JP2002117858A - Alkaline storage battery - Google Patents

Alkaline storage battery

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JP2002117858A
JP2002117858A JP2000309037A JP2000309037A JP2002117858A JP 2002117858 A JP2002117858 A JP 2002117858A JP 2000309037 A JP2000309037 A JP 2000309037A JP 2000309037 A JP2000309037 A JP 2000309037A JP 2002117858 A JP2002117858 A JP 2002117858A
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JP
Japan
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positive electrode
weight
cobalt
magnesium
negative electrode
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JP2000309037A
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Japanese (ja)
Inventor
Hiromi Tamakoshi
博美 玉腰
Hiroshi Fukunaga
浩 福永
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Maxell Holdings Ltd
Original Assignee
Hitachi Maxell Ltd
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Publication date
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  • Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an alkaline storage battery having high charging efficiency in high temperature and excellent cycle characteristics. SOLUTION: The alkaline storage battery has a non-sintering type positive electrode which makes nickel hydroxide of which the particle surfaces are covered by cobalt hydroxide particles of plate shape having thickness in the range of 0.025 to 0.3 μm, as an active material, has a negative electrode, which makes the hydrogen storage alloy as the active material, separator, and electrolytic liquid. The above non-sintering type positive electrode or the negative electrode is made to contain a magnesium compound. It is desirable that a content amount of the magnesium compound in the above positive electrode is 0.003 to 0.6% by the weight of magnesium to the weight of nickel hydroxide. Moreover, it is desirable that a content amount of the magnesium compound in the negative electrode is 0.003 to 0.6% by the weight of magnesium to the weight of the hydrogen storage alloy.

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、特定の水酸化ニッ
ケルを活物質とする正極を用いたアルカリ蓄電池に関す
るものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an alkaline storage battery using a positive electrode containing specific nickel hydroxide as an active material.

【0002】[0002]

【従来の技術】アルカリ蓄電池用の正極としては、ニッ
ケル粉末を焼結基板中の細孔に含浸させて活物質を充填
した焼結式ニッケル電極と、活物質である水酸化ニッケ
ルを結着剤、増粘剤などとともに水または溶剤に分散し
てペースト状にし、それを集電体となる導電性の多孔性
基材に充填した非焼結式ニッケル電極とがある。
2. Description of the Related Art As a positive electrode for an alkaline storage battery, a sintered nickel electrode in which nickel powder is impregnated into pores of a sintered substrate and filled with an active material, and a nickel hydroxide as an active material are used as a binder. And a non-sintered nickel electrode in which a paste is formed by dispersing in water or a solvent together with a thickener and the like, and the paste is filled in a conductive porous substrate serving as a current collector.

【0003】前者の焼結式ニッケル電極は、焼結基板の
導電性が高いので、活物質の利用率が優れているが、焼
結基板の多孔度を増加させることが困難なため、水酸化
ニッケルの充填量を増加させることができず、高容量化
が達成しがたく、しかも、ニッケル粒子間の結合力が弱
いため、多孔度の大きい焼結基板を用いると活物質が脱
落しやすいという問題があった。
[0003] The former sintered nickel electrode has an excellent utilization rate of the active material because of the high conductivity of the sintered substrate, but it is difficult to increase the porosity of the sintered substrate. It is not possible to increase the filling amount of nickel, it is difficult to achieve a high capacity, and since the bonding force between nickel particles is weak, the active material tends to fall off when using a sintered substrate with high porosity. There was a problem.

【0004】そのため、後者の非焼結式ニッケル電極が
水素化物二次電池用の正極として提案されており、この
非焼結式ニッケル電極では、活物質である水酸化ニッケ
ルの充填密度を高くすることができるとともに、電極の
製造も簡単で容易であるという利点を有するものの、活
物質である水酸化ニッケルと基材との距離が長いため、
導電性が低くなって活物質の利用率が低くなるという問
題があった。
Therefore, the latter non-sintered nickel electrode has been proposed as a positive electrode for a hydride secondary battery. In this non-sintered nickel electrode, the packing density of nickel hydroxide as an active material is increased. Although it has the advantage of being easy and easy to manufacture electrodes, since the distance between the active material nickel hydroxide and the base material is long,
There is a problem that the conductivity is reduced and the utilization rate of the active material is reduced.

【0005】そこで、非焼結式ニッケル電極では、活物
質の利用率を高めて高容量化を達成すべく、電極中に金
属コバルトまたは一酸化コバルトや水酸化コバルトなど
のコバルト化合物を導電助剤として添加することが提案
されている。これらのコバルト系導電助剤はアルカリ電
解液中で充電時に酸化され、オキシ水酸化コバルトなど
の高次のコバルト酸化物となって水酸化ニッケルの粒子
間を電気的に接続する導電性ネットワークを形成するこ
とが知られている。
[0005] Therefore, in the non-sintered nickel electrode, metal cobalt or a cobalt compound such as cobalt monoxide or cobalt hydroxide is added to the electrode in order to increase the utilization rate of the active material and achieve a high capacity. It has been proposed to add as These cobalt-based conductive additives are oxidized during charging in an alkaline electrolyte to form higher-order cobalt oxides such as cobalt oxyhydroxide, forming a conductive network that electrically connects the nickel hydroxide particles. It is known to

【0006】しかしながら、上記コバルト系導電助剤は
電極中に均一分散しにくく偏在しやすいため、これより
形成されるコバルト酸化物のネットワークは不均一にな
りやすく、良好な導電性を確保しにくい。また、電極全
体にネットワークを形成させるため、コバルト系導電助
剤の添加量を増加させると、水酸化ニッケルの充填量が
低下することになる。そのため、最近では水酸化ニッケ
ルの充填量を低下させることなく、均一なネットワーク
を形成させるため、上記のようなコバルト系導電助剤に
代えて、あるいは上記コバルト系導電助剤とともに、あ
らかじめ表面を水酸化コバルトなどで被覆した水酸化ニ
ッケル粒子を用いることが提案されている(特開昭62
−234867号公報、特開昭62−234868号公
報、特開平4−4698号公報など)。
However, since the cobalt-based conductive additive is difficult to be uniformly dispersed in the electrode and tends to be unevenly distributed, the network of the cobalt oxide formed therefrom tends to be non-uniform, and it is difficult to secure good conductivity. Further, in order to form a network over the entire electrode, if the amount of the cobalt-based conductive additive is increased, the amount of nickel hydroxide to be filled will decrease. Therefore, recently, in order to form a uniform network without lowering the filling amount of nickel hydroxide, the surface is preliminarily treated with water instead of or together with the above-mentioned cobalt-based conductive auxiliary. It has been proposed to use nickel hydroxide particles coated with cobalt oxide, etc.
-23467, JP-A-62-234868, JP-A-4-4698, and the like.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】本発明者らは、正極の
利用率を向上させるため、粒子表面に水酸化コバルト粒
子を析出させた水酸化ニッケル粒子について、その水酸
化コバルト粒子の形状に関する検討を行い、厚みが0.
025〜0.3μmの範囲にあって、ある程度結晶成長
が進んだ板状の水酸化コバルト粒子で粒子表面を被覆し
た水酸化ニッケルを活物質として用いるときは、正極の
利用率を大幅に向上させることができることを見出し
た。特に水酸化コバルト粒子の厚みが0.03〜0.1
μmである場合には、水酸化ニッケルの粒子表面への被
覆率が向上し、より高い利用率が得られることも見出し
た。
SUMMARY OF THE INVENTION In order to improve the utilization rate of the positive electrode, the present inventors studied nickel hydroxide particles having cobalt hydroxide particles deposited on the particle surface and studied the shape of the cobalt hydroxide particles. And the thickness is set to 0.
When nickel hydroxide, which is in the range of 025 to 0.3 μm and whose particle surface is coated with plate-like cobalt hydroxide particles whose crystal growth has progressed to some extent, is used as the active material, the utilization rate of the positive electrode is greatly improved. I found that I can do it. Particularly, the thickness of the cobalt hydroxide particles is 0.03 to 0.1.
It was also found that when the particle size was μm, the coverage of the nickel hydroxide on the particle surface was improved, and a higher utilization rate was obtained.

【0008】しかしながら、上記水酸化ニッケルも高温
雰囲気になると充電効率が低下するために利用率が低下
するという問題があった。すなわち、水酸化ニッケルの
充電電位が酸素発生電位と近いため、充電末期になると
酸素発生と充電反応との競争反応が生じ、水酸化ニッケ
ルの充電が妨げられ、高温雰囲気になるとこれが顕著に
なり、高温雰囲気での充電効率が低下して利用率が低下
するのである。充電効率を向上させるために、電解液に
水酸化リチウムや水酸化ナトリウムを添加したり、正極
に水酸化カルシウム、酸化カルシウム、酸化亜鉛、水酸
化カドミウムを添加したり、水酸化ニッケルにSr、S
c、Al、Ga、Tu、Zr、Nb、Bi、Mo、A
g、Sn、Sb、V、Cr、Mn、Fe、Cuなどを固
溶させることが提案されている(特開平10−4094
8号公報、特開平10−149821号公報)。しかし
ながら、一般的に用いられている水酸化カルシウムや酸
化カルシウムの正極への添加はペーストの調製時にダマ
(塊り)になりやすく均一なペーストが得られないとい
う問題があり、また、水酸化ニッケルへの異種金属の固
溶は物性が大きく変化して、利用率を低下させたり、均
一な固溶体を得ることが困難であるなどの製造上の問題
があった。
[0008] However, the nickel hydroxide also has a problem in that when it is exposed to a high-temperature atmosphere, the charging efficiency is reduced and the utilization rate is reduced. That is, since the charging potential of nickel hydroxide is close to the oxygen generation potential, a competitive reaction between oxygen generation and the charging reaction occurs at the end of charging, and the charging of nickel hydroxide is hindered. The charging efficiency in a high-temperature atmosphere is reduced, and the utilization rate is reduced. In order to improve the charging efficiency, lithium hydroxide or sodium hydroxide is added to the electrolytic solution, calcium hydroxide, calcium oxide, zinc oxide, cadmium hydroxide is added to the positive electrode, or Sr, S
c, Al, Ga, Tu, Zr, Nb, Bi, Mo, A
It has been proposed to dissolve g, Sn, Sb, V, Cr, Mn, Fe, Cu, etc. in solid solution (JP-A-10-4094).
No. 8, JP-A-10-149821). However, the addition of generally used calcium hydroxide or calcium oxide to the positive electrode has a problem in that it tends to form lumps (lumps) during the preparation of the paste, and a uniform paste cannot be obtained. The solid solution of the dissimilar metal into the metal greatly changes the physical properties, and has problems in production such as a decrease in the utilization factor and difficulty in obtaining a uniform solid solution.

【0009】また、サイクル特性に関しても、現在のと
ころ、充分に満足できる結果が得られず、さらなる向上
が要望されている。このサイクル特性は正極の膨潤や負
極の劣化により電解液が液枯れとなり、内部抵抗が上昇
してその寿命が尽きることになるが、水酸化ニッケルを
正極活物質として用いるアルカリ蓄電池では、前記のよ
うに、水酸化ニッケルの充電電位が酸素発生電位と近い
ため、充電末期になると酸素発生と充電反応との競争反
応が生じ、それによって、水酸化ニッケルの充電が妨げ
られ、サイクル数が増えていくとこの現象が顕著に現れ
るようになる。したがって、サイクル特性の向上を図る
ためにも充電効率を向上させることが必要である。
At the present time, satisfactory results cannot be obtained with regard to cycle characteristics, and further improvement is demanded. This cycle characteristic is such that the electrolyte dies due to the swelling of the positive electrode and the deterioration of the negative electrode, the internal resistance increases, and its life is exhausted.However, in an alkaline storage battery using nickel hydroxide as a positive electrode active material, In addition, since the charging potential of nickel hydroxide is close to the potential for generating oxygen, a competitive reaction occurs between the generation of oxygen and the charging reaction at the end of charging, thereby preventing the charging of nickel hydroxide and increasing the number of cycles. And this phenomenon becomes remarkable. Therefore, it is necessary to improve the charging efficiency in order to improve the cycle characteristics.

【0010】本発明は、上記のような非焼結式ニッケル
電極を正極とする場合の従来技術の問題点を解決し、充
電効率が高く、かつサイクル特性が優れたアルカリ蓄電
池を提供することを目的とする。
The present invention solves the problems of the prior art when the above-mentioned non-sintered nickel electrode is used as a positive electrode, and provides an alkaline storage battery having high charge efficiency and excellent cycle characteristics. Aim.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
を解決するため鋭意研究を重ねた結果、厚みが0.02
5〜0.3μmの範囲にある板状の水酸化コバルト粒子
で粒子表面が被覆された水酸化ニッケルを活物質とする
非焼結式正極、水素吸蔵合金を活物質とする負極、セパ
レータおよび電解液を有するアルカリ電池において、上
記非焼結式正極または負極にマグネシウム化合物を含有
させることにより、充電効率が高く、かつサイクル特性
が優れたアルカリ蓄電池を提供できることを見出した。
Means for Solving the Problems The inventors of the present invention have made intensive studies to solve the above-mentioned problems, and as a result, have a thickness of 0.02.
Non-sintered positive electrode using nickel hydroxide whose particle surface is coated with plate-like cobalt hydroxide particles in the range of 5 to 0.3 μm as active material, negative electrode using hydrogen storage alloy as active material, separator and electrolysis In an alkaline battery having a liquid, it has been found that by including a magnesium compound in the non-sintered positive electrode or the negative electrode, an alkaline storage battery having high charge efficiency and excellent cycle characteristics can be provided.

【0012】すなわち、本発明のアルカリ蓄電池は、厚
みが0.025〜0.3μmの範囲にある板状の水酸化
コバルト粒子で粒子表面が被覆された水酸化ニッケルを
活物質とする非焼結式正極、水素吸蔵合金を活物質とす
る負極、セパレータおよび電解液を有し、上記非焼結式
正極または負極にマグネシウム化合物を含有させて構成
されるものである。
That is, the alkaline storage battery of the present invention comprises a non-sintered nickel hydroxide having an active material of nickel hydroxide coated with plate-like cobalt hydroxide particles having a thickness in the range of 0.025 to 0.3 μm. It has a positive electrode, a negative electrode using a hydrogen storage alloy as an active material, a separator, and an electrolytic solution. The non-sintered positive electrode or the negative electrode contains a magnesium compound.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】本発明において、上記非焼結式正
極または負極に含有させるマグネシウム化合物として
は、例えば、酸化マグネシウム、水酸化マグネシウムな
どが挙げられる。マグネシウム化合物を非焼結式正極に
含有させた場合、水酸化ニッケルの粒子表面を被覆して
いる水酸化コバルトが導電性ネットワークを形成すると
きに、マグネシウム化合物が電解液に溶解し、水酸化マ
グネシウムとなって水酸化ニッケルの粒子表面に析出す
る。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION In the present invention, examples of the magnesium compound contained in the non-sintered positive electrode or negative electrode include magnesium oxide and magnesium hydroxide. When the magnesium compound is contained in the non-sintered positive electrode, when the cobalt hydroxide coating the surface of the nickel hydroxide particles forms a conductive network, the magnesium compound dissolves in the electrolytic solution and the magnesium hydroxide And precipitate on the surface of the nickel hydroxide particles.

【0014】上記のように、水酸化マグネシウムが水酸
化ニッケルの粒子表面に析出することによって、水酸化
ニッケルの粒子表面を水酸化マグネシウムが覆い、それ
によって、電池を高温で充電したときの効率が向上す
る。すなわち、水酸化マグネシウムが水酸化ニッケルの
粒子表面を被覆することによって、酸素発生過電圧が高
くなり、充電末期の酸素発生を遅らせ、水酸化ニッケル
が充電されやすくなるのである。さらに、水酸化マグネ
シウムが水酸化ニッケルの粒子表面を被覆するため、充
放電サイクルに伴う水酸化ニッケルの膨潤も抑制され
る。また、水酸化マグネシウムが親水性であるため、水
酸化マグネシウムで被覆された水酸化ニッケルはより電
解液の液回りが良好になり、低温での充放電や高率放電
においても電極反応がスムーズに進行して、利用率が低
下することがない。上記のようにマグネシウム化合物を
溶解析出させて水酸化マグネシウムとして水酸化ニッケ
ルの粒子表面に被覆させるのは、電池内で行ってもよい
し、また、電池に組み立てる前にあらかじめ電極の状態
で行ってもよい。マグネシウム化合物を非焼結式正極に
含有させるにあたっては、その非焼結式正極の製造工程
中においてマグネシウム化合物を正極合剤含有ペースト
中に含有させておくことが好ましい。
As described above, magnesium hydroxide precipitates on the surface of the nickel hydroxide particles, so that the surface of the nickel hydroxide particles is covered with the magnesium hydroxide, thereby improving the efficiency of the battery when charged at a high temperature. improves. That is, since magnesium hydroxide coats the surface of the nickel hydroxide particles, the oxygen generation overvoltage increases, delaying the generation of oxygen at the end of charging, and the nickel hydroxide is easily charged. Further, since the magnesium hydroxide covers the surface of the nickel hydroxide particles, swelling of the nickel hydroxide accompanying the charge / discharge cycle is also suppressed. In addition, since magnesium hydroxide is hydrophilic, nickel hydroxide coated with magnesium hydroxide has better electrolyte circulation, and the electrode reaction is smooth even at low temperature charge / discharge and high rate discharge. It does not progress and the utilization rate does not decrease. The dissolution and precipitation of the magnesium compound as described above to coat the surface of the nickel hydroxide particles as magnesium hydroxide may be performed in the battery, or may be performed in advance in an electrode state before assembling into the battery. Is also good. When the magnesium compound is contained in the non-sintered positive electrode, it is preferable that the magnesium compound be contained in the positive electrode mixture-containing paste during the production process of the non-sintered positive electrode.

【0015】前記マグネシウム化合物の含有量として
は、充電効率を向上させるとともに、正極合剤含有ペー
ストの安定性を低下させない範囲とするため、マグネシ
ウム化合物中のマグネシウムの重量が水酸化ニッケルの
重量に対して0.003〜0.6%(水酸化ニッケル1
00重量部に対してマグネシウム化合物中のマグネシウ
ムが0.003〜0.6重量部の割合)の範囲であるこ
とが好ましく、0.006〜0.5%とすることがより
好ましい。
In order to improve the charging efficiency and to keep the stability of the positive electrode mixture-containing paste within a range not lowering the content of the magnesium compound, the weight of magnesium in the magnesium compound is set to the weight of nickel hydroxide. 0.003 to 0.6% (nickel hydroxide 1
(The ratio of magnesium in the magnesium compound to 0.003 parts by weight with respect to 00 parts by weight) is preferably within a range, more preferably 0.006 to 0.5%.

【0016】また、負極にマグネシウム化合物を含有さ
せる場合も、正極にマグネシウム化合物を含有させる場
合と同様に、電池を高温で充電したときの効率を向上さ
せることができることも見出した。負極にマグネシウム
化合物を含有させると、そのマグネシウム化合物が電池
内で電解液に溶解し、正極表面に水酸化マグネシウムと
して析出して、正極または正極活物質の表面を被覆し
て、前記と同様の効果が発現する。すなわち、マグネシ
ウム化合物から溶解析出した水酸化マグネシウムが水酸
化ニッケルの粒子表面を被覆することによって、酸素発
生過電圧が高くなり、充電末期の酸素発生を遅らせ、水
酸化ニッケルを充電されやすくするのである。この負極
にマグネシウム化合物を含有させる場合も、負極の製造
工程中においてマグネシウム化合物を負極合剤含有ペー
スト中に含有させておくことが好ましい。このように、
マグネシウム化合物を負極に含有させる場合も、正極に
マグネシウム化合物を含有させる場合と同様に、電池を
高温で充電したときの充電効率を向上させることができ
るので、マグネシウム化合物は正極または負極のいずれ
か一方のみに含有させる場合に限らず、正極および負極
の両方に含有させてもよい。
Also, it has been found that when a magnesium compound is contained in the negative electrode, the efficiency when the battery is charged at a high temperature can be improved as in the case where the magnesium compound is contained in the positive electrode. When the magnesium compound is contained in the negative electrode, the magnesium compound dissolves in the electrolytic solution in the battery, precipitates as magnesium hydroxide on the positive electrode surface, and coats the surface of the positive electrode or the positive electrode active material, and has the same effect as described above. Is expressed. That is, the magnesium hydroxide dissolved and precipitated from the magnesium compound coats the surface of the nickel hydroxide particles, thereby increasing the oxygen generation overvoltage, delaying the oxygen generation at the end of charging, and making the nickel hydroxide easily charged. Also in the case where the negative electrode contains a magnesium compound, it is preferable that the magnesium compound be contained in the negative electrode mixture-containing paste during the production process of the negative electrode. in this way,
When the magnesium compound is contained in the negative electrode, similarly to the case where the magnesium compound is contained in the positive electrode, the charging efficiency when the battery is charged at a high temperature can be improved, so that the magnesium compound is one of the positive electrode and the negative electrode. Not only in the case where it is contained only in the positive electrode but also in the case where the positive electrode and the negative electrode are contained.

【0017】上記のようにマグネシウム化合物を負極に
含有させる場合も、その含有量としては、充電効率を向
上させるとともに、負極合剤含有ペーストの安定性を低
下させない範囲とするため、マグネシウム化合物中のマ
グネシウムの重量が負極の水素吸蔵合金の重量に対して
0.003〜0.6%(水素吸蔵合金100重量部に対
してマグネシウム化合物中のマグネシウムが0.003
〜0.6重量部の割合)の範囲であることが好ましく、
0.006〜0.3%とすることがより好ましい。
When the magnesium compound is contained in the negative electrode as described above, the content of the magnesium compound in the magnesium compound should be within the range not only to improve the charging efficiency but also not to decrease the stability of the negative electrode mixture-containing paste. The weight of magnesium is 0.003 to 0.6% based on the weight of the hydrogen storage alloy of the negative electrode (0.003% by weight of magnesium in the magnesium compound relative to 100 parts by weight of the hydrogen storage alloy).
0.60.6 parts by weight).
More preferably, the content is 0.006 to 0.3%.

【0018】本発明者らは、上記アルカリ蓄電池につい
てさらに研究を行った結果、マグネシウム化合物を含有
させた非焼結式正極を用いたアルカリ蓄電池に、電解液
として、水酸化カリウムを主体とし、さらに水酸化ナト
リウムと酸化亜鉛などの亜鉛化合物を含有するアルカリ
水溶液を用いる場合には、さらに充電効率を向上させる
ことができることを見出した。
The present inventors have further studied the above alkaline storage battery. As a result, an alkaline storage battery using a non-sintered positive electrode containing a magnesium compound mainly contains potassium hydroxide as an electrolytic solution, It has been found that when an alkaline aqueous solution containing a sodium compound and a zinc compound such as zinc oxide is used, the charging efficiency can be further improved.

【0019】前記水酸化ナトリウムの含有量としては、
適正な効果の適切な発現と他の特性への影響を抑制する
観点から、電解液中に1〜10重量%とすることが好ま
しく、2〜6重量%とすることがより好ましい。また、
酸化化合物の電解液中の含有量としては、酸化亜鉛を用
いる場合は、前記と同様の理由から、1〜6重量%が好
ましく、2.5〜5.5重量%がより好ましい。
The content of the sodium hydroxide is as follows:
From the viewpoint of appropriate expression of an appropriate effect and suppression of the influence on other characteristics, the content is preferably 1 to 10% by weight, more preferably 2 to 6% by weight in the electrolytic solution. Also,
When zinc oxide is used, the content of the oxide compound in the electrolytic solution is preferably 1 to 6% by weight, more preferably 2.5 to 5.5% by weight, for the same reason as described above.

【0020】本発明において正極は、厚みが0.025
〜0.3μmの範囲にある板状の水酸化コバルト粒子で
粒子表面が被覆された水酸化ニッケルを正極活物質と
し、例えば、その正極活物質に、必要に応じて導電助剤
や結着剤を加え水または溶剤の存在下で混合して正極合
剤含有ペーストを調製し(この場合、結着剤はあらかじ
め水または溶剤に溶解または分散させた溶液または分散
液にしてから正極活物質などと混合してもよい)、得ら
れた正極合剤含有ペーストを集電体としての作用を兼ね
る多孔性基材に塗布、充填し、乾燥して正極合剤層を形
成し、必要に応じて加圧成形することによって作製され
る。ただし、正極の作製方法は、上記例示の方法に限ら
れることなく、他の方法によってもよい。そして、この
非焼結式正極にマグネシウム化合物を含有させる場合に
は、マグネシウム化合物を上記正極合剤含有ペースト中
に含有させておくことが好ましい。上記正極の作製にあ
たって、導電助剤としては、例えば、酸化コバルト、水
酸化コバルトなどの2価のコバルト化合物を使用するの
が好ましい。このコバルト化合物は、活物質である水酸
化ニッケルの重量に対してコバルトの重量で0.5〜6
%(水酸化ニッケル100重量部に対してコバルト化合
物中のコバルトが0.5〜6重量部の割合)の範囲で使
用することが好ましい。コバルト化合物の使用量をこの
範囲とすることにより、活物質の充填量を犠牲にするこ
となく、導電性をさらに高めることが可能になり、高容
量の非焼結式正極とすることができる。
In the present invention, the positive electrode has a thickness of 0.025.
Nickel hydroxide, the surface of which is coated with plate-like cobalt hydroxide particles in the range of ~ 0.3 μm, is used as the positive electrode active material. For example, the positive electrode active material may include, as necessary, a conductive additive or a binder. Is added and mixed in the presence of water or a solvent to prepare a paste containing the positive electrode mixture (in this case, the binder is formed into a solution or dispersion previously dissolved or dispersed in water or a solvent, and then mixed with the positive electrode active material, etc.). The positive electrode mixture-containing paste thus obtained may be applied to a porous base material also serving as a current collector, filled and dried to form a positive electrode mixture layer. It is produced by pressing. However, the method for producing the positive electrode is not limited to the method described above, but may be another method. When the non-sintered positive electrode contains a magnesium compound, it is preferable that the magnesium compound be contained in the positive electrode mixture-containing paste. In producing the positive electrode, it is preferable to use, for example, a divalent cobalt compound such as cobalt oxide or cobalt hydroxide as the conductive additive. This cobalt compound is 0.5 to 6 in weight of cobalt with respect to the weight of nickel hydroxide as an active material.
% (A proportion of 0.5 to 6 parts by weight of cobalt in the cobalt compound with respect to 100 parts by weight of nickel hydroxide). By setting the use amount of the cobalt compound in this range, the conductivity can be further increased without sacrificing the filling amount of the active material, and a high-capacity non-sintered positive electrode can be obtained.

【0021】結着剤としては、例えば、カルボキシメチ
ルセルロース、ポリテトラフルオロエチレン、スチレン
ブタジエン共重合体、ポリ−N−ビニルアセトアミド、
スチレン−2−エチルヘキシアクリレート共重合体など
が挙げられ、また、多孔性基材としては、例えば、金属
発泡体、パンチングメタル、エキスパンドメタルなどが
挙げられる。
Examples of the binder include carboxymethyl cellulose, polytetrafluoroethylene, styrene-butadiene copolymer, poly-N-vinylacetamide,
A styrene-2-ethylhexyl acrylate copolymer and the like can be mentioned, and examples of the porous substrate include a metal foam, a punching metal, an expanded metal and the like.

【0022】また、本発明において正極は、電池組み立
て前にアルカリ水溶液中に浸漬処理し、添加したコバル
ト化合物や水酸化ニッケルの粒子表面を被覆する水酸化
コバルト粒子を少し酸化させておくことが好ましい。ア
ルカリ浸漬処理の条件として、温度は35〜100℃が
好ましく、50〜90℃がより好ましく、浸漬時間は
0.2〜2.5時間が好ましく、0.25〜2時間がよ
り好ましい。このアルカリ水溶液への浸漬処理を行うこ
とにより、電池組み立て前に充電を行う際に、より高次
の導電性コバルト酸化物の形成が容易になり、利用率や
高温貯蔵特性を向上させることができる。
In the present invention, the positive electrode is preferably immersed in an aqueous alkaline solution before assembling the battery to slightly oxidize the added cobalt compound and the cobalt hydroxide particles covering the surface of the nickel hydroxide particles. . As conditions for the alkali immersion treatment, the temperature is preferably 35 to 100 ° C, more preferably 50 to 90 ° C, and the immersion time is preferably 0.2 to 2.5 hours, more preferably 0.25 to 2 hours. By performing the immersion treatment in the alkaline aqueous solution, when charging is performed before assembling the battery, the formation of a higher-order conductive cobalt oxide is facilitated, and the utilization factor and high-temperature storage characteristics can be improved. .

【0023】本発明において、正極活物質として用いる
厚みが0.025〜0.3μmの範囲にある板状の水酸
化コバルト粒子で粒子表面が被覆された水酸化ニッケル
において、その水酸化コバルトの被覆量としては、導電
性を向上させるとともに、正極に用いる際の活物質充填
量に影響を与えない範囲とするため、水酸化ニッケルに
対して水酸化コバルト中のコバルトの重量が2〜6%
(水酸化ニッケル100重量部に対して水酸化コバルト
中のコバルトの量が2〜6重量部の割合)となるように
することが好ましく、3〜5%にすることがより好まし
い。なお、水酸化ニッケルに対する水酸化コバルトの被
覆量は原子吸光分析による測定で求めることができる。
In the present invention, the nickel hydroxide coated on the particle surface with plate-like cobalt hydroxide particles having a thickness in the range of 0.025 to 0.3 μm used as the positive electrode active material is coated with the cobalt hydroxide. In order to improve the conductivity and not to affect the amount of the active material charged when used for the positive electrode, the amount of cobalt in cobalt hydroxide relative to nickel hydroxide is 2 to 6%.
(The ratio of the amount of cobalt in cobalt hydroxide to 2 to 6 parts by weight with respect to 100 parts by weight of nickel hydroxide), and more preferably 3 to 5%. In addition, the coating amount of cobalt hydroxide with respect to nickel hydroxide can be determined by measurement by atomic absorption analysis.

【0024】また、上記水酸化コバルト粒子で粒子表面
が被覆された水酸化ニッケルにおいて、そのベースとな
る水酸化ニッケルとしては、コバルトおよび亜鉛が固溶
したものであることが好ましい。これは、水酸化コバル
トの析出形態は水酸化ニッケルの組成、結晶性、細孔構
造などの影響を受けるが、コバルトおよび亜鉛が固溶し
た水酸化ニッケル粒子を用いた場合には、粒子表面を被
覆する水酸化コバルト粒子の厚みのばらつきが少なくな
り、水酸化ニッケルの粒子表面への被覆率が高くなっ
て、正極の利用率が向上するからである。
In the nickel hydroxide coated on the surface with the cobalt hydroxide particles, it is preferable that the base nickel hydroxide is a solid solution of cobalt and zinc. This is because the precipitation form of cobalt hydroxide is affected by the composition, crystallinity, and pore structure of nickel hydroxide, but when using nickel hydroxide particles in which cobalt and zinc are dissolved, the particle surface This is because the dispersion of the thickness of the cobalt hydroxide particles to be coated is reduced, the coverage of nickel hydroxide on the particle surface is increased, and the utilization rate of the positive electrode is improved.

【0025】前記コバルトの水酸化ニッケルへの固溶量
としては0.5〜2重量%(水酸化ニッケル100重量
部に対してコバルトが0.5〜2重量部の割合)とする
ことが好ましく、亜鉛の水酸化ニッケルへの固溶量とし
ては0.5〜5重量%(水酸化ニッケル100重量部に
対して亜鉛が0.5〜5重量部の割合)とすることが好
ましい。また、水酸化ニッケルは微細な細孔構造を有す
る粒子であればなお一層好ましく、細孔半径のピーク値
が0.8nm以下であるものが好ましい。なお、前記細
孔半径は、窒素吸着法(ユアサアイオニクス、オートソ
ープ1)で試料1gを80℃で1×10-3kPa(10
×10-3Torr)以下まで真空吸引する前処理を行っ
たものを測定細孔径0.1〜10nm(MP+BJH
法)、測定時間120分で、相対圧力(P/P0 )0.
995以上まで窒素ガスを吸着させた後、脱離側で測定
した時の値で表している。
The amount of the solid solution of cobalt in nickel hydroxide is preferably 0.5 to 2% by weight (a ratio of 0.5 to 2 parts by weight of cobalt to 100 parts by weight of nickel hydroxide). The amount of zinc dissolved in nickel hydroxide is preferably 0.5 to 5% by weight (a ratio of 0.5 to 5 parts by weight of zinc to 100 parts by weight of nickel hydroxide). Further, nickel hydroxide is still more preferable as long as it has a fine pore structure, and one having a peak value of the pore radius of 0.8 nm or less is preferable. The pore radius was determined by measuring a sample of 1 g at 80 ° C. and 1 × 10 −3 kPa (10 × 10 3 kPa) by a nitrogen adsorption method (Yuasa Ionics, Auto Soap 1).
The pre-treatment of vacuum suction up to × 10 −3 Torr or less was performed, and the measured pore diameter was 0.1 to 10 nm (MP + BJH).
Method), measurement time 120 minutes, relative pressure (P / P 0 ) 0.
It is expressed as a value measured on the desorption side after adsorbing nitrogen gas to 995 or more.

【0026】また、本発明において、水酸化コバルト粒
子の厚みは、SEM(走査型電子顕微鏡)により500
00倍で2μm×2μm四方内にある水酸化コバルト粒
子10個を選んでSEM写真上で定規により測定した時
の平均値で表している。
In the present invention, the thickness of the cobalt hydroxide particles is set to 500 by an SEM (scanning electron microscope).
The average value is obtained by selecting 10 cobalt hydroxide particles within a square of 2 μm × 2 μm at 00 × and measuring them with a ruler on an SEM photograph.

【0027】前記のように水酸化ニッケルの粒子表面を
水酸化コバルト粒子で被覆する方法としては、例えば、
公知の方法で製造された水酸化ニッケル粒子をアルカリ
水溶液中に分散させ、硫酸コバルト、硝酸コバルトなど
のコバルト化合物を所定量溶解させた液と、アンモニア
水などの錯化剤およびpH調整用のアルカリ水溶液を、
反応液のpHおよび温度を一定に保ちながら徐々に加え
て、水酸化ニッケルの粒子表面に水酸化コバルト粒子を
徐々に析出させることによって、水酸化ニッケルの粒子
表面を水酸化コバルト粒子で被覆する方法が挙げられ
る。
As described above, the method of coating the surface of nickel hydroxide particles with cobalt hydroxide particles includes, for example,
A solution prepared by dispersing nickel hydroxide particles produced by a known method in an aqueous alkaline solution and dissolving a predetermined amount of a cobalt compound such as cobalt sulfate or cobalt nitrate, a complexing agent such as aqueous ammonia, and an alkali for pH adjustment. Aqueous solution,
A method of coating the surface of nickel hydroxide particles with cobalt hydroxide particles by gradually adding the reaction solution while keeping the pH and temperature constant, and gradually depositing cobalt hydroxide particles on the surface of the nickel hydroxide particles. Is mentioned.

【0028】ここで、前記アルカリ水溶液としては一般
に用いられている水酸化ナトリウム水溶液でもよいが、
水酸化ナトリウム水溶液に水酸化カリウム水溶液や水酸
化リチウム水溶液を混合した混合溶液であることがより
好ましい。これは、そのような混合溶液を用いることに
よって水酸化コバルト粒子の厚みを0.025〜0.3
μmの範囲に調整しやすくなるからである。また、反応
液のpHは10〜13が好ましく、反応条件の安定性の
点からはpH11以上がより好適であり、析出する水酸
化コバルト粒子の均一性の点からはpH12.5以下が
より好適である。反応液の温度は20〜80℃が好まし
く、反応速度や析出する水酸化コバルト粒子の結晶性の
点からは30℃以上がより好適であり、反応条件の安定
性からは70℃以下がより好適である。
Here, the aqueous alkali solution may be a commonly used aqueous sodium hydroxide solution,
More preferably, it is a mixed solution in which an aqueous solution of sodium hydroxide is mixed with an aqueous solution of potassium hydroxide or an aqueous solution of lithium hydroxide. This means that the thickness of the cobalt hydroxide particles can be reduced to 0.025 to 0.3 by using such a mixed solution.
This is because adjustment to the range of μm becomes easy. Further, the pH of the reaction solution is preferably 10 to 13, more preferably pH 11 or more from the viewpoint of stability of the reaction conditions, and more preferably pH 12.5 or less from the viewpoint of uniformity of precipitated cobalt hydroxide particles. It is. The temperature of the reaction solution is preferably 20 to 80 ° C, more preferably 30 ° C or higher from the viewpoint of the reaction rate and the crystallinity of the precipitated cobalt hydroxide particles, and more preferably 70 ° C or lower from the stability of the reaction conditions. It is.

【0029】また、水酸化ニッケルの粒子表面を水酸化
コバルト粒子で被覆するにあたって、上記コバルト化合
物の溶液に、亜鉛化合物、アルミニウム化合物、ホウ素
化合物、カルシウム化合物、マグネシウム化合物、イッ
トリウム化合物、イッテルビウム化合物などの溶液を添
加してもよい。これは、これらの元素がコバルトと共存
することにより、水酸化コバルト粒子の厚みの制御が容
易になったり、該水酸化コバルト粒子が酸化されて生成
する高次のコバルト酸化物の耐還元性を向上させること
ができるからである。
When the surface of the nickel hydroxide particles is coated with the cobalt hydroxide particles, the solution of the cobalt compound is added to a solution of a zinc compound, an aluminum compound, a boron compound, a calcium compound, a magnesium compound, a yttrium compound, a ytterbium compound, or the like. A solution may be added. This is because the coexistence of these elements with cobalt makes it easier to control the thickness of the cobalt hydroxide particles, or reduces the reduction resistance of higher-order cobalt oxides generated by oxidation of the cobalt hydroxide particles. This is because it can be improved.

【0030】上記のようにして作製される正極に対し
て、負極の活物質としては水素吸蔵合金が用いられる
が、その水素吸蔵合金は、例えば、希土類−Ni系、ラ
ーベス系、Mg−Ni系、V−Ti−Ni系などの各種
水素吸蔵合金が挙げられるが、それらの中でもミッシュ
メタルを用いた希土類−Ni系水素吸蔵合金が好適に用
いられる。特に、少なくともNi、Co、MnおよびA
lを含み、ミッシュメタル(Mm)1に対して、Ni、
Co、Mn、Alの割合がそれぞれ3.4〜4.3、
0.2〜0.7、0.1〜0.5、0.1〜0.4の範
囲にある合金でより好ましい結果が得られる。正極に形
成された導電性コバルト酸化物は、負極の水素吸蔵合金
の腐食により生成した水素ガスあるいは溶出したイオン
により還元されるが、上記組成の合金は比較的容量が大
きく腐食も少ないので、本発明のアルカリ蓄電池には特
に有用である。
For the positive electrode manufactured as described above, a hydrogen storage alloy is used as an active material of the negative electrode. The hydrogen storage alloy is, for example, a rare earth-Ni-based, Laves-based, or Mg-Ni-based alloy. And V-Ti-Ni-based hydrogen storage alloys. Among them, a rare earth-Ni-based hydrogen storage alloy using misch metal is preferably used. In particular, at least Ni, Co, Mn and A
l, and for a misch metal (Mm) 1, Ni,
The proportions of Co, Mn, and Al are 3.4 to 4.3, respectively.
More favorable results are obtained with alloys in the range of 0.2-0.7, 0.1-0.5, 0.1-0.4. The conductive cobalt oxide formed on the positive electrode is reduced by hydrogen gas generated by corrosion of the hydrogen storage alloy of the negative electrode or ions eluted, but the alloy having the above composition has a relatively large capacity and little corrosion. It is particularly useful for the alkaline storage battery of the invention.

【0031】負極は、例えば、上記水素吸蔵合金からな
る負極活物質に、必要に応じて、導電助剤や結着剤を添
加し、水または溶剤の存在下で混合して負極合剤含有ペ
ーストにし(この場合、結着剤はあらかじめ水または溶
剤に溶解または分散させて液状にしてから負極活物質な
どと混合してもよい)、それを集電体としての作用を兼
ねる多孔質基材に塗布、充填し、乾燥して負極合剤層を
形成し、必要に応じて加圧成形することによって作製さ
れる。ただし、負極の作製方法は、上記例示の方法に限
定されることなく、他の方法によってもよい。導電助剤
としては、例えば、カルボニルニッケル、カーボン、コ
バルトなどが用いられ、結着剤としては、例えば、ポリ
−N−ビニルアセトアミド、スチレン−2−エチルヘキ
シルアクリレート共重合体、カルボキシメチルセルロー
ス、ポリテトラフルオロエチレン、スチレンブタジエン
共重合体などが用いられ、多孔性基材としては、例え
ば、パンチングメタル、エキスパンドメタル、網、金属
発泡体などが用いられる。
For the negative electrode, for example, a conductive additive or a binder is added to the negative electrode active material comprising the above-mentioned hydrogen storage alloy, if necessary, and mixed in the presence of water or a solvent to prepare a negative electrode mixture-containing paste. (In this case, the binder may be dissolved or dispersed in water or a solvent in advance to be in a liquid state and then mixed with a negative electrode active material or the like), and then the resultant is applied to a porous base material that also functions as a current collector. The negative electrode mixture layer is formed by applying, filling, and drying to form a negative electrode mixture layer, and is formed by pressure molding as necessary. However, the method for producing the negative electrode is not limited to the method exemplified above, and may be another method. Examples of the conductive auxiliary include carbonyl nickel, carbon, and cobalt. Examples of the binder include poly-N-vinylacetamide, styrene-2-ethylhexyl acrylate copolymer, carboxymethyl cellulose, and polytetrafluorocarbon. Ethylene, styrene-butadiene copolymer and the like are used, and as the porous substrate, for example, punched metal, expanded metal, net, metal foam, and the like are used.

【0032】そして、本発明のアルカリ蓄電池は、例え
ば、上記の正極および負極と、さらにそれらを分離する
ナイロン不織布などのセパレータを電池缶内に装填する
とともに、アルカリ水溶液を電解液として注入し、電池
缶の開口部を封口することに組み立てられる。
In the alkaline storage battery of the present invention, for example, the above-described positive electrode and negative electrode and a separator such as nylon nonwoven fabric for separating them are charged into a battery can, and an alkaline aqueous solution is injected as an electrolytic solution. Assembled to seal the can opening.

【0033】[0033]

【実施例】つぎに、実施例を挙げて本発明をより具体的
に説明する。ただし、本発明は実施例に例示のもののみ
に限定されることはない。以下において、部とあるのは
重量部を意味し、濃度を示す%は特にその基準を付記し
ないかぎり重量である。
Next, the present invention will be described more specifically with reference to examples. However, the present invention is not limited to only those illustrated in the embodiments. In the following, “parts” means “parts by weight”, and “%” indicating a concentration is a weight unless otherwise specified.

【0034】実施例1 厚さ0.06μmの板状の水酸化コバルト粒子で粒子表
面が被覆された水酸化ニッケル粉末100部に水酸化コ
バルト粉末2部、酸化マグネシウム0.005部添加
し、2%カルボキシメチルセルロース水溶液10部、6
0%ポリテトラフルオロエチレン分散液3部を加えて混
合し正極合剤含有ペーストを調製した。得られた正極合
剤含有ペーストをニッケル発泡体からなる多孔性基材に
塗布、充填し、80℃で1時間乾燥後、1トン/cm2
で加圧成形して、シート状にした。これを80℃のアル
カリ水溶液に0.5時間浸漬処理したのち、80℃の空
気中で乾燥し、70℃の温水で0.7時間水洗し、さら
に85℃で1時間乾燥後、加圧成形し、所定サイズに裁
断して、理論容量が650mAhの非焼結式正極を得
た。なお、上記酸化マグネシウムの正極中における含有
量は水酸化ニッケルの重量に対してマグネシウムの重量
で0.003%であった。
Example 1 2 parts of cobalt hydroxide powder and 0.005 parts of magnesium oxide were added to 100 parts of nickel hydroxide powder whose surface was coated with plate-like cobalt hydroxide particles having a thickness of 0.06 μm. 10% aqueous carboxymethyl cellulose solution, 6 parts
3 parts of a 0% polytetrafluoroethylene dispersion were added and mixed to prepare a positive electrode mixture-containing paste. The obtained positive electrode mixture-containing paste is applied and filled on a porous substrate made of a nickel foam, dried at 80 ° C. for 1 hour, and then dried at 1 ton / cm 2.
To form a sheet. This was immersed in an alkaline aqueous solution at 80 ° C. for 0.5 hour, dried in air at 80 ° C., washed with warm water at 70 ° C. for 0.7 hour, further dried at 85 ° C. for 1 hour, and then pressed. Then, it was cut into a predetermined size to obtain a non-sintered positive electrode having a theoretical capacity of 650 mAh. The content of the magnesium oxide in the positive electrode was 0.003% by weight of magnesium with respect to the weight of nickel hydroxide.

【0035】負極は以下に示すようにして作製した。市
販のMm(La、Ce、Nd、Prを含有する)、N
i、Co、Mn、Al(いずれも純度99重量%以上)
の各試料を、MmNi3.9 Co0.6 Mn0.35Al0.25
組成になるように高周波溶解炉によって加熱溶解し、水
素吸蔵合金を得た。この水素吸蔵合金を機械的に粉砕す
ることにより、平均粒子径が35μmの水素吸蔵合金粉
末を得た。この水素吸蔵合金粉末100部に、カルボニ
ルニッケル粉末1部、5%ポリ−N−ビニルアセトアミ
ド水溶液10部および40%スチレン−2−エチルヘキ
シルアクリレート共重合体分散液1.7部を添加し混合
して負極合剤含有ペーストを調製した。この負極合剤含
有ペーストをニッケルメッキを施した鉄製のパンチング
メタルからなる多孔質基材に塗布、充填し、乾燥後、加
圧成形した。その後、所定サイズに裁断してシート状の
負極を得た。
The negative electrode was manufactured as described below. Commercially available Mm (containing La, Ce, Nd, Pr), N
i, Co, Mn, Al (all purity is 99% by weight or more)
Were heat-melted by a high-frequency melting furnace so as to have a composition of MmNi 3.9 Co 0.6 Mn 0.35 Al 0.25 to obtain a hydrogen storage alloy. The hydrogen storage alloy was mechanically pulverized to obtain a hydrogen storage alloy powder having an average particle diameter of 35 μm. To 100 parts of the hydrogen storage alloy powder, 1 part of carbonyl nickel powder, 10 parts of a 5% aqueous solution of poly-N-vinylacetamide and 1.7 parts of a 40% styrene-2-ethylhexyl acrylate copolymer dispersion were added and mixed. A paste containing the negative electrode mixture was prepared. The paste containing the negative electrode mixture was applied to a porous substrate made of a punched metal made of nickel plated with nickel, filled, dried, and pressed. Then, the sheet was cut into a predetermined size to obtain a sheet-shaped negative electrode.

【0036】上記の負極と正極をナイロン不織布からな
るセパレータを介して渦巻状に巻回して巻回構造の電極
体として、電極缶に挿入後、電解液として水酸化カリウ
ムを26%、水酸化ナトリウムを4%、水酸化リチウム
を2%および酸化亜鉛を4%含む混合アルカリ水溶液か
らなる電解液を注入した後、電池缶の開口部を封口し
て、図1に示す構造の単4形のアルカリ蓄電池を作製し
た。
The above-mentioned negative electrode and positive electrode are spirally wound through a separator made of nylon non-woven fabric to form an electrode body having a wound structure, and inserted into an electrode can. , 4% of lithium hydroxide, and 4% of zinc oxide. After injecting an electrolytic solution consisting of a mixed alkaline aqueous solution, the opening of the battery can is closed, and the AAA alkaline battery having the structure shown in FIG. A storage battery was manufactured.

【0037】ここで、図1に示す電池について説明す
る。まず、符号と部材名称の関係から先に説明すると、
1は正極、2は負極、3はセパレータ、4は巻回構造の
電極体、5は電池缶、6は環状ガスケット、7は電池
蓋、8は端子板、9は封口板、10は金属バネ、11は
弁体、12は正極リード体、13は絶縁体、14は絶縁
体である。
Here, the battery shown in FIG. 1 will be described. First, from the relationship between reference numerals and member names,
1 is a positive electrode, 2 is a negative electrode, 3 is a separator, 4 is a wound electrode body, 5 is a battery can, 6 is an annular gasket, 7 is a battery lid, 8 is a terminal plate, 9 is a sealing plate, and 10 is a metal spring. , 11 are valve bodies, 12 is a positive electrode lead body, 13 is an insulator, and 14 is an insulator.

