JPH06111816A - アルカリ蓄電池用非焼結式正極板の製造方法 - Google Patents
アルカリ蓄電池用非焼結式正極板の製造方法Info
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- JPH06111816A JPH06111816A JP4262487A JP26248792A JPH06111816A JP H06111816 A JPH06111816 A JP H06111816A JP 4262487 A JP4262487 A JP 4262487A JP 26248792 A JP26248792 A JP 26248792A JP H06111816 A JPH06111816 A JP H06111816A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 リチウムイオンをニッケル活物質表面上に均
一に存在させることにより、エネルギー密度の一層の向
上を図ることができるアルカリ蓄電池用非焼結式正極板
の製造方法を提供することを目的とする。 【構成】 水酸化リチウム粉末を糊料溶液に溶解させる
第１ステップと、前記水酸化リチウム粉末が溶解した糊
料溶液と，ニッケル活物質を主成分とする粉末とを混合
して活物質スラリーを作製する第２ステップと、前記活
物質スラリーを活物質保持体に担持させる第３ステップ
とを有することを特徴とする。
一に存在させることにより、エネルギー密度の一層の向
上を図ることができるアルカリ蓄電池用非焼結式正極板
の製造方法を提供することを目的とする。 【構成】 水酸化リチウム粉末を糊料溶液に溶解させる
第１ステップと、前記水酸化リチウム粉末が溶解した糊
料溶液と，ニッケル活物質を主成分とする粉末とを混合
して活物質スラリーを作製する第２ステップと、前記活
物質スラリーを活物質保持体に担持させる第３ステップ
とを有することを特徴とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ニッケル−カドミウム
蓄電池や，ニッケル−水素蓄電池等のアルカリ蓄電池に
用いられる非焼結式正極板の製造方法に関する。
蓄電池や，ニッケル−水素蓄電池等のアルカリ蓄電池に
用いられる非焼結式正極板の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、ニッケル−カドミウム蓄電池等の
ニッケル正極板の代表的なものは、焼結式により得られ
たものであった。しかしながら、この焼結式正極板は、
活物質保持体としての焼結基板の孔径が小さく、活物質
を粉末状態で直接充填することができないため、活物質
塩を含浸し、これを活物質に転化する等の煩雑な工程が
必要であった。
ニッケル正極板の代表的なものは、焼結式により得られ
たものであった。しかしながら、この焼結式正極板は、
活物質保持体としての焼結基板の孔径が小さく、活物質
を粉末状態で直接充填することができないため、活物質
塩を含浸し、これを活物質に転化する等の煩雑な工程が
必要であった。
【０００３】そこで、最近、スポンジ状，或いはフェル
ト状の金属多孔体等の活物質保持体に、スラリー状の活
物質混合物を直接充填するという非焼結式ニッケル正極
板が提案されている。この非焼結式正極板は、従来の焼
結式正極板に比べ製造が非常に簡単で、且つ、高容量化
・軽量化に適しているため研究が進められている。とこ
ろで、非焼結式正極板のエネルギー密度を向上させる方
法としては、電池内にリチウムイオンを添加させること
が有効であると知られており、一般的には、水酸化リチ
ウム粉末を電解液に溶解させる形で行われている。この
ようにリチウムイオンの添加がエネルギー密度を向上さ
せる理由としては、電池内ではリチウムイオンの半径が
ニッケルイオンの半径よりも小さいため、充放電中にリ
チウムイオンの殆どが正極のニッケル活物質内に固定化
されることに基づいていると考えられる。しかしなが
ら、水酸化リチウム粉末の水に対する溶解度は、例えば
２０℃の水１００ｇに対して約１２ｇと小さいため、充
分必要な量の水酸化リチウム粉末を電解液に溶解させる
ことができない。
ト状の金属多孔体等の活物質保持体に、スラリー状の活
物質混合物を直接充填するという非焼結式ニッケル正極
板が提案されている。この非焼結式正極板は、従来の焼
結式正極板に比べ製造が非常に簡単で、且つ、高容量化
・軽量化に適しているため研究が進められている。とこ
ろで、非焼結式正極板のエネルギー密度を向上させる方
法としては、電池内にリチウムイオンを添加させること
が有効であると知られており、一般的には、水酸化リチ
ウム粉末を電解液に溶解させる形で行われている。この
ようにリチウムイオンの添加がエネルギー密度を向上さ
