JP2001043856A - Non-sintered nickel electrode for alkali storage battery - Google Patents

Non-sintered nickel electrode for alkali storage battery

Info

Publication number
JP2001043856A
JP2001043856A JP11217312A JP21731299A JP2001043856A JP 2001043856 A JP2001043856 A JP 2001043856A JP 11217312 A JP11217312 A JP 11217312A JP 21731299 A JP21731299 A JP 21731299A JP 2001043856 A JP2001043856 A JP 2001043856A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
nickel
manganese
active material
hydroxide
solid solution
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
JP11217312A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takeshi Ogasawara
毅 小笠原
Yoshifumi Kiyoku
佳文 曲
Nobuyuki Higashiyama
信幸 東山
Mamoru Kimoto
衛 木本
Yasuhiko Ito
靖彦 伊藤
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 Electric Co Ltd
Original Assignee
Sanyo Electric 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 Sanyo Electric Co Ltd filed Critical Sanyo Electric Co Ltd
Priority to JP11217312A priority Critical patent/JP2001043856A/en
Publication of JP2001043856A publication Critical patent/JP2001043856A/en
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

PROBLEM TO BE SOLVED: To enhance active material utilization factor of charge/discharge cycle over a long period of time by using a positive electrode active material prepared by containing at least one of copper, tin, magnesium, zinc, and cadmi um in the form of a solid solution in α-nickel hydroxide containing a specified ratio of manganese to the sum of manganese and nickel in the form of a solid solution. SOLUTION: γ-NiOOH of the charge product of α-nickel hydroxide containing 15-50 wt.% manganese to the sum of manganese and nickel in the form of a solid solution has high oxygen overvoltage, high charging accept capability, and relative decrease in the amount of the nickel hydroxide acting as an active material is suppressed. At least one Cu, Sn, Mg, Zn, and Cd contained in the form of a solid solution suppresses excess formation of γ-NiOOH, prevents dry up caused by exhaustion of an electrolyte, and the content is preferable to be limited to 0.5-5 wt.% to the sum of Ni and Mn. Hydroxide, monoxide, or sodium-containing compound of cobalt of 2-15 wt.% calculated in terms of element to the nickel hydroxide is preferable to be added or to cover it as a conductor.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、アルカリ蓄電池の
正極として用いられる非焼結式ニッケル極に関するもの
である。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a non-sintered nickel electrode used as a positive electrode of an alkaline storage battery.

【0002】[0002]

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】従来、
ニッケル水素蓄電池、ニッケルカドミウム電池などの正
極としてニッケル粉末を穿孔綱板(パンチングメタル)
等に焼結させて得た焼結基板に、活物質(水酸化ニッケ
ル)を含浸させてなる焼結式ニッケル極がよく知られて
いる。
2. Description of the Related Art
Perforated steel plate with perforated nickel powder as the positive electrode for nickel-metal hydride batteries and nickel-cadmium batteries
Sintered nickel electrodes obtained by impregnating a sintered substrate obtained by sintering an active material (nickel hydroxide) with a sintered substrate are well known.

【0003】焼結式ニッケル極において活物質の充填量
を多くするためには、多孔度の大きい焼結基板を用いる
必要がある。しかし、焼結によるニッケル粒子間の結合
は弱いので、焼結基板の多孔度を大きくすると、ニッケ
ル粒子が焼結基板から脱落し易くなる。従って、実用上
は、焼結基板の多孔度を80%より大きくすることがで
きず、それゆえ焼結式ニッケル極には、活物質の充填量
が少ないという問題がある。また、一般に、ニッケル粉
末の焼結体の孔径は10μm以下と小さいため、活物質
の焼結基板への充填を、煩雑な含浸工程を数回繰り返し
行う必要がある溶液含浸法により行わなければならない
という問題もある。
In order to increase the amount of active material to be filled in a sintered nickel electrode, it is necessary to use a sintered substrate having high porosity. However, since the bond between the nickel particles due to sintering is weak, if the porosity of the sintered substrate is increased, the nickel particles are likely to fall off the sintered substrate. Therefore, in practice, the porosity of the sintered substrate cannot be made larger than 80%, and therefore, the sintered nickel electrode has a problem that the active material filling amount is small. In addition, since the pore size of the sintered body of nickel powder is generally as small as 10 μm or less, the filling of the active material into the sintered substrate must be performed by a solution impregnation method in which a complicated impregnation step needs to be repeated several times. There is also a problem.

【0004】このようなことから、最近、非焼結式ニッ
ケル極が提案されている。非焼結式ニッケル極は、活物
質(水酸化ニッケル)と結合剤(メチルセルロース水溶
液など)との混練物(ペースト)を、発泡ニッケル基体
などの多孔度95%以上の基板に充填して製造すること
ができる。多孔度の大きい基板を用いることができるの
で、活物質の充填量を多くすることができると共に、活
物質の基板への充填が容易である。
[0004] Under such circumstances, a non-sintered nickel electrode has recently been proposed. The non-sintered nickel electrode is manufactured by filling a kneaded product (paste) of an active material (nickel hydroxide) and a binder (aqueous methylcellulose solution) into a substrate having a porosity of 95% or more such as a foamed nickel substrate. be able to. Since a substrate with high porosity can be used, the amount of the active material to be filled can be increased, and the active material can be easily filled into the substrate.

【0005】しかしながら、非焼結式ニッケル極におい
て活物質の充填量を多くするため、多孔度のより大きい
基板を用いると、基板の集電能力が悪くなり、活物質利
用率が低下する。
However, if a nonporous nickel electrode is used to increase the amount of the active material to be filled, the use of a substrate having a higher porosity will lower the current collecting capability of the substrate and lower the active material utilization.

【0006】そこで、非焼結式ニッケル極の活物質利用
率を高めることができる活物質として、マンガン、カド
ミウム、カルシウム、マグネシウム、鉄、コバルトから
得らればれた少なくとも一種を1〜7重量%固溶した活
物質(特開平5−21064号公報)や、3価のマンガ
ンを含有した水酸化ニッケル(特開平7−335214
号公報)を用いることが提案されている。しかしなが
ら、これらの方法では、初期の正極活物質の利用率は向
上するが、充放電サイクル経過時にγ−NiOOHが生
成し、活物質の結晶内に水が取り込まれるため、電解液
の枯渇が生じ、電池内部抵抗が上昇し活物質利用率が急
激に低下するという問題があった。
Therefore, as an active material capable of increasing the utilization rate of the active material of the non-sintered nickel electrode, at least one of manganese, cadmium, calcium, magnesium, iron and cobalt is obtained in an amount of 1 to 7% by weight. Dissolved active material (JP-A-5-21064) and nickel hydroxide containing trivalent manganese (JP-A-7-335214)
No. 1). However, in these methods, although the initial utilization rate of the positive electrode active material is improved, γ-NiOOH is generated at the end of the charge / discharge cycle, and water is taken into the crystals of the active material, so that the electrolyte is depleted. However, there has been a problem that the internal resistance of the battery rises and the utilization rate of the active material drops sharply.

