JPH11214029A - 角形アルカリ二次電池 - Google Patents
角形アルカリ二次電池Info
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- JPH11214029A JPH11214029A JP10016985A JP1698598A JPH11214029A JP H11214029 A JPH11214029 A JP H11214029A JP 10016985 A JP10016985 A JP 10016985A JP 1698598 A JP1698598 A JP 1698598A JP H11214029 A JPH11214029 A JP H11214029A
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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- Y02E60/10—Energy storage using batteries
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
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- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 充電効率が改善された角形アルカリ二次電池
を提供することを目的とする。 【解決手段】 正極３1 〜３4 と負極４1 〜４5 がセパ
レータ５を介して交互に積層された構造の電極群２と、
前記電極群２が収納される容器１とを備え、前記電極群
２の最外層に負極４1 ，４5 が位置し、この負極４1 ，
４5 と前記セパレータ５を介して対向している正極３
1 ，３4 の理論容量に比べ、これら正極３1，３4 より
も内側に位置する正極３2 ，３3 の理論容量が小さいこ
とを特徴とする。
を提供することを目的とする。 【解決手段】 正極３1 〜３4 と負極４1 〜４5 がセパ
レータ５を介して交互に積層された構造の電極群２と、
前記電極群２が収納される容器１とを備え、前記電極群
２の最外層に負極４1 ，４5 が位置し、この負極４1 ，
４5 と前記セパレータ５を介して対向している正極３
1 ，３4 の理論容量に比べ、これら正極３1，３4 より
も内側に位置する正極３2 ，３3 の理論容量が小さいこ
とを特徴とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、角形アルカリ二次
電池に関するものである。
電池に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】角形ニッケル水素二次電池としては、水
酸化ニッケルを含むペースト式正極と水素吸蔵合金を含
むペースト式負極とをセパレータを介して交互に積層す
ることにより作製された電極群と、アルカリ電解液とを
有底矩形筒状容器内に収納した構造のものが知られてい
る。
酸化ニッケルを含むペースト式正極と水素吸蔵合金を含
むペースト式負極とをセパレータを介して交互に積層す
ることにより作製された電極群と、アルカリ電解液とを
有底矩形筒状容器内に収納した構造のものが知られてい
る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな角形ニッケル水素二次電池においては、高温での充
電効率（充電受入れ性）が低いという問題点がある。本
発明は、充電効率が改善された角形アルカリ二次電池を
提供しようとするものである。
うな角形ニッケル水素二次電池においては、高温での充
電効率（充電受入れ性）が低いという問題点がある。本
発明は、充電効率が改善された角形アルカリ二次電池を
提供しようとするものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明に係る角形アルカ
リ二次電池は、正極と負極がセパレータを介して交互に
積層された構造の電極群と、前記電極群が収納される容
器とを備え、前記電極群の最外層に負極が位置し、この
負極と前記セパレータを介して対向している第１の正極
よりも内側に位置する第２の正極の理論容量は、前記第
１の正極に比べて小さいことを特徴とするものである。
リ二次電池は、正極と負極がセパレータを介して交互に
積層された構造の電極群と、前記電極群が収納される容
器とを備え、前記電極群の最外層に負極が位置し、この
負極と前記セパレータを介して対向している第１の正極
よりも内側に位置する第２の正極の理論容量は、前記第
１の正極に比べて小さいことを特徴とするものである。
【０００５】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係わる角形アルカ
リ二次電池を図１及び図２を参照して詳細に説明する。
負極端子を兼ねる有底矩形筒状の金属製容器１内には、
