JP2001325956A - アルカリ蓄電池とニッケル極板およびその製造方法 - Google Patents
アルカリ蓄電池とニッケル極板およびその製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 常温における活物質利用率を低下させること
なく、高温雰囲気下における活物質利用率を向上させた
アルカリ蓄電池を提供するものである。 【解決手段】 ３次元的に連なる空間を有するＮｉ金属
多孔質基板の骨格表面に少なくともコバルト、イットリ
ウム、イッテルビウム、ルテチウムの単層あるいは積層
の酸化物層を形成するとともに、前記基板の孔部に水酸
化ニッケル粉末からなる活物質を充填した正極と、負極
と、セパレータと、およびアルカリ電解液とからなるア
ルカリ蓄電池を構成する。
なく、高温雰囲気下における活物質利用率を向上させた
アルカリ蓄電池を提供するものである。 【解決手段】 ３次元的に連なる空間を有するＮｉ金属
多孔質基板の骨格表面に少なくともコバルト、イットリ
ウム、イッテルビウム、ルテチウムの単層あるいは積層
の酸化物層を形成するとともに、前記基板の孔部に水酸
化ニッケル粉末からなる活物質を充填した正極と、負極
と、セパレータと、およびアルカリ電解液とからなるア
ルカリ蓄電池を構成する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ニッケル・カドミ
ウム蓄電池やニッケル・水素蓄電池等のアルカリ蓄電池
用ニッケル極板とそれを用いたアルカリ蓄電池に関する
ものである。
ウム蓄電池やニッケル・水素蓄電池等のアルカリ蓄電池
用ニッケル極板とそれを用いたアルカリ蓄電池に関する
ものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、二次電池は通信機器等の普及に伴
い、その電源として高容量化が強く望まれてきている。
これまでの高容量化の対応は、正，負極自体の高容量化
およびセパレータの薄膜化等によってなされてきた。特
にニッケル／水素蓄電池は、正極規制によって電池設計
がなされるため、正極板の高容量化が急務とされてい
た。
い、その電源として高容量化が強く望まれてきている。
これまでの高容量化の対応は、正，負極自体の高容量化
およびセパレータの薄膜化等によってなされてきた。特
にニッケル／水素蓄電池は、正極規制によって電池設計
がなされるため、正極板の高容量化が急務とされてい
た。
【０００３】以下に上記のアルカリ蓄電池用正極板とし
て用いられるニッケル極板について説明する。
て用いられるニッケル極板について説明する。
【０００４】従来、アルカリ蓄電池用の正極板として
は、ニッケル粉末を焼結して得た多孔度８０％程度のニ
ッケルの多孔質焼結基板に硝酸ニッケル水溶液等のニッ
ケル塩溶液に含浸し、次いでこれをアルカリ水溶液中に
浸漬するなどしてアルカリ転換を施して、前記基板の孔
部に水酸化ニッケル活物質を生成させて製造する焼結式
極板がある。焼結基板の場合、多孔度をこれ以上向上さ
せるのは通常では困難であり、従って充填される水酸化
ニッケル量を簡単に増加させることができず、極板の高
容量化には適していない。
は、ニッケル粉末を焼結して得た多孔度８０％程度のニ
ッケルの多孔質焼結基板に硝酸ニッケル水溶液等のニッ
ケル塩溶液に含浸し、次いでこれをアルカリ水溶液中に
浸漬するなどしてアルカリ転換を施して、前記基板の孔
部に水酸化ニッケル活物質を生成させて製造する焼結式
極板がある。焼結基板の場合、多孔度をこれ以上向上さ
せるのは通常では困難であり、従って充填される水酸化
ニッケル量を簡単に増加させることができず、極板の高
容量化には適していない。
【０００５】また、非焼結式正極に関しては、例えば特
開昭６０−１３１７６５号公報に球状水酸化ニッケル
を、スポンジ状基板の孔部に充填することが提案されて
いる。これによれば、基板に活物質を均一にかつ高密度
に充填することが可能になり、焼結式基板に比べ高容量
化に有効である。
開昭６０−１３１７６５号公報に球状水酸化ニッケル
を、スポンジ状基板の孔部に充填することが提案されて
いる。これによれば、基板に活物質を均一にかつ高密度
に充填することが可能になり、焼結式基板に比べ高容量
化に有効である。
【０００６】しかしながら、金属多孔体基板の孔部のサ
イズは２００〜５００μｍ程度であり、この孔部に平均
粒径が約５μｍ〜１５０μｍの球状水酸化ニッケルを活
物質として充填するため、金属多孔体基板の孔部に臨ん
で細孔を構成する導電性骨格と球状水酸化ニッケルとの
間には導電性が不十分な部分が存在する。
イズは２００〜５００μｍ程度であり、この孔部に平均
粒径が約５μｍ〜１５０μｍの球状水酸化ニッケルを活
物質として充填するため、金属多孔体基板の孔部に臨ん
で細孔を構成する導電性骨格と球状水酸化ニッケルとの
間には導電性が不十分な部分が存在する。
【０００７】さらに、高温雰囲気下での充電を行なう
と、導電性骨格の酸素発生電位が低下し、十分な活物質
利用率を得ることはできない。
と、導電性骨格の酸素発生電位が低下し、十分な活物質
利用率を得ることはできない。
【０００８】本発明は、このような課題を解決するもの
であり、常温における活物質利用率を低下させることな
く、高温雰囲気下における活物質利用率を向上させるこ
とができるアルカリ蓄電池を提供することを目的とす
る。
であり、常温における活物質利用率を低下させることな
く、高温雰囲気下における活物質利用率を向上させるこ
とができるアルカリ蓄電池を提供することを目的とす
る。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、金属多孔質基板の孔部に臨んだ導電性骨格
の表面に少なくともコバルト、イットリウム、イッテル
ビウム、ルテチウムの単層あるいは積層の薄層を形成
し、前記多孔質基板の孔部に球状の水酸化ニッケルから
なる活物質を充填したアルカリ蓄電池用ニッケル極板で
ある。
に本発明は、金属多孔質基板の孔部に臨んだ導電性骨格
の表面に少なくともコバルト、イットリウム、イッテル
ビウム、ルテチウムの単層あるいは積層の薄層を形成
し、前記多孔質基板の孔部に球状の水酸化ニッケルから
なる活物質を充填したアルカリ蓄電池用ニッケル極板で
ある。
【００１０】これにより、常温における活物質利用率を
低下させることなく、高温雰囲気下における活物質利用
率を向上させたものである。
低下させることなく、高温雰囲気下における活物質利用
率を向上させたものである。
【００１１】
【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、３次元的に連なる空間を有するＮｉ金属多孔質基板
の孔部に臨んだ導電性骨格の表面に少なくともコバル
ト、イットリウム、イッテルビウム、ルテチウムの単層
あるいは積層の酸化物層を形成するとともに、前記孔部
に球状の水酸化ニッケルからなる活物質を充填すること
で、活物質の充填密度および容量密度を向上させたアル
カリ蓄電池用ニッケル極板が得られる。
は、３次元的に連なる空間を有するＮｉ金属多孔質基板
の孔部に臨んだ導電性骨格の表面に少なくともコバル
ト、イットリウム、イッテルビウム、ルテチウムの単層
あるいは積層の酸化物層を形成するとともに、前記孔部
に球状の水酸化ニッケルからなる活物質を充填すること
で、活物質の充填密度および容量密度を向上させたアル
カリ蓄電池用ニッケル極板が得られる。
【００１２】請求項２に記載の発明は、３次元的に連な
る空間を有するＮｉ金属多孔質基板の表面を被覆させる
薄層の厚さを規定するものであり、１０ｎｍよりも薄い
層では導電性骨格の表面を十分に覆いきれず、また１０
００ｎｍよりも厚い層では導電性骨格と活物質との導電
性を低下させてしまう。そのことから、導電性骨格表面
の薄層の厚さは、１０ｎｍ〜１０００ｎｍであることが
好ましい。
る空間を有するＮｉ金属多孔質基板の表面を被覆させる
薄層の厚さを規定するものであり、１０ｎｍよりも薄い
層では導電性骨格の表面を十分に覆いきれず、また１０
００ｎｍよりも厚い層では導電性骨格と活物質との導電
性を低下させてしまう。そのことから、導電性骨格表面
の薄層の厚さは、１０ｎｍ〜１０００ｎｍであることが
好ましい。
【００１３】請求項３に記載の発明は、球状水酸化ニッ
ケル粉末の粒径を規定したものであり、これとコバルト
化合物等の導電剤の組み合わせにより充填をすることで
充填密度および容量密度が従来品と比較して向上するニ
ッケル極が得られる。
ケル粉末の粒径を規定したものであり、これとコバルト
化合物等の導電剤の組み合わせにより充填をすることで
充填密度および容量密度が従来品と比較して向上するニ
ッケル極が得られる。
【００１４】請求項４に記載の発明は、３次元的に連な
る空間を有するＮｉ金属多孔質基板の表面に少なくとも
コバルト、イットリウム、イッテルビウム、ルテチウム
の単層あるいは積層の酸化物層を形成するとともに、前
記孔部に球状の水酸化ニッケル粉末からなる活物質を充
填した正極と、負極とセパレータからなるアルカリ蓄電
池であり、導電性骨格表面での酸素発生電位の低下を抑
制し、常温における活物質利用率を低下させることな
く、高温雰囲気下における活物質利用率を向上させるこ
とができる。
る空間を有するＮｉ金属多孔質基板の表面に少なくとも
コバルト、イットリウム、イッテルビウム、ルテチウム
の単層あるいは積層の酸化物層を形成するとともに、前
記孔部に球状の水酸化ニッケル粉末からなる活物質を充
填した正極と、負極とセパレータからなるアルカリ蓄電
池であり、導電性骨格表面での酸素発生電位の低下を抑
制し、常温における活物質利用率を低下させることな
く、高温雰囲気下における活物質利用率を向上させるこ
とができる。
【００１５】請求項５に記載の発明は、Ｎｉ金属多孔質
基板をコバルト塩溶液、イットリウム塩溶液、イッテル
ビウム塩溶液、ルテチウム塩溶液の内、少なくとも１種
の溶液に、浸漬、乾燥する工程と、つづいてアルカリ水
溶液に浸漬して水酸化物に転換させる一連の操作を少な
くとも一回行い、酸素雰囲気下で熱処理を行う工程と、
前記基板に水酸化ニッケル粉末を主体とした活物質を充
填する工程とを有するニッケル極板の製造方法であり、
前記基板の骨格表面にコバルト、イットリウム、イッテ
ルビウム、ルテチウムの単層あるいは積層の酸化物層を
簡単な操作によって低コストで形成できる。
基板をコバルト塩溶液、イットリウム塩溶液、イッテル
ビウム塩溶液、ルテチウム塩溶液の内、少なくとも１種
の溶液に、浸漬、乾燥する工程と、つづいてアルカリ水
溶液に浸漬して水酸化物に転換させる一連の操作を少な
くとも一回行い、酸素雰囲気下で熱処理を行う工程と、
前記基板に水酸化ニッケル粉末を主体とした活物質を充
填する工程とを有するニッケル極板の製造方法であり、
前記基板の骨格表面にコバルト、イットリウム、イッテ
ルビウム、ルテチウムの単層あるいは積層の酸化物層を
簡単な操作によって低コストで形成できる。
【００１６】請求項６に記載の発明は、Ｎｉ金属多孔質
基板の孔部に臨んだ導電性骨格の表面の薄層は、コバル
