JP2000277105A - アルカリ蓄電池用焼結式ニッケル電極の製造方法 - Google Patents
アルカリ蓄電池用焼結式ニッケル電極の製造方法Info
- Publication number
- JP2000277105A JP2000277105A JP11084539A JP8453999A JP2000277105A JP 2000277105 A JP2000277105 A JP 2000277105A JP 11084539 A JP11084539 A JP 11084539A JP 8453999 A JP8453999 A JP 8453999A JP 2000277105 A JP2000277105 A JP 2000277105A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- nickel
- yttrium
- active material
- sintered
- electrode
- 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.)
- Granted
Links
Classifications
-
- 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
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 高温での充電効率を低下させることなく、利
用率を高めることができるアルカリ蓄電池用焼結式ニッ
ケル電極を製造する。 【解決手段】 多孔性ニッケル焼結基板内に水酸化ニッ
ケルを主成分とする活物質を充填する工程と、活物質を
充填した多孔性ニッケル焼結基板を、イットリウムの酸
性塩水溶液中に浸漬した後、アルカリ処理を行い、活物
質の表面にイットリウム水酸化物層を形成する工程と、
多孔性ニッケル焼結基板の基板表面に付着したイットリ
ウム水酸化物層の一部をワイヤーブラシなどによるブラ
ッシングで物理的に除去する工程とを備えることを特徴
としている。
用率を高めることができるアルカリ蓄電池用焼結式ニッ
ケル電極を製造する。 【解決手段】 多孔性ニッケル焼結基板内に水酸化ニッ
ケルを主成分とする活物質を充填する工程と、活物質を
充填した多孔性ニッケル焼結基板を、イットリウムの酸
性塩水溶液中に浸漬した後、アルカリ処理を行い、活物
質の表面にイットリウム水酸化物層を形成する工程と、
多孔性ニッケル焼結基板の基板表面に付着したイットリ
ウム水酸化物層の一部をワイヤーブラシなどによるブラ
ッシングで物理的に除去する工程とを備えることを特徴
としている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、多孔性ニッケル焼
結基板内に水酸化ニッケルを主成分とする活物質を充填
したアルカリ蓄電池用焼結式ニッケル電極の製造方法に
関するものである。
結基板内に水酸化ニッケルを主成分とする活物質を充填
したアルカリ蓄電池用焼結式ニッケル電極の製造方法に
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、ニッケル−水素蓄電池、ニッケル
−カドミウム蓄電池等のアルカリ蓄電池の正極として、
一般に、焼結式ニッケル極板もしくは非焼結式ニッケル
極板が使用されている。非焼結式ニッケル極板は、活物
質のペーストを発泡ニッケル等の導電性多孔体に直接充
填するものであり、製造が簡便であり、高容量化が可能
であるが、ハイレートの充放電には、焼結式ニッケル極
板が適していると言われている。焼結式ニッケル極板
は、多孔性ニッケル焼結基板内に化学含浸法により活物
質を充填するものであり、活物質が導電基板に密着して
いることから、ハイレート特性などの高電流密度の用途
に適している。従って、焼結式ニッケル極を使用した電
池は、その出力特性を生かして電動工具等に好んで用い
られている。
−カドミウム蓄電池等のアルカリ蓄電池の正極として、
一般に、焼結式ニッケル極板もしくは非焼結式ニッケル
極板が使用されている。非焼結式ニッケル極板は、活物
質のペーストを発泡ニッケル等の導電性多孔体に直接充
填するものであり、製造が簡便であり、高容量化が可能
であるが、ハイレートの充放電には、焼結式ニッケル極
板が適していると言われている。焼結式ニッケル極板
は、多孔性ニッケル焼結基板内に化学含浸法により活物
質を充填するものであり、活物質が導電基板に密着して
いることから、ハイレート特性などの高電流密度の用途
に適している。従って、焼結式ニッケル極を使用した電
池は、その出力特性を生かして電動工具等に好んで用い
られている。
【０００３】しかしながら、従来の焼結式ニッケル極板
は、高温での充電時に酸素過電圧（酸素ガス発生電位と
水酸化ニッケルが酸化される電位の差）が低くなり、酸
素が発生しやすいという問題があった。特開昭４８−５
０２３３号公報では、このような問題を解決する方法と
