JPH0896807A - Alkaline secondary battery - Google Patents

Alkaline secondary battery

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JPH0896807A
JPH0896807A JP6230915A JP23091594A JPH0896807A JP H0896807 A JPH0896807 A JP H0896807A JP 6230915 A JP6230915 A JP 6230915A JP 23091594 A JP23091594 A JP 23091594A JP H0896807 A JPH0896807 A JP H0896807A
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JP
Japan
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positive electrode
secondary battery
manganese
capacity
alkaline secondary
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Application number
JP6230915A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Chizuru Hatanaka
千鶴 畑中
Mitsuo Hiruma
光生 晝間
Hirohito Teraoka
浩仁 寺岡
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FDK Twicell Co Ltd
Original Assignee
Toshiba Battery Co Ltd
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Publication date
Application filed by Toshiba Battery Co Ltd filed Critical Toshiba Battery Co Ltd
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Publication of JPH0896807A publication Critical patent/JPH0896807A/en
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Abstract

PURPOSE: To provide an alkaline secondary battery having a positive electrode with high charging efficiency at high temperature. CONSTITUTION: An alkaline secondary battery has a positive electrode 1 prepared by filling paste containing nickel hydroxide powder as the main component in a current collector, a negative electrode 2, a separator 3 placed between the positive electrode 1 and the negative electrode 2, and an alkaline electrolyte. The positive electrode 1 contains metallic manganese or a manganese compound, and the content of the metallic manganese or the manganese compound is 1-10mg per Ah capacity of the positive electrode in manganese element equivalent.

Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は水酸化ニッケル粉末を主
成分として含むペーストを集電体に充填した構造を有す
る正極を改良したアルカリ二次電池に関するものであ
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an alkaline secondary battery having an improved positive electrode having a structure in which a current collector is filled with a paste containing nickel hydroxide powder as a main component.

【0002】[0002]

【従来の技術】アルカリ二次電池は、ニッケル正極と負
極との間に合成樹脂繊維製のセパレータを介装して作製
された電極群を例えば水酸化カリウムからなるアルカリ
電解液と共に容器内に収納した構造を有する。前記ニッ
ケル正極は、水酸化ニッケル粉末と、例えばコバルト酸
化物やコバルト水酸化物などの導電剤と、結着剤と、水
を混練してペーストを調製した後、前記ペーストを例え
ば三次元スポンジ状金属多孔体や金属繊維マット等の集
電体に充填することにより製造される。
2. Description of the Related Art In an alkaline secondary battery, an electrode group made by interposing a separator made of synthetic resin fiber between a nickel positive electrode and a negative electrode is housed in a container together with an alkaline electrolyte made of potassium hydroxide, for example. It has a structure. The nickel positive electrode is prepared by kneading nickel hydroxide powder, a conductive agent such as cobalt oxide or cobalt hydroxide, a binder, and water to prepare a paste, and then forming the paste into, for example, a three-dimensional sponge form. It is manufactured by filling a current collector such as a metal porous body or a metal fiber mat.

【0003】前記正極を備えた二次電池を高温において
充電すると、前記正極の酸素過電圧が低下するため、下
記(1)式に示す前記正極の水酸化ニッケル粉末の充電
反応と、下記(2)式に示す副反応としての酸素ガス発
生反応との電位差が小さくなる。その結果、両反応が競
合するため、NiOOHの生成量が減少し、前記正極の
充電効率が低下するという問題点があった。
When the secondary battery provided with the positive electrode is charged at a high temperature, the oxygen overvoltage of the positive electrode is lowered. Therefore, the charging reaction of the nickel hydroxide powder of the positive electrode represented by the following formula (1) and the following (2) The potential difference from the oxygen gas generation reaction as a side reaction shown in the formula becomes small. As a result, the two reactions compete with each other, so that there is a problem that the amount of NiOOH produced decreases and the charging efficiency of the positive electrode decreases.

【0004】 Ni(OH)2 +OH- → NiOOH+H2 O+e- (1) 4OH- → 2H2 O+O2 +4e- (2) このようなことから、前記水酸化ニッケル粉末に数%の
カドミウム又は亜鉛を含有させたり、前記アルカリ電解
液に水酸化リチウムを添加したりすることが行われてい
る。しかしながら、これらの方法では高温状態における
正極の充電効率を十分に向上させることは困難であっ
た。
Ni (OH) 2 + OH → NiOOH + H 2 O + e (1) 4OH → 2H 2 O + O 2 + 4e (2) Therefore, the nickel hydroxide powder contains several% of cadmium or zinc. The addition of lithium hydroxide to the alkaline electrolyte is performed. However, it is difficult to sufficiently improve the charging efficiency of the positive electrode in the high temperature state by these methods.

【0005】一方、特開平5−47380には、マンガ
ン系添加剤の少なくとも1種を含有してなるアルカリ二
次電池用水酸化ニッケル極が開示されている。前記水酸
化ニッケル極は、水酸化ニッケル粉末と、金属マンガン
粉末と、結着剤としてポリテトラフルオロエチレンと
を、重量比で87:10:3もしくは92:5:3の割
合で混合して活物質合剤を作製した後、前記活物質合剤
を発泡ニッケル板に充填し、加圧成形することにより製
造されている。このようにして作製された水酸化ニッケ
ル極をアルカリ二次電池に用いることによって、電池の
内部に発生する水素ガスの吸収速度を早めて、内圧を低
下させることが行われている。
On the other hand, JP-A-5-47380 discloses a nickel hydroxide electrode for an alkaline secondary battery containing at least one manganese-based additive. The nickel hydroxide electrode is activated by mixing nickel hydroxide powder, metal manganese powder, and polytetrafluoroethylene as a binder in a weight ratio of 87: 10: 3 or 92: 5: 3. After manufacturing the material mixture, the active material mixture is filled in a foam nickel plate and pressure-molded. The nickel hydroxide electrode thus produced is used in an alkaline secondary battery to accelerate the absorption rate of hydrogen gas generated inside the battery and reduce the internal pressure.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】本発明は従来の問題を
解決するためになされたもので、高温状態での充電効率
が向上された正極を備えたアルカリ二次電池を提供しよ
うとするものである。
DISCLOSURE OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the conventional problems, and it is an object of the present invention to provide an alkaline secondary battery having a positive electrode with improved charging efficiency at high temperatures. is there.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明は、水酸化ニッケ
ル粉末を主成分として含むペーストを集電体に充填した
構造を有する正極と、負極と、前記正極と前記負極との
間に介装されるセパレータと、アルカリ電解液とを具備
したアルカリ二次電池において、前記正極は金属マンガ
ンもしくはマンガン化合物を含み、かつ前記金属マンガ
ンもしくは前記マンガン化合物の含有量は元素換算で正
極容量1Ah当り1mg〜10mgであることを特徴と
するアルカリ二次電池である。
According to the present invention, a positive electrode having a structure in which a paste containing nickel hydroxide powder as a main component is filled in a current collector, a negative electrode, and an interposition between the positive electrode and the negative electrode. In the alkaline secondary battery provided with a separator and an alkaline electrolyte, the positive electrode contains metal manganese or a manganese compound, and the content of the metal manganese or the manganese compound is 1 mg per 1 Ah of the positive electrode capacity in terms of element. The alkaline secondary battery is 10 mg.

【0008】以下、本発明のアルカリ二次電池を図1を
参照して説明する。正極1は、負極2との間にセパレー
タ3を介在してスパイラル状に捲回され、有底円筒状の
容器4内に収納されている。前記負極2は作製された電
極群の最外周に配置されて前記容器4と電気的に接触し
ている。アルカリ電解液は、前記容器4内に収容されて
いる。中央に穴5を有する円形の封口板6は、前記容器
4の上部開口部に配置されている。リング状の絶縁性ガ
スケット7は、前記封口板6の周縁と前記容器4の上部
開口部内面の間に配置され、前記上部開口部を内側に縮
径するカシメ加工により前記容器4に前記封口板6を前
記ガスケット7を介して気密に固定している。正極リー
ド8は、一端が前記正極1に接続、他端が前記封口板6
の下面に接続されている。帽子形状をなす正極端子9
は、前記封口板6上に前記穴5を覆うように取り付けら
れている。ゴム製の安全弁10は、前記封口板6と前記
正極端子9で囲まれた空間内に前記穴5を塞ぐように配
置されている。
The alkaline secondary battery of the present invention will be described below with reference to FIG. The positive electrode 1 is spirally wound with the separator 3 interposed between the positive electrode 1 and the negative electrode 2, and is housed in a bottomed cylindrical container 4. The negative electrode 2 is arranged on the outermost periphery of the prepared electrode group and is in electrical contact with the container 4. The alkaline electrolyte is contained in the container 4. A circular sealing plate 6 having a hole 5 in the center is arranged in the upper opening of the container 4. The ring-shaped insulating gasket 7 is arranged between the peripheral edge of the sealing plate 6 and the inner surface of the upper opening of the container 4, and the sealing plate is attached to the container 4 by caulking to reduce the diameter of the upper opening inward. 6 is airtightly fixed via the gasket 7. One end of the positive electrode lead 8 is connected to the positive electrode 1, and the other end is the sealing plate 6.
Is attached to the underside of. Hat-shaped positive terminal 9
Is mounted on the sealing plate 6 so as to cover the hole 5. The rubber safety valve 10 is arranged so as to close the hole 5 in a space surrounded by the sealing plate 6 and the positive electrode terminal 9.

【0009】前記正極1は、金属マンガンもしくはマン
ガン化合物を含み、かつ前記金属マンガンもしくは前記
マンガン化合物の含有量は元素換算で正極容量1Ah当
り1mg〜10mgである。
The positive electrode 1 contains metal manganese or a manganese compound, and the content of the metal manganese or the manganese compound is 1 mg to 10 mg per 1 Ah of the positive electrode capacity in terms of element.

【0010】前記正極1は、水酸化ニッケル粉末と、前
記金属マンガンもしくは前記マンガン化合物と、導電剤
と、結着剤と、水を含むペーストを調製し、前記ペース
トを集電体に充填し、これを乾燥、加圧成形した後、所
望のサイズに切断することにより製造される。
For the positive electrode 1, a paste containing nickel hydroxide powder, the metal manganese or the manganese compound, a conductive agent, a binder, and water is prepared, and the paste is filled in a current collector, It is manufactured by drying, press-molding, and cutting into a desired size.

【0011】前記マンガン化合物としては、例えばMn
O,Mn23 ,Mn(OH)2 ,KMnO2 を挙げる
ことができる。前記正極1のマンガン化合物の含有量を
元素換算で前記範囲に限定したのは次のような理由によ
るものである。前記含有量を元素換算で正極容量1Ah
当り1mg未満にすると、高温状態における前記正極1
の充電効率が低下する。一方、前記含有量が元素換算で
正極容量1Ah当り10mgを越えると、高温状態にお
ける前記正極1の充電効率が低下する。また、過剰量の
マンガンもしくはマンガン化合物が前記二次電池の充放
電に悪影響を及ぼして前記正極1の利用率が低下する。
より好ましい含有量は元素換算で正極容量1Ah当り2
mg〜5mgである。
Examples of the manganese compound include Mn
O, Mn 2 O 3, Mn (OH) 2, KMnO 2 can be mentioned. The reason for limiting the content of the manganese compound in the positive electrode 1 to the above range in terms of elements is as follows. Positive electrode capacity of 1 Ah in terms of elemental content
When the amount is less than 1 mg, the positive electrode 1 at high temperature
Charging efficiency decreases. On the other hand, when the content exceeds 10 mg per 1 Ah of the positive electrode capacity in terms of element, the charging efficiency of the positive electrode 1 in a high temperature state decreases. Further, an excessive amount of manganese or a manganese compound adversely affects the charge / discharge of the secondary battery, and the utilization rate of the positive electrode 1 is reduced.
A more preferable content is 2 per 1 Ah of positive electrode capacity in terms of element.
mg to 5 mg.

【0012】前記水酸化ニッケル粉末には亜鉛又はコバ
ルトを金属ニッケルと共に共沈させて固溶体として含有
させることが好ましい。このような水酸化ニッケル粉末
を含む正極は高温状態における充電効率を更に向上でき
る。
Zinc or cobalt is preferably coprecipitated with nickel metal in the nickel hydroxide powder to be contained as a solid solution. The positive electrode containing such nickel hydroxide powder can further improve the charging efficiency in a high temperature state.

【0013】前記導電剤としては、例えば一酸化コバル
ト、三酸化二コバルト、水酸化コバルト等のコバルト化
合物を挙げることができる。前記結着剤としては、例え
ばポリテトラフルオロエチレン、カルボキシメチルセル
ロース、メチルセルロース、ポリアクリル酸ナトリウ
ム、ポリビニルアルコールを挙げることができる。
Examples of the conductive agent include cobalt compounds such as cobalt monoxide, dicobalt trioxide, and cobalt hydroxide. Examples of the binder include polytetrafluoroethylene, carboxymethyl cellulose, methyl cellulose, sodium polyacrylate, and polyvinyl alcohol.

【0014】前記集電体としては、例えばニッケル、ス
テンレス等の耐アルカリ性金属や、耐アルカリ性のニッ
ケルメッキが施された樹脂などからなるスポンジ状、繊
維状、フェルト状の多孔質構造を有するものを挙げるこ
とができる。
The current collector has a sponge-like, fibrous-like, or felt-like porous structure made of, for example, an alkali-resistant metal such as nickel or stainless steel or an alkali-resistant nickel-plated resin. Can be mentioned.

【0015】前記負極2は、負極活物質に導電材を添加
し、結着剤及び水と共に混練してペーストを調製し、前
記ペーストを導電性基板に充填し、乾燥した後、成形す
ることにより製造される。
The negative electrode 2 is prepared by adding a conductive material to a negative electrode active material, kneading it with a binder and water to prepare a paste, filling the conductive substrate with the paste, drying and molding the paste. Manufactured.

【0016】前記負極活物質としては、例えば金属カド
ミウム、水酸化カドミウムなどのカドミウム化合物、水
素吸蔵合金を挙げることができる。中でも、前記水素吸
蔵合金は、前記カドミウム化合物を用いた場合よりも二
次電池の容量を向上できるため、好ましい。前記水素吸
蔵合金としては、格別制限されるものではなく、電解液
中で電気化学的に発生させた水素を吸蔵でき、かつ放電
時にその吸蔵水素を容易に放出できるものであればよ
い。例えばLaNi5 、MmNi5 (Mmとは、La,
Ce,Pr,Nd,Smなどのランタン系元素の混合物
であるミッシュメタルを意味する)、LnNi5 (L
n;ランタン富化したミッシュメタル)、及びこれらの
Niの一部をAl、Mn、Co、Ti、Cu、Zn、Z
r、Cr、Bのような元素で置換した多元素系のもの、
又はTiNi系、TiFe系のものを挙げることができ
る。中でも、一般式LnNix Mnyz (ただし、A
はAl,Coから選ばれる少なくとも一種の金属、原子
比x,y,zはその合計値が4.8≦x+y+z≦5.
4を示す)で表される水素吸蔵合金は、所望の水素平衡
圧を有し、かつ前記二次電池の充放電サイクル寿命を向
上することができるため、好適である。更に好ましいの
は一般式LmNiw Cox Mny Alz (但し、原子比
w,x,y,zはそれぞれ3.1≦w≦4.8,0.2
≦x≦0.8,0.2≦y≦0.8,0.2≦z≦0.
8で、これらの合計値は5.1≦w+x+y+z≦5.
4である)で表される水素吸蔵合金である。かかる水素
吸蔵合金は充放電サイクル寿命を著しく向上することが
できる。
Examples of the negative electrode active material include cadmium compounds such as metal cadmium and cadmium hydroxide, and hydrogen storage alloys. Above all, the hydrogen storage alloy is preferable because it can improve the capacity of the secondary battery as compared with the case where the cadmium compound is used. The hydrogen storage alloy is not particularly limited as long as it can store hydrogen electrochemically generated in the electrolytic solution and can easily release the stored hydrogen during discharge. For example, LaNi 5 and MmNi 5 (Mm is La,
Ce, Pr, Nd, Sm, etc. means a misch metal which is a mixture of lanthanum-based elements), LnNi 5 (L
n; lanthanum-enriched misch metal), and some of these Nis are Al, Mn, Co, Ti, Cu, Zn, Z
multi-element system substituted with elements such as r, Cr, B,
Alternatively, TiNi-based and TiFe-based materials can be used. Above all, the general formula LnNi x Mn y A z (However, A
Is at least one metal selected from Al and Co, and the atomic ratios x, y, and z have a total value of 4.8 ≦ x + y + z ≦ 5.
4) is preferable because it has a desired hydrogen equilibrium pressure and can improve the charge / discharge cycle life of the secondary battery. More preferred formula LmNi w Co x Mn y Al z ( where atomic ratios w, x, y, z are each 3.1 ≦ w ≦ 4.8,0.2
≤x≤0.8, 0.2≤y≤0.8, 0.2≤z≤0.
8, the sum of these values is 5.1 ≦ w + x + y + z ≦ 5.
4) is a hydrogen storage alloy. Such a hydrogen storage alloy can significantly improve the charge / discharge cycle life.

【0017】前記導電材としては、例えばカーボンブラ
ック等を挙げることができる。前記結着剤としては、前
記正極1と同様なものを挙げることができる。前記導電
性基板としては、例えばパンチドメタル、エキスパンデ
ッドメタル、穿孔剛板、ニッケルネットなどの二次元基
板や、フェルト状金属多孔体や、スポンジ状金属多孔体
などの三次元基板を挙げることができる。
Examples of the conductive material include carbon black. The same binder as the positive electrode 1 can be used as the binder. Examples of the conductive substrate include two-dimensional substrates such as punched metal, expanded metal, perforated rigid plate, and nickel net, and three-dimensional substrates such as felt-like metal porous bodies and sponge-like metal porous bodies. You can

【0018】前記セパレータ3としては、例えば、ポリ
アミド繊維製不織布、ポリエチレンやポリプロピレンな
どのポリオレフィン繊維製不織布に親水性官能基を付与
したものを挙げることができる。
Examples of the separator 3 include a nonwoven fabric made of polyamide fiber and a nonwoven fabric made of polyolefin fiber such as polyethylene and polypropylene to which a hydrophilic functional group is added.

【0019】前記アルカリ電解液としては、例えば水酸
化カリウム溶液、水酸化カリウムに水酸化ナトリウム及
び水酸化リチウムのいずれか一方または両者が添加され
た混合液を用いることができる。中でも、水酸化リチウ
ム及び水酸化ナトリウムを含む電解液は高温状態におけ
る前記正極の充電効率を更に向上できるため、好まし
い。
As the alkaline electrolyte, it is possible to use, for example, a potassium hydroxide solution or a mixed solution in which either or both of sodium hydroxide and lithium hydroxide are added to potassium hydroxide. Among them, an electrolytic solution containing lithium hydroxide and sodium hydroxide is preferable because it can further improve the charging efficiency of the positive electrode in a high temperature state.

【0020】[0020]

【作用】本発明のアルカリ二次電池によれば、水酸化ニ
ッケル粉末と、金属マンガンもしくはマンガン化合物と
を含むペーストを集電体に充填した構造を有し、かつ前
記金属マンガンもしくは前記マンガン化合物の含有量が
元素換算で正極容量1Ah当り1mg〜10mgである
正極を備えることによって、高温状態における前記正極
の酸素過電圧を高くすることができる。その結果、高温
状態において前述した(2)式に示す酸素ガス発生反応
が抑制され、前述した(1)式に示す前記水酸化ニッケ
ル粉末の充電反応が優先的に生じるため、NiOOHの
生成量が増加して前記正極の充電効率を向上することが
できる。また、前記二次電池の電池容量を向上すること
ができるため、充放電サイクル寿命を向上することがで
きる。
According to the alkaline secondary battery of the present invention, the current collector has a structure in which a paste containing nickel hydroxide powder and metal manganese or a manganese compound is filled, and By providing the positive electrode whose content is 1 mg to 10 mg per 1 Ah of positive electrode capacity in terms of element, the oxygen overvoltage of the positive electrode in a high temperature state can be increased. As a result, in the high temperature state, the oxygen gas generation reaction represented by the above formula (2) is suppressed, and the charging reaction of the nickel hydroxide powder represented by the above formula (1) occurs preferentially. It is possible to increase the charging efficiency of the positive electrode. Further, since the battery capacity of the secondary battery can be improved, the charge / discharge cycle life can be improved.

【0021】[0021]

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して詳細
に説明する。 実施例1〜4 まず、水酸化ニッケル粉末90重量部及び一酸化コバル
ト10重量部からなる混合物にMn(OH)2 をマンガ
ン換算で正極の容量1Ah当り1mg,3mg,5m
g,10mg添加した。各混合物にカルボキシメチルセ
ルロース0.3重量%と、ポリテトラフルオロエチレン
1.0重量%を添加し、これらに水45重量%を添加し
て混練してペーストを調製した。前記各ペーストを集電
体としての多孔度95%のニッケルメッキ繊維基板に充
填し、乾燥した後、ローラプレスして圧延成形すること
により容量が1100mAhの正極を作製した。
Embodiments of the present invention will now be described in detail with reference to the drawings. Examples 1 to 4 First, Mn (OH) 2 was converted into manganese in a mixture of 90 parts by weight of nickel hydroxide powder and 10 parts by weight of cobalt monoxide, and 1 mg, 3 mg, 5 m per 1 Ah of capacity of the positive electrode.
g, 10 mg was added. 0.3 wt% of carboxymethyl cellulose and 1.0 wt% of polytetrafluoroethylene were added to each mixture, 45 wt% of water was added thereto, and the mixture was kneaded to prepare a paste. A nickel-plated fiber substrate having a porosity of 95% as a current collector was filled with each of the above-mentioned pastes, dried, and then roller-pressed to be roll-formed to produce a positive electrode having a capacity of 1100 mAh.

【0022】また、LaNi4.0 Co0.4 Mn0.3 Al
0.3 の組成からなる水素吸蔵合金粉末95重量部にポリ
テトラフルオロエチレン粉末3重量部と、カーボン粉末
1重量部と、結着剤としてカルボキシメチルセルロース
を1重量部添加し、水50重量部と共に混合することに
よって、ペーストを調製した。前記ペーストをニッケル
製ネットに塗布、乾燥した後、加圧成形することによっ
て水素吸蔵合金負極を作製した。
In addition, LaNi 4.0 Co 0.4 Mn 0.3 Al
To 95 parts by weight of hydrogen storage alloy powder having a composition of 0.3 , 3 parts by weight of polytetrafluoroethylene powder, 1 part by weight of carbon powder, and 1 part by weight of carboxymethyl cellulose as a binder are added and mixed with 50 parts by weight of water. To prepare a paste. The paste was applied to a nickel net, dried, and then pressure-molded to prepare a hydrogen storage alloy negative electrode.

【0023】次いで、前記各正極と前記負極との間に親
水処理を施したオレフィン樹脂製不織布からなるセパレ
ータを介装して渦巻状に捲回して電極群を作製した。こ
れらの電極群と8規定の水酸化カリウムからなるアルカ
リ電解液を有底円筒状容器に収納して前述した図1に示
す構造を有するAAサイズの円筒形ニッケル水素二次電
池を組み立てた。 比較例1 前記Mn(OH)2 をマンガン換算で正極の容量1Ah
当り20mg添加した以外は実施例1〜4と同様な構成
で、前述した図1に示すニッケル水素二次電池を組み立
てた。 比較例2 前記Mn(OH)2 を添加しない以外、実施例1〜4と
同様な構成で前述した図1に示すニッケル水素二次電池
を組み立てた。
Next, a separator made of a non-woven fabric made of an olefin resin subjected to a hydrophilic treatment was interposed between each of the positive electrodes and the negative electrodes, and the electrodes were wound in a spiral shape. An alkaline electrolyte containing these electrode groups and 8N potassium hydroxide was placed in a bottomed cylindrical container to assemble an AA size cylindrical nickel-hydrogen secondary battery having the structure shown in FIG. Comparative Example 1 Mn (OH) 2 was converted into manganese and the capacity of the positive electrode was 1 Ah.
The nickel-hydrogen secondary battery shown in FIG. 1 was assembled with the same structure as in Examples 1 to 4 except that 20 mg was added per unit. Comparative Example 2 The nickel-hydrogen secondary battery shown in FIG. 1 was assembled in the same configuration as in Examples 1 to 4 except that Mn (OH) 2 was not added.

【0024】得られた実施例1〜4及び比較例1,2の
二次電池を100個ずつ用意し、45℃で24時間エー
ジングを行った。前記各電池を25℃において0.1C
の電流で150%の深度まで充電した後、1Cの電流で
放電する充放電サイクルを20サイクル繰り返し、放電
容量を安定させた。各種類の電池について20サイクル
目の放電容量がほぼ同じものを10個ずつ選び出した。
選択された電池について45℃の高温において0.1C
の電流で150%の深度まで充電した後、25℃におい
て1Cの電流で放電した。測定された放電容量から放電
容量比(20サイクル目の容量選別時の放電容量を10
0とする)を求め、45℃において0.1C充電を行っ
た際の充電効率とし、その結果を図2に示す。
100 each of the obtained secondary batteries of Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 and 2 were prepared and aged at 45 ° C. for 24 hours. Each battery was 0.1C at 25 ° C.
After charging up to a depth of 150% with the current of, the charging / discharging cycle of discharging with the current of 1C was repeated 20 cycles to stabilize the discharge capacity. For each type of battery, 10 batteries having substantially the same discharge capacity at the 20th cycle were selected.
0.1C at high temperature of 45 ° C for selected batteries
After being charged to a depth of 150% with a current of 1, the battery was discharged at a current of 1C at 25 ° C. From the measured discharge capacity, the discharge capacity ratio (the discharge capacity at the 20th cycle of capacity selection was 10
2) and the charging efficiency when charging 0.1 C at 45 ° C. is shown. The results are shown in FIG.

【0025】図2から明らかなように、Mn(OH)2
を含み、かつその含有量がマンガン換算で正極の容量1
Ah当り1mg〜10mgである正極を備えた実施例1
〜4の二次電池は、45℃の高温状態における充電効率
が75を越え、高いことがわかる。これに対し、Mn
(OH)2 を含み、かつその含有量がマンガン換算で正
極の容量1Ah当り20mgである正極を備えた比較例
1及びマンガン化合物無添加の正極を備えた比較例2の
二次電池は、高温状態における充電効率がそれぞれ6
8,69と著しく低いことがわかる。 実施例6 前記Mn(OH)2 の代りにMnOをマンガン換算で正
極の容量1Ah当り5mg添加した以外、実施例1〜4
と同様な正極を作製した。前記正極と実施例1〜4と同
様な負極、セパレータ、アルカリ電解液を用いて前述し
た図1に示すニッケル水素二次電池を組み立てた。
As is clear from FIG. 2, Mn (OH) 2
And the content of manganese equivalent is 1
Example 1 with a positive electrode of 1 mg to 10 mg per Ah
It can be seen that the secondary batteries Nos. 4 to 4 have a high charging efficiency of more than 75 at a high temperature of 45 ° C. On the other hand, Mn
The secondary battery of Comparative Example 1 including a positive electrode containing (OH) 2 and having a content of 20 mg per Ah of the positive electrode in terms of manganese and a secondary battery including a positive electrode without a manganese compound added were at high temperature. Charging efficiency in each state is 6
It turns out that it is remarkably low as 8,69. Example 6 Examples 1 to 4 except that MnO was added instead of Mn (OH) 2 in an amount of 5 mg per 1 Ah of the capacity of the positive electrode in terms of manganese.
A positive electrode similar to that was manufactured. The nickel-hydrogen secondary battery shown in FIG. 1 was assembled using the positive electrode, the same negative electrode as in Examples 1 to 4, a separator, and an alkaline electrolyte.

【0026】得られた実施例6の二次電池について実施
例1〜4と同様な方法で45℃の高温状態において0.
1C充電を行った際の充電効率を求めたところ、85と
高かった。 比較例3 活物質として3〜5重量%の亜鉛が共沈された水酸化ニ
ッケル粉末を含み、かつマンガン化合物無添加の正極
と、1規定の水酸化リチウムと7規定の水酸化カリウム
からなるアルカリ電解液とを用いた以外、実施例1〜4
と同様な構成で前述した図1に示すニッケル水素二次電
池を組み立てた。
The obtained secondary battery of Example 6 was manufactured by the same method as in Examples 1 to 4 at a high temperature of 45 ° C.
When the charging efficiency at the time of 1C charging was obtained, it was as high as 85. Comparative Example 3 A positive electrode containing nickel hydroxide powder co-precipitated with 3 to 5% by weight of zinc as an active material and containing no manganese compound, and an alkali containing 1N lithium hydroxide and 7N potassium hydroxide. Examples 1 to 4 except that an electrolytic solution was used
The nickel-hydrogen secondary battery shown in FIG. 1 was assembled with the same structure as described above.

【0027】得られた比較例3の二次電池について実施
例1〜4と同様な方法で45℃の高温状態において0.
1C充電を行った際の充電効率を求めたところ、69と
低かった。
With respect to the obtained secondary battery of Comparative Example 3, the same procedure as in Examples 1 to 4 was carried out at a high temperature of 45 ° C.
When the charging efficiency when 1C charging was performed, it was as low as 69.

【0028】[0028]

【発明の効果】以上詳述したように本発明のアルカリ二
次電池によれば、高温状態における正極の充電効率を向
上でき、かつ電池容量を向上できる等の顕著な効果を奏
する。
As described above in detail, according to the alkaline secondary battery of the present invention, the charging efficiency of the positive electrode in a high temperature state can be improved, and the battery capacity can be improved.

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

【図1】本発明に係るアルカリ二次電池を示す斜視図。FIG. 1 is a perspective view showing an alkaline secondary battery according to the present invention.

【図2】本発明の実施例におけるMn(OH)2 のマン
ガン換算量と高温状態における正極の充電効率との関係
を示す特性図。
FIG. 2 is a characteristic diagram showing the relationship between the manganese conversion amount of Mn (OH) 2 and the charging efficiency of the positive electrode in a high temperature state in the example of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…正極、2…負極、3…セパレータ、4…容器、6…
封口板、7…絶縁ガスケット。
1 ... Positive electrode, 2 ... Negative electrode, 3 ... Separator, 4 ... Container, 6 ...
Seal plate, 7 ... Insulation gasket.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 水酸化ニッケル粉末を主成分として含む
ペーストを集電体に充填した構造を有する正極と、負極
と、前記正極と前記負極との間に介装されるセパレータ
と、アルカリ電解液とを具備したアルカリ二次電池にお
いて、前記正極は金属マンガンもしくはマンガン化合物
を含み、かつ前記金属マンガンもしくは前記マンガン化
合物の含有量は元素換算で正極容量1Ah当り1mg〜
10mgであることを特徴とするアルカリ二次電池。
1. A positive electrode having a structure in which a paste containing nickel hydroxide powder as a main component is filled in a current collector, a negative electrode, a separator interposed between the positive electrode and the negative electrode, and an alkaline electrolyte. In the alkaline secondary battery, the positive electrode contains metal manganese or a manganese compound, and the content of the metal manganese or the manganese compound is 1 mg per 1 Ah of the positive electrode capacity in terms of element.
An alkaline secondary battery, which is 10 mg.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010015783A (en) * 2008-07-02 2010-01-21 Kawasaki Heavy Ind Ltd Fuel cell storage battery, and battery module using the same

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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