JP3204275B2 - アルカリ蓄電池用ニッケル電極 - Google Patents
アルカリ蓄電池用ニッケル電極Info
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- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
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Description
電池やニッケル−金属水素化物蓄電池等に用いられるア
ルカリ蓄電池用ニッケル電極に関するものである。
の小型・軽量化に伴い、これらに装着されている電池に
ついても高エネルギー密度化が要求されている。かかる
要求を満たすために、内部細孔を０．１４ｍｌ／ｇ以下
に制御した高密度水酸化ニッケル活物質を用いたペース
ト式ニッケル電極が開発された。
電にともない低密度な活物質であるγ−ＮｉＯＯＨの生
成による電極膨潤が生じるという問題がある。かかる問
題を解決するため、水酸化ニッケル粉末にγ−ＮｉＯＯ
Ｈの生成を抑制する効果を持つ亜鉛、カドミウム等を固
溶体添加する方法が実用化されている。
を抑制する効果は、亜鉛、カドミウム又はマグネシウム
の含有量が多いほど大きい。しかし、それらの含有量が
多くなれば、活物質の中のＮｉ（ＯＨ）2 の比率が低下
し単位重量あたりの電気化学的容量が小さくなる。その
ために、現在その含有量は活物質全体の５重量％以下の
範囲で留められている。従って、これら元素の添加量を
多くすることなく、電極膨潤の原因であるγ−ＮｉＯＯ
Ｈの生成を効果的に抑制し、かつ、単位重量あたりの電
気化学的容量の大きな活物質の開発が望まれている。同
時に、高温時の充電効率のよい活物質の開発も望まれて
いる。
め、水酸化ニッケル粉末表面上にカドミウムを除くII族
元素の固溶体添加層を形成したものを活物質として用い
ることを特徴とするものである。ここでII族元素が亜鉛
の場合、 マグネシウムの場合ともに、その含有量が固
溶体層中で１重量％以上、望ましくは３重量％以上の範
囲とするのがよい。また、高温時の充電効率の向上のた
めに、ホウ素及びコバルトを含有させた水酸化ニッケル
粒子を用いる。
となる低密度なγ−ＮｉＯＯＨの生成は水酸化ニッケル
に亜鉛 又はマグネシウム等のII族元素を固溶体添加す
ることにより抑制されることがわかっている。ここで
は、水酸化ニッケルの表面にこれら元素の固溶体を形成
させることにより、γ−ＮｉＯＯＨの生成を抑制するに
必要な亜鉛などの添加量が従来の活物質全体に添加する
場合に比べて約半分の量でよく、活物質の単位重量あた
りの電気化学的容量を増大させることが可能になった。
の境界部より、即ち活物質の表面部より生成すると考え
られている。本発明のように活物質の表面を亜鉛などの
固溶体層で被覆することにより、表面部でのγ−ＮｉＯ
ＯＨの生成が抑制され、その進行を阻止できたものと考
えられる。コバルトには高温時の充電効率を向上させる
作用はあるが、γ−ＮｉＯＯＨの生成を抑制する効果は
ない。しかし、コバルトを含有した水酸化ニッケル粒子
に、本発明の処理を行うことで、電極膨潤のない、高温
時の充電効率のよい活物質とすることが可能となる。ま
た、ホウ素にはコバルトと同様の作用のあることを見い
出した。
（水酸化ニッケル結晶への亜鉛の固溶体添加）温度４０
〜６０℃で硫酸ニッケルに、硫酸コバルトあるいはホウ
素を所定量溶解した水溶液に水酸化ナトリウム水溶液を
滴下、撹拌しながらｐＨを常時１１〜１４に保ち、空孔
容積の小さなコバルトあるいはホウ素を含有した水酸化
ニッケルを析出させた。その後これを硫酸ニッケルに硫
酸亜鉛あるいは硫酸マグネシウムを所定量溶解した水溶
液中に添加し、同様の操作を行って粒子表面上に亜鉛
あるいはマグネシウムの固溶体添加層を有する水酸化ニ
ッケル粉末を得た。
ル粉末９０重量％に一酸化コバルト粉末１０重量％を混
合した。この混合粉末に、１重量％カルボキシメチルセ
ルロース水溶液を加えてペースト液を作製し、これを多
孔度９５％の耐アルカリ繊維基板に所定量充填した。そ
の後、乾燥、プレス成型してニッケル電極を作製した。
を、セパレータを介してカドミウム負極と対向させ、比
重１．２６の水酸化カリウム水溶液を電解液として用い
て開放系にて充放電試験を行った。図１は、固溶体添加
層中の亜鉛、 マグネシウム含有量に対するγ−ＮｉＯＯ
Ｈの生成率である。これらの含有量が大きくなるにした
がってγ−ＮｉＯＯＨの生成率は小さくなっている。
酸化ニッケル粉末表面にＺｎの固溶体添加層を形成した
ものと、無添加の水酸化ニッケル粉末表面にＺｎ固溶体
添加層を形成したものの温度に対する利用率の変化であ
る。無添加の水酸化ニッケル粉末は温度が高くなると利
用率の低下が大きい。しかし、コバルトまたはホウ素添
加した水酸化ニッケル粉末は、温度変化による利用率の
変化は小さく高温でも約９０％の利用率を示した。
面上に固溶体添加層を形成して粒子表面でγ−ＮｉＯＯ
Ｈの生成を抑制することとしたので、添加剤の含有量が
小さいためより高容量で、γ−ＮｉＯＯＨの生成による
電極膨潤の小さいニッケル極を提供することができる。
とγ−ＮｉＯＯＨの生成率の関係を示す。
と、無添加の水酸化ニッケルについて温度と活物質利用
率との関係を示す。
Claims (3)
- 【請求項１】 全細孔容積を０．１４ｍｌ／ｇ以下に制
御した水酸化ニッケル粒子の表面に、カドミウムを除く
II族元素を固溶した水酸化ニッケル層を形成したものを
活物質として用いることを特徴とするアルカリ蓄電池用
ニッケル電極。 - 【請求項２】 前記カドミウムを除くII族元素が、亜鉛
又はマグネシウムであり、その含有量が固溶体層中で
１重量％以上の範囲である請求項１記載のアルカリ蓄電
池用ニッケル電極。 - 【請求項３】 前記水酸化ニッケル粒子として、ホウ素
又はコバルトを含有させたことを特徴とする請求項１記
載のアルカリ蓄電池用ニッケル電極。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19293292A JP3204275B2 (ja) | 1992-06-25 | 1992-06-25 | アルカリ蓄電池用ニッケル電極 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19293292A JP3204275B2 (ja) | 1992-06-25 | 1992-06-25 | アルカリ蓄電池用ニッケル電極 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0613075A JPH0613075A (ja) | 1994-01-21 |
| JP3204275B2 true JP3204275B2 (ja) | 2001-09-04 |
Family
ID=16299400
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19293292A Expired - Lifetime JP3204275B2 (ja) | 1992-06-25 | 1992-06-25 | アルカリ蓄電池用ニッケル電極 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3204275B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100385479B1 (ko) * | 1995-04-11 | 2003-08-21 | 산요 덴키 가부시키가이샤 | 고용량으로주기수명이우수한알칼리축전지및알칼리축전지용니켈전극의제조방법 |
| FR2750255A1 (fr) * | 1996-06-19 | 1997-12-26 | Accumulateurs Fixes | Matiere active positive pour electrode de nickel |
| CN110882698B (zh) * | 2019-11-26 | 2020-12-01 | 北京科技大学 | 一种新型电催化剂的制备及应用 |
-
1992
- 1992-06-25 JP JP19293292A patent/JP3204275B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0613075A (ja) | 1994-01-21 |
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