して、硝酸ニッケルに硝酸イットリウムを添加した含浸
液を用い、この含浸液に浸漬した後アルカリ処理を施す
工程を数回繰り返すことにより、高温での充電効率が高
められた焼結式ニッケル極板を製造する方法が提案され
ている。
は、高温での充電時に酸素過電圧（酸素ガス発生電位と
水酸化ニッケルが酸化される電位の差）が低くなり、酸
素が発生しやすいという問題があった。特開昭４８−５
０２３３号公報では、このような問題を解決する方法と
して、硝酸ニッケルに硝酸イットリウムを添加した含浸
液を用い、この含浸液に浸漬した後アルカリ処理を施す
工程を数回繰り返すことにより、高温での充電効率が高
められた焼結式ニッケル極板を製造する方法が提案され
ている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな方法によれば、活物質である水酸化ニッケル中にイ
ットリウムが存在するため、水酸化ニッケルとの固溶体
が形成され、イットリウム添加の効果が十分に発揮され
ず、ある程度多くの添加量を必要とするという問題があ
った。イットリウムの添加量を多くすると、活物質中の
ニッケル量が減少するため、容量が低下するという問題
が発生する。
うな方法によれば、活物質である水酸化ニッケル中にイ
ットリウムが存在するため、水酸化ニッケルとの固溶体
が形成され、イットリウム添加の効果が十分に発揮され
ず、ある程度多くの添加量を必要とするという問題があ
った。イットリウムの添加量を多くすると、活物質中の
ニッケル量が減少するため、容量が低下するという問題
が発生する。
【０００５】本発明の目的は、このような従来の問題点
を解消することにあり、高温での充電効率を低下させる
ことなく、利用率を高めることができるアルカリ蓄電池
用焼結式ニッケル電極の製造方法を提供することにあ
る。
を解消することにあり、高温での充電効率を低下させる
ことなく、利用率を高めることができるアルカリ蓄電池
用焼結式ニッケル電極の製造方法を提供することにあ
る。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明のアルカリ蓄電池
用焼結式ニッケル電極の製造方法は、多孔性ニッケル焼
結基板内に水酸化ニッケルを主成分とする活物質を充填
する工程と、活物質を充填した多孔性ニッケル焼結基板
をイットリウムの酸性塩水溶液中に浸漬した後、アルカ
リ処理を行い、活物質の表面にイットリウム水酸化物層
を形成する工程と、多孔性ニッケル焼結基板の基板表面
に付着したイットリウム水酸化物層の一部を物理的に除
去する工程とを備えている。
用焼結式ニッケル電極の製造方法は、多孔性ニッケル焼
結基板内に水酸化ニッケルを主成分とする活物質を充填
する工程と、活物質を充填した多孔性ニッケル焼結基板
をイットリウムの酸性塩水溶液中に浸漬した後、アルカ
リ処理を行い、活物質の表面にイットリウム水酸化物層
を形成する工程と、多孔性ニッケル焼結基板の基板表面
に付着したイットリウム水酸化物層の一部を物理的に除
去する工程とを備えている。
【０００７】水酸化ニッケルを主成分とする活物質を多
孔性ニッケル焼結基板内に充填する方法としては、従来
より公知の一般的な方法を用いることができる。すなわ
ち、多孔性ニッケル焼結基板に硝酸ニッケル水溶液を含
浸した後、水酸化ナトリウムなどのアルカリ水溶液に浸
漬してから、洗浄・乾燥させるという含浸・中和工程を
数回繰り返すことにより、多孔性ニッケル焼結基板内に
水酸化ニッケルを主成分とする活物質を充填させること
ができる。この活物質の充填工程においては、硝酸ニッ
ケル水溶液に硝酸コバルトを添加し、コバルトを含有し
た水酸化ニッケルを活物質として析出させてもよい。こ
のようにコバルトを添加することにより、水酸化ニッケ
ル極の膨化を抑制するなどの効果を得ることができる。
また、コバルトに代えて、カドミウムや亜鉛などを添加
しても同様の効果を得ることができる。
孔性ニッケル焼結基板内に充填する方法としては、従来
より公知の一般的な方法を用いることができる。すなわ
ち、多孔性ニッケル焼結基板に硝酸ニッケル水溶液を含
浸した後、水酸化ナトリウムなどのアルカリ水溶液に浸
漬してから、洗浄・乾燥させるという含浸・中和工程を
数回繰り返すことにより、多孔性ニッケル焼結基板内に
水酸化ニッケルを主成分とする活物質を充填させること
ができる。この活物質の充填工程においては、硝酸ニッ
ケル水溶液に硝酸コバルトを添加し、コバルトを含有し
た水酸化ニッケルを活物質として析出させてもよい。こ
のようにコバルトを添加することにより、水酸化ニッケ
ル極の膨化を抑制するなどの効果を得ることができる。
また、コバルトに代えて、カドミウムや亜鉛などを添加
しても同様の効果を得ることができる。
【０００８】本発明においては、上記のようにして活物
質を充填した後、多孔性ニッケル焼結基板を、イットリ
ウムの酸性塩水溶液中に浸漬し、次にアルカリ処理を行
い、活物質の表面にイットリウム水酸化物層を形成す
る。イットリウムの酸性塩としては、好ましくは硝酸イ
ットリウムが用いられる。硝酸イットリウム等のイット
リウムの酸性塩水溶液中に浸漬した後、アルカリ処理を
行い、付着したイットリウムの酸性塩を水酸化物に変化
させる。好ましくは、イットリウムの酸性塩水溶液中に
浸漬した後乾燥させ、アルカリ処理を行った後水洗し、
乾燥処理が施される。アルカリ処理は、一般には水酸化
ナトリウム水溶液が用いられるが、これに限定されるも
のではない。また、水洗後の乾燥は、好ましくは、８０
〜１２０℃程度の温度で行われる。
質を充填した後、多孔性ニッケル焼結基板を、イットリ
ウムの酸性塩水溶液中に浸漬し、次にアルカリ処理を行
い、活物質の表面にイットリウム水酸化物層を形成す
る。イットリウムの酸性塩としては、好ましくは硝酸イ
ットリウムが用いられる。硝酸イットリウム等のイット
リウムの酸性塩水溶液中に浸漬した後、アルカリ処理を
行い、付着したイットリウムの酸性塩を水酸化物に変化
させる。好ましくは、イットリウムの酸性塩水溶液中に
浸漬した後乾燥させ、アルカリ処理を行った後水洗し、
乾燥処理が施される。アルカリ処理は、一般には水酸化
ナトリウム水溶液が用いられるが、これに限定されるも
のではない。また、水洗後の乾燥は、好ましくは、８０
〜１２０℃程度の温度で行われる。
【０００９】上記の処理により、多孔性ニッケル焼結基
板内の活物質の表面にイットリウム水酸化物層が形成さ
れる。このようなイットリウム水酸化物層の形成によ
り、酸素過電圧を高めることができ、高温での酸素ガス
の発生を抑制することができる。従って、高温での充電
効率を向上させることができる。
板内の活物質の表面にイットリウム水酸化物層が形成さ
れる。このようなイットリウム水酸化物層の形成によ
り、酸素過電圧を高めることができ、高温での酸素ガス
の発生を抑制することができる。従って、高温での充電
効率を向上させることができる。
【００１０】イットリウム水酸化物層の量は、活物質及
びイットリウム水酸化物を含めた基板内への全充填量の
０．０５〜５重量％であることが好ましい。イットリウ
ム水酸化物層の量が少なくなると、高温での充電効率を
低下させることなく、利用率を高めるという本発明の効
果が十分に得られない場合がある。また、イットリウム
水酸化物層の量を上記範囲より多く形成しようとして
も、基板内にこれ以上の量を含浸するのが困難な場合が
ある。また、より多くの量を含浸させてもそれに比例し
た効果が得られない場合がある。
びイットリウム水酸化物を含めた基板内への全充填量の
０．０５〜５重量％であることが好ましい。イットリウ
ム水酸化物層の量が少なくなると、高温での充電効率を
低下させることなく、利用率を高めるという本発明の効
果が十分に得られない場合がある。また、イットリウム
水酸化物層の量を上記範囲より多く形成しようとして
も、基板内にこれ以上の量を含浸するのが困難な場合が
ある。また、より多くの量を含浸させてもそれに比例し
た効果が得られない場合がある。
【００１１】本発明においては、イットリウムの酸性塩
水溶液中にコバルト及び／またはニッケルの酸性塩を含
有させてもよい。コバルト及びニッケルの酸性塩として
は、好ましくは硝酸コバルト及び硝酸ニッケルが用いら
れる。コバルトの酸性塩を含有させることにより、イッ
トリウム水酸化物層中にコバルトが含有される。コバル
トはその含有量等により異なるが、水酸化コバルトの形
態で含有されたり、あるいはイットリウムとコバルトの
水酸化物の固溶体として含有されていると考えられる。
コバルトが含有されることにより、水酸化物層の導電性
が向上するため、充放電深度が深くなり、さらに利用率
を高めることができる。
水溶液中にコバルト及び／またはニッケルの酸性塩を含
有させてもよい。コバルト及びニッケルの酸性塩として
は、好ましくは硝酸コバルト及び硝酸ニッケルが用いら
れる。コバルトの酸性塩を含有させることにより、イッ
トリウム水酸化物層中にコバルトが含有される。コバル
トはその含有量等により異なるが、水酸化コバルトの形
態で含有されたり、あるいはイットリウムとコバルトの
水酸化物の固溶体として含有されていると考えられる。
コバルトが含有されることにより、水酸化物層の導電性
が向上するため、充放電深度が深くなり、さらに利用率
を高めることができる。
【００１２】また、ニッケルの酸性塩を含有させること
により、イットリウム水酸化物層にニッケルを含有させ
ることができる。このニッケルも上記コバルトと同様
に、水酸化物または固溶体等の形態でイットリウム水酸
化物層中に含有されていると考えられる。
により、イットリウム水酸化物層にニッケルを含有させ
ることができる。このニッケルも上記コバルトと同様
に、水酸化物または固溶体等の形態でイットリウム水酸
化物層中に含有されていると考えられる。
【００１３】イットリウム水酸化物層中にニッケルを含
有させることにより、極板表面がイットリウム水酸化物
層のみで覆われることがなくなり、反応抵抗を減少させ
ることができる。その結果、利用率を向上させることが
できる。また、ニッケルを添加することにより、極板内
のニッケル量が増えるため、容量を増加させることがで
きる。
有させることにより、極板表面がイットリウム水酸化物
層のみで覆われることがなくなり、反応抵抗を減少させ
ることができる。その結果、利用率を向上させることが
できる。また、ニッケルを添加することにより、極板内
のニッケル量が増えるため、容量を増加させることがで
きる。
【００１４】コバルト及びニッケルの添加量としては、
イットリウム、コバルト、及びニッケルの硝酸塩の重量
比として、イットリウムの硝酸塩が１０重量％以上とな
る配合割合であることが好ましく、さらに好ましくは３
０〜７０重量％の範囲内となる配合割合である。
イットリウム、コバルト、及びニッケルの硝酸塩の重量
比として、イットリウムの硝酸塩が１０重量％以上とな
る配合割合であることが好ましく、さらに好ましくは３
０〜７０重量％の範囲内となる配合割合である。
【００１５】本発明においては、以上のようにして活物
質層の表面にイットリウム水酸化物層を形成した後、多
孔性ニッケル焼結基板の基板表面に付着したイットリウ
ム水酸化物層の一部を物理的に除去する。上記のように
して形成されるイットリウム水酸化物層は基板内の活物
質層の表面上だけでなく、基板表面にも付着する。一般
には、基板内部よりも基板表面に相対的に多く量が付着
する傾向にある。イットリウム水酸化物層は導電性が低
いため、このようなイットリウム水酸化物層が基板表面
に多量に付着すると、電極の反応抵抗が大きくなり、利
用率が低下する。本発明者らは、このように基板表面に
付着したイットリウム水酸化物層を物理的に除去するこ
とにより、電極の反応抵抗を低減し、利用率を向上させ
ることができることを見い出した。基板表面に付着した
イットリウム水酸化物層の物理的な除去方法としては、
具体的にはワイヤーブラシ等で基板表面をブラッシング
することが好ましい。このようなブラッシングにより、
基板表面の余剰なイットリウム水酸化物を除去し、反応
抵抗を低減させ、利用率を向上させることができる。
質層の表面にイットリウム水酸化物層を形成した後、多
孔性ニッケル焼結基板の基板表面に付着したイットリウ
ム水酸化物層の一部を物理的に除去する。上記のように
して形成されるイットリウム水酸化物層は基板内の活物
質層の表面上だけでなく、基板表面にも付着する。一般
には、基板内部よりも基板表面に相対的に多く量が付着
する傾向にある。イットリウム水酸化物層は導電性が低
いため、このようなイットリウム水酸化物層が基板表面
に多量に付着すると、電極の反応抵抗が大きくなり、利
用率が低下する。本発明者らは、このように基板表面に
付着したイットリウム水酸化物層を物理的に除去するこ
とにより、電極の反応抵抗を低減し、利用率を向上させ
ることができることを見い出した。基板表面に付着した
イットリウム水酸化物層の物理的な除去方法としては、
具体的にはワイヤーブラシ等で基板表面をブラッシング
することが好ましい。このようなブラッシングにより、
基板表面の余剰なイットリウム水酸化物を除去し、反応
抵抗を低減させ、利用率を向上させることができる。
【００１６】ブラッシングに用いるワイヤーブラシは、
特に限定されるものではないが、ニッケルワイヤーブラ
シが好ましく用いられる。基板表面のイットリウム水酸
化物層の除去量は、上記ブラッシング等で除去すること
ができる量であればよい。一般にイットリウム水酸化物
層は基板内部よりも基板表面に過剰に付着しやすいの
で、過剰に付着したイットリウム水酸化物層を除去する
程度でよい。
特に限定されるものではないが、ニッケルワイヤーブラ
シが好ましく用いられる。基板表面のイットリウム水酸
化物層の除去量は、上記ブラッシング等で除去すること
ができる量であればよい。一般にイットリウム水酸化物
層は基板内部よりも基板表面に過剰に付着しやすいの
で、過剰に付着したイットリウム水酸化物層を除去する
程度でよい。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下、本発明を実施例によりさら
に具体的に説明するが、本発明は以下の実施例により限
定されるものではない。
に具体的に説明するが、本発明は以下の実施例により限
定されるものではない。
【００１８】（比較電極Ｘの作製）還元性雰囲気中で焼
結して得られた多孔度約８０％のニッケル焼結基板を、
比重１．７５の硝酸ニッケル及び硝酸コバルトの混合水
溶液（ニッケルとコバルトの原子比は１０：１）に浸漬
し、次に水酸化ナトリウム水溶液に浸漬した。このよう
な混合水溶液と水酸化ナトリウム水溶液への浸漬を交互
に繰り返し、所定の活物質を基板内に充填して、焼結式
極板を得た。これを比較電極Ｘとする。
結して得られた多孔度約８０％のニッケル焼結基板を、
比重１．７５の硝酸ニッケル及び硝酸コバルトの混合水
溶液（ニッケルとコバルトの原子比は１０：１）に浸漬
し、次に水酸化ナトリウム水溶液に浸漬した。このよう
な混合水溶液と水酸化ナトリウム水溶液への浸漬を交互
に繰り返し、所定の活物質を基板内に充填して、焼結式
極板を得た。これを比較電極Ｘとする。
【００１９】（本発明電極１、２及び３の作製）上記焼
結式極板（比較電極Ｘ）を、各種硝酸塩水溶液（イット
リウム単独、イットリウムとコバルトの混合、イットリ
ウムとニッケルの混合）に浸漬した後、８Ｎの水酸化ナ
トリウム水溶液中に浸漬し、各種水酸化物層を形成さ
せ、水洗後１２０℃にて３０分間乾燥し、次に線径０．
２ｍｍ長さ３０ｍｍのニッケルワイヤーブラシで、極板
表面にブラッシングを施し、本発明電極１、２及び３を
得た。なお、本発明電極１に用いた硝酸塩水溶液は、２
Ｎの硝酸イットリウム水溶液である。本発明電極２で用
いた硝酸塩水溶液は、２Ｎの硝酸イットリウム水溶液
に、硝酸ニッケルを、硝酸塩の重量比が１：１となるよ
うに混合して調製した水溶液である。また、本発明電極
３に用いた硝酸塩水溶液は、２Ｎの硝酸イットリウム水
溶液に、硝酸コバルトを、硝酸塩の重量比が１：１とな
るように混合して調製した硝酸塩水溶液である。
結式極板（比較電極Ｘ）を、各種硝酸塩水溶液（イット
リウム単独、イットリウムとコバルトの混合、イットリ
ウムとニッケルの混合）に浸漬した後、８Ｎの水酸化ナ
トリウム水溶液中に浸漬し、各種水酸化物層を形成さ
せ、水洗後１２０℃にて３０分間乾燥し、次に線径０．
２ｍｍ長さ３０ｍｍのニッケルワイヤーブラシで、極板
表面にブラッシングを施し、本発明電極１、２及び３を
得た。なお、本発明電極１に用いた硝酸塩水溶液は、２
Ｎの硝酸イットリウム水溶液である。本発明電極２で用
いた硝酸塩水溶液は、２Ｎの硝酸イットリウム水溶液
に、硝酸ニッケルを、硝酸塩の重量比が１：１となるよ
うに混合して調製した水溶液である。また、本発明電極
３に用いた硝酸塩水溶液は、２Ｎの硝酸イットリウム水
溶液に、硝酸コバルトを、硝酸塩の重量比が１：１とな
るように混合して調製した硝酸塩水溶液である。
【００２０】（比較電極Ｙの作製）比較電極Ｘの作製の
際に活物質の含浸液として使用した硝酸ニッケル及び硝
酸コバルトの混合水溶液に、ニッケルに対するイットリ
ウムのモル比として２％となるように硝酸イットリウム
６水和物を添加し、この水溶液を用いてニッケル焼結基
板内に活物質を充填した。すなわち、活物質層の表面に
イットリウム水酸化物層を形成するのではなく、活物質
中にイットリウムを添加した比較電極を作製した。これ
を比較電極Ｙとする。
際に活物質の含浸液として使用した硝酸ニッケル及び硝
酸コバルトの混合水溶液に、ニッケルに対するイットリ
ウムのモル比として２％となるように硝酸イットリウム
６水和物を添加し、この水溶液を用いてニッケル焼結基
板内に活物質を充填した。すなわち、活物質層の表面に
イットリウム水酸化物層を形成するのではなく、活物質
中にイットリウムを添加した比較電極を作製した。これ
を比較電極Ｙとする。
【００２１】（比較電極Ｚの作製）上記本発明電極１と
同様にして活物質層の上にイットリウム水酸化物層を形
成した後、極板表面のブラッシングを行わない比較の電
極を作製した。これを比較電極Ｚとする。
同様にして活物質層の上にイットリウム水酸化物層を形
成した後、極板表面のブラッシングを行わない比較の電
極を作製した。これを比較電極Ｚとする。
【００２２】以上のようにして作製した各電極につい
て、イットリウム水酸化物層の量を確認したところ、各
電極ともに活物質を含めた全充填量の約３．０重量％程
度であり、各電極ともにほぼ同量であることが確認され
た。
て、イットリウム水酸化物層の量を確認したところ、各
電極ともに活物質を含めた全充填量の約３．０重量％程
度であり、各電極ともにほぼ同量であることが確認され
た。
【００２３】以上のようにして作製した６種類の水酸化
ニッケル極板（正極）と、対極としての公知のカドミウ
ム極板（負極）とを組み合わせ、電解液として８Ｎの水
酸化ナトリウム水溶液を用い、単板試験を行った。
ニッケル極板（正極）と、対極としての公知のカドミウ
ム極板（負極）とを組み合わせ、電解液として８Ｎの水
酸化ナトリウム水溶液を用い、単板試験を行った。
【００２４】充電０．１５Ｃ×１６時間、放電０．３Ｃ
の充放電を２５℃で行い、活物質の利用率を測定した。
利用率は以下の式により算出した。 利用率（％）＝（測定容量／理論容量）×１００
の充放電を２５℃で行い、活物質の利用率を測定した。
利用率は以下の式により算出した。 利用率（％）＝（測定容量／理論容量）×１００
【００２５】表１に各電極の利用率を示す。なお、数値
は比較電極Ｘを１００として示した相対値である。
は比較電極Ｘを１００として示した相対値である。
【００２６】また、充電０．５Ｃ×１．６時間（２５
℃、５５℃）、放電０．５Ｃ（各２５℃）で充放電を行
い、各温度での充電効率を測定した。充電効率は、以下
の式により算出した。 充電効率（％）＝（測定容量／充電容量）×１００
℃、５５℃）、放電０．５Ｃ（各２５℃）で充放電を行
い、各温度での充電効率を測定した。充電効率は、以下
の式により算出した。 充電効率（％）＝（測定容量／充電容量）×１００
【００２７】
【表１】
【００２８】本発明電極１と比較電極Ｚとの比較から明
らかなように、ブラッシングを行うことにより、利用率
が向上している。これは、極板表面の余剰なイットリウ
ム水酸化物をブラッシングで除去することにより、電極
の反応抵抗が低減されたためであると考えられる。ま
た、本発明電極２及び３から明らかなように、イットリ
ウム水酸化物層にコバルトまたはニッケルを含有させる
ことにより、さらに利用率が向上している。
らかなように、ブラッシングを行うことにより、利用率
が向上している。これは、極板表面の余剰なイットリウ
ム水酸化物をブラッシングで除去することにより、電極
の反応抵抗が低減されたためであると考えられる。ま
た、本発明電極２及び３から明らかなように、イットリ
ウム水酸化物層にコバルトまたはニッケルを含有させる
ことにより、さらに利用率が向上している。
【００２９】比較電極Ｘでは５５℃における充電効率が
７７．１％であるが、本発明電極１〜３では、９２％程
度の高い充電効率を示している。このことから、活物質
層の表面にイットリウム水酸化物層を形成することによ
り、高温での充電効率が高められていることがわかる。
また、活物質中にイットリウムを添加した比較電極Ｙよ
りも高くなっており、活物質中にイットリウムを添加す
るよりも、活物質層の表面にイットリウム水酸化物層を
形成する方が効果的であることがわかる。
７７．１％であるが、本発明電極１〜３では、９２％程
度の高い充電効率を示している。このことから、活物質
層の表面にイットリウム水酸化物層を形成することによ
り、高温での充電効率が高められていることがわかる。
また、活物質中にイットリウムを添加した比較電極Ｙよ
りも高くなっており、活物質中にイットリウムを添加す
るよりも、活物質層の表面にイットリウム水酸化物層を
形成する方が効果的であることがわかる。
【００３０】次に、イットリウム水酸化物層の量につい
て検討した。本発明電極１の上記作製例において、硝酸
イットリウム水溶液の濃度を変化させることにより、イ
ットリウム水酸化物層の量を、全充填量に対して０．０
５重量％、０．１重量％、０．５重量％、１重量％、２
重量％、３重量％、４重量％、５重量％、６重量％、及
び７重量％と変化させて電極を作製した。
て検討した。本発明電極１の上記作製例において、硝酸
イットリウム水溶液の濃度を変化させることにより、イ
ットリウム水酸化物層の量を、全充填量に対して０．０
５重量％、０．１重量％、０．５重量％、１重量％、２
重量％、３重量％、４重量％、５重量％、６重量％、及
び７重量％と変化させて電極を作製した。
【００３１】得られた電極を正極として、上記と同様に
充放電を行い、利用率及び５５℃での充電効率を測定し
た。結果を表２及び図１に示す。表２及び図１にはイッ
トリウム水酸化物層の量が０重量％である比較電極Ｘの
結果も併せて示している。
充放電を行い、利用率及び５５℃での充電効率を測定し
た。結果を表２及び図１に示す。表２及び図１にはイッ
トリウム水酸化物層の量が０重量％である比較電極Ｘの
結果も併せて示している。
【００３２】
【表２】
【００３３】表２及び図１に示す結果から明らかなよう
に、イットリウム水酸化物層の量が０．０５重量％以上
になると、利用率及び５５℃での充電効率がともに向上
している。しかしながら、イットリウム水酸化物層の量
が５重量％を超えると利用率が急激に低下している。こ
れは、イットリウム水酸化物層の量が多くなると、極板
内部での導電性が低下するためであると考えられる。従
って、イットリウム水酸化物層の量は、活物質及びイッ
トリウム水酸化物を含めた全充填量の０．０５〜５重量
％であることが好ましく、さらに好ましくは０．５〜５
重量％の範囲内である。
に、イットリウム水酸化物層の量が０．０５重量％以上
になると、利用率及び５５℃での充電効率がともに向上
している。しかしながら、イットリウム水酸化物層の量
が５重量％を超えると利用率が急激に低下している。こ
れは、イットリウム水酸化物層の量が多くなると、極板
内部での導電性が低下するためであると考えられる。従
って、イットリウム水酸化物層の量は、活物質及びイッ
トリウム水酸化物を含めた全充填量の０．０５〜５重量
％であることが好ましく、さらに好ましくは０．５〜５
重量％の範囲内である。
【００３４】
【発明の効果】本発明によれば、高温での充電効率を低
下させることなく、利用率を高めることができるアルカ
リ蓄電池用焼結式ニッケル電極を製造することができ
る。従って、本発明により製造される焼結式ニッケル電
極は、ニッケル−水素蓄電池、ニッケル−カドミウム蓄
電池等のアルカリ蓄電池に用いる電極として有用なもの
である。
下させることなく、利用率を高めることができるアルカ
リ蓄電池用焼結式ニッケル電極を製造することができ
る。従って、本発明により製造される焼結式ニッケル電
極は、ニッケル−水素蓄電池、ニッケル−カドミウム蓄
電池等のアルカリ蓄電池に用いる電極として有用なもの
である。
【図１】イットリウム水酸化物層の量と利用率及び充電
効率との関係を示す図。
効率との関係を示す図。
フロントページの続き (72)発明者 今里 集 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三 洋電機株式会社内 (72)発明者 池町 隆明 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三 洋電機株式会社内 Ｆターム(参考） 5H003 AA01 BB04 BC05 BD04 5H016 AA02 BB03 BB09 BB10 BB12 HH01
Claims (4)
- 【請求項１】 多孔性ニッケル焼結基板内に水酸化ニッ
ケルを主成分とする活物質を充填する工程と、 前記活物質を充填した多孔性ニッケル焼結基板を、イッ
トリウムの酸性塩水溶液中に浸漬した後、アルカリ処理
を行い、前記活物質の表面にイットリウム水酸化物層を
形成する工程と、 前記多孔性ニッケル焼結基板の基板表面に付着した前記
イットリウム水酸化物層の一部を物理的に除去する工程
とを備えるアルカリ蓄電池用焼結式ニッケル電極の製造
方法。 - 【請求項２】 前記イットリウム水酸化物層の除去工程
が、ワイヤーブラシで基板表面をブラッシングすること
によりなされる請求項１に記載のアルカリ蓄電池用焼結
式ニッケル電極の製造方法。 - 【請求項３】 前記イットリウム水酸化物層の量が、前
記活物質及び前記イットリウム水酸化物を含めた全充填
量の０．０５〜５重量％である請求項１または２に記載
のアルカリ蓄電池用焼結式ニッケル電極の製造方法。 - 【請求項４】 前記イットリウムの酸性塩水溶液中に、
コバルト及び／またはニッケルの酸性塩が含有されてお
り、前記イットリウム水酸化物層がコバルト及び／また
はニッケルを含有する請求項１〜３のいずれか１項に記
載のアルカリ蓄電池用焼結式ニッケル電極の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08453999A JP3691281B2 (ja) | 1999-03-26 | 1999-03-26 | アルカリ蓄電池用焼結式ニッケル電極の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08453999A JP3691281B2 (ja) | 1999-03-26 | 1999-03-26 | アルカリ蓄電池用焼結式ニッケル電極の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000277105A true JP2000277105A (ja) | 2000-10-06 |
| JP3691281B2 JP3691281B2 (ja) | 2005-09-07 |
Family
ID=13833464
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP08453999A Expired - Lifetime JP3691281B2 (ja) | 1999-03-26 | 1999-03-26 | アルカリ蓄電池用焼結式ニッケル電極の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3691281B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6455197B1 (en) * | 1997-03-06 | 2002-09-24 | Alcatel Alsthom Compagnie Generale D'electricite | Positive active material for alkaline electrolyte storage battery nickel electrodes |
| WO2003050898A1 (fr) * | 2001-12-12 | 2003-06-19 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Cellule a nickel-hydrogene |
-
1999
- 1999-03-26 JP JP08453999A patent/JP3691281B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6455197B1 (en) * | 1997-03-06 | 2002-09-24 | Alcatel Alsthom Compagnie Generale D'electricite | Positive active material for alkaline electrolyte storage battery nickel electrodes |
