JPS6341194B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6341194B2 JPS6341194B2 JP56039115A JP3911581A JPS6341194B2 JP S6341194 B2 JPS6341194 B2 JP S6341194B2 JP 56039115 A JP56039115 A JP 56039115A JP 3911581 A JP3911581 A JP 3911581A JP S6341194 B2 JPS6341194 B2 JP S6341194B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- nickel
- lithium ions
- utilization rate
- electrode
- vanadium
- 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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-
- 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
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/24—Alkaline accumulators
- H01M10/30—Nickel accumulators
-
- 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
- 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
-
- 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)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Description
本発明はニツケル−カドミウム電池、ニツケル
−亜鉛電池などのように正極活物質としてニツケ
ルを用いるアルカリ蓄電池に関するものである。 正極活物質としてのニツケルは耐アルカリ性に
富み、且サイクル特性に優れるという利点を有す
るものの利用率が悪いという欠点がある。このた
め従来ではリチウムや、コバルトを添加してニツ
ケル極の利用率の向上を計つている。 本発明者はニツケル極或いは電解液中への種々
の添加剤について実験検討した結果、ニツケル極
にバナジウム化合物を添加し、且リチウムイオン
を含むアルカリ電解液を併用することにより、ニ
ツケル極の利用率を更に改善しうることを見出し
た。 本発明は上記事実に基づいてなされたものであ
り、以下本発明の実施例を詳述する。 活物質として試薬水酸化ニツケル粉末80重量
％、導電剤としてニツケル金属粉末５重量％、カ
ーボン粉末５重量％、結着剤としてポリエチレン
５重量％及び添加剤として五酸化バナジウム５重
量％を混合し、この混合粉末を100〜500Kg／cm2で
予備成型したのち成型体を50〜200メツシユの金
属網で被覆し、これを300Kg／cm2で最終成型して
ニツケル極とする。 一方、電解液としては25％の苛性カリ（KOH）
溶液に10ｇ／の水酸化リチウム（LiOH）を添
加したものを用い、且周知のカドミウム極と組合
せて本発明電池Ａを作成した。 尚、比較のため下表に示す如き組成の比較電池
Ｂ，Ｃ，Ｄを作成し、これらを10ｍＡで放電した
ときの放電特性を第１図に示す。
−亜鉛電池などのように正極活物質としてニツケ
ルを用いるアルカリ蓄電池に関するものである。 正極活物質としてのニツケルは耐アルカリ性に
富み、且サイクル特性に優れるという利点を有す
るものの利用率が悪いという欠点がある。このた
め従来ではリチウムや、コバルトを添加してニツ
ケル極の利用率の向上を計つている。 本発明者はニツケル極或いは電解液中への種々
の添加剤について実験検討した結果、ニツケル極
にバナジウム化合物を添加し、且リチウムイオン
を含むアルカリ電解液を併用することにより、ニ
ツケル極の利用率を更に改善しうることを見出し
た。 本発明は上記事実に基づいてなされたものであ
り、以下本発明の実施例を詳述する。 活物質として試薬水酸化ニツケル粉末80重量
％、導電剤としてニツケル金属粉末５重量％、カ
ーボン粉末５重量％、結着剤としてポリエチレン
５重量％及び添加剤として五酸化バナジウム５重
量％を混合し、この混合粉末を100〜500Kg／cm2で
予備成型したのち成型体を50〜200メツシユの金
属網で被覆し、これを300Kg／cm2で最終成型して
ニツケル極とする。 一方、電解液としては25％の苛性カリ（KOH）
溶液に10ｇ／の水酸化リチウム（LiOH）を添
加したものを用い、且周知のカドミウム極と組合
せて本発明電池Ａを作成した。 尚、比較のため下表に示す如き組成の比較電池
Ｂ，Ｃ，Ｄを作成し、これらを10ｍＡで放電した
ときの放電特性を第１図に示す。
【表】
第１図を参照すると、比較電池Ｃ或いはＤのよ
うにニツケル極に五酸化バナジウムを添加或いは
電解液にリチウムイオンを含有させる電池では何
も添加しない比較電池Ｂに比して特性の改善が認
められないものの、ニツケル極に五酸化バナジウ
ムを添加し、且リチウムイオンを含有せるアルカ
リ電解液を併用した本発明電池Ａに依れば電池容
量が増大していることがわかる。 このような本発明の効果について考案すると、
リチウムイオンがニツケル極の利用率の向上に効
果があることは前述したが、その理由はリチウム
イオンが充電時に水酸化ニツケルの結晶中に侵入
してニツケルの酸化を促進させることにより充電
効率を高めその結果としてニツケル極の利用率を
改善するものであると考えられている。この現象
は第１図の比較電池ＢとＤを比較すると明らかで
ある。 又、比較電池Ｃのようにニツケル極に五酸化バ
ナジウムを添加し、リチウムイオンを含まないア
ルカリ電解液を用いた場合にはニツケル極の利用
率は向上するどころかむしろ劣下している。この
結果から五酸化バナジウムはニツケル極の利用率
に何ら影響を及ぼさず、ニツケル極内におけるニ
ツケル活物質量の充填量が五酸化バナジウムの添
加分だけ減少した結果として容量が減少したと思
われる。 ところが五酸化バナジウムとリチウムイオンと
を共存させた場合には、五酸化バナジウムが、ア
ルカリ電解液と反応して水酸化バナジウムを生成
し、充電時、リチウムイオンがこの水酸化バナジ
ウム結晶中に侵入して、リチウ−水酸化バナジウ
ムを形成する。このリチウム−水酸化バナジウム
はニツケル活物質の結晶格子間隔を広げ、ニツケ
ル結晶中のプロトン（H+）移動を促進させる。
この結果、ニツケル極の充放電効率に好影響を与
え、ニツケル極の利用率を向上させるものである
と考えられる。 尚、第２図はリチウムイオンを含むアルカリ電
解液の存在下における五酸化バナジウムの添加量
とニツケル極の利用率との関係を示し、五酸化バ
ナジウムの添加量が５重量％の時のニツケル率の
利用率を100（％）とて表わしたものであり、添加
量としては2.5〜15重量％の範囲が好ましい。 又、本発明においてリチウムイオンを含むアル
カリ電解液とは実施例で示したように電解液中に
リチウム化合物を添加するものに限定されず、予
じめニツケル極の作成時にリチウム化合物を組込
でおき電池組立時点において極板から溶出したリ
チウムイオンを含むアルカリ電解液であつても良
い。 尚、バナジウム酸化物として実施例では五酸化
バナジウムを用いたが、酸化物の形態であれば、
これに限定されるものではない。 上述した如く、本発明は正極活物質としてニツ
ケルを用いるアルカリ蓄電池に関するものであ
り、ニツケル極に酸化バナジウムを添加し、且リ
チウムイオンを含むアルカリ電解液を併用するこ
とによりニツケル極の利用率を改善して電池特性
を改良しうるものであり、その工業的価値は極め
て大である。
うにニツケル極に五酸化バナジウムを添加或いは
電解液にリチウムイオンを含有させる電池では何
も添加しない比較電池Ｂに比して特性の改善が認
められないものの、ニツケル極に五酸化バナジウ
ムを添加し、且リチウムイオンを含有せるアルカ
リ電解液を併用した本発明電池Ａに依れば電池容
量が増大していることがわかる。 このような本発明の効果について考案すると、
リチウムイオンがニツケル極の利用率の向上に効
果があることは前述したが、その理由はリチウム
イオンが充電時に水酸化ニツケルの結晶中に侵入
してニツケルの酸化を促進させることにより充電
効率を高めその結果としてニツケル極の利用率を
改善するものであると考えられている。この現象
は第１図の比較電池ＢとＤを比較すると明らかで
ある。 又、比較電池Ｃのようにニツケル極に五酸化バ
ナジウムを添加し、リチウムイオンを含まないア
ルカリ電解液を用いた場合にはニツケル極の利用
率は向上するどころかむしろ劣下している。この
結果から五酸化バナジウムはニツケル極の利用率
に何ら影響を及ぼさず、ニツケル極内におけるニ
ツケル活物質量の充填量が五酸化バナジウムの添
加分だけ減少した結果として容量が減少したと思
われる。 ところが五酸化バナジウムとリチウムイオンと
を共存させた場合には、五酸化バナジウムが、ア
ルカリ電解液と反応して水酸化バナジウムを生成
し、充電時、リチウムイオンがこの水酸化バナジ
ウム結晶中に侵入して、リチウ−水酸化バナジウ
ムを形成する。このリチウム−水酸化バナジウム
はニツケル活物質の結晶格子間隔を広げ、ニツケ
ル結晶中のプロトン（H+）移動を促進させる。
この結果、ニツケル極の充放電効率に好影響を与
え、ニツケル極の利用率を向上させるものである
と考えられる。 尚、第２図はリチウムイオンを含むアルカリ電
解液の存在下における五酸化バナジウムの添加量
とニツケル極の利用率との関係を示し、五酸化バ
ナジウムの添加量が５重量％の時のニツケル率の
利用率を100（％）とて表わしたものであり、添加
量としては2.5〜15重量％の範囲が好ましい。 又、本発明においてリチウムイオンを含むアル
カリ電解液とは実施例で示したように電解液中に
リチウム化合物を添加するものに限定されず、予
じめニツケル極の作成時にリチウム化合物を組込
でおき電池組立時点において極板から溶出したリ
チウムイオンを含むアルカリ電解液であつても良
い。 尚、バナジウム酸化物として実施例では五酸化
バナジウムを用いたが、酸化物の形態であれば、
これに限定されるものではない。 上述した如く、本発明は正極活物質としてニツ
ケルを用いるアルカリ蓄電池に関するものであ
り、ニツケル極に酸化バナジウムを添加し、且リ
チウムイオンを含むアルカリ電解液を併用するこ
とによりニツケル極の利用率を改善して電池特性
を改良しうるものであり、その工業的価値は極め
て大である。
第１図は本発明電池と比較電池との放電特性比
較図、第２図はリチウムイオンを含むアルカリ電
解液の存在下における五酸化バナジウムの添加量
とニツケル極の利用率との関係を示す図である。 Ａ……本発明電池、Ｂ，Ｃ，Ｄ……比較電池。
較図、第２図はリチウムイオンを含むアルカリ電
解液の存在下における五酸化バナジウムの添加量
とニツケル極の利用率との関係を示す図である。 Ａ……本発明電池、Ｂ，Ｃ，Ｄ……比較電池。
Claims (1)
- １ ニツケル活物質に酸化バナジウムを添加した
正極と、カドミウム、亜鉛などを活物質とする負
極と、リチウムイオンを含むアルカリ電解液とを
備えたアルカリ蓄電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56039115A JPS57152682A (en) | 1981-03-17 | 1981-03-17 | Alkaline battery |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56039115A JPS57152682A (en) | 1981-03-17 | 1981-03-17 | Alkaline battery |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS57152682A JPS57152682A (en) | 1982-09-21 |
| JPS6341194B2 true JPS6341194B2 (ja) | 1988-08-16 |
Family
ID=12544077
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56039115A Granted JPS57152682A (en) | 1981-03-17 | 1981-03-17 | Alkaline battery |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS57152682A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2609911B2 (ja) * | 1988-10-19 | 1997-05-14 | 三洋電機株式会社 | アルカリ蓄電池 |
-
1981
- 1981-03-17 JP JP56039115A patent/JPS57152682A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS57152682A (en) | 1982-09-21 |
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