JPH079809B2 - 非焼結式電極の製造法 - Google Patents
非焼結式電極の製造法Info
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- JPH079809B2 JPH079809B2 JP61159001A JP15900186A JPH079809B2 JP H079809 B2 JPH079809 B2 JP H079809B2 JP 61159001 A JP61159001 A JP 61159001A JP 15900186 A JP15900186 A JP 15900186A JP H079809 B2 JPH079809 B2 JP H079809B2
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- nickel hydroxide
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
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- H01M4/52—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides of nickel, cobalt or iron
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- 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
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Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はアルカリ蓄電池用ニッケル正極に適用しうる非
焼結式電極の製造法に関するものである。
焼結式電極の製造法に関するものである。
従来の技術 従来この種のアルカリ蓄電池用ニッケル正極に使用する
非焼結式ニッケル正極は、水酸化ニッケル粉末を活物質
として直接使用する正極にはニッケル塩水溶液に化学量
論的に過剰で一定量のか性アルカリを加え、水酸化ニッ
ケルとして沈澱析出させて製造する方法、すなわち、水
酸化ニッケルをバッチ式で製造している。この方法によ
ると、製造工程が連続化されないため、製造コストが高
くなる欠点を有している。また、電池用活物質として特
性の優れたものにするため、結晶をある程度成長させ、
安定化する目的で一定時間熟成する必要がある。この方
法にかわり、本発明者等は連続的に水酸化ニッケルを製
造する方法を提案してきた。すなわち、同一槽内へ、ニ
ッケル塩溶液とか性アルカリ溶液を導入して十分撹拌し
ながら、供給塩濃度，供給塩流量，槽内温度及び槽内PH
値を一定に保持して、上部より形成された水酸化ニッケ
ルを取り出す方法を提案した。この方法によると連続的
に水酸化ニッケルを製造することが可能になるが、この
材料を用いて電池用電極として評価した場合、活物質の
充てん密度，活物質利用率の変動する範囲が大きくなる
ことが明らかになった。
非焼結式ニッケル正極は、水酸化ニッケル粉末を活物質
として直接使用する正極にはニッケル塩水溶液に化学量
論的に過剰で一定量のか性アルカリを加え、水酸化ニッ
ケルとして沈澱析出させて製造する方法、すなわち、水
酸化ニッケルをバッチ式で製造している。この方法によ
ると、製造工程が連続化されないため、製造コストが高
くなる欠点を有している。また、電池用活物質として特
性の優れたものにするため、結晶をある程度成長させ、
安定化する目的で一定時間熟成する必要がある。この方
法にかわり、本発明者等は連続的に水酸化ニッケルを製
造する方法を提案してきた。すなわち、同一槽内へ、ニ
ッケル塩溶液とか性アルカリ溶液を導入して十分撹拌し
ながら、供給塩濃度，供給塩流量，槽内温度及び槽内PH
値を一定に保持して、上部より形成された水酸化ニッケ
ルを取り出す方法を提案した。この方法によると連続的
に水酸化ニッケルを製造することが可能になるが、この
材料を用いて電池用電極として評価した場合、活物質の
充てん密度，活物質利用率の変動する範囲が大きくなる
ことが明らかになった。
発明が解決しようとする問題点 このような従来の構成では、長期間作動させた場合、安
定な水酸化ニッケル粉末が得られにくい。すなわち、前
述した連続的に水酸化ニッケルを製造する方法で、供給
塩濃度，供給塩流量，槽内温度及び槽内PH値の４項目条
件を固定して得られた水酸化ニッケルを使用して構成し
たニッケル正極は、放電容量のバラツキが大きくなるこ
とが認められた。水酸化ニッケルを製造する装置を短時
間作動させて場合はこの傾向は少なかったが、長期に亘
って作動させた場合の変動が大きくなった。この原因と
してはPH値の変動幅が増大することにより、形成された
水酸化ニッケル粉末のタッピング密度が変化して、電極
にした場合、活物質充てん密度，充てん容量，活物質利
用率などが変動することが明らかになった。したがっ
て、長期間作動させた場合でも水酸化ニッケル粉末のタ
ッピング密度を一定にする必要がある。しかし、PH値の
変動幅を長期間安定させることは現実的には不可能に近
いという問題があった。
定な水酸化ニッケル粉末が得られにくい。すなわち、前
述した連続的に水酸化ニッケルを製造する方法で、供給
塩濃度，供給塩流量，槽内温度及び槽内PH値の４項目条
件を固定して得られた水酸化ニッケルを使用して構成し
たニッケル正極は、放電容量のバラツキが大きくなるこ
とが認められた。水酸化ニッケルを製造する装置を短時
間作動させて場合はこの傾向は少なかったが、長期に亘
って作動させた場合の変動が大きくなった。この原因と
してはPH値の変動幅が増大することにより、形成された
水酸化ニッケル粉末のタッピング密度が変化して、電極
にした場合、活物質充てん密度，充てん容量，活物質利
用率などが変動することが明らかになった。したがっ
て、長期間作動させた場合でも水酸化ニッケル粉末のタ
ッピング密度を一定にする必要がある。しかし、PH値の
変動幅を長期間安定させることは現実的には不可能に近
いという問題があった。
本発明はこのような問題点を解決するもので、電極を構
成した場合の活物質充てん密度，活物質利用率などを安
定させ、電池容量の変動を少なくすることを目的とする
ものである。
成した場合の活物質充てん密度，活物質利用率などを安
定させ、電池容量の変動を少なくすることを目的とする
ものである。
問題点を解決するための手段 この問題点を解決するために本発明は、非焼結式ニッケ
ル正極の活物質である水酸化ニッケルの製法として、ニ
ッケル塩の水溶液とか性アルカリ水溶液とを同一槽内に
導入して十分撹拌し、形成された水酸化ニッケルを連続
的に取り出す工程において、供給塩濃度，供給塩流量
（槽内滞溜時間）及び槽内温度を固定して、槽内PH値を
変化させて得られた２種類の水酸化ニッケル粉末を得る
ものである。この方法によりタッピング密度，粒度分布
の異なる粉末が得られ、２種類の粉末を混合することに
より、最密充てんに近くなり、タッピング密度が大きく
なる。したがって、タッピング密度は高位安定化が可能
になり、電極を構成した場合、充てん密度の変動が少な
くできるものである。
ル正極の活物質である水酸化ニッケルの製法として、ニ
ッケル塩の水溶液とか性アルカリ水溶液とを同一槽内に
導入して十分撹拌し、形成された水酸化ニッケルを連続
的に取り出す工程において、供給塩濃度，供給塩流量
（槽内滞溜時間）及び槽内温度を固定して、槽内PH値を
変化させて得られた２種類の水酸化ニッケル粉末を得る
ものである。この方法によりタッピング密度，粒度分布
の異なる粉末が得られ、２種類の粉末を混合することに
より、最密充てんに近くなり、タッピング密度が大きく
なる。したがって、タッピング密度は高位安定化が可能
になり、電極を構成した場合、充てん密度の変動が少な
くできるものである。
作用 この構成により、タッピング密度が両者の各々のタッピ
ング密度より大きくなった結果を第１図に示す。この図
において、Ａの粉末として、タッピング密度が1.65,1.7
5g/ccのものにＢの粉末（タッリング密度1.40g/cc）を1
0重量％混合したタッピング密度はそれぞれ1.89,1.98g/
ccに増大した。したがって、Ａの粉末が設定値より低い
タッピング密度が得られた場合にはＢの粉末を一定量混
合することにより、所定のタッピング密度が得られる。
ング密度より大きくなった結果を第１図に示す。この図
において、Ａの粉末として、タッピング密度が1.65,1.7
5g/ccのものにＢの粉末（タッリング密度1.40g/cc）を1
0重量％混合したタッピング密度はそれぞれ1.89,1.98g/
ccに増大した。したがって、Ａの粉末が設定値より低い
タッピング密度が得られた場合にはＢの粉末を一定量混
合することにより、所定のタッピング密度が得られる。
以下、本発明を実施例で詳述する。
実 施 例 水酸化ニッケルを製造する析出槽としては、100のタ
ンクを用いて、ニッケル塩，か性アルカリ水溶液として
は各々180g/のニッケル金属を溶解した硝酸ニッケル
と、20重量％の水酸化ナトリウム水溶液を用いた。この
タンク内へ硝酸ニッケルの水溶液を1.5/hrの一定量で
導入し、槽内温度を40℃一定に保ち、十分撹拌しなが
ら、水酸化ナトリウムの水溶液を一定範囲内のPH値を保
持するために間欠間に添加した。また、形成された水酸
化ニッケルは上部よりオーバフローさせて取り出した。
この方法により得られた水酸化ニッケルを電池用活物質
として評価した場合、PH値が10.5±0.1の範囲が良好で
あることは、すでに本発明者等が提案している。このPH
値の範囲内で１ケ月間連続作動させた結果、得られた水
酸化ニッケル粉末のタッピング密度は、1.7〜1.95g/cc
の範囲で変動した。この粉末をＡとする。また、PH値を
10.8±0.1の範囲で１ケ月作動させた水酸化ニッケル粉
末のタッピング密度は1.35〜1.42g/ccで比較的安定な数
値が得られた。これをＢ粉末とする。以上のようにして
得られたA,B2種類の粉末を第１表に示す重量比率で混合
した時のタッピング密度を示す。
ンクを用いて、ニッケル塩，か性アルカリ水溶液として
は各々180g/のニッケル金属を溶解した硝酸ニッケル
と、20重量％の水酸化ナトリウム水溶液を用いた。この
タンク内へ硝酸ニッケルの水溶液を1.5/hrの一定量で
導入し、槽内温度を40℃一定に保ち、十分撹拌しなが
ら、水酸化ナトリウムの水溶液を一定範囲内のPH値を保
持するために間欠間に添加した。また、形成された水酸
化ニッケルは上部よりオーバフローさせて取り出した。
この方法により得られた水酸化ニッケルを電池用活物質
として評価した場合、PH値が10.5±0.1の範囲が良好で
あることは、すでに本発明者等が提案している。このPH
値の範囲内で１ケ月間連続作動させた結果、得られた水
酸化ニッケル粉末のタッピング密度は、1.7〜1.95g/cc
の範囲で変動した。この粉末をＡとする。また、PH値を
10.8±0.1の範囲で１ケ月作動させた水酸化ニッケル粉
末のタッピング密度は1.35〜1.42g/ccで比較的安定な数
値が得られた。これをＢ粉末とする。以上のようにして
得られたA,B2種類の粉末を第１表に示す重量比率で混合
した時のタッピング密度を示す。
つぎに、第１表２〜５に示す混合粉末４種類と、Ａの粉
末単独でタッピング密度1.95,1.92,1.85,1.76,1.70の５
種類の合計９種類の粉末を用いて、電極を試作して特性
を比較した。
末単独でタッピング密度1.95,1.92,1.85,1.76,1.70の５
種類の合計９種類の粉末を用いて、電極を試作して特性
を比較した。
９種類の粉末それぞれ100gに対して、金属コバルト8g混
合して、水を加えペースト状にし、発泡状ニッケル多孔
体（多孔度95％）に充てんし、乾燥後、一定条件で加圧
プレスを行ない非焼欠式ニッケル正極を得た。この正極
を用い、負極として公知のカドミウム負極と組み合せ、
公称容量700mAhのAAサイズの密閉形ニッケルカドミウム
蓄電池を構成した。
合して、水を加えペースト状にし、発泡状ニッケル多孔
体（多孔度95％）に充てんし、乾燥後、一定条件で加圧
プレスを行ない非焼欠式ニッケル正極を得た。この正極
を用い、負極として公知のカドミウム負極と組み合せ、
公称容量700mAhのAAサイズの密閉形ニッケルカドミウム
蓄電池を構成した。
この電池を20℃一定温度で0.1cで20時間充電し、0.2cで
放電を繰りかえした。２サイクル目の放電容量（終止電
圧を1Vにした場合）で電池特性を評価した。これらの結
果を第２表に示す。
放電を繰りかえした。２サイクル目の放電容量（終止電
圧を1Vにした場合）で電池特性を評価した。これらの結
果を第２表に示す。
第２表の結果より明らかなように、Ａ粉末単独で使用し
た場合、電極への活物質充てん密度は560〜605mAh/ccに
なり、電池の放電容量は801〜862mAhの範囲で変動し、
前者は±3.9％、後者±3.7％の変動幅が生じた。しか
し、、本発明によると電極への活物質充てん密度は592
〜608mAh/ccになり、電池の放電容量は844〜866mAhの範
囲で変動し、変動幅はいずれも±1.3％になり、容量変
動が少ない品質の安定した電池が得られた。
た場合、電極への活物質充てん密度は560〜605mAh/ccに
なり、電池の放電容量は801〜862mAhの範囲で変動し、
前者は±3.9％、後者±3.7％の変動幅が生じた。しか
し、、本発明によると電極への活物質充てん密度は592
〜608mAh/ccになり、電池の放電容量は844〜866mAhの範
囲で変動し、変動幅はいずれも±1.3％になり、容量変
動が少ない品質の安定した電池が得られた。
実施例においては、容量変動の少なくすることを目的に
して示したが、本発明は単独の条件で析出させた水酸化
ニッケルよりもさらに大きなタッピング密度を有する粉
末が得られる。この粉末を用いることにより、充てん密
度の大きな電極が得られ、高容量の電池が可能になるこ
とも示唆している。また実施例では一種類の水酸化ニッ
ケル粉末を製造する場合、ニッケル塩濃度、ニッケル塩
供給量（析出槽内に滞溜している時間）及び析出温度を
固定して比較したが、これらの条件を変更することは可
能である。しかしその時にはPH値も連動して変化させる
必要がある。したがってPH値だけを規正することは困難
で、４項目を関連づけて決定する必要がある。一方、使
用するニッケル塩の種類を変更しても、上記４項目を限
定することにより、最適条件が存在することを確認し
た。したがって、本発明は水溶性のニッケル塩、たとえ
ば硫酸ニッケル、塩化ニッケルでも適用できる。さら
に、実施例において発泡状ニッケル多孔体へ充てんして
電極を構成する例を示したが、金属基板としてニッケル
ネット、エキスパンドメタルなどの両面に塗着する方法
により得られるニッケル正極、及び多数の細孔を有する
金属ケース内へ充てんして得られるポケット式ニッケル
極においても本発明は有効な手段であった。
して示したが、本発明は単独の条件で析出させた水酸化
ニッケルよりもさらに大きなタッピング密度を有する粉
末が得られる。この粉末を用いることにより、充てん密
度の大きな電極が得られ、高容量の電池が可能になるこ
とも示唆している。また実施例では一種類の水酸化ニッ
ケル粉末を製造する場合、ニッケル塩濃度、ニッケル塩
供給量（析出槽内に滞溜している時間）及び析出温度を
固定して比較したが、これらの条件を変更することは可
能である。しかしその時にはPH値も連動して変化させる
必要がある。したがってPH値だけを規正することは困難
で、４項目を関連づけて決定する必要がある。一方、使
用するニッケル塩の種類を変更しても、上記４項目を限
定することにより、最適条件が存在することを確認し
た。したがって、本発明は水溶性のニッケル塩、たとえ
ば硫酸ニッケル、塩化ニッケルでも適用できる。さら
に、実施例において発泡状ニッケル多孔体へ充てんして
電極を構成する例を示したが、金属基板としてニッケル
ネット、エキスパンドメタルなどの両面に塗着する方法
により得られるニッケル正極、及び多数の細孔を有する
金属ケース内へ充てんして得られるポケット式ニッケル
極においても本発明は有効な手段であった。
発明の効果 以上のように本発明によれば、Ａの条件で１ケ月連続作
動させて得られたタッピング密度の変動した水酸化ニッ
ケルに別の条件Ｂで製造した水酸化ニッケルを混合する
ことにより、タッピング密度が高位平準化する。従って
電池に構成した場合は放電容量も高位平準化するという
効果が得られる。
動させて得られたタッピング密度の変動した水酸化ニッ
ケルに別の条件Ｂで製造した水酸化ニッケルを混合する
ことにより、タッピング密度が高位平準化する。従って
電池に構成した場合は放電容量も高位平準化するという
効果が得られる。
第１図はタッピング密度の異なる水酸化ニッケルの混合
比率とタッピング密度との関係を示す図である。
比率とタッピング密度との関係を示す図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 生駒 宗久 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 松本 功 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内
Claims (2)
- 【請求項１】水酸化ニッケル粉末を主体とする粉末混合
物を乾燥状態もしくはペースト状態で金属基板または支
持体内部に充てんした非焼結式ニッケル正極であって、
使用する水酸化ニッケル粉末が、ニッケル塩の水溶液と
か性アルカリ水溶液を同一槽内に導入して十分撹拌し、
形成された水酸化ニッケルを連続的に取り出す工程にお
いて、供給塩濃度，供給塩流量（槽内滞溜時間）及び槽
内温度を固定して、槽内PHを変化させて得られた２種類
の水酸化ニッケルを混合して用いることを特徴とする非
焼結式電極の製造法。 - 【請求項２】ニッケル塩が硝酸ニッケルであって、硝酸
ニッケル水溶液濃度、供給量及び槽内温度が一定の時、
PH値が10.4〜10.6と10.7〜10.9の２種類のPH値で制御し
て得られた水酸化ニッケルを混合して使用する特許請求
の範囲第１項に記載の非焼結式電極の製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61159001A JPH079809B2 (ja) | 1986-07-07 | 1986-07-07 | 非焼結式電極の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61159001A JPH079809B2 (ja) | 1986-07-07 | 1986-07-07 | 非焼結式電極の製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6316555A JPS6316555A (ja) | 1988-01-23 |
| JPH079809B2 true JPH079809B2 (ja) | 1995-02-01 |
Family
ID=15684061
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61159001A Expired - Lifetime JPH079809B2 (ja) | 1986-07-07 | 1986-07-07 | 非焼結式電極の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH079809B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5700596A (en) * | 1991-07-08 | 1997-12-23 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Nickel hydroxide active material powder and nickel positive electrode and alkali storage battery using them |
| EP0649818A1 (en) | 1993-10-20 | 1995-04-26 | Nikko Rica Co., Ltd. | Method for the preparation of nickel hydroxide particles |
-
1986
- 1986-07-07 JP JP61159001A patent/JPH079809B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6316555A (ja) | 1988-01-23 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |