JPH08138677A - Alkaline secondary battery - Google Patents

Alkaline secondary battery

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JPH08138677A
JPH08138677A JP6282022A JP28202294A JPH08138677A JP H08138677 A JPH08138677 A JP H08138677A JP 6282022 A JP6282022 A JP 6282022A JP 28202294 A JP28202294 A JP 28202294A JP H08138677 A JPH08138677 A JP H08138677A
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JP
Japan
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positive electrode
separator
battery
disulfide
secondary battery
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JP6282022A
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Japanese (ja)
Inventor
Hidetoshi Abe
英俊 阿部
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Furukawa Battery Co Ltd
Original Assignee
Furukawa Battery Co Ltd
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Publication date
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    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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  • Cell Separators (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)

Abstract

PURPOSE: To provide an alkaline secondary battery which excels in shelf life and suppressing self-discharge. CONSTITUTION: In this battery, a positive electrode and a negative electrode are disposed through a separator in an alkali electrolyte. A sulfur compound having a noncovalent electron pair such as thiol, disulfide, sulfide, thiophene, sulfoxide, sulfinic acid salt, thioslfate or sulfide is carried on the positive electrode or either one of thiol, disulfide, sulfite and sulfur dioxide is carried on the separator.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明はアルカリ二次電池に関
し、更に詳しくは、自己放電が抑制され、また貯蔵性能
も優れているアルカリ二次電池に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an alkaline secondary battery, and more particularly to an alkaline secondary battery which suppresses self-discharge and has excellent storage performance.

【0002】[0002]

【従来の技術】最近、高容量のアルカリ二次電池とし
て、ニッケル−水素二次電池が注目を集めている。この
ニッケル−水素二次電池は、水素を負極活物質として作
動するものであり、通常、可逆的に水素を吸蔵・放出す
ることができる水素吸蔵合金を集電体に担持させて成る
負極と、正極活物質である水酸化ニッケルを導電材とし
てのニッケル粉やコバルト粉と一緒に同じく集電体に担
持させて成る正極とを、電気絶縁性でかつ通液性のセパ
レータを介して重ね合わせて発電要素とし、この発電要
素を水酸化カリウムのようなアルカリ電解液の中に配置
したのち全体を密封構造にして構成されている。
2. Description of the Related Art Recently, nickel-hydrogen secondary batteries have been attracting attention as high-capacity alkaline secondary batteries. This nickel-hydrogen secondary battery operates with hydrogen as a negative electrode active material, and usually has a negative electrode formed by supporting a hydrogen storage alloy capable of reversibly storing and releasing hydrogen on a current collector, A positive electrode made by supporting nickel hydroxide, which is a positive electrode active material, together with nickel powder or cobalt powder as a conductive material on a current collector, is superposed through an electrically insulating and liquid permeable separator. The power generating element is arranged in an alkaline electrolyte such as potassium hydroxide, and then the whole structure has a sealed structure.

【0003】上記した構造において、正極の集電体とし
ては、通常、カーボニルニッケル粉を焼結して成る多孔
質な焼結体や、3次元網状構造のスポンジ状ニッケル多
孔体などが用いられている。また、セパレータとして
は、例えば、ポリアミドやポリオレフィンなどから成る
不織布が広く用いられている。
In the above structure, as the current collector of the positive electrode, a porous sintered body formed by sintering carbonyl nickel powder or a sponge-like nickel porous body having a three-dimensional network structure is usually used. There is. As the separator, for example, a nonwoven fabric made of polyamide or polyolefin is widely used.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
アルカリ二次電池は、例えば未使用の状態で大気中に保
管しておくと、負極が自己放電して電解液の電気分解が
進み、その結果、電池の中に遊離の水素ガスが発生する
ことがある。そして、この遊離の水素ガスは、電解液内
を拡散し、セパレータを通過して正極にまで到達するこ
とがある。
By the way, in such an alkaline secondary battery, for example, if the alkaline secondary battery is stored in the atmosphere in an unused state, the negative electrode self-discharges, and the electrolysis of the electrolytic solution proceeds. As a result, free hydrogen gas may be generated in the battery. Then, this free hydrogen gas may diffuse in the electrolytic solution, pass through the separator, and reach the positive electrode.

【0005】このような事態が発生すると、正極を構成
する正極活物質がこの水素ガスによって還元されるた
め、自己放電を起し、更には電池電圧の低下が引き起こ
される。そして、この電池電圧の低下は、正極活物質の
溶解電圧にまで達することがある。そのような状態にな
ると、新たな充電処理を行なっても、電池容量は復元せ
ず、また電池のサイクル寿命も低下してしまうという問
題が発生する。
When such a situation occurs, the positive electrode active material forming the positive electrode is reduced by this hydrogen gas, so that self-discharge occurs and further the battery voltage is lowered. The decrease in the battery voltage may reach the dissolution voltage of the positive electrode active material. In such a state, even if a new charging process is performed, the battery capacity will not be restored, and the cycle life of the battery will decrease.

【0006】上記したような不都合な問題は、負極がそ
もそも水素を吸蔵している水素吸蔵合金で構成されてい
るニッケル−水素二次電池で顕著に現れる。とくに、電
池の保管温度が高い場合には、上記現象が顕著に発現し
てその貯蔵性能が著しく低下する。本発明はアルカリ二
次電池において発生する上記した不都合な問題を、正極
とセパレータの改質をもって解決し、もって自己放電が
抑制され、貯蔵性能も向上したアルカリ二次電池、とり
わけニッケル−水素二次電池の提供を目的とする。
The above-mentioned inconvenient problems are prominently exhibited in a nickel-hydrogen secondary battery in which the negative electrode is composed of a hydrogen storage alloy which stores hydrogen in the first place. In particular, when the storage temperature of the battery is high, the above phenomenon is remarkably exhibited and the storage performance thereof is significantly reduced. The present invention solves the above-mentioned inconvenient problems that occur in alkaline secondary batteries by reforming the positive electrode and the separator, thereby suppressing self-discharge and improving the storage performance, especially nickel-hydrogen secondary batteries. The purpose is to provide batteries.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明者は上記目的を達
成するために鋭意研究を重ねる過程で、アルカリ二次電
池における上記した不都合な問題は、負極で発生した遊
離の水素ガスが正極に接触したとしても、そのことによ
って正極活物質が還元されないように正極を改質するこ
とによって解決することができ、また、負極で発生した
遊離の水素ガスがセパレータを通過して正極にまで拡散
しないような処置を施すことによっても解消することが
できるとの着想を抱いた。
Means for Solving the Problems In the process of earnestly researching to achieve the above object, the present inventor has the above-mentioned inconvenient problem in alkaline secondary batteries that the free hydrogen gas generated in the negative electrode is caused in the positive electrode. Even if they come into contact with each other, this can be solved by reforming the positive electrode so that the positive electrode active material is not reduced, and free hydrogen gas generated in the negative electrode does not diffuse through the separator to the positive electrode. I had the idea that it could be resolved by taking such measures.

【0008】この着想の上に立ち、本発明者は、正極と
セパレータに関して以下の考察を行なった。まず、アル
カリ二次電池に組込まれている正極は、通常、Niを素
材とする集電体に、Ni(OH)2 のような正極活物質
とCoやCoOのような導電材とから成る活物質合剤が
担持されていることに着目した。これら、NiやCoな
どの遷移金属の化合物は合成化学における接触還元触媒
として使用されていることからも明らかなように、水素
に対する触媒活性を有している。そして、この触媒活性
は、上記遷移金属のd−電子準位における電子欠陥(d
−電子孔)の存在に基づくものと考えられている。
Based on this idea, the present inventor made the following consideration regarding the positive electrode and the separator. First, the positive electrode incorporated in an alkaline secondary battery is usually a current collector made of Ni, and a positive electrode active material such as Ni (OH) 2 and a conductive material such as Co or CoO. Attention was paid to the fact that the substance mixture was carried. As is clear from the fact that these transition metal compounds such as Ni and Co are used as catalytic reduction catalysts in synthetic chemistry, they have catalytic activity for hydrogen. This catalytic activity is due to the electronic defect (d) at the d-electron level of the transition metal.
-It is believed to be due to the presence of electronic holes).

【0009】したがって、上記構成をとる正極に負極か
らの水素ガスが接触すると、その水素ガスは例えば上記
集電体を構成するNiのd−電子孔に自らが有している
電子を供給して配位結合を形成するものと考えられる。
すなわち、Niの表面では接触還元反応が起こり、その
結果、正極活物質の還元が進行して、正極における自己
放電と更には電池電圧の低下が引き起こされるものと考
えられる。
Therefore, when the hydrogen gas from the negative electrode comes into contact with the positive electrode having the above-mentioned structure, the hydrogen gas supplies electrons possessed by itself to the d-electron hole of Ni constituting the current collector. It is considered to form a coordinate bond.
That is, it is considered that a catalytic reduction reaction occurs on the surface of Ni, and as a result, the reduction of the positive electrode active material proceeds, causing self-discharge in the positive electrode and further lowering of the battery voltage.

【0010】したがって、正極にこれら遷移金属の触媒
活性にとって触媒毒となるような化合物を担持させてお
けば、この正極に遊離の水素ガスが接触した場合であっ
ても、これら遷移金属による接触還元反応は抑制され、
もって正極活物質の還元は防止されるものと考えられ
る。つぎに、セパレータに関して考えると、仮に負極で
遊離の水素ガスが発生してこれが正極にまで拡散するよ
うな状態になったとしても、そのとき、水素ガスは必ず
セパレータを通過するので、セパレータに水素ガスの捕
捉能を有する化合物を担持させてそのセパレータで当該
水素ガスを捕捉してしまえば、水素ガスは正極にまで拡
散していかない。したがって、正極での正極活物質の還
元は起こらず、もってその自己放電は抑制され、電池電
圧の低下は防止されるものと考えられる。
Therefore, if a compound that becomes a catalyst poison for the catalytic activity of these transition metals is carried on the positive electrode, even if free hydrogen gas comes into contact with this positive electrode, catalytic reduction by these transition metals is carried out. The reaction is suppressed,
Therefore, it is considered that the reduction of the positive electrode active material is prevented. Next, considering the separator, even if free hydrogen gas is generated in the negative electrode and it becomes a state where it diffuses to the positive electrode, at that time, hydrogen gas always passes through the separator. If a compound having gas capturing ability is carried and the hydrogen gas is captured by the separator, the hydrogen gas will not diffuse to the positive electrode. Therefore, it is considered that the positive electrode active material is not reduced at the positive electrode, its self-discharge is suppressed, and the decrease of the battery voltage is prevented.

【0011】本発明者は、上記した考察に基づき、正極
に担持させる化合物またはセパレータに担持させる化合
物につき検討を加えた。その場合、これらの化合物には
次のような性質が必要とされる。すなわちまず、アルカ
リ二次電池は充電・放電を反復して実使用され、その使
用寿命も長いので、そのような状態にあっても、分解し
て電池反応にとっての有害物質を副生することがない化
合物である。また、セパレータに担持させる化合物の場
合は、セパレータは電気絶縁性でなければならないこと
からして電気絶縁性の化合物であることが必要になる。
更には、充電・放電が反復されることに伴い、担持され
る化合物は酸化・還元反応を可逆的に行うものであるこ
とが要求される。
Based on the above consideration, the present inventor has studied a compound to be supported on the positive electrode or a compound to be supported on the separator. In that case, these compounds are required to have the following properties. That is, first of all, the alkaline secondary battery is actually used by repeating charging and discharging and has a long service life.Therefore, even in such a state, it may be decomposed and a harmful substance for the battery reaction may be produced as a by-product. Not a compound. Further, in the case of a compound to be carried on the separator, the separator must be an electrically insulating compound because it must be electrically insulating.
Furthermore, the compound to be carried is required to reversibly carry out the oxidation / reduction reaction as the charging / discharging is repeated.

【0012】以上の考察に基づき、本発明者は、正極ま
たはセパレータに担持させて有効な化合物につき鋭意研
究を重ねた結果、正極、セパレータにはそれぞれ後述す
る化合物を担持させることが有効であるとの事実を見出
し、本発明のアルカリ二次電池を開発するに至った。す
なわち、本発明のアルカリ二次電池(以下、第1の電池
という)は、アルカリ電解液中に正極と負極とがセパレ
ータを介して配置されているアルカリ二次電池におい
て、前記正極には、非共有電子対をもつ硫黄化合物が担
持されていることを特徴とする。また、本発明の他のア
ルカリ二次電池(以下、第2の電池という)は、アルカ
リ電解液中に正極と負極とがセパレータを介して配置さ
れているアルカリ二次電池において、前記セパレータに
は、チオール、ジスルフィド、亜硫酸塩、二酸化硫黄の
いずれか1種が担持されていることを特徴とする。
Based on the above consideration, the present inventor has conducted extensive studies on compounds effective for being carried on the positive electrode or the separator, and as a result, it is effective to carry the compounds described below on the positive electrode and the separator, respectively. That is, the present inventors have found out the fact that That is, the alkaline secondary battery of the present invention (hereinafter referred to as the first battery) is an alkaline secondary battery in which a positive electrode and a negative electrode are arranged in an alkaline electrolyte via a separator, and the positive electrode is not It is characterized in that a sulfur compound having a shared electron pair is supported. Further, another alkaline secondary battery of the present invention (hereinafter referred to as a second battery) is an alkaline secondary battery in which a positive electrode and a negative electrode are arranged in an alkaline electrolyte via a separator, wherein the separator is One of thiol, disulfide, sulfite, and sulfur dioxide is carried.

【0013】本発明の第1の電池は、その正極が後述す
る硫黄化合物を担持していることを除いては従来のアル
カリ二次電池とその構造が変わることはなく、また第2
の電池はそのセパレータが後述する化合物を担持してい
ることを除いては従来の電池とその構造が変わることは
ない。まず、第1の電池について詳細に説明する。
The first battery of the present invention has the same structure as that of the conventional alkaline secondary battery except that the positive electrode carries a sulfur compound, which will be described later, and the second battery.
The structure of the battery is the same as that of the conventional battery except that the separator carries the compound described below. First, the first battery will be described in detail.

【0014】正極に担持させる硫黄化合物は、非共有電
子対を有するものであって、正極を構成するNi集電体
やCo導電材などの触媒毒として機能する。すなわち、
正極の構成材料であるこれらNiやCoなどの遷移金属
のd−電子孔と配位結合して当該遷移金属を失活させ、
ここに遊離の水素ガスが接触してもその遷移金属が接触
還元反応を起こさないようにする。このことにより、正
極活物質の還元を防止する。
The sulfur compound supported on the positive electrode has an unshared electron pair and functions as a catalyst poison for the Ni current collector and the Co conductive material forming the positive electrode. That is,
The transition metal such as Ni or Co, which is a constituent material of the positive electrode, is coordinate-bonded with the d-electron hole to deactivate the transition metal,
Even when free hydrogen gas comes into contact with the transition metal, the transition metal is prevented from causing a catalytic reduction reaction. This prevents reduction of the positive electrode active material.

【0015】このような働きをする硫黄化合物として
は、例えば、チオール、ジスルフィド、スルフィド、チ
オフェン、スルホキシド、スルフィン酸塩、チオ硫酸
塩、硫化物をあげることができる。チオールとしては、
脂肪族チオール,芳香族チオールのいずれであってもよ
く、脂肪族チオールとしては、例えば、メタンチオー
ル、1−エタンチオール、1−プロパンチオール、1−
ブタンチオール、1−ペンタンチオール、1−オクタン
チオール、1−ノナンチオール、1−デカンチオール、
1−ウンデカンチオール、1−ドデカンチオールなど、
n 2n+1SH(n=1〜12)で示される直鎖一置換
体や、1,2−エタンジチオール、1,3−プロパンジ
チオール、1,4−ブタンジチオール、1,5−ペンタ
ンジチオール、1,6−ヘキサンジチオール、1,7−
ヘプタンジチオール、1,8−オクタンジチオール、
1,9−ノナンジチオール、1,10−デカンジチオー
ル、1,11−ウンデカンジチオール、1,12−ドデ
カンジチオールなど、HSCn 2nSH(n=2〜1
2)で示される直鎖二置換体をあげることができる。ま
た、直鎖三置換体や分岐体も使用することができる。
Examples of the sulfur compound having such a function include thiol, disulfide, sulfide, thiophene, sulfoxide, sulfinate, thiosulfate and sulfide. As a thiol,
It may be either an aliphatic thiol or an aromatic thiol, and examples of the aliphatic thiol include methanethiol, 1-ethanethiol, 1-propanethiol, 1-
Butanethiol, 1-pentanethiol, 1-octanethiol, 1-nonanethiol, 1-decanethiol,
1-undecanethiol, 1-dodecanethiol, etc.
C n H 2n + 1 SH linear monosubstituted or represented by (n = 1~12), 1,2- ethanedithiol, 1,3-propanedithiol, 1,4-butane dithiol, 1,5 Dithiol, 1,6-hexanedithiol, 1,7-
Heptanedithiol, 1,8-octanedithiol,
1,9-thiol, 1,10-decane thiol, 1,11-undecane thiol, 1,12-dodecane dithiol such as, HSC n H 2n SH (n = 2~1
The linear disubstituted product represented by 2) can be mentioned. Further, a straight chain tri-substituted product and a branched product can also be used.

【0016】芳香族チオールとしては、例えばチオフェ
ノール、1,2−ベンゼンジチオール、1,3−ベンゼ
ンジチオール、m−チオクレゾール、p−チオクレゾー
ルなどをあげることができる。ジスルフィドとしては、
格別限定されるものではないが、例えば、メチルジスル
フィド、エチルジスルフィド、プロピルジスルフィド、
ブチルジスルフィド、ペンチルジスルフィド、ヘキシル
ジスルフィド、ヘプチルジスルフィド、オクチルジスル
フィド、ノニルジスルフィド、デシルジスルフィド、ウ
ンデシルジスルフィド、ドデシルジスルフィドなど、
(Cn 2n+12 2 (n=1〜12)で示される直鎖
一置換体をあげることができる。また、tert−ブチ
ルジスルフィド、ジチオグリコール酸((HOOC−C
2 2 2 )、ジチオプロピオン酸((HOOC−C
2 −CH2 2 2 )なども使用することができる。
更に、フェニルジスルフィド、ベンジルジスルフィド、
トルエンジスルフィドなどの芳香族ジスルフィドも使用
することができる。
Examples of aromatic thiols include thiophenol, 1,2-benzenedithiol, 1,3-benzenedithiol, m-thiocresol, p-thiocresol and the like. As a disulfide,
Although not particularly limited, for example, methyl disulfide, ethyl disulfide, propyl disulfide,
Butyl disulfide, pentyl disulfide, hexyl disulfide, heptyl disulfide, octyl disulfide, nonyl disulfide, decyl disulfide, undecyl disulfide, dodecyl disulfide, etc.
A straight-chain mono-substituted product represented by (C n H 2n + 1 ) 2 S 2 (n = 1 to 12) can be given. In addition, tert-butyl disulfide, dithioglycolic acid ((HOOC-C
H 2) 2 S 2), dithio acid ((HOOC-C
H 2 -CH 2) 2 S 2 ) or the like can be used.
Furthermore, phenyl disulfide, benzyl disulfide,
Aromatic disulfides such as toluene disulfide can also be used.

【0017】スルフィドとしては、例えば、メチルスル
フィド、エチルスルフィド、プロピルスルフィド、ブチ
ルスルフィド、ペンチルスルフィド、ヘキシルスルフィ
ド、ヘプチルスルフィド、オクチルスルフィド、ノニル
スルフィド、デシルスルフィド、ウンデシルスルフィ
ド、ドデシルスルフィドなど、(Cn 2n+12 S(n
=1〜12)で示される直鎖一置換体をあげることがで
きる。また、チオフェンなどの環状スルフィドや、二置
換体やイソプロピルスルフィドなども使用できる。
Examples of the sulfide include methyl sulfide, ethyl sulfide, propyl sulfide, butyl sulfide, pentyl sulfide, hexyl sulfide, heptyl sulfide, octyl sulfide, nonyl sulfide, decyl sulfide, undecyl sulfide, dodecyl sulfide, and the like (C n H 2n + 1 ) 2 S (n
= 1 to 12). Further, a cyclic sulfide such as thiophene, a disubstituted product or isopropyl sulfide can also be used.

【0018】[0018]

【化1】 Embedded image

【0019】などの芳香族スルフィドも使用することが
できる。スルホキシドとしては、例えば、ジメチルスル
ホキシド、ジエチルスルホキシド、ジプロピルスルホキ
シドなどの対称スルホキシドや、テトラメチレンスルホ
Aromatic sulfides such as can also be used. Examples of the sulfoxide include symmetrical sulfoxides such as dimethyl sulfoxide, diethyl sulfoxide, and dipropyl sulfoxide, and tetramethylene sulfoxide.

【0020】[0020]

【化2】 Embedded image

【0021】をあげることができる。また、ジフェニル
スルホキシド、ジベンジルスルホキシド、p−トリルス
ルホキシドなどの芳香族スルホキシドを使用することも
できる。スルフィン酸塩としては、脂肪族スルフィン酸
または芳香族スルフィン酸の未端水素原子がアルカリ金
属またはアルカリ土類金属で置換されているものをあげ
ることができ、具体的には、ベンゼンスルフィン酸ナト
リウム、ベンゼンスルフィン酸カリウム、p−トルエン
スルフィン酸カリウム、p−トルエンスルフィン酸ナト
リウムのようなものをあげることができる。
[0021] can be mentioned. In addition, aromatic sulfoxides such as diphenyl sulfoxide, dibenzyl sulfoxide, p-tolyl sulfoxide can also be used. Examples of the sulfinic acid salt include aliphatic sulfinic acid or aromatic sulfinic acid in which the unend hydrogen atom is substituted with an alkali metal or an alkaline earth metal, and specifically, sodium benzenesulfinate, Examples thereof include potassium benzenesulfinate, potassium p-toluenesulfinate, and sodium p-toluenesulfinate.

【0022】チオ硫酸塩としては、チオ硫酸のアルカリ
金属塩またはアルカリ土類金属塩をあげることができ、
具体的には、チオ硫酸ナトリウム、チオ硫酸カリウムな
どをあげることができる。硫化物としては、アルカリ電
解液に接触したときに硫化物イオン(S2-)を発生する
ようなものであればよく、具体的には、硫化ナトリウ
ム、硫化カリウム、硫化カルシウム、硫化マグネシウム
などをあげることができる。
Examples of the thiosulfates include thiosulfate alkali metal salts and alkaline earth metal salts,
Specific examples thereof include sodium thiosulfate and potassium thiosulfate. Any sulfide may be used as long as it generates a sulfide ion (S 2− ) when it comes into contact with an alkaline electrolyte, and specifically, sodium sulfide, potassium sulfide, calcium sulfide, magnesium sulfide, etc. I can give you.

【0023】これらの硫黄化合物のうち、チオールとジ
スルフィドは好適である。これらの硫黄化合物を正極に
担持させる場合には、まず所定量の上記硫黄化合物を適
当な有機溶媒や水に溶解して所定濃度の溶液を調製す
る。ついで、その溶液の中に、既に集電体に活物質合剤
が担持された状態で製造してある正極の前駆体を浸漬す
る。正極前駆体に担持されている活物質合剤の空隙部に
当該溶液が滲透する。その後、正極前駆体を取出し、乾
燥させることにより、活物質合剤の空隙部には上記硫黄
化合物が担持された状態で本発明の正極が得られる。
Of these sulfur compounds, thiols and disulfides are preferred. When supporting these sulfur compounds on the positive electrode, first, a predetermined amount of the sulfur compound is dissolved in a suitable organic solvent or water to prepare a solution having a predetermined concentration. Then, the precursor of the positive electrode, which is already manufactured with the active material mixture supported on the current collector, is immersed in the solution. The solution permeates into the voids of the active material mixture carried on the positive electrode precursor. Then, the positive electrode precursor is taken out and dried to obtain the positive electrode of the present invention in a state where the voids of the active material mixture carry the sulfur compound.

【0024】このとき、硫黄化合物の担持量が少なすぎ
ると、正極を構成する遷移金属の失活を充分に達成する
ことができず、また逆に担持量が多すぎると、これら硫
黄化合物が正極活物質の表面をも被覆するようになって
放電容量や高容量化などの電池特性の低下が引き起こさ
れる。このようなことから、硫黄化合物の担持量は、活
物質合剤の単位重量当り、0.01〜0.5mモル程度であ
ることが好ましい。
At this time, if the amount of the sulfur compound supported is too small, the deactivation of the transition metal constituting the positive electrode cannot be sufficiently achieved. By covering the surface of the active material as well, the battery characteristics such as discharge capacity and high capacity are deteriorated. Therefore, the amount of the sulfur compound supported is preferably about 0.01 to 0.5 mmol per unit weight of the active material mixture.

【0025】次に、第2の電池について詳細に説明す
る。この電池は、セパレータにチオール、ジスルフィ
ド、亜硫酸塩、二酸化硫黄のいずれか1種が担持されて
いる。この場合、正極は、第1の電池で説明した構成の
正極であってもよいし、そうでない通常のニッケル極の
ような正極であってもよい。
Next, the second battery will be described in detail. In this battery, any one of thiol, disulfide, sulfite, and sulfur dioxide is carried on the separator. In this case, the positive electrode may be the positive electrode having the structure described in the first battery, or may be a normal positive electrode such as a normal nickel electrode.

【0026】これらの化合物のうち、チオール、ジスル
フィドは第1の電池に関して説明したものを用いること
ができる。亜硫酸塩としては、亜硫酸(H2 SO3 )の
水素原子をアルカリ金属やアルカリ土類金属で置換した
ものが好適であり、具体的には、亜硫酸ナトリウム、亜
硫酸カリウム、亜硫酸カルシウム、亜硫酸マグネシウ
ム、亜硫酸バリウムなどをあげることができる。
Among these compounds, as the thiol and disulfide, those described for the first battery can be used. As the sulfite, those obtained by substituting the hydrogen atom of sulfurous acid (H 2 SO 3 ) with an alkali metal or an alkaline earth metal are preferable, and specific examples thereof include sodium sulfite, potassium sulfite, calcium sulfite, magnesium sulfite, and sulfite. Barium etc. can be given.

【0027】上記した化合物は、いずれも、電気絶縁性
である。そして、酸化・還元反応を可逆的に起こす。例
えば、ジスルフィドは、アルカリ電解液の共存下におい
て水素ガスと接触すると、次式: R−S−S−R+H2 →2R−SH ……(1) (Rはアルキル基やアリール基などの有機基を表す)の
反応を起こしてチオールに還元される。
All of the above compounds are electrically insulating. Then, it causes reversible oxidation / reduction reactions. For example, when disulfide is brought into contact with hydrogen gas in the coexistence of an alkaline electrolyte, the following formula: R—S—S—R + H 2 → 2R—SH (1) (R is an organic group such as an alkyl group or an aryl group) Is represented) and is reduced to thiol.

【0028】そして、アルカリ電解液のアルカリ濃度が
高い場合には、このチオールは、次式: R−SH+KOH→R−SK+H2 O ……(2) (アルカリ電解液が水酸化カリウムの場合)に基づいて
チオールのアルカリ塩として存在する。
When the alkaline concentration of the alkaline electrolyte is high, this thiol has the following formula: R-SH + KOH → R-SK + H 2 O (2) (when the alkaline electrolyte is potassium hydroxide). It exists as an alkali salt of a thiol.

【0029】そして、このチオールのアルカリ塩は、同
じくアルカリ電解液との共存下において酸素ガスと接触
すると、次式: 2R−SK+1/2O2 +H2 O→R−S−S−R+KOH……(3) に基づく反応によって酸化されてジスルフィドを再生す
る。したがって、セパレータにチオールを担持させた状
態で電池に組込んでおくと、電池の充電時には正極から
酸素ガスが発生するので、この酸素ガスの作用で、セパ
レータでは式(3)の反応が起こり、チオールはジスル
フィドになって存在していることになる。
When this alkali salt of thiol is also brought into contact with oxygen gas in the same coexistence with an alkaline electrolyte, the following formula: 2R-SK + 1 / 2O 2 + H 2 O → R-S-S-R + KOH. 3) is oxidized to regenerate a disulfide. Therefore, if the separator is loaded with the thiol in the battery, oxygen gas is generated from the positive electrode when the battery is charged, and the oxygen gas acts on the separator to cause the reaction of formula (3). The thiol is present as a disulfide.

【0030】また、セパレータにジスルフィドを担持さ
せた場合は、セパレータでは、最初から式(3)の反応
が律速する状態になっている。そして、電池を貯蔵して
いるときに負極から遊離の水素ガスが発生し、これがセ
パレータに拡散してくると、セパレータに存在するジス
ルフィドは、式(1)で示したように、水素ガスと反応
して、再びチオールに復元する。すなわち、負極で発生
した水素ガスは、結果として、セパレータで捕捉された
ことになり、正極にまで拡散していかないことになる。
When the separator is loaded with disulfide, the reaction of the formula (3) is in a rate-determining state from the beginning in the separator. When free hydrogen gas is generated from the negative electrode during storage of the battery and diffuses into the separator, the disulfide existing in the separator reacts with hydrogen gas as shown in formula (1). Then restore it to thiol again. That is, as a result, the hydrogen gas generated in the negative electrode is captured by the separator and does not diffuse to the positive electrode.

【0031】その結果、正極の自己放電は抑制され、更
には電池電圧の低下は抑制される。また、セパレータに
担持させる化合物が亜硫酸塩である場合には、次のよう
な作用を示す。まず、亜硫酸塩は、水溶液中において、
次式: M2 SO3 →2M+ +SO3 2- ……(4) (Mは1価の金属を表わす)の反応に基づき、亜硫酸イ
オンに転化する。そして、この亜硫酸イオンに水素ガス
が接触すると、次式: SO3 2-+3H2 →S2-+3H2 O ……(5) の反応に基づき、亜硫酸イオンは硫化物イオンにまで還
元される。
As a result, the self-discharge of the positive electrode is suppressed and further the decrease of the battery voltage is suppressed. Further, when the compound supported on the separator is a sulfite, the following action is exhibited. First, sulfite in an aqueous solution,
Based on the reaction of the following formula: M 2 SO 3 → 2M + + SO 3 2− (4) (M represents a monovalent metal), it is converted to sulfite ion. When hydrogen gas comes into contact with the sulfite ion, the sulfite ion is reduced to the sulfide ion based on the reaction of the following formula: SO 3 2- + 3H 2 → S 2- + 3H 2 O (5).

【0032】また、この硫化物イオンは同じ条件下で酸
素ガスに接触すると、一部は硫酸イオンにまで酸化され
るが、大部分は、次式: S2-+3/2O2 →SO3 2- ……(6) の反応に基づき、亜硫酸イオンになる。したがって、前
記したチオールやジスルフィドの場合と同じように、セ
パレータに亜硫酸塩を担持させておくと、電池の充電終
了後にあってはセパレータに亜硫酸イオンが存在してい
ることになる。そして、電池の貯蔵時に負極で発生した
水素ガスとこの亜硫酸イオンが接触すると、式(5)の
反応に基づき、この亜硫酸イオンが水素ガスを捕捉する
ことになる。
When the sulfide ions are contacted with oxygen gas under the same conditions, some of them are oxidized to sulfate ions, but most of them are represented by the following formula: S 2 − + 3 / 2O 2 → SO 3 2 - …… Sulfite ion is formed based on the reaction of (6). Therefore, when sulfite is carried on the separator as in the case of the above-mentioned thiol or disulfide, sulfite ions are present in the separator after the battery is charged. When the hydrogen gas generated in the negative electrode during storage of the battery comes into contact with the sulfite ion, the sulfite ion captures the hydrogen gas based on the reaction of the formula (5).

【0033】更に、セパレータに担持させる化合物が二
酸化硫黄の場合には次のような反応が生起する。二酸化
硫黄は、アルカリ電解液中において、次式: SO2 +2KOH→2K+ +SO3 2-+H2 O ……(7) の反応に基づいて亜硫酸イオンに転化する。
Further, when the compound supported on the separator is sulfur dioxide, the following reaction occurs. Sulfur dioxide is converted into sulfite ion in the alkaline electrolyte based on the reaction of the following formula: SO 2 + 2KOH → 2K + + SO 3 2 + + H 2 O (7).

【0034】そして、この亜硫酸イオンは、同じくアル
カリ電解液中で水素ガスに接触すると、前記した(5)
式に基づいて硫化物イオンになる。この硫化物イオン
は、同じ条件下で酸素ガスに接触すると、その大部分
は、前記した(6)式に基づいて亜硫酸イオンにまで酸
化される。したがって、この二酸化硫黄を担持するセパ
レータは、前記した亜硫酸塩を担持するセパレータと全
く同じように、貯蔵時に負極から発生した水素ガスを捕
捉することができる。
When the sulfite ion is brought into contact with hydrogen gas in the alkaline electrolyte, the above-mentioned (5)
It becomes a sulfide ion based on the formula. When this sulfide ion comes into contact with oxygen gas under the same conditions, most of it is oxidized to sulfite ion based on the above equation (6). Therefore, this sulfur dioxide-carrying separator can trap hydrogen gas generated from the negative electrode during storage, just like the above-mentioned separator carrying a sulfite salt.

【0035】これらの化合物は次のようにしてセパレー
タに担持させることができる。まず、チオールやジスル
フィドの場合、これらの所定量を有機溶媒に溶解して所
定濃度の溶液を調製し、ここに、繊維質から成るセパレ
ータの基材を浸漬したのち取出して乾燥すればよい。溶
液はセパレータ基材の繊維間に滲透し、溶媒が乾燥除去
された時点でそこに担持される。
These compounds can be supported on the separator as follows. First, in the case of thiol or disulfide, a predetermined amount of these may be dissolved in an organic solvent to prepare a solution having a predetermined concentration, and the base material of the fibrous separator may be dipped in the solution and then taken out and dried. The solution permeates between the fibers of the separator substrate, and is carried there when the solvent is dried and removed.

【0036】このときの担持量が少なすぎると、前記し
た効果が充分に発揮されず、逆に多すぎると、セパレー
タの気孔率が低下し、過充電時に正極から発生する酸素
の透過を阻害したり、また電解液中のイオンの稼動を阻
害するなどの問題が発生しはじめるので、その担持量
は、セパレータ基材の単位重量当り0.05〜2mモル程
度であることが好ましい。
At this time, if the supported amount is too small, the above-mentioned effects are not sufficiently exhibited, and if the supported amount is too large, the porosity of the separator is lowered and the permeation of oxygen generated from the positive electrode during overcharge is impeded. In addition, problems such as hindering the operation of ions in the electrolytic solution will start to occur, so that the supported amount is preferably about 0.05 to 2 mmol per unit weight of the separator substrate.

【0037】亜硫酸塩の場合には、当該亜硫酸の所定量
を水に溶解して所定濃度の水溶液を調製し、ここにセパ
レータ基材を浸漬したのち取出して乾燥させればよい。
このときの担持量は、チオールやジスルフィドの場合と
同じ理由で、セパレータ基材の単位重量当り0.01〜2
mモル程度であることが好ましい。二酸化硫黄の場合に
は、セパレータ基材を二酸化硫黄のガス中に放置するこ
とによって担持させることができる。このとき、ガス濃
度を変化させることによって、担持量を調製することが
できる。二酸化硫黄の担持量はセパレータ基材の単位重
量当り0.01〜2mモル程度であることが好ましい。
In the case of a sulfite salt, a predetermined amount of the sulfite may be dissolved in water to prepare an aqueous solution having a predetermined concentration, the separator substrate may be dipped in the aqueous solution, and then taken out and dried.
The supported amount at this time is 0.01 to 2 per unit weight of the separator substrate for the same reason as in the case of thiol or disulfide.
It is preferably about mmol. In the case of sulfur dioxide, it can be supported by leaving the separator substrate in the gas of sulfur dioxide. At this time, the supported amount can be adjusted by changing the gas concentration. The amount of sulfur dioxide supported is preferably about 0.01 to 2 mmol per unit weight of the separator substrate.

【0038】また、例えば、メチルイソブチルケトン、
アセトン、クロロホルムなどや、それらの混合溶媒のよ
うな有機溶媒に二酸化硫黄のガスを吹き込んで、二酸化
硫黄の飽和溶液を調製し、ここにセパレータの基材を浸
漬して担持させることもできる。なお、セパレータの基
材としては従来から用いられているものであれば何であ
ってもよく、格別限定されるものではなく、例えば、ポ
リオレフィン系の不織布やポリアミド系の不織布などを
あげることができる。
Further, for example, methyl isobutyl ketone,
A sulfur dioxide gas may be blown into an organic solvent such as acetone or chloroform or a mixed solvent thereof to prepare a saturated solution of sulfur dioxide, and the base material of the separator may be dipped and supported therein. The base material of the separator may be any conventionally used one, and is not particularly limited, and examples thereof include a polyolefin-based nonwoven fabric and a polyamide-based nonwoven fabric.

【0039】本発明のアルカリ二次電池は、前記した正
極やセパレータを組込んで製造される。その場合、製造
される電池としては、正極には共有電子対をもたない前
記硫黄化合物を担持したものを用い、かつセパレータに
は前記した化合物を担持しないものを用いて組立てた電
池;正極には共有電子対をもたない前記硫黄化合物を担
持させたものを用い、またセパレータには前記した化合
物を担持したものを用いて組立てた電池;更に、正極に
は共有電子対をもたない前記硫黄化合物を担持しないも
のを用い、かつセパレータには前記した化合物を担持し
たものを用いて組立てた電池;をあげることができる。
The alkaline secondary battery of the present invention is manufactured by incorporating the above-mentioned positive electrode and separator. In that case, as the battery to be manufactured, a battery assembled by using the above-mentioned sulfur compound having no shared electron pair for the positive electrode and not supporting the above compound for the separator; Is a battery assembled using the above-mentioned sulfur compound having no shared electron pair and a separator carrying the above-mentioned compound; and the above-mentioned battery having no shared electron pair in the positive electrode. A battery assembled by using one not supporting a sulfur compound and using one supporting the above compound as a separator can be mentioned.

【0040】[0040]

【発明の実施例】Examples of the invention

実施例1,2、比較例1 (1)Ni極の製造 Zn:5重量%、Co:0.75重量%を含有する粒径1
〜60μmのNi(OH)2 粉90重量部に対し、粒径
0.1〜10μmのCoO粉5重量部、比表面積1〜3m
2 /gでフィラメント径1μm以下のカーボニルニッケ
ル粉5重量部を混合し、更に、ここに1.2%のカルボキ
シメチルセルロース水溶液40重量部を添加して正極合
剤のペーストを調製した。
Examples 1 and 2, Comparative Example 1 (1) Production of Ni Electrode Particle size 1 containing Zn: 5% by weight and Co: 0.75% by weight
Particle size for 90 parts by weight of Ni (OH) 2 powder of -60 μm
5 parts by weight of CoO powder of 0.1 to 10 μm, specific surface area of 1 to 3 m
5 parts by weight of carbonyl nickel powder having a filament diameter of 1 μm or less at 2 / g was mixed, and further 40 parts by weight of a 1.2% aqueous carboxymethyl cellulose solution was added thereto to prepare a positive electrode mixture paste.

【0041】平均孔径0.3mm、多孔度93〜97%、縦
72mm、幅41mm、厚み1.0mmのスポンジ状ニッケル多
孔体を用意し、これに上記ペーストを充填したのち、8
0℃で1時間乾燥し、更に500kg/cm2 の圧を印加し
て正極の前駆体を製造した。 (2)硫黄化合物の担持 ドデカンチオール(C1225SH)1.0gをn−プロピ
ルアルコール123mlに溶解し、ドデカンチオールの
濃度が1重量%である溶液(溶液1)を調製した。
A sponge-like nickel porous body having an average pore size of 0.3 mm, a porosity of 93 to 97%, a length of 72 mm, a width of 41 mm, and a thickness of 1.0 mm was prepared, and the above paste was filled therein, and then 8
It was dried at 0 ° C. for 1 hour, and a pressure of 500 kg / cm 2 was further applied to manufacture a positive electrode precursor. (2) Support of sulfur compound 1.0 g of dodecanethiol (C 12 H 25 SH) was dissolved in 123 ml of n-propyl alcohol to prepare a solution (solution 1) having a concentration of dodecanethiol of 1% by weight.

【0042】また、t−ブチルジスルフィド((C
3 3 CSSC(CH3 3 )1.0gをn−プロピル
アルコール123mlに溶解し、t−ブチルジスルフィ
ドの濃度が1重量%である溶液(溶液2)を調製した。
この2種の溶液のそれぞれに、(1)で製造した正極の
前駆体を30分間浸漬したのち取出し、温度20℃の大
気中で乾燥して本発明にかかる正極とした。
Further, t-butyl disulfide ((C
1.0 g of H 3 ) 3 CSSC (CH 3 ) 3 ) was dissolved in 123 ml of n-propyl alcohol to prepare a solution (solution 2) having a concentration of t-butyl disulfide of 1% by weight.
The precursor of the positive electrode manufactured in (1) was immersed in each of these two solutions for 30 minutes, taken out, and dried in the atmosphere at a temperature of 20 ° C. to obtain the positive electrode according to the present invention.

【0043】ドデカンチオールの担持量は、正極合剤に
対し0.4mモル/g、t−ブチルジスルフィドの担持量
は、正極合剤に対し0.3mモル/gであった。 (3)電池の組立てとその特性 上記したそれぞれの正極を用い、負極として水素吸蔵合
金電極を用い、また、セパレータには、FT−310
(商品名、日本バイリーン(株)製のポリオレフィン系
不織布)を用いて、常法により、定格容量1100mA
h、AAサイズのニッケル−水素二次電池を組立てた。
The supported amount of dodecanethiol was 0.4 mmol / g with respect to the positive electrode mixture, and the supported amount of t-butyl disulfide was 0.3 mmol / g with respect to the positive electrode mixture. (3) Assembly of battery and its characteristics Using each of the positive electrodes described above, a hydrogen storage alloy electrode was used as the negative electrode, and FT-310 was used as the separator.
Using (trade name, polyolefin non-woven fabric manufactured by Nippon Vilene Co., Ltd.), the rated capacity is 1100 mA by a conventional method.
h, an AA size nickel-hydrogen secondary battery was assembled.

【0044】比較のため、(1)で製造した正極をその
まま用いて同じ電池を組立てた。これら3種類の電池に
初期活性化を行ったのち、0.2Cで6時間の充電、0.2
Cで電池電圧が1Vになるまでの放電を行った。なお、
この過程で、3種類の電池の容量は同じであった。つい
で、これらの電池を温度80℃の恒温槽の中に放置して
電池電圧の変化を測定した。
For comparison, the same battery was assembled using the positive electrode produced in (1) as it was. After initial activation of these 3 types of batteries, charge at 0.2C for 6 hours, 0.2
At C, the battery was discharged until the battery voltage became 1V. In addition,
During this process, the capacities of the three types of batteries were the same. Then, these batteries were left in a constant temperature bath at a temperature of 80 ° C. to measure changes in battery voltage.

【0045】その結果を、放電時間と電池電圧の関係と
して図1に示した。図中、曲線Aは正極がドデカンチオ
ールを担持するもの、曲線Bは正極がt−ブチルジスル
フィドを担持するもの、曲線Cは比較例のものをそれぞ
れ表わす。図1から明らかなように、ドデカンチオール
やt−ブチルジスルフィドを担持させた正極が組込まれ
ている電池は、温度80℃という高温下に放置されてい
ても、比較例電池に比べて電池電圧の低下は非常に緩慢
である。これは、上記した硫黄化合物の作用で、負極で
発生した水素ガスによる正極活物質の還元が抑制されて
いるからである。
The results are shown in FIG. 1 as the relationship between the discharge time and the battery voltage. In the figure, a curve A represents a positive electrode carrying dodecanethiol, a curve B represents a positive electrode carrying t-butyl disulfide, and a curve C represents a comparative example. As is clear from FIG. 1, the battery in which the positive electrode supporting dodecane thiol or t-butyl disulfide is incorporated has a higher battery voltage than that of the comparative battery even when left at a high temperature of 80 ° C. The decline is very slow. This is because the action of the above-described sulfur compound suppresses the reduction of the positive electrode active material by the hydrogen gas generated in the negative electrode.

【0046】実施例3〜8、比較例2〜5 溶液(1)、(2)のそれぞれに不織布FT−310を
浸漬し、ドデカンチオールがFT−310 1g当り1
mモル担持されているセパレータ(実施例3)とt−ブ
チルジスルフィドがFT−310 1g当り0.8mモル
担持されているセパレータ(実施例4)を製造した。
Examples 3 to 8 and Comparative Examples 2 to 5 Nonwoven fabric FT-310 was dipped in each of the solutions (1) and (2), and dodecanethiol was added to 1 g per 1 g of FT-310.
A separator in which an amount of t-butyl disulfide was supported at 0.8 mmol per 1 g of FT-310 (Example 4) was prepared.

【0047】また、濃度1重量%の亜硫酸ナトリウム水
溶液を調製し、これに不織布FT−310を浸漬したの
ち取出し、ついで温度80℃の窒素ガス中で1時間乾燥
して、亜硫酸ナトリウムの担持量がFT−310 1g
当り0.9mモルであるセパレータを製造した(実施例
5)。更に、上記実施例5のセパレータにおいて、乾燥
後に、濃度1重量%の塩化カルシウム水溶液に浸漬して
亜硫酸カルシウムの結晶を析出させ、ついでそれを水洗
したのち再び温度80℃の窒素ガス中で1時間の乾燥処
理を行なってセパレータとした(実施例6)。
Further, an aqueous solution of sodium sulfite having a concentration of 1 wt. FT-310 1g
A separator was produced having an amount of 0.9 mmol per Example (Example 5). Further, in the separator of Example 5, after drying, it was immersed in an aqueous solution of calcium chloride having a concentration of 1% by weight to precipitate calcium sulfite crystals, which was then washed with water and then again in nitrogen gas at a temperature of 80 ° C. for 1 hour. Was dried to obtain a separator (Example 6).

【0048】また、不織布FT−310を温度100℃
の二酸化硫黄のガス雰囲気中に1時間放置したのち、更
に常温の大気中で1時間放置して二酸化硫黄がFT−3
101g当り1.2mモル担持されているセパレータとし
た(実施例7)。更に、二酸化硫黄の飽和メチルイソブ
チルケトン溶液を調製し、ここに不織布FT−310を
浸漬し、この状態において、温度100℃で還流処理を
1時間行なったのち取出し、つづいて、常温の大気中で
10分間乾燥して、二酸化硫黄の担持量がFT−310
1gに当り1.3mモル担持されているセパレータとし
た(実施例8)。
Further, the nonwoven fabric FT-310 was heated at a temperature of 100 ° C.
After being left in the sulfur dioxide gas atmosphere for 1 hour, it is further left in the atmosphere at room temperature for 1 hour, and the sulfur dioxide becomes FT-3.
A separator having 1.2 mmol supported per 101 g was obtained (Example 7). Further, a saturated methyl isobutyl ketone solution of sulfur dioxide was prepared, and the non-woven fabric FT-310 was dipped therein, and in this state, reflux treatment was performed at a temperature of 100 ° C. for 1 hour and then taken out, and subsequently, in an atmosphere at room temperature. After being dried for 10 minutes, the supported amount of sulfur dioxide is FT-310.
A separator having 1.3 mmol supported per 1 g was obtained (Example 8).

【0049】なお、実施例5、6、7、8のセパレータ
については、いずれも、電池に組込むまでの間、遮光状
態で密封・乾燥保存して亜硫酸イオンの分解および解離
を防止した。比較のために、不織布FT−310それ自
体、不織布FT−773(商品名、日本バイリーン
(株)製のポリアミド系不織布)それ自体を、それぞ
れ、比較例2、比較例3のセパレータとして用意した。
Each of the separators of Examples 5, 6, 7 and 8 was sealed and dried and stored in a light-shielded state to prevent decomposition and dissociation of sulfite ions before being assembled in a battery. For comparison, non-woven fabric FT-310 itself and non-woven fabric FT-773 (trade name, polyamide-based non-woven fabric manufactured by Nippon Vilene Co., Ltd.) themselves were prepared as separators of Comparative Examples 2 and 3, respectively.

【0050】また、ドデカンスルホン酸ナトリウムをn
−プロピルアルコールに溶解して濃度1重量%の溶液を
調製し、ここに不織布FT−310を浸漬することによ
り、ドデカンスルホン酸ナトリウムの担持量がFT−3
10 1g当り0.9mモルであるセパレータにした(比
較例4)。更に、濃度1重量%の硫酸ナトリウム水溶液
を調製し、ここに不織布FT−310を浸漬することに
より、硫酸ナトリウムの担持量がFT−310 1gに
当り1.1mモルであるセパレータにした(比較例5)。
In addition, sodium dodecane sulfonate
-Dissolving in propyl alcohol to prepare a solution having a concentration of 1% by weight, and immersing the non-woven fabric FT-310 in this solution, the supported amount of sodium dodecanesulfonate is FT-3.
The separator was 0.9 mmol per 1 g (Comparative Example 4). Further, a sodium sulfate aqueous solution having a concentration of 1% by weight was prepared, and the nonwoven fabric FT-310 was immersed therein to obtain a separator having a sodium sulfate supported amount of 1.1 mmol per 1 g of FT-310 (Comparative Example. 5).

【0051】以上10種類のセパレータを用い、正極と
しては、実施例1の(1)の方法で製造したものをその
まま用いて、実施例1と同様に定格容量1100mAh
のAAサイズニッケル−水素電池を組立てた。これら1
0種類の電池につき、実施例1と同様に、温度80℃の
恒温層に放置したときの電池電圧の変化を調べた。
The above 10 kinds of separators were used, the positive electrode manufactured by the method of (1) of Example 1 was used as it was, and the rated capacity was 1100 mAh as in Example 1.
AA size nickel-hydrogen battery was assembled. These one
Similar to Example 1, the 0 kinds of batteries were examined for changes in battery voltage when left in a constant temperature layer at a temperature of 80 ° C.

【0052】その結果を図2に示した。図2から明らか
なように、本発明にかかるセパレータを組込んだ電池は
いずれも比較例セパレータを組込んだ電池に比べて電池
電圧の低下は緩慢であり貯蔵性能が優れている。
The results are shown in FIG. As is clear from FIG. 2, all the batteries incorporating the separator according to the present invention show a slower decrease in battery voltage and are excellent in storage performance as compared with the batteries incorporating the comparative separator.

【0053】[0053]

【発明の効果】以上の説明でも明らかなように、請求項
1のアルカリ二次電池は、請求項2で示したような、非
共有電子対をもつ硫黄化合物が、正極を構成する遷移金
属を失活させるので、負極で発生した水素ガスと正極が
接触しても遷移金属の接触還元反応は抑制され、その結
果、正極活物質の還元は防止される。そのため、正極の
自己放電は抑制され、貯蔵時における電池電圧の低下は
有効に抑制される。とくに、請求項1の正極を組込むこ
とは、請求項3のようなニッケル−水素二次電池の場合
に有効である。
As is apparent from the above description, in the alkaline secondary battery according to claim 1, the sulfur compound having an unshared electron pair, as shown in claim 2, causes the transition metal constituting the positive electrode to change. Since it is deactivated, the catalytic reduction reaction of the transition metal is suppressed even when the hydrogen gas generated in the negative electrode comes into contact with the positive electrode, and as a result, the reduction of the positive electrode active material is prevented. Therefore, the self-discharge of the positive electrode is suppressed, and the decrease in the battery voltage during storage is effectively suppressed. In particular, incorporating the positive electrode of claim 1 is effective in the case of the nickel-hydrogen secondary battery of claim 3.

【0054】請求項4のアルカリ二次電池の場合は、セ
パレータが、チオール、ジスルフィド、亜硫酸塩、二酸
化硫黄のように、アルカリ電解液中で可逆的に酸化・還
元反応を行う化合物を担持しているので、貯蔵時に負極
で発生した水素ガスを補足してそれが正極にまで拡散す
ることを抑制する。そのため、正極の自己放電は抑制さ
れ、電池の貯蔵性能は向上する。
In the alkaline secondary battery of claim 4, the separator carries a compound such as thiol, disulfide, sulfite, and sulfur dioxide that reversibly undergoes oxidation / reduction reaction in an alkaline electrolyte. Therefore, the hydrogen gas generated in the negative electrode during storage is supplemented to suppress its diffusion to the positive electrode. Therefore, the self-discharge of the positive electrode is suppressed and the storage performance of the battery is improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明にかかる正極を組込んだ電池を温度80
℃で放置したときの電池電圧の低下の状態を示すグラフ
である。
FIG. 1 shows a battery incorporating a positive electrode according to the present invention at a temperature of 80.
It is a graph which shows the state of the fall of the battery voltage when left to stand at ℃.

【図2】本発明にかかるセパレータを組込んだ電池を温
度80℃で放置したときの電池電圧の低下の状態を示す
グラフである。
FIG. 2 is a graph showing a state of decrease in battery voltage when a battery incorporating the separator according to the present invention is left at a temperature of 80 ° C.

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 アルカリ電解液中に正極と負極とがセパ
レータを介して配置されているアルカリ二次電池におい
て、前記正極には、非共有電子対をもつ硫黄化合物が担
持されていることを特徴とするアルカリ二次電池。
1. An alkaline secondary battery in which a positive electrode and a negative electrode are arranged in an alkaline electrolyte via a separator, wherein the positive electrode carries a sulfur compound having an unshared electron pair. And alkaline secondary battery.
【請求項2】 前記硫黄化合物が、チオール、ジスルフ
ィド、スルフィド、チオフェン、スルホキシド、スルフ
ィン酸塩、チオ硫酸塩、硫化物のいずれか1種である請
求項1のアルカリ二次電池。
2. The alkaline secondary battery according to claim 1, wherein the sulfur compound is any one of thiol, disulfide, sulfide, thiophene, sulfoxide, sulfinate, thiosulfate and sulfide.
【請求項3】 前記正極がニッケル極で、前記負極が水
素吸蔵合金電極である請求項1または2のアルカリ二次
電池。
3. The alkaline secondary battery according to claim 1, wherein the positive electrode is a nickel electrode and the negative electrode is a hydrogen storage alloy electrode.
【請求項4】 アルカリ電解液中に正極と負極とがセパ
レータを介して配置されているアルカリ二次電池におい
て、前記セパレータには、チオール、ジスルフィド、亜
硫酸塩、二酸化硫黄のいずれか1種が担持されているこ
とを特徴とするアルカリ二次電池。
4. In an alkaline secondary battery in which a positive electrode and a negative electrode are arranged in an alkaline electrolyte via a separator, the separator carries any one of thiol, disulfide, sulfite and sulfur dioxide. Alkaline secondary battery characterized by being
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2002237285A (en) * 2001-02-08 2002-08-23 Tonen Chem Corp Separator for battery, and battery using the same

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