JPS6266570A - アルカリ蓄電池用陽極 - Google Patents
アルカリ蓄電池用陽極Info
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- JPS6266570A JPS6266570A JP60206960A JP20696085A JPS6266570A JP S6266570 A JPS6266570 A JP S6266570A JP 60206960 A JP60206960 A JP 60206960A JP 20696085 A JP20696085 A JP 20696085A JP S6266570 A JPS6266570 A JP S6266570A
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- Japan
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- nickel
- cobalt
- powdered
- cobalt hydroxide
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
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- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
- H01M4/48—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides
- H01M4/52—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides of nickel, cobalt or iron
-
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- 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
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- General Chemical & Material Sciences (AREA)
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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】
ピ） 産業上の利用分野
本発明は水酸化ニッケルを活物質とし、結合剤などによ
りこの活物質としての水酸化ニッケルを粉末状態で結合
し保持するアルカリ蓄電池用陽極に関する。
りこの活物質としての水酸化ニッケルを粉末状態で結合
し保持するアルカリ蓄電池用陽極に関する。
（ロ）従来の技術
アルカリ蓄電池の陽極としては従来焼結式陽極が用いら
れており、この焼結式陽極はニッケル粉末を焼結して得
た金属多孔体に、ニツゲル塩溶液を含浸し、次いでアル
カリ処理によって前記ニッケル塩を水酸化ニッケルに変
化させるなどして製造されていた。しかしながら、この
焼結式陽極は製造の際に金属多孔体へのニッケル塩の含
浸及びアルカリ処理などの複雑な活物質含浸操作を必要
とし、また、所定量の活物質を含浸するには上記操作を
繰り返し行なわねばならないという欠点があり、このた
め製造が簡単で高エネルギー密度化が簡単な陽極として
、例えばパンチ大が形成された金属板を活物質担体とし
、この活物質担体に粉末状活物質、導電粉末、結合剤及
び水を混合してなるペーストを塗着、乾燥して製造した
陽極、及びスポンジ状金属あるいは金属繊維マットなど
の三次元網状構造金属を活物質担体とし、この活物質担
体に粉末状活物質を直接充填して製造した陽極など、粉
末状の水酸化ニッケル活物質を保持せしめてなる非焼結
式陽極が検討されている。
れており、この焼結式陽極はニッケル粉末を焼結して得
た金属多孔体に、ニツゲル塩溶液を含浸し、次いでアル
カリ処理によって前記ニッケル塩を水酸化ニッケルに変
化させるなどして製造されていた。しかしながら、この
焼結式陽極は製造の際に金属多孔体へのニッケル塩の含
浸及びアルカリ処理などの複雑な活物質含浸操作を必要
とし、また、所定量の活物質を含浸するには上記操作を
繰り返し行なわねばならないという欠点があり、このた
め製造が簡単で高エネルギー密度化が簡単な陽極として
、例えばパンチ大が形成された金属板を活物質担体とし
、この活物質担体に粉末状活物質、導電粉末、結合剤及
び水を混合してなるペーストを塗着、乾燥して製造した
陽極、及びスポンジ状金属あるいは金属繊維マットなど
の三次元網状構造金属を活物質担体とし、この活物質担
体に粉末状活物質を直接充填して製造した陽極など、粉
末状の水酸化ニッケル活物質を保持せしめてなる非焼結
式陽極が検討されている。
ところで、水酸化ニッケルを活物質とする焼結式陽極で
は、含浸液中にコバルト塩を加えておくことにより、陽
極中に水酸化コバルトの形でコバルトを添加し、水酸化
ニッケルの利用率を高めることが行なわれている。非焼
結式陽極に於いてもコバルト添加は種々提案され１、特
開昭５５−１４６６６号公報、特開昭５８−７５７６７
号公報及び特開昭５９−２０５１５７号公報では金属コ
バルトを添加すること、特開昭５６−１４７３６７号公
報ではニッケルとコバルトの共沈水酸化物を用いること
が提案されているが、金属コバルトは高価なものであり
、特開昭５８−７５７６７号公報のように金属コバルト
を含む活物質ペーストを酸素存在下で放置して乾燥する
ものは、製造に長時間を要すると共に放置のために余分
なスペース気で製造するものは、製造工程が複雑化する
ため実用的ではない。特開昭５６−１４７５６７号公報
で得られるニッケルとコバルトの共沈水酸化物も物性的
に不安定なものであり、合成段階でのコントロールが難
しくかさ高いものになるため充填性が悪くなるという問
題があるっ また、非焼結式陽極に粉末状の水酸化コバルトを混入す
る方法もあるが、一般に水酸化コバルトは硝酸コバルト
などのコバルト塩水溶液と苛性アルカリ水溶液とを接触
させて生成させるものであり、このようにして合成した
水酸化コバルト（２価）は極めて不安定で空気中に放置
すると短時間のうちに３価の水酸化コバルトに変化して
水酸化ニッケルの利用率を高める効果を失うため、前述
したように焼結式陽極で行なわれている水酸化コバルト
添加も非焼結式陽極では実際にはほとんど行なわれてい
ない。
は、含浸液中にコバルト塩を加えておくことにより、陽
極中に水酸化コバルトの形でコバルトを添加し、水酸化
ニッケルの利用率を高めることが行なわれている。非焼
結式陽極に於いてもコバルト添加は種々提案され１、特
開昭５５−１４６６６号公報、特開昭５８−７５７６７
号公報及び特開昭５９−２０５１５７号公報では金属コ
バルトを添加すること、特開昭５６−１４７３６７号公
報ではニッケルとコバルトの共沈水酸化物を用いること
が提案されているが、金属コバルトは高価なものであり
、特開昭５８−７５７６７号公報のように金属コバルト
を含む活物質ペーストを酸素存在下で放置して乾燥する
ものは、製造に長時間を要すると共に放置のために余分
なスペース気で製造するものは、製造工程が複雑化する
ため実用的ではない。特開昭５６−１４７５６７号公報
で得られるニッケルとコバルトの共沈水酸化物も物性的
に不安定なものであり、合成段階でのコントロールが難
しくかさ高いものになるため充填性が悪くなるという問
題があるっ また、非焼結式陽極に粉末状の水酸化コバルトを混入す
る方法もあるが、一般に水酸化コバルトは硝酸コバルト
などのコバルト塩水溶液と苛性アルカリ水溶液とを接触
させて生成させるものであり、このようにして合成した
水酸化コバルト（２価）は極めて不安定で空気中に放置
すると短時間のうちに３価の水酸化コバルトに変化して
水酸化ニッケルの利用率を高める効果を失うため、前述
したように焼結式陽極で行なわれている水酸化コバルト
添加も非焼結式陽極では実際にはほとんど行なわれてい
ない。
？→ 発明が解決しようとする問題点
本発明は水酸化ニッケルを活物質とする非焼結陽極の水
酸化ニッケルの利用率を、化学的安定性の高い粉末状の
水酸化コバルトを添加することにより向上させようとす
るものである。
酸化ニッケルの利用率を、化学的安定性の高い粉末状の
水酸化コバルトを添加することにより向上させようとす
るものである。
に）問題点を解決するための手段
本発明のアルカリ蓄電池用陽極は、水酸化ニッケルを活
物質とする非焼結式陽極に、表面積が２０め今以下の粉
末状の水酸化コバルトを添加したものである。
物質とする非焼結式陽極に、表面積が２０め今以下の粉
末状の水酸化コバルトを添加したものである。
（ホ）作用
粉末状の水酸化ニッケルを保持せしめてなる非焼結式陽
極に粉末状の水酸化コバルトを添加する場合、水酸化コ
バルトが保存、電極製造の各段階に於いても２価の原子
価を保持していると、水酸化ニッケルの利用率が高まり
、３価に変化してしまうと、利用率の向上が得られない
、これは、電解液を注入し電池を組み立てた際に陽極中
に添加した水酸化コバルトが２価であれば、水酸化コバ
ルトが溶解して水酸化ニッケル中に侵入拡散して水酸化
ニッケルの利用率を高めるが、３価であると溶解性が低
下して水酸化ニッケル中への拡散が進行せず活性点が増
加しないため上記効果が得られないためと考えられろ。
極に粉末状の水酸化コバルトを添加する場合、水酸化コ
バルトが保存、電極製造の各段階に於いても２価の原子
価を保持していると、水酸化ニッケルの利用率が高まり
、３価に変化してしまうと、利用率の向上が得られない
、これは、電解液を注入し電池を組み立てた際に陽極中
に添加した水酸化コバルトが２価であれば、水酸化コバ
ルトが溶解して水酸化ニッケル中に侵入拡散して水酸化
ニッケルの利用率を高めるが、３価であると溶解性が低
下して水酸化ニッケル中への拡散が進行せず活性点が増
加しないため上記効果が得られないためと考えられろ。
この非焼結式陽極に添加する粉末状の水酸化コバルトと
して表面積が２０ｄ１９以下のものを用いると、この表
面積が２０ｒｐ／／ｆ以下の水酸化コバルトは化学的安
定性が高いため、空気中での保存及び電極製造の各段階
を経ても、実質的に２価の原子価を保持し、３価の原子
価になることを抑制する。
して表面積が２０ｄ１９以下のものを用いると、この表
面積が２０ｒｐ／／ｆ以下の水酸化コバルトは化学的安
定性が高いため、空気中での保存及び電極製造の各段階
を経ても、実質的に２価の原子価を保持し、３価の原子
価になることを抑制する。
（へ）実施例
以下に本発明の一実施例と比較例を示し説明する。
平均粒径的３〜５μの粉末状の水酸化ニッケルと平均粒
径的１．５μ、ＢＥＴ法による表面積約１０〜２０ｄ／
ｆ の粉末状の水酸化コバルト（■日中化学研究所製
）をモル比でＮ１（ＯＨ） ：Ｃｏ（ＯＨ）２＝９５
：５の割合で混合し、目付７ａａｙ／ｎｆのニッケル繊
維焼結体の空孔に充填する。次いでポリテトラフルオロ
エチレンディスバージ１ンで結着した後１０００＆４＋
／ｄで加圧し、陽極を得た。
径的１．５μ、ＢＥＴ法による表面積約１０〜２０ｄ／
ｆ の粉末状の水酸化コバルト（■日中化学研究所製
）をモル比でＮ１（ＯＨ） ：Ｃｏ（ＯＨ）２＝９５
：５の割合で混合し、目付７ａａｙ／ｎｆのニッケル繊
維焼結体の空孔に充填する。次いでポリテトラフルオロ
エチレンディスバージ１ンで結着した後１０００＆４＋
／ｄで加圧し、陽極を得た。
〔比較例１〕
水酸化コバルトを生成させ、熟成する。熟成後濾過し、
次いで水で洗浄し濾過した後遮光して乾燥する。こうし
て得られた平均粒径０．３μ、ＢＥＴ法による表面積約
１ｓｏｍ／ｐの粉末状の水酸化コバルトを実施例に於け
る水酸化コバルトに代えて用い同様にして陽極を作製し
た。
次いで水で洗浄し濾過した後遮光して乾燥する。こうし
て得られた平均粒径０．３μ、ＢＥＴ法による表面積約
１ｓｏｍ／ｐの粉末状の水酸化コバルトを実施例に於け
る水酸化コバルトに代えて用い同様にして陽極を作製し
た。
〔比較例２〕
比較例１に於いて、粉末状の水酸化コ／’ｅ）レトの作
製及び陽極の作製を窒素中で行なうと共に、用いる硝酸
コバルト水溶液、水酸化ナトリウム水溶液、水及びポリ
テトラフルオロエチレンデイスノ櫂−ジョン中の酸素は
予め窒素で除き、乾燥を真空乾燥によって行なって陽極
を作製した。
製及び陽極の作製を窒素中で行なうと共に、用いる硝酸
コバルト水溶液、水酸化ナトリウム水溶液、水及びポリ
テトラフルオロエチレンデイスノ櫂−ジョン中の酸素は
予め窒素で除き、乾燥を真空乾燥によって行なって陽極
を作製した。
上記実施例及び比較例の陽極をカドミウム陰極８組み合
わせニッケルーカドミウム電池を構成して陽極容置を測
定し、陽極の水酸化ニッケルの利用率及び体積効率を調
べた結果を下表に示す。
わせニッケルーカドミウム電池を構成して陽極容置を測
定し、陽極の水酸化ニッケルの利用率及び体積効率を調
べた結果を下表に示す。
表
また、実施例で用いた水酸化コバルトの電子顕微鏡写真
（倍率２０００倍）を第駈咋図に、比較例で用いた水酸
化コバルトの電子顕微鏡写真（倍率２０００倍）を＄２
図に夫々示す。
（倍率２０００倍）を第駈咋図に、比較例で用いた水酸
化コバルトの電子顕微鏡写真（倍率２０００倍）を＄２
図に夫々示す。
表から明らかなように実施例の陽極は比較例１の陽極に
比較して利用率及び９体積効率の何れも優れており、不
活性雰囲気中などの特別な雰囲気中で製造せずに比較例
２と同様高利用率を得ることができろうまた、実施例に
用いた水酸化コバルトは表面積が小さいものであり、第
１図及び第２図に示すように粒子も比較例で用いたもの
に比べて表面がゴツゴツしていないため、非常番と流動
性が良いと共に粒子どおしの２次凝集がほとんど熱く、
粉末状の水酸化ニッケルと混合する際の分散性が良好で
、Ｖ型混合機による水酸化ニッケルとの混合所要時間は
比較例に対して約乃に短縮され、工程の時間短縮に役立
ち、更に、充填性が良好であるため、利用率で僅かに劣
る比較例２に対してもめ 体積効率については止まるものになっている。
比較して利用率及び９体積効率の何れも優れており、不
活性雰囲気中などの特別な雰囲気中で製造せずに比較例
２と同様高利用率を得ることができろうまた、実施例に
用いた水酸化コバルトは表面積が小さいものであり、第
１図及び第２図に示すように粒子も比較例で用いたもの
に比べて表面がゴツゴツしていないため、非常番と流動
性が良いと共に粒子どおしの２次凝集がほとんど熱く、
粉末状の水酸化ニッケルと混合する際の分散性が良好で
、Ｖ型混合機による水酸化ニッケルとの混合所要時間は
比較例に対して約乃に短縮され、工程の時間短縮に役立
ち、更に、充填性が良好であるため、利用率で僅かに劣
る比較例２に対してもめ 体積効率については止まるものになっている。
八
次いで、水酸化コバルトの表面積と、空気中に放置した
際に２価の水酸化コバルトが３価の水酸化コバルトに変
化する所要時間との関係を測定し、水酸化コバルトの化
学的安定性と表面積について調べた。この結果を第３図
に示す。尚、表面積が３．４ｎ／／Ｐの水酸化コバルト
についても同様の測定を行なったが、ピンク色の２価の
水酸化コバルトが濃い茶色の３価の水酸化コバルトにな
ることによる色の変化は１０ケ月経過した時点でもほと
んど見られず化学的に非常に安定なものであった。
際に２価の水酸化コバルトが３価の水酸化コバルトに変
化する所要時間との関係を測定し、水酸化コバルトの化
学的安定性と表面積について調べた。この結果を第３図
に示す。尚、表面積が３．４ｎ／／Ｐの水酸化コバルト
についても同様の測定を行なったが、ピンク色の２価の
水酸化コバルトが濃い茶色の３価の水酸化コバルトにな
ることによる色の変化は１０ケ月経過した時点でもほと
んど見られず化学的に非常に安定なものであった。
第３図が明らかなように水酸化コバルトは表面積が２０
ｍ／Ｆを越えると２価から３価に変化する時間が非常に
短くなり、また２５ｄ１９以上になると０．５ケ月以下
で３価の水酸化コバルトに変化するため、このように表
面積の大きい水酸化コバルトは保存しておくとすぐに酸
化され実用性が低下してしまう。したがって、非焼結式
陽極に添加する水酸化コバルトは化学的安定性が充分満
足できるよう表面積が２０ｔｔｆ／９以下のものである
必要がある。
ｍ／Ｆを越えると２価から３価に変化する時間が非常に
短くなり、また２５ｄ１９以上になると０．５ケ月以下
で３価の水酸化コバルトに変化するため、このように表
面積の大きい水酸化コバルトは保存しておくとすぐに酸
化され実用性が低下してしまう。したがって、非焼結式
陽極に添加する水酸化コバルトは化学的安定性が充分満
足できるよう表面積が２０ｔｔｆ／９以下のものである
必要がある。
（ト）発明の効果
本発明のアルカリ蓄電池用陽極は、粉末状の水酸化ニッ
ケル活物質と、表面積２０ｎ／／ｇ以下の粉末状の水酸
化コバルトを保持せしめたものであり、化学的安定性の
高い水酸化コバルトを用いたものであるから、水酸化コ
バルトが２価から３価に変化することを抑制でき、水酸
化ニッケルの利用率を効率よく向上することができると
共に、充填性が向上するため、体積効率の高い陽極を得
ることができる。
ケル活物質と、表面積２０ｎ／／ｇ以下の粉末状の水酸
化コバルトを保持せしめたものであり、化学的安定性の
高い水酸化コバルトを用いたものであるから、水酸化コ
バルトが２価から３価に変化することを抑制でき、水酸
化ニッケルの利用率を効率よく向上することができると
共に、充填性が向上するため、体積効率の高い陽極を得
ることができる。
第１図は本発明の一実施例に用いた水酸化コバルトの粒
子構造を示す写真、第２図は比較例に用いた水酸化コバ
ルトの粒子構造を示す写真、第３図は水酸化コバルトの
〆表面積と、水酸化コバルトが２価に変化する所要時間
との関係を示す図面である。
子構造を示す写真、第２図は比較例に用いた水酸化コバ
ルトの粒子構造を示す写真、第３図は水酸化コバルトの
〆表面積と、水酸化コバルトが２価に変化する所要時間
との関係を示す図面である。
Claims (1)
- （１）粉末状の水酸化ニッケル活物質と、表面積が２０
ｍ＾２／ｇ以下の粉末状の水酸化コバルトを保持せしめ
てなるアルカリ蓄電池用陽極。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60206960A JPH06101332B2 (ja) | 1985-09-19 | 1985-09-19 | アルカリ蓄電池用陽極 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60206960A JPH06101332B2 (ja) | 1985-09-19 | 1985-09-19 | アルカリ蓄電池用陽極 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6266570A true JPS6266570A (ja) | 1987-03-26 |
| JPH06101332B2 JPH06101332B2 (ja) | 1994-12-12 |
Family
ID=16531856
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60206960A Expired - Lifetime JPH06101332B2 (ja) | 1985-09-19 | 1985-09-19 | アルカリ蓄電池用陽極 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06101332B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0721229A1 (en) | 1994-12-19 | 1996-07-10 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Alkaline storage battery and method of producing Ni/Co hydroxide active mass for positive electrode |
| EP0744781A1 (en) * | 1995-05-25 | 1996-11-27 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Nickel positive electrode for alkaline storage battery and sealed nickel-metal hydride storage battery |
| EP0827224A1 (en) * | 1996-08-21 | 1998-03-04 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Nickel positive electrode for alkaline rechargeable batteries and nickel-metal hydride batteries using the same positive electrode |
| US5984982A (en) * | 1997-09-05 | 1999-11-16 | Duracell Inc. | Electrochemical synthesis of cobalt oxyhydroxide |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58175262A (ja) * | 1982-04-06 | 1983-10-14 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 電池用ニツケル電極の製造法 |
-
1985
- 1985-09-19 JP JP60206960A patent/JPH06101332B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58175262A (ja) * | 1982-04-06 | 1983-10-14 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 電池用ニツケル電極の製造法 |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0721229A1 (en) | 1994-12-19 | 1996-07-10 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Alkaline storage battery and method of producing Ni/Co hydroxide active mass for positive electrode |
| US5759718A (en) * | 1994-12-19 | 1998-06-02 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Alkaline storage battery and method for making same |
| EP0744781A1 (en) * | 1995-05-25 | 1996-11-27 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Nickel positive electrode for alkaline storage battery and sealed nickel-metal hydride storage battery |
| US5744259A (en) * | 1995-05-25 | 1998-04-28 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Nickel positive electrode for alkaline storage battery and sealed nickel-metal hydride storage battery |
| EP0827224A1 (en) * | 1996-08-21 | 1998-03-04 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Nickel positive electrode for alkaline rechargeable batteries and nickel-metal hydride batteries using the same positive electrode |
| US5968684A (en) * | 1996-08-21 | 1999-10-19 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Nickel positive electrode for alkaline rechargeable batteries and nickel metal hydride cells |
| KR100286210B1 (ko) * | 1996-08-21 | 2001-04-16 | 모리시타 요이찌 | 알칼리축전지용 니켈양극 및 그 양극을 사용한 니켈.금속수소화물전지 |
| US5984982A (en) * | 1997-09-05 | 1999-11-16 | Duracell Inc. | Electrochemical synthesis of cobalt oxyhydroxide |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06101332B2 (ja) | 1994-12-12 |
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