【0007】本発明の目的は、充放電サイクルの長期に
渡って高い活物質利用率を得ることができるアルカリ蓄
電池用非焼結式ニッケル極を提供することにある。
An object of the present invention is to provide a non-sintered nickel electrode for an alkaline storage battery capable of obtaining a high active material utilization rate over a long charge / discharge cycle.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明の非焼結式ニッケ
ル極は、マンガンをニッケルとマンガンの総和に対して
15〜50重量%固溶したα型水酸化ニッケルに、銅、
スズ、マグネシウム、亜鉛及びカドミウムから選ばれる
少なくとも一種の元素を固溶したものを正極活物質とし
て用いたことを特徴としている。
SUMMARY OF THE INVENTION The non-sintered nickel electrode of the present invention is composed of α-type nickel hydroxide in which manganese is solid-dissolved in an amount of 15 to 50% by weight based on the total amount of nickel and manganese;
It is characterized in that a solid solution of at least one element selected from tin, magnesium, zinc and cadmium is used as a positive electrode active material.

【0009】本発明においては、マンガンを固溶したα
型水酸化ニッケルを用いている。このようなα型水酸化
ニッケル(α−Ni(OH)2 )を用いることにより、
充電生成物中のγ型オキシ水酸化ニッケル(γ−NiO
OH)の生成率が高まり、γ−NiOOHは高い酸素過
電圧を有するため、充電受け入れ性が向上する。本発明
では、このようなマンガンの固溶量を、ニッケルとマン
ガンの総和に対して15〜50重量%としている。マン
ガンの固溶量が15重量%未満であると、充電受け入れ
性の向上が不十分であるため、十分の活物質利用率が得
られない。また、マンガンの固溶量が50重量%を超え
ると、活物質である水酸化ニッケルの量が相対的に低減
するので、十分な電池容量が得られない。
In the present invention, α is a solid solution of manganese.
Type nickel hydroxide is used. By using such α-type nickel hydroxide (α-Ni (OH) 2 ),
Γ-type nickel oxyhydroxide (γ-NiO
OH) is increased, and γ-NiOOH has a high oxygen overvoltage, so that charge acceptability is improved. In the present invention, the solid solution amount of manganese is set to 15 to 50% by weight based on the total amount of nickel and manganese. When the solid solution amount of manganese is less than 15% by weight, the improvement in charge acceptability is insufficient, so that a sufficient active material utilization rate cannot be obtained. If the solid solution amount of manganese exceeds 50% by weight, the amount of nickel hydroxide as an active material is relatively reduced, so that a sufficient battery capacity cannot be obtained.

【0010】なお、マンガンの固溶量は以下の式により
定義される。 マンガンの固溶量(重量%)=(水酸化ニッケル中のマ
ンガンの重量)/(水酸化ニッケル中のニッケルとマン
ガンの合計重量) 上述のように、本発明においては、マンガンを固溶した
α型水酸化ニッケルを正極活物質として用いており、充
電生成物中のγ−NiOOHの生成量が多くなるため充
電受け入れ性が向上するが、γ−NiOOHの生成量が
多くなりすぎると、この結晶中に電解液中の水が取り込
まれ、いわゆるドライアウトと呼ばれる電解液の枯渇が
生じ、電池内部抵抗が上昇し、活物質の利用率が急激に
低下する。そこで、本発明においては、マンガンを固溶
したα型水酸化ニッケルに、銅、スズ、マグネシウム、
亜鉛及びカドミウムから選ばれる少なくとも一種の元素
を固溶し、これによってγ−NiOOHの生成を抑制し
ている。
The solid solution amount of manganese is defined by the following equation. Solid solution amount of manganese (% by weight) = (weight of manganese in nickel hydroxide) / (total weight of nickel and manganese in nickel hydroxide) As described above, in the present invention, α -Type nickel hydroxide is used as a positive electrode active material, and the amount of γ-NiOOH in the charge product is increased, so that the charge acceptability is improved. However, if the amount of γ-NiOOH is too large, this crystal The water in the electrolyte is taken into the electrolyte, so that the so-called dry-out of the electrolyte occurs, the internal resistance of the battery increases, and the utilization rate of the active material decreases rapidly. Therefore, in the present invention, copper, tin, magnesium,
At least one element selected from zinc and cadmium is dissolved as a solid solution, thereby suppressing the production of γ-NiOOH.

【0011】本発明において、銅、スズ、マグネシウ
ム、亜鉛及びカドミウムから選ばれる少なくとも一種の
元素の固溶量は、該元素とニッケルとマンガンの総和に
対して0.5〜5重量%であることが好ましい。銅等の
元素の固溶量が0.5重量%未満であると、γ−NiO
OHの生成を十分に抑制することができない場合があ
る。また、5重量%を超えると、活物質である水酸化ニ
ッケルの充填量が相対的に減少し、電池容量が低下する
場合がある。なお、銅等の元素の固溶量は以下の式によ
り定義される。
In the present invention, the solid solution amount of at least one element selected from copper, tin, magnesium, zinc and cadmium is 0.5 to 5% by weight based on the total amount of the element, nickel and manganese. Is preferred. When the solid solution amount of an element such as copper is less than 0.5% by weight, γ-NiO
In some cases, the generation of OH cannot be sufficiently suppressed. On the other hand, when the content exceeds 5% by weight, the amount of nickel hydroxide as an active material is relatively reduced, and the battery capacity may be reduced. The solid solution amount of an element such as copper is defined by the following equation.

【0012】銅等の元素の固溶量(重量%)=(水酸化
ニッケル中の銅等の元素の重量)/(水酸化ニッケル中
の銅等の元素とニッケルとマンガンの合計重量) 本発明においては、さらに、水酸化ニッケルの総量に対
してコバルト元素換算で2〜15重量%の水酸化コバル
ト、一酸化コバルト、またはナトリウム含有コバルト化
合物が、水酸化ニッケルに添加または水酸化ニッケルを
被覆していることが好ましい。コバルト元素換算のコバ
ルト量は以下の式により定義される。
Solid solution amount of element such as copper (% by weight) = (weight of element such as copper in nickel hydroxide) / (total weight of element such as copper, nickel and manganese in nickel hydroxide) In addition, 2 to 15% by weight of cobalt hydroxide, cobalt monoxide, or a sodium-containing cobalt compound in terms of cobalt element based on the total amount of nickel hydroxide is added to nickel hydroxide or coated with nickel hydroxide. Is preferred. The cobalt amount in terms of the cobalt element is defined by the following equation.

【0013】コバルト量(重量%)=(コバルト化合物
中のコバルト元素の重量)/(マンガン及び銅等の元素
を固溶した水酸化ニッケルの重量) コバルト量が2重量%未満であると、導電剤として機能
するコバルトの量が少ないため、得られる電池容量が低
下する場合がある。また15重量%を超えると、活物質
である水酸化ニッケルの充填量が相対的に減少するの
で、電池容量が低下する場合がある。
Amount of cobalt (% by weight) = (weight of cobalt element in cobalt compound) / (weight of nickel hydroxide in which elements such as manganese and copper are dissolved) If the amount of cobalt is less than 2% by weight, conductivity Since the amount of cobalt that functions as an agent is small, the obtained battery capacity may decrease. On the other hand, when the content exceeds 15% by weight, the filling amount of nickel hydroxide, which is an active material, relatively decreases, so that the battery capacity may decrease.

