JPH1079246A - アルカリ蓄電池用水酸化ニッケル電極の製造方法 - Google Patents
アルカリ蓄電池用水酸化ニッケル電極の製造方法Info
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- JPH1079246A JPH1079246A JP8234494A JP23449496A JPH1079246A JP H1079246 A JPH1079246 A JP H1079246A JP 8234494 A JP8234494 A JP 8234494A JP 23449496 A JP23449496 A JP 23449496A JP H1079246 A JPH1079246 A JP H1079246A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】一回の処理で任意の量の活物質を充填でき、か
つ多孔質電極基材と活物質との電気的な接触も十分とす
る。 【解決手段】ニッケルイオンを含む第１の溶液と、アル
カリ金属の水酸化物を含む第２の溶液を多孔質電極基材
１にそれぞれ噴霧し、多孔質電極基材１の細孔内部に水
酸化ニッケルを析出させる。第１の溶液の液滴と第２の
溶液の液滴とが、多孔質電極基材１の細孔中で接触し、
水酸化ニッケルが析出すると、析出した水酸化ニッケル
の表面において次の液滴どうしが接触し、新たな水酸化
ニッケルが析出する。このようにして細孔に水酸化ニッ
ケルが蓄積される。
つ多孔質電極基材と活物質との電気的な接触も十分とす
る。 【解決手段】ニッケルイオンを含む第１の溶液と、アル
カリ金属の水酸化物を含む第２の溶液を多孔質電極基材
１にそれぞれ噴霧し、多孔質電極基材１の細孔内部に水
酸化ニッケルを析出させる。第１の溶液の液滴と第２の
溶液の液滴とが、多孔質電極基材１の細孔中で接触し、
水酸化ニッケルが析出すると、析出した水酸化ニッケル
の表面において次の液滴どうしが接触し、新たな水酸化
ニッケルが析出する。このようにして細孔に水酸化ニッ
ケルが蓄積される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ニッケル・カドミ
ウム蓄電池やＮｉ−ＭＨ蓄電池などのアルカリ蓄電池に
用いられる水酸化ニッケル電極の製造方法に関する。さ
らに詳しくは、多孔質電極基材に十分な量の水酸化ニッ
ケルを容易に充填できる製造方法に関する。
ウム蓄電池やＮｉ−ＭＨ蓄電池などのアルカリ蓄電池に
用いられる水酸化ニッケル電極の製造方法に関する。さ
らに詳しくは、多孔質電極基材に十分な量の水酸化ニッ
ケルを容易に充填できる製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】アルカリ蓄電池は、信頼性が高いこと、
小型軽量化及び高容量化が可能であることなどの理由に
より、各種ポータブル機器や産業用の電源として広く用
いられている。そしてアルカリ蓄電池の正極には、主と
して水酸化ニッケルからなる活物質をもつ水酸化ニッケ
ル電極が用いられている。
小型軽量化及び高容量化が可能であることなどの理由に
より、各種ポータブル機器や産業用の電源として広く用
いられている。そしてアルカリ蓄電池の正極には、主と
して水酸化ニッケルからなる活物質をもつ水酸化ニッケ
ル電極が用いられている。
【０００３】この水酸化ニッケル電極は、多孔質ニッケ
ル焼結基材を硝酸ニッケルなどの酸性ニッケル塩の水溶
液中に浸漬し、次いでアルカリ水溶液中に浸漬する方法
で製造されている。この方法は、一般に浸漬法と称され
ている。この製造方法によれば、多孔質ニッケル焼結基
材の細孔中に含浸したニッケル塩が、アルカリと接触す
ることで水酸化ニッケルが生成し、活物質を多孔質ニッ
ケル焼結基材の細孔中に充填することが可能となる。
ル焼結基材を硝酸ニッケルなどの酸性ニッケル塩の水溶
液中に浸漬し、次いでアルカリ水溶液中に浸漬する方法
で製造されている。この方法は、一般に浸漬法と称され
ている。この製造方法によれば、多孔質ニッケル焼結基
材の細孔中に含浸したニッケル塩が、アルカリと接触す
ることで水酸化ニッケルが生成し、活物質を多孔質ニッ
ケル焼結基材の細孔中に充填することが可能となる。
【０００４】ところがこの製造方法では、水酸化ニッケ
ル生成反応の反応速度が遅く、またアルカリ水溶液に浸
漬したときに含浸されていたニッケル塩が溶出して細孔
外で水酸化ニッケルが生成する場合があり、一回の処理
で十分な量の活物質を細孔に充填することが困難であっ
た。したがって所定量の活物質を充填するためには、こ
の処理を複数回繰り返して行う必要があり、工数が多大
となっていた。
ル生成反応の反応速度が遅く、またアルカリ水溶液に浸
漬したときに含浸されていたニッケル塩が溶出して細孔
外で水酸化ニッケルが生成する場合があり、一回の処理
で十分な量の活物質を細孔に充填することが困難であっ
た。したがって所定量の活物質を充填するためには、こ