せる理由としては、電池内ではリチウムイオンの半径が
ニッケルイオンの半径よりも小さいため、充放電中にリ
チウムイオンの殆どが正極のニッケル活物質内に固定化
されることに基づいていると考えられる。しかしなが
ら、水酸化リチウム粉末の水に対する溶解度は、例えば
２０℃の水１００ｇに対して約１２ｇと小さいため、充
分必要な量の水酸化リチウム粉末を電解液に溶解させる
ことができない。
【０００４】そこで、多量の水酸化リチウム粉末を添加
する方法として、水酸化リチウム粉末を電池ケース内に
予め入れておく方法（特開昭４９−２６７１８号公報参
照）や，ニッケル活物質粉末と水酸化リチウム粉末とを
混合した後、これを加熱加圧成形する方法（特開昭５８
−１２３６６０号公報参照）等が提案されている。
する方法として、水酸化リチウム粉末を電池ケース内に
予め入れておく方法（特開昭４９−２６７１８号公報参
照）や，ニッケル活物質粉末と水酸化リチウム粉末とを
混合した後、これを加熱加圧成形する方法（特開昭５８
−１２３６６０号公報参照）等が提案されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ここで、一般に、充放
電時にニッケル活物質内にリチウムイオンを取り込んで
固定化させる場合、ニッケル活物質表面上にリチウムイ
オンが均一に存在しているほうが固定化されやすい。と
ころが、上記いずれの方法も、リチウムイオンをニッケ
ル活物質表面上に均一に存在させることができないた
め、充放電時にニッケル活物質内に取り込まれにくく固
定化されるリチウムイオンの量が少ない。その結果、活
物質利用率や，充電受け入れ性等を充分に向上させるこ
とができないため、エネルギー密度が充分に満足のいく
ものではなかった。
電時にニッケル活物質内にリチウムイオンを取り込んで
固定化させる場合、ニッケル活物質表面上にリチウムイ
オンが均一に存在しているほうが固定化されやすい。と
ころが、上記いずれの方法も、リチウムイオンをニッケ
ル活物質表面上に均一に存在させることができないた
め、充放電時にニッケル活物質内に取り込まれにくく固
定化されるリチウムイオンの量が少ない。その結果、活
物質利用率や，充電受け入れ性等を充分に向上させるこ
とができないため、エネルギー密度が充分に満足のいく
ものではなかった。
【０００６】本発明は上記課題に鑑みてなされたもので
あり、リチウムイオンをニッケル活物質表面上に均一に
存在させることにより、エネルギー密度の一層の向上を
図ることができるアルカリ蓄電池用非焼結式正極板の製
造方法を提供することを目的とする。
あり、リチウムイオンをニッケル活物質表面上に均一に
存在させることにより、エネルギー密度の一層の向上を
図ることができるアルカリ蓄電池用非焼結式正極板の製
造方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するため、水酸化リチウム粉末を糊料溶液に溶解させる
第１ステップと、前記水酸化リチウム粉末が溶解した糊
料溶液と，ニッケル活物質を主成分とする粉末とを混合
して活物質スラリーを作製する第２ステップと、前記活
物質スラリーを活物質保持体に担持させる第３ステップ
とを有することを特徴とする。
するため、水酸化リチウム粉末を糊料溶液に溶解させる
第１ステップと、前記水酸化リチウム粉末が溶解した糊
料溶液と，ニッケル活物質を主成分とする粉末とを混合
して活物質スラリーを作製する第２ステップと、前記活
物質スラリーを活物質保持体に担持させる第３ステップ
とを有することを特徴とする。
【０００８】
【作用】上記方法によれば、水酸化リチウム粉末を予め
糊料溶液に溶解させた後、ニッケル活物質粉末を混合さ
せて活物質スラリーを作製しているため、水酸化リチウ
ムを含む糊料溶液がニッケル活物質の微細な部分にまで
入り込む。そして、充填後の乾燥において水酸化リチウ
ムはニッケル活物質表面に析出する。その結果、水酸化
リチウムがニッケル活物質表面に均一に存在し、充放電
時に従来よりも多量のリチウムイオンを容易にニッケル
活物質内に取り込んで固定化させることができるため、
エネルギー密度を一層向上させることができる。
糊料溶液に溶解させた後、ニッケル活物質粉末を混合さ
せて活物質スラリーを作製しているため、水酸化リチウ
ムを含む糊料溶液がニッケル活物質の微細な部分にまで
入り込む。そして、充填後の乾燥において水酸化リチウ
ムはニッケル活物質表面に析出する。その結果、水酸化
リチウムがニッケル活物質表面に均一に存在し、充放電
時に従来よりも多量のリチウムイオンを容易にニッケル
活物質内に取り込んで固定化させることができるため、
エネルギー密度を一層向上させることができる。
【０００９】
〔実施例〕先ず、糊料溶液としてのメチルセルロース0.
５ｗｔ％水溶液に、水酸化リチウム粉末を完全に溶解さ
せた（この場合、水酸化リチウム粉末は液相に溶解して
いる）。次に、この溶液に、水酸化ニッケル粉末と水酸
化コバルト粉末とから成る活物質粉末を混合し、活物質
スラリーを作製した。尚、Ｎｉ（ＯＨ）2 とＣｏ（Ｏ
Ｈ）2 とＬｉＯＨとメチルセルロース水溶液との重量比
は、９２：５：３：４０となるように規定されている。
しかる後、この活物質スラリーを、活物質保持体として
の発泡ニッケル基体に充填，乾燥させた後、更に圧延す
ることによりアルカリ蓄電池用非焼結式ニッケル正極板
を作製した。
５ｗｔ％水溶液に、水酸化リチウム粉末を完全に溶解さ
せた（この場合、水酸化リチウム粉末は液相に溶解して
いる）。次に、この溶液に、水酸化ニッケル粉末と水酸
化コバルト粉末とから成る活物質粉末を混合し、活物質
スラリーを作製した。尚、Ｎｉ（ＯＨ）2 とＣｏ（Ｏ
Ｈ）2 とＬｉＯＨとメチルセルロース水溶液との重量比
は、９２：５：３：４０となるように規定されている。
しかる後、この活物質スラリーを、活物質保持体として
の発泡ニッケル基体に充填，乾燥させた後、更に圧延す
ることによりアルカリ蓄電池用非焼結式ニッケル正極板
を作製した。
【００１０】続いて、上記非焼結式ニッケル正極板を、
公知のカドミウム負極板と組み合わせて、電解液として
水酸化カリウム水溶液を用いてニッケル−カドミウム電
池を作製した。このようにして作製した電池を、以下
（Ａ）電池と称する。 〔比較例１〕前記実施例において、水酸化リチウム粉末
を予めメチルセルロース溶液に溶解せずに活物質粉末と
混合し、次いで、メチルセルロース水溶液を加えて活物
質スラリーを作製し、その他は同様にして非焼結式正極
板を得、電池を作製した。
公知のカドミウム負極板と組み合わせて、電解液として
水酸化カリウム水溶液を用いてニッケル−カドミウム電
池を作製した。このようにして作製した電池を、以下
（Ａ）電池と称する。 〔比較例１〕前記実施例において、水酸化リチウム粉末
を予めメチルセルロース溶液に溶解せずに活物質粉末と
混合し、次いで、メチルセルロース水溶液を加えて活物
質スラリーを作製し、その他は同様にして非焼結式正極
板を得、電池を作製した。
【００１１】このようにして作製した電池を、以下（Ｘ
1 ）電池と称する。 〔比較例２〕前記実施例において、メチルセルロース溶
液を用いず、水酸化リチウム粉末と活物質粉末とを混合
して粉末状の混合物を作製し、この混合物を発泡ニッケ
ル基体に充填し加圧成型して非焼結式正極板を得、その
他は同様にして電池を作製した。
1 ）電池と称する。 〔比較例２〕前記実施例において、メチルセルロース溶
液を用いず、水酸化リチウム粉末と活物質粉末とを混合
して粉末状の混合物を作製し、この混合物を発泡ニッケ
ル基体に充填し加圧成型して非焼結式正極板を得、その
他は同様にして電池を作製した。
【００１２】このようにして作製した電池を、以下（Ｘ
2 ）電池と称する。 〔比較例３〕前記実施例において、活物質スラリー中に
水酸化リチウムを添加せずに非焼結式正極板を作製し、
次いで、水酸化リウチムを粉末状態と、電解液に溶解さ
せた状態でその合計が実施例と同量になるように電池内
に添加し、その他は同様にして電池を作製した。
2 ）電池と称する。 〔比較例３〕前記実施例において、活物質スラリー中に
水酸化リチウムを添加せずに非焼結式正極板を作製し、
次いで、水酸化リウチムを粉末状態と、電解液に溶解さ
せた状態でその合計が実施例と同量になるように電池内
に添加し、その他は同様にして電池を作製した。
【００１３】このようにして作製した電池を、以下（Ｘ
3 ）電池と称する。 〔比較例４〕前記実施例において、水酸化リチウム粉末
を添加せず、その他は同様にして電池を作製した。この
ようにして作製した電池を、以下（Ｘ4 ）電池と称す
る。 〔実験１〕上記本発明の（Ａ）電池，及び比較例の（Ｘ
1 ）電池〜（Ｘ4 ）電池を用い、各電池における活物質
利用率を測定し、その結果を下記表１に示す。尚、実験
は充電電流0.１Ｃで１６時間充電した後、放電電流１Ｃ
で放電するという条件である。
3 ）電池と称する。 〔比較例４〕前記実施例において、水酸化リチウム粉末
を添加せず、その他は同様にして電池を作製した。この
ようにして作製した電池を、以下（Ｘ4 ）電池と称す
る。 〔実験１〕上記本発明の（Ａ）電池，及び比較例の（Ｘ
1 ）電池〜（Ｘ4 ）電池を用い、各電池における活物質
利用率を測定し、その結果を下記表１に示す。尚、実験
は充電電流0.１Ｃで１６時間充電した後、放電電流１Ｃ
で放電するという条件である。
【００１４】
【表１】
【００１５】〔尚、表１において活物質利用率の値は、
各電池５個づづの平均値を示す。〕上記表１から明らか
なように、本発明の（Ａ）電池は、比較例の（Ｘ1 ）電
池〜（Ｘ4 ）電池に比べて、活物質利用率が最も優れて
いることが認められる。これは、以下に示す理由によ
る。即ち、本発明の（Ａ）電池では、水酸化リチウム粉
末を糊料溶液に完全に溶解させた後に、ニッケル活物質
を添加して活物質スラリーを作成しているため、微多孔
性のニッケル活物質表面の微細な部分にまで水酸化リチ
ウム粉末を均一に存在させることができる。その結果、
充放電時に従来よりも多量のリチウムイオンを容易にニ
ッケル活物質内に取り込んで固定化させることができる
ため、活物質利用率が向上する。 〔その他の事項〕 上記実施例においては、糊料溶液としてメチルセル
ロース（ＭＣ）を用いたが、本発明は何らこれに限定さ
れるものではなく、例えば、カルボキシメチルセルロー
ス（ＣＭＣ），ヒドロキシプロピルセルロース（ＨＰ
Ｃ）等を使用することも勿論可能である。 また、ニッケル−カドミウム蓄電池の正極板として
使用したが、これに限らず、ニッケル−水素蓄電池等の
他のアルカリ蓄電池の正極板として使用することも勿論
可能である。
各電池５個づづの平均値を示す。〕上記表１から明らか
なように、本発明の（Ａ）電池は、比較例の（Ｘ1 ）電
池〜（Ｘ4 ）電池に比べて、活物質利用率が最も優れて
いることが認められる。これは、以下に示す理由によ
る。即ち、本発明の（Ａ）電池では、水酸化リチウム粉
末を糊料溶液に完全に溶解させた後に、ニッケル活物質
を添加して活物質スラリーを作成しているため、微多孔
性のニッケル活物質表面の微細な部分にまで水酸化リチ
ウム粉末を均一に存在させることができる。その結果、
充放電時に従来よりも多量のリチウムイオンを容易にニ
ッケル活物質内に取り込んで固定化させることができる
ため、活物質利用率が向上する。 〔その他の事項〕 上記実施例においては、糊料溶液としてメチルセル
ロース（ＭＣ）を用いたが、本発明は何らこれに限定さ
れるものではなく、例えば、カルボキシメチルセルロー
ス（ＣＭＣ），ヒドロキシプロピルセルロース（ＨＰ
Ｃ）等を使用することも勿論可能である。 また、ニッケル−カドミウム蓄電池の正極板として
使用したが、これに限らず、ニッケル−水素蓄電池等の
他のアルカリ蓄電池の正極板として使用することも勿論
可能である。
【００１６】
【発明の効果】以上説明したように、本発明方法によれ
ば水酸化リチウム粉末を予め糊料溶液に溶解させた後、
ニッケル活物質粉末を混合させて活物質スラリーを作製
しているため、微多孔性のニッケル活物質表面の微細な
部分にまで水酸化リチウム粉末を均一に存在させること
ができる。その結果、充放電時に従来よりも多量のリチ
ウムイオンを容易にニッケル活物質内に取り込んで固定
化させることができるため、エネルギー密度を一層向上
させることができる。
ば水酸化リチウム粉末を予め糊料溶液に溶解させた後、
ニッケル活物質粉末を混合させて活物質スラリーを作製
しているため、微多孔性のニッケル活物質表面の微細な
部分にまで水酸化リチウム粉末を均一に存在させること
ができる。その結果、充放電時に従来よりも多量のリチ
ウムイオンを容易にニッケル活物質内に取り込んで固定
化させることができるため、エネルギー密度を一層向上
させることができる。
Claims (1)
- 【請求項１】 水酸化リチウム粉末を糊料溶液に溶解さ
せる第１ステップと、 前記水酸化リチウム粉末が溶解した糊料溶液と，ニッケ
ル活物質を主成分とする粉末とを混合して活物質スラリ
ーを作製する第２ステップと、 前記活物質スラリーを活物質保持体に担持させる第３ス
テップと、 を有することを特徴とするアルカリ蓄電池用非焼結式正
極板の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26248792A JP3182228B2 (ja) | 1992-09-30 | 1992-09-30 | アルカリ蓄電池用非焼結式正極板の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26248792A JP3182228B2 (ja) | 1992-09-30 | 1992-09-30 | アルカリ蓄電池用非焼結式正極板の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06111816A true JPH06111816A (ja) | 1994-04-22 |
| JP3182228B2 JP3182228B2 (ja) | 2001-07-03 |
Family
ID=17376479
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26248792A Expired - Fee Related JP3182228B2 (ja) | 1992-09-30 | 1992-09-30 | アルカリ蓄電池用非焼結式正極板の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3182228B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112673493A (zh) * | 2020-03-20 | 2021-04-16 | 广东省皓智科技有限公司 | 二次电池的阴极的制备方法 |
| WO2021184534A1 (en) * | 2020-03-20 | 2021-09-23 | Guangdong Haozhi Technology Co. Limited | Method of preparing cathode for secondary battery |
-
1992
- 1992-09-30 JP JP26248792A patent/JP3182228B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112673493A (zh) * | 2020-03-20 | 2021-04-16 | 广东省皓智科技有限公司 | 二次电池的阴极的制备方法 |
| WO2021184534A1 (en) * | 2020-03-20 | 2021-09-23 | Guangdong Haozhi Technology Co. Limited | Method of preparing cathode for secondary battery |
| WO2021184790A1 (en) * | 2020-03-20 | 2021-09-23 | Guangdong Haozhi Technology Co. Limited | Cathode and cathode slurry for secondary battery |
| WO2021184392A1 (en) * | 2020-03-20 | 2021-09-23 | Guangdong Haozhi Technology Co. Limited | Method of preparing cathode for secondary battery |
| CN112673493B (zh) * | 2020-03-20 | 2022-07-22 | 广东省皓智科技有限公司 | 二次电池的阴极的制备方法 |
| KR20220156854A (ko) * | 2020-03-20 | 2022-11-28 | 쥐알에스티 인터내셔널 리미티드 | 2차 전지용 캐소드의 제조 방법 |
| JP2023511781A (ja) * | 2020-03-20 | 2023-03-22 | ジーアールエスティー・インターナショナル・リミテッド | 二次電池用カソードの調製方法 |
| US11855275B2 (en) | 2020-03-20 | 2023-12-26 | Grst International Limited | Method of preparing cathode for secondary battery |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3182228B2 (ja) | 2001-07-03 |
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