【0014】水酸化ニッケルを水酸化コバルト層で被覆
する場合、水酸化コバルト層は、例えば、コバルト塩水
溶液(硫酸コバルト水溶液など)に水酸化ニッケルを添
加し、攪拌しながらアルカリ水溶液(水酸化ナトリウム
水溶液など)を滴下してpHを11程度にし、その後攪
拌しながら所定時間反応させて、水酸化コバルトを水酸
化ニッケル粒子表面に析出させることにより形成するこ
とができる。反応に伴いアルカリが消費され、pHが低
下するので、アルカリ水溶液を適宜滴下してpHの低下
を防止する必要がある。
When nickel hydroxide is coated with a cobalt hydroxide layer, the cobalt hydroxide layer is formed, for example, by adding nickel hydroxide to a cobalt salt aqueous solution (such as an aqueous solution of cobalt sulfate) and stirring the mixture with an alkaline aqueous solution (sodium hydroxide). (Aqueous solution, etc.) to drop the pH to about 11, and then react for a predetermined period of time while stirring to precipitate cobalt hydroxide on the surface of the nickel hydroxide particles. Since the alkali is consumed during the reaction and the pH is lowered, it is necessary to prevent the pH from lowering by appropriately adding an aqueous alkali solution.

【0015】また、一酸化コバルト層または水酸化コバ
ルト層は、水酸化ニッケル粉末と、一酸化コバルト粉末
または水酸化コバルト粉末とを、不活性ガス雰囲気にて
圧縮磨砕粉砕機により乾式混合するメカニカルチャージ
法によっても形成することができる。
Further, the cobalt monoxide layer or the cobalt hydroxide layer is formed by mechanically mixing a nickel hydroxide powder and a cobalt monoxide powder or a cobalt hydroxide powder in an inert gas atmosphere by a dry milling / pulverizing machine. It can also be formed by a charge method.

【0016】ナトリウム含有コバルト化合物からなる被
覆層は、上述の一酸化コバルト層または水酸化コバルト
層等のコバルト層を水酸化ナトリウム水溶液と反応させ
ることにより形成することができる。ただし、ナトリウ
ム含有コバルト化合物からなる被覆層は、上記コバルト
層を形成した複合体粒子からなる粉末に水酸化ナトリウ
ムを添加しただけでは形成されず、加熱処理する必要が
ある。加熱温度は、50〜200℃程度が好ましい。加
熱温度が50℃未満であると、導電率の低いCoHO2
が析出し、導電性の良い被覆層が形成されない場合があ
る。また加熱温度が200℃を超えると、導電率の低い
四酸化三コバルト(Co3 4 )が析出し、導電性の良
い被覆層が形成されない場合がある。なお、コバルト層
がオキシ水酸化コバルト層である場合には、50℃未満
の温度で加熱してもCoHO2 が析出することはない
が、ナトリウムが挿入されにくくなる。加熱処理時間
は、使用する水酸化ナトリウム水溶液の量、濃度、加熱
処理温度等によって異なる。一般的には、0.5〜10
時間程度である。
The coating layer comprising a sodium-containing cobalt compound can be formed by reacting a cobalt layer such as the above-mentioned cobalt monoxide layer or cobalt hydroxide layer with an aqueous sodium hydroxide solution. However, the coating layer composed of the sodium-containing cobalt compound is not formed only by adding sodium hydroxide to the powder composed of the composite particles on which the cobalt layer has been formed, and requires a heat treatment. The heating temperature is preferably about 50 to 200 ° C. When the heating temperature is lower than 50 ° C., CoHO 2 having low conductivity is used.
May be deposited and a coating layer having good conductivity may not be formed. If the heating temperature exceeds 200 ° C., tricobalt tetroxide (Co 3 O 4 ) having low conductivity may precipitate, and a coating layer having good conductivity may not be formed. When the cobalt layer is a cobalt oxyhydroxide layer, CoHO 2 does not precipitate even if heated at a temperature of less than 50 ° C., but it is difficult for sodium to be inserted. The heat treatment time differs depending on the amount and concentration of the aqueous sodium hydroxide used, the heat treatment temperature, and the like. Generally, 0.5 to 10
About an hour.

【0017】被覆層を形成するナトリウム含有コバルト
化合物の具体例としては、ナトリウム含有水酸化コバル
ト、ナトリウム含有オキシ水酸化コバルト及びこれらの
混合物が挙げられる。ナトリウム含有コバルト化合物の
化学的構造は、本発明者らにおいても現在のところ明ら
かではないが、極めて高い導電率を有することから、コ
バルト化合物とナトリウムとの単なる混合物ではなく、
コバルト化合物の結晶中にナトリウムが挿入された構造
の層間化合物ではないかと推察される。
Specific examples of the sodium-containing cobalt compound forming the coating layer include sodium-containing cobalt hydroxide, sodium-containing cobalt oxyhydroxide, and a mixture thereof. The chemical structure of the sodium-containing cobalt compound is not yet clear to the present inventors, but since it has an extremely high electrical conductivity, it is not a mere mixture of the cobalt compound and sodium,
It is presumed that it is an intercalation compound having a structure in which sodium is inserted into the crystal of the cobalt compound.

【0018】水酸化コバルト等の添加量または被覆量
は、上述のように2〜15重量%が好ましい。2重量%
未満であると、活物質粒子の導電性を高めることができ
ないため、十分な活物質利用率が得られない場合があ
る。15重量%を超えると、活物質である水酸化ニッケ
ルの量が相対的に少なくなるため、十分な電池容量を得
ることができない場合がある。
The amount of cobalt hydroxide or the like added or coated is preferably 2 to 15% by weight as described above. 2% by weight
If it is less than 30, the conductivity of the active material particles cannot be increased, so that a sufficient active material utilization rate may not be obtained. If it exceeds 15% by weight, the amount of nickel hydroxide, which is an active material, becomes relatively small, so that a sufficient battery capacity may not be obtained.

【0019】本発明の非焼結式ニッケル極としては、上
記活物質を含有するペーストを導電性芯体に塗布し、乾
燥してなるペースト式ニッケル極が挙げられる。このと
きの導電性芯体の具体例としては、ニッケル発泡体、フ
ェルト状金属繊維多孔体及びパンチングメタル等が挙げ
られる。さらに、チューブ状の金属導電体中に活物質を
充填するチューブ状ニッケル極、ポケット状の金属導電
体中に活物質を充填するポケット状ニッケル極、活物質
を網目状の金属導電体とともに加圧成形するボタン型電
池用ニッケル極などにも適用することができる。
Examples of the non-sintered nickel electrode of the present invention include a paste-type nickel electrode obtained by applying a paste containing the above active material to a conductive core and drying the paste. Specific examples of the conductive core at this time include a nickel foam, a felt-like porous metal fiber, and a punching metal. Furthermore, a tubular nickel electrode for filling the active material into the tubular metal conductor, a pocket nickel electrode for filling the active material into the pocket-shaped metal conductor, and the active material pressed together with the mesh-shaped metal conductor The present invention can also be applied to a molded nickel electrode for a button type battery.

【0020】[0020]

【発明の実施の形態】以下、本発明を実施例に基づいて
さらに詳細に説明するが、本発明は以下の実施例に何ら
限定されるものではなく、その要旨を変更しない範囲に
おいて適宜変更して実施することが可能なものである。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The present invention will be described below in more detail with reference to examples. However, the present invention is not limited to the following examples, and may be appropriately modified within the scope of the invention. It can be implemented by

【0021】(予備実験)水酸化コバルトと、25重量
%水酸化ナトリウム水溶液とを、重量比で1:10とな
るように混合し、90℃で5時間加熱処理した後、水洗
し、60℃で乾燥して、ナトリウム含有コバルト化合物
を作製した。作製したナトリウム含有コバルト化合物の
ナトリウム含有量を原子吸光法により求めたところ、1
重量%であった。
(Preliminary experiment) Cobalt hydroxide and a 25% by weight aqueous solution of sodium hydroxide were mixed at a weight ratio of 1:10, heated at 90 ° C. for 5 hours, washed with water, and washed at 60 ° C. To produce a sodium-containing cobalt compound. The sodium content of the prepared sodium-containing cobalt compound was determined by an atomic absorption method.
% By weight.

