JP3324781B2 - アルカリ二次電池 - Google Patents
アルカリ二次電池Info
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- JP3324781B2 JP3324781B2 JP11539492A JP11539492A JP3324781B2 JP 3324781 B2 JP3324781 B2 JP 3324781B2 JP 11539492 A JP11539492 A JP 11539492A JP 11539492 A JP11539492 A JP 11539492A JP 3324781 B2 JP3324781 B2 JP 3324781B2
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- nickel hydroxide
- hydroxide powder
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- 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
- 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、ペースト式ニッケル電
極を正極に用いたアルカリ二次電池に係わり、さらに詳
しくはそのペースト式ニッケル電極の活物質として用い
る水酸化ニッケル粉末の改良に関する。
極を正極に用いたアルカリ二次電池に係わり、さらに詳
しくはそのペースト式ニッケル電極の活物質として用い
る水酸化ニッケル粉末の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、アルカリ二次電池としてはニッケ
ル−カドミウム電池が最も普及しており、その正極とし
て用いられるニッケル電極の活物質としてはカドミウム
が固溶した水酸化ニッケル粉末が使用されていた〔たと
えば、Ｓ．Ｌ．Ｆａｌｋ；“Ａｌｋａｌｉｎｅ Ｓｔｏ
ｒａｇｅ Ｂａｔｔｅｒｉｅｓ”（１９６９），ｐ１９
１〕。
ル−カドミウム電池が最も普及しており、その正極とし
て用いられるニッケル電極の活物質としてはカドミウム
が固溶した水酸化ニッケル粉末が使用されていた〔たと
えば、Ｓ．Ｌ．Ｆａｌｋ；“Ａｌｋａｌｉｎｅ Ｓｔｏ
ｒａｇｅ Ｂａｔｔｅｒｉｅｓ”（１９６９），ｐ１９
１〕。
【０００３】このカドミウムは、反極性物質として電池
過放電時の水素発生を防止したり、充放電サイクルに伴
う電極の膨潤を抑制する作用を有しており、また電極の
酸素発生過電圧を高め、高温での充電効率を向上させる
効果があることも知られている〔電池便覧編集委員会
編：電池便覧、ｐ２６３（１９９０）〕。
過放電時の水素発生を防止したり、充放電サイクルに伴
う電極の膨潤を抑制する作用を有しており、また電極の
酸素発生過電圧を高め、高温での充電効率を向上させる
効果があることも知られている〔電池便覧編集委員会
編：電池便覧、ｐ２６３（１９９０）〕。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、カドミウムは
有害物質であることから、カドミウムを使用しないこと
が望ましく、負極のカドミウム電極を公害のおそれがな
いものに変更することはもとより、正極のニッケル電極
の活物質に固溶させているカドミウムも他の金属元素に
変更することが必要とされる。
有害物質であることから、カドミウムを使用しないこと
が望ましく、負極のカドミウム電極を公害のおそれがな
いものに変更することはもとより、正極のニッケル電極
の活物質に固溶させているカドミウムも他の金属元素に
変更することが必要とされる。
【０００５】そこで、負極のカドミウム電極に代えて公
害のおそれがない水素吸蔵合金電極を用いることが行な
われてきたが、正極のニッケル電極の活物質に固溶させ
ているカドミウムについては、特性面でそれに匹敵する
