JPH11144725A - アルカリ蓄電池用非焼結式水酸化ニッケル電極 - Google Patents
アルカリ蓄電池用非焼結式水酸化ニッケル電極Info
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- JPH11144725A JPH11144725A JP9342326A JP34232697A JPH11144725A JP H11144725 A JPH11144725 A JP H11144725A JP 9342326 A JP9342326 A JP 9342326A JP 34232697 A JP34232697 A JP 34232697A JP H11144725 A JPH11144725 A JP H11144725A
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- 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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- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Abstract
粉末からなる水酸化ニッケル電極において、オキシ水酸
化ニッケルを添加による利用率の低下にともなう放電容
量の減少がおこらないような非焼結式水酸化ニッケル電
極を提供する。 【解決手段】 水酸化ニッケルを主体とするニッケル化
合物活物質粉末と、2価を越えるコバルト化合物粉末と
からなり、前記水酸化ニッケルを主体とするニッケル化
合物活物質粉末が2価を越える価数を有するアルカリ蓄
電池用非焼結式水酸化ニッケル電極。
Description
ッケル電極を用いたアルカリ蓄電池の高容量化に関す
る。
水酸化ニッケル電極は、ニッケル−カドミウム蓄電池や
ニッケル−金属水素化物蓄電池などのアルカリ蓄電池の
正極として用いられている。これらのアルカリ蓄電池は
携帯電子機器の電源として用いられ、その機能向上の手
段としてこれらのアルカリ蓄電池の高容量化が求められ
ているので、水酸化ニッケル電極の高性能化が不可欠で
ある。
ケル粉末を多孔性のパンチングメタル上に焼結させて得
られた基板上に、水酸化ニッケル活物質を含浸させて製
作される焼結式のものが多く用いられてきた。しかし、
焼結式極板では、基板の多孔度が概ね80%と小さく、
多量の活物質を充填することが困難であるため、水酸化
ニッケル電極の高エネルギー密度化には不利であった。
ケルのマットを用いた非焼結式の水酸化ニッケル電極
は、基板の多孔度が95%以上と高く、前記焼結式極板
と比較して水酸化ニッケル電極の高エネルギー密度化に
有利である。そこで、最近のアルカリ蓄電池の高容量化
についての研究は、主に非焼結式極板を用いておこなわ
れている。この非焼結式水酸化ニッケル電極は基板の導
電性が低いため、導電剤として水酸化コバルトや一酸化
コバルト等のコバルト化合物を添加することが必要であ
る。添加したこのコバルト化合物は、化成初充電で電気
化学的に酸化されて、導電性の高いオキシ水酸化コバル
トに変換され、水酸化ニッケル電極中で有効な導電剤と
して作用するものと考えられている。
ニッケルは、充電により酸化されてオキシ水酸化ニッケ
ルとなり、また放電により水酸化ニッケルに還元され
る。このオキシ水酸化ニッケルは、水酸化ニッケルより
も導電性が高い物質である。そこで、特開平2−262
245号公報に示すように、水酸化ニッケル電極の製作
時にあらかじめオキシ水酸化ニッケルを均一に添加する
ことにより、正極の導電性を高めることが可能である。
む水酸化ニッケル電極中に、非焼結式水酸化ニッケル電
極に必要なコバルト化合物を添加する際、水酸化コバル
トや一酸化コバルトのようなコバルトの価数が2価以下
の化合物を添加すると、活物質利用率の低下にともなう
放電容量の減少という問題があった。これは、2価以下
のコバルト化合物の一部がオキシ水酸化ニッケルによっ
て酸化されて高次コバルト化合物となるためにコバルト
化合物の偏在がおこりやすくなり、オキシ水酸化コバル
トの導電性ネットワークの形成の効果が小さくなること
に起因すると推定される。
ケルを主体とするニッケル化合物粉末からなる水酸化ニ
ッケル電極において、オキシ水酸化ニッケルを添加によ
る利用率の低下にともなう放電容量の減少がおこらない
ような非焼結式水酸化ニッケル電極を提供することを目
的とする。
非焼結式水酸化ニッケル電極は、上記目的を解決するた
めに、水酸化ニッケルを主体とするニッケル化合物粉末
と、2価を越えるコバルト化合物粉末とからなり、前記
水酸化ニッケルを主体とするニッケル化合物粉末が2価
を越える価数を有することを特徴とする。
の価数が2.2価を越えると、アルカリ蓄電池の放電時
の容量制限極が負極となることが予想される。また、本
発明の効果を充分に得るためには上記ニッケル化合物の
価数が高い方が望ましい。これらのことから、上記2価
を越えるニッケル化合物の価数は、2.1〜2.2価程
度であることが好ましい。
は、高い導電性をもつ2価を越える高次コバルト化合物
である。そのため、2価以下のコバルト化合物のよう
に、水酸化ニッケルを主体とするが2価を越える価数を
有するニッケル化合物よって酸化されてコバルト化合物
の偏在がおこることなく高い導電性を維持できるため、
高い活物質利用率が得られるものである。また、この効
果をより有効なものとするためには、オキシ水酸化ニッ
ケルによるコバルト化合物の酸化を防止する必要がある
ため、上記コバルト化合物の価数が2.5価以上である
ことが好ましい。
て、実施例および比較例をもって詳細に説明する。
に示すように、以下の化学反応式(1)に従って、水酸
化ニッケルに対して重量比で約20倍のS.G.1.2
5(20℃)水酸化カリウム水溶液中に、水酸化ニッケ
ル粉末とペルオキソ二硫酸カリウム粉末をモル比13:
1の割合で分散させ、室温で10時間撹拌した。この分
散溶液をろ過して得られた黒色粉末を、洗浄液のpHが
7になるまで精製水で洗浄・乾燥して、2価を越えるニ
ッケル化合物粉末を得た。
よりオキシ水酸化ニッケルが15wt%含有されるもの
であることが確認された。
1.25(20℃)水酸化ナトリウム水溶液中、80℃
で熱処理・洗浄・乾燥して高導電性の2価を越えるコバ
ルト化合物を製作した。このコバルト化合物の価数は、
酸化還元滴定により3価を示すことが確認された。
0重量部と、高次コバルト化合物10重量部と、カルボ
キシメチルセルロース粉末2重量部とを精製水に加えて
製作したスラリー状試 料を発泡ニッケル基板中に含浸
・プレスした後、乾燥して、本発明による水酸化ニッケ
ル電極Aを得た。
成分とするスラリー状試料をパンチングメタル上に塗布
し、乾燥後、プレスして製作した。
水性を付与したポリオレフィン製セパレータとを用いて
エレメントを形成し、水酸化カリウム水溶液を主成分と
する電解液を注入した電池缶内に挿入し、電池缶と安全
弁を内蔵した蓋部分を溶接して本発明電池Aを得た。
部を用いた以外は、実施例の水酸化ニッケル電極Aと同
様にして水酸化ニッケル電極Bを作製し、さらに比較電
池Bを製作した。
ケルを含まない水酸化ニッケルを用いたこと以外は、実
施例の水酸化ニッケル電極Aと同様にして水酸化ニッケ
ル電極Cを製作し、さらに比較電池Cを得た。
1000mAhである。
時間充電後、100mAで0.8Vまで放電するという
充放電サイクルを10回繰り返して、水素吸蔵合金負極
を充分活性化した後、以下の条件で放電容量を測定し
た。
間) ・放電……200mAで0.8Vまで ・温度……25℃ 試験結果を図1に示す。活物質中にオキシ水酸化ニッケ
ルを含まない水酸化ニッケルを用いた比較電池Cの放電
容量が約960mAhであったのに対し、活物質中にオ
キシ水酸化ニッケルを含有する水酸化ニッケルを用いた
本発明電池Aの放電容量は約990mAhと高い値を示
した。本発明電池Aの放電容量が大きい原因としては、
本発明電池Aと比較電池Cの両方に存在するオキシ水酸
化コバルトによる導電性ネットワーク以外に、本発明電
池Aの水酸化ニッケルに含有されるオキシ水酸化ニッケ
ルの高い導電性により、本来絶縁体である水酸化ニッケ
ル活物質自体の導電性が向上したためであると考えられ
る。
Ahと小さい原因としては、添加した水酸化コバルトが
水酸化ニッケルに含有されるオキシ水酸化ニッケルによ
って酸化され、導電性の低い四酸化三コバルト等の化合
物となり、オキシ水酸化コバルトの導電性ネットワーク
の形成が妨げられたことが原因であると考えられる。
ケル中に、少量の亜鉛やコバルトやカドミウム等の水酸
化物が含まれた場合であっても、本発明電極の特性を低
下させるものではない。また、オキシ水酸化ニッケルを
含有する水酸化ニッケルの製作方法は、実施例に示した
方法によらず、電気化学的手法あるいは化学的手法のい
ずれでもよい。
ケルを含有する水酸化ニッケルと、2価を越える高次コ
バルト化合物を用いることで、オキシ水酸化ニッケルに
よるコバルト化合物の酸化に基づく放電容量の低下を防
止することができる。この効果により、オキシ水酸化ニ
ッケルを用いたアルカリ蓄電池の高容量化を、より有効
なものにすることが可能となる。
Claims (1)
- 【請求項1】 水酸化ニッケルを主体とするニッケル化
合物活物質粉末と、2価を越えるコバルト化合物粉末と
からなり、前記水酸化ニッケルを主体とするニッケル化
合物活物質粉末が2価を越える価数を有することを特徴
とするアルカリ蓄電池用非焼結式水酸化ニッケル電極。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9342326A JPH11144725A (ja) | 1997-11-07 | 1997-11-07 | アルカリ蓄電池用非焼結式水酸化ニッケル電極 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9342326A JPH11144725A (ja) | 1997-11-07 | 1997-11-07 | アルカリ蓄電池用非焼結式水酸化ニッケル電極 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH11144725A true JPH11144725A (ja) | 1999-05-28 |
Family
ID=18352868
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP9342326A Pending JPH11144725A (ja) | 1997-11-07 | 1997-11-07 | アルカリ蓄電池用非焼結式水酸化ニッケル電極 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH11144725A (ja) |
-
1997
- 1997-11-07 JP JP9342326A patent/JPH11144725A/ja active Pending
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