JPH09320583A - ニッケル極 - Google Patents
ニッケル極Info
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- JPH09320583A JPH09320583A JP8160581A JP16058196A JPH09320583A JP H09320583 A JPH09320583 A JP H09320583A JP 8160581 A JP8160581 A JP 8160581A JP 16058196 A JP16058196 A JP 16058196A JP H09320583 A JPH09320583 A JP H09320583A
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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
- H01M4/48—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides
- 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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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
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- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 活物質の充填密度が高く、また活物質の利用
率も向上しているニッケル極を提供する。 【解決手段】 このニッケル極は、Ｎｉ（ＯＨ)2粉末と
ＣｏＯまたは／およびＣｏ（ＯＨ)2粉末とを必須成分と
する活物質合剤が集電体に担持されているニッケル極に
おいて、前記ＣｏＯまたは／およびＣｏ（ＯＨ)2粉末が
球形状または略球形状をしている。
率も向上しているニッケル極を提供する。 【解決手段】 このニッケル極は、Ｎｉ（ＯＨ)2粉末と
ＣｏＯまたは／およびＣｏ（ＯＨ)2粉末とを必須成分と
する活物質合剤が集電体に担持されているニッケル極に
おいて、前記ＣｏＯまたは／およびＣｏ（ＯＨ)2粉末が
球形状または略球形状をしている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ニッケル・水素二
次電池，ニッケル・亜鉛二次電池，ニッケル・カドミウ
ム二次電池などの正極として組み込まれるニッケル極に
関し、更に詳しくは、集電体への活物質の充填密度が高
くなり、活物質の高い利用率を実現することができ、ま
た放電平均電圧が高い電池を提供することができるニッ
ケル極に関する。
次電池，ニッケル・亜鉛二次電池，ニッケル・カドミウ
ム二次電池などの正極として組み込まれるニッケル極に
関し、更に詳しくは、集電体への活物質の充填密度が高
くなり、活物質の高い利用率を実現することができ、ま
た放電平均電圧が高い電池を提供することができるニッ
ケル極に関する。
【０００２】
【従来の技術】ニッケル・水素二次電池，ニッケル・亜
鉛二次電池，ニッケル・カドミウム二次電池などの正極
として組み込まれるニッケル極には、大別して、焼結タ
イプのものと非焼結タイプのものがある。このうち、後
者の非焼結タイプのニッケル極は、一般に、次のように
して製造されている。
鉛二次電池，ニッケル・カドミウム二次電池などの正極
として組み込まれるニッケル極には、大別して、焼結タ
イプのものと非焼結タイプのものがある。このうち、後
者の非焼結タイプのニッケル極は、一般に、次のように
して製造されている。
【０００３】すなわち、活物質として機能するＮｉ（Ｏ
Ｈ)2粉末と、Ｎｉ粉末のような導電材粉末と、カルボキ
シメチルセルロース水溶液のような増粘剤水溶液とを所
定の配合割合で均一に混合し、必要に応じてはＰＴＦＥ
ディスパージョンのような結着剤を配合して活物質合剤
ペーストを調製し、その合剤ペーストを発泡ニッケル板
のような３次元網状構造の集電体に所定の充填密度とな
るように充填し、ついで、乾燥，ロール圧延を順次行っ
たのち所定の寸法形状に整形して製造される。
Ｈ)2粉末と、Ｎｉ粉末のような導電材粉末と、カルボキ
シメチルセルロース水溶液のような増粘剤水溶液とを所
定の配合割合で均一に混合し、必要に応じてはＰＴＦＥ
ディスパージョンのような結着剤を配合して活物質合剤
ペーストを調製し、その合剤ペーストを発泡ニッケル板
のような３次元網状構造の集電体に所定の充填密度とな
るように充填し、ついで、乾燥，ロール圧延を順次行っ
たのち所定の寸法形状に整形して製造される。
【０００４】その場合、合剤ペーストの調製時に更にＣ
ｏＯ粉末やＣｏ（ＯＨ)2粉末を添加することが知られて
いる。これは以下の理由による。すなわち、ＣｏＯ粉末
やＣｏ（ＯＨ)2粉末が配合されているニッケル極の場
合、これらのＣｏ化合物はアルカリ電解液に溶解して錯
イオンとなり、これが、初期活性化処理の充電過程で活
物質であるＮｉ（ＯＨ)2粉末や集電体の表面に導電性の
β−ＣｏＯＯＨとして析出して導電性ネットワークを形
成し、そのことによってＮｉ（ＯＨ)2粉末の活物質とし
ての利用率の向上がもたらされるからである。
ｏＯ粉末やＣｏ（ＯＨ)2粉末を添加することが知られて
いる。これは以下の理由による。すなわち、ＣｏＯ粉末
やＣｏ（ＯＨ)2粉末が配合されているニッケル極の場
合、これらのＣｏ化合物はアルカリ電解液に溶解して錯
イオンとなり、これが、初期活性化処理の充電過程で活
物質であるＮｉ（ＯＨ)2粉末や集電体の表面に導電性の
β−ＣｏＯＯＨとして析出して導電性ネットワークを形
成し、そのことによってＮｉ（ＯＨ)2粉末の活物質とし
ての利用率の向上がもたらされるからである。
【０００５】ところで、このような効果をもたらすＣｏ
Ｏ粉末やＣｏ（ＯＨ)2粉末としては、従来から次のよう
なものが用いられている。すなわち、Ｃｏ（ＯＨ)2粉末
の場合、例えばＮａＯＨ水溶液とＣｏＳＯ4水溶液との
反応によって得られた沈殿物の乾燥粉末であり、またＣ
ｏＯ粉末の場合は、上記Ｃｏ（ＯＨ)2粉末を窒素雰囲気
のような非酸化性雰囲気中で加熱処理したものである。
Ｏ粉末やＣｏ（ＯＨ)2粉末としては、従来から次のよう
なものが用いられている。すなわち、Ｃｏ（ＯＨ)2粉末
の場合、例えばＮａＯＨ水溶液とＣｏＳＯ4水溶液との
反応によって得られた沈殿物の乾燥粉末であり、またＣ
ｏＯ粉末の場合は、上記Ｃｏ（ＯＨ)2粉末を窒素雰囲気
のような非酸化性雰囲気中で加熱処理したものである。
【０００６】そして、このＣｏ（ＯＨ)2粉末の形状は、
Ｃｏ（ＯＨ)2の結晶構造が六方晶系に属するので、概
ね、六角板形状や不定形をなし、また、これを出発原料
とするＣｏＯ粉末もＣｏ（ＯＨ)2粉末に類似した形状に
なっている。また、これらの粉末は、一次粒子の粒径が
１μｍ以下であり、この一次粒子の二次凝集体として存
在し、その二次凝集体が実使用に供されている。
Ｃｏ（ＯＨ)2の結晶構造が六方晶系に属するので、概
ね、六角板形状や不定形をなし、また、これを出発原料
とするＣｏＯ粉末もＣｏ（ＯＨ)2粉末に類似した形状に
なっている。また、これらの粉末は、一次粒子の粒径が
１μｍ以下であり、この一次粒子の二次凝集体として存
在し、その二次凝集体が実使用に供されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】ところで、Ｃｏ（Ｏ
Ｈ)2粉末やＣｏＯ粉末は、前記したように、アルカリ電
解液に一旦溶解し、そして初期充電時にβ−ＣｏＯＯＨ
として析出してＮｉ（ＯＨ)2粉末や集電体の表面に導電
性ネットワークを形成することにより、ニッケル極の分
極を下げ、活物質の利用率を高める働きをする。
Ｈ)2粉末やＣｏＯ粉末は、前記したように、アルカリ電
解液に一旦溶解し、そして初期充電時にβ−ＣｏＯＯＨ
として析出してＮｉ（ＯＨ)2粉末や集電体の表面に導電
性ネットワークを形成することにより、ニッケル極の分
極を下げ、活物質の利用率を高める働きをする。
【０００８】したがって、上記効果を充分に発揮させる
ためには、この導電性ネットワークはＮｉ（ＯＨ)2粉末
や集電体の表面の一部に形成されているのではなく、表
面全体に均質に形成されていることが好ましいことにな
る。このような状態を実現するためには、Ｃｏ（ＯＨ)2
粉末やＣｏＯ粉末が合剤ペーストに偏在することなく、
均一に分散していることが好ましいことになる。
ためには、この導電性ネットワークはＮｉ（ＯＨ)2粉末
や集電体の表面の一部に形成されているのではなく、表
面全体に均質に形成されていることが好ましいことにな
る。このような状態を実現するためには、Ｃｏ（ＯＨ)2
粉末やＣｏＯ粉末が合剤ペーストに偏在することなく、
均一に分散していることが好ましいことになる。
【０００９】しかしながら、従来のＣｏ（ＯＨ)2粉末や
ＣｏＯ粉末の場合、前記したように、その形状が不定形
であったり六角板形状になっていたり、しかも１μｍ以
下の微粉の二次凝集体であるため、合剤ペーストの調製
時には二次凝集体として小団塊状にペースト内に偏在し
やすく、個々の粉末としての均一分散は困難であるとい
う問題が生ずる。
ＣｏＯ粉末の場合、前記したように、その形状が不定形
であったり六角板形状になっていたり、しかも１μｍ以
下の微粉の二次凝集体であるため、合剤ペーストの調製
時には二次凝集体として小団塊状にペースト内に偏在し
やすく、個々の粉末としての均一分散は困難であるとい
う問題が生ずる。
【００１０】また、合剤ペーストの調製時に実使用され
る粉末は二次凝集体であるということからして、そのタ
ップ密度は小さい。したがって、この粉末の場合、その
所定量を配合して調製した合剤ペーストを集電体に充填
した場合、活物質の充填密度は小さくなるので、ニッケ
ル極の高容量化のためには好適であるとはいえないとい
う問題もある。
る粉末は二次凝集体であるということからして、そのタ
ップ密度は小さい。したがって、この粉末の場合、その
所定量を配合して調製した合剤ペーストを集電体に充填
した場合、活物質の充填密度は小さくなるので、ニッケ
ル極の高容量化のためには好適であるとはいえないとい
う問題もある。
【００１１】本発明は、上記した問題を解決し、従来か
ら実使用されているＣｏ（ＯＨ)2粉末やＣｏＯ粉末に代
えて合剤ペーストへの均一分散が可能なＣｏ（ＯＨ)2粉
末やＣｏＯ粉末を使用することにより、活物質の利用率
が向上するニッケル極の提供を目的とする。
ら実使用されているＣｏ（ＯＨ)2粉末やＣｏＯ粉末に代
えて合剤ペーストへの均一分散が可能なＣｏ（ＯＨ)2粉
末やＣｏＯ粉末を使用することにより、活物質の利用率
が向上するニッケル極の提供を目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ために、本発明においては、Ｎｉ（ＯＨ)2粉末とＣｏＯ
または／およびＣｏ（ＯＨ)2粉末とを必須成分とする活
物質合剤が集電体に担持されているニッケル極におい
て、前記ＣｏＯまたは／およびＣｏ（ＯＨ)2粉末が球形
状または略球形状をしていることを特徴とするニッケル
極が提供される。
ために、本発明においては、Ｎｉ（ＯＨ)2粉末とＣｏＯ
または／およびＣｏ（ＯＨ)2粉末とを必須成分とする活
物質合剤が集電体に担持されているニッケル極におい
て、前記ＣｏＯまたは／およびＣｏ（ＯＨ)2粉末が球形
状または略球形状をしていることを特徴とするニッケル
極が提供される。
【００１３】好ましくは、前記ＣｏＯ粉末が、平均粒径
１〜３０μｍ，比表面積１０〜４０ｍ2／ｇ、およびタ
ップ密度0.５〜1.５ｇ／cm3のものであり、また、前記
Ｃｏ（ＯＨ)2粉末が、平均粒径１〜３０μｍ，比表面積
１０〜４０ｍ2／ｇ、およびタップ密度1.０〜2.５ｇ／c
m3のものである
１〜３０μｍ，比表面積１０〜４０ｍ2／ｇ、およびタ
ップ密度0.５〜1.５ｇ／cm3のものであり、また、前記
Ｃｏ（ＯＨ)2粉末が、平均粒径１〜３０μｍ，比表面積
１０〜４０ｍ2／ｇ、およびタップ密度1.０〜2.５ｇ／c
m3のものである
【００１４】
【発明の実施の形態】本発明のニッケル極は、集電体に
担持される活物質合剤が、Ｎｉ（ＯＨ)2粉末とＣｏＯま
たは／およびＣｏ（ＯＨ)2粉末とを必須成分とし、か
つ、ＣｏＯ粉末または／およびＣｏ（ＯＨ)2粉末の形状
が球形状または略球形状であることを除いては従来から
知られているニッケル極と変わることはない。
担持される活物質合剤が、Ｎｉ（ＯＨ)2粉末とＣｏＯま
たは／およびＣｏ（ＯＨ)2粉末とを必須成分とし、か
つ、ＣｏＯ粉末または／およびＣｏ（ＯＨ)2粉末の形状
が球形状または略球形状であることを除いては従来から
知られているニッケル極と変わることはない。
【００１５】本発明で用いるＣｏＯ粉末やＣｏ（ＯＨ)2
粉末の形状は、いずれも、球形状または略球形状をして
いるので、互いに凝集して二次凝集体となりにくい。し
たがって、合剤ペーストの調製時の分散性は良好であ
り、ペーストへの均一分散が容易である。また、二次凝
集を起こしづらいので、そのタップ密度は高く、調製し
た配合ペーストの集電体への高密度充填に寄与する。
粉末の形状は、いずれも、球形状または略球形状をして
いるので、互いに凝集して二次凝集体となりにくい。し
たがって、合剤ペーストの調製時の分散性は良好であ
り、ペーストへの均一分散が容易である。また、二次凝
集を起こしづらいので、そのタップ密度は高く、調製し
た配合ペーストの集電体への高密度充填に寄与する。
【００１６】これらのＣｏ（ＯＨ)2粉末やＣｏＯ粉末の
場合、それらが過度に微細な粉末であると、合剤ペース
トの調製時における他の成分への均一混合の操作が困難
になって合剤ぺーストには小団塊粒が形成されやすくな
る。また過度に大きな粉末である場合には、所定量を配
合しても得られたニッケル極においては、Ｎｉ（ＯＨ)2
粉末などの表面全体に前記したβ−ＣｏＯＯＨの導電性
ネットワークが一様に形成されないようになり実質的に
これら粉末の均一分散は実現していないことになる。こ
のようなことから、その平均粒径はいずれも１〜３０μ
ｍであることが好ましい。更に好ましくは１〜２０μｍ
にする。
場合、それらが過度に微細な粉末であると、合剤ペース
トの調製時における他の成分への均一混合の操作が困難
になって合剤ぺーストには小団塊粒が形成されやすくな
る。また過度に大きな粉末である場合には、所定量を配
合しても得られたニッケル極においては、Ｎｉ（ＯＨ)2
粉末などの表面全体に前記したβ−ＣｏＯＯＨの導電性
ネットワークが一様に形成されないようになり実質的に
これら粉末の均一分散は実現していないことになる。こ
のようなことから、その平均粒径はいずれも１〜３０μ
ｍであることが好ましい。更に好ましくは１〜２０μｍ
にする。
【００１７】なお、本発明でいう平均粒径とは、レーザ
回折・散乱式の粒度分布測定器（セイシン社製の「ＬＭ
Ｓ−２４」）を用いて測定した値のことをいう。また、
Ｃｏ（ＯＨ)2粉末，ＣｏＯ粉末は、ＢＥＴ法で測定した
比表面積が１０〜４０ｍ2／ｇであることが好ましい。
更に好ましくは２０〜４０ｍ2／ｇである。
回折・散乱式の粒度分布測定器（セイシン社製の「ＬＭ
Ｓ−２４」）を用いて測定した値のことをいう。また、
Ｃｏ（ＯＨ)2粉末，ＣｏＯ粉末は、ＢＥＴ法で測定した
比表面積が１０〜４０ｍ2／ｇであることが好ましい。
更に好ましくは２０〜４０ｍ2／ｇである。
【００１８】この比表面積が小さい場合には、アルカリ
電解液への溶解が起こりづらくなり、そのため、結果的
には前記したβ−ＣｏＯＯＨの導電性ネットワークが形
成されにくくなり、また逆に、比表面積が大きすぎる
と、空気による酸化を受けやすくなり、Ｃｏ3Ｏ4に変化
して不活性化するという問題が生じてくるからである。
更に、本発明で使用するＣｏ（ＯＨ)2粉末やＣｏＯ粉末
の場合、調製した合剤ペーストの集電体への高密度充填
を考慮して、Ｃｏ（ＯＨ)2粉末はそのタップ密度が1.０
〜2.５ｇ／cm3，ＣｏＯ粉末は0.５〜1.５ｇ／cm3である
ことが好ましい。より好ましくは、Ｃｏ（ＯＨ)2粉末の
場合は1.２〜2.５ｇ／cm3，ＣｏＯ粉末の場合は0.６〜
1.５ｇ／cm3にする。なお、本発明でいうタップ密度と
は、タップ密度測定器（セイシン社製の「タップデンサ
ーＫＹＴ−３０００」）を用いて測定した値をいう。
電解液への溶解が起こりづらくなり、そのため、結果的
には前記したβ−ＣｏＯＯＨの導電性ネットワークが形
成されにくくなり、また逆に、比表面積が大きすぎる
と、空気による酸化を受けやすくなり、Ｃｏ3Ｏ4に変化
して不活性化するという問題が生じてくるからである。
更に、本発明で使用するＣｏ（ＯＨ)2粉末やＣｏＯ粉末
の場合、調製した合剤ペーストの集電体への高密度充填
を考慮して、Ｃｏ（ＯＨ)2粉末はそのタップ密度が1.０
〜2.５ｇ／cm3，ＣｏＯ粉末は0.５〜1.５ｇ／cm3である
ことが好ましい。より好ましくは、Ｃｏ（ＯＨ)2粉末の
場合は1.２〜2.５ｇ／cm3，ＣｏＯ粉末の場合は0.６〜
1.５ｇ／cm3にする。なお、本発明でいうタップ密度と
は、タップ密度測定器（セイシン社製の「タップデンサ
ーＫＹＴ−３０００」）を用いて測定した値をいう。
【００１９】本発明で用いるＣｏ（ＯＨ)2粉末は次のよ
うにして製造することができる。例えば、所定濃度のＣ
ｏＳＯ4水溶液とＮａＯＨ水溶液とを混合し、ｐＨ調整
剤としてアンモニア水，アンモニアガス，硝酸アンモニ
ウムなどを用いて溶液のｐＨ値を９〜１３に保持し、ま
た液温を３０〜７０℃に保持した状態で所定の時間反応
を進めれば反応沈殿物として得られる。このとき、ｐＨ
値、液温、ＣｏＳＯ4水溶液とＮａＯＨ水溶液の導入速
度、攪拌速度などの条件を適宜に設定することにより、
平均粒径，比表面積，タップ密度を変化させることがで
きる。
うにして製造することができる。例えば、所定濃度のＣ
ｏＳＯ4水溶液とＮａＯＨ水溶液とを混合し、ｐＨ調整
剤としてアンモニア水，アンモニアガス，硝酸アンモニ
ウムなどを用いて溶液のｐＨ値を９〜１３に保持し、ま
た液温を３０〜７０℃に保持した状態で所定の時間反応
を進めれば反応沈殿物として得られる。このとき、ｐＨ
値、液温、ＣｏＳＯ4水溶液とＮａＯＨ水溶液の導入速
度、攪拌速度などの条件を適宜に設定することにより、
平均粒径，比表面積，タップ密度を変化させることがで
きる。
【００２０】また、ＣｏＯ粉末の場合は、上記したよう
にして製造したＣｏ（ＯＨ)2粉末を、例えば温度４００
〜８００℃の窒素雰囲気中で加熱して得ることができ
る。本発明のニッケル極は、Ｎｉ（ＯＨ)2粉末と、上記
したＣｏ（ＯＨ)2粉末または／およびＣｏＯ粉末と、必
要に応じては、他の成分とを混合して合剤ペーストを調
製し、その合剤ペーストを集電体に充填したのち、乾
燥，ロール圧延、そして整形して製造することができ
る。
にして製造したＣｏ（ＯＨ)2粉末を、例えば温度４００
〜８００℃の窒素雰囲気中で加熱して得ることができ
る。本発明のニッケル極は、Ｎｉ（ＯＨ)2粉末と、上記
したＣｏ（ＯＨ)2粉末または／およびＣｏＯ粉末と、必
要に応じては、他の成分とを混合して合剤ペーストを調
製し、その合剤ペーストを集電体に充填したのち、乾
燥，ロール圧延、そして整形して製造することができ
る。
【００２１】合剤ペーストの調製時におけるＣｏ（Ｏ
Ｈ)2粉末とＣｏＯ粉末の配合量が少なすぎると、得られ
たニッケル極におけるこれら粉末の前記した作用効果が
発揮されず、また逆に多すぎると、合剤ペーストにおけ
るＮｉ（ＯＨ)2粉末の相対的な割合が減少して高容量化
が阻害されるとともに、得られたニッケル極の急放電時
における分極が大きくなるので、これらの配合量は、Ｎ
ｉ（ＯＨ)2粉末１００重量部に対し、Ｃｏ（ＯＨ)2粉末
の場合には５〜１０重量部，ＣｏＯ粉末の場合には５〜
１０重量部にすることが好ましい。
Ｈ)2粉末とＣｏＯ粉末の配合量が少なすぎると、得られ
たニッケル極におけるこれら粉末の前記した作用効果が
発揮されず、また逆に多すぎると、合剤ペーストにおけ
るＮｉ（ＯＨ)2粉末の相対的な割合が減少して高容量化
が阻害されるとともに、得られたニッケル極の急放電時
における分極が大きくなるので、これらの配合量は、Ｎ
ｉ（ＯＨ)2粉末１００重量部に対し、Ｃｏ（ＯＨ)2粉末
の場合には５〜１０重量部，ＣｏＯ粉末の場合には５〜
１０重量部にすることが好ましい。
【００２２】なお、この合剤スラリーの調製時に、Ｎｉ
（ＯＨ)2粉末として、特開平４−８０５１３号公報に開
示されているような球形粉末を使用すると、各粉末が相
互に一層均一に分散した状態の合剤スラリーを得ること
ができるので好適である。
（ＯＨ)2粉末として、特開平４−８０５１３号公報に開
示されているような球形粉末を使用すると、各粉末が相
互に一層均一に分散した状態の合剤スラリーを得ること
ができるので好適である。
【００２３】
【実施例】(1) Ｃｏ（ＯＨ)2粉末，ＣｏＯ粉末の製造 濃度１６mol／dm3のＣｏＳＯ4水溶液，濃度4.５mol／dm
3のＮａＯＨ水溶液を混合し、ここに濃度２５％のアン
モニア水を添加し、全体を、ｐＨ１１，温度６０℃に保
持して約３時間の反応処理を行った。
3のＮａＯＨ水溶液を混合し、ここに濃度２５％のアン
モニア水を添加し、全体を、ｐＨ１１，温度６０℃に保
持して約３時間の反応処理を行った。
【００２４】得られた反応沈殿物を炉取したのち、水
洗，乾燥処理を行った。このＣｏ（ＯＨ)2粉末を、次
に、窒素雰囲気中において温度６００℃で加熱してＣｏ
Ｏ粉末にした。得られたＣｏＯ粉末の走査電顕写真（倍
率３７５０倍）を図面代用写真として図１に示す。
洗，乾燥処理を行った。このＣｏ（ＯＨ)2粉末を、次
に、窒素雰囲気中において温度６００℃で加熱してＣｏ
Ｏ粉末にした。得られたＣｏＯ粉末の走査電顕写真（倍
率３７５０倍）を図面代用写真として図１に示す。
【００２５】図１から明らかなように、このＣｏＯ粉末
は全体として球形であり、しかも各粉末の凝集は起こっ
ていない。一方、アンモニア水でｐＨ調整することな
く、実施例と同様の条件で比較例のＣｏ（ＯＨ)2粉末を
製造し、またＣｏＯ粉末を製造した。得られたＣｏＯ粉
末の走査電顕写真（倍率３７５０倍）を図面代用写真と
して図２に示す。
は全体として球形であり、しかも各粉末の凝集は起こっ
ていない。一方、アンモニア水でｐＨ調整することな
く、実施例と同様の条件で比較例のＣｏ（ＯＨ)2粉末を
製造し、またＣｏＯ粉末を製造した。得られたＣｏＯ粉
末の走査電顕写真（倍率３７５０倍）を図面代用写真と
して図２に示す。
【００２６】図２から明らかなように、この比較例のＣ
ｏＯ粉末は、微細な一次粒子の二次凝集体で、その全体
の形状は球形になっていない。以上４種類の粉末の平均
粒径，比表面積，タップ密度を測定した。その結果を表
１に示した。
ｏＯ粉末は、微細な一次粒子の二次凝集体で、その全体
の形状は球形になっていない。以上４種類の粉末の平均
粒径，比表面積，タップ密度を測定した。その結果を表
１に示した。
【００２７】
【表１】
【００２８】(2) ニッケル極の製造 Ｚｎが４重量％，Ｃｏが1.５重量％固溶している球形の
Ｎｉ（ＯＨ)2粉末１００重量部に対し、表１で示した各
粉末８重量部，濃度1.２重量％のカルボキシメチルセル
ロース水溶液３７重量部を混合して４種類の合剤ペース
トを調製した。
Ｎｉ（ＯＨ)2粉末１００重量部に対し、表１で示した各
粉末８重量部，濃度1.２重量％のカルボキシメチルセル
ロース水溶液３７重量部を混合して４種類の合剤ペース
トを調製した。
【００２９】各合剤ペーストを、目付重量５５０ｇ／ｍ
2，厚み１２mmのニッケル多孔板に充填したのち、８０
℃で１時間の乾燥処理，圧力２ton／cm2でロール圧延を
順次行い、長さ７２mm，幅４１mm，厚み0.５mmのニッケ
ル極とした。各ニッケル極につき、活物質であるＮｉ
（ＯＨ)2粉末の充填密度を算出した。その結果を表２に
示した。
2，厚み１２mmのニッケル多孔板に充填したのち、８０
℃で１時間の乾燥処理，圧力２ton／cm2でロール圧延を
順次行い、長さ７２mm，幅４１mm，厚み0.５mmのニッケ
ル極とした。各ニッケル極につき、活物質であるＮｉ
（ＯＨ)2粉末の充填密度を算出した。その結果を表２に
示した。
【００３０】
【表２】
【００３１】(3) ニッケル・水素二次電池の組立、その
特性 各ニッケル極と、公知の水素吸蔵合金電極およびセパレ
ータとを組み合わせ、また公知のアルカリ電解液を用い
て、ＡＡサイズ１２００mAhのニッケル・水素二次電池
を組み立てた。
特性 各ニッケル極と、公知の水素吸蔵合金電極およびセパレ
ータとを組み合わせ、また公知のアルカリ電解液を用い
て、ＡＡサイズ１２００mAhのニッケル・水素二次電池
を組み立てた。
【００３２】各電池５個につき、室温下において、0.２
Ｃの１５０％充電、0.２Ｃで終止電圧1.０Ｖまでの放電
の条件で初期活性化処理を行い、ついで、0.２Ｃで7.５
時間の充電を行ったのち0.２Ｃで放電し、各ニッケル極
における活物質の利用率と電池の放電平均電圧を測定し
た。その結果を電池５個の平均値として表３に示した。
Ｃの１５０％充電、0.２Ｃで終止電圧1.０Ｖまでの放電
の条件で初期活性化処理を行い、ついで、0.２Ｃで7.５
時間の充電を行ったのち0.２Ｃで放電し、各ニッケル極
における活物質の利用率と電池の放電平均電圧を測定し
た。その結果を電池５個の平均値として表３に示した。
【００３３】
【表３】
【００３４】以上の結果から明らかなように、本発明の
ニッケル極の場合、合剤ペーストに配合されているＣｏ
（ＯＨ)2粉末とＣｏＯ粉末がいずれも球形であり（図１
を参照）、そのタップ密度が高い（表１を参照）ので、
合剤ペーストの高密度充填が実現していて、表２の結果
にみるとおり、活物質の充填密度は高くなっている。
ニッケル極の場合、合剤ペーストに配合されているＣｏ
（ＯＨ)2粉末とＣｏＯ粉末がいずれも球形であり（図１
を参照）、そのタップ密度が高い（表１を参照）ので、
合剤ペーストの高密度充填が実現していて、表２の結果
にみるとおり、活物質の充填密度は高くなっている。
【００３５】そして、本発明のニッケル極を組み込んだ
電池は、表３から明らかなように、放電平均電圧が高
い。これは、ニッケル極の分極が小さく、放電が円滑に
進行していることを示している。このことは、表３にお
ける利用率の結果からも明らかなように、ニッケル極の
活物質の利用率が高いということである。
電池は、表３から明らかなように、放電平均電圧が高
い。これは、ニッケル極の分極が小さく、放電が円滑に
進行していることを示している。このことは、表３にお
ける利用率の結果からも明らかなように、ニッケル極の
活物質の利用率が高いということである。
【００３６】
【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明の
ニッケル極はそこに担持されているＮｉ（ＯＨ)2（活物
質）の利用率が向上している。これは、Ｎｉ（ＯＨ)2粉
末の表面にβ−ＣｏＯＯＨの導電性ネットワークを形成
するために配合するＣｏＯ粉末または／およびＣｏ（Ｏ
Ｈ)2粉末として球形または略球形のものを用いているの
で、これら粉末が合剤スラリーに均一分散しているから
である。
ニッケル極はそこに担持されているＮｉ（ＯＨ)2（活物
質）の利用率が向上している。これは、Ｎｉ（ＯＨ)2粉
末の表面にβ−ＣｏＯＯＨの導電性ネットワークを形成
するために配合するＣｏＯ粉末または／およびＣｏ（Ｏ
Ｈ)2粉末として球形または略球形のものを用いているの
で、これら粉末が合剤スラリーに均一分散しているから
である。
【００３７】また、このような粉末を用いることによ
り、調製された合剤スラリーの集電体への高密度充填が
可能となり、そのため活物質の充填密度も高くなって高
容量のニッケル極を得ることができる。
り、調製された合剤スラリーの集電体への高密度充填が
可能となり、そのため活物質の充填密度も高くなって高
容量のニッケル極を得ることができる。
【図１】実施例のＣｏＯ粉末の形状を示す走査電顕写真
である。
である。
【図２】比較例のＣｏＯ粉末の形状を示す走査電顕写真
である。
である。
Claims (4)
- 【請求項１】 Ｎｉ（ＯＨ)2粉末とＣｏＯまたは／およ
びＣｏ（ＯＨ)2粉末とを必須成分とする活物質合剤が集
電体に担持されているニッケル極において、前記ＣｏＯ
または／およびＣｏ（ＯＨ)2粉末が球形状または略球形
状をしていることを特徴とするニッケル極。 - 【請求項２】 前記ＣｏＯ粉末が、平均粒径１〜３０μ
ｍ，比表面積１０から４０ｍ2／ｇ、およびタップ密度
0.５〜1.５ｇ／cm3である請求項１のニッケル極。 - 【請求項３】 前記Ｃｏ（ＯＨ)2粉末が、平均粒径１〜
３０μｍ，比表面積１０から４０ｍ2／ｇ、およびタッ
プ密度1.０〜2.５ｇ／cm3である請求項１のニッケル
極。 - 【請求項４】 前記Ｎｉ（ＯＨ)2粉末が、球形状または
略球形状をしている請求項１のニッケル極。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8160581A JPH09320583A (ja) | 1996-05-31 | 1996-05-31 | ニッケル極 |
| US08/863,220 US5876874A (en) | 1996-05-31 | 1997-05-27 | Nickel electrode for secondary battery |
| EP97108531A EP0810678A3 (en) | 1996-05-31 | 1997-05-27 | Nickel eletrode for secondary battery |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8160581A JPH09320583A (ja) | 1996-05-31 | 1996-05-31 | ニッケル極 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09320583A true JPH09320583A (ja) | 1997-12-12 |
Family
ID=15718065
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8160581A Pending JPH09320583A (ja) | 1996-05-31 | 1996-05-31 | ニッケル極 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5876874A (ja) |
| EP (1) | EP0810678A3 (ja) |
| JP (1) | JPH09320583A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7393612B2 (en) * | 1996-12-17 | 2008-07-01 | Toshiba Battery Co., Ltd. | Electrodes, alkaline secondary battery, and method for manufacturing alkaline secondary battery |
| JP3412451B2 (ja) * | 1997-06-03 | 2003-06-03 | 松下電器産業株式会社 | アルカリ蓄電池正極用ニッケル焼結基板とその製造法およびアルカリ蓄電池 |
| US8377593B2 (en) * | 2009-12-15 | 2013-02-19 | General Electric Company | Energy storage device |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0557522B1 (en) * | 1990-10-29 | 1996-02-07 | Yuasa Corporation | Hydrogen-storing electrode, nickel electrode, and nickel-hydrogen battery |
| 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 |
| US5523182A (en) * | 1992-11-12 | 1996-06-04 | Ovonic Battery Company, Inc. | Enhanced nickel hydroxide positive electrode materials for alkaline rechargeable electrochemical cells |
| US5451475A (en) * | 1993-04-28 | 1995-09-19 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Nickel positive electrode for alkaline storage battery and sealed nickel-hydrogen storage battery using nickel positive electrode |
-
1996
- 1996-05-31 JP JP8160581A patent/JPH09320583A/ja active Pending
-
1997
- 1997-05-27 EP EP97108531A patent/EP0810678A3/en not_active Ceased
- 1997-05-27 US US08/863,220 patent/US5876874A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0810678A2 (en) | 1997-12-03 |
| US5876874A (en) | 1999-03-02 |
| EP0810678A3 (en) | 1999-03-10 |
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