JPH06290776A - アルカリ二次電池の製造方法 - Google Patents
アルカリ二次電池の製造方法Info
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- JPH06290776A JPH06290776A JP5072648A JP7264893A JPH06290776A JP H06290776 A JPH06290776 A JP H06290776A JP 5072648 A JP5072648 A JP 5072648A JP 7264893 A JP7264893 A JP 7264893A JP H06290776 A JPH06290776 A JP H06290776A
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- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Abstract
ことが可能なアルカリ二次電池の製造方法を提供するこ
とを目的とする。 【構成】 活物質である水酸化ニッケル及び一酸化コバ
ルトを含むペースト式ニッケル正極と負極との間にセパ
レータを挟んで作製された電極群と,アルカリ電解液と
を備えたアルカリ二次電池の製造方法において、初充電
は電圧0.9V〜1.3V、電流値1/2CA以下の定
電圧で行なわれ、前記一酸化コバルトの全てをCoOO
Hに変換することを特徴とする。
Description
ルカリ二次電池の製造方法に関するものである。
ルカリ二次電池は、次のような方法により製造されてい
る。まず、水酸化ニッケル(Ni(OH)2 )と一酸化
コバルト(CoO)を主成分とするペーストを調製し、
このペーストを集電体に充填、乾燥した後、ローラプレ
スすることにより正極を作製する。つづいて、水素吸蔵
合金を主成分とするペーストを調製し、このペーストを
集電体に充填、乾燥した後、ローラプレスすることによ
り負極を作製する。ひきつづき、前記正極と前記負極と
の間にセパレータを介して渦巻状に捲回した電極群を電
解液と共に有底円筒形の容器内に収納して封口する。次
いで、定電流で初充電を行い前記正極及び前記負極を活
性化することにより、前記二次電池を製造する。
の前記CoOは、前記初充電によりCoOOHに変換さ
れて前記正極中で導電補助剤として機能するため、前記
正極の利用率を向上することができる。前記初充電は、
前記CoOのCoOOH変換電位が前記Ni(OH)2
の酸化電位よりも低いため、前記CoOを前記CoOO
Hに変換した後、更に電圧を上昇させて前記Ni(O
H)2 を酸化させる電圧変化により行われる。
記初充電を行うと、前記二次電池の内部抵抗が製造条件
によって異なるために前記二次電池にかかる電圧が電池
により変動する。従って、前記内部抵抗の大きさによっ
ては前記二次電池の初充電時の電圧が前記CoOを前記
CoOOHに変換できる電圧よりも高くなり、前記Co
Oの全てが前記CoOOHに変換されずに残留し、前記
CoOOHの生成量が減少するため、前記正極の利用率
が低下するという問題点がある。
解決するためになされたもので、ペースト式ニッケル正
極の利用率を向上することが可能なアルカリ二次電池の
製造方法を提供しようとするものである。
Ni(OH)2 及びCoOを含むペースト式ニッケル正
極と負極との間にセパレータを挟んで作製された電極群
と,アルカリ電解液とを備えたアルカリ二次電池の製造
方法において、初充電は電圧0.9V〜1.3V、電流
値1/2CA以下の定電圧で行なわれ、前記CoOの全
てをCoOOHに変換することを特徴とするアルカリ二
次電池の製造方法である。
は次のような理由によるものである。前記電圧が0.9
V未満になると、前記CoOのCoOOHへの変換が進
行しにくくなるため、前記CoOを前記CoOOHに十
分に変換することが困難になる。一方、前記電圧が1.
3Vを越えると、前記Ni(OH)2 の酸化が同時に進
行して前記CoOが酸化される前に前記Ni(OH)2
が酸化されて良好な導電パスが得られなくなる。
は次のような理由によるものである。前記電流が1/2
CAを越えると、電極に十分な導電性パスが生成する前
に大電流が流れるため、前記電極に電流密度の偏在が生
じ部分的に過酸化物が生成し、良好な前記CoOOHが
得られなくなる。前記初充電は、前記CoOの過酸化物
の生成を抑制する観点から、10時間〜30時間の範囲
内で行うことが望ましい。
行うことが望ましい。前記温度が0℃未満になると、前
記CoOを前記CoOOHに十分に変換できなくなる恐
れがある。前記温度が30℃を越えると、前記CoOが
導電補助剤として効果の少ないCo3 O4 やCo2 O3
に変換する恐れがある。本発明の方法により製造された
アルカリ二次電池、例えばニッケル水素二次電池は、以
下に説明する図1に示す構造を有する。
の間にセパレータ3を介在してスパイラル状に捲回さ
れ、有底円筒状の容器4内に収納されている。作製され
た電極群の最外周である前記負極1は前記容器4と接触
して集電されている。アルカリ電解液は、前記容器4内
に収容されている。中央に穴5を有する円形の封口板6
は、前記容器4の上部開口部に配置されている。リング
状の絶縁性ガスケット7は、前記封口板6の周縁と前記
容器4の上部開口部内面の間に配置され、前記容器4の
前記上部開口部を内側に縮径するカシメ加工により前記
容器4に前記封口板6を前記ガスケット7を介して気密
に固定している。正極リード8は、一端が前記正極2に
接続、他端が前記封口板6の下面に接続されている。帽
子形状をなす正極端子9は、前記封口板6上に前記穴5
を覆うように取り付けられている。ゴム製の安全弁10
は、前記封口板6と前記正極端子9で囲まれた空間内に
前記穴5を塞ぐように配置されている。
3V、電流値1/2CA以下の定電圧で行い、ペースト
式ニッケル正極中のCoOの全てをCoOOHに変換す
ることによって、前記正極の利用率を向上することがで
きる。また、前記CoOの全てを前記CoOOHに変換
することによって、放電時に前記CoOOHが前記Co
Oに還元されにくいため、前記正極の放電予備量になる
前記CoOOHがそのままの状態で前記正極中に存在さ
せることができる。その結果、過放電時において前記放
電予備量が還元されるため、電解液が分解しガスが発生
するのを防止することができる。
前記アルカリ電解液への溶解度が高いため、前記正極の
利用率を向上することができる。すなわち、前記CoO
は、前記初充電の際に前記ペースト中から前記電解液中
に溶解して再びNi(OH)2 表面にCo(OH)2 の
状態で析出し、この析出物が初充電によって前記CoO
OHに変換される。従って、より前記Ni(OH)2 の
細部まで前記Co(OH)2 を析出させることができ、
かつより細部まで前記CoOOHを生成することができ
るため、前記Ni(OH)2 の電流密度を均一にするこ
とができると共に前記正極の利用率を向上することがで
きる。
にして図1〜図5を参照して詳細に説明する。 実施例1
CoO10重量部からなる混合粉末に、Ni(OH)2
に対してカルボキシルメチルセルロースを3重量%、及
びポリテトラフルオロエチレン5重量%を添加し、さら
にこれらにNi(OH)2 に対して純水45重量%を添
加して混練することによりペーストを調製した。ひきつ
づき、前記ペーストを集電体となるニッケル製のネット
に塗布、乾燥し、ローラプレスして正極を作製した。
に、ポリアクリル酸ナトリウム0.5重量部、カルボキ
シメチルセルロース0.5重量部、ポリテトラフルオロ
エチレンのディスパージョン3重量部、カーボンブラッ
ク1重量部及び水50重量部を混練してペーストを調製
し、このペーストを集電体となるニッケル製のネットに
塗布、乾燥し、ローラプレスして負極を作製した。
るセパレータ及び前記正極をこの順序で積層し、渦巻状
に捲回して電極群を作製した。このような電極群と7N
のKOH及び1NのLiOHからなる電解液を有底円筒
状容器に収納して前述した図1に示す構造を有する容量
が1000mAhでAAサイズの円筒形ニッケル水素二
次電池を組み立てた。
次電池について25℃で、電流値を1/3CA以下と
し、電圧をそれぞれ0.5V,0.75V,1.0V,
1.25V,1.5Vにして初充電を20時間行った
後、0.3Cで100%充電を行うことにより活性化を
行った。つづいて、各二次電池に1Cで放電を行い電圧
が1Vになるまでに得られた放電容量から正極の利用率
を求め、その結果を図2に示した。
CA以下、電圧を1.0V,1.25Vにして初充電を
行った二次電池は、利用率が95%以上と極めて高いこ
とがわかる。一方、電流値を1/3CA以下としても、
電圧を0.5V,0.75V,1.5Vにして初充電を
行った電池は、利用率が75%以下に低下する。
二次電池について25℃で電圧を1.2Vとし、電流値
をそれぞれ1/10CA以下,1/2CA以下,1CA
以下にして初充電を20時間行った後、0.3Cで10
0%充電を行うことにより活性化を行った。つづいて、
各二次電池に1Cで放電を行い電圧が1Vになるまでに
得られた放電容量から正極の利用率を求め、その結果を
図3に示した。
V、電流値を1/10CA以下,1/2CA以下にして
初充電を行った二次電池は、利用率が95%以上と極め
て高いことがわかる。一方、電圧を1.2Vにしても、
電流値を1CA以下にして初充電を行った二次電池は、
利用率が78%に低下することがわかる。
1.3V、電流値1/2CA以下の定電圧の条件にて初
充電を行うことにより前記正極の利用率を著しく向上で
きることがわかる。
二次電池について、25℃で、電圧を1.2V、電流値
を1/3CA以下にして初充電をそれぞれ10時間,2
0時間,30時間,40時間行った後、0.3Cで10
0%充電を行うことにより活性化を行った。つづいて、
各二次電池に1Cで放電を行い電圧が1Vになるまでに
得られた放電容量から正極の利用率を求め、その結果を
図4に示した。
間,20時間,30時間行った二次電池は、利用率が8
0%以上と高いことがわかる。一方、初充電を40時間
行った二次電池は、利用率が75%に低下することがわ
かる。
二次電池についてそれぞれ−10℃,0℃,10℃,2
0℃,30℃,40℃,60℃で、電圧を1.2V、電
流値を1/3CA以下にして初充電を20時間行った
後、0.3Cで100%充電を行うことにより活性化を
行った。つづいて、各二次電池に1Cで放電を行い電圧
が1Vになるまでに得られた放電容量から正極の利用率
を求め、その結果を図5に示した。
20℃,30℃,40℃で初充電を行った二次電池は、
利用率が85%以上と高いことがわかる。一方、−10
℃,60℃で初充電を行った二次電池は、利用率が75
%以下に低下することがわかる。なお、実施例1ではニ
ッケル水素二次電池に適用して説明したが、ニッケルカ
ドミウム二次電池にも同様に適用することができる。
ースト式ニッケル正極の利用率を向上することが可能な
アルカリ二次電池の製造方法を提供することができる。
次電池を示す斜視図。
図。
図。
示す線図。
示す線図。
Claims (1)
- 【請求項1】 活物質である水酸化ニッケル及び一酸化
コバルトを含むペースト式ニッケル正極と負極との間に
セパレータを挟んで作製された電極群と,アルカリ電解
液とを備えたアルカリ二次電池の製造方法において、初
充電は電圧0.9V〜1.3V、電流値1/2CA以下
の定電圧で行なわれ、前記一酸化コバルトの全てをCo
OOHに変換することを特徴とするアルカリ二次電池の
製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP07264893A JP3225129B2 (ja) | 1993-03-31 | 1993-03-31 | アルカリ二次電池の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP07264893A JP3225129B2 (ja) | 1993-03-31 | 1993-03-31 | アルカリ二次電池の製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06290776A true JPH06290776A (ja) | 1994-10-18 |
JP3225129B2 JP3225129B2 (ja) | 2001-11-05 |
Family
ID=13495417
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP07264893A Expired - Fee Related JP3225129B2 (ja) | 1993-03-31 | 1993-03-31 | アルカリ二次電池の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3225129B2 (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5545392A (en) * | 1994-03-22 | 1996-08-13 | Inco Limited | Process for producing nickel hydroxide from elemental nickel |
CN1320681C (zh) * | 2005-05-31 | 2007-06-06 | 深圳市豪鹏科技有限公司 | 一种可长时间贮存的氢镍电池及其制作方法 |
WO2013118661A1 (ja) * | 2012-02-06 | 2013-08-15 | 日本電気株式会社 | リチウムイオン電池およびその製造方法 |
JP2019071238A (ja) * | 2017-10-10 | 2019-05-09 | 株式会社豊田自動織機 | ニッケル金属水素化物電池の製造方法 |
-
1993
- 1993-03-31 JP JP07264893A patent/JP3225129B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JPWO2013118661A1 (ja) * | 2012-02-06 | 2015-05-11 | 日本電気株式会社 | リチウムイオン電池およびその製造方法 |
US9865872B2 (en) | 2012-02-06 | 2018-01-09 | Nec Corporation | Lithium-ion battery and method for producing same |
JP2019071238A (ja) * | 2017-10-10 | 2019-05-09 | 株式会社豊田自動織機 | ニッケル金属水素化物電池の製造方法 |
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JP3225129B2 (ja) | 2001-11-05 |
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