JPH0570907B2 - - Google Patents
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- JPH0570907B2 JPH0570907B2 JP60231668A JP23166885A JPH0570907B2 JP H0570907 B2 JPH0570907 B2 JP H0570907B2 JP 60231668 A JP60231668 A JP 60231668A JP 23166885 A JP23166885 A JP 23166885A JP H0570907 B2 JPH0570907 B2 JP H0570907B2
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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
- H01M4/26—Processes of manufacture
- H01M4/28—Precipitating active material on the carrier
-
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- H01M4/64—Carriers or collectors
- H01M4/70—Carriers or collectors characterised by shape or form
- H01M4/80—Porous plates, e.g. sintered carriers
-
- 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)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Cell Electrode Carriers And Collectors (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
(イ) 産業上の利用分野
本発明は多孔性ニツケル焼結基板に硝酸ニツケ
ルなどの酸性ニツケル塩を含浸し、次いでアルカ
リ処理などを行なうことにより、前記基板中に活
物質を充填するアルカリ蓄電池用焼結式水酸化ニ
ツケル電極の製造方法に関する。
ルなどの酸性ニツケル塩を含浸し、次いでアルカ
リ処理などを行なうことにより、前記基板中に活
物質を充填するアルカリ蓄電池用焼結式水酸化ニ
ツ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ツケル電極の製造方
法としては活物質保持体としての多孔性ニツケル
焼結基板を硝酸ニツケルなどの酸性ニツケル塩含
浸液に浸漬し該基板の孔中にニツケル塩を含浸し
た後、該ニツケル塩をアルカリ中で水酸化ニツケ
ルに変化させることで活物質化させるという活物
質充填操作を行なつて水酸化ニツケル電極を製造
する方法がある。この活物質充填操作によるニツ
ケル焼結基板への活物質の充填量は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、活物質充填の効率を上げ製造工
程を簡略化するために、含浸液に高温高濃度硝酸
ニツ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
れているが、この場合当然のこととして含浸液の
腐食性は強くなり基板が侵食されて基板を構成す
るニツ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つた。
法としては活物質保持体としての多孔性ニツケル
焼結基板を硝酸ニツケルなどの酸性ニツケル塩含
浸液に浸漬し該基板の孔中にニツケル塩を含浸し
た後、該ニツケル塩をアルカリ中で水酸化ニツケ
ルに変化させることで活物質化させるという活物
質充填操作を行なつて水酸化ニツケル電極を製造
する方法がある。この活物質充填操作によるニツ
ケル焼結基板への活物質の充填量は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、活物質充填の効率を上げ製造工
程を簡略化するために、含浸液に高温高濃度硝酸
ニツ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
れているが、この場合当然のこととして含浸液の
腐食性は強くなり基板が侵食されて基板を構成す
るニツ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つた。
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
ニツケル焼結基板の表面に耐酸化性の酸化ニツケ
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、この方法に於いても
酸化ニツ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
んとして酸化ニツケルの生成量を増やすと、酸化
ニツ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われ活物質利用率が
低下するという問題があつた。
昭59−96659号公報では、酸素存在下で高温にて
ニツケル焼結基板の表面に耐酸化性の酸化ニツケ
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、この方法に於いても
酸化ニツ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
んとして酸化ニツケルの生成量を増やすと、酸化
ニツ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われ活物質利用率が
低下するという問題があつた。
(ハ) 発明が解決しようとする問題点
本発明は高温の酸性含浸液中でのニツケル焼結
基板の腐食を確実に防止し、しかも放電特性の優
れたアルカリ蓄電池用水酸化ニツケル電極を得よ
うとするものである。
基板の腐食を確実に防止し、しかも放電特性の優
れたアルカリ蓄電池用水酸化ニツケル電極を得よ
うとするものである。
(ニ) 問題点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ツケル電極
の製造方法は、多孔性ニツケル焼結基板をコバル
ト塩中で陰極として電気分解などして、基板表面
にコバルトまたは水酸化コバルトなどのコバルト
化合物を電解析出し、次いで前記コバルトまたは
コバルト化合物を酸化処理して基板表面を酸化コ
バルト層で被覆した後、この基板に酸性ニツケル
塩の含浸を伴う活物質充填操作を行なうものであ
る。
の製造方法は、多孔性ニツケル焼結基板をコバル
ト塩中で陰極として電気分解などして、基板表面
にコバルトまたは水酸化コバルトなどのコバルト
化合物を電解析出し、次いで前記コバルトまたは
コバルト化合物を酸化処理して基板表面を酸化コ
バルト層で被覆した後、この基板に酸性ニツケル
塩の含浸を伴う活物質充填操作を行なうものであ
る。
(ホ) 作用
電解によつて多孔性ニツケル焼結基板表面にコ
バルトまたはコバルト化合物を析出させると、基
板表面をこれらコバルトまたはコバルト化合物で
均一且つ緻密に覆うことができ、この後酸化処理
することで得られる酸化コバルト層も同様に均一
で且つ緻密に基板表面を覆う。この酸化コバルト
層は不働態膜として酸性ニツケル塩中で基板の保
護膜の役割を果たし、酸性ニツケル塩による基板
の腐食及び脆弱化を防ぎ、また、酸化コバルトは
導電性が良く、更に酸化コバルト層と活物質との
界面ではニツケルコバルトの固溶化によつて導電
性が向上すると考えられるため、基板表面に酸化
ニツケル層を形成したときのような導電性の低下
もない。
バルトまたはコバルト化合物を析出させると、基
板表面をこれらコバルトまたはコバルト化合物で
均一且つ緻密に覆うことができ、この後酸化処理
することで得られる酸化コバルト層も同様に均一
で且つ緻密に基板表面を覆う。この酸化コバルト
層は不働態膜として酸性ニツケル塩中で基板の保
護膜の役割を果たし、酸性ニツケル塩による基板
の腐食及び脆弱化を防ぎ、また、酸化コバルトは
導電性が良く、更に酸化コバルト層と活物質との
界面ではニツケルコバルトの固溶化によつて導電
性が向上すると考えられるため、基板表面に酸化
ニツケル層を形成したときのような導電性の低下
もない。
(ヘ) 実施例
還元性雰囲気中で焼結して得られた多孔度約80
％のニツケル焼結基板を、常温、２モル／の硝
酸コバルト水溶液中に於いて、ニツケル焼結基板
を対極として20ｍＡ／cm3で20分間陰電解した後80
℃で十分に乾燥し、更に180℃で30分間空気中で
加熱処理を行い基板表面を均一に且つ完全に酸化
コバルトで被覆した基板Ａを製作した。また、比
較として上記還元性雰囲気で焼結して得た基板を
硝酸コバルト水溶液に浸漬した後苛性ソーダ溶液
中に浸漬して表面に水酸化コバルトを生成し、次
いで加熱処理を行なつて表面に酸化コバルト層を
形成した基板Ｂ、前記実施例に於ける電解によつ
て表面に水酸化コバルトを生成させた基板を酸化
処理せずに用いた基板(C)及び還元性雰囲気中で焼
結した後全く処理を施さなかつた基板Ｄを夫々製
作した。
％のニツケル焼結基板を、常温、２モル／の硝
酸コバルト水溶液中に於いて、ニツケル焼結基板
を対極として20ｍＡ／cm3で20分間陰電解した後80
℃で十分に乾燥し、更に180℃で30分間空気中で
加熱処理を行い基板表面を均一に且つ完全に酸化
コバルトで被覆した基板Ａを製作した。また、比
較として上記還元性雰囲気で焼結して得た基板を
硝酸コバルト水溶液に浸漬した後苛性ソーダ溶液
中に浸漬して表面に水酸化コバルトを生成し、次
いで加熱処理を行なつて表面に酸化コバルト層を
形成した基板Ｂ、前記実施例に於ける電解によつ
て表面に水酸化コバルトを生成させた基板を酸化
処理せずに用いた基板(C)及び還元性雰囲気中で焼
結した後全く処理を施さなかつた基板Ｄを夫々製
作した。
第１図はこれら基板Ａ乃至Ｄを夫々５重量％の
硝酸に浸漬したときの浸漬時間に対する基板のニ
ツケル溶解量を、５分毎に硝酸を採取して原子吸
光分析を行ない硝酸中のニツケル濃度を測定して
示したものである。第１図から明らかなように、
全く処理を行なつていない基板Ｄは短時間のうち
にかなりの量のニツケルが溶解するのに対し、基
板Ａは非常にニツケル溶解量が低く抑えらえてい
る。基板Ａは基板Ｂに比べてもニツケル溶解量が
低く抑えられているが、これは基板Ａの表面に形
成した酸化コバルトが、基板Ｂの酸化コバルトに
比べて均一に且つ完全に基板表面を被覆したため
と考えられ、酸化コバルト層の形成方法として
は、電解によりコバルトまたはコバルト化合物
（この場合は水酸化コバルト）を析出させた後酸
化処理する方法の方が、コバルト塩を含浸してア
ルカリ置換により水酸化コバルトを生成した後酸
化処理する方法より優れることがわかる。また、
後者の方法は基板をニツケル塩溶液に浸漬した際
に基板のニツケルが腐食するおそれがあるが、前
者の方法は同じコバルト塩溶液に浸漬しても基板
が電解還元されるため腐食が起こることを防止で
き、より有効である。更に基板Ａは基板Ｃよりニ
ツケル溶解量が低く抑えられており、基板表面を
被覆する物質としては水酸化コバルトより酸化コ
バルトの方が優れることがわかる。
硝酸に浸漬したときの浸漬時間に対する基板のニ
ツケル溶解量を、５分毎に硝酸を採取して原子吸
光分析を行ない硝酸中のニツケル濃度を測定して
示したものである。第１図から明らかなように、
全く処理を行なつていない基板Ｄは短時間のうち
にかなりの量のニツケルが溶解するのに対し、基
板Ａは非常にニツケル溶解量が低く抑えらえてい
る。基板Ａは基板Ｂに比べてもニツケル溶解量が
低く抑えられているが、これは基板Ａの表面に形
成した酸化コバルトが、基板Ｂの酸化コバルトに
比べて均一に且つ完全に基板表面を被覆したため
と考えられ、酸化コバルト層の形成方法として
は、電解によりコバルトまたはコバルト化合物
（この場合は水酸化コバルト）を析出させた後酸
化処理する方法の方が、コバルト塩を含浸してア
ルカリ置換により水酸化コバルトを生成した後酸
化処理する方法より優れることがわかる。また、
後者の方法は基板をニツケル塩溶液に浸漬した際
に基板のニツケルが腐食するおそれがあるが、前
者の方法は同じコバルト塩溶液に浸漬しても基板
が電解還元されるため腐食が起こることを防止で
き、より有効である。更に基板Ａは基板Ｃよりニ
ツケル溶解量が低く抑えられており、基板表面を
被覆する物質としては水酸化コバルトより酸化コ
バルトの方が優れることがわかる。
次いで、前記基板Ａ乃至Ｄを80℃、比重1.75の
硝酸ニツケル水溶液中に30分間浸漬し、基板中に
含浸した硝酸ニツケルを80℃、25％の苛性ソーダ
溶液中で水酸化ニツケルに変化させて活物質化す
る活物質充填操作を５回繰り返して水酸化ニツケ
ル陽極を製作した。これら陽極を用いて公称容量
1.2AHのニツケル−カドミウム電池を組立て、陽
極に用いた基板の符号に対応させて電池Ａ乃至Ｄ
とし、これらの電池の充放電サイクル特性を第２
図に示した。
硝酸ニツケル水溶液中に30分間浸漬し、基板中に
含浸した硝酸ニツケルを80℃、25％の苛性ソーダ
溶液中で水酸化ニツケルに変化させて活物質化す
る活物質充填操作を５回繰り返して水酸化ニツケ
ル陽極を製作した。これら陽極を用いて公称容量
1.2AHのニツケル−カドミウム電池を組立て、陽
極に用いた基板の符号に対応させて電池Ａ乃至Ｄ
とし、これらの電池の充放電サイクル特性を第２
図に示した。
本発明法による電極を用いた電池Ａは前述した
ように均一で且つ完全に基板表面を覆う酸化コバ
ルト層により、電極製作時に於ける腐食性の大き
い含浸液中でのニツ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おり、このため活物
質の脱落などが防止でき、また酸化コバルト層は
アルカリ水溶液中での充放電に於いてニツケル焼
結基板の腐食活物質化を防止し基板の脆弱化を抑
えるために良好なサイクル特性を示している。
ように均一で且つ完全に基板表面を覆う酸化コバ
ルト層により、電極製作時に於ける腐食性の大き
い含浸液中でのニツ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おり、このため活物
質の脱落などが防止でき、また酸化コバルト層は
アルカリ水溶液中での充放電に於いてニツケル焼
結基板の腐食活物質化を防止し基板の脆弱化を抑
えるために良好なサイクル特性を示している。
尚、上記実施例では酸化コバルト層を形成する
際に硝酸コバルト溶液で電解して水酸化コバルト
を生成させた後酸化処理を行なつたが、硫酸コバ
ルト溶液中で陰電解して基板表面にコバルトを生
成させ、その後酸化処理して表面に酸化コバルト
層を形成しても基板Ａと同様の効果が得られた。
際に硝酸コバルト溶液で電解して水酸化コバルト
を生成させた後酸化処理を行なつたが、硫酸コバ
ルト溶液中で陰電解して基板表面にコバルトを生
成させ、その後酸化処理して表面に酸化コバルト
層を形成しても基板Ａと同様の効果が得られた。
(ト) 発明の効果
本発明のアルカリ蓄電池用水酸化ニツケル電極
の製造方法は、多孔性ニツケル焼結基板表面にコ
バルトまたはコバルト化合物を電解析出し、次い
で前記コバルトまたはコバルト化合物を酸化して
基板表面を酸化コバルト層で被覆するものである
から、この酸化コバルト層で基板表面を均一且つ
完全に覆うことができ、基板に酸性ニツケル塩の
含浸を伴う活物質充填操作を行なつた際に、前記
酸化コバルト層が不働態膜として働くため基板の
腐食及び脆弱化を防止でき、また酸化コバルトは
導電性が良好であるため基板と活物質との間の導
電性が向上し、サイクル特性の優れたアルカリ蓄
電池用水酸化ニツケル電極を得ることができる。
の製造方法は、多孔性ニツケル焼結基板表面にコ
バルトまたはコバルト化合物を電解析出し、次い
で前記コバルトまたはコバルト化合物を酸化して
基板表面を酸化コバルト層で被覆するものである
から、この酸化コバルト層で基板表面を均一且つ
完全に覆うことができ、基板に酸性ニツケル塩の
含浸を伴う活物質充填操作を行なつた際に、前記
酸化コバルト層が不働態膜として働くため基板の
腐食及び脆弱化を防止でき、また酸化コバルトは
導電性が良好であるため基板と活物質との間の導
電性が向上し、サイクル特性の優れたアルカリ蓄
電池用水酸化ニツケル電極を得ることができる。
第１図は基板の硝酸への浸漬時間と基板のニツ
ケル溶解量との関係を示す図面、第２図は本発明
法による電極と比較電極を夫々用いた電池のサイ
クル特性図である。
ケル溶解量との関係を示す図面、第２図は本発明
法による電極と比較電極を夫々用いた電池のサイ
クル特性図である。
Claims (1)
- １ 多孔性ニツケル焼結基板表面にコバルトまた
はコバルト化合物を電解析出し、次いで前記コバ
ルトまたはコバルト化合物を酸化して基板表面を
酸化コバルト層で被覆した後、この基板に酸性ニ
ツ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ツケル
電極の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60231668A JPS6290864A (ja) | 1985-10-17 | 1985-10-17 | アルカリ蓄電池用水酸化ニツケル電極の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60231668A JPS6290864A (ja) | 1985-10-17 | 1985-10-17 | アルカリ蓄電池用水酸化ニツケル電極の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6290864A JPS6290864A (ja) | 1987-04-25 |
| JPH0570907B2 true JPH0570907B2 (ja) | 1993-10-06 |
Family
ID=16927104
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60231668A Granted JPS6290864A (ja) | 1985-10-17 | 1985-10-17 | アルカリ蓄電池用水酸化ニツケル電極の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6290864A (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63216268A (ja) * | 1987-03-03 | 1988-09-08 | Sanyo Electric Co Ltd | アルカリ蓄電池用水酸化ニツケル電極の製造方法 |
| JP2646136B2 (ja) * | 1989-06-15 | 1997-08-25 | 株式会社ユアサコーポレーション | アルカリ蓄電池用ニッケル電極 |
| US5248510A (en) * | 1992-02-18 | 1993-09-28 | Hughes Aircraft Company | Cobalt oxide passivation of nickel battery electrode substrates |
| US6120937A (en) * | 1997-05-15 | 2000-09-19 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Electrode for alkaline storage battery and method for manufacturing the same |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60216452A (ja) * | 1984-04-09 | 1985-10-29 | Yuasa Battery Co Ltd | アルカリ蓄電池用ペ−スト式正極板 |
-
1985
- 1985-10-17 JP JP60231668A patent/JPS6290864A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60216452A (ja) * | 1984-04-09 | 1985-10-29 | Yuasa Battery Co Ltd | アルカリ蓄電池用ペ−スト式正極板 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6290864A (ja) | 1987-04-25 |
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