の処理を複数回繰り返して行う必要があり、工数が多大
となっていた。
【０００５】また活物質の充填効率を上げるために、酸
性ニッケル塩の水溶液を高温高濃度とする方法が行われ
ている。しかしこの方法では、多孔質ニッケル焼結基材
に腐食が生じ、ニッケルの溶解による極板の脆弱化が生
じて蓄電池のサイクル性能が低下するという問題があ
る。そこで特開平４−７５２５７号公報などには、多孔
質ニッケル焼結基材をコバルト塩溶液に浸漬し、乾燥後
アルカリ液で処理して水酸化コバルトを生成させ、これ
を酸化した後に酸性ニッケル塩の含浸を伴う活物質充填
操作を行う方法が開示されている。この方法によれば、
酸化コバルト層により多孔質ニッケル焼結基材の腐食を
防止できるため、高温高濃度の酸性ニッケル塩を用いる
ことができ、活物質の充填効率を上げることができる。
性ニッケル塩の水溶液を高温高濃度とする方法が行われ
ている。しかしこの方法では、多孔質ニッケル焼結基材
に腐食が生じ、ニッケルの溶解による極板の脆弱化が生
じて蓄電池のサイクル性能が低下するという問題があ
る。そこで特開平４−７５２５７号公報などには、多孔
質ニッケル焼結基材をコバルト塩溶液に浸漬し、乾燥後
アルカリ液で処理して水酸化コバルトを生成させ、これ
を酸化した後に酸性ニッケル塩の含浸を伴う活物質充填
操作を行う方法が開示されている。この方法によれば、
酸化コバルト層により多孔質ニッケル焼結基材の腐食を
防止できるため、高温高濃度の酸性ニッケル塩を用いる
ことができ、活物質の充填効率を上げることができる。
【０００６】また活物質の充填方法の別の方法として、
特開平５−１５１９６５号公報に、水酸化ニッケルを主
とする活物質材料を結着剤とともに多孔質電極基材に物
理的に充填する方法が開示されている。この方法は、一
般にペースト充填法と称されている。このように活物質
を物理的に充填する方法によれば、任意の量の活物質を
充填することができるので、一回の処理で所定量の活物
質を充填することができ、工数を低減することが可能と
なる。
特開平５−１５１９６５号公報に、水酸化ニッケルを主
とする活物質材料を結着剤とともに多孔質電極基材に物
理的に充填する方法が開示されている。この方法は、一
般にペースト充填法と称されている。このように活物質
を物理的に充填する方法によれば、任意の量の活物質を
充填することができるので、一回の処理で所定量の活物
質を充填することができ、工数を低減することが可能と
なる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】ところが、多孔質電極
基材表面に酸化コバルト層を形成した後に酸性ニッケル
塩の含浸を伴う活物質充填操作を行う方法においても、
一回の処理で所定量の活物質を充填することは困難であ
り、酸化コバルト層を形成しない場合に比べればその回
数は少なくなるものの、やはり複数回の処理が必要とな
る。したがって、さらに工数を低減できる製造方法の開
発が望まれている。
基材表面に酸化コバルト層を形成した後に酸性ニッケル
塩の含浸を伴う活物質充填操作を行う方法においても、
一回の処理で所定量の活物質を充填することは困難であ
り、酸化コバルト層を形成しない場合に比べればその回
数は少なくなるものの、やはり複数回の処理が必要とな
る。したがって、さらに工数を低減できる製造方法の開
発が望まれている。
【０００８】また活物質を物理的に充填する方法におい
ては、活物質の主体である水酸化ニッケル自体が電気の
不導体であるために、多孔質電極基材と活物質との電気
的な接触が不十分となる。そのためアルカリ蓄電池の高
出力化が困難となるという不具合があった。なお、特開
平５−１５１９６５号公報に記載のように、活物質にコ
バルト化合物粉末を添加することである程度導電性を向
上させることができるが、十分とはいえない。
ては、活物質の主体である水酸化ニッケル自体が電気の
不導体であるために、多孔質電極基材と活物質との電気
的な接触が不十分となる。そのためアルカリ蓄電池の高
出力化が困難となるという不具合があった。なお、特開
平５−１５１９６５号公報に記載のように、活物質にコ
バルト化合物粉末を添加することである程度導電性を向
上させることができるが、十分とはいえない。
【０００９】本発明はような事情に鑑みてなされたもの
であり、一回の処理で任意の量の活物質を充填でき、か
つ多孔質電極基材と活物質との電気的な接触も十分とす
ることを目的とする。
であり、一回の処理で任意の量の活物質を充填でき、か
つ多孔質電極基材と活物質との電気的な接触も十分とす
ることを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決する本発
明のアルカリ蓄電池用水酸化ニッケル電極の製造方法の
特徴は、ニッケルイオンを含む第１の溶液と、アルカリ
金属の水酸化物を含む第２の溶液を多孔質電極基材にそ
れぞれ噴霧し、多孔質電極基材の細孔内部に水酸化ニッ
ケルを析出させることにある。