【0038】上記正極1は上記のような非焼結式ニッケ
ル電極からなるものであり、負極2は上記のような非焼
結式水素吸蔵合金電極からなるものであるが、この図1
ではそれらの作製にあたって使用した基材などは示して
おらず、単一のものとして示している。セパレータ3は
前記のようにナイロン不織布からなるものであり、正極
1と負極2はこのセパレータ3を介して重ね合わせら
れ、渦巻状に巻回して作製した巻回構造の電極体4とし
て電池缶5に挿入され、その上部には絶縁体14が配置
されている。また、電池缶5の底部には上記巻回構造の
電極体4の挿入し先立って絶縁体13が配設されてい
る。そして、この図1では、図示していないが、負極2
の最外周部では多孔性基材の一部が露出していて、それ
が電池缶5の内壁に接触し、それによって、電池缶5は
負極端子として作用する。
The positive electrode 1 is composed of the non-sintered nickel electrode as described above, and the negative electrode 2 is composed of the non-sintered hydrogen storage alloy electrode as shown in FIG.
In the figures, the substrates used in their production are not shown, but are shown as a single substrate. The separator 3 is made of a nylon non-woven fabric as described above, and the positive electrode 1 and the negative electrode 2 are overlapped with the separator 3 interposed therebetween, and are wound in a spiral shape. , And an insulator 14 is disposed on the upper part thereof. At the bottom of the battery can 5, an insulator 13 is provided prior to the insertion of the wound electrode assembly 4. Although not shown in FIG. 1, the negative electrode 2
A part of the porous substrate is exposed at the outermost periphery of the battery can, and it contacts the inner wall of the battery can 5, whereby the battery can 5 acts as a negative electrode terminal.

【0039】環状ガスケット6はナイロン66で作製さ
れ、電池蓋7は端子板8と封口板9とで構成され、電池
缶5の開口部はこの電池蓋7などで封口されている。つ
まり、電池缶5内に巻回構造の電極体4は絶縁体13、
絶縁体14などを挿入した後、電池缶5の開口端近傍部
分に底部が内周側に突出した環状の溝5aを形成し、電
解液を注入した後、上記の溝5aを内周側突出部で環状
ガスケット6の下部を支えさせて環状ガスケット6と電
池蓋7とを電池缶5の開口部に配置し、電池缶5の溝5
aから先の部分を内方に締め付けて電池缶5の開口部を
封口している。前記端子板8にはガス排出口8aが設け
られ、封口板9にはガス検知口9aが設けられ、端子板
8と封口板9との間には金属バネ10と弁体11とが配
置されている。そして、封口板9の外周部を折り曲げて
端子板8の外周部を挟み込んで端子板8と封口板9とを
固定している。
The annular gasket 6 is made of nylon 66, the battery lid 7 is composed of a terminal plate 8 and a sealing plate 9, and the opening of the battery can 5 is sealed with the battery lid 7 or the like. That is, the wound electrode body 4 is provided inside the battery can 5 with the insulator 13,
After inserting the insulator 14 or the like, an annular groove 5a having a bottom protruding inwardly is formed in the vicinity of the opening end of the battery can 5, and after the electrolyte is injected, the above-described groove 5a is protruded inwardly. The lower portion of the annular gasket 6 is supported by the portion, and the annular gasket 6 and the battery lid 7 are arranged in the opening of the battery can 5.
The portion from a is tightened inward to seal the opening of the battery can 5. The terminal plate 8 is provided with a gas discharge port 8a, the sealing plate 9 is provided with a gas detection port 9a, and a metal spring 10 and a valve body 11 are arranged between the terminal plate 8 and the sealing plate 9. ing. Then, the outer peripheral portion of the sealing plate 9 is bent to sandwich the outer peripheral portion of the terminal plate 8, thereby fixing the terminal plate 8 and the sealing plate 9.

【0040】この電池は、通常の状況下では金属バネ1
0の押圧力により弁体11がガス検知口9aを閉鎖して
いるので、電池内部は密閉状態に保たれているが、電池
内部にガスが発生して電池内部の圧力が異常に上昇した
場合には、金属バネ10が収縮して弁体11とガス検知
口9aとの間に隙間が生じ、電池外部のガスはガス検知
口9aおよびガス排出口8aを通過して電池外部に放出
され、高圧での電池破裂が防止できるように構成される
とともに、前記のガス放出により電池内圧が低下した場
合には、金属バネ10が元の状態に復元し、その押圧力
により弁体11が再びガス検知口9aを閉鎖して電池外
部を密閉構造に保つようになっている。
This battery is a metal spring 1 under normal circumstances.
Since the valve body 11 closes the gas detection port 9a by the pressing force of 0, the inside of the battery is kept in a sealed state, but gas is generated inside the battery and the pressure inside the battery rises abnormally. , The metal spring 10 contracts to form a gap between the valve body 11 and the gas detection port 9a, and gas outside the battery passes through the gas detection port 9a and the gas discharge port 8a and is discharged to the outside of the battery. When the internal pressure of the battery is reduced by the gas release, the metal spring 10 is restored to its original state, and the pressing force of the valve body 11 causes the valve 11 to return to the original state. The detection port 9a is closed to keep the outside of the battery in a sealed structure.

【0041】正極リード体12はニッケルリボンからな
り、その一方の端部は正極2の支持体にスポット溶接さ
れ、他方の端部は封口板9の下端にスポット溶接されて
いて、端子板8の前記封口板9との接触により正極端子
として作用する。
The positive electrode lead body 12 is made of nickel ribbon. One end of the positive electrode lead body 12 is spot-welded to the support of the positive electrode 2, and the other end is spot-welded to the lower end of the sealing plate 9. The contact with the sealing plate 9 acts as a positive electrode terminal.

【0042】実施例2 正極に含有させる酸化マグネシウム量を1部とした以外
は、実施例1と同様にアルカリ蓄電池を作製した。な
お、上記酸化マグネシウムの正極中における含有量は水
酸化ニッケルの重量に対してマグネシウムの重量で0.
6%であった。
Example 2 An alkaline storage battery was produced in the same manner as in Example 1 except that the amount of magnesium oxide contained in the positive electrode was changed to 1 part. The content of the magnesium oxide in the positive electrode was 0.1% by weight of magnesium with respect to the weight of nickel hydroxide.
6%.

【0043】実施例3 酸化マグネシウムを含有させない以外は、実施例1と同
様に正極を作製した。また、負極は水素吸蔵合金100
部に対して酸化マグネシウムを0.05部を含有させた
以外は、実施例1と同様に作製した。そして、それらの
正極と負極とを用いた以外は、実施例1と同様にアルカ
リ蓄電池を作製した。なお、上記酸化マグネシウムの負
極中における含有量は水素吸蔵合金の重量に対してマグ
ネシウムの重量で0.03%であった。
Example 3 A positive electrode was produced in the same manner as in Example 1 except that magnesium oxide was not contained. The negative electrode is a hydrogen storage alloy 100
The same procedure as in Example 1 was carried out except that 0.05 part of magnesium oxide was contained per part. Then, an alkaline storage battery was produced in the same manner as in Example 1, except that the positive electrode and the negative electrode were used. The content of the magnesium oxide in the negative electrode was 0.03% by weight of magnesium based on the weight of the hydrogen storage alloy.

【0044】実施例4 正極に酸化マグネシウムを水酸化ニッケル100部に対
して0.5部含有させ、負極に酸化マグネシウムを水素
吸蔵合金100部に対して0.1部含有させた以外は、
実施例1と同様にアルカリ蓄電池を作製した。なお、上
記酸化マグネシウムの正極中における含有量は水酸化ニ
ッケルの重量に対してマグネシウムの重量で0.3%で
あり、上記酸化マグネシウムの負極中における含有量は
水素吸蔵合金の重量に対してマグネシウムの重量で0.
06%であった。
Example 4 Except that the positive electrode contained 0.5 parts of magnesium oxide based on 100 parts of nickel hydroxide and the negative electrode contained 0.1 part of magnesium oxide based on 100 parts of the hydrogen storage alloy.
An alkaline storage battery was produced in the same manner as in Example 1. The content of magnesium oxide in the positive electrode was 0.3% by weight of magnesium with respect to the weight of nickel hydroxide, and the content of magnesium oxide in the negative electrode was magnesium with respect to the weight of the hydrogen storage alloy. Weight of 0.
06%.

【0045】比較例1 厚みが0.01μmの板状の水酸化コバルト粒子で粒子
表面が被覆された水酸化ニッケルを用い、かつ正極に酸
化マグネシウムを含有させなかった以外は、実施例1と
同様にアルカリ蓄電池を作製した。
Comparative Example 1 The same procedure as in Example 1 was carried out except that nickel hydroxide coated on the surface with plate-like cobalt hydroxide particles having a thickness of 0.01 μm was used and magnesium oxide was not contained in the positive electrode. An alkaline storage battery was produced.

【0046】上記の実施例1〜4および比較例1の各ア
ルカリ蓄電池を、70℃で6時間保存してから、25℃
で0.1C(70mA)で12時間充電し、0.2C
(140mA)で1.0Vまで放電した。この充放電サ
イクルを放電容量が一定になるまで繰り返した後、正極
の利用率、充電効率およびサイクル特性を調べた。その
結果を表1に示す。
Each of the alkaline storage batteries of Examples 1 to 4 and Comparative Example 1 was stored at 70 ° C. for 6 hours, and then stored at 25 ° C.
Charge at 0.1C (70mA) for 12 hours at 0.2C
(140 mA) and discharged to 1.0 V. After repeating this charge / discharge cycle until the discharge capacity became constant, the utilization rate, charge efficiency and cycle characteristics of the positive electrode were examined. Table 1 shows the results.

【0047】正極の利用率は、電池を25℃で、0.2
5C(160mA)で6時間充電し、休止1時間後に、
0.2C(130mA)で1.0Vまで放電したときの
放電容量を測定し、正極の理論容量に対する割合で求め
た。その結果を表1に示す。
The utilization rate of the positive electrode was as follows.
Charge at 5C (160mA) for 6 hours, and after 1 hour of rest,
The discharge capacity at the time of discharging to 1.0 V at 0.2 C (130 mA) was measured, and was obtained as a ratio to the theoretical capacity of the positive electrode. Table 1 shows the results.

【0048】充電効率は、25℃、45℃、55℃、6
5℃の温度で、1C(650mA)で、1.15時間充
電し、休止4時間後に温度25℃、1C(650mA)
で放電させたときの放電容量を測定し、温度25℃の時
の放電容量に対する割合で求めた。その結果を表1に示
す。
The charging efficiency is 25 ° C., 45 ° C., 55 ° C., 6
Charge at 1.degree. C. (650 mA) at a temperature of 5.degree. C. for 1.15 hours, and after 4 hours of rest, temperature at 25.degree. C., 1 C (650 mA)
The discharge capacity at the time of discharging was measured, and the ratio to the discharge capacity at a temperature of 25 ° C. was determined. Table 1 shows the results.

【0049】サイクル特性は、25℃の温度で、1C
(650mA)で、1.2時間充電し、休止10分後に
温度25℃、1C(650mA)で放電し、この充放電
を放電容量が初度放電容量の70%になるまで繰り返し
行い、そのサイクル数を調べた。その結果を表2に示
す。
The cycle characteristics were as follows: 1C at a temperature of 25 ° C.
(650 mA) for 1.2 hours, and after 10 minutes of rest, discharge at a temperature of 25 ° C. and 1 C (650 mA). This charge / discharge was repeated until the discharge capacity reached 70% of the initial discharge capacity. Was examined. Table 2 shows the results.

【0050】[0050]

【表1】 [Table 1]

【0051】[0051]

【表2】 [Table 2]

【0052】表1に示すように、実施例1〜4のアルカ
リ蓄電池は、比較例1のアルカリ蓄電池に比べて、55
〜65℃という高温での充電効率が高く、特に高温にな
るほどその差が顕著になった。
As shown in Table 1, the alkaline storage batteries of Examples 1 to 4 were 55 times smaller than the alkaline storage batteries of Comparative Example 1.
The charging efficiency at a high temperature of ~ 65 ° C was high, and the difference became remarkable as the temperature increased.

【0053】また、実施例1〜4のアルカリ蓄電池は、
放電容量が初度放電容量の70%に低下するまでのサイ
クル数が多く、サイクル特性が優れていた。
The alkaline storage batteries of Examples 1 to 4
The number of cycles until the discharge capacity decreased to 70% of the initial discharge capacity was large, and the cycle characteristics were excellent.

【0054】[0054]

【発明の効果】以上説明したように、本発明では、高温
での充電効率が高く、かつサイクル特性が優れたアルカ
リ蓄電池を提供することができた。
As described above, according to the present invention, it was possible to provide an alkaline storage battery having high charge efficiency at a high temperature and excellent cycle characteristics.

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

【図1】本発明に係るアルカリ蓄電池の一例を模式的に
示す断面図である。
FIG. 1 is a sectional view schematically showing an example of an alkaline storage battery according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 正極 2 負極 3 セパレータ 1 positive electrode 2 negative electrode 3 separator

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 5H028 AA05 EE05 HH01 HH05 5H050 AA07 AA08 BA14 CA03 CB16 DA02 DA03 DA09 EA12 HA01 HA04  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 5H028 AA05 EE05 HH01 HH05 5H050 AA07 AA08 BA14 CA03 CB16 DA02 DA03 DA09 EA12 HA01 HA04

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 厚みが0.025〜0.3μmの範囲に
ある板状の水酸化コバルト粒子で粒子表面が被覆された
水酸化ニッケルを活物質とする非焼結式正極、水素吸蔵
合金を活物質とする負極、セパレータおよび電解液を有
するアルカリ蓄電池において、上記非焼結式正極または
負極にマグネシウム化合物を含有していることを特徴と
するアルカリ蓄電池。
1. A non-sintered positive electrode and a hydrogen storage alloy using nickel hydroxide whose surface is coated with plate-like cobalt hydroxide particles having a thickness in a range of 0.025 to 0.3 μm as an active material. An alkaline storage battery comprising a negative electrode as an active material, a separator and an electrolytic solution, wherein the non-sintered positive electrode or the negative electrode contains a magnesium compound.
【請求項2】 正極におけるマグネシウム化合物の含有
量が、水酸化ニッケルの重量に対してマグネシウムの重
量で0.003〜0.6%であることを特徴とする請求
項1記載のアルカリ蓄電池。
2. The alkaline storage battery according to claim 1, wherein the content of the magnesium compound in the positive electrode is 0.003 to 0.6% by weight of magnesium based on the weight of nickel hydroxide.
【請求項3】 負極におけるマグネシウム化合物の含有
量が、水素吸蔵合金の重量に対してマグネシウムの重量
で0.003〜0.6%であることを特徴とする請求項
1記載のアルカリ蓄電池。
3. The alkaline storage battery according to claim 1, wherein the content of the magnesium compound in the negative electrode is 0.003 to 0.6% by weight of magnesium based on the weight of the hydrogen storage alloy.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013015424A1 (en) * 2011-07-28 2013-01-31 株式会社Gsユアサ Negative electrode for alkali storage battery, external container for alkali storage battery and alkali storage battery

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013015424A1 (en) * 2011-07-28 2013-01-31 株式会社Gsユアサ Negative electrode for alkali storage battery, external container for alkali storage battery and alkali storage battery
CN103703591A (en) * 2011-07-28 2014-04-02 株式会社杰士汤浅国际 Negative electrode for alkali storage battery, external container for alkali storage battery and alkali storage battery
US20140154568A1 (en) * 2011-07-28 2014-06-05 Gs Yuasa International Ltd. Negative electrode for alkaline secondary battery, outer case for alkaline secondary battery and alkaline secondary battery
JPWO2013015424A1 (en) * 2011-07-28 2015-02-23 株式会社Gsユアサ Negative electrode for alkaline storage battery, outer can for alkaline storage battery, and alkaline storage battery
US9525166B2 (en) * 2011-07-28 2016-12-20 Gs Yuasa International Ltd. Negative electrode for alkaline secondary battery, outer case for alkaline secondary battery and alkaline secondary battery
US9748560B2 (en) * 2011-07-28 2017-08-29 Gs Yuasa International Ltd. Negative electrode for alkaline secondary battery, outer case for alkaline secondary battery and alkaline secondary battery

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