JP2022019898A - Electrode for primary battery or secondary battery with controlled local battery reaction and primary battery or secondary battery using the electrode - Google Patents

Electrode for primary battery or secondary battery with controlled local battery reaction and primary battery or secondary battery using the electrode Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electrode for a secondary battery capable of suppressing the memory effect, improving the durability, and improving the capacity.
SOLUTION: In an electrode for a primary battery or a secondary battery including an electrode current collector and an electrode active material layer containing an electrode active material, the electrode current collector (especially when a circuit is open) is composed of a substance that controls a local battery reaction that occurs between the electrode current collector and the electrode active material or includes, on the surface, a layer that is made of a substance that controls a local battery reaction that occurs between the electrode current collector and the electrode active material. In particular, it is preferable that the electrode current collector does not include a substance having an electrode potential larger than that of the electrode active material on the surface.
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Description

本発明は、局部電池反応を制御した一次電池又は二次電池用電極及び該電極を用いた一次電池又は二次電池に関する。 The present invention relates to an electrode for a primary battery or a secondary battery in which a local battery reaction is controlled, and a primary battery or a secondary battery using the electrode.

ニッケル水素電池、ニッケルカドミウム電池等のアルカリ二次電池は、高容量、且つ、大電力・大電流時の放電特性に優れる、安全性が高い等の特長を有しており、家庭用電池からハイブリッドカーまで様々な分野で幅広く採用されている。特に、ニッケル水素電池のエネルギー密度はニッケルカドミウム電池や鉛蓄電池等と比較して高く、環境負荷が小さく安全性も高いので、特にハイブリッドカー等に採用されている。 Alkaline secondary batteries such as nickel-metal hydride batteries and nickel-cadmium batteries have features such as high capacity, excellent discharge characteristics at high power and high current, and high safety, and are hybrid from household batteries. Widely used in various fields including cars. In particular, the energy density of nickel-metal hydride batteries is higher than that of nickel-cadmium batteries and lead-acid batteries, and the environmental load is small and the safety is high, so that they are particularly used in hybrid cars and the like.

例えば、ニッケル水素電池を例に取ると、正極に水酸化ニッケル(Ni(OH)2)、負極に水素吸蔵合金(MH:Mは合金を表す)、電解液に水酸化カリウム水溶液(KOH(aq))等を用いて、充放電の際の反応式は以下のように表される。 For example, taking a nickel-metal hydride battery as an example, nickel hydroxide (Ni (OH) 2 ) is used for the positive electrode, hydrogen storage alloy (MH: M stands for alloy) is used for the negative electrode, and potassium hydroxide aqueous solution (KOH (aq)) is used as the electrolytic solution. )) Etc., the reaction formula at the time of charging and discharging is expressed as follows.

正極:NiOOH + H2O + e ⇔ Ni(OH)2+ OH
負極:MH + OH ⇔ M + H2O + e
しかしながら、アルカリ二次電池を十分に放電し切らないうちに継ぎ足し充電をすると、その後放電をする際に、十分放電し切らないうちから起電力が顕著に低下する現象、いわゆるメモリー効果が発生し、結果として容量が減少したようにも見える。
Positive electrode: NiOOH + H 2 O + e ⇔ Ni (OH) 2 + OH
Negative electrode: MH + OH ⇔ M + H 2 O + e
However, if the alkaline secondary battery is recharged before it is fully discharged, a phenomenon in which the electromotive force is significantly reduced before it is fully discharged, that is, the so-called memory effect, occurs when the battery is subsequently discharged. As a result, it seems that the capacity has decreased.

従来は、メモリー効果が発生した場合、一旦強制的に深く放電させてから、改めて充電することにより、メモリー効果を消失させる方法が広く採用されてきた。 Conventionally, when a memory effect occurs, a method of forcibly discharging it deeply and then charging it again to eliminate the memory effect has been widely adopted.

しかしながら、この方法は、メモリー効果の発生を抑制するわけではないため、抜本的な解決策とは言えない。また、深く放電させるのに無駄な時間、電気を要するうえに、完全に容量を回復させることは困難であり、容量及び耐久性が十分とは言えない。しかも、このような専門的な操作は、電池の普及を妨げる一因となっていた。このような弊害は、二次電池のみならず一次電池にも見られると考えられる。 However, this method does not suppress the occurrence of the memory effect, so it cannot be said to be a drastic solution. In addition, it takes wasted time and electricity to discharge deeply, and it is difficult to completely recover the capacity, so it cannot be said that the capacity and durability are sufficient. Moreover, such specialized operations have been one of the factors that hinder the spread of batteries. It is considered that such an adverse effect is seen not only in the secondary battery but also in the primary battery.

このメモリー効果については、現在までに様々な研究がなされており、その原因は、佐藤らによると、ニッケル水素電池においては、通常、充電過程で、正極ではNi(OH)2がβ-NiOOHとなるが、浅い充放電を繰り返すことでγ-NiOOHが生成することによるとされている(非特許文献1)。一方γ-NiOOHは過充電により生成し、β-NiOOHよりも酸化が進んだ状態であると電池便欄に記載されている(電池便覧第3版 平成13年2月20日発行、丸善株式会社)。 Various studies have been conducted on this memory effect so far, and according to Sato et al., The cause is that in nickel-metal hydride batteries, Ni (OH) 2 is usually β-NiOOH in the charging process, and in the positive electrode. However, it is said that γ-NiOOH is generated by repeating shallow charging and discharging (Non-Patent Document 1). On the other hand, it is stated in the battery service column that γ-NiOOH is generated by overcharging and is more oxidized than β-NiOOH (Battery Handbook, 3rd edition, published on February 20, 2001, Maruzen Co., Ltd.). ).

Yuichi Sato et al., J. Power Sources 93 (2001) 20-24.Yuichi Sato et al., J. Power Sources 93 (2001) 20-24.

本発明は、メモリー効果を抑制し、耐久性を向上させるとともに、容量も向上させることができる一次電池又は二次電池用電極を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide an electrode for a primary battery or a secondary battery capable of suppressing the memory effect, improving the durability, and improving the capacity.

従来は、上記のように、浅い充放電を繰り返すことでβ-NiOOHからγ-NiOOHが生成し、それにより電池が劣化すると考えられていたが、還元過程である放電の途中で放電を止めたときにメモリー効果が生じることの理由としては矛盾している。そこで、本発明者らは、上記課題に鑑み、ニッケル水素電池、ニッケルカドミウム電池等の、β-NiOOHを活物質として使用する電池におけるγ-NiOOHの生成について詳細に研究を重ねた。その結果、ニッケル水素電池、ニッケルカドミウム電池等水酸化ニッケルを活物質として使用する電池においては、通常電極集電体としてニッケルメッシュ等を用いており、このニッケルと放電後に正極に存在するβ-NiOOHとの間で、開回路時において、電極活物質(β-NiOOH)を正極、電極集電体(Ni)を負極とする局部電池が形成され、これによる局部電池反応によって非特許文献1に言うγ-NiOOHが生成し、電池が劣化していることを見出した。 Conventionally, as described above, it was thought that γ-NiOOH was generated from β-NiOOH by repeating shallow charging and discharging, which deteriorated the battery, but the discharging was stopped in the middle of the discharging process, which is the reduction process. There is a contradiction as to why the memory effect sometimes occurs. Therefore, in view of the above problems, the present inventors have conducted detailed studies on the production of γ-NiOOH in batteries using β-NiOOH as an active material, such as nickel-metal hydride batteries and nickel-cadmium batteries. As a result, in batteries such as nickel hydrogen batteries and nickel cadmium batteries that use nickel hydroxide as an active material, a nickel mesh or the like is usually used as an electrode current collector, and β-NiOOH present on the positive electrode after discharge with this nickel. When the circuit is open, a local battery having an electrode active material (β-NiOOH) as a positive electrode and an electrode current collector (Ni) as a negative electrode is formed between the two, and the local battery reaction caused by the local battery reaction is referred to in Non-Patent Document 1. It was found that γ-NiOOH was generated and the battery was deteriorated.

なお、局部電池反応によって生成する上記γ-NiOOHは、CuKα線によるX線回折で回折角2θの10.5~15度(特に12度付近)の位置に回折ピークを有している。一方、過充電により生成するγ-NiOOHも回折角2θの10.5~15度(特に12度付近)の位置に回折ピークを有しており、ピーク位置は類似しているが、同一物質かどうかは明確ではない。なぜなら、充電過程は、電極活物質(β-NiOOH)には酸化過程であるのに対し、電極集電体(Ni)との間で局部電池反応が起こっている過程は、電極活物質(β-NiOOH)には還元過程であるからである。本明細書では、過充電で生ずるγ-NiOOHを「γox-NiOOH」、局部電池反応で生ずるγ-NiOOHを「γred-NiOOH」と表記することもある。この表記では、非特許文献1のγ-NiOOHは、γred-NiOOHである。また電池便欄p.306~307(電池便覧第3版 平成13年2月20日発行、丸善株式会社)に記載されている、過充電で現れる、β-NiOOHよりも酸化が進んだ状態としてのγ-NiOOHは、γox-NiOOHに相当する。しかしながら、現時点で、γox-NiOOHとγred-NiOOHとが物質的に異なると述べている報文は全くない。そのため本明細書では、両者を区別することなく、γ-NiOOHと記載することとするが、酸化が進んだ状態であるか還元が進んだ状態であるか区別するため、その後の括弧にγox-NiOOH又はγred-NiOOHを記載することもある。 The γ-NiOOH generated by the local battery reaction has a diffraction peak at a position of 10.5 to 15 degrees (particularly around 12 degrees) of the diffraction angle 2θ by X-ray diffraction with CuKα rays. On the other hand, γ-NiOOH generated by overcharging also has a diffraction peak at a position of 10.5 to 15 degrees (especially around 12 degrees) of the diffraction angle 2θ, and the peak positions are similar, but are they the same substance? It's not clear. This is because the charging process is an oxidation process for the electrode active material (β-NiOOH), whereas the process in which a local battery reaction occurs with the electrode current collector (Ni) is the electrode active material (β). -NiOOH) is a reduction process. In the present specification, γ-NiOOH generated by overcharging may be referred to as “γox-NiOOH”, and γ-NiOOH generated by a local battery reaction may be referred to as “γred-NiOOH”. In this notation, γ-NiOOH in Non-Patent Document 1 is γred-NiOOH. In addition, as described in the battery service column p.306-307 (Battery Handbook, 3rd edition, issued on February 20, 2001, Maruzen Co., Ltd.), it appears as a state of being more oxidized than β-NiOOH, which appears due to overcharging. Γ-NiOOH corresponds to γox-NiOOH. However, at this time, there is no report stating that γox-NiOOH and γred-NiOOH are materially different. Therefore, in the present specification, the two are referred to as γ-NiOOH without distinguishing between them, but in order to distinguish between the state in which oxidation has progressed and the state in which reduction has progressed, γox-in the subsequent parentheses. NiOOH or γred-NiOOH may also be described.

一般に電池電極を開回路にすると、電極材料と電極支持金属との間の局部電池反応が起こる。特に、電池不使用時は開回路となり、上記局部電池反応が起こる。電極支持金属を適当に選択することにより、開回路時の局部電池反応を制御することができる。そして、今回、電極集電体の表面に、電極活物質よりも大きく卑な電極電位を有する物質を含有しないこととすることにより、このような局部電池反応によるγ-NiOOH(γred-NiOOH)の生成を制御できることを見出した。このように、電極を構成する物質を変えることにより、局部電池反応を制御することができ、メモリー効果を抑制できる。さらに、局部電池反応を制御することにより、耐久性及び容量を向上できる。これらのことは、メモリー効果が顕著なニッケル水素電池、ニッケルカドミウム電池等のアルカリ二次電池に限らず、リチウム電池や、鉛蓄電池等の二次電池や、一次電池においても局部電池反応が発生すると考えられるため、同様の改善となる。本発明者らは、さらに研究を重ね、本発明を完成した。すなわち、本発明は、以下の構成を包含する。
項1.電極集電体及び電極活物質を含む電極活物質層を備える電池用電極であって、
前記電極集電体は、前記電極集電池体と前記電極活物質との間に起こる局部電池反応を制御する物質からなるか、又は、前記電極集電池体と前記電極活物質との間に起こる局部電池反応を制御する物質からなる層を表面に有する、一次電池又は二次電池用電極。
項2.二次電池用電極である、項1に記載の電極。
項3.前記局部電池反応を制御する物質が、開回路時の局部電池反応を制御する物質である、項1又は2に記載の電極。
項4.前記局部電池反応は、電池使用時の電極反応と同じ反応である、項1~3のいずれかに記載の電極。
項5.前記電極集電体は、表面に、前記電極活物質よりも大きく卑な電極電位を有する物質を含有しない、項1~4のいずれかに記載の電極。
項6.前記大きく卑な電極電位を有する物質は、電極活物質と比較して、電位が-0.75Vと等しいかより低い物質である、項5に記載の電極。
項7.前記局部電池反応を制御する物質が、前記電極活物質よりも大きく卑ではない電極電位を有する物質である、項1~6のいずれかに記載の電極。
項8.前記大きく卑ではない電極電位を有する物質は、電極活物質と比較して、電位が-0.75Vより高い物質である、項7に記載の電極。
項9.前記局部電池反応を制御する物質が、電解質に対し電気化学的に不活性な物質である、項1~8のいずれかに記載の電極。
項10.前記電極活物質が、水酸化ニッケル、β-NiOOH、リチウム含有遷移金属酸化物、リチウム金属、炭素質材料、酸化鉛、二酸化マンガンよりなる群から選ばれる少なくとも1種を含有する、項1~9のいずれかに記載の電極。
項11.前記電極活物質が、水酸化ニッケル及び/又はβ-NiOOHを含有する、項1~10のいずれかに記載の電極。
項12.前記電極活物質よりも大きく卑ではない電極電位を有する物質が、金、白金、銀、イリジウム及びロジウムよりなる群から選ばれる少なくとも1種を含有する、項7、8、10又は11に記載の電極。
項13.前記電解質に対し電気化学的に不活性な物質が、炭素質材料及び導電性高分子よりなる群から選ばれる少なくとも1種を含有する、項9~11のいずれかに記載の電極。
項14.項1~13のいずれかに記載の電極を備える一次電池又は二次電池。
項15.二次電池である、項14に記載の電池。
項16.ニッケル水素電池、ニッケルカドミウム電池、充電式アルカリ電池、リチウムイオン二次電池又は鉛蓄電池である、項14又は15に記載の電池。
項17.ニッケル水素電池又はニッケルカドミウム電池である、項14~16のいずれかに記載の電池。
項18.前記電極活物質がCuKα線によるX線回折で回折角2θの10.5~15度の位置に新たな回折ピークを示すようになることが抑制されている、項17に記載の二次電池。
Generally, when the battery electrode is opened, a local battery reaction occurs between the electrode material and the electrode supporting metal. In particular, when the battery is not used, the circuit is opened and the above-mentioned local battery reaction occurs. By appropriately selecting the electrode support metal, the local battery reaction at the time of opening the circuit can be controlled. This time, by not including a substance having a base potential larger than that of the electrode active material on the surface of the electrode current collector, γ-NiOOH (γred-NiOOH) due to such a local battery reaction is produced. We found that we could control the generation. In this way, by changing the substance constituting the electrode, the local battery reaction can be controlled and the memory effect can be suppressed. Further, by controlling the local battery reaction, durability and capacity can be improved. These things are not limited to alkaline secondary batteries such as nickel hydrogen batteries and nickel cadmium batteries, which have a remarkable memory effect, but also secondary batteries such as lithium batteries and lead storage batteries, and primary batteries when local battery reactions occur. Since it is possible, the same improvement will be made. The present inventors further studied and completed the present invention. That is, the present invention includes the following configurations.
Item 1. A battery electrode including an electrode current collector and an electrode active material layer containing an electrode active material.
The electrode current collector is composed of a material that controls a local battery reaction that occurs between the electrode collector and the electrode active material, or occurs between the electrode collector and the electrode active material. An electrode for a primary battery or a secondary battery having a layer made of a substance that controls a local battery reaction on the surface.
Item 2. Item 2. The electrode according to Item 1, which is an electrode for a secondary battery.
Item 3. Item 2. The electrode according to Item 1 or 2, wherein the substance that controls the local battery reaction is a substance that controls the local battery reaction at the time of opening the circuit.
Item 4. Item 2. The electrode according to any one of Items 1 to 3, wherein the local battery reaction is the same reaction as the electrode reaction when the battery is used.
Item 5. Item 2. The electrode according to any one of Items 1 to 4, wherein the electrode current collector does not contain a substance having a base potential larger than that of the electrode active material on the surface.
Item 6. Item 5. The electrode according to Item 5, wherein the substance having a large and low electrode potential is a substance having a potential equal to or lower than −0.75 V as compared with the electrode active material.
Item 7. Item 2. The electrode according to any one of Items 1 to 6, wherein the substance that controls the local battery reaction is a substance having an electrode potential that is larger than that of the electrode active material and is not base.
Item 8. Item 7. The electrode according to Item 7, wherein the substance having a large and non-basic electrode potential is a substance having a potential higher than −0.75 V as compared with the electrode active material.
Item 9. Item 2. The electrode according to any one of Items 1 to 8, wherein the substance that controls the local battery reaction is a substance that is electrochemically inactive with respect to the electrolyte.
Item 10. Items 1 to 9 in which the electrode active material contains at least one selected from the group consisting of nickel hydroxide, β-NiOOH, lithium-containing transition metal oxide, lithium metal, carbonaceous material, lead oxide, and manganese dioxide. The electrode described in any of.
Item 11. Item 2. The electrode according to any one of Items 1 to 10, wherein the electrode active material contains nickel hydroxide and / or β-NiOOH.
Item 12. Item 6. The item 7. electrode.
Item 13. Item 9. The electrode according to any one of Items 9 to 11, wherein the substance electrochemically inert to the electrolyte contains at least one selected from the group consisting of a carbonaceous material and a conductive polymer.
Item 14. A primary battery or a secondary battery provided with the electrode according to any one of Items 1 to 13.
Item 15. Item 12. The battery according to Item 14, which is a secondary battery.
Item 16. Item 12. The battery according to Item 14 or 15, which is a nickel hydrogen battery, a nickel cadmium battery, a rechargeable alkaline battery, a lithium ion secondary battery or a lead storage battery.
Item 17. Item 6. The battery according to any one of Items 14 to 16, which is a nickel hydrogen battery or a nickel cadmium battery.
Item 18. Item 17. The secondary battery according to Item 17, wherein the electrode active material is suppressed from exhibiting a new diffraction peak at a position of 10.5 to 15 degrees of a diffraction angle 2θ by X-ray diffraction with CuKα rays.

本発明によれば、電極集電池体と電極活物質との間に起こる局部電池反応を制御する物質からなるか、又は、電極集電池体と電極活物質との間に起こる局部電池反応を制御する物質からなる層を表面に有する(具体的には、例えば、電極集電体の表面に、電極活物質よりも大きく卑な電極電位を有する物質を含有しないこととする)電極集電体を使用することにより、このような局部電池反応を制御し、一次電池又は二次電池の耐久性及び容量を向上させることができる。電極活物質よりも大きく卑な電極電位を有する物質を含有しないことのなかには、電解質に対し電気化学的に不活性な物質を含有することも含むものとする。また、電極活物質層中に導電助剤を含ませる場合は、電極集電体及び導電助材の表面にある物質と、電極活物質との間に起こる局部電池反応を制御する(電極集電体及び導電助材の表面に、電極活物質よりも大きく卑な電極電位を有する物質を含有しないこととする)ことにより、このような局部電池反応を制御し、一次電池又は二次電池の耐久性及び容量を向上させることができる。この場合も、電極活物質よりも大きく卑な電極電位を有する物質を含有しないことのなかには、電解質に対し電気化学的に不活性な物質を含有することも含むものとする。特に、β-NiOOHを電極活物質として使用する場合には、従来からメモリー効果の一因とされていたγ-NiOOH(γred-NiOOH)の生成を抑制することができる。局部電池反応を制御することにより、メモリー効果を抑制できる。さらに、局部電池反応を制御することにより、耐久性及び容量を向上できる。これらのことは、メモリー効果が顕著なニッケル水素電池、ニッケルカドミウム電池等のアルカリ二次電池に限らず、リチウム電池や、鉛蓄電池、種々の一次電池においても局部電池反応が発生すると考えられるため、同様の改善となる。 According to the present invention, it is composed of a material that controls the local battery reaction that occurs between the electrode collector and the electrode active material, or controls the local battery reaction that occurs between the electrode collector and the electrode active material. An electrode current collector having a layer made of a substance (specifically, for example, the surface of the electrode current collector does not contain a substance having a lower electrode potential larger than that of the electrode active material). By using it, it is possible to control such a local battery reaction and improve the durability and capacity of the primary battery or the secondary battery. The fact that it does not contain a substance having an electrode potential larger than that of the electrode active material also includes a substance that is electrochemically inactive with respect to the electrolyte. When the electrode active material layer contains a conductive auxiliary agent, the local battery reaction that occurs between the material on the surface of the electrode current collector and the conductive auxiliary material and the electrode active material is controlled (electrode current collection). By not containing a substance having an electrode potential larger than that of the electrode active material on the surface of the body and the conductive auxiliary material), such a local battery reaction can be controlled, and the durability of the primary battery or the secondary battery can be controlled. The sex and capacity can be improved. In this case as well, the fact that the substance having a base potential larger than that of the electrode active material is not contained includes the substance that is electrochemically inactive with respect to the electrolyte. In particular, when β-NiOOH is used as an electrode active material, it is possible to suppress the production of γ-NiOOH (γred-NiOOH), which has been conventionally regarded as one of the causes of the memory effect. The memory effect can be suppressed by controlling the local battery reaction. Further, by controlling the local battery reaction, durability and capacity can be improved. This is because local battery reactions are considered to occur not only in alkaline secondary batteries such as nickel hydrogen batteries and nickel cadmium batteries, which have a remarkable memory effect, but also in lithium batteries, lead storage batteries, and various primary batteries. Similar improvements will be made.

合成例1で合成したβ-NiOOHのX線回折の結果を示すグラフである。It is a graph which shows the result of the X-ray diffraction of β-NiOOH synthesized in synthesis example 1. FIG. 合成例1において、過度に酸化した場合にγ-NiOOH(γox-NiOOH)が生成することを示すX線回折の結果のグラフである。It is a graph of the result of X-ray diffraction which shows that γ-NiOOH (γox-NiOOH) is generated when it is excessively oxidized in synthesis example 1. FIG. 比較例1(レスト1日)の実験例1の結果を示すXRDパターンである。2θ=10.5°~15°において、γ-NiOOH(γred-NiOOH)のピークが見られる。It is an XRD pattern which shows the result of the experimental example 1 of the comparative example 1 (rest 1 day). A peak of γ-NiOOH (γred-NiOOH) is observed at 2θ = 10.5 ° to 15 °. 比較例2の実験例1の結果を示すXRDパターンである。2θ=10.5°~15°において、γ-NiOOH(γred-NiOOH)のピークが見られる。ピークは、比較例1よりも大きい。It is an XRD pattern which shows the result of the experimental example 1 of the comparative example 2. A peak of γ-NiOOH (γred-NiOOH) is observed at 2θ = 10.5 ° to 15 °. The peak is larger than that of Comparative Example 1. 実施例1(レスト1日)の実験例1の結果を示すXRDパターンである。2θ=10.5°~15°において、ピークは見られない。It is an XRD pattern which shows the result of the experimental example 1 of Example 1 (rest 1 day). No peak is seen at 2θ = 10.5 ° to 15 °. 実施例2の実験例1の結果を示すXRDパターンである。2θ=10.5°~15°において、ピークは見られない。It is an XRD pattern which shows the result of Experimental Example 1 of Example 2. FIG. No peak is seen at 2θ = 10.5 ° to 15 °. 実施例3の実験例1の結果を示すXRDパターンである。2θ=10.5°~15°において、ピークは見られない。It is an XRD pattern which shows the result of Experimental Example 1 of Example 3. FIG. No peak is seen at 2θ = 10.5 ° to 15 °. 実施例4の実験例1の結果を示すXRDパターンである。2θ=10.5°~15°において、ピークは見られない。It is an XRD pattern which shows the result of Experimental Example 1 of Example 4. FIG. No peak is seen at 2θ = 10.5 ° to 15 °. 比較例2の実験例1の結果を示すXRDパターンである。静置時間の違いによるパターンの違いが示されている。It is an XRD pattern which shows the result of the experimental example 1 of the comparative example 2. The difference in the pattern due to the difference in the standing time is shown. 比較例1の実験例2の結果を示すグラフである。過程(1)、(3)及び(6)における電圧の時間変化を示す。It is a graph which shows the result of the experimental example 2 of the comparative example 1. The time change of the voltage in the process (1), (3) and (6) is shown. 比較例2の実験例2の結果を示すグラフである。過程(1)、(3)及び(6)における電圧の時間変化を示す。It is a graph which shows the result of the experimental example 2 of the comparative example 2. The time change of the voltage in the process (1), (3) and (6) is shown. 実施例1の実験例2の結果を示すグラフである。過程(3)及び(6)における電圧の時間変化を示す。It is a graph which shows the result of the experimental example 2 of Example 1. FIG. The time change of the voltage in the process (3) and (6) is shown. 実施例1の実験例2の結果を示すグラフである。過程(3)における電圧の時間変化を示す。It is a graph which shows the result of the experimental example 2 of Example 1. FIG. The time change of the voltage in the process (3) is shown. 実施例1の実験例2の結果を示すグラフである。過程(6)における電圧の時間変化を示す。It is a graph which shows the result of the experimental example 2 of Example 1. FIG. The time change of the voltage in the process (6) is shown. 実施例2の実験例2の結果を示すグラフである。過程(3)及び(6)における電圧の時間変化を示す。It is a graph which shows the result of the experimental example 2 of Example 2. The time change of the voltage in the process (3) and (6) is shown. 実施例3の実験例2の結果を示すグラフである。過程(3)及び(6)における電圧の時間変化を示す。It is a graph which shows the result of Experimental Example 2 of Example 3. FIG. The time change of the voltage in the process (3) and (6) is shown. 実施例3の実験例2の結果を示すグラフである。過程(3)における電圧の時間変化を示す。It is a graph which shows the result of Experimental Example 2 of Example 3. FIG. The time change of the voltage in the process (3) is shown. 実施例3の実験例2の結果を示すグラフである。過程(6)における電圧の時間変化を示す。It is a graph which shows the result of Experimental Example 2 of Example 3. FIG. The time change of the voltage in the process (6) is shown. 実施例4の実験例2の結果を示すグラフである。過程(3)及び(6)における電圧の時間変化を示す。It is a graph which shows the result of the experimental example 2 of Example 4. The time change of the voltage in the process (3) and (6) is shown. 実施例1の実験例3の結果を示すXRDパターンである。2θ=10.5°~15°において、やはりピークは見られない。It is an XRD pattern which shows the result of Experimental Example 3 of Example 1. FIG. No peak is also seen at 2θ = 10.5 ° to 15 °. 実施例6の実験例3の結果を示すXRDパターンである。2θ=10.5°~15°において、やはりピークは見られない。6 is an XRD pattern showing the result of Experimental Example 3 of Example 6. No peak is also seen at 2θ = 10.5 ° to 15 °. 比較例3の実験例3の結果を示すXRDパターンである。2θ=10.5°~15°において、γ-NiOOH(γred-NiOOH)のピークが強く見られる。It is an XRD pattern which shows the result of the experimental example 3 of the comparative example 3. A strong peak of γ-NiOOH (γred-NiOOH) is observed at 2θ = 10.5 ° to 15 °. 比較例3の実験例4の結果を示すグラフである。It is a graph which shows the result of the experimental example 4 of the comparative example 3. 実施例6の実験例4の結果を示すグラフである。比較例3と比較して容量及び電位が大きいことが示されている。It is a graph which shows the result of the experimental example 4 of Example 6. It is shown that the capacity and potential are larger than those of Comparative Example 3. 実施例1の実験例5の結果を示すグラフである。休止後に放電曲線の電位の降下は見られなかった。It is a graph which shows the result of the experimental example 5 of Example 1. FIG. No drop in the potential of the discharge curve was observed after rest. 実施例2の実験例5の結果を示すグラフである。休止後に放電曲線の電位の降下は見られなかった。It is a graph which shows the result of the experimental example 5 of Example 2. No drop in the potential of the discharge curve was observed after rest. 実施例3の実験例5の結果を示すグラフである。休止後に放電曲線の電位の降下は見られなかった。It is a graph which shows the result of the experimental example 5 of Example 3. No drop in the potential of the discharge curve was observed after rest. 実施例1の実験例6のサイクル充放電試験(休止時間なし;5サイクル)の結果を示すグラフである。曲線は、下から順に1サイクル目~5サイクル目である。It is a graph which shows the result of the cycle charge / discharge test (no pause time; 5 cycles) of Experimental Example 6 of Example 1. FIG. The curve is the 1st to 5th cycles in order from the bottom. 実施例1の実験例6のX線回折測定(休止時間なし;5サイクル)の結果を示すグラフである。2θ=10.5°~15°において、ピークは見られない。It is a graph which shows the result of the X-ray diffraction measurement (no rest time; 5 cycles) of Experimental Example 6 of Example 1. FIG. No peak is seen at 2θ = 10.5 ° to 15 °. 実施例2の実験例6のサイクル充放電試験(休止時間なし;5サイクル)の結果を示すグラフである。曲線は、下から順に1サイクル目~5サイクル目である。It is a graph which shows the result of the cycle charge / discharge test (no pause time; 5 cycles) of Experimental Example 6 of Example 2. FIG. The curve is the 1st to 5th cycles in order from the bottom. 実施例2の実験例6のX線回折測定(休止時間なし;5サイクル)の結果を示すグラフである。2θ=10.5°~15°において、ピークは見られない。It is a graph which shows the result of the X-ray diffraction measurement (no rest time; 5 cycles) of Experimental Example 6 of Example 2. FIG. No peak is seen at 2θ = 10.5 ° to 15 °. 比較例1の実験例6のサイクル充放電試験(休止時間なし;5サイクル)の結果を示すグラフである。曲線は、右端において上から順に1サイクル目~5サイクル目である。It is a graph which shows the result of the cycle charge / discharge test (no pause time; 5 cycles) of the experimental example 6 of the comparative example 1. FIG. The curve is the 1st to 5th cycles in order from the top at the right end. 比較例1の実験例6のX線回折測定(休止時間なし;5サイクル)の結果を示すグラフである。2θ=10.5°~15°において、ピークは見られない。It is a graph which shows the result of the X-ray diffraction measurement (no rest time; 5 cycles) of the experimental example 6 of the comparative example 1. FIG. No peak is seen at 2θ = 10.5 ° to 15 °. 実施例3の実験例6のサイクル充放電試験(休止時間なし;5サイクル)の結果を示すグラフである。曲線は、下から順に1サイクル目~5サイクル目である。It is a graph which shows the result of the cycle charge / discharge test (no pause time; 5 cycles) of Experimental Example 6 of Example 3. FIG. The curve is the 1st to 5th cycles in order from the bottom. 実施例3の実験例6のX線回折測定(休止時間なし;5サイクル)の結果を示すグラフである。2θ=10.5°~15°において、ピークは見られない。It is a graph which shows the result of the X-ray diffraction measurement (no rest time; 5 cycles) of Experimental Example 6 of Example 3. FIG. No peak is seen at 2θ = 10.5 ° to 15 °. 実施例1の実験例6のサイクル充放電試験(休止時間なし;10サイクル)の結果を示すグラフである。曲線は、下から順に1サイクル目~10サイクル目である。It is a graph which shows the result of the cycle charge / discharge test (no pause time; 10 cycles) of Experimental Example 6 of Example 1. FIG. The curve is from the 1st cycle to the 10th cycle in order from the bottom. 実施例1の実験例6のX線回折測定(休止時間なし;10サイクル)の結果を示すグラフである。2θ=10.5°~15°において、ピークは見られない。It is a graph which shows the result of the X-ray diffraction measurement (no rest time; 10 cycles) of the experimental example 6 of Example 1. FIG. No peak is seen at 2θ = 10.5 ° to 15 °. 実施例2の実験例6のサイクル充放電試験(休止時間なし;10サイクル)の結果を示すグラフである。曲線は、上から順に1サイクル目~10サイクル目である。It is a graph which shows the result of the cycle charge / discharge test (no pause time; 10 cycles) of Experimental Example 6 of Example 2. FIG. The curve is from the 1st cycle to the 10th cycle in order from the top. 実施例2の実験例6のX線回折測定(休止時間なし;10サイクル)の結果を示すグラフである。2θ=10.5°~15°において、ピークは見られない。It is a graph which shows the result of the X-ray diffraction measurement (no rest time; 10 cycles) of Experimental Example 6 of Example 2. FIG. No peak is seen at 2θ = 10.5 ° to 15 °. 比較例1の実験例6のサイクル充放電試験(休止時間なし;10サイクル)の結果を示すグラフである。曲線は、右端において上から順に1サイクル目~10サイクル目である。It is a graph which shows the result of the cycle charge / discharge test (no pause time; 10 cycles) of the experimental example 6 of the comparative example 1. FIG. The curve is the 1st to 10th cycles in order from the top at the right end. 比較例1の実験例6のX線回折測定(休止時間なし;10サイクル)の結果を示すグラフである。2θ=10.5°~15°において、ピークは見られない。It is a graph which shows the result of the X-ray diffraction measurement (no rest time; 10 cycles) of the experimental example 6 of the comparative example 1. FIG. No peak is seen at 2θ = 10.5 ° to 15 °. 実施例3の実験例6のサイクル充放電試験(休止時間なし;10サイクル)の結果を示すグラフである。曲線は、下から順に1サイクル目~10サイクル目である。It is a graph which shows the result of the cycle charge / discharge test (no pause time; 10 cycles) of Experimental Example 6 of Example 3. FIG. The curve is from the 1st cycle to the 10th cycle in order from the bottom. 実施例3の実験例6のX線回折測定(休止時間なし;10サイクル)の結果を示すグラフである。2θ=10.5°~15°において、ピークは見られない。It is a graph which shows the result of the X-ray diffraction measurement (no rest time; 10 cycles) of Experimental Example 6 of Example 3. FIG. No peak is seen at 2θ = 10.5 ° to 15 °. 実施例1の実験例6のサイクル充放電試験(休止1時間;5サイクル)の結果を示すグラフである。曲線は、上から順に1サイクル目~5サイクル目である。It is a graph which shows the result of the cycle charge / discharge test (pause 1 hour; 5 cycles) of Experimental Example 6 of Example 1. FIG. The curve is the 1st to 5th cycles in order from the top. 実施例1の実験例6のX線回折測定(休止1時間;5サイクル)の結果を示すグラフである。2θ=10.5°~15°において、ピークは見られない。It is a graph which shows the result of the X-ray diffraction measurement (pause 1 hour; 5 cycles) of the experimental example 6 of Example 1. FIG. No peak is seen at 2θ = 10.5 ° to 15 °. 実施例2の実験例6のサイクル充放電試験(休止1時間;5サイクル)の結果を示すグラフである。曲線は、上から順に1サイクル目~5サイクル目である。It is a graph which shows the result of the cycle charge / discharge test (pause 1 hour; 5 cycles) of Experimental Example 6 of Example 2. FIG. The curve is the 1st to 5th cycles in order from the top. 実施例2の実験例6のX線回折測定(休止1時間;5サイクル)の結果を示すグラフである。2θ=10.5°~15°において、ピークは見られない。It is a graph which shows the result of the X-ray diffraction measurement (pause 1 hour; 5 cycles) of Experimental Example 6 of Example 2. FIG. No peak is seen at 2θ = 10.5 ° to 15 °. 比較例1の実験例6のサイクル充放電試験(休止1時間;5サイクル)の結果を示すグラフである。曲線は、上から順に1サイクル目~5サイクル目である。It is a graph which shows the result of the cycle charge / discharge test (pause 1 hour; 5 cycles) of the experimental example 6 of the comparative example 1. FIG. The curve is the 1st to 5th cycles in order from the top. 比較例1の実験例6のX線回折測定(休止1時間;5サイクル)の結果を示すグラフである。2θ=10.5°~15°において、ピークは見られない。It is a graph which shows the result of the X-ray diffraction measurement (pause 1 hour; 5 cycles) of the experimental example 6 of the comparative example 1. FIG. No peak is seen at 2θ = 10.5 ° to 15 °. 実施例3の実験例6のサイクル充放電試験(休止1時間;5サイクル)の結果を示すグラフである。曲線は、上から順に1サイクル目~5サイクル目である。It is a graph which shows the result of the cycle charge / discharge test (pause 1 hour; 5 cycles) of Experimental Example 6 of Example 3. FIG. The curve is the 1st to 5th cycles in order from the top. 実施例3の実験例6のX線回折測定(休止1時間;5サイクル)の結果を示すグラフである。2θ=10.5°~15°において、ピークは見られない。It is a graph which shows the result of the X-ray diffraction measurement (pause 1 hour; 5 cycles) of the experimental example 6 of the example 3. FIG. No peak is seen at 2θ = 10.5 ° to 15 °. 実施例1の実験例6のサイクル充放電試験(休止1時間;10サイクル)の結果を示すグラフである。曲線は、右端において、上から順に1サイクル目~10サイクル目である。It is a graph which shows the result of the cycle charge / discharge test (pause 1 hour; 10 cycles) of Experimental Example 6 of Example 1. FIG. The curve is the first cycle to the tenth cycle in order from the top at the right end. 実施例1の実験例6のX線回折測定(休止1時間;10サイクル)の結果を示すグラフである。2θ=10.5°~15°において、ピークは見られない。It is a graph which shows the result of the X-ray diffraction measurement (pause 1 hour; 10 cycles) of the experimental example 6 of Example 1. FIG. No peak is seen at 2θ = 10.5 ° to 15 °. 実施例2の実験例6のサイクル充放電試験(休止1時間;10サイクル)の結果を示すグラフである。曲線は、右端において、上から順に1サイクル目~10サイクル目であり、10サイクル目で電圧降下が見られた。It is a graph which shows the result of the cycle charge / discharge test (pause 1 hour; 10 cycles) of Experimental Example 6 of Example 2. FIG. The curve was from the 1st cycle to the 10th cycle in order from the top at the right end, and a voltage drop was observed at the 10th cycle. 実施例2の実験例6のX線回折測定(休止1時間;10サイクル)の結果を示すグラフである。2θ=10.5°~15°において、ピークは見られない。It is a graph which shows the result of the X-ray diffraction measurement (pause 1 hour; 10 cycles) of Experimental Example 6 of Example 2. FIG. No peak is seen at 2θ = 10.5 ° to 15 °. 実施例3の実験例6のサイクル充放電試験(休止1時間;10サイクル)の結果を示すグラフである。曲線は、上から順に1サイクル目~10サイクル目である。It is a graph which shows the result of the cycle charge / discharge test (pause 1 hour; 10 cycles) of Experimental Example 6 of Example 3. FIG. The curve is from the 1st cycle to the 10th cycle in order from the top. 実施例3の実験例6のX線回折測定(休止1時間;10サイクル)の結果を示すグラフである。2θ=10.5°~15°において、ピークは見られない。It is a graph which shows the result of the X-ray diffraction measurement (pause 1 hour; 10 cycles) of the experimental example 6 of the example 3. FIG. No peak is seen at 2θ = 10.5 ° to 15 °. 実施例1の実験例6のサイクル充放電試験(休止2時間;5サイクル)の結果を示すグラフである。曲線は、上から順に1サイクル目~5サイクル目であり、5サイクル目で電圧降下が見られた。It is a graph which shows the result of the cycle charge / discharge test (pause 2 hours; 5 cycles) of Experimental Example 6 of Example 1. FIG. The curves were from the 1st cycle to the 5th cycle in order from the top, and a voltage drop was observed at the 5th cycle. 実施例1の実験例6のX線回折測定(休止2時間;5サイクル)の結果を示すグラフである。2θ=10.5°~15°において、ピークは見られない。It is a graph which shows the result of the X-ray diffraction measurement (pause 2 hours; 5 cycles) of the experimental example 6 of Example 1. FIG. No peak is seen at 2θ = 10.5 ° to 15 °. 実施例2の実験例6のサイクル充放電試験(休止2時間;5サイクル)の結果を示すグラフである。曲線は、上から順に1サイクル目~5サイクル目であり、5サイクル目で電圧降下が見られた。It is a graph which shows the result of the cycle charge / discharge test (pause 2 hours; 5 cycles) of Experimental Example 6 of Example 2. FIG. The curves were from the 1st cycle to the 5th cycle in order from the top, and a voltage drop was observed at the 5th cycle. 実施例2の実験例6のX線回折測定(休止2時間;5サイクル)の結果を示すグラフである。2θ=10.5°~15°において、ピークは見られない。It is a graph which shows the result of the X-ray diffraction measurement (pause 2 hours; 5 cycles) of Experimental Example 6 of Example 2. FIG. No peak is seen at 2θ = 10.5 ° to 15 °. 比較例1の実験例6のサイクル充放電試験(休止2時間;5サイクル)の結果を示すグラフである。曲線は、上から順に1サイクル目~5サイクル目であり、2サイクル目で電圧降下が見られた。It is a graph which shows the result of the cycle charge / discharge test (pause 2 hours; 5 cycles) of the experimental example 6 of the comparative example 1. FIG. The curves were from the 1st cycle to the 5th cycle in order from the top, and a voltage drop was observed in the 2nd cycle. 比較例1の実験例6のX線回折測定(休止2時間;5サイクル)の結果を示すグラフである。2θ=10.5°~15°において、γ-NiOOHのピークが見られる。It is a graph which shows the result of the X-ray diffraction measurement (pause 2 hours; 5 cycles) of the experimental example 6 of the comparative example 1. FIG. A peak of γ-NiOOH is observed at 2θ = 10.5 ° to 15 °. 実施例3の実験例6のサイクル充放電試験(休止2時間;5サイクル)の結果を示すグラフである。曲線は、上から順に1サイクル目~5サイクル目である。It is a graph which shows the result of the cycle charge / discharge test (pause 2 hours; 5 cycles) of Experimental Example 6 of Example 3. FIG. The curve is the 1st to 5th cycles in order from the top. 実施例3の実験例6のX線回折測定(休止2時間;5サイクル)の結果を示すグラフである。2θ=10.5°~15°において、ピークは見られない。It is a graph which shows the result of the X-ray diffraction measurement (pause 2 hours; 5 cycles) of the experimental example 6 of the example 3. FIG. No peak is seen at 2θ = 10.5 ° to 15 °.

1.一次電池又は二次電池用電極
本発明の一次電池又は二次電池用電極は、電極集電体、及び電極活物質を含む電極活物質層を備える電池用電極であって、前記電極集電体は、前記電極集電池体と前記電極活物質との間に起こる局部電池反応を制御する物質からなるか、又は、前記電極集電池体と前記電極活物質との間に起こる局部電池反応を制御する物質からなる層を表面に有している(特に、局部電池反応を制御する物質は、開回路時の局部電池反応を制御する物質であることが好ましい)。具体的には、前記電極集電体は、表面に、前記電極活物質よりも大きく卑な電極電位を有する物質を含有しないことが好ましい。また、電極活物質層中に導電助剤、添加剤等を含ませる場合は、電極集電体の表面にある物質、導電助剤、添加剤等の表面にある物質と、電極活物質との間に起こる局部電池反応を制御する(電極集電体及び導電助剤の表面に、電極活物質よりも大きく卑な電極電位を有する物質を含有しない)ことが好ましい。
1. 1. Primary Battery or Secondary Battery Electrode The primary battery or secondary battery electrode of the present invention is a battery electrode including an electrode current collector and an electrode active material layer containing an electrode active material, and the electrode current collector. Consists of a substance that controls the local battery reaction that occurs between the electrode collector and the electrode active material, or controls the local battery reaction that occurs between the electrode collector and the electrode active material. It has a layer composed of a substance on the surface (in particular, the substance that controls the local battery reaction is preferably a substance that controls the local battery reaction at the time of opening the circuit). Specifically, it is preferable that the electrode current collector does not contain a substance having a base potential larger than that of the electrode active material on the surface. When the electrode active material layer contains a conductive auxiliary agent, an additive, etc., the substance on the surface of the electrode current collector, the material on the surface of the conductive auxiliary agent, the additive, etc., and the electrode active material are used. It is preferable to control the local battery reaction that occurs during the period (the surface of the electrode current collector and the conductive auxiliary agent does not contain a substance having an electrode potential larger than that of the electrode active material).

<電極集電体>
電極集電体は、上記のとおり、表面に、前記電極集電体は、前記電極集電池体と前記電極活物質との間に起こる局部電池反応を制御する物質からなるか、又は、前記電極集電池体と前記電極活物質との間に起こる局部電池反応を制御する物質からなる層を表面に有している。この局部電池反応を制御するためには、電極集電体は、電極活物質よりも大きく卑な電極電位を有する物質を含有しないことが好ましい。このように、局部電池反応を制御する物質からなるか、又は、局部電池反応を制御する物質からなる層を表面に有している(特に、電極活物質よりも大きく卑な電極電位を有する物質を電極集電体の表面に含まない)ことで、開回路時、例えば電池不使用時において、電極活物質(β-NiOOH等)を正極、電極集電体(Ni等)を負極とする局部電池の生成を制御し、これによる局部電池反応によって電池が劣化するのを抑制することができる。
<Electrode current collector>
The electrode collector is on the surface as described above, and the electrode collector is made of a substance that controls a local battery reaction that occurs between the electrode collector and the electrode active material, or the electrode. The surface has a layer made of a substance that controls a local battery reaction that occurs between the battery collector and the electrode active material. In order to control this local battery reaction, it is preferable that the electrode current collector does not contain a substance having a base potential larger than that of the electrode active material. As described above, a substance having a layer made of a substance for controlling the local battery reaction or a substance for controlling the local battery reaction on the surface (particularly, a material having a base potential larger than that of the electrode active material). Is not included in the surface of the electrode current collector), so that the electrode active material (β-NiOOH, etc.) is the positive electrode and the electrode current collector (Ni, etc.) is the negative electrode when the circuit is open, for example, when the battery is not used. It is possible to control the generation of the battery and suppress the deterioration of the battery due to the local battery reaction caused by this.

このような電極集電体の構成としては、電極活物質よりも大きく卑ではない電極電位を有する物質及び/又は電解質に対し電気化学的に不活性な物質からなるか、又は電極活物質よりも大きく卑ではない電極電位を有する物質及び/又は電解質に対し電気化学的に不活性な物質からなる層を表面に有することが好ましい。また、導電助剤、添加剤等を使用する場合には、導電助材、添加剤等も電極活物質よりも大きく卑ではない電極電位を有する物質及び/又は電解質に対し電気化学的に不活性な物質からなるか、又は電極活物質よりも大きく卑ではない電極電位を有する物質及び/又は電解質に対し電気化学的に不活性な物質からなる層を表面に有することが好ましい。このような構成を採用することにより、より確実に、開回路時において、電極活物質(β-NiOOH等)を正極、電極集電体(Ni等)を負極とする局部電池の反応を制御し、これによる局部電池反応によって電極材料が劣化するのを抑制して耐久性と容量を向上させることができる。 The structure of such an electrode current collector is composed of a substance having an electrode potential larger than that of the electrode active material and / or a substance electrochemically inactive with respect to the electrolyte, or more than the electrode active material. It is preferable to have a layer on the surface of a substance having a large and non-base electrode potential and / or a substance electrochemically inactive with respect to an electrolyte. When a conductive auxiliary agent, an additive, etc. is used, the conductive auxiliary material, the additive, etc. are also electrochemically inert to a substance having an electrode potential that is larger than the electrode active material and not a base potential, and / or an electrolyte. It is preferable to have a layer on the surface of a substance made of a substance having an electrode potential larger than that of the electrode active material and / or a substance electrochemically inactive with respect to an electrolyte. By adopting such a configuration, the reaction of the local battery having the electrode active material (β-NiOOH etc.) as the positive electrode and the electrode current collector (Ni etc.) as the negative electrode can be controlled more reliably at the time of opening the circuit. Therefore, it is possible to suppress the deterioration of the electrode material due to the local battery reaction and improve the durability and the capacity.

「電極活物質よりも大きく卑ではない電極電位を有する物質」としては、本明細書においては、電極活物質の電極電位よりも大幅に低くはない電極電位を有する物質のみに限られず、「電解質に対し、電気化学的に不活性な物質」も含むものとする。このような物質としては、特に制限されるわけではないが、電極活物質と比較して、電位が-0.75Vより高い物質が好ましく、-0.50Vより高い物質がより好ましく、-0.25Vより高い物質がさらに好ましく、0Vより高い物質が特に好ましい。また、「電解質に対し、電気化学的に不活性な物質」も好ましく使用できる。反対に、「電極活物質よりも大きく卑な電極電位を有する物質」として、電極活物質と比較して、電位が-0.75Vと等しいかより低い物質を含まないことが好ましい。具体的には、ニッケル水素電池、ニッケルカドミウム電池用正極等の水酸化ニッケルを活物質として使用する正極を例に取ると、ニッケル水素電池、ニッケルカドミウム電池用正極等を充電したときに生成されるβ-NiOOH(+ 0.52 V vs SHE)と比較して、電位が-0.75Vより高い鉛、銅、金(1価)、白金、銀、イリジウム、ロジウム等が好ましく、電位が-0.25Vより高い銅、金(1価)、白金、銀、イリジウム、ロジウム等がより好ましく、電位が0Vより高い金(1価)、白金、銀、イリジウム、ロジウム等が特に好ましい。また、「電解質に対し、電気化学的に不活性な物質」としては、電解質が水酸化カリウム水溶液又は硫酸水溶液等の水溶液系の場合は、炭素質材料、導電性高分子(特に導電性有機高分子)等を好ましく使用できる。炭素質材料としては、特に制限はなく、チャンネルブラック、ファーネスブラック、ケッチェンブラック、アセチレンブラック、ランプブラック等のカーボンブラック;天然黒鉛、人造黒鉛等の黒鉛;活性炭;アモルファスカーボン等を好ましく採用でき、導電性高分子としても特に制限はなく、ポリチオフェン・ポリアセチレン・ポリアニリン・ポリピロール・ポリチアジル等を好ましく採用することができる。これらの物質は、1種単独で含まれていてもよいし、2種以上が組合されて含まれていてもよい。 The "material having an electrode potential larger than that of the electrode active material and not being base" is not limited to a material having an electrode potential that is not significantly lower than the electrode potential of the electrode active material, and is not limited to "electrolyte". On the other hand, it shall also include "electrochemically inert substance". Such a substance is not particularly limited, but a substance having a potential higher than −0.75 V is preferable, a substance having a potential higher than −0.50 V is more preferable, and −0. Substances higher than 25V are more preferred, and substances higher than 0V are particularly preferred. Further, "a substance that is electrochemically inert to the electrolyte" can also be preferably used. On the contrary, as "a substance having an electrode potential larger than that of the electrode active material", it is preferable that the substance does not contain a substance having a potential equal to or lower than -0.75 V as compared with the electrode active material. Specifically, taking a positive electrode using nickel hydroxide as an active material such as a positive electrode for a nickel hydrogen battery or a nickel cadmium battery as an example, it is generated when a nickel hydrogen battery, a positive electrode for a nickel cadmium battery or the like is charged. Compared with β-NiOOH (+ 0.52 V vs SHE), lead, copper, gold (monovalent), platinum, silver, iridium, rhodium, etc. having a potential higher than -0.75 V are preferable, and the potential is -0.25 V. Higher copper, gold (monovalent), platinum, silver, iridium, rhodium and the like are more preferable, and gold (monovalent), platinum, silver, iridium, rhodium and the like having a potential higher than 0 V are particularly preferable. In addition, as the "substance that is electrochemically inert to the electrolyte", when the electrolyte is an aqueous solution system such as an aqueous solution of potassium hydroxide or an aqueous solution of sulfuric acid, a carbonaceous material and a conductive polymer (particularly conductive organic high). Mole) and the like can be preferably used. The carbonaceous material is not particularly limited, and carbon black such as channel black, furnace black, ketjen black, acetylene black, lamp black; graphite such as natural graphite and artificial graphite; activated carbon; amorphous carbon and the like can be preferably adopted. The conductive polymer is not particularly limited, and polythiophene, polyacetylene, polyaniline, graphite, polythiadyl and the like can be preferably adopted. These substances may be contained alone or in combination of two or more.

一方、β-NiOOHの標準電極電位と比較して電位が-0.75Vより低いニッケル、チタン、リチウム、カリウム、鉄、亜鉛等は電極集電体の表面に有さないことが好ましい。また、導電助剤、添加剤等を使用する場合には、導電助剤、添加剤等の表面にも、これらの物質を有さないことが好ましい。 On the other hand, it is preferable that nickel, titanium, lithium, potassium, iron, zinc and the like having a potential lower than −0.75 V as compared with the standard electrode potential of β-NiOOH are not present on the surface of the electrode current collector. Further, when a conductive auxiliary agent, an additive or the like is used, it is preferable that the surface of the conductive auxiliary agent, the additive or the like does not have these substances.

なお、各物質の標準電極電位は、それぞれ、リチウム(Li++e→Li;-3.04 V vs SHE)、カリウム(K++e→K;-2.925 V vs SHE)、チタン(Ti2++2e→Ti;-1.63 V vs SHE)、亜鉛(Zn2++2e→Zn;-0.763 V vs SHE)、鉄(Fe2++2e→Fe;-0.440 V vs SHE)、ニッケル(Ni2++2e→Ni;-0.257 V vs SHE)、鉛(Pb2++2e→Pb;-0.126 V vs SHE)、銅(Cu2++e→Cu+;+ 0.337 V vs SHE)、ロジウム(Rh3++3e→Rh;+0.758V vs SHE)、銀(Ag++e→Ag;+ 0.799 V vs SHE)、イリジウム(Ir3++3e→Ir;+ 1.156V vs SHE)、白金(Pt2++2e→Pt;+ 1.188 V vs SHE)、金(1価)(Au++e→Au;+ 1.83 V vs SHE)である。 The standard electrode potentials of each substance are lithium (Li + + e- → Li ; -3.04 V vs SHE), potassium (K + + e- → K ; -2.925 V vs SHE), and titanium (Ti 2 ), respectively. + + 2e → Ti ; -1.63 V vs SHE), Zinc (Zn 2+ + 2e → Zn ; -0.763 V vs SHE), Iron (Fe 2+ +2e → Fe ; -0.440 V vs SHE), Nickel (Ni 2+ + 2e → Ni ; -0.257 V vs SHE), Lead (Pb 2+ + 2e → Pb ; -0.126 V vs SHE), Copper (Cu 2+ + e → Cu + ; + 0.337 V vs SHE), rhodium (Rh 3+ + 3e → Rh ; + 0.758V vs SHE), silver (Ag + + e → Ag ; + 0.799 V vs SHE), iridium (Ir 3+ + 3e → Ir ; + 1.156V vs SHE), platinum (Pt 2+ + 2e → Pt ; + 1.188 V vs SHE), gold (monovalent) (Au + + e → Au ; + 1.83 V vs SHE).

なお、電極活物質よりも大きく卑ではない電極電位を有する物質及び/又は電解質に対し電気化学的に不活性な物質からなる層を表面に有する電極集電体を採用する場合、表面以外の中心部は、電極活物質よりも大きく卑ではない電極電位を有する物質であってもよいし、電極活物質よりも大きく卑な電極電位を有する物質であってもよい。また、電解質に対し電気化学的に不活性な物質であってもよい。つまり、電極活物質よりも大きく卑な電極電位を有する物質であっても、その表面に電極活物質よりも大きく卑ではない電極電位を有する物質及び/又は電解質に対し電気化学的に不活性な物質からなる層を形成すれば、それを電極集電体として使用することができる。この際、「表面に電極活物質よりも大きく卑ではない電極電位を有する物質及び/又は電解質に対し電気化学的に不活性な物質からなる層を形成する」とは、表面が上記特定の物質からなる層で完全に被覆されている必要はなく、表面に上記特定の物質が散在している場合も含むものとする。このため、電極活物質として安価な材料を使用し、その表面に電極活物質よりも大きく卑ではない電極電位を有する物質及び/又は電解質に対し電気化学的に不活性な物質からなる層(特に安価な炭素質材料、導電性高分子等)を形成することで、より安価に本発明の一次電池又は二次電池用電極を作製することができる。 When an electrode current collector having a layer composed of a substance having an electrode potential larger than the electrode active material and / or a substance electrochemically inactive with respect to an electrolyte is adopted on the surface, the center other than the surface is used. The portion may be a substance having an electrode potential larger than that of the electrode active material and not being base, or a material having a base potential larger than that of the electrode active material. Further, the substance may be electrochemically inactive with respect to the electrolyte. That is, even a substance having a base potential larger than that of the electrode active material is electrochemically inactive to a substance having an electrode potential larger than that of the electrode active material and / or an electrolyte on the surface thereof. If a layer made of a substance is formed, it can be used as an electrode current collector. At this time, "a layer made of a substance having an electrode potential larger than that of the electrode active material and / or a substance electrochemically inert to the electrolyte is formed on the surface" means that the surface is the above-mentioned specific substance. It does not have to be completely covered with a layer consisting of the above, and includes the case where the above-mentioned specific substance is scattered on the surface. For this reason, an inexpensive material is used as the electrode active material, and a layer composed of a material having an electrode potential larger than that of the electrode active material and / or a substance electrochemically inert to the electrolyte on the surface thereof (particularly). By forming an inexpensive carbonaceous material, a conductive polymer, etc.), the electrode for the primary battery or the secondary battery of the present invention can be manufactured at a lower cost.

電極活物質よりも大きく卑ではない電極電位を有する物質及び/又は電解質に対し電気化学的に不活性な物質からなる層の厚みは、特に制限されないが、局部電池反応によって電極材料が劣化するのをより確実に抑制して耐久性と容量をより向上させる観点から、5nm~10mmが好ましく、10nm~1mmがより好ましい。 The thickness of the layer made of a substance having an electrode potential larger than that of the electrode active material and / or a substance electrochemically inactive with respect to the electrolyte is not particularly limited, but the electrode material is deteriorated by the local battery reaction. 5 nm to 10 mm is preferable, and 10 nm to 1 mm is more preferable, from the viewpoint of more reliably suppressing the above and further improving durability and capacity.

電極集電体の表面に電極活物質よりも大きく卑ではない電極電位を有する物質及び/又は電解質に対し電気化学的に不活性な物質からなる層を形成する方法としては、特に制限されない。例えば、塗布法、めっき法、蒸着法等を採用することができる。塗布法を採用する場合は、例えば、アプリケーターロール等のローラーコーティング;スクリーンコーティング;ドクターブレード方式;スピンコーティング;バーコータ等の手段を用いて塗布することができる。また、めっき法を採用する場合は、電解めっき及び無電解めっきのいずれでもよい。 The method for forming a layer consisting of a substance having an electrode potential larger than that of the electrode active material and / or a substance electrochemically inert to the electrolyte on the surface of the electrode current collector is not particularly limited. For example, a coating method, a plating method, a vapor deposition method, or the like can be adopted. When the coating method is adopted, for example, roller coating such as an applicator roll; screen coating; doctor blade method; spin coating; bar coater or the like can be used for coating. When the plating method is adopted, either electrolytic plating or electroless plating may be used.

<電極活物質層>
電極活物質層中の電極活物質としては、特に制限されるわけではなく、従来から、一次電池又は二次電池の正極又は負極に採用されている材料を使用することができる。
<Electrode active material layer>
The electrode active material in the electrode active material layer is not particularly limited, and materials conventionally used for the positive electrode or the negative electrode of the primary battery or the secondary battery can be used.

具体的には、ニッケル水素電池、ニッケルカドミウム電池、充電式アルカリ電池等には、局部電池反応による劣化をより抑制する観点から本発明の一次電池又は二次電池用の電極を正極として使用することが好ましく、この場合通常正極活物質として使用される水酸化ニッケル、充電過程で形成されるβ-NiOOH、二酸化マンガン等を採用することが好ましい。 Specifically, for nickel hydrogen batteries, nickel cadmium batteries, rechargeable alkaline batteries, etc., the electrodes for the primary battery or secondary battery of the present invention should be used as the positive electrode from the viewpoint of further suppressing deterioration due to the local battery reaction. In this case, it is preferable to use nickel hydroxide, which is usually used as a positive electrode active material, β-NiOOH formed in the charging process, manganese dioxide, or the like.

リチウムイオン二次電池等には、本発明の一次電池又は二次電池用の電極を正極及び負極のいずれに使用してもよい。正極として使用する場合には正極活物質として使用されるLiCoO2、LiMn2O4、LiNiO2、LiFePO4、LiNiMnCoO2(0<x、0<y、0<z、x+y+z=1である)等のリチウム含有遷移金属酸化物等を採用することができ、負極として使用する場合には負極活物質として使用されるリチウム金属、天然黒鉛、人造黒鉛等の黒鉛、活性炭等の炭素質材料、LiTiO4(0<v、0<w、v+w=3である)等のリチウム含有遷移金属酸化物を採用することができる。 For the lithium ion secondary battery and the like, the electrode for the primary battery or the secondary battery of the present invention may be used for either the positive electrode or the negative electrode. When used as a positive electrode, LiCoO 2 , LiMn 2 O 4 , LiNiO 2 , LiFePO 4, LiNi x Mny Coz O 2 (0 <x, 0 <y, 0 < z , x + y + z) used as a positive electrode active material. Lithium-containing transition metal oxides such as (= 1) can be adopted, and when used as a negative electrode, lithium metal used as a negative electrode active material, natural graphite, graphite such as artificial graphite, activated carbon, etc. Lithium-containing transition metal oxides such as carbonaceous materials and Li v Ti w O 4 (0 <v, 0 <w, v + w = 3) can be employed.

鉛蓄電池等には、局部電池反応による劣化をより抑制する観点から本発明の一次電池又は二次電池用の電極を正極として使用することが好ましく、この場合通常正極活物質として使用される酸化鉛等を採用することができる。 For lead storage batteries and the like, it is preferable to use the electrodes for the primary battery or the secondary battery of the present invention as the positive electrode from the viewpoint of further suppressing deterioration due to the local battery reaction, and in this case, lead oxide usually used as the positive electrode active material. Etc. can be adopted.

上記では、二次電池についての例のみ記載したが、本発明の電極を種々の一次電池に採用することも可能である。 In the above, only the example of the secondary battery is described, but the electrode of the present invention can be adopted in various primary batteries.

これらのなかでも、メモリー効果が顕著なニッケル水素電池、ニッケルカドミウム電池等において、電池の劣化を抑制して耐久性及び容量をより向上させることができることから、水酸化ニッケル、β-NiOOH等が好ましい。 Among these, in nickel-metal hydride batteries, nickel-cadmium batteries, etc., which have a remarkable memory effect, nickel hydroxide, β-NiOOH, etc. are preferable because deterioration of the batteries can be suppressed and durability and capacity can be further improved. ..

これらの電極活物質の電極活物質層中の含有量は、特に制限されず、従来から、本発明の一次電池又は二次電池用電極を採用する一次電池又は二次電池の正極又は負極に適用される程度とすることができる。 The content of these electrode active materials in the electrode active material layer is not particularly limited, and has been conventionally applied to the positive electrode or the negative electrode of a primary battery or a secondary battery that employs the electrode for the primary battery or the secondary battery of the present invention. Can be to the extent that it is done.

<導電助剤>
本発明において、電極活物質層には、導電助剤を含ませることもできる。
<Conductive aid>
In the present invention, the electrode active material layer may also contain a conductive auxiliary agent.

導電助剤としては、電子伝導性材料であり、局部電池反応を制御できる材料を採用することが好ましい。具体的には、天然黒鉛、人造黒鉛等の黒鉛;カーボンブラック;アセチレンブラック;ケッチェンブラック;カーボンウイスカー;炭素繊維;気相成長炭素等の導電性材料を1種又はそれらの混合物として含ませることができる。 As the conductive auxiliary agent, it is preferable to use a material which is an electronically conductive material and can control the local battery reaction. Specifically, a conductive material such as natural graphite, artificial graphite or other graphite; carbon black; acetylene black; Ketjen black; carbon whisker; carbon fiber; vapor-grown carbon or the like is contained as one kind or a mixture thereof. Can be done.

他にも、電極活物質層には、上記成分の他に、結着剤、増粘剤等を含ませることもできる。 In addition to the above components, the electrode active material layer may also contain a binder, a thickener, or the like.

結着剤としては、通常、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、ポリフッ化ビニリデン、ポリエチレン、ポリプロピレン等の熱可塑性樹脂;エチレン-プロピレン-ジエンターポリマー(EPDM)、スルホン化EPDM、スチレンブタジエンゴム(SBR)、フッ素ゴム等のゴム弾性を有するポリマーを1種又は2種以上の混合物として用いることができる。結着剤の添加量は、負極活物質層の総質量に対して2~15質量%程度が好ましい。 The binder is usually a thermoplastic resin such as polytetrafluoroethylene (PTFE), polyvinylidene fluoride, polyethylene, polypropylene; ethylene-propylene-dienter polymer (EPDM), sulfonated EPDM, styrene butadiene rubber (SBR). , Fluorine rubber and other polymers having rubber elasticity can be used as one kind or a mixture of two or more kinds. The amount of the binder added is preferably about 2 to 15% by mass with respect to the total mass of the negative electrode active material layer.

増粘剤としては、通常、カルボキシメチルセルロース、メチルセルロース等の多糖類等を1種又は2種以上の混合物として用いることができる。 As the thickener, usually, polysaccharides such as carboxymethyl cellulose and methyl cellulose can be used as one kind or a mixture of two or more kinds.

これらの混合方法は、物理的な混合であり、均一混合が好ましい。そのため、V型混合機、S型混合機、擂かい機、ボールミル、遊星ボールミル等のような粉体混合機を乾式又は湿式で使用することが可能である。 These mixing methods are physical mixing, and uniform mixing is preferable. Therefore, it is possible to use a powder mixer such as a V-type mixer, an S-type mixer, a mixer, a ball mill, a planetary ball mill, etc., either dry or wet.

本発明において、電極集電体上に電極活物質層を形成する方法は特に制限されない。例えば、電極活物質等の各種成分を水に混合させて、電極(正極又は負極)活物質層形成用ペースト組成物を作製し、その後、該ペースト組成物を上述の電極集電体に含浸又は塗布し、乾燥する方法等が挙げられる。 In the present invention, the method for forming the electrode active material layer on the electrode current collector is not particularly limited. For example, various components such as an electrode active material are mixed with water to prepare a paste composition for forming an electrode (positive electrode or negative electrode) active material layer, and then the paste composition is impregnated or impregnated into the above-mentioned electrode current collector. Examples thereof include a method of applying and drying.

塗布方法については、例えば、アプリケーターロール等のローラーコーティング;スクリーンコーティング;ドクターブレード方式;スピンコーティング;バーコータ等の手段を用いて塗布することができる。また、乾燥条件も特に制限はなく、通常一次電池又は二次電池において採用されている範囲で採用することができる。 As for the coating method, for example, roller coating such as an applicator roll; screen coating; doctor blade method; spin coating; bar coater or the like can be used for coating. Further, the drying conditions are not particularly limited, and can be adopted within the range usually used for primary batteries or secondary batteries.

2.一次電池又は二次電池
本発明の一次電池又は二次電池は、本発明の一次電池又は二次電池用電極を備える。以下、各電池ごとに、構成を説明する。
2. 2. Primary Battery or Secondary Battery The primary battery or secondary battery of the present invention comprises an electrode for the primary battery or secondary battery of the present invention. Hereinafter, the configuration will be described for each battery.

<アルカリ二次電池>
本発明の電極を、ニッケル水素電池、ニッケルカドミウム電池、充電式アルカリ電池等のアルカリ二次電池に使用する場合、電極活物質としては水酸化ニッケル(充電時はβ-NiOOH)、二酸化マンガン等を採用し、本発明の電極は正極として使用することが好ましい。
<Alkaline secondary battery>
When the electrode of the present invention is used in an alkaline secondary battery such as a nickel hydrogen battery, a nickel cadmium battery, or a rechargeable alkaline battery, nickel hydroxide (β-NiOOH during charging), manganese dioxide, or the like is used as the electrode active material. It is preferable to use the electrode of the present invention as a positive electrode.

その他の部材としては、負極、電解液、セパレータ等が挙げられる。これらは、適宜製造したものでもよく、市販品でもよく、公知のニッケル水素電池、ニッケルカドミウム電池等のアルカリ二次電池における部材、材料を採用できる。これらのなかでも、負極の材料としては、ニッケル水素電池の場合は水素吸蔵合金、ニッケルカドミウム電池の場合は水酸化カドミウム等が好ましい。また、電解液の材料としては、水酸化カリウム水溶液等が好ましい。 Examples of other members include a negative electrode, an electrolytic solution, a separator and the like. These may be appropriately manufactured or commercially available, and members and materials in known alkaline secondary batteries such as nickel-metal hydride batteries and nickel-cadmium batteries can be used. Among these, as the material of the negative electrode, a hydrogen storage alloy is preferable in the case of a nickel hydrogen battery, and cadmium hydroxide or the like is preferable in the case of a nickel cadmium battery. Further, as the material of the electrolytic solution, an aqueous solution of potassium hydroxide or the like is preferable.

水素吸蔵合金としては、特に制限されず、従来からニッケル水素電池用の負極活物質として使用されているものを使用することができる。例えば、水素吸蔵が可能な合金であって、一般にAB2系、AB5系、又はAB2及びAB5混合系と呼ばれる合金であればよく、その組成には特別の制限はない。これらのうち、AB5型の合金のMHNi5(MHは希土類元素の混合物(ミッシュメタル))のNiの一部をCo、Mn、Al、Cu等で置換した合金は、優れた充放電サイクル寿命特性と高い放電容量を持つので好ましい。 The hydrogen storage alloy is not particularly limited, and an alloy conventionally used as a negative electrode active material for a nickel hydrogen battery can be used. For example, an alloy capable of storing hydrogen and generally called an AB 2 system, an AB 5 system, or an AB 2 and AB 5 mixed system may be used, and the composition thereof is not particularly limited. Of these, alloys in which part of Ni in the AB 5 type alloy MHNi 5 (MH is a mixture of rare earth elements (mischmetal)) are replaced with Co, Mn, Al, Cu, etc. have excellent charge / discharge cycle life. It is preferable because it has characteristics and high discharge capacity.

このアルカリ二次電池は、ニッケル水素電池又はニッケルカドミウム電池の場合、局部電池反応を制御してγ-NiOOH(γred-NiOOH)の生成を抑制することができるため、CuKα線によるX線回折で回折角2θの10.5~15度の位置に新たな回折ピークを示すようになることが抑制される。 In the case of a nickel hydrogen battery or a nickel cadmium battery, this alkaline secondary battery can control the local battery reaction to suppress the production of γ-NiOOH (γred-NiOOH), so that it can be rotated by X-ray diffraction with CuKα rays. It is suppressed that a new diffraction peak is exhibited at the position of 10.5 to 15 degrees of the folding angle 2θ.

<リチウムイオン二次電池>
リチウムイオン二次電池には、本発明の電極を、正極及び負極のいずれにも採用でき、いずれにも採用することが好ましい。
<Lithium-ion secondary battery>
The electrode of the present invention can be used for both the positive electrode and the negative electrode in the lithium ion secondary battery, and it is preferable to use the electrode for both.

その他の部材としては、電解液、セパレータ等が挙げられる。これらは、適宜製造したものでもよく、市販品でもよく、公知のリチウム電池における部材、材料を採用できる。 Examples of other members include an electrolytic solution and a separator. These may be appropriately manufactured or commercially available, and known members and materials for lithium batteries can be used.

<鉛蓄電池>
本発明の電極を、鉛蓄電池に使用する場合、電極活物質としては二酸化鉛を採用し、本発明の電極は正極として使用することが好ましい。
<Lead-acid battery>
When the electrode of the present invention is used in a lead storage battery, it is preferable to use lead dioxide as the electrode active material and to use the electrode of the present invention as a positive electrode.

その他の部材としては、負極、電解液、セパレータ等が挙げられる。これらは、適宜製造したものでもよく、市販品でもよく、公知の鉛蓄電池における部材、材料を採用できる。 Examples of other members include a negative electrode, an electrolytic solution, a separator and the like. These may be appropriately manufactured or commercially available, and known members and materials in lead-acid batteries can be used.

その他、本発明の電極は、周知の一次電池の電極(正極又は負極)にも、好ましく採用できる。この際の他の構成部材は、周知のものを採用すればよい。 In addition, the electrode of the present invention can also be preferably adopted as an electrode (positive electrode or negative electrode) of a well-known primary battery. As the other constituent members at this time, well-known members may be adopted.

以下に実施例及び比較例を挙げて、本発明をより詳細に説明する。なお、本発明は、以下の実施例に限定されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples and Comparative Examples. The present invention is not limited to the following examples.

[合成例1:β-NiOOHの合成]
市販のNi(OH)2及びNaClOを用いて、以下の反応式に従って合成を行なった。
反応式:2Ni(OH)2+ NaClO → 2NiOOH + NaCl + H2O。
[Synthesis Example 1: Synthesis of β-NiOOH]
Synthesis was carried out using commercially available Ni (OH) 2 and NaClO according to the following reaction formula.
Reaction formula: 2Ni (OH) 2 + NaClO → 2NiOOH + NaCl + H 2 O.

Ni(OH)2を0.4gに対し蒸留水10mlを加えてスラリー状にしたものに、NaClO10ml、8Mの水酸化ナトリウム水溶液10mlを加えてpHを13以上に調整し、ホットスターラーを用いて温度を20℃に保ち、1時間30分攪拌しつつ反応させた。これを吸引ろ過した後に、40℃で1日空気中で乾燥させた。 Add 10 ml of distilled water to 0.4 g of Ni (OH) 2 to make a slurry, add 10 ml of NaClO and 10 ml of 8M sodium hydroxide aqueous solution to adjust the pH to 13 or higher, and use a hot stirrer to adjust the temperature. The reaction was carried out while keeping the temperature at 20 ° C. and stirring for 1 hour and 30 minutes. This was suction filtered and then dried in the air at 40 ° C. for 1 day.

CuKα線によるX線回折測定を行ったところ、図1のような回折パターンが得られ、2θ=約19°、約38°に特徴的なピークが観測された。また、2θ=10.5°~15°にピークが見られないこと、2θ=40°より高角度側に大きなピークが見られないことから、γ-NiOOHではなく、β-NiOOHが得られたと判断した。このパターンは、J. Pan et al. / Electrochemica Acta 54 (2009) 3812-3818のFig. 3にあるパターンと一致している。 When X-ray diffraction measurement with CuKα ray was performed, the diffraction pattern as shown in FIG. 1 was obtained, and characteristic peaks were observed at 2θ = about 19 ° and about 38 °. In addition, since no peak was observed at 2θ = 10.5 ° to 15 ° and no large peak was observed at an angle higher than 2θ = 40 °, it was judged that β-NiOOH was obtained instead of γ-NiOOH. .. This pattern is consistent with the pattern in Fig. 3 of J. Pan et al. / Electrochemica Acta 54 (2009) 3812-3818.

なお、同じ条件で反応時間を長くすると、図2に示すように、XRDパターンに、2θ=10.5°~15°の間にピークが現れた。このパターンは、J. Pan et al. / Electrochemica Acta 54 (2009) 3812-3818のFig. 3のγ-NiOOHのピークと同様であり、γ-NiOOH(γox-NiOOH)が生成したことが分かった。 When the reaction time was lengthened under the same conditions, a peak appeared in the XRD pattern between 2θ = 10.5 ° and 15 °, as shown in FIG. This pattern was similar to the peak of γ-NiOOH in Fig. 3 of J. Pan et al. / Electrochemica Acta 54 (2009) 3812-3818, and it was found that γ-NiOOH (γox-NiOOH) was generated. ..

以上の結果から、Ni(OH)2を酸化することでβ-NiOOHが生成し、過度に酸化することで、γ-NiOOH(γox-NiOOH)が生成することが分かった。 From the above results, it was found that β-NiOOH is produced by oxidizing Ni (OH) 2 , and γ-NiOOH (γox-NiOOH) is produced by excessive oxidation.

[比較例1:ニッケルメッシュ]
合成例1で作成したβ-NiOOHに導電助剤としてアセチレンブラック、結着剤としてPTFEを、β-NiOOH:アセチレンブラック:結着剤が80:15:5(質量%)の割合でそれぞれ加え、よく混合し、正極活物質層形成用ペースト組成物を作製した。
[Comparative Example 1: Nickel mesh]
To β-NiOOH prepared in Synthesis Example 1, acetylene black as a conductive auxiliary agent and PTFE as a binder were added at a ratio of β-NiOOH: acetylene black: binder at a ratio of 80:15: 5 (mass%). It was mixed well to prepare a paste composition for forming a positive electrode active material layer.

正極支持体(電極集電体)として、ニッケルメッシュ((株)ニラコ製;ニッケル 金網100mesh)を用い、当該正極支持体に、厚みが0.1~10mm(特に1mm)となるように、正極活物質層形成用ペースト組成物を塗布し、乾燥させて、比較例1の二次電池用正極を得た。 A nickel mesh (manufactured by Nirako Co., Ltd .; nickel wire mesh 100mesh) is used as the positive electrode support (electrode current collector), and the positive electrode is used so that the thickness of the positive electrode support is 0.1 to 10 mm (particularly 1 mm). The paste composition for forming an active material layer was applied and dried to obtain a positive electrode for a secondary battery of Comparative Example 1.

[比較例2:チタンメッシュ]
正極支持体(電極集電体)として、ニッケルメッシュではなく、チタンメッシュ((株)ニラコ製;チタン 金網100mesh)を用いたこと以外は比較例1と同様に、比較例2の二次電池用正極を得た。
[Comparative Example 2: Titanium Mesh]
Similar to Comparative Example 1 except that a titanium mesh (manufactured by Nirako Co., Ltd .; titanium wire mesh 100 mesh) was used as the positive electrode support (electrode current collector) instead of the nickel mesh, for the secondary battery of Comparative Example 2. A positive electrode was obtained.

[実施例1:金メッシュ]
正極支持体(電極集電体)として、ニッケルメッシュではなく、金メッシュ((株)ニラコ製;金 金網100mesh)を用いたこと以外は比較例1と同様に、実施例1の二次電池用正極を得た。
[Example 1: Gold mesh]
For the secondary battery of Example 1, as in Comparative Example 1, except that a gold mesh (manufactured by Nirako Co., Ltd .; wire mesh 100 mesh) was used as the positive electrode support (electrode current collector) instead of the nickel mesh. A positive electrode was obtained.

[実施例2:白金メッシュ]
正極支持体(電極集電体)として、ニッケルメッシュではなく、白金メッシュ((株)ニラコ製;白金 金網100mesh)を用いたこと以外は比較例1と同様に、実施例2の二次電池用正極を得た。
[Example 2: Platinum mesh]
Similar to Comparative Example 1, for the secondary battery of Example 2, except that a platinum mesh (manufactured by Nirako Co., Ltd .; platinum wire mesh 100 mesh) was used as the positive electrode support (electrode current collector) instead of the nickel mesh. A positive electrode was obtained.

[実施例3:カーボンコートニッケルメッシュ]
E-1010形日立イオンスパッターを用いて、マニュアルに従い、付加電流20Aで始め、これが0Aになるまで、約10秒蒸着を継続し、カーボンコートニッケルメッシュを得た。このときの膜厚は、マニュアルによれば12nmとなる。
[Example 3: Carbon coated nickel mesh]
Using the E-1010 type Hitachi ion sputter, starting with an additional current of 20 A according to the manual, the vapor deposition was continued for about 10 seconds until this became 0 A, and a carbon-coated nickel mesh was obtained. The film thickness at this time is 12 nm according to the manual.

正極支持体(電極集電体)として、ニッケルメッシュではなく、カーボンコートニッケルメッシュを用いたこと以外は比較例1と同様に、実施例3の二次電池用正極を得た。 A positive electrode for a secondary battery of Example 3 was obtained in the same manner as in Comparative Example 1 except that a carbon-coated nickel mesh was used as the positive electrode support (electrode current collector) instead of the nickel mesh.

[実施例4:カーボンコートチタンメッシュ]
E-1010形日立イオンスパッターを用いて、マニュアルに従い、付加電流20Aで始め、これが0Aになるまで、約10秒蒸着を継続し、カーボンコートチタンメッシュを得た。このときの膜厚は、マニュアルによれば12nmとなる。
[Example 4: Carbon coated titanium mesh]
Using the E-1010 type Hitachi ion spatter, the carbon-coated titanium mesh was obtained by starting with an additional current of 20 A according to the manual and continuing the vapor deposition for about 10 seconds until this became 0 A. The film thickness at this time is 12 nm according to the manual.

正極支持体(電極集電体)として、ニッケルメッシュではなく、カーボンコートチタンメッシュを用いたこと以外は比較例1と同様に、実施例4の二次電池用正極を得た。 A positive electrode for a secondary battery of Example 4 was obtained in the same manner as in Comparative Example 1 except that a carbon-coated titanium mesh was used instead of a nickel mesh as the positive electrode support (electrode current collector).

[実験例1:レスト時のγ-NiOOH(γred-NiOOH)の生成]
実施例1~4及び比較例1~2の二次電池用正極をそれぞれ作用極とし、対極にPt、参照極にAg/AgCl参照電極を用い、8MのKOHを電解液として、ガラスセル(二次電池)を作製した。
[Experimental Example 1: Generation of γ-NiOOH (γred-NiOOH) at rest]
A glass cell (2) using the positive electrode for the secondary battery of Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 and 2 as the working electrode, Pt as the counter electrode, and the Ag / AgCl reference electrode as the reference electrode, and 8M KOH as the electrolytic solution. Next battery) was manufactured.

+ 0.5~+ 0.35 V(vs SHE)のプラトー(電位変化の小さな領域)の途中まで放電した後、開回路の状態で静置した。実施例1~4及び比較例1~2について、種々の時間経過後の正極材料のXRDパターンを以下:
図3 比較例1(ニッケルメッシュ) 1日後
図4 比較例2(チタンメッシュ) 2日後
図5 実施例1(金メッシュ) 1日後
図6 実施例2(白金メッシュ) 3日後
図7 実施例3(カーボンコートニッケルメッシュ) 1日後
図8 実施例4(カーボンコートチタンメッシュ) 1日後
に示す。
After discharging to the middle of the plateau (region where the potential change is small) of +0.5 to +0.35 V (vs SHE), it was allowed to stand in an open circuit state. For Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 and 2, the XRD patterns of the positive electrode materials after various lapses of time are shown below.
Fig. 3 Comparative Example 1 (nickel mesh) 1 day later Fig. 4 Comparative Example 2 (titanium mesh) 2 days later Fig. 5 Example 1 (gold mesh) 1 day later Fig. 6 Example 2 (platinum mesh) 3 days later Fig. 7 Example 3 ( Carbon-coated nickel mesh) 1 day later FIG. 8 Example 4 (carbon-coated titanium mesh) 1 day later.

2θが10.5°~15°のパターンに注目すると、電極支持体(電極集電体)として、ニッケルメッシュ及びチタンメッシュを用いた比較例1及び2ではピークが現れた(図3~4)。ニッケルよりも標準電極電位が卑なチタンの方が、ピークが大きくなった。 Focusing on the pattern in which 2θ is 10.5 ° to 15 °, peaks appeared in Comparative Examples 1 and 2 using nickel mesh and titanium mesh as the electrode support (electrode current collector) (FIGS. 3 to 4). .. Titanium, which has a lower standard electrode potential than nickel, had a larger peak.

また、比較例2のチタンメッシュについて同様に実験を行い、静置時間30分、1時間におけるXRDパターンを図9に示す。静置時間の増加に従い、このピークの強度が大きくなった。 Further, the same experiment was performed on the titanium mesh of Comparative Example 2, and the XRD pattern at a standing time of 30 minutes and 1 hour is shown in FIG. The intensity of this peak increased as the standing time increased.

Y. Sato et al. / Journal of Power Sources 93 (2001) 20-24には、これはγ-NiOOHのピークであると記載されている。また、γ-NiOOHの生成が、メモリー効果の原因であると記載されている。局部電池反応によって生成する上記γ-NiOOHは、CuKα線によるX線回折で回折角2θの10.5~15度の位置に回折ピークを有している。一方、過充電により生成するγ-NiOOHも回折角2θの10.5~15度の位置に回折ピークを有しており、ピーク位置は類似しているが、同一物質かどうかは明確ではない。なぜなら、充電過程は、電極活物質(β-NiOOH)には酸化過程であるのに対し、電極集電体(Ni)との間で局部電池反応が起こっている過程は、電極活物質(β-NiOOH)には還元過程であるからである。この文献のγ-NiOOHは、γ-NiOOH(γred-NiOOH)と表記できる。過充電で現れる、β-NiOOHよりも酸化が進んだ状態としてのγ-NiOOHは、γ-NiOOH(γox-NiOOH)と表記できる。しかしながら、現時点で、γox-NiOOHとγred-NiOOHとが物質的に異なると述べている報文は全くない。 Y. Sato et al. / Journal of Power Sources 93 (2001) 20-24 states that this is the peak of γ-NiOOH. It is also stated that the generation of γ-NiOOH is the cause of the memory effect. The γ-NiOOH generated by the local battery reaction has a diffraction peak at a position of 10.5 to 15 degrees of the diffraction angle 2θ by X-ray diffraction with CuKα rays. On the other hand, γ-NiOOH generated by overcharging also has a diffraction peak at a position of 10.5 to 15 degrees of the diffraction angle 2θ, and although the peak positions are similar, it is not clear whether they are the same substance. This is because the charging process is an oxidation process for the electrode active material (β-NiOOH), whereas the process in which a local battery reaction occurs with the electrode current collector (Ni) is the electrode active material (β). -NiOOH) is a reduction process. Γ-NiOOH in this document can be expressed as γ-NiOOH (γred-NiOOH). Γ-NiOOH, which appears due to overcharging and is more oxidized than β-NiOOH, can be expressed as γ-NiOOH (γox-NiOOH). However, at this time, there is no report stating that γox-NiOOH and γred-NiOOH are materially different.

一方、電極支持体(電極集電体)として、金メッシュ及び白金メッシュを用いた実施例1~2は、このピークは現れなかった(図5~6)。β-NiOOHの電位は、完全に充電した状態において、標準水素電極(SHE)基準で+0.52 Vである(出典:パナソニック(株)充電式ニッケル水素電池の概要)。ニッケル及びチタンは、β-NiOOHに対して大きく卑な電位を持つ。これに対し、金及び白金は大きく卑ではない電位を持つ。 On the other hand, in Examples 1 and 2 in which the gold mesh and the platinum mesh were used as the electrode support (electrode current collector), this peak did not appear (FIGS. 5 to 6). The potential of β-NiOOH is +0.52 V based on the standard hydrogen electrode (SHE) when fully charged (Source: Overview of Panasonic Rechargeable Nickel Metal Hydride Battery). Nickel and titanium have large and low potentials with respect to β-NiOOH. In contrast, gold and platinum have large, non-base potentials.

電池セルを開回路にしたときに、電極内の電極材料(電極活物質)と電極支持体(電極集電体)との間で、その電位差に基づく局部電池反応が生起する。この局部電池では、電極支持体をニッケルメッシュ又はチタンメッシュとしたとき(比較例1~2)はβ-NiOOHは正極となり、電極支持体(電極集電体)を金メッシュ又は白金メッシュとしたとき(実施例1~2)はβ-NiOOHは負極となる。電極支持体(電極集電体)をニッケルメッシュ又はチタンメッシュとしたとき(比較例1~2)にはγ-NiOOH(γred-NiOOH)が生成したことから、局部電池反応で、β-NiOOHが正極として作用するときに、「γ-NiOOH(γred-NiOOH)」が生成することが分かった。 When the battery cell is opened, a local battery reaction occurs between the electrode material (electrode active material) in the electrode and the electrode support (electrode current collector) based on the potential difference. In this local battery, when the electrode support is a nickel mesh or a titanium mesh (Comparative Examples 1 and 2), β-NiOOH becomes a positive electrode, and when the electrode support (electrode current collector) is a gold mesh or a platinum mesh. In (Examples 1 and 2), β-NiOOH serves as a negative electrode. When the electrode support (electrode current collector) was made of nickel mesh or titanium mesh (Comparative Examples 1 and 2), γ-NiOOH (γred-NiOOH) was generated, so β-NiOOH was generated by the local battery reaction. It was found that "γ-NiOOH (γred-NiOOH)" was produced when acting as a positive electrode.

一方、電極支持体(電極集電体)として、γ-NiOOH(γred-NiOOH)が生成するニッケルメッシュやチタンメッシュであっても、カーボンコートを行った場合(実施例3~4)は、「γ-NiOOH(γred-NiOOH)」のピークは現れなかった。カーボンはこの電解液中で不活性であるため、局部電池反応が起こらず、β-NiOOHが正極として作用することがなく、電極支持体(電極集電体)を金メッシュ又は白金メッシュとしたとき(実施例1~2)と同様、「γ-NiOOH(γred-NiOOH)」が生成することがなかったと言える。以上より、ニッケル水素電池、ニッケルカドミウム二次電池のような水酸化ニッケルを電極活物質として使用する二次電池においては、β-NiOOHが正極として作用する局部電池反応を制御する電極が、「γ-NiOOH(γred-NiOOH)」の生成を防ぐことができることが分かる。また、カーボンでコートすることにより、ニッケル及びチタンの電極反応を遮蔽することができることが示された。カーボン以外でも、導電性高分子等で被覆した場合でも、電極反応を遮蔽できると考えられる。 On the other hand, even if the electrode support (electrode current collector) is a nickel mesh or titanium mesh generated by γ-NiOOH (γred-NiOOH), when carbon coating is applied (Examples 3 to 4), " The peak of "γ-NiOOH (γred-NiOOH)" did not appear. Since carbon is inert in this electrolyte, local battery reaction does not occur, β-NiOOH does not act as a positive electrode, and when the electrode support (electrode current collector) is a gold mesh or platinum mesh. Similar to (Examples 1 and 2), it can be said that "γ-NiOOH (γred-NiOOH)" was not generated. Based on the above, in secondary batteries that use nickel hydroxide as the electrode active material, such as nickel-metal hydride batteries and nickel-cadmium secondary batteries, the electrode that controls the local battery reaction in which β-NiOOH acts as the positive electrode is "γ. It can be seen that the formation of "-NiOOH (γred-NiOOH)" can be prevented. It was also shown that the electrode reaction of nickel and titanium can be shielded by coating with carbon. It is considered that the electrode reaction can be shielded even when coated with a conductive polymer or the like other than carbon.

[実験例2:メモリー効果及び容量の違い(1)]
実験例1と同様に、実施例1~4及び比較例1~2の二次電池用正極をそれぞれ作用極とし、実験例1と同様に、ガラスセル(二次電池)を作製した。
[Experimental example 2: Difference in memory effect and capacity (1)]
Similar to Experimental Example 1, a glass cell (secondary battery) was produced in the same manner as in Experimental Example 1 by using the positive electrodes for secondary batteries of Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 and 2 as working electrodes, respectively.

以下の過程:
(1)+ 0.5~+ 0.35 V(vs SHE)のプラトー終了まで放電
(2)6時間充電
(3)+ 0.5~+ 0.35 V(vs SHE)のプラトーの途中まで放電
(4)休止(比較例1(ニッケルメッシュ):1週間、実施例1~4及び比較例2(その他):5時間)
(5)6時間充電
(6)+ 0.5~+ 0.35 V(vs SHE)のプラトー終了まで放電
にしたがう充放電を、この順に、全て電流密度30 mA/gで行った。
The following process:
(1) Discharge until the end of the plateau of +0.5 to +0.35 V (vs SHE) (2) Charge for 6 hours (3) Discharge to the middle of the plateau of +0.5 to +0.35 V (vs SHE) (4) Pause (comparative example) 1 (nickel mesh): 1 week, Examples 1 to 4 and Comparative Example 2 (Other): 5 hours)
(5) Charging for 6 hours (6) + 0.5 to + 0.35 V (vs SHE) Charging and discharging according to the discharge until the end of the plateau was performed in this order with a current density of 30 mA / g.

なお、(2)と(5)の過程においてはいずれも完全に充電されている。 In the process of (2) and (5), both are completely charged.

実施例1~4及び比較例1~2について、種々の過程における電圧の時間変化を以下:
図10 比較例1(ニッケルメッシュ) 過程(1)、(3)、(6)
図11 比較例2(チタンメッシュ) 過程(1)、(3)、(6)
図12 実施例1(金メッシュ) 過程(3)、(6)
図13 実施例2(白金メッシュ) 過程(3)、(6)
図14 実施例3(カーボンコートニッケルメッシュ) 過程(3)、(6)
図15 実施例4(カーボンコートチタンメッシュ) 過程(3)、(6)
に示す。
For Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 and 2, the time changes of the voltage in various processes are as follows:
FIG. 10 Comparative Example 1 (Nickel Mesh) Processes (1), (3), (6)
FIG. 11 Comparative Example 2 (titanium mesh) Processes (1), (3), (6)
FIG. 12 Example 1 (gold mesh) Process (3), (6)
FIG. 13 Example 2 (platinum mesh) Processes (3), (6)
FIG. 14 Example 3 (carbon coated nickel mesh) Processes (3) and (6)
FIG. 15 Example 4 (carbon coated titanium mesh) Processes (3) and (6)
Shown in.

電極支持体をニッケルメッシュ又はチタンメッシュとしたとき(比較例1~2)、(6)の過程の電圧が(1)の過程に比べ、急激に減少する現象が見られた。これはメモリー効果を表している。これに対し、金メッシュ、白金メッシュ、カーボンコートを行ったニッケルメッシュ、カーボンコートを行ったチタンメッシュを用いた場合(実施例1~4)は、(6)の過程の電圧が(3)の過程に比べ、急激に減少することはなかった。 When the electrode support was made of nickel mesh or titanium mesh (Comparative Examples 1 and 2), a phenomenon was observed in which the voltage in the process of (6) decreased sharply as compared with the process of (1). This represents the memory effect. On the other hand, when a gold mesh, a platinum mesh, a carbon-coated nickel mesh, or a carbon-coated titanium mesh is used (Examples 1 to 4), the voltage in the process of (6) is (3). Compared to the process, it did not decrease sharply.

以上の結果から、実験例1においてβ-NiOOHが正極として作用する局部電池反応を起こす電極支持体を使用した場合に、メモリー効果が観測された。以上より、ニッケル水素電池、ニッケルカドミウム二次電池のような水酸化ニッケルを電極活物質として使用する二次電池においては、β-NiOOHが正極として作用する局部電池反応を制御する電極が、メモリー効果を起こさず、耐久性を向上させることができることが分かる。 From the above results, the memory effect was observed when the electrode support that causes a local battery reaction in which β-NiOOH acts as a positive electrode is used in Experimental Example 1. Based on the above, in secondary batteries that use nickel hydroxide as the electrode active material, such as nickel-metal hydride batteries and nickel-cadmium secondary batteries, the electrodes that control the local battery reaction in which β-NiOOH acts as the positive electrode have a memory effect. It can be seen that the durability can be improved without causing the problem.

また経過時間を比べると、電極支持体として、金メッシュ、白金メッシュ、カーボンコートニッケルメッシュ、カーボンコートチタンメッシュを用いた場合(実施例1~4)、起電力が顕著に低下するのは10000~25000秒程度である。一方、ニッケルメッシュ又はチタンメッシュを用いた場合は3000~13000秒程度である。特に、電極集電体として同じチタンを用いた比較例2と実施例4とを比較すると、起電力が顕著に低下する時間が、カーボンコートを施すことにより、3000秒程度から10000秒程度に飛躍的に向上している。つまり、電池の容量も飛躍的に向上していることが分かる。このことから、ニッケルメッシュ又はチタンメッシュを用いた場合(比較例1~2)は、通常の電池使用時においても、並行して起こる局部電池反応が、電池の容量を減少させるように作用していると考えられ、本発明の二次電池用電極は、この作用を抑制することができる。 Comparing the elapsed time, when a gold mesh, a platinum mesh, a carbon-coated nickel mesh, or a carbon-coated titanium mesh is used as the electrode support (Examples 1 to 4), the electromotive force is significantly reduced from 10,000 to 10,000. It takes about 25,000 seconds. On the other hand, when a nickel mesh or a titanium mesh is used, it takes about 3000 to 13000 seconds. In particular, when Comparative Example 2 and Example 4 in which the same titanium is used as the electrode current collector are compared, the time for which the electromotive force is significantly reduced jumps from about 3000 seconds to about 10000 seconds by applying the carbon coat. Is improving. In other words, it can be seen that the capacity of the battery has also improved dramatically. From this, when nickel mesh or titanium mesh is used (Comparative Examples 1 and 2), the local battery reaction that occurs in parallel acts to reduce the capacity of the battery even when the normal battery is used. The electrode for a secondary battery of the present invention can suppress this action.

[実施例5:金メッシュ(導電助剤ニッケル;出発物質Ni(OH)2)]
市販のNi(OH)2に導電助剤として市販のNi金属の粉末(Ni粉末)、結着剤としてPTFEを、Ni(OH)2:アセチレンブラック:結着剤が80:15:5(質量%)の割合でそれぞれ加え、よく混合し、正極活物質層形成用ペースト組成物を作製した。
[Example 5: Gold mesh (conductive aid nickel; starting material Ni (OH) 2 )]
Commercially available Ni (OH) 2 with commercially available Ni metal powder (Ni powder) as a conductive auxiliary agent, PTFE as a binder, Ni (OH) 2 : acetylene black: binder 80: 15: 5 (mass) %) Each was added and mixed well to prepare a paste composition for forming a positive electrode active material layer.

正極支持体(電極集電体)として、金メッシュ((株)ニラコ製;金 金網100mesh)を用い、当該正極支持体に、厚みが0.1~10mm(特に1mm)となるように、正極活物質層形成用ペースト組成物を塗布し、乾燥させて、実施例5の二次電池用正極を得た。 A gold mesh (manufactured by Nirako Co., Ltd .; wire mesh 100mesh) is used as the positive electrode support (electrode current collector), and the positive electrode is used so that the thickness of the positive electrode support is 0.1 to 10 mm (particularly 1 mm). The paste composition for forming an active material layer was applied and dried to obtain a positive electrode for a secondary battery of Example 5.

[実施例6:金メッシュ(導電助剤アセチレンブラック;出発物質Ni(OH)2)]
導電助剤として、Ni金属の粉末ではなく、アセチレンブラックを用いたこと以外は実施例5と同様に、実施例6の二次電池用正極を得た。
[Example 6: Gold mesh (conductive aid acetylene black; starting material Ni (OH) 2 )]
A positive electrode for a secondary battery of Example 6 was obtained in the same manner as in Example 5 except that acetylene black was used as the conductive auxiliary agent instead of Ni metal powder.

[比較例3:ニッケルメッシュ(導電助剤アセチレンブラック;出発物質Ni(OH)2)]
正極支持体(電極集電体)として、金メッシュではなく、ニッケルメッシュ((株)ニラコ製;ニッケル 金網100mesh)を用い、導電助剤として、Ni金属の粉末ではなく、アセチレンブラックを用いたこと以外は実施例5と同様に、比較例3の二次電池用正極を得た。
[Comparative Example 3: Nickel mesh (conductive aid acetylene black; starting material Ni (OH) 2 )]
Nickel mesh (manufactured by Niraco Co., Ltd .; nickel wire mesh 100mesh) was used as the positive electrode support (electrode current collector) instead of gold mesh, and acetylene black was used as the conductive auxiliary agent instead of Ni metal powder. A positive electrode for a secondary battery of Comparative Example 3 was obtained in the same manner as in Example 5 except for the above.

[実験例3:放電途中でレストした時のX線回折測定結果]
<出発物質β-NiOOHの場合>
実験例1と同様に、実施例1(金メッシュ)の二次電池用正極をそれぞれ作用極とし、実験例1と同様に、ガラスセル(二次電池)を作製した。
[Experimental example 3: X-ray diffraction measurement result when resting in the middle of discharge]
<In the case of starting material β-NiOOH>
Similar to Experimental Example 1, a glass cell (secondary battery) was produced in the same manner as in Experimental Example 1 by using the positive electrodes for the secondary battery of Example 1 (gold mesh) as working electrodes.

以下の過程:
(1)+ 0.5~+ 0.35 V(vs SHE)のプラトー終了まで放電
(2)6時間充電
(3)+ 0.5~+ 0.35 V(vs SHE)のプラトーの途中まで放電
(4)休止3日間
にしたがう充放電を、この順に、全て電流密度30 mA/gで行った。
The following process:
(1) Discharge until the end of the plateau of +0.5 to +0.35 V (vs SHE) (2) Charge for 6 hours (3) Discharge to the middle of the plateau of +0.5 to +0.35 V (vs SHE) (4) Pause for 3 days Therefore, charging and discharging were performed in this order with a current density of 30 mA / g.

結果を図16に示す。その結果、γ-NiOOHのピークは見られなかった。 The results are shown in FIG. As a result, no peak of γ-NiOOH was observed.

<出発物質Ni(OH)2の場合>
実験例1と同様に、実施例6及び比較例3(金メッシュ及びニッケルメッシュ)の二次電池用正極をそれぞれ作用極とし、実験例1と同様に、ガラスセル(二次電池)を作製した。
<In the case of starting material Ni (OH) 2 >
Similar to Experimental Example 1, a glass cell (secondary battery) was produced in the same manner as in Experimental Example 1 by using the positive electrodes for secondary batteries of Example 6 and Comparative Example 3 (gold mesh and nickel mesh) as working electrodes, respectively. ..

以下の過程:
(1)6時間充電
(2)+ 0.5~+ 0.35 V(vs SHE)のプラトー終了まで放電
※(1)及び(2)は3回繰り返した。
(3)6時間充電
(4)+ 0.5~+ 0.35 V(vs SHE)のプラトーの途中まで放電
(5)休止1週間
にしたがう充放電を、この順に、全て電流密度30 mA/gで行った。
The following process:
(1) 6-hour charge (2) Discharge until the end of the plateau of +0.5 to +0.35 V (vs SHE) * (1) and (2) were repeated 3 times.
(3) Charging for 6 hours (4) Discharging halfway through the plateau of +0.5 to +0.35 V (vs SHE) (5) Charging and discharging according to the pause 1 week were all performed in this order with a current density of 30 mA / g. ..

実施例6及び比較例3について、種々の時間経過後の正極材料のXRDパターンを以下:
図17 実施例6(金メッシュ;出発物質Ni(OH)2
図18 比較例3(ニッケルメッシュ;出発物質Ni(OH)2
に示す。
For Example 6 and Comparative Example 3, the XRD patterns of the positive electrode material after various lapses of time are as follows:
FIG. 17 Example 6 (gold mesh; starting material Ni (OH) 2 )
FIG. 18 Comparative Example 3 (nickel mesh; starting material Ni (OH) 2 )
Shown in.

その結果、比較例3ではγ-NiOOHのピークは見られたが、実施例6ではγ-NiOOHのピークは見られなかった。 As a result, the peak of γ-NiOOH was observed in Comparative Example 3, but the peak of γ-NiOOH was not observed in Example 6.

[実験例4:容量の違い]
実験例1と同様に、実施例6及び比較例3の二次電池用正極をそれぞれ作用極とし、実験例1と同様に、ガラスセル(二次電池)を作製した。
[Experimental example 4: Difference in capacity]
Similar to Experimental Example 1, a glass cell (secondary battery) was produced in the same manner as in Experimental Example 1 by using the positive electrodes for secondary batteries of Example 6 and Comparative Example 3 as working electrodes, respectively.

以下の過程:
(1)6時間充電
(2)+ 0.5~+ 0.35 V(vs SHE)のプラトー終了まで放電
※(1)及び(2)は3回繰り返した。
にしたがう充放電を、この順に、全て電流密度30 mA/gで行った。
The following process:
(1) 6-hour charge (2) Discharge until the end of the plateau of +0.5 to +0.35 V (vs SHE) * (1) and (2) were repeated 3 times.
According to this, charging and discharging were performed in this order with a current density of 30 mA / g.

それぞれの最後の放電過程における放電曲線を
図19 比較例3(ニッケルメッシュ;出発物質Ni(OH)2
図20 実施例6(金メッシュ;出発物質Ni(OH)2
に示す。
The discharge curves in each final discharge process are shown in FIG. 19 Comparative Example 3 (nickel mesh; starting material Ni (OH) 2 ).
FIG. 20 Example 6 (gold mesh; starting material Ni (OH) 2 )
Shown in.

その結果、出発物質をNi(OH)2とした場合であっても、電極集電体としてニッケルメッシュを用いた場合と比較して金メッシュを用いたほうが、容量が大きく、電位が高いことが分かる。 As a result, even when the starting material is Ni (OH) 2 , the capacity is larger and the potential is higher when the gold mesh is used than when the nickel mesh is used as the electrode current collector. I understand.

[実験例5:メモリー効果の違い]
実験例1と同様に、実施例1~3の二次電池用正極をそれぞれ作用極とし、実験例1と同様に、ガラスセル(二次電池)を作製した。
[Experimental example 5: Difference in memory effect]
Similar to Experimental Example 1, a glass cell (secondary battery) was produced in the same manner as in Experimental Example 1 by using the positive electrodes for secondary batteries of Examples 1 to 3 as working electrodes.

以下の過程:
(1)+ 0.5~+ 0.35 V(vs SHE)のプラトー終了まで放電
(2)6時間充電
(3)+ 0.5~+ 0.35 V(vs SHE)のプラトーの途中まで放電
(4)休止1週間
(5)6時間充電
(6)+ 0.5~+ 0.35 V(vs SHE)のプラトー終了まで放電
にしたがう充放電を、この順に、全て電流密度30 mA/gで行った。
The following process:
(1) Discharge until the end of the plateau of +0.5 to +0.35 V (vs SHE) (2) Charge for 6 hours (3) Discharge to the middle of the plateau of +0.5 to +0.35 V (vs SHE) (4) Pause for 1 week (4) 5) Charging for 6 hours (6) + 0.5 to + 0.35 V (vs SHE) was charged and discharged according to the discharge until the end of the plateau, all in this order with a current density of 30 mA / g.

なお、(2)と(5)の過程においてはいずれも完全に充電されている。 In the process of (2) and (5), both are completely charged.

実施例1~3について、種々の過程における電圧の時間変化を以下:
図21 実施例1(金メッシュ)
図22 実施例2(白金メッシュ)
図23 実施例3(カーボンコートニッケルメッシュ)
に示す。
For Examples 1 to 3, the time changes of the voltage in various processes are as follows:
FIG. 21 Example 1 (gold mesh)
FIG. 22 Example 2 (platinum mesh)
FIG. 23 Example 3 (carbon coated nickel mesh)
Shown in.

いずれの場合でも、休止後に放電曲線の電位の降下は見られなかった。 In each case, no drop in the potential of the discharge curve was observed after rest.

[実験例6:レストつきサイクル充放電試験]
<休止時間なし(0時間)>
実験例1と同様に、実施例1~3及び比較例1の二次電池用正極をそれぞれ作用極とし、実験例1と同様に、ガラスセル(二次電池)を作製した。
[Experimental example 6: Cycle charge / discharge test with rest]
<No pause (0 hours)>
Similar to Experimental Example 1, a glass cell (secondary battery) was produced in the same manner as in Experimental Example 1 by using the positive electrodes for secondary batteries of Examples 1 to 3 and Comparative Example 1 as working electrodes, respectively.

以下の過程:
過程I(通常の充放電):
(1)+ 0.5~+ 0.35 V(vs SHE)のプラトー終了まで放電
(2)6時間充電
※(1)及び(2)は3回繰り返した。
過程II(SOC 40%まで放電):
(3)2時間放電
過程III(SOC 40~60%の充放電):
(4)50分間充電
(5)40分間放電
※(4)及び(5)は5回又は10回繰り返した(5サイクル又は10サイクル)。
にしたがう充放電を、この順に、全て電流密度30 mA/gで行った。
The following process:
Process I (normal charge / discharge):
(1) Discharge until the end of the plateau of +0.5 to +0.35 V (vs SHE) (2) Charge for 6 hours * (1) and (2) were repeated 3 times.
Process II (discharged to SOC 40%):
(3) 2-hour discharge process III (charge / discharge with SOC 40-60%):
(4) 50-minute charge (5) 40-minute discharge * (4) and (5) were repeated 5 or 10 times (5 cycles or 10 cycles).
According to this, charging and discharging were performed in this order with a current density of 30 mA / g.

充電時間を放電時間より長くすることにより、放電分を充電することができた。 By making the charging time longer than the discharging time, the discharged portion could be charged.

さらに、その後、各試料のX線回折測定を行った。 Further, after that, X-ray diffraction measurement of each sample was performed.

なお、SOCとは、State of Chargeの略であり、電池の残り容量を表す。例えば、SOC 40%であれば、残りの容量が全容量の40%であることを示す。 Note that SOC is an abbreviation for State of Charge and represents the remaining capacity of the battery. For example, SOC 40% indicates that the remaining capacity is 40% of the total capacity.

実施例1~3及び比較例1について、サイクル充放電試験及びX線回折測定の結果を以下:
図24 実施例1(金メッシュ;5サイクル) サイクル充放電試験
図25 実施例1(金メッシュ;5サイクル) X線回折測定
図26 実施例2(白金メッシュ;5サイクル) サイクル充放電試験
図27 実施例2(白金メッシュ;5サイクル) X線回折測定
図28 比較例1(ニッケルメッシュ;5サイクル) サイクル充放電試験
図29 比較例1(ニッケルメッシュ;5サイクル) X線回折測定
図30 実施例3(カーボンコートニッケルメッシュ;5サイクル) サイクル充放電試験
図31 実施例3(カーボンコートニッケルメッシュ;5サイクル) X線回折測定
図32 実施例1(金メッシュ;10サイクル) サイクル充放電試験
図33 実施例1(金メッシュ;10サイクル) X線回折測定
図34 実施例2(白金メッシュ;10サイクル) サイクル充放電試験
図35 実施例2(白金メッシュ;10サイクル) X線回折測定
図36 比較例1(ニッケルメッシュ;10サイクル) サイクル充放電試験
図37 比較例1(ニッケルメッシュ;10サイクル) X線回折測定
図38 実施例3(カーボンコートニッケルメッシュ;10サイクル) サイクル充放電試験
図39 実施例3(カーボンコートニッケルメッシュ;10サイクル) X線回折測定
に示す。
The results of the cycle charge / discharge test and the X-ray diffraction measurement for Examples 1 to 3 and Comparative Example 1 are as follows:
FIG. 24 Example 1 (gold mesh; 5 cycles) cycle charge / discharge test FIG. 25 Example 1 (gold mesh; 5 cycles) X-ray diffraction measurement FIG. 26 Example 2 (platinum mesh; 5 cycles) cycle charge / discharge test FIG. 27 Example 2 (Platinum mesh; 5 cycles) X-ray diffraction measurement FIG. 28 Comparative Example 1 (Nickel mesh; 5 cycles) Cycle charge / discharge test FIG. 29 Comparative Example 1 (Nickel mesh; 5 cycles) X-ray diffraction measurement FIG. 30 Example 3 (Carbon-coated nickel mesh; 5 cycles) Cycle charge / discharge test Fig. 31 Example 3 (Carbon-coated nickel mesh; 5 cycles) X-ray diffraction measurement Fig. 32 Example 1 (Gold mesh; 10 cycles) Cycle charge / discharge test Fig. 33 Example 1 (gold mesh; 10 cycles) X-ray diffraction measurement Fig. 34 Example 2 (platinum mesh; 10 cycles) cycle charge / discharge test Fig. 35 Example 2 (platinum mesh; 10 cycles) X-ray diffraction measurement Fig. 36 Comparative example 1 (Nickel mesh; 10 cycles) Cycle charge / discharge test Fig. 37 Comparative Example 1 (Nickel mesh; 10 cycles) X-ray diffraction measurement Fig. 38 Example 3 (Carbon-coated nickel mesh; 10 cycles) Cycle charge / discharge test Fig. 39 Example 3 (Carbon-coated nickel mesh; 10 cycles) Shown in X-ray diffraction measurement.

<休止時間1時間>
実験例1と同様に、実施例1~3及び比較例1の二次電池用正極をそれぞれ作用極とし、実験例1と同様に、ガラスセル(二次電池)を作製した。
<1 hour rest time>
Similar to Experimental Example 1, a glass cell (secondary battery) was produced in the same manner as in Experimental Example 1 by using the positive electrodes for secondary batteries of Examples 1 to 3 and Comparative Example 1 as working electrodes, respectively.

以下の過程:
過程I(通常の充放電):
(1)+ 0.5~+ 0.35 V(vs SHE)のプラトー終了まで放電
(2)6時間充電
※(1)及び(2)は3回繰り返した。
過程II(SOC 40%まで放電):
(3)2時間放電
過程III(SOC 40~60%の充放電):
(4)1時間休止
(5)50分間充電
(6)1時間休止
(7)40分間放電
※(4)~(7)は5回又は10回繰り返した(5サイクル又は10サイクル)。
にしたがう充放電を、この順に、全て電流密度30 mA/gで行った。
The following process:
Process I (normal charge / discharge):
(1) Discharge until the end of the plateau of +0.5 to +0.35 V (vs SHE) (2) Charge for 6 hours * (1) and (2) were repeated 3 times.
Process II (discharged to SOC 40%):
(3) 2-hour discharge process III (charge / discharge with SOC 40-60%):
(4) 1-hour rest (5) 50-minute charge (6) 1-hour rest (7) 40-minute discharge * (4) to (7) were repeated 5 or 10 times (5 cycles or 10 cycles).
According to this, charging and discharging were performed in this order with a current density of 30 mA / g.

さらに、その後、各試料のX線回折測定を行った。 Further, after that, X-ray diffraction measurement of each sample was performed.

実施例1~3及び比較例1について、サイクル充放電試験及びX線回折測定の結果を以下:
図40 実施例1(金メッシュ;5サイクル) サイクル充放電試験
図41 実施例1(金メッシュ;5サイクル) X線回折測定
図42 実施例2(白金メッシュ;5サイクル) サイクル充放電試験
図43 実施例2(白金メッシュ;5サイクル) X線回折測定
図44 比較例1(ニッケルメッシュ;5サイクル) サイクル充放電試験
図45 比較例1(ニッケルメッシュ;5サイクル) X線回折測定
図46 実施例3(カーボンコートニッケルメッシュ;5サイクル) サイクル充放電試験
図47 実施例3(カーボンコートニッケルメッシュ;5サイクル) X線回折測定
図48 実施例1(金メッシュ;10サイクル) サイクル充放電試験
図49 実施例1(金メッシュ;10サイクル) X線回折測定
図50 実施例2(白金メッシュ;10サイクル) サイクル充放電試験
図51 実施例2(白金メッシュ;10サイクル) X線回折測定
図52 実施例3(カーボンコートニッケルメッシュ;10サイクル) サイクル充放電試験
図53 実施例3(カーボンコートニッケルメッシュ;10サイクル) X線回折測定
に示す。
The results of the cycle charge / discharge test and the X-ray diffraction measurement for Examples 1 to 3 and Comparative Example 1 are as follows:
FIG. 40 Example 1 (gold mesh; 5 cycles) cycle charge / discharge test FIG. 41 Example 1 (gold mesh; 5 cycles) X-ray diffraction measurement FIG. 42 Example 2 (platinum mesh; 5 cycles) cycle charge / discharge test FIG. 43 Example 2 (Platinum mesh; 5 cycles) X-ray diffraction measurement Fig. 44 Comparative Example 1 (Nickel mesh; 5 cycles) Cycle charge / discharge test Fig. 45 Comparative Example 1 (Nickel mesh; 5 cycles) X-ray diffraction measurement Fig. 46 Example 3 (Carbon-coated nickel mesh; 5 cycles) Cycle charge / discharge test Fig. 47 Example 3 (Carbon-coated nickel mesh; 5 cycles) X-ray diffraction measurement Fig. 48 Example 1 (Gold mesh; 10 cycles) Cycle charge / discharge test Fig. 49 Example 1 (gold mesh; 10 cycles) X-ray diffraction measurement Fig. 50 Example 2 (platinum mesh; 10 cycles) Cycle charge / discharge test Fig. 51 Example 2 (platinum mesh; 10 cycles) X-ray diffraction measurement Fig. 52 Example 3 (Carbon-coated nickel mesh; 10 cycles) Cycle charge / discharge test FIG. 53 Example 3 (Carbon-coated nickel mesh; 10 cycles) Shown in X-ray diffraction measurement.

<休止時間2時間>
実験例1と同様に、実施例1~3及び比較例1の二次電池用正極をそれぞれ作用極とし、実験例1と同様に、ガラスセル(二次電池)を作製した。
<2 hours of rest time>
Similar to Experimental Example 1, a glass cell (secondary battery) was produced in the same manner as in Experimental Example 1 by using the positive electrodes for secondary batteries of Examples 1 to 3 and Comparative Example 1 as working electrodes, respectively.

以下の過程:
過程I(通常の充放電):
(1)+ 0.5~+ 0.35 V(vs SHE)のプラトー終了まで放電
(2)6時間充電
※(1)及び(2)は3回繰り返した。
過程II(SOC 40%まで放電):
(3)2時間放電
過程III(SOC 40~60%の充放電):
(4)2時間休止
(5)50分間充電
(6)2時間休止
(7)40分間放電
※(4)~(7)は5回又は10回繰り返した(5サイクル又は10サイクル)。
にしたがう充放電を、この順に、全て電流密度30 mA/gで行った。
The following process:
Process I (normal charge / discharge):
(1) Discharge until the end of the plateau of +0.5 to +0.35 V (vs SHE) (2) Charge for 6 hours * (1) and (2) were repeated 3 times.
Process II (discharged to SOC 40%):
(3) 2-hour discharge process III (charge / discharge with SOC 40-60%):
(4) 2-hour rest (5) 50-minute charge (6) 2-hour rest (7) 40-minute discharge * (4) to (7) were repeated 5 or 10 times (5 cycles or 10 cycles).
According to this, charging and discharging were performed in this order with a current density of 30 mA / g.

さらに、その後、各試料のX線回折測定を行った。 Further, after that, X-ray diffraction measurement of each sample was performed.

実施例1~3及び比較例1について、サイクル充放電試験及びX線回折測定の結果を以下:
図54 実施例1(金メッシュ;5サイクル) サイクル充放電試験
図55 実施例1(金メッシュ;5サイクル) X線回折測定
図56 実施例2(白金メッシュ;5サイクル) サイクル充放電試験
図57 実施例2(白金メッシュ;5サイクル) X線回折測定
図58 比較例1(ニッケルメッシュ;5サイクル) サイクル充放電試験
図59 比較例1(ニッケルメッシュ;5サイクル) X線回折測定
図60 実施例3(カーボンコートニッケルメッシュ;5サイクル) サイクル充放電試験
図61 実施例3(カーボンコートニッケルメッシュ;5サイクル) X線回折測定
に示す。
The results of the cycle charge / discharge test and the X-ray diffraction measurement for Examples 1 to 3 and Comparative Example 1 are as follows:
FIG. 54 Example 1 (gold mesh; 5 cycles) cycle charge / discharge test Fig. 55 Example 1 (gold mesh; 5 cycles) X-ray diffraction measurement Fig. 56 Example 2 (platinum mesh; 5 cycles) Cycle charge / discharge test Fig. 57 Example 2 (Platinum mesh; 5 cycles) X-ray diffraction measurement Fig. 58 Comparative Example 1 (Nickel mesh; 5 cycles) Cycle charge / discharge test Fig. 59 Comparative Example 1 (Nickel mesh; 5 cycles) X-ray diffraction measurement Fig. 60 Example 3 (Carbon-coated nickel mesh; 5 cycles) Cycle charge / discharge test FIG. 61 Example 3 (Carbon-coated nickel mesh; 5 cycles) Shown in X-ray diffraction measurement.

以上の結果から、金メッシュ、白金メッシュ及びカーボンコートニッケルメッシュを用いた場合には、2時間のレストをはさんだ場合にも、γ-NiOOHの生成は見られなかった。それに対して、ニッケルメッシュを用いた場合には、2時間のレストをはさむことにより、γ-NiOOHの生成が見られた。一般に、X線回折でピークが見られるようになるには、相当量(通常は5%以上)の生成が必要とされていて、2時間のレストにより相当量のγ-NiOOHが生成したと考えられる。このγ-NiOOHの生成にともない、2時間のレストをはさむことにより、ニッケルメッシュを用いた場合はサイクル特性が悪化したが、金メッシュ、白金メッシュ及びカーボンコートニッケルメッシュを用いた場合はサイクル特性を維持することができた。特に、金メッシュ及びカーボンコートニッケルメッシュを用いた場合には、よりサイクル特性を維持することができた。 From the above results, when the gold mesh, platinum mesh and carbon-coated nickel mesh were used, no γ-NiOOH was observed even when the rest was sandwiched for 2 hours. On the other hand, when the nickel mesh was used, the formation of γ-NiOOH was observed by sandwiching the rest for 2 hours. In general, it is considered that a considerable amount (usually 5% or more) of production is required for the peak to be seen by X-ray diffraction, and a considerable amount of γ-NiOOH is produced by resting for 2 hours. With the formation of this γ-NiOOH, the cycle characteristics deteriorated when the nickel mesh was used by sandwiching the rest for 2 hours, but the cycle characteristics were deteriorated when the gold mesh, platinum mesh and carbon coated nickel mesh were used. I was able to maintain it. In particular, when a gold mesh and a carbon-coated nickel mesh were used, the cycle characteristics could be further maintained.

上記の結果は、正極活物質としてβ-NiOOH又はNi(OH)2を用いたニッケル水素電池のみに適用されるものではなく、種々様々な電池の正極活物質を用いた一次電池又は二次電池にも適用されるものである。 The above results are not applicable only to nickel-metal hydride batteries using β-NiOOH or Ni (OH) 2 as the positive electrode active material, but also primary batteries or secondary batteries using the positive electrode active materials of various batteries. It also applies to.

例えば、正極活物質としてMnO2を用いて一次電池を作製した場合にも、正極活物質としてβ-NiOOH又はNi(OH)2を用いた場合ほどではないものの、正極集電体としてニッケルメッシュではなく金メッシュを用いることにより、容量及び電位を向上させることができた。また、上記実験例と同様に、レストをはさむことにより、ニッケルメッシュ、金メッシュ及び白金メッシュの違いによる結晶構造の変化を読み取ることができた。 For example, even when a primary battery is manufactured using MnO 2 as the positive electrode active material, nickel mesh is used as the positive electrode current collector, although not as much as when β-NiOOH or Ni (OH) 2 is used as the positive electrode active material. By using a nickel mesh instead of nickel, the capacity and potential could be improved. Further, as in the above experimental example, by sandwiching the rest, it was possible to read the change in the crystal structure due to the difference between the nickel mesh, the gold mesh and the platinum mesh.

Claims (18)

電極集電体及び電極活物質を含む電極活物質層を備える電池用電極であって、
前記電極集電体は、前記電極集電池体と前記電極活物質との間に起こる局部電池反応を制御する物質からなるか、又は、前記電極集電池体と前記電極活物質との間に起こる局部電池反応を制御する物質からなる層を表面に有する、一次電池又は二次電池用電極。
A battery electrode including an electrode current collector and an electrode active material layer containing an electrode active material.
The electrode current collector is composed of a material that controls a local battery reaction that occurs between the electrode collector and the electrode active material, or occurs between the electrode collector and the electrode active material. An electrode for a primary battery or a secondary battery having a layer made of a substance that controls a local battery reaction on the surface.
二次電池用電極である、請求項1に記載の電極。 The electrode according to claim 1, which is an electrode for a secondary battery. 前記局部電池反応を制御する物質が、開回路時の局部電池反応を制御する物質である、請求項1又は2に記載の電極。 The electrode according to claim 1 or 2, wherein the substance that controls the local battery reaction is a substance that controls the local battery reaction at the time of opening the circuit. 前記局部電池反応は、電池使用時の電極反応と同じ反応である、請求項1~3のいずれかに記載の電極。 The electrode according to any one of claims 1 to 3, wherein the local battery reaction is the same reaction as the electrode reaction when the battery is used. 前記電極集電体は、表面に、前記電極活物質よりも大きく卑な電極電位を有する物質を含有しない、請求項1~4のいずれかに記載の電極。 The electrode according to any one of claims 1 to 4, wherein the electrode current collector does not contain a substance having a base potential larger than that of the electrode active material on the surface. 前記大きく卑な電極電位を有する物質は、電極活物質と比較して、電位が-0.75Vと等しいかより低い物質である、請求項5に記載の電極。 The electrode according to claim 5, wherein the substance having a large and low electrode potential is a substance having a potential equal to or lower than −0.75 V as compared with the electrode active material. 前記局部電池反応を制御する物質が、前記電極活物質よりも大きく卑ではない電極電位を有する物質である、請求項1~6のいずれかに記載の電極。 The electrode according to any one of claims 1 to 6, wherein the substance that controls the local battery reaction is a substance having an electrode potential that is larger than that of the electrode active material and is not base. 前記大きく卑ではない電極電位を有する物質は、電極活物質と比較して、電位が-0.75Vより高い物質である、請求項7に記載の電極。 The electrode according to claim 7, wherein the substance having a large and non-basic electrode potential is a substance having a potential higher than −0.75 V as compared with the electrode active material. 前記局部電池反応を制御する物質が、電解質に対し電気化学的に不活性な物質である、請求項1~8のいずれかに記載の電極。 The electrode according to any one of claims 1 to 8, wherein the substance that controls the local battery reaction is a substance that is electrochemically inactive with respect to the electrolyte. 前記電極活物質が、水酸化ニッケル、β-NiOOH、リチウム含有遷移金属酸化物、リチウム金属、炭素質材料、酸化鉛、二酸化マンガンよりなる群から選ばれる少なくとも1種を含有する、請求項1~9のいずれかに記載の電極。 Claim 1 to claim 1, wherein the electrode active material contains at least one selected from the group consisting of nickel hydroxide, β-NiOOH, lithium-containing transition metal oxide, lithium metal, carbonaceous material, lead oxide, and manganese dioxide. 9. The electrode according to any one of 9. 前記電極活物質が、水酸化ニッケル及び/又はβ-NiOOHを含有する、請求項1~10のいずれかに記載の電極。 The electrode according to any one of claims 1 to 10, wherein the electrode active material contains nickel hydroxide and / or β-NiOOH. 前記電極活物質よりも大きく卑ではない電極電位を有する物質が、金、白金、銀、イリジウム及びロジウムよりなる群から選ばれる少なくとも1種を含有する、請求項7、8、10又は11に記載の電極。 7. Electrodes. 前記電解質に対し電気化学的に不活性な物質が、炭素質材料及び導電性高分子よりなる群から選ばれる少なくとも1種を含有する、請求項9~11のいずれかに記載の電極。 The electrode according to any one of claims 9 to 11, wherein the substance electrochemically inert to the electrolyte contains at least one selected from the group consisting of a carbonaceous material and a conductive polymer. 請求項1~13のいずれかに記載の電極を備える一次電池又は二次電池。 A primary battery or a secondary battery comprising the electrode according to any one of claims 1 to 13. 二次電池である、請求項14に記載の電池。 The battery according to claim 14, which is a secondary battery. ニッケル水素電池、ニッケルカドミウム電池、充電式アルカリ電池、リチウムイオン二次電池又は鉛蓄電池である、請求項14又は15に記載の電池。 The battery according to claim 14 or 15, which is a nickel hydrogen battery, a nickel cadmium battery, a rechargeable alkaline battery, a lithium ion secondary battery or a lead storage battery. ニッケル水素電池又はニッケルカドミウム電池である、請求項14~16のいずれかに記載の電池。 The battery according to any one of claims 14 to 16, which is a nickel hydrogen battery or a nickel cadmium battery. 前記電極活物質がCuKα線によるX線回折で回折角2θの10.5~15度の位置に新たな回折ピークを示すようになることが抑制されている、請求項17に記載の電池。 The battery according to claim 17, wherein the electrode active material is suppressed from exhibiting a new diffraction peak at a position of 10.5 to 15 degrees of a diffraction angle 2θ by X-ray diffraction with CuKα rays.
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