電極群２が収納されている。前記電極群２は、図２に示
すように、４枚の正極３1 〜３4 と５枚の負極４1 〜４
5 をその間にセパレータ５を介在させながら交互に積層
することにより作製されている。前記負極４1 〜４5
は、導電性基板６の両面に負極合剤７が担持された構造
をそれぞれ有する。前記電極群２の最外層に位置する負
極４1 、４5 は、前記容器１の内面と接している。一
方、前記正極３1 〜３4 は、集電体に正極合剤が担持さ
れた構造をそれぞれ有する。両面が前記セパレータ５を
介して前記負極４2 〜４4 と対向している第２の正極３
2 ，３3 の理論容量は、前記第２の正極３2 ，３3 より
も外側に位置する第１の正極３1 ，３4 の理論容量に比
べて小さい。アルカリ電解液は、前記容器１内に収容さ
れている。中央に孔（図示しない）を有する長方形の封
口板８は、前記容器１の上部開口部に配置されている。
底部に開口部を有する有底矩形筒状の絶縁性ガスケット
９は、前記封口板８の周縁と前記容器１の上部開口部内
面の間に配置されている。前記封口板８は、前記容器１
の上部開口部を内側に縮径するカシメ加工によって前記
容器１に前記ガスケット９を介して気密に取り付けられ
ている。正極リード１０は、一端が前記各正極３1 〜３
4 にそれぞれ接続され、他端が前記封口板８の下面に接
続されている。キャップ状の正極端子１１は、前記封口
板８上に前記孔を覆うように取り付けられている。な
お、正極端子１１には複数のガス通過孔（図示しない）
が開口されている。ゴム製の安全弁１２は、前記封口板
８と前記正極端子１１で囲まれた空間内に前記孔を塞ぐ
ように配置されている。中央に穴を有する長方形の絶縁
板１３は、前記正極端子１１の突起部がその絶縁板１３
の穴から突出されるように配置されている。外装絶縁チ
ューブ１４は、前記絶縁板１３の周縁、前記容器１の側
面及び前記容器１の底部周縁を被覆している。
リ二次電池を図１及び図２を参照して詳細に説明する。
負極端子を兼ねる有底矩形筒状の金属製容器１内には、
電極群２が収納されている。前記電極群２は、図２に示
すように、４枚の正極３1 〜３4 と５枚の負極４1 〜４
5 をその間にセパレータ５を介在させながら交互に積層
することにより作製されている。前記負極４1 〜４5
は、導電性基板６の両面に負極合剤７が担持された構造
をそれぞれ有する。前記電極群２の最外層に位置する負
極４1 、４5 は、前記容器１の内面と接している。一
方、前記正極３1 〜３4 は、集電体に正極合剤が担持さ
れた構造をそれぞれ有する。両面が前記セパレータ５を
介して前記負極４2 〜４4 と対向している第２の正極３
2 ，３3 の理論容量は、前記第２の正極３2 ，３3 より
も外側に位置する第１の正極３1 ，３4 の理論容量に比
べて小さい。アルカリ電解液は、前記容器１内に収容さ
れている。中央に孔（図示しない）を有する長方形の封
口板８は、前記容器１の上部開口部に配置されている。
底部に開口部を有する有底矩形筒状の絶縁性ガスケット
９は、前記封口板８の周縁と前記容器１の上部開口部内
面の間に配置されている。前記封口板８は、前記容器１
の上部開口部を内側に縮径するカシメ加工によって前記
容器１に前記ガスケット９を介して気密に取り付けられ
ている。正極リード１０は、一端が前記各正極３1 〜３
4 にそれぞれ接続され、他端が前記封口板８の下面に接
続されている。キャップ状の正極端子１１は、前記封口
板８上に前記孔を覆うように取り付けられている。な
お、正極端子１１には複数のガス通過孔（図示しない）
が開口されている。ゴム製の安全弁１２は、前記封口板
８と前記正極端子１１で囲まれた空間内に前記孔を塞ぐ
ように配置されている。中央に穴を有する長方形の絶縁
板１３は、前記正極端子１１の突起部がその絶縁板１３
の穴から突出されるように配置されている。外装絶縁チ
ューブ１４は、前記絶縁板１３の周縁、前記容器１の側
面及び前記容器１の底部周縁を被覆している。
【０００６】以下、前記正極、負極、セパレータおよび
アルカリ電解液について詳細に説明する。 １）正極３1 〜３4 両面がセパレータを介して負極と対向している第２の正
極３2 ，３3 の理論容量は、電極群の最外層に位置する
負極とセパレータを介して対向している第１の正極３
1 ，３4 の理論容量に比べて小さい。
アルカリ電解液について詳細に説明する。 １）正極３1 〜３4 両面がセパレータを介して負極と対向している第２の正
極３2 ，３3 の理論容量は、電極群の最外層に位置する
負極とセパレータを介して対向している第１の正極３
1 ，３4 の理論容量に比べて小さい。
【０００７】前記正極３1 〜３4 は、水酸化ニッケルを
含むものがそれぞれ用いられる。前記各正極は、例え
ば、水酸化ニッケル粉末を主成分とし、導電剤、結着剤
および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、加圧成形することにより作製
される。
含むものがそれぞれ用いられる。前記各正極は、例え
ば、水酸化ニッケル粉末を主成分とし、導電剤、結着剤
および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、加圧成形することにより作製
される。
【０００８】水酸化ニッケル粒子としては、例えば、無
共晶の水酸化ニッケル粒子、または亜鉛および／または
コバルトが金属ニッケルと共晶された水酸化ニッケル粒
子を用いることができる。
共晶の水酸化ニッケル粒子、または亜鉛および／または
コバルトが金属ニッケルと共晶された水酸化ニッケル粒
子を用いることができる。
【０００９】前記水酸化ニッケルは、Ｘ線粉末回折法
（Ｃｕ−Ｋα）による（１０１）面のピーク半価幅を
０．８゜／２θ以上にすることが好ましい。前記半価幅
のより好ましい範囲は、０．９〜１．０゜／２θであ
る。
（Ｃｕ−Ｋα）による（１０１）面のピーク半価幅を
０．８゜／２θ以上にすることが好ましい。前記半価幅
のより好ましい範囲は、０．９〜１．０゜／２θであ
る。
【００１０】前記導電材としては、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。また、これらのコバルトま
たはコバルト化合物を前記水酸化ニッケルの粉末表面に
持つ複合形態をとっても構わない。この場合、前記表面
のコバルト、コバルト化合物の付着量は、活物質に対し
てメタルコバルト換算で２ｗｔ％〜６ｗｔ％の範囲にす
ることが好ましい。前記付着量を２ｗｔ％未満にする
と、導電剤としての能力が十分でなく利用率や充電効率
が低下する恐れがある。一方、前記付着量が６ｗｔ％を
越えると、体積当たりの活物質が低下し容量密度が低下
する恐れがある。より好ましい表面のコバルト、コバル
ト化合物の付着量は、メタル換算で２〜５ｗｔ％の範囲
である。
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。また、これらのコバルトま
たはコバルト化合物を前記水酸化ニッケルの粉末表面に
持つ複合形態をとっても構わない。この場合、前記表面
のコバルト、コバルト化合物の付着量は、活物質に対し
てメタルコバルト換算で２ｗｔ％〜６ｗｔ％の範囲にす
ることが好ましい。前記付着量を２ｗｔ％未満にする
と、導電剤としての能力が十分でなく利用率や充電効率
が低下する恐れがある。一方、前記付着量が６ｗｔ％を
越えると、体積当たりの活物質が低下し容量密度が低下
する恐れがある。より好ましい表面のコバルト、コバル
ト化合物の付着量は、メタル換算で２〜５ｗｔ％の範囲
である。
【００１１】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、ポリア
クリル酸ナトリウム、ポリビニルアルコール等を挙げる
ことができるが、使用しなくとも良い。
ルオロエチレン、カルボキシメチルセルロース、ポリア
クリル酸ナトリウム、ポリビニルアルコール等を挙げる
ことができるが、使用しなくとも良い。
【００１２】前記集電体としては、例えばニッケル、ス
テンレス等の金属や、ニッケルメッキが施された樹脂な
どからなる網状、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。
テンレス等の金属や、ニッケルメッキが施された樹脂な
どからなる網状、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。
【００１３】２）負極 前記負極４1 〜４5 としては、水素吸蔵合金を含むもの
がそれぞれ用いられる。
がそれぞれ用いられる。
【００１４】前記負極４1 〜４5 は、例えば、水素吸蔵
合金を導電剤、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の両面に充填し、乾
燥させた後、成形することにより製造される。
合金を導電剤、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の両面に充填し、乾
燥させた後、成形することにより製造される。
【００１５】かかる水素吸蔵合金負極は、カドミウム負
極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はミッシュメタル）、ＬｍＮｉ5 （ＬｍはＬａを
含む希土類元素から選ばれる少なくとも一種）、これら
の合金のＮｉの一部をＡｌ、Ｍｎ、Ｃｏ、Ｔｉ、Ｃｕ、
Ｚｎ、Ｚｒ、Ｃｒ、Ｂの様な元素で置換した多元素系の
もの、またはＴｉＮｉ系、ＴｉＦｅ系のものを挙げるこ
とができる。特に、一般式ＬｍＮｉw Ｃｏx Ｍｎy Ａｌ
z （原子比ｗ，ｙ，ｚの合計値は５．００≦ｗ＋ｘ＋ｙ
＋ｚ≦５．５である）で表される組成の水素吸蔵合金は
充放電サイクル寿命を向上できるために好適である。
極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はミッシュメタル）、ＬｍＮｉ5 （ＬｍはＬａを
含む希土類元素から選ばれる少なくとも一種）、これら
の合金のＮｉの一部をＡｌ、Ｍｎ、Ｃｏ、Ｔｉ、Ｃｕ、
Ｚｎ、Ｚｒ、Ｃｒ、Ｂの様な元素で置換した多元素系の
もの、またはＴｉＮｉ系、ＴｉＦｅ系のものを挙げるこ
とができる。特に、一般式ＬｍＮｉw Ｃｏx Ｍｎy Ａｌ
z （原子比ｗ，ｙ，ｚの合計値は５．００≦ｗ＋ｘ＋ｙ
＋ｚ≦５．５である）で表される組成の水素吸蔵合金は
充放電サイクル寿命を向上できるために好適である。
【００１６】前記導電剤としては、例えばカーボンブラ
ック、黒鉛等を挙げることができる。前記結着剤として
は、例えばポリアクリル酸ソーダ、ポリアクリル酸カリ
ウム等のポリアクリル酸塩、ポリテトラフルオロエチレ
ン（ＰＴＦＥ）などのフッ素系樹脂、またはカルボキシ
メチルセルロース（ＣＭＣ）等を挙げることができる。
ック、黒鉛等を挙げることができる。前記結着剤として
は、例えばポリアクリル酸ソーダ、ポリアクリル酸カリ
ウム等のポリアクリル酸塩、ポリテトラフルオロエチレ
ン（ＰＴＦＥ）などのフッ素系樹脂、またはカルボキシ
メチルセルロース（ＣＭＣ）等を挙げることができる。
【００１７】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、ニッケルネット、ニ
ッケル板等の二次元基板や、フェルト状の金属多孔体
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。
メタル、エキスパンデッドメタル、ニッケルネット、ニ
ッケル板等の二次元基板や、フェルト状の金属多孔体
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。
【００１８】前記電極群２の最外層に位置する負極４
1 、４5 の理論容量は、この負極よりも内側に位置する
負極４2 〜４4 の理論容量の０．４〜０．７倍にするこ
とが好ましい。前記負極４1 、４5 の理論容量を前記範
囲にすることによって、各負極４1 〜４5 の残存容量
（充電リザーブ）を均等にすることができるため、二次
電池の内圧上昇を抑制することができると共に、サイク
ル寿命を向上することができる。
1 、４5 の理論容量は、この負極よりも内側に位置する
負極４2 〜４4 の理論容量の０．４〜０．７倍にするこ
とが好ましい。前記負極４1 、４5 の理論容量を前記範
囲にすることによって、各負極４1 〜４5 の残存容量
（充電リザーブ）を均等にすることができるため、二次
電池の内圧上昇を抑制することができると共に、サイク
ル寿命を向上することができる。
【００１９】前記電極群２の最外層に位置する負極４
1 、４5 は、前述したように容器１の内面と接してい
る。前記各負極４1 、４5 として導電性基板の片面に負
極合剤が担持された構造のものを用い、導電性基板側の
面を容器内面と接触させると良い。このような構成にす
ることによって、負極の集電性を向上させることがで
き、レート特性（大電流放電特性）を改善することがで
きる。また、この導電性基板側の面に孔が存在していな
いと、レート特性をより向上させることができる。
1 、４5 は、前述したように容器１の内面と接してい
る。前記各負極４1 、４5 として導電性基板の片面に負
極合剤が担持された構造のものを用い、導電性基板側の
面を容器内面と接触させると良い。このような構成にす
ることによって、負極の集電性を向上させることがで
き、レート特性（大電流放電特性）を改善することがで
きる。また、この導電性基板側の面に孔が存在していな
いと、レート特性をより向上させることができる。
【００２０】なお、負極４1 〜４5 としては、前述した
ような水素吸蔵合金を含むものの他に、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を含むも
のを用いることができる。
ような水素吸蔵合金を含むものの他に、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を含むも
のを用いることができる。
【００２１】３）セパレータ５ このセパレータ５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等のポリオレフ
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。
不織布、ポリエチレンやポリプロピレン等のポリオレフ
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。
【００２２】４）アルカリ電解液 前記アルカリ電解液としては、水酸化カリウム（ＫＯ
Ｈ）、水酸化ナトリウム（ＮａＯＨ）、水酸化リチウム
（ＬｉＯＨ）、水酸化セシウム（ＣｓＯＨ）及び水酸化
ルビジウム（ＲｂＯＨ）から選ばれる少なくとも１種の
アルカリ金属水酸化物の水溶液を用いることができる。
具体的には、水酸化ナトリウム（ＮａＯＨ）の水溶液、
水酸化リチウム（ＬｉＯＨ）の水溶液、水酸化カリウム
（ＫＯＨ）の水溶液、ＮａＯＨとＬｉＯＨの混合液、Ｋ
ＯＨとＬｉＯＨの混合液、ＫＯＨとＬｉＯＨとＮａＯＨ
の混合液等を用いることができる。
Ｈ）、水酸化ナトリウム（ＮａＯＨ）、水酸化リチウム
（ＬｉＯＨ）、水酸化セシウム（ＣｓＯＨ）及び水酸化
ルビジウム（ＲｂＯＨ）から選ばれる少なくとも１種の
アルカリ金属水酸化物の水溶液を用いることができる。
具体的には、水酸化ナトリウム（ＮａＯＨ）の水溶液、
水酸化リチウム（ＬｉＯＨ）の水溶液、水酸化カリウム
（ＫＯＨ）の水溶液、ＮａＯＨとＬｉＯＨの混合液、Ｋ
ＯＨとＬｉＯＨの混合液、ＫＯＨとＬｉＯＨとＮａＯＨ
の混合液等を用いることができる。
【００２３】以上詳述したように本発明に係る角形アル
カリ二次電池は、正極と負極がセパレータを介して交互
に積層された構造の電極群と、前記電極群が収納される
容器とを備え、前記電極群の最外層に負極が位置し、こ
の負極と前記セパレータを介して対向している第１の正
極よりも内側に位置する第２の正極の理論容量は、前記
第１の正極に比べて小さいことを特徴とするものであ
る。アルカリ二次電池を高温環境下で使用すると、電極
群が充放電反応により発熱し、電極郡内部の温度が外側
に比べて高くなるため、電極群内部の正極の反応性が外
側の正極に比べて低下する。正極の反応性を均一にする
には添加剤などを用いることも有効であり、量で調節す
ることも可能であるが、添加剤による効果を効果的に利
用するためにも構造の改良による充電効率のばらつき低
減は有効である。前記第２の正極の理論容量を前記第１
の正極に比べて小さくすることによって、電極群内部に
位置する正極の厚さが薄くなり、この正極の反応性が向
上されるため、アルカリ二次電池の容量規制極である正
極の反応性を均等にすることができ、高温環境下での充
電効率を向上することができる。
カリ二次電池は、正極と負極がセパレータを介して交互
に積層された構造の電極群と、前記電極群が収納される
容器とを備え、前記電極群の最外層に負極が位置し、こ
の負極と前記セパレータを介して対向している第１の正
極よりも内側に位置する第２の正極の理論容量は、前記
第１の正極に比べて小さいことを特徴とするものであ
る。アルカリ二次電池を高温環境下で使用すると、電極
群が充放電反応により発熱し、電極郡内部の温度が外側
に比べて高くなるため、電極群内部の正極の反応性が外
側の正極に比べて低下する。正極の反応性を均一にする
には添加剤などを用いることも有効であり、量で調節す
ることも可能であるが、添加剤による効果を効果的に利
用するためにも構造の改良による充電効率のばらつき低
減は有効である。前記第２の正極の理論容量を前記第１
の正極に比べて小さくすることによって、電極群内部に
位置する正極の厚さが薄くなり、この正極の反応性が向
上されるため、アルカリ二次電池の容量規制極である正
極の反応性を均等にすることができ、高温環境下での充
電効率を向上することができる。
【００２４】また、前記最外層に位置する負極の理論容
量をこれら負極よりも内側に位置する負極の理論容量の
０．４〜０．７倍にすることによって、前記二次電池の
内圧特性及びサイクル寿命を向上することができる。
量をこれら負極よりも内側に位置する負極の理論容量の
０．４〜０．７倍にすることによって、前記二次電池の
内圧特性及びサイクル寿命を向上することができる。
【００２５】
【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。なお、実施例において、負極の理論容量は
ペースト塗布量で調節した。 （実施例１） ＜正極Ａの作製＞Ｘ線回折法による（１０１）面のピー
ク半価幅が０．９５°／２θ（Ｃｕ−Ｋα）である水酸
化ニッケル粉末９０重量部および一酸化コバルト粉末１
０重量部からなる混合粉末に、カルボキシメチルセルロ
ース０．３重量％およびポリテトラフルオロエチレン
１．０重量％を添加し、さらにこの混合物に水３５重量
％を添加して混練することによりペーストを調製した。
このペーストをニッケル製三次元基板に充填し、乾燥し
た後、加圧成形することにより理論容量が２５０ｍＡｈ
の正極Ａを作製した。
に説明する。なお、実施例において、負極の理論容量は
ペースト塗布量で調節した。 （実施例１） ＜正極Ａの作製＞Ｘ線回折法による（１０１）面のピー
ク半価幅が０．９５°／２θ（Ｃｕ−Ｋα）である水酸
化ニッケル粉末９０重量部および一酸化コバルト粉末１
０重量部からなる混合粉末に、カルボキシメチルセルロ
ース０．３重量％およびポリテトラフルオロエチレン
１．０重量％を添加し、さらにこの混合物に水３５重量
％を添加して混練することによりペーストを調製した。
このペーストをニッケル製三次元基板に充填し、乾燥し
た後、加圧成形することにより理論容量が２５０ｍＡｈ
の正極Ａを作製した。
【００２６】得られた正極Ａをポリプロピレン製不織布
からなるセパレータで包被した。 ＜正極Ｂの作製＞前述した正極Ａで説明したのと同様な
ペーストをニッケル製三次元基板に充填し、乾燥した
後、加圧成形することにより理論容量が２００ｍＡｈの
正極Ｂを作製した。
からなるセパレータで包被した。 ＜正極Ｂの作製＞前述した正極Ａで説明したのと同様な
ペーストをニッケル製三次元基板に充填し、乾燥した
後、加圧成形することにより理論容量が２００ｍＡｈの
正極Ｂを作製した。
【００２７】得られた正極Ｂをポリプロピレン製不織布
からなるセパレータで包被した。 ＜負極αの作製＞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１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（Ｃ
ＭＣ）１重量部を添加し、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。このペーストをニ
ッケル製パンチドメタルの両面に塗布し、乾燥した後、
加圧成形することによって理論容量が２６０ｍＡｈの負
極αを作製した。
からなるセパレータで包被した。 ＜負極αの作製＞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１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（Ｃ
ＭＣ）１重量部を添加し、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。このペーストをニ
ッケル製パンチドメタルの両面に塗布し、乾燥した後、
加圧成形することによって理論容量が２６０ｍＡｈの負
極αを作製した。
【００２８】前記正極Ａを２枚、前記正極Ｂを２枚、前
記負極αを５枚用意した。前記正極Ｂ２枚と前記負極α
３枚とを交互に積層し、得られた積層物の両面に前記正
極Ａを積層し、さらにこの積層物の両面に負極αを積層
することにより電極群を作製した。このような電極群を
負極端子を兼ねる有底矩形筒状の金属製容器内に収納
し、前記電極群の最外層に位置する負極αを前記容器の
内面にそれぞれ接触させた。ひきつづき、前記容器内に
７ＮのＫＯＨ及び１ＮのＬｉＯＨからなるアルカリ電解
液を収容し、前述した図１に示す構造を有するＦ５サイ
ズ（理論容量が９００ｍＡｈ）の角形ニッケル水素二次
電池を組み立てた。 （実施例２） ＜負極Ａの作製＞前述した実施例１の負極αで使用した
のと同様なペーストをニッケル製パンチドメタルの両面
に塗布し、乾燥した後、加圧成形することによって理論
容量が１６３ｍＡｈの負極Ａを作製した。
記負極αを５枚用意した。前記正極Ｂ２枚と前記負極α
３枚とを交互に積層し、得られた積層物の両面に前記正
極Ａを積層し、さらにこの積層物の両面に負極αを積層
することにより電極群を作製した。このような電極群を
負極端子を兼ねる有底矩形筒状の金属製容器内に収納
し、前記電極群の最外層に位置する負極αを前記容器の
内面にそれぞれ接触させた。ひきつづき、前記容器内に
７ＮのＫＯＨ及び１ＮのＬｉＯＨからなるアルカリ電解
液を収容し、前述した図１に示す構造を有するＦ５サイ
ズ（理論容量が９００ｍＡｈ）の角形ニッケル水素二次
電池を組み立てた。 （実施例２） ＜負極Ａの作製＞前述した実施例１の負極αで使用した
のと同様なペーストをニッケル製パンチドメタルの両面
に塗布し、乾燥した後、加圧成形することによって理論
容量が１６３ｍＡｈの負極Ａを作製した。
【００２９】＜負極Ｂの作製＞前述した実施例１の負極
αで使用したのと同様なペーストをニッケル製パンチド
メタルの両面に塗布し、乾燥した後、加圧成形すること
によって理論容量が３２５ｍＡｈの負極Ｂを作製した。
αで使用したのと同様なペーストをニッケル製パンチド
メタルの両面に塗布し、乾燥した後、加圧成形すること
によって理論容量が３２５ｍＡｈの負極Ｂを作製した。
【００３０】前記実施例１で説明した正極Ａを２枚、前
記実施例１で説明した正極Ｂを２枚、前記負極Ａを２
枚、前記負極Ｂを３枚用意した。前記正極Ｂと前記負極
Ｂとを交互に積層し、得られた積層物の両面に前記正極
Ａを積層し、さらにこの積層物の両面に前記負極Ａを積
層することにより電極群を作製した。このような電極群
を負極端子を兼ねる有底矩形筒状容器内に収納し、前記
負極Ａを前記容器の内面にそれぞれ接触させた。ひきつ
づき、前記容器内に実施例１と同様な組成のアルカリ電
解液を収容し、前述した図１に示す構造を有するＦ５サ
イズ（理論容量が９００ｍＡｈ）の角形ニッケル水素二
次電池を組み立てた。 （比較例１） ＜正極αの作製＞前述した実施例１の正極Ａで説明した
のと同様なペーストをニッケル製三次元基板に充填し、
乾燥した後、加圧成形することにより理論容量が２２５
ｍＡｈの正極αを作製した。
記実施例１で説明した正極Ｂを２枚、前記負極Ａを２
枚、前記負極Ｂを３枚用意した。前記正極Ｂと前記負極
Ｂとを交互に積層し、得られた積層物の両面に前記正極
Ａを積層し、さらにこの積層物の両面に前記負極Ａを積
層することにより電極群を作製した。このような電極群
を負極端子を兼ねる有底矩形筒状容器内に収納し、前記
負極Ａを前記容器の内面にそれぞれ接触させた。ひきつ
づき、前記容器内に実施例１と同様な組成のアルカリ電
解液を収容し、前述した図１に示す構造を有するＦ５サ
イズ（理論容量が９００ｍＡｈ）の角形ニッケル水素二
次電池を組み立てた。 （比較例１） ＜正極αの作製＞前述した実施例１の正極Ａで説明した
のと同様なペーストをニッケル製三次元基板に充填し、
乾燥した後、加圧成形することにより理論容量が２２５
ｍＡｈの正極αを作製した。
【００３１】得られた正極αをポリプロピレン製不織布
からなるセパレータで包被した。前記正極αを４枚、前
記実施例１で説明した負極αを５枚用意した。前記正極
αと前記負極αとを最外層が負極となるように交互に積
層することにより電極群を作製した。このような電極群
を負極端子を兼ねる有底矩形筒状容器内に収納し、実施
例１と同様な組成のアルカリ電解液を収容し、前述した
図１に示す構造を有するＦ５サイズ（理論容量が９００
ｍＡｈ）の角形ニッケル水素二次電池を組み立てた。 （比較例２）前記比較例１で説明した正極αを４枚、前
記実施例１で説明した負極Ａを２枚、前記実施例１で説
明した負極Ｂを３枚用意した。前記正極αと前記負極Ｂ
とを交互に積層し、得られた積層物の両面に前記負極Ａ
を積層して電極群を作製した。このような電極群を負極
端子を兼ねる有底矩形筒状の金属製容器内に収納し、前
記負極Ａを前記容器の内面にそれぞれ接触させた。ひき
つづき、前記容器内に実施例１と同様な組成のアルカリ
電解液を収容し、前述した図１に示す構造を有するＦ５
サイズ（理論容量が９００ｍＡｈ）の角形ニッケル水素
二次電池を組み立てた。
からなるセパレータで包被した。前記正極αを４枚、前
記実施例１で説明した負極αを５枚用意した。前記正極
αと前記負極αとを最外層が負極となるように交互に積
層することにより電極群を作製した。このような電極群
を負極端子を兼ねる有底矩形筒状容器内に収納し、実施
例１と同様な組成のアルカリ電解液を収容し、前述した
図１に示す構造を有するＦ５サイズ（理論容量が９００
ｍＡｈ）の角形ニッケル水素二次電池を組み立てた。 （比較例２）前記比較例１で説明した正極αを４枚、前
記実施例１で説明した負極Ａを２枚、前記実施例１で説
明した負極Ｂを３枚用意した。前記正極αと前記負極Ｂ
とを交互に積層し、得られた積層物の両面に前記負極Ａ
を積層して電極群を作製した。このような電極群を負極
端子を兼ねる有底矩形筒状の金属製容器内に収納し、前
記負極Ａを前記容器の内面にそれぞれ接触させた。ひき
つづき、前記容器内に実施例１と同様な組成のアルカリ
電解液を収容し、前述した図１に示す構造を有するＦ５
サイズ（理論容量が９００ｍＡｈ）の角形ニッケル水素
二次電池を組み立てた。
【００３２】得られた実施例１，２の二次電池及び比較
例１，２の二次電池をそれぞれ５本ずつ直列に接続した
後、発泡性フィルムで包被した。得られた電池に対し２
５℃、４５℃、５５℃及び６０℃の条件下で１Ｃ（−Δ
Ｖ）充電及び１Ｃ放電を行い、充電効率を測定し、その
結果を下記表１に示す。なお、充電効率は、２５℃での
容量を１００とし、この容量を基準にして他の温度での
容量を表すことによって求めた。
例１，２の二次電池をそれぞれ５本ずつ直列に接続した
後、発泡性フィルムで包被した。得られた電池に対し２
５℃、４５℃、５５℃及び６０℃の条件下で１Ｃ（−Δ
Ｖ）充電及び１Ｃ放電を行い、充電効率を測定し、その
結果を下記表１に示す。なお、充電効率は、２５℃での
容量を１００とし、この容量を基準にして他の温度での
容量を表すことによって求めた。
【００３３】
【表１】
【００３４】表１から明らかなように、最外層の負極と
セパレータを介して対向している正極Ａよりも内側に位
置する正極Ｂの理論容量が前記正極Ａに比べて小さい実
施例１，２の二次電池は、正極の理論容量が４枚とも同
じである比較例１，２の二次電池に比べて高温での充電
効率に優れていることがわかる。 （実施例３〜８）負極Ａ及び負極Ｂの理論容量を下記表
２に示すようにすること以外は、実施例２と同様な角形
ニッケル水素二次電池を組み立てた。
セパレータを介して対向している正極Ａよりも内側に位
置する正極Ｂの理論容量が前記正極Ａに比べて小さい実
施例１，２の二次電池は、正極の理論容量が４枚とも同
じである比較例１，２の二次電池に比べて高温での充電
効率に優れていることがわかる。 （実施例３〜８）負極Ａ及び負極Ｂの理論容量を下記表
２に示すようにすること以外は、実施例２と同様な角形
ニッケル水素二次電池を組み立てた。
【００３５】得られた実施例３〜８の二次電池及び前述
した実施例１，２の二次電池について、１Ｃで１３０％
まで充電し、充電末期の内圧を測定し、その結果を図３
に示す。
した実施例１，２の二次電池について、１Ｃで１３０％
まで充電し、充電末期の内圧を測定し、その結果を図３
に示す。
【００３６】
【表２】
【００３７】図３から明らかなように、最外層に位置す
る負極Ａのこれより内側に位置する負極Ｂに対する理論
容量比が０．４〜０．７である実施例２、４〜６の二次
電池は、理論容量比がこの範囲を外れる実施例１，３，
７，８の二次電池に比べて充電時の内圧上昇を抑制でき
ることがわかる。
る負極Ａのこれより内側に位置する負極Ｂに対する理論
容量比が０．４〜０．７である実施例２、４〜６の二次
電池は、理論容量比がこの範囲を外れる実施例１，３，
７，８の二次電池に比べて充電時の内圧上昇を抑制でき
ることがわかる。
【００３８】
【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、高
温での充放電効率が改善された角形アルカリ二次電池を
提供することができる。
温での充放電効率が改善された角形アルカリ二次電池を
提供することができる。
【図１】本発明に係る角形アルカリ二次電池の一例を示
す部分切欠斜視図。
す部分切欠斜視図。
【図２】図１の角形アルカリ二次電池の積層型電極群を
示す概略図。
示す概略図。
【図３】実施例１〜８の角形ニッケル水素二次電池にお
ける内部の負極容量に対する容器内壁側の負極容量の比
と内圧との関係を示す特性図。
ける内部の負極容量に対する容器内壁側の負極容量の比
と内圧との関係を示す特性図。
１…容器、 ２…電極群、 ３1 〜３4 …正極、 ４1 〜４5 …負極、 ５…セパレータ、 １０…封口板。
Claims (2)
- 【請求項１】 正極と負極がセパレータを介して交互に
積層された構造の電極群と、前記電極群が収納される容
器とを備え、前記電極群の最外層に負極が位置し、この
負極と前記セパレータを介して対向している第１の正極
よりも内側に位置する第２の正極の理論容量は、前記第
１の正極に比べて小さいことを特徴とする角形アルカリ
二次電池。 - 【請求項２】 前記最外層に位置する負極の理論容量
は、これら負極よりも内側に位置する負極の理論容量の
０．４〜０．７倍に相当することを特徴とする請求項１
記載の角形アルカリ二次電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10016985A JPH11214029A (ja) | 1998-01-29 | 1998-01-29 | 角形アルカリ二次電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10016985A JPH11214029A (ja) | 1998-01-29 | 1998-01-29 | 角形アルカリ二次電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11214029A true JPH11214029A (ja) | 1999-08-06 |
Family
ID=11931344
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10016985A Pending JPH11214029A (ja) | 1998-01-29 | 1998-01-29 | 角形アルカリ二次電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11214029A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2013133233A1 (ja) * | 2012-03-08 | 2013-09-12 | 日産自動車株式会社 | 積層構造電池 |
-
1998
- 1998-01-29 JP JP10016985A patent/JPH11214029A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2013133233A1 (ja) * | 2012-03-08 | 2013-09-12 | 日産自動車株式会社 | 積層構造電池 |
| JP2013187075A (ja) * | 2012-03-08 | 2013-09-19 | Nissan Motor Co Ltd | 積層構造電池 |
| CN104145364A (zh) * | 2012-03-08 | 2014-11-12 | 日产自动车株式会社 | 层叠结构电池 |
| EP2824749A1 (en) * | 2012-03-08 | 2015-01-14 | Nissan Motor Co., Ltd. | Laminated-structure battery |
| EP2824749A4 (en) * | 2012-03-08 | 2015-04-22 | Nissan Motor | BATTERY WITH A COATED STRUCTURE |
| CN104145364B (zh) * | 2012-03-08 | 2016-08-17 | 日产自动车株式会社 | 层叠结构电池 |
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