JP2810460B2 - アルカリ蓄電池用正極板 - Google Patents
アルカリ蓄電池用正極板Info
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- JP2810460B2 JP2810460B2 JP1332326A JP33232689A JP2810460B2 JP 2810460 B2 JP2810460 B2 JP 2810460B2 JP 1332326 A JP1332326 A JP 1332326A JP 33232689 A JP33232689 A JP 33232689A JP 2810460 B2 JP2810460 B2 JP 2810460B2
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- hydroxide
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- 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
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Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、水酸化ニッケルを正極活物質とするアルカ
リ蓄電池用正極板に関する。
リ蓄電池用正極板に関する。
従来の技術 ニッケル−カドミウム系アルカリ蓄電池の充電は、特
に高温（35〜65℃）充電時において、正極の酸素過電圧
が低下して酸素ガスが発生するため、放電容量が減少す
るという課題を有していた。
に高温（35〜65℃）充電時において、正極の酸素過電圧
が低下して酸素ガスが発生するため、放電容量が減少す
るという課題を有していた。
そこで、例えば、以下に示すような正極の製造方法が
提案されている。
提案されている。
特開昭57−205968号公報に示すように、水酸化ニッケ
ル活物質の表面に水酸化カドミウムを主成分とする水酸
化物を析出させ、高温充電時における正極の酸素過電圧
の低下を抑制し、放電容量を確保するような方法。
ル活物質の表面に水酸化カドミウムを主成分とする水酸
化物を析出させ、高温充電時における正極の酸素過電圧
の低下を抑制し、放電容量を確保するような方法。
特開昭59−165371号公報に示すように、水酸化ニッケ
ル活物質中に水酸化コバルトを固溶化させることによ
り、高温での活物質充電反応を促進させて、放電容量を
確保するような方法。
ル活物質中に水酸化コバルトを固溶化させることによ
り、高温での活物質充電反応を促進させて、放電容量を
確保するような方法。
発明が解決しようとする課題 しかしながら、上記の方法では、高温充電条件下で
高い放電容量が確保出来る反面、常温においては活物質
利用率が低下するという課題を有している。そこで、常
温において高い活物質利用率を得る方法として、水酸化
ニッケル活物質の表面上に水酸化コバルトを析出させる
方法が知られているが、このような方法では、高温時の
活物質利用率が低下する。
高い放電容量が確保出来る反面、常温においては活物質
利用率が低下するという課題を有している。そこで、常
温において高い活物質利用率を得る方法として、水酸化
ニッケル活物質の表面上に水酸化コバルトを析出させる
方法が知られているが、このような方法では、高温時の
活物質利用率が低下する。
また、上記の方法では、添加する水酸化コバルト量
の増加に応じて高温充電条件下で放電容量が向上する反
面、作動電圧が水酸化コバルト量に応じて低下するとい
う課題を有していた。
の増加に応じて高温充電条件下で放電容量が向上する反
面、作動電圧が水酸化コバルト量に応じて低下するとい
う課題を有していた。
本発明は上記課題を考慮して、上記諸欠点を解消でき
ることになるアルカリ蓄電池用正極板の提供を目的とす
る。
ることになるアルカリ蓄電池用正極板の提供を目的とす
る。
課題を解決するための手段 本発明は上記目的を達成するために、水酸化ニッケル
を正極活物質とするアルカリ蓄電池用正極板において、
前記水酸化ニッケル活物質の表面には水酸化コバルトを
主成分とする水酸化コバルト層が形成され、この水酸化
コバルト層の表面には水酸化カドミウムを主成分とする
水酸化カドミウム層が形成されていることを特徴とす
る。
を正極活物質とするアルカリ蓄電池用正極板において、
前記水酸化ニッケル活物質の表面には水酸化コバルトを
主成分とする水酸化コバルト層が形成され、この水酸化
コバルト層の表面には水酸化カドミウムを主成分とする
水酸化カドミウム層が形成されていることを特徴とす
る。
作用 上記の構成であれば、電池作製時に、水酸化コバルト
層と水酸化カドミウム層との間で固溶化が生じて、新た
な固溶体界面が形成される。即ち、電極内部側から順
に、水酸化ニッケル活物質層、水酸化コバルト層、固溶
化界面層、水酸化カドミウム層が形成されることにな
る。このように、固溶化界面層が形成されることによ
り、コバルト化合物をニッケル極に添加しているにもか
かわらず作動電圧の低下はなく、且つ常温、高温に係わ
らず活物質利用率が高くなるものと考えられる。
層と水酸化カドミウム層との間で固溶化が生じて、新た
な固溶体界面が形成される。即ち、電極内部側から順
に、水酸化ニッケル活物質層、水酸化コバルト層、固溶
化界面層、水酸化カドミウム層が形成されることにな
る。このように、固溶化界面層が形成されることによ
り、コバルト化合物をニッケル極に添加しているにもか
かわらず作動電圧の低下はなく、且つ常温、高温に係わ
らず活物質利用率が高くなるものと考えられる。
実 施 例 〔実施例〕 先ず、多孔度約80％のニッケル焼結基板を硝酸ニッケ
ル溶液に浸漬して、ニッケル焼結基板に比重約1.7の硝
酸ニッケルを含浸させる。この後、ニッケル焼結基板を
水酸化ナトリウム溶液に浸漬してアルカリ処理を行い、
上記硝酸ニッケルを水酸化ニッケルに化学変化させて活
物質化する。この後、ニッケル焼結基板の水洗，乾燥を
行う。このような活物質充填操作を５回繰り返して、活
物質が含浸された基板（以下、活物質含浸基板と称す
る）を作製する。次に、上記活物質含浸基板を硝酸コバ
ルト水溶液に浸漬した後、アルカリ処理を行う。これに
より、水酸化ニッケル活物質層上に水酸化コバルトが析
出する。次いで、活物質含浸基板を硝酸カドミウム水溶
液に浸漬後、アルカリ処理を行う。これにより、上記水
酸化コバルト層上に、水酸化カドミウムが析出する。
ル溶液に浸漬して、ニッケル焼結基板に比重約1.7の硝
酸ニッケルを含浸させる。この後、ニッケル焼結基板を
水酸化ナトリウム溶液に浸漬してアルカリ処理を行い、
上記硝酸ニッケルを水酸化ニッケルに化学変化させて活
物質化する。この後、ニッケル焼結基板の水洗，乾燥を
行う。このような活物質充填操作を５回繰り返して、活
物質が含浸された基板（以下、活物質含浸基板と称す
る）を作製する。次に、上記活物質含浸基板を硝酸コバ
ルト水溶液に浸漬した後、アルカリ処理を行う。これに
より、水酸化ニッケル活物質層上に水酸化コバルトが析
出する。次いで、活物質含浸基板を硝酸カドミウム水溶
液に浸漬後、アルカリ処理を行う。これにより、上記水
酸化コバルト層上に、水酸化カドミウムが析出する。
このようにして作製した電極を、以下（ａ）電極と称
する。
する。
次いで、上記（ａ）電極と通常のカドミウム負極とを
組み合わせて、公称容量1200mAHのニッケル−カドミウ
ム電池を作製した。
組み合わせて、公称容量1200mAHのニッケル−カドミウ
ム電池を作製した。
このようにして作製した電池を、以下（Ａ）電池と称
する。
する。
前記活物質含浸基板を硝酸コバルト水溶液に浸漬した
後、アルカリ処理して水酸化ニッケル活物質の層上に水
酸化コバルトを析出させたものを電極として用いる他
は、上記実施例Ｉと同様にして電池を作製した。
後、アルカリ処理して水酸化ニッケル活物質の層上に水
酸化コバルトを析出させたものを電極として用いる他
は、上記実施例Ｉと同様にして電池を作製した。
このようにして作製した電極と電池とを、以下それぞ
れ（x1）電極，（X1）電池と称する。
れ（x1）電極，（X1）電池と称する。
前記活物質含浸基板を硝酸カドミウム水溶液に浸漬し
た後、アルカリ処理して水酸化ニッケル活物質の層上に
水酸化カドミウムを析出させたものを電極として用いる
他は、上記実施例Ｉと同様にして電池を作製した。
た後、アルカリ処理して水酸化ニッケル活物質の層上に
水酸化カドミウムを析出させたものを電極として用いる
他は、上記実施例Ｉと同様にして電池を作製した。
このようにして作製した電極と電池とを、以下それぞ
れ（x2）電極，（X2）電池と称する。
れ（x2）電極，（X2）電池と称する。
前記活物質含浸基板を硝酸カドミウム水溶液に浸漬し
た後、アルカリ処理して水酸化ニッケル活物質の層上に
水酸化カドミウムを析出させ、更に活物質含浸基板を硝
酸コバルト水溶液に浸漬した後、アルカリ処理して上記
水酸化カドミウム層上に水酸化コバルトを析出させたも
のを電極として用いる他は、上記実施例Ｉと同様にして
電池を作製した。
た後、アルカリ処理して水酸化ニッケル活物質の層上に
水酸化カドミウムを析出させ、更に活物質含浸基板を硝
酸コバルト水溶液に浸漬した後、アルカリ処理して上記
水酸化カドミウム層上に水酸化コバルトを析出させたも
のを電極として用いる他は、上記実施例Ｉと同様にして
電池を作製した。
このようにして作製した電極と電池とを、以下それぞ
れ（x3）電極，（X3）電池と称する。
れ（x3）電極，（X3）電池と称する。
先ず、ニッケル焼結基板を、硝酸コバルトを約５重量
％含有する硝酸ニッケル溶液に浸漬して、ニッケル焼結
基板に硝酸ニッケルを含浸させた後、乾燥させ、更にこ
のニッケル焼結基板を水酸化ナトリウム溶液に浸漬して
アルカリ処理を行い、活物質化する。この後、ニッケル
焼結基板の水洗と乾燥とを行う。このような活物質充填
操作を５回繰り返してニッケル電極を作製した。
％含有する硝酸ニッケル溶液に浸漬して、ニッケル焼結
基板に硝酸ニッケルを含浸させた後、乾燥させ、更にこ
のニッケル焼結基板を水酸化ナトリウム溶液に浸漬して
アルカリ処理を行い、活物質化する。この後、ニッケル
焼結基板の水洗と乾燥とを行う。このような活物質充填
操作を５回繰り返してニッケル電極を作製した。
このようにして作製した電極を、以下（x4）電極と称
する。
する。
また、上記電極を用いる他は、上記実施例Ｉと同様に
して電池を作製した。
して電池を作製した。
このようにして作製した電池を、以下（X4）電池と称
する。
する。
上記本発明の（ａ）電極と比較例の（x1）電極〜
（x4）電極とを、比重約1.2の水酸化カリウム電解液中
で、理論極板容量の0.1Cで16時間充電（周囲温度20℃及
び60℃）した後、理論極板容量の1/3Cの放電率で放電
（20℃）し、各々の充電温度における活物質利用率を調
べたので、その結果を第１表に示す。
（x4）電極とを、比重約1.2の水酸化カリウム電解液中
で、理論極板容量の0.1Cで16時間充電（周囲温度20℃及
び60℃）した後、理論極板容量の1/3Cの放電率で放電
（20℃）し、各々の充電温度における活物質利用率を調
べたので、その結果を第１表に示す。
但し、活物質利用率は、各電極における含浸量を活物
質量とみなして計算している。
質量とみなして計算している。
第１表から明らかなように、（ａ）電極は高温充電，
常温充電に係わらず活物質利用率が高くなっていること
が認められる。これに対して、（x2）電極では高温充
電，常温充電に係わらず活物質利用率が低くなり、また
（x1）電極，（x3）電極では常温充電では活物質利用率
が高いものの、高温充電では活物質利用率が低くなり、
更に（x4）電極では高温充電では活物質利用率が若干高
いものの、常温充電では活物質利用率が低くなっている
ことが認められる。
常温充電に係わらず活物質利用率が高くなっていること
が認められる。これに対して、（x2）電極では高温充
電，常温充電に係わらず活物質利用率が低くなり、また
（x1）電極，（x3）電極では常温充電では活物質利用率
が高いものの、高温充電では活物質利用率が低くなり、
更に（x4）電極では高温充電では活物質利用率が若干高
いものの、常温充電では活物質利用率が低くなっている
ことが認められる。
上記本発明の極板を用いた（Ａ）電池と比較例の電極
を用い（X1）電池〜（X4）電池を、常温において120mA
の電流で16時間充電した後、1.2Aの電流で電池電圧が1.
0Vに至るまで放電し、その際の容量と作動電圧とを調べ
たので、その結果を下記第２表に示す。
を用い（X1）電池〜（X4）電池を、常温において120mA
の電流で16時間充電した後、1.2Aの電流で電池電圧が1.
0Vに至るまで放電し、その際の容量と作動電圧とを調べ
たので、その結果を下記第２表に示す。
また、（Ａ）電池と（X1）電池〜（X4）電池を、45℃
において40mAの電流で48時間充電した後、1.2Aの電流で
電池電圧が1.1Vに至るまで放電し、その際の容量と作動
電圧とを調べたので、その結果を下記第３表に示す。
において40mAの電流で48時間充電した後、1.2Aの電流で
電池電圧が1.1Vに至るまで放電し、その際の容量と作動
電圧とを調べたので、その結果を下記第３表に示す。
上記第２表及び第３表から明らかなように、（Ａ）電
池は高温充電，常温充電に係わらず放電容量が大きく且
つ作動電圧が高くなっていることが認められる。これに
対して、（X2）電池では高温充電，常温充電に係わらず
放電容量が小さくなり、また（X1）電池，（X3）電池で
は常温充電では放電容量が大きいものの、高温充電では
放電容量が小さくなり、更に（x4）電極では高温充電で
は放電容量が若干大きいものの、常温充電では放電容量
が小さくなり、且つ作動電圧が著しく低下していること
が認められる。
池は高温充電，常温充電に係わらず放電容量が大きく且
つ作動電圧が高くなっていることが認められる。これに
対して、（X2）電池では高温充電，常温充電に係わらず
放電容量が小さくなり、また（X1）電池，（X3）電池で
は常温充電では放電容量が大きいものの、高温充電では
放電容量が小さくなり、更に（x4）電極では高温充電で
は放電容量が若干大きいものの、常温充電では放電容量
が小さくなり、且つ作動電圧が著しく低下していること
が認められる。
尚、水酸化コバルトと水酸化カドミウムとの添加量
は、活物質に対して１〜５％であることが好ましいこと
を実験により確認している。
は、活物質に対して１〜５％であることが好ましいこと
を実験により確認している。
発明の効果 以上説明したように本発明によれば、コバルト化合物
をニッケル極に添加しているにもかかわらず電池の作動
電圧が低下せず、且つ常温、高温に係わらず活物質利用
率が高くなって電池容量が大きくなる。この結果、本発
明の電極を用いた電池の性能を飛躍的に向上させること
ができるという効果を奏する。
をニッケル極に添加しているにもかかわらず電池の作動
電圧が低下せず、且つ常温、高温に係わらず活物質利用
率が高くなって電池容量が大きくなる。この結果、本発
明の電極を用いた電池の性能を飛躍的に向上させること
ができるという効果を奏する。
Claims (1)
- 【請求項１】水酸化ニッケルを正極活物質とするアルカ
リ蓄電池用正極板において、 前記水酸化ニッケル活物質の表面には水酸化コバルトを
主成分とする水酸化コバルト層が形成され、この水酸化
コバルト層の表面には水酸化カドミウムを主成分とする
水酸化カドミウム層が形成されていることを特徴とする
アルカリ蓄電池用正極板。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1332326A JP2810460B2 (ja) | 1989-12-20 | 1989-12-20 | アルカリ蓄電池用正極板 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1332326A JP2810460B2 (ja) | 1989-12-20 | 1989-12-20 | アルカリ蓄電池用正極板 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03192657A JPH03192657A (ja) | 1991-08-22 |
| JP2810460B2 true JP2810460B2 (ja) | 1998-10-15 |
Family
ID=18253711
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1332326A Expired - Fee Related JP2810460B2 (ja) | 1989-12-20 | 1989-12-20 | アルカリ蓄電池用正極板 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2810460B2 (ja) |
-
1989
- 1989-12-20 JP JP1332326A patent/JP2810460B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03192657A (ja) | 1991-08-22 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |