JP2000182611A - アルカリ蓄電池およびその製造方法 - Google Patents

アルカリ蓄電池およびその製造方法

Info

Publication number
JP2000182611A
JP2000182611A JP10360551A JP36055198A JP2000182611A JP 2000182611 A JP2000182611 A JP 2000182611A JP 10360551 A JP10360551 A JP 10360551A JP 36055198 A JP36055198 A JP 36055198A JP 2000182611 A JP2000182611 A JP 2000182611A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
cobalt
nickel
hydroxide
alkaline storage
storage battery
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.)
Pending
Application number
JP10360551A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2000182611A5 (ja
Inventor
Katsuya Shichimoto
克哉 七元
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sanyo GS Soft Energy Co Ltd
Original Assignee
GS Melcotec Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by GS Melcotec Co Ltd filed Critical GS Melcotec Co Ltd
Priority to JP10360551A priority Critical patent/JP2000182611A/ja
Publication of JP2000182611A publication Critical patent/JP2000182611A/ja
Publication of JP2000182611A5 publication Critical patent/JP2000182611A5/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Abstract

(57)【要約】 【課題】アルカリ蓄電池においては、短絡放置後の容量
回復率が約90%と小さかった。 【解決手段】表面を水酸化コバルトで被覆した水酸化ニ
ッケルを主体とする活物質を用いた正極板、負極板、セ
パレータおよびアルカリ電解液からなるアルカリ蓄電池
であって、該正極板に用いる水酸化ニッケルとコバルト
化合物または/および金属コバルト、および金属ニッケ
ルの比率が、水酸化ニッケル100重量部に対して、コ
バルト化合物または/および金属コバルトa重量部、金
属ニッケルb重量部とするとき、a≦8、b≦8、2≦
a+b≦12であり、電解液を注液後、15℃〜50℃
で24〜120時間放置後に初充電を行う。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はニッケル極を備えた
アルカリ蓄電池の性能改善に関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年の携帯電話、ビデオカメラあるいは
ヘッドホンステレオ等の種々の小型携帯機器の普及にと
もない、それらの電源としてアルカリ蓄電池は重要な役
割を果たしている。このようなアルカリ蓄電池として
は、水酸化ニッケル正極と、カドミウム負極とを用いた
ニッケル−カドミウム電池や、カドミウム負極に替えて
カドミウムよりも高容量な水素吸蔵合金を負極に用いた
ニッケル−水素電池がある。しかしながら、近年、リチ
ウムイオン電池の急速な普及により、これらのアルカリ
蓄電池への高容量化および高性能化の要求が強くなって
いる。アルカリ蓄電池の正極板には、従来、ニッケル粉
末を穿孔鋼板に焼結してなる焼結基板に水酸化ニッケル
活物質を含浸して製作される焼結式正極板が用いられて
きた。しかしながら、焼結基板の多孔度が80%程度で
あることから、焼結式正極板の高容量化には限界があっ
た。そこで、発泡ニッケル等の高多孔度の3次元多孔体
の基板に、粉末状の水酸化ニッケルを種々の添加物と混
合した活物質ペーストを充填して製作されるペースト式
正極板の検討が進められ、700mAh/ccという高
容量の極板が開発されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】これらのアルカリ蓄電
池は、上記のように様々な携帯機器用電源として使用さ
れているが、一般ユーザーが取り扱いをおこなう際、何
らかの原因で外部短絡状態となり、この状態で数時間以
上放置された場合、その後充放電を繰り返しても、放電
容量が短絡放置前の約90%にまで低下するということ
が報告されている。この原因は、定かではないが、短絡
による正極の導電性ネットワークの低下が原因であると
推定される。本発明は、短絡放置による放電容量の低下
を抑制することが可能なアルカリ蓄電池を提供すること
を目的とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明は、アルカリ蓄電
池における上記問題点を解決するために、表面を水酸化
コバルトで被覆した水酸化ニッケルを主体とする活物質
を用いた正極板、負極板、セパレータおよびアルカリ電
解液からなるアルカリ蓄電池であって、該正極板に用い
る水酸化ニッケルとコバルト化合物または/および金属
コバルト、および金属ニッケルの比率が、水酸化ニッケ
ル100重量部に対して、コバルト化合物または/およ
び金属コバルトa重量部、金属ニッケルb重量部とする
とき、a≦8、b≦8、3≦a+b≦12であることを
特徴とする。さらに、上記正極板を使用したアルカリ蓄
電池において、電解液を注液後、15℃〜50℃で24
〜120時間放置した後に初充電を行うことを特徴とす
る。
【0005】
【発明の実施の形態】本発明になるアルカリ蓄電池は、
複数の平板状正極と複数の平板状負極をセパレータを介
して交互に積層した電極群、あるいは帯状正極1枚と帯
状負極1枚をセパレータを介して重ねあわせて、これを
スパイラル状に巻回して作製された電極群を、金属容器
に収納し、これにアルカリ電解液を注入することにより
作製される。表面を水酸化コバルトで被覆した粒状の水
酸化ニッケルを活物質の主体とする正極は、例えば、こ
の表面を水酸化コバルトで被覆した水酸化ニッケルにグ
ラファイトや金属ニッケル、または一酸化コバルトや水
酸化コバルト等のコバルト化合物や金属コバルト等の導
電材料を添加し、これに PFD、PTFE等の高分子
結着剤、 CMC、MC等の増粘剤、および水を加えて
混練してペーストを製作し、このペーストを発泡状ニッ
ケル基板に塗布・充填した後、乾燥、成形して製作され
る。さらに、電池特性を改善する為に、オキシ水酸化ニ
ッケル(NiOOH)粉末等、副成分を添加しても良
い。
【0006】活物質の主体となる水酸化ニッケルとして
は、エネルギー密度を向上させることができるという理
由から、硫酸ニッケルとアルカリとの中和反応で共沈・
析出した塊状の水酸化ニッケルを乾燥・固化した後粉砕
して製作されたものではなく、反応熟成によって所定の
粒径を有する球状または球に似た形状(扁平球、俵状
等)の粒として製作されたものが好ましい。また、上記
水酸化ニッケルは、コバルトが共沈されているのがその
特性上好ましく、さらにこれに加えて亜鉛、カドミウ
ム、マンガン等の元素を共沈させて水酸化ニッケルの性
能を改善したものでも良く、ニッケル−水素電池の場合
にはコバルトに加えて亜鉛が、ニッケル−カドミウム電
池の場合にはコバルトに加えてカドミウムが共沈されて
いるのが好ましい。
【0007】本発明になるアルカリ蓄電池の負極は、例
えば、水素吸蔵合金粉末に導電材料を添加し、これに高
分子接着剤および水を加えて混連してペーストとし、こ
のペーストを穿孔鋼板に塗布し、乾燥・成形して製作さ
れる。セパレータは、例えば、ポリオレフィン系合成樹
脂繊維等の不織布から製作し、アルカリ電解液として
は、例えば、水酸化ナトリウムや水酸化カリウム等の水
溶液を使用する。
【実施例】以下、本発明について実施例を用いてさらに
説明する。 [実施例1]まず、表面を水酸化コバルトで被覆した水
酸化ニッケルの製作方法について説明する。水酸化ニッ
ケルの粉末を水に分散させ、硫酸コバルトを加え、さら
にpHを一定にするために水酸化カリウムを添加して、
水酸化ニッケル粉末の表面を水酸化コバルトで被覆し
た。得られた水酸化ニッケルの水酸化コバルトコート量
は、水酸化ニッケル100wt%に対して、3wt%で
あった。つぎに、表面を水酸化コバルトで被覆した水酸
化ニッケル粉末100重量部に、一酸化コバルト粉末a
重量部とニッケル粉末b重量部を加え、0.4wt%カ
ルボキシメチルセルロース水溶液に分散させてペースト
を調製した。このペーストを多孔度95%の発泡ニッケ
ル基板(住友電工製、商品名:セルメット)に充填し、
乾燥・プレスし、幅14.0mm、高さ38.0mmに切
断することにより、ペースト式水酸化ニッケル正極板と
した。なお、aおよびbの値はそれぞれ0から9の整数
とし、合計100種類の正極板を製作した。つぎに、組
成がMmNi3.55Co0.75Mn0.4Al0.3である平均粒
径が40μmの水素吸蔵合金粉末100重量部と、導電
剤としてのカーボンブラックを3重量部を混合し、この
混合物を3wt%のポリビニルアルコール水溶液に分散
させたペーストを製作した。このペーストを、穿孔鋼板
に塗布・乾燥・プレスし、幅15mm、高さ38.5mm
に切断することにより、ペースト式水素吸蔵合金負極板
を製作した。さらに、水酸化カリウムと水酸化リチウム
の含有モル比率が6:0.5で、20℃での比重が1.
30のアルカリ性水溶液を調製し、電解液として用い
た。前記正極板3枚と、水素吸蔵合金負極板4枚と、親
水性を付与したポリプロピレン製セパレータとを交互に
積層した極板群を電池缶に挿入し、さらに電解液を注液