ものが見出されておらず、他のものに置き換えがたいの
が実状である。
害のおそれがない水素吸蔵合金電極を用いることが行な
われてきたが、正極のニッケル電極の活物質に固溶させ
ているカドミウムについては、特性面でそれに匹敵する
ものが見出されておらず、他のものに置き換えがたいの
が実状である。
【０００６】したがって、本発明は、従来のアルカリ二
次電池が有害物質のカドミウムを含有していたという問
題点を解決し、公害問題を引き起こすことなく、放電容
量密度が大きく、かつ充放電に伴うニッケル電極の膨潤
が少ないアルカリ二次電池を提供することを目的とす
る。
次電池が有害物質のカドミウムを含有していたという問
題点を解決し、公害問題を引き起こすことなく、放電容
量密度が大きく、かつ充放電に伴うニッケル電極の膨潤
が少ないアルカリ二次電池を提供することを目的とす
る。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、負極に公害の
おそれがない水素吸蔵合金電極を用いた上で、正極とし
て用いるペースト式ニッケル電極の活物質として亜鉛が
１．５〜２．８重量％固溶し、かつＸ線回折（ＣｕＫα
線使用、スキャン速度２°／分）で２θ＝３５°〜４０
°に現れる（１０１）面ピークの半値幅が０．８５°〜
１．００°である水酸化ニッケル粉末を使用することに
よって、上記目的を達成したものである。
おそれがない水素吸蔵合金電極を用いた上で、正極とし
て用いるペースト式ニッケル電極の活物質として亜鉛が
１．５〜２．８重量％固溶し、かつＸ線回折（ＣｕＫα
線使用、スキャン速度２°／分）で２θ＝３５°〜４０
°に現れる（１０１）面ピークの半値幅が０．８５°〜
１．００°である水酸化ニッケル粉末を使用することに
よって、上記目的を達成したものである。
【０００８】すなわち、水酸化ニッケルに亜鉛を上記特
定量で固溶させるとともに、上記特定の半値幅を持たせ
ることによって、放電時の利用率を高めて放電容量密度
を大きくし、かつ充放電サイクルに伴うニッケル電極の
膨潤を少なくし、それによって充放電サイクル特性を向
上させるのである。
定量で固溶させるとともに、上記特定の半値幅を持たせ
ることによって、放電時の利用率を高めて放電容量密度
を大きくし、かつ充放電サイクルに伴うニッケル電極の
膨潤を少なくし、それによって充放電サイクル特性を向
上させるのである。
【０００９】本発明においては、上記のように亜鉛を
１．５〜２．８重量％という特定量で固溶させ、かつ特
定の半値幅を持たせた水酸化ニッケル粉末を活物質とし
て用いるが、この水酸化ニッケル粉末には従来同様に公
害のおそれがないコバルトを０．５〜５．０重量％程度
含有させることができる。
１．５〜２．８重量％という特定量で固溶させ、かつ特
定の半値幅を持たせた水酸化ニッケル粉末を活物質とし
て用いるが、この水酸化ニッケル粉末には従来同様に公
害のおそれがないコバルトを０．５〜５．０重量％程度
含有させることができる。
【００１０】本発明において、水酸化ニッケル粉末に固
溶させる亜鉛の量を１．５〜２．８重量％に特定してい
るのは、次の理由によるものである。
溶させる亜鉛の量を１．５〜２．８重量％に特定してい
るのは、次の理由によるものである。
【００１１】すなわち、亜鉛の固溶量が１．５重量％よ
り少なくなると、ニッケル電極中の水酸化ニッケルの比
率が増加するので充填容量密度は増加するが、それ以上
に利用率が低下するため放電容量密度が低下する。ま
た、充放電サイクルに伴うニッケル電極の膨潤が大きく
なり、サイクル寿命も短くなる。一方、亜鉛の固溶量が
２．８重量％より多くなると、利用率は高くなるが、水
酸化ニッケルの充填容量密度が低下するため放電容量密
度が低下する。これらの傾向は水酸化ニッケル中のコバ
ルトの固溶量を変化させた場合も同様である。
り少なくなると、ニッケル電極中の水酸化ニッケルの比
率が増加するので充填容量密度は増加するが、それ以上
に利用率が低下するため放電容量密度が低下する。ま
た、充放電サイクルに伴うニッケル電極の膨潤が大きく
なり、サイクル寿命も短くなる。一方、亜鉛の固溶量が
２．８重量％より多くなると、利用率は高くなるが、水
酸化ニッケルの充填容量密度が低下するため放電容量密
度が低下する。これらの傾向は水酸化ニッケル中のコバ
ルトの固溶量を変化させた場合も同様である。
【００１２】本発明において正極の活物質として用いる
水酸化ニッケル粉末は、上記のように亜鉛が１．５〜
２．８重量％固溶し、かつＸ線回折（ＣｕＫα線使用、
スキャン速度２°／分）で２θ＝３５°〜４０°に現れ
る（１０１）面ピークの半値幅が０．８５°〜１．００
°の比較的結晶性の低いものである。
水酸化ニッケル粉末は、上記のように亜鉛が１．５〜
２．８重量％固溶し、かつＸ線回折（ＣｕＫα線使用、
スキャン速度２°／分）で２θ＝３５°〜４０°に現れ
る（１０１）面ピークの半値幅が０．８５°〜１．００
°の比較的結晶性の低いものである。
【００１３】つまり、上記の半値幅が０．８５°より小
さいものは、充放電反応Ｎｉ（ＯＨ）2 ＋ＯＨ- →Ｎｉ
ＯＯＨ＋Ｈ2 Ｏ＋ｅ- における結晶中のＨ+ の移動に時
間を要するためにスムーズに反応が行われず、充電時の
分極が大きくなり、浅い充電深度で酸素発生電位に到達
するので充電効率が悪くなって放電容量密度が低下す
る。また、上記半値幅が１．００°より大きいものはカ
サ（嵩）密度の低い粉末となるので、基体への充填容量
密度が低くなって放電容量密度が低下する。
さいものは、充放電反応Ｎｉ（ＯＨ）2 ＋ＯＨ- →Ｎｉ
ＯＯＨ＋Ｈ2 Ｏ＋ｅ- における結晶中のＨ+ の移動に時
間を要するためにスムーズに反応が行われず、充電時の
分極が大きくなり、浅い充電深度で酸素発生電位に到達
するので充電効率が悪くなって放電容量密度が低下す
る。また、上記半値幅が１．００°より大きいものはカ
サ（嵩）密度の低い粉末となるので、基体への充填容量
密度が低くなって放電容量密度が低下する。
【００１４】上記亜鉛が１．５〜２．８重量％固溶した
水酸化ニッケル粉末の合成は、たとえば、硝酸ニッケル
や硫酸ニッケルなどのニッケル塩水溶液にアンモニア、
アンモニア水、アンモニウム塩水溶液などを添加してア
ンミン錯イオンを形成し、その後、適切な粒径の水酸化
ニッケルに成長させるためｐＨ１２以上の水酸化ナトリ
ウム水溶液を３０〜６０℃の雰囲気下で添加し、攪拌す
ることによって行われる。
水酸化ニッケル粉末の合成は、たとえば、硝酸ニッケル
や硫酸ニッケルなどのニッケル塩水溶液にアンモニア、
アンモニア水、アンモニウム塩水溶液などを添加してア
ンミン錯イオンを形成し、その後、適切な粒径の水酸化
ニッケルに成長させるためｐＨ１２以上の水酸化ナトリ
ウム水溶液を３０〜６０℃の雰囲気下で添加し、攪拌す
ることによって行われる。
【００１５】そして、上記Ｘ線回折での半値幅が０．８
５°〜１．００°の水酸化ニッケル粉末を得るには、水
酸化ナトリウム水溶液のｐＨ値に留意することが必要で
あり、ｐＨ１３．１〜１３．８の水酸化ナトリウム水溶
液を用いることが好ましい。
５°〜１．００°の水酸化ニッケル粉末を得るには、水
酸化ナトリウム水溶液のｐＨ値に留意することが必要で
あり、ｐＨ１３．１〜１３．８の水酸化ナトリウム水溶
液を用いることが好ましい。
【００１６】すなわち、水酸化ナトリウム水溶液のｐＨ
値は生成する水酸化ニッケルの結晶性や形状に影響を与
え、ｐＨ値が低いと結晶性の高いものが得られ、ｐＨ値
が高すぎるとカサ密度が低く球状ではない充填性の悪い
ものしか得られない。なお、亜鉛を水酸化ニッケルに固
溶する場合は、理由は明確でないがカドミウムを固溶す
る場合に比べて水酸化ニッケルの結晶性が高くなる傾向
があるので、結晶性の低いものを得るためにｐＨ値を高
めに設定する必要がある。
値は生成する水酸化ニッケルの結晶性や形状に影響を与
え、ｐＨ値が低いと結晶性の高いものが得られ、ｐＨ値
が高すぎるとカサ密度が低く球状ではない充填性の悪い
ものしか得られない。なお、亜鉛を水酸化ニッケルに固
溶する場合は、理由は明確でないがカドミウムを固溶す
る場合に比べて水酸化ニッケルの結晶性が高くなる傾向
があるので、結晶性の低いものを得るためにｐＨ値を高
めに設定する必要がある。
【００１７】そして、反応後は、濾過、水洗、乾燥およ
び粗粉砕し、ふるい（篩）を通して粒径１０〜３０μｍ
程度の粉末を得るようにするのが好ましい。
び粗粉砕し、ふるい（篩）を通して粒径１０〜３０μｍ
程度の粉末を得るようにするのが好ましい。
【００１８】ペースト式ニッケル電極の作製は、上記特
定の水酸化ニッケル粉末を用いる以外、通常の方法によ
って行うことができる。
定の水酸化ニッケル粉末を用いる以外、通常の方法によ
って行うことができる。
【００１９】また、負極として用いる水素吸蔵合金電極
も従来同様のペースト式、圧着式などで基体に水素吸蔵
合金を保持させることによって作製したものを使用する
ことができる。
も従来同様のペースト式、圧着式などで基体に水素吸蔵
合金を保持させることによって作製したものを使用する
ことができる。
【００２０】そして、電解液はアルカリ水溶液が用いら
れるが、この電解液も従来同様に水酸化カリウム水溶
液、水酸化ナトリウム水溶液、水酸化リチウム水溶液な
どを用いることができる。
れるが、この電解液も従来同様に水酸化カリウム水溶
液、水酸化ナトリウム水溶液、水酸化リチウム水溶液な
どを用いることができる。
【００２１】
【実施例】つぎに、実施例をあげて本発明をより具体的
に説明する。
に説明する。
【００２２】実施例１ 厚さ１．５ｍｍで空孔率９５容量％の繊維状ニッケル多
孔質体を基体として用い、活物質としては亜鉛を２．５
重量％およびコバルトを２．０重量％固溶させた水酸化
ニッケル粉末を用い、以下に示すようにしてペースト式
ニッケル電極を作製した。
孔質体を基体として用い、活物質としては亜鉛を２．５
重量％およびコバルトを２．０重量％固溶させた水酸化
ニッケル粉末を用い、以下に示すようにしてペースト式
ニッケル電極を作製した。
【００２３】まず、上記水酸化ニッケル粉末の合成方法
について述べると、硝酸ニッケル１ｍｏｌ／ｌ、硝酸亜
鉛０．０４０ｍｏｌ／ｌおよび硝酸コバルト０．０３２
ｍｏｌ／ｌを含む水溶液１リットルに対してアンモニア
４ｍｏｌを添加し、１時間攪拌した後、液温を４５℃に
保ちながらｐＨ１３．４の水酸化ナトリウム水溶液２リ
ットルを添加、攪拌し１時間反応させた。
について述べると、硝酸ニッケル１ｍｏｌ／ｌ、硝酸亜
鉛０．０４０ｍｏｌ／ｌおよび硝酸コバルト０．０３２
ｍｏｌ／ｌを含む水溶液１リットルに対してアンモニア
４ｍｏｌを添加し、１時間攪拌した後、液温を４５℃に
保ちながらｐＨ１３．４の水酸化ナトリウム水溶液２リ
ットルを添加、攪拌し１時間反応させた。
【００２４】つぎに、この反応液を濾過し、残った沈殿
物を水洗、乾燥および粗粉砕し、３２５メッシュ網を通
して粒径５〜３０μｍの水酸化ニッケル粉末を得た。こ
の水酸化ニッケル粉末は亜鉛が２．５重量％、コバルト
が２．０重量％固溶したものであり、Ｘ線回折（ＣｕＫ
α線使用、スキャン速度２°／分）で２θ＝３８．４°
に現れる（１０１）面ピークの半値幅が０．９２°であ
った。
物を水洗、乾燥および粗粉砕し、３２５メッシュ網を通
して粒径５〜３０μｍの水酸化ニッケル粉末を得た。こ
の水酸化ニッケル粉末は亜鉛が２．５重量％、コバルト
が２．０重量％固溶したものであり、Ｘ線回折（ＣｕＫ
α線使用、スキャン速度２°／分）で２θ＝３８．４°
に現れる（１０１）面ピークの半値幅が０．９２°であ
った。
【００２５】つぎに、ペースト式ニッケル電極の作製に
ついて説明する。上記水酸化ニッケル粉末１００重量部
に対して導電助剤として平均粒径２μｍのニッケル粉末
１０重量部と平均粒径２μｍのコバルト粉末５重量部を
加えて混合し、さらに濃度２重量％のカルボキシメチル
セルロース水溶液５０重量部を加え混合して、活物質ペ
ーストを得た。
ついて説明する。上記水酸化ニッケル粉末１００重量部
に対して導電助剤として平均粒径２μｍのニッケル粉末
１０重量部と平均粒径２μｍのコバルト粉末５重量部を
加えて混合し、さらに濃度２重量％のカルボキシメチル
セルロース水溶液５０重量部を加え混合して、活物質ペ
ーストを得た。
【００２６】得られた活物質ペーストを容器に入れ、こ
の活物質ペースト中に基体として用いる繊維状ニッケル
多孔質体を浸漬し、全体をデシケータ中に入れ、減圧に
した後、常圧に戻すことによって活物質ペーストを繊維
状ニッケル多孔質体に充填させた。ついで、これを１時
間乾燥した後、濃度３重量％のポリテトラフルオロエチ
レンディスパージョン中に１０分間浸漬し、取り出した
後、再び８５℃で１時間乾燥した後、０．７ｍｍまでプ
レスし、８０℃のアルカリ水溶液（濃度３０重量％の水
酸化カリウム水溶液）に３０分間浸漬した後、充分に水
洗し、再び８５℃で１時間乾燥して、ニッケル電極を作
製した。
の活物質ペースト中に基体として用いる繊維状ニッケル
多孔質体を浸漬し、全体をデシケータ中に入れ、減圧に
した後、常圧に戻すことによって活物質ペーストを繊維
状ニッケル多孔質体に充填させた。ついで、これを１時
間乾燥した後、濃度３重量％のポリテトラフルオロエチ
レンディスパージョン中に１０分間浸漬し、取り出した
後、再び８５℃で１時間乾燥した後、０．７ｍｍまでプ
レスし、８０℃のアルカリ水溶液（濃度３０重量％の水
酸化カリウム水溶液）に３０分間浸漬した後、充分に水
洗し、再び８５℃で１時間乾燥して、ニッケル電極を作
製した。
【００２７】得られたペースト式ニッケル電極を正極と
して用い、負極には上記ペースト式ニッケル電極より充
分に大きい放電容量を持つ水素吸蔵合金電極を用い、こ
れらの電極をポリアミド不織布からなるセパレータを介
して対峙させ、それら全体を濃度３０重量％の水酸化カ
リウム水溶液からなる電解液中に浸漬し、アルカリ二次
電池（ただし、モデルセル）を組み立てた。
して用い、負極には上記ペースト式ニッケル電極より充
分に大きい放電容量を持つ水素吸蔵合金電極を用い、こ
れらの電極をポリアミド不織布からなるセパレータを介
して対峙させ、それら全体を濃度３０重量％の水酸化カ
リウム水溶液からなる電解液中に浸漬し、アルカリ二次
電池（ただし、モデルセル）を組み立てた。
【００２８】実施例２ 水酸化ニッケル粉末合成時の硝酸亜鉛濃度を０．０２５
ｍｏｌ／ｌに変えて、亜鉛の固溶量を１．５重量％にし
た水酸化ニッケル粉末を合成し、その水酸化ニッケル粉
末を活物質として用いた以外は、実施例１と同様にして
アルカリ二次電池を作製した。
ｍｏｌ／ｌに変えて、亜鉛の固溶量を１．５重量％にし
た水酸化ニッケル粉末を合成し、その水酸化ニッケル粉
末を活物質として用いた以外は、実施例１と同様にして
アルカリ二次電池を作製した。
【００２９】なお、得られた水酸化ニッケル粉末のＸ線
回折（ＣｕＫα線使用、スキャン速度２°／分）での２
θ＝３８．４°に現れる（１０１）面ピークの半値幅は
０．９５°であった。
回折（ＣｕＫα線使用、スキャン速度２°／分）での２
θ＝３８．４°に現れる（１０１）面ピークの半値幅は
０．９５°であった。
【００３０】実施例３ 水酸化ニッケル粉末合成時の硝酸亜鉛濃度を０．０３３
ｍｏｌ／ｌに変えて、亜鉛の固溶量を２．０重量％にし
た水酸化ニッケル粉末を合成し、その水酸化ニッケル粉
末を活物質として用いた以外は、実施例１と同様にして
アルカリ二次電池を作製した。
ｍｏｌ／ｌに変えて、亜鉛の固溶量を２．０重量％にし
た水酸化ニッケル粉末を合成し、その水酸化ニッケル粉
末を活物質として用いた以外は、実施例１と同様にして
アルカリ二次電池を作製した。
【００３１】なお、得られた水酸化ニッケル粉末のＸ線
回折（ＣｕＫα線使用、スキャン速度２°／分）での２
θ＝３８．４°に現れる（１０１）面ピークの半値幅は
０．９３°であった。
回折（ＣｕＫα線使用、スキャン速度２°／分）での２
θ＝３８．４°に現れる（１０１）面ピークの半値幅は
０．９３°であった。
【００３２】実施例４ 水酸化ニッケル粉末合成時の硝酸亜鉛濃度を０．０４７
ｍｏｌ／ｌに変えて、亜鉛の固溶量を２．８重量％にし
た水酸化ニッケル粉末を合成し、その水酸化ニッケル粉
末を活物質として用いた以外は、実施例１と同様にして
アルカリ二次電池を作製した。
ｍｏｌ／ｌに変えて、亜鉛の固溶量を２．８重量％にし
た水酸化ニッケル粉末を合成し、その水酸化ニッケル粉
末を活物質として用いた以外は、実施例１と同様にして
アルカリ二次電池を作製した。
【００３３】なお、得られた水酸化ニッケル粉末のＸ線
回折（ＣｕＫα線使用、スキャン速度２°／分）での２
θ＝３８．４°に現れる（１０１）面ピークの半値幅は
０．８９°であった。
回折（ＣｕＫα線使用、スキャン速度２°／分）での２
θ＝３８．４°に現れる（１０１）面ピークの半値幅は
０．８９°であった。
【００３４】比較例１ 水酸化ニッケル粉末合成時の硝酸亜鉛濃度を０．０１６
ｍｏｌ／ｌに変えて、亜鉛の固溶量を１．０重量％にし
た水酸化ニッケル粉末を合成し、その水酸化ニッケル粉
末を活物質として用いた以外は、実施例１と同様にして
アルカリ二次電池を作製した。
ｍｏｌ／ｌに変えて、亜鉛の固溶量を１．０重量％にし
た水酸化ニッケル粉末を合成し、その水酸化ニッケル粉
末を活物質として用いた以外は、実施例１と同様にして
アルカリ二次電池を作製した。
【００３５】比較例２ 水酸化ニッケル粉末合成時の硝酸亜鉛濃度を０．０８４
ｍｏｌ／ｌに変えて、亜鉛の固溶量を５．０重量％にし
た水酸化ニッケル粉末を合成し、その水酸化ニッケル粉
末を活物質として用いた以外は、実施例１と同様にして
アルカリ二次電池を作製した。
ｍｏｌ／ｌに変えて、亜鉛の固溶量を５．０重量％にし
た水酸化ニッケル粉末を合成し、その水酸化ニッケル粉
末を活物質として用いた以外は、実施例１と同様にして
アルカリ二次電池を作製した。
【００３６】比較例３ 硝酸ニッケル１ｍｏｌ／ｌ、硝酸カドミウム０．０４８
ｍｏｌ／ｌおよび硝酸コバルト０．０３２ｍｏｌ／ｌを
含む水溶液１リットルに対してアンモニア４ｍｏｌを添
加し、１時間攪拌した後、液温を４５℃に保ちながら、
ｐＨ１２の水酸化ナトリウム水溶液２リットルを添加
し、攪拌して１時間反応させた。
ｍｏｌ／ｌおよび硝酸コバルト０．０３２ｍｏｌ／ｌを
含む水溶液１リットルに対してアンモニア４ｍｏｌを添
加し、１時間攪拌した後、液温を４５℃に保ちながら、
ｐＨ１２の水酸化ナトリウム水溶液２リットルを添加
し、攪拌して１時間反応させた。
【００３７】上記反応液を濾過し、残った沈殿物を水
洗、乾燥および粗粉砕し、３２５メッシュ網を通して粒
径５〜３０μｍの水酸化ニッケル粉末を得た。この水酸
化ニッケル粉末はカドミウムが３．０重量％、コバルト
が１．０重量％固溶したものであった。このようにして
得られたカドミウムとコバルトが固溶した水酸化ニッケ
ル粉末を用いた以外は、実施例１と同様にしてアルカリ
二次電池を作製した。
洗、乾燥および粗粉砕し、３２５メッシュ網を通して粒
径５〜３０μｍの水酸化ニッケル粉末を得た。この水酸
化ニッケル粉末はカドミウムが３．０重量％、コバルト
が１．０重量％固溶したものであった。このようにして
得られたカドミウムとコバルトが固溶した水酸化ニッケ
ル粉末を用いた以外は、実施例１と同様にしてアルカリ
二次電池を作製した。
【００３８】上記実施例１〜４の電池および比較例１〜
３の電池を０．１Ｃ相当の電流で１５時間充電した後、
０．２Ｃ相当の電流で放電するのを２回繰り返し、２回
目の放電容量を測定して、放電容量とニッケル電極の体
積から放電容量密度（ｍＡｈ／ｃｃ、単位体積当りの放
電容量）を算出した。その結果を図１に示す。
３の電池を０．１Ｃ相当の電流で１５時間充電した後、
０．２Ｃ相当の電流で放電するのを２回繰り返し、２回
目の放電容量を測定して、放電容量とニッケル電極の体
積から放電容量密度（ｍＡｈ／ｃｃ、単位体積当りの放
電容量）を算出した。その結果を図１に示す。
【００３９】図１に示すように、実施例１〜４は、比較
例１〜２に比べて放電容量密度が大きく、カドミウムを
固溶させた水酸化ニッケル粉末を用いた比較例３の放電
容量密度（５６０ｍＡｈ／ｃｃ）と同等またはそれ以上
の放電容量密度を有していた。
例１〜２に比べて放電容量密度が大きく、カドミウムを
固溶させた水酸化ニッケル粉末を用いた比較例３の放電
容量密度（５６０ｍＡｈ／ｃｃ）と同等またはそれ以上
の放電容量密度を有していた。
【００４０】つぎに、上記実施例１〜４の電池および比
較例１〜３の電池を１Ｃ相当の電流で１．５時間充電し
た後、１Ｃ相当の電流で放電する充放電を繰り返し、そ
の充放電サイクル中のニッケル電極の厚みの変化を測定
し、膨潤度を調べた。その結果を図２に示す。
較例１〜３の電池を１Ｃ相当の電流で１．５時間充電し
た後、１Ｃ相当の電流で放電する充放電を繰り返し、そ
の充放電サイクル中のニッケル電極の厚みの変化を測定
し、膨潤度を調べた。その結果を図２に示す。
【００４１】図２に示すように、実施例１〜４は、亜鉛
の固溶量が少ない比較例１に比べてニッケル電極の膨潤
が少なく、カドミウムを固溶させた水酸化ニッケル粉末
を活物質として用いた比較例３と同等またはそれ以下の
膨潤度であった。
の固溶量が少ない比較例１に比べてニッケル電極の膨潤
が少なく、カドミウムを固溶させた水酸化ニッケル粉末
を活物質として用いた比較例３と同等またはそれ以下の
膨潤度であった。
【００４２】この図２に示す結果から、本発明のアルカ
リ二次電池は、充放電サイクルに伴うニッケル電極の膨
潤が少なく、したがって充放電サイクル特性が優れてい
ることがわかる。
リ二次電池は、充放電サイクルに伴うニッケル電極の膨
潤が少なく、したがって充放電サイクル特性が優れてい
ることがわかる。
【００４３】
【発明の効果】以上説明したように、本発明では、正極
として用いるペースト式ニッケル電極の活物質として、
亜鉛を特定量で固溶させ、かつ特定の半値幅を持たせた
水酸化ニッケル粉末を用いることによって、公害問題を
引き起こすことなく、放電容量密度が大きく、かつ充放
電サイクルに伴うニッケル電極の膨潤が少ないアルカリ
二次電池を提供することができた。
として用いるペースト式ニッケル電極の活物質として、
亜鉛を特定量で固溶させ、かつ特定の半値幅を持たせた
水酸化ニッケル粉末を用いることによって、公害問題を
引き起こすことなく、放電容量密度が大きく、かつ充放
電サイクルに伴うニッケル電極の膨潤が少ないアルカリ
二次電池を提供することができた。
【図１】実施例１〜４の電池および比較例１〜３の電池
の放電容量密度を亜鉛の固溶量と関連させて示す図であ
る。
の放電容量密度を亜鉛の固溶量と関連させて示す図であ
る。
【図２】実施例１〜４の電池および比較例１〜３の電池
の充放電サイクルに伴うニッケル電極の膨潤度を示す図
である。
の充放電サイクルに伴うニッケル電極の膨潤度を示す図
である。
フロントページの続き (72)発明者 長井 龍 大阪府茨木市丑寅一丁目１番88号 日立 マクセル株式会社内 (56)参考文献 特開 平３−46758（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−30061（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−167363（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−368777（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−217580（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01M 4/52
Claims (1)
- 【請求項１】 ペースト式ニッケル電極を正極に用い、
水素吸蔵合金電極を負極に用いるアルカリ二次電池にお
いて、上記ペースト式ニッケル電極の活物質として亜鉛
が１．５〜２．８重量％固溶し、かつＸ線回折（ＣｕＫ
α線使用、スキャン速度２°／分）で２θ＝３５°〜４
０°に現れる（１０１）面ピークの半値幅が０．８５°
〜１．００°である水酸化ニッケル粉末を用いたことを
特徴とするアルカリ二次電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11539492A JP3324781B2 (ja) | 1992-04-07 | 1992-04-07 | アルカリ二次電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11539492A JP3324781B2 (ja) | 1992-04-07 | 1992-04-07 | アルカリ二次電池 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05290841A JPH05290841A (ja) | 1993-11-05 |
| JP3324781B2 true JP3324781B2 (ja) | 2002-09-17 |
Family
ID=14661472
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11539492A Expired - Lifetime JP3324781B2 (ja) | 1992-04-07 | 1992-04-07 | アルカリ二次電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3324781B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2731297B1 (fr) * | 1995-03-03 | 1997-04-04 | Accumulateurs Fixes | Electrode au nickel pour accumulateur alcalin |
| US7393612B2 (en) | 1996-12-17 | 2008-07-01 | Toshiba Battery Co., Ltd. | Electrodes, alkaline secondary battery, and method for manufacturing alkaline secondary battery |
| TW359904B (en) * | 1996-12-17 | 1999-06-01 | Toshiba Battery | Electrodes, alkaline secondary battery, and method for manufacturing alkaline secondary battery |
| US6566008B2 (en) | 1997-01-30 | 2003-05-20 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Sealed alkaline storage battery |
| EP0975036A4 (en) | 1997-01-30 | 2005-11-23 | Sanyo Electric Co | BATTERY OF ACCUMULATORS TO ALCALIS BLINDEE |
| US6110620A (en) * | 1997-09-30 | 2000-08-29 | Eveready Battery Company, Inc. | Controlled crystallite size electrode |
-
1992
- 1992-04-07 JP JP11539492A patent/JP3324781B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05290841A (ja) | 1993-11-05 |
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