JPH0475255A - アルカリ蓄電池用水酸化ニッケル電極の製造方法 - Google Patents
アルカリ蓄電池用水酸化ニッケル電極の製造方法Info
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- JPH0475255A JPH0475255A JP2188743A JP18874390A JPH0475255A JP H0475255 A JPH0475255 A JP H0475255A JP 2188743 A JP2188743 A JP 2188743A JP 18874390 A JP18874390 A JP 18874390A JP H0475255 A JPH0475255 A JP H0475255A
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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
- 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
- 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】
（イ）産業上の利用分野
本発明は多孔性ニッケル焼結基板に硝酸二・７ケルなど
の酸性ニッケル塩を含浸し、次１１でアルカリ処理など
を行なうことにより、前記基板中（こ活物質を充填する
アルカリ蓄電池用焼結式水酸化ニッケル電極の製造方法
に関する。
の酸性ニッケル塩を含浸し、次１１でアルカリ処理など
を行なうことにより、前記基板中（こ活物質を充填する
アルカリ蓄電池用焼結式水酸化ニッケル電極の製造方法
に関する。
（ロ）従来の技術
アルカリ蓄電池用水酸化ニッケル電極の製造方法として
は、活物質保持体としての多孔性ニッケル焼結基板を硝
酸ニッケルなどの酸性ニッケル塩含浸液に浸漬し、その
基板の孔中にニッケル塩を含浸した後、前記ニッケル塩
をアルカリ中で水酸化ニッケルに変化させることで活物
質化させるという酸性ニッケル塩の含浸を伴う活物質充
填操作を行なって水酸化ニッケル電極を製造する方法が
ある。この活物質充填操作によるニッケル焼結基板への
活物質充填量は１回の操作では充分な充填量が得られな
いため、数回繰り返して行なうことで所要の活物質量を
充填しなければならない。
は、活物質保持体としての多孔性ニッケル焼結基板を硝
酸ニッケルなどの酸性ニッケル塩含浸液に浸漬し、その
基板の孔中にニッケル塩を含浸した後、前記ニッケル塩
をアルカリ中で水酸化ニッケルに変化させることで活物
質化させるという酸性ニッケル塩の含浸を伴う活物質充
填操作を行なって水酸化ニッケル電極を製造する方法が
ある。この活物質充填操作によるニッケル焼結基板への
活物質充填量は１回の操作では充分な充填量が得られな
いため、数回繰り返して行なうことで所要の活物質量を
充填しなければならない。
そこで、活物質の充填効率を上げ製造工程を簡略化する
ために、含浸液に高温高濃度硝酸ニッケル水溶液などの
溶融塩含浸液を用い、少ない含浸回数で所要の活物質量
を得ることが行なわれている。この場合、当然のことと
して含浸液の腐食性が強くなり、基板が侵食されて基板
を構成するニッケルが溶解するため極板が脆弱化し、サ
イクル性能の低下を招くという欠点があった。
ために、含浸液に高温高濃度硝酸ニッケル水溶液などの
溶融塩含浸液を用い、少ない含浸回数で所要の活物質量
を得ることが行なわれている。この場合、当然のことと
して含浸液の腐食性が強くなり、基板が侵食されて基板
を構成するニッケルが溶解するため極板が脆弱化し、サ
イクル性能の低下を招くという欠点があった。
これに対して特開昭５９−７８４５７号公報及び特開昭
５９ ９６６５９号公報では、酸素存在下で高温にてニ
ッケル焼結基板の表面に耐酸化性の酸化ニッケルを生成
させ、基板の腐食を防止する方法が提案されている。
５９ ９６６５９号公報では、酸素存在下で高温にてニ
ッケル焼結基板の表面に耐酸化性の酸化ニッケルを生成
させ、基板の腐食を防止する方法が提案されている。
しかしながら、この方法においても酸化ニッケルの生成
量が少ないと基板の腐食を充分に抑えることができず、
しかも充分な効果を得ようとして酸化ニッケルの生成量
を増やすと、酸化ニッケルは導電性の悪いものであるの
で、活物質と基板との導電性が著しく損なわれ、活物質
の利用率が低下するという問題があった。
量が少ないと基板の腐食を充分に抑えることができず、
しかも充分な効果を得ようとして酸化ニッケルの生成量
を増やすと、酸化ニッケルは導電性の悪いものであるの
で、活物質と基板との導電性が著しく損なわれ、活物質
の利用率が低下するという問題があった。
そこで、耐腐食性にも優れ、導電性も良いコバルト酸化
物層をニッケル焼結基板に生成させる方法が提案された
。
物層をニッケル焼結基板に生成させる方法が提案された
。
このコバルト酸化物層を生成させる方法として、特開昭
６３−２１６２６８号公報では、ニッケル焼結基板を硝
酸コバルト水溶液中に浸漬後、アルカリ水溶液に浸漬し
て基板表面に水酸化コバルト層を生成させ、アルカリを
除去せず空気中で加熱して、オキシ水酸化コバルト層を
生成させる方法が提案されている。しかしながら、この
方法ではアルカリ水溶液に浸漬する工程が必要であり、
工程の煩雑さを生じる。
６３−２１６２６８号公報では、ニッケル焼結基板を硝
酸コバルト水溶液中に浸漬後、アルカリ水溶液に浸漬し
て基板表面に水酸化コバルト層を生成させ、アルカリを
除去せず空気中で加熱して、オキシ水酸化コバルト層を
生成させる方法が提案されている。しかしながら、この
方法ではアルカリ水溶液に浸漬する工程が必要であり、
工程の煩雑さを生じる。
又、前記アルカリ水溶液に浸漬する工程を省略する方法
として、特開昭６２ ３７８７４号公報では、ニッケル
焼結基板を硝酸コバルト水溶液中に浸漬した後、十分に
乾燥し、空気中で加熱処理を行ない酸化コバルトを生成
させる方法が提案されている。しかしながら、この方法
においても加熱処理時に分解発生するガスが腐食性ガス
のＮＯ８であり、製造装置などに悪影響を及ぼす。
として、特開昭６２ ３７８７４号公報では、ニッケル
焼結基板を硝酸コバルト水溶液中に浸漬した後、十分に
乾燥し、空気中で加熱処理を行ない酸化コバルトを生成
させる方法が提案されている。しかしながら、この方法
においても加熱処理時に分解発生するガスが腐食性ガス
のＮＯ８であり、製造装置などに悪影響を及ぼす。
（ハ）発明が解決しようとする課題
本発明は簡単な工程で腐食性ガスの発生もなく、高温の
酸性含浸液中でのニッケル焼結基板の腐食を確実に防止
でき、しかも特性の優れたアルカリ蓄電池用水酸化ニッ
ケル電極を得ることのできる製造方法を提供しようとす
るものである。
酸性含浸液中でのニッケル焼結基板の腐食を確実に防止
でき、しかも特性の優れたアルカリ蓄電池用水酸化ニッ
ケル電極を得ることのできる製造方法を提供しようとす
るものである。
（ニ）課題を解決するための手段
本発明のアルカリ蓄電池用水酸化ニッケル電極の製造方
法は、多孔性ニッケル焼結基板をコバルト錯体を含むア
ルカリ水溶液に浸漬させ、次いで空気中で加熱すること
により多孔性ニッケル焼結基板に充填されたコバルト錯
体をコバルト酸化物に変化させて、多孔性ニッケル焼結
基板表面をコバルト酸化物で被覆した後、基板に酸性ニ
ッケル塩の含浸を伴う活物質充填操作を行なうもめであ
る。
法は、多孔性ニッケル焼結基板をコバルト錯体を含むア
ルカリ水溶液に浸漬させ、次いで空気中で加熱すること
により多孔性ニッケル焼結基板に充填されたコバルト錯
体をコバルト酸化物に変化させて、多孔性ニッケル焼結
基板表面をコバルト酸化物で被覆した後、基板に酸性ニ
ッケル塩の含浸を伴う活物質充填操作を行なうもめであ
る。
（ホ）作 用
水酸化コバルトが溶解してコバルト錯体を形成している
アルカリ水溶液に多孔性ニッケル焼結基板を浸漬し、空
気中で加熱すると四三酸化コバルト及びオキシ水酸化コ
バルトが生成することが第１図に示すようにＸ線回折法
により確認された。
アルカリ水溶液に多孔性ニッケル焼結基板を浸漬し、空
気中で加熱すると四三酸化コバルト及びオキシ水酸化コ
バルトが生成することが第１図に示すようにＸ線回折法
により確認された。
上記四三酸化コバルト層及びオキシ水酸化コバルト層は
、不働態膜として酸性ニッケル塩中で保護膜の役割を果
たし、高温・高濃度の酸性ニッケル塩の含浸液中におい
ても、安定してニッケル焼結基板の腐食及び脆弱化を防
ぐ。
、不働態膜として酸性ニッケル塩中で保護膜の役割を果
たし、高温・高濃度の酸性ニッケル塩の含浸液中におい
ても、安定してニッケル焼結基板の腐食及び脆弱化を防
ぐ。
又、上記四三酸化コバルト及びオキシ水酸化コバルトは
、酸化ニッケルよりも導電性が優れているので、酸化ニ
ッケルからなる被膜を形成したときのように極板の集電
性が低下することもない。
、酸化ニッケルよりも導電性が優れているので、酸化ニ
ッケルからなる被膜を形成したときのように極板の集電
性が低下することもない。
更に、コバルト錯体を含むアルカリ水溶液にニッケル焼
結基板を浸漬させ、空気中で加熱することによりコバル
ト酸化物を生成させると、硝酸コバルトを基板に含浸す
る従来の製造方法で行なっていたアルカリ水溶液への浸
漬工程が省略でき、ＮＯｘなどの腐食性ガスの発生も防
止できる。
結基板を浸漬させ、空気中で加熱することによりコバル
ト酸化物を生成させると、硝酸コバルトを基板に含浸す
る従来の製造方法で行なっていたアルカリ水溶液への浸
漬工程が省略でき、ＮＯｘなどの腐食性ガスの発生も防
止できる。
（へ）実施例
還元性雰囲気中で焼結して得られた多孔度８０％のニッ
ケル焼結基板を、水酸化コバルトが溶解してコバルト錯
体を形成している水酸化ナトリウム水溶液に浸漬して、
基板表面にコバルト錯体を保持させ、更に空気中で加熱
して基板表面上に四三酸化コバルト層とオキシ水酸化コ
バルト層からなるコバルト酸化物層を生成させた。
ケル焼結基板を、水酸化コバルトが溶解してコバルト錯
体を形成している水酸化ナトリウム水溶液に浸漬して、
基板表面にコバルト錯体を保持させ、更に空気中で加熱
して基板表面上に四三酸化コバルト層とオキシ水酸化コ
バルト層からなるコバルト酸化物層を生成させた。
次いでこの四三酸化コバルト層とオキシ水酸化コバルト
層からなるコバルト酸化物層で覆った基板を７０℃、比
重１．７５の硝酸ニッケル水溶液に浸漬し、基板中に含
浸した硝酸ニッケルを２５ｔｖｔ％の水酸化ナトリウム
水溶液中で活物質化する一連の活物質充填操作を５回繰
り返巳て、本発明法による水酸化ニッケル電極（Ａ）を
製作した。
層からなるコバルト酸化物層で覆った基板を７０℃、比
重１．７５の硝酸ニッケル水溶液に浸漬し、基板中に含
浸した硝酸ニッケルを２５ｔｖｔ％の水酸化ナトリウム
水溶液中で活物質化する一連の活物質充填操作を５回繰
り返巳て、本発明法による水酸化ニッケル電極（Ａ）を
製作した。
又比較として、上記還元性雰囲気中で焼結して得た基板
を全く処理しないで用い、上記活物質充填操作を行なっ
て得た電極（Ｂ）を製作した。
を全く処理しないで用い、上記活物質充填操作を行なっ
て得た電極（Ｂ）を製作した。
第２図は、上記本発明法による電極（Ａ）と比較電極（
Ｂ）を製作する際に行なう活物質充填操作における硝酸
ニッケル水溶液への初回浸漬時の基板電位と浸漬時間の
関係を示す図である。比較電極（Ｂ）の基板が初回浸漬
時にニッケル溶解を位になってしまうのに対し、本発明
による電極（Ａ）の基板は腐食性の大きい含浸液中で常
に不働態電位を示し、ニッケル焼結基板の溶解電位に到
達しない耐食性の優れたものであった。
Ｂ）を製作する際に行なう活物質充填操作における硝酸
ニッケル水溶液への初回浸漬時の基板電位と浸漬時間の
関係を示す図である。比較電極（Ｂ）の基板が初回浸漬
時にニッケル溶解を位になってしまうのに対し、本発明
による電極（Ａ）の基板は腐食性の大きい含浸液中で常
に不働態電位を示し、ニッケル焼結基板の溶解電位に到
達しない耐食性の優れたものであった。
又第３図は、初回浸漬時に良好な特性を示した本発明法
による電極（Ａ）と比較電極（Ｂ）の２〜５回目の各浸
漬時における基板電位を示した図である。電極（Ｂ）は
２回目以降もニッケル溶解電位になるが、本発明による
電極（Ａ）の基板は２〜５回目の硝酸ニッケル水溶液へ
の浸漬の際にも不働態電位を示し、耐食性が非常に優れ
たものであることがわかる。更に、上記水酸化ニッケル
電極（Ａ）及び（Ｂ）を各々同一条件で製作したカドミ
ウム電極と組み合わせて公称容量が１ 、２ ＡＨのニ
ッケルカドミウム電池を製作し、これら電池を１．８Ａ
で１時間充電し、１．２Ａで１．ＯＶまで放電するサイ
クル条件で電池のサイクル性能を測定した。
による電極（Ａ）と比較電極（Ｂ）の２〜５回目の各浸
漬時における基板電位を示した図である。電極（Ｂ）は
２回目以降もニッケル溶解電位になるが、本発明による
電極（Ａ）の基板は２〜５回目の硝酸ニッケル水溶液へ
の浸漬の際にも不働態電位を示し、耐食性が非常に優れ
たものであることがわかる。更に、上記水酸化ニッケル
電極（Ａ）及び（Ｂ）を各々同一条件で製作したカドミ
ウム電極と組み合わせて公称容量が１ 、２ ＡＨのニ
ッケルカドミウム電池を製作し、これら電池を１．８Ａ
で１時間充電し、１．２Ａで１．ＯＶまで放電するサイ
クル条件で電池のサイクル性能を測定した。
この結果を、用いた水酸化ニッケル電極（Ａ）及び（Ｂ
）に符号を対応させて第４図に示す。第４図より比較電
極（Ｂ）の電池は１００サイクル以降容量が減少してい
るが、本発明による電極（Ａ）の電池は良好なサイクル
性能を示す。
）に符号を対応させて第４図に示す。第４図より比較電
極（Ｂ）の電池は１００サイクル以降容量が減少してい
るが、本発明による電極（Ａ）の電池は良好なサイクル
性能を示す。
本発明法による水酸化ニッケル電極（Ａ）は、四三酸化
コバルトとオキシ水酸化コバルトからなるコバルト酸化
物層により、活物質充填操作時における腐食性の大きい
含浸液中でのニッケル焼結基板の溶解が防止でき、電極
強度が非常に優れていることから充放電による活物質の
脱落等が抑えられ、更に基板表面に多量の導電性の悪い
酸化ニッケルを生成したときのように抵抗が増すことも
ないために良好なサイクル性能を示す。
コバルトとオキシ水酸化コバルトからなるコバルト酸化
物層により、活物質充填操作時における腐食性の大きい
含浸液中でのニッケル焼結基板の溶解が防止でき、電極
強度が非常に優れていることから充放電による活物質の
脱落等が抑えられ、更に基板表面に多量の導電性の悪い
酸化ニッケルを生成したときのように抵抗が増すことも
ないために良好なサイクル性能を示す。
尚、今回の実験でアルカリ水溶液中のコバルト錯体濃度
が０．００２ｍｏｌ／１未満の場合、１回目の含浸にお
いて基板電位がニッケル溶解電位になり、基板の腐食が
防止できない。従ってコバルト錯体濃度は０．００２ｍ
ｏｌ／ｊ以上とすることが必要である。
が０．００２ｍｏｌ／１未満の場合、１回目の含浸にお
いて基板電位がニッケル溶解電位になり、基板の腐食が
防止できない。従ってコバルト錯体濃度は０．００２ｍ
ｏｌ／ｊ以上とすることが必要である。
（ト）発明の効果
本発明のアルカリ蓄電池用水酸化ニッケル電極の製造方
法は、多孔性ニッケル焼結基板表面にコバルト錯体を保
持させ、次いで空気中で加熱することにより、前記コバ
ルト錯体を四三酸化コバルト及びオキシ水酸化コバルト
に変化させて、ニッケル焼結基板の表面をこれらコバル
ト酸化物で被うものであるので、簡単な工程で且つ腐食
性ガスが発生することなしにコバルト酸化物層を形成で
き、更に、前記四三酸化コバルト及びオキシ水酸化コバ
ルトが酸性ニッケル塩中で不働態膜として作用するので
、この基板に酸性ニッケル塩の含浸を伴う活物質充填操
作を行った際に基板が腐食して脆弱化することを防止で
き、また多量の導電性が悪い多量の酸化ニッケルを基板
表面に生成させたときのように活物質と基板との間の導
電性低下がないため、特性の優れたアルカリ蓄電池用水
酸化ニッケル電極を得ることができる。
法は、多孔性ニッケル焼結基板表面にコバルト錯体を保
持させ、次いで空気中で加熱することにより、前記コバ
ルト錯体を四三酸化コバルト及びオキシ水酸化コバルト
に変化させて、ニッケル焼結基板の表面をこれらコバル
ト酸化物で被うものであるので、簡単な工程で且つ腐食
性ガスが発生することなしにコバルト酸化物層を形成で
き、更に、前記四三酸化コバルト及びオキシ水酸化コバ
ルトが酸性ニッケル塩中で不働態膜として作用するので
、この基板に酸性ニッケル塩の含浸を伴う活物質充填操
作を行った際に基板が腐食して脆弱化することを防止で
き、また多量の導電性が悪い多量の酸化ニッケルを基板
表面に生成させたときのように活物質と基板との間の導
電性低下がないため、特性の優れたアルカリ蓄電池用水
酸化ニッケル電極を得ることができる。
第１図はＸ線回折図、第２図、第３図は本発明による電
極と比較電極の製作時における硝酸ニッケル水溶液への
基板浸漬時間と基板電位の関係を示す図面、第４図は本
発明による電極と比較電極を各々用いた電池のサイクル
特性図である。 Ａ・・・本発明電極、Ｂ・・・比較電極。
極と比較電極の製作時における硝酸ニッケル水溶液への
基板浸漬時間と基板電位の関係を示す図面、第４図は本
発明による電極と比較電極を各々用いた電池のサイクル
特性図である。 Ａ・・・本発明電極、Ｂ・・・比較電極。
Claims (1)
- 多孔性ニッケル焼結基板をコバルト錯体を含むアルカリ
水溶液に浸漬させ、次いで空気中で加熱することにより
、多孔性ニッケル焼結基板に充填されたコバルト錯体を
コバルト酸化物に変化させて、多孔性ニッケル焼結基板
表面をコバルト酸化物で被覆した後、基板に酸性ニッケ
ル塩の含浸を伴う活物質充填操作を行なうことを特徴と
するアルカリ蓄電池用水酸化ニッケル電極の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2188743A JPH0475255A (ja) | 1990-07-16 | 1990-07-16 | アルカリ蓄電池用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 |
|---|---|---|---|
| JP2188743A JPH0475255A (ja) | 1990-07-16 | 1990-07-16 | アルカリ蓄電池用水酸化ニッケル電極の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0475255A true JPH0475255A (ja) | 1992-03-10 |
Family
ID=16228997
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2188743A Pending JPH0475255A (ja) | 1990-07-16 | 1990-07-16 | アルカリ蓄電池用水酸化ニッケル電極の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0475255A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2687507A1 (fr) * | 1992-02-18 | 1993-08-20 | Hughes Aircraft Co | Electrode de nickel portant une couche d'oxyde de cobalt de passivation, procede pour sa production et son utilisation dans une cellule d'accumulation electrique. |
| US6120937A (en) * | 1997-05-15 | 2000-09-19 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Electrode for alkaline storage battery and method for manufacturing the same |
| CN113903910A (zh) * | 2021-09-29 | 2022-01-07 | 湖北大学 | 一种碳布/四氧化三钴纳米线复合材料及其制备方法和应用 |
-
1990
- 1990-07-16 JP JP2188743A patent/JPH0475255A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2687507A1 (fr) * | 1992-02-18 | 1993-08-20 | Hughes Aircraft Co | Electrode de nickel portant une couche d'oxyde de cobalt de passivation, procede pour sa production et son utilisation dans une cellule d'accumulation electrique. |
| US6120937A (en) * | 1997-05-15 | 2000-09-19 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Electrode for alkaline storage battery and method for manufacturing the same |
| CN113903910A (zh) * | 2021-09-29 | 2022-01-07 | 湖北大学 | 一种碳布/四氧化三钴纳米线复合材料及其制备方法和应用 |
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