JPH0722027A - アルカリ蓄電池用非焼結式ニッケル正極及びその製造方法 - Google Patents
アルカリ蓄電池用非焼結式ニッケル正極及びその製造方法Info
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- JPH0722027A JPH0722027A JP5157121A JP15712193A JPH0722027A JP H0722027 A JPH0722027 A JP H0722027A JP 5157121 A JP5157121 A JP 5157121A JP 15712193 A JP15712193 A JP 15712193A JP H0722027 A JPH0722027 A JP H0722027A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 水酸化コバルト粉末を添加した非焼結式ニッ
ケル正極の活物質利用率を向上させる。 【構成】 非焼結式ニッケル正極に添加する水酸化コバ
ルト粉末として、Ｘ線回折における（００１）面のピー
クの半価幅が０．４度以上のβ型水酸化コバルトの粉末
を用いることにより、水酸化コバルト添加による活物質
の利用率向上を効果的に行うことを可能とする。また、
上記水酸化コバルト粉末は、コバルト塩水溶液とアルカ
リ水溶液を同一槽内に導入して、槽内ＰＨを９〜１３の
範囲内に制御し、析出させることによって製造すること
ができる。
ケル正極の活物質利用率を向上させる。 【構成】 非焼結式ニッケル正極に添加する水酸化コバ
ルト粉末として、Ｘ線回折における（００１）面のピー
クの半価幅が０．４度以上のβ型水酸化コバルトの粉末
を用いることにより、水酸化コバルト添加による活物質
の利用率向上を効果的に行うことを可能とする。また、
上記水酸化コバルト粉末は、コバルト塩水溶液とアルカ
リ水溶液を同一槽内に導入して、槽内ＰＨを９〜１３の
範囲内に制御し、析出させることによって製造すること
ができる。
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、ニッケル−水素蓄電池等のアルカリ蓄電池の正
極に用いられる非焼結ニッケル正極に関し、特に、水酸
化コバルト粉末を添加したニッケル正極に関するもので
ある。
蓄電池、ニッケル−水素蓄電池等のアルカリ蓄電池の正
極に用いられる非焼結ニッケル正極に関し、特に、水酸
化コバルト粉末を添加したニッケル正極に関するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】ニッケル−カドミウム電池などのアルカ
リ蓄電池に用いられる正極としては、従来焼結式ニッケ
ル正極が広く用いられていた。この焼結式ニッケル正極
は、パンチングメタル等の導電性芯体の表面にニッケル
粉末を主体とするスラリーを塗着し、焼結して多孔性焼
結基板を得、この基板内に、硝酸ニッケルなどのニッケ
ル塩溶液を含浸し、アルカリ処理することにより、活物
質である水酸化ニッケルを生成させることによって製造
される。
リ蓄電池に用いられる正極としては、従来焼結式ニッケ
ル正極が広く用いられていた。この焼結式ニッケル正極
は、パンチングメタル等の導電性芯体の表面にニッケル
粉末を主体とするスラリーを塗着し、焼結して多孔性焼
結基板を得、この基板内に、硝酸ニッケルなどのニッケ
ル塩溶液を含浸し、アルカリ処理することにより、活物
質である水酸化ニッケルを生成させることによって製造
される。
【０００３】このような含浸及びアルカリ処理を経て、
基板内に活物質を生成する工程は煩雑であり、本来は活
物質を基板内に直接充填するのが望ましいが、多孔性焼
結基板はその孔径が小さいので、活物質を基板内に直接
充填することはできない。
基板内に活物質を生成する工程は煩雑であり、本来は活
物質を基板内に直接充填するのが望ましいが、多孔性焼
結基板はその孔径が小さいので、活物質を基板内に直接
充填することはできない。
【０００４】そこで、スポンジ状あるいはフェルト状金
属のように孔径の大きい基板が、活物質保持体として注
目されるようになった。即ち増粘剤と混合したスラリー
状の活物質を、孔径の大きいスポンジ状あるいはフェル
ト状の金属基板に充填して非焼結式ニッケル正極を得て
いる。
属のように孔径の大きい基板が、活物質保持体として注
目されるようになった。即ち増粘剤と混合したスラリー
状の活物質を、孔径の大きいスポンジ状あるいはフェル
ト状の金属基板に充填して非焼結式ニッケル正極を得て
いる。
【０００５】この非焼結式ニッケル正極は、従来の焼結
式正極に比較して、製造が非常に簡単となり、極板の高
容量化及び軽量化にも適しているため、盛んに研究が進
められている。
式正極に比較して、製造が非常に簡単となり、極板の高
容量化及び軽量化にも適しているため、盛んに研究が進
められている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】この非焼結式ニッケル
正極は、活物質の利用率を向上させるために、特開昭６
１−８８４５３号に記載されているように、正極に水酸
化コバルトを添加することが有効であることが広く知ら
れている。
正極は、活物質の利用率を向上させるために、特開昭６
１−８８４５３号に記載されているように、正極に水酸
化コバルトを添加することが有効であることが広く知ら
れている。
【０００７】そして、この水酸化コバルトの添加量は、
水酸化コバルトの反応性に影響を受け、反応性の高い水
酸化コバルトを用いる程、その添加量を少なくすること
が可能である。ところが、従来から使用されている水酸
化コバルトは、反応性が十分に高いとは言えず、多量の
水酸化コバルトを添加する必要があることから、その
分、活物質の充填量が減少して、極板のエネルギー密度
が低下するという問題があった。
水酸化コバルトの反応性に影響を受け、反応性の高い水
酸化コバルトを用いる程、その添加量を少なくすること
が可能である。ところが、従来から使用されている水酸
化コバルトは、反応性が十分に高いとは言えず、多量の
水酸化コバルトを添加する必要があることから、その
分、活物質の充填量が減少して、極板のエネルギー密度
が低下するという問題があった。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明のアルカリ蓄電池
用非焼結式ニッケル正極は、ニッケル活物質粉末と水酸
化コバルト粉末を主成分とする混合物を、活物質保持体
に担持してなる正極において、前記水酸化コバルトとし
て、結晶のＸ線回折ピーク（００１）面の半価幅が０.
４度以上の粉末を用いたことを特徴とするものであり、
この粉末の粒径が０．２μｍ以上１．０μｍ以下であれ
ばより好ましい。
用非焼結式ニッケル正極は、ニッケル活物質粉末と水酸
化コバルト粉末を主成分とする混合物を、活物質保持体
に担持してなる正極において、前記水酸化コバルトとし
て、結晶のＸ線回折ピーク（００１）面の半価幅が０.
４度以上の粉末を用いたことを特徴とするものであり、
この粉末の粒径が０．２μｍ以上１．０μｍ以下であれ
ばより好ましい。
【０００９】また、上記ニッケル正極は、コバルト塩水
溶液とアルカリ水溶液を同一槽内に導入して、槽内ＰＨ
を９〜１３の範囲内に制御しながら、β型水酸化コバル
ト粉末を析出させ、この水酸化コバルト粉末と、ニッケ
ル活物質粉末を主成分とする混合物を活物質保持体に担
持させて製造することを特徴とするものである。
溶液とアルカリ水溶液を同一槽内に導入して、槽内ＰＨ
を９〜１３の範囲内に制御しながら、β型水酸化コバル
ト粉末を析出させ、この水酸化コバルト粉末と、ニッケ
ル活物質粉末を主成分とする混合物を活物質保持体に担
持させて製造することを特徴とするものである。
【００１０】
【作用】水酸化コバルトは、電池内においてアルカリ電
解液と反応し、錯イオンを形成し、それらが電池の充電
中に導電性の高いオキシ水酸化コバルトに変化し、この
オキシ水酸化コバルトが、活物質である水酸化ニッケル
の表面を覆い、活物質−活物質間、及び活物質−活物質
保持体間の導電性を高め、その結果として、活物質の利
用率を向上させる。
解液と反応し、錯イオンを形成し、それらが電池の充電
中に導電性の高いオキシ水酸化コバルトに変化し、この
オキシ水酸化コバルトが、活物質である水酸化ニッケル
の表面を覆い、活物質−活物質間、及び活物質−活物質
保持体間の導電性を高め、その結果として、活物質の利
用率を向上させる。
【００１１】しかし、添加した水酸化コバルトの結晶性
によってアルカリ電解液との反応性が異なり、水酸化コ
バルトの添加による効果に大きな影響を与える。つま
り、結晶性の低い水酸化コバルトほどアルカリ電解液と
の反応性が高い。一般に、水酸化コバルトの結晶性はＸ
線回折によって測定することができ、Ｘ線回折のピーク
がなだらかな程、即ちその半価幅が大きい程、結晶性は
低い。
によってアルカリ電解液との反応性が異なり、水酸化コ
バルトの添加による効果に大きな影響を与える。つま
り、結晶性の低い水酸化コバルトほどアルカリ電解液と
の反応性が高い。一般に、水酸化コバルトの結晶性はＸ
線回折によって測定することができ、Ｘ線回折のピーク
がなだらかな程、即ちその半価幅が大きい程、結晶性は
低い。
【００１２】実験の結果、（００１）面の半価幅が０．
４度以上である水酸化コバルトは、アルカリ電解液との
反応性が高く、添加剤としての能力も高いことがわかっ
た。
４度以上である水酸化コバルトは、アルカリ電解液との
反応性が高く、添加剤としての能力も高いことがわかっ
た。
【００１３】また、水酸化コバルト粉末の粒径が小さい
と、アルカリ電解液との反応性が高く、その結果活物質
利用率が向上する。しかし、活物質スラリーの粘度が高
くなり活物質保持体に担持しにくくなる。一方、水酸化
コバルト粉末の粒径が大きいと、スラリー粘度が低くな
り活物質保持体に担持しやすくなるが、アルカリ電解液
との反応性が低く、その結果活物質利用率が低下する。
と、アルカリ電解液との反応性が高く、その結果活物質
利用率が向上する。しかし、活物質スラリーの粘度が高
くなり活物質保持体に担持しにくくなる。一方、水酸化
コバルト粉末の粒径が大きいと、スラリー粘度が低くな
り活物質保持体に担持しやすくなるが、アルカリ電解液
との反応性が低く、その結果活物質利用率が低下する。
【００１４】実験の結果、水酸化コバルトの粒径が０．
２μｍ以上１．０μｍの範囲においては、高い活物質利
用率が得られ、且つ活物質スラリー粘度を低く維持する
ことが可能なことがわかった。
２μｍ以上１．０μｍの範囲においては、高い活物質利
用率が得られ、且つ活物質スラリー粘度を低く維持する
ことが可能なことがわかった。
【００１５】従来の水酸化コバルトは、コバルト塩水溶
液とアルカリ水溶液を同一槽内に導入して撹拌する際
に、槽内ＰＨを制御しておらず、こうして作製された水
酸化コバルトは、アルカリ電解液との反応性にばらつき
が生じるため、信頼性が低く、添加剤としての能力は低
かった。
液とアルカリ水溶液を同一槽内に導入して撹拌する際
に、槽内ＰＨを制御しておらず、こうして作製された水
酸化コバルトは、アルカリ電解液との反応性にばらつき
が生じるため、信頼性が低く、添加剤としての能力は低
かった。
【００１６】本発明における水酸化コバルトは、結晶の
Ｘ線回折ピーク（００１）面の半価幅が０.４度以上
で、ピンク色を呈するβ型水酸化コバルト粉末であり、
アルカリ電解液との反応性が、従来の水酸化コバルト粉
末に比較して高くなっており、水酸化コバルトの添加に
よる正極の活物質利用率向上の効果が増大する。
Ｘ線回折ピーク（００１）面の半価幅が０.４度以上
で、ピンク色を呈するβ型水酸化コバルト粉末であり、
アルカリ電解液との反応性が、従来の水酸化コバルト粉
末に比較して高くなっており、水酸化コバルトの添加に
よる正極の活物質利用率向上の効果が増大する。
【００１７】そして、この水酸化コバルト粉末は、コバ
ルト塩水溶液とアルカリ水溶液を同一槽内に導入し、槽
内ＰＨを９〜１３の範囲内に制御しながら撹拌すること
によって析出される。
ルト塩水溶液とアルカリ水溶液を同一槽内に導入し、槽
内ＰＨを９〜１３の範囲内に制御しながら撹拌すること
によって析出される。
【００１８】この槽内ＰＨの制御では、ＰＨを１３以下
にすることにより、その活物質の利用率向上の効果が大
きくなる。但し、槽内ＰＨを８以下にすると、水酸化コ
バルト粉末中の硝酸根などの陰根の残留量が、従来の方
法で作製された水酸化コバルトの２倍以上となるため、
槽内ＰＨは、９〜１３の範囲内であることが好ましい。
にすることにより、その活物質の利用率向上の効果が大
きくなる。但し、槽内ＰＨを８以下にすると、水酸化コ
バルト粉末中の硝酸根などの陰根の残留量が、従来の方
法で作製された水酸化コバルトの２倍以上となるため、
槽内ＰＨは、９〜１３の範囲内であることが好ましい。
【００１９】
【実施例】本発明の実施例を、以下に示して説明する。 ［実施例１］水酸化コバルトを製造する反応槽として、
１００リットルのタンクを用い、このタンク内に、２.
２モル／リットルの硫酸コバルト水溶液を、４.５リッ
トル／時間の一定流量で導入し、槽内温度を５０℃一定
に保ち、十分撹拌しながら、６.０モル／リットルの水
酸化ナトリウム水溶液を、一定のＰＨ値を保持するよう
に添加した。この一定のＰＨ値として、８、９、１１、
１３、１４の５段階に変化させて得られた水酸化コバル
ト粉末を水洗、乾燥する。
１００リットルのタンクを用い、このタンク内に、２.
２モル／リットルの硫酸コバルト水溶液を、４.５リッ
トル／時間の一定流量で導入し、槽内温度を５０℃一定
に保ち、十分撹拌しながら、６.０モル／リットルの水
酸化ナトリウム水溶液を、一定のＰＨ値を保持するよう
に添加した。この一定のＰＨ値として、８、９、１１、
１３、１４の５段階に変化させて得られた水酸化コバル
ト粉末を水洗、乾燥する。
【００２０】こうして得られた水酸化コバルト粉末を、
夫々水酸化ニッケル粉末に対して２０重量％添加し、更
にメチルセルロースの０.５重量％水溶液を混合して活
物質スラリーを作製した。この活物質スラリーを、発泡
ニッケルからなる活物質保持体に充填し乾燥した後、圧
延して正極板Ａ〜Ｅを得た。 ［比較例１］前記実施例１において、反応槽内のＰＨを
制御せず、その他は同一の条件で水酸化コバルト粉末を
作製し、この水酸化コバルト粉末を用いて同様にして正
極を作製した。この正極板をＸとする。 ［比較例２］前記実施例１において、水酸化コバルト粉
末を添加せず、その他は同一の条件で正極を作製した。
この正極板をＹとする。
夫々水酸化ニッケル粉末に対して２０重量％添加し、更
にメチルセルロースの０.５重量％水溶液を混合して活
物質スラリーを作製した。この活物質スラリーを、発泡
ニッケルからなる活物質保持体に充填し乾燥した後、圧
延して正極板Ａ〜Ｅを得た。 ［比較例１］前記実施例１において、反応槽内のＰＨを
制御せず、その他は同一の条件で水酸化コバルト粉末を
作製し、この水酸化コバルト粉末を用いて同様にして正
極を作製した。この正極板をＸとする。 ［比較例２］前記実施例１において、水酸化コバルト粉
末を添加せず、その他は同一の条件で正極を作製した。
この正極板をＹとする。
【００２１】前記実施例１の正極板Ａ〜Ｅ、及び比較例
の正極板Ｘ、Ｙを、夫々公知のカドミウム負極板と組み
合わせ、電解液に水酸化カリウム水溶液を用いて、公称
容量１.２ＡｈのＡサイズの密閉型ニッケル−カドミウ
ム電池を作製した。こうして作製した電池を、使用した
正極板の符号に対応させて、夫々、電池Ａ〜Ｅ、Ｘ及び
Ｙとする。
の正極板Ｘ、Ｙを、夫々公知のカドミウム負極板と組み
合わせ、電解液に水酸化カリウム水溶液を用いて、公称
容量１.２ＡｈのＡサイズの密閉型ニッケル−カドミウ
ム電池を作製した。こうして作製した電池を、使用した
正極板の符号に対応させて、夫々、電池Ａ〜Ｅ、Ｘ及び
Ｙとする。
【００２２】上記電池Ａ〜Ｅ、Ｘ及びＹを、夫々０.１
Ｃ（１２０ｍＡ）の電流で１６時間充電した後、１Ｃ
（１２００ｍＡ）の電流で放電して、電池内活物質利用
率を求めた。また、これら電池の正極に添加した水酸化
コバルト粉末について、残留硫酸根濃度を測定すると共
に、図１に示す上記水酸化コバルト粉末のＸ線回折図か
ら（００１）面の半価幅を測定し、これらの結果を表１
に示す。
Ｃ（１２０ｍＡ）の電流で１６時間充電した後、１Ｃ
（１２００ｍＡ）の電流で放電して、電池内活物質利用
率を求めた。また、これら電池の正極に添加した水酸化
コバルト粉末について、残留硫酸根濃度を測定すると共
に、図１に示す上記水酸化コバルト粉末のＸ線回折図か
ら（００１）面の半価幅を測定し、これらの結果を表１
に示す。
【００２３】但し、上記Ｘ線回折はＣｕＫα線を使用し
て行い、測定条件は、管電圧３０ｋＶ、管電流１２．５
ｍＡ、走査速度５ｄｅｇ／ｍｉｎで行った。
て行い、測定条件は、管電圧３０ｋＶ、管電流１２．５
ｍＡ、走査速度５ｄｅｇ／ｍｉｎで行った。
【００２４】尚、表中において、電池内活物質利用率
は、夫々５個の電池の測定値を平均した値を示してお
り、残留硫酸根濃度は、比較例１における水酸化コバル
ト粉末に残留する硫酸根の濃度を１００として示してい
る。
は、夫々５個の電池の測定値を平均した値を示してお
り、残留硫酸根濃度は、比較例１における水酸化コバル
ト粉末に残留する硫酸根の濃度を１００として示してい
る。
【００２５】尚、ここで用いた水酸化コバルト粉末は、
全てピンク色を呈していた。
全てピンク色を呈していた。
【００２６】
【表１】
【００２７】表１より、（００１）面の半価幅が０．４
度以上である水酸化コバルトの粉末を用いた時が最も高
い活物質利用率を示している。
度以上である水酸化コバルトの粉末を用いた時が最も高
い活物質利用率を示している。
【００２８】また、水酸化コバルト粉末を作製する際、
槽内ＰＨが８のときは残留硫酸根濃度が高くなるため、
槽内ＰＨ１４のときは活物質利用率が低下するため、槽
内ＰＨを９〜１３の範囲内に制御することが好ましい。 ［実施例２］水酸化コバルトを製造する反応槽として、
１００リットルのタンクを用い、このタンク内に、２.
２モル／リットルの硫酸コバルト水溶液を、一定流量で
導入し、槽内温度を一定に保ち、十分撹拌しながら、
６.０モル／リットルの水酸化ナトリウム水溶液を、Ｐ
Ｈを１１に維持させるように添加した。硫酸コバルト水
溶液の流量、槽内温度、撹拌速度を変化させることによ
って、粒径の異なった５種類のピンク色の水酸化コバル
ト粉末、即ち粒径が夫々０．１，０．２，０．５，１．
０，１．１μｍが得られた。そして、水酸化コバルト粉
末を水洗、乾燥した。
槽内ＰＨが８のときは残留硫酸根濃度が高くなるため、
槽内ＰＨ１４のときは活物質利用率が低下するため、槽
内ＰＨを９〜１３の範囲内に制御することが好ましい。 ［実施例２］水酸化コバルトを製造する反応槽として、
１００リットルのタンクを用い、このタンク内に、２.
２モル／リットルの硫酸コバルト水溶液を、一定流量で
導入し、槽内温度を一定に保ち、十分撹拌しながら、
６.０モル／リットルの水酸化ナトリウム水溶液を、Ｐ
Ｈを１１に維持させるように添加した。硫酸コバルト水
溶液の流量、槽内温度、撹拌速度を変化させることによ
って、粒径の異なった５種類のピンク色の水酸化コバル
ト粉末、即ち粒径が夫々０．１，０．２，０．５，１．
０，１．１μｍが得られた。そして、水酸化コバルト粉
末を水洗、乾燥した。
【００２９】但し、前記粒径値はフィッシャー・サブシ
ーブ・サイザー（以下ＦＳＳという）で測定したもので
ある。
ーブ・サイザー（以下ＦＳＳという）で測定したもので
ある。
【００３０】こうして得られた水酸化コバルト粉末を、
夫々水酸化ニッケル粉末に対して２０重量％添加し、更
にメチルセルロースの０．５重量％水溶液を混合して活
物質スラリーを作製した。この活物質スラリーを、発泡
ニッケルからなる活物質保持体に充填し乾燥した後、圧
延して正極板ａ〜ｅを得た。 ［比較例１］前記実施例２において、反応槽内のＰＨを
制御せず、その他は同様にして、粒径がＦＳＳで０．５
μｍのピンク色の水酸化コバルト粉末を作製し、この水
酸化コバルト粉末を用いて正極を作製した。この正極板
をｘとする。 ［比較例２］前記実施例２において、水酸化コバルトを
添加せず、その他は同様にして正極を作製した。この正
極板をｙとする。
夫々水酸化ニッケル粉末に対して２０重量％添加し、更
にメチルセルロースの０．５重量％水溶液を混合して活
物質スラリーを作製した。この活物質スラリーを、発泡
ニッケルからなる活物質保持体に充填し乾燥した後、圧
延して正極板ａ〜ｅを得た。 ［比較例１］前記実施例２において、反応槽内のＰＨを
制御せず、その他は同様にして、粒径がＦＳＳで０．５
μｍのピンク色の水酸化コバルト粉末を作製し、この水
酸化コバルト粉末を用いて正極を作製した。この正極板
をｘとする。 ［比較例２］前記実施例２において、水酸化コバルトを
添加せず、その他は同様にして正極を作製した。この正
極板をｙとする。
【００３１】前記実施例２の正極板ａ〜ｅ、及び比較例
の正極板ｘ、ｙを、夫々公知のカドミウム負極板と組み
合わせ、電解液に水酸化カリウム水溶液を用いて、公称
容量１.２ＡｈのＡサイズの密閉型ニッケル−カドミウ
ム電池を作製した。こうして作製した電池を、使用した
正極板の符号に対応させて、夫々、電池ａ〜ｅ、ｘ及び
ｙとする。
の正極板ｘ、ｙを、夫々公知のカドミウム負極板と組み
合わせ、電解液に水酸化カリウム水溶液を用いて、公称
容量１.２ＡｈのＡサイズの密閉型ニッケル−カドミウ
ム電池を作製した。こうして作製した電池を、使用した
正極板の符号に対応させて、夫々、電池ａ〜ｅ、ｘ及び
ｙとする。
【００３２】上記電池ａ〜ｅ、ｘ及びｙを、夫々０．１
Ｃ（１２０ｍＡ）の電流で１６時間充電した後、１Ｃ
（１２００ｍＡ）の電流で放電して、活物質の利用率を
求めた。これら電池の正極に用いた活物質スラリー粘度
を測定し、これらの結果を表２に示す。
Ｃ（１２０ｍＡ）の電流で１６時間充電した後、１Ｃ
（１２００ｍＡ）の電流で放電して、活物質の利用率を
求めた。これら電池の正極に用いた活物質スラリー粘度
を測定し、これらの結果を表２に示す。
【００３３】尚、表中において、活物質スラリー粘度
は、電池ｃの正極に用いた活物質スラリー粘度を１００
として示している。
は、電池ｃの正極に用いた活物質スラリー粘度を１００
として示している。
【００３４】また、図２に表２の結果をグラフ化したも
のを示す。即ち、水酸化コバルト粉末の粒径に対する活
物質利用率の変化を実線で示し、水酸化コバルトの粒径
に対する活物質スラリー粘度の変化を破線で示した。但
し、図２の横軸を水酸化コバルトの粒径とし、左縦軸を
活物質利用率とし、右縦軸を活物質スラリー粘度とし
た。
のを示す。即ち、水酸化コバルト粉末の粒径に対する活
物質利用率の変化を実線で示し、水酸化コバルトの粒径
に対する活物質スラリー粘度の変化を破線で示した。但
し、図２の横軸を水酸化コバルトの粒径とし、左縦軸を
活物質利用率とし、右縦軸を活物質スラリー粘度とし
た。
【００３５】
【表２】
【００３６】表２及び図２より、水酸化コバルトの粒径
が０．１μｍのときは、高い活物質利用率を示すが、活
物質スラリー粘度が高くなり、活物質保持体に担持しに
くくなる。
が０．１μｍのときは、高い活物質利用率を示すが、活
物質スラリー粘度が高くなり、活物質保持体に担持しに
くくなる。
【００３７】一方、水酸化コバルトの粒径が１．１μｍ
のときは、スラリー粘度が低くなり活物質保持体に担持
し易くなるが、活物質利用率は低くなる。以上の結果よ
り水酸化コバルトの粒径値はＦＳＳで０．２〜１．０μ
ｍの範囲が好ましい。
のときは、スラリー粘度が低くなり活物質保持体に担持
し易くなるが、活物質利用率は低くなる。以上の結果よ
り水酸化コバルトの粒径値はＦＳＳで０．２〜１．０μ
ｍの範囲が好ましい。
【００３８】
【発明の効果】本発明により、アルカリ電解液との反応
性が高く、添加剤としての能力の良好な水酸化コバルト
粉末が得られる。そして、前記水酸化コバルト粉末をニ
ッケル活物質粉末に添加することによって、活物質利用
率の高い優れたアルカリ蓄電池用非焼結ニッケル正極を
得ることができる。
性が高く、添加剤としての能力の良好な水酸化コバルト
粉末が得られる。そして、前記水酸化コバルト粉末をニ
ッケル活物質粉末に添加することによって、活物質利用
率の高い優れたアルカリ蓄電池用非焼結ニッケル正極を
得ることができる。
【図１】水酸化コバルト粉末のＸ線回折図である。
【図２】水酸化コバルトの粒径と活物質利用率、及び活
物質スラリー粘度の関係図である。
物質スラリー粘度の関係図である。
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成５年８月３１日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項１
【補正方法】変更
【補正内容】
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明のアルカリ蓄電池
用非焼結式ニッケル正極は、ニッケル活物質粉末と水酸
化コバルト粉末を主成分とする混合物を、活物質保持体
に担持してなる正極において、前記水酸化コバルトとし
て、Ｘ線回折における（００１）面のピークの半価幅が
０．４度以上のβ型水酸化コバルトの粉末を用いたこと
を特徴とするものであり、この粉末の粒径が０．２μｍ
以上１．０μｍ以下であればより好ましい。
用非焼結式ニッケル正極は、ニッケル活物質粉末と水酸
化コバルト粉末を主成分とする混合物を、活物質保持体
に担持してなる正極において、前記水酸化コバルトとし
て、Ｘ線回折における（００１）面のピークの半価幅が
０．４度以上のβ型水酸化コバルトの粉末を用いたこと
を特徴とするものであり、この粉末の粒径が０．２μｍ
以上１．０μｍ以下であればより好ましい。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１３】また、水酸化コバルト粉末の粒径が小さい
と、アルカリ電解液との反応性が高く、その結果活物質
利用率が向上する。しかし、活物質スラリーの粘度が高
くなり活物質保持体に担持しにくくなる。一方、水酸化
コバルト粉末の粒径が大きいと、活物質スラリー粘度が
低くなり活物質保持体に担持しやすくなるが、アルカリ
電解液との反応性が低く、その結果活物質利用率が低下
する。
と、アルカリ電解液との反応性が高く、その結果活物質
利用率が向上する。しかし、活物質スラリーの粘度が高
くなり活物質保持体に担持しにくくなる。一方、水酸化
コバルト粉末の粒径が大きいと、活物質スラリー粘度が
低くなり活物質保持体に担持しやすくなるが、アルカリ
電解液との反応性が低く、その結果活物質利用率が低下
する。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１６】本発明における水酸化コバルトは、Ｘ線回
折における（００１）面のピークの半価幅が０．４度以
上で、ピンク色を呈するβ型水酸化コバルト粉末であ
り、アルカリ電解液との反応性が、従来の水酸化コバル
ト粉末に比較して高くなっており、水酸化コバルトの添
加による正極の活物質利用率向上の効果が増大する。
折における（００１）面のピークの半価幅が０．４度以
上で、ピンク色を呈するβ型水酸化コバルト粉末であ
り、アルカリ電解液との反応性が、従来の水酸化コバル
ト粉末に比較して高くなっており、水酸化コバルトの添
加による正極の活物質利用率向上の効果が増大する。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２２】上記電池Ａ〜Ｅ、Ｘ及びＹを、夫々０．１
Ｃ（１２０ｍＡ）の電流で１６時間充電した後、１Ｃ
（１２００ｍＡ）の電流で放電して、電池内活物質利用
率を求めた。また、これら電池の正極に添加した水酸化
コバルト粉末について、残留硫酸根濃度を測定すると共
に、図１に示す上記水酸化コバルト粉末のＸ線回折図か
ら（００１）面の半価幅を測定し、これらの結果を表１
に示す。尚、ここで用いた水酸化コバルト粉末は、全て
β型水酸化コバルト粉末と同定でき、（００１）面を示
すＸ線回折ピークは２θが１９度付近のピークである。
Ｃ（１２０ｍＡ）の電流で１６時間充電した後、１Ｃ
（１２００ｍＡ）の電流で放電して、電池内活物質利用
率を求めた。また、これら電池の正極に添加した水酸化
コバルト粉末について、残留硫酸根濃度を測定すると共
に、図１に示す上記水酸化コバルト粉末のＸ線回折図か
ら（００１）面の半価幅を測定し、これらの結果を表１
に示す。尚、ここで用いた水酸化コバルト粉末は、全て
β型水酸化コバルト粉末と同定でき、（００１）面を示
すＸ線回折ピークは２θが１９度付近のピークである。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２８
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２８】また、水酸化コバルト粉末を作製する際、
槽内ＰＨが８のときは残留硫酸根濃度が高くなり、槽内
ＰＨ１４のときは活物質利用率が低下するため、槽内Ｐ
Ｈを９〜１３の範囲内に制御することが好ましい。 ［実施例２］水酸化コバルトを製造する反応槽として、
１００リットルのタンクを用い、このタンク内に、２．
２モル／リットルの硫酸コバルト水溶液を、一定流量で
導入し、槽内温度を一定に保ち、十分撹拌しながら、
６．０モル／リットルの水酸化ナトリウム水溶液を、Ｐ
Ｈを１１に維持させるように添加した。硫酸コバルト水
溶液の流量、槽内温度、撹拌速度を変化させることによ
って、粒径の異なった５種類のピンク色のβ型水酸化コ
バルト粉末、即ち粒径が夫々０．１，０．２，０．５，
１．０，１．１μｍが得られた。そして、水酸化コバル
ト粉末を水洗、乾燥した。
槽内ＰＨが８のときは残留硫酸根濃度が高くなり、槽内
ＰＨ１４のときは活物質利用率が低下するため、槽内Ｐ
Ｈを９〜１３の範囲内に制御することが好ましい。 ［実施例２］水酸化コバルトを製造する反応槽として、
１００リットルのタンクを用い、このタンク内に、２．
２モル／リットルの硫酸コバルト水溶液を、一定流量で
導入し、槽内温度を一定に保ち、十分撹拌しながら、
６．０モル／リットルの水酸化ナトリウム水溶液を、Ｐ
Ｈを１１に維持させるように添加した。硫酸コバルト水
溶液の流量、槽内温度、撹拌速度を変化させることによ
って、粒径の異なった５種類のピンク色のβ型水酸化コ
バルト粉末、即ち粒径が夫々０．１，０．２，０．５，
１．０，１．１μｍが得られた。そして、水酸化コバル
ト粉末を水洗、乾燥した。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３０
【補正方法】変更
【補正内容】
【００３０】こうして得られた水酸化コバルト粉末を、
夫々水酸化ニッケル粉末に対して２０重量％添加し、更
にメチルセルロースの０．５重量％水溶液を混合して活
物質スラリーを作製した。この活物質スラリーを、発泡
ニッケルからなる活物質保持体に充填し乾燥した後、圧
延して正極板ａ〜ｅを得た。 ［比較例１］前記実施例２において、反応槽内のＰＨを
制御せず、その他は同様にして、粒径がＦＳＳで０．５
μｍのピンク色のβ型水酸化コバルト粉末を作製し、こ
の水酸化コバルト粉末を用いて正極を作製した。この正
極板をｘとする。 ［比較例２］前記実施例２において、水酸化コバルトを
添加せず、その他は同様にして正極を作製した。この正
極板をｙとする。
夫々水酸化ニッケル粉末に対して２０重量％添加し、更
にメチルセルロースの０．５重量％水溶液を混合して活
物質スラリーを作製した。この活物質スラリーを、発泡
ニッケルからなる活物質保持体に充填し乾燥した後、圧
延して正極板ａ〜ｅを得た。 ［比較例１］前記実施例２において、反応槽内のＰＨを
制御せず、その他は同様にして、粒径がＦＳＳで０．５
μｍのピンク色のβ型水酸化コバルト粉末を作製し、こ
の水酸化コバルト粉末を用いて正極を作製した。この正
極板をｘとする。 ［比較例２］前記実施例２において、水酸化コバルトを
添加せず、その他は同様にして正極を作製した。この正
極板をｙとする。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３７
【補正方法】変更
【補正内容】
【００３７】一方、水酸化コバルトの粒径が１．１μｍ
のときは、活物質スラリー粘度が低くなり活物質保持体
に担持し易くなるが、活物質利用率は低くなる。以上の
結果より水酸化コバルトの粒径値はＦＳＳで０．２〜
１．０μｍの範囲が好ましい。
のときは、活物質スラリー粘度が低くなり活物質保持体
に担持し易くなるが、活物質利用率は低くなる。以上の
結果より水酸化コバルトの粒径値はＦＳＳで０．２〜
１．０μｍの範囲が好ましい。
Claims (3)
- 【請求項１】 ニッケル活物質粉末と、水酸化コバルト
粉末を主成分とする混合物を活物質保持体に担持してな
る正極において、前記水酸化コバルトは、結晶のＸ線回
折ピーク（００１）面の半価幅が０.４度以上の粉末で
あることを特徴とするアルカリ蓄電池用非焼結式ニッケ
ル正極。 - 【請求項２】 前記水酸化コバルトの粒径が０．２μｍ
以上１．０μｍ以下であることを特徴とする請求項１記
載のアルカリ蓄電池用非焼結式ニッケル正極。 - 【請求項３】 コバルト塩水溶液とアルカリ水溶液を同
一槽内に導入して、槽内ＰＨを９〜１３の範囲内に制御
しながら、β型水酸化コバルト粉末を析出させ、この水
酸化コバルト粉末と、ニッケル活物質粉末を主成分とす
る混合物を活物質保持体に担持させることを特徴とする
アルカリ蓄電池用非焼結式ニッケル正極の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15712193A JP3594322B2 (ja) | 1993-06-28 | 1993-06-28 | アルカリ蓄電池用非焼結式ニッケル正極及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15712193A JP3594322B2 (ja) | 1993-06-28 | 1993-06-28 | アルカリ蓄電池用非焼結式ニッケル正極及びその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0722027A true JPH0722027A (ja) | 1995-01-24 |
| JP3594322B2 JP3594322B2 (ja) | 2004-11-24 |
Family
ID=15642676
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15712193A Expired - Lifetime JP3594322B2 (ja) | 1993-06-28 | 1993-06-28 | アルカリ蓄電池用非焼結式ニッケル正極及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3594322B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1998034290A1 (en) * | 1997-01-30 | 1998-08-06 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Enclosed alkali storage battery |
| US5965295A (en) * | 1996-06-14 | 1999-10-12 | Toshiba Battery Co., Ltd. | Alkaline secondary battery, paste type positive electrode for alkaline secondary battery, method for manufacturing alkaline secondary battery |
| JP2002110154A (ja) * | 2000-07-14 | 2002-04-12 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | アルカリ蓄電池用正極活物質の製造方法 |
| US6566008B2 (en) | 1997-01-30 | 2003-05-20 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Sealed alkaline storage battery |
-
1993
- 1993-06-28 JP JP15712193A patent/JP3594322B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5965295A (en) * | 1996-06-14 | 1999-10-12 | Toshiba Battery Co., Ltd. | Alkaline secondary battery, paste type positive electrode for alkaline secondary battery, method for manufacturing alkaline secondary battery |
| WO1998034290A1 (en) * | 1997-01-30 | 1998-08-06 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Enclosed alkali storage battery |
| US6235428B1 (en) | 1997-01-30 | 2001-05-22 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Enclosed alkali storage battery |
| US6566008B2 (en) | 1997-01-30 | 2003-05-20 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Sealed alkaline storage battery |
| JP2002110154A (ja) * | 2000-07-14 | 2002-04-12 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | アルカリ蓄電池用正極活物質の製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3594322B2 (ja) | 2004-11-24 |
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|---|---|---|---|
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