JPH044698B2 - - Google Patents
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- JPH044698B2 JPH044698B2 JP61077436A JP7743686A JPH044698B2 JP H044698 B2 JPH044698 B2 JP H044698B2 JP 61077436 A JP61077436 A JP 61077436A JP 7743686 A JP7743686 A JP 7743686A JP H044698 B2 JPH044698 B2 JP H044698B2
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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
- H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
- H01M4/48—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides
- H01M4/52—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides of nickel, cobalt or iron
-
- 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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- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Description
産業上の利用分野
本発明は、アルカリ電池用ニツケル極の製造法
に関するものである。 従来技術とその問題点 従来アルカリ電池用ニツケル極としては、ニツ
ケル粉末を穿孔鋼板等に焼結した基板に活物質を
含浸させたものがある。このものは、ニツケル粉
末粒子間の結合が弱く、高多孔度の基板では脱落
を生じるために、実用上基板の多孔度は80％が限
界であつた。又、穿孔鋼板等の芯金を必要とする
ことから活物質の充填密度が小さく、さらにニツ
ケル粉末の細孔は、10μm以下と小さいために、
活物質の充填方法は煩雑な工程を数サイクルも繰
り返す溶液含浸法に限定される等の欠点がある。
これらの欠点を改良する試みとして、例えば芯金
を持たない耐アルカリ性金属繊維焼結体、あるい
は炭素繊維不織布等に耐アルカリ性金属をメツキ
し、水酸化ニツケル活物質粉末をペースト状とし
て充填するペースト式極板がある。しかしこの方
式の極板は焼結式極板に比べ著しく活物質利用率
が悪く、実用上使用しえなかつた。活物質利用率
を向上させる有効な手段として水酸化コバルト粉
末の添加が行なわれている。しかし添加する水酸
化コバルトのすべてが有効とは限らずその結晶構
造によつて大きく左右される。例えば水酸化コバ
ルトには二価と三価が存在するが三価の水酸化コ
バルトは添加しても活物質利用率を向上させるこ
とはできない。利用率を向上させるには、アルカ
リ電解液中で溶解し、二価のblue complexion
（HCoO2 -）を生成しそれらが貴な電位に於いて
電導性を有するCoOOH化合物に変化し、活物質
表面をコーテイングしなければならない。このた
めには長時間アルカリ電解液中に放置するか、あ
るいは溶解性を上げるために、高温、高濃度アル
カリ電解液中に放置する等の対策が講じられてい
る。しかしこれらは、電池製造工程を煩雑にし、
かつ極板寿命や酸素吸収に対して悪影響をもたら
す欠点がある。 例えば活物質に水酸化コバルトを混合したもの
を多孔体に充填した後、アルカリ水溶液中でカソ
ード分極、次いでアノード分極を行なう方法があ
る。しかしこの方法では、水酸化コバルトは活物
質表面に選択的にしか析出しないものであるか
ら、活物質表面が充分に水酸化コバルトで被覆さ
れているとは言えず、しかも添加した水酸化コバ
ルトの利用率も悪いものであつた。更に分極処理
後に、アルカリを除去する洗浄工程及び乾燥工程
を必要とし、処理工程が煩雑である。しかも多孔
質の電極からアルカリを完全に除去することは困
難であり、一方、分極処理では高濃度アルカリを
用いるために生成した水酸化コバルトはβ−Co
（OH）2であり、β−Co（OH）2は少しでもアルカ
リが残留していると不活性なCoHO2になりやす
いものであるため、上記方法では活物質利用率の
向上はさほど望めなかつた。 発明の目的 本発明は、上記従来技術の欠点を解消できるア
ルカリ電池用ニツケル極の製造法を提供すること
を目的とする。 発明の構成 本発明は、水酸化ニツケル粉末の表面にβ−
Co（OH）2又はα−Co（OH）2からなる被覆層を形
成した後、その粉末を耐アルカリ性多孔体中に充