したのち封口して、公称容量600mAhの角型ニッケ
ル−水素蓄電池を製作した。前記電池を、注液後25℃
で48時間放置した後、25℃で0.05CmA(30
mA)で20時間充電し、0.2CmAで1.0Vまで
放電するサイクルを2サイクル繰り返した後、0.1C
mAで16時間充電し、0.1CmAで1.0Vまで放
電をおこない、放置前の容量確認(放電容量:XmA
h)とした。その後、正極端子と電池ケース(負極側)
をニッケルリードでつなぎ、外部短絡の状態にして25
℃で48時間放置した。放置後、ニッケルリードを取り
除いた後、0.1CmAで16時間充電し、0.1Cm
Aで1.0Vまで放電をおこない、放置後の容量確認
(放電容量:YmAh)とした。各電池の容量回復率を
表1に示す。なお、容量回復率とは、放置前の放電容量
を100%とした場合の、放置後の放電容量の割合を示
したものであり、式で示すと以下のようになる。
【0008】容量回復率(%)=(放置後の放電容量/放
置前の放電容量)×100=(Y/X)×100
【0009】
【表1】
【0010】注)数値は、3セルの平均 表1から、表面を水酸化コバルトで被覆した水酸化ニッ
ケル粉末100重量部に対する、一酸化コバルトおよび
金属ニッケル添加量がa+b≧2の時、短絡放置後の容
量回復率は95.0%以上になることがわかる。また、
a=9の時はa=8の場合と(bは一定)、b=9の時は
b=8の場合と(aは一定)、さらにa+b>12のとき
はa+b=12の場合と、ほぼ同じ容量回復率であるこ
とがわかった。したがって、aおよびbの範囲は、 a
≦8、b≦8、2≦a+b≦12であることが望まし
い。 [実施例2]表面を水酸化コバルトで被覆した水酸化ニ
ッケル粉末100重量部に、一酸化コバルト粉末5重量
部とニッケル粉末5重量部を加えた以外は、実施例1と
同様のアルカリ蓄電池を製作した。これらの電池に電解
液を注液後、0〜60℃で48時間放置後、実施例1と
同様の条件で充放電および短絡放置をおこない容量回復
率を求めた。その結果を表2に示す。
【0011】
【表2】
【0012】注)数値は、3セルの平均 表2から、この電池は、電解液を注液後、15〜50℃
の温度範囲で48時間放置した場合に、容量回復率が9
5.0%以上になることがわかる。 [実施例3]実施例2と同様のアルカリ蓄電池を製作
し、これらの電池に電解液を注液後、25℃で12〜1
44時間放置後(各条件3セル)、実施例1と同じ条件で
充放電および短絡放置をおこない容量回復率を求めた。
その結果を表3に示す。
【0013】
【表3】
【0014】注)数値は3セルの平均 表3から、この電池は、電解液を注液後、25℃で24
時間〜120時間放置した場合に、容量回復率が95.
0%以上になることがわかる。
【0015】なお、本発明の実施例では、コバルト化合
物として一酸化コバルトを用いたが、水酸化コバルト、
コバルトサブオキサイド、および金属コバルト等のコバ
ルト含有物質の1種類あるいは2種類以上を加えた場合
も同様の効果が得られた。
【0016】
【発明の効果】本発明による正極板を使用したアルカリ
蓄電池においては、正極活物質の組成を限定し、電解液
を注液後、15℃〜50℃で24〜120時間放置した
後に初充電を行うことにより、短絡放置後の容量回復率
が95.0%以上という優れた特性が得られるものであ
る。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】表面を水酸化コバルトで被覆した水酸化ニ
    ッケルと、コバルト化合物または/および金属コバルト
    と、金属ニッケルを備え、これら化合物の混合比率を、
    水酸化ニッケル100重量部に対して、水酸化コバルト
    以外のコバルト化合物または/および金属コバルトa重
    量部、金属ニッケルb重量部とするとき、a≦8、b≦
    8、2≦a+b≦12であることを特徴とする、アルカ
    リ蓄電池用正極。
  2. 【請求項2】電解液を注液後、15℃〜50℃で24〜
    120時間放置した後に初充電を行うことを特徴とす
    る、請求項1記載の正極を備えたアルカリ蓄電池の製造
    方法。
JP10360551A 1998-12-18 1998-12-18 アルカリ蓄電池およびその製造方法 Pending JP2000182611A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10360551A JP2000182611A (ja) 1998-12-18 1998-12-18 アルカリ蓄電池およびその製造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10360551A JP2000182611A (ja) 1998-12-18 1998-12-18 アルカリ蓄電池およびその製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2000182611A true JP2000182611A (ja) 2000-06-30
JP2000182611A5 JP2000182611A5 (ja) 2006-01-26

Family

ID=18469894

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP10360551A Pending JP2000182611A (ja) 1998-12-18 1998-12-18 アルカリ蓄電池およびその製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2000182611A (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003297349A (ja) * 2002-03-29 2003-10-17 Yuasa Corp 非焼結式ニッケル電極、アルカリ電池および非焼結式ニッケル電極用複合体の前駆体
JP2006059807A (ja) * 2004-07-23 2006-03-02 M & G Eco Battery Institute Co Ltd ニッケル電極及びそれを用いたアルカリ蓄電池
JP2006073463A (ja) * 2004-09-06 2006-03-16 Toyota Motor Corp アルカリ蓄電池用正極、及びアルカリ蓄電池
KR101847550B1 (ko) * 2013-04-04 2018-04-10 도요타 지도샤(주) 비수 전해액 이차 전지 및 당해 전지의 제조 방법

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003297349A (ja) * 2002-03-29 2003-10-17 Yuasa Corp 非焼結式ニッケル電極、アルカリ電池および非焼結式ニッケル電極用複合体の前駆体
JP2006059807A (ja) * 2004-07-23 2006-03-02 M & G Eco Battery Institute Co Ltd ニッケル電極及びそれを用いたアルカリ蓄電池
JP2006073463A (ja) * 2004-09-06 2006-03-16 Toyota Motor Corp アルカリ蓄電池用正極、及びアルカリ蓄電池
KR101847550B1 (ko) * 2013-04-04 2018-04-10 도요타 지도샤(주) 비수 전해액 이차 전지 및 당해 전지의 제조 방법

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3097347B2 (ja) ニッケル・水素蓄電池
EP0571630A1 (en) Method for production of nickel plate and alkali storage battery
EP0544011A1 (en) Nickel electrode for alkali storage batteries
JP3923157B2 (ja) アルカリ蓄電池
JPH1186853A (ja) リチウム二次電池
JPH1186854A (ja) リチウム二次電池
JP2000182611A (ja) アルカリ蓄電池およびその製造方法
JP4747233B2 (ja) アルカリ蓄電池
CN1176508C (zh) 碱性蓄电池以及用于碱性蓄电池的正极
JP3344234B2 (ja) アルカリ蓄電池用ペースト式ニッケル正極とその製造法
JP4222761B2 (ja) 非水電解質電池
JP3263603B2 (ja) アルカリ蓄電池
JP2926732B2 (ja) アルカリ二次電池
JPH11135112A (ja) アルカリ蓄電池用正極
JP2000316235A (ja) アルカリ蓄電池の容量回復方法およびアルカリ蓄電池用充電器
JP2623413B2 (ja) アルカリ蓄電池用ペースト式ニッケル極
JP3182790B2 (ja) 水素吸蔵合金電極およびその製造法
JP4531874B2 (ja) ニッケル・金属水素化物電池
JP3003218B2 (ja) ニッケル極板の製造法及びアルカリ蓄電池の製造法
JPH11354115A (ja) アルカリ蓄電池
JP3101622B2 (ja) ニッケル・水素アルカリ蓄電池
Dong Pil et al. Fabrication of Industrial Ni-Zn Pocket-Type Secondary Battery
JP4626130B2 (ja) ニッケル−水素蓄電池
JP2530281B2 (ja) アルカリ蓄電池
JP3384109B2 (ja) ニッケル極板

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20051206

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20051206

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20090728

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20090826

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20091026

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20091209