JPS59165371A - アルカリ蓄電池用陽極板 - Google Patents
アルカリ蓄電池用陽極板Info
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- JPS59165371A JPS59165371A JP58039777A JP3977783A JPS59165371A JP S59165371 A JPS59165371 A JP S59165371A JP 58039777 A JP58039777 A JP 58039777A JP 3977783 A JP3977783 A JP 3977783A JP S59165371 A JPS59165371 A JP S59165371A
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- JP
- Japan
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- cobalt
- active material
- hydroxide
- nickel
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- Pending
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Classifications
-
- 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
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
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。
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）産業上の利用分野
本発明は活物質表面に水酸化コバルトが単独で存在する
層を有するアルカリ蓄電池用陽極板に関する。
層を有するアルカリ蓄電池用陽極板に関する。
←）従来＆術
従来アルカリ蓄電池の陽極板はカーボニルニッケル粉末
を主成分とするスラリーを芯体にコーティングし、これ
を還元雰囲気下で焼結して得た多孔性ニッケル基板中に
硝酸ニッケルを主成分とした含浸液を含浸し、次いでア
ルカリ溶液に浸漬して基板孔中の硝酸ニッケルを陽極活
物質である水酸化ニッケルに変換することによυ製造さ
れている。しかし、こうして得られる陽極板では最近の
市場要求に答えられず、極板容量が大きく、体積エネル
ギー密度の大きな陽極板を開発する必要がある。本発明
者らは実験の結果活物質表層に水酸化コバルトを単独で
存在させることにより、活物質の利用率及び極板容量が
向上することを見い出−したが、この活物質表層に水酸
化コバルトを単独で存在させた陽極板は高温使用時に於
いて従来極板より極板容量が低くなることがわかった。
を主成分とするスラリーを芯体にコーティングし、これ
を還元雰囲気下で焼結して得た多孔性ニッケル基板中に
硝酸ニッケルを主成分とした含浸液を含浸し、次いでア
ルカリ溶液に浸漬して基板孔中の硝酸ニッケルを陽極活
物質である水酸化ニッケルに変換することによυ製造さ
れている。しかし、こうして得られる陽極板では最近の
市場要求に答えられず、極板容量が大きく、体積エネル
ギー密度の大きな陽極板を開発する必要がある。本発明
者らは実験の結果活物質表層に水酸化コバルトを単独で
存在させることにより、活物質の利用率及び極板容量が
向上することを見い出−したが、この活物質表層に水酸
化コバルトを単独で存在させた陽極板は高温使用時に於
いて従来極板より極板容量が低くなることがわかった。
（ハ）発明の目的
本発明はかかる点に鑑み常温下での使用時における容態
を向上させ、且つ高温下での使用時に於ける容量の低下
を抑制したアルカリ蓄電、池を得ることを目的とする。
を向上させ、且つ高温下での使用時に於ける容量の低下
を抑制したアルカリ蓄電、池を得ることを目的とする。
に）発明の構成
本発明は、生活物質が水酸化ニッケル中に水酸化コバル
トを均一に存在させた混晶であり、この活物質を保持し
た多孔性金属基板の前記活物質表面に水酸化コバｌシト
が単独で存在する層を有し、この活物質表層の水酸化コ
バルトの量が前記水酸化ニッケルに対して０．５〜５重
量％であるアルカリ蓄電池用陽極板である。
トを均一に存在させた混晶であり、この活物質を保持し
た多孔性金属基板の前記活物質表面に水酸化コバｌシト
が単独で存在する層を有し、この活物質表層の水酸化コ
バルトの量が前記水酸化ニッケルに対して０．５〜５重
量％であるアルカリ蓄電池用陽極板である。
（ホ）実施例
本発明の実施例を示す前Ｋまず活物質表層に添加され単
独で存在する水酸化コバルトの適量及び特性を実験に基
づき説明する。
独で存在する水酸化コバルトの適量及び特性を実験に基
づき説明する。
実験１
硝酸ニッケルを主成分とする含浸液を用いて化学含浸法
により、焼結式ニッケル基板に、ニッケル陽極活物質を
保持せしめた利用率７６％の極板を、ニッケルとコバル
トの含有率を変化させてなる比重１．４の硝酸塩含浸液
に５分間浸漬した後、続いてフルカリ処理、水洗、乾燥
を行ない陽極板を作成し、この極板を用いて利用率の測
定を行なった。第１図に前記硝酸塩含浸液中のニッケル
とコバルトの組成と利用率との関係を示す。図面よシ明
らかな様に活物質表層のコバルトの含有率が高くなる程
利用率は高い値を示し、含浸液組成としてはコバルトが
少なくとも７５％以上、望ましくは１００％であること
で高利用率が得られることがわかる。
により、焼結式ニッケル基板に、ニッケル陽極活物質を
保持せしめた利用率７６％の極板を、ニッケルとコバル
トの含有率を変化させてなる比重１．４の硝酸塩含浸液
に５分間浸漬した後、続いてフルカリ処理、水洗、乾燥
を行ない陽極板を作成し、この極板を用いて利用率の測
定を行なった。第１図に前記硝酸塩含浸液中のニッケル
とコバルトの組成と利用率との関係を示す。図面よシ明
らかな様に活物質表層のコバルトの含有率が高くなる程
利用率は高い値を示し、含浸液組成としてはコバルトが
少なくとも７５％以上、望ましくは１００％であること
で高利用率が得られることがわかる。
実験２
実験１と同様の利用率７６％の極板を異なる比重の硝酸
コバルト水溶液に５分間浸漬した後、続いてアルカリ処
理、水洗、乾燥を行ない活物質表層へのコバルト添加量
を変化させた陽極板を作成し、この極板を用いて利用率
の測定を行なった。
コバルト水溶液に５分間浸漬した後、続いてアルカリ処
理、水洗、乾燥を行ない活物質表層へのコバルト添加量
を変化させた陽極板を作成し、この極板を用いて利用率
の測定を行なった。
第２図にコバルト添加率（活物質の水酸化ニッケルに対
する活物質表層の水酸化コバルトの割合）と利用率との
関係を示す。第２図より、活物質表層へのコバルトの添
加量にも最適値があシ、水酸化コバルトの添加量は活物
質の水酸化ニッケルに対してＯ１５〜５．０重量％であ
ることで高利用率が得られる仁とがわかる。
する活物質表層の水酸化コバルトの割合）と利用率との
関係を示す。第２図より、活物質表層へのコバルトの添
加量にも最適値があシ、水酸化コバルトの添加量は活物
質の水酸化ニッケルに対してＯ１５〜５．０重量％であ
ることで高利用率が得られる仁とがわかる。
実験６
実験２と同一の操作により活物質表層へのコバルト添加
量を変化させた陽極板を得、この陽極板とカドミウム陰
極板をセパレーターを介して巻回し外装缶に挿入した後
、電解液としてＫＯＨ溶液を注入し、封口を行ない公称
容ｉ１２００ｍＡＨである電池を作成した。この電池を
２０”Ｃ及び６０°Ｃの下で０．１Ｃで１６時間充電し
、室温下で１０で放電して容量を測定した。第６図に陽
極の活物質表層へのコバルト添加率と、次式で算出した
容量との関係を示す。
量を変化させた陽極板を得、この陽極板とカドミウム陰
極板をセパレーターを介して巻回し外装缶に挿入した後
、電解液としてＫＯＨ溶液を注入し、封口を行ない公称
容ｉ１２００ｍＡＨである電池を作成した。この電池を
２０”Ｃ及び６０°Ｃの下で０．１Ｃで１６時間充電し
、室温下で１０で放電して容量を測定した。第６図に陽
極の活物質表層へのコバルト添加率と、次式で算出した
容量との関係を示す。
第６図よシ、活物質表層へのコバルト添加量の増加に伴
い容量率が低下し、活物質表層へのコバルト添加量の増
加に伴ない６Ｕ’Ｃ充電における容量劣化が著しくなる
ことがわかる。
い容量率が低下し、活物質表層へのコバルト添加量の増
加に伴ない６Ｕ’Ｃ充電における容量劣化が著しくなる
ことがわかる。
実験４゜
実験１と同様の利用率７６％の極板を、比重１．４の硝
酸コバルト水溶液に室温で５分間浸漬した後、続いてア
ルカリ処理、水洗、乾燥して得た陽極板と、前記利用率
７６％の極板とを用い、夫々実験６と同一の操作を行な
い、公称容量１２００ｍＡＨの電池を作成した。仁うし
て作成された陽極活物質表層にコバルトが添加されてい
る電池をＡ、陽極活物質表層にコバルトが添加されてい
ない電池をＢとして、この電池Ａ及びＢを用い充電温度
を変化させ０．１Ｃで１６時間充電し、また室温で１０
で放電して容量を測定した。第４図に市１池Ａ及びＢの
充電温度と容量との関係を示す。
酸コバルト水溶液に室温で５分間浸漬した後、続いてア
ルカリ処理、水洗、乾燥して得た陽極板と、前記利用率
７６％の極板とを用い、夫々実験６と同一の操作を行な
い、公称容量１２００ｍＡＨの電池を作成した。仁うし
て作成された陽極活物質表層にコバルトが添加されてい
る電池をＡ、陽極活物質表層にコバルトが添加されてい
ない電池をＢとして、この電池Ａ及びＢを用い充電温度
を変化させ０．１Ｃで１６時間充電し、また室温で１０
で放電して容量を測定した。第４図に市１池Ａ及びＢの
充電温度と容量との関係を示す。
第４図より、電池Ａは充電温度が２０℃近傍では、電池
Ｂに比較してかなり高い容量を持つが、充電温度が４０
°Ｃを越えると電池Ａは電池Ｂよシ容量が低くなるどと
がわかる。
Ｂに比較してかなり高い容量を持つが、充電温度が４０
°Ｃを越えると電池Ａは電池Ｂよシ容量が低くなるどと
がわかる。
本発明者らは活物質表層にコバルト添加を行なっ友陽極
板の高温特性の低下を抑制するために、活物質表面層の
コバルトとは別に活物質内部にも水酸化コバルトを添加
する仁とが有効であることを見い出したので以下に寮施
例を示し説明する。
板の高温特性の低下を抑制するために、活物質表面層の
コバルトとは別に活物質内部にも水酸化コバルトを添加
する仁とが有効であることを見い出したので以下に寮施
例を示し説明する。
焼結式ニッケル基板を、硝酸ニッケルと硝酸コバルトと
の混合比率を変化させた比重１．７の硝酸塩水溶液中に
浸漬し、次いでアルカリ水溶液中でニッケル及びコバル
トを水酸化物に変換せしめ、水洗、乾燥を行なう充填操
作を数回操り返し、所定の充填量を得た後、更に比重１
．４の硝酸コバルト水溶液中に５分間浸漬し、次いでア
ルカリ処理、水洗、乾燥を行ない活物質表面にコバルト
層を有し、活物質内部のコバルト添加量が異なった陽極
板を作成した。こうして得られた陽極板は、活物質内部
では水酸化ニッケル中に水酸化コバルトが均一に分散し
ており、活物質表面には活物質の水酸化ニッケルに列し
約６重量％の純粋な水酸化コバルト層が形成されている
。この陽極板を用いて活物質表面にコバルト層を有する
陽極板の活物質内部の水酸化ニッケルに対する水酸化コ
バルトの添加率と活物質の利用率との関係を測定し、そ
の結果を第５図に示す。活物質内部にのみコバルトを、
均一に添加する場合、コバルトの添加量が増加するに従
い活物質の利用率が向上し、添加量が約１０重ｔ％で利
用率が最大値を示すことは公知である。しかしながら第
５図に示す如く、活物質表面にコバルトを単独で添加す
る場合には、活物質内部のコバルト添加の効果はｔｌと
んと見られず、むしろ活物質内部のコバルト添加量が増
加するに従って、活物質の利用率が減少し、特に活物質
内部のコバルト添加が１０重量％以上で利用率の低下は
顕著にあられれる。
の混合比率を変化させた比重１．７の硝酸塩水溶液中に
浸漬し、次いでアルカリ水溶液中でニッケル及びコバル
トを水酸化物に変換せしめ、水洗、乾燥を行なう充填操
作を数回操り返し、所定の充填量を得た後、更に比重１
．４の硝酸コバルト水溶液中に５分間浸漬し、次いでア
ルカリ処理、水洗、乾燥を行ない活物質表面にコバルト
層を有し、活物質内部のコバルト添加量が異なった陽極
板を作成した。こうして得られた陽極板は、活物質内部
では水酸化ニッケル中に水酸化コバルトが均一に分散し
ており、活物質表面には活物質の水酸化ニッケルに列し
約６重量％の純粋な水酸化コバルト層が形成されている
。この陽極板を用いて活物質表面にコバルト層を有する
陽極板の活物質内部の水酸化ニッケルに対する水酸化コ
バルトの添加率と活物質の利用率との関係を測定し、そ
の結果を第５図に示す。活物質内部にのみコバルトを、
均一に添加する場合、コバルトの添加量が増加するに従
い活物質の利用率が向上し、添加量が約１０重ｔ％で利
用率が最大値を示すことは公知である。しかしながら第
５図に示す如く、活物質表面にコバルトを単独で添加す
る場合には、活物質内部のコバルト添加の効果はｔｌと
んと見られず、むしろ活物質内部のコバルト添加量が増
加するに従って、活物質の利用率が減少し、特に活物質
内部のコバルト添加が１０重量％以上で利用率の低下は
顕著にあられれる。
次に前述の活物質表面にコバルト層を有し活物質内部に
コバルトが添加された陽極板を用い以下実験４と同一の
操作を行なって公称容：Ｉｔ１２００ｍ Ａ ）ｉ（７
） Ｎ池を作成し、２０℃及び６ｏ′ｃでｏ、１Ｃで１
６時間充電し、また室温で１０で放電しで１容奮を測定
した。第６図に活物質表層にコバルト添加された陽極板
の活物質内部の水酸化ニッケルに対する水酸化コバルト
の添加率と容量との関係を示す。＠６図より２０℃で光
重した場合は活物質内部の水酸化コバルト無添加時に比
し容量は′減少しているが、実験４で示した活物質表面
にコバルト添加を行なっていない電池Ｂと比較すると、
電池Ｂの２０℃充電時の容量が１２７０ｍＡＭであるの
で、第６図で示す？ｌｉ−池は活物質内部のコバルト添
加率が１０重量％以内では電池Ｂに比し高い容量を示し
ている。また６０°Ｃで充電した場合は、活物質内部の
水酸化コバルト無添加時の容量を起点として活物質内部
の水酸化コバルトの添加量の増加に伴い容量は増加し、
活物質内部のコバルト添加率が６重弗％〜９重角％で容
量は最大となる。実験４で示した電池Ｂと比較すると、
電池Ｂの６０℃充市５時の容量が８ＱＱｍＡｌｉである
ので、第６図で示す電池は活物質内部のコバルト添加率
が６重量％〜９重量％で電池Ｂと容量はほぼ同等となっ
ている。
コバルトが添加された陽極板を用い以下実験４と同一の
操作を行なって公称容：Ｉｔ１２００ｍ Ａ ）ｉ（７
） Ｎ池を作成し、２０℃及び６ｏ′ｃでｏ、１Ｃで１
６時間充電し、また室温で１０で放電しで１容奮を測定
した。第６図に活物質表層にコバルト添加された陽極板
の活物質内部の水酸化ニッケルに対する水酸化コバルト
の添加率と容量との関係を示す。＠６図より２０℃で光
重した場合は活物質内部の水酸化コバルト無添加時に比
し容量は′減少しているが、実験４で示した活物質表面
にコバルト添加を行なっていない電池Ｂと比較すると、
電池Ｂの２０℃充電時の容量が１２７０ｍＡＭであるの
で、第６図で示す？ｌｉ−池は活物質内部のコバルト添
加率が１０重量％以内では電池Ｂに比し高い容量を示し
ている。また６０°Ｃで充電した場合は、活物質内部の
水酸化コバルト無添加時の容量を起点として活物質内部
の水酸化コバルトの添加量の増加に伴い容量は増加し、
活物質内部のコバルト添加率が６重弗％〜９重角％で容
量は最大となる。実験４で示した電池Ｂと比較すると、
電池Ｂの６０℃充市５時の容量が８ＱＱｍＡｌｉである
ので、第６図で示す電池は活物質内部のコバルト添加率
が６重量％〜９重量％で電池Ｂと容量はほぼ同等となっ
ている。
（へ）発明の効果
本発明により陽極活物質表面へのコバルト添加の他に陽
極活物質内部にもコバルトを添加することによって、従
来電池と比較して常温下での使用時で高容是を有し、高
温下での使用時に同等の容量を有するアルカリ蓄電池が
得られる効果がある。
極活物質内部にもコバルトを添加することによって、従
来電池と比較して常温下での使用時で高容是を有し、高
温下での使用時に同等の容量を有するアルカリ蓄電池が
得られる効果がある。
第１図は活物質表層のニッケルとコバルトとの組成と、
利用率との関係を示す図、第２図は活物質表層のコバル
ト添加率と利用率との関係を示す図、第６図は活物質表
層のコバルト添加率と電池の容量率との関係を示す図、
第４図は充電温度と電池容量との関係を示す図、第５図
は活物質内部のコバルト添加率と利用率との関係を示す
図、第６図は活物質内部のコバルト添加率と電池容量と
の関係を示す図である。 第１図 第２図 コバルトｆカＯ＃ｒｙ、＋ 丸！ ；１１！ （’す
利用率との関係を示す図、第２図は活物質表層のコバル
ト添加率と利用率との関係を示す図、第６図は活物質表
層のコバルト添加率と電池の容量率との関係を示す図、
第４図は充電温度と電池容量との関係を示す図、第５図
は活物質内部のコバルト添加率と利用率との関係を示す
図、第６図は活物質内部のコバルト添加率と電池容量と
の関係を示す図である。 第１図 第２図 コバルトｆカＯ＃ｒｙ、＋ 丸！ ；１１！ （’す
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 （１１主活物質が水酸化ニッケル中に水酸化コバルトを
均一に存在させた混晶であシ、この活物質を保持した多
孔性金属基板の前記活物質表面に、水酸化コバルトが単
独で存在する層を有し、この活物質表層の水酸化コバル
トの量が前記水酸化ニッケルに対して０．５〜５重景重
量あることを特徴とするアルカリ蓄電池用陽極板。 （２）前記水酸化ニッケル中の水酸化コバルトの量が前
記水酸化ニッケルに対して９重量％以内である特許請求
の範囲第１項記載のアルカリ蓄電池用陽極板。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58039777A JPS59165371A (ja) | 1983-03-09 | 1983-03-09 | アルカリ蓄電池用陽極板 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58039777A JPS59165371A (ja) | 1983-03-09 | 1983-03-09 | アルカリ蓄電池用陽極板 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59165371A true JPS59165371A (ja) | 1984-09-18 |
Family
ID=12562359
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58039777A Pending JPS59165371A (ja) | 1983-03-09 | 1983-03-09 | アルカリ蓄電池用陽極板 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59165371A (ja) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56143669A (en) * | 1980-04-10 | 1981-11-09 | Sanyo Electric Co Ltd | Positive plate for alkaline storage battery |
-
1983
- 1983-03-09 JP JP58039777A patent/JPS59165371A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56143669A (en) * | 1980-04-10 | 1981-11-09 | Sanyo Electric Co Ltd | Positive plate for alkaline storage battery |
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