明のアルカリ蓄電池用水酸化ニッケル電極の製造方法の
特徴は、ニッケルイオンを含む第１の溶液と、アルカリ
金属の水酸化物を含む第２の溶液を多孔質電極基材にそ
れぞれ噴霧し、多孔質電極基材の細孔内部に水酸化ニッ
ケルを析出させることにある。
【００１１】
【発明の実施の形態】本発明では、ニッケルイオンを含
む第１の溶液と、アルカリ金属の水酸化物を含む第２の
溶液を多孔質電極基材にそれぞれ噴霧する。噴霧された
それぞれの溶液の液滴は小さく、単位重量当たりの表面
積は極めて大きい。したがって第１の溶液と第２の溶液
とは、多孔質電極基材の細孔中で極めて大きな接触面積
を確保しつつ接触し、これにより高い反応性が確保でき
る。
む第１の溶液と、アルカリ金属の水酸化物を含む第２の
溶液を多孔質電極基材にそれぞれ噴霧する。噴霧された
それぞれの溶液の液滴は小さく、単位重量当たりの表面
積は極めて大きい。したがって第１の溶液と第２の溶液
とは、多孔質電極基材の細孔中で極めて大きな接触面積
を確保しつつ接触し、これにより高い反応性が確保でき
る。
【００１２】そして第１の溶液の液滴と第２の溶液の液
滴とが、多孔質電極基材の細孔中で接触し、水酸化ニッ
ケルが析出すると、析出した水酸化ニッケルの表面にお
いて次の液滴どうしが接触し、新たな水酸化ニッケルが
析出する。このようにして細孔に水酸化ニッケルが蓄積
される。つまり噴霧時間の増大につれて水酸化ニッケル
の析出量が増大するので、噴霧量と噴霧時間を制御する
ことで多孔質電極基材の細孔内に任意の量の水酸化ニッ
ケルを充填することができ、一回の処理で所定量の水酸
化ニッケルを充填することができる。
滴とが、多孔質電極基材の細孔中で接触し、水酸化ニッ
ケルが析出すると、析出した水酸化ニッケルの表面にお
いて次の液滴どうしが接触し、新たな水酸化ニッケルが
析出する。このようにして細孔に水酸化ニッケルが蓄積
される。つまり噴霧時間の増大につれて水酸化ニッケル
の析出量が増大するので、噴霧量と噴霧時間を制御する
ことで多孔質電極基材の細孔内に任意の量の水酸化ニッ
ケルを充填することができ、一回の処理で所定量の水酸
化ニッケルを充填することができる。
【００１３】さらに、多孔質電極基材の細孔表面におい
て上記反応が生じるため、電極基材と水酸化ニッケルと
の電気化学的な接触が確保される。したがってアルカリ
蓄電池の高出力化が可能となる。第１の溶液としては、
硝酸ニッケル（Ｎｉ（ＮＯ3 ）2 ）水溶液、硫酸ニッケ
ル水溶液、塩化ニッケルなどが例示される。なかでも第
２の溶液との反応性に優れた硝酸ニッケルが特に好まし
い。
て上記反応が生じるため、電極基材と水酸化ニッケルと
の電気化学的な接触が確保される。したがってアルカリ
蓄電池の高出力化が可能となる。第１の溶液としては、
硝酸ニッケル（Ｎｉ（ＮＯ3 ）2 ）水溶液、硫酸ニッケ
ル水溶液、塩化ニッケルなどが例示される。なかでも第
２の溶液との反応性に優れた硝酸ニッケルが特に好まし
い。
【００１４】また第１の溶液中に、亜鉛イオン、マンガ
ンイオン及びコバルトイオンから選ばれるイオンを共存
させることが望ましい。これらのイオンを第１の溶液に
共存させることにより、これらの金属が水酸化ニッケル
とともに固溶体として析出し、水酸化ニッケルの利用率
を一層向上させることができる。また亜鉛又はマンガン
により、アルカリ蓄電池の酸素発生の過電圧が大きくな
るため酸素の発生を抑制でき、コバルトにより導電性が
向上する作用も奏される。
ンイオン及びコバルトイオンから選ばれるイオンを共存
させることが望ましい。これらのイオンを第１の溶液に
共存させることにより、これらの金属が水酸化ニッケル
とともに固溶体として析出し、水酸化ニッケルの利用率
を一層向上させることができる。また亜鉛又はマンガン
により、アルカリ蓄電池の酸素発生の過電圧が大きくな
るため酸素の発生を抑制でき、コバルトにより導電性が
向上する作用も奏される。
【００１５】これらのイオンの第１の溶液中への添加量
は、亜鉛イオンの場合は金属Ｚｎに換算して１〜５重量
％の範囲が望ましく、コバルトイオンの場合は金属Ｃｏ
に換算して３〜１５重量％の範囲が望ましく、マンガン
イオンの場合は金属Ｍｎに換算して０．５〜１重量％の
範囲が望ましい。この範囲未満では水酸化ニッケルの利
用率が低下し、この範囲を超えて添加すると、相対的に
水酸化ニッケルの量が減少するため、水酸化ニッケル電
極単位体積当たりの容量が低下する。
は、亜鉛イオンの場合は金属Ｚｎに換算して１〜５重量
％の範囲が望ましく、コバルトイオンの場合は金属Ｃｏ
に換算して３〜１５重量％の範囲が望ましく、マンガン
イオンの場合は金属Ｍｎに換算して０．５〜１重量％の
範囲が望ましい。この範囲未満では水酸化ニッケルの利
用率が低下し、この範囲を超えて添加すると、相対的に
水酸化ニッケルの量が減少するため、水酸化ニッケル電
極単位体積当たりの容量が低下する。
【００１６】なお、処理の初期と後期とで第１の溶液の
組成を異ならせることも可能である。例えば処理の後期
にコバルトイオンを多く添加すれば、容量は低下するも
のの、電極表面がＣｏリッチとなるため、利用率が向上
し高出力型の電極とすることができる。第１の溶液中の
ニッケルイオン濃度は、金属Ｎｉ換算で１０重量％以上
の高濃度であることが望ましく、飽和濃度であることが
特に望ましい。ニッケルイオン濃度が高いほど水酸化ニ
ッケル生成反応の反応性が高まるからである。ニッケル
イオン濃度が金属Ｎｉ換算で１０重量％未満であると、
反応性が低すぎて細孔内での反応完了が困難となり、所
定量の活物質の充填までに長時間要するようになるため
好ましくない。
組成を異ならせることも可能である。例えば処理の後期
にコバルトイオンを多く添加すれば、容量は低下するも
のの、電極表面がＣｏリッチとなるため、利用率が向上
し高出力型の電極とすることができる。第１の溶液中の
ニッケルイオン濃度は、金属Ｎｉ換算で１０重量％以上
の高濃度であることが望ましく、飽和濃度であることが
特に望ましい。ニッケルイオン濃度が高いほど水酸化ニ
ッケル生成反応の反応性が高まるからである。ニッケル
イオン濃度が金属Ｎｉ換算で１０重量％未満であると、
反応性が低すぎて細孔内での反応完了が困難となり、所
定量の活物質の充填までに長時間要するようになるため
好ましくない。
【００１７】第２の溶液はアルカリ金属の水酸化物の溶
液であり、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化
リチウム、水酸化セシウムなどの水溶液あるいはアルコ
ール溶液が例示される。なかでも強アルカリである水酸
化ナトリウム又は水酸化カリウムの水溶液又はアルコー
ル溶液が望ましい。なお、アルカリ蓄電池の電解液を用
いることもできる。
液であり、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化
リチウム、水酸化セシウムなどの水溶液あるいはアルコ
ール溶液が例示される。なかでも強アルカリである水酸
化ナトリウム又は水酸化カリウムの水溶液又はアルコー
ル溶液が望ましい。なお、アルカリ蓄電池の電解液を用
いることもできる。
【００１８】第２の溶液は、ｐＨ値で１０以上とするこ
とが望ましい。ｐＨ値が１０未満であると水酸化ニッケ
ル生成反応の反応性が低下し、所定量の活物質の充填ま
でに長時間要するようになる。多孔質電極基材として
は、焼結ニッケル基材あるいは発泡ニッケル基材を代表
的に用いることができる。場合によっては、ニッケルに
限らず金、白金、パラジウムなどの貴金属の焼結体ある
いは発泡体を用いることもできる。
とが望ましい。ｐＨ値が１０未満であると水酸化ニッケ
ル生成反応の反応性が低下し、所定量の活物質の充填ま
でに長時間要するようになる。多孔質電極基材として
は、焼結ニッケル基材あるいは発泡ニッケル基材を代表
的に用いることができる。場合によっては、ニッケルに
限らず金、白金、パラジウムなどの貴金属の焼結体ある
いは発泡体を用いることもできる。
【００１９】第１の溶液と第２の溶液は、多孔質電極基
材の細孔内で互いに接触可能であれば、その噴霧方法に
は特に制限がない。例えば同時に二方向から多孔質電極
基材へ向けて噴霧してもよいし、交互に噴霧することも
できる。また多孔質電極基材の同一表面に噴霧してもよ
いし、それぞれの溶液を表面と裏面より多孔質電極基材
を介して互いに対向するように噴霧することもできる。
材の細孔内で互いに接触可能であれば、その噴霧方法に
は特に制限がない。例えば同時に二方向から多孔質電極
基材へ向けて噴霧してもよいし、交互に噴霧することも
できる。また多孔質電極基材の同一表面に噴霧してもよ
いし、それぞれの溶液を表面と裏面より多孔質電極基材
を介して互いに対向するように噴霧することもできる。
【００２０】なお、第１の溶液と第２の溶液を同時に噴
霧せず、交互にあるいはいずれかを先に噴霧する場合に
は、第１の溶液を先に噴霧し、第２の溶液を後に噴霧す
ることが望ましい。これにより多孔質電極基材とニッケ
ルイオンとの接触が確保され、電極と活物質との電気化
学的な接触が向上する。第１の溶液と第２の溶液の細孔
内での混合比率は、第２の溶液が第１の溶液より過剰に
なるようにすることが好ましい。これにより第１の溶液
中のニッケルイオンのほとんど全部を水酸化ニッケルと
することができ、高い反応性が確保できる。
霧せず、交互にあるいはいずれかを先に噴霧する場合に
は、第１の溶液を先に噴霧し、第２の溶液を後に噴霧す
ることが望ましい。これにより多孔質電極基材とニッケ
ルイオンとの接触が確保され、電極と活物質との電気化
学的な接触が向上する。第１の溶液と第２の溶液の細孔
内での混合比率は、第２の溶液が第１の溶液より過剰に
なるようにすることが好ましい。これにより第１の溶液
中のニッケルイオンのほとんど全部を水酸化ニッケルと
することができ、高い反応性が確保できる。
【００２１】第１の溶液と第２の溶液が接触する際に
は、雰囲気温度を９０〜９５℃とし、相対湿度を１０％
以下とすることが望ましい。これにより細孔内に付着し
た液滴中の水分が蒸発しやすくなり、過剰の水分によっ
て生成した水酸化ニッケルが流れ落ちるのを防止するこ
とができる。また温度が高ければ、水酸化ニッケルの生
成反応速度も上昇し反応性が一層向上する。温度と湿度
の調整は、第１の溶液中のニッケルイオン濃度が低い場
合に特に有効である。
は、雰囲気温度を９０〜９５℃とし、相対湿度を１０％
以下とすることが望ましい。これにより細孔内に付着し
た液滴中の水分が蒸発しやすくなり、過剰の水分によっ
て生成した水酸化ニッケルが流れ落ちるのを防止するこ
とができる。また温度が高ければ、水酸化ニッケルの生
成反応速度も上昇し反応性が一層向上する。温度と湿度
の調整は、第１の溶液中のニッケルイオン濃度が低い場
合に特に有効である。
【００２２】
【実施例】以下、実施例及び比較例により本発明を具体
的に説明する。 （実施例１）第１の溶液として、１リットル中に硝酸ニ
ッケル（Ｎｉ（ＮＯ3 ）2 ）が６００ｇ、硝酸亜鉛（Ｚ
ｎ（ＮＯ3 ）2 ）が３０ｇ、硝酸コバルト（Ｃｏ（ＮＯ
3 ） 2 ）が６０ｇ及び硝酸マンガン（Ｍｎ（Ｎ
Ｏ3 ）2 ）が５ｇ溶解したコロイド状の水溶液（ｐＨ
４）を用意した。
的に説明する。 （実施例１）第１の溶液として、１リットル中に硝酸ニ
ッケル（Ｎｉ（ＮＯ3 ）2 ）が６００ｇ、硝酸亜鉛（Ｚ
ｎ（ＮＯ3 ）2 ）が３０ｇ、硝酸コバルト（Ｃｏ（ＮＯ
3 ） 2 ）が６０ｇ及び硝酸マンガン（Ｍｎ（Ｎ
Ｏ3 ）2 ）が５ｇ溶解したコロイド状の水溶液（ｐＨ
４）を用意した。
【００２３】また第２の溶液として、６Ｎの水酸化カリ
ウム水溶液（ｐＨ１４）を用意した。次に、発泡ニッケ
ル体（「セルメット＃７」住友電工（株）製、目付量３
７０ｇ／ｍ2 、厚さ１．６ｍｍ）を用意し、図１に示す
ようにその両側から第１の溶液と第２の溶液をスプレー
ガンを用いてエアスプレーにより噴霧した。第１の溶液
及び第２の溶液ともに９０〜１００℃に加熱され、発泡
ニッケル体１表面からの距離３０ｃｍ、スプレー空気圧
４ｋｇｆ／ｃｍ2 の条件で１分間塗布後、距離１０ｃ
ｍ、スプレー空気圧４．５ｋｇｆ／ｃｍ2 の条件で２０
分間噴霧した。吐出量は第１の溶液及び第２の溶液とも
に同一となるようにした。噴霧後１２０℃で１時間乾燥
し、この処理前後の発泡ニッケル体１の重量差より活物
質の充填量を算出した。結果を表１に示す。
ウム水溶液（ｐＨ１４）を用意した。次に、発泡ニッケ
ル体（「セルメット＃７」住友電工（株）製、目付量３
７０ｇ／ｍ2 、厚さ１．６ｍｍ）を用意し、図１に示す
ようにその両側から第１の溶液と第２の溶液をスプレー
ガンを用いてエアスプレーにより噴霧した。第１の溶液
及び第２の溶液ともに９０〜１００℃に加熱され、発泡
ニッケル体１表面からの距離３０ｃｍ、スプレー空気圧
４ｋｇｆ／ｃｍ2 の条件で１分間塗布後、距離１０ｃ
ｍ、スプレー空気圧４．５ｋｇｆ／ｃｍ2 の条件で２０
分間噴霧した。吐出量は第１の溶液及び第２の溶液とも
に同一となるようにした。噴霧後１２０℃で１時間乾燥
し、この処理前後の発泡ニッケル体１の重量差より活物
質の充填量を算出した。結果を表１に示す。
【００２４】得られた処理品を幅３３ｍｍ、長さ２００
ｍｍに切断し、プレスにより厚さを０．４５ｍｍとし
た。そしてリード板をスポット溶接して取付け、電極を
作製した。対極として、正極に比べて十分大きな（１０
倍程度）容量をもつ焼結式カドミウム電極を用い、電間
電位０．８Ｖまで放電させることにより、放電容量と利
用率を測定した。なお利用率は、利用率＝１００×放電
容量／理論値の式より算出した。結果を表１に示す。
ｍｍに切断し、プレスにより厚さを０．４５ｍｍとし
た。そしてリード板をスポット溶接して取付け、電極を
作製した。対極として、正極に比べて十分大きな（１０
倍程度）容量をもつ焼結式カドミウム電極を用い、電間
電位０．８Ｖまで放電させることにより、放電容量と利
用率を測定した。なお利用率は、利用率＝１００×放電
容量／理論値の式より算出した。結果を表１に示す。
【００２５】（実施例２）第１の溶液として、１リット
ル中に硝酸ニッケル（Ｎｉ（ＮＯ3 ）2 ）が６００ｇ、
硝酸亜鉛（Ｚｎ（ＮＯ3 ）2 ）が２０ｇ、硝酸コバルト
（Ｃｏ（ＮＯ3 ） 2 ）が４０ｇ溶解した水溶液を用いた
こと以外は実施例１と同様にして、噴霧・乾燥を行い、
活物質の充填量を算出した。
ル中に硝酸ニッケル（Ｎｉ（ＮＯ3 ）2 ）が６００ｇ、
硝酸亜鉛（Ｚｎ（ＮＯ3 ）2 ）が２０ｇ、硝酸コバルト
（Ｃｏ（ＮＯ3 ） 2 ）が４０ｇ溶解した水溶液を用いた
こと以外は実施例１と同様にして、噴霧・乾燥を行い、
活物質の充填量を算出した。
【００２６】また得られた処理品を用い、実施例１と同
様にして放電容量と利用率を測定した。結果を表１に示
す。 （実施例３）第１の溶液として、１リットル中に硝酸ニ
ッケル（Ｎｉ（ＮＯ3 ）2 ）が６００ｇ、硝酸亜鉛（Ｚ
ｎ（ＮＯ3 ）2 ）が１０ｇ、硝酸コバルト（Ｃｏ（ＮＯ
3 ） 2 ）が１００ｇ溶解した水溶液を用いたこと以外は
実施例１と同様にして、噴霧・乾燥を行い、活物質の充
填量を算出した。
様にして放電容量と利用率を測定した。結果を表１に示
す。 （実施例３）第１の溶液として、１リットル中に硝酸ニ
ッケル（Ｎｉ（ＮＯ3 ）2 ）が６００ｇ、硝酸亜鉛（Ｚ
ｎ（ＮＯ3 ）2 ）が１０ｇ、硝酸コバルト（Ｃｏ（ＮＯ
3 ） 2 ）が１００ｇ溶解した水溶液を用いたこと以外は
実施例１と同様にして、噴霧・乾燥を行い、活物質の充
填量を算出した。
【００２７】また得られた処理品を用い、実施例１と同
様にして放電容量と利用率を測定した。結果を表１に示
す。 （実施例４）実施例１と同一の溶液を用い、同様の発泡
ニッケル体に２０分間噴霧した。その後、第１の溶液と
して１リットル中に硝酸ニッケル（Ｎｉ（ＮＯ3 ）2 ）
が１００ｇ、硝酸コバルト（Ｃｏ（ＮＯ3 ）2 ）が５０
０ｇ溶解した水溶液を用い、５分間噴霧した。噴霧条件
はいずれも実施例１と同様である。そして同様に乾燥を
行い、活物質の充填量を算出した。
様にして放電容量と利用率を測定した。結果を表１に示
す。 （実施例４）実施例１と同一の溶液を用い、同様の発泡
ニッケル体に２０分間噴霧した。その後、第１の溶液と
して１リットル中に硝酸ニッケル（Ｎｉ（ＮＯ3 ）2 ）
が１００ｇ、硝酸コバルト（Ｃｏ（ＮＯ3 ）2 ）が５０
０ｇ溶解した水溶液を用い、５分間噴霧した。噴霧条件
はいずれも実施例１と同様である。そして同様に乾燥を
行い、活物質の充填量を算出した。
【００２８】また得られた処理品を用い、実施例１と同
様にして放電容量と利用率を測定した。結果を表１に示
す。 （実施例５）第１の溶液として、１リットル中に硝酸ニ
ッケル（Ｎｉ（ＮＯ3 ）2 ）が３００ｇ、硝酸亜鉛（Ｚ
ｎ（ＮＯ3 ）2 ）が３０ｇ、硝酸コバルト（Ｃｏ（ＮＯ
3 ） 2 ）が３００ｇ及び硝酸マンガン（Ｍｎ（ＮＯ3 ）
2 ）が５ｇ溶解した水溶液を用いたこと以外は実施例１
と同様にして、噴霧・乾燥を行い、活物質の充填量を算
出した。
様にして放電容量と利用率を測定した。結果を表１に示
す。 （実施例５）第１の溶液として、１リットル中に硝酸ニ
ッケル（Ｎｉ（ＮＯ3 ）2 ）が３００ｇ、硝酸亜鉛（Ｚ
ｎ（ＮＯ3 ）2 ）が３０ｇ、硝酸コバルト（Ｃｏ（ＮＯ
3 ） 2 ）が３００ｇ及び硝酸マンガン（Ｍｎ（ＮＯ3 ）
2 ）が５ｇ溶解した水溶液を用いたこと以外は実施例１
と同様にして、噴霧・乾燥を行い、活物質の充填量を算
出した。
【００２９】また得られた処理品を用い、実施例１と同
様にして放電容量と利用率を測定した。結果を表１に示
す。 （比較例１）この比較例は、ペースト法に関わるもので
ある。すなわち市販の水酸化ニッケル粉末４６．５重量
部と、酸化コバルト粉末３重量部及び１重量％のカルボ
キシメチルセルロース水溶液５０重量部を混合し、ペー
ストを調製した。
様にして放電容量と利用率を測定した。結果を表１に示
す。 （比較例１）この比較例は、ペースト法に関わるもので
ある。すなわち市販の水酸化ニッケル粉末４６．５重量
部と、酸化コバルト粉末３重量部及び１重量％のカルボ
キシメチルセルロース水溶液５０重量部を混合し、ペー
ストを調製した。
【００３０】このペーストを実施例１と同様の発泡ニッ
ケル体に刷毛を用いて充填塗布し、８０℃で２時間乾燥
した。活物質の充填量を表１に示す。また得られた処理
品を用い、実施例１と同様にして放電容量と利用率を測
定した。結果を表１に示す。 （比較例２）この比較例は浸漬法に関わるものである。
すなわち、実施例１と同様の発泡ニッケル体を、比重約
１．４の硝酸コバルト水溶液に浸漬した後９０〜１００
℃で乾燥させ、次いで水酸化ナトリウム水溶液に浸漬し
て水酸化コバルトを生成させた。
ケル体に刷毛を用いて充填塗布し、８０℃で２時間乾燥
した。活物質の充填量を表１に示す。また得られた処理
品を用い、実施例１と同様にして放電容量と利用率を測
定した。結果を表１に示す。 （比較例２）この比較例は浸漬法に関わるものである。
すなわち、実施例１と同様の発泡ニッケル体を、比重約
１．４の硝酸コバルト水溶液に浸漬した後９０〜１００
℃で乾燥させ、次いで水酸化ナトリウム水溶液に浸漬し
て水酸化コバルトを生成させた。
【００３１】次に水酸化コバルトが生成した発泡ニッケ
ル体を陽極とし、水酸化カリウム水溶液中において、生
成した水酸化コバルトの理論容量の１５０％の電気量を
３０分かけて与えた。これにより水酸化コバルトを酸化
コバルトに変化させた。この後、酸化コバルトが生成し
た発泡ニッケル体を、８０℃、比重１．７５の硝酸ニッ
ケル水溶液に浸漬し、次いで水酸化ナトリウム水溶液に
浸漬して、発泡ニッケル体中に含浸した硝酸ニッケルを
水酸化ナトリウム水溶液中で水酸化ニッケルに変化させ
た。
ル体を陽極とし、水酸化カリウム水溶液中において、生
成した水酸化コバルトの理論容量の１５０％の電気量を
３０分かけて与えた。これにより水酸化コバルトを酸化
コバルトに変化させた。この後、酸化コバルトが生成し
た発泡ニッケル体を、８０℃、比重１．７５の硝酸ニッ
ケル水溶液に浸漬し、次いで水酸化ナトリウム水溶液に
浸漬して、発泡ニッケル体中に含浸した硝酸ニッケルを
水酸化ナトリウム水溶液中で水酸化ニッケルに変化させ
た。
【００３２】水洗後１２０℃で１時間乾燥し、活物質の
充填量を算出した。また得られた処理品を用い、実施例
１と同様にして放電容量と利用率を測定した。結果を表
１に示す。 （評価）
充填量を算出した。また得られた処理品を用い、実施例
１と同様にして放電容量と利用率を測定した。結果を表
１に示す。 （評価）
【００３３】
【表１】 表１より、実施例１〜５で得られた水酸化ニッケル電極
は、比較例２に比べて活物質の充填量が多く、１回の処
理で比較例１と同等の充填量となっている。すなわち、
比較例２に比べて所定量の活物質を充填する工数が低減
されていることが明らかである。
は、比較例２に比べて活物質の充填量が多く、１回の処
理で比較例１と同等の充填量となっている。すなわち、
比較例２に比べて所定量の活物質を充填する工数が低減
されていることが明らかである。
【００３４】そして実施例で得られた水酸化ニッケル電
極の放電容量は比較例２よりも大きく、比較例１と比べ
ても遜色ない。さらに水酸化ニッケルの利用率において
は、比較例１では特に高電流域で容量が低下して利用率
が低いが、実施例では比較例１よりも高く比較例２と同
等であって、発泡ニッケル体との電気的な接触が十分で
あることがわかる。
極の放電容量は比較例２よりも大きく、比較例１と比べ
ても遜色ない。さらに水酸化ニッケルの利用率において
は、比較例１では特に高電流域で容量が低下して利用率
が低いが、実施例では比較例１よりも高く比較例２と同
等であって、発泡ニッケル体との電気的な接触が十分で
あることがわかる。
【００３５】なお、実施例どうしを比較すると、実施例
５で得られた水酸化ニッケル電極は高い利用率を示して
いるものの、放電容量が他の実施例より小さい。これは
コバルト量が多いために水酸化ニッケル量が相対的に少
なくなり、活物質の充填量に対して容量が低くなったた
めである。また実施例４で得られた水酸化ニッケル電極
では、表層にコバルトが多く存在しているために水酸化
ニッケルの利用率が向上し、かつ内部では水酸化ニッケ
ル量が十分であるので放電容量も高い値が維持されてい
る。
５で得られた水酸化ニッケル電極は高い利用率を示して
いるものの、放電容量が他の実施例より小さい。これは
コバルト量が多いために水酸化ニッケル量が相対的に少
なくなり、活物質の充填量に対して容量が低くなったた
めである。また実施例４で得られた水酸化ニッケル電極
では、表層にコバルトが多く存在しているために水酸化
ニッケルの利用率が向上し、かつ内部では水酸化ニッケ
ル量が十分であるので放電容量も高い値が維持されてい
る。
【００３６】
【発明の効果】すなわち本発明の水酸化ニッケル電極の
製造方法によれば、一回の処理で所定量の活物質を充填
することができ、工数を低減することが可能となる。ま
た多孔質電極基材と活物質との電気的な接触も十分とな
るため、活物質の利用率も向上する。
製造方法によれば、一回の処理で所定量の活物質を充填
することができ、工数を低減することが可能となる。ま
た多孔質電極基材と活物質との電気的な接触も十分とな
るため、活物質の利用率も向上する。
【図１】本発明の一実施例の製造方法を示す説明図であ
る。
る。
１：発泡ニッケル体（多孔質電極基材）
Claims (1)
- 【請求項１】 ニッケルイオンを含む第１の溶液と、ア
ルカリ金属の水酸化物を含む第２の溶液を多孔質電極基
材にそれぞれ噴霧し、該多孔質電極基材の細孔内部に水
酸化ニッケルを析出させることを特徴とするアルカリ蓄
電池用水酸化ニッケル電極の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8234494A JPH1079246A (ja) | 1996-09-04 | 1996-09-04 | アルカリ蓄電池用水酸化ニッケル電極の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8234494A JPH1079246A (ja) | 1996-09-04 | 1996-09-04 | アルカリ蓄電池用水酸化ニッケル電極の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1079246A true JPH1079246A (ja) | 1998-03-24 |
Family
ID=16971914
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8234494A Pending JPH1079246A (ja) | 1996-09-04 | 1996-09-04 | アルカリ蓄電池用水酸化ニッケル電極の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1079246A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008018172A1 (fr) * | 2006-08-07 | 2008-02-14 | Kyoto University | Matériau d'électrode et son procédé de fabrication |
| CN109449494A (zh) * | 2018-11-06 | 2019-03-08 | 成都市银隆新能源产业技术研究有限公司 | 锂离子电池固体电解质界面层的制备方法和锂离子电池 |
| CN111095627A (zh) * | 2017-06-20 | 2020-05-01 | 核壳科技公司 | 用于将薄膜液相沉积到电池电极的表面上的方法、系统和组合物 |
| US11588142B2 (en) | 2017-06-20 | 2023-02-21 | Coreshell Technologies, Inc. | Solution-phase deposition of thin films on solid-state electrolytes |
| US11990609B2 (en) | 2017-06-20 | 2024-05-21 | Coreshell Technologies, Incorporated | Solution-deposited electrode coatings for thermal runaway mitigation in rechargeable batteries |
-
1996
- 1996-09-04 JP JP8234494A patent/JPH1079246A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008018172A1 (fr) * | 2006-08-07 | 2008-02-14 | Kyoto University | Matériau d'électrode et son procédé de fabrication |
| CN111095627A (zh) * | 2017-06-20 | 2020-05-01 | 核壳科技公司 | 用于将薄膜液相沉积到电池电极的表面上的方法、系统和组合物 |
| JP2020524890A (ja) * | 2017-06-20 | 2020-08-20 | コアシェル テクノロジーズ インコーポレイテッドＣｏｒｅｓｈｅｌｌ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ， Ｉｎｃ． | バッテリー電極の表面上に薄膜の液相堆積を行うための方法、システム、及び組成物 |
| US11588142B2 (en) | 2017-06-20 | 2023-02-21 | Coreshell Technologies, Inc. | Solution-phase deposition of thin films on solid-state electrolytes |
| US11942618B2 (en) | 2017-06-20 | 2024-03-26 | Coreshell Technologies, Incorporated | Methods, systems, and compositions for the liquid-phase deposition of thin films onto the surface of battery electrodes |
| US11961991B2 (en) | 2017-06-20 | 2024-04-16 | Coreshell Technologies, Incorporated | Solution-phase deposition of thin films on solid-state electrolytes |
| US11990609B2 (en) | 2017-06-20 | 2024-05-21 | Coreshell Technologies, Incorporated | Solution-deposited electrode coatings for thermal runaway mitigation in rechargeable batteries |
| CN109449494A (zh) * | 2018-11-06 | 2019-03-08 | 成都市银隆新能源产业技术研究有限公司 | 锂离子电池固体电解质界面层的制备方法和锂离子电池 |
| CN109449494B (zh) * | 2018-11-06 | 2022-12-20 | 成都市银隆新能源产业技术研究有限公司 | 锂离子电池固体电解质界面层的制备方法和锂离子电池 |
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