JPH04269454A - アルカリ電池用ニッケル極 - Google Patents
アルカリ電池用ニッケル極Info
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- JPH04269454A JPH04269454A JP3030565A JP3056591A JPH04269454A JP H04269454 A JPH04269454 A JP H04269454A JP 3030565 A JP3030565 A JP 3030565A JP 3056591 A JP3056591 A JP 3056591A JP H04269454 A JPH04269454 A JP H04269454A
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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
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- 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
- 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】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はアルカリ電池用ニッケル
極に関し、特にニッケル−カドミウム電池、ニッケル−
亜鉛電池、ニッケル−水素電池などのニッケル極を用い
るアルカリ電池用ニッケル極に関する。 【0002】 【従来の技術】各種の電源として使われるアルカリ蓄電
池は高信頼性が期待でき、小形軽量化も可能などの理由
で小形電池は各種ポ−タブル機器用に、大形は産業用と
して広く使われてきた。 【0003】このアルカリ蓄電池において、負極の活物
質としてはカドミウムの他に亜鉛、鉄、水素などが対象
となっている。しかし正極としては一部空気極や酸化銀
極なども取り上げられているが、ほとんどの場合ニッケ
ル極である。ポケット式極から焼結式極に代わって特性
が向上し、さらに密閉化が可能になるとともに用途も広
がった。 【0004】しかし焼結式では基板の多孔度を85%以
上にすると強度が大幅に低下するので活物質の充填に限
界があり、したがって高容量化に限界があり、90%以
上のような一層高多孔度の基板として焼結基板に代えて
発泡状基板や繊維状基板が取り上げられ一部実用化され
ている。焼結式のもう一つの課題は低廉化であり水酸化
ニッケルに導電剤と結着剤を加えてシ−ト状に加工して
得られる非焼結式が広く研究され多くの製法上の提案が
されている。 【0005】 【発明が解決しようとする課題】ニッケル極の活物質で
ある水酸化ニッケルは充電、放電いずれの状態でも電子
伝導性がほとんどないことと、充放電の繰り返しで電極
が膨潤する傾向があるので、充分特性が優れ長寿命の非
焼結式ニッケル極は出現していない。すなわち導電性を
高め活物質の利用率を向上するために、他の電子伝導性
たとえば炭素とくに人造黒鉛や鱗状黒鉛が利用されてい
るが、これら導電剤を多量に加えると活物質の絶対量が
減ってしまう。本発明はこのような課題を解決するもの
で、活物質の利用率が優れ、長寿命のアルカリ電池用ニ
ッケル極を提供することを目的とする。 【0006】 【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
本発明のアルカリ電池用ニッケル極は、水酸化ニッケル
に導電剤と結着剤を加えてシ−ト状に加工して得られる
電極として、導電剤としてニッケルメッキした炭素粉末
を用いる。とくにこのメッキが多孔性であることが好ま
しい。また炭素粉末としては黒鉛やカ−ボンブラックが
好ましい。 【0007】 【作用】この構成により本発明のアルカリ電池用ニッケ
ル極は、非焼結式ニッケル極の導電剤として導電性の点
からのみならニッケルのような金属が好ましいが、実際
は炭素の方が優れている。その理由は明かではないが、
炭素は金属粉末よりも一般に粒子形状が複雑なので添加
量を多くしなくても活物質である水酸化ニッケル粉末と
の接触の度合が大きいことがあげられる。 【0008】また表面構造が複雑であって電解液の保持
能力も金属粉末よりも優れていると思われる。これがニ
ッケル極活物質利用率の向上に役立つと思われる。 【0009】そこでニッケルメッキした炭素粉末を用い
ることにより、これら炭素粉末が持つ優れた性質を残し
つつ導電性を大きくし、少ない添加量で活物質の利用率
の向上が可能になる。 【0010】 【実施例】以下本発明の一実施例のアルカリ電池用ニッ
ケル極について説明する。市販の水酸化ニッケル粉末7
5部、コバルト粉末6部、それに導電体として鱗状黒鉛
にニッケルを無電解メッキで10重量%添加した粉末1
2部を重量比で加えた。メッキは公知の無電解法によっ
ているのでメッキ量からみても多孔性である。その他補
強剤としてアクリロニトリル系単繊維0.8部、これに
カルボキシメチルセルロ−ス2(重量)%と、ポリビニ
ルアルコ−ル2(重量)%の水溶液をこれらの樹脂が水
酸化ニッケルに対して3.5部になるように加えてペ−
ストとする。このペ−ストを厚さ0.17mm、孔径1
.8mm、開口度53%の鉄製でニッケルメッキを施し
たパンチングメタル板に塗着し0.55mmのスリット
を通して平滑化した。その後120℃で1時間乾燥した
。得られた電極はエンボス加工を施したロ−ラプレス機
を通して厚さ0.5mmに調整した。この後0.3%フ
ッソ樹脂ディスパ−ジョンに浸せきし、ふたたび120
℃で1時間乾燥した。このようにして得られたペ−スト
式ニッケル極を幅33mm、長さ180mmに裁断し、
リ−ド板をスポット溶接により取り付けた。 【0011】相手極として公知のペ−スト式カドミウム
極、ポリアミド不織布セパレ−タを用いて密閉形ニッケ
ル−カドミウム電池を構成した。電解液として比重1.
22の苛性カリ水溶液に20g/lの水酸化リチウムを
溶解して用いた。電池はSubC型とした。この電池を
Aとする。 【0012】つぎに比較のために導電剤としてニッケル
を無電解メッキした黒鉛のかわりに人造黒鉛10部、ニ
ッケル粉末2部を加え、他はAと同じ製法で得られた電
池をBとして加えた。 【0013】まず初期の放電電圧と容量を比較した。5
時間率で容量の130%定電流充電−1.0Aで0.9
Vまでの定電流放電を行なったところ、平均電圧はAが
1.22VでBは1.20Vであった。放電容量はAが
2.8Ahであり、Bは2.5Ahであった。 【0014】つぎに両電池それぞれ10セル用い、この
充放電の条件で寿命特性を比較した。その結果、放電容
量が初期の60%にまで劣化するサイクル数は、A、B
とも700〜750サイクルで大差がなかった。この結
果から明らかなように本実施例を用いた電池Aが初期性
能に優れその持続性にも問題がなかった。 【0015】 【発明の効果】以上の実施例の説明で明らかなように、
本発明のアルカリ電池用ニッケル極によれば、水酸化ニ
ッケルに導電剤と結着剤を加えてシ−ト状に加工して得
られるニッケル電極として、導電剤としてニッケルメッ
キした炭素粉末を用いると活物質の利用率の低下が少な
く初期特性に優れ長寿命が達成できる。
極に関し、特にニッケル−カドミウム電池、ニッケル−
亜鉛電池、ニッケル−水素電池などのニッケル極を用い
るアルカリ電池用ニッケル極に関する。 【0002】 【従来の技術】各種の電源として使われるアルカリ蓄電
池は高信頼性が期待でき、小形軽量化も可能などの理由
で小形電池は各種ポ−タブル機器用に、大形は産業用と
して広く使われてきた。 【0003】このアルカリ蓄電池において、負極の活物
質としてはカドミウムの他に亜鉛、鉄、水素などが対象
となっている。しかし正極としては一部空気極や酸化銀
極なども取り上げられているが、ほとんどの場合ニッケ
ル極である。ポケット式極から焼結式極に代わって特性
が向上し、さらに密閉化が可能になるとともに用途も広
がった。 【0004】しかし焼結式では基板の多孔度を85%以
上にすると強度が大幅に低下するので活物質の充填に限
界があり、したがって高容量化に限界があり、90%以
上のような一層高多孔度の基板として焼結基板に代えて
発泡状基板や繊維状基板が取り上げられ一部実用化され
ている。焼結式のもう一つの課題は低廉化であり水酸化
ニッケルに導電剤と結着剤を加えてシ−ト状に加工して
得られる非焼結式が広く研究され多くの製法上の提案が
されている。 【0005】 【発明が解決しようとする課題】ニッケル極の活物質で
ある水酸化ニッケルは充電、放電いずれの状態でも電子
伝導性がほとんどないことと、充放電の繰り返しで電極
が膨潤する傾向があるので、充分特性が優れ長寿命の非
焼結式ニッケル極は出現していない。すなわち導電性を
高め活物質の利用率を向上するために、他の電子伝導性
たとえば炭素とくに人造黒鉛や鱗状黒鉛が利用されてい
るが、これら導電剤を多量に加えると活物質の絶対量が
減ってしまう。本発明はこのような課題を解決するもの
で、活物質の利用率が優れ、長寿命のアルカリ電池用ニ
ッケル極を提供することを目的とする。 【0006】 【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
本発明のアルカリ電池用ニッケル極は、水酸化ニッケル
に導電剤と結着剤を加えてシ−ト状に加工して得られる
電極として、導電剤としてニッケルメッキした炭素粉末
を用いる。とくにこのメッキが多孔性であることが好ま
しい。また炭素粉末としては黒鉛やカ−ボンブラックが
好ましい。 【0007】 【作用】この構成により本発明のアルカリ電池用ニッケ
ル極は、非焼結式ニッケル極の導電剤として導電性の点
からのみならニッケルのような金属が好ましいが、実際
は炭素の方が優れている。その理由は明かではないが、
炭素は金属粉末よりも一般に粒子形状が複雑なので添加
量を多くしなくても活物質である水酸化ニッケル粉末と
の接触の度合が大きいことがあげられる。 【0008】また表面構造が複雑であって電解液の保持
能力も金属粉末よりも優れていると思われる。これがニ
ッケル極活物質利用率の向上に役立つと思われる。 【0009】そこでニッケルメッキした炭素粉末を用い
ることにより、これら炭素粉末が持つ優れた性質を残し
つつ導電性を大きくし、少ない添加量で活物質の利用率
の向上が可能になる。 【0010】 【実施例】以下本発明の一実施例のアルカリ電池用ニッ
ケル極について説明する。市販の水酸化ニッケル粉末7
5部、コバルト粉末6部、それに導電体として鱗状黒鉛
にニッケルを無電解メッキで10重量%添加した粉末1
2部を重量比で加えた。メッキは公知の無電解法によっ
ているのでメッキ量からみても多孔性である。その他補
強剤としてアクリロニトリル系単繊維0.8部、これに
カルボキシメチルセルロ−ス2(重量)%と、ポリビニ
ルアルコ−ル2(重量)%の水溶液をこれらの樹脂が水
酸化ニッケルに対して3.5部になるように加えてペ−
ストとする。このペ−ストを厚さ0.17mm、孔径1
.8mm、開口度53%の鉄製でニッケルメッキを施し
たパンチングメタル板に塗着し0.55mmのスリット
を通して平滑化した。その後120℃で1時間乾燥した
。得られた電極はエンボス加工を施したロ−ラプレス機
を通して厚さ0.5mmに調整した。この後0.3%フ
ッソ樹脂ディスパ−ジョンに浸せきし、ふたたび120
℃で1時間乾燥した。このようにして得られたペ−スト
式ニッケル極を幅33mm、長さ180mmに裁断し、
リ−ド板をスポット溶接により取り付けた。 【0011】相手極として公知のペ−スト式カドミウム
極、ポリアミド不織布セパレ−タを用いて密閉形ニッケ
ル−カドミウム電池を構成した。電解液として比重1.
22の苛性カリ水溶液に20g/lの水酸化リチウムを
溶解して用いた。電池はSubC型とした。この電池を
Aとする。 【0012】つぎに比較のために導電剤としてニッケル
を無電解メッキした黒鉛のかわりに人造黒鉛10部、ニ
ッケル粉末2部を加え、他はAと同じ製法で得られた電
池をBとして加えた。 【0013】まず初期の放電電圧と容量を比較した。5
時間率で容量の130%定電流充電−1.0Aで0.9
Vまでの定電流放電を行なったところ、平均電圧はAが
1.22VでBは1.20Vであった。放電容量はAが
2.8Ahであり、Bは2.5Ahであった。 【0014】つぎに両電池それぞれ10セル用い、この
充放電の条件で寿命特性を比較した。その結果、放電容
量が初期の60%にまで劣化するサイクル数は、A、B
とも700〜750サイクルで大差がなかった。この結
果から明らかなように本実施例を用いた電池Aが初期性
能に優れその持続性にも問題がなかった。 【0015】 【発明の効果】以上の実施例の説明で明らかなように、
本発明のアルカリ電池用ニッケル極によれば、水酸化ニ
ッケルに導電剤と結着剤を加えてシ−ト状に加工して得
られるニッケル電極として、導電剤としてニッケルメッ
キした炭素粉末を用いると活物質の利用率の低下が少な
く初期特性に優れ長寿命が達成できる。
Claims (6)
- 【請求項1】水酸化ニッケルに導電剤と結着剤を加えて
シ−ト状に加工して得られる電極において、前記導電剤
としてニッケルメッキした炭素粉末を用いるアルカリ電
池用ニッケル極。 - 【請求項2】水酸化ニッケルに導電剤と結着剤を加えて
シ−ト状に加工して得られる電極において、前記導電剤
として表面を多孔性ニッケルメッキした炭素粉末を用い
るアルカリ電池用ニッケル極。 - 【請求項3】炭素が黒鉛である請求項1または2記載の
アルカリ電池用ニッケル極。 - 【請求項4】炭素がカ−ボンブラックである請求項1ま
たは2記載のアルカリ電池用ニッケル極。 - 【請求項5】炭素に対してメッキするニッケル量が5〜
40重量%である請求項1記載のアルカリ電池用ニッケ
ル極。 - 【請求項6】導電剤としてコバルトも含む請求項1記載
のアルカリ電池用ニッケル極。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3030565A JPH04269454A (ja) | 1991-02-26 | 1991-02-26 | アルカリ電池用ニッケル極 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3030565A JPH04269454A (ja) | 1991-02-26 | 1991-02-26 | アルカリ電池用ニッケル極 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04269454A true JPH04269454A (ja) | 1992-09-25 |
Family
ID=12307351
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3030565A Pending JPH04269454A (ja) | 1991-02-26 | 1991-02-26 | アルカリ電池用ニッケル極 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH04269454A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004214210A (ja) * | 1998-08-17 | 2004-07-29 | Ovonic Battery Co Inc | 複合陽極材料およびその製法 |
-
1991
- 1991-02-26 JP JP3030565A patent/JPH04269454A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004214210A (ja) * | 1998-08-17 | 2004-07-29 | Ovonic Battery Co Inc | 複合陽極材料およびその製法 |
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