JPH0737587A - アルカリ蓄電池用の非焼結式ニッケル極 - Google Patents
アルカリ蓄電池用の非焼結式ニッケル極Info
- Publication number
- JPH0737587A JPH0737587A JP5199155A JP19915593A JPH0737587A JP H0737587 A JPH0737587 A JP H0737587A JP 5199155 A JP5199155 A JP 5199155A JP 19915593 A JP19915593 A JP 19915593A JP H0737587 A JPH0737587 A JP H0737587A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electrode
- capacity
- plate
- electrode plate
- nickel
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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-
- 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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- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【構成】多孔性基板に活物質としての水酸化ニッケルを
含有するペーストを充填した後、乾燥、加圧して得た極
板を、電池に組み込む前の化成処理における初回充電時
にその極板の理論容量の２００％以上の電気量で過充電
してなる。 【効果】電池を組み立てる前の化成処理における初回充
電時に極板容量の２００％以上の電気量で過充電されて
いるので、利用率が高く、極板容量が大きい。このた
め、正極支配型の容量設計がなされるアルカリ蓄電池の
正極として有用である。
含有するペーストを充填した後、乾燥、加圧して得た極
板を、電池に組み込む前の化成処理における初回充電時
にその極板の理論容量の２００％以上の電気量で過充電
してなる。 【効果】電池を組み立てる前の化成処理における初回充
電時に極板容量の２００％以上の電気量で過充電されて
いるので、利用率が高く、極板容量が大きい。このた
め、正極支配型の容量設計がなされるアルカリ蓄電池の
正極として有用である。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、アルカリ蓄電池の正極
に使用される非焼結式ニッケル極に関する。
に使用される非焼結式ニッケル極に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】ニッケ
ル−水素蓄電池、ニッケル−カドミウム蓄電池等のアル
カリ蓄電池の正極として使用されているニッケル極に
は、大別して焼結式ニッケル極と非焼結式ニッケル極と
がある。このうち、本発明が対象とする非焼結式ニッケ
ル極は、水酸化ニッケルを糊剤水溶液に混合してペース
トを調製し、これをニッケル繊維などからなる多孔性基
板に塗布、充填して作製されている。この非焼結式ニッ
ケル極は、活物質たる水酸化ニッケルを多孔性基板に高
密度に充填することが可能であり、高容量化を図ること
が可能な極板として注目されているものである。
ル−水素蓄電池、ニッケル−カドミウム蓄電池等のアル
カリ蓄電池の正極として使用されているニッケル極に
は、大別して焼結式ニッケル極と非焼結式ニッケル極と
がある。このうち、本発明が対象とする非焼結式ニッケ
ル極は、水酸化ニッケルを糊剤水溶液に混合してペース
トを調製し、これをニッケル繊維などからなる多孔性基
板に塗布、充填して作製されている。この非焼結式ニッ
ケル極は、活物質たる水酸化ニッケルを多孔性基板に高
密度に充填することが可能であり、高容量化を図ること
が可能な極板として注目されているものである。
【０００３】しかしながら、この非焼結式ニッケル極に
は、焼結式ニッケル極に比し、活物質の利用率が若干低
いという欠点があり、このことが、電池内圧の上昇防止
のために正極の容量を負極の容量よりも小さく、すなわ
ち正極支配に容量設計しているアルカリ蓄電池におい
て、容量の大きい電池を得る上での一つの障害となって
いた。
は、焼結式ニッケル極に比し、活物質の利用率が若干低
いという欠点があり、このことが、電池内圧の上昇防止
のために正極の容量を負極の容量よりも小さく、すなわ
ち正極支配に容量設計しているアルカリ蓄電池におい
て、容量の大きい電池を得る上での一つの障害となって
いた。
【０００４】本発明はかかる事情に鑑みなされたもので
あって、その目的とするところは、容量の大きいアルカ
リ蓄電池を得ることを可能にする利用率の高い非焼結式
ニッケル極を提供するにある。
あって、その目的とするところは、容量の大きいアルカ
リ蓄電池を得ることを可能にする利用率の高い非焼結式
ニッケル極を提供するにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明に係るアルカリ蓄電池用の非焼結式ニッケル極
（以下、「本発明電極」と称する。）は、多孔性基板に
活物質としての水酸化ニッケルを含有するペーストを充
填した後、乾燥、加圧して得た極板を、電池に組み込む
前の化成処理における初回充電時にその極板の理論容量
の２００％以上、好ましくは２７５〜４００％の電気量
で過充電してなるものである。
の本発明に係るアルカリ蓄電池用の非焼結式ニッケル極
（以下、「本発明電極」と称する。）は、多孔性基板に
活物質としての水酸化ニッケルを含有するペーストを充
填した後、乾燥、加圧して得た極板を、電池に組み込む
前の化成処理における初回充電時にその極板の理論容量
の２００％以上、好ましくは２７５〜４００％の電気量
で過充電してなるものである。
【０００６】化成処理における初回充電電気量が極板容
量の２７５％未満の場合は電極反応に関与するニッケル
の反応関与電子数が充分大きくないため、また極板容量
の４００％を越えた場合は極板にフクレ（体積膨張）が
生じて導電性が低下するため、いずれの場合も活物質の
利用率が低下し、好ましくない。
量の２７５％未満の場合は電極反応に関与するニッケル
の反応関与電子数が充分大きくないため、また極板容量
の４００％を越えた場合は極板にフクレ（体積膨張）が
生じて導電性が低下するため、いずれの場合も活物質の
利用率が低下し、好ましくない。
【０００７】
【作用】極板の利用率（広義の利用率；見かけの利用
率）は、極板の実際の放電容量を活物質の総量から計算
した極板の理論放電容量〔極板活物質重量（ｇ）×１ｇ
当たりの理論放電電気量（ｍＡｈ）〕で除した値に、１
００を掛けた値（％）である。なお、狭義の利用率（正
味の利用率）は、広義の利用率を反応関与電子数で除し
た値である。従って、広義の利用率は、反応関与電子数
が大きくなるほど高くなる。
率）は、極板の実際の放電容量を活物質の総量から計算
した極板の理論放電容量〔極板活物質重量（ｇ）×１ｇ
当たりの理論放電電気量（ｍＡｈ）〕で除した値に、１
００を掛けた値（％）である。なお、狭義の利用率（正
味の利用率）は、広義の利用率を反応関与電子数で除し
た値である。従って、広義の利用率は、反応関与電子数
が大きくなるほど高くなる。
【０００８】反応関与電子数は充電時のニッケルの価数
−放電時のニッケルの価数であり、従って充填時のニッ
ケルの価数が大きくなるほど、利用率（広義の利用率）
は高くなる。本発明電極では、初回充電時に、ニッケル
量から算出される極板の理論容量の２００％以上の電気
量で過充電することによりニッケルの充填時の価数が大
きく増大しているので、過充電しない従来の非焼結式ニ
ッケル極に比し、活物質の利用率が高い。因みに、おお
よその目安ではあるが、水酸化ニッケルの場合、充電効
率が８０〜９０％であることから、１５０％の電気量で
過充電しても、２価のニッケルの価数はせいぜい３価程
度までしか高められないのに対して、本発明電極におけ
る如く２００％以上の電気量で過充電すると、３．４〜
３．６価にまで高められる。このように、本発明電極に
おいては、非焼結式ニッケル極であるがゆえにニッケル
の充填密度が高いとともに、極板の理論容量の２００％
以上の電気量で過充電されているため活物質たる水酸化
ニッケルの利用率が高く、極板容量が大きい。
−放電時のニッケルの価数であり、従って充填時のニッ
ケルの価数が大きくなるほど、利用率（広義の利用率）
は高くなる。本発明電極では、初回充電時に、ニッケル
量から算出される極板の理論容量の２００％以上の電気
量で過充電することによりニッケルの充填時の価数が大
きく増大しているので、過充電しない従来の非焼結式ニ
ッケル極に比し、活物質の利用率が高い。因みに、おお
よその目安ではあるが、水酸化ニッケルの場合、充電効
率が８０〜９０％であることから、１５０％の電気量で
過充電しても、２価のニッケルの価数はせいぜい３価程
度までしか高められないのに対して、本発明電極におけ
る如く２００％以上の電気量で過充電すると、３．４〜
３．６価にまで高められる。このように、本発明電極に
おいては、非焼結式ニッケル極であるがゆえにニッケル
の充填密度が高いとともに、極板の理論容量の２００％
以上の電気量で過充電されているため活物質たる水酸化
ニッケルの利用率が高く、極板容量が大きい。
【０００９】
【実施例】以下、本発明を実施例に基づいてさらに詳細
に説明するが、本発明は下記実施例により何ら限定され
るものではなく、その要旨を変更しない範囲において適
宜変更して実施することが可能なものである。
に説明するが、本発明は下記実施例により何ら限定され
るものではなく、その要旨を変更しない範囲において適
宜変更して実施することが可能なものである。
【００１０】水酸化ニッケル粉末と少量の水酸化コバル
トとを、ヒドロキシプロピルセルロース（糊剤）の水溶
液（糊剤）に加えて混練しペーストを調製した。このペ
ーストをニッケル繊維からなる多孔性基板に充填した
後、１００°Ｃで３０分間乾燥し、成形圧４０ｋｆｇ／
ｃｍ2 で加圧成形して扁平角型の極板（非焼結式ニッケ
ル極）を作製した（極板寸法：縦横３０×３５ｍｍ、厚
さ０．７ｍｍ）。この極板を正極に、カドミウム極を負
極に、水酸化カリウム水溶液を電解液にそれぞれ使用し
て、試験セルを組み立てた。なお、セパレータとして、
ポリアミド（ナイロン）不織布を使用した。
トとを、ヒドロキシプロピルセルロース（糊剤）の水溶
液（糊剤）に加えて混練しペーストを調製した。このペ
ーストをニッケル繊維からなる多孔性基板に充填した
後、１００°Ｃで３０分間乾燥し、成形圧４０ｋｆｇ／
ｃｍ2 で加圧成形して扁平角型の極板（非焼結式ニッケ
ル極）を作製した（極板寸法：縦横３０×３５ｍｍ、厚
さ０．７ｍｍ）。この極板を正極に、カドミウム極を負
極に、水酸化カリウム水溶液を電解液にそれぞれ使用し
て、試験セルを組み立てた。なお、セパレータとして、
ポリアミド（ナイロン）不織布を使用した。
【００１１】次いで、この試験セルを、初回充電時に極
板の理論容量の１５０％（１Ｃで１．５時間）、２００
％（１Ｃで２時間）、２５０％（１Ｃで２．５時間）、
３００％（１Ｃで３時間）、３５０％（１Ｃで３．５時
間）又は４００％（１Ｃで４時間）の電気量で過充電し
た後、１Ｃで放電し、さらに４回充放電を繰り返し行っ
て、各サイクルにおける極板（活物質）の利用率（広義
の利用率）を測定した。各サイクルにおける極板の実際
の放電容量は、放電電圧が０．８Ｖ（放電終止電圧）に
低下するまでの時間に電流値を掛けて求めた。なお、２
サイクル目以降は、いずれの場合も極板の理論容量の１
５０％の電気量で過充電した。
板の理論容量の１５０％（１Ｃで１．５時間）、２００
％（１Ｃで２時間）、２５０％（１Ｃで２．５時間）、
３００％（１Ｃで３時間）、３５０％（１Ｃで３．５時
間）又は４００％（１Ｃで４時間）の電気量で過充電し
た後、１Ｃで放電し、さらに４回充放電を繰り返し行っ
て、各サイクルにおける極板（活物質）の利用率（広義
の利用率）を測定した。各サイクルにおける極板の実際
の放電容量は、放電電圧が０．８Ｖ（放電終止電圧）に
低下するまでの時間に電流値を掛けて求めた。なお、２
サイクル目以降は、いずれの場合も極板の理論容量の１
５０％の電気量で過充電した。
【００１２】図１は、上述の如く初回充電時の電気量を
変化させた場合の各サイクルにおける極板の利用率を、
縦軸に利用率（％）を、また横軸にサイクル数（回）を
とって示したグラフである。同図に示すように、初回充
電時の電気量を極板の理論容量の２００％以上、就中２
７５〜４００％とした場合は、１５０％とした場合に比
し、各サイクルにおける極板の利用率が明らかに高い。
また、いずれの場合も、２サイクル目以降は利用率が殆
ど一定している。これらのことから、初回充電時の電気
量を極板の理論容量の２００％以上、好ましくは２７５
〜４００％とする化成処理を施すことにより、利用率の
高い、すなわち容量の大きい非焼結式ニッケル極が得ら
れることが分かる。かかる容量の大きい非焼結式ニッケ
ル極をアルカリ蓄電池の正極に使用することにより、内
圧上昇防止のために正極支配型の容量設計がなされてい
るアルカリ蓄電池の電池容量を増大させることができ
る。
変化させた場合の各サイクルにおける極板の利用率を、
縦軸に利用率（％）を、また横軸にサイクル数（回）を
とって示したグラフである。同図に示すように、初回充
電時の電気量を極板の理論容量の２００％以上、就中２
７５〜４００％とした場合は、１５０％とした場合に比
し、各サイクルにおける極板の利用率が明らかに高い。
また、いずれの場合も、２サイクル目以降は利用率が殆
ど一定している。これらのことから、初回充電時の電気
量を極板の理論容量の２００％以上、好ましくは２７５
〜４００％とする化成処理を施すことにより、利用率の
高い、すなわち容量の大きい非焼結式ニッケル極が得ら
れることが分かる。かかる容量の大きい非焼結式ニッケ
ル極をアルカリ蓄電池の正極に使用することにより、内
圧上昇防止のために正極支配型の容量設計がなされてい
るアルカリ蓄電池の電池容量を増大させることができ
る。
【００１３】上記実施例では、負極にカドミウム極を使
用して化成処理する場合について述べたが、本発明電極
は広く正極支配型の容量設計がなされるアルカリ蓄電池
の正極として好適に使用し得るものであり、たとえば水
素吸蔵合金電極を負極とするニッケル−水素アルカリ蓄
電池の正極などにも使用し得るものである。
用して化成処理する場合について述べたが、本発明電極
は広く正極支配型の容量設計がなされるアルカリ蓄電池
の正極として好適に使用し得るものであり、たとえば水
素吸蔵合金電極を負極とするニッケル−水素アルカリ蓄
電池の正極などにも使用し得るものである。
【００１４】
【発明の効果】本発明電極は、電池に組み込む前の化成
処理における初回充電時に極板容量の２００％以上の電
気量で過充電されているので、利用率が高く極板容量が
大きい。このため、正極支配型の容量設計がなされるア
ルカリ蓄電池の正極として有用であるなど、本発明は優
れた特有の効果を奏する。
処理における初回充電時に極板容量の２００％以上の電
気量で過充電されているので、利用率が高く極板容量が
大きい。このため、正極支配型の容量設計がなされるア
ルカリ蓄電池の正極として有用であるなど、本発明は優
れた特有の効果を奏する。
【図１】初回充電時の電気量を種々変えた場合の初回〜
５サイクル目の各サイクルにおける極板の利用率を示す
グラフである。
５サイクル目の各サイクルにおける極板の利用率を示す
グラフである。
Claims (1)
- 【請求項１】多孔性基板に活物質としての水酸化ニッケ
ルを含有するペーストを充填した後、乾燥、加圧して得
た極板を、電池に組み込む前の化成処理における初回充
電時にその極板の理論容量の２００％以上の電気量で過
充電してなるアルカリ蓄電池用の非焼結式ニッケル極。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5199155A JPH0737587A (ja) | 1993-07-16 | 1993-07-16 | アルカリ蓄電池用の非焼結式ニッケル極 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5199155A JPH0737587A (ja) | 1993-07-16 | 1993-07-16 | アルカリ蓄電池用の非焼結式ニッケル極 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0737587A true JPH0737587A (ja) | 1995-02-07 |
Family
ID=16403076
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5199155A Pending JPH0737587A (ja) | 1993-07-16 | 1993-07-16 | アルカリ蓄電池用の非焼結式ニッケル極 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0737587A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999026303A1 (en) * | 1997-11-18 | 1999-05-27 | Moltech Power Systems, Inc. | GAMMA NiOOH NICKEL ELECTRODES |
| JP2011054347A (ja) * | 2009-08-31 | 2011-03-17 | Sanyo Electric Co Ltd | アルカリ蓄電池用正極の製造方法及びアルカリ蓄電池の製造方法 |
-
1993
- 1993-07-16 JP JP5199155A patent/JPH0737587A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999026303A1 (en) * | 1997-11-18 | 1999-05-27 | Moltech Power Systems, Inc. | GAMMA NiOOH NICKEL ELECTRODES |
| JP2011054347A (ja) * | 2009-08-31 | 2011-03-17 | Sanyo Electric Co Ltd | アルカリ蓄電池用正極の製造方法及びアルカリ蓄電池の製造方法 |
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