JPH02262245A - 水酸化ニッケル電極の製造方法 - Google Patents
水酸化ニッケル電極の製造方法Info
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- JPH02262245A JPH02262245A JP1083256A JP8325689A JPH02262245A JP H02262245 A JPH02262245 A JP H02262245A JP 1083256 A JP1083256 A JP 1083256A JP 8325689 A JP8325689 A JP 8325689A JP H02262245 A JPH02262245 A JP H02262245A
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- 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
- 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
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
る。
従来の技術
アルカリ蓄電池に用いる水酸化ニラゲル電極には、焼結
式、ペースト式およびポケット式等の電極がある。
式、ペースト式およびポケット式等の電極がある。
焼結式電極とは、ニッケルを主体とする金属粉末を焼結
し製作した導電性多孔体の中に活物質を含浸させたら、
めである、ペースト式電極とは、導電性多孔体の中に活
物質を水等で練ったペーストを充填し、乾燥を行ったも
のである。そしてポケット式電極とは穿孔したニッケル
メッキ鋼板のボゲットの中に活物質を充填し、ニッケル
メッキをした鋼板製枠の中に圧着固定配列したものであ
る。
し製作した導電性多孔体の中に活物質を含浸させたら、
めである、ペースト式電極とは、導電性多孔体の中に活
物質を水等で練ったペーストを充填し、乾燥を行ったも
のである。そしてポケット式電極とは穿孔したニッケル
メッキ鋼板のボゲットの中に活物質を充填し、ニッケル
メッキをした鋼板製枠の中に圧着固定配列したものであ
る。
これらの電極のうちペースト式の水酸化ニッケル電極は
一般に次に示す方法で製作されている。
一般に次に示す方法で製作されている。
■活物質の水酸化ニッケル粉末とコバルト粉末および導
電材のニッケル粉末等を主とする活物質混合物のペース
トを作製 ■スポンジ状金属多孔体等の導電性多孔体にペーストを
充填 ■加圧による充填密度の向上と充填物の保持■乾燥 ■加工 これらの工程のうち、電極中の単位体積当りの活物質充
填量を増加し、電極形状を所定の形状の保つための加圧
の方法としては、特開昭５７−３０２６８号公報および
特開昭６２−１３９２５４号公報において、含水率を５
〜２０％に下げた状態でプレスする方法や、含水率１０
〜１５′Ａで予備プレスした後、含水率１〜７％でプレ
スする方法等が提案されている。
電材のニッケル粉末等を主とする活物質混合物のペース
トを作製 ■スポンジ状金属多孔体等の導電性多孔体にペーストを
充填 ■加圧による充填密度の向上と充填物の保持■乾燥 ■加工 これらの工程のうち、電極中の単位体積当りの活物質充
填量を増加し、電極形状を所定の形状の保つための加圧
の方法としては、特開昭５７−３０２６８号公報および
特開昭６２−１３９２５４号公報において、含水率を５
〜２０％に下げた状態でプレスする方法や、含水率１０
〜１５′Ａで予備プレスした後、含水率１〜７％でプレ
スする方法等が提案されている。
発明が解決しようとする課題
しかし、このような乾燥状態で加圧、成形する場合には
、活’Ｉｌｌ質が多く充填されている部分が優先的に強
く加圧され、少なく充填されているところは充分加圧さ
れていないので、所定の厚みにフ。
、活’Ｉｌｌ質が多く充填されている部分が優先的に強
く加圧され、少なく充填されているところは充分加圧さ
れていないので、所定の厚みにフ。
レスできない、また、電極の中にクラックや歪みを生じ
接触抵抗が増加したり、充放電時に活物質の脱落量が多
く利用率が著しく低下するという問題点がある。
接触抵抗が増加したり、充放電時に活物質の脱落量が多
く利用率が著しく低下するという問題点がある。
さらに、極板を膨潤させる作用を持つγ型のオキシ水酸
化ニッケルが充電中に大量に形成される。
化ニッケルが充電中に大量に形成される。
しかも、このようなγ型のオキシ水酸化ニッケルの生成
を抑える作用を有するニッケル粉末を添加した場合にお
いても、極板の膨潤を充分に抑制することができないと
いう問題点を有している。
を抑える作用を有するニッケル粉末を添加した場合にお
いても、極板の膨潤を充分に抑制することができないと
いう問題点を有している。
課題を解決するための手段
本発明は、β−ＮｉＯＯＩｌを含んだ活物質粉末を導電
性多孔体に充填した後、所定の厚みにプレスして水酸化
ニッケル電極を製造することにより、上述の課題を解決
するものである。
性多孔体に充填した後、所定の厚みにプレスして水酸化
ニッケル電極を製造することにより、上述の課題を解決
するものである。
作用
本発明では、水酸化ニッケルを酸化したβ型のオキシ水
酸化ニッケルを活物質として極板に充填するため、同重
量充填した場合の活物質の占める体積が減少しくＮｉ（
叶）２とβ−ＮｉＯＯＨの真比重は、４．１と４．６８
である）、その分従来より薄くまでプレスできる。した
がって従来と同じ圧力でプレスする場合には、電極中に
クラックや歪みを生じないので接触抵抗の増大を防ぐこ
とができる。
酸化ニッケルを活物質として極板に充填するため、同重
量充填した場合の活物質の占める体積が減少しくＮｉ（
叶）２とβ−ＮｉＯＯＨの真比重は、４．１と４．６８
である）、その分従来より薄くまでプレスできる。した
がって従来と同じ圧力でプレスする場合には、電極中に
クラックや歪みを生じないので接触抵抗の増大を防ぐこ
とができる。
また、従来より強い力でプレスし、電極の中にクラック
や歪みを生じた場合でもβ型のオキシ水酸化ニッケルの
導電性が水酸化ニッケル粉末の導電性より優れているた
め（Ｎｉ（Ｏｆｆ）ｚとβ−ＮｉＯＯＨの比電導度は、
それぞれ１０−’／Ω＝ｃｍと１０−１〜１０′−２／
Ω・ｃｍ） 、接触抵抗はむしろ低くなり、γ型のオキ
シ水酸化ニッケルの形成が抑制される。
や歪みを生じた場合でもβ型のオキシ水酸化ニッケルの
導電性が水酸化ニッケル粉末の導電性より優れているた
め（Ｎｉ（Ｏｆｆ）ｚとβ−ＮｉＯＯＨの比電導度は、
それぞれ１０−’／Ω＝ｃｍと１０−１〜１０′−２／
Ω・ｃｍ） 、接触抵抗はむしろ低くなり、γ型のオキ
シ水酸化ニッケルの形成が抑制される。
さらに、これまで述べた作用は、活物質利用率の向上の
機能を有する金属コバルトまたは水酸化コバルトを含ま
ない場合にはさらに顕著になる。
機能を有する金属コバルトまたは水酸化コバルトを含ま
ない場合にはさらに顕著になる。
実施例
以下、本発明を好適な実施例を用いて説明する。
［実験１］
まず、水酸化ニッケルとβ型のオキシ水酸化ニッケルと
の混合粉末を製作する。水酸化ニッケル粉末としては粒
度が１００メツシュ通過の市販のものを、β型のオキシ
水酸化ニッケル粉末としては過硫酸ナトリウムを含む強
アルカリ溶液に上述の水酸化ニッケル粉末を反応させて
得たものを用いた。混合比は、水酸化ニッケルとオキシ
水酸化ニッケルとの重量比で３；２の割合とした。
の混合粉末を製作する。水酸化ニッケル粉末としては粒
度が１００メツシュ通過の市販のものを、β型のオキシ
水酸化ニッケル粉末としては過硫酸ナトリウムを含む強
アルカリ溶液に上述の水酸化ニッケル粉末を反応させて
得たものを用いた。混合比は、水酸化ニッケルとオキシ
水酸化ニッケルとの重量比で３；２の割合とした。
この混合粉末８０重量部にニッケル粉末１０重量部およ
びコバルト粉末１０重量部を加えて活物質混合物をつく
り、これに水を加えてペーストを作成した。活物質の支
持体には、材質がニッケルで厚みが１．６ｎｎ多孔度９
５％、孔径１００μの焼結ニッケル繊維多孔体を用い、
これに上記のペーストを充填し、加圧、乾燥して厚みが
０．８１１１１で含水率の異なる本発明による電極を得
た。この電極を１７３ｘ３１５１１Ｍに調整し、結着剤
のポリテトラフルオロエチレンの水性懸濁液を添加し、
乾燥した後、重量を測定し、活物質の充填量から電極の
理論容量を求めた。
びコバルト粉末１０重量部を加えて活物質混合物をつく
り、これに水を加えてペーストを作成した。活物質の支
持体には、材質がニッケルで厚みが１．６ｎｎ多孔度９
５％、孔径１００μの焼結ニッケル繊維多孔体を用い、
これに上記のペーストを充填し、加圧、乾燥して厚みが
０．８１１１１で含水率の異なる本発明による電極を得
た。この電極を１７３ｘ３１５１１Ｍに調整し、結着剤
のポリテトラフルオロエチレンの水性懸濁液を添加し、
乾燥した後、重量を測定し、活物質の充填量から電極の
理論容量を求めた。
また比較例として、オキシ水酸化ニッケルを含まない活
物質混合物を用いた従来の電極を製作した。
物質混合物を用いた従来の電極を製作した。
これらの＄４１を正極として負極に公知のカドミウム極
、セパレータにボリアミド不織布、電解液に苛性カリＳ
、Ｇ、 １．２Ｏｆ２０’Ｃ）水溶液を°用いて、単２
形電池を構成した。本発明による正極板を用いた電池を
電池Ａ、比較例の正極板を用いた従来の電池を電池Ｂと
する。
、セパレータにボリアミド不織布、電解液に苛性カリＳ
、Ｇ、 １．２Ｏｆ２０’Ｃ）水溶液を°用いて、単２
形電池を構成した。本発明による正極板を用いた電池を
電池Ａ、比較例の正極板を用いた従来の電池を電池Ｂと
する。
これらの電池を、周囲温度２５℃で充電を０．１Ｃの電
流値で１６０％、放電を０．２Ｃの電流値で１ｖまでの
榮件で充放電試験を繰り返した。それぞれの電池につい
て、放電容量と正極の理論容量とから活物質の利用率を
求めた。
流値で１６０％、放電を０．２Ｃの電流値で１ｖまでの
榮件で充放電試験を繰り返した。それぞれの電池につい
て、放電容量と正極の理論容量とから活物質の利用率を
求めた。
第１図に、プレス前の極板の含水率と活物質利用率との
関係を示す。プレス時の含水率が０．８〜２３．５％の
範囲において、本発明による正極板を用いた電池Ａは従
来の電池Ｂよりも高い活物質利用率を示し、特にプレス
時の含水率が１５％以下でその効果が顕著である。
関係を示す。プレス時の含水率が０．８〜２３．５％の
範囲において、本発明による正極板を用いた電池Ａは従
来の電池Ｂよりも高い活物質利用率を示し、特にプレス
時の含水率が１５％以下でその効果が顕著である。
次にコバルト粉末や水酸化コバルト粉末の添加量につい
て述べる。
て述べる。
［実験２］
混合粉末とコバルト粉末との重量比を異ならぜな以外は
全て実験１で製作した電極と同様にして含水率１５％の
電極を製作した。そしてこれらの電極を用いて電池を製
作した０本発明による正極板を用いた電池を電池Ｃ１比
較例の正極板を用いた従来の電池を電池りとする。これ
らの電池を用いて、実＠１と同じ条件で充放電試験を繰
り返した。
全て実験１で製作した電極と同様にして含水率１５％の
電極を製作した。そしてこれらの電極を用いて電池を製
作した０本発明による正極板を用いた電池を電池Ｃ１比
較例の正極板を用いた従来の電池を電池りとする。これ
らの電池を用いて、実＠１と同じ条件で充放電試験を繰
り返した。
第２図に、コバルト粉末の添加量と活物質利用率との関
係を示す０本発明による正極板を用いた電池Ｃは従来の
電池りより高い活物質利用率（８０％以上）を示し、特
にコバルト粉末の添加量が少ないものほどその効果は顕
著であるや ［実＠３］ 実験２において用いたコバルト粉末の代りに、水酸化コ
バルト粉末を用いた以外は全て実験２と同様にして含水
率１５％の正極板を製作し、これらの電極を用いて電池
を製作した９本発明による正極板を用いた電池を電池Ｅ
、比較例の正極板を用いた従来の電池を電池Ｆとする。
係を示す０本発明による正極板を用いた電池Ｃは従来の
電池りより高い活物質利用率（８０％以上）を示し、特
にコバルト粉末の添加量が少ないものほどその効果は顕
著であるや ［実＠３］ 実験２において用いたコバルト粉末の代りに、水酸化コ
バルト粉末を用いた以外は全て実験２と同様にして含水
率１５％の正極板を製作し、これらの電極を用いて電池
を製作した９本発明による正極板を用いた電池を電池Ｅ
、比較例の正極板を用いた従来の電池を電池Ｆとする。
これらの電池を用いて、実験１と同じ条件で充放電試験
を繰り返した。
を繰り返した。
第３図に、水酸化コバルト粉末の添加量と活物質利用率
との関係を示す。
との関係を示す。
本発明による正極板を用いた電池Ｅは従来の電池Ｆより
高い活物質利用率（８０％以上）を示し、特に水酸化コ
バルト粉末の添加量が少ないものほどその効果は顕著で
ある。
高い活物質利用率（８０％以上）を示し、特に水酸化コ
バルト粉末の添加量が少ないものほどその効果は顕著で
ある。
なお、電池Ａ、Ｂ、Ｃ，Ｄ、ＥおよびＦの中心部には、
Ｘｌ（ＯＨ）２．／Ｎｉ００Ｈの照合極を入れ、放電の
容量が正極制限であることを確認している。
Ｘｌ（ＯＨ）２．／Ｎｉ００Ｈの照合極を入れ、放電の
容量が正極制限であることを確認している。
また実施例では、活物質支持体として焼結ニッケル繊維
多孔体を用いたペースト式ニッケル正極について説明し
たが、本発明はこれに限定されるものではなく、他の支
持体を用いたものや、ボゲット式等の他の非焼結式のア
ルカリ蓄電池用ニッケル正極にも適用することができる
。
多孔体を用いたペースト式ニッケル正極について説明し
たが、本発明はこれに限定されるものではなく、他の支
持体を用いたものや、ボゲット式等の他の非焼結式のア
ルカリ蓄電池用ニッケル正極にも適用することができる
。
発明の効果
以上のように、本発明によれば含水率が１５％以下の極
板であっても、所定の厚みに容易にプレスでき、しかも
充放電時に活物質の脱落量が少なく、利用率が著しく高
い水酸化ニッケルを極を得ることができる。
板であっても、所定の厚みに容易にプレスでき、しかも
充放電時に活物質の脱落量が少なく、利用率が著しく高
い水酸化ニッケルを極を得ることができる。
第１図は、プレス前の極板の含水率と活物質利用率との
関係を示す図、第２図はコバルト粉末の添加量と活物質
利用率との関係を示す図、第３図は水酸化コバルト粉末
の添加量と活物質利用率との関係を示す図である。 枕ＲｇＭ萼ｆ−喬 ８
関係を示す図、第２図はコバルト粉末の添加量と活物質
利用率との関係を示す図、第３図は水酸化コバルト粉末
の添加量と活物質利用率との関係を示す図である。 枕ＲｇＭ萼ｆ−喬 ８
Claims (1)
- １、β−ＮｉＯＯＨを含んだ活物質粉末を導電性多孔体
に充填した後、所定の厚みにプレスすることを特徴とす
る水酸化ニッケル電極の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1083256A JP2765029B2 (ja) | 1989-03-31 | 1989-03-31 | 水酸化ニッケル電極の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1083256A JP2765029B2 (ja) | 1989-03-31 | 1989-03-31 | 水酸化ニッケル電極の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02262245A true JPH02262245A (ja) | 1990-10-25 |
| JP2765029B2 JP2765029B2 (ja) | 1998-06-11 |
Family
ID=13797259
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1083256A Expired - Lifetime JP2765029B2 (ja) | 1989-03-31 | 1989-03-31 | 水酸化ニッケル電極の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2765029B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0730315A1 (fr) * | 1995-03-03 | 1996-09-04 | Saft | Electrode au nickel pour accumulateur alcalin |
| US5720932A (en) * | 1995-04-28 | 1998-02-24 | Japan Storage Battery Co., Ltd. | Method of producing lithium nickelate which contains cobalt |
| EP1111701A1 (fr) * | 1999-12-23 | 2001-06-27 | Alcatel | Electrode au nickel non fritée pour générateur électrochimique secondaire à électrolyte alcalin |
| JP2002083599A (ja) * | 2000-09-07 | 2002-03-22 | Sony Corp | 正極合剤およびニッケル亜鉛電池 |
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