JP2524741B2 - アルカリ電池 - Google Patents
アルカリ電池Info
- Publication number
- JP2524741B2 JP2524741B2 JP62063580A JP6358087A JP2524741B2 JP 2524741 B2 JP2524741 B2 JP 2524741B2 JP 62063580 A JP62063580 A JP 62063580A JP 6358087 A JP6358087 A JP 6358087A JP 2524741 B2 JP2524741 B2 JP 2524741B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cobalt
- positive electrode
- electrode plate
- hydroxide
- nickel
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
- H01M4/48—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides
- H01M4/52—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides of nickel, cobalt or iron
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はニッケルとコバルトに対するコバルトの含有
率が15〜85wt％の水酸化物を主体とする活物質に、クロ
ム、銀、銅、鉄、セリウム、水銀、亜鉛、カルシウムあ
るいはカドミウムの水酸化物や酸化物を含んだ正極板を
用いたアルカリ電池に関するものである。
率が15〜85wt％の水酸化物を主体とする活物質に、クロ
ム、銀、銅、鉄、セリウム、水銀、亜鉛、カルシウムあ
るいはカドミウムの水酸化物や酸化物を含んだ正極板を
用いたアルカリ電池に関するものである。
従来の技術 現在、一次電池の正極活物質には、二酸化マンガンや
酸化銀等が、二次電池の正極活物質には二酸化鉛や水酸
化ニッケル等が使用されている。これらの活物質は、そ
れぞれ用途に応じて選択されている。近年、電子機器の
小形化、軽量化にともなって新しい高性能一次電池や二
次電池の出現が期待されている。
酸化銀等が、二次電池の正極活物質には二酸化鉛や水酸
化ニッケル等が使用されている。これらの活物質は、そ
れぞれ用途に応じて選択されている。近年、電子機器の
小形化、軽量化にともなって新しい高性能一次電池や二
次電池の出現が期待されている。
最近、正極活物質としてニッケルとコバルトとに対す
るコバルトの含有率が30wt％以上の水酸化ニッケルを主
体とする活物質を用いた正極板と亜鉛やカドミウムより
成る負極板とで構成したアルカリ電池が開発され、従来
の水酸化ニッケル正極板を用いた電池に比して、Ah効率
がほぼ100％と極めて高く、かつ、放電や充電時にその
開路電圧が大きく変化する特徴を持ち、その開路電圧で
電池の容量を容易に知ることができることが見出された
（特許公開公報 昭60−163382）。このような新しい機
能を有した電池の高性能化がさらに期待されている。
るコバルトの含有率が30wt％以上の水酸化ニッケルを主
体とする活物質を用いた正極板と亜鉛やカドミウムより
成る負極板とで構成したアルカリ電池が開発され、従来
の水酸化ニッケル正極板を用いた電池に比して、Ah効率
がほぼ100％と極めて高く、かつ、放電や充電時にその
開路電圧が大きく変化する特徴を持ち、その開路電圧で
電池の容量を容易に知ることができることが見出された
（特許公開公報 昭60−163382）。このような新しい機
能を有した電池の高性能化がさらに期待されている。
発明が解決しようとする問題点 正極活物質として、ニッケルとコバルトとに対するコ
バルトの含有率が30wt％以上の水酸化物を主体とした正
極板を用いたアルカリ電池例えばNi（Co）−Cd電池、Ni
（Co）−Zn電池、Ni（Co）−Fe電池は充放電に伴なう電
圧変化や開路電圧の変化が大きいことから、その電圧変
化によって充電電気量や放電電気量あるいは残存容量を
容易に知ることができるという優れた特徴のあることが
わかってきた。しかしながら、コバルトの含有率が30wt
％以上の水酸化物を主体とする正極板の優れた特徴は、
充放電を繰り返すと電位が徐々に貴方向に変動し、従来
のニッケル・カドミウム電池やニッケル・亜鉛電池等に
用いられているコバルトの含有率が２〜10wt％の水酸化
ニッケル正極板の充放電特性とほとんどかわらなくなる
という欠点のあることもわかってきた。
バルトの含有率が30wt％以上の水酸化物を主体とした正
極板を用いたアルカリ電池例えばNi（Co）−Cd電池、Ni
（Co）−Zn電池、Ni（Co）−Fe電池は充放電に伴なう電
圧変化や開路電圧の変化が大きいことから、その電圧変
化によって充電電気量や放電電気量あるいは残存容量を
容易に知ることができるという優れた特徴のあることが
わかってきた。しかしながら、コバルトの含有率が30wt
％以上の水酸化物を主体とする正極板の優れた特徴は、
充放電を繰り返すと電位が徐々に貴方向に変動し、従来
のニッケル・カドミウム電池やニッケル・亜鉛電池等に
用いられているコバルトの含有率が２〜10wt％の水酸化
ニッケル正極板の充放電特性とほとんどかわらなくなる
という欠点のあることもわかってきた。
コバルトの含有率が30wt％以上の水酸化物を主体とす
る正極板の優れた特徴である充放電時の電位変化が大き
く、Ah効率が高いという利点は、コバルトの含有率が15
〜30wt％未満の場合でもその程度は小さくなくなるが認
められる。この場合でもやはり上述の欠点は存在し、充
放電サイクルを繰り返すと通常のコバルトの含有率が２
〜10wt％の正極板の電位と変わらなくなるという欠点が
あった。
る正極板の優れた特徴である充放電時の電位変化が大き
く、Ah効率が高いという利点は、コバルトの含有率が15
〜30wt％未満の場合でもその程度は小さくなくなるが認
められる。この場合でもやはり上述の欠点は存在し、充
放電サイクルを繰り返すと通常のコバルトの含有率が２
〜10wt％の正極板の電位と変わらなくなるという欠点が
あった。
問題点を解決するための手段 本発明は種々の添加剤を検討した結果ニッケルとコバ
ルトに対するコバルトの含有率が15〜85wt％の水酸化物
を主体とする活物質にクロム、銀、銅、鉄、セリウム、
水銀、亜鉛、あるいはカドミウムの水酸化物や酸化物を
含ませることによって、従来のコバルトの含有率が15〜
85wt％の水酸化物を活物質に用いた場合の問題点、即ち
充放電を繰り返すと電位が貴方向に変化して従来のニッ
ケル・カドミウム電池やニッケル・亜鉛電池に使用され
ているコバルトの含有率が２〜10wt％の水酸化ニッケル
正極板のものに近づくという欠点を除去したものであ
る。そして、上述の添加剤を含む正極板を用いたアルカ
リ電池は、従来の電池に比して、長期間安定してその充
放電電圧から充電電気量、放電電気量を知ることがで
き、また電池電圧を検出して充電を制御できる。
ルトに対するコバルトの含有率が15〜85wt％の水酸化物
を主体とする活物質にクロム、銀、銅、鉄、セリウム、
水銀、亜鉛、あるいはカドミウムの水酸化物や酸化物を
含ませることによって、従来のコバルトの含有率が15〜
85wt％の水酸化物を活物質に用いた場合の問題点、即ち
充放電を繰り返すと電位が貴方向に変化して従来のニッ
ケル・カドミウム電池やニッケル・亜鉛電池に使用され
ているコバルトの含有率が２〜10wt％の水酸化ニッケル
正極板のものに近づくという欠点を除去したものであ
る。そして、上述の添加剤を含む正極板を用いたアルカ
リ電池は、従来の電池に比して、長期間安定してその充
放電電圧から充電電気量、放電電気量を知ることがで
き、また電池電圧を検出して充電を制御できる。
実施例 以下本発明を実施例を用いて説明する。
まず本発明電池に用いる正極活物質は、例えば次の方
法で製作することができる。尚、コバルトの含有率は活
物質中の金属ニッケルおよび金属コバルトの総量に対す
る金属コバルトの含有率で表示する。即ち、コバルトの
含有率＝｛Co/（Ni＋Co）｝×100（wt％） また、添加剤の含有率も同様に添加剤の金属Ｍの含有
率で表示する。添加剤の含有率＝｛M/（Ni＋Co＋Ｍ）｝
×100（wt％） （ａ）コバルトの含有率が15〜85wt％の硝酸コバルトと
硝酸ニッケルとの混合溶液に、硝酸第一クロム、硝酸
銀、硝酸第二銅、硝酸第一鉄、硝酸第一セリウム、硝酸
第二水銀、硝酸亜鉛、あるいは硝酸カドミウムを溶解さ
せたのち、水酸化ナトリウム、水酸化カリウムあるいは
水酸化リチウム等のアルカリ水溶液で処理する。
法で製作することができる。尚、コバルトの含有率は活
物質中の金属ニッケルおよび金属コバルトの総量に対す
る金属コバルトの含有率で表示する。即ち、コバルトの
含有率＝｛Co/（Ni＋Co）｝×100（wt％） また、添加剤の含有率も同様に添加剤の金属Ｍの含有
率で表示する。添加剤の含有率＝｛M/（Ni＋Co＋Ｍ）｝
×100（wt％） （ａ）コバルトの含有率が15〜85wt％の硝酸コバルトと
硝酸ニッケルとの混合溶液に、硝酸第一クロム、硝酸
銀、硝酸第二銅、硝酸第一鉄、硝酸第一セリウム、硝酸
第二水銀、硝酸亜鉛、あるいは硝酸カドミウムを溶解さ
せたのち、水酸化ナトリウム、水酸化カリウムあるいは
水酸化リチウム等のアルカリ水溶液で処理する。
（ｂ）コバルトの含有率が15〜85wt％の硝酸コバルトと
硝酸ニッケルとの混合溶液に、硫酸第一クロム、硫酸
銀、硫酸第二銅、硫酸第一鉄、硫酸第一セリウム、硫酸
第二水銀、硫酸亜鉛、あるいは硫酸カドミウムを溶解さ
せたのち、水酸化ナトリウム、水酸化カリウムあるいは
水酸化リチウム等のアルカリ水溶液で処理する。
硝酸ニッケルとの混合溶液に、硫酸第一クロム、硫酸
銀、硫酸第二銅、硫酸第一鉄、硫酸第一セリウム、硫酸
第二水銀、硫酸亜鉛、あるいは硫酸カドミウムを溶解さ
せたのち、水酸化ナトリウム、水酸化カリウムあるいは
水酸化リチウム等のアルカリ水溶液で処理する。
（ｃ）コバルトの含有率が15〜85wt％の塩化コバルトと
塩化ニッケルとの混合溶液に、塩化第一クロム、塩化第
二銅、塩化第一鉄、塩化第一セリウム、塩化第二水銀、
塩化亜鉛、あるいは塩化カドミウムを溶解させたのち、
水酸化ナトリウム、水酸化カリウムあるいは水酸化リチ
ウム等のアルカリ水溶液で処理する。
塩化ニッケルとの混合溶液に、塩化第一クロム、塩化第
二銅、塩化第一鉄、塩化第一セリウム、塩化第二水銀、
塩化亜鉛、あるいは塩化カドミウムを溶解させたのち、
水酸化ナトリウム、水酸化カリウムあるいは水酸化リチ
ウム等のアルカリ水溶液で処理する。
次に具体的な正極板の製作例ならびに、これを用いた
本発明電池の実施例について詳述する。
本発明電池の実施例について詳述する。
［正極板１］ コバルトの含有率が15％の硝酸コバルトと硝酸ニッケ
ルとの混合溶液［PH＝1,比重1.50（20℃）］に、添加剤
の含有率が0.5wt％になるように硝酸第一クロム、硝酸
銀、硝酸第二銅、硝酸第一鉄、硝酸第一セリウム、硝酸
第二水銀、硝酸亜鉛、あるいは硫酸カドミウムを溶解さ
せる。次に、多孔度が約80％の焼結式ニッケル基板（0.
8×50×50mm）にこれらの混合溶液を浸してから220℃で
30分間熱処理して、さらに比重1.200（20℃）の水酸化
ナトリウム水溶液に浸漬して、湯洗、乾燥するという操
作を６回繰り返して正極板を製作した。
ルとの混合溶液［PH＝1,比重1.50（20℃）］に、添加剤
の含有率が0.5wt％になるように硝酸第一クロム、硝酸
銀、硝酸第二銅、硝酸第一鉄、硝酸第一セリウム、硝酸
第二水銀、硝酸亜鉛、あるいは硫酸カドミウムを溶解さ
せる。次に、多孔度が約80％の焼結式ニッケル基板（0.
8×50×50mm）にこれらの混合溶液を浸してから220℃で
30分間熱処理して、さらに比重1.200（20℃）の水酸化
ナトリウム水溶液に浸漬して、湯洗、乾燥するという操
作を６回繰り返して正極板を製作した。
［正極板２］ コバルトの含有率が30％の硫酸コバルトと硫酸ニッケ
ルとの混合溶液［PH＝2,比重1.40（20℃）］に、添加剤
の含有率が0.5wt％になるように硫酸第一クロム、硫酸
銀、硫酸第二銅、硫酸第一鉄、硫酸第一セリウム、硫酸
第二水銀、硫酸亜鉛、あるいは硫酸カドミウムを溶解さ
せたのち比重1.20（20℃）の水酸化ナトリウム水溶液を
加える。生じた沈澱を湯洗してから、100℃で１時間乾
燥し、さらに、ボールミルで粉砕して100メッシュ以下
の活物質粉末にする。次にこの活物質粉末100部と導電
材としてのコバルト・粉末５部との混合粉末をプロピレ
ングリコール溶液40部で混練してペースト状にする。こ
のペーストを厚さ1mmの発泡ニッケル体（住友電工
（株）製、商品名セルメット）に充填した後150℃で１
時間乾燥して50×50mmの正極板を製作した。
ルとの混合溶液［PH＝2,比重1.40（20℃）］に、添加剤
の含有率が0.5wt％になるように硫酸第一クロム、硫酸
銀、硫酸第二銅、硫酸第一鉄、硫酸第一セリウム、硫酸
第二水銀、硫酸亜鉛、あるいは硫酸カドミウムを溶解さ
せたのち比重1.20（20℃）の水酸化ナトリウム水溶液を
加える。生じた沈澱を湯洗してから、100℃で１時間乾
燥し、さらに、ボールミルで粉砕して100メッシュ以下
の活物質粉末にする。次にこの活物質粉末100部と導電
材としてのコバルト・粉末５部との混合粉末をプロピレ
ングリコール溶液40部で混練してペースト状にする。こ
のペーストを厚さ1mmの発泡ニッケル体（住友電工
（株）製、商品名セルメット）に充填した後150℃で１
時間乾燥して50×50mmの正極板を製作した。
［正極板３］ コバルトの含有率が85％の塩化コバルトと塩化ニッケ
ルとの混合溶液［PH＝2,比重1.30（20℃）］に、添加剤
の含有率が0.5wt％になるように塩化第一クロム、塩化
第二銅、塩化第一鉄、塩化第一セリウム、塩化第二水
銀、塩化亜鉛、あるいは塩化カドミウムを溶解させる。
次に、多孔度が約80％の焼結式ニッケル基板（大きさ0.
8×50×50mm）に、これらの混合溶液を減圧含浸した
後、比重1.20（20℃）の水酸化ナトリウム水溶液に浸漬
しててから、湯洗、乾燥するという操作を５回繰り返し
て正極板を製作した。
ルとの混合溶液［PH＝2,比重1.30（20℃）］に、添加剤
の含有率が0.5wt％になるように塩化第一クロム、塩化
第二銅、塩化第一鉄、塩化第一セリウム、塩化第二水
銀、塩化亜鉛、あるいは塩化カドミウムを溶解させる。
次に、多孔度が約80％の焼結式ニッケル基板（大きさ0.