ト塩溶液、イットリウム塩溶液、イッテルビウム塩溶
液、ルテチウム塩溶液の内、少なくとも１種を用い、電
解析出により水酸化物として前記基板の骨格表面に析出
させる操作を少なくとも一回行い、つづいて酸素雰囲気
下での熱処理を行う工程と、前記基板に水酸化ニッケル
粉末を主体とした活物質を充填する工程とを有するニッ
ケル極板の製造方法であり、前記基板の骨格表面にコバ
ルト、イットリウム、イッテルビウム、ルテチウムの単
層あるいは積層の酸化物層を電解析出させるので、均一
に骨格を覆うことができる。
基板の孔部に臨んだ導電性骨格の表面の薄層は、コバル
ト塩溶液、イットリウム塩溶液、イッテルビウム塩溶
液、ルテチウム塩溶液の内、少なくとも１種を用い、電
解析出により水酸化物として前記基板の骨格表面に析出
させる操作を少なくとも一回行い、つづいて酸素雰囲気
下での熱処理を行う工程と、前記基板に水酸化ニッケル
粉末を主体とした活物質を充填する工程とを有するニッ
ケル極板の製造方法であり、前記基板の骨格表面にコバ
ルト、イットリウム、イッテルビウム、ルテチウムの単
層あるいは積層の酸化物層を電解析出させるので、均一
に骨格を覆うことができる。
【００１７】
【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。
【００１８】（実施例１）まず、第１工程として金属多
孔質基板の骨格部分１に水酸化イットリウムを電解析出
させる。この電解析出の方法は、１モル／リットルのイ
ットリウム塩溶液を電析槽の中に入れ、ついでニッケル
多孔質極板を浸漬し、この多孔質極板をカソードとし、
対極をニッケル板として、これらの接触を防ぐためのポ
リエステル製ネットを両極間に配置する。電析条件は電
流密度５ｍＡ／ｃｍ2、電析時間を２００（秒）で行っ
た。このときの電析量は、電析効率１００％として通電
電気量から求めた。
孔質基板の骨格部分１に水酸化イットリウムを電解析出
させる。この電解析出の方法は、１モル／リットルのイ
ットリウム塩溶液を電析槽の中に入れ、ついでニッケル
多孔質極板を浸漬し、この多孔質極板をカソードとし、
対極をニッケル板として、これらの接触を防ぐためのポ
リエステル製ネットを両極間に配置する。電析条件は電
流密度５ｍＡ／ｃｍ2、電析時間を２００（秒）で行っ
た。このときの電析量は、電析効率１００％として通電
電気量から求めた。
【００１９】導電性骨格に水酸化イットリウム層２を備
えた本発明の金属多孔質基板を、第２工程として熱酸化
処理を施す。熱酸化処理条件は、アルカリ雰囲気下の乾
燥炉にて９０℃、１０分間、酸化処理を行ない、水洗、
乾燥した。
えた本発明の金属多孔質基板を、第２工程として熱酸化
処理を施す。熱酸化処理条件は、アルカリ雰囲気下の乾
燥炉にて９０℃、１０分間、酸化処理を行ない、水洗、
乾燥した。
【００２０】酸化処理後の多孔質基板を用い、その孔部
に平均粒径が約１０μｍの球状の水酸化ニッケル粉末を
１００ｇと水酸化コバルト粉末を１０ｇを、水で練合
し、活物質ペーストとして充填した。
に平均粒径が約１０μｍの球状の水酸化ニッケル粉末を
１００ｇと水酸化コバルト粉末を１０ｇを、水で練合
し、活物質ペーストとして充填した。
【００２１】上記のように電析処理を施し、酸化イット
リウムが導電性骨格を被覆している金属多孔質基板を用
い、活物質ペーストを充填した本発明の極板をＡ、比較
例として、電析処理なしの金属多孔質基板をＢ１、電析
処理なしの金属多孔質基板を用い、活物質ペーストに酸
化イットリウムを電析量と同じ量、外部添加し充填した
ニッケル極板をＢ２、イットリウムを内部添加した水酸
化ニッケル粉末を用いた活物質ペーストを電析処理なし
の金属多孔質基板に充填したニッケル極板をＢ３とし
た。
リウムが導電性骨格を被覆している金属多孔質基板を用
い、活物質ペーストを充填した本発明の極板をＡ、比較
例として、電析処理なしの金属多孔質基板をＢ１、電析
処理なしの金属多孔質基板を用い、活物質ペーストに酸
化イットリウムを電析量と同じ量、外部添加し充填した
ニッケル極板をＢ２、イットリウムを内部添加した水酸
化ニッケル粉末を用いた活物質ペーストを電析処理なし
の金属多孔質基板に充填したニッケル極板をＢ３とし
た。
【００２２】上記の本発明の極板Ａの模式断面図を図１
に示す。
に示す。
【００２３】充填された極板をプレスによって所定の厚
みにし、所定の電池サイズ、たとえばＡサイズ用に裁断
した。
みにし、所定の電池サイズ、たとえばＡサイズ用に裁断
した。
【００２４】負極板は、水素吸蔵合金粉末を主に調合し
たペーストをパンチングメタル基板の両面に塗着し、所
定の厚みにプレスし、所定の寸法に裁断した。
たペーストをパンチングメタル基板の両面に塗着し、所
定の厚みにプレスし、所定の寸法に裁断した。
【００２５】このようにして得られた正極板Ａ，Ｂ１，
Ｂ２、Ｂ３のそれぞれと、負極板をポリプロピレンの不
織布製セパレータを間に介在して、渦巻状に構成した電
池群を外装缶に収納した。アルカリ電解液としては、従
来から通信機やコンピュータ用ニッケル−水素蓄電池に
使用されている濃度７．５ｍｏｌ／ｌの水酸化カリウム
に１ｍｏｌ／ｌの水酸化リチウムを混合したアルカリ電
解液を使用し、所定量注液して、定格容量２０００ｍＡ
ｈのＦＡサイズの電池を組み立てた。これを周囲温度２
５℃で１２時間放置後、初充放電（充電は０．１Ｃの電
流値で１５時間、放電は０．２Ｃの電流値で４時間）行
い、ニッケル・水素蓄電池Ａ，Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３を得
た。正極板の内容を（表１）に示す。
Ｂ２、Ｂ３のそれぞれと、負極板をポリプロピレンの不
織布製セパレータを間に介在して、渦巻状に構成した電
池群を外装缶に収納した。アルカリ電解液としては、従
来から通信機やコンピュータ用ニッケル−水素蓄電池に
使用されている濃度７．５ｍｏｌ／ｌの水酸化カリウム
に１ｍｏｌ／ｌの水酸化リチウムを混合したアルカリ電
解液を使用し、所定量注液して、定格容量２０００ｍＡ
ｈのＦＡサイズの電池を組み立てた。これを周囲温度２
５℃で１２時間放置後、初充放電（充電は０．１Ｃの電
流値で１５時間、放電は０．２Ｃの電流値で４時間）行
い、ニッケル・水素蓄電池Ａ，Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３を得
た。正極板の内容を（表１）に示す。
【００２６】
【表１】
【００２７】上記で作製した電池Ａ，Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３
のそれぞれについて、１．０Ｃの電流値で１．５時間充
電し、１．０放電の電流値で電池の端子電圧が１．０Ｖ
に至るまで放電し、２５℃〜６０℃までの充放電温度特
性を試験した結果を図２に示す。
のそれぞれについて、１．０Ｃの電流値で１．５時間充
電し、１．０放電の電流値で電池の端子電圧が１．０Ｖ
に至るまで放電し、２５℃〜６０℃までの充放電温度特
性を試験した結果を図２に示す。
【００２８】本発明の極板Ａを用いた電池は、比較例の
電池Ｂ１〜Ｂ３よりも充電温度特性が向上していること
がわかる。これは、Ｎｉ金属多孔質基板の骨格表面での
酸素発生を被覆した酸化イットリウムが抑制することに
より、水酸化ニッケルのオキシ水酸化ニッケルへの充電
反応が十分行われる。
電池Ｂ１〜Ｂ３よりも充電温度特性が向上していること
がわかる。これは、Ｎｉ金属多孔質基板の骨格表面での
酸素発生を被覆した酸化イットリウムが抑制することに
より、水酸化ニッケルのオキシ水酸化ニッケルへの充電
反応が十分行われる。
【００２９】また、実施例１では金属多孔質基板の骨格
表面の被覆を酸化イットリウムで行なったが、酸化コバ
ルト，酸化イッテルビウム，酸化ルテチウムで行っても
同様な効果が得られる。
表面の被覆を酸化イットリウムで行なったが、酸化コバ
ルト，酸化イッテルビウム，酸化ルテチウムで行っても
同様な効果が得られる。
【００３０】（実施例２）まず、第１工程として金属多
孔質基板の骨格部分に水酸化イッテルビウムを浸漬析出
させる。この浸漬析出の方法は、１モル／リットルのイ
ッテルビウム塩溶液の中に入れ、ついでニッケル多孔質
極板を浸漬し、８０℃の温度雰囲気下で十分乾燥させた
後、１モル／リットルの水酸化ナトリウム水溶液中に浸
漬し、イッテルビウム塩を水酸化イッテルビウムに転換
させ、ついで、充分に水洗を行ないアルカリ溶液を除
去、乾燥を経て一連の操作を繰返すことで導電性骨格を
被覆する水酸化イッテルビウム層の厚みを制御した。
孔質基板の骨格部分に水酸化イッテルビウムを浸漬析出
させる。この浸漬析出の方法は、１モル／リットルのイ
ッテルビウム塩溶液の中に入れ、ついでニッケル多孔質
極板を浸漬し、８０℃の温度雰囲気下で十分乾燥させた
後、１モル／リットルの水酸化ナトリウム水溶液中に浸
漬し、イッテルビウム塩を水酸化イッテルビウムに転換
させ、ついで、充分に水洗を行ないアルカリ溶液を除
去、乾燥を経て一連の操作を繰返すことで導電性骨格を
被覆する水酸化イッテルビウム層の厚みを制御した。
【００３１】また、導電性骨格に水酸化イッテルビウム
層を備えた本発明の金属多孔質基板を、実施例１と同
様、第２工程として熱酸化処理を施す。熱酸化処理条件
は、アルカリ雰囲気下の乾燥炉にて９０℃、１０分間、
酸化処理を行ない、充分に水洗し、８０℃の温度雰囲気
下で充分に乾燥した。
層を備えた本発明の金属多孔質基板を、実施例１と同
様、第２工程として熱酸化処理を施す。熱酸化処理条件
は、アルカリ雰囲気下の乾燥炉にて９０℃、１０分間、
酸化処理を行ない、充分に水洗し、８０℃の温度雰囲気
下で充分に乾燥した。
【００３２】酸化処理後の多孔質基板を用い、その孔部
に平均粒径が約１０μｍの球状の水酸化ニッケル粉末を
１００ｇと水酸化コバルト粉末を１０ｇを、水で練合
し、活物質ペーストとして充填した。電析処理をしなか
った金属多孔質基板をＣ０、浸漬析出処理を１回行なっ
た金属多孔質基板をＣ１、浸漬析出処理を３回行なった
金属多孔質基板をＣ２、浸漬析出処理を６回行なった金
属多孔質基板をＣ３、浸漬析出処理を１０回行なった金
属多孔質基板をＣ４とした。（表２）に浸漬析出処理の
回数と被覆された酸化イッテルビウム層の厚みの関係を
示す。
に平均粒径が約１０μｍの球状の水酸化ニッケル粉末を
１００ｇと水酸化コバルト粉末を１０ｇを、水で練合
し、活物質ペーストとして充填した。電析処理をしなか
った金属多孔質基板をＣ０、浸漬析出処理を１回行なっ
た金属多孔質基板をＣ１、浸漬析出処理を３回行なった
金属多孔質基板をＣ２、浸漬析出処理を６回行なった金
属多孔質基板をＣ３、浸漬析出処理を１０回行なった金
属多孔質基板をＣ４とした。（表２）に浸漬析出処理の
回数と被覆された酸化イッテルビウム層の厚みの関係を
示す。
【００３３】
【表２】
【００３４】以下、実施例１と同様に定格容量２０００
ｍＡｈのＡサイズのニッケル・水素蓄電池を得た。(表
３) に初期活物質利用率と高温（６０℃）０．１Ｃ充電特性
の結果を示す
ｍＡｈのＡサイズのニッケル・水素蓄電池を得た。(表
３) に初期活物質利用率と高温（６０℃）０．１Ｃ充電特性
の結果を示す
【００３５】
【表３】
【００３６】実施例１と同様、高温での充電特性は、Ｎ
ｉ金属多孔質基板の骨格表面を被覆している方が、充電
効率が高いことがわかる。これは、前述したＮｉ金属多
孔質基板の骨格表面の酸素発生を、骨格表面を被覆する
ことで抑制し、水酸化ニッケルからオキシ水酸化ニッケ
ルへの充電反応が充分に行われることによる。
ｉ金属多孔質基板の骨格表面を被覆している方が、充電
効率が高いことがわかる。これは、前述したＮｉ金属多
孔質基板の骨格表面の酸素発生を、骨格表面を被覆する
ことで抑制し、水酸化ニッケルからオキシ水酸化ニッケ
ルへの充電反応が充分に行われることによる。
【００３７】しかし、Ｎｉ金属多孔質基板の骨格表面を
被覆している薄層の厚みが、１０００ｎｍ以上になる
と、Ｎｉ金属多孔質基板の骨格表面と活物質である水酸
化ニッケル粉末との導電性が不十分になり、活物質の利
用率を低下させてしまう。よって、金属多孔質基板の骨
格表面を被覆する薄層の厚みは、１０〜１０００ｎｍに
することが好ましい。
被覆している薄層の厚みが、１０００ｎｍ以上になる
と、Ｎｉ金属多孔質基板の骨格表面と活物質である水酸
化ニッケル粉末との導電性が不十分になり、活物質の利
用率を低下させてしまう。よって、金属多孔質基板の骨
格表面を被覆する薄層の厚みは、１０〜１０００ｎｍに
することが好ましい。
【００３８】
【発明の効果】以上のように、Ｎｉ金属多孔質基板の孔
部に臨んだ導電性骨格の表面に少なくともコバルト、イ
ットリウム、イッテルビウム、ルテチウムの単層あるい
は積層の薄層を形成し、前記多孔質基板の孔部に球状の
水酸化ニッケル粉末からなる活物質を充填したアルカリ
蓄電池用ニッケル極板を用いた、本発明のアルカリ蓄電
池は、常温における活物質利用率を低下させることな
く、高温雰囲気下における活物質利用率を向上させるこ
とができる。
部に臨んだ導電性骨格の表面に少なくともコバルト、イ
ットリウム、イッテルビウム、ルテチウムの単層あるい
は積層の薄層を形成し、前記多孔質基板の孔部に球状の
水酸化ニッケル粉末からなる活物質を充填したアルカリ
蓄電池用ニッケル極板を用いた、本発明のアルカリ蓄電
池は、常温における活物質利用率を低下させることな
く、高温雰囲気下における活物質利用率を向上させるこ
とができる。
【図１】本発明の実施例１におけるアルカリ蓄電池用極
板の模式断面図
板の模式断面図
【図２】電池充電時の温度と充電効率との関係を示す図
１ 金属多孔質基板 ２ 金属多孔質基板の骨格表面を被覆している薄層 ３ 球状水酸化ニッケルからなる活物質
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 暖水 慶孝 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Ｆターム(参考） 5H017 AA02 AS01 AS10 BB01 BB13 BB14 BB16 BB17 CC25 DD05 EE04 HH00 HH03 HH05 5H028 AA01 AA05 BB03 BB05 BB10 BB15 CC08 EE01 EE05 EE10 HH05 5H050 AA05 AA08 BA11 CA03 DA02 DA04 DA09 EA12 FA04 FA09 GA02 GA13 GA18 GA27 HA04 HA05 HA12
Claims (6)
- 【請求項１】３次元的に連なる空間を有するＮｉ金属多
孔質基板の孔部に水酸化ニッケル粉末を主体とした活物
質を充填したニッケル極板であって、前記基板の骨格表
面に少なくともコバルト、イットリウム、イッテルビウ
ム、ルテチウムの単層あるいは積層の酸化物層が形成さ
れているニッケル極板。 - 【請求項２】酸化物層の厚みは、１０ｎｍ〜１０００ｎ
ｍである請求項１記載のニッケル極板。 - 【請求項３】水酸化ニッケル粉末は、その粒径が５μｍ
〜１５０μｍである請求項１記載のニッケル極板。 - 【請求項４】３次元的に連なる空間を有するＮｉ金属多
孔質基板の骨格表面に少なくともコバルト、イットリウ
ム、イッテルビウム、ルテチウムの単層あるいは積層の
酸化物層を形成するとともに、前記基板の孔部に水酸化
ニッケル粉末からなる活物質を充填した正極と、負極
と、セパレータと、およびアルカリ電解液とからなるア
ルカリ蓄電池。 - 【請求項５】３次元的に連なる空間を有するＮｉ金属多
孔質基板をコバルト塩溶液、イットリウム塩溶液、イッ
テルビウム塩溶液、ルテチウム塩溶液の内、少なくとも
１種の溶液に、浸漬、乾燥する工程と、前記基板をアル
カリ水溶液に浸漬して水酸化物に転換させる一連の操作
を少なくとも一回行い、酸素雰囲気下で熱処理を行う工
程と、前記基板に水酸化ニッケル粉末を主体とした活物
質を充填する工程とを有するニッケル極板の製造方法。 - 【請求項６】３次元的に連なる空間を有するＮｉ金属多
孔質基板をコバルト塩溶液、イットリウム塩溶液、イッ
テルビウム塩溶液、ルテチウム塩溶液の内、少なくとも
１種を用い、電解析出により水酸化物として前記基板の
骨格表面に析出させる操作を少なくとも一回行い、酸素
雰囲気下で熱処理を行う工程と、前記基板に水酸化ニッ
ケル粉末を主体とした活物質を充填するニッケル極板の
製造方法。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000146546A JP3941341B2 (ja) | 2000-05-18 | 2000-05-18 | アルカリ蓄電池とニッケル極板 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000146546A JP3941341B2 (ja) | 2000-05-18 | 2000-05-18 | アルカリ蓄電池とニッケル極板 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001325956A true JP2001325956A (ja) | 2001-11-22 |
| JP3941341B2 JP3941341B2 (ja) | 2007-07-04 |
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| JP2000146546A Expired - Fee Related JP3941341B2 (ja) | 2000-05-18 | 2000-05-18 | アルカリ蓄電池とニッケル極板 |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3941341B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004342519A (ja) * | 2003-05-16 | 2004-12-02 | M & G Eco Battery Institute Co Ltd | ペースト式薄型電極を用いた電池とその製造方法 |
-
2000
- 2000-05-18 JP JP2000146546A patent/JP3941341B2/ja not_active Expired - Fee Related
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