JP3512128B2 - アルカリ蓄電池およびその製造方法 - Google Patents
アルカリ蓄電池およびその製造方法Info
- Publication number
- JP3512128B2 JP3512128B2 JP05179695A JP5179695A JP3512128B2 JP 3512128 B2 JP3512128 B2 JP 3512128B2 JP 05179695 A JP05179695 A JP 05179695A JP 5179695 A JP5179695 A JP 5179695A JP 3512128 B2 JP3512128 B2 JP 3512128B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- positive electrode
- paste
- active material
- storage battery
- electrode active
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Classifications
-
- 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
Landscapes
- Secondary Cells (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、正極としてペースト式
ニッケル電極を用いるアルカリ蓄電池およびその製造方
法に関し、さらに詳しくは、特に高温トリクル充電特性
の良好なアルカリ蓄電池およびその製造方法に関する。
ニッケル電極を用いるアルカリ蓄電池およびその製造方
法に関し、さらに詳しくは、特に高温トリクル充電特性
の良好なアルカリ蓄電池およびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、アルカリ蓄電池の代表的電池であ
ったニッケル−カドミウム電池では、正極に焼結式ニッ
ケル電極が用いられていたが、最近は、高エネルギー密
度化への要請から、より高容量化が期待できるペースト
式ニッケル電極が開発されてきた。特に負極活物質とし
て水素吸蔵合金を用いるニッケル−水素吸蔵合金電池で
は、負極活物質の優れた特性をよりよく発揮させるとい
う観点から、正極にも高容量比が期待できるペースト式
ニッケル電極が多用されている。
ったニッケル−カドミウム電池では、正極に焼結式ニッ
ケル電極が用いられていたが、最近は、高エネルギー密
度化への要請から、より高容量化が期待できるペースト
式ニッケル電極が開発されてきた。特に負極活物質とし
て水素吸蔵合金を用いるニッケル−水素吸蔵合金電池で
は、負極活物質の優れた特性をよりよく発揮させるとい
う観点から、正極にも高容量比が期待できるペースト式
ニッケル電極が多用されている。
【０００３】しかしながら、正極としてペースト式ニッ
ケル電極を用いたアルカリ蓄電池は、高温充電をする
と、充電反応と酸素発生反応とが競争して生じるため、
充電効率が悪いという問題がある。そして、そのような
充電効率の悪さは、高温（ここでの高温とは、３０〜６
０℃程度の常温より高い温度をいう）でのトリクル充電
になると特に顕著に現れる。このトリクル充電とは、自
己放電分を補うために、たとえば０．０１〜０．１Ｃ程
度の微少電流で連続的に充電することをいう。
ケル電極を用いたアルカリ蓄電池は、高温充電をする
と、充電反応と酸素発生反応とが競争して生じるため、
充電効率が悪いという問題がある。そして、そのような
充電効率の悪さは、高温（ここでの高温とは、３０〜６
０℃程度の常温より高い温度をいう）でのトリクル充電
になると特に顕著に現れる。このトリクル充電とは、自
己放電分を補うために、たとえば０．０１〜０．１Ｃ程
度の微少電流で連続的に充電することをいう。
【０００４】そこで、上記のような充電効率の悪さを改
善するために、正極中にカドミウム化合物を添加した
り、水酸化ニッケルにカドミウムを固溶させることが提
案されている（特開昭６１−１０４５６５号公報）。し
かしながら、カドミウム化合物を用いることは、環境汚
染を引き起こすという問題がある。
善するために、正極中にカドミウム化合物を添加した
り、水酸化ニッケルにカドミウムを固溶させることが提
案されている（特開昭６１−１０４５６５号公報）。し
かしながら、カドミウム化合物を用いることは、環境汚
染を引き起こすという問題がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記のように、正極と
してペースト式ニッケル電極を用いたアルカリ蓄電池
は、高温での充電特性、特に高温トリクル充電特性が悪
く、また、それを改善するための提案も環境汚染を引き
起こすという問題があった。
してペースト式ニッケル電極を用いたアルカリ蓄電池
は、高温での充電特性、特に高温トリクル充電特性が悪
く、また、それを改善するための提案も環境汚染を引き
起こすという問題があった。
【０００６】したがって、本発明は、正極としてペース
ト式ニッケル電極を用いるアルカリ蓄電池における上記
のような問題点を解決し、高温トリクル充電特性を向上
させることを目的とする。
ト式ニッケル電極を用いるアルカリ蓄電池における上記
のような問題点を解決し、高温トリクル充電特性を向上
させ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、ペースト式ニ
ッケル電極中に酸素発生過電圧を高めることができるジ
ルコニウム化合物を含有させることによって、上記目的
を達成し、高温トリクル充電特性の良好なアルカリ蓄電
池を提供したものである。
ッケル電極中に酸素発生過電圧を高めることができるジ
ルコニウム化合物を含有させることによって、上記目的
を達成し、高温トリクル充電特性の良好なアルカリ蓄電
池を提供したものである。
【０００８】本発明において、高温トリクル充電特性を
向上させることができるようになる理由は、次のように
考えられる。
向上させることができるようになる理由は、次のように
考えられる。
【０００９】すなわち、正極としてペースト式ニッケル
電極を用いたアルカリ蓄電池の充電特性が悪くなるの
は、正極活物質の水酸化ニッケルなどが充電されてオキ
シ水酸化ニッケルになる際に、並行して酸素発生反応が
生じるため、オキシ水酸化ニッケルになる量が減少する
ことによるものと考えられる。特に高温でのトリクル充
電では、この酸素発生反応が生じる酸素発生過電圧が低
下し、酸素発生反応の割合が増加して、充電特性の低下
が著しくなるものと考えられる。
電極を用いたアルカリ蓄電池の充電特性が悪くなるの
は、正極活物質の水酸化ニッケルなどが充電されてオキ
シ水酸化ニッケルになる際に、並行して酸素発生反応が
生じるため、オキシ水酸化ニッケルになる量が減少する
ことによるものと考えられる。特に高温でのトリクル充
電では、この酸素発生反応が生じる酸素発生過電圧が低
下し、酸素発生反応の割合が増加して、充電特性の低下
が著しくなるものと考えられる。
【００１０】そこで、本発明では、正極として用いるペ
ースト式ニッケル電極中に酸素発生過電圧を高めること
ができるジルコニウム化合物を含有させることによっ
て、この酸素発生反応が生じるときの酸素発生過電圧を
高くさせ、高温トリクル充電での酸素発生反応の生成を
抑制し、高温トリクル充電特性の良好なアルカリ蓄電池
を提供することができるようになったのである。
ースト式ニッケル電極中に酸素発生過電圧を高めること
ができるジルコニウム化合物を含有させることによっ
て、この酸素発生反応が生じるときの酸素発生過電圧を
高くさせ、高温トリクル充電での酸素発生反応の生成を
抑制し、高温トリクル充電特性の良好なアルカリ蓄電池
を提供することができるようになったのである。
【００１１】本発明において、ペースト式ニッケル電極
中に含有させるジルコニウム化合物としては、たとえば
二酸化ジルコニウム（ＺｒＯ2 ）、酢酸ジルコニウム
〔ＺｒＯ（ＣＨ3 ＣＯＯ）2 〕、ホウ化ジルコニウム
（ＺｒＢ2 ）などが挙げられる。
中に含有させるジルコニウム化合物としては、たとえば
二酸化ジルコニウム（ＺｒＯ2 ）、酢酸ジルコニウム
〔ＺｒＯ（ＣＨ3 ＣＯＯ）2 〕、ホウ化ジルコニウム
（ＺｒＢ2 ）などが挙げられる。
【００１２】このペースト式ニッケル電極中に含有させ
るジルコニウム化合物の量は、正極活物質の水酸化ニッ
ケルまたは酸化ニッケル１００重量部に対して０．３〜
７重量部程度が好ましい。すなわち、ジルコニウム化合
物の量が上記範囲より少ない場合は、酸素発生過電圧を
充分に高めることができないため、アルカリ蓄電池の高
温トリクル充電特性を充分に改善することができず、ま
たジルコニウム化合物の量が上記範囲より多くなると、
これらの増量により正極活物質の充填量が低下して容量
低下を招くので、好ましくない。
るジルコニウム化合物の量は、正極活物質の水酸化ニッ
ケルまたは酸化ニッケル１００重量部に対して０．３〜
７重量部程度が好ましい。すなわち、ジルコニウム化合
物の量が上記範囲より少ない場合は、酸素発生過電圧を
充分に高めることができないため、アルカリ蓄電池の高
温トリクル充電特性を充分に改善することができず、ま
たジルコニウム化合物の量が上記範囲より多くなると、
これらの増量により正極活物質の充填量が低下して容量
低下を招くので、好ましくない。
【００１３】本発明のアルカリ蓄電池において、正極と
して用いるペースト式ニッケル電極の正極活物質は水酸
化ニッケルまたは酸化ニッケルであり、この酸化ニッケ
ルとしては、たとえば一酸化ニッケル（ＮｉＯ）、二酸
化ニッケル（ＮｉＯ2 ）などが挙げられるが、これらの
水酸化ニッケルや酸化ニッケルは正極が放電状態にある
場合であり、正極が充電状態にある場合には、上記水酸
化ニッケルや酸化ニッケルは別の化合物として存在す
る。
して用いるペースト式ニッケル電極の正極活物質は水酸
化ニッケルまたは酸化ニッケルであり、この酸化ニッケ
ルとしては、たとえば一酸化ニッケル（ＮｉＯ）、二酸
化ニッケル（ＮｉＯ2 ）などが挙げられるが、これらの
水酸化ニッケルや酸化ニッケルは正極が放電状態にある
場合であり、正極が充電状態にある場合には、上記水酸
化ニッケルや酸化ニッケルは別の化合物として存在す
る。
【００１４】上記ジルコニウム化合物を含有させたペー
スト式ニッケル電極は、たとえば、次のようにして作製
される。
スト式ニッケル電極は、たとえば、次のようにして作製
される。
【００１５】まず、導電性多孔質基板としては、たとえ
ばニッケル発泡体などの金属発泡体、ニッケル繊維の不
織布集合体である繊維状金属、ニッケル粉末をパンチン
グメタルに焼結させた多孔質焼結体などが用いられる。
ばニッケル発泡体などの金属発泡体、ニッケル繊維の不
織布集合体である繊維状金属、ニッケル粉末をパンチン
グメタルに焼結させた多孔質焼結体などが用いられる。
【００１６】そして、ジルコニウム化合物は、正極活物
質含有ペーストに含有させるか、またはアルカリ水溶液
による熟成処理をする際のアルカリ水溶液に含有させ
る。
質含有ペーストに含有させるか、またはアルカリ水溶液
による熟成処理をする際のアルカリ水溶液に含有させ
る。
【００１７】正極活物質含有ペーストは、ジルコニウム
化合物を含有させることを除いては、特定のものに限ら
れず、従来と同様のものも用いることができ、たとえ
ば、正極活物質に必要に応じ、コバルト粉末、カルボキ
シメチルセルロースのナトリウム塩、ポリビニルアルコ
ール、ポリアクリル酸のナトリウム塩などの増粘剤、ポ
リテトラフルオロエチレンなどの結着剤などを添加し、
水に分散または溶解させてペースト状にしたものが用い
られる。
化合物を含有させることを除いては、特定のものに限ら
れず、従来と同様のものも用いることができ、たとえ
ば、正極活物質に必要に応じ、コバルト粉末、カルボキ
シメチルセルロースのナトリウム塩、ポリビニルアルコ
ール、ポリアクリル酸のナトリウム塩などの増粘剤、ポ
リテトラフルオロエチレンなどの結着剤などを添加し、
水に分散または溶解させてペースト状にしたものが用い
られる。
【００１８】この正極活物質含有ペーストにジルコニウ
ム化合物を含有させてペースト式ニッケル電極を作製す
る場合には、上記正極活物質含有ペーストの調製時また
は調製後にジルコニウム化合物を含有させる。
ム化合物を含有させてペースト式ニッケル電極を作製す
る場合には、上記正極活物質含有ペーストの調製時また
は調製後にジルコニウム化合物を含有させる。
【００１９】そして、この正極活物質含有ペーストを導
電性多孔質基板に充填し、乾燥、加圧し、要すれば、さ
らにアルカリ水溶液に接触または浸漬して熟成処理する
工程を経て、ジルコニウム化合物を含有するペースト式
ニッケル電極が作製される。
電性多孔質基板に充填し、乾燥、加圧し、要すれば、さ
らにアルカリ水溶液に接触または浸漬して熟成処理する
工程を経て、ジルコニウム化合物を含有するペースト式
ニッケル電極が作製される。
【００２０】また、上記熟成処理に使用するアルカリ水
溶液にジルコニウム化合物を含有させ、この熟成処理を
経て、ジルコニウム化合物を含有するペースト式ニッケ
ル電極を作製する場合は、前記同様に正極活物質含有ペ
ーストを導電性多孔質基板に充填し、乾燥、加圧し、そ
の後、ジルコニウム化合物を含有するアルカリ水溶液に
接触また浸漬して熟成処理する工程を経て、ジルコニウ
ム化合物を含有するペースト式ニッケル電極が作製され
る。
溶液にジルコニウム化合物を含有させ、この熟成処理を
経て、ジルコニウム化合物を含有するペースト式ニッケ
ル電極を作製する場合は、前記同様に正極活物質含有ペ
ーストを導電性多孔質基板に充填し、乾燥、加圧し、そ
の後、ジルコニウム化合物を含有するアルカリ水溶液に
接触また浸漬して熟成処理する工程を経て、ジルコニウ
ム化合物を含有するペースト式ニッケル電極が作製され
る。
【００２１】上記熟成処理に使用するアルカリ水溶液と
しては、通常、濃度が５〜３０重量％程度の水酸化カリ
ウム水溶液または水酸化ナトリウム水溶液が用いられ、
このアルカリ水溶液に浸漬して熟成処理する場合の浸漬
温度は２０〜９０℃で、浸漬時間は１０〜２４０分間程
度が好ましい。この条件は従来のアルカリ水溶液による
熟成処理時の条件とほぼ同様である。そして、このアル
カリ水溶液にジルコニウム化合物を含有させる場合、そ
の含有量は水酸化カリウムまたは水酸化ナトリウム１０
０重量部に対して１〜１０重量部の割合が好ましい。
しては、通常、濃度が５〜３０重量％程度の水酸化カリ
ウム水溶液または水酸化ナトリウム水溶液が用いられ、
このアルカリ水溶液に浸漬して熟成処理する場合の浸漬
温度は２０〜９０℃で、浸漬時間は１０〜２４０分間程
度が好ましい。この条件は従来のアルカリ水溶液による
熟成処理時の条件とほぼ同様である。そして、このアル
カリ水溶液にジルコニウム化合物を含有させる場合、そ
の含有量は水酸化カリウムまたは水酸化ナトリウム１０
０重量部に対して１〜１０重量部の割合が好ましい。
【００２２】なお、正極活物質含有ペーストにジルコニ
ウム化合物を含有させ、かつ熟成処理に使用するアルカ
リ水溶液にジルコニウム化合物を含有させて、ジルコニ
ウム化合物を含有するペースト式ニッケル電極を作製す
ることももちろん可能である。
ウム化合物を含有させ、かつ熟成処理に使用するアルカ
リ水溶液にジルコニウム化合物を含有させて、ジルコニ
ウム化合物を含有するペースト式ニッケル電極を作製す
ることももちろん可能である。
【００２３】本発明のアルカリ蓄電池において、負極に
は、たとえば水素吸蔵合金を負極活物質とする水素吸蔵
合金電極、亜鉛を負極活物質とする亜鉛電極などが用い
られ、電解液としては、たとえば水酸化カリウム、水酸
化ナトリウム、水酸化リチウムなどのアルカリ金属の水
酸化物の水溶液が用いられる。
は、たとえば水素吸蔵合金を負極活物質とする水素吸蔵
合金電極、亜鉛を負極活物質とする亜鉛電極などが用い
られ、電解液としては、たとえば水酸化カリウム、水酸
化ナトリウム、水酸化リチウムなどのアルカリ金属の水
酸化物の水溶液が用いられる。
【００２４】
【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。ただし、本発明は実施例に例示のものに限
定されることはない。なお、以下の実施例などにおい
て、濃度を示す％は重量％によるものである。
に説明する。ただし、本発明は実施例に例示のものに限
定されることはない。なお、以下の実施例などにおい
て、濃度を示す％は重量％によるものである。
【００２５】実施例１
水酸化ニッケル粉末とコバルト粉末と表１に示す各種添
加物とを重量比で１００：８．９：Ｘの割合で混合し、
これに増粘剤水溶液とポリテトラフルオロエチレンディ
スパージョンを加えてペーストを調製した。上記の各種
添加物とは各種ジルコニウム化合物を意味し、この実施
例１で具体的に使用したものは表１に示す通りである。
また、上記のＸはこの各種添加物の量比を示すが、その
具体的数値は表１に示す通りである。増粘剤としてはカ
ルボキシメチルセルロースのナトリウム塩を用いてお
り、ペーストの調製にあたっては、濃度２％の水溶液と
して使用し、該２％増粘剤水溶液の使用量は、水酸化ニ
ッケル１００重量部に対して５２重量部の割合である。
またポリテトラフルオロエチレンディスパージョンはポ
リテトラフルオロエチレンの濃度が６０％のものであ
り、該ディスパージョンの使用量は水酸化ニッケル１０
０重量部に対して６重量部の割合である。
加物とを重量比で１００：８．９：Ｘの割合で混合し、
これに増粘剤水溶液とポリテトラフルオロエチレンディ
スパージョンを加えてペーストを調製した。上記の各種
添加物とは各種ジルコニウム化合物を意味し、この実施
例１で具体的に使用したものは表１に示す通りである。
また、上記のＸはこの各種添加物の量比を示すが、その
具体的数値は表１に示す通りである。増粘剤としてはカ
ルボキシメチルセルロースのナトリウム塩を用いてお
り、ペーストの調製にあたっては、濃度２％の水溶液と
して使用し、該２％増粘剤水溶液の使用量は、水酸化ニ
ッケル１００重量部に対して５２重量部の割合である。
またポリテトラフルオロエチレンディスパージョンはポ
リテトラフルオロエチレンの濃度が６０％のものであ
り、該ディスパージョンの使用量は水酸化ニッケル１０
０重量部に対して６重量部の割合である。
【００２６】導電性多孔質基板としては５７５ｇ／ｍ2
のニッケル発泡体を用い、このニッケル発泡体に上記の
ペーストを充填し、乾燥、加圧して、厚み０．５８ｍｍ
のシート状にした後、３０％水酸化カリウム水溶液に８
０℃で１２０分間浸漬して熟成処理し、その後、乾燥、
水洗、乾燥を繰り返して、ペースト式ニッケル電極を作
製し、所定の寸法に切断して、１１００ｍＡｈの理論放
電容量を有する単３形アルカリ蓄電池用の正極とした。
のニッケル発泡体を用い、このニッケル発泡体に上記の
ペーストを充填し、乾燥、加圧して、厚み０．５８ｍｍ
のシート状にした後、３０％水酸化カリウム水溶液に８
０℃で１２０分間浸漬して熟成処理し、その後、乾燥、
水洗、乾燥を繰り返して、ペースト式ニッケル電極を作
製し、所定の寸法に切断して、１１００ｍＡｈの理論放
電容量を有する単３形アルカリ蓄電池用の正極とした。
【００２７】負極には組成がＭｍ（Ｌａ0.32Ｃｅ0.48Ｎ
ｄ0.15Ｐｒ0.04）Ｎｉ3.55Ｃｏ0.75Ｍｎ0.4 Ａｌ0.3 Ｍ
ｏ0.04のＡＢ5 系水素吸蔵合金を負極活物質とするペー
スト式水素吸蔵合金電極を用い、電解液には３０％水酸
化カリウム水溶液を用い、セパレータにはナイロン不織
布を用いて、単３形アルカリ蓄電池を組み立てた。
ｄ0.15Ｐｒ0.04）Ｎｉ3.55Ｃｏ0.75Ｍｎ0.4 Ａｌ0.3 Ｍ
ｏ0.04のＡＢ5 系水素吸蔵合金を負極活物質とするペー
スト式水素吸蔵合金電極を用い、電解液には３０％水酸
化カリウム水溶液を用い、セパレータにはナイロン不織
布を用いて、単３形アルカリ蓄電池を組み立てた。
【００２８】上記組み立てにあたっては、まず、上記正
極と負極とをセパレータを介して渦巻状に巻回し、得ら
れた渦巻状電極体を電池缶に挿入し、前記の電解液を
１．７ｍｌ注入し、それ以外は常法にしたがって、図１
に示す構造の単３形アルカリ蓄電池を製造した。
極と負極とをセパレータを介して渦巻状に巻回し、得ら
れた渦巻状電極体を電池缶に挿入し、前記の電解液を
１．７ｍｌ注入し、それ以外は常法にしたがって、図１
に示す構造の単３形アルカリ蓄電池を製造した。