8×50×50mm）に、これらの混合溶液を減圧含浸した
後、比重1.20（20℃）の水酸化ナトリウム水溶液に浸漬
しててから、湯洗、乾燥するという操作を５回繰り返し
て正極板を製作した。
これらの正極板１枚と、対極として焼結式カドミウム
２枚を用い、電解液として比重1.25（20℃）の水酸化カ
リウム水溶液を用い、公称容量100mAhのフラッデッドタ
イプの本発明電池を製作して、充電が0.5Cで2.2時間、
放電が0.5Cで0Vまでという充放電を20℃で200サイクル
行った。充放電サイクルに伴う正極板の電位変化をみる
ために、１サイクル目と200サイクル目の充放電開始後3
0分目の電位および放電持続時間の75％経過時の電位を
比較した。
２枚を用い、電解液として比重1.25（20℃）の水酸化カ
リウム水溶液を用い、公称容量100mAhのフラッデッドタ
イプの本発明電池を製作して、充電が0.5Cで2.2時間、
放電が0.5Cで0Vまでという充放電を20℃で200サイクル
行った。充放電サイクルに伴う正極板の電位変化をみる
ために、１サイクル目と200サイクル目の充放電開始後3
0分目の電位および放電持続時間の75％経過時の電位を
比較した。
200サイクル目と１サイクル目の充電電位の変化の
値、放電電位の変化の値および放電容量を表１〜３に示
す。表1,2,および３はそれぞれ正極板1,正極板２および
正極板３を使用した場合のものである。
値、放電電位の変化の値および放電容量を表１〜３に示
す。表1,2,および３はそれぞれ正極板1,正極板２および
正極板３を使用した場合のものである。
なお、比較のためにそれぞれ添加剤を含まない正極板
を使用した場合における値についても示した。
を使用した場合における値についても示した。
表の値より添加剤を含まない従来の正極板の電位は、
充放電サイクルを200回おこなうとコバルトノ含有率が1
5wt％で10〜15mV、30wt％では25〜35mV、そして85wt％
で50〜70mV貴になるが、クロム、銀、銅、鉄、セリウ
ム、水銀、亜鉛、およびカドミウムを含んだ正極板は無
添加の場合に比して電位の変化は著しく少なくなってい
る。また放電容量についてみると、添加剤を含んだ本発
明アルカリ電池の正極板の値の方が、従来の添加剤を含
まない正極板の値よりも大きくなっており、本発明アル
カリ電池の正極板は電位安定性ばかりでなく、放電性能
の点においても優れているといえる。
充放電サイクルを200回おこなうとコバルトノ含有率が1
5wt％で10〜15mV、30wt％では25〜35mV、そして85wt％
で50〜70mV貴になるが、クロム、銀、銅、鉄、セリウ
ム、水銀、亜鉛、およびカドミウムを含んだ正極板は無
添加の場合に比して電位の変化は著しく少なくなってい
る。また放電容量についてみると、添加剤を含んだ本発
明アルカリ電池の正極板の値の方が、従来の添加剤を含
まない正極板の値よりも大きくなっており、本発明アル
カリ電池の正極板は電位安定性ばかりでなく、放電性能
の点においても優れているといえる。
なお、コバルトの含有率が５および10wt％の正極板に
ついても、同様な実験をおこなって調べたが、添加剤を
入れなくとも充放電サイクルに伴なう電位の変化はほと
んど認められなかった。すなわち、充放電サイクルに伴
なって正極電位が貴に移行するという現象はコバルトの
含有率が15wt％以上でおこりやすいといえる。そして、
その現象は表１〜３の値からわかるようにコバルトの含
有率が高くなると著しくなる。
ついても、同様な実験をおこなって調べたが、添加剤を
入れなくとも充放電サイクルに伴なう電位の変化はほと
んど認められなかった。すなわち、充放電サイクルに伴
なって正極電位が貴に移行するという現象はコバルトの
含有率が15wt％以上でおこりやすいといえる。そして、
その現象は表１〜３の値からわかるようにコバルトの含
有率が高くなると著しくなる。
本発明アルカリ電池に用いた正極板の電位が安定し、
しかも放電容量が増加するという作用効果の詳細は明確
ではないが、次のように考えられる。
しかも放電容量が増加するという作用効果の詳細は明確
ではないが、次のように考えられる。
GSNews.36.p103（1977）や電気化学31.p238（1963）
で明らかにされているように、コバルトの含有率が15wt
％以上になると水酸化ニッケルと固溶体を形成しない水
酸化コバルトが生じる。このことはコバルトの含有率が
15wt％以上になると水酸化コバルトの性質が現われてく
ることを意味する。この水酸化コバルトは電解液中の溶
存酸素等によって酸化をうけ電気化学的に不活性なCoHO
2やCoO2のような高級酸化物となることが知られてり
る。従って従来の添加剤を含まない正極板の活物質は、
充放電サイクルを繰り返すことによって酸化をうけ電位
が貴に移行するものと思われる。それに対して添加剤を
含む本発明アルカリ電池に用いた正極活物質は、溶存酸
素等に対して安定な状態になっているものと考えられ
る。
で明らかにされているように、コバルトの含有率が15wt
％以上になると水酸化ニッケルと固溶体を形成しない水
酸化コバルトが生じる。このことはコバルトの含有率が
15wt％以上になると水酸化コバルトの性質が現われてく
ることを意味する。この水酸化コバルトは電解液中の溶
存酸素等によって酸化をうけ電気化学的に不活性なCoHO
2やCoO2のような高級酸化物となることが知られてり
る。従って従来の添加剤を含まない正極板の活物質は、
充放電サイクルを繰り返すことによって酸化をうけ電位
が貴に移行するものと思われる。それに対して添加剤を
含む本発明アルカリ電池に用いた正極活物質は、溶存酸
素等に対して安定な状態になっているものと考えられ
る。
実施例において添加剤の含有状態は正極板２および正
極板３を用いた場合では水酸化物、正極板１を用いた場
合では加熱分解しているため水酸化物の他にも酸化物と
して存在している。そしてこれらの添加剤はコバルトと
ニッケルとの三成分系の固溶体としても存在するものと
考えられる。
極板３を用いた場合では水酸化物、正極板１を用いた場
合では加熱分解しているため水酸化物の他にも酸化物と
して存在している。そしてこれらの添加剤はコバルトと
ニッケルとの三成分系の固溶体としても存在するものと
考えられる。
実施例における添加剤の含有率は0.5wt％と極めて小
さい値であるのにもかかわらず、放電容量も増加し電位
の安定性も向上する。これはコバルトの含有量が15wt％
以上になると現われる現象でもある。即ちコバルトの含
有率が15wt％未満の場合の活物質の状態は大部分β−Ni
（OH）２であるが一部にα−Ni（OH）２が存在する。そ
して充電時にはβ−NiOOHとγ−NiOOHとが生成するもの
と考えられる。即ち充放電時の電位はβNiOOH/βNi（O
H）２、γ−NiOOH/αNi（OH）２、γ−NiOOH/βNiOOH等
の複雑な混成電位となり不均一な充放電反応が起こって
いる。一方コバルトの含有率が15〜85wt％の場合には反
応に関与する活物質は水酸化コバルトを固溶したβ−Ni
（OH）２であり、充電生成物はβ−NiOOHである。従っ
て充放電時の電位はβ−NiOOH/βNi（OH）２に基いてい
る。この系の反応は充放電に伴なって開路電位が大きく
変化することから均一固相反応であると考えられるの
で、電位は次式によって表示できる。
さい値であるのにもかかわらず、放電容量も増加し電位
の安定性も向上する。これはコバルトの含有量が15wt％
以上になると現われる現象でもある。即ちコバルトの含
有率が15wt％未満の場合の活物質の状態は大部分β−Ni
（OH）２であるが一部にα−Ni（OH）２が存在する。そ
して充電時にはβ−NiOOHとγ−NiOOHとが生成するもの
と考えられる。即ち充放電時の電位はβNiOOH/βNi（O
H）２、γ−NiOOH/αNi（OH）２、γ−NiOOH/βNiOOH等
の複雑な混成電位となり不均一な充放電反応が起こって
いる。一方コバルトの含有率が15〜85wt％の場合には反
応に関与する活物質は水酸化コバルトを固溶したβ−Ni
（OH）２であり、充電生成物はβ−NiOOHである。従っ
て充放電時の電位はβ−NiOOH/βNi（OH）２に基いてい
る。この系の反応は充放電に伴なって開路電位が大きく
変化することから均一固相反応であると考えられるの
で、電位は次式によって表示できる。
Ｅ＝Eo＋RT/Fln（Ni（Co）3+固相/Ni（Co）2+固相） この均一固相反応の充放電電位変化は明確なＳ字形曲
線の形状となる。そしてこのような活物質の結晶内にわ
ずかの添加剤が入り込むと、従来の不均一の活物質の場
合よりも、その添加の効果、即ち、活物質自体の安定性
や水酸化コバルトあるいは一部のニッケルを固溶した水
酸化コバルトの結晶の安定性が向上するものと考えられ
る。この添加剤の効果はコバルトの含有率が15〜85wt％
の範囲で有効である。即ち、これらの添加剤の効果はニ
ッケルとコバルトとが共存していることが必要でありコ
バルトの含有率が85％を越え特にニッケルを含まない水
酸化コバルト単独相の場合には電池用正極板活物質とし
ては有効に働かない。
線の形状となる。そしてこのような活物質の結晶内にわ
ずかの添加剤が入り込むと、従来の不均一の活物質の場
合よりも、その添加の効果、即ち、活物質自体の安定性
や水酸化コバルトあるいは一部のニッケルを固溶した水
酸化コバルトの結晶の安定性が向上するものと考えられ
る。この添加剤の効果はコバルトの含有率が15〜85wt％
の範囲で有効である。即ち、これらの添加剤の効果はニ
ッケルとコバルトとが共存していることが必要でありコ
バルトの含有率が85％を越え特にニッケルを含まない水
酸化コバルト単独相の場合には電池用正極板活物質とし
ては有効に働かない。
発明の効果 以上述べたように本発明アルカリ電池は、従来のアル
カリ電池に比して、充放電サイクルにともなう電位の安
定性がよい正極板を用いたので、充放電を繰り返して
も、その電圧変化によって電池の充電電気量、放電電気
量および残存容量を容易に知ることができるとともに、
放電容量が増加する。さらに本発明の電池を用いること
によって電圧を検出して充電制御を行うことが容易とな
り、信頼精度が向上する。
カリ電池に比して、充放電サイクルにともなう電位の安
定性がよい正極板を用いたので、充放電を繰り返して
も、その電圧変化によって電池の充電電気量、放電電気
量および残存容量を容易に知ることができるとともに、
放電容量が増加する。さらに本発明の電池を用いること
によって電圧を検出して充電制御を行うことが容易とな
り、信頼精度が向上する。
Claims (2)
- 【請求項１】ニッケルとコバルトに対するコバルトの含
有率が15〜85wt％のニッケルとコバルトが共存する水酸
化物を主体とする活物質にクロム、銀、銅、鉄、セリウ
ム、水銀、亜鉛、カルシウム、あるいはカドミウムの水
酸化物や酸化物を含む正極板を用いたことを特徴とする
アルカリ電池。 - 【請求項２】亜鉛あるいはカドミウムを主体とする活物
質を備えた負極板を用いたことを特徴とする特許請求の
範囲第１項記載のアルカリ電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62063580A JP2524741B2 (ja) | 1987-03-17 | 1987-03-17 | アルカリ電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62063580A JP2524741B2 (ja) | 1987-03-17 | 1987-03-17 | アルカリ電池 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63228567A JPS63228567A (ja) | 1988-09-22 |
| JP2524741B2 true JP2524741B2 (ja) | 1996-08-14 |
Family
ID=13233342
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62063580A Expired - Lifetime JP2524741B2 (ja) | 1987-03-17 | 1987-03-17 | アルカリ電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2524741B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015061815A (ja) * | 2009-07-17 | 2015-04-02 | 株式会社Ｇｓユアサ | コバルトセリウム化合物、アルカリ蓄電池、及び、コバルトセリウム化合物の製造方法 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2604282B2 (ja) * | 1990-03-23 | 1997-04-30 | 三洋電機株式会社 | アルカリ蓄電池 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57157464A (en) * | 1981-03-23 | 1982-09-29 | Furukawa Battery Co Ltd:The | Pressed nickel electrode for storage battery |
| JPS61124060A (ja) * | 1984-11-20 | 1986-06-11 | Yuasa Battery Co Ltd | アルカリ蓄電池用ペ−スト式正極板 |
-
1987
- 1987-03-17 JP JP62063580A patent/JP2524741B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57157464A (en) * | 1981-03-23 | 1982-09-29 | Furukawa Battery Co Ltd:The | Pressed nickel electrode for storage battery |
| JPS61124060A (ja) * | 1984-11-20 | 1986-06-11 | Yuasa Battery Co Ltd | アルカリ蓄電池用ペ−スト式正極板 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015061815A (ja) * | 2009-07-17 | 2015-04-02 | 株式会社Ｇｓユアサ | コバルトセリウム化合物、アルカリ蓄電池、及び、コバルトセリウム化合物の製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63228567A (ja) | 1988-09-22 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPWO2002071527A1 (ja) | ニッケル水素電池の製造方法 | |
| US4603094A (en) | Alkaline storage battery | |
| KR20060123627A (ko) | 알칼리 전지 | |
| JP4608128B2 (ja) | コバルト化合物およびその製造方法ならびにそれを用いたアルカリ蓄電池用正極板およびアルカリ蓄電池 | |
| JP2524741B2 (ja) | アルカリ電池 | |
| JPH0750606B2 (ja) | 非水電解液電池及びその正極活物質の製造方法 | |
| JPH0221098B2 (ja) | ||
| JP3324781B2 (ja) | アルカリ二次電池 | |
| JPH0745281A (ja) | アルカリ蓄電池用ニッケル電極とこれを用いたアルカリ蓄電池 | |
| JPH0950805A (ja) | アルカリ蓄電池用ニッケル電極及びニッケル電極用活物質並びにその製造方法、アルカリ蓄電池 | |
| JP2625706B2 (ja) | アルカリ電池 | |
| JP2765028B2 (ja) | 密閉形アルカリ電池 | |
| JP2546665B2 (ja) | アルカリ電池 | |
| JP3530309B2 (ja) | 水素吸蔵合金電極の製造方法 | |
| JPH0793138B2 (ja) | 電池用正極板およびその製造方法 | |
| JPH02234356A (ja) | 密閉形アルカリ電池 | |
| JP3458899B2 (ja) | アルカリ電池用水酸化ニッケル正極板及びそのアルカリ電池 | |
| JP3498727B2 (ja) | アルカリ電池用水酸化ニッケル正極板の製造方法、アルカリ電池用水酸化ニッケル正極板及び及びアルカリ電池 | |
| JPH05174841A (ja) | マンガン電池 | |
| JPH08227711A (ja) | アルカリ蓄電池およびその正極の製造方法 | |
| JP4301778B2 (ja) | アルカリ二次電池用焼結式ニッケル正極の製造方法 | |
| JPH10149824A (ja) | 水素吸蔵合金電極の製造方法 | |
| JP2001085004A (ja) | アルカリ蓄電池およびその製造方法 | |
| JPH079806B2 (ja) | アルカリ蓄電池用亜鉛極 | |
| JPH11238507A (ja) | アルカリ蓄電池 |