JPS6040669B2 - ニツケル電極 - Google Patents
ニツケル電極Info
- Publication number
- JPS6040669B2 JPS6040669B2 JP51068479A JP6847976A JPS6040669B2 JP S6040669 B2 JPS6040669 B2 JP S6040669B2 JP 51068479 A JP51068479 A JP 51068479A JP 6847976 A JP6847976 A JP 6847976A JP S6040669 B2 JPS6040669 B2 JP S6040669B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- nickel
- cobalt
- powder
- electrodes
- metallic
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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Classifications
-
- 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
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はニッケルーカドミウム蓄電池、ニッケル−亜鉛
蓄電池などに用いられる非競結式ニッケル電極に関する
もので、活物質の利用率の改善を図ることを目的とする
。
蓄電池などに用いられる非競結式ニッケル電極に関する
もので、活物質の利用率の改善を図ることを目的とする
。
従来この種のニッケル正極は活物質である水酸化ニッケ
ルや酸化ニッケル等に、導電材のりん状黒鉛やニッケル
金属粉末と合成樹脂結着剤を適量混合した合剤粉末を金
型にて芯材を中心に成形したり、または結着剤の溶液で
ペースト状にした合剤を成形型に塗り込むなどして成形
体を得た後、結着剤を加熱硬化させるか、合成樹脂の融
点まで加熱するなどにより製造されていた。
ルや酸化ニッケル等に、導電材のりん状黒鉛やニッケル
金属粉末と合成樹脂結着剤を適量混合した合剤粉末を金
型にて芯材を中心に成形したり、または結着剤の溶液で
ペースト状にした合剤を成形型に塗り込むなどして成形
体を得た後、結着剤を加熱硬化させるか、合成樹脂の融
点まで加熱するなどにより製造されていた。
また連続気泡を有する多孔性の基骨にペースト状にした
合剤を充填し、加圧圧縮する方法もある。これらの非焼
結式電極の製造法は、競結式電極のような暁結基板を得
るための高温の還元炉や活物質塩を活物質に転化するた
めの煩雑な工程が不要で、調合機や加圧ローラなどの小
物設備があればよく、安価に電極を製造することができ
る。
合剤を充填し、加圧圧縮する方法もある。これらの非焼
結式電極の製造法は、競結式電極のような暁結基板を得
るための高温の還元炉や活物質塩を活物質に転化するた
めの煩雑な工程が不要で、調合機や加圧ローラなどの小
物設備があればよく、安価に電極を製造することができ
る。
しかしながら極板性能では健結式電極に比べて寿命、高
率充放電特性、利用率の点で劣り、これらの中でも特に
利用率の向上が望まれていた。従来、この種のニッケル
電極の利用率を改善する方法としては、水酸化リチウム
を溶解したか性アルカリ水溶液を電解液に用いる方法や
、コバルト化合物、、例えば酸化物や水酸化物を電極へ
添加する方法が知られているが未だ十分ではない。本発
明は、非暁結式ニッケル電極の利用率を向上する方法に
ついて種々検討した結果、導霜村に金属ニッケル粉末を
用い、かつ金属コバルトもしくはコバルト合金の粉末を
添加する構成においてきわめて効果が大きいことを見出
したことに基づくものである。すなわち、後述の実施例
に示すように、導電村に黒鉛を用い金属コバルトを添加
した電極、および導電材に金属ニッケルを用い金属コバ
ルトを添加しない電極に比べて、導電村にニッケルを用
い金属コバルト粉末を添加した電極は、利用率が飛躍的
に向上する。
率充放電特性、利用率の点で劣り、これらの中でも特に
利用率の向上が望まれていた。従来、この種のニッケル
電極の利用率を改善する方法としては、水酸化リチウム
を溶解したか性アルカリ水溶液を電解液に用いる方法や
、コバルト化合物、、例えば酸化物や水酸化物を電極へ
添加する方法が知られているが未だ十分ではない。本発
明は、非暁結式ニッケル電極の利用率を向上する方法に
ついて種々検討した結果、導霜村に金属ニッケル粉末を
用い、かつ金属コバルトもしくはコバルト合金の粉末を
添加する構成においてきわめて効果が大きいことを見出
したことに基づくものである。すなわち、後述の実施例
に示すように、導電村に黒鉛を用い金属コバルトを添加
した電極、および導電材に金属ニッケルを用い金属コバ
ルトを添加しない電極に比べて、導電村にニッケルを用
い金属コバルト粉末を添加した電極は、利用率が飛躍的
に向上する。
この理由は次のように考えられる。まず、電圧−電流走
査法により検討したところ、コバルトはアノード電流（
酸化電流）の流れ始める電位を低くし、酸素発生電位を
アノード方向へずらす効果がある。
査法により検討したところ、コバルトはアノード電流（
酸化電流）の流れ始める電位を低くし、酸素発生電位を
アノード方向へずらす効果がある。
このような効果はニッケル単独を添加した場合には見ら
れない。この額向はニッケルとコバルトをともに添加す
ることにより促進される。このことは、充電電流が流れ
易くなることを意味し、充電され易く、従って充電効率
を高めることになる。また、Ｘ線回折の結果、ニッケル
とコバルトの共存下において、充電時のｙ−Ｎｉ００日
の生成が抑制これ、Ｂ−Ｎｉ００日の生成が促進される
。
れない。この額向はニッケルとコバルトをともに添加す
ることにより促進される。このことは、充電電流が流れ
易くなることを意味し、充電され易く、従って充電効率
を高めることになる。また、Ｘ線回折の結果、ニッケル
とコバルトの共存下において、充電時のｙ−Ｎｉ００日
の生成が抑制これ、Ｂ−Ｎｉ００日の生成が促進される
。
活性質の充電時には８−Ｎｊ００日が多く生成する方が
利用率が大きくなり、ｙ−Ｎｉ００日の生成は利用率を
下げる傾向にあり、コバルトとニッケルの添加はｙ−Ｎ
ｉ００日の生成を減少させ、利用率を向上するのである
。このようにコバルトとニッケルとの添加は、両者の相
互作用により各々単独を添加したものよりきわめて優れ
た効果を発揮するのである。
利用率が大きくなり、ｙ−Ｎｉ００日の生成は利用率を
下げる傾向にあり、コバルトとニッケルの添加はｙ−Ｎ
ｉ００日の生成を減少させ、利用率を向上するのである
。このようにコバルトとニッケルとの添加は、両者の相
互作用により各々単独を添加したものよりきわめて優れ
た効果を発揮するのである。
以下本発明を実施例により説明する。
水酸化ニッケル１０の重量部、金属ニッケル粉１０重量
部、３５０メッシュのふるいを通過する粒度の金属コバ
ルト粉５重量部をカルボキシメチルセルロースの２重量
％水溶液にてスラリー状とし、連続気泡の高多孔性ニッ
ケル基骨中に減圧含浸などの方法にて充填させた後、乾
燥、プレスしてニッケル電極を得た。
部、３５０メッシュのふるいを通過する粒度の金属コバ
ルト粉５重量部をカルボキシメチルセルロースの２重量
％水溶液にてスラリー状とし、連続気泡の高多孔性ニッ
ケル基骨中に減圧含浸などの方法にて充填させた後、乾
燥、プレスしてニッケル電極を得た。
第１図はこのニッケル正極を用いた公称容量１６５比ｈ
Ａｈのニッケルーカドミウム蓄電池を示す。
Ａｈのニッケルーカドミウム蓄電池を示す。
１は酸化カドミウムとエチレングリコール等の結着剤に
合成単繊紙を数％混入し、ニッケルネットに塗着し、乾
燥後プレスしたペースト式負極板であり、正極容量の約
２倍の容量のあるものを用いた。
合成単繊紙を数％混入し、ニッケルネットに塗着し、乾
燥後プレスしたペースト式負極板であり、正極容量の約
２倍の容量のあるものを用いた。
２はセパレータで、ポリアミド不織布からなり、負極１
と正極３の間に介在し、正・負極板の端部より１〜４側
突出した構造になっている。
と正極３の間に介在し、正・負極板の端部より１〜４側
突出した構造になっている。
３は容量１９００〜２２０仇のｈのニッケル正極板であ
る。
る。
４は正極３のリードで、絶縁チューブで保護してあり、
封□板５にスポット溶接にて電気導通し、封口板５が正
極集電体になる様設計している。
封□板５にスポット溶接にて電気導通し、封口板５が正
極集電体になる様設計している。
６は負極１のリード外装缶７に溶接し、外装缶７が負極
集電体になっている。
集電体になっている。
８は下部絶縁体、９は上部絶縁板で正極リードが通る穴
が開いている。
が開いている。
１０は絶縁ガスケットで、外装缶７の先端と封口板５と
の間でシーマされ密封構造を保持する。
の間でシーマされ密封構造を保持する。
１１は安全弁である。
なお、電解液には７ＮのＫＯＨ水溶液を用いた。以上の
構成電池において、実施例のニッケル電極を用いた電流
をＡとする。
構成電池において、実施例のニッケル電極を用いた電流
をＡとする。
また比較例として、実施例の正極合剤組成においてコバ
ルト粉末を７重量部に増量し、ニッケル粉末の代わりに
りん状黒鉛を用いたものをＢ、コバルト粉末を除いたも
のをＣ、コバルト粉末およびニッケル粉末を除いたもの
を○とする。第２図は、これらの電池について、２０±
２℃において１０時間率（０．１Ｃ）で充電後、５時率
（０．次）で放電したときの特性の比較を示す。
ルト粉末を７重量部に増量し、ニッケル粉末の代わりに
りん状黒鉛を用いたものをＢ、コバルト粉末を除いたも
のをＣ、コバルト粉末およびニッケル粉末を除いたもの
を○とする。第２図は、これらの電池について、２０±
２℃において１０時間率（０．１Ｃ）で充電後、５時率
（０．次）で放電したときの特性の比較を示す。
また、次表は前記と同条件で電池電圧が１．０Ｖを割込
む迄の時間を調べＭ（ＯＨ）２１夕当り２８卵Ａｈとし
て算出した理論電気量に対する実利用率の比較を示す。
以上の結果から明らかなように、コバルトとニッケルと
の組合せによる効果はきわめて大きい。
む迄の時間を調べＭ（ＯＨ）２１夕当り２８卵Ａｈとし
て算出した理論電気量に対する実利用率の比較を示す。
以上の結果から明らかなように、コバルトとニッケルと
の組合せによる効果はきわめて大きい。
実施例では芯材として連続気泡の高多孔性ニッケル基骨
を用いたが、パンチングメタルや金属ネットを用いても
よい。また、コバルト粉末の代わりにコバルト主体の合
金を用いても効果は変わらない。金属コバルトまたはコ
バルト合金の添加量としては、１５重量％以上添加して
も活物質の充填密度と利用率の関係から容量の増大は期
待できないので、最大１５重量％までが実用的上限であ
り、下限は０．０重量％程度である。
を用いたが、パンチングメタルや金属ネットを用いても
よい。また、コバルト粉末の代わりにコバルト主体の合
金を用いても効果は変わらない。金属コバルトまたはコ
バルト合金の添加量としては、１５重量％以上添加して
も活物質の充填密度と利用率の関係から容量の増大は期
待できないので、最大１５重量％までが実用的上限であ
り、下限は０．０重量％程度である。
金属コバルト粉またはコバルト合金粉を用いる場合、粒
径の大きなもの程、同一添加量に対する効果の度合が低
下する。そして、微粒子になればなる程有効に働くので
、粒径としては１００メッシュ以下が望ましい。なお、
Ｎｉ（ＯＨ）２を活物質とする場合について述べてきた
が、酸化ニッケル、オキシ水酸化ニッケルを宿物質とす
る場合も同様に効果を有する。以上のように本発明によ
れば、非焼結式ニッケル電極の利用率の向上に対して、
著しい効果が得られる。
径の大きなもの程、同一添加量に対する効果の度合が低
下する。そして、微粒子になればなる程有効に働くので
、粒径としては１００メッシュ以下が望ましい。なお、
Ｎｉ（ＯＨ）２を活物質とする場合について述べてきた
が、酸化ニッケル、オキシ水酸化ニッケルを宿物質とす
る場合も同様に効果を有する。以上のように本発明によ
れば、非焼結式ニッケル電極の利用率の向上に対して、
著しい効果が得られる。
第１図は本発明の実施例に用いたニッケルーカドミウム
電池の縦断面図、第２図は各種ニッケル電極を用いた電
池の放電特性の比較を示す。 第１図第２図
電池の縦断面図、第２図は各種ニッケル電極を用いた電
池の放電特性の比較を示す。 第１図第２図
Claims (1)
- １ 少なくとも活物質のニツケル化合物と導電材と結着
剤を含む混合物を導電性の芯材に支持させた非焼結式電
極であつて、前記導電材が金属ニツケル粉末であり、か
つ前記混合物に金属コバルトもしくはコバルト合金の粉
末を混合したことを特徴とするニツケル電極。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP51068479A JPS6040669B2 (ja) | 1976-06-10 | 1976-06-10 | ニツケル電極 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP51068479A JPS6040669B2 (ja) | 1976-06-10 | 1976-06-10 | ニツケル電極 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS52150526A JPS52150526A (en) | 1977-12-14 |
| JPS6040669B2 true JPS6040669B2 (ja) | 1985-09-12 |
Family
ID=13374852
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP51068479A Expired JPS6040669B2 (ja) | 1976-06-10 | 1976-06-10 | ニツケル電極 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6040669B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5514666A (en) * | 1978-07-17 | 1980-02-01 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Electric pole of nickel |
| JPS5854570A (ja) * | 1981-09-28 | 1983-03-31 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 密閉形アルカリ蓄電池 |
| JPS59154779A (ja) * | 1983-02-21 | 1984-09-03 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 密閉型ニツケルカドミウム蓄電池の充電方式 |
| JPS59163762A (ja) * | 1983-03-07 | 1984-09-14 | Japan Storage Battery Co Ltd | アルカリ電池用正極板 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5319777B2 (ja) * | 1971-08-05 | 1978-06-22 | ||
| JPS491744A (ja) * | 1972-05-01 | 1974-01-09 |
-
1976
- 1976-06-10 JP JP51068479A patent/JPS6040669B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS52150526A (en) | 1977-12-14 |
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