【００２９】ここで、図１に示す電池について説明する
と、１は正極、２は負極、３はセパレータ、４は渦巻状
電極体、５は電池缶、６は環状ガスケット、７は封口
蓋、８は端子板、９は封口板、１０は金属バネ、１１は
弁体、１２は正極のリード体、１３は絶縁体、１４は絶
縁体である。
と、１は正極、２は負極、３はセパレータ、４は渦巻状
電極体、５は電池缶、６は環状ガスケット、７は封口
蓋、８は端子板、９は封口板、１０は金属バネ、１１は
弁体、１２は正極のリード体、１３は絶縁体、１４は絶
縁体である。
【００３０】正極１は上記のようにペースト式で作製さ
れたペースト式ニッケル電極からなり、負極２は上記の
水素吸蔵合金電極からなり、セパレータ３はナイロン不
織布からなるものである。そして、上記正極１と負極２
はこのセパレータ３を介して重ね合わせられ、渦巻状に
巻回して渦巻状電極体４として電池缶５内に挿入され、
その上部には絶縁体１４が配置されている。
れたペースト式ニッケル電極からなり、負極２は上記の
水素吸蔵合金電極からなり、セパレータ３はナイロン不
織布からなるものである。そして、上記正極１と負極２
はこのセパレータ３を介して重ね合わせられ、渦巻状に
巻回して渦巻状電極体４として電池缶５内に挿入され、
その上部には絶縁体１４が配置されている。
【００３１】環状ガスケット６はナイロン６６で作製さ
れ、封口蓋７は端子板８と封口板９とで構成され、電池
缶５の開口部はこの封口蓋７と上記環状ガスケット６と
で封口されている。
れ、封口蓋７は端子板８と封口板９とで構成され、電池
缶５の開口部はこの封口蓋７と上記環状ガスケット６と
で封口されている。
【００３２】つまり、電池缶５内に渦巻状電極体４など
を挿入した後、電池缶５の開口端近傍部分に底部が内周
側に突出した環状の溝５ａを形成し、その溝５ａの内周
側突出部で環状ガスケット６の下部を支えさせて環状ガ
スケット６と封口蓋７とを電池缶５の開口部に配置し、
電池缶５の溝５ａから先の部分を内方に締め付けて電池
缶５の開口部を封口蓋７と環状ガスケット６とで封口し
ている。
を挿入した後、電池缶５の開口端近傍部分に底部が内周
側に突出した環状の溝５ａを形成し、その溝５ａの内周
側突出部で環状ガスケット６の下部を支えさせて環状ガ
スケット６と封口蓋７とを電池缶５の開口部に配置し、
電池缶５の溝５ａから先の部分を内方に締め付けて電池
缶５の開口部を封口蓋７と環状ガスケット６とで封口し
ている。
【００３３】上記端子板８にはガス排出孔８ａが設けら
れ、封口板９にはガス検知孔９ａが設けられ、端子板８
と封口板９との間には金属バネ１０と弁体１１とが配置
されている。そして、封口板９の外周部を折り曲げて端
子板８の外周部を挟み込んで端子板８と封口板９とを固
定している。
れ、封口板９にはガス検知孔９ａが設けられ、端子板８
と封口板９との間には金属バネ１０と弁体１１とが配置
されている。そして、封口板９の外周部を折り曲げて端
子板８の外周部を挟み込んで端子板８と封口板９とを固
定している。
【００３４】この電池は、通常の状況下では金属バネ１
０の押圧力により弁体１１がガス検知孔９ａを閉鎖して
いるので、電池内部は密閉状態に保たれているが、電池
内部にガスが発生して電池内圧が異常に上昇した場合に
は、金属バネ１０が収縮して弁体１１とガス検知孔９ａ
との間に隙間が生じ、電池内部のガスはガス検知孔９ａ
およびガス排出孔８ａを通過して電池外部に放出され、
電池破裂が防止できるように構成されている。
０の押圧力により弁体１１がガス検知孔９ａを閉鎖して
いるので、電池内部は密閉状態に保たれているが、電池
内部にガスが発生して電池内圧が異常に上昇した場合に
は、金属バネ１０が収縮して弁体１１とガス検知孔９ａ
との間に隙間が生じ、電池内部のガスはガス検知孔９ａ
およびガス排出孔８ａを通過して電池外部に放出され、
電池破裂が防止できるように構成されている。
【００３５】上記のようにして製造した電池について、
２０℃、４０℃、５０℃で、５５ｍＡで理論放電容量の
１５０％に相当する１６５０ｍＡｈ（０．０５Ｃで３０
時間）の充電を行い、その後、２０℃に戻して４時間放
置後、２０℃、放電電流１００ｍＡで終止電圧１．０Ｖ
までの放電を行って放電容量を測定した。その結果を表
１に示す。
２０℃、４０℃、５０℃で、５５ｍＡで理論放電容量の
１５０％に相当する１６５０ｍＡｈ（０．０５Ｃで３０
時間）の充電を行い、その後、２０℃に戻して４時間放
置後、２０℃、放電電流１００ｍＡで終止電圧１．０Ｖ
までの放電を行って放電容量を測定した。その結果を表
１に示す。
【００３６】
【表１】
【００３７】表１に示す結果から明らかなように、Ｚｒ
Ｏ2 （二酸化ジルコニウム）、ＺｒＯ（ＣＨ3 ＣＯＯ）
2 （酢酸ジルコニウム）、ＺｒＢ2 （ホウ化ジルコニウ
ム）などのジルコニウム化合物をペースト式ニッケル電
極に含有させた場合は、それらを含有させていない場合
に比べて、４０℃や５０℃で充電した時の放電容量が大
きく、高温トリクル充電特性が良好であることを示して
いた。
Ｏ2 （二酸化ジルコニウム）、ＺｒＯ（ＣＨ3 ＣＯＯ）
2 （酢酸ジルコニウム）、ＺｒＢ2 （ホウ化ジルコニウ
ム）などのジルコニウム化合物をペースト式ニッケル電
極に含有させた場合は、それらを含有させていない場合
に比べて、４０℃や５０℃で充電した時の放電容量が大
きく、高温トリクル充電特性が良好であることを示して
いた。
【００３８】実施例２
水酸化ニッケル粉末とコバルト粉末とを重量比で１０
０：８．９の割合で混合し、この混合物を用いた以外
は、実施例１と同様にペースト調製、ニッケル発泡体へ
の充填、乾燥、加圧工程までを行い、その後、表２に示
す添加物を含有させたアルカリ水溶液に浸漬して熟成処
理を行い、以後、実施例１と同様にして単３形のアルカ
リ蓄電池を製造した。上記のアルカリ水溶液は３０％水
酸化カリウム水溶液からなり、これにジルコニウム化合
物からなる添加物を３０％水酸化カリウム１００重量部
に対して１０重量部の割合で添加している。そして、熟
成処理のための浸漬は８０℃で１２０分間の条件下で行
われ、これは実施例１の場合と同様である。
０：８．９の割合で混合し、この混合物を用いた以外
は、実施例１と同様にペースト調製、ニッケル発泡体へ
の充填、乾燥、加圧工程までを行い、その後、表２に示
す添加物を含有させたアルカリ水溶液に浸漬して熟成処
理を行い、以後、実施例１と同様にして単３形のアルカ
リ蓄電池を製造した。上記のアルカリ水溶液は３０％水
酸化カリウム水溶液からなり、これにジルコニウム化合
物からなる添加物を３０％水酸化カリウム１００重量部
に対して１０重量部の割合で添加している。そして、熟
成処理のための浸漬は８０℃で１２０分間の条件下で行
われ、これは実施例１の場合と同様である。
【００３９】上記のようにして製造した電池について、
実施例１と同様の条件で充電し、かつ放電容量を測定し
た。その結果を表２に示す。
実施例１と同様の条件で充電し、かつ放電容量を測定し
た。その結果を表２に示す。
【００４０】
【表２】
【００４１】表２に示す結果から明らかなように、Ｚｒ
Ｏ（ＣＨ3 ＣＯＯ）2 （酢酸ジルコニウム）をペースト
式ニッケル電極中に含有させた場合は、それを含有させ
ていない場合に比べて、４０℃や５０℃で充電した時の
放電容量が大きく、高温トリクル充電特性が良好である
ことを示していた。
Ｏ（ＣＨ3 ＣＯＯ）2 （酢酸ジルコニウム）をペースト
式ニッケル電極中に含有させた場合は、それを含有させ
ていない場合に比べて、４０℃や５０℃で充電した時の
放電容量が大きく、高温トリクル充電特性が良好である
ことを示していた。
【００４２】
【発明の効果】以上説明したように、本発明では、ペー
スト式ニッケル電極中に酸素発生過電圧を高めることが
できるジルコニウム化合物を含有させることによって、
ペースト式ニッケル電極を正極として用いるアルカリ蓄
電池の高温トリクル充電特性を向上させることができ
た。
スト式ニッケル電極中に酸素発生過電圧を高めることが
できるジルコニウム化合物を含有させることによって、
ペースト式ニッケル電極を正極として用いるアルカリ蓄
電池の高温トリクル充電特性を向上させることができ
た。
【００４３】また、高温トリクル充電特性が良好である
ことから、充放電サイクル特性も向上し、かつ高温トリ
クル充電特性が良好であるということは、酸素発生反応
が少ないことを示しており、その酸素発生反応の減少に
よって、負極活物質の水素吸蔵合金の劣化やセパレータ
の分解も少なくなり、また電池内圧の低下によって電解
液の減量も少なくなる。そして、それらが相乗的に働い
て、充放電サイクル後における大電流低温特性なども向
上するものと期待される。
ことから、充放電サイクル特性も向上し、かつ高温トリ
クル充電特性が良好であるということは、酸素発生反応
が少ないことを示しており、その酸素発生反応の減少に
よって、負極活物質の水素吸蔵合金の劣化やセパレータ
の分解も少なくなり、また電池内圧の低下によって電解
液の減量も少なくなる。そして、それらが相乗的に働い
て、充放電サイクル後における大電流低温特性なども向
上するものと期待される。
【図１】本発明のアルカリ蓄電池の一実施例を模式的に
示す断面図である。
示す断面図である。
１ 正極
２ 負極
３ セパレータ
フロントページの続き
(72)発明者 立石 昭一郎
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４−179056（ＪＰ，Ａ)
特開 平７−45282（ＪＰ，Ａ)
特開 平８−22825（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H01M 4/62
H01M 4/32
H01M 4/26
H01M 10/30
Claims (4)
- 【請求項１】 水酸化ニッケルまたは酸化ニッケルを正
極活物質とする正極と、負極と、アルカリ水溶液からな
る電解液を有するアルカリ蓄電池において、上記正極と
して、導電性多孔質基板に上記正極活物質を含有するペ
ーストを充填する工程を経て作製され、かつ正極活物質
と酸素発生過電圧を高めることができるジルコニウム化
合物とを含有するペースト式ニッケル電極を用いたこと
を特徴とするアルカリ蓄電池。 - 【請求項２】 ジルコニウム化合物が正極活物質の水酸
