温度が50°C未満の場合は、電導率の低いCo
HO2 が多く析出し、一方加熱処理温度が200°Cを
越えた場合は、電導率の低い四酸化三コバルト(Co3
4 )が多く析出する。なお、オキシ水酸化コバルト
は、50°C未満で加熱処理してもCoHO2 が析出す
ることはないが、ナトリウムが挿入されにくくなる。加
熱処理時間は、使用する水酸化ナトリウム水溶液の量、
濃度、加熱処理温度等によって異なる。一般的には、
0.5〜10時間である。上記のナトリウム含有コバル
ト化合物の化学構造は、本発明者らにおいても現在のと
ころ定かでないが、これが極めて高い電導率を有するこ
とから、コバルト化合物とナトリウムとの単なる混合物
ではなく、コバルト化合物の結晶中にナトリウムが取り
込まれた形の特殊な結晶構造を有する化合物ではないか
と推察される。ナトリウム含有コバルト化合物として
は、被覆外層の導電性を高める上で、コバルト原子に対
するナトリウム原子の比率が、0.2〜20重量%のも
のが好ましい。
【0026】複合体粒子に対する被覆外層中のコバルト
原子の比率は、1〜20重量%が好ましい。この比率が
1重量%未満の場合は、導電性が低下するために充放電
サイクル特性が悪くなり、一方この添加比率が20重量
%を超えた場合は、水酸化ニッケルの充填量が減少する
ために放電容量が低下する。
【0027】本発明を適用して好適なアルカリ蓄電池用
非焼結式ニッケル極としては、導電性芯体に、活物質を
含有するペーストを塗布し、乾燥してなるペースト式ニ
ッケル極が挙げられる。このときの導電性芯体の具体例
としては、ニッケル発泡体、フェルト状金属繊維多孔体
及びパンチングメタルが挙げられる。その外、本発明
は、チューブ状の金属導電体の中に活物質を充填するチ
ューブ式ニッケル極、ポケット状の金属導電体の中に活
物質を充填するポケット式ニッケル極、活物質を網目状
の金属導電体とともに加圧成形するボタン型電池用ニッ
ケル極などにも、適用して好適である。
【0028】本発明電極を正極として用いて好適なアル
カリ蓄電池の具体例としては、ニッケル−水素蓄電池
(負極:水素吸蔵合金電極)、ニッケル−カドミウム蓄
電池(負極:カドミウム電極)及びニッケル−亜鉛蓄電
池(負極:亜鉛電極)が挙げられる。
【0029】本発明電極は、基体粒子の上に、ビスマス
含有化合物からなる被覆層(第2電極においては被覆内
層)が形成されているので、高温下で充電した場合の活
物質利用率が高い。ビスマス含有化合物により、高温下
での酸素過電圧の低下が抑制されて、充電電気量が活物
質の充電反応に有効に消費されるからである。また、本
発明電極は、充放電サイクルの経過に伴う容量低下が小
さい。特に、第2電極は、ビスマス含有化合物からなる
被覆内層が、さらに金属コバルト又はコバルト化合物か
らなる被覆外層で被覆されているので、充放電サイクル
の経過に伴う容量低下が極めて小さい。被覆外層が、ビ
スマス含有化合物を電解液の攻撃から保護するためと推
察される。
【0030】因みに、水酸化ニッケルと、ビスマス化合
物、コバルト化合物などとを単に粉体混合するに過ぎな
い先に挙げた特開平8−195198号公報に開示の方
法では、第1電極の如き高温下で充電した場合の活物質
利用率が高い非焼結式ニッケル極は得られない。単に粉
体混合しただけでは、水酸化ニッケルの粒子表面にビス
マス化合物とともにコバルト化合物などが同時に付着す
るため、高温下での酸素過電圧の低下を抑制するという
ビスマス化合物の機能が、充分に発現されないためと推
察される。
【0031】
【実施例】以下、本発明を実施例に基づいてさらに詳細
に説明するが、本発明は下記実施例に何ら限定されるも
のではなく、その要旨を変更しない範囲において適宜変
更して実施することが可能なものである。
【0032】(実施例1) 〔活物質粉末の作製〕硫酸コバルト28.3gと硫酸ビ
スマス1.8gとを水に溶かした水溶液1000ml
に、水酸化ニッケルに亜鉛及びコバルトが固溶した固溶
体粒子(亜鉛を3重量%、コバルトを0.75重量%含
有する固溶体粒子)からなる粉末100gを投入し、攪
拌しながら水酸化ナトリウムの1M水溶液を加えて液の
pHを11に調整した後、1時間攪拌を続けて反応させ
た。なお、液のpHが若干低下した時点で水酸化ナトリ
ウム水溶液の1M水溶液を適宜滴下して液のpHをほぼ
11に保持した。このときのpHの監視は自動温度補償
付きガラス電極(pHメータ)にて行った。
【0033】次いで、沈殿物をろ別し、水洗し、真空乾
燥して、上記の固溶体粒子(基体粒子)の上にビスマス
とコバルトの複合水酸化物からなる被覆層が形成された
複合体粒子からなる活物質粉末を作製した。原子吸光分
析により、被覆層中のビスマス原子のコバルト原子に対
する比率及び複合体粒子に対する被覆層中のビスマス原
子及びコバルト原子の総量の比率を求めたところ、いず
れも10重量%であった。
【0034】〔非焼結式ニッケル極の作製〕上記の活物
質粉末(平均粒径10μm)100重量部と、結着剤と
しての1重量%メチルセルロース水溶液20重量部とを
混練してペーストを調製し、このペーストをニッケル発
泡体(多孔度95%、平均孔径200μm)からなる多
孔性の基板に充填し、乾燥し、加圧成形して、非焼結式
ニッケル極(第1電極)a1を作製した。第1電極a1
の寸法は、縦70mm、横40mm、厚み0.70mm
である。以下の実施例及び比較例で作製した非焼結式ニ
ッケル極も、全て同じ寸法である。
【0035】〔アルカリ蓄電池の作製〕上記の第1電極
a1(正極)、従来公知のペースト式カドミウム極(負
極)、ポリアミド不織布(セパレータ)、30重量%水
酸化カリウム水溶液(アルカリ電解液)、金属製の電池
缶、金属製の電池蓋などを用いて、AAサイズのアルカ
リ蓄電池(理論容量:約1000mAh)A1を作製し
た。カドミウム極の寸法は、縦85mm、横40mm、
厚み0.35mmである。非焼結式ニッケル極の特性を
調べるべく、負極の容量を正極のそれの約1.5倍とし
た。なお、以下の実施例及び比較例で作製した電池につ
いても、同様に、負極の容量を正極のそれの約1.5倍
とした。
【0036】(実施例2)実施例1で作製したものと同
じ活物質粉末を、35重量%水酸化ナトリウム水溶液
と、重量比1:10で混合し、80°Cで8時間加熱処
理した後、ろ別し、水洗し、60°Cで乾燥して、基体
粒子の上にナトリウムを含有するビスマスとコバルトの
複合水酸化物からなる被覆層が形成された複合体粒子か
らなる活物質粉末を作製した。次いで、この活物質粉末
を使用したこと以外は実施例1と同様にして、第1電極
a2及びアルカリ蓄電池A2を作製した。原子吸光分析
により、ナトリウム含有コバルト化合物中のナトリウム
原子のコバルト原子に対する比率を求めたところ、8重
量%であった。
【0037】(実施例3)硫酸ニッケル28.3gに代
えて硫酸ニッケル28.4gを使用したこと以外は実施
例1と同様にして、基体粒子の上にビスマスとニッケル
の複合水酸化物からなる被覆層が形成された複合体粒子
からなる活物質粉末を作製した。次いで、この活物質粉
末100重量部と、一酸化コバルト粉末(CoO)15
重量部と、結着剤としての1重量%メチルセルロース水
溶液20重量部とを混練してペーストを調製し、このペ
ーストをニッケル発泡体(多孔度95%、平均孔径20
0μm)からなる多孔性の基板に充填し、乾燥し、加圧
成形して、第1電極a3を作製した。原子吸光分析によ
り、被覆層中のビスマス原子のニッケル原子に対する比
率及び複合体粒子に対する被覆層中のビスマス原子及び
ニッケル原子の総量の比率を求めたところ、いずれも1
0重量%であった。作製した第1電極a3を正極として
使用したこと以外は実施例1と同様にして、アルカリ蓄
電池A3を作製した。
【0038】(実施例4)硫酸コバルト28.3gと硫
酸ビスマス1.8gとを水に溶かした水溶液1000m
lに代えて、硫酸ビスマス1.9gを水に溶かした水溶
液1000mlを使用したこと以外は実施例1と同様に
して、基体粒子の上に水酸化ビスマスからなる被覆層が
形成された複合体粒子からなる活物質粉末を作製した。
次いで、この活物質粉末を使用したこと以外は実施例3
と同様にして、第1電極a4及びアルカリ蓄電池A4を
作製した。原子吸光分析により、複合体粒子に対する被
覆層中のビスマス原子の比率を求めたところ、1重量%
であった。
【0039】(実施例5)硫酸コバルト14.3gを水
に溶かした水溶液1000mlに、実施例1で作製した
ものと同じ活物質粉末100gを投入し、攪拌しながら
水酸化ナトリウムの1M水溶液を加えて液のpHを11
に調整した後、1時間攪拌を続けて反応させた後、沈殿
物をろ別し、水洗し、真空乾燥して、ビスマスとコバル
トの複合水酸化物からなる被覆層(被覆内層)の上に水
酸化コバルトからなる被覆外層が形成された複合体粒子
からなる活物質粉末を作製した。次いで、この活物質粉
末を使用したこと以外は実施例1と同様にして、第2電
極b1及びアルカリ蓄電池B1を作製した。原子吸光分
析により、複合体粒子に対する被覆外層中のコバルト原
子の比率を求めたところ、5重量%であった。
【0040】(実施例6)実施例5で作製したものと同
じ活物質粉末を、35重量%水酸化ナトリウム水溶液
と、重量比1:10で混合し、80°Cで8時間加熱処
理した後、ろ別し、水洗し、60°Cで乾燥して、被覆
内層の上にナトリウム含有コバルト化合物からなる被覆
外層が形成された複合体粒子からなる活物質粉末を作製
した。次いで、この活物質粉末を使用したこと以外は実
施例1と同様にして、第2電極b2及びアルカリ蓄電池
B2を作製した。原子吸光分析により、被覆外層中のナ
トリウム原子の被覆内層及び被覆外層中のコバルト原子
に対する比率を求めたところ、8重量%であった。
【0041】(実施例7)硫酸コバルト14.3gを水
に溶かした水溶液1000mlに、実施例3で作製した
ものと同じ活物質粉末100gを投入し、攪拌しながら
水酸化ナトリウムの1M水溶液を加えて液のpHを11
に調整した後、1時間攪拌を続けて反応させた後、沈殿
物をろ別し、水洗し、真空乾燥して、ビスマスとニッケ
ルの複合水酸化物からなる被覆層(被覆内層)の上に水
酸化コバルトからなる被覆外層が形成された複合体粒子
からなる活物質粉末を作製した。次いで、この活物質粉
末を使用したこと以外は実施例1と同様にして、第2電
極b3及びアルカリ蓄電池B3を作製した。原子吸光分
析により、複合体粒子に対する被覆外層中のコバルト原
子の比率を求めたところ、5重量%であった。
【0042】(実施例8)実施例7で作製したものと同
じ活物質粉末を、35重量%水酸化ナトリウム水溶液
と、重量比1:10で混合し、80°Cで8時間加熱処
理した後、ろ別し、水洗し、60°Cで乾燥して、被覆
内層の上にナトリウム含有コバルト化合物からなる被覆
外層が形成された複合体粒子からなる活物質粉末を作製
した。次いで、この活物質粉末を使用したこと以外は実
施例1と同様にして、第2電極b4及びアルカリ蓄電池
B4を作製した。原子吸光分析により、被覆外層中のナ
トリウム原子の被覆外層中のコバルト原子に対する比率
を求めたところ、8重量%であった。
【0043】(実施例9)硫酸コバルト14.3gを水
に溶かした水溶液1000mlに、実施例4で作製した
ものと同じ活物質粉末100gを投入し、攪拌しながら
水酸化ナトリウムの1M水溶液を加えて液のpHを11
に調整した後、1時間攪拌を続けて反応させた後、沈殿
物をろ別し、水洗し、真空乾燥して、水酸化ビスマスか
らなる被覆層(被覆内層)の上に水酸化コバルトからな
る被覆外層が形成された複合体粒子からなる活物質粉末
を作製した。次いで、この活物質粉末を使用したこと以
外は実施例1と同様にして、第2電極b5及びアルカリ
蓄電池B5を作製した。原子吸光分析により、複合体粒
子に対する被覆外層中のコバルト原子の比率を求めたと
ころ、5重量%であった。
【0044】(実施例10)実施例9で作製したものと
同じ活物質粉末を、35重量%水酸化ナトリウム水溶液
と、重量比1:10で混合し、80°Cで8時間加熱処
理した後、ろ別し、水洗し、60°Cで乾燥して、被覆
内層の上にナトリウム含有コバルト化合物からなる被覆
外層が形成された複合体粒子からなる活物質粉末を作製
した。次いで、この活物質粉末を使用したこと以外は実
施例1と同様にして、第2電極b6及びアルカリ蓄電池
B6を作製した。原子吸光分析により、被覆外層中のナ
トリウム原子の被覆外層中のコバルト原子に対する比率
を求めたところ、8重量%であった。
【0045】(比較例1)水酸化ニッケルに亜鉛及びコ
バルトが固溶した固溶体粒子(亜鉛を3重量%、コバル
トを0.75重量%含有する固溶体粒子)からなる活物
質粉末100重量部に、一酸化コバルト粉末15重量部
と、水酸化ビスマス粉末1.5重量部と、結着剤として
の1重量%メチルセルロース水溶液20重量部とを混練
してペーストを調製し、このペーストをニッケル発泡体
(多孔度95%、平均孔径200μm)からなる多孔性
の基板に充填し、乾燥し、加圧成形して、非焼結式ニッ
ケル極(比較電極)c1を作製した。次いで、この比較
電極c1を正極として使用したこと以外は実施例1と同
様にして、アルカリ蓄電池C1を作製した。
【0046】(比較例2)水酸化ニッケルに亜鉛及びコ
バルトが固溶した固溶体粒子(亜鉛を3重量%、コバル
トを0.75重量%含有する固溶体粒子)からなる活物
質粉末100重量部に、一酸化コバルト粉末15重量部
と、三酸化二ビスマス(Bi2 3 )粉末1.5重量部
と、結着剤としての1重量%メチルセルロース水溶液2
0重量部とを混練してペーストを調製し、このペースト
をニッケル発泡体(多孔度95%、平均孔径200μ
m)からなる多孔性の基板に充填し、乾燥し、加圧成形
して、非焼結式ニッケル極(比較電極)c2を作製し
た。次いで、この比較電極c2を正極として使用したこ
と以外は実施例1と同様にして、アルカリ蓄電池C2を
作製した。
【0047】〈各電池の高温下での充電特性及び充放電
サイクル寿命〉各電池について、先ず、25°Cにて1
00mAで16時間充電し、次いで25°Cにて100
mAで1.0Vまで放電する工程を1サイクルとする充
放電を10サイクル行い、各電池の10サイクル目の放
電容量C1(mAh)を求め、その後、各電池を50°
Cにて100mAで16時間充電した後、25°Cにて
100mAで1.0Vまで放電して、11サイクル目の
放電容量c2(mAh)を求めた。各電池について、放
電容量C1に対する放電容量c2の比率P(%)を算出
した。比率Pは、各電池の高温下での充電特性の良否を
示す指標であり、この値が大きいほど、高温下で充電し
た場合の非焼結式ニッケル極の活物質利用率が高いこと
を示す。
【0048】また、各電池について、先ず、25°Cに
て100mAで16時間充電し、次いで25°Cにて1
00mAで1.0Vまで放電する工程を1サイクルとす
る充放電を10サイクル行い、その後、25°Cにて1
000mAで1.2時間充電し、次いで25°Cにて1
000mAで1.0Vまで放電する工程を1サイクルと
する充放電を繰り返し行い、放電容量が10サイクル目
の放電容量C1の60%以下に低下するまでの充放電サ
イクル(回)を求め、これを各電池の充放電サイクル寿
命とした。各電池の、10サイクル目の放電容量、11
サイクル目の放電容量、比率P及び充放電サイクル寿命
を表1に示す。
【0049】
【表1】
【0050】表1に示すように、第1電極a1〜a4又
は第2電極b1〜b6を使用した電池A1〜A4,B1
〜B6は、比較電極c1,c2を使用した電池C1,C
2に比べて、比率Pが大きく、しかも充放電サイクル寿
命が長い。
【0051】〈被覆層中のビスマス原子のコバルト原子
に対する比率と高温下での充電特性及び充放電サイクル
寿命の関係〉被覆層を形成する際の硫酸コバルト及び硫
酸ビスマスの使用量を表2に示す如く変更したこと以外
は実施例1と同様にして、第1電極a5〜a13及びア
ルカリ蓄電池A5〜A13を作製した。次いで、各電池
について、先と同じ条件の試験を行い、各電池の、10
サイクル目の放電容量、11サイクル目の放電容量、比
率P及び充放電サイクル寿命を求めた。結果を表3に示
す。表2及び表3には、実施例1で作製したアルカリ蓄
電池A1のデータも示してある。
【0052】
【表2】
【0053】
【表3】
【0054】表3に示すように、アルカリ蓄電池A1,
A7〜A11は、比率Pが大きく、しかも充放電サイク
ル寿命が長いのに対して、アルカリ蓄電池A5,A6
は、ビスマス含有量が過少なために、比率Pが小さく、
またアルカリ蓄電池A12,A13は、コバルト含有量
が過少なために、充放電サイクル寿命が短い。これらの
結果から、第1電極の被覆層をビスマスとコバルトの複
合水酸化物で形成する場合は、被覆層中のビスマス原子
のコバルト原子に対する比率を、5〜50重量%とする
ことが好ましいことが分かる。
【0055】〈複合体粒子に対する被覆層中のビスマス
原子及びコバルト原子の総量の比率と高温下での充電特
性及び充放電サイクル寿命の関係〉被覆層を形成する際
の硫酸コバルト及び硫酸ビスマスの使用量を表4に示す
如く変更したこと以外は実施例1と同様にして、第1電
極a14〜a22及びアルカリ蓄電池A14〜A22を
作製した。次いで、各電池について、先と同じ条件の試
験を行い、各電池の、10サイクル目の放電容量、11
サイクル目の放電容量、比率P及び充放電サイクル寿命
を求めた。結果を表5に示す。表4及び表5には、実施
例1で作製したアルカリ蓄電池A1のデータも示してあ
る。
【0056】
【表4】
【0057】
【表5】
【0058】表5に示すように、アルカリ蓄電池A1,
A16〜A20は、比率Pが大きく、しかも充放電サイ
クル寿命が長い。これに対して、アルカリ蓄電池A1
4,A15は、被覆層のコバルト含有量が過少なため
に、活物質利用率が低く、10サイクル目の放電容量が
小さい。また、アルカリ蓄電池A14,A15は、被覆
層のビスマス含有量が過少なために、比率Pが小さい。
アルカリ蓄電池A21,A22は、水酸化ニッケルの充
填量が減少したために、放電容量が小さい。また、アル
カリ蓄電池A21,A22は、充放電サイクル寿命が短
い。これらの結果から、第1電極の被覆層をビスマスと
コバルトの複合水酸化物で形成する場合は、複合体粒子
に対する被覆層中のビスマス原子及びコバルト原子の総
量の比率を、1〜20重量%とすることが好ましいこと
が分かる。
【0059】〈活物質粉末に対する金属コバルト又はコ
バルト化合物の添加比率と高温下での充電特性及び充放
電サイクル寿命の関係〉活物質粉末100重量部に対す
る一酸化コバルト粉末の添加量(重量部)を、表6に示
す如く変更したこと以外は実施例4と同様にして、第1
電極a23〜a32及びアルカリ蓄電池A23〜32を
作製した。次いで、各電池について、先と同じ条件の試
験を行い、各電池の、10サイクル目の放電容量、11
サイクル目の放電容量、比率P及び充放電サイクル寿命
を求めた。結果を表7に示す。表6及び表7には、実施
例4で作製したアルカリ蓄電池A4のデータも示してあ
る。
【0060】
【表6】
【0061】
【表7】
【0062】表7に示すように、アルカリ蓄電池A2
3,A24は、導電剤の添加量が少ないために、放電容
量が小さく、また充放電サイクル寿命が短い。また、ア
ルカリ蓄電池A31,A32は、水酸化ニッケルの充填
量が減少したために、放電容量が小さい。これらの結果
から、第1電極の被覆層をコバルトを含有しないビスマ
ス含有化合物で形成する場合に活物質粉末に添加するコ
バルト化合物は、活物質粉末に対するコバルト原子の比
率で、1〜27重量%とすることが好ましいことが分か
る。
【0063】〈被覆内層中のビスマス原子のコバルト原
子に対する比率と高温下での充電特性及び充放電サイク
ル寿命の関係〉被覆内層を形成する際の硫酸コバルト及
び硫酸ビスマスの使用量を表8に示す如く変更したこと
以外は実施例5と同様にして、第2電極b7〜b15及
びアルカリ蓄電池B7〜B15を作製した。次いで、各
電池について、先と同じ条件の試験を行い、各電池の、
10サイクル目の放電容量、11サイクル目の放電容
量、比率P及び充放電サイクル寿命を求めた。結果を表
9に示す。表8及び表9には、実施例5で作製したアル
カリ蓄電池B1のデータも示してある。
【0064】
【表8】
【0065】
【表9】
【0066】表9に示すように、アルカリ蓄電池B1,
B9〜B13は、比率Pが大きく、しかも充放電サイク
ル寿命が長いのに対して、アルカリ蓄電池B7,B8
は、被覆内層のビスマス含有量が過少なために、比率P
が若干小さく、またアルカリ蓄電池B14,B15は、
被覆内層のコバルト含有量が過少なために、充放電サイ
クル寿命が短い。これらの結果から、第2電極の被覆内
層をビスマスとコバルトの複合水酸化物で形成する場合
は、被覆内層中のビスマス原子のコバルト原子に対する
比率を、5〜50重量%とすることが好ましいことが分
かる。
【0067】〈複合体粒子に対する被覆内層中のビスマ
ス原子及びコバルト原子の総量の比率と高温下での充電
特性及び充放電サイクル寿命の関係〉被覆内層を形成す
る際の硫酸コバルト及び硫酸ビスマスの使用量を表10
に示す如く変更したこと以外は実施例5と同様にして、
第2電極b16〜b24及びアルカリ蓄電池B16〜B
24を作製した。次いで、各電池について、先と同じ条
件の試験を行い、各電池の、10サイクル目の放電容
量、11サイクル目の放電容量、比率P及び充放電サイ
クル寿命を求めた。結果を表11に示す。表10及び表
11には、実施例5で作製したアルカリ蓄電池B1のデ
ータも示してある。
【0068】
【表10】
【0069】
【表11】
【0070】表11に示すように、アルカリ蓄電池B
1,B18〜B22は、比率Pが大きく、しかも充放電
サイクル寿命が長い。これに対して、アルカリ蓄電池B
16,B17は、被覆内層のコバルト含有量が過少なた
めに、活物質利用率が低く、10サイクル目の放電容量
が小さい。また、アルカリ蓄電池B16,B17は、被
覆内層のビスマス含有量が過少なために、比率Pが小さ
い。アルカリ蓄電池B23,B24は、水酸化ニッケル
の充填量が減少したために、放電容量が小さい。また、
アルカリ蓄電池B23,B24は、充放電サイクル寿命
が短い。これらの結果から、第2電極の被覆内層をビス
マスとコバルトの複合水酸化物で形成する場合は、複合
体粒子に対する被覆層中のビスマス原子及びコバルト原
子の総量の比率を、1〜20重量%とすることが好まし
いことが分かる。
【0071】〈複合体粒子に対する被覆外層中のコバル
ト原子の比率と高温下での充電特性及び充放電サイクル
寿命の関係〉被覆外層を形成する際の硫酸コバルトの使
用量を表12に示す如く変更したこと以外は実施例5と
同様にして、第2電極b25〜b33及びアルカリ蓄電
池B25〜B33を作製した。次いで、各電池につい
て、先と同じ条件の試験を行い、各電池の、10サイク
ル目の放電容量、11サイクル目の放電容量、比率P及
び充放電サイクル寿命を求めた。結果を表13に示す。
表12及び表13には、実施例5で作製したアルカリ蓄
電池B1のデータも示してある。
【0072】
【表12】
【0073】
【表13】
【0074】表13に示すように、アルカリ蓄電池B
1,B27〜B31は、比率Pが大きく、しかも充放電
サイクル寿命が長い。これに対して、アルカリ蓄電池B
25,B26は、被覆外層の形成量が過少なために、充
放電サイクル寿命が短い。アルカリ蓄電池B32,B3
3は、水酸化ニッケルの充填量が減少したために、放電
容量が小さい。これらの結果から、第2電極では、複合
体粒子に対する被覆外層中のコバルト原子の比率を、1
〜20重量%とすることが好ましいことが分かる。
【0075】〈複合体粒子に対する被覆内層中のビスマ
ス原子の比率と高温下での充電特性及び充放電サイクル
寿命の関係〉被覆内層を形成する際の硫酸ビスマスの使
用量を表14に示す如く変更したこと以外は実施例9と
同様にして、第2電極b34〜b42及びアルカリ蓄電
池B34〜B42を作製した。次いで、各電池につい
て、先と同じ条件の試験を行い、各電池の、10サイク
ル目の放電容量、11サイクル目の放電容量、比率P及
び充放電サイクル寿命を求めた。結果を表15に示す。
表14及び表15には、実施例9で作製したアルカリ蓄
電池B5のデータも示してある。
【0076】
【表14】
【0077】
【表15】
【0078】表15に示すように、アルカリ蓄電池B
5,B36〜B40は、比率Pが大きく、しかも充放電
サイクル寿命が長い。これに対して、アルカリ蓄電池B
34,B35は、被覆内層のビスマス含有量が過少なた
めに、比率Pが小さい。アルカリ蓄電池B41,B42
は、ビスマス含有量が過多なために、充放電サイクル寿
命が短い。これらの結果から、第2電極の被覆内層を水
酸化ビスマスで形成する場合は、複合体粒子に対する被
覆層中のビスマス原子の比率を、0.1〜20重量%と
することが好ましいことが分かる。
【0079】〈複合体粒子に対する被覆外層中のコバル
ト原子の比率と高温下での充電特性及び充放電サイクル
寿命の関係〉被覆外層を形成する際の硫酸コバルトの使
用量を表16に示す如く変更したこと以外は実施例9と
同様にして、第2電極b43〜b51及びアルカリ蓄電
池B43〜B51を作製した。次いで、各電池につい
て、先と同じ条件の試験を行い、各電池の、10サイク
ル目の放電容量、11サイクル目の放電容量、比率P及
び充放電サイクル寿命を求めた。結果を表17に示す。
表16及び表17には、実施例9で作製したアルカリ蓄
電池B5のデータも示してある。
【0080】
【表16】
【0081】
【表17】
【0082】表17に示すように、アルカリ蓄電池B
5,B45〜B49は、比率Pが大きく、しかも充放電
サイクル寿命が長い。これに対して、アルカリ蓄電池B
43,B44は、被覆外層の形成量が過少なために、充
放電サイクル寿命が短い。アルカリ蓄電池B50,B5
1は、水酸化ニッケルの充填量が減少したために、放電
容量が小さい。これらの結果から、第2電極では、複合
体粒子に対する被覆外層中のコバルト原子の比率を、1
〜20重量%とすることが好ましいことが分かる。
【0083】
【発明の効果】本発明により、常温下で充電した場合は
もとより高温下で充電した場合も活物質利用率が高く、
しかも充放電サイクル特性の良いアルカリ蓄電池用非焼
結式ニッケル極が提供される。
【手続補正書】
【提出日】平成10年6月9日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項8
【補正方法】変更
【補正内容】
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0010
【補正方法】変更
【補正内容】
【0010】請求項記載の発明に係るアルカリ蓄電池
用非焼結式ニッケル極(以下、「第2電極」と称す
る。)は、活物質粉末が複合体粒子からなり、当該複合
体粒子が、水酸化ニッケルを含有する基体粒子と、当該
基体粒子を被覆するビスマス含有化合物からなる被覆内
層と、当該被覆内層を被覆する金属コバルト、一酸化コ
バルト、水酸化コバルト、オキシ水酸化コバルト、又
は、金属コバルト、一酸化コバルト、水酸化コバルト若
しくはオキシ水酸化コバルトに、水酸化ナトリウム水溶
液を添加し、酸素存在下にて加熱処理することにより作
製されたナトリウム含有コバルト化合物からなる被覆外
層とからなる。この明細書において、第1電極と第2電
極とを本発明電極と総称することがある。
【手続補正3】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0019
【補正方法】変更
【補正内容】
【0019】第2電極の活物質粉末は、水酸化ニッケル
を含有する基体粒子を、ビスマス含有化合物からなる被
覆内層と、金属コバルト、一酸化コバルト、水酸化コバ
ルト、オキシ水酸化コバルト、又は、金属コバルト、一
酸化コバルト、水酸化コバルト若しくはオキシ水酸化コ
バルトに、水酸化ナトリウム水溶液を添加し、酸素存在
下にて加熱処理することにより作製されたナトリウム含
有コバルト化合物からなる被覆外層との二層で被覆した
複合体粒子からなる。この第2電極では、金属コバルト
などからなる被覆外層を、ビスマス含有化合物からなる
被覆層(被覆内層)の上に形成した複合体粒子からなる
活物質粉末を使用した点が、第1電極と異なる。
【手続補正4】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0025
【補正方法】変更
【補正内容】
【0025】オキシ水酸化コバルトからなる被覆外層
は、例えば、被覆内層の上に水酸化コバルトからなる被
覆外層を形成した後、この水酸化コバルトを40°C程
度に加熱した過酸化水素水で酸化することにより形成す
ることができる。ナトリウム含有コバルト化合物からな
る被覆外層は、金属コバルト、水酸化コバルト、一酸化
コバルト又はオキシ水酸化コバルトからなる被覆
に、水酸化ナトリウム水溶液を添加しただけでは形成さ
れない。酸素存在下での加熱処理が必要である。このと
きの加熱処理温度は、50〜200°Cが好ましい。加
熱処理温度が50°C未満の場合は、電導率の低いCo
HOが多く析出し、一方加熱処理温度が200°Cを
越えた場合は、電導率の低い四酸化三コバルト(Co
)が多く析出する。なお、オキシ水酸化コバルト
は、50°C未満で加熱処理してもCoHOが析出す
ることはないが、ナトリウムが挿入されにくくなる。加
熱処理時間は、使用する水酸化ナトリウム水溶液の量、
濃度、加熱処理温度等によって異なる。一般的には、
0.5〜10時間である。上記のナトリウム含有コバル
ト化合物の化学構造は、本発明者らにおいても現在のと
ころ定かでないが、これが極めて高い電導率を有するこ
とから、コバルト化合物とナトリウムとの単なる混合物
ではなく、コバルト化合物の結晶中にナトリウムが取り
込まれた形の特殊な結晶構造を有する化合物ではないか
と推察される。ナトリウム含有コバルト化合物として
は、被覆外層の導電性を高める上で、コバルト原子に対
するナトリウム原子の比率が、0.2〜20重量%のも
のが好ましい。
【手続補正5】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0030
【補正方法】変更
【補正内容】
【0030】因みに、水酸化ニッケルと、ビスマス化合
物、コバルト化合物などとを単に粉体混合するに過ぎな
い先に挙げた特開平8−195198号公報に開示の方
法では、本発明電極の如き高温下で充電した場合の活物
質利用率が高い非焼結式ニッケル極は得られない。単に
粉体混合しただけでは、水酸化ニッケルの粒子表面にビ
スマス化合物とともにコバルト化合物などが同時に付着
するため、高温下での酸素過電圧の低下を抑制するとい
うビスマス化合物の機能が、充分に発現されないためと
推察される。
【手続補正6】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0037
【補正方法】変更
【補正内容】
【0037】(実施例3)硫酸コバルト28.3gに代
えて硫酸ニッケル28.4gを使用したこと以外は実施
例1と同様にして、基体粒子の上にビスマスとニッケル
の複合水酸化物からなる被覆層が形成された複合体粒子
からなる活物質粉末を作製した。次いで、この活物質粉
末100重量部と、一酸化コバルト粉末(CoO)15
重量部と、結着剤としての1重量%メチルセルロース水
溶液20重量部とを混練してペーストを調製し、このペ
ーストをニッケル発泡体(多孔度95%、平均孔径20
0μm)からなる多孔性の基板に充填し、乾燥し、加圧
成形して、第1電極a3を作製した。原子吸光分析によ
り、被覆層中のビスマス原子のニッケル原子に対する比
率及び複合体粒子に対する被覆層中のビスマス原子及び
ニッケル原子の総量の比率を求めたところ、いずれも1
0重量%であった。作製した第1電極a3を正極として
使用したこと以外は実施例1と同様にして、アルカリ蓄
電池A3を作製した。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 野上 光造 大阪府守口市京阪本通2丁目5番5号 三 洋電機株式会社内 (72)発明者 米津 育郎 大阪府守口市京阪本通2丁目5番5号 三 洋電機株式会社内 (72)発明者 西尾 晃治 大阪府守口市京阪本通2丁目5番5号 三 洋電機株式会社内

Claims (16)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】活物質粉末が複合体粒子からなるアルカリ
    蓄電池用非焼結式ニッケル極において、前記複合体粒子
    が、水酸化ニッケルを含有する基体粒子と、当該基体粒
    子を被覆するビスマス含有化合物からなる被覆層とから
    なることを特徴とするアルカリ蓄電池用非焼結式ニッケ
    ル極。
  2. 【請求項2】前記ビスマス含有化合物が、ビスマスとコ
    バルトの複合水酸化物又は複合酸化物である請求項1記
    載のアルカリ蓄電池用非焼結式ニッケル極。
  3. 【請求項3】前記ビスマスとコバルトの複合水酸化物又
    は複合酸化物が、ナトリウムを含有しないビスマスとコ
    バルトの複合水酸化物又は複合酸化物に、水酸化ナトリ
    ウム水溶液を添加し、酸素存在下にて加熱処理すること
    により作製されたナトリウムを含有するビスマスとコバ
    ルトの複合水酸化物又は複合酸化物である請求項2記載
    のアルカリ蓄電池用非焼結式ニッケル極。
  4. 【請求項4】前記ビスマスとコバルトの複合水酸化物又
    は複合酸化物中のビスマスのコバルトに対する比率が、
    5〜50重量%である請求項2記載のアルカリ蓄電池用
    非焼結式ニッケル極。
  5. 【請求項5】前記複合体粒子に対する前記被覆層中のビ
    スマス原子及びコバルト原子の総量の比率が、1〜20
    重量%である請求項2記載のアルカリ蓄電池用非焼結式
    ニッケル極。
  6. 【請求項6】前記ビスマス含有化合物が、ビスマスの水
    酸化物又は酸化物であり、前記活物質粉末に、金属コバ
    ルト、一酸化コバルト、水酸化コバルト、オキシ水酸化
    コバルト、又は、金属コバルト、一酸化コバルト、水酸
    化コバルト若しくはオキシ水酸化コバルトに、水酸化ナ
    トリウム水溶液を添加し、酸素存在下にて加熱処理する
    ことにより作製されたナトリウム含有コバルト化合物が
    添加されている請求項1記載のアルカリ蓄電池用非焼結
    式ニッケル極。
  7. 【請求項7】前記複合体粒子に対する前記被覆層中のビ
    スマス原子の比率が、0.1〜20重量%である請求項
    6記載のアルカリ蓄電池用非焼結式ニッケル極。
  8. 【請求項8】前記活物質粉末に対する、金属コバルト、
    一酸化コバルト、水酸化コバルト、オキシ水酸化コバル
    ト又は前記ナトリウム含有コバルト化合物のコバルト原
    子としての添加比率が、1〜20重量%である請求項1
    〜7のいずれかに記載のアルカリ蓄電池用非焼結式ニッ
    ケル極。
  9. 【請求項9】活物質粉末が複合体粒子からなるアルカリ
    蓄電池用非焼結式ニッケル極において、前記複合体粒子
    が、水酸化ニッケルを含有する基体粒子と、当該基体粒
    子を被覆するビスマス含有化合物からなる被覆内層と、
    当該被覆内層を被覆する金属コバルト、一酸化コバル
    ト、水酸化コバルト、オキシ水酸化コバルト、又は、金
    属コバルト、一酸化コバルト、水酸化コバルト若しくは
    オキシ水酸化コバルトに、水酸化ナトリウム水溶液を添
    加し、酸素存在下にて加熱処理することにより作製され
    たナトリウム含有コバルト化合物からなる被覆外層とか
    らなることを特徴とするアルカリ蓄電池用非焼結式ニッ
    ケル極。
  10. 【請求項10】前記ビスマス含有化合物が、ビスマスと
    コバルトの複合水酸化物又は複合酸化物である請求項9
    記載のアルカリ蓄電池用非焼結式ニッケル極。
  11. 【請求項11】前記ビスマスとコバルトの複合水酸化物
    又は複合酸化物が、ナトリウムを含有しないビスマスと
    コバルトの複合水酸化物又は複合酸化物に、水酸化ナト
    リウム水溶液を添加し、酸素存在下にて加熱処理するこ
    とにより作製されたナトリウムを含有するビスマスとコ
    バルトの複合水酸化物又は複合酸化物である請求項10
    記載のアルカリ蓄電池用非焼結式ニッケル極。
  12. 【請求項12】前記ビスマスとコバルトの複合水酸化物
    又は複合酸化物中のコバルトに対するビスマスの比率
    が、5〜50重量%である請求項10記載のアルカリ蓄
    電池用非焼結式ニッケル極。
  13. 【請求項13】前記複合体粒子に対する前記被覆内層中
    のビスマス原子及びコバルト原子の総量の比率が、1〜
    20重量%である請求項10記載のアルカリ蓄電池用非
    焼結式ニッケル極。
  14. 【請求項14】前記ビスマス含有化合物が、ビスマスの
    水酸化物又は酸化物である請求項9記載のアルカリ蓄電
    池用非焼結式ニッケル極。
  15. 【請求項15】前記複合体粒子に対する前記被覆内層中
    のビスマス原子の比率が、0.1〜20重量%である請
    求項14記載のアルカリ蓄電池用非焼結式ニッケル極。
  16. 【請求項16】前記複合体粒子に対する前記被覆外層中
    のコバルト原子の比率が、1〜20重量%である請求項
    9〜15のいずれかに記載のアルカリ蓄電池用非焼結式
    ニッケル極。
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