JP2003031216A - Method of manufacturing nickel positive electrode and method of manufacuring alkaline storage battery - Google Patents
Method of manufacturing nickel positive electrode and method of manufacuring alkaline storage batteryInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、ニッケル正極の製
造方法、及び該ニッケル正極を有するアルカリ蓄電池の
製造方法、に関するものである。TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for producing a nickel positive electrode and a method for producing an alkaline storage battery having the nickel positive electrode.
【0002】[0002]
【従来の技術】アルカリ蓄電池の1種であるニッケル水
素蓄電池は、ニッケル−カドミウム蓄電池に比して高い
エネルギー密度を有し、しかも、有害なカドミウムを含
まないために環境汚染の恐れが少ないことから、携帯電
話、小型電動工具、小型パーソナルコンピュータなど
の、携帯用小型電子機器類用の電源として、広く利用さ
れており、これら機器類の普及に伴って需要が飛躍的に
増大している。2. Description of the Related Art Nickel-hydrogen storage batteries, which are one type of alkaline storage batteries, have a higher energy density than nickel-cadmium storage batteries, and since they do not contain harmful cadmium, they are less likely to cause environmental pollution. It is widely used as a power source for portable small electronic devices such as mobile phones, small power tools, and small personal computers, and the demand for these devices has increased dramatically as they spread.
【0003】ところで、上述の携帯用小型電子機器類
は、小型化及び軽量化の進捗により電源の設置スペース
が大きく制限されるようになってきているが、その一方
では、多機能化に伴って消費電力が増大している。この
ため、このような小型電子機器類に用いられるニッケル
−水素蓄電池では、小型化と高容量化という、背反し合
う課題を同時に達成する必要に迫られている。By the way, in the portable small electronic devices described above, the installation space of the power source has come to be greatly limited due to the progress of miniaturization and weight reduction. Power consumption is increasing. Therefore, in the nickel-hydrogen storage battery used for such small electronic devices, it is necessary to simultaneously achieve the contradictory issues of downsizing and high capacity.
【0004】また、従来、ニッケル水素蓄電池は、高出
力用途には不向きであると言われていたが、高率放電特
性の改良によって、電気とガソリンの両方をエネルギー
源として走行するハイブリッド自動車への用途において
も使用され始めている。このような背景において、より
高性能なニッケル水素蓄電池の開発が期待されている。Conventionally, nickel-metal hydride storage batteries have been said to be unsuitable for high-power applications, but by improving the high-rate discharge characteristics, they can be used in hybrid vehicles that use both electricity and gasoline as energy sources. It has also begun to be used in various applications. Against this background, development of higher performance nickel hydrogen storage batteries is expected.
【0005】ニッケル水素蓄電池は、一般に、水酸化ニ
ッケルを主成分とする正極活物質を有する正極と、水素
吸蔵合金を有する負極と、を有している。そして、正極
活物質は、通常、導電性を高めて利用率を改善するため
に、その表面を、コバルトが2価以下である低次コバル
ト化合物、例えば水酸化コバルトなどで、被覆してい
る。この低次コバルト化合物は、初期充電時に酸化され
て、コバルトが2価より大きい高次コバルト化合物に変
化し、該高次コバルト化合物からなる導電性ネットワー
クを形成し、それによって、正極活物質の利用率を高め
ている。なお、高次コバルト化合物は、オキシ水酸化コ
バルトであると考えられる。水酸化コバルトは、初期充
電時には二つの経路を通って高次コバルト化合物に変化
する。一つは、水酸化コバルトから直接に高次コバルト
化合物に酸化される固相反応である。他の一つは、Co
(OH)2が、溶解してHCoO2 −又は[Co(O
H)4]2−となり、更に、CoOOHに変化して析出
する、溶解−析出反応である。A nickel-hydrogen storage battery generally has a positive electrode having a positive electrode active material containing nickel hydroxide as a main component and a negative electrode having a hydrogen storage alloy. The positive electrode active material usually has its surface coated with a low-order cobalt compound having a divalent or lower cobalt content, such as cobalt hydroxide, in order to enhance the conductivity and improve the utilization rate. This low-order cobalt compound is oxidized at the time of initial charge to change cobalt to a higher-order cobalt compound having a valence higher than 2 to form a conductive network composed of the higher-order cobalt compound, thereby utilizing the positive electrode active material. The rate is increasing. The higher cobalt compound is considered to be cobalt oxyhydroxide. Cobalt hydroxide changes into a higher cobalt compound through two paths during initial charging. One is a solid-state reaction in which cobalt hydroxide is directly oxidized to a higher cobalt compound. The other one is Co
(OH) 2 is dissolved and HCoO 2 − or [Co (O
H) 4 ] 2− , which is a dissolution-precipitation reaction in which CoOOH is further converted and deposited.
【0006】ニッケル水素蓄電池の初期充電方法につい
ては、これまでに様々な検討がなされている。例えば、
特開平5−343102、特開平8−153543、特
開平9−171838、及び特開平10−199564
などでは、初期充電において、水酸化コバルトを効率よ
く高次コバルト化合物に変化させる工夫が示されてい
る。Various studies have so far been made on the initial charging method of the nickel-hydrogen storage battery. For example,
JP-A-5-343102, JP-A-8-153543, JP-A-9-171838, and JP-A-10-199564.
Et al. Show a method for efficiently converting cobalt hydroxide into a higher cobalt compound in initial charging.
【0007】[0007]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、正極活
物質表面の低次コバルト化合物を、初期充電によって高
次コバルト化合物へ酸化する反応は、不可逆であるた
め、この反応に要した充電電気量は、放電することので
きない潜在的な放電電気量(以下、「放電リザーブ」と
称する)として、負極に蓄えられる。そのため、電池を
設計する際、負極側に放電リザーブに相当する容量を見
込む必要がある。However, since the reaction of oxidizing the low order cobalt compound on the surface of the positive electrode active material to the high order cobalt compound by the initial charge is irreversible, the charge electricity amount required for this reaction is It is stored in the negative electrode as a potential amount of discharge electricity that cannot be discharged (hereinafter, referred to as “discharge reserve”). Therefore, when designing a battery, it is necessary to allow for a capacity equivalent to the discharge reserve on the negative electrode side.
【0008】従って、ニッケル水素蓄電池は、正極容量
に比べて負極容量が大きく設定されており、充放電容量
が正極容量によって規制されるように設計されている。
それ故、ニッケル水素蓄電池においては、正極容量を大
きくして電池の高容量化を図ろうとすると、負極容量も
大きくしなければならず、小型化が困難となる。即ち、
小型化及び高容量化を共に図るのが困難となる。Therefore, the nickel-metal hydride storage battery is designed so that the negative electrode capacity is set larger than the positive electrode capacity, and the charge / discharge capacity is regulated by the positive electrode capacity.
Therefore, in the nickel-metal hydride storage battery, if the capacity of the positive electrode is increased to increase the capacity of the battery, the capacity of the negative electrode also needs to be increased, which makes it difficult to reduce the size. That is,
It is difficult to achieve both miniaturization and high capacity.
【0009】そこで、小型化及び高容量化を共に図るた
めに、放電リザーブを削減する手段が提案されている。
例えば、特開平7−22026、特開平8−21301
0などでは、正極活物質表面の低次コバルト化合物を予
め酸化しておくという方法が示されている。この方法に
よれば、初期充電による不可逆的酸化反応が生じないの
で、確かに放電リザーブを削減できる。しかしながら、
この方法には次のような問題があった。即ち、この方法
で得られた正極活物質粒子を集電体に直接充填した場
合、活物質粒子間の導電性ネットワークは物理接触によ
る接合のみとなるため、活物質粒子の脱落が生じやす
く、その結果、十分な活物質利用率が得られない場合が
あった。Therefore, a means for reducing the discharge reserve has been proposed in order to reduce the size and increase the capacity.
For example, JP-A-7-22026 and JP-A-8-21301
In 0 and the like, a method of previously oxidizing the lower cobalt compound on the surface of the positive electrode active material is shown. According to this method, since the irreversible oxidation reaction due to the initial charge does not occur, the discharge reserve can be certainly reduced. However,
This method has the following problems. That is, when the positive electrode active material particles obtained by this method are directly filled in the current collector, the conductive network between the active material particles is only joined by physical contact, so that the active material particles easily fall off, As a result, there are cases where a sufficient utilization ratio of the active material cannot be obtained.
【0010】本発明は、放電リザーブを削減できるとと
もに、活物質粒子の脱落を抑制して高い活物質利用率を
得ることができる、ニッケル正極を製造する方法を提供
すること、及びそのようなニッケル正極を備えたアルカ
リ蓄電池を製造する方法を提供すること、を目的とす
る。The present invention provides a method for producing a nickel positive electrode, which can reduce the discharge reserve and can prevent the active material particles from falling off to obtain a high utilization ratio of the active material, and such a nickel positive electrode. An object of the present invention is to provide a method for manufacturing an alkaline storage battery having a positive electrode.
【0011】[0011]
【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明は、
水酸化ニッケル又は異種元素が固溶された水酸化ニッケ
ル固溶体からなる正極活物質粒子の表面に、コバルトが
2価以下である低次コバルト化合物からなる層が形成さ
れている、正極材料を、層中の一部の低次コバルト化合
物と正極活物質中の一部の水酸化ニッケルとが酸化され
るように、酸化する、酸化工程と、正極材料をペースト
状にする、ペースト作製工程と、ペーストを集電体に塗
布して正極体を作製する、正極体作製工程と、正極体
を、対極と共に電解液中に配置する、配置工程と、正極
体及び対極に対して充電を行う、充電工程と、を有して
おり、充電工程が、第1工程と第2工程とからなり、第
1工程が、40〜80℃の温度にて、酸化水銀電極に対
して−60mVから400mVの範囲の所定電位まで定
電流充電するものであり、第2工程が、20〜40℃の
温度にて、1電子反応とした場合の水酸化ニッケル容量
に対して100〜150%、追加充電するものである、
ことを特徴とするニッケル正極の製造方法である。The invention according to claim 1 is
A layer of a positive electrode material in which a layer of a lower cobalt compound having a cobalt divalent or lower is formed on the surface of a positive electrode active material particle made of nickel hydroxide or a solid solution of nickel hydroxide in which a different element is solid-dissolved. In order to oxidize a portion of the lower cobalt compound and a portion of the nickel hydroxide in the positive electrode active material, an oxidizing step, an oxidizing step, and a paste forming step of the positive electrode material, a paste making step, and a paste Is applied to a current collector to produce a positive electrode body, a positive electrode body producing step, a positive electrode body is placed in an electrolytic solution together with a counter electrode, an arranging step, and the positive electrode body and the counter electrode are charged, a charging step And, the charging step includes a first step and a second step, and the first step is performed at a temperature of 40 to 80 ° C. in a range of −60 mV to 400 mV with respect to the mercury oxide electrode. With constant current charging up to a predetermined potential Ri, second step, at a temperature of 20 to 40 ° C., 100 to 150% relative to the nickel hydroxide capacity of the case of the one-electron reaction, is to add charge,
This is a method for manufacturing a nickel positive electrode.
【0012】請求項1記載の製造方法においては、酸化
工程により、低次コバルト化合物が酸化されて、コバル
トが2価より大きい高次コバルト化合物となる。しかし
ながら、酸化されるのは、層中の一部の低次コバルト化
合物であり、層中には未酸化の低次コバルト化合物が残
る。その未酸化の低次コバルト化合物は、充電工程の第
1工程により、全て酸化されて、高次コバルト化合物と
なる。この第1工程においては、未酸化の低次コバルト
化合物が溶解して高次コバルト化合物として析出するこ
とによって、高次コバルト化合物が得られるので、得ら
れた高次コバルト化合物は、正極活物質粒子間に渡って
形成される。従って、正極活物質粒子同士は、酸化工程
と第1工程とにより得られた高次コバルト化合物からな
る導電性ネットワークにより、接合される。そして、そ
の導電性ネットワークは、第1工程により正極活物質粒
子間に渡って形成された高次コバルト化合物を含んでい
るので、正極活物質粒子同士が単なる物理接触だけで接
合する場合に比して、強固なものとなる。従って、請求
項1記載の製造方法により得られたニッケル正極におい
ては、正極活物質の脱落が抑制され、正極活物質の利用
率が向上する。In the manufacturing method according to the first aspect, the lower order cobalt compound is oxidized in the oxidation step, so that the cobalt becomes a higher order cobalt compound having a valence higher than 2. However, it is a part of the lower cobalt compound in the layer that is oxidized, and the unoxidized lower cobalt compound remains in the layer. The unoxidized low-order cobalt compound is entirely oxidized into a high-order cobalt compound in the first step of the charging step. In this first step, the unoxidized low order cobalt compound is dissolved and precipitated as a high order cobalt compound, so that the high order cobalt compound is obtained. Therefore, the obtained high order cobalt compound is a positive electrode active material particle. Formed over the gap. Therefore, the positive electrode active material particles are bonded to each other by the conductive network made of the higher cobalt compound obtained in the oxidation step and the first step. Since the conductive network contains the higher order cobalt compound formed between the positive electrode active material particles in the first step, the conductive network is more likely than the case where the positive electrode active material particles are joined only by physical contact. And become solid. Therefore, in the nickel positive electrode obtained by the manufacturing method according to claim 1, the positive electrode active material is prevented from falling off, and the utilization rate of the positive electrode active material is improved.
【0013】しかも、請求項1記載の製造方法により得
られたニッケル正極においては、放電リザーブが削減さ
れる。即ち、放電リザーブの生成は、導電性ネットワー
クを形成する際の充電による不可逆的酸化反応に起因す
る。しかるに、上記製造方法によれば、上述したよう
に、導電性ネットワークが、放電リザーブの生成の原因
とはならない酸化工程によっても形成されている。従っ
て、酸化工程による分だけ放電リザーブが削減される。Moreover, in the nickel positive electrode obtained by the manufacturing method according to the first aspect, the discharge reserve is reduced. That is, the generation of the discharge reserve is due to the irreversible oxidation reaction due to the charge when forming the conductive network. However, according to the above manufacturing method, as described above, the conductive network is also formed by the oxidation step that does not cause the generation of the discharge reserve. Therefore, the discharge reserve is reduced by the amount of the oxidation process.
【0014】更に、放電リザーブは、水酸化ニッケルの
充電酸化による不可逆電気量によっても生成するが、請
求項1記載の製造方法においては、酸化工程により、正
極活物質中の一部の水酸化ニッケルが酸化されるので、
上記不可逆電気量を抑制することができる。従って、こ
の点からも、請求項1記載の製造方法により得られたニ
ッケル正極においては、放電リザーブが削減される。Further, the discharge reserve is also generated by the irreversible amount of electricity due to the charge oxidation of nickel hydroxide, but in the manufacturing method according to claim 1, a part of the nickel hydroxide in the positive electrode active material is subjected to the oxidation step. Is oxidized,
The amount of irreversible electricity can be suppressed. Therefore, also from this point, the discharge reserve is reduced in the nickel positive electrode obtained by the manufacturing method according to the first aspect.
【0015】水酸化ニッケルに固溶される異種元素とし
ては、例えば、亜鉛、コバルトなどを挙げることができ
る。このような異種元素は、単体(金属)として水酸化
ニッケルの結晶格子中に固溶されてもよく、水酸化物、
酸化物などの化合物として水酸化ニッケルの結晶格子中
に固溶されてもよい。また、水酸化ニッケルの結晶格子
中における該異種元素の含有量は、通常、異種元素とし
ての重量換算で、水酸化ニッケルの重量に対して少なく
とも2重量部以上に設定されるのが好ましい。Examples of the different element that is solid-dissolved in nickel hydroxide include zinc and cobalt. Such a different element may be solid-solved in the crystal lattice of nickel hydroxide as a simple substance (metal), a hydroxide,
It may be dissolved in the crystal lattice of nickel hydroxide as a compound such as an oxide. Further, the content of the different element in the crystal lattice of nickel hydroxide is usually preferably set to at least 2 parts by weight or more based on the weight of nickel hydroxide in terms of the weight of the different element.
【0016】正極活物質粒子の表面に形成された層の、
正極材料における割合は、通常、3〜15重量%に設定
されるのが好ましく、特に、4〜8重量%に設定される
のが好ましい。3重量%未満の場合は、正極活物質の導
電性が十分に高くならず、利用率向上が困難になる恐れ
がある。15重量%を超える場合は、正極材料における
活物質量が相対的に減少することになるので、容量低下
を招く恐れがある。Of the layer formed on the surface of the positive electrode active material particles,
The proportion in the positive electrode material is usually preferably set to 3 to 15% by weight, and particularly preferably set to 4 to 8% by weight. If it is less than 3% by weight, the conductivity of the positive electrode active material may not be sufficiently high, and it may be difficult to improve the utilization rate. When it exceeds 15% by weight, the amount of the active material in the positive electrode material is relatively decreased, which may cause a decrease in capacity.
【0017】低次コバルト化合物としては、コバルト単
体、一酸化コバルト、水酸化コバルトなどが挙げられ
る。特に、水酸化コバルトが好ましい。Examples of the lower cobalt compound include simple substance cobalt, cobalt monoxide, cobalt hydroxide and the like. Particularly, cobalt hydroxide is preferable.
【0018】酸化工程における酸化方法としては、例え
ば、高温下でアルカリ水溶液中又は水中にて酸化剤を
用いる方法、又は、酸素雰囲気下且つアルカリ条件下
で加熱する方法がある。Examples of the oxidizing method in the oxidizing step include a method of using an oxidizing agent in an alkaline aqueous solution or water at high temperature, or a method of heating in an oxygen atmosphere and alkaline conditions.
【0019】酸化工程における酸化条件は、ニッケル及
びコバルトの平均酸化数が2.05〜2.4となるよう
設定するのが好ましい。酸化数が2.05未満の場合
は、放電リザーブの削減効果が小さくなる。酸化数が
2.4を越える場合は、γ−NiOOHが生成しやす
く、電池容量が負極規制となって放電容量が低下してサ
イクル寿命が短くなる恐れがある。The oxidizing conditions in the oxidizing step are preferably set so that the average oxidation number of nickel and cobalt is 2.05 to 2.4. When the oxidation number is less than 2.05, the effect of reducing the discharge reserve becomes small. If the oxidation number exceeds 2.4, γ-NiOOH is likely to be generated, and the battery capacity may become a negative electrode restriction, resulting in reduced discharge capacity and shortened cycle life.
【0020】上記の酸化方法で用いる酸化剤として
は、特に限定されるものではなく、公知の各種のものが
挙げられるが、酸化力が大きく、正極材料を効率的に酸
化処理することができるものが好ましい。例えば、ペル
オキソ二硫酸カリウム(K2S 208)、ペルオキソ二
硫酸ナトリウム(Na2S208)、ペルオキソ二硫酸
アンモニウム((NH4)2S208)、次亜塩素酸ナ
トリウム(NaClO)、及び亜塩素酸ナトリウム(N
aClO2)の内の1種以上を用いるのが好ましい。As an oxidant used in the above-mentioned oxidation method
Is not particularly limited, and various known ones can be used.
However, it has a large oxidizing power, so it is possible to
Those capable of chemical treatment are preferable. For example, Pell
Potassium oxodisulfate (KTwoS Two08), Peroxo
Sodium sulfate (NaTwoSTwo08), Peroxodisulfate
Ammonium ((NHFour)TwoSTwo08), Sodium hypochlorite
Thorium (NaClO) and sodium chlorite (N
aClOTwoIt is preferable to use at least one of the above).
【0021】上記の酸化方法で用いるアルカリ水溶液
としては、特に限定されるものではなく、公知の各種の
ものが挙げられる。例えば、水酸化カリウム、水酸化リ
チウム、及び水酸化ナトリウムなどを用いるのが好まし
い。The alkaline aqueous solution used in the above-mentioned oxidation method is not particularly limited and various known ones can be used. For example, it is preferable to use potassium hydroxide, lithium hydroxide, sodium hydroxide and the like.
【0022】上記又はの酸化処理の温度は、特に限
定されるものではないが、50℃から130℃の範囲が
好ましい。The temperature of the above-mentioned or oxidation treatment is not particularly limited, but is preferably in the range of 50 ° C to 130 ° C.
【0023】ペーストは、正極材料に、水又は増粘剤を
溶解した水を加え、必要に応じて更に結着剤を加えて、
調製する。増粘剤としては、ポリエチレングリコールや
ポリビニルアルコールなどの高分子化合物や、カルボキ
シメチルセルロース、メチルセルロースなどが挙げられ
る。結着剤としては、ポリテトラフルオロエチレン、ス
チレン−ブタジエンゴムなどが挙げられる。The paste is prepared by adding water or water in which a thickener is dissolved to the positive electrode material, and further adding a binder if necessary.
Prepare. Examples of the thickener include polymer compounds such as polyethylene glycol and polyvinyl alcohol, carboxymethyl cellulose, and methyl cellulose. Examples of the binder include polytetrafluoroethylene and styrene-butadiene rubber.
【0024】正極体は、調製したペーストを集電体に塗
布し乾燥して作製する。乾燥後に加圧して、正極材料を
集電体内部に密に充填するのが好ましい。The positive electrode body is prepared by applying the prepared paste to a current collector and drying it. It is preferable that the positive electrode material is densely filled inside the current collector by applying pressure after drying.
【0025】集電体としては、アルカリ蓄電池用の正極
において通常用いられるものであれば特に限定されるも
のではないが、正極材料を密に充填して保持しやすい点
から、金属製の、多孔体、網状体、又は、多孔板を用い
るのが好ましい。The current collector is not particularly limited as long as it is one normally used in the positive electrode for alkaline storage batteries, but it is made of metal and porous because it is easy to densely fill and hold the positive electrode material. It is preferable to use a body, a mesh or a perforated plate.
【0026】金属製の多孔体としては、発泡状金属多孔
体を用いるのが好ましい。発泡状金属多孔体は、スポン
ジ状の金属体であり、例えば、発泡ウレタンなどの発泡
樹脂に対して金属を無電解メッキした後に発泡樹脂を加
熱して除去することにより、製造できる。As the metal porous body, it is preferable to use a foamed metal porous body. The foamed metal porous body is a sponge-like metal body, and can be produced, for example, by electrolessly plating a metal on a foamed resin such as urethane foam and then heating and removing the foamed resin.
【0027】金属製の網状体としては、例えば、金属繊
維が三次元的に絡み合った網状体、例えば不織布を用い
るのが好ましい。As the metal mesh body, it is preferable to use, for example, a mesh body in which metal fibers are three-dimensionally intertwined with each other, for example, a nonwoven fabric.
【0028】金属製の多孔板としては、例えば、パンチ
ングメタル、エキスパンドメタルなどを用いることがで
きる。As the metal porous plate, for example, punching metal, expanded metal or the like can be used.
【0029】配置工程の電解液としては、公知のニッケ
ル水素蓄電池において用いられる各種のアルカリ水溶液
であれば、特に限定されるものではないが、例えば、水
酸化カリウム、水酸化リチウム、水酸化ナトリウムの内
の1種以上が溶解された水溶液を用いるのが好ましい。The electrolytic solution in the arranging step is not particularly limited as long as it is various alkaline aqueous solutions used in known nickel-hydrogen storage batteries, and examples thereof include potassium hydroxide, lithium hydroxide and sodium hydroxide. It is preferable to use an aqueous solution in which at least one of these is dissolved.
【0030】充電工程の第1工程においては、酸化工程
で酸化されなかった残りの未酸化の低次コバルト化合物
が酸化される。第1工程においては、40℃から80℃
の温度で充電する。40℃より低いと、上記未酸化の低
次コバルト化合物が十分に酸化されない恐れがある。8
0℃より高いと、充電した場合に電解液が電池外部へ漏
出し、電池の重量減少が起こり、ひいては、サイクル寿
命が短くなる恐れがある。In the first step of the charging step, the remaining unoxidized lower cobalt compound not oxidized in the oxidation step is oxidized. In the first step, 40 ° C to 80 ° C
Charge at the temperature of. If the temperature is lower than 40 ° C, the unoxidized lower cobalt compound may not be sufficiently oxidized. 8
If the temperature is higher than 0 ° C., the electrolytic solution may leak to the outside of the battery when it is charged, and the weight of the battery may be reduced, which may shorten the cycle life.
【0031】第1工程においては、酸化水銀電極に対し
て−60mVから400mVの範囲の所定電位まで定電
流充電する。この所定電位は、充電を行う際の温度によ
って決定する必要がある。何故なら、低次コバルト化合
物から高次コバルト化合物への酸化電位は、高温になる
ほど、酸化水銀電極に対して卑側にシフトしていくから
である。なお、400mVを越えて充電すると、高温下
で水酸化ニッケルを酸化する恐れがある。In the first step, the mercury oxide electrode is charged with a constant current to a predetermined potential in the range of -60 mV to 400 mV. This predetermined potential needs to be determined by the temperature at which charging is performed. This is because the oxidation potential of the low order cobalt compound to the high order cobalt compound shifts to the base side with respect to the mercury oxide electrode as the temperature increases. It should be noted that there is a possibility that nickel hydroxide may be oxidized at a high temperature if it is charged over 400 mV.
【0032】例えば、図1は、水酸化コバルトからオキ
シ水酸化コバルトへの酸化電位と温度との関係を表した
ものである。具体的には、6.8mol/lの水酸化カ
リウム水溶液中で水酸化コバルトを酸化している。式1
は温度と酸化電位との関係式である。
E=−0.0988T2+4.3381T+249.79(20〜80℃)
…式1
なお、E:Hg/HgO電極に対する電位(mV)、
T:温度(℃)For example, FIG. 1 shows the relationship between the oxidation potential of cobalt hydroxide to cobalt oxyhydroxide and the temperature. Specifically, cobalt hydroxide is oxidized in a 6.8 mol / l potassium hydroxide aqueous solution. Formula 1
Is a relational expression between temperature and oxidation potential. E = -0.0988T 2 + 4.3381T + 249.79 (20~80 ℃) ... Equation 1 Note, E: potential for Hg / HgO electrode (mV),
T: Temperature (° C)
【0033】第1工程においては、高温下において定電
流充電を所定電位で止めることによって、正極活物質中
の水酸化ニッケルの酸化反応を防ぐことができる。な
お、そのような酸化反応を防ぐためには、層中の低次コ
バルト化合物(例えば水酸化コバルト)の酸化電位に電
位を固定する充電方法が考えられるが、それは、次の理
由により、好ましくない。即ち、開回路電位から酸化
電位まで急激に電位を掃引させた場合には、大電流が流
れ、反応が均一に行われず、緻密な導電性ネットワーク
が形成できない恐れがある。電位を段階的に掃引した
場合でも、反応が完結するまでに長時間必要となり、工
業的価値が薄くなる。In the first step, the constant-current charging is stopped at a predetermined potential at a high temperature to prevent the oxidation reaction of nickel hydroxide in the positive electrode active material. In order to prevent such an oxidation reaction, a charging method in which the potential is fixed to the oxidation potential of the lower cobalt compound (for example, cobalt hydroxide) in the layer can be considered, but it is not preferable for the following reason. That is, when the potential is rapidly swept from the open circuit potential to the oxidation potential, a large current flows, the reaction is not uniformly performed, and a dense conductive network may not be formed. Even if the electric potential is swept stepwise, it takes a long time to complete the reaction, and the industrial value is reduced.
【0034】充電工程の第2工程においては、正極活物
質が充電される。第2工程においては、20℃から40
℃の温度で充電する。20℃より低いと、γ−NiOO
Hの生成が促進される恐れがある。40℃より高いと、
酸素発生が起こりやすく、発生した酸素によって未活性
な負極合金の腐食や劣化が促進される恐れがある。In the second step of the charging step, the positive electrode active material is charged. In the second step, 20 ° C to 40 ° C
Charge at a temperature of ℃. If lower than 20 ° C, γ-NiOO
The production of H may be accelerated. Above 40 ° C,
Oxygen is easily generated, and the generated oxygen may promote the corrosion and deterioration of the inactive negative electrode alloy.
【0035】第2工程においては、電子反応とした場合
の水酸化ニッケル容量に対して100〜150%、追加
充電する。これにより、正極活物質は充電状態となる。In the second step, 100 to 150% of the nickel hydroxide capacity in the case of electron reaction is additionally charged. As a result, the positive electrode active material is in a charged state.
【0036】請求項2記載の発明は、水酸化ニッケル又
は異種元素が固溶された水酸化ニッケル固溶体からなる
正極活物質粒子の表面に、コバルトが2価以下である低
次コバルト化合物からなる層が形成されている、正極材
料を、層中の全部の低次コバルト化合物と正極活物質中
の一部の水酸化ニッケルとが酸化されるように、酸化す
る、酸化工程と、正極材料に低次コバルト化合物を混合
し、該混合物をペースト状にする、ペースト作製工程
と、ペーストを集電体に塗布して正極体を作製する、正
極体作製工程と、正極体を、対極と共に電解液中に配置
する、配置工程と、正極体及び対極に対して充電を行
う、充電工程と、を有しており、充電工程が、第1工程
と第2工程とからなり、第1工程が、40〜80℃の温
度にて、酸化水銀電極に対して−60mVから400m
Vの範囲の所定電位まで定電流充電するものであり、第
2工程が、20〜40℃の温度にて、1電子反応とした
場合の水酸化ニッケル容量に対して100〜150%、
追加充電するものである、ことを特徴とするニッケル正
極の製造方法である。According to a second aspect of the present invention, a layer made of a lower cobalt compound having cobalt having a valence of 2 or less is formed on the surface of the positive electrode active material particles made of nickel hydroxide solid solution in which nickel hydroxide or a different element is solid-dissolved. Is formed so that all of the lower cobalt compounds in the layer and some of the nickel hydroxide in the positive electrode active material are oxidized. Next, a cobalt compound is mixed and the mixture is made into a paste, a paste preparation step, a paste is applied to a current collector to prepare a positive electrode body, a positive electrode body preparation step, and the positive electrode body together with a counter electrode in an electrolytic solution. And a charging step of charging the positive electrode body and the counter electrode. The charging step includes a first step and a second step, and the first step is 40 Mercury oxide electrode at a temperature of ~ 80 ° C 400m from -60mV for
Constant current charging to a predetermined potential in the range of V, 100 to 150% of nickel hydroxide capacity when the second step is a one-electron reaction at a temperature of 20 to 40 ° C,
A method for producing a nickel positive electrode, characterized in that the nickel positive electrode is additionally charged.
【0037】請求項2記載の発明においては、酸化工程
により、層中の全部の低次コバルト化合物が酸化され
て、高次コバルト化合物となる。そして、ペースト作製
工程で混合された低次コバルト化合物は、充電工程の第
1工程により、全て酸化されて、高次コバルト化合物と
なる。この第1工程においては、低次コバルト化合物が
溶解して高次コバルト化合物として析出することによっ
て、高次コバルト化合物が得られるので、得られた高次
コバルト化合物は、正極活物質粒子間に渡って形成され
る。従って、正極活物質粒子同士は、酸化工程と第1工
程とにより得られた高次コバルト化合物からなる導電性
ネットワークにより、接合される。そして、その導電性
ネットワークは、第1工程により正極活物質粒子間に渡
って形成された高次コバルト化合物を含んでいるので、
正極活物質粒子同士が単なる物理接触だけで接合する場
合に比して、強固なものとなる。従って、請求項1記載
の製造方法により得られたニッケル正極においては、正
極活物質の脱落が抑制され、正極活物質の利用率が向上
する。According to the second aspect of the invention, all of the lower cobalt compounds in the layer are oxidized by the oxidation step to become higher cobalt compounds. Then, the low order cobalt compound mixed in the paste making step is all oxidized in the first step of the charging step to become a high order cobalt compound. In this first step, since the high order cobalt compound is obtained by dissolving the low order cobalt compound and precipitating it as the high order cobalt compound, the obtained high order cobalt compound is spread between the positive electrode active material particles. Formed. Therefore, the positive electrode active material particles are bonded to each other by the conductive network made of the higher cobalt compound obtained in the oxidation step and the first step. Since the conductive network contains the higher order cobalt compound formed between the positive electrode active material particles in the first step,
This is stronger than the case where the positive electrode active material particles are joined by simple physical contact. Therefore, in the nickel positive electrode obtained by the manufacturing method according to claim 1, the positive electrode active material is prevented from falling off, and the utilization rate of the positive electrode active material is improved.
【0038】しかも、請求項2記載の製造方法により得
られたニッケル正極においては、放電リザーブが削減さ
れる。即ち、上記製造方法によれば、上述したように、
導電性ネットワークが、放電リザーブの生成の原因とは
ならない酸化工程によっても形成されている。従って、
酸化工程による分だけ放電リザーブが削減される。Moreover, in the nickel positive electrode obtained by the manufacturing method according to the second aspect, the discharge reserve is reduced. That is, according to the above manufacturing method, as described above,
The conductive network is also formed by an oxidation process that does not cause the formation of a discharge reserve. Therefore,
The discharge reserve is reduced by the amount due to the oxidation process.
【0039】更に、放電リザーブは、水酸化ニッケルの
酸化還元による不可逆電気量によっても生成するが、請
求項2記載の製造方法においては、酸化工程により、正
極活物質中の一部の水酸化ニッケルが酸化されるので、
上記不可逆電気量は発生しない。従って、この点から
も、請求項2記載の製造方法により得られたニッケル正
極においては、放電リザーブが削減される。Further, the discharge reserve is also generated by an irreversible amount of electricity due to redox of nickel hydroxide, but in the manufacturing method according to claim 2, a part of the nickel hydroxide in the positive electrode active material is subjected to the oxidation step. Is oxidized,
The irreversible electricity quantity does not occur. Therefore, also from this point, in the nickel positive electrode obtained by the manufacturing method according to the second aspect, the discharge reserve is reduced.
【0040】その他は、請求項1記載の発明と同じであ
る。なお、請求項1記載の発明では、酸化工程において
正極材料の層中の一部の低次コバルト化合物を酸化して
おり、これに対して、請求項2記載の発明では、酸化工
程において正極材料の層中の全部の低次コバルト化合物
を酸化している。これは、酸化工程における酸化条件、
例えば、温度、アルカリの種類・濃度、酸化剤の種類・
使用量などを、設定することにより行うことができる。Others are the same as the invention described in claim 1. In the invention of claim 1, a part of the lower cobalt compound in the layer of the positive electrode material is oxidized in the oxidation step, whereas in the invention of claim 2, the positive electrode material is oxidized in the oxidation step. All lower cobalt compounds in the layer are oxidized. This is the oxidation condition in the oxidation step,
For example, temperature, alkali type / concentration, oxidizer type /
It can be performed by setting the usage amount and the like.
【0041】請求項3記載の発明は、請求項1又は2に
記載の発明において、第1工程と第2工程との間に、第
1工程の所定電位で30分以上定電圧充電する、中間工
程を有しているものである。According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect of the invention, a constant voltage charge is performed for 30 minutes or more at a predetermined potential of the first step between the first step and the second step. It has a process.
【0042】第1工程によれば、酸化工程で残された未
酸化の低次コバルト化合物が酸化されるが、当該酸化が
仮に不十分であったとしても、中間工程によって、低次
コバルト化合物の酸化が確実に行われる。従って、請求
項3記載の発明によれば、高次コバルト化合物からなる
導電性ネットワークがより確実に形成される。なお、充
電時間が30分より短いと、この中間工程を採用する意
義が殆どない。According to the first step, the unoxidized low-order cobalt compound remaining in the oxidation step is oxidized, but even if the oxidation is insufficient, the intermediate step removes the low-order cobalt compound. Assures oxidation. Therefore, according to the third aspect of the present invention, the conductive network made of the higher order cobalt compound is more reliably formed. If the charging time is shorter than 30 minutes, there is little point in adopting this intermediate step.
【0043】請求項4記載の発明は、請求項1記載の発
明において、ペースト作製工程において、正極材料に低
次コバルト化合物を混合し、該混合物をペースト状にす
るようにしたものである。According to a fourth aspect of the present invention, in the paste forming step according to the first aspect of the invention, a low order cobalt compound is mixed with the positive electrode material, and the mixture is made into a paste.
【0044】請求項4記載の発明においては、ペースト
作製時に混合した低次コバルト化合物が、酸化工程後の
層中の未酸化の低次コバルト化合物と同様に、充電工程
の第1工程において酸化されて、高次コバルト化合物と
なる。この高次コバルト化合物は、正極活物質粒子間に
渡って形成される。従って、請求項4記載の発明によれ
ば、導電性ネットワークはより強固なものとなる。In the invention according to claim 4, the low-order cobalt compound mixed at the time of preparing the paste is oxidized in the first step of the charging step like the unoxidized low-order cobalt compound in the layer after the oxidation step. And becomes a higher cobalt compound. This higher order cobalt compound is formed across the particles of the positive electrode active material. Therefore, according to the invention described in claim 4, the conductive network becomes stronger.
【0045】請求項5記載の発明は、請求項2記載の発
明において、ペースト作製工程で混合する低次コバルト
化合物の量が、正極材料に対して0.5〜8重量%であ
るものである。According to a fifth aspect of the present invention, in the second aspect of the present invention, the amount of the lower cobalt compound mixed in the paste making step is 0.5 to 8% by weight based on the positive electrode material. .
【0046】0.5重量%より少ないと、正極活物質の
脱落を抑制する効果が不充分となる。8重量%より大き
いと、正極活物質の量的割合が低下してエネルギー密度
が低下し、また、放電リザーブの増大にもつながる。If it is less than 0.5% by weight, the effect of suppressing the falling of the positive electrode active material becomes insufficient. When it is more than 8% by weight, the quantitative ratio of the positive electrode active material is lowered, the energy density is lowered, and the discharge reserve is increased.
【0047】請求項6記載の発明は、請求項1又は2に
記載の発明において、第1工程の充電電流値が、1電子
反応とした場合の水酸化ニッケル容量に対して1/10
0〜1/20 It(A)の充電率であるものである。The invention according to claim 6 is the invention according to claim 1 or 2, wherein the charging current value in the first step is 1/10 of the nickel hydroxide capacity in the case of one-electron reaction.
The charge rate is 0 to 1/20 It (A).
【0048】1/20 It(A)の充電率を越える
と、酸化工程で残された未酸化の低次コバルト化合物が
十分に酸化されない恐れがある。1/100 It
(A)の充電率より小さいと、第1工程の充電に長時間
を要し、工業的価値が低くなる。If the charge rate exceeds 1/20 It (A), the unoxidized lower cobalt compound left in the oxidation step may not be sufficiently oxidized. 1/100 It
If it is smaller than the charging rate of (A), it takes a long time to charge in the first step, and the industrial value becomes low.
【0049】請求項7記載の発明は、請求項1又は2に
記載の発明において、第2工程の充電電流値が、1/2
0〜1/3 It(A)の充電率であるものである。The invention according to claim 7 is the invention according to claim 1 or 2, wherein the charging current value in the second step is 1/2.
The charging rate is 0 to 1/3 It (A).
【0050】1/3 It(A)の充電率を越えると、
酸素発生が起こりやすく、発生した酸素によって未活性
な負極合金の腐食や劣化が促進されたり、γ−NiOO
Hの生成が促進されたりする恐れがある。1/20 I
t(A)の充電率より小さいと、第2工程に長時間を要
し、工業的価値が低くなる。When the charging rate of 1/3 It (A) is exceeded,
Oxygen is easily generated, and the generated oxygen promotes the corrosion and deterioration of the inactive negative electrode alloy, and γ-NiOO
The production of H may be accelerated. 1/20 I
If it is smaller than the charging rate of t (A), the second step requires a long time and the industrial value becomes low.
【0051】請求項8記載の発明は、水酸化ニッケル又
は異種元素が固溶された水酸化ニッケル固溶体からなる
正極活物質粒子の表面に、コバルトが2価以下である低
次コバルト化合物からなる層が形成されている、正極材
料を、層中の一部の低次コバルト化合物と正極活物質中
の一部の水酸化ニッケルとが酸化されるように、酸化す
る、酸化工程と、正極材料をペースト状にする、ペース
ト作製工程と、ペーストを集電体に塗布して正極体を作
製する、正極体作製工程と、正極体と負極とセパレータ
とを組み合わせて極群を作製し、該極群を電槽内に入れ
て電解液に浸し、電槽を封口して、電池を組み立てる、
組立工程と、電池に充電を行う、充電工程と、を有して
おり、充電工程が、第1工程と第2工程とからなり、第
1工程が、40〜80℃の温度にて、酸化水銀電極に対
して−60mVから400mVの範囲の所定電位まで定
電流充電するものであり、第2工程が、20〜40℃の
温度にて、1電子反応とした場合の水酸化ニッケル容量
に対して100〜150%、追加充電するものである、
ことを特徴とするアルカリ蓄電池の製造方法である。The invention according to claim 8 is a layer made of a low-order cobalt compound in which cobalt is divalent or less, on the surface of positive electrode active material particles made of nickel hydroxide or a solid solution of nickel hydroxide in which a different element is solid-dissolved. Is formed so that a part of the lower cobalt compound in the layer and a part of nickel hydroxide in the positive electrode active material are oxidized, and an oxidizing step is performed. Forming a paste, a paste preparation step, a paste is applied to a current collector to prepare a positive electrode body, a positive electrode body preparation step, a positive electrode body, a negative electrode, and a separator are combined to prepare a pole group, Put in a battery case, soak it in the electrolyte, close the battery container, and assemble the battery,
It has an assembling step and a charging step of charging the battery, the charging step comprises a first step and a second step, and the first step is an oxidation at a temperature of 40 to 80 ° C. Constant-current charging is performed to a predetermined potential in the range of -60 mV to 400 mV with respect to a mercury electrode, and the second step is performed at a temperature of 20 to 40 ° C. with respect to the nickel hydroxide capacity when the one-electron reaction is performed. 100-150%, additional charging,
It is a method of manufacturing an alkaline storage battery, which is characterized by the above.
【0052】請求項8記載の発明においては、組立工程
により電池を組み立てた後に充電工程を行っているの
で、請求項1記載のニッケル正極を備えたアルカリ蓄電
池が得られる。このアルカリ蓄電池においては、請求項
1記載のニッケル正極に基づく良好な作用効果が発揮さ
れる。In the invention described in claim 8, since the charging step is performed after the battery is assembled in the assembly step, the alkaline storage battery provided with the nickel positive electrode according to claim 1 can be obtained. In this alkaline storage battery, good working effects based on the nickel positive electrode according to claim 1 are exhibited.
【0053】負極としては、例えば、ニッケル水素蓄電
池の場合には、通常、柔軟性を有する集電体に水素吸蔵
合金を含む負極材料を配置したものが用いられるが、そ
れに限定するものではない。水素吸蔵合金を用いた負極
は、具体的には、次のようにして製造される。即ち、M
mNiAlCoMn(Mmはミッシュメタルであり、L
a、Ce、Pr、及びNdからなる希士類元素の混合物
である)の組成で示される、75μm以下の粒径の、水
素吸蔵合金粉末を用意し、この粉末に、増粘剤を溶解し
た水と、結着剤であるポリテトラフルオロエチレンと、
を加えてペーストを調製し、このペーストを、パンチン
グメタルの両面に塗布して乾燥した後にプレスして厚さ
調整する。As the negative electrode, for example, in the case of a nickel-hydrogen storage battery, a negative electrode material containing a hydrogen storage alloy is usually used on a flexible collector, but the present invention is not limited thereto. Specifically, the negative electrode using the hydrogen storage alloy is manufactured as follows. That is, M
mNiAlCoMn (Mm is misch metal, L
a hydrogen-occlusion alloy powder having a particle size of 75 μm or less, which is a mixture of rare earth elements consisting of a, Ce, Pr, and Nd), and a thickener was dissolved in this powder. Water and polytetrafluoroethylene which is a binder,
Is added to prepare a paste, and the paste is applied to both surfaces of a punching metal, dried, and then pressed to adjust the thickness.
【0054】セパレータとしては、特に限定されず、公
知のものを用いることができる。The separator is not particularly limited, and known separators can be used.
【0055】電解液としては、特に限定されず、公知の
ものを用いることができる。例えば、水酸化カリウム、
水酸化リチウム、及び水酸化ナトリウムの少なくとも1
種を溶解した水溶液が好ましい。The electrolytic solution is not particularly limited, and a known one can be used. For example, potassium hydroxide,
At least one of lithium hydroxide and sodium hydroxide
An aqueous solution in which the seed is dissolved is preferred.
【0056】電池としては、例えば図2に示すような構
造のものを採用できる。図2において、アルカリ蓄電池
1は、ニッケル水素蓄電池であり、ケース2と、ケース
2内に配置された正極3、負極4、セパレータ5、及び
電解液(図示せず)を備えている。ケース2は、上部に
開口部21を有する概ね円筒状の容器であり、その底面
部が負極端子に設定されている。正極3、負極4、及び
セパレータ5は、いずれも柔軟性を有する帯状の部材で
あり、正極3と負極4とはセパレータ5を挟みつつ渦巻
状に巻きとられた状態でケース2内に配置されている。
ケース2の開口部21は、ケース2内に電解液が注入さ
れた状態で、絶縁ガスケット6を挟んで封口板7により
液密に封鎖されている。なお、封口板7は、上面に正極
端子8を有している。この正極端子8は、封口板7と正
極3とを電気的に接続するリード9を介して、正極3に
接続されている。As the battery, for example, one having a structure as shown in FIG. 2 can be adopted. In FIG. 2, the alkaline storage battery 1 is a nickel-hydrogen storage battery, and includes a case 2, a positive electrode 3, a negative electrode 4, a separator 5, and an electrolytic solution (not shown) arranged in the case 2. The case 2 is a substantially cylindrical container having an opening 21 at the top, and the bottom surface of the case 2 is set as the negative electrode terminal. Each of the positive electrode 3, the negative electrode 4, and the separator 5 is a flexible belt-shaped member, and the positive electrode 3 and the negative electrode 4 are arranged in the case 2 in a spirally wound state with the separator 5 sandwiched therebetween. ing.
The opening portion 21 of the case 2 is liquid-tightly sealed by the sealing plate 7 with the insulating gasket 6 sandwiched in the state where the electrolytic solution is injected into the case 2. The sealing plate 7 has a positive electrode terminal 8 on the upper surface. The positive electrode terminal 8 is connected to the positive electrode 3 via a lead 9 that electrically connects the sealing plate 7 and the positive electrode 3.
【0057】なお、アルカリ蓄電池1においては、電解
液として、水酸化リチウム及び水酸化ナトリウムの一方
又は両方を水酸化カリウム水溶液に添加して溶解したも
の、又は水酸化カリウム水溶液、を用いるのが好まし
い。このような電解液を用いた場合には、正極活物質に
おいて、γ−NiOOHの生成を抑制でき、また、酸素
過電圧を貴側にシフトできるため、アルカリ蓄電池1の
充電効率を高めることができる。また、このような電解
液の使用量は、電池形状によって異なるが、通常、密閉
形円筒形の場合には、正極3の容量1Ah当り、0.8
〜1.3mlに設定されるのが好ましい。0.8ml未
満の場合には、アルカリ蓄電池1の充放電サイクル寿命
が短くなる恐れがある。1.3mlを超える場合には、
負極4におけるガス吸収能が低下するため、アルカリ蓄
電池1の内圧上昇を抑制するのが困難になる恐れがあ
る。In the alkaline storage battery 1, it is preferable to use, as an electrolytic solution, one obtained by adding one or both of lithium hydroxide and sodium hydroxide to an aqueous solution of potassium hydroxide and dissolving it, or an aqueous solution of potassium hydroxide. . When such an electrolytic solution is used, the production of γ-NiOOH can be suppressed in the positive electrode active material, and the oxygen overvoltage can be shifted to the noble side, so that the charging efficiency of the alkaline storage battery 1 can be increased. The amount of such an electrolyte used varies depending on the shape of the battery, but in the case of a closed cylindrical type, it is usually 0.8
It is preferably set to ~ 1.3 ml. If it is less than 0.8 ml, the charge / discharge cycle life of the alkaline storage battery 1 may be shortened. If it exceeds 1.3 ml,
Since the gas absorption capacity of the negative electrode 4 decreases, it may be difficult to suppress the increase in the internal pressure of the alkaline storage battery 1.
【0058】ニッケル水素蓄電池の場合、第1工程の充
電の終止電圧は、充電温度、正極活物質の組成、及び水
素吸蔵合金の組成・種類にも拠るが、0.8〜1.3V
が好ましい。In the case of a nickel-hydrogen storage battery, the final voltage for charging in the first step depends on the charging temperature, the composition of the positive electrode active material, and the composition and type of the hydrogen storage alloy, but is 0.8 to 1.3 V.
Is preferred.
【0059】請求項9記載の発明は、水酸化ニッケル又
は異種元素が固溶された水酸化ニッケル固溶体からなる
正極活物質粒子の表面に、コバルトが2価以下である低
次コバルト化合物からなる層が形成されている、正極材
料を、層中の全部の低次コバルト化合物と正極活物質中
の一部の水酸化ニッケルとが酸化されるように、酸化す
る、酸化工程と、正極材料に低次コバルト化合物を混合
し、該混合物をペースト状にする、ペースト作製工程
と、ペーストを集電体に塗布して正極体を作製する、正
極体作製工程と、正極体と負極とセパレータとを組み合
わせて極群を作製し、該極群を電槽内に入れて電解液に
浸し、電槽を封口して、電池を組み立てる、組立工程
と、電池に充電を行う、充電工程と、を有しており、充
電工程が、第1工程と第2工程とからなり、第1工程
が、40〜80℃の温度にて、酸化水銀電極に対して−
60mVから400mVの範囲の所定電位まで定電流充
電するものであり、第2工程が、20〜40℃の温度に
て、1電子反応とした場合の水酸化ニッケル容量に対し
て100〜150%、追加充電するものである、ことを
特徴とするアルカリ蓄電池の製造方法である。According to a ninth aspect of the present invention, a layer made of a low-order cobalt compound in which cobalt is divalent or lower is formed on the surface of positive electrode active material particles made of nickel hydroxide or a solid solution of nickel hydroxide in which a different element is solid-dissolved. Is formed so that all of the lower cobalt compounds in the layer and some of the nickel hydroxide in the positive electrode active material are oxidized. Next, the following cobalt compound is mixed and the mixture is made into a paste, a paste making step, a paste is applied to a current collector to make a positive electrode body, a positive electrode body making step, a positive electrode body, a negative electrode and a separator are combined. To prepare a group of electrodes, put the group of electrodes in a battery case, immerse the battery in an electrolytic solution, seal the battery container, and assemble a battery, and have an assembly process and a charging process of charging the battery. And the charging process is the same as the first process Consists of a 2 step, the first step is at a temperature of 40 to 80 ° C., with respect to mercury oxide electrode -
Constant-current charging is performed to a predetermined potential in the range of 60 mV to 400 mV, and the second step is 100 to 150% with respect to the nickel hydroxide capacity when the one-electron reaction is performed at a temperature of 20 to 40 ° C. A method of manufacturing an alkaline storage battery, which is characterized in that the battery is additionally charged.
【0060】請求項9記載の発明においては、組立工程
により電池を組み立てた後に充電工程を行っているの
で、請求項2記載のニッケル正極を備えたアルカリ蓄電
池が得られる。このアルカリ蓄電池においては、請求項
2記載のニッケル正極に基づく良好な作用効果が発揮さ
れる。その他は、請求項8記載のアルカリ蓄電池と同じ
である。According to the ninth aspect of the invention, since the battery is assembled in the assembling step and the charging step is performed, the alkaline storage battery having the nickel positive electrode of the second aspect can be obtained. In this alkaline storage battery, good working effects based on the nickel positive electrode according to claim 2 are exhibited. Others are the same as the alkaline storage battery according to claim 8.
【0061】請求項10記載の発明は、請求項8又は9
に記載の発明において、第1工程と第2工程との間に、
第1工程の所定電位で30分以上定電圧充電する、中間
工程を有しているものである。The invention according to claim 10 is the invention according to claim 8 or 9.
In the invention described in, between the first step and the second step,
It has an intermediate step of performing constant voltage charging for 30 minutes or more at the predetermined potential of the first step.
【0062】このアルカリ蓄電池においては、請求項3
記載のニッケル正極に基づく良好な作用効果が発揮され
る。According to this alkaline storage battery,
Good effects based on the described nickel positive electrode are exhibited.
【0063】請求項11記載の発明は、請求項8記載の
発明において、ペースト作製工程において、正極材料に
低次コバルト化合物を混合し、該混合物をペースト状に
するようにしたものである。According to an eleventh aspect of the present invention, in the invention according to the eighth aspect, a low order cobalt compound is mixed with the positive electrode material in the paste making step, and the mixture is made into a paste.
【0064】このアルカリ蓄電池においては、請求項4
記載のニッケル正極に基づく良好な作用効果が発揮され
る。According to the alkaline storage battery of claim 4,
Good effects based on the described nickel positive electrode are exhibited.
【0065】請求項12記載の発明は、請求項9記載の
発明において、ペースト作製工程で混合する低次コバル
ト化合物の量が、正極材料に対して0.5〜8重量%で
あるものである。According to a twelfth aspect of the present invention, in the invention according to the ninth aspect, the amount of the lower cobalt compound mixed in the paste producing step is 0.5 to 8% by weight based on the positive electrode material. .
【0066】このアルカリ蓄電池においては、請求項5
記載のニッケル正極に基づく良好な作用効果が発揮され
る。According to this alkaline storage battery,
Good effects based on the described nickel positive electrode are exhibited.
【0067】請求項13記載の発明は、請求項8又は9
に記載の発明において、第1工程の充電電流値が、1電
子反応とした場合の水酸化ニッケル容量に対して1/1
00〜1/20 It(A)の充電率であるものであ
る。The invention according to claim 13 is the invention according to claim 8 or 9.
In the invention described in 1), the charging current value in the first step is 1/1 with respect to the nickel hydroxide capacity in the case of one-electron reaction.
The charging rate is from 00 to 1/20 It (A).
【0068】このアルカリ蓄電池においては、請求項6
記載のニッケル正極に基づく良好な作用効果が発揮され
る。In the alkaline storage battery according to claim 6,
Good effects based on the described nickel positive electrode are exhibited.
【0069】請求項14記載の発明は、請求項8又は9
に記載の発明において、第2工程の充電電流値が、1/
20〜1/3 It(A)の充電率であるものである。The invention according to claim 14 is the invention according to claim 8 or 9.
In the invention described in, the charging current value in the second step is 1 /
The charging rate is 20 to 1/3 It (A).
【0070】このアルカリ蓄電池においては、請求項7
記載のニッケル正極に基づく良好な作用効果が発揮され
る。In the alkaline storage battery according to claim 7,
Good effects based on the described nickel positive electrode are exhibited.
【0071】[0071]
【発明の実施の形態】{ニッケル正極の製造}実施例1
〜9は請求項1記載の発明に関するものである。特に、
実施例7〜9は請求項3記載の発明に関するものであ
る。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION {Production of nickel positive electrode} Example 1
9 relates to the invention according to claim 1. In particular,
Embodiments 7 to 9 relate to the invention described in claim 3.
【0072】(実施例1)
(1) 酸化工程
まず、正極材料を酸化した。正極材料としては、亜鉛及
びコバルトが固溶された水酸化ニッケル固溶体からなる
正極活物質粒子の表面にβ−水酸化コバルトからなる層
が形成されたものを用いた。固溶された亜鉛及びコバル
トの含有量は、金属比率でそれぞれ4重量部及び5重量
部とした。β−水酸化コバルトからなる層の含有量は、
正極材料に対して6重量%とした。酸化は、90℃、5
%水酸化ナトリウム水溶液中にて、酸化剤であるNaC
lOを用いて2時間処理することにより、行った。Na
ClOの使用量は、正極材料10gに対して5mlとし
た。酸化工程後のニッケル及びコバルトの平均酸化数は
2.15であった。Example 1 (1) Oxidation Step First, the positive electrode material was oxidized. As the positive electrode material, there was used one in which a layer made of β-cobalt hydroxide was formed on the surface of positive electrode active material particles made of a nickel hydroxide solid solution in which zinc and cobalt were solid-dissolved. The contents of dissolved zinc and cobalt were 4 parts by weight and 5 parts by weight, respectively, in terms of metal ratio. The content of the layer made of β-cobalt hydroxide is
It was 6% by weight with respect to the positive electrode material. Oxidation is 90 ℃, 5
% Sodium hydroxide aqueous solution, oxidizer NaC
This was done by treating with 10 for 2 hours. Na
The amount of ClO used was 5 ml per 10 g of the positive electrode material. The average oxidation number of nickel and cobalt after the oxidation step was 2.15.
【0073】なお、酸化工程後の正極材料のサイクリッ
クボルタンメトリーを行ってみた。測定条件は次の通り
である。即ち、作用極は、1×1cmの大きさの発泡基
板に正極材料を充填したもの。対極はニッケル板。参照
電極はHg/HgO。電解液は6.5Nの水酸化カリウ
ム水溶液。20℃にて電位走査を行った。電位走査速度
は、1mV/分、電位走査範囲は0〜350mVであ
る。図3に酸化工程後の正極材料のサイクリックボルタ
モグラムを示す。Cyclic voltammetry was performed on the positive electrode material after the oxidation step. The measurement conditions are as follows. That is, the working electrode is a foam substrate having a size of 1 × 1 cm filled with a positive electrode material. The counter electrode is a nickel plate. The reference electrode is Hg / HgO. The electrolyte is a 6.5N potassium hydroxide aqueous solution. A potential scan was performed at 20 ° C. The potential scanning speed is 1 mV / min, and the potential scanning range is 0 to 350 mV. FIG. 3 shows a cyclic voltammogram of the positive electrode material after the oxidation step.
【0074】図3からわかるように、350mV付近
に、水酸化コバルトからオキシ水酸化コバルトへの酸化
ピークが観測される。このことから、酸化工程後の正極
材料の表面の層には、未酸化の水酸化コバルトが存在し
ていることがわかる。As can be seen from FIG. 3, an oxidation peak from cobalt hydroxide to cobalt oxyhydroxide is observed near 350 mV. From this, it can be seen that unoxidized cobalt hydroxide is present in the surface layer of the positive electrode material after the oxidation step.
【0075】(2) ペースト作製工程
酸化工程後の正極材料80重量部と、増粘剤であるカル
ボキシメチルセルロース水溶液20重量部とを、混合し
てペーストを作製した。(2) Paste Preparation Step 80 parts by weight of the positive electrode material after the oxidation step and 20 parts by weight of an aqueous solution of carboxymethyl cellulose as a thickener were mixed to prepare a paste.
【0076】(3) 正極体作製工程
上記ペーストを集電体に均一に塗布して乾燥した。そし
て、集電体を、加圧した後、4×6cm2に切断した。
集電体としては、ニッケル多孔体基板を用いた。これに
より、容量1000mAhの正極体を得た。(3) Step of Producing Positive Electrode Body The above paste was uniformly applied to a current collector and dried. Then, the current collector was pressed and then cut into 4 × 6 cm 2 .
A nickel porous substrate was used as the current collector. As a result, a positive electrode body having a capacity of 1000 mAh was obtained.
【0077】(4) 配置工程
上記正極体を用いて負極などと共に開放形試験用電池を
作製した。負極は次のように作製した。即ち、CaCu
5型構造を有するMmNi3.5Co0.8Mn0.4
Al0.3組成(Mmはミッシュメタルであり、La、
Ce、Pr、及びNdからなる希士類元素の混合物であ
る)で示される水素吸蔵合金の粉末に、増粘剤であるカ
ルボキシメチルセルロース水溶液を加えてペーストを作
製した。次に、このペーストを集電体である穿孔鋼板の
両面に塗布して乾燥した。そして、穿孔鋼板を、加圧し
た後、4×6cm2に切断した。なお、この負極の容量
は、正極体の容量の4倍に設定した。開放形試験用電池
は次のように作製した。即ち、正極体と負極とを、不織
布からなるセパレータを挟んで積層した。そして、この
積層物に0.5MPaの緊圧を加えて電解液過剰の開放
形試験用電池を構成した。不織布は、ポリオレフィン系
樹脂繊維を用いて形成されたものである。電解液として
は、6.8mol/lの水酸化カリウム水溶液を用い
た。また、参照電極に、Hg/HgO電極を用いた。(4) Arrangement Step Using the above positive electrode body, an open type test battery was prepared together with a negative electrode and the like. The negative electrode was manufactured as follows. That is, CaCu
MmNi 3.5 Co 0.8 Mn 0.4 having a 5- type structure
Al 0.3 composition (Mm is misch metal, La,
A paste was prepared by adding an aqueous solution of carboxymethyl cellulose, which is a thickener, to a powder of a hydrogen storage alloy represented by (a mixture of rare earth elements consisting of Ce, Pr, and Nd). Next, this paste was applied to both surfaces of a perforated steel plate which is a current collector and dried. Then, the perforated steel sheet was pressed and then cut into 4 × 6 cm 2 . The capacity of the negative electrode was set to 4 times the capacity of the positive electrode body. The open-type test battery was manufactured as follows. That is, the positive electrode body and the negative electrode were laminated with a separator made of non-woven fabric interposed therebetween. Then, a pressure of 0.5 MPa was applied to this laminate to form an open-type test battery with excess electrolyte. The non-woven fabric is formed by using polyolefin resin fibers. As the electrolytic solution, a 6.8 mol / l potassium hydroxide aqueous solution was used. An Hg / HgO electrode was used as the reference electrode.
【0078】(5) 充電工程
開放形試験用電池に対して次の第1工程及び第2工程か
らなる充電を行った。第1工程では、40℃にて、1/
50 It(A)の充電率の電流で、正極電位がHg/
HgO参照電極に対し+350mVまで定電流充電を行
った。第2工程では、20℃にて、0.1 It(A)
の充電率の電流で、水酸化ニッケル容量に対して120
%追加充電を行った。(5) Charging Step The open type test battery was charged by the following first step and second step. In the first step, 1/40 at 40 ° C
At a charging rate of 50 It (A), the positive electrode potential is Hg /
Constant current charging was performed up to +350 mV with respect to the HgO reference electrode. In the second step, 0.1 It (A) at 20 ° C.
The charging rate of current is 120 against the nickel hydroxide capacity.
% Additional charging was performed.
【0079】以上の工程を経ることにより、ニッケル正
極を得た。Through the above steps, a nickel positive electrode was obtained.
【0080】(実施例2)充電工程の第1工程が異なる
だけで、他は実施例1と同じにして、ニッケル正極を得
た。この第1工程では、60℃にて、1/50 It
(A)の充電率の電流で、正極電位がHg/HgO参照
電極に対し+280mVまで定電流充電を行った。(Example 2) A nickel positive electrode was obtained in the same manner as in Example 1 except that the first step of the charging step was different. In this first step, 1/50 It at 60 ° C.
Constant current charging was performed until the positive electrode potential was +280 mV with respect to the Hg / HgO reference electrode with the current having the charging rate of (A).
【0081】(実施例3)充電工程の第1工程が異なる
だけで、他は実施例1と同じにして、ニッケル正極を得
た。この第1工程では、80℃にて、1/50 It
(A)の充電率の電流で、正極電位がHg/HgO参照
電極に対し+250mVまで定電流充電を行った。(Example 3) A nickel positive electrode was obtained in the same manner as in Example 1, except that the first step of the charging step was different. In this first step, 1/50 It at 80 ° C.
Constant current charging was performed at a charge rate of (A) at a positive electrode potential of +250 mV with respect to the Hg / HgO reference electrode.
【0082】(実施例4)充電工程の第1工程が異なる
だけで、他は実施例1と同じにして、ニッケル正極を得
た。この第1工程では、40℃にて、1/50 It
(A)の充電率の電流で、正極電位がHg/HgO参照
電極に対し+320mVまで定電流充電を行った。Example 4 A nickel positive electrode was obtained in the same manner as in Example 1 except that the first step of the charging step was different. In this first step, 1/50 It at 40 ° C.
Constant current charging was performed at a charge rate of (A) at a positive electrode potential of +320 mV with respect to the Hg / HgO reference electrode.
【0083】(実施例5)充電工程の第1工程が異なる
だけで、他は実施例1と同じにして、ニッケル正極を得
た。この第1工程では、40℃にて、1/50 It
(A)の充電率の電流で、正極電位がHg/HgO参照
電極に対し+300mVまで定電流充電を行った。Example 5 A nickel positive electrode was obtained in the same manner as in Example 1 except that the first step of the charging step was different. In this first step, 1/50 It at 40 ° C.
Constant current charging was performed at a charge rate of (A) at a positive electrode potential of +300 mV with respect to the Hg / HgO reference electrode.
【0084】(実施例6)充電工程の第1工程が異なる
だけで、他は実施例1と同じにして、ニッケル正極を得
た。この第1工程では、40℃にて、1/50 It
(A)の充電率の電流で、正極電位がHg/HgO参照
電極に対し+270mVまで定電流充電を行った。(Example 6) A nickel positive electrode was obtained in the same manner as in Example 1 except that the first step of the charging step was different. In this first step, 1/50 It at 40 ° C.
Constant current charging was performed until the positive electrode potential was +270 mV with respect to the Hg / HgO reference electrode with the current having the charging rate of (A).
【0085】(比較例1)充電工程の第1工程が異なる
だけで、他は実施例1と同じにして、ニッケル正極を得
た。この第1工程では、20℃にて、1/50 It
(A)の充電率の電流で、正極電位がHg/HgO参照
電極に対し+400mVまで定電流充電を行った。(Comparative Example 1) A nickel positive electrode was obtained in the same manner as in Example 1, except that the first step of the charging step was different. In this first step, 1/50 It at 20 ° C.
Constant current charging was performed at a charging rate of (A) at a positive electrode potential of +400 mV with respect to the Hg / HgO reference electrode.
【0086】(比較例2)酸化工程を行わず、且つ充電
工程を次のように行い、他は実施例1と同じにして、ニ
ッケル正極を得た。この充電工程では、20℃にて、1
/50 It(A)の充電率で12時間充電した後に
0.1 It(A)の充電率で10時間充電した。Comparative Example 2 A nickel positive electrode was obtained in the same manner as in Example 1, except that the oxidation step was not performed and the charging step was performed as follows. In this charging process, at 20 ℃, 1
After charging for 12 hours at a charge rate of / 50 It (A), it was charged for 10 hours at a charge rate of 0.1 It (A).
【0087】実施例1〜6及び比較例1の充電工程の条
件を表1に示す。Table 1 shows the conditions of the charging process in Examples 1 to 6 and Comparative Example 1.
【0088】[0088]
【表1】 [Table 1]
【0089】実施例1〜6及び比較例1、2の試験用電
池を、上記充電工程の後、0.2It(A)の放電率の
電流で、Hg/HgO参照電極に対して0mVまで放電
した。そして、放電容量が安定するまで、充放電サイク
ルを5回繰り返した。該サイクルは、0.1 It
(A)の充電率で15時間定電流充電し、0.2 It
(A)の放電率でHg/HgO参照電極に対して0mV
になるまで定電流放電するものである。放電容量が安定
した後に、実施例1〜6及び比較例1、2のニッケル正
極について、次の(a)、(b)、(d)、(e)の試験を行った。
なお、(c)の試験は(b)の試験後に行った。After the charging step, the test batteries of Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 and 2 were discharged to 0 mV with respect to the Hg / HgO reference electrode with a current having a discharge rate of 0.2 It (A). did. The charge / discharge cycle was repeated 5 times until the discharge capacity became stable. The cycle is 0.1 It
Charged at constant current for 15 hours at a charging rate of (A), 0.2 It
0 mV against Hg / HgO reference electrode at discharge rate of (A)
It is a constant current discharge until. After the discharge capacities were stabilized, the nickel positive electrodes of Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 and 2 were subjected to the following tests (a), (b), (d) and (e).
The test (c) was conducted after the test (b).
【0090】(a) 活物質利用率
式2に示すように、理論容量に対する0.2 It
(A)の放電率容量の割合を利用率(%)とした。
利用率=((0.2 It(A)の放電率容量)/(理論容量))×100
…式2(A) Utilization rate of active material As shown in Equation 2, 0.2 It with respect to theoretical capacity
The ratio of the discharge rate capacity of (A) was defined as the utilization rate (%). Utilization rate = ((0.2 It (A) discharge rate capacity) / (theoretical capacity)) × 100 Equation 2
【0091】(b) 高率放電特性
高率放電を次のように行った。即ち、0.1 It
(A)の充電率で15時間定電流充電した後に、5.0
It(A)の放電率の定電流で、Hg/HgO参照電
極に対し0mVになるまで放電した。式3に示すよう
に、理論容量に対する5.0 It(A)の放電率容量
の割合を高率放電特性(%)とした。
高率放電特性
=((5.0 It(A)の放電率容量)/(理論容量))×100…式3(B) High Rate Discharge Characteristics High rate discharge was performed as follows. That is, 0.1 It
After carrying out constant current charging for 15 hours at the charging rate of (A), 5.0
It was discharged at a constant current with a discharge rate of It (A) until it reached 0 mV with respect to the Hg / HgO reference electrode. As shown in Expression 3, the ratio of the discharge rate capacity of 5.0 It (A) to the theoretical capacity was defined as the high rate discharge characteristic (%). High rate discharge characteristic = ((5.0 It (A) discharge rate capacity) / (theoretical capacity)) × 100 ... Equation 3
【0092】(c) 活物質保持率
高率放電特性の測定における5.0 It(A)の放電
率の定電流放電が終了した後、更に、0.2 It
(A)の放電率で定電流放電した。その後、試験用電池
を解体して、ニッケル正極を取り出した。取り出したニ
ッケル正極を、イオン交換水で充分に洗浄した後、10
0℃で一晩乾燥させ、その重量を測定した。この重量を
前重量Aとする。次に、重量測定後のニッケル正極をビ
ーカーに入れ、超音波振動を10分間加えた。その後、
ニッケル正極を、ビーカーから取り出し、100℃で一
晩乾燥させ、その重量を測定した。この重量を後重量B
とする。そして、式4に示すように、超音波振動を加え
る前後の重量差から、ニッケル正極における正極活物質
の脱落の程度を、活物質保持率(%)として求めた。
活物質保持率=(B/A)×100…式4(C) Active material retention rate After constant current discharge with a discharge rate of 5.0 It (A) in the measurement of high rate discharge characteristics was completed, 0.2 It was further added.
Constant-current discharge was performed at the discharge rate of (A). Then, the test battery was disassembled and the nickel positive electrode was taken out. The nickel positive electrode taken out was thoroughly washed with ion-exchanged water, and then 10
It was dried at 0 ° C. overnight, and its weight was measured. This weight is referred to as front weight A. Next, the nickel positive electrode after the weight measurement was put into a beaker, and ultrasonic vibration was applied for 10 minutes. afterwards,
The nickel positive electrode was taken out of the beaker, dried overnight at 100 ° C., and weighed. This weight is the rear weight B
And Then, as shown in Expression 4, from the weight difference before and after applying the ultrasonic vibration, the degree of the positive electrode active material falling off in the nickel positive electrode was determined as the active material retention rate (%). Active material retention rate = (B / A) × 100 ... Equation 4
【0093】(d) 放置回復率
高温放置試験を行った。即ち、60℃で30日間放置し
た後、0.1 It(A)の充電率で150%充電し、
0.2 It(A)の放電率でHg/HgO参照電極に
対して0mVになるまで放電した。式5に示すように、
放置前の放電容量に対する放置後の放電容量の割合を放
置回復率(%)とした。
放置回復率=((放置後放電容量)/(放置前放電容量))×100…式5(D) Leaving recovery rate A high temperature standing test was conducted. That is, after leaving it at 60 ° C. for 30 days, it is charged 150% at a charge rate of 0.1 It (A),
It was discharged at a discharge rate of 0.2 It (A) until it reached 0 mV with respect to the Hg / HgO reference electrode. As shown in Equation 5,
The ratio of the discharge capacity after standing to the discharge capacity before standing was defined as the standing recovery rate (%). Recovery rate after leaving = ((Discharge capacity after leaving) / (Discharge capacity before leaving)) x 100 ... Equation 5
【0094】(e) 過放電回復率
過放電試験を行った。即ち、6Ω抵抗で72時間短絡放
置した後、0.1 It(A)の充電率で150%充電
し、0.2 It(A)の放電率でHg/HgO参照電
極に対して0mVになるまで放電した。式6に示すよう
に、短絡前の放電容量に対する短絡後の放電容量の割合
を過放電回復率(%)とした。
過放電回復率=((短絡後放電容量)/(短絡前放電容量))×100…式6(E) Overdischarge recovery rate An overdischarge test was conducted. That is, after short-circuiting with a 6Ω resistance for 72 hours, it is charged 150% at a charge rate of 0.1 It (A), and becomes 0 mV to a Hg / HgO reference electrode at a discharge rate of 0.2 It (A). Discharged up to. As shown in Expression 6, the ratio of the discharge capacity after the short circuit to the discharge capacity before the short circuit was defined as the overdischarge recovery rate (%). Over discharge recovery rate = ((discharge capacity after short circuit) / (discharge capacity before short circuit)) × 100 ... Equation 6
【0095】上記(a)〜(e)の試験の結果を表2に示す。The results of the above tests (a) to (e) are shown in Table 2.
【0096】[0096]
【表2】 [Table 2]
【0097】表2からわかるように、実施例1〜6のニ
ッケル正極は、比較例1,2のニッケル正極に比して、
活物質利用率、高率放電特性、活物質保持率、放置回復
率、及び過放電回復率のいずれも優れていた。これは、
正極材料の表面の層に残された未酸化の水酸化コバルト
が、充電工程の第1工程において、40〜80℃の温度
で充電即ち酸化されることによって、より一層強固な導
電性ネットワークが形成されたためであると考えられ
る。As can be seen from Table 2, the nickel positive electrodes of Examples 1 to 6 are higher than the nickel positive electrodes of Comparative Examples 1 and 2.
The active material utilization rate, high rate discharge characteristics, active material retention rate, leaving recovery rate, and overdischarge recovery rate were all excellent. this is,
The unoxidized cobalt hydroxide left on the surface layer of the positive electrode material is charged or oxidized at a temperature of 40 to 80 ° C. in the first step of the charging step, so that a stronger conductive network is formed. It is thought that it is because it was done.
【0098】また、実施例4〜6を比べてわかるよう
に、電流カット電位によって、高率放電特性及び活物質
保持率が変化している。このことから、電流カット電位
を規定することには有用性があると言える。Further, as can be seen by comparing Examples 4 to 6, the high rate discharge characteristics and the active material retention rate are changed depending on the current cut potential. From this, it can be said that there is utility in defining the current cut potential.
【0099】(実施例7)充電工程が中間工程を有して
おり、他は実施例1と同じにして、ニッケル正極を得
た。この充電工程では、第1工程と第2工程との間に中
間工程を有しており、該中間工程では、第1工程のカッ
ト電位を2時間保持することとしている。Example 7 A nickel positive electrode was obtained in the same manner as in Example 1 except that the charging step had an intermediate step. This charging step has an intermediate step between the first step and the second step, and in the intermediate step, the cut potential of the first step is held for 2 hours.
【0100】(実施例8)充電工程が中間工程を有して
おり、他は実施例2と同じにして、ニッケル正極を得
た。この充電工程では、第1工程と第2工程との間に中
間工程を有しており、該中間工程では、第1工程のカッ
ト電位を2時間保持することとしている。Example 8 A nickel positive electrode was obtained in the same manner as in Example 2, except that the charging step had an intermediate step. This charging step has an intermediate step between the first step and the second step, and in the intermediate step, the cut potential of the first step is held for 2 hours.
【0101】(実施例9)充電工程が中間工程を有して
おり、他は実施例3と同じにして、ニッケル正極を得
た。この充電工程では、第1工程と第2工程との間に中
間工程を有しており、該中間工程では、第1工程のカッ
ト電位を2時間保持した。Example 9 A nickel positive electrode was obtained in the same manner as in Example 3, except that the charging step had an intermediate step. This charging step has an intermediate step between the first step and the second step, and in the intermediate step, the cut potential of the first step was held for 2 hours.
【0102】(比較例3)充電工程が異なるだけで、他
は実施例1と同じにして、ニッケル正極を得た。この充
電工程は、第1工程と中間工程と第2工程とからなって
いる。第1工程では、20℃にて、1/50 It
(A)の充電率の電流で、正極電位がHg/HgO参照
電極に対し+350mVまで定電流充電を行った。中間
工程では、第1工程のカット電位を2時間保持した。第
2工程では、20℃にて、0.1 It(A)の充電率
の電流で、水酸化ニッケル容量に対して120%追加充
電を行った。Comparative Example 3 A nickel positive electrode was obtained in the same manner as in Example 1 except that the charging process was different. This charging step includes a first step, an intermediate step, and a second step. In the first step, 1/50 It at 20 ° C.
Constant current charging was performed at a charging rate of (A) at a positive electrode potential of +350 mV with respect to the Hg / HgO reference electrode. In the intermediate step, the cut potential of the first step was maintained for 2 hours. In the second step, 120% additional charging was performed at 20 ° C. with a current having a charging rate of 0.1 It (A) with respect to the nickel hydroxide capacity.
【0103】実施例7〜9及び比較例3の充電工程の条
件を表3に示す。Table 3 shows the conditions of the charging process in Examples 7 to 9 and Comparative Example 3.
【0104】[0104]
【表3】 [Table 3]
【0105】上述と同様に放電容量が安定した後に、実
施例7〜9及び比較例3のニッケル正極について、上述
と同じ試験を行った。その結果を表4に示す。After the discharge capacity was stabilized in the same manner as described above, the same tests as described above were conducted on the nickel positive electrodes of Examples 7 to 9 and Comparative Example 3. The results are shown in Table 4.
【0106】[0106]
【表4】 [Table 4]
【0107】表4からわかるように、実施例7〜9のニ
ッケル正極は、実施例1〜3のニッケル正極に比して、
性能が向上している。このことから、充電工程において
中間工程を行うことによって、酸化工程後の正極材料の
層中の未酸化の水酸化コバルトが十分に酸化され、導電
性ネットワークがより一層強化されたと考えられる。As can be seen from Table 4, the nickel positive electrodes of Examples 7 to 9 are higher than the nickel positive electrodes of Examples 1 to 3.
Performance is improved. From this, it is considered that by performing the intermediate step in the charging step, the unoxidized cobalt hydroxide in the layer of the positive electrode material after the oxidation step was sufficiently oxidized and the conductive network was further strengthened.
【0108】実施例10〜18は請求項2記載の発明に
関するものである。特に、実施例16〜18は請求項3
記載の発明に関するものである。Examples 10 to 18 relate to the invention described in claim 2. In particular, Examples 16 to 18 are claimed in Claim 3.
The present invention relates to the described invention.
【0109】(実施例10)
(1) 酸化工程
まず、正極材料を酸化した。正極材料としては、亜鉛及
びコバルトが固溶された水酸化ニッケル固溶体からなる
正極活物質粒子の表面にβ−水酸化コバルトからなる層
が形成されたものを用いた。固溶された亜鉛及びコバル
トの含有量は、金属比率でそれぞれ4重量部及び5重量
部とした。β−水酸化コバルトからなる層の含有量は、
正極材料に対して6重量%とした。酸化は、90℃、3
0%水酸化ナトリウム水溶液中にて、酸化剤であるK2
S 2O8を用いて2時間処理することにより、行った。
K2S2O8の使用量は、正極材料10gに対して2.
5gとした。酸化工程後のニッケル及びコバルトの平均
酸化数は2.15であった。(Embodiment 10)
(1) Oxidation process
First, the positive electrode material was oxidized. As the positive electrode material, zinc and
And nickel cobalt solid solution with cobalt and cobalt
Layer made of β-cobalt hydroxide on the surface of positive electrode active material particles
Was used. Zinc and Cobal dissolved
The content of g is 4 parts by weight and 5 parts by weight in terms of metal ratio, respectively.
Part and The content of the layer made of β-cobalt hydroxide is
It was 6% by weight with respect to the positive electrode material. Oxidation is 90 ℃, 3
K which is an oxidant in 0% sodium hydroxide aqueous solutionTwo
S TwoO8Was carried out for 2 hours.
KTwoSTwoO8The amount of use of 2. is based on 10 g of the positive electrode material.
It was 5 g. Average of nickel and cobalt after oxidation process
The oxidation number was 2.15.
【0110】なお、酸化工程後の正極材料のサイクリッ
クボルタンメトリーを実施例1の場合と同様に行ってみ
たところ、水酸化コバルトからオキシ水酸化コバルトへ
の酸化ピークは観測されなかった。このことから、酸化
工程後の正極材料の表面の層には、未酸化の水酸化コバ
ルトが存在していないことがわかる。When the cyclic voltammetry of the positive electrode material after the oxidation step was performed in the same manner as in Example 1, no oxidation peak from cobalt hydroxide to cobalt oxyhydroxide was observed. This shows that unoxidized cobalt hydroxide does not exist in the layer on the surface of the positive electrode material after the oxidation step.
【0111】(2) ペースト作製工程
酸化工程後の正極材料98重量部と水酸化コバルト2重
量部とを混合し、該混合物80重量部と、増粘剤である
カルボキシメチルセルロース水溶液20重量部とを、混
合してペーストを作製した。(2) Paste Preparation Step 98 parts by weight of the positive electrode material after the oxidation step and 2 parts by weight of cobalt hydroxide were mixed, and 80 parts by weight of the mixture and 20 parts by weight of an aqueous solution of carboxymethyl cellulose as a thickener were mixed. , And mixed to prepare a paste.
【0112】(3) 正極体作製工程
実施例1と同様に行った。容量1000mAhの正極体
を得た。(3) Step of Manufacturing Positive Electrode Body The same process as in Example 1 was carried out. A positive electrode body having a capacity of 1000 mAh was obtained.
【0113】(4) 配置工程 実施例1と同様に行った。(4) Arrangement process The same procedure as in Example 1 was performed.
【0114】(5) 充電工程
開放形試験用電池に対して次の第1工程及び第2工程か
らなる充電を行った。第1工程では、40℃にて、1/
50 It(A)の充電率の電流で、正極電位がHg/
HgO参照電極に対し+350mVまで定電流充電を行
った。第2工程では、20℃にて、0.1 It(A)
の充電率の電流で、水酸化ニッケル容量に対して120
%追加充電を行った。(5) Charging Step The open type test battery was charged by the following first step and second step. In the first step, 1/40 at 40 ° C
At a charging rate of 50 It (A), the positive electrode potential is Hg /
Constant current charging was performed up to +350 mV with respect to the HgO reference electrode. In the second step, 0.1 It (A) at 20 ° C.
The charging rate of current is 120 against the nickel hydroxide capacity.
% Additional charging was performed.
【0115】以上の工程を経ることにより、ニッケル正
極を得た。Through the above steps, a nickel positive electrode was obtained.
【0116】(実施例11)充電工程の第1工程が異な
るだけで、他は実施例10と同じにして、ニッケル正極
を得た。この第1工程では、60℃にて、1/50 I
t(A)の充電率の電流で、正極電位がHg/HgO参
照電極に対し+280mVまで定電流充電を行った。(Example 11) A nickel positive electrode was obtained in the same manner as in Example 10, except that the first step of the charging step was different. In this first step, at 60 ° C., 1/50 I
Constant current charging was performed until the positive electrode potential was +280 mV with respect to the Hg / HgO reference electrode with a current having a charging rate of t (A).
【0117】(実施例12)充電工程の第1工程が異な
るだけで、他は実施例10と同じにして、ニッケル正極
を得た。この第1工程では、80℃にて、1/50 I
t(A)の充電率の電流で、正極電位がHg/HgO参
照電極に対し+250mVまで定電流充電を行った。(Example 12) A nickel positive electrode was obtained in the same manner as in Example 10 except that the first step of the charging step was different. In this first step, 1/50 I at 80 ° C
Constant current charging was performed at a charge rate of t (A) until the positive electrode potential reached +250 mV with respect to the Hg / HgO reference electrode.
【0118】(実施例13)充電工程の第1工程が異な
るだけで、他は実施例10と同じにして、ニッケル正極
を得た。この第1工程では、40℃にて、1/50 I
t(A)の充電率の電流で、正極電位がHg/HgO参
照電極に対し+320mVまで定電流充電を行った。(Example 13) A nickel positive electrode was obtained in the same manner as in Example 10, except that the first step of the charging step was different. In this first step, 1/50 I at 40 ° C
Constant current charging was performed at a charge rate of t (A) until the positive electrode potential was +320 mV with respect to the Hg / HgO reference electrode.
【0119】(実施例14)充電工程の第1工程が異な
るだけで、他は実施例10と同じにして、ニッケル正極
を得た。この第1工程では、40℃にて、1/50 I
t(A)の充電率の電流で、正極電位がHg/HgO参
照電極に対し+300mVまで定電流充電を行った。(Example 14) A nickel positive electrode was obtained in the same manner as in Example 10, except that the first step of the charging step was different. In this first step, 1/50 I at 40 ° C
Constant current charging was performed at a charge rate of t (A) until the positive electrode potential was +300 mV with respect to the Hg / HgO reference electrode.
【0120】(実施例15)充電工程の第1工程が異な
るだけで、他は実施例10と同じにして、ニッケル正極
を得た。この第1工程では、40℃にて、1/50 I
t(A)の充電率の電流で、正極電位がHg/HgO参
照電極に対し+270mVまで定電流充電を行った。(Example 15) A nickel positive electrode was obtained in the same manner as in Example 10 except that the first step of the charging step was different. In this first step, 1/50 I at 40 ° C
Constant current charging was performed until the positive electrode potential was +270 mV with respect to the Hg / HgO reference electrode with a current having a charging rate of t (A).
【0121】(比較例4)充電工程の第1工程が異なる
だけで、他は実施例10と同じにして、ニッケル正極を
得た。この第1工程では、20℃にて、1/50 It
(A)の充電率の電流で、正極電位がHg/HgO参照
電極に対し+400mVまで定電流充電を行った。(Comparative Example 4) A nickel positive electrode was obtained in the same manner as in Example 10 except that the first step of the charging step was different. In this first step, 1/50 It at 20 ° C.
Constant current charging was performed at a charging rate of (A) at a positive electrode potential of +400 mV with respect to the Hg / HgO reference electrode.
【0122】(比較例5)ペースト作製工程において水
酸化コバルトを混合せず、且つ充電工程を次のように行
い、他は実施例10と同じにして、ニッケル正極を得
た。この充電工程では、20℃にて、1/50 It
(A)の充電率で12時間充電した後に0.1It
(A)の充電率で10時間充電した。(Comparative Example 5) A nickel positive electrode was obtained in the same manner as in Example 10 except that cobalt hydroxide was not mixed in the paste making step and the charging step was carried out as follows. In this charging process, 1/50 It at 20 ° C.
0.1 It after charging for 12 hours at the charging rate of (A)
The battery was charged at the charge rate of (A) for 10 hours.
【0123】実施例10〜15及び比較例4の充電工程
の条件を表5に示す。Table 5 shows the conditions of the charging process in Examples 10 to 15 and Comparative Example 4.
【0124】[0124]
【表5】 [Table 5]
【0125】実施例10〜15及び比較例4、5の試験
用電池を、上記充電工程の後、0.2 It(A)の放
電率の電流で、Hg/HgO参照電極に対して0mVま
で放電した。そして、放電容量が安定するまで、充放電
サイクルを5回繰り返した。該サイクルは、0.1 I
t(A)の充電率で15時間定電流充電し、0.2 I
t(A)の放電率でHg/HgO参照電極に対して0m
Vになるまで定電流放電するものである。放電容量が安
定した後に、実施例10〜15及び比較例4、5のニッ
ケル正極について、上述したのと同じ(a)〜(e)の試験を
行った。試験の結果を表6に示す。After the charging step, the test batteries of Examples 10 to 15 and Comparative Examples 4 and 5 were subjected to a discharge rate of 0.2 It (A) at a current of up to 0 mV with respect to the Hg / HgO reference electrode. Discharged. The charge / discharge cycle was repeated 5 times until the discharge capacity became stable. The cycle is 0.1 I
Charged with constant current for 15 hours at a charging rate of t (A), 0.2 I
0m with respect to Hg / HgO reference electrode at a discharge rate of t (A)
A constant current discharge is performed until the voltage reaches V. After the discharge capacity was stabilized, the nickel positive electrodes of Examples 10 to 15 and Comparative Examples 4 and 5 were subjected to the same tests (a) to (e) as described above. The test results are shown in Table 6.
【0126】[0126]
【表6】 [Table 6]
【0127】表6からわかるように、実施例10〜15
のニッケル正極は、比較例4,5のニッケル正極に比し
て、活物質利用率、高率放電特性、活物質保持率、放置
回復率、及び過放電回復率のいずれも優れていた。これ
は、ペースト作製工程で混合された水酸化コバルトが、
充電工程の第1工程において、40〜80℃の温度で充
電即ち酸化されることによって、強固な導電性ネットワ
ークが形成されたためであると考えられる。As can be seen from Table 6, Examples 10 to 15
The nickel positive electrode of No. 4 was superior to the nickel positive electrodes of Comparative Examples 4 and 5 in all of the active material utilization rate, high rate discharge characteristics, active material retention rate, leaving recovery rate, and overdischarge recovery rate. This is because the cobalt hydroxide mixed in the paste making process
It is considered that in the first step of the charging step, a strong conductive network was formed by being charged or oxidized at a temperature of 40 to 80 ° C.
【0128】また、実施例13〜15を比べてわかるよ
うに、電流カット電位によって、高率放電特性及び活物
質保持率が変化している。このことから、電流カット電
位を規定することには有用性があると言える。Further, as can be seen by comparing Examples 13 to 15, the high rate discharge characteristics and the active material retention rate are changed depending on the current cut potential. From this, it can be said that there is utility in defining the current cut potential.
【0129】(実施例16)充電工程が中間工程を有し
ており、他は実施例10と同じにして、ニッケル正極を
得た。この充電工程では、第1工程と第2工程との間に
中間工程を有しており、該中間工程では、第1工程のカ
ット電位を2時間保持することとしている。(Example 16) A nickel positive electrode was obtained in the same manner as in Example 10 except that the charging step had an intermediate step. This charging step has an intermediate step between the first step and the second step, and in the intermediate step, the cut potential of the first step is held for 2 hours.
【0130】(実施例17)充電工程が中間工程を有し
ており、他は実施例11と同じにして、ニッケル正極を
得た。この充電工程では、第1工程と第2工程との間に
中間工程を有しており、該中間工程では、第1工程のカ
ット電位を2時間保持することとしている。Example 17 A nickel positive electrode was obtained in the same manner as in Example 11 except that the charging step had an intermediate step. This charging step has an intermediate step between the first step and the second step, and in the intermediate step, the cut potential of the first step is held for 2 hours.
【0131】(実施例18)充電工程が中間工程を有し
ており、他は実施例12と同じにして、ニッケル正極を
得た。この充電工程では、第1工程と第2工程との間に
中間工程を有しており、該中間工程では、第1工程のカ
ット電位を2時間保持した。Example 18 A nickel positive electrode was obtained in the same manner as in Example 12 except that the charging step had an intermediate step. This charging step has an intermediate step between the first step and the second step, and in the intermediate step, the cut potential of the first step was held for 2 hours.
【0132】(比較例6)充電工程が異なるだけで、他
は実施例10と同じにして、ニッケル正極を得た。この
充電工程は、第1工程と中間工程と第2工程とからなっ
ている。第1工程では、20℃にて、1/50 It
(A)の充電率の電流で、正極電位がHg/HgO参照
電極に対し+350mVまで定電流充電を行った。中間
工程では、第1工程のカット電位を2時間保持した。第
2工程では、20℃にて、0.1 It(A)の充電率
の電流で、水酸化ニッケル容量に対して120%追加充
電を行った。Comparative Example 6 A nickel positive electrode was obtained in the same manner as in Example 10 except that the charging process was different. This charging step includes a first step, an intermediate step, and a second step. In the first step, 1/50 It at 20 ° C.
Constant current charging was performed at a charging rate of (A) at a positive electrode potential of +350 mV with respect to the Hg / HgO reference electrode. In the intermediate step, the cut potential of the first step was maintained for 2 hours. In the second step, 120% additional charging was performed at 20 ° C. with a current having a charging rate of 0.1 It (A) with respect to the nickel hydroxide capacity.
【0133】実施例16〜18及び比較例6の充電工程
の条件を表7に示す。Table 7 shows the conditions of the charging process in Examples 16 to 18 and Comparative Example 6.
【0134】[0134]
【表7】 [Table 7]
【0135】上述と同様に放電容量が安定した後に、実
施例16〜18及び比較例6のニッケル正極について、
上述したのと同じ(a)〜(e)の試験を行った。試験結果を
表8に示す。After the discharge capacity was stabilized in the same manner as described above, the nickel positive electrodes of Examples 16 to 18 and Comparative Example 6 were
The same tests (a) to (e) as described above were performed. The test results are shown in Table 8.
【0136】[0136]
【表8】 [Table 8]
【0137】表8からわかるように、実施例16〜18
のニッケル正極は、実施例10〜12のニッケル正極に
比して、性能が向上している。このことから、充電工程
において中間工程を行うことによって、ペースト作製工
程において混合した水酸化コバルトが十分に酸化され、
導電性ネットワークがより一層強化されたと考えられ
る。As can be seen from Table 8, Examples 16-18
The nickel positive electrode of No. 1 has improved performance as compared with the nickel positive electrodes of Examples 10 to 12. From this, by performing the intermediate step in the charging step, the cobalt hydroxide mixed in the paste making step is sufficiently oxidized,
It is considered that the conductive network was further strengthened.
【0138】{アルカリ蓄電池の製造}実施例19は請
求項8記載の発明に関するものであり、実施例20は請
求項9記載の発明に関するものである。{Manufacture of Alkaline Storage Battery} Example 19 relates to the invention described in claim 8, and Example 20 relates to the invention described in claim 9.
【0139】(実施例19)実施例1の酸化工程、ペー
スト作製工程、及び正極体作製工程と同様にして、正極
体を作製した。但し、正極体は、AAAサイズ用のもの
であり、容量は750mAhとした。Example 19 A positive electrode body was manufactured in the same manner as in the oxidizing step, paste manufacturing step, and positive electrode body manufacturing step of Example 1. However, the positive electrode body was for AAA size, and the capacity was 750 mAh.
【0140】次に、実施例1の配置工程に代えて組立工
程を行った。組立工程では、正極体と負極とセパレータ
とを組み合わせて極群を作製し、該極群を電槽内に入れ
て電解液に浸し、電槽を封口して、電池を組み立てた。
負極は、実施例1の配置工程の負極と同様にして作製し
た。但し、負極は、AAAサイズ用のものであり、容量
は正極体の容量の1.6倍に設定した。セパレータとし
ては、アクリル酸がグラフト重合されたポリプロピレン
樹脂系の不織布からなるものを用いた。極群は、セパレ
ータを挟んで正極体と負極とを巻き込んで作製した。電
槽としては、円筒形ケースを用いた。電解液としては、
6.8mol/lの水酸化カリウム水溶液と0.5mo
l/lの水酸化リチウム水溶液との混合液を用いた。こ
うして、容量が750mAhの円筒形AAAサイズ密閉
形のアルカリ蓄電池(ニッケル水素蓄電池)を製造し
た。なお、電解液は、正極容量1Ah当り0.9ml注
入した。Next, an assembly process was performed instead of the arrangement process of Example 1. In the assembling step, a positive electrode body, a negative electrode, and a separator were combined to prepare a pole group, the pole group was placed in a battery case, immersed in an electrolytic solution, and the battery container was sealed to assemble a battery.
The negative electrode was produced in the same manner as the negative electrode in the arrangement process of Example 1. However, the negative electrode was for AAA size, and the capacity was set to 1.6 times the capacity of the positive electrode body. As the separator, a polypropylene resin-based non-woven fabric graft-polymerized with acrylic acid was used. The pole group was produced by winding the positive electrode body and the negative electrode with the separator interposed therebetween. A cylindrical case was used as the battery case. As the electrolyte,
6.8 mol / l potassium hydroxide aqueous solution and 0.5 mo
A mixed solution with a 1 / l lithium hydroxide aqueous solution was used. Thus, a cylindrical AAA size sealed alkaline storage battery (nickel hydrogen storage battery) having a capacity of 750 mAh was manufactured. The electrolytic solution was injected in an amount of 0.9 ml per 1 Ah of the positive electrode capacity.
【0141】そして、充電工程を行った。この充電工程
は、第1工程と中間工程と第2工程とからなっている。
第1工程では、60℃にて、1/50 It(A)の充
電率の電流で、端子間電圧が1150mVまで定電流充
電を行った。中間工程では、第1工程のカット電位を2
時間保持した。第2工程では、20℃にて、0.1It
(A)の充電率の電流で、水酸化ニッケル容量に対して
12時間追加充電を行った。Then, the charging process was performed. This charging step includes a first step, an intermediate step, and a second step.
In the first step, constant current charging was performed at 60 ° C. with a current having a charging rate of 1/50 It (A) until the terminal voltage was 1150 mV. In the intermediate step, the cut potential of the first step is set to 2
Held for hours. In the second step, 0.1 It at 20 ° C.
With the current having the charging rate of (A), the nickel hydroxide capacity was additionally charged for 12 hours.
【0142】以上の工程を経ることにより、アルカリ蓄
電池を得た。An alkaline storage battery was obtained through the above steps.
【0143】(比較例7)酸化工程を行わず、且つ充電
工程を次のように行い、他は実施例19と同じにして、
アルカリ蓄電池を得た。この充電工程では、20℃にて
1/50 It(A)の充電率で12時間定電流充電し
た後、20℃にて0.1 It(A)の充電率で10時
間充電した。(Comparative Example 7) The oxidation step was not carried out, and the charging step was carried out as follows.
An alkaline storage battery was obtained. In this charging step, constant-current charging was performed at 20 ° C. at a charging rate of 1/50 It (A) for 12 hours, and then at 20 ° C. at a charging rate of 0.1 It (A) for 10 hours.
【0144】(実施例20)実施例10の酸化工程、ペ
ースト作製工程、及び正極体作製工程と同様にして、正
極体を作製した。但し、正極体は、AAAサイズ用のも
のであり、容量は750mAhとした。Example 20 A positive electrode body was manufactured in the same manner as in the oxidizing step, paste manufacturing step, and positive electrode body manufacturing step of Example 10. However, the positive electrode body was for AAA size, and the capacity was 750 mAh.
【0145】次に、実施例19と同じ組立工程を行っ
た。Next, the same assembling process as in Example 19 was performed.
【0146】そして、実施例19と同じ充電工程を行っ
た。Then, the same charging process as in Example 19 was performed.
【0147】以上の工程を経ることにより、アルカリ蓄
電池を得た。An alkaline storage battery was obtained through the above steps.
【0148】(比較例8)酸化工程を行わず、且つ充電
工程を次のように行い、他は実施例20と同じにして、
アルカリ蓄電池を得た。この充電工程では、20℃にて
1/50 It(A)の充電率で12時間定電流充電し
た後、20℃にて0.1 It(A)の充電率で10時
間充電した。(Comparative Example 8) The oxidation step was not performed, and the charging step was performed as follows, except that the same procedure as in Example 20 was carried out.
An alkaline storage battery was obtained. In this charging step, constant-current charging was performed at 20 ° C. at a charging rate of 1/50 It (A) for 12 hours, and then at 20 ° C. at a charging rate of 0.1 It (A) for 10 hours.
【0149】実施例19、20及び比較例7、8のアル
カリ蓄電池を、上記充電工程の後、0.2 It(A)
の放電率の電流で、端子間電圧が1.0Vまで放電し
た。そして、放電容量が安定するまで、充放電サイクル
を5回繰り返した。該サイクルは、0.1 It(A)
の充電率で15時間定電流充電し、0.2 It(A)
の放電率で端子間電圧が1.0Vになるまで定電流放電
するものである。放電容量が安定した後に、実施例1
9、20及び比較例7、8のアルカリ蓄電池について、
次の(a)、(d)、(e)、(f)の試験を行った。The alkaline storage batteries of Examples 19 and 20 and Comparative Examples 7 and 8 were treated with 0.2 It (A) after the charging step.
The voltage between the terminals was discharged to 1.0 V with the current having the discharge rate of. The charge / discharge cycle was repeated 5 times until the discharge capacity became stable. The cycle is 0.1 It (A)
Charged at constant current for 15 hours at a charging rate of 0.2 It (A)
At constant discharge rate, constant current discharge is performed until the voltage between terminals becomes 1.0V. After the discharge capacity became stable, Example 1
Regarding the alkaline storage batteries of 9, 20 and Comparative Examples 7 and 8,
The following tests (a), (d), (e) and (f) were conducted.
【0150】(a) 活物質利用率
上記式2に示すように、理論容量に対する0.2 It
(A)の放電率容量の割合を利用率(%)とした。(A) Utilization rate of active material As shown in the above equation 2, 0.2 It with respect to the theoretical capacity
The ratio of the discharge rate capacity of (A) was defined as the utilization rate (%).
【0151】(d) 放置回復率
高温放置試験を行った。即ち、60℃で30日間放置し
た後、0.1 It(A)の充電率で150%充電し、
0.2 It(A)の放電率で端子間電圧が1.0Vに
なるまで放電した。上記式5に示すように、放置前の放
電容量に対する放置後の放電容量の割合を放置回復率
(%)とした。(D) Leaving recovery rate A high temperature standing test was conducted. That is, after leaving it at 60 ° C. for 30 days, it is charged 150% at a charge rate of 0.1 It (A),
It was discharged at a discharge rate of 0.2 It (A) until the voltage between terminals became 1.0V. As shown in the above formula 5, the ratio of the discharge capacity after standing to the discharge capacity before standing was defined as the standing recovery rate (%).
【0152】(e) 過放電回復率
過放電試験を行った。即ち、6Ω抵抗で72時間短絡放
置した後、0.1 It(A)の充電率で150%充電
し、0.2 It(A)の放電率で端子間電圧が1.0
Vになるまで放電した。上記式6に示すように、短絡前
の放電容量に対する短絡後の放電容量の割合を過放電回
復率(%)とした。(E) Over-discharge recovery rate An over-discharge test was conducted. That is, after short-circuiting with a 6Ω resistor for 72 hours, the battery is charged at 150% at a charge rate of 0.1 It (A) and the terminal voltage is 1.0 at a discharge rate of 0.2 It (A).
It was discharged to V. As shown in the above formula 6, the ratio of the discharge capacity after the short circuit to the discharge capacity before the short circuit was defined as the overdischarge recovery rate (%).
【0153】(f) 放電リザーブの目安
放置放電末期の電池を解体し、負極を取り出し、負極に
含まれる水素ガス量の測定を行った。測定方法は次の通
りである。即ち、まず、取り出した負極を、蒸留水で満
たした三角フラスコに入れ、シリコンゴム栓で密閉し
た。負極から発生した水素ガスを取り出すために、ゴム
栓の中央から管を通し、水上置換法にてメスシリンダー
まで、水素ガスを誘導した。このとき、負極を入れた三
角フラスコを加熱し、式7により負極中に含まれる水素
ガスを発生させ、その水素ガス発生量を測定した。捕集
された水素ガス量は、式8に従って、水素ガス1mol
=22400ml当り、2ファラデー消費されるとし
て、電気化学容量に換算した。(F) Guideline for Discharge Reserve The battery at the end of discharge was disassembled, the negative electrode was taken out, and the amount of hydrogen gas contained in the negative electrode was measured. The measuring method is as follows. That is, first, the taken out negative electrode was put into an Erlenmeyer flask filled with distilled water and sealed with a silicone rubber stopper. In order to take out the hydrogen gas generated from the negative electrode, a tube was passed through the center of the rubber stopper and the hydrogen gas was guided to the graduated cylinder by the water replacement method. At this time, the Erlenmeyer flask containing the negative electrode was heated, the hydrogen gas contained in the negative electrode was generated by Formula 7, and the amount of generated hydrogen gas was measured. The amount of collected hydrogen gas is 1 mol of hydrogen gas according to the formula 8.
= 22400 ml per 2 Faraday consumed, and converted into electrochemical capacity.
【0154】
即ち、(負極)MH→M+1/2 H2 …式7
H2→2H+2e− …式8
1F(ファラデー)=96500C(クーロン)
1C=1A・sec.である。
従って、(放電リザーブの目安)[Ah]=(水素ガス量)
[ml]×(2×96500)/(22400×360
0)[0154] That is, (negative) MH → M + 1/2 H 2 ... Equation 7 H 2 → 2H + 2e - ... Equation 8 1F (Faraday) = 96500C (coulomb) 1C = 1A · sec. Is. Therefore, (reference for discharge reserve) [Ah] = (amount of hydrogen gas)
[Ml] x (2 x 96500) / (22400 x 360
0)
【0155】上記試験の結果を表9に示す。The results of the above tests are shown in Table 9.
【0156】[0156]
【表9】 [Table 9]
【0157】表9からわかるように、実施例19、20
のアルカリ蓄電池は、比較例7、8のアルカリ蓄電池に
比して、放置回復率及び過放電回復率が優れている。ま
た、実施例19、20のアルカリ蓄電池の放電リザーブ
量は、比較例7、8のアルカリ蓄電池に比して、かなり
少ない。従って、実施例19、20のアルカリ蓄電池で
は、負極側の実質的な充放電容量を高めることができ、
それ故、小型化を図りながら高容量化を図ることができ
る。As can be seen from Table 9, Examples 19 and 20
The alkaline storage battery of 1 is superior in leaving recovery rate and over-discharge recovery rate to the alkaline storage batteries of Comparative Examples 7 and 8. Further, the discharge reserve amount of the alkaline storage batteries of Examples 19 and 20 is considerably smaller than that of the alkaline storage batteries of Comparative Examples 7 and 8. Therefore, in the alkaline storage batteries of Examples 19 and 20, the substantial charge / discharge capacity on the negative electrode side can be increased,
Therefore, high capacity can be achieved while achieving miniaturization.
【0158】(別の実施例)
実施例1において、ペースト作製工程にて、正極材料
に水酸化コバルトを混合してもよい。これによれば、混
合した水酸化コバルトが、正極材料の層中の未酸化の水
酸化コバルトと共に、充電工程の第1工程により、正極
活物質粒子間に渡って高次コバルト化合物として析出
し、強固な導電性ネットワークを形成する。従って、実
施例1の場合と同様の作用効果を奏する。但し、混合し
た水酸化コバルトの分だけ、実施例1に比して、放電リ
ザーブの削減効果が低減する。(Other Example) In Example 1, cobalt hydroxide may be mixed with the positive electrode material in the paste preparation step. According to this, the mixed cobalt hydroxide is precipitated as a higher cobalt compound across the positive electrode active material particles in the first step of the charging step together with the unoxidized cobalt hydroxide in the layer of the positive electrode material, Form a strong conductive network. Therefore, the same effect as that of the first embodiment is obtained. However, the effect of reducing the discharge reserve is reduced as compared with Example 1 by the amount of the mixed cobalt hydroxide.
【0159】アルカリ蓄電池の製造方法としては、実
施例19、20という2つの実施例を挙げているが、実
施例1〜18のニッケル正極の製造方法を、実施例1
9、20のような製造方法に適宜変更してアルカリ蓄電
池を得ることができるのは、勿論である。As the method for producing an alkaline storage battery, two examples 19 and 20 are given. The method for producing nickel positive electrodes of Examples 1 to 18 is the same as Example 1.
It goes without saying that the alkaline storage battery can be obtained by appropriately changing the manufacturing method as described in 9, 20.
【0160】[0160]
【発明の効果】請求項1又は2に記載の発明によれば、
放電リザーブを削減できるとともに、活物質利用率を向
上できる、ニッケル正極を得ることができる。According to the invention described in claim 1 or 2,
It is possible to obtain a nickel positive electrode that can reduce the discharge reserve and improve the utilization rate of the active material.
【0161】請求項3又は4に記載の発明によれば、よ
り確実に活物質利用率を向上できるニッケル正極を得る
ことができる。According to the invention described in claim 3 or 4, it is possible to obtain a nickel positive electrode which can more reliably improve the utilization rate of the active material.
【0162】請求項5記載の発明によれば、放電リザー
ブを満足できる程度に削減できるとともに、活物質利用
率を満足できる程度に向上できる、ニッケル正極を得る
ことができる。According to the invention described in claim 5, it is possible to obtain a nickel positive electrode which can reduce the discharge reserve to a satisfactory level and can improve the active material utilization rate to a satisfactory level.
【0163】請求項6記載の発明によれば、より確実に
活物質利用率を向上できるニッケル正極を、実用的な比
較的短時間の作業で、得ることができる。According to the invention described in claim 6, a nickel positive electrode which can more reliably improve the utilization rate of the active material can be obtained in a practically relatively short time.
【0164】請求項7記載の発明によれば、負極の劣化
や正極の膨潤を起こすことなく、実用的な比較的短時間
の作業で、ニッケル正極を得ることができる。According to the invention described in claim 7, the nickel positive electrode can be obtained in a practically relatively short time without causing deterioration of the negative electrode or swelling of the positive electrode.
【0165】請求項8記載の発明によれば、請求項1記
載のニッケル正極に基づく良好な作用効果を発揮できる
アルカリ蓄電池を得ることができる。According to the invention described in claim 8, it is possible to obtain an alkaline storage battery based on the nickel positive electrode described in claim 1 and capable of exhibiting good effects.
【0166】請求項9記載の発明によれば、請求項2記
載のニッケル正極に基づく良好な作用効果を発揮できる
アルカリ蓄電池を得ることができる。According to the invention described in claim 9, it is possible to obtain an alkaline storage battery based on the nickel positive electrode according to claim 2, which can exhibit good effects.
【0167】請求項10記載の発明によれば、請求項3
記載のニッケル正極に基づく良好な作用効果を発揮でき
るアルカリ蓄電池を得ることができる。According to the invention of claim 10, claim 3
It is possible to obtain an alkaline storage battery that can exert good effects based on the described nickel positive electrode.
【0168】請求項11記載の発明によれば、請求項4
記載のニッケル正極に基づく良好な作用効果を発揮でき
るアルカリ蓄電池を得ることができる。According to the invention of claim 11, claim 4
It is possible to obtain an alkaline storage battery that can exert good effects based on the described nickel positive electrode.
【0169】請求項12記載の発明によれば、請求項5
記載のニッケル正極に基づく良好な作用効果を発揮でき
るアルカリ蓄電池を得ることができる。According to the invention of claim 12, claim 5
It is possible to obtain an alkaline storage battery that can exert good effects based on the described nickel positive electrode.
【0170】請求項13記載の発明によれば、請求項6
記載のニッケル正極に基づく良好な作用効果を発揮でき
るアルカリ蓄電池を得ることができる。According to the invention described in claim 13, claim 6
It is possible to obtain an alkaline storage battery that can exert good effects based on the described nickel positive electrode.
【0171】請求項14記載の発明によれば、請求項7
記載のニッケル正極に基づく良好な作用効果を発揮でき
るアルカリ蓄電池を得ることができる。According to the invention of claim 14, claim 7
It is possible to obtain an alkaline storage battery that can exert good effects based on the described nickel positive electrode.
【図1】 水酸化コバルトからオキシ水酸化コバルトへ
の酸化電位と温度との関係を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing the relationship between the oxidation potential of cobalt hydroxide to cobalt oxyhydroxide and temperature.
【図2】 本発明のアルカリ蓄電池の一実施形態を示す
切り欠き斜視図である。FIG. 2 is a cutaway perspective view showing an embodiment of the alkaline storage battery of the present invention.
【図3】 実施例1の酸化工程後の正極材料のサイクリ
ックボルタモグラムを示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a cyclic voltammogram of the positive electrode material after the oxidation step of Example 1.
1 アルカリ蓄電池 2 ケース 3 正極 4 負極 5 セパレータ 1 alkaline storage battery 2 cases 3 positive electrode 4 Negative electrode 5 separator
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 落合 誠二郎 大阪府高槻市古曽部町二丁目3番21号 株 式会社ユアサコーポレーション内 (72)発明者 古川 健吾 大阪府高槻市古曽部町二丁目3番21号 株 式会社ユアサコーポレーション内 (72)発明者 黒葛原 実 大阪府高槻市古曽部町二丁目3番21号 株 式会社ユアサコーポレーション内 (72)発明者 綿田 正治 大阪府高槻市古曽部町二丁目3番21号 株 式会社ユアサコーポレーション内 (72)発明者 押谷 政彦 大阪府高槻市古曽部町二丁目3番21号 株 式会社ユアサコーポレーション内 Fターム(参考) 5H028 AA05 AA07 BB01 BB03 BB06 BB10 EE05 FF02 HH00 HH01 HH08 HH10 5H050 AA02 AA08 BA11 CA03 CB16 GA10 GA13 GA15 GA18 GA22 HA14 HA18 HA19 HA20 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page (72) Inventor Seijiro Ochiai 2-32 Kosobe-cho, Takatsuki City, Osaka Prefecture Stock Ceremony company Yuasa Corporation (72) Inventor Kengo Furukawa 2-32 Kosobe-cho, Takatsuki City, Osaka Prefecture Stock Ceremony company Yuasa Corporation (72) Inventor Minoru Kuzuhara 2-32 Kosobe-cho, Takatsuki City, Osaka Prefecture Stock Ceremony company Yuasa Corporation (72) Inventor, Shoji Watada 2-32 Kosobe-cho, Takatsuki City, Osaka Prefecture Stock Ceremony company Yuasa Corporation (72) Inventor Masahiko Oshiya 2-32 Kosobe-cho, Takatsuki City, Osaka Prefecture Stock Ceremony company Yuasa Corporation F term (reference) 5H028 AA05 AA07 BB01 BB03 BB06 BB10 EE05 FF02 HH00 HH01 HH08 HH10 5H050 AA02 AA08 BA11 CA03 CB16 GA10 GA13 GA15 GA18 GA22 HA14 HA18 HA19 HA20
Claims (14)
た水酸化ニッケル固溶体からなる正極活物質粒子の表面
に、コバルトが2価以下である低次コバルト化合物から
なる層が形成されている、正極材料を、層中の一部の低
次コバルト化合物と正極活物質中の一部の水酸化ニッケ
ルとが酸化されるように、酸化する、酸化工程と、 正極材料をペースト状にする、ペースト作製工程と、 ペーストを集電体に塗布して正極体を作製する、正極体
作製工程と、 正極体を、対極と共に電解液中に配置する、配置工程
と、 正極体及び対極に対して充電を行う、充電工程と、を有
しており、 充電工程が、第1工程と第2工程とからなり、 第1工程が、40〜80℃の温度にて、酸化水銀電極に
対して−60mVから400mVの範囲の所定電位まで
定電流充電するものであり、 第2工程が、20〜40℃の温度にて、1電子反応とし
た場合の水酸化ニッケル容量に対して100〜150
%、追加充電するものである、ことを特徴とするニッケ
ル正極の製造方法。1. A layer made of a low-order cobalt compound having cobalt having a valence of 2 or less is formed on the surface of positive electrode active material particles made of nickel hydroxide solid solution in which nickel hydroxide or a different element is solid-dissolved. An oxidizing step of oxidizing the positive electrode material so that a part of the lower cobalt compound in the layer and a part of the nickel hydroxide in the positive electrode active material are oxidized, and a step of forming the positive electrode material into a paste, a paste Manufacturing process, applying the paste to the current collector to manufacture the positive electrode body, positive electrode body manufacturing process, arranging the positive electrode body in the electrolytic solution together with the counter electrode, charging the positive electrode body and the counter electrode The charging step includes a first step and a second step, and the first step is performed at a temperature of 40 to 80 ° C. to a mercury oxide electrode of −60 mV. To a predetermined potential in the range from 1 to 400 mV Flow charging, and the second step is 100 to 150 relative to the nickel hydroxide capacity when the one-electron reaction is performed at a temperature of 20 to 40 ° C.
%, Additional charging is performed, the method for producing a nickel positive electrode.
た水酸化ニッケル固溶体からなる正極活物質粒子の表面
に、コバルトが2価以下である低次コバルト化合物から
なる層が形成されている、正極材料を、層中の全部の低
次コバルト化合物と正極活物質中の一部の水酸化ニッケ
ルとが酸化されるように、酸化する、酸化工程と、 正極材料に低次コバルト化合物を混合し、該混合物をペ
ースト状にする、ペースト作製工程と、 ペーストを集電体に塗布して正極体を作製する、正極体
作製工程と、 正極体を、対極と共に電解液中に配置する、配置工程
と、 正極体及び対極に対して充電を行う、充電工程と、を有
しており、 充電工程が、第1工程と第2工程とからなり、 第1工程が、40〜80℃の温度にて、酸化水銀電極に
対して−60mVから400mVの範囲の所定電位まで
定電流充電するものであり、 第2工程が、20〜40℃の温度にて、1電子反応とし
た場合の水酸化ニッケル容量に対して100〜150
%、追加充電するものである、ことを特徴とするニッケ
ル正極の製造方法。2. A layer made of a lower cobalt compound having a divalent or lower cobalt is formed on the surface of positive electrode active material particles made of nickel hydroxide solid solution in which nickel hydroxide or a different element is solid-dissolved. The positive electrode material is oxidized so that all of the lower cobalt compounds in the layer and some of the nickel hydroxide in the positive electrode active material are oxidized, and an oxidizing step is performed, and the lower material cobalt compound is mixed with the positive electrode material. A step of making the mixture into a paste, a step of making a paste, a step of applying a paste to a current collector to make a positive electrode body, a step of making a positive electrode body, and a step of placing the positive electrode body together with a counter electrode in an electrolytic solution And a charging step of charging the positive electrode body and the counter electrode. The charging step includes a first step and a second step, and the first step is performed at a temperature of 40 to 80 ° C. -60 mV against mercury oxide electrode To constant current charging to a predetermined potential in the range of 400 to 400 mV, and the second step is 100 to 150 with respect to the nickel hydroxide capacity when the one-electron reaction is performed at a temperature of 20 to 40 ° C.
%, Additional charging is performed, the method for producing a nickel positive electrode.
の所定電位で30分以上定電圧充電する、中間工程を有
している、請求項1又は2に記載のニッケル正極の製造
方法。3. The nickel positive electrode according to claim 1, further comprising an intermediate step between the first step and the second step, in which constant voltage charging is performed for 30 minutes or more at a predetermined potential of the first step. Manufacturing method.
低次コバルト化合物を混合し、該混合物をペースト状に
するようにした、請求項1記載のニッケル正極の製造方
法。4. The method for producing a nickel positive electrode according to claim 1, wherein a low order cobalt compound is mixed with the positive electrode material in the paste preparation step to make the mixture into a paste.
ト化合物の量が、正極材料に対して0.5〜8重量%で
ある、請求項2記載のニッケル正極の製造方法。5. The method for producing a nickel positive electrode according to claim 2, wherein the amount of the lower cobalt compound mixed in the paste preparation step is 0.5 to 8% by weight based on the positive electrode material.
した場合の水酸化ニッケル容量に対して1/100〜1
/20 It(A)の充電率である、請求項1又は2に
記載のニッケル正極の製造方法。6. The charging current value in the first step is 1/100 to 1 with respect to the nickel hydroxide capacity in the case of one-electron reaction.
The method for producing a nickel positive electrode according to claim 1 or 2, wherein the charge rate is / 20 It (A).
/3 It(A)の充電率である、請求項1又は2に記
載のニッケル正極の製造方法。7. The charging current value in the second step is 1/20 to 1
The method for producing a nickel positive electrode according to claim 1 or 2, wherein the charging rate is / 3 It (A).
た水酸化ニッケル固溶体からなる正極活物質粒子の表面
に、コバルトが2価以下である低次コバルト化合物から
なる層が形成されている、正極材料を、層中の一部の低
次コバルト化合物と正極活物質中の一部の水酸化ニッケ
ルとが酸化されるように、酸化する、酸化工程と、 正極材料をペースト状にする、ペースト作製工程と、 ペーストを集電体に塗布して正極体を作製する、正極体
作製工程と、 正極体と負極とセパレータとを組み合わせて極群を作製
し、該極群を電槽内に入れて電解液に浸し、電槽を封口
して、電池を組み立てる、組立工程と、 電池に充電を行う、充電工程と、を有しており、 充電工程が、第1工程と第2工程とからなり、 第1工程が、40〜80℃の温度にて、酸化水銀電極に
対して−60mVから400mVの範囲の所定電位まで
定電流充電するものであり、 第2工程が、20〜40℃の温度にて、1電子反応とし
た場合の水酸化ニッケル容量に対して100〜150
%、追加充電するものである、ことを特徴とするアルカ
リ蓄電池の製造方法。8. A layer made of a lower cobalt compound having a divalent or lower cobalt is formed on the surface of positive electrode active material particles made of nickel hydroxide solid solution in which nickel hydroxide or a different element is solid-dissolved. An oxidizing step of oxidizing the positive electrode material so that a part of the lower cobalt compound in the layer and a part of the nickel hydroxide in the positive electrode active material are oxidized, and a step of forming the positive electrode material into a paste, a paste Manufacturing process, applying a paste to a current collector to manufacture a positive electrode body, a positive electrode body manufacturing process, combining a positive electrode body, a negative electrode and a separator to prepare a pole group, and putting the pole group in a battery case. It has an assembling process of assembling a battery by closing the battery case with an electrolytic solution, a charging process of charging the battery, and a charging process. The charging process includes the first process and the second process. The first step is at a temperature of 40 to 80 ° C. Constant-current charging is performed to a predetermined potential in the range of -60 mV to 400 mV with respect to the mercury oxide electrode, and the nickel hydroxide capacity when the second step is a one-electron reaction at a temperature of 20 to 40 ° C. To 100-150
%, Additional charging is performed, and a method of manufacturing an alkaline storage battery.
た水酸化ニッケル固溶体からなる正極活物質粒子の表面
に、コバルトが2価以下である低次コバルト化合物から
なる層が形成されている、正極材料を、層中の全部の低
次コバルト化合物と正極活物質中の一部の水酸化ニッケ
ルとが酸化されるように、酸化する、酸化工程と、 正極材料に低次コバルト化合物を混合し、該混合物をペ
ースト状にする、ペースト作製工程と、 ペーストを集電体に塗布して正極体を作製する、正極体
作製工程と、 正極体と負極とセパレータとを組み合わせて極群を作製
し、該極群を電槽内に入れて電解液に浸し、電槽を封口
して、電池を組み立てる、組立工程と、 電池に充電を行う、充電工程と、を有しており、 充電工程が、第1工程と第2工程とからなり、 第1工程が、40〜80℃の温度にて、酸化水銀電極に
対して−60mVから400mVの範囲の所定電位まで
定電流充電するものであり、 第2工程が、20〜40℃の温度にて、1電子反応とし
た場合の水酸化ニッケル容量に対して100〜150
%、追加充電するものである、ことを特徴とするアルカ
リ蓄電池の製造方法。9. A layer made of a lower cobalt compound having a cobalt valence of 2 or less is formed on the surface of positive electrode active material particles made of nickel hydroxide or a solid solution of nickel hydroxide in which a different element is solid-dissolved. The positive electrode material is oxidized so that all of the lower cobalt compounds in the layer and some of the nickel hydroxide in the positive electrode active material are oxidized, and an oxidizing step is performed, and the lower material cobalt compound is mixed with the positive electrode material. A step of forming the mixture into a paste, a step of producing a paste, a step of applying the paste to a current collector to produce a positive electrode body, a step of producing a positive electrode body, a combination of a positive electrode body, a negative electrode and a separator to produce a pole group , The electrode group is placed in a battery case, immersed in an electrolytic solution, the battery container is sealed, and a battery is assembled, and an assembly process and a charging process of charging the battery are included. , Consisting of the first step and the second step The first step is to charge the mercury oxide electrode with a constant current to a predetermined potential in the range of −60 mV to 400 mV at a temperature of 40 to 80 ° C., and the second step is to a temperature of 20 to 40 ° C. 100 to 150 relative to the nickel hydroxide capacity in the case of one-electron reaction
%, Additional charging is performed, and a method of manufacturing an alkaline storage battery.
程の所定電位で30分以上定電圧充電する、中間工程を
有している、請求項8又は9に記載のアルカリ蓄電池の
製造方法。10. The alkaline storage battery according to claim 8, further comprising an intermediate step between the first step and the second step, which performs constant voltage charging for 30 minutes or more at a predetermined potential of the first step. Manufacturing method.
に低次コバルト化合物を混合し、該混合物をペースト状
にするようにした、請求項8記載のアルカリ蓄電池の製
造方法。11. The method of manufacturing an alkaline storage battery according to claim 8, wherein a low order cobalt compound is mixed with the positive electrode material in the paste preparation step to make the mixture into a paste.
ルト化合物の量が、正極材料に対して0.5〜8重量%
である、請求項9記載のアルカリ蓄電池の製造方法。12. The amount of the lower cobalt compound mixed in the paste preparation step is 0.5 to 8% by weight with respect to the positive electrode material.
The method for manufacturing an alkaline storage battery according to claim 9, wherein
とした場合の水酸化ニッケル容量に対して1/100〜
1/20 It(A)の充電率である、請求項8又は9
に記載のアルカリ蓄電池の製造方法。13. The charging current value in the first step is 1/100 to the nickel hydroxide capacity in the case of one-electron reaction.
The charging rate is 1/20 It (A), and the charging rate is 8 or 9.
The method for manufacturing an alkaline storage battery according to.
1/3 It(A)の充電率である、請求項8又は9に
記載のアルカリ蓄電池の製造方法。14. The charging current value in the second step is 1/20 to 20.
The method for manufacturing an alkaline storage battery according to claim 8 or 9, wherein the charging rate is 1/3 It (A).
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Cited By (2)
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JP2011054347A (en) * | 2009-08-31 | 2011-03-17 | Sanyo Electric Co Ltd | Method of manufacturing positive electrode for alkaline storage battery, and method of manufacturing alkaline storage battery |
US9543773B2 (en) | 2012-12-28 | 2017-01-10 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Power storage device and charging method thereof |
-
2001
- 2001-07-17 JP JP2001216606A patent/JP2003031216A/en active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2011054347A (en) * | 2009-08-31 | 2011-03-17 | Sanyo Electric Co Ltd | Method of manufacturing positive electrode for alkaline storage battery, and method of manufacturing alkaline storage battery |
US9543773B2 (en) | 2012-12-28 | 2017-01-10 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Power storage device and charging method thereof |
US9840151B2 (en) | 2012-12-28 | 2017-12-12 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Power storage device and charging method thereof |
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