化ニッケルまたは酸化ニッケル１００重量部に対して
０．３〜７重量部であることを特徴とする請求項１記載
のアルカリ蓄電池。 - 【請求項３】 酸素発生過電圧を高めることができるジ
ルコニウム化合物を正極活物質含有ペースト中に含有さ
せ、該ペーストを導電性多孔質基板に充填し、乾燥、加
圧する工程を経て正極を作製することを特徴とする請求
項１または２記載のアルカリ蓄電池の製造方法。 - 【請求項４】 正極活物質含有ペーストを導電性多孔質
基板に充填し、乾燥、加圧した後、酸素発生過電圧を高
めることができるジルコニウム化合物を溶解または分散
させたアルカリ水溶液に接触または浸漬して熟成処理を
行う工程を経て正極を作製することを特徴とする請求項
１または２記載のアルカリ蓄電池の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05179695A JP3512128B2 (ja) | 1995-02-15 | 1995-02-15 | アルカリ蓄電池およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05179695A JP3512128B2 (ja) | 1995-02-15 | 1995-02-15 | アルカリ蓄電池およびその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08222213A JPH08222213A (ja) | 1996-08-30 |
| JP3512128B2 true JP3512128B2 (ja) | 2004-03-29 |
Family
ID=12896903
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP05179695A Expired - Fee Related JP3512128B2 (ja) | 1995-02-15 | 1995-02-15 | アルカリ蓄電池およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3512128B2 (ja) |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0851515A3 (en) * | 1996-12-27 | 2004-10-27 | Canon Kabushiki Kaisha | Powdery material, electrode member, method for manufacturing same and secondary cell |
| JP2001217000A (ja) | 1999-02-26 | 2001-08-10 | Toshiba Battery Co Ltd | ニッケル・水素二次電池 |
| JP2001332257A (ja) * | 1999-10-08 | 2001-11-30 | Hitachi Maxell Ltd | アルカリ蓄電池用非焼結式正極、その製造方法および前記非焼結式正極を用いたアルカリ蓄電池 |
| EP1168471B1 (en) | 2000-06-30 | 2011-01-12 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Nickel electrode for alkaline storage battery and alkaline storage battery |
| EP1187239B1 (en) * | 2000-09-12 | 2007-06-13 | SANYO ELECTRIC Co., Ltd. | Nickel electrode for alkaline storage battery, method of fabricating the same, and alkaline storage battery |
| JP4458725B2 (ja) | 2001-01-30 | 2010-04-28 | 三洋電機株式会社 | アルカリ蓄電池 |
| JP3953278B2 (ja) | 2001-02-05 | 2007-08-08 | 三洋電機株式会社 | アルカリ蓄電池用焼結式ニッケル極及びその製造方法並びにアルカリ蓄電池 |
| JP4503218B2 (ja) * | 2002-06-10 | 2010-07-14 | パナソニック株式会社 | アルカリ蓄電池用正極の製造方法およびその製造方法によって得られた正極を用いたアルカリ蓄電池 |
| JP5752487B2 (ja) * | 2011-05-31 | 2015-07-22 | 三洋電機株式会社 | アルカリ蓄電池およびアルカリ蓄電池システム |
| JP5853799B2 (ja) * | 2012-03-22 | 2016-02-09 | 三洋電機株式会社 | アルカリ蓄電池 |
| JP6293686B2 (ja) * | 2015-02-16 | 2018-03-14 | プライムアースＥｖエナジー株式会社 | アルカリ蓄電池の製造方法及びアルカリ蓄電池 |
-
1995
- 1995-02-15 JP JP05179695A patent/JP3512128B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08222213A (ja) | 1996-08-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2730121B2 (ja) | アルカリ二次電池およびその製造方法 | |
| JP3512128B2 (ja) | アルカリ蓄電池およびその製造方法 | |
| JPS62287568A (ja) | アルカリ蓄電池の製造法 | |
| JP4979178B2 (ja) | 密閉型アルカリ蓄電池用水素吸蔵合金粉末及びそれを用いた密閉型アルカリ蓄電池 | |
| JPH0624148B2 (ja) | 密閉形ニツケルカドミウム蓄電池 | |
| JP4253172B2 (ja) | 密閉型ニッケル亜鉛一次電池 | |
| JP3653410B2 (ja) | 密閉型アルカリ亜鉛蓄電池 | |
| JPH04212269A (ja) | アルカリ蓄電池 | |
| JP2001357872A (ja) | ニッケル水素二次電池 | |
| JP3895984B2 (ja) | ニッケル・水素蓄電池 | |
| JP3663071B2 (ja) | 密閉型アルカリ亜鉛蓄電池 | |
| JP3748122B2 (ja) | アルカリ蓄電池の製造方法 | |
| JP2989877B2 (ja) | ニッケル水素二次電池 | |
| JP3851022B2 (ja) | アルカリ蓄電池用ニッケル極及びアルカリ蓄電池 | |
| JP2559593B2 (ja) | 密閉型ニッケル−カドミウム蓄電池とその充電方法 | |
| JP4839433B2 (ja) | 密閉形ニッケル水素化物二次電池 | |
| JP2577954B2 (ja) | カドミウム負極板およびアルカリ二次電池 | |
| JPH0555987B2 (ja) | ||
| JP3387763B2 (ja) | アルカリ蓄電池の製造方法 | |
| JP3377576B2 (ja) | アルカリ二次電池の製造方法 | |
| JP2553902B2 (ja) | アルカリ二次電池 | |
| JPH0837022A (ja) | アルカリ蓄電池 | |
| JP4079571B2 (ja) | アルカリ蓄電池用ニッケル極の製造方法 | |
| JP2591985B2 (ja) | カドミウム負極板およびその負極板を用いたアルカリ二次電池 | |
| JP2004164863A (ja) | 密閉型ニッケル亜鉛一次電池 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20031224 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20040105 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090116 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100116 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100116 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100116 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110116 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110116 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120116 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120116 Year of fee payment: 8 |
|
| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120116 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120116 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120116 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120116 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130116 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130116 Year of fee payment: 9 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |