JPS64787B2 - - Google Patents
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- JPS64787B2 JPS64787B2 JP55051195A JP5119580A JPS64787B2 JP S64787 B2 JPS64787 B2 JP S64787B2 JP 55051195 A JP55051195 A JP 55051195A JP 5119580 A JP5119580 A JP 5119580A JP S64787 B2 JPS64787 B2 JP S64787B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- nickel
- cobalt
- powder
- electrode
- active material
- 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
-
- 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)
Description
【発明の詳細な説明】
二次電池においては、自動車起動用電源等を主
用途とする鉛酸電池が生産、販売において主であ
るが、近年、多種の家電用機器、通信用、雑貨
用、事務機用および防災用などの用途が拡大傾向
にあり、高信頼性、小型で高性能を特徴とするア
ルカリ蓄電池が注目されている。この種の用途に
おいて、比較的小出力の場合は、通常のルクラン
シエ電池が用いられることが多いが、それ以外の
大部分にはアルカリ蓄電池のうちでも円筒密閉形
ニツケル−カドミウム蓄電池が使用されている。
用途とする鉛酸電池が生産、販売において主であ
るが、近年、多種の家電用機器、通信用、雑貨
用、事務機用および防災用などの用途が拡大傾向
にあり、高信頼性、小型で高性能を特徴とするア
ルカリ蓄電池が注目されている。この種の用途に
おいて、比較的小出力の場合は、通常のルクラン
シエ電池が用いられることが多いが、それ以外の
大部分にはアルカリ蓄電池のうちでも円筒密閉形
ニツケル−カドミウム蓄電池が使用されている。
この電池は、正極にニツケル極、負極にカドミ
ウム極を用いた電池であり、高信頼性、高出力密
度を有するが、比較的高価格である。その原因と
しては、とくにニツケル極において活物質とそれ
に関連する電極構成材が鉛電池などと比べて高価
格であるとともに、製法がやや複雑であることが
あげられる。また、各種の用途に用いられる上
で、さらに高性能および高容量が望まれているの
が現状である。
ウム極を用いた電池であり、高信頼性、高出力密
度を有するが、比較的高価格である。その原因と
しては、とくにニツケル極において活物質とそれ
に関連する電極構成材が鉛電池などと比べて高価
格であるとともに、製法がやや複雑であることが
あげられる。また、各種の用途に用いられる上
で、さらに高性能および高容量が望まれているの
が現状である。
従来、企業化されているニツケル極は、焼結ニ
ツケル基板に活物質塩を含浸し、ついで活物質に
転化する工程を約10回程度繰り返したり、活物質
塩中で活物質を電解により析出させるなど繁雑な
工程を採用している。他の企業化されている簡単
な製法の電極として、活物質粉末を微孔をする金
属製の袋に充填するポケツト式ニツケル極がある
が、この電極は、特性上焼結式電極に劣るととも
に渦巻状に加工することも本来不適である。
ツケル基板に活物質塩を含浸し、ついで活物質に
転化する工程を約10回程度繰り返したり、活物質
塩中で活物質を電解により析出させるなど繁雑な
工程を採用している。他の企業化されている簡単
な製法の電極として、活物質粉末を微孔をする金
属製の袋に充填するポケツト式ニツケル極がある
が、この電極は、特性上焼結式電極に劣るととも
に渦巻状に加工することも本来不適である。
そこで、焼結式ニツケル極の低廉化と高容量化
をはかるため、スポンジ状ニツケル多孔体に活物
質を主とする粉末を直接充填する方法が提案され
ている。このスポンジ状ニツケルは、使用材料が
現在企業化されている焼結基板の1/3程度で、し
かも多孔度が焼結基板の約80％に対して約95％と
大きいので、活物質粉末を直接高密度に充てんで
きる特徴がある。
をはかるため、スポンジ状ニツケル多孔体に活物
質を主とする粉末を直接充填する方法が提案され
ている。このスポンジ状ニツケルは、使用材料が
現在企業化されている焼結基板の1/3程度で、し
かも多孔度が焼結基板の約80％に対して約95％と
大きいので、活物質粉末を直接高密度に充てんで
きる特徴がある。
本発明は、電極の導電性支持体としてスポンジ
状金属多孔体を用いるケツケル電極の製造法に関
するもので、特に導電性支持体に充てんする活物
質粉末の製造法を改良するものである。