【0022】(実験1)ここでは、水酸化ニッケルにマ
ンガンと銅、スズ、亜鉛、マグネシウム及びカドミウム
から選ばれた少なくとも一種を固溶した活物質を用いた
電池A1〜A10、マンガンのみ固溶した活物質を用い
た比較電池X、3価のマンガンを固溶した活物質を用い
た比較電池Yの3サイクル目及び50サイクル目の活物
質利用率を測定した。
(Experiment 1) Here, batteries A1 to A10 using an active material in which manganese and at least one selected from copper, tin, zinc, magnesium and cadmium were dissolved in nickel hydroxide, only manganese was dissolved. The active material utilization of the comparative battery X using the active material and the comparative battery Y using the active material in which trivalent manganese was dissolved was measured at the third cycle and the 50th cycle.

【0023】(実施例1−1) 〔正極の作製〕 ステップ1:硫酸マンガン(MnSO4 ・5H2 O)8
7.8g、硫酸ニッケル(NiSO4 ・7H2 O)38
2.8g、硫酸銅(CuSO4 )12.2gを溶解した
水溶液を5000ml用意する。これに、10重量%ア
ンモニアと10重量%水酸化ナトリウムの混合水溶液を
滴下しpHを9.5±0.3に保持した。pHが低下し
た際には混合水溶液を滴下しpHが一定になった後、1
時間混合した。混合後、ろ過、水洗し、80℃にて乾燥
した。この時、マンガンが水酸化ニッケル中のニッケル
とマンガンの総量に対して20重量%固溶されており、
銅がニッケルとマンガンと銅の総量に対して3重量%固
溶していることを原子吸光法で確認した。
[0023] (Example 1-1) Preparation of Positive Electrode Step 1: manganese sulfate (MnSO 4 · 5H 2 O) 8
7.8 g, nickel sulfate (NiSO 4 · 7H 2 O) 38
2.8 g, to 5000ml prepared aqueous solution of copper sulfate (CuSO 4) 12.2g. To this, a mixed aqueous solution of 10% by weight of ammonia and 10% by weight of sodium hydroxide was added dropwise to maintain the pH at 9.5 ± 0.3. When the pH drops, the mixed aqueous solution is dropped and the pH becomes constant.
Mix for hours. After mixing, the mixture was filtered, washed with water, and dried at 80 ° C. At this time, 20% by weight of manganese was dissolved in the total amount of nickel and manganese in nickel hydroxide,
It was confirmed by atomic absorption spectroscopy that copper was dissolved in 3% by weight of the total amount of nickel, manganese and copper.

【0024】ステップ2:硫酸コバルト13.2gを溶
解した水溶液1リットルに、上記水酸化ニッケル100
gを入れ、攪拌しながら1モル/リットルの水酸化ナト
リウム水溶液を加えて液のpHを11に調整した後、1
時間攪拌を続けて反応させた。なお、液のpHが若干低
下した時点で1モル/リットルの水酸化ナトリウム水溶
液を適宜滴下して液のpHを11に保持した。次いで、
沈殿物をろ別し、水洗、真空乾燥して、水酸化ニッケル
粒子表面に水酸化コバルトからなる被覆層を形成した。
この時のコバルト量はマンガン及び銅を固溶した水酸化
ニッケルに対して5重量%である。
Step 2: One liter of an aqueous solution in which 13.2 g of cobalt sulfate is dissolved is mixed with 100 parts of the above nickel hydroxide.
g of the solution, and a 1 mol / liter aqueous sodium hydroxide solution was added thereto while stirring to adjust the pH of the solution to 11.
The reaction was continued while stirring for hours. When the pH of the solution dropped slightly, a 1 mol / liter aqueous solution of sodium hydroxide was appropriately added dropwise to maintain the pH of the solution at 11. Then
The precipitate was separated by filtration, washed with water, and dried under vacuum to form a coating layer made of cobalt hydroxide on the surface of the nickel hydroxide particles.
The amount of cobalt at this time is 5% by weight based on nickel hydroxide in which manganese and copper are dissolved.

【0025】ステップ3:上記の粉末と25重量%水酸
化ナトリウム水溶液とを、重量比1:10で混合し、9
0℃で5時間加熱処理した後、水洗し、65℃で乾燥し
て水酸化ニッケル粒子表面にナトリウム含有コバルト化
合物からなる被覆層が形成された複合粒子からなる活物
質粉末を作製した。上記予備実験の結果から、被覆層を
形成するナトリウム含有コバルト化合物のナトリウム含
有量は1重量%であると推定される。
Step 3: The above powder and a 25% by weight aqueous sodium hydroxide solution are mixed at a weight ratio of 1:10, and
After heat treatment at 0 ° C. for 5 hours, it was washed with water and dried at 65 ° C. to prepare an active material powder composed of composite particles having a coating layer made of a sodium-containing cobalt compound formed on the surface of nickel hydroxide particles. From the results of the preliminary experiment, it is estimated that the sodium content of the sodium-containing cobalt compound forming the coating layer is 1% by weight.

【0026】〔非焼結式ニッケル極の作製〕ナトリウム
含有コバルト化合物を表面に被覆した、マンガン及び銅
を固溶した水酸化ニッケル90重量部と結着剤としての
1重量%メチルセルロース水溶液20重量部とを混練し
てペーストを調製し、このペーストをニッケルめっきし
た発泡メタル(多孔度95%、平均孔径200μm)か
らなる多孔性の基板に充填し、乾燥し、加圧成形して、
本発明電極aを作製した。
[Preparation of Non-Sintered Nickel Electrode] 90 parts by weight of nickel hydroxide having a surface containing a sodium-containing cobalt compound and solid solution of manganese and copper and 20 parts by weight of a 1% by weight aqueous methylcellulose solution as a binder And kneading the mixture to prepare a paste, filling this paste into a porous substrate made of nickel-plated foam metal (porosity 95%, average pore diameter 200 μm), drying, and press-forming.
An electrode a of the present invention was produced.

【0027】〔アルカリ蓄電池の作製〕以上のようにし
て得られた本発明電極aを正極に使用して、AAサイズ
の正極支配型のアルカリ蓄電池(電池容量1000mA
h)を作製した。負極としては、正極よりも電気化学的
容量が大きい従来公知のペースト式カドミウム電極を用
い、セパレータとしてはポリアミド不織布を用い、また
電解液としては30重量%水酸化カリウム水溶液を用い
た。
[Preparation of Alkaline Storage Battery] Using the electrode a of the present invention obtained as described above as a positive electrode, an AA-size positive electrode-dominated alkaline storage battery (battery capacity 1000 mA)
h) was prepared. A conventionally known paste-type cadmium electrode having a larger electrochemical capacity than the positive electrode was used as the negative electrode, a polyamide nonwoven fabric was used as the separator, and a 30% by weight aqueous solution of potassium hydroxide was used as the electrolytic solution.

【0028】図1は、以上の構成材料を用いて組み立て
たアルカリ蓄電池を示す模式的断面図である。図1に示
すように、このアルカリ蓄電池は、正極1、負極2、セ
パレータ3、正極リード4、負極リード5、正極外部端
子6、負極缶7、封口蓋8などから構成されている。正
極1及び負極2は、セパレータ3を介して渦巻き状に巻
き取られた状態で負極缶7内に収容されている。正極1
は、正極リード4を介して封口蓋8に接続されており、
負極2は、負極リード5を介して負極缶7に接続されて
いる。負極缶7と封口蓋8との接続部には、絶縁性パッ
キング10が装着されており、この絶縁性パッキング1
0により電池が密閉されている。正極外部端子6と、封
口蓋8との間には、コイルスプリング9が設けられてお
り、電池内圧が異常に上昇した時に圧縮されて電池内部
のガスを大気中に放出できるように構成されている。
FIG. 1 is a schematic sectional view showing an alkaline storage battery assembled using the above constituent materials. As shown in FIG. 1, the alkaline storage battery includes a positive electrode 1, a negative electrode 2, a separator 3, a positive electrode lead 4, a negative electrode lead 5, a positive electrode external terminal 6, a negative electrode can 7, a sealing lid 8, and the like. The positive electrode 1 and the negative electrode 2 are housed in a negative electrode can 7 in a state of being spirally wound via a separator 3. Positive electrode 1
Is connected to the sealing lid 8 via the positive electrode lead 4,
The negative electrode 2 is connected to a negative electrode can 7 via a negative electrode lead 5. An insulating packing 10 is attached to the connection between the negative electrode can 7 and the sealing lid 8.
0 seals the battery. A coil spring 9 is provided between the positive electrode external terminal 6 and the sealing lid 8 so that when the battery internal pressure rises abnormally, the battery is compressed and the gas inside the battery can be released to the atmosphere. I have.

【0029】(実施例1−2)実施例1−1の硫酸マン
ガン87.8g、硫酸ニッケル382.8gに代えて、
硫酸マンガン35.1g、硫酸ニッケル440.2gと
したこと以外、実施例1−1と同様にして電池A2を得
た。ここでマンガンの固溶量はニッケルとマンガンの総
和に対して8重量%であることを原子吸光法により確認
した。
(Example 1-2) Instead of 87.8 g of manganese sulfate and 382.8 g of nickel sulfate of Example 1-1,
Battery A2 was obtained in the same manner as in Example 1-1, except that manganese sulfate was 35.1 g and nickel sulfate was 440.2 g. Here, it was confirmed by an atomic absorption method that the solid solution amount of manganese was 8% by weight based on the total amount of nickel and manganese.

【0030】(実施例1−3)実施例1−1の硫酸マン
ガン87.8g、硫酸ニッケル382.8gに代えて、
硫酸マンガン65.8g、硫酸ニッケル406.7gと
したこと以外、実施例1−1と同様にして電池A3を得
た。ここでマンガンの固溶量はニッケルとマンガンの総
和に対して15重量%であることを原子吸光法により確
認した。
(Example 1-3) In place of 87.8 g of manganese sulfate and 382.8 g of nickel sulfate in Example 1-1,
Battery A3 was obtained in the same manner as in Example 1-1, except that manganese sulfate was 65.8 g and nickel sulfate was 406.7 g. Here, it was confirmed by an atomic absorption method that the solid solution amount of manganese was 15% by weight based on the total amount of nickel and manganese.

【0031】(実施例1−4)実施例1−1の硫酸マン
ガン87.8g、硫酸ニッケル382.8gに代えて、
硫酸マンガン219.4g、硫酸ニッケル239.3g
としたこと以外、実施例1−1と同様にして電池A4を
得た。ここでマンガンの固溶量はニッケルとマンガンの
総和に対して50重量%であることを原子吸光法により
確認した。
(Example 1-4) In place of 87.8 g of manganese sulfate and 382.8 g of nickel sulfate of Example 1-1,
219.4 g of manganese sulfate, 239.3 g of nickel sulfate
A battery A4 was obtained in the same manner as in Example 1-1, except that Here, it was confirmed by an atomic absorption method that the solid solution amount of manganese was 50% by weight based on the total amount of nickel and manganese.

【0032】(実施例1−5)実施例1−1の硫酸マン
ガン87.8g、硫酸ニッケル382.8gに代えて、
硫酸マンガン241.4g、硫酸ニッケル215.3g
としたこと以外、実施例1−1と同様にして電池A5を
得た。ここでマンガンの固溶量はニッケルとマンガンの
総和に対して55重量%であることを原子吸光法により
確認した。
(Example 1-5) In place of 87.8 g of manganese sulfate and 382.8 g of nickel sulfate in Example 1-1,
241.4 g of manganese sulfate, 215.3 g of nickel sulfate
A battery A5 was obtained in the same manner as in Example 1-1, except that Here, it was confirmed by an atomic absorption method that the solid solution amount of manganese was 55% by weight based on the total amount of nickel and manganese.

【0033】(実施例1−6)実施例1−1の硫酸銅に
代えて、硫酸スズ(SnSO4 )5.60g、硫酸マグ
ネシウム(MgSO4 ・7H2 O)31.4g、硫酸亜
鉛(ZnSO4 ・7H 2 O)13.6g、硫酸カドミウ
ム(CdSO4 )5.74gとしたこと以外、実施例1
−1と同様にして電池A6〜A9を得た。ここでスズ、
マグネシウム、亜鉛の固溶量はそれぞれニッケルとマン
ガンと固溶元素の総和に対して3重量%であることを原
子吸光法により確認した。
(Example 1-6) The copper sulfate of Example 1-1 was used.
Instead, tin sulfate (SnSO4)Four) 5.60g, sulfated mug
Nesium (MgSOFour・ 7HTwoO) 31.4 g, sulfite
Lead (ZnSOFour・ 7H TwoO) 13.6 g, cadmium sulfate
(CdSOFourExample 1 except that 5.74 g was used.
In the same manner as in -1, batteries A6 to A9 were obtained. Where tin,
The solid solution amounts of magnesium and zinc are nickel and man, respectively.
It should be 3% by weight based on the sum of the gun and solid solution elements.
It was confirmed by the secondary absorption method.

【0034】(実施例1−7)実施例1−1の硫酸銅に
代えて、硫酸銅6.1gと硫酸亜鉛6.8gの混合物に
代えたこと以外、実施例1−1と同様にして電池A10
を得た。ここで銅、亜鉛の固溶量はそれぞれニッケルと
マンガンと固溶元素の総和に対して1.5重量%である
ことを原子吸光法により確認した。
(Example 1-7) The procedure of Example 1-1 was repeated, except that the mixture of 6.1 g of copper sulfate and 6.8 g of zinc sulfate was used instead of the copper sulfate of Example 1-1. Battery A10
I got Here, it was confirmed by atomic absorption spectroscopy that the solid solution amounts of copper and zinc were 1.5% by weight based on the total amount of nickel, manganese and the solid solution elements, respectively.

【0035】(比較例1)実施例1−1のステップ1に
おいて硫酸銅を加えなかったこと以外、実施例1−1と
同様にして電池Xを作製した。このときのマンガンの固
溶量はニッケルとマンガンの総和に対して20重量%で
あることを原子吸光法により確認した。
Comparative Example 1 A battery X was produced in the same manner as in Example 1-1, except that copper sulfate was not added in Step 1 of Example 1-1. At this time, it was confirmed by an atomic absorption method that the solid solution amount of manganese was 20% by weight based on the total amount of nickel and manganese.

【0036】(比較例2)硝酸マンガン(4水和物)1
0.04g、硝酸ニッケル(6水和物)58.16g、
硫酸(97重量%)12.5g、酢酸(99重量%)1
0.00g、リン酸(85重量%)10.00gの混合
溶液に250mlになるまで水を加えた(溶液A)。過
マンガン酸カリウム1.58g、硫酸(97重量%)1
2.5g、酢酸(99重量%)10.00g、リン酸
(85重量%)10.00gの混合溶液に250mlに
なるまで水を加えた(溶液B)。この溶液A,Bを10
0ml/時の速度で2リットルのビーカーに注入し、反
応させた。そして、この溶液をpH=12.5に保った
水酸化カリウム水溶液1リットル中に滴下した。全量投
入後、1時間混合し、15時間熟成させた。そして、沈
殿物をろ過し、650mlの水酸化カリウム水溶液(p
H=12.5)で5回洗浄した後、51℃の真空中で3
日間乾燥させた。この時のマンガンの固溶量は、ニッケ
ルとマンガンの総量に対して、20重量%であることを
原子吸光法で確認した。
(Comparative Example 2) Manganese nitrate (tetrahydrate) 1
0.04 g, nickel nitrate (hexahydrate) 58.16 g,
12.5 g of sulfuric acid (97% by weight), 1 of acetic acid (99% by weight)
Water was added to a mixed solution of 0.00g and 10.00g of phosphoric acid (85% by weight) until the volume became 250ml (solution A). 1.58 g of potassium permanganate, sulfuric acid (97% by weight) 1
Water was added to a mixed solution of 2.5 g, 10.00 g of acetic acid (99% by weight), and 10.00 g of phosphoric acid (85% by weight) until the volume reached 250 ml (solution B). These solutions A and B were
The mixture was injected at a rate of 0 ml / hour into a 2 liter beaker and reacted. Then, this solution was dropped into 1 liter of an aqueous solution of potassium hydroxide maintained at pH = 12.5. After charging the whole amount, the mixture was mixed for 1 hour and aged for 15 hours. Then, the precipitate is filtered, and 650 ml of an aqueous potassium hydroxide solution (p
H = 12.5) for 5 times, and then in vacuum at 51 ° C. for 3 times.
Let dry for days. At this time, it was confirmed by an atomic absorption method that the solid solution amount of manganese was 20% by weight based on the total amount of nickel and manganese.

【0037】そして、この粉末90gと水酸化コバルト
10gとを混合した粉末を1重量%メチルセルロース水
溶液50gとを混練してペーストを調製し、このペース
トをニッケルめっきした発泡メタル(多孔度95%、平
均孔径200μm)からなる多孔性の基板に充填し、乾
燥し、加圧成形して、電極を作製した。これを正極に用
いたこと以外は同様にして電池Yを作製した。
A paste prepared by mixing 90 g of this powder and 10 g of cobalt hydroxide with 50 g of a 1% by weight aqueous solution of methylcellulose was prepared, and this paste was nickel-plated into a foam metal (porosity 95%, average An electrode was prepared by filling a porous substrate having a pore size of 200 μm), drying and pressing. Battery Y was produced in the same manner except that this was used for the positive electrode.

【0038】(非焼結式ニッケル極の活物質利用率)実
施例1−1〜実施例1−7及び比較例1〜比較例2で作
製した各電池について、25℃にて100mAの電流で
16時間充電した後、25℃にて1000mAで1.0
Vまで放電する工程を1サイクルとする充放電サイクル
試験を行い、各電池に使用した非焼結式ニッケル極の3
サイクル目、50サイクル目の活物質利用率を調べた。
活物質利用率は下記の式に基づき算出した。
(Active Material Utilization of Non-Sintered Nickel Electrode) The batteries prepared in Examples 1-1 to 1-7 and Comparative Examples 1 and 2 were tested at 25 ° C. at a current of 100 mA. After charging for 16 hours, at 25
A charge / discharge cycle test was performed in which the process of discharging to V was one cycle, and the non-sintered nickel electrode 3 used for each battery was tested.
The active material utilization rates at the 50th cycle and the 50th cycle were examined.
The active material utilization was calculated based on the following equation.

【0039】活物質利用率(%)={放電容量(mA
h)/〔活物質中の水酸化ニッケル量(g)×288
(mAh/g)〕}×100 結果を表1に示す。なお、数値はA1電池の3サイクル
目の活物質利用率を100とした指数で示す。
Active material utilization rate (%) = {discharge capacity (mA)
h) / [amount of nickel hydroxide in active material (g) × 288
(MAh / g)]} × 100 The results are shown in Table 1. The numerical values are indicated by an index with the active material utilization rate in the third cycle of the A1 battery being 100.

【0040】[0040]

【表1】 [Table 1]

【0041】表1に示す結果から明らかなように、マン
ガンを15〜50重量%固溶した水酸化ニッケル粉末
に、銅、スズ、マグネシウム、亜鉛、カドミウムの少な
くとも一種を固溶したものを活物質として用いた電池A
1、A3〜A4、及びA6〜A10が、充放電サイクル
の長期に渡って高い活物質利用率が得られることがわか
る。
As is clear from the results shown in Table 1, the active material was prepared by dissolving at least one of copper, tin, magnesium, zinc, and cadmium in nickel hydroxide powder in which manganese was solid-solved at 15 to 50% by weight. Battery A used as
It can be seen that 1, A3 to A4 and A6 to A10 can obtain a high active material utilization rate over a long period of the charge / discharge cycle.

【0042】(マンガン固溶量とγ−NiOOHの生成
率との関係)3サイクルの充放電後の各電池を25℃に
おいて100mAで24時間充電した後、電池から正極
活物質を取り出し、粉末X線回折測定を行った。得られ
た回折線のうちγ−NiOOHに帰属される(003)
面及びβ−NiOOHに帰属される(001)面のピー
ク強度から、γ−NiOOHの生成率を求めた。γ−N
iOOHの生成率は以下の式により定義される。
(Relationship Between Manganese Solid Solution and γ-NiOOH Generation Rate) After charging / discharging three cycles, each battery was charged at 25 ° C. at 100 mA for 24 hours, and then the positive electrode active material was taken out of the battery. A line diffraction measurement was performed. Attributable to γ-NiOOH among the obtained diffraction lines (003)
The production rate of γ-NiOOH was determined from the peak intensities of the plane and the (001) plane attributed to β-NiOOH. γ-N
The generation rate of iOOH is defined by the following equation.

【0043】γ−NiOOH生成率(%)=(003)
面ピーク強度/((003)面ピーク強度+(001)
面ピーク強度)×100 得られた結果を図1に示す。なお、図1おける各電池の
γ−NiOOHの生成率は、電池A1のγ−NiOOH
の生成率を100としたときの相対値である。
Γ-NiOOH generation rate (%) = (003)
Plane peak intensity / ((003) plane peak intensity + (001)
FIG. 1 shows the obtained results. Note that the production rate of γ-NiOOH of each battery in FIG.
Is a relative value when the generation rate is 100.

【0044】図1に示す結果から明らかなように、マン
ガン固溶量を15重量%以上とすることによりγ−Ni
OOHの生成率が高い範囲で安定している。また、本発
明においては銅等を添加することによりγ−NiOOH
の生成を抑制しているが、これに代わる方法としてマン
ガンの固溶量を少なくする方法が考えられる。しかしな
がら、図1に示す結果から明らかなように、マンガンの
固溶量を減少させると、γ−NiOOHの生成率が急激
に変化するので、γ−NiOOHの生成率を安定した範
囲で抑制することが難しくなる。
As is clear from the results shown in FIG. 1, when the manganese solid solution amount is 15% by weight or more, γ-Ni
It is stable in a range where the generation rate of OOH is high. Further, in the present invention, γ-NiOOH
Is suppressed, but as an alternative method, a method of reducing the solid solution amount of manganese can be considered. However, as is evident from the results shown in FIG. 1, when the amount of solid solution of manganese is reduced, the generation rate of γ-NiOOH changes rapidly. Therefore, it is necessary to suppress the generation rate of γ-NiOOH within a stable range. Becomes difficult.

【0045】(実験2)この実験では、マンガンを固溶
した水酸化ニッケルに固溶させる銅元素の固溶量につい
て検討を行った。
(Experiment 2) In this experiment, the amount of copper dissolved in nickel hydroxide in which manganese was dissolved was examined.

【0046】(実施例2−1)実施例1−1の硫酸銅1
2.2gに代えて、0.39g、1.97g、20.7
g、29.6gとしたこと以外、実施例1−1と同様に
して、電池B1〜B4を作製した。この際の銅の固溶量
を原子吸光法により定量した結果、ニッケルとマンガン
と銅との総和に対してそれぞれ0.1、0.5、5、7
重量%であった。得られた電池B1〜B4に対して実施
例1−1と同様の試験を行った。結果を表2に示す。な
お、表2には電池A1の結果も示しており、活物質利用
率は電池A1の活物質利用率を100とした相対値であ
る。
(Example 2-1) Copper sulfate 1 of Example 1-1
0.39 g, 1.97 g, 20.7 instead of 2.2 g
g, 29.6 g, and batteries B1 to B4 were produced in the same manner as in Example 1-1. At this time, the solid solution amount of copper was quantified by an atomic absorption method, and as a result, 0.1, 0.5, 5, and 7 were determined based on the total amount of nickel, manganese, and copper, respectively.
% By weight. The same tests as in Example 1-1 were performed on the obtained batteries B1 to B4. Table 2 shows the results. Table 2 also shows the results of the battery A1, and the active material utilization is a relative value with the active material utilization of the battery A1 being 100.

【0047】[0047]

【表2】 [Table 2]

【0048】表2に示す結果から明らかなように、初期
のみならず長期の充放電サイクルに渡って、高い活物質
利用率を有するアルカリ蓄電池とするためには、固溶す
る銅元素の量が、ニッケルとマンガンと銅の総和に対し
て0.5〜5重量%であることが好ましいことがわか
る。
As is evident from the results shown in Table 2, in order to obtain an alkaline storage battery having a high active material utilization rate not only in the initial period but also in a long charge / discharge cycle, the amount of the copper element dissolved in the solid solution must be as follows. It is understood that the content is preferably 0.5 to 5% by weight based on the total amount of nickel, manganese and copper.

【0049】(銅元素固溶量とγ−NiOOHの生成率
との関係)3サイクル充放電後の各電池を25℃におい
て100mAで24時間充電した後、電池から正極活物
質を取り出し、粉末X線回折測定を行った。得られた回
折線のうちγ−NiOOHに帰属される(003)面及
びβ−NiOOHに帰属される(001)面にピーク強
度から、上記と同様にして、γ−NiOOHの生成率を
求めた。
(Relationship between the amount of solid solution of copper element and the yield of γ-NiOOH) After charging / discharging each battery after 3 cycles of charging and discharging at 25 ° C. and 100 mA for 24 hours, the positive electrode active material was taken out of the battery, and the powder X A line diffraction measurement was performed. From the peak intensities of the (003) plane attributed to γ-NiOOH and the (001) plane attributed to β-NiOOH, the yield of γ-NiOOH was determined in the same manner as described above. .

【0050】得られた結果を図2に示す。なお、図1に
示す結果と同様に、各電池のγ−NiOOHの生成率
は、電池A1のγ−NiOOHの生成率を100とした
ときの相対値である。
FIG. 2 shows the obtained results. In addition, similarly to the result shown in FIG. 1, the γ-NiOOH generation rate of each battery is a relative value when the γ-NiOOH generation rate of the battery A1 is 100.

【0051】図2に示す結果から明らかなように、銅の
固溶量が0.5〜5重量%の範囲内で、γ−NiOOH
の生成率が安定していることがわかる。従って、銅元素
の固溶量としてこのような範囲を設定することにより、
γ−NiOOHの生成を安定して抑制することができ
る。
As is clear from the results shown in FIG. 2, when the amount of solid solution of copper is in the range of 0.5 to 5% by weight, γ-NiOOH
It can be seen that the generation rate of is stable. Therefore, by setting such a range as a solid solution amount of copper element,
Generation of γ-NiOOH can be stably suppressed.

【0052】以上の固溶量を変化させる実験において
は、銅元素の例を示したが、他の元素、すなわちスズ、
マグネシウム、亜鉛、カドミウムを単独で用いる場合、
及び銅、スズ、マグネシウム、亜鉛、カドミウムの二種
以上を併用して用いる場合にも、同様の傾向が得られる
ことを確認している。
In the above experiment for changing the amount of solid solution, an example of the copper element is shown, but other elements, ie, tin,
When using magnesium, zinc, and cadmium alone,
It has been confirmed that a similar tendency can be obtained when two or more of copper, tin, magnesium, zinc, and cadmium are used in combination.

【0053】また、上記実施例においては、マンガン及
び銅等の元素を固溶した水酸化ニッケルの粒子の表面に
ナトリウム含有コバルト化合物層を被覆した正極活物質
を用いているが、ナトリウム含有コバルト化合物に代え
て、水酸化コバルト及び一酸化コバルトを被覆した場合
にも同様の傾向が得られることを確認している。さら
に、これらのコバルト化合物を被覆しない場合にも、銅
等の固溶元素を固溶することにより、γ−NiOOHの
生成が抑制され、充放電サイクルの長期に渡って高い活
物質利用率が得られることを確認している。
In the above embodiment, the positive electrode active material in which a sodium-containing cobalt compound layer is coated on the surface of nickel hydroxide particles in which elements such as manganese and copper are dissolved is used. It has been confirmed that the same tendency can be obtained when coating with cobalt hydroxide and cobalt monoxide instead of. Furthermore, even when these cobalt compounds are not coated, the formation of γ-NiOOH is suppressed by forming a solid solution element such as copper into a solid solution, and a high active material utilization rate can be obtained over a long period of the charge / discharge cycle. Make sure you can.

【0054】また、上記実施例においては、負極にカド
ミウムを用いたアルカリ蓄電池を例示したが、亜鉛電極
及び水素吸蔵合金電極を負極に用いた場合についても、
同様の効果が得られることを確認している。
Further, in the above embodiment, an alkaline storage battery using cadmium for the negative electrode has been illustrated. However, when a zinc electrode and a hydrogen storage alloy electrode are used for the negative electrode,
It has been confirmed that a similar effect can be obtained.

【0055】[0055]

【発明の効果】本発明によれば、充放電サイクルの長期
に渡って高い活物質利用率を得ることができるアルカリ
蓄電池とすることができる。
According to the present invention, it is possible to provide an alkaline storage battery capable of obtaining a high utilization rate of an active material over a long charge / discharge cycle.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施例におけるアルカリ蓄電池を示
す模式的断面図。
FIG. 1 is a schematic sectional view showing an alkaline storage battery according to one embodiment of the present invention.

【図2】マンガン固溶量とγ−NiOOH生成率との関
係を示す図。
FIG. 2 is a graph showing a relationship between a manganese solid solution amount and a γ-NiOOH generation rate.

【図3】銅固溶量とγ−NiOOH生成率との関係を示
す図。
FIG. 3 is a graph showing a relationship between a copper solid solution amount and a γ-NiOOH generation rate.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…正極 2…負極 3…セパレータ 4…正極リード 5…負極リード 6…正極外部端子 7…負極缶 8…封口蓋 9…コイルスプリング 10…絶縁パッキング DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Positive electrode 2 ... Negative electrode 3 ... Separator 4 ... Positive electrode lead 5 ... Negative electrode lead 6 ... Positive electrode external terminal 7 ... Negative electrode can 8 ... Sealing lid 9 ... Coil spring 10 ... Insulation packing

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 東山 信幸 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 木本 衛 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 伊藤 靖彦 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 AA02 AA04 BB04 BC05 BC06 BD04 5H016 AA02 EE05 HH01  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Nobuyuki Higashiyama, 2-5-5 Keihanhondori, Moriguchi-shi, Osaka Sanyo Electric Co., Ltd. (72) Inventor Mamoru Kimoto 2-chome, Keihanhondori, Moriguchi-shi, Osaka No. 5-5 Sanyo Electric Co., Ltd. (72) Inventor Yasuhiko Ito 2-5-5 Keihanhondori, Moriguchi-shi, Osaka F-term in Sanyo Electric Co., Ltd. 5H003 AA02 AA04 BB04 BC05 BC06 BD04 5H016 AA02 EE05 HH01

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 マンガンをニッケルとマンガンの総和に
対して15〜50重量%固溶したα型水酸化ニッケル
に、銅、スズ、マグネシウム、亜鉛及びカドミウムから
選ばれる少なくとも一種の元素を固溶したものを正極活
物質として用いたことを特徴とするアルカリ蓄電池用非
焼結式ニッケル極。
At least one element selected from copper, tin, magnesium, zinc and cadmium is dissolved in α-type nickel hydroxide in which manganese is solid-dissolved in an amount of 15 to 50% by weight based on the total amount of nickel and manganese. A non-sintered nickel electrode for an alkaline storage battery, characterized in that the electrode is used as a positive electrode active material.
【請求項2】 銅、スズ、マグネシウム、亜鉛及びカド
ミウムから選ばれる少なくとも一種の元素が、該元素と
ニッケルとマンガンの総和に対して0.5〜5重量%固
溶されていることを特徴とする請求項1に記載のアルカ
リ蓄電池用非焼結式ニッケル極。
2. The method according to claim 1, wherein at least one element selected from copper, tin, magnesium, zinc and cadmium is dissolved in a solid solution in an amount of 0.5 to 5% by weight based on the total amount of said element, nickel and manganese. The non-sintered nickel electrode for an alkaline storage battery according to claim 1.
【請求項3】 水酸化ニッケルの総量に対してコバルト
元素換算で2〜15重量%の水酸化コバルト、一酸化コ
バルト、またはナトリウム含有コバルト化合物が、水酸
化ニッケルに添加または水酸化ニッケルを被覆している
ことを特徴とする請求項1または2に記載のアルカリ蓄
電池用非焼結式ニッケル極。
3. Cobalt hydroxide, cobalt monoxide, or a sodium-containing cobalt compound in an amount of 2 to 15% by weight in terms of cobalt element based on the total amount of nickel hydroxide is added to nickel hydroxide or coated with nickel hydroxide. The non-sintered nickel electrode for an alkaline storage battery according to claim 1 or 2, wherein:
【請求項4】 請求項1〜3のいずれか1項に記載のニ
ッケル極を正極として備えることを特徴とするアルカリ
蓄電池。
4. An alkaline storage battery comprising the nickel electrode according to claim 1 as a positive electrode.
JP11217312A 1999-07-30 1999-07-30 Non-sintered nickel electrode for alkali storage battery Pending JP2001043856A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11217312A JP2001043856A (en) 1999-07-30 1999-07-30 Non-sintered nickel electrode for alkali storage battery

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11217312A JP2001043856A (en) 1999-07-30 1999-07-30 Non-sintered nickel electrode for alkali storage battery

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2001043856A true JP2001043856A (en) 2001-02-16

Family

ID=16702197

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP11217312A Pending JP2001043856A (en) 1999-07-30 1999-07-30 Non-sintered nickel electrode for alkali storage battery

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2001043856A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010033909A (en) * 2008-07-29 2010-02-12 Gs Yuasa Corporation Alkaline storage battery, and manufacturing method for positive electrode active material of alkaline storage battery

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010033909A (en) * 2008-07-29 2010-02-12 Gs Yuasa Corporation Alkaline storage battery, and manufacturing method for positive electrode active material of alkaline storage battery

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3489960B2 (en) Alkaline storage battery
EP0571630B1 (en) Method for production of nickel plate and alkali storage battery
JP3558590B2 (en) Method for producing positive electrode active material for alkaline storage battery
EP0817291B1 (en) Non-sintered nickel electrode for alkaline storage battery, alkaline storage battery including the same, and method for production of non-sintered nickel electrode for alkaline storage battery
JP2004071304A (en) Positive active material for alkaline storage battery, positive electrode using it, and alkaline storage battery
KR100362132B1 (en) Conductive Agent for Alkaline Batteries and Non-Sintered Nickel Electrode for Alkaline Batteries Using the Same
JP3433049B2 (en) Non-sintered nickel electrode for alkaline storage batteries
JPH11219701A (en) Unsintered nickel electrode for sealed alkaline storage battery and battery
JP3253476B2 (en) Non-sintered nickel electrode for alkaline storage batteries
JP2001043856A (en) Non-sintered nickel electrode for alkali storage battery
JP3249366B2 (en) Paste nickel electrode for alkaline storage batteries
JP3234492B2 (en) Non-sintered nickel electrode for alkaline storage batteries
JP3249414B2 (en) Method for producing non-sintered nickel electrode for alkaline storage battery
JP3744642B2 (en) Nickel-metal hydride storage battery and method for manufacturing the same
JP3229800B2 (en) Non-sintered nickel electrode for alkaline storage batteries
JP5309479B2 (en) Alkaline storage battery
JP3263601B2 (en) Non-sintered nickel electrode for alkaline storage batteries
JP3481068B2 (en) Method for producing non-sintered nickel electrode for alkaline storage battery
JP3229801B2 (en) Conductive agent for alkaline storage battery and non-sintered nickel electrode for alkaline storage battery using the same
JP3151379B2 (en) Manufacturing method of alkaline secondary battery
JP2001057212A (en) Non-sintered nickel electrode for alkaline storage battery
JP3234491B2 (en) Conductive agent for alkaline storage battery and non-sintered nickel electrode for alkaline storage battery using the same
JP3233013B2 (en) Nickel electrode for alkaline storage battery
JP3433062B2 (en) Non-sintered nickel electrode for alkaline storage batteries
JP3003218B2 (en) Method for producing nickel electrode plate and method for producing alkaline storage battery

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20051221

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20061114

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20070424