JP2623413B2 - アルカリ蓄電池用ペースト式ニッケル極 - Google Patents
アルカリ蓄電池用ペースト式ニッケル極Info
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- 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
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- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、アルカリ蓄電池用ペー
スト式ニッケル極に関する。
スト式ニッケル極に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のアルカリ蓄電池用ペースト式ニッ
ケル極は、焼結式ニッケル極に代わる高容量の正極とし
て開発され、次のように製造されている。即ち、水酸化
ニッケル粉末に導電剤としてコバルト粉末やニッケル粉
末などを添加、混合し、これに、ＣＭＣなどの増粘剤の
水溶液を添加して混練してペースト状としたものを、発
泡ニッケル基板、ニッケル繊維フェルトまたは網状また
は格子状の多孔金属基板に含浸または塗布、乾燥して製
造していた。而してこれらのペースト式ニッケル極板
は、ニッケル−カドミウム蓄電池などのアルカリ蓄電池
用正極として用いられてきた。
ケル極は、焼結式ニッケル極に代わる高容量の正極とし
て開発され、次のように製造されている。即ち、水酸化
ニッケル粉末に導電剤としてコバルト粉末やニッケル粉
末などを添加、混合し、これに、ＣＭＣなどの増粘剤の
水溶液を添加して混練してペースト状としたものを、発
泡ニッケル基板、ニッケル繊維フェルトまたは網状また
は格子状の多孔金属基板に含浸または塗布、乾燥して製
造していた。而してこれらのペースト式ニッケル極板
は、ニッケル−カドミウム蓄電池などのアルカリ蓄電池
用正極として用いられてきた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】近年、ポータブル機器
の発達に伴い、アルカリ蓄電池の高容量化が求められて
居り、このため、ニッケル極の高容量化が求められてい
る。
の発達に伴い、アルカリ蓄電池の高容量化が求められて
居り、このため、ニッケル極の高容量化が求められてい
る。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記従来の要
望を満足した正極の利用率の向上と電池の高容量化をも
たらすアルカリ蓄電池用ペースト式ニッケル極を提供す
るもので、導電剤として、平均直径１．３μｍ以下であ
り、鎖状部分が三次元方向に無数に分岐して成るニッケ
ルパウダーを水酸化ニッケル粉に対し２〜２０ｗｔ．％
の範囲含有することを特徴とする。
望を満足した正極の利用率の向上と電池の高容量化をも
たらすアルカリ蓄電池用ペースト式ニッケル極を提供す
るもので、導電剤として、平均直径１．３μｍ以下であ
り、鎖状部分が三次元方向に無数に分岐して成るニッケ
ルパウダーを水酸化ニッケル粉に対し２〜２０ｗｔ．％
の範囲含有することを特徴とする。
【０００５】
【作用】理由は明らかでないが、導電剤として上記の特
定の該ニッケルパウダーを含有せしめることにより、正
極活物質の反応性が高くなり、利用率が向上し、電池の
高容量化が達成できる。また、該カーボニルニッケルパ
ウダーとしては、ＩＮＣＯ＃２１０又は＃２０５を単独
で又は併用して用いることが好ましい。
定の該ニッケルパウダーを含有せしめることにより、正
極活物質の反応性が高くなり、利用率が向上し、電池の
高容量化が達成できる。また、該カーボニルニッケルパ
ウダーとしては、ＩＮＣＯ＃２１０又は＃２０５を単独
で又は併用して用いることが好ましい。
【０００６】
【実施例】次に、本発明のアルカリ蓄電池用ペースト式
ニッケル極板の実施例を説明する。本発明は、ニッケル
−カドミウム蓄電池、ニッケル−水素蓄電池、その他ペ
ースト式ニッケル極を正極として使用するアルカリ蓄電
池の正極として使用し、従来に比し高容量の電池をもた
らすが、その１例としてニッケル−水素蓄電池の正極に
適用した場合につき、以下にその具体例により説明す
る。
ニッケル極板の実施例を説明する。本発明は、ニッケル
−カドミウム蓄電池、ニッケル−水素蓄電池、その他ペ
ースト式ニッケル極を正極として使用するアルカリ蓄電
池の正極として使用し、従来に比し高容量の電池をもた
らすが、その１例としてニッケル−水素蓄電池の正極に
適用した場合につき、以下にその具体例により説明す
る。
【０００７】実施例１ 本発明のニッケル−水素電池用ペースト式ニッケル極板
を次のように製造した。即ち、市販の球状水酸化ニッケ
ル粉末に、導電剤としてコバルトパウダー５ｗｔ．％及
び市販のＩＮＣＯウルトラファインニッケルパウダー＃
２１０、即ち、鎖状部分の平均直径０．６〜１．０μ
ｍ、比表面積１．５〜２．５ｍ２／ｇのカーボニルニッ
ケルパウダーを１０ｗｔ．％を添加し混合し、これに増
粘剤として１ｗｔ．％のカルボキシメチルセルロース水
溶液を加えて混練し、ペースト状物を得た。このペース
トを、発泡状ニッケル基板に塗布含浸、乾燥した後、所
定の厚さまで加圧して本発明のペースト式ニッケル極を
製造した。尚、カーボニルニッケルの平均直径の値は、
フィッシャー式装置で求めた。
を次のように製造した。即ち、市販の球状水酸化ニッケ
ル粉末に、導電剤としてコバルトパウダー５ｗｔ．％及
び市販のＩＮＣＯウルトラファインニッケルパウダー＃
２１０、即ち、鎖状部分の平均直径０．６〜１．０μ
ｍ、比表面積１．５〜２．５ｍ２／ｇのカーボニルニッ
ケルパウダーを１０ｗｔ．％を添加し混合し、これに増
粘剤として１ｗｔ．％のカルボキシメチルセルロース水
溶液を加えて混練し、ペースト状物を得た。このペース
トを、発泡状ニッケル基板に塗布含浸、乾燥した後、所
定の厚さまで加圧して本発明のペースト式ニッケル極を
製造した。尚、カーボニルニッケルの平均直径の値は、
フィッシャー式装置で求めた。
【０００８】実施例２ 実施例１で用いたカーボニルニッケルパウダーＩＮＣＯ
＃２１０に代えて、鎖状部分の平均直径０．８〜１．３
μｍ、比表面積１．３〜２．０ｍ２／ｇのＩＮＣＯカー
ボニルニッケルパウダー＃２０５を用いた以外は、実施
例１と同様にして本発明のペースト式ニッケル極を製造
した。
＃２１０に代えて、鎖状部分の平均直径０．８〜１．３
μｍ、比表面積１．３〜２．０ｍ２／ｇのＩＮＣＯカー
ボニルニッケルパウダー＃２０５を用いた以外は、実施
例１と同様にして本発明のペースト式ニッケル極を製造
した。
【０００９】比較例 比較のため、実施例１で用いたカーボニルニッケル粉末
ＩＮＣＯ＃２１０に代えて、鎖状部分の平均直径２．２
〜２．８μｍ、比表面積０．５〜１ｍ２／ｇのカーボニ
ルニッケルパウダーＩＮＣＯ＃２５５を用いた以外は、
実施例１と同様にして本発明のぺースト式ニッケル極を
製造した。
ＩＮＣＯ＃２１０に代えて、鎖状部分の平均直径２．２
〜２．８μｍ、比表面積０．５〜１ｍ２／ｇのカーボニ
ルニッケルパウダーＩＮＣＯ＃２５５を用いた以外は、
実施例１と同様にして本発明のぺースト式ニッケル極を
製造した。
【００１０】平均粒径の夫々異なる上記３種類のカーボ
ニルニッケル粉末の添加量によるニッケル極板の利用率
及び電池容量に対する影響を調べる目的で、その添加量
を０〜３０ｗｔ．％の範囲でその添加量を色々に変え
て、実施例１と同様にして夫々のペースト式ニッケル極
を製造した。
ニルニッケル粉末の添加量によるニッケル極板の利用率
及び電池容量に対する影響を調べる目的で、その添加量
を０〜３０ｗｔ．％の範囲でその添加量を色々に変え
て、実施例１と同様にして夫々のペースト式ニッケル極
を製造した。
【００１１】一方、負極として、次のように水素吸蔵合
金極板を製造した。即ち、市販のＭｍ（ミッシュメタ
ル）、Ｎｉ、Ｃｏ、Ａｌを一定の組成比になるように秤
量して混合し、高周波溶解法により加熱溶解し、ＭｍＮ
ｉ３．５５Ｃｏ１．０Ａｌ０．０５の組成から成る水素
吸蔵合金を作製し、これを粉砕して１５０メッシュ以下
の水素吸蔵合金粉末とした。この合金粉末１００重量部
に対し、導電剤としてカーボニルニッケルパウダー１５
ｗｔ．％、結着剤としてポリフッ化ビニリデン粉末３ｗ
ｔ．％を添加して混合し、更にこれに１％カルボキシメ
チルセルロース水溶液を添加、混練し、スラリー状と
し、これをニッケルメッキした鉄製多孔板に塗布、乾燥
後、圧延し、更に２００℃で２時間焼成して水素吸蔵合
金電極を得た。
金極板を製造した。即ち、市販のＭｍ（ミッシュメタ
ル）、Ｎｉ、Ｃｏ、Ａｌを一定の組成比になるように秤
量して混合し、高周波溶解法により加熱溶解し、ＭｍＮ
ｉ３．５５Ｃｏ１．０Ａｌ０．０５の組成から成る水素
吸蔵合金を作製し、これを粉砕して１５０メッシュ以下
の水素吸蔵合金粉末とした。この合金粉末１００重量部
に対し、導電剤としてカーボニルニッケルパウダー１５
ｗｔ．％、結着剤としてポリフッ化ビニリデン粉末３ｗ
ｔ．％を添加して混合し、更にこれに１％カルボキシメ
チルセルロース水溶液を添加、混練し、スラリー状と
し、これをニッケルメッキした鉄製多孔板に塗布、乾燥
後、圧延し、更に２００℃で２時間焼成して水素吸蔵合
金電極を得た。
【００１２】上記の各種のペースト式ニッケル極板の夫
々と、上記の負極板とをナイロンセパレータを介して積
層捲回し捲回極板とし、その夫々について円筒金属容器
に挿入し、通常の苛性カリ水溶液から成る電解液の所定
量を注入し、電池蓋を施し封口して、正極の理論容量が
１１８０ｍＡｈで正極規制の単３サイズニッケル−水素
電池を作製した。
々と、上記の負極板とをナイロンセパレータを介して積
層捲回し捲回極板とし、その夫々について円筒金属容器
に挿入し、通常の苛性カリ水溶液から成る電解液の所定
量を注入し、電池蓋を施し封口して、正極の理論容量が
１１８０ｍＡｈで正極規制の単３サイズニッケル−水素
電池を作製した。
【００１３】このように作製した夫々の電池について、
正極の利用率と電池容量とを次のように試験して測定し
た。即ち、試験は、２００ｍＡｈの電流で７．５時間充
電した後、同じ電流で電池電圧が１．０Ｖになるまで放
電して電池容量を求めた。これを正極の理論容量で除し
て正極の利用率とした。その結果を図１及び図２に示
す。
正極の利用率と電池容量とを次のように試験して測定し
た。即ち、試験は、２００ｍＡｈの電流で７．５時間充
電した後、同じ電流で電池電圧が１．０Ｖになるまで放
電して電池容量を求めた。これを正極の理論容量で除し
て正極の利用率とした。その結果を図１及び図２に示
す。
【００１４】図１及び図２から明らかなように、正極に
含有せしめる導電剤としてカーボニルニッケル粉末＃２
１０または＃２０５を用いた場合は、カーボニルニッケ
ル粉末＃２５５の場合に比し、電池容量及び正極の利用
率が著しく高くなることが分かる。即ち、カーボニル粉
末の鎖状部分の平均直径が１．３μｍ以下のものを導電
剤として用いることにより、従来に比し電池容量及び正
極の利用率を著しく高めることができることが分かる。
尚又、ＩＮＣＯ＃２１０と＃２０５とを併用することに
よっても夫々を単独に用いた場合と同様の効果をもたら
す。尚、利用率としては、一般に８５％以上あることが
好ましいので、本発明のカーボニルニッケル導電剤の添
加量は、水酸化ニッケル粉に対し２ｗｔ．％以上である
ことが好ましい。図１示の通り、２０重量％で利用率８
５％を充分越える利用率が確保され、それ以上の添加量
の増大に伴い利用率は低下する傾向がある。また、電池
容量については、その添加量が２０重量％を越えるとき
は、図２に明らかなように、その容量は、低下する傾向
があり、特に、正極容量密度、即ち、水酸化ニッケル粉
末に導電剤を加えた重量１ｇ当たりの正極容量ｍＡｈを
考慮するときは、図３に明らかなように、カーボニルニ
ッケル粉末＃２１０又は＃２０ ５導電剤の添加量が２５
重量％では無添加の場合と変わらず、２０重量％までに
とゞめることにより特に高容量を維持することが判る。
従って、そのＮｉ粉添加量は２〜２０重量％の範囲に限
定することが好ましい。
含有せしめる導電剤としてカーボニルニッケル粉末＃２
１０または＃２０５を用いた場合は、カーボニルニッケ
ル粉末＃２５５の場合に比し、電池容量及び正極の利用
率が著しく高くなることが分かる。即ち、カーボニル粉
末の鎖状部分の平均直径が１．３μｍ以下のものを導電
剤として用いることにより、従来に比し電池容量及び正
極の利用率を著しく高めることができることが分かる。
尚又、ＩＮＣＯ＃２１０と＃２０５とを併用することに
よっても夫々を単独に用いた場合と同様の効果をもたら
す。尚、利用率としては、一般に８５％以上あることが
好ましいので、本発明のカーボニルニッケル導電剤の添
加量は、水酸化ニッケル粉に対し２ｗｔ．％以上である
ことが好ましい。図１示の通り、２０重量％で利用率８
５％を充分越える利用率が確保され、それ以上の添加量
の増大に伴い利用率は低下する傾向がある。また、電池
容量については、その添加量が２０重量％を越えるとき
は、図２に明らかなように、その容量は、低下する傾向
があり、特に、正極容量密度、即ち、水酸化ニッケル粉
末に導電剤を加えた重量１ｇ当たりの正極容量ｍＡｈを
考慮するときは、図３に明らかなように、カーボニルニ
ッケル粉末＃２１０又は＃２０ ５導電剤の添加量が２５
重量％では無添加の場合と変わらず、２０重量％までに
とゞめることにより特に高容量を維持することが判る。
従って、そのＮｉ粉添加量は２〜２０重量％の範囲に限
定することが好ましい。
【００１５】
【発明の効果】このように平均直径が１．３μｍ以下で
あり、鎖状部分が三次元方向に無数に分岐して成るニッ
ケルパウダーを水酸化ニッケル粉に対し２〜２０ｗｔ．
％の範囲含有せしめた正極活物質を用いてアルカリ蓄電
池用ペースト式ニッケル極を作製し、該電池の正極とし
て組み込み使用するときは、従来の正極に比し、該正極
の利用率の向上と併せて高容量を確保し、で且つ長寿命
の電池を確実にもたらす。また該ニッケル粉としてＩＮ
ＣＯ製＃２１０または＃２０５を単独でまたは併用する
ときは、正極の製造を容易になし得られ好ましい。
あり、鎖状部分が三次元方向に無数に分岐して成るニッ
ケルパウダーを水酸化ニッケル粉に対し２〜２０ｗｔ．
％の範囲含有せしめた正極活物質を用いてアルカリ蓄電
池用ペースト式ニッケル極を作製し、該電池の正極とし
て組み込み使用するときは、従来の正極に比し、該正極
の利用率の向上と併せて高容量を確保し、で且つ長寿命
の電池を確実にもたらす。また該ニッケル粉としてＩＮ
ＣＯ製＃２１０または＃２０５を単独でまたは併用する
ときは、正極の製造を容易になし得られ好ましい。
【図１】 本発明の正極に含有せしめる平均直径の異な
るカーボニルニッケルパウダーの添加量による正極の利
用率の変化を示すグラフである。
るカーボニルニッケルパウダーの添加量による正極の利
用率の変化を示すグラフである。
【図２】 本発明の正極に含有せしめる平均直径の異な
るカーボニルニッケルパウダーの添加量による電池容量
の変化を示すグラフである。
るカーボニルニッケルパウダーの添加量による電池容量
の変化を示すグラフである。
【図３】
本発明の正極に含有せしめる平均直径１．３
μｍ以下のカーボニルニッケルパウダーの添加量の変化
による正極容量密度の変化を示すグラフである。
μｍ以下のカーボニルニッケルパウダーの添加量の変化
による正極容量密度の変化を示すグラフである。
Claims (2)
- 【請求項１】 導電剤として、平均直径１．３μｍ以下
であり、鎖状部分が三次元方向に無数に分岐して成るニ
ッケルパウダーを水酸化ニッケル粉に対し２〜２０ｗ
ｔ．％の範囲含有することを特徴とするアルカリ蓄電池
用ペースト式ニッケル極。 - 【請求項２】 該ニッケルパウダーは、カーボニルニッ
ケルパウダーＩＮＣＯ＃２１０又は／及びＩＮＣＯ＃２
０５である請求項１記載のアルカリ蓄電池用ペースト式
ニッケル極。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4220678A JP2623413B2 (ja) | 1992-07-28 | 1992-07-28 | アルカリ蓄電池用ペースト式ニッケル極 |
| US08/095,257 US5395712A (en) | 1992-07-28 | 1993-07-22 | Paste-type nickel electrode for an alkaline storage battery and an alkaline storage battery containing the electrode |
| CA002101312A CA2101312C (en) | 1992-07-28 | 1993-07-26 | A paste type nickel electrode for an alkaline storage battery and an alkaline storage battery containing the electrode |
| DE69317173T DE69317173T2 (de) | 1992-07-28 | 1993-07-28 | Pastöse Nickelelektrode für alkalische Sammlerbatterie und alkalische Sammlerbatterie |
| EP93112093A EP0581275B1 (en) | 1992-07-28 | 1993-07-28 | A pasted type nickel electrode for an alkaline storage battery and an alkaline storage battery |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4220678A JP2623413B2 (ja) | 1992-07-28 | 1992-07-28 | アルカリ蓄電池用ペースト式ニッケル極 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06196158A JPH06196158A (ja) | 1994-07-15 |
| JP2623413B2 true JP2623413B2 (ja) | 1997-06-25 |
Family
ID=16754754
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4220678A Expired - Fee Related JP2623413B2 (ja) | 1992-07-28 | 1992-07-28 | アルカリ蓄電池用ペースト式ニッケル極 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2623413B2 (ja) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02155167A (ja) * | 1988-12-07 | 1990-06-14 | Sony Corp | アルカリ二次電池 |
-
1992
- 1992-07-28 JP JP4220678A patent/JP2623413B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02155167A (ja) * | 1988-12-07 | 1990-06-14 | Sony Corp | アルカリ二次電池 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06196158A (ja) | 1994-07-15 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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