JP3233013B2 - アルカリ蓄電池用ニッケル極 - Google Patents
アルカリ蓄電池用ニッケル極Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、アルカリ蓄電池の
正極として用いられるニッケル極の改良に関するもので
ある。
正極として用いられるニッケル極の改良に関するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】ニッケル・水素蓄電池、ニッケル・カド
ミウム蓄電池などのアルカリ蓄電池の正極として用いら
れるニッケル極の代表的なものとしては、焼結式ニッケ
ル極と非焼結式ニッケル極が挙げられる。
ミウム蓄電池などのアルカリ蓄電池の正極として用いら
れるニッケル極の代表的なものとしては、焼結式ニッケ
ル極と非焼結式ニッケル極が挙げられる。
【０００３】焼結式ニッケル極とは、ニッケル粉末を穿
孔鋼板などに焼結した微孔を有する基板の細孔内に、溶
液含浸法などにより水酸化ニッケル（以下Ｎｉ（ＯＨ）
2という）主体の活物質を充填させたものである。焼結
式基板は導電性が良いため活物質の利用率が高い。しか
し、焼結式基板の多孔度を大きくすると、活物質の脱落
や基板の機械的強度の低下といった問題が発生するた
め、実用可能な焼結基板はその多孔度が８０％程度以下
のものに制限される。従って、焼結式ニッケル極では活
物質の充填密度が小さいという問題がある。また、活物
質を基板中に充分に充填するためには、溶液含浸操作を
繰り返し行う必要があり、製造工程が煩雑であるという
問題もある。
孔鋼板などに焼結した微孔を有する基板の細孔内に、溶
液含浸法などにより水酸化ニッケル（以下Ｎｉ（ＯＨ）
2という）主体の活物質を充填させたものである。焼結
式基板は導電性が良いため活物質の利用率が高い。しか
し、焼結式基板の多孔度を大きくすると、活物質の脱落
や基板の機械的強度の低下といった問題が発生するた
め、実用可能な焼結基板はその多孔度が８０％程度以下
のものに制限される。従って、焼結式ニッケル極では活
物質の充填密度が小さいという問題がある。また、活物
質を基板中に充分に充填するためには、溶液含浸操作を
繰り返し行う必要があり、製造工程が煩雑であるという
問題もある。
【０００４】一方、非焼結式ニッケル極は、焼結式ニッ
ケル極の有する前述の問題点を解決するべく提案された
ものである。非焼結式ニッケル極として現在実用化され
ているものは、基板として９０％以上の多孔度を有する
発泡状金属もしくは繊維状の金属不織布を用い、これに
Ｎｉ（ＯＨ）2を主体とするペースト状活物質を充填す
る方法である。この非焼結式ニッケル極は、焼結式ニッ
ケル極を用いた場合と比較して充填密度が大きいニッケ
ル極が得られ、またその製造工程も簡便であるという特
長を持っている。
ケル極の有する前述の問題点を解決するべく提案された
ものである。非焼結式ニッケル極として現在実用化され
ているものは、基板として９０％以上の多孔度を有する
発泡状金属もしくは繊維状の金属不織布を用い、これに
Ｎｉ（ＯＨ）2を主体とするペースト状活物質を充填す
る方法である。この非焼結式ニッケル極は、焼結式ニッ
ケル極を用いた場合と比較して充填密度が大きいニッケ
ル極が得られ、またその製造工程も簡便であるという特
長を持っている。
【０００５】しかしながら、非焼結式ニッケル極におい
ては、Ｎｉ（ＯＨ）2粉末のみを基板に充填したので
は、極板の導電性が低いために充分な活物質利用率は得
られない。
ては、Ｎｉ（ＯＨ）2粉末のみを基板に充填したので
は、極板の導電性が低いために充分な活物質利用率は得
られない。
【０００６】そこで、Ｎｉ（ＯＨ）2の集電性を高め、
活物質利用率を向上させるために、活物質に水酸化コバ
ルト（以下、Ｃｏ（ＯＨ）2という）粉末を添加するこ
とが提案されている（特開昭６１−４９３７４号公報、
同６２−６６５７０号公報）。活物質に添加されたＣｏ
（ＯＨ）2は、以下の（式１）に従って初充電時に電気
化学的に酸化され、導電性の高いオキシ水酸化コバルト
（以下、ＣｏＯＯＨという）からなる導電性ネットワー
クを形成し、極板の集電性を高め、活物質の利用率を向
上させる効果を有する。
活物質利用率を向上させるために、活物質に水酸化コバ
ルト（以下、Ｃｏ（ＯＨ）2という）粉末を添加するこ
とが提案されている（特開昭６１−４９３７４号公報、
同６２−６６５７０号公報）。活物質に添加されたＣｏ
（ＯＨ）2は、以下の（式１）に従って初充電時に電気
化学的に酸化され、導電性の高いオキシ水酸化コバルト
（以下、ＣｏＯＯＨという）からなる導電性ネットワー
クを形成し、極板の集電性を高め、活物質の利用率を向
上させる効果を有する。
【０００７】
【数１】
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】前述のように、活物質
に添加されたＣｏ（ＯＨ）2粉末は活物質の利用率を高
める効果を有するが、この効果を充分に発揮させるため
には、添加したＣｏ（ＯＨ）2が初充電時に３価のＣｏ
ＯＯＨに効率よく酸化され、Ｎｉ（ＯＨ）2粒子の周囲
に緻密な導電性ネットワークを形成することが重要であ
る。
に添加されたＣｏ（ＯＨ）2粉末は活物質の利用率を高
める効果を有するが、この効果を充分に発揮させるため
には、添加したＣｏ（ＯＨ）2が初充電時に３価のＣｏ
ＯＯＨに効率よく酸化され、Ｎｉ（ＯＨ）2粒子の周囲
に緻密な導電性ネットワークを形成することが重要であ
る。
【０００９】しかしながら、Ｃｏ（ＯＨ）2は絶縁体で
あり、導電性が低いために、ＣｏＯＯＨへの酸化反応は
容易に起こるとはいえず、また、Ｃｏ（ＯＨ）2粒子の
粒径やＣｏ（ＯＨ）2粒子と基板との接触状況、Ｃｏ
（ＯＨ）2粒子表面への高次酸化物被覆の形成などに依
存してＣｏＯＯＨへの酸化効率が大きく変化するため、
Ｃｏ（ＯＨ）2粉末を活物質にただ単に添加しただけで
は充分な活物質利用率を安定して得られるとはいえな
い。
あり、導電性が低いために、ＣｏＯＯＨへの酸化反応は
容易に起こるとはいえず、また、Ｃｏ（ＯＨ）2粒子の
粒径やＣｏ（ＯＨ）2粒子と基板との接触状況、Ｃｏ
（ＯＨ）2粒子表面への高次酸化物被覆の形成などに依
存してＣｏＯＯＨへの酸化効率が大きく変化するため、
Ｃｏ（ＯＨ）2粉末を活物質にただ単に添加しただけで
は充分な活物質利用率を安定して得られるとはいえな
い。
【００１０】また、その活物質への添加量を増加させる
と、ニッケル極中に充填可能なＮｉ（ＯＨ）2量が相対
的に減少するのでニッケル極の容量密度の低下を招く。
と、ニッケル極中に充填可能なＮｉ（ＯＨ）2量が相対
的に減少するのでニッケル極の容量密度の低下を招く。
【００１１】したがって、活物質に添加するＣｏ（Ｏ
Ｈ）2粉末は、より少量で大きな効果が得られることが
望ましいといえる。
Ｈ）2粉末は、より少量で大きな効果が得られることが
望ましいといえる。
【００１２】本発明は、これらの問題に対処してなされ
たもので、その目的とするところは、高容量のアルカリ
蓄電池を得ることが可能な活物質利用率及び容量密度が
共に高いアルカリ蓄電池用ニッケル極を提供することに
ある。
たもので、その目的とするところは、高容量のアルカリ
蓄電池を得ることが可能な活物質利用率及び容量密度が
共に高いアルカリ蓄電池用ニッケル極を提供することに
ある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、本発明は、Ｎｉ（ＯＨ）2粉末とＣｏ（ＯＨ）2粉末
の混合体粉末を耐アルカリ性の基体に充填してなるアル
カリ蓄電池用非焼結式ニッケル極において、前記Ｃｏ
（ＯＨ）2粉末は結晶中にＺｎを金属Ｃｏに対して１〜
７モル％固溶させたものである。
に、本発明は、Ｎｉ（ＯＨ）2粉末とＣｏ（ＯＨ）2粉末
の混合体粉末を耐アルカリ性の基体に充填してなるアル
カリ蓄電池用非焼結式ニッケル極において、前記Ｃｏ
（ＯＨ）2粉末は結晶中にＺｎを金属Ｃｏに対して１〜
７モル％固溶させたものである。
【００１４】Ｃｏ（ＯＨ）2粉末の結晶中に固溶させる
Ｚｎの比率を金属Ｃｏに対して１〜７モル％としたの
は、固溶量が１モル％未満ではＺｎを固溶させた効果が
得られず、一方７モル％を越えるとＣｏ（ＯＨ）2の結
晶中に固溶しきれなかったＺｎが水酸化物として析出
し、導電性を悪化させて活物質の利用率を高める効果を
抑制するからである。
Ｚｎの比率を金属Ｃｏに対して１〜７モル％としたの
は、固溶量が１モル％未満ではＺｎを固溶させた効果が
得られず、一方７モル％を越えるとＣｏ（ＯＨ）2の結
晶中に固溶しきれなかったＺｎが水酸化物として析出
し、導電性を悪化させて活物質の利用率を高める効果を
抑制するからである。
【００１５】本発明によるＣｏ（ＯＨ）2粉末の活物質
への添加量は、Ｎｉ（ＯＨ）2粉末に対して５〜１５重
量％とすることが好ましい。Ｃｏ（ＯＨ）2粉末の添加
量が５重量％未満の場合は、Ｃｏ（ＯＨ）2粉末が過少
のためＣｏＯＯＨからなる導電性ネットワークの形成が
充分でなく、そのため高い活物質利用率が得られない。
一方、Ｃｏ（ＯＨ）2粉末の含有量が１５重量％を越え
ると、活物質であるＮｉ（ＯＨ）2粉末の基体への充填
密度が低下するのでニッケル極の容量密度の低下を招
く。
への添加量は、Ｎｉ（ＯＨ）2粉末に対して５〜１５重
量％とすることが好ましい。Ｃｏ（ＯＨ）2粉末の添加
量が５重量％未満の場合は、Ｃｏ（ＯＨ）2粉末が過少
のためＣｏＯＯＨからなる導電性ネットワークの形成が
充分でなく、そのため高い活物質利用率が得られない。
一方、Ｃｏ（ＯＨ）2粉末の含有量が１５重量％を越え
ると、活物質であるＮｉ（ＯＨ）2粉末の基体への充填
密度が低下するのでニッケル極の容量密度の低下を招
く。
【００１６】
【発明の実施の形態】請求項１記載の本発明は、アルカ
リ蓄電池用非焼結式ニッケル極において、Ｚｎを結晶中
に金属Ｃｏに対して１〜７モル％固溶させたＣｏ（Ｏ
Ｈ）2粉末を、Ｎｉ（ＯＨ）2粉末からなる活物質に添加
したものである。
リ蓄電池用非焼結式ニッケル極において、Ｚｎを結晶中
に金属Ｃｏに対して１〜７モル％固溶させたＣｏ（Ｏ
Ｈ）2粉末を、Ｎｉ（ＯＨ）2粉末からなる活物質に添加
したものである。
【００１７】前述のように、活物質に添加されたＣｏ
（ＯＨ）2粉末は、初充電時にＣｏＯＯＨに酸化され、
Ｎｉ（ＯＨ）2粒子の周りに導電性ネットワークを形成
するが、結晶中にＺｎを固溶させたＣｏ（ＯＨ）2粉末
は、従来のＣｏ（ＯＨ）2と比較して、より効率的にＣ
ｏＯＯＨに酸化される。これは、Ｃｏ（ＯＨ）2の結晶
格子内に固溶したＺｎがＣｏ（ＯＨ）2の結晶構造に歪
みを生じさせ、結晶内部におけるプロトンの移動を容易
にし、Ｃｏ（ＯＨ）2の酸化反応を促進させるためであ
る。
（ＯＨ）2粉末は、初充電時にＣｏＯＯＨに酸化され、
Ｎｉ（ＯＨ）2粒子の周りに導電性ネットワークを形成
するが、結晶中にＺｎを固溶させたＣｏ（ＯＨ）2粉末
は、従来のＣｏ（ＯＨ）2と比較して、より効率的にＣ
ｏＯＯＨに酸化される。これは、Ｃｏ（ＯＨ）2の結晶
格子内に固溶したＺｎがＣｏ（ＯＨ）2の結晶構造に歪
みを生じさせ、結晶内部におけるプロトンの移動を容易
にし、Ｃｏ（ＯＨ）2の酸化反応を促進させるためであ
る。
【００１８】すなわち、本発明によるＣｏ（ＯＨ）2粉
末は、従来のＣｏ（ＯＨ）2粉末と比較して電気化学的
な酸化効率が高いので、初充電時に効率よくＣｏＯＯＨ
に酸化され、Ｎｉ（ＯＨ）2粒子の周囲に緻密な導電性
ネットワークを形成する。そのため、少量の添加で効果
的に活物質の利用率を高めることができ、活物質利用率
及び容量密度が共に高いニッケル極を提供することが可
能となる。
末は、従来のＣｏ（ＯＨ）2粉末と比較して電気化学的
な酸化効率が高いので、初充電時に効率よくＣｏＯＯＨ
に酸化され、Ｎｉ（ＯＨ）2粒子の周囲に緻密な導電性
ネットワークを形成する。そのため、少量の添加で効果
的に活物質の利用率を高めることができ、活物質利用率
及び容量密度が共に高いニッケル極を提供することが可
能となる。
【００１９】
【実施例】以下、本発明の詳細について実施例により説
明する。
明する。
【００２０】（実施例１）この実施例１においてはＣｏ
（ＯＨ）2中に固溶させるＺｎ量の影響について調べ
た。
（ＯＨ）2中に固溶させるＺｎ量の影響について調べ
た。
【００２１】本発明によるＣｏ（ＯＨ）2粉末の合成方
法について以下に説明する。１モル／ｌの硫酸コバルト
水溶液に硫酸亜鉛を、金属Ｃｏに対するＺｎの添加量が
モル比で０，０．２，０．５，１．０，２．０，３．
０，５．０，７．０，８．０，１０．０％となるように
加えた水溶液を調製し、これに２５重量％のＮａＯＨ水
溶液をｐＨを１１〜１２、温度を約５０℃に制御しなが
ら滴下し、激しく撹拌して中和した。中和反応により得
られた共沈物を水洗後、６０℃以下で乾燥し、Ｃｏ（Ｏ
Ｈ）2中のＺｎ固溶量の異なるＣｏ（ＯＨ）2粉末Ａ，
Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆ，Ｇ，Ｈ，Ｉ，Ｊを作製した。
法について以下に説明する。１モル／ｌの硫酸コバルト
水溶液に硫酸亜鉛を、金属Ｃｏに対するＺｎの添加量が
モル比で０，０．２，０．５，１．０，２．０，３．
０，５．０，７．０，８．０，１０．０％となるように
加えた水溶液を調製し、これに２５重量％のＮａＯＨ水
溶液をｐＨを１１〜１２、温度を約５０℃に制御しなが
ら滴下し、激しく撹拌して中和した。中和反応により得
られた共沈物を水洗後、６０℃以下で乾燥し、Ｃｏ（Ｏ
Ｈ）2中のＺｎ固溶量の異なるＣｏ（ＯＨ）2粉末Ａ，
Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆ，Ｇ，Ｈ，Ｉ，Ｊを作製した。
【００２２】前記のＡ〜Ｊの各Ｃｏ（ＯＨ）2粉末を、
Ｎｉ（ＯＨ）2粉末１００重量％に対して１０重量％加
えて、混合後、水を加えて撹拌し、スラリー状とした。
このスラリーを厚さ１．５ｍｍ、平均孔径２００μｍ、
多孔度９５％の発泡状ニッケル基板に充填し、乾燥、成
形してニッケル極を作製した。
Ｎｉ（ＯＨ）2粉末１００重量％に対して１０重量％加
えて、混合後、水を加えて撹拌し、スラリー状とした。
このスラリーを厚さ１．５ｍｍ、平均孔径２００μｍ、
多孔度９５％の発泡状ニッケル基板に充填し、乾燥、成
形してニッケル極を作製した。
【００２３】負極としては水素吸蔵合金極を用いた。一
般式ＭｍＮｉ3.7Ｍｎ0.4Ａｌ0.3Ｃｏ0.6（Ｍｍ：Ｌａを
主体とするミッシュメタル）の組成で示される水素吸蔵
合金粉末に、濃度が１．５重量％のＣＭＣ（カルボニル
メチルセルロース）水溶液を加えてペーストとし、この
ペーストを多孔度９５％、厚さ０．８ｍｍの発泡状ニッ
ケル基板に充填し、加圧して水素吸蔵合金極を作製し
た。
般式ＭｍＮｉ3.7Ｍｎ0.4Ａｌ0.3Ｃｏ0.6（Ｍｍ：Ｌａを
主体とするミッシュメタル）の組成で示される水素吸蔵
合金粉末に、濃度が１．５重量％のＣＭＣ（カルボニル
メチルセルロース）水溶液を加えてペーストとし、この
ペーストを多孔度９５％、厚さ０．８ｍｍの発泡状ニッ
ケル基板に充填し、加圧して水素吸蔵合金極を作製し
た。
【００２４】前記で作製したニッケル極を正極、水素吸
蔵合金極を負極として４／５Ａサイズのニッケル・水素
蓄電池を作製した。なお、過充電時の水素発生を抑制す
るために、水素吸蔵合金極はニッケル極に比べて充分に
大きな容量を持つようにした。このニッケル極及び水素
吸蔵合金極を親水処理したポリプロピレン不織布セパレ
ータを介して渦巻状に構成して、電極群を作成後、電池
缶にこれを収納し、比重１．３０のＫＯＨ水溶液に３０
ｇ／ｌのＬｉＯＨを溶解した電解液を所定量注入した。
このようにして構成した電池を、周囲温度２５℃で１２
時間放置後、初充放電を行い、ニッケル・水素蓄電池
（定格容量：１６００ｍＡｈ）を作製した。
蔵合金極を負極として４／５Ａサイズのニッケル・水素
蓄電池を作製した。なお、過充電時の水素発生を抑制す
るために、水素吸蔵合金極はニッケル極に比べて充分に
大きな容量を持つようにした。このニッケル極及び水素
吸蔵合金極を親水処理したポリプロピレン不織布セパレ
ータを介して渦巻状に構成して、電極群を作成後、電池
缶にこれを収納し、比重１．３０のＫＯＨ水溶液に３０
ｇ／ｌのＬｉＯＨを溶解した電解液を所定量注入した。
このようにして構成した電池を、周囲温度２５℃で１２
時間放置後、初充放電を行い、ニッケル・水素蓄電池
（定格容量：１６００ｍＡｈ）を作製した。
【００２５】Ａ〜Ｊの各ニッケル・水素蓄電池につい
て、０．１Ｃの電流で１５時間充電後、１Ｃの電流で
１．０Ｖまで放電するという充放電工程を１０回繰り返
し、放電容量が充分に安定した後、充放電試験を行い、
活物質の利用率を算出した。活物質の利用率は、２０
℃，０．１Ｃで１５時間充電後、０．２Ｃ放電での容量
を測定し、その放電容量の水酸化ニッケルの理論容量に
対する比率（百分率）から求めた。その結果を図１に示
す。
て、０．１Ｃの電流で１５時間充電後、１Ｃの電流で
１．０Ｖまで放電するという充放電工程を１０回繰り返
し、放電容量が充分に安定した後、充放電試験を行い、
活物質の利用率を算出した。活物質の利用率は、２０
℃，０．１Ｃで１５時間充電後、０．２Ｃ放電での容量
を測定し、その放電容量の水酸化ニッケルの理論容量に
対する比率（百分率）から求めた。その結果を図１に示
す。
【００２６】図１は、Ａ〜Ｊの各ニッケル・水素蓄電池
について、縦軸に活物質の利用率を、横軸にＣｏ（Ｏ
Ｈ）2中に固溶させたＺｎ量を示したグラフである。図
より、Ｚｎ固溶による効果を得るためには、Ｃｏ（Ｏ
Ｈ）2中に添加するＺｎ量は１モル％以上必要であるこ
とがわかる。また、Ｃｏ（ＯＨ）2中に添加するＺｎ量
が７モル％を越えると、活物質の利用率は低下する。こ
れは、Ｚｎの添加量がＣｏ（ＯＨ）2の固溶限界を越え
るために、固溶しきれなかったＺｎがＺｎ（ＯＨ）2と
して析出し、活物質の導電性を低下させるためであると
推測される。このことより、Ｃｏ（ＯＨ）2中に固溶さ
せるＺｎ量は金属Ｃｏに対して１〜７モル％とすること
が好ましいことがわかる。
について、縦軸に活物質の利用率を、横軸にＣｏ（Ｏ
Ｈ）2中に固溶させたＺｎ量を示したグラフである。図
より、Ｚｎ固溶による効果を得るためには、Ｃｏ（Ｏ
Ｈ）2中に添加するＺｎ量は１モル％以上必要であるこ
とがわかる。また、Ｃｏ（ＯＨ）2中に添加するＺｎ量
が７モル％を越えると、活物質の利用率は低下する。こ
れは、Ｚｎの添加量がＣｏ（ＯＨ）2の固溶限界を越え
るために、固溶しきれなかったＺｎがＺｎ（ＯＨ）2と
して析出し、活物質の導電性を低下させるためであると
推測される。このことより、Ｃｏ（ＯＨ）2中に固溶さ
せるＺｎ量は金属Ｃｏに対して１〜７モル％とすること
が好ましいことがわかる。
【００２７】（実施例２）実施例２では、Ｃｏ（ＯＨ）
2粉末のＮｉ（ＯＨ）2粉末への添加量の効果について調
べた。
2粉末のＮｉ（ＯＨ）2粉末への添加量の効果について調
べた。
【００２８】実施例１において合成したＣｏ（ＯＨ）2
粉末Ｇ（ＺｎをＣｏに対して５モル％固溶しているも
の）を、Ｎｉ（ＯＨ）2粉末に対して０，１，２，３，
５，８，１０，１２，１５，１８，２０重量％加え、混
合後、水を加えて撹拌して、スラリー状とした。このス
ラリーを先の実施例１と同様の方法でニッケル基板に充
填し、ニッケル極を作製した。
粉末Ｇ（ＺｎをＣｏに対して５モル％固溶しているも
の）を、Ｎｉ（ＯＨ）2粉末に対して０，１，２，３，
５，８，１０，１２，１５，１８，２０重量％加え、混
合後、水を加えて撹拌して、スラリー状とした。このス
ラリーを先の実施例１と同様の方法でニッケル基板に充
填し、ニッケル極を作製した。
【００２９】ついで、これらのニッケル極を用い、先の
実施例１と同様にしてニッケル・水素蓄電池を作製し
た。
実施例１と同様にしてニッケル・水素蓄電池を作製し
た。
【００３０】また比較例として、Ｃｏ（ＯＨ）2粉末Ａ
（Ｚｎを固溶していないもの）についても同様に、Ｎｉ
（ＯＨ）2粉末に対して０，１，２，３，５，８，１
０，１２，１５，１８，２０重量％加えたニッケル極を
作製し、先の実施例１と同様の方法でニッケル・水素蓄
電池を作製した。
（Ｚｎを固溶していないもの）についても同様に、Ｎｉ
（ＯＨ）2粉末に対して０，１，２，３，５，８，１
０，１２，１５，１８，２０重量％加えたニッケル極を
作製し、先の実施例１と同様の方法でニッケル・水素蓄
電池を作製した。
【００３１】ついで、各ニッケル・水素蓄電池につい
て、先の実施例１と同じ条件で充放電サイクル試験を行
い、Ｃｏ（ＯＨ）2粉末Ａ及びＣｏ（ＯＨ）2粉末Ｇにつ
いて、Ｃｏ（ＯＨ）2粉末の添加量と活物質利用率の関
係を調べて比較を行った。その結果を図２に示す。
て、先の実施例１と同じ条件で充放電サイクル試験を行
い、Ｃｏ（ＯＨ）2粉末Ａ及びＣｏ（ＯＨ）2粉末Ｇにつ
いて、Ｃｏ（ＯＨ）2粉末の添加量と活物質利用率の関
係を調べて比較を行った。その結果を図２に示す。
【００３２】図２は、縦軸に活物質利用率を、横軸にＮ
ｉ（ＯＨ）2粉末への添加量（重量％）をとって示した
グラフである。同図より、Ｚｎを結晶中にＣｏに対して
５モル％固溶させたＣｏ（ＯＨ）2粉末Ｇは、Ｚｎを固
溶させていないＣｏ（ＯＨ）2粉末Ａと比較して少量の
添加でもＮｉ（ＯＨ）2活物質の利用率を高める効果が
大きいことがわかる。
ｉ（ＯＨ）2粉末への添加量（重量％）をとって示した
グラフである。同図より、Ｚｎを結晶中にＣｏに対して
５モル％固溶させたＣｏ（ＯＨ）2粉末Ｇは、Ｚｎを固
溶させていないＣｏ（ＯＨ）2粉末Ａと比較して少量の
添加でもＮｉ（ＯＨ）2活物質の利用率を高める効果が
大きいことがわかる。
【００３３】さらに、Ｃｏ（ＯＨ）2粉末のＮｉ（Ｏ
Ｈ）2粉末への添加量とニッケル極の容量密度との関係
についての比較を行った。図３は、縦軸にニッケル極の
容量密度（ｍＡｈ／ｃｍ3）を、横軸にＣｏ（ＯＨ）2の
添加量（重量％）をとって示したグラフである。本発明
によるＣｏ（ＯＨ）2粉末Ｇは、比較例によるＣｏ（Ｏ
Ｈ）2粉末Ａと比較して活物質の利用率を高める効果が
大きく、結果としてニッケル極の高容量化を図ることが
できることがわかる。また、同図より高容量密度のニッ
ケル極を得るためには、Ｎｉ（ＯＨ）2活物質に添加す
るＣｏ（ＯＨ）2粉末の添加量は、５〜１５重量％が好
ましいことがわかる。これは、Ｃｏ（ＯＨ）2粉末の添
加量が５重量％未満では添加の効果が充分に得られず、
一方１５重量％を越えると活物質であるＮｉ（ＯＨ）2
粉末の基体への充填密度が相対的に低下するためニッケ
ル極の容量密度の低下を招くためである。
Ｈ）2粉末への添加量とニッケル極の容量密度との関係
についての比較を行った。図３は、縦軸にニッケル極の
容量密度（ｍＡｈ／ｃｍ3）を、横軸にＣｏ（ＯＨ）2の
添加量（重量％）をとって示したグラフである。本発明
によるＣｏ（ＯＨ）2粉末Ｇは、比較例によるＣｏ（Ｏ
Ｈ）2粉末Ａと比較して活物質の利用率を高める効果が
大きく、結果としてニッケル極の高容量化を図ることが
できることがわかる。また、同図より高容量密度のニッ
ケル極を得るためには、Ｎｉ（ＯＨ）2活物質に添加す
るＣｏ（ＯＨ）2粉末の添加量は、５〜１５重量％が好
ましいことがわかる。これは、Ｃｏ（ＯＨ）2粉末の添
加量が５重量％未満では添加の効果が充分に得られず、
一方１５重量％を越えると活物質であるＮｉ（ＯＨ）2
粉末の基体への充填密度が相対的に低下するためニッケ
ル極の容量密度の低下を招くためである。
【００３４】前記実施例１及び実施例２では、Ｃｏ（Ｏ
Ｈ）2にＺｎを固溶させた場合について示したが、Ｃ
ｄ，Ｍｇあるいはこれら複数の元素をＣｏ（ＯＨ）2中
に固溶させた場合についても同様の効果が得られること
が確認された。
Ｈ）2にＺｎを固溶させた場合について示したが、Ｃ
ｄ，Ｍｇあるいはこれら複数の元素をＣｏ（ＯＨ）2中
に固溶させた場合についても同様の効果が得られること
が確認された。
【００３５】前記実施例１及び実施例２では、活物質粉
末としてＮｉ（ＯＨ）2粉末を用いた場合について示し
たが、Ｎｉ（ＯＨ）2を主成分とする固溶体粉末におい
ても同様の効果が得られることが確認された。
末としてＮｉ（ＯＨ）2粉末を用いた場合について示し
たが、Ｎｉ（ＯＨ）2を主成分とする固溶体粉末におい
ても同様の効果が得られることが確認された。
【００３６】前記実施例１及び実施例２では、負極に水
素吸蔵合金極を用いた場合を示したが、本発明はニッケ
ル極の改良に関するものであり、負極にカドミウム、
鉄、亜鉛極等を用いても同様な効果が得られる。
素吸蔵合金極を用いた場合を示したが、本発明はニッケ
ル極の改良に関するものであり、負極にカドミウム、
鉄、亜鉛極等を用いても同様な効果が得られる。
【００３７】
【発明の効果】前記のように、非焼結式ニッケル極にお
いて、Ｚｎを結晶中の金属コバルトに対して１〜７モル
％固溶させたＣｏ（ＯＨ）2粉末をＮｉ（ＯＨ）2主体の
活物質中に添加することにより、活物質利用率及び容量
密度が共に高いニッケル極を提供することができるた
め、アルカリ蓄電池の高容量化を達成することが可能で
ある。
いて、Ｚｎを結晶中の金属コバルトに対して１〜７モル
％固溶させたＣｏ（ＯＨ）2粉末をＮｉ（ＯＨ）2主体の
活物質中に添加することにより、活物質利用率及び容量
密度が共に高いニッケル極を提供することができるた
め、アルカリ蓄電池の高容量化を達成することが可能で
ある。
【図１】Ｃｏ（ＯＨ）2粉末中のＺｎの固溶量と活物質
利用率との関係を示す図
利用率との関係を示す図
【図２】Ｃｏ（ＯＨ）2粉末のＮｉ（ＯＨ）2活物質への
添加量と活物質利用率との関係を示す図
添加量と活物質利用率との関係を示す図
【図３】Ｃｏ（ＯＨ）2粉末のＮｉ（ＯＨ）2活物質への
添加量とニッケル極の容量密度との関係を示す図
添加量とニッケル極の容量密度との関係を示す図
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01M 4/24 - 4/36 H01M 4/52
Claims (2)
- 【請求項１】Ｎｉ（ＯＨ）2粉末とＣｏ（ＯＨ）2粉末の
混合体粉末を耐アルカリ性の基体に充填してなるアルカ
リ蓄電池用非焼結式ニッケル極であって、前記Ｃｏ（Ｏ
Ｈ）2粉末が、結晶中にＺｎを金属Ｃｏに対して１〜７
モル％固溶させたものであることを特徴とするアルカリ
蓄電池用ニッケル極。 - 【請求項２】前記混合体粉末が、Ｃｏ（ＯＨ）2粉末を
５〜１５重量％含有する請求項１記載のアルカリ蓄電池
用ニッケル極。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09236796A JP3233013B2 (ja) | 1996-04-15 | 1996-04-15 | アルカリ蓄電池用ニッケル極 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09236796A JP3233013B2 (ja) | 1996-04-15 | 1996-04-15 | アルカリ蓄電池用ニッケル極 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09283132A JPH09283132A (ja) | 1997-10-31 |
| JP3233013B2 true JP3233013B2 (ja) | 2001-11-26 |
Family
ID=14052458
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP09236796A Expired - Fee Related JP3233013B2 (ja) | 1996-04-15 | 1996-04-15 | アルカリ蓄電池用ニッケル極 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3233013B2 (ja) |
-
1996
- 1996-04-15 JP JP09236796A patent/JP3233013B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH09283132A (ja) | 1997-10-31 |
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