| WO2003050898A1 (fr) * | 2001-12-12 | 2003-06-19 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Cellule a nickel-hydrogene |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3691281B2 (ja) | 2005-09-07 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3717786B2 (ja) | アルカリ蓄電池用ニッケル極、アルカリ蓄電池用ニッケル極の製造方法及びアルカリ蓄電池 | |
| JP3691281B2 (ja) | アルカリ蓄電池用焼結式ニッケル電極の製造方法 | |
| US6120937A (en) | Electrode for alkaline storage battery and method for manufacturing the same | |
| JPH0677452B2 (ja) | アルカリ蓄電池用ニツケル正極板及びその製造法 | |
| JP2003503821A (ja) | アルカリ蓄電池用ニッケル正極板およびその製造法 | |
| JP3745583B2 (ja) | アルカリ蓄電池用ニッケル正極板およびその製造法 | |
| JP3097238B2 (ja) | アルカリ蓄電池用陽極板 | |
| JPH1173957A (ja) | アルカリ蓄電池とそのニッケル正極板の製造法 | |
| JP4356119B2 (ja) | アルカリ蓄電池用焼結式ニッケル電極 | |
| JP2003157838A (ja) | カドミウム負極とそれを含むニッケルカドミウム蓄電池 | |
| JP3414184B2 (ja) | アルカリ蓄電池用正極板の製造方法 | |
| JP3606123B2 (ja) | アルカリ蓄電池用ニッケル正極板の製造法 | |
| JP3695982B2 (ja) | アルカリ蓄電池用焼結式ニッケル電極の製造方法 | |
| JP3941341B2 (ja) | アルカリ蓄電池とニッケル極板 | |
| JP2001273889A (ja) | アルカリ蓄電池用ニッケル極及びその製造方法 | |
| JPH0410181B2 (ja) | ||
| WO2001075993A1 (fr) | Plaque d'electrode positive de nickel et accumulateur alcalin | |
| JPS6340255A (ja) | アルカリ蓄電池用焼結式ニツケル極 | |
| JP3287215B2 (ja) | アルカリ蓄電池用ニッケル正極板の製造法 | |
| JP2810460B2 (ja) | アルカリ蓄電池用正極板 | |
| JP3540557B2 (ja) | アルカリ蓄電池用ニッケル電極およびその製造方法 | |
| JP2529308B2 (ja) | アルカリ蓄電池用カドミウム負極の製造法 | |
| JP3625681B2 (ja) | アルカリ蓄電池用ニッケル電極の製造方法 | |
| JP2734149B2 (ja) | ペースト式カドミウム負極の製造法 | |
| JPH09245827A (ja) | アルカリ蓄電池の製造法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20050114 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20050531 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20050615 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080624 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090624 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090624 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100624 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110624 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110624 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120624 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130624 Year of fee payment: 8 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |