JPS59143272A - アルカリ電池用活物質の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

（イ）　趙東上の利用分野 アルカリ′也池の陽極に使用される活物質、特ＴｌＣｒ
−Ｎｉ０ＯＨの製造方法に門するものである。 （ロ）従来技術 アルカリ電池、特＃／ｃ密閉型ニッケル・カドミウム塩
池のニッケル陽極としては、一般に焼結式極板が採用さ
れている。これは放電率特性、サイクル特性、及び機械
的強度などの緒特性が優れている理由によるものである
が、この製法には製造に梃時間を要し、製造コストが高
く、又工数が多いなどの問題点がある。これに対し、そ
れらの欠点を改良するものとして、ペースト式＠板の製
法あるいはスポンジ状金囮多孔体の孔内に活物質を充填
する方式の製造が検討されている。しかし、これらにつ
いても活物質の導゛磁性が悪く、十分な性能の極板とす
る九めには導電剤を多電に添加しなければならない。ま
た、製造直後の極板（ま活性が低く、第１回目の充放電
では、水酸化ニッケルの充電効率が悪いため十分な容龍
が得られないなどの欠点がある。特に切期零線が低いこ
とについて＃嘘、陰極の充電効率との差が大きくなり、
密閉型電池を作る場合に、陽陰両極の充′屯効率を合わ
せるため化成２行なう必要があるなど、製造工程を複雑
にする要因ともなっている。このような欠。 点の改良方法として、極板製造段階に充屯状態の活物質
であるオキシ水酸化ニッケル（Ｎｉ００Ｈ）を添加する
ことが考えられる。その理由は、この物質は導電性があ
シ部分的にではあるが導電材の代用として使用でさ、ま
た、充電状態であることから、水酸化ニッケルが初期段
階で充電効率が低くても極板性能が維持できるからであ
る。 ところで、このオキシ水酸化ニッケルを化学的に合成す
る方法としては、０次亜塩素酸ナトリウム、過硫酸カリ
ウムなどの酸化剤を添加した苛性アルカリ溶液に、ニッ
ケル塩溶液ｌｋ添加混合する方法、■苛性アルカリ溶液
とニッケル塩溶液を混合して得られる水酸化物にオゾン
を作用させる方法などがあり、■の製法は安価でありＵ
造も容易であるが、電池用活物質として活性度の高いも
の、すなわち電気化学的な前処理を施さなくても放電可
能なものが得難く、■の製法は′＠龍用活ｆＰ／Ａ１１
ｊとして高活性なものが得やすいが、！Ｍ造装置が高価
になシ、また製造が難しいという問題点があった。 （ハ）　発Ｆ月の目的 本発明は、アルカリ電池用活物質として活性の高いオキ
シ水酸化ニッケル（ｒ−Ｎｉ００Ｈ）？低コストで容易
にＭ遣し、化成工程を行なわすとも十分な初期容置を持
つ極板を得ること？目的とする。 に）　発明の構成 本発明は、アルカリ電池に用いるニラクル活物質の製造
方法ｒｃ２いて、酸化剤を含む苛性アルカリにカドミウ
ムを共存させた溶液にニッケル塩俗液を作用させること
により、活性の高し一オキシ水酸化ニッケルを製厄する
ものである。 （４）実施例 本発明の実施例を以Ｆｖｃ示し説明する。 実施例１ １２９６次亜塩素酸ナトリウム溶液５００ｍ１と２　ｍ
ｏｌ！／　ｌ水酸化ナトリウム水溶液２００ｇ　ｔｎ　
Ｉ！とを混合し、七の液温を６０℃とし、同温度ＵＪ硝
ｅ力１’　！　’７ム水溶液（１ｍｏｌ！／ｌ：、１０
０ｍ１）を撹拌しながら加え、さらに硝酸ニッケル水浴
液（１ｍＯＪ／Ｊ、’１００ｍ１　）ｔｌｊＬ拌を続け
て１ＪＩＪえる。そして６０℃で攪拌１ｘｋＪけなから
１時間熟成した後、σｊ過、水洗、乾燥し、粉砕して２
００メツシュ篩？通す。 実施例２ 実施例１１ＣＰいて、硝酸カド

【ラムと硝酸ニッケルの
モル比を６対９７とし、その他のｋＶ’Ｆに同一とした
もの。 実施例６ 実施例１において、硝にカドミウムと硝酸ニッケルのモ
ル比を１対９９とし、その他の条件は同一としたもの。 実施例４ 実施例１（ＣＬ”いて、硝酸力ドミクムと硝酸ニッケル
のモル比を１５対８５とし、その他の条件は同一とした
もの。 比較例１ 実施例１ｖｃｐい℃、硝酸力ドミワム溶液と硝酸ニッケ
ル溶液を混合し、この混合溶液な次亜塩素酸ナトリウム
と水酸化ナトリウムの混合溶液ＶＣ添加して、その他の
条件は同一としたもの。 比較例２ 実施例１において、硝酸カドミウムの添加なＯとし、そ
の他の条件は同一としたもの。 上記実施例１〜４及び比較例１〜２ｖＣよって得た活物
實のＸ４！回折分析の結果を、上述（／Ｊ　ｌｆｉに第
１図乃至Ｗ！Ｊ６図に示し、γ−ＮｉＯＯＨとβ−Ｎ’
　　１ｏＯＨのピークには犬々０及びべの記号を付した
。これらの図面より、実施例１〜４ＶＣりＪらかなγ−
ＮｉＯＯＨのピークが認められた。しかし、カドミウム
の添加蝋が１　ｍｏｐ％である第６図ではγ−Ｎｉ（Ｊ
Ｏ）Ｉのピークは小さくなシ、β−Ｎ１００Ｈのピーク
が明らかに他の実施例に比軟して大きくなりている。こ
のようにカドミウムの添加慝の増加に伴ない活性度は高
まり、添加酸が１５　ｍｏｐ：第５を越えると活性度の
上昇はなくなる。 また、比較例１〜２では１−Ｎｉ０ＯＨ）ま全くあられ
れず総てβ−ＮｉＯＯＨであることを示している。 次ＶＣ実施例１乃至４、貯よび比較例１．２で得られた
活物質を用いて極板を作成し、性能の検査を行なつ九。 向、極板の製法及びその性能測定法は一次の】川りであ
る。 ・活物質粉末と水酸化コバルトの混合物（Ｇ。 含有率５９６）ｌｋ：、テフロンダイスバージョンヲ含
浸したスポンジ状ニッケル基板（孔径５０−５００μ、
多孔度９５％、厚さ２０ｍｍ）ＶＣ充填し、乾燥後ＳＯ
Ｏ即／ｄで加圧圧縮して完全極板とした。 ・大容４のカドミウム極板を対極として、水酸化カリワ
ムを主成分とする電解液中で容置を？則疋し乏（カドミ
ウム極は光磁状態のものを使用し九）。なお８ｔす定は
次の時点で行なった。 測定■・・・嘔池構成後１／ｊｏｃで直ちに放電した時 測定■・・・測定■の後１／１ｏｃで１５時間充電後１
／１０Ｑで放電した時 測定■・・・測定■の後ゾＮ）Ｑで１５時間充嘔凌４０
で放電した時 上記の測定による各極板の利用率、ハイレート放＠によ
る劣化率及び体（青効率？第１衣に示す。 第　　　１　　　表 表よりわかる様に電池構成直後の放電において実施例１
．２．４の極板では５０〜６０％の利用率を示し、ｒ−
ＮｉＯＯＨが存在しない比較例の極板と著しい差を示し
た。実施例６の極板については他の実施例に対してかな
夛劣っているが、比較例の極板と比べると２倍以上の利
用率を示している。また、その後の充放’ｊｊｉ　ｒＣ
＆いても実施例の極板＋１、比較例の極板と同等または
それ以上と優れ念放屯性能を示している・体積効率につ
いては、カドミクムの添ＵＤｒＪが１０ｍＯ７：９６を
越えるとわずかに低ドしたが、実賀的にほとんど問題に
ならない。 次に実施例１の活物質を水酸化ニッケルと混合して極板
を作ル、これを用い念密閉電池を作製した。この電池を
組立て直後１／１０　Ｑで１５時間充電し、その後その
電池より陰陽ｔｉｉＩｆｌを収り出し、陰陽両極の容置
を測定した。この結果を第２表に示す。 第　　　２　　　表 ｒ−ＮｉＯＯＨを添加しなかった陽極を用いたものは、
陽極の充電効率が低いなめ酸素ガス発生がおくれ、陰極
が極鈑絶対容社の１００％近くまで充電が進んでいるこ
とがわかる。電１ｌｌｊ、　）ｔこの様な状態で使用さ
れると、過充嘔時に水素ガスが発生しこの水素ガスは電
池内で消費されないため、゛電池の内部ガス圧が高まる
恐れがある。一方γ−Ｎ　ｉ　ＯＯＨｔ’　添加した陽
極を用いたもの、特に２０〜！１０９６添加した陽ｉを
用いたものに、陽極の充電が適当な速度で進むため、陰
俺が１００％充電される１ｒｉＩに酸素発生が起こり、
容曖比（陰極容置〉陽極容砥〕も適正な値となっている
。 血、合成温度は５０〜９０℃、塩濃度は０．２〜、ａｍ
ｏｔ／１％　　アルカリ及び酸化剤は過剰祉という条件
で目的物は得られた。それ以外の条件でも目的物は得ら
れるが、得られる粉体の物性及び作業性などから上記条
件が適当と考えられる。またこの付加条件は本発明の内
容２限定するものでｌｉない。 （へ）　発明の効果 本発明によシ、製造装置に特殊なものを必要とせず、安
価な材料を用いて、比＊；ｔ　ａ＞均質で高活性な活ｌ
＃ｆｐＩ責を得ることができ、この活物實を極板中に添
加することによって、極板の充電効率を向上させ、極板
形成ｆｆ１ｒｃ化成することなく、たたちｌｒ−池内に
組み込むことを可能とする効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第４因は不発り１によって製造された活物質
のＸ線回折図、桝３５図及び第６図は比較のため製造さ
れな活物質のＸ線回折図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）アルカリ電池に用いるニッケル活物質の製造方法
   において、酸化剤を含む苛性アルカリにカドミクムを共
   存させた溶液に、ニッケル塩溶液を作用させてｒ−Ｎｉ
   ｕＯＨｙ得ることを特徴とするアルカリ電池用活物貴の
   製造方法。 （２；　　前記力ドミクムはカドミウム塩として、酸化
   剤を含む苛性アルカリ浴鹸に添加される特許請求の範囲
   第１項記載のアルカリ電池用活物質の製造方法。 （３）前記力ドミクム＃マ、ニッケルとカドミウム塩社
   に対し３モル％以上である特許請求の範囲第１項または
   第２項記戦のアルカリ゛屯池用活物負の製造方法。