状金属多孔体を用いるケツケル電極の製造法に関
するもので、特に導電性支持体に充てんする活物
質粉末の製造法を改良するものである。
この種の電極に用いられる水酸化ニツケル活物
質の製造には、通常硫酸ニツケル水溶液もしくは
さらに炭素粉末を懸濁した溶液に水酸化ナトリウ
ム水溶液を加えて水酸化ニツケルを主とする活物
質粉末を生成させ、ついで熟成することによりそ
の粒子を大きくする方法を採用している。この理
由は、活物質の電極特性上および電極中の脱落強
度などを向上させるのに、活物質粒径が微細であ
ると好ましくなく、その粒径増大には、硫酸根と
ナトリウムイオンの存在が適しているからであ
る。しかし、この活物質を主とする粉末を電極に
用いても、その活物質利用率は、60〜70％が限度
である。そのため、この活物質粉末にさらにニツ
ケル粉末とコバルト粉末などを加える方法も提案
されているが、この場合の利用率は、コバルト添
加量約３重量％で約90％である。
質の製造には、通常硫酸ニツケル水溶液もしくは
さらに炭素粉末を懸濁した溶液に水酸化ナトリウ
ム水溶液を加えて水酸化ニツケルを主とする活物
質粉末を生成させ、ついで熟成することによりそ
の粒子を大きくする方法を採用している。この理
由は、活物質の電極特性上および電極中の脱落強
度などを向上させるのに、活物質粒径が微細であ
ると好ましくなく、その粒径増大には、硫酸根と
ナトリウムイオンの存在が適しているからであ
る。しかし、この活物質を主とする粉末を電極に
用いても、その活物質利用率は、60〜70％が限度
である。そのため、この活物質粉末にさらにニツ
ケル粉末とコバルト粉末などを加える方法も提案
されているが、この場合の利用率は、コバルト添
加量約３重量％で約90％である。
本発明は、活物質の利用率をさらに向上すると
ともに導電性支持体に充てんすべき活物質合剤の
調整工程を簡略化することを目的とする。
ともに導電性支持体に充てんすべき活物質合剤の
調整工程を簡略化することを目的とする。
すなわち、本発明は、ニツケル粉末とコバルト
粉末もしくはコバルトイオンを含む硫酸ニツケル
溶液に水酸化ナトリウムを加えて水酸化ニツケル
を生成させ、こうして得られるニツケル粉末やコ
バルト粉末を含む水酸化ニツケルを活物質として
電極を構成することを特徴とするものである。
粉末もしくはコバルトイオンを含む硫酸ニツケル
溶液に水酸化ナトリウムを加えて水酸化ニツケル
を生成させ、こうして得られるニツケル粉末やコ
バルト粉末を含む水酸化ニツケルを活物質として
電極を構成することを特徴とするものである。
本発明の方法により得られる水酸化ニツケル
は、ニツケル粉末およびコバルト粉末もしくはコ
バルトイオンより生成する水酸化コバルトと共析
状態で得られるので、これらの混合状態の均一性
がよく、ニツケル粉末共存下でのコバルト添加に
よる活物質利用率向上の効果が大きい。また、ニ
ツケル粉末やコバルトを混合する活物質合剤の調
合工程を省略することができる。また、さらに高
率放電を要望される場合は、炭素粉末などの導電
材の粉末を硫酸ニツケル溶液に加えておけばよ
い。
は、ニツケル粉末およびコバルト粉末もしくはコ
バルトイオンより生成する水酸化コバルトと共析
状態で得られるので、これらの混合状態の均一性
がよく、ニツケル粉末共存下でのコバルト添加に
よる活物質利用率向上の効果が大きい。また、ニ
ツケル粉末やコバルトを混合する活物質合剤の調
合工程を省略することができる。また、さらに高
率放電を要望される場合は、炭素粉末などの導電
材の粉末を硫酸ニツケル溶液に加えておけばよ
い。
なお、硫酸ニツケル溶液にコバルトイオンを加
えるには、コバルトの硫酸塩、硝酸塩または酢酸
塩を用いることができる。またニツケル粉末、コ
バルト粉末は、カーボニルニツケル、カーボニル
コバルトから得られるものが微粉末で好都合であ
る。
えるには、コバルトの硫酸塩、硝酸塩または酢酸
塩を用いることができる。またニツケル粉末、コ
バルト粉末は、カーボニルニツケル、カーボニル
コバルトから得られるものが微粉末で好都合であ
る。
以下、本発明の実施例を説明する。
実施例 １
濃度約２モル／、温度60℃の硫酸ニツケル水
溶液１にカーボニルニツケルから得たニツケル
粉末約20ｇとコバルト粉末６ｇを懸濁させ、この
懸濁液に1Nの水酸化ナトリウム水溶液を加えて
水酸化ニツケルを生成させる。ついで約30時間放
置して粒子の成長を行わせた後、水洗、乾燥を繰
り返す。こうして約87重量％の水酸化ニツケルと
約10重量％のニツケル粉末および約３重量％のコ
バルト粉末からなる混合物が得られる。
溶液１にカーボニルニツケルから得たニツケル
粉末約20ｇとコバルト粉末６ｇを懸濁させ、この
懸濁液に1Nの水酸化ナトリウム水溶液を加えて
水酸化ニツケルを生成させる。ついで約30時間放
置して粒子の成長を行わせた後、水洗、乾燥を繰
り返す。こうして約87重量％の水酸化ニツケルと
約10重量％のニツケル粉末および約３重量％のコ
バルト粉末からなる混合物が得られる。
この混合物に約0.5重量％のカルボキシメチル
セルロース水溶液を加えてペーストとし、これを
多孔度約95％、孔数20個／cm、厚さ約１mmのスポ
ンジ状ニツケル多孔体に押し込んで充てんし、つ
いで、フツ素樹脂懸濁液に浸せきした後乾燥し、
さらに加圧圧縮して厚さ約0.7mmのニツケル電極
とする。
セルロース水溶液を加えてペーストとし、これを
多孔度約95％、孔数20個／cm、厚さ約１mmのスポ
ンジ状ニツケル多孔体に押し込んで充てんし、つ
いで、フツ素樹脂懸濁液に浸せきした後乾燥し、
さらに加圧圧縮して厚さ約0.7mmのニツケル電極
とする。
実施例 ２
実施例１におけるコバルト粉末の代わりに、コ
バルト金属６ｇ相当の硫酸コバルトを用いた他
は、実施例１と同様にしてニツケル電極を得る。
バルト金属６ｇ相当の硫酸コバルトを用いた他
は、実施例１と同様にしてニツケル電極を得る。
次に、実施例１と同様にして、水酸化ニツケル
とニツケル粉末との比を重量比で87：10と一定に
し、コバルト粉末の割合を種々変化させた活物質
粉末混合物を生成させ、これを用いて実施例１と
同様にしてニツケル電極を製作した。
とニツケル粉末との比を重量比で87：10と一定に
し、コバルト粉末の割合を種々変化させた活物質
粉末混合物を生成させ、これを用いて実施例１と
同様にしてニツケル電極を製作した。
これらのニツケル電極のコバルト添加量と活物
質利用率との関係を第１図にａで示す。ｂは硫酸
ニツケル水溶液に水酸化ナトリウム水溶液を加え
て生成させた水酸化ニツケルにニツケル粉末とコ
バルト粉末を混合し、これを実施例１と同様にペ
ーストとしてスポンジ状ニツケルに充てんして構
成した電極の特性を示す。またｃは焼結式ニツケ
ル電極で、活物質充てん後に硝酸コバルトを合浸
し、これを水酸化カリウム水溶液中で水酸化コバ
ルトに転化させた電極の特性を示す。
質利用率との関係を第１図にａで示す。ｂは硫酸
ニツケル水溶液に水酸化ナトリウム水溶液を加え
て生成させた水酸化ニツケルにニツケル粉末とコ
バルト粉末を混合し、これを実施例１と同様にペ
ーストとしてスポンジ状ニツケルに充てんして構
成した電極の特性を示す。またｃは焼結式ニツケ
ル電極で、活物質充てん後に硝酸コバルトを合浸
し、これを水酸化カリウム水溶液中で水酸化コバ
ルトに転化させた電極の特性を示す。
なお、活物質の利用率は、大きさ５×６cmのニ
ツケル電極をニツケルスクリーンの対極とともに
比重1.26の水酸化カリウム水溶液に浸漬し、0.1
cmＡの電流で16時間充電し、0.2cmＡで終止電圧
150ｍＶ vs.Hg／HgOまで放電して求めた容量
の理論容量に対する百分率で表した。
ツケル電極をニツケルスクリーンの対極とともに
比重1.26の水酸化カリウム水溶液に浸漬し、0.1
cmＡの電流で16時間充電し、0.2cmＡで終止電圧
150ｍＶ vs.Hg／HgOまで放電して求めた容量
の理論容量に対する百分率で表した。
第１図から明らかなように、本発明によるニツ
ケル電極の特性は、予め生成された水酸化ニツケ
ルにニツケル粉末とコバルト粉末を加えた場合の
効果よりさらに向上している。これは、溶液状態
のニツケル塩にニツケル粉末とコバルト粉末を懸
濁させた混合液から水酸化ニツケルを生成させ、
粒子を成長させることにより、前者よりはるかに
均一にニツケルとコバルトが添加されるためと思
われる。
ケル電極の特性は、予め生成された水酸化ニツケ
ルにニツケル粉末とコバルト粉末を加えた場合の
効果よりさらに向上している。これは、溶液状態
のニツケル塩にニツケル粉末とコバルト粉末を懸
濁させた混合液から水酸化ニツケルを生成させ、
粒子を成長させることにより、前者よりはるかに
均一にニツケルとコバルトが添加されるためと思
われる。
第２図は前記の特性ａ，ｂ，ｃに示した各電極
のうち、コバルト添加量３重量％に相当するニツ
ケル電極を公知のカドミウム電極と組み合わせて
構成した密閉式NR−Ｃ型電池を、20℃において
200ｍＡの電流で17時間充電した後、2Aで放電し
たときの放電特性を示す。
のうち、コバルト添加量３重量％に相当するニツ
ケル電極を公知のカドミウム電極と組み合わせて
構成した密閉式NR−Ｃ型電池を、20℃において
200ｍＡの電流で17時間充電した後、2Aで放電し
たときの放電特性を示す。
本発明の電極は密閉式電池に適用してもすぐれ
た特性を有することがわかる。しかも焼結式ニツ
ケル極を用いた場合と比較すると、放電容量に大
きく優れ、電圧においてはほぼ同等であつた。
た特性を有することがわかる。しかも焼結式ニツ
ケル極を用いた場合と比較すると、放電容量に大
きく優れ、電圧においてはほぼ同等であつた。
以上のように、本発明によれば製法も簡単であ
り、活物質利用率が高く、高出力密度のアルカリ
電池用電極が得られる。
り、活物質利用率が高く、高出力密度のアルカリ
電池用電極が得られる。
第１図は各種製法によるニツケル電極のコバル
ト添加量と活物質利用率との関係を示す図、第２
図はニツケル−カドミウム蓄電池の放電特性の比
較を示す。
ト添加量と活物質利用率との関係を示す図、第２
図はニツケル−カドミウム蓄電池の放電特性の比
較を示す。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ ニツケル粉末とコバルト粉末もしくはコバル
トイオンを含む硫酸ニツケル溶液に水酸化ナトリ
ウムを加えて水酸化ニツケルを主とする混合物を
得る工程と、前記混合物をスポンジ状ニツケル多
孔体からなる導電性支持体へ充てんする工程を有
することを特徴とするアルカリ電池用ニツケル電
極の製造法。 ２ ニツケル粉末がカーボニルニツケルから得た
ニツケル粉末である特許請求の範囲第１項記載の
アルカリ電池用ニツケル電極の製造法。 ３ コバルト粉末がカーボニルコバルトから得た
コバルト粉末である特許請求の範囲第１項記載の
アルカリ電池用ニツケル電極の製造法。 ４ コバルトイオンが硫酸コバルト、硝酸コバル
トおよび酢酸コバルトよりなる群から選ばれた塩
より与えられる特許請求の範囲第１項記載のアル
カリ電池用ニツケル電極の製造法。 ５ 前記硫酸ニツケル溶液が導電材粉末を混入し
ている特許請求の範囲第１項記載のアルカリ電池
用ニツケル電極の製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5119580A JPS56147367A (en) | 1980-04-17 | 1980-04-17 | Preparation of nickel electrode for alkaline battery |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5119580A JPS56147367A (en) | 1980-04-17 | 1980-04-17 | Preparation of nickel electrode for alkaline battery |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS56147367A JPS56147367A (en) | 1981-11-16 |
| JPS64787B2 true JPS64787B2 (ja) | 1989-01-09 |
Family
ID=12880091
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5119580A Granted JPS56147367A (en) | 1980-04-17 | 1980-04-17 | Preparation of nickel electrode for alkaline battery |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS56147367A (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5916269A (ja) * | 1982-07-16 | 1984-01-27 | Japan Storage Battery Co Ltd | アルカリ電池用正極板の製造法 |
| JPS5918572A (ja) * | 1982-07-21 | 1984-01-30 | Japan Storage Battery Co Ltd | アルカリ電池用正極板の製造法 |
| JPS61133563A (ja) * | 1984-12-04 | 1986-06-20 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | アルカリ蓄電池用ニツケル正極 |
| JPH10264125A (ja) * | 1997-03-28 | 1998-10-06 | Ngk Insulators Ltd | セラミックハニカム構造体 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS604149B2 (ja) * | 1977-06-10 | 1985-02-01 | 電気化学工業株式会社 | 乾式吹付法 |
-
1980
- 1980-04-17 JP JP5119580A patent/JPS56147367A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS56147367A (en) | 1981-11-16 |
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