JP2983664B2 - 非焼結式ニッケル正極の製造方法 - Google Patents
非焼結式ニッケル正極の製造方法Info
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- JP2983664B2 JP2983664B2 JP3034109A JP3410991A JP2983664B2 JP 2983664 B2 JP2983664 B2 JP 2983664B2 JP 3034109 A JP3034109 A JP 3034109A JP 3410991 A JP3410991 A JP 3410991A JP 2983664 B2 JP2983664 B2 JP 2983664B2
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- 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
- H01M4/24—Electrodes for alkaline accumulators
- H01M4/32—Nickel oxide or hydroxide electrodes
-
- 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
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、アルカリ蓄電池用非焼
結式ニッケル正極の製造方法に関するものである。
結式ニッケル正極の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、アルカリ蓄電池用の正極として
は、水酸化ニッケルを活物質とするニッケル極がよく用
いられている。そして、このニッケル極としては、一般
にニッケル粉末を焼結して得た多孔性ニッケル焼結基板
に、硝酸ニッケル水溶液などの活物質の塩溶液を含浸
し、次いで、アルカリ水溶液に浸漬するなどして、前記
基板中に水酸化ニッケル活物質を生成させて製造する焼
結式正極が用いられていた。
は、水酸化ニッケルを活物質とするニッケル極がよく用
いられている。そして、このニッケル極としては、一般
にニッケル粉末を焼結して得た多孔性ニッケル焼結基板
に、硝酸ニッケル水溶液などの活物質の塩溶液を含浸
し、次いで、アルカリ水溶液に浸漬するなどして、前記
基板中に水酸化ニッケル活物質を生成させて製造する焼
結式正極が用いられていた。
【０００３】この焼結基板に所定量の活物質を含浸する
には、上記操作を数回繰り返さなければならなく、その
ため製造工程が煩雑になり製造コストが高くなるといっ
た問題があった。
には、上記操作を数回繰り返さなければならなく、その
ため製造工程が煩雑になり製造コストが高くなるといっ
た問題があった。
【０００４】ところが、最近、製造工程が簡単であり、
かつ高エネルギー密度化及び軽量化が容易であるという
理由から、活物質粉末を糊料液などと共に混練してペー
スト状にして直接基板に保持させてなる非焼結式正極に
対する関心が高まっており、特にスポンジ状ニッケルや
フェルト状ニッケルなどの三次元多孔基板を活物質を保
持する基板に利用した非焼結式正極が注目されている。
そこで、特開昭５３−５１４４９号公報等では、水酸化
ニッケル粉末と添加物（金属コバルト粉末、コバルト化
合物粉末等）を用いたペーストを直接スポンジ状ニッケ
ル等の三次元多孔基板に保持させてなる非焼結式正極を
提案している。
かつ高エネルギー密度化及び軽量化が容易であるという
理由から、活物質粉末を糊料液などと共に混練してペー
スト状にして直接基板に保持させてなる非焼結式正極に
対する関心が高まっており、特にスポンジ状ニッケルや
フェルト状ニッケルなどの三次元多孔基板を活物質を保
持する基板に利用した非焼結式正極が注目されている。
そこで、特開昭５３−５１４４９号公報等では、水酸化
ニッケル粉末と添加物（金属コバルト粉末、コバルト化
合物粉末等）を用いたペーストを直接スポンジ状ニッケ
ル等の三次元多孔基板に保持させてなる非焼結式正極を
提案している。
【０００５】この非焼結式正極製造時の多孔基板への活
物質充填においては、特開昭６１−８８４５３号公報等
に提案されているように、水酸化ニッケル粉末、金属コ
バルト粉末、水酸化コバルト粉末等を含んだペーストま
たはスラリー（以下、活物質スラリーと呼ぶ）をスポン
ジ状ニッケルやフェルト状ニッケルなどの三次元多孔基
板に充填するという工程を有している。
物質充填においては、特開昭６１−８８４５３号公報等
に提案されているように、水酸化ニッケル粉末、金属コ
バルト粉末、水酸化コバルト粉末等を含んだペーストま
たはスラリー（以下、活物質スラリーと呼ぶ）をスポン
ジ状ニッケルやフェルト状ニッケルなどの三次元多孔基
板に充填するという工程を有している。
【０００６】しかしながら、上記方法ではスポンジ状ニ
ッケルやフェルト状ニッケルなどの三次元多孔基板に活
物質スラリーを連続的にしかも均一に充填することはで
きない。これは、活物質スラリーに含まれる水酸化ニッ
ケル粉末の物性によって活物質スラリーの粘度が大きく
変化するためである。
ッケルやフェルト状ニッケルなどの三次元多孔基板に活
物質スラリーを連続的にしかも均一に充填することはで
きない。これは、活物質スラリーに含まれる水酸化ニッ
ケル粉末の物性によって活物質スラリーの粘度が大きく
変化するためである。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述の如き
問題点を解決し、活物質スラリー粘度を容易に一定の粘
度に調整でき、活物質の基板への均一な充填を行える非
焼結式ニッケル正極の製造方法を提供するものである。
問題点を解決し、活物質スラリー粘度を容易に一定の粘
度に調整でき、活物質の基板への均一な充填を行える非
焼結式ニッケル正極の製造方法を提供するものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明の製造方法では、
水酸化ニッケル粉末と水酸化コバルト粉末及び水を主成
分とするスラリーを活物質保持体に担持させた後乾燥さ
せる非焼結式ニッケル正極の製造方法において、前記ス
ラリー中にアルカリを添加してスラリー粘度を調整する
ことを特徴とするものである。
水酸化ニッケル粉末と水酸化コバルト粉末及び水を主成
分とするスラリーを活物質保持体に担持させた後乾燥さ
せる非焼結式ニッケル正極の製造方法において、前記ス
ラリー中にアルカリを添加してスラリー粘度を調整する
ことを特徴とするものである。
【０００９】ここで、アルカリ添加量を活物質総量に対
して０．００５重量％以下にすることが好ましい。
して０．００５重量％以下にすることが好ましい。
【００１０】
【作用】水酸化コバルト粉末は、アルカリ性活物質スラ
リー中においてアルカリを吸着しゲル状となり、活物質
スラリー粘度を増加させる。本発明では、この現象を用
い活物質スラリー粘度の調整を可能とするものである。
つまり、活物質粉末の物性により異なる粘度のスラリー
が作製された場合においても、アルカリを添加すること
により、粘度を所定の値に調整することが可能となる。
リー中においてアルカリを吸着しゲル状となり、活物質
スラリー粘度を増加させる。本発明では、この現象を用
い活物質スラリー粘度の調整を可能とするものである。
つまり、活物質粉末の物性により異なる粘度のスラリー
が作製された場合においても、アルカリを添加すること
により、粘度を所定の値に調整することが可能となる。
【００１１】しかし、アルカリが多量に存在する場合に
は、極板作製時の乾燥などによって、二酸化炭素の極板
中への吸収が生じる。二酸化炭素などが極板中に存在す
ると二酸化炭素から生じる炭酸根により、電池内の電解
液濃度が低下し、充放電性能に悪影響を与える。このた
め、添加するアルカリ量を活物質総量に対し０．００５
重量％以下とし炭酸根濃度を低く抑え、電池の充放電性
能への悪影響を抑制する必要がある。
は、極板作製時の乾燥などによって、二酸化炭素の極板
中への吸収が生じる。二酸化炭素などが極板中に存在す
ると二酸化炭素から生じる炭酸根により、電池内の電解
液濃度が低下し、充放電性能に悪影響を与える。このた
め、添加するアルカリ量を活物質総量に対し０．００５
重量％以下とし炭酸根濃度を低く抑え、電池の充放電性
能への悪影響を抑制する必要がある。
【００１２】
【実施例】（実験１）アルカリ添加による粘度変化について フィシャーサイズ（ＦＳＳＳ）が６、８または１０μｍ
の水酸化ニッケル粉末８５重量％と水酸化コバルト粉末
１５重量％からなる活物質粉末に、０．１重量％メチル
セルロース水溶液を活物質に対し５０重量％および活物
質粉末に対する所定量の水酸化ナトリウムを加えた後、
充分に混練し、Ｂ型粘度計により活物質スラリー粘度を
測定した。
の水酸化ニッケル粉末８５重量％と水酸化コバルト粉末
１５重量％からなる活物質粉末に、０．１重量％メチル
セルロース水溶液を活物質に対し５０重量％および活物
質粉末に対する所定量の水酸化ナトリウムを加えた後、
充分に混練し、Ｂ型粘度計により活物質スラリー粘度を
測定した。
【００１３】表１にアルカリ添加による活物質スラリー
粘度の変化について示した。
粘度の変化について示した。
【００１４】
【表１】
【００１５】この結果より、水酸化ニッケル粉末の粒径
に関係なく、アルカリをスラリー中に添加することによ
りスラリー粘度が容易に増加し調整できることが判る。
に関係なく、アルカリをスラリー中に添加することによ
りスラリー粘度が容易に増加し調整できることが判る。
【００１６】（実験２）アルカリ添加による粘度変化の原因について 水酸化ニッケル粉末（フィッシャーサイズ１０μｍ）に
０．１重量％メチルセルロース水溶液を水酸化ニッケル
粉末に対し３５重量％および所定量の水酸化ナトリウム
を加えた後、充分に混練し、Ｂ型粘度計によりスラリー
粘度を測定した。
０．１重量％メチルセルロース水溶液を水酸化ニッケル
粉末に対し３５重量％および所定量の水酸化ナトリウム
を加えた後、充分に混練し、Ｂ型粘度計によりスラリー
粘度を測定した。
【００１７】表２にアルカリ添加量と水酸化ニッケルス
ラリー粘度の関係について示した。
ラリー粘度の関係について示した。
【００１８】
【表２】
【００１９】また、水酸化コバルト粉末に０．１重量％
メチルセルロース水溶液を水酸化コバルト粉末に対し１
５０重量％および所定量の水酸化ナトリウムを加えた
後、充分に混練し、Ｂ型粘度計によりスラリー粘度を測
定した。
メチルセルロース水溶液を水酸化コバルト粉末に対し１
５０重量％および所定量の水酸化ナトリウムを加えた
後、充分に混練し、Ｂ型粘度計によりスラリー粘度を測
定した。
【００２０】表３にアルカリ添加量と水酸化コバルトス
ラリー粘度の関係について示した。
ラリー粘度の関係について示した。
【００２１】
【表３】
【００２２】表２及び表３より、水酸化ニッケルスラリ
ーはアルカリを添加してもスラリー粘度は変化していな
い。しかし、水酸化コバルトスラリーはアルカリを添加
することによって、スラリー粘度が増加している。
ーはアルカリを添加してもスラリー粘度は変化していな
い。しかし、水酸化コバルトスラリーはアルカリを添加
することによって、スラリー粘度が増加している。
【００２３】これは、アルカリを添加することにより、
水酸化コバルトがアルカリ性スラリー中においてアルカ
リを吸着しゲル状となるためであると考えられる。
水酸化コバルトがアルカリ性スラリー中においてアルカ
リを吸着しゲル状となるためであると考えられる。
【００２４】（実験３）アルカリ添加に伴う二酸化炭素の吸収について 実験１と同様の方法により作製したスラリーをスポンジ
状ニッケル基板に充填し乾燥後、ニッケル正極を得た。
このニッケル正極を空気中（室温）に２週間放置した
後、水酸化カリウム３０重量％水溶液５ｃｃ中に６時間
浸漬し、その後水酸化カリウム中の炭酸根濃度を測定す
ることにより各極板の二酸化炭素の吸収性について調査
した。
状ニッケル基板に充填し乾燥後、ニッケル正極を得た。
このニッケル正極を空気中（室温）に２週間放置した
後、水酸化カリウム３０重量％水溶液５ｃｃ中に６時間
浸漬し、その後水酸化カリウム中の炭酸根濃度を測定す
ることにより各極板の二酸化炭素の吸収性について調査
した。
【００２５】表４にアルカリ添加量と二酸化炭素吸収性
の関係について示した。
の関係について示した。
【００２６】
【表４】
【００２７】この結果より、アルカリ添加量が０．００
５重量％を越えると炭酸根量が大きく増加することが判
る。炭酸根量を多量に含む正極を用いた電池では、炭酸
根の影響によって、電池の充放電性能が低下することに
なる。
５重量％を越えると炭酸根量が大きく増加することが判
る。炭酸根量を多量に含む正極を用いた電池では、炭酸
根の影響によって、電池の充放電性能が低下することに
なる。
【００２８】したがって、電池の充放電性能の低下を抑
制するために、アルカリ添加量は、活物質総量に対して
０．００５重量％以下とすることが望ましい。
制するために、アルカリ添加量は、活物質総量に対して
０．００５重量％以下とすることが望ましい。
【００２９】
【発明の効果】本発明の製造方法により、電池特性をそ
こなうことなく非焼結式ニッケル正極製造時のスラリー
粘度を所定の値に調整することが可能となり、これによ
って活物質の基板への充填を安定して行うことができ、
その工業的価値は極めて大である。
こなうことなく非焼結式ニッケル正極製造時のスラリー
粘度を所定の値に調整することが可能となり、これによ
って活物質の基板への充填を安定して行うことができ、
その工業的価値は極めて大である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H01M 4/32 H01M 4/26 - 4/28
Claims (2)
- 【請求項１】 水酸化ニッケル粉末と水酸化コバルト粉
末及び水を主成分とするスラリーを活物質保持体に担持
させた後乾燥させる非焼結式ニッケル正極の製造方法に
おいて、前記スラリー中にアルカリを添加してスラリー
粘度を調整することを特徴とする非焼結式ニッケル正極
の製造方法。 - 【請求項２】 前記アルカリ添加量が活物質総量に対し
て０．００５重量％以下であることを特徴とする請求項
１記載の非焼結式ニッケル正極の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3034109A JP2983664B2 (ja) | 1991-02-28 | 1991-02-28 | 非焼結式ニッケル正極の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3034109A JP2983664B2 (ja) | 1991-02-28 | 1991-02-28 | 非焼結式ニッケル正極の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04274163A JPH04274163A (ja) | 1992-09-30 |
| JP2983664B2 true JP2983664B2 (ja) | 1999-11-29 |
Family
ID=12405115
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3034109A Expired - Fee Related JP2983664B2 (ja) | 1991-02-28 | 1991-02-28 | 非焼結式ニッケル正極の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2983664B2 (ja) |
-
1991
- 1991-02-28 JP JP3034109A patent/JP2983664B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04274163A (ja) | 1992-09-30 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20070924 Year of fee payment: 8 |
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| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080924 Year of fee payment: 9 |
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