JPH0668877A - アルカリ蓄電池用ニッケル電極の製造方法 - Google Patents

アルカリ蓄電池用ニッケル電極の製造方法

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JPH0668877A
JPH0668877A JP4245501A JP24550192A JPH0668877A JP H0668877 A JPH0668877 A JP H0668877A JP 4245501 A JP4245501 A JP 4245501A JP 24550192 A JP24550192 A JP 24550192A JP H0668877 A JPH0668877 A JP H0668877A
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正治 綿田
Sumiko Mukai
澄子 向井
Masahiko Oshitani
政彦 押谷
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 電極基板に水酸化ニッケルの活物質をペース
ティングしてなる正極において、その利用率および寿命
を向上させ、安価な生産性に優れたペースト式正極の製
造方法を提供するものである。 【構成】 コバルト金属あるいは一酸化コバルトを分散
させた水溶液を、電極基板表面に塗着させた後に、スラ
リー状活物質の塗布を行うことを特徴とするアルカリ蓄
電池用ニッケル電極の製造方法とすることにより上記目
的が達成できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ニッケル・カドミウム
電池やニッケル・亜鉛電池等のアルカリ蓄電池用ニッケ
ル電極の製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来のニッケル電極基板の種類には、穿
孔鋼板にニッケル粉末を焼結して多孔体と成した焼結式
基板や、有機材不織布にニッケルを電気めっきし、その
後芯材を焼成して金属多孔体と成した基板等がある。し
かし、これら基板を用いてのニッケル電極の作製におい
て、例えば、前者の基板では活物質の所定量を充填する
には繁雑な工程を複数回にわたり繰り返す必要がある。
また、後者の基板では充填工程は簡単であるが、基板が
高価である等の問題を有している。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】そこで、もっと安価で
製造工程の簡略な製法として、ニッケル・ネットやパン
チング・シートを基板とし、それに活物質を塗着して作
製するニッケル電極がある。これら基板の表面積は上記
の焼結式基板や金属多孔体に比較して小さいために、高
い活物質利用率を得るためには、活物質と基板との接続
を確実にしなければならない。その工夫の一つとして、
基板の表面にコバルトを介在させて、充電時に生成する
高導電性のオキシ水酸化コバルトを介して活物質である
水酸化ニッケルと基板(集電体)とを接続する方法があ
る。従来は無電解めっき法や電気めっき法などによりコ
バルトを基板表面に被覆させていたが、それらめっき法
は多くの工数を要し、かつ、高価であり、本来の目的で
ある安価な電極の製造という観点から、より簡便な方法
が望まれている。
【0004】本発明は前記問題点に鑑みなされたもので
あって、電極基板に水酸化ニッケルの活物質をペーステ
ィングしてなる正極において、その利用率および寿命を
向上させ、安価な生産性に優れたペースト式正極の製造
方法を提供するものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は、コバルト金属
粉末あるいは一酸化コバルト粉末を分散させた水溶液を
電極基板表面に塗着させた後に、スラリー状活物質の塗
布を行うものである。
【0006】
【作用】コバルトのオキシ水酸化コバルトへの電気化学
的な酸化反応は次のような過程を通じて起こることが知
られている。まず金属コバルトはアルカリ溶液中で電気
化学的に溶解し2価のコバルト・イオンに酸化され、2
価の水酸化コバルトとして再析出した後に、3価のオキ
シ水酸化コバルトへの酸化される。一酸化コバルトの場
合には、まずアルカリ溶液中で化学的に溶解し、同様の
過程を経て酸化される。オキシ水酸化コバルトは高い導
電性を有することが知られている。
【0007】そこで、コバルトを電極表面近傍に介在さ
せると、上記の過程における2価の水酸化コバルトの析
出は基板と活物質の表面上で起こり、基板と活物質が水
酸化コバルト層で接続される。水酸化コバルトからオキ
シ水酸化コバルトへの酸化は固相反応であるために、最
終的に、基板(集電体)と活物質は導電性のオキシ水酸
化コバルトで強固に接続されることとなる。
【0008】従来は、基板表面に均一にコバルトを被覆
する必要があると考えられていたが、必ずしもコバルト
めっきのように均一な層を形成せずとも、基板の表面近
傍にコバルトを高濃度に介在させるだけで、活物質利用
率や寿命の向上に対して同様の効果を有することを見出
した。また、めっき法では、めっき層が厚くなり過ぎる
と完全にオキシ水酸化コバルトに変化せず、逆にコバル
トの不働態層が生じて基板表面全体を被覆するため、利
用率低下を引き起こす。そのために、めっき厚さの制御
が必要不可欠となっているが、本発明ではそのような必
要はなく、簡便な製造工程となる。
【0009】
【実施例】本発明の一実施例について詳細に説明する。
カルボキシメチルセルロース(CMC)の1重量%の水
溶液に、金属コバルト微粉末、あるいは、一酸化コバル
ト粉末を45重量%混合して流動液とし、スプレー法に
て80メッシュのニッケル・ネットに2〜5mg/cm
2 を塗着させた。次に、水酸化ニッケル粉末80重量
%、一酸化コバルト粉末10重量%、カーボン10重量
%にバインダーを混合した後、CMCにて増粘した水溶
液を添加してスラリー状とした。この活物質のスラリー
に前記のコバルトを付着させたニッケル・ネットを通過
させて、その両面に均一に活物質を塗布し、乾燥・プレ
スを行いペースト式ニッケル電極(I)を作製した。
【0010】比較例として、無処理のニッケル・ネット
を用いて、前記と同様にペースト式ニッケル電極(II)
を作製した。また、電気めっき法にて約3μm厚のコバ
ルトをめっきしたニッケル・ネットを基板として用い
て、同様にペースト式ニッケル電極(III )を作製し
た。
【0011】これらペースト式ニッケル電極(I)〜
(III )を用いてカドミウム電極を相手極としてセパレ
ータを介して電池を構成した。電解液には比重1.26
の水酸化カリウム水溶液を用いた。これら電池を、酸化
水銀電極を参照極として充放電し、活物質利用率とその
サイクル特性を調べたところ、図1に示すように、本発
明による電極(I)は、従来の比較例(III )と同等の
利用率およびサイクル特性を有することが判明した。ま
た、比較例(II)は早期に容量低下した。
【0012】本発明は、前記の2次元集電体のみなら
ず、3次元ニッケル・ファイバー基板やニッケル・フォ
ーム基板等にも応用でき、特に、高率放電性能の向上に
効果を認めた。
【0013】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、従来の
めっき法より極めて簡単な製造工程でもって従来と同等
性能の安価なペースト式ニッケル電極が提供できるとい
う効果があり、その工業的価値は大である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例によるペースト式ニッケル電
極と比較例のサイクル特性である。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 コバルト金属あるいは一酸化コバルトを
    分散させた水溶液を、電極基板表面に塗着させた後に、
    スラリー状活物質の塗布を行うことを特徴とするアルカ
    リ蓄電池用ニッケル電極の製造方法。
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