JP2008257899A - アルカリ蓄電池 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】水酸化ニッケルを主とする活物質と金属コバルトと酸化抑制剤を含むニッケル正極を用いたことを特徴とする。ニッケル正極中に酸化抑制剤を添加することにより、正極中の金属コバルトとオキシ水酸化コバルト等との反応を抑制し、前記反応に由来する放置後の電池電圧の低下を抑制できる。
【選択図】なし
Description
なお、酸化抑制剤としては、リン酸塩を用いることができる。
(1)ニッケル正極の作製
本発明に係るニッケル正極は以下のようにして作製する。
まず、活物質である水酸化ニッケル粉末と金属コバルトと酸化抑制剤を混合する。この混合物と結着剤を予め溶解させた水とを混練し、正極スラリーを作製する。
以上のようにして作製した正極スラリーを、ニッケルスポンジなどの導電性多孔基板中に充填し、乾燥させて、適宜圧延を行うことによりニッケル正極を得る。
正極への前記酸化抑制剤の添加量は、0.1〜5.0%程度が好適である。これは、極板への充填量には制限があり、添加量を増やしすぎるとその分、活物質量が低下し、電池容量が低下するからである。
なお、正極中には金属コバルトや酸化抑制剤以外の物質を添加することができる。例えば、金属コバルトと同様、活物質利用率を高めるため水酸化コバルトを添加しても良い。また、充放電サイクルでの正極板の膨化を抑制する目的で亜鉛やカドミウムの化合物を添加することもできる。
上述のようにして作製したニッケル正極と、カドミウム負極をセパレータを介して巻回し、電極体を作製する。この電極体を表面がニッケルメッキされた円筒状の外装缶に挿入し、次いで電解液を前記外装缶内に注入してから、前記外装缶の開口部を蓋にて封口し、本発明に係る電池を得る。
また、電極体は正負極を巻回することによって得られるものに限らず、複数の正負極板を、セパレータを介して交互に積層したものであってもよい。
そして、電池の形状は円筒状に限定されず、角型形状であってもよい。
(1)ニッケル正極の作製
活物質としての水酸化ニッケル、活物質活性化剤としての金属コバルト及び水酸化コバルト、酸化抑制剤としてのリン酸水素ニナトリウムをそれぞれ92質量部、5.5質量部、2.5質量部及び0.5質量部の割合で混合した。次いで、結着剤としてのヒドロキシプロピルセルロース(HPC)0.05質量部を33質量部の水に溶解した溶液を、前記水酸化ニッケル等の混合物に加えて混練した。そしてこの混練物に、更に結着剤であるポリテトラフルオロエチレン0.7質量部を添加して、再度混練して正極スラリーとした。
前記正極スラリーを、導電性基板であるニッケルスポンジ中に充填し、乾燥、圧延を経て、実施例のニッケル正極を作製した。
活物質としての酸化カドミウムと金属カドミウム、活物質水和防止剤としてのリン酸水素ニナトリウムをそれぞれ75質量部、25質量部及び2質量部の割合で混合した。次いで、結着剤としてのヒドロキシプロピルセルロース(HPC)、0.15質量部を100質量部の水に溶解した溶液を、前記酸化カドミウム等の混合物に加えて混練し、負極ペーストを得た。
この負極ペーストをニッケルメッキ穿孔鋼板上に塗着させ、乾燥した後、アルカリ液中で負極ペースト中の酸化カドミウムを水和し水酸化カドミウムに変化させる。そして、この負極ペーストが塗着されたニッケルメッキ穿孔鋼板を水洗し、乾燥させてカドミウム負極板を作製した。
上述のようにして得たニッケル正極板とカドミウム負極をナイロン製セパレータを介して巻回し、電極体を作製した。この電極体を表面がニッケルメッキされた円筒状の外装缶に挿入し、次いで水酸化カリウム水溶液からなる電解液を前記外装缶内に注入してから、前記外装缶の開口部を蓋にて封口して、実施例の電池(SCサイズ、1700mAh)を作製した。
上述の実施例において、ニッケル正極中に酸化抑制剤であるリン酸水素ニナトリウムを添加しない以外は同様にして、比較例の電池を作製した。
〔実験1・ニッケル正極の活物質利用率の測定〕
実施例、比較例の電池をそれぞれ0.1It×10時間充電、1/3It放電の条件で活性化充電(初回充電)を行い、活性化させた。次いで0.1It×10時間充電、1/3It放電の条件で充放電を行い、電池容量を測定した。
このようにして測定した電池容量のニッケル正極の理論容量に対する割合をニッケル正極の活物質利用率とした。
前記活性化充電を行った実施例、比較例の電池を25℃で40日間放置し、放置前後の電池電圧をそれぞれ比較した。
実験1及び実験2の結果を以下の表1に示す。
これは、金属コバルトが添加されたニッケル正極中に、酸化抑制剤を添加しなかった比較例においては、活性化充電(初回充電)で酸化されず残った金属コバルトがオキシ水酸化コバルトやオキシ水酸化ニッケルと反応し、自己放電が誘発されるが、実施例においては正極中に酸化抑制剤を添加したことにより、前記金属コバルトとオキシ水酸化ニッケル等との反応が抑制されたためであると考えられる。
Claims (2)
- アルカリ蓄電池において、水酸化ニッケルを主とする活物質と金属コバルトと酸化抑制剤を含むニッケル正極を用いたことを特徴とするアルカリ蓄電池。
- 酸化抑制剤がリン酸塩である請求項1に記載のアルカリ蓄電池。
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JP2007095876A JP2008257899A (ja) | 2007-03-31 | 2007-03-31 | アルカリ蓄電池 |
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Citations (1)
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JPH10125350A (ja) * | 1996-10-25 | 1998-05-15 | Toyota Motor Corp | アルカリ二次電池 |
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2007
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JPH10125350A (ja) * | 1996-10-25 | 1998-05-15 | Toyota Motor Corp | アルカリ二次電池 |
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