填することを特徴とするアルカリ電池用ニツケル
極の製造法である。 耐アルカリ性多孔体が、ニツケル繊維焼結体、
ニツケルメツキ鉄繊維焼結体、ニツケルメツキグ
ラフアイト繊維多孔体あるいはスポンジ状ニツケ
ル多孔体である。 β−Co（OH）2あるいはα−Co（OH）2の被覆層
は、水酸化ニツケルに対して２〜25wt％の組成
である。 実施例 以下に本発明の実施例について詳述する。 硝酸ニツケル塩を溶かした水溶液を水酸化ナト
リウム溶液と反応させ、水洗し乾燥して、水酸化
ニツケルを得た。 次に硝酸あるいは硫酸コバルト塩を溶かした水
溶液中に上記の水酸化ニツケルを浸漬し、これを
水酸化ナトリウム溶液と反応させ、酸化しないよ
うに水洗してアルカリを除去し85℃以下で乾燥す
る。これによつて水酸化ニツケルの表面にβ−
Co（OH）2の被覆層が形成される。 α−Co（OH）2の被覆層は以下の如くに調製す
る。 金属コバルトを硫酸あるいは硝酸水溶液により
溶解した後に、水酸化ニツケルを浸漬し、弱塩基
性領域で中和させ析出させることによつて、α−
Co（OH）2を被覆した水酸化ニツケルが得られた。
なおアルカリを除去するための水洗、乾燥は同様
に行なつた。 被覆コバルト量は、コバルト溶解液の濃度と析
出中和の温度及び時間によつて調節できる。 こゝで調製されたα−Co（OH）2は第１図に示
したＸ線回折図であり、β−Co（OH）2は第２図
に示したＸ線回折図である。 上述した活物質粉末を用いて、水及びカルボキ
シメチルセルロース等を加えてスラリー状とし
た。このスラリーを多孔度95％、厚さ1.5mmのニ
ツケル繊維焼結体に充填し、乾燥、厚み調節によ
り厚さ0.7mmのニツケル極を得た。このニツケル
極とペースト式カドミウム極とを組み合せて、ｄ
＝1.25KOHを注液しAAサイズの電池を得た。充
電0.1CA×15時間、放電1CA（終止電圧1.00V）温
度20℃における電池放電容量を比較検討した。第
１表にAAサイズの電池放電容量とその活物質利
用率を（ ）内に示した。
に関するものである。 従来技術とその問題点 従来アルカリ電池用ニツケル極としては、ニツ
ケル粉末を穿孔鋼板等に焼結した基板に活物質を
含浸させたものがある。このものは、ニツケル粉
末粒子間の結合が弱く、高多孔度の基板では脱落
を生じるために、実用上基板の多孔度は80％が限
界であつた。又、穿孔鋼板等の芯金を必要とする
ことから活物質の充填密度が小さく、さらにニツ
ケル粉末の細孔は、10μm以下と小さいために、
活物質の充填方法は煩雑な工程を数サイクルも繰
り返す溶液含浸法に限定される等の欠点がある。
これらの欠点を改良する試みとして、例えば芯金
を持たない耐アルカリ性金属繊維焼結体、あるい
は炭素繊維不織布等に耐アルカリ性金属をメツキ
し、水酸化ニツケル活物質粉末をペースト状とし
て充填するペースト式極板がある。しかしこの方
式の極板は焼結式極板に比べ著しく活物質利用率
が悪く、実用上使用しえなかつた。活物質利用率
を向上させる有効な手段として水酸化コバルト粉
末の添加が行なわれている。しかし添加する水酸
化コバルトのすべてが有効とは限らずその結晶構
造によつて大きく左右される。例えば水酸化コバ
ルトには二価と三価が存在するが三価の水酸化コ
バルトは添加しても活物質利用率を向上させるこ
とはできない。利用率を向上させるには、アルカ
リ電解液中で溶解し、二価のblue complexion
（HCoO2 -）を生成しそれらが貴な電位に於いて
電導性を有するCoOOH化合物に変化し、活物質
表面をコーテイングしなければならない。このた
めには長時間アルカリ電解液中に放置するか、あ
るいは溶解性を上げるために、高温、高濃度アル
カリ電解液中に放置する等の対策が講じられてい
る。しかしこれらは、電池製造工程を煩雑にし、
かつ極板寿命や酸素吸収に対して悪影響をもたら
す欠点がある。 例えば活物質に水酸化コバルトを混合したもの
を多孔体に充填した後、アルカリ水溶液中でカソ
ード分極、次いでアノード分極を行なう方法があ
る。しかしこの方法では、水酸化コバルトは活物
質表面に選択的にしか析出しないものであるか
ら、活物質表面が充分に水酸化コバルトで被覆さ
れているとは言えず、しかも添加した水酸化コバ
ルトの利用率も悪いものであつた。更に分極処理
後に、アルカリを除去する洗浄工程及び乾燥工程
を必要とし、処理工程が煩雑である。しかも多孔
質の電極からアルカリを完全に除去することは困
難であり、一方、分極処理では高濃度アルカリを
用いるために生成した水酸化コバルトはβ−Co
（OH）2であり、β−Co（OH）2は少しでもアルカ
リが残留していると不活性なCoHO2になりやす
いものであるため、上記方法では活物質利用率の
向上はさほど望めなかつた。 発明の目的 本発明は、上記従来技術の欠点を解消できるア
ルカリ電池用ニツケル極の製造法を提供すること
を目的とする。 発明の構成 本発明は、水酸化ニツケル粉末の表面にβ−
Co（OH）2又はα−Co（OH）2からなる被覆層を形
成した後、その粉末を耐アルカリ性多孔体中に充
填することを特徴とするアルカリ電池用ニツケル
極の製造法である。 耐アルカリ性多孔体が、ニツケル繊維焼結体、
ニツケルメツキ鉄繊維焼結体、ニツケルメツキグ
ラフアイト繊維多孔体あるいはスポンジ状ニツケ
ル多孔体である。 β−Co（OH）2あるいはα−Co（OH）2の被覆層
は、水酸化ニツケルに対して２〜25wt％の組成
である。 実施例 以下に本発明の実施例について詳述する。 硝酸ニツケル塩を溶かした水溶液を水酸化ナト
リウム溶液と反応させ、水洗し乾燥して、水酸化
ニツケルを得た。 次に硝酸あるいは硫酸コバルト塩を溶かした水
溶液中に上記の水酸化ニツケルを浸漬し、これを
水酸化ナトリウム溶液と反応させ、酸化しないよ
うに水洗してアルカリを除去し85℃以下で乾燥す
る。これによつて水酸化ニツケルの表面にβ−
Co（OH）2の被覆層が形成される。 α−Co（OH）2の被覆層は以下の如くに調製す
る。 金属コバルトを硫酸あるいは硝酸水溶液により
溶解した後に、水酸化ニツケルを浸漬し、弱塩基
性領域で中和させ析出させることによつて、α−
Co（OH）2を被覆した水酸化ニツケルが得られた。
なおアルカリを除去するための水洗、乾燥は同様
に行なつた。 被覆コバルト量は、コバルト溶解液の濃度と析
出中和の温度及び時間によつて調節できる。 こゝで調製されたα−Co（OH）2は第１図に示
したＸ線回折図であり、β−Co（OH）2は第２図
に示したＸ線回折図である。 上述した活物質粉末を用いて、水及びカルボキ
シメチルセルロース等を加えてスラリー状とし
た。このスラリーを多孔度95％、厚さ1.5mmのニ
ツケル繊維焼結体に充填し、乾燥、厚み調節によ
り厚さ0.7mmのニツケル極を得た。このニツケル
極とペースト式カドミウム極とを組み合せて、ｄ
＝1.25KOHを注液しAAサイズの電池を得た。充
電0.1CA×15時間、放電1CA（終止電圧1.00V）温
度20℃における電池放電容量を比較検討した。第
１表にAAサイズの電池放電容量とその活物質利
用率を（ ）内に示した。
【表】
第１表の結果より２〜25wt％の被覆量が最も
優れている。α−Co（OH）2の方がβ−Co（OH）2
よりも優れているが、この理由はβ−Co（OH）2
よりα−Co（OH）2の方がアルカリ溶解への溶解
性が大であり、スムーズにHCoO2 -を発生しやす
い故である。 上記の実施例において、耐アルカリ性多孔体と
してニツケル繊維焼結体を用いたが、鉄繊維焼結
体にニツケルメツキ処理したもの、又はニツケル
メツキグラフアイト繊維多孔体、あるいはスポン
ジ状ニツケル多孔体を用いても同様の結果を得
た。 本発明において、活物質粉末に水酸化コバルト
をあらかじめ被覆しておくので、従来の活物質に
単に混合するのに比べて、エーシングに要する時
間が省略できるので生産効率が向上すること及び
コバルトの量が少量であつて高い活物質利用率が
得られる利点がある。 発明の効果 以上のように本発明の製造法によれば、 活物質利用率が向上し高性能で容量の安定し
たアルカル電池用ニツケル極を得ることができ
る。特に被覆層の水酸化ニツケルに対する量を
２〜25wt％とするのが、活物質利用率の向上
を図るのに最適である。しかも活物質表面を確
実に水酸化コバルトで被覆できるので、活物質
の利用率をより向上できる。また活物質を被覆
するためのコバルトの利用率を向上させて生産
効率を向上できる。 活物質を充填した後における洗浄、乾燥の工
程を不要として処理工程を簡単化できる。 処理中におけるアルカリの除去も多孔質な電
極に対して行なうのではないため容易に完全除
去でき、β−Co（OH）2が不活性になつて活物
質利用率を向上させる効果が低下するのを防止
できる。特にα−Co（OH）2を用いた場合には、
α−Co（OH）2が非常に薄いアルカリ水溶液中
でのみ合成されるためにアルカリの除去が容易
であり、α−Co（OH）2が空気中でも非常に安
定であり不活性なCoHO2になりにくいので、
活物質利用率を向上させる効果をより大きくで
きる。 なお、耐アルカリ性多孔体が、ニツケル繊維焼
結体、ニツケルメツキ鉄繊維焼結体、ニツケルメ
ツキグラフアイト繊維多孔体、スポンジ状ニツケ
ル多孔体のいずれでもあつても、同様の効果を奏
する。
優れている。α−Co（OH）2の方がβ−Co（OH）2
よりも優れているが、この理由はβ−Co（OH）2
よりα−Co（OH）2の方がアルカリ溶解への溶解
性が大であり、スムーズにHCoO2 -を発生しやす
い故である。 上記の実施例において、耐アルカリ性多孔体と
してニツケル繊維焼結体を用いたが、鉄繊維焼結
体にニツケルメツキ処理したもの、又はニツケル
メツキグラフアイト繊維多孔体、あるいはスポン
ジ状ニツケル多孔体を用いても同様の結果を得
た。 本発明において、活物質粉末に水酸化コバルト
をあらかじめ被覆しておくので、従来の活物質に
単に混合するのに比べて、エーシングに要する時
間が省略できるので生産効率が向上すること及び
コバルトの量が少量であつて高い活物質利用率が
得られる利点がある。 発明の効果 以上のように本発明の製造法によれば、 活物質利用率が向上し高性能で容量の安定し
たアルカル電池用ニツケル極を得ることができ
る。特に被覆層の水酸化ニツケルに対する量を
２〜25wt％とするのが、活物質利用率の向上
を図るのに最適である。しかも活物質表面を確
実に水酸化コバルトで被覆できるので、活物質
の利用率をより向上できる。また活物質を被覆
するためのコバルトの利用率を向上させて生産
効率を向上できる。 活物質を充填した後における洗浄、乾燥の工
程を不要として処理工程を簡単化できる。 処理中におけるアルカリの除去も多孔質な電
極に対して行なうのではないため容易に完全除
去でき、β−Co（OH）2が不活性になつて活物
質利用率を向上させる効果が低下するのを防止
できる。特にα−Co（OH）2を用いた場合には、
α−Co（OH）2が非常に薄いアルカリ水溶液中
でのみ合成されるためにアルカリの除去が容易
であり、α−Co（OH）2が空気中でも非常に安
定であり不活性なCoHO2になりにくいので、
活物質利用率を向上させる効果をより大きくで
きる。 なお、耐アルカリ性多孔体が、ニツケル繊維焼
結体、ニツケルメツキ鉄繊維焼結体、ニツケルメ
ツキグラフアイト繊維多孔体、スポンジ状ニツケ
ル多孔体のいずれでもあつても、同様の効果を奏
する。
第１図はα−Co（OH）2のＸ線回折図、第２図
はβ−Co（OA）2のＸ線回折図である。
はβ−Co（OA）2のＸ線回折図である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 水酸化ニツケル粉末の表面にβ−Co（OH）2
又はα−Co（OH）2からなる被覆層を形成した後、
その粉末を耐アルカリ性多孔体中に充填すること
を特徴とするアルカリ電池用ニツケル極の製造
法。 ２ 耐アルカリ性多孔体が、ニツケル繊維焼結
体、ニツケルメツキ鉄繊維焼結体、ニツケルメツ
キグラフアイト繊維多孔体、又はスポンジ状ニツ
ケル多孔体である特許請求の範囲第１項記載のア
ルカリ電池用ニツケル極の製造法。 ３ 被覆層の水酸化ニツケルに対する量は、２〜
25wt％である特許請求の範囲第１項記載のアル
カリ電池用ニツケル極の製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61077436A JPS62234867A (ja) | 1986-04-03 | 1986-04-03 | アルカリ電池用ニッケル極の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61077436A JPS62234867A (ja) | 1986-04-03 | 1986-04-03 | アルカリ電池用ニッケル極の製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62234867A JPS62234867A (ja) | 1987-10-15 |
| JPH044698B2 true JPH044698B2 (ja) | 1992-01-29 |
Family
ID=13633962
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61077436A Granted JPS62234867A (ja) | 1986-04-03 | 1986-04-03 | アルカリ電池用ニッケル極の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62234867A (ja) |
Families Citing this family (7)
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Citations (6)
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| JPS58152372A (ja) * | 1982-03-05 | 1983-09-09 | Japan Storage Battery Co Ltd | アルカリ電池用正極板の製造法 |
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-
1986
- 1986-04-03 JP JP61077436A patent/JPS62234867A/ja active Granted
Patent Citations (6)
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62234867A (ja) | 1987-10-15 |
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