JPH08287918A - アルカリ蓄電池用電極基板とその製造方法 - Google Patents
アルカリ蓄電池用電極基板とその製造方法Info
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- JPH08287918A JPH08287918A JP7085696A JP8569695A JPH08287918A JP H08287918 A JPH08287918 A JP H08287918A JP 7085696 A JP7085696 A JP 7085696A JP 8569695 A JP8569695 A JP 8569695A JP H08287918 A JPH08287918 A JP H08287918A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 アルカリ蓄電池の、とくに高温での充放電サ
イクルの長寿命化を可能とする新規な電極基板と、その
製造方法とを提供する。 【構成】 電極基板は、３次元網目状構造を有する絶縁
性の芯材の表面を、リン化合物を含むめっき浴を用いた
ニッケルの無電解めっきによって導体化し、ついでニッ
ケルを電気めっきすることで形成されたニッケルの多孔
質体からなり、コバルトが添加されている。製造方法
は、上記絶縁性の芯材の表面を、リン化合物を含むめっ
き浴を用いたニッケルの無電解めっきによって導体化
し、ついでニッケルを電気めっきして電極基板を製造す
るいずれかの段階で、コバルトを添加する。
イクルの長寿命化を可能とする新規な電極基板と、その
製造方法とを提供する。 【構成】 電極基板は、３次元網目状構造を有する絶縁
性の芯材の表面を、リン化合物を含むめっき浴を用いた
ニッケルの無電解めっきによって導体化し、ついでニッ
ケルを電気めっきすることで形成されたニッケルの多孔
質体からなり、コバルトが添加されている。製造方法
は、上記絶縁性の芯材の表面を、リン化合物を含むめっ
き浴を用いたニッケルの無電解めっきによって導体化
し、ついでニッケルを電気めっきして電極基板を製造す
るいずれかの段階で、コバルトを添加する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、アルカリ蓄電池の電
極に使用されるニッケル製の電極基板と、その製造方法
に関するものである。
極に使用されるニッケル製の電極基板と、その製造方法
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術と発明が解決しようとする課題】アルカリ
蓄電池は、高信頼性でかつ小型化、軽量化が可能である
ため、ポータブル機器から産業用大形設備までの各種装
置の電源として多用されている。上記アルカリ蓄電池に
は、正負両極の組み合わせによって多数の種類がある
が、ほとんどの場合、正極としてはニッケル電極が使用
されている。
蓄電池は、高信頼性でかつ小型化、軽量化が可能である
ため、ポータブル機器から産業用大形設備までの各種装
置の電源として多用されている。上記アルカリ蓄電池に
は、正負両極の組み合わせによって多数の種類がある
が、ほとんどの場合、正極としてはニッケル電極が使用
されている。
【０００３】ニッケル電極は一般に、ニッケル粉末を焼
結した多孔質体からなる基板の空隙中に、水酸化ニッケ
ルを含む正極用の活物質を充填することで構成される。
また、負極にはカドミウム電極、亜鉛電極、鉄電極、水
素電極等があるが、これらのうち最もポピュラーなカド
ミウム電極や、あるいは高容量化と低公害化が可能であ
るため最近注目されつつある水素電極は、上記ニッケル
電極と同じニッケル製の多孔質体基板の空隙中に、負極
用の活物質としてカドミウムまたは水素吸蔵合金を充填
することで構成される。
結した多孔質体からなる基板の空隙中に、水酸化ニッケ
ルを含む正極用の活物質を充填することで構成される。
また、負極にはカドミウム電極、亜鉛電極、鉄電極、水
素電極等があるが、これらのうち最もポピュラーなカド
ミウム電極や、あるいは高容量化と低公害化が可能であ
るため最近注目されつつある水素電極は、上記ニッケル
電極と同じニッケル製の多孔質体基板の空隙中に、負極
用の活物質としてカドミウムまたは水素吸蔵合金を充填
することで構成される。
【０００４】上記構造の電極を用いた場合、電池の容量
はニッケル製の基板の空隙中に充填させる活物質の量に
よって決定され、当該活物質の充填量は基板の空隙率に
よって決定されるため、基板の空隙率をできるだけ大き
くすることが望まれる。しかし、上記のようにニッケル
粉末を焼結した多孔質体からなる基板においては、その
空隙率に限界があり、空隙率をあまり大きくすると（た
とえば８５％以上にすると）、強度が大幅に低下して実
用的な強度が得られず、電極用の基板として使用できな
くなるという問題がある。
はニッケル製の基板の空隙中に充填させる活物質の量に
よって決定され、当該活物質の充填量は基板の空隙率に
よって決定されるため、基板の空隙率をできるだけ大き
くすることが望まれる。しかし、上記のようにニッケル
粉末を焼結した多孔質体からなる基板においては、その
空隙率に限界があり、空隙率をあまり大きくすると（た
とえば８５％以上にすると）、強度が大幅に低下して実
用的な強度が得られず、電極用の基板として使用できな
くなるという問題がある。
【０００５】そこで近時、アルカリ蓄電池のさらなる高
容量化のために、３次元網目状構造を有するニッケル製
の多孔質体を、電極用の基板として使用することが提案
されている（たとえば特公昭５５−３９１０９号公報参
照）。かかる多孔質体は、実用的な強度を維持しつつ、
空隙率をたとえば９０％以上と、先の焼結体に比べてよ
り大きくとることが可能であり、活物質の充填量の増加
と、それに伴うアルカリ蓄電池のさらなる高容量化を可
能とするものである。
容量化のために、３次元網目状構造を有するニッケル製
の多孔質体を、電極用の基板として使用することが提案
されている（たとえば特公昭５５−３９１０９号公報参
照）。かかる多孔質体は、実用的な強度を維持しつつ、
空隙率をたとえば９０％以上と、先の焼結体に比べてよ
り大きくとることが可能であり、活物質の充填量の増加
と、それに伴うアルカリ蓄電池のさらなる高容量化を可
能とするものである。
【０００６】上記多孔質体は、たとえばポリウレタンの
発泡体等、３次元網目状構造を有する絶縁性の芯材の表
面を導体化し、ついでニッケルを電気めっきした後、必
要に応じて、上記芯材を熱分解等によって除去すること
で製造される。上記の製造工程において芯材の表面を導
体化するには、グラファイト等の導電性のカーボンを塗
布することが一般に行われているが、カーボンの塗膜は
嵩高であるため、製造される多孔質体の空隙率が、上記
塗膜の分だけ低下するという問題がある。
発泡体等、３次元網目状構造を有する絶縁性の芯材の表
面を導体化し、ついでニッケルを電気めっきした後、必
要に応じて、上記芯材を熱分解等によって除去すること
で製造される。上記の製造工程において芯材の表面を導
体化するには、グラファイト等の導電性のカーボンを塗
布することが一般に行われているが、カーボンの塗膜は
嵩高であるため、製造される多孔質体の空隙率が、上記
塗膜の分だけ低下するという問題がある。
【０００７】また、真空蒸着法等の気相成長法によって
芯材の表面を導体化することも考えられるが、かかる方
法では設備費が莫大なものとなる上、とくに電極の大量
生産時に、蒸着膜を迅速かつ精度よく形成するのが難し
いという問題もある。そこで芯材の表面を、ニッケルの
無電解めっきによって導体化することが検討されている
が、この方法で導体化した後、前記の工程を経て得られ
た電極基板を電池に用いた場合には、とくに高温での充
放電サイクルの寿命が短く、電池の容量が急激に低下す
るという問題があった。
芯材の表面を導体化することも考えられるが、かかる方
法では設備費が莫大なものとなる上、とくに電極の大量
生産時に、蒸着膜を迅速かつ精度よく形成するのが難し
いという問題もある。そこで芯材の表面を、ニッケルの
無電解めっきによって導体化することが検討されている
が、この方法で導体化した後、前記の工程を経て得られ
た電極基板を電池に用いた場合には、とくに高温での充
放電サイクルの寿命が短く、電池の容量が急激に低下す
るという問題があった。
【０００８】この発明の目的は、アルカリ蓄電池の、と
くに高温での充放電サイクルの長寿命化を可能とする新
規な電極基板と、その製造方法とを提供することにあ
る。
くに高温での充放電サイクルの長寿命化を可能とする新
規な電極基板と、その製造方法とを提供することにあ
る。
【０００９】
【課題を解決するための手段および作用】発明者らが検
討したところ、ニッケルの無電解めっきに使用するめっ
き浴中のリン酸イオンが、アルカリ蓄電池の、高温での
充放電サイクルの寿命を短縮する原因であることが判明
した。すなわちニッケルの無電解めっきに使用するめっ
き浴としては酸性浴およびアルカリ性浴があるが、この
両者ともに、還元剤として、次亜リン酸ナトリウムのよ
うなリン酸塩を用いたものが、めっき効率がよくかつ安
価であるため多用されている。
討したところ、ニッケルの無電解めっきに使用するめっ
き浴中のリン酸イオンが、アルカリ蓄電池の、高温での
充放電サイクルの寿命を短縮する原因であることが判明
した。すなわちニッケルの無電解めっきに使用するめっ
き浴としては酸性浴およびアルカリ性浴があるが、この
両者ともに、還元剤として、次亜リン酸ナトリウムのよ
うなリン酸塩を用いたものが、めっき効率がよくかつ安
価であるため多用されている。
【００１０】このため、かかるめっき浴を用いて形成し
ためっき層中には、当然のことながら少量のリンイオン
が含まれており、それが、後工程で形成されるニッケル
の電気めっき層中に拡散して、高温での充放電サイクル
時に、ニッケルの酸化、不動態化を促進して、電池の容
量を低下させるのである。そこで発明者らは、リンイオ
ンの拡散と、それにともなうニッケルの酸化、不動態化
を防止する方法について検討した。
ためっき層中には、当然のことながら少量のリンイオン
が含まれており、それが、後工程で形成されるニッケル
の電気めっき層中に拡散して、高温での充放電サイクル
時に、ニッケルの酸化、不動態化を促進して、電池の容
量を低下させるのである。そこで発明者らは、リンイオ
ンの拡散と、それにともなうニッケルの酸化、不動態化
を防止する方法について検討した。
【００１１】その結果、ニッケルに少量のコバルトを添
加すると、上記リンイオンの拡散によるニッケルの酸
化、不動態化が防止されて、とくに高温での充放電サイ
クルの長寿命化が可能となることを見出し、この発明を
完成するに至った。すなわちこの発明のアルカリ蓄電池
用電極基板は、３次元網目状構造を有する絶縁性の芯材
の表面を、リン化合物を含むめっき浴を用いたニッケル
の無電解めっきによって導体化し、ついでニッケルを電
気めっきすることで形成されたニッケルの多孔質体から
なるとともに、コバルトが添加されていることを特徴と
している。
加すると、上記リンイオンの拡散によるニッケルの酸
化、不動態化が防止されて、とくに高温での充放電サイ
クルの長寿命化が可能となることを見出し、この発明を
完成するに至った。すなわちこの発明のアルカリ蓄電池
用電極基板は、３次元網目状構造を有する絶縁性の芯材
の表面を、リン化合物を含むめっき浴を用いたニッケル
の無電解めっきによって導体化し、ついでニッケルを電
気めっきすることで形成されたニッケルの多孔質体から
なるとともに、コバルトが添加されていることを特徴と
している。
【００１２】また、この発明のアルカリ蓄電池用電極基
板の製造方法は、３次元網目状構造を有する絶縁性の芯
材の表面を、リン化合物を含むめっき浴を用いたニッケ
ルの無電解めっきによって導体化し、ついでニッケルを
電気めっきして、当該ニッケルの多孔質体からなる電極
基板を形成するいずれかの段階で、コバルトを添加する
ことを特徴としている。
板の製造方法は、３次元網目状構造を有する絶縁性の芯
材の表面を、リン化合物を含むめっき浴を用いたニッケ
ルの無電解めっきによって導体化し、ついでニッケルを
電気めっきして、当該ニッケルの多孔質体からなる電極
基板を形成するいずれかの段階で、コバルトを添加する
ことを特徴としている。
【００１３】以下にこの発明を説明する。
【００１４】この発明のアルカリ蓄電池用電極基板は、
従来と同様に、たとえばポリウレタンの発泡体やポリス
チレンの発泡体等、３次元網目状構造を有する絶縁性の
芯材の表面を、還元剤としてリン酸塩を用いたニッケル
の酸性浴またはアルカリ性浴にて無電解めっきして導体
化し、ついでニッケルを電気めっきして製造される。ま
た必要に応じて、上記芯材を熱分解等によって除去して
もよい。芯材の熱分解は、ニッケルの酸化、不動態化を
防止すべく、非酸化性雰囲気中で行うのがよい。
従来と同様に、たとえばポリウレタンの発泡体やポリス
チレンの発泡体等、３次元網目状構造を有する絶縁性の
芯材の表面を、還元剤としてリン酸塩を用いたニッケル
の酸性浴またはアルカリ性浴にて無電解めっきして導体
化し、ついでニッケルを電気めっきして製造される。ま
た必要に応じて、上記芯材を熱分解等によって除去して
もよい。芯材の熱分解は、ニッケルの酸化、不動態化を
防止すべく、非酸化性雰囲気中で行うのがよい。
【００１５】さらに、上記製造工程の最終段階として、
還元性雰囲気中でニッケルを焼鈍するのが望ましい。こ
の処理により、多孔質体の強度が向上するとともに、表
面の酸化物が除去される。この発明においては、上記の
各工程を経て製造されたニッケルの多孔質体にコバルト
が添加される。
還元性雰囲気中でニッケルを焼鈍するのが望ましい。こ
の処理により、多孔質体の強度が向上するとともに、表
面の酸化物が除去される。この発明においては、上記の
各工程を経て製造されたニッケルの多孔質体にコバルト
が添加される。
【００１６】コバルトの添加方法としては、電気めっ
き、無電解めっき、気相成長法（真空蒸着法、スパッタ
法等）、コバルトの塩等を含む塗布液を塗布する方法等
があげられ、中でも、ニッケルのめっき作業との作業の
共通性、連続性等の観点から、電気めっきまたは無電解
めっきが好適に採用される。コバルトの添加は、前述し
た基板の製造工程のうち、いずれか任意の段階で行うこ
とができる。
き、無電解めっき、気相成長法（真空蒸着法、スパッタ
法等）、コバルトの塩等を含む塗布液を塗布する方法等
があげられ、中でも、ニッケルのめっき作業との作業の
共通性、連続性等の観点から、電気めっきまたは無電解
めっきが好適に採用される。コバルトの添加は、前述し
た基板の製造工程のうち、いずれか任意の段階で行うこ
とができる。
【００１７】具体的には、ニッケルの無電解めっきによ
る芯材表面の導体化後、ニッケルの電気めっき前にコバ
ルトを添加するか、あるいはニッケルの電気めっき後、
芯材を熱分解によって除去する前にコバルトを添加する
ことが考えられる。また、還元性雰囲気中でニッケルを
焼鈍した後、コバルトを添加することもできる。
る芯材表面の導体化後、ニッケルの電気めっき前にコバ
ルトを添加するか、あるいはニッケルの電気めっき後、
芯材を熱分解によって除去する前にコバルトを添加する
ことが考えられる。また、還元性雰囲気中でニッケルを
焼鈍した後、コバルトを添加することもできる。
【００１８】さらにコバルトとニッケルとは、電気めっ
き、無電解めっきの何れの方法においても合金めっきが
可能であり、この合金めっきを応用して、ニッケルの無
電解めっきによる芯材表面の導体化と同時に、あるいは
ニッケルの電気めっきと同時に、コバルトを添加するこ
ともできる。コバルトの添加量は、この発明ではとくに
限定されないが、アルカリ蓄電池用電極基板を構成する
ニッケルの多孔質体中に含まれるコバルトの含有率で表
して０．０１〜１０重量％であるのが好ましく、０．１
〜１重量％であるのがさらに好ましい。
き、無電解めっきの何れの方法においても合金めっきが
可能であり、この合金めっきを応用して、ニッケルの無
電解めっきによる芯材表面の導体化と同時に、あるいは
ニッケルの電気めっきと同時に、コバルトを添加するこ
ともできる。コバルトの添加量は、この発明ではとくに
限定されないが、アルカリ蓄電池用電極基板を構成する
ニッケルの多孔質体中に含まれるコバルトの含有率で表
して０．０１〜１０重量％であるのが好ましく、０．１
〜１重量％であるのがさらに好ましい。
【００１９】コバルトの含有率が上記範囲未満では、そ
の添加効果が十分に得られず、リンイオンの拡散と、そ
れにともなうニッケルの酸化、不動態化を防止する効果
が十分に得られないおそれがある。また逆に、コバルト
の含有率が上記範囲を超えた場合には、充放電にともな
うコバルトの溶解、析出によりニッケル多孔質体と活物
質との間に隙間が生じて、活物質の電気的な接触が阻害
されるため、活物質の利用率が低下して電池容量が小さ
くなるおそれがある。
の添加効果が十分に得られず、リンイオンの拡散と、そ
れにともなうニッケルの酸化、不動態化を防止する効果
が十分に得られないおそれがある。また逆に、コバルト
の含有率が上記範囲を超えた場合には、充放電にともな
うコバルトの溶解、析出によりニッケル多孔質体と活物
質との間に隙間が生じて、活物質の電気的な接触が阻害
されるため、活物質の利用率が低下して電池容量が小さ
くなるおそれがある。
【００２０】コバルトを添加する箇所はとくに限定され
ず、ニッケルの多孔質体からなるアルカリ蓄電池用電極
基板の全体、すなわち基板の外面と孔の内面の両方に添
加することもできるが、その添加量が上記範囲内に入る
のであれば、上記のうちいずれか一方のみに添加するだ
けでもよい。なおこの発明においては、前記のようにコ
バルトの添加によって、リンの拡散と、それによるニッ
ケルの酸化、不動態化が防止されるのであるが、上記の
ような不具合を生じるおそれのあるリンの含有量は、で
きるだけ少ないのが好ましい。
ず、ニッケルの多孔質体からなるアルカリ蓄電池用電極
基板の全体、すなわち基板の外面と孔の内面の両方に添
加することもできるが、その添加量が上記範囲内に入る
のであれば、上記のうちいずれか一方のみに添加するだ
けでもよい。なおこの発明においては、前記のようにコ
バルトの添加によって、リンの拡散と、それによるニッ
ケルの酸化、不動態化が防止されるのであるが、上記の
ような不具合を生じるおそれのあるリンの含有量は、で
きるだけ少ないのが好ましい。
【００２１】かかるリンの含有量は、この発明ではとく
に限定されないが、アルカリ蓄電池用電極基板を構成す
るニッケルの多孔質体中に含まれるリンの含有率で表し
て、１重量％以下であるのが好ましい。リンの含有率が
上記範囲を超えた場合には、たとえコバルトを多量に添
加しても、ニッケルの酸化、不動態化を防止できなくな
るおそれがある。
に限定されないが、アルカリ蓄電池用電極基板を構成す
るニッケルの多孔質体中に含まれるリンの含有率で表し
て、１重量％以下であるのが好ましい。リンの含有率が
上記範囲を超えた場合には、たとえコバルトを多量に添
加しても、ニッケルの酸化、不動態化を防止できなくな
るおそれがある。
【００２２】リンの含有率を上記範囲内に抑えるには、
前記各工程のうちニッケルの無電解めっきによる芯材の
導体化に際して、めっき浴の組成、とくにリン酸塩の比
率を調整するのが望ましい。上記この発明のアルカリ蓄
電池用電極基板は、たとえばニッケル−カドミウム電
池、ニッケル−亜鉛電池、ニッケル−鉄電池、およびニ
ッケル−水素電池等のアルカリ蓄電池において、正極で
あるニッケル電極の基板として使用できる他、負極であ
るカドミウム電極や、水素電極の基板として使用するこ
ともできる。
前記各工程のうちニッケルの無電解めっきによる芯材の
導体化に際して、めっき浴の組成、とくにリン酸塩の比
率を調整するのが望ましい。上記この発明のアルカリ蓄
電池用電極基板は、たとえばニッケル−カドミウム電
池、ニッケル−亜鉛電池、ニッケル−鉄電池、およびニ
ッケル−水素電池等のアルカリ蓄電池において、正極で
あるニッケル電極の基板として使用できる他、負極であ
るカドミウム電極や、水素電極の基板として使用するこ
ともできる。
【００２３】
【実施例】以下にこの発明を、実施例、比較例に基づい
て説明する。 《アルカリ蓄電池用電極基板の製造》 実施例１ 厚み１．８ｍｍ、平均孔径０．３ｍｍ、空隙率９７％
の、３次元網目状構造を有するポリウレタン発泡体を芯
材として使用し、まずこの芯材の表面を酸洗浄し、つい
で塩化パラジウム希溶液にて活性化処理した。
て説明する。 《アルカリ蓄電池用電極基板の製造》 実施例１ 厚み１．８ｍｍ、平均孔径０．３ｍｍ、空隙率９７％
の、３次元網目状構造を有するポリウレタン発泡体を芯
材として使用し、まずこの芯材の表面を酸洗浄し、つい
で塩化パラジウム希溶液にて活性化処理した。
【００２４】つぎに上記芯材の表面を、下記の各成分か
らなるニッケルのアルカリ性浴を用いて、浴温４５℃に
て無電解めっきして目付け重量２０ｇ／ｍ2程度のニッ
ケル層を形成することで導体化した後、下記の各成分か
らなるニッケルのワット浴を用いて、浴温６０℃、電流
密度８０ｍＡ／ｃｍ2の条件で電気めっきして、目付け
重量３６０ｇ／ｍ2程度のニッケル層を形成した。 〈アルカリ性浴〉 （成分） （濃度） ＊硫酸ニッケル ２５ｇ／リットル ＊次亜リン酸ナトリウム ２５ｇ／リットル ＊クエン酸ナトリウム ２５ｇ／リットル ＊塩化アンモニウム １０ｇ／リットル 〈ワット浴〉 （成分） （濃度） ＊硫酸ニッケル ３００ｇ／リットル ＊塩化ニッケル ４５ｇ／リットル ＊ホウ酸 ３５ｇ／リットル そして水洗後、芯材を、７００℃の非酸化性雰囲気中で
熱分解により除去し、さらに１０００℃の水素雰囲気中
でニッケルを焼鈍して、厚み１．６ｍｍ、平均孔径０．
２５ｍｍ、空隙率９６％、目付け重量３７０ｇ／ｍ
2 の、ニッケルの多孔質体を得た。上記多孔質体中に含
まれるリンイオンの含有率は、０．４重量％であった。
らなるニッケルのアルカリ性浴を用いて、浴温４５℃に
て無電解めっきして目付け重量２０ｇ／ｍ2程度のニッ
ケル層を形成することで導体化した後、下記の各成分か
らなるニッケルのワット浴を用いて、浴温６０℃、電流
密度８０ｍＡ／ｃｍ2の条件で電気めっきして、目付け
重量３６０ｇ／ｍ2程度のニッケル層を形成した。 〈アルカリ性浴〉 （成分） （濃度） ＊硫酸ニッケル ２５ｇ／リットル ＊次亜リン酸ナトリウム ２５ｇ／リットル ＊クエン酸ナトリウム ２５ｇ／リットル ＊塩化アンモニウム １０ｇ／リットル 〈ワット浴〉 （成分） （濃度） ＊硫酸ニッケル ３００ｇ／リットル ＊塩化ニッケル ４５ｇ／リットル ＊ホウ酸 ３５ｇ／リットル そして水洗後、芯材を、７００℃の非酸化性雰囲気中で
熱分解により除去し、さらに１０００℃の水素雰囲気中
でニッケルを焼鈍して、厚み１．６ｍｍ、平均孔径０．
２５ｍｍ、空隙率９６％、目付け重量３７０ｇ／ｍ
2 の、ニッケルの多孔質体を得た。上記多孔質体中に含
まれるリンイオンの含有率は、０．４重量％であった。
【００２５】つぎに、上記多孔質体の表面に、下記の各
成分からなるコバルトの電気めっき浴を用いて、浴温３
０℃、電流密度５ｍＡ／ｃｍ2の条件で電気めっきし
て、ニッケル層にコバルトを添加することで、実施例１
のアルカリ蓄電池用電極基板を製造した。コバルトの添
加量は多孔質体の表面積１ｍ2 あたり１ｇ、多孔質体中
に含まれるコバルトの含有率で表して、０．２７重量％
であった。 〈電気めっき浴〉 （成分） （濃度） ＊硫酸コバルトアンモニウム １５０ｇ／リットル ＊塩化アンモニウム ６ｇ／リットル ＊塩化ナトリウム １３ｇ／リットル 比較例１ 電気めっきによるコバルトの添加処理を行わなかったこ
と以外は上記実施例１と同様にして、比較例１のアルカ
リ蓄電池用電極基板を製造した。 《ニッケル−水素電池の製造》上記実施例、比較例で製
造したアルカリ蓄電池用電極基板の空隙中に、下記の各
成分からなる、ペースト状の正極用の活物質を、加圧充
填させたのち、１２０℃で１時間、乾燥させた。 つぎに上記乾燥物を、エンボス加工したローラープレス
機によって３回、プレス加工して、その厚みを０．７５
ｍｍに調整した後、幅３３ｍｍ、長さ１８０ｍｍに裁断
し、さらにリード線をスポット溶接して取り付けて、ニ
ッケル−水素電池用のニッケル電極を得た。上記ニッケ
ル電極は、活物質の量から計算した公称容量が２．７Ａ
ｈであった。
成分からなるコバルトの電気めっき浴を用いて、浴温３
０℃、電流密度５ｍＡ／ｃｍ2の条件で電気めっきし
て、ニッケル層にコバルトを添加することで、実施例１
のアルカリ蓄電池用電極基板を製造した。コバルトの添
加量は多孔質体の表面積１ｍ2 あたり１ｇ、多孔質体中
に含まれるコバルトの含有率で表して、０．２７重量％
であった。 〈電気めっき浴〉 （成分） （濃度） ＊硫酸コバルトアンモニウム １５０ｇ／リットル ＊塩化アンモニウム ６ｇ／リットル ＊塩化ナトリウム １３ｇ／リットル 比較例１ 電気めっきによるコバルトの添加処理を行わなかったこ
と以外は上記実施例１と同様にして、比較例１のアルカ
リ蓄電池用電極基板を製造した。 《ニッケル−水素電池の製造》上記実施例、比較例で製
造したアルカリ蓄電池用電極基板の空隙中に、下記の各
成分からなる、ペースト状の正極用の活物質を、加圧充
填させたのち、１２０℃で１時間、乾燥させた。 つぎに上記乾燥物を、エンボス加工したローラープレス
機によって３回、プレス加工して、その厚みを０．７５
ｍｍに調整した後、幅３３ｍｍ、長さ１８０ｍｍに裁断
し、さらにリード線をスポット溶接して取り付けて、ニ
ッケル−水素電池用のニッケル電極を得た。上記ニッケ
ル電極は、活物質の量から計算した公称容量が２．７Ａ
ｈであった。
【００２６】一方、相手極である水素電極としては、市
販の発泡状ニッケル基板中に、Ｌａ−Ｎｉ系水素吸蔵合
金である、ＭｍＮｉ3.7 Ｍｎ0.4 Ａｌ0.3 Ｃｏ0.6 を充
填した後、厚み０．５ｍｍ、幅３３ｍｍ、長さ２２０ｍ
ｍに裁断し、さらにリード線をスポット溶接して取り付
けたものを使用した。そして、上記ニッケル電極および
水素電極と、セパレータとしての、親水処理したポリプ
ロピレン不織布と、比重１．２６の苛性カリ水溶液に３
０ｇ／リットルの水酸化リチウムを溶解した電解液とを
用いて、ＳｕｂＣタイプの密閉型ニッケル−水素電池を
製造した。 《容量維持率の測定》上記実施例１または比較例１の電
極基板を用いたニッケル−水素電池に対し、５０℃の高
温条件下で、５時間率で容量の１２０％までの充電１回
と、電流値１．２Ａで終止電圧０．９Ｖまでの放電１回
とを１回の充放電サイクルとして、この充放電サイクル
を繰り返した際の、容量の維持率（初期の容量に対する
百分率％）を測定した。
販の発泡状ニッケル基板中に、Ｌａ−Ｎｉ系水素吸蔵合
金である、ＭｍＮｉ3.7 Ｍｎ0.4 Ａｌ0.3 Ｃｏ0.6 を充
填した後、厚み０．５ｍｍ、幅３３ｍｍ、長さ２２０ｍ
ｍに裁断し、さらにリード線をスポット溶接して取り付
けたものを使用した。そして、上記ニッケル電極および
水素電極と、セパレータとしての、親水処理したポリプ
ロピレン不織布と、比重１．２６の苛性カリ水溶液に３
０ｇ／リットルの水酸化リチウムを溶解した電解液とを
用いて、ＳｕｂＣタイプの密閉型ニッケル−水素電池を
製造した。 《容量維持率の測定》上記実施例１または比較例１の電
極基板を用いたニッケル−水素電池に対し、５０℃の高
温条件下で、５時間率で容量の１２０％までの充電１回
と、電流値１．２Ａで終止電圧０．９Ｖまでの放電１回
とを１回の充放電サイクルとして、この充放電サイクル
を繰り返した際の、容量の維持率（初期の容量に対する
百分率％）を測定した。
【００２７】その結果、比較例１の電極基板を用いたニ
ッケル−水素電池は、図１に破線で示すように、その容
量維持率が、充放電サイクルを繰り返す毎に大きく低下
した。これに対し実施例１の電極基板を用いたニッケル
−水素電池は、図１に実線で示すように、充放電サイク
ルを繰り返しても容量維持率の低下は小さく、このこと
から実施例１の電極基板は、高温での充放電サイクルの
長寿命化とを可能とするものであることが確認された。
ッケル−水素電池は、図１に破線で示すように、その容
量維持率が、充放電サイクルを繰り返す毎に大きく低下
した。これに対し実施例１の電極基板を用いたニッケル
−水素電池は、図１に実線で示すように、充放電サイク
ルを繰り返しても容量維持率の低下は小さく、このこと
から実施例１の電極基板は、高温での充放電サイクルの
長寿命化とを可能とするものであることが確認された。
【００２８】
【発明の効果】以上、詳述したようにこの発明によれ
ば、アルカリ蓄電池の、とくに高温での充放電サイクル
の長寿命化が可能である。
ば、アルカリ蓄電池の、とくに高温での充放電サイクル
の長寿命化が可能である。
【図１】この発明の実施例、比較例で製造した電極基板
を、ニッケル−水素電池のニッケル電極に用いた際の、
上記ニッケル−水素電池における、充放電サイクルの回
数と、容量維持率との関係を示すグラフである。
を、ニッケル−水素電池のニッケル電極に用いた際の、
上記ニッケル−水素電池における、充放電サイクルの回
数と、容量維持率との関係を示すグラフである。
Claims (2)
- 【請求項１】３次元網目状構造を有する絶縁性の芯材の
表面を、リン化合物を含むめっき浴を用いたニッケルの
無電解めっきによって導体化し、ついでニッケルを電気
めっきすることで形成されたニッケルの多孔質体からな
るとともに、コバルトが添加されていることを特徴とす
るアルカリ蓄電池用電極基板。 - 【請求項２】３次元網目状構造を有する絶縁性の芯材の
表面を、リン化合物を含むめっき浴を用いたニッケルの
無電解めっきによって導体化し、ついでニッケルを電気
めっきして、当該ニッケルの多孔質体からなる電極基板
を形成するいずれかの段階で、コバルトを添加すること
を特徴とするアルカリ蓄電池用電極基板の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7085696A JPH08287918A (ja) | 1995-04-11 | 1995-04-11 | アルカリ蓄電池用電極基板とその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7085696A JPH08287918A (ja) | 1995-04-11 | 1995-04-11 | アルカリ蓄電池用電極基板とその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08287918A true JPH08287918A (ja) | 1996-11-01 |
Family
ID=13866001
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7085696A Pending JPH08287918A (ja) | 1995-04-11 | 1995-04-11 | アルカリ蓄電池用電極基板とその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08287918A (ja) |
-
1995
- 1995-04-11 JP JP7085696A patent/JPH08287918A/ja active Pending
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