JPS62237667A - アルカリ蓄電池用ニツケル正極 - Google Patents
アルカリ蓄電池用ニツケル正極Info
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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
- H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
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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】
産業上の利用分野
本発明は、アルカリ蓄電池用ニッケル正極に関するもの
である。
である。
従来技術とその問題点
アルカリ蓄電池用ニッケル正極として、芯金をもたない
金ａｍ維焼結体等に直接固体活物質を充填させる、ペー
スト式極板や、穿孔鋼板を加工しポケット部を作りその
中に活物質を充填させるポケット式極板、活物質粉末を
プレス成型し金属ネットで包み込んだプレス式極板があ
る。
金ａｍ維焼結体等に直接固体活物質を充填させる、ペー
スト式極板や、穿孔鋼板を加工しポケット部を作りその
中に活物質を充填させるポケット式極板、活物質粉末を
プレス成型し金属ネットで包み込んだプレス式極板があ
る。
これらの極板においては、いずれも集電件が悪いために
、水酸化ニッケル以外に導電性を改良する金属粉末、あ
るいは黒鉛粉末等が混入されている。
、水酸化ニッケル以外に導電性を改良する金属粉末、あ
るいは黒鉛粉末等が混入されている。
これら導電材は、直接放電容量に寄与するものではない
ので、できるだけ少量であることが望ましい。
ので、できるだけ少量であることが望ましい。
ニッケル粉末を導電材の目的で混入しても、活物質利用
率が約１０％程度改良される程度である。
率が約１０％程度改良される程度である。
このように混合ニッケル粉末が有効に作用しない原因は
、正極の充放電々位によってニッケル粉末の表面に電導
性の悪いニッケル水酸化物が形成されることによる。
、正極の充放電々位によってニッケル粉末の表面に電導
性の悪いニッケル水酸化物が形成されることによる。
黒鉛粉末はニッケルの如く、電導性の悪い水酸化物が形
成されないが、充電末に発生する酸素によつて酸化分解
されるため、長期にわたりて性能を持続させることはむ
ずかしく、かつ分解生成物は炭酸根となって電解液特性
を悪化させる欠点がある。
成されないが、充電末に発生する酸素によつて酸化分解
されるため、長期にわたりて性能を持続させることはむ
ずかしく、かつ分解生成物は炭酸根となって電解液特性
を悪化させる欠点がある。
活物質利用率を向上させる有効な手段として水酸化コバ
ルト粉末の混合が行なわれている。
ルト粉末の混合が行なわれている。
しかし混合する水酸化コバルトのすべてが有効とは限ら
ずその結晶構造によって大きく左右される。
ずその結晶構造によって大きく左右される。
例えば水酸化コバルトには二価と三価が存在するが、三
価の水酸化コバルトは混合しても活物質を向上させるこ
とはできない。
価の水酸化コバルトは混合しても活物質を向上させるこ
とはできない。
利用率を向上させるには、アルカリ電解液中で溶解し、
二価のｂｌｕｅ ｃｏｍｐｌｅｘ １ｏｎ（ＨＯＯＯ２
）を生成しそれらが責な電位に於いて電導性を有する０
ｏＯＯＨ化合物に変化し、活物質表面をコーティングし
なければならない。このためには長時間アルカリ１！解
液中に放置するか、あるいは溶解性を上げるために、高
温、高濃度アルカリ電解液中に放置する等の対策が講じ
られている。
二価のｂｌｕｅ ｃｏｍｐｌｅｘ １ｏｎ（ＨＯＯＯ２
）を生成しそれらが責な電位に於いて電導性を有する０
ｏＯＯＨ化合物に変化し、活物質表面をコーティングし
なければならない。このためには長時間アルカリ１！解
液中に放置するか、あるいは溶解性を上げるために、高
温、高濃度アルカリ電解液中に放置する等の対策が講じ
られている。
しかしこれらは、電池製造工程を煩雑にし、かつ極板寿
命や、酸素吸収に対して恕影響をもたらす欠点がある。
命や、酸素吸収に対して恕影響をもたらす欠点がある。
発明の目的
本発明は活物質利用率の向上した高性能で容量の安定し
た生産性の高いアルカリ蓄電池用ニッケル正極を提供す
ることを目的とするものである。
た生産性の高いアルカリ蓄電池用ニッケル正極を提供す
ることを目的とするものである。
発明の構成
本発明は上記目的を達成するべく、水酸化ニッケルに水
酸化カドミウム、又は水酸化コバルトの１種以上を含む
固溶体活物質粉末の表面にβ−Ｃｏ（ＯＨ）２あるいは
ａ−Ｃｏ（ＯＨ）２の被櫨層を形成した活物質を導電材
を混入せしめることなく充填することを特徴とするアル
カす蓄電池用ニッケル正極であり、この活物質をプレス
成型し金属ネットで包み、ボタン型アルカリ蓄電池に適
用するものである。あるいは、穿孔鋼板を加工しポケッ
ト部をつくり、活物質粉末を充填したものである。
酸化カドミウム、又は水酸化コバルトの１種以上を含む
固溶体活物質粉末の表面にβ−Ｃｏ（ＯＨ）２あるいは
ａ−Ｃｏ（ＯＨ）２の被櫨層を形成した活物質を導電材
を混入せしめることなく充填することを特徴とするアル
カす蓄電池用ニッケル正極であり、この活物質をプレス
成型し金属ネットで包み、ボタン型アルカリ蓄電池に適
用するものである。あるいは、穿孔鋼板を加工しポケッ
ト部をつくり、活物質粉末を充填したものである。
実施例
以下に本発明の実施例について詳述する。
硝酸ニッケル９５ｗｔ％、硝酸カドミウム３ｗｔ％、硝
酸コバル）２ｗｔ％からなる混合水溶液を３１１＆ｌｉ
する。弱塩基性の水溶液中で水酸化ニッケルの微細な核
を入れ、分散させこの中に上記の混合水溶液を投入させ
ながら成長させる。水酸化ニッケル、水酸化カドミウム
、水酸化コ／＜ルトの固溶体が共沈し、アモルファスな
結晶性を有する球状の粒子が形成される。
酸コバル）２ｗｔ％からなる混合水溶液を３１１＆ｌｉ
する。弱塩基性の水溶液中で水酸化ニッケルの微細な核
を入れ、分散させこの中に上記の混合水溶液を投入させ
ながら成長させる。水酸化ニッケル、水酸化カドミウム
、水酸化コ／＜ルトの固溶体が共沈し、アモルファスな
結晶性を有する球状の粒子が形成される。
次に硝酸あるいは硫酸コバルト塩を溶かした水溶液中に
上記の固溶体活物質を浸漬しこれを水酸化す） ＩＪウ
ム溶液と反応させ、酸化しないように水洗し、８５℃以
下で乾燥する。このものは、表面にα−Ｃｏ（Ｏ）Ｉ）
２が被覆された固溶体活物質である。α−Ｃｏ（ＯＨ）
２は、以下の如く調製する。
上記の固溶体活物質を浸漬しこれを水酸化す） ＩＪウ
ム溶液と反応させ、酸化しないように水洗し、８５℃以
下で乾燥する。このものは、表面にα−Ｃｏ（Ｏ）Ｉ）
２が被覆された固溶体活物質である。α−Ｃｏ（ＯＨ）
２は、以下の如く調製する。
金属コバルトを硫酸あるいは硝酸水溶液により溶解した
後に水酸化ニッケル、水酸化カドミウム、水酸化フパル
トよりなる固溶体粒子を浸漬し、弱塩基性領域で中和さ
せ析出させることによって、α−Ｃｏ（ＯＨ）２を被覆
した固溶体活物質が得られた。
後に水酸化ニッケル、水酸化カドミウム、水酸化フパル
トよりなる固溶体粒子を浸漬し、弱塩基性領域で中和さ
せ析出させることによって、α−Ｃｏ（ＯＨ）２を被覆
した固溶体活物質が得られた。
被覆されるコバルト量は、コバルト溶解液の濃度と析出
中和の温度及び時間によって調節できる。
中和の温度及び時間によって調節できる。
こ−で調製されたα−００（ＯＨ）２は、第１図に示し
たＸ線回折図であり、β−Ｃｏ（ＯＨ）２は第２図に示
したＸｉ回折図である。
たＸ線回折図であり、β−Ｃｏ（ＯＨ）２は第２図に示
したＸｉ回折図である。
上記活物質を加圧成型してタブレットを作る。
コノタブレットをニッケルネットにより包み込み正極板
とする。
とする。
固溶体活物質粉末の水酸化カドミウム、水酸化コバルト
の量を変化させて、＠、覆層の水酸化コバル）ｌを固溶
体活物質に対して５ｗｔ％とじた時のニッケル極の活物
質利用率を調べた結果を第１表に示した。
の量を変化させて、＠、覆層の水酸化コバル）ｌを固溶
体活物質に対して５ｗｔ％とじた時のニッケル極の活物
質利用率を調べた結果を第１表に示した。
第 １ 表
第１表の結果より固溶体活物質の組成は水酸化カドミウ
ムが０．５〜Ｅｈｒｔ％、水酸化コバルトが０．６〜４
％が最も優れた組成であることがわかる。
ムが０．５〜Ｅｈｒｔ％、水酸化コバルトが０．６〜４
％が最も優れた組成であることがわかる。
次に、Ｃｏ（０■）２ｏ、ｓ％、ａａ（ｏＨ）２５％を
水酸化ニッケルに固溶体化させた球状粒子にα−Ｃ。
水酸化ニッケルに固溶体化させた球状粒子にα−Ｃ。
（ＯＨ）２又はβ−Ｃｏ（ＯＨ）２を被貸し固溶体活物
質に対しての被Ｍ量を調査した結果について第２表に示
した。
質に対しての被Ｍ量を調査した結果について第２表に示
した。
第 ２ 表
単位： ｍＡｈ
第２表は上記のニッケル極とプレス式カドミウム極板と
を組合せて、ｄ−１，２２ＫＯＨを注液し、充１１Ｕ０
．１０．ｌＸ１５時間、放電１ｏｕｒ終止電圧１．０Ｏ
ＶＳ温度２０℃における公称容量２５０ｍＡｈの電池の
放電容量である。２〜２５ｗｔ％の被覆量が最も優れて
いる。
を組合せて、ｄ−１，２２ＫＯＨを注液し、充１１Ｕ０
．１０．ｌＸ１５時間、放電１ｏｕｒ終止電圧１．０Ｏ
ＶＳ温度２０℃における公称容量２５０ｍＡｈの電池の
放電容量である。２〜２５ｗｔ％の被覆量が最も優れて
いる。
（１−００（ＯＨ）２の方がβ−Ｃｏ（ＯＨ）２よりも
優れているが、この理由はβ−Ｃｏ（ＯＨ）２よりβ−
Ｃｏ（ＯＨ）２の方が、アルカリ溶液への溶解性が大で
ありスムーズにＨＣｏ０２−を発生しゃすい故である。
優れているが、この理由はβ−Ｃｏ（ＯＨ）２よりβ−
Ｃｏ（ＯＨ）２の方が、アルカリ溶液への溶解性が大で
ありスムーズにＨＣｏ０２−を発生しゃすい故である。
本発明において、活物質粉末に水酸化コバルトをあらか
じめ被覆しておくので、従来の水酸化コバルトを活物質
に混合するのに比較して生産効率が向上すること及びコ
バルトの量が少なくても高い活物質の利用率が得られる
利点がある。
じめ被覆しておくので、従来の水酸化コバルトを活物質
に混合するのに比較して生産効率が向上すること及びコ
バルトの量が少なくても高い活物質の利用率が得られる
利点がある。
上記は実施例としてプレス式極板について述べたが、穿
孔鋼板を加工しポケット部を作りその中に活物質を充填
するポケット式極板でも同様である。
孔鋼板を加工しポケット部を作りその中に活物質を充填
するポケット式極板でも同様である。
発明の効果
上述した如く、本発明は活物質の利用率を向上し、高性
能で容量の安定した生産性の高いアルカリ電池用ニッケ
ル極板を提供することが出来るので、その工業的価値は
極めて大である。
能で容量の安定した生産性の高いアルカリ電池用ニッケ
ル極板を提供することが出来るので、その工業的価値は
極めて大である。
第１図はβ−Ｃｏ（ＯＨ）ｚのＸ線回折図、第２図はβ
−Ｃｏ（ＯＨ）２のＸ線回折図である。
−Ｃｏ（ＯＨ）２のＸ線回折図である。
Claims (4)
- （１）水酸化ニッケルに水酸化カドミウム、又は水酸化
コバルトの１種以上を含む固溶体活物質粉末の表面にβ
−Ｃｏ（ＯＨ）＿２あるいはα−Ｃｏ（ＯＨ）＿２の被
覆層を形成した活物質を導電材を混入せしめることなく
充填することを特徴とするアルカリ蓄電池用ニッケル正
極。 - （２）固溶体活物質の水酸化カドミウム組成が０．５〜
８ｗｔ％である特許請求の範囲第１項記載のアルカリ蓄
電池用ニッケル正極。 - （３）固溶体活物質の水酸化コバルト組成が０．３〜４
ｗｔ％である特許請求の範囲第１項記載のアルカリ蓄電
池用ニッケル正極。 - （４）被覆層は固溶体活物質に対して２〜２５ｗｔ％で
ある特許請求の範囲第１項記載のアルカリ蓄電池用ニッ
ケル正極。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61080921A JPS62237667A (ja) | 1986-04-08 | 1986-04-08 | アルカリ蓄電池用ニツケル正極 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61080921A JPS62237667A (ja) | 1986-04-08 | 1986-04-08 | アルカリ蓄電池用ニツケル正極 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62237667A true JPS62237667A (ja) | 1987-10-17 |
Family
ID=13731881
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61080921A Pending JPS62237667A (ja) | 1986-04-08 | 1986-04-08 | アルカリ蓄電池用ニツケル正極 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62237667A (ja) |
Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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