JPH0451944B2 - - Google Patents
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- JPH0451944B2 JPH0451944B2 JP59233599A JP23359984A JPH0451944B2 JP H0451944 B2 JPH0451944 B2 JP H0451944B2 JP 59233599 A JP59233599 A JP 59233599A JP 23359984 A JP23359984 A JP 23359984A JP H0451944 B2 JPH0451944 B2 JP H0451944B2
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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
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
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- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
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- H01M4/32—Nickel oxide or hydroxide electrodes
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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
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- Y02E60/10—Energy storage using batteries
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Inorganic Chemistry (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Description
産業上の利用分野
本発明はアルカリ蓄電池用正極板の製造法に関
するものである。 従来技術とその問題点 従来ニツケルカドミウム蓄電池用ニツケル正極
板の代表的なものとしてシンター式とペースト式
の２種類がある。 前者はニツケル粉末を穿孔鋼板あるいはニツケ
ルネツト等の芯金に焼結させた多孔体基板に、硝
酸ニツケルを主成分とした含浸液を含浸し、次い
でアルカリ溶液に浸漬して活物質を充填したもの
である。 後者は芯金をもたない金属繊維焼結体あるいは
スポンジ状金属多孔体等に活物質そのものの水溶
性ペーストを充填させたものである。周知の如
く、両者の充填方法の違いは、細孔構造によるも
のであり、前者は細孔径10μm以下と小さいため、
水酸化ニツケル粒子そのものを直接充填すること
ができない。これに対し後者は数十〜数百μmと
大きいため、直接充填が可能である。 ところで両者共活物質の利用率を向上させる目
的で、少量のコバルトが共沈状態ですなわち硝酸
ニツケルと硝酸コバルトの混合水溶液をアルカリ
処理することによつて、水酸化物を得る方法で添
加されているのが常である。 周知の如く、活物質中にコバルトを添加すると
放電ゝ圧が低下し、その分エネルギー密度の低下
を生じる欠点があつた。 又、利用率も10％程度向上する位であり、最近
の市場要求は高エネルギー密度の電池を強く望む
ものであり、これに対応するためにはさらに利用
率を向上させる製造法が望まれている。 発明の目的 本発明は、活物質利用率の向上と放電々圧低下
を抑制したニツケル正極板を製造することを目的
とする。 発明の構成 すなわち、本発明は上記目的を達成するため
に、水酸化ニツケルを主成分とする正極活物質を
充填した多孔性金属基板を、硫酸コバルトを含む
硫酸溶液に浸漬し、次いでアルカリ溶液中で処理
し、水洗した後に非酸化性雰囲気中で乾燥を行な
い正極活物質表面に各種存在するコバルト化合物
中、特にβ−Co（OH）2の皮膜を形成させて、ニ
ツケル正極板を製造するものである。 実施例 以下本発明の一実施例について詳述する。 ニツケル粉末を穿孔鋼板に焼結させた多孔度約
80％の多孔性金属基板を、硝酸ニツケル溶液中に
浸漬した後、30％の水酸化ナトリウム水溶液中で
周知の如き電解還元法により水酸化物として沈着
せしめしかる後に水洗、乾燥を行なう。これら一
連の工程を５〜６サイクル繰返して、所定の活物
質量を充填する。しかる後に、約600ｇ／の硫
酸コバルト水溶液中に浸漬し、前記とほぼ同様の
操作を行ない約５％の水酸化コバルトを追加充填
する。この追加充填工程中の乾燥雰囲気を非酸化
性雰囲気とする。例えば窒素やアルゴン雰囲気あ
るいは真空状態である。通常の大気中での乾燥に
おいては、ブラウン色を呈した水酸化コバルト、
CoHO2となる。しかし非酸化性雰囲気の乾燥で
は、淡桃色のβ−Co（OH）2が表面に皮膜形成さ
れる。 本発明により作成した正極板（）、従来の如
くニツケルとコバルトを共沈した正極板（）、
本発明の乾燥工程での雰囲気を空気中で約100℃
としたブラウン色の水酸化コバルトをコーテイン
グした正極板（）、及びコバルトの追加充填を
しない正極板（）の４種類の正極板をこれらの
正極板よりも容量が大であるカドミウム負極板、
ナイロンセパレータ、比重1.20の苛性カリウム水
溶液等からベント形ニツケルカドミウム蓄電池を
製作した。これらの電池を25℃で充電々流0.1CA
により、15時間充電した。しかる後、放電々流
0.2CAで酸化水銀照合電極に対して、0Vまで放
電させて性能を比較した。 表１はコバルトを各々５％含む前述の正極板
（）、（）、（）及びコバルトの充填していな
い正極板（）の利用率を示した。
するものである。 従来技術とその問題点 従来ニツケルカドミウム蓄電池用ニツケル正極
板の代表的なものとしてシンター式とペースト式
の２種類がある。 前者はニツケル粉末を穿孔鋼板あるいはニツケ
ルネツト等の芯金に焼結させた多孔体基板に、硝
酸ニツケルを主成分とした含浸液を含浸し、次い
でアルカリ溶液に浸漬して活物質を充填したもの
である。 後者は芯金をもたない金属繊維焼結体あるいは
スポンジ状金属多孔体等に活物質そのものの水溶
性ペーストを充填させたものである。周知の如
く、両者の充填方法の違いは、細孔構造によるも
のであり、前者は細孔径10μm以下と小さいため、
水酸化ニツケル粒子そのものを直接充填すること
ができない。これに対し後者は数十〜数百μmと
大きいため、直接充填が可能である。 ところで両者共活物質の利用率を向上させる目
的で、少量のコバルトが共沈状態ですなわち硝酸
ニツケルと硝酸コバルトの混合水溶液をアルカリ
処理することによつて、水酸化物を得る方法で添
加されているのが常である。 周知の如く、活物質中にコバルトを添加すると
放電ゝ圧が低下し、その分エネルギー密度の低下
を生じる欠点があつた。 又、利用率も10％程度向上する位であり、最近
の市場要求は高エネルギー密度の電池を強く望む
ものであり、これに対応するためにはさらに利用
率を向上させる製造法が望まれている。 発明の目的 本発明は、活物質利用率の向上と放電々圧低下
を抑制したニツケル正極板を製造することを目的
とする。 発明の構成 すなわち、本発明は上記目的を達成するため
に、水酸化ニツケルを主成分とする正極活物質を
充填した多孔性金属基板を、硫酸コバルトを含む
硫酸溶液に浸漬し、次いでアルカリ溶液中で処理
し、水洗した後に非酸化性雰囲気中で乾燥を行な
い正極活物質表面に各種存在するコバルト化合物
中、特にβ−Co（OH）2の皮膜を形成させて、ニ
ツケル正極板を製造するものである。 実施例 以下本発明の一実施例について詳述する。 ニツケル粉末を穿孔鋼板に焼結させた多孔度約
80％の多孔性金属基板を、硝酸ニツケル溶液中に
浸漬した後、30％の水酸化ナトリウム水溶液中で
周知の如き電解還元法により水酸化物として沈着
せしめしかる後に水洗、乾燥を行なう。これら一
連の工程を５〜６サイクル繰返して、所定の活物
質量を充填する。しかる後に、約600ｇ／の硫
酸コバルト水溶液中に浸漬し、前記とほぼ同様の
操作を行ない約５％の水酸化コバルトを追加充填
する。この追加充填工程中の乾燥雰囲気を非酸化
性雰囲気とする。例えば窒素やアルゴン雰囲気あ
るいは真空状態である。通常の大気中での乾燥に
おいては、ブラウン色を呈した水酸化コバルト、
CoHO2となる。しかし非酸化性雰囲気の乾燥で
は、淡桃色のβ−Co（OH）2が表面に皮膜形成さ
れる。 本発明により作成した正極板（）、従来の如
くニツケルとコバルトを共沈した正極板（）、
本発明の乾燥工程での雰囲気を空気中で約100℃
としたブラウン色の水酸化コバルトをコーテイン
グした正極板（）、及びコバルトの追加充填を
しない正極板（）の４種類の正極板をこれらの
正極板よりも容量が大であるカドミウム負極板、
ナイロンセパレータ、比重1.20の苛性カリウム水
溶液等からベント形ニツケルカドミウム蓄電池を
製作した。これらの電池を25℃で充電々流0.1CA
により、15時間充電した。しかる後、放電々流
0.2CAで酸化水銀照合電極に対して、0Vまで放
電させて性能を比較した。 表１はコバルトを各々５％含む前述の正極板
（）、（）、（）及びコバルトの充填していな
い正極板（）の利用率を示した。
【表】
表２は前記した４種類の正極板を用いた電池の
平均放々電圧を示したものである。
平均放々電圧を示したものである。
【表】
上記の如く、本発明により得られた正極板の活
物質利用率が優れている。 又平均放電々圧においては、（）の共沈添加
極板よりも約15mV高い。 本発明による正極板の電池は、放々電圧、活物
質利用率の両面において優れている。これは正極
活物質表面にβ−Co（OH）2の皮膜を形成させた
ことによるものであるが、効果のメカニズムにつ
いては明らかでない。 しかしながら以下の如く推察される。 正極活物質表面に皮膜を形成された活性なβ−
Co（OH）2はアルカリ溶液中において、正極の充
放電に伴ない３酸の水酸化コバルトに変化する。
この電気化学的に形成された３価の水酸化コバル
トは、一般の化学的に合成された３価の水酸化コ
バルトに比べて、プロトン伝導度に優れ、水酸化
ニツケル活物質に液側よりスムーズにプロトンが
拡散するように補助的作用を有しているのではな
いかと思われる。 上記実施例はシンター式正極板について述べた
が、ペースト式電極板についても活物質ペースト
充填後、β−Co（OH）2の追加充填を行なえば同
様な効果が得られる。 発明の効果 本発明により正極活物質表面に非酸化性雰囲気
で乾燥したβ−Co（OH）2の皮膜を形成させるこ
とにより、活物質利用率を向上させ、かつ放電々
圧低下を抑制したニツケル正極板を製造できる効
果がある。
物質利用率が優れている。 又平均放電々圧においては、（）の共沈添加
極板よりも約15mV高い。 本発明による正極板の電池は、放々電圧、活物
質利用率の両面において優れている。これは正極
活物質表面にβ−Co（OH）2の皮膜を形成させた
ことによるものであるが、効果のメカニズムにつ
いては明らかでない。 しかしながら以下の如く推察される。 正極活物質表面に皮膜を形成された活性なβ−
Co（OH）2はアルカリ溶液中において、正極の充
放電に伴ない３酸の水酸化コバルトに変化する。
この電気化学的に形成された３価の水酸化コバル
トは、一般の化学的に合成された３価の水酸化コ
バルトに比べて、プロトン伝導度に優れ、水酸化
ニツケル活物質に液側よりスムーズにプロトンが
拡散するように補助的作用を有しているのではな
いかと思われる。 上記実施例はシンター式正極板について述べた
が、ペースト式電極板についても活物質ペースト
充填後、β−Co（OH）2の追加充填を行なえば同
様な効果が得られる。 発明の効果 本発明により正極活物質表面に非酸化性雰囲気
で乾燥したβ−Co（OH）2の皮膜を形成させるこ
とにより、活物質利用率を向上させ、かつ放電々
圧低下を抑制したニツケル正極板を製造できる効
果がある。
Claims (1)
- １ 水酸化ニツケルを主成分とする正極活物質を
充填した多孔性金属基板を、硫酸コバルトを含む
硫酸塩水溶液に浸漬し、次いでアルカリ溶液中で
処理し、水洗した後に非酸化性雰囲気中で乾燥を
行ない正極活物質表面にβ−Co（OH）2の皮膜を
形成させることを特徴とするアルカリ蓄電池用ニ
ツケル正極板の製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59233599A JPS61110962A (ja) | 1984-11-06 | 1984-11-06 | アルカリ蓄電池用ニッケル正極板の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59233599A JPS61110962A (ja) | 1984-11-06 | 1984-11-06 | アルカリ蓄電池用ニッケル正極板の製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61110962A JPS61110962A (ja) | 1986-05-29 |
| JPH0451944B2 true JPH0451944B2 (ja) | 1992-08-20 |
Family
ID=16957578
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59233599A Granted JPS61110962A (ja) | 1984-11-06 | 1984-11-06 | アルカリ蓄電池用ニッケル正極板の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61110962A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11238508A (ja) | 1998-02-23 | 1999-08-31 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | アルカリ蓄電池用ニッケル正極および製造方法 |
-
1984
- 1984-11-06 JP JP59233599A patent/JPS61110962A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61110962A (ja) | 1986-05-29 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |