JPH11288710A - 発泡レスニッケル正極及びその製造方法 - Google Patents
発泡レスニッケル正極及びその製造方法Info
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- JPH11288710A JPH11288710A JP10090426A JP9042698A JPH11288710A JP H11288710 A JPH11288710 A JP H11288710A JP 10090426 A JP10090426 A JP 10090426A JP 9042698 A JP9042698 A JP 9042698A JP H11288710 A JPH11288710 A JP H11288710A
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- 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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- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】パンチングメタル等の安価な集電体を用い、か
つ、多孔体ニッケル又は焼結式基板のものと同等以上の
電池特性が得られる正極又は電池を提供する。 【解決手段】コバルト被覆水酸化ニッケル粉末及び金属
ニッケル粉末を含む混合物が二次元構造集電体に担持さ
れている発泡レスニッケル正極、及びその製造方法。
つ、多孔体ニッケル又は焼結式基板のものと同等以上の
電池特性が得られる正極又は電池を提供する。 【解決手段】コバルト被覆水酸化ニッケル粉末及び金属
ニッケル粉末を含む混合物が二次元構造集電体に担持さ
れている発泡レスニッケル正極、及びその製造方法。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、発泡レスニッケル
正極及びその製造方法に関する。
正極及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来技術】ニッケル水素化物電池をはじめとする二次
電池は、携帯電話、ノート型パソコン等に幅広く利用さ
れている。また、電気自動車等への実用化も進められて
いる。このため、電池性能の向上はもとより、低コスト
化に対する要請も大きい。
電池は、携帯電話、ノート型パソコン等に幅広く利用さ
れている。また、電気自動車等への実用化も進められて
いる。このため、電池性能の向上はもとより、低コスト
化に対する要請も大きい。
【０００３】アルカリ二次電池における正極としては、
ほとんどの場合はニッケル極が利用されている。市販さ
れているニッケル水素化物電池の正極としても、主とし
て水酸化ニッケル粉末を発泡状又は繊維状ニッケル多孔
体に充填したニッケル極が採用されている。このニッケ
ル極で用いられるニッケル多孔体は、より多くの水酸化
ニッケル粉末を充填できるので、それだけ高エネルギー
密度を確保することができる。
ほとんどの場合はニッケル極が利用されている。市販さ
れているニッケル水素化物電池の正極としても、主とし
て水酸化ニッケル粉末を発泡状又は繊維状ニッケル多孔
体に充填したニッケル極が採用されている。このニッケ
ル極で用いられるニッケル多孔体は、より多くの水酸化
ニッケル粉末を充填できるので、それだけ高エネルギー
密度を確保することができる。
【０００４】しかしながら、これらニッケル多孔体は比
較的高価であり、これが電池コストを上昇させる大きな
要因となっている。市販されているニッケル水素化物電
池の集電体コストは、電池１個当たりの価格に対して約
８．７％を占めている。従って、電池の低コスト化を図
るためには、集電体コストを下げることが急務である。
この点は、焼結式正極で用いられる焼結式基板において
も同様であり、このタイプの電極についても集電体コス
トの低減化を図ることが必要である。
較的高価であり、これが電池コストを上昇させる大きな
要因となっている。市販されているニッケル水素化物電
池の集電体コストは、電池１個当たりの価格に対して約
８．７％を占めている。従って、電池の低コスト化を図
るためには、集電体コストを下げることが急務である。
この点は、焼結式正極で用いられる焼結式基板において
も同様であり、このタイプの電極についても集電体コス
トの低減化を図ることが必要である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ニッケル多孔体に対
し、例えばニッケルめっきされた穿孔鋼板等のパンチン
グメタルのコストは、上記ニッケル多孔体の約１／６で
済む。このため、電池の正極としてパンチングメタルを
使用すればその分だけコストを下げることが可能とな
る。その一方では、ニッケル多孔体あるいは焼結式基板
を用いる場合と同等以上の電極特性を確保するための技
術開発が切望されている。
し、例えばニッケルめっきされた穿孔鋼板等のパンチン
グメタルのコストは、上記ニッケル多孔体の約１／６で
済む。このため、電池の正極としてパンチングメタルを
使用すればその分だけコストを下げることが可能とな
る。その一方では、ニッケル多孔体あるいは焼結式基板
を用いる場合と同等以上の電極特性を確保するための技
術開発が切望されている。
【０００６】従って、本発明は、かかる実情に鑑みてな
されたものであり、パンチングメタル等の比較的安価な
集電体を用い、かつ、ニッケル多孔体又は焼結式基板を
用いる場合と同等以上の電池特性が得られる正極又は電
池を提供することを主な目的とする。
されたものであり、パンチングメタル等の比較的安価な
集電体を用い、かつ、ニッケル多孔体又は焼結式基板を
用いる場合と同等以上の電池特性が得られる正極又は電
池を提供することを主な目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明者は、鋭意研究を
重ねた結果、下記の発泡レスニッケル正極によって上記
目的を達成できることを見出し、本発明を完成するに至
った。
重ねた結果、下記の発泡レスニッケル正極によって上記
目的を達成できることを見出し、本発明を完成するに至
った。
【０００８】すなわち、本発明は、下記の発泡レスニッ
ケル正極及びその製造方法に係る。
ケル正極及びその製造方法に係る。
【０００９】１．コバルト被覆水酸化ニッケル粉末及び
金属ニッケル粉末を含む混合物が二次元構造集電体に担
持されている発泡レスニッケル正極。
金属ニッケル粉末を含む混合物が二次元構造集電体に担
持されている発泡レスニッケル正極。
【００１０】２．コバルト被覆水酸化ニッケル粉末及び
金属ニッケル粉末を含む混合物又はその成形体を二次元
構造集電体とともに加圧成型することを特徴とする発泡
レスニッケル正極の製造方法。
金属ニッケル粉末を含む混合物又はその成形体を二次元
構造集電体とともに加圧成型することを特徴とする発泡
レスニッケル正極の製造方法。
【００１１】
【発明の実施の形態】本発明の発泡レスニッケル正極
は、コバルト被覆水酸化ニッケル粉末及び金属ニッケル
粉末を含む混合物が二次元構造集電体に担持されてい
る。
は、コバルト被覆水酸化ニッケル粉末及び金属ニッケル
粉末を含む混合物が二次元構造集電体に担持されてい
る。
【００１２】コバルト被覆水酸化ニッケル粉末は、水酸
化ニッケル粉末にコバルト酸化物層を形成したものであ
り、公知のもの又は市販品も使用することができる。ま
た、いずれの公知の製法によって得られた粉末も使用で
きる。例えば、市販の水酸化ニッケル粉末粒子を硫酸コ
バルト等の水溶液に入れ、ｐＨ調整処理及びアルカリ共
存下での加熱処理を行うことによって得られる水酸化ニ
ッケル粉末（特開平８−１４８１４６号公報）等も使用
することができる。
化ニッケル粉末にコバルト酸化物層を形成したものであ
り、公知のもの又は市販品も使用することができる。ま
た、いずれの公知の製法によって得られた粉末も使用で
きる。例えば、市販の水酸化ニッケル粉末粒子を硫酸コ
バルト等の水溶液に入れ、ｐＨ調整処理及びアルカリ共
存下での加熱処理を行うことによって得られる水酸化ニ
ッケル粉末（特開平８−１４８１４６号公報）等も使用
することができる。
【００１３】コバルト被覆水酸化ニッケル（以下単に
「水酸化ニッケル」ともいう）におけるコバルト被覆量
としては、所定の導電性が付与できる限り特に制限され
ないが、コバルト被覆水酸化ニッケル粉末中１〜１５重
量％程度、好ましくは３〜１０重量％とする。なお、こ
こでいうコバルト被覆量は、水酸化ニッケル分以外の成
分の総量をいう。従って、例えば上記の如くコバルト酸
化物層を形成している場合は、実質的にコバルト酸化物
層の重量を意味する。
「水酸化ニッケル」ともいう）におけるコバルト被覆量
としては、所定の導電性が付与できる限り特に制限され
ないが、コバルト被覆水酸化ニッケル粉末中１〜１５重
量％程度、好ましくは３〜１０重量％とする。なお、こ
こでいうコバルト被覆量は、水酸化ニッケル分以外の成
分の総量をいう。従って、例えば上記の如くコバルト酸
化物層を形成している場合は、実質的にコバルト酸化物
層の重量を意味する。
【００１４】金属ニッケル粉末は、公知のもの又は市販
品を用いることができる。平均粒径は、通常１〜１００
μｍ程度とすれば良い。粒子形状も特に制限されず、球
状、樹脂状、フレーク状、繊維状、針状等のいずれであ
っても良い。この中でも、本発明では、特にフレーク状
ニッケル粉末を用いるのが好ましい。この場合の粒径
は、平均長径２０〜１００μｍ（好ましくは３０〜５０
μｍ）及び平均短径１〜２０μｍ（好ましくは５〜１０
μｍ）とすれば良い。このようなフレーク状ニッケル粉
末を用いることによって、電極構造において水酸化ニッ
ケル粉末の粒子間にフレーク状ニッケル粉末が入り込
み、フレーク状ニッケル粉末による導電性ネットワーク
が形成される結果、水酸化ニッケルの利用率がより向上
することとなる。
品を用いることができる。平均粒径は、通常１〜１００
μｍ程度とすれば良い。粒子形状も特に制限されず、球
状、樹脂状、フレーク状、繊維状、針状等のいずれであ
っても良い。この中でも、本発明では、特にフレーク状
ニッケル粉末を用いるのが好ましい。この場合の粒径
は、平均長径２０〜１００μｍ（好ましくは３０〜５０
μｍ）及び平均短径１〜２０μｍ（好ましくは５〜１０
μｍ）とすれば良い。このようなフレーク状ニッケル粉
末を用いることによって、電極構造において水酸化ニッ
ケル粉末の粒子間にフレーク状ニッケル粉末が入り込
み、フレーク状ニッケル粉末による導電性ネットワーク
が形成される結果、水酸化ニッケルの利用率がより向上
することとなる。
【００１５】金属ニッケル粉末の使用量は、その粉末の
粒径・形状、電池の種類等に応じて適宜設定すれば良い
が、通常はコバルト被覆水酸化ニッケル粉末１００重量
部に対して金属ニッケル粉末２〜２００重量部程度、好
ましくは１０〜１００重量部とすれば良い。
粒径・形状、電池の種類等に応じて適宜設定すれば良い
が、通常はコバルト被覆水酸化ニッケル粉末１００重量
部に対して金属ニッケル粉末２〜２００重量部程度、好
ましくは１０〜１００重量部とすれば良い。
【００１６】本発明では、さらに必要に応じて結着材
（フッ素樹脂、ポリビニルアルコール、カルボキシメチ
ルセルロース、ゴム系樹脂等）、導電材（黒鉛、活性
炭、カーボンブラック等）等の公知の電極材料を用いる
ことができる。特に、結着材（バインダー）として、ポ
リテトラフルオロエチレン等のフッ素系樹脂を主体とす
る結着材を用いることにより、加圧成型等が容易とな
る。この場合の添加量としては、コバルト被覆水酸化ニ
ッケル粉末及び金属ニッケル粉末の合計量に対して通常
０．０１〜１重量％程度、好ましくは０．０５〜０．５
重量％とする。
（フッ素樹脂、ポリビニルアルコール、カルボキシメチ
ルセルロース、ゴム系樹脂等）、導電材（黒鉛、活性
炭、カーボンブラック等）等の公知の電極材料を用いる
ことができる。特に、結着材（バインダー）として、ポ
リテトラフルオロエチレン等のフッ素系樹脂を主体とす
る結着材を用いることにより、加圧成型等が容易とな
る。この場合の添加量としては、コバルト被覆水酸化ニ
ッケル粉末及び金属ニッケル粉末の合計量に対して通常
０．０１〜１重量％程度、好ましくは０．０５〜０．５
重量％とする。
【００１７】本発明で用いる集電体としては、二次元構
造集電体を用いる。二次元構造集電体は、発泡状又は繊
維状基板、焼結式基板等のように三次元的な孔が存在し
ないものであれば良く、例えばニッケル被覆多孔板（パ
ンチングメタル）、ニッケルメッシュ集電体、エキスパ
ンドメタル、スクリーン等の公知の集電体が包含され
る。これら公知の集電体は、前記ニッケル多孔体又は焼
結式基板よりも安価に入手できる点でより好ましい。こ
れら集電体の厚さは、特に制限されないが、通常３５〜
２００μｍ程度、好ましくは８０〜１５０μｍとすれば
良い。
造集電体を用いる。二次元構造集電体は、発泡状又は繊
維状基板、焼結式基板等のように三次元的な孔が存在し
ないものであれば良く、例えばニッケル被覆多孔板（パ
ンチングメタル）、ニッケルメッシュ集電体、エキスパ
ンドメタル、スクリーン等の公知の集電体が包含され
る。これら公知の集電体は、前記ニッケル多孔体又は焼
結式基板よりも安価に入手できる点でより好ましい。こ
れら集電体の厚さは、特に制限されないが、通常３５〜
２００μｍ程度、好ましくは８０〜１５０μｍとすれば
良い。
【００１８】また、これら集電体の開孔率も、電池の種
類等に応じて適宜設定すれば良いが、通常２０〜６０％
程度、好ましくは３０〜４５％とすれば良い。この範囲
内で特に優れた水酸化ニッケル粉末の保持能、集電性能
等を得ることができる。
類等に応じて適宜設定すれば良いが、通常２０〜６０％
程度、好ましくは３０〜４５％とすれば良い。この範囲
内で特に優れた水酸化ニッケル粉末の保持能、集電性能
等を得ることができる。
【００１９】本発明の発泡レスニッケル正極は、例えば
コバルト被覆水酸化ニッケル粉末及び金属ニッケル粉末
を含む混合物又はその成形体を二次元構造集電体と加圧
成型することにより作製することができる。すなわち、
上記混合物又はその成形体と二次元構造集電体とを加圧
成型により一体化する。加圧成型により、フレーク状ニ
ッケル粉末による導電性ネットワークがより有効に形成
される。
コバルト被覆水酸化ニッケル粉末及び金属ニッケル粉末
を含む混合物又はその成形体を二次元構造集電体と加圧
成型することにより作製することができる。すなわち、
上記混合物又はその成形体と二次元構造集電体とを加圧
成型により一体化する。加圧成型により、フレーク状ニ
ッケル粉末による導電性ネットワークがより有効に形成
される。
【００２０】コバルト被覆水酸化ニッケル粉末等の混合
は、例えばライカイ機、ボールミル、振動ミル、アトラ
イター等の公知の装置で実施することができる。本発明
では、上記混合物は、そのまま二次元構造集電体ととも
に加圧成型しても良いし、あるいは予め成形した上でこ
の成形体を二次元構造集電体とともに加圧成型しても良
い。加圧成型の方法は、特に制限されず、公知の電極の
成型と同様にローラー等を使用すれば良い。加圧成型す
る場合の圧力は、特に制限されないが、通常５〜５００
ＭＰａ程度とすれば良い。
は、例えばライカイ機、ボールミル、振動ミル、アトラ
イター等の公知の装置で実施することができる。本発明
では、上記混合物は、そのまま二次元構造集電体ととも
に加圧成型しても良いし、あるいは予め成形した上でこ
の成形体を二次元構造集電体とともに加圧成型しても良
い。加圧成型の方法は、特に制限されず、公知の電極の
成型と同様にローラー等を使用すれば良い。加圧成型す
る場合の圧力は、特に制限されないが、通常５〜５００
ＭＰａ程度とすれば良い。
【００２１】本発明でバインダーを使用する場合には、
コバルト被覆水酸化ニッケル粉末と金属ニッケル粉末と
を予め混合した後、バインダーを配合して混練し、ロー
ラー等で成形して電極シートとするのが好ましい。得ら
れた電極シートは、これを二次元構造集電体の片面又は
両面に配置し、次いで加圧成型することにより一体化す
れば良い。
コバルト被覆水酸化ニッケル粉末と金属ニッケル粉末と
を予め混合した後、バインダーを配合して混練し、ロー
ラー等で成形して電極シートとするのが好ましい。得ら
れた電極シートは、これを二次元構造集電体の片面又は
両面に配置し、次いで加圧成型することにより一体化す
れば良い。
【００２２】本発明の正極の厚さは、用いる二次元構造
集電体の厚さ等によって異なるが、通常２００〜６００
μｍ程度、好ましくは３００〜５００μｍとすれば良
い。この範囲内でより優れた導電性等を得ることができ
る。
集電体の厚さ等によって異なるが、通常２００〜６００
μｍ程度、好ましくは３００〜５００μｍとすれば良
い。この範囲内でより優れた導電性等を得ることができ
る。
【００２３】本発明の正極は、公知の二次電池の電池要
素（負極、セパレーター、電解液等）を用い、公知の二
次電池の組立方法に従って二次電池を製造することがで
きる。本発明の正極は、ニッケル水素化物電池、ニッケ
ル−カドミウム電池、ニッケル−亜鉛電池、ニッケル−
鉄電池等の二次電池に適用することができ、特にニッケ
ル水素化物電池の正極としても有用である。
素（負極、セパレーター、電解液等）を用い、公知の二
次電池の組立方法に従って二次電池を製造することがで
きる。本発明の正極は、ニッケル水素化物電池、ニッケ
ル−カドミウム電池、ニッケル−亜鉛電池、ニッケル−
鉄電池等の二次電池に適用することができ、特にニッケ
ル水素化物電池の正極としても有用である。
【００２４】
【発明の効果】本発明の発泡ニッケルレス正極は、コバ
ルト被覆水酸化ニッケル粉末及び金属ニッケル粉末を含
む混合物が二次元構造集電体に担持されているので、利
用率等において発泡ニッケル式正極等と同等以上の優れ
た電極特性を得ることができる。このため、正極コス
ト、ひいては電池の製造コストを安価にすることができ
る。
ルト被覆水酸化ニッケル粉末及び金属ニッケル粉末を含
む混合物が二次元構造集電体に担持されているので、利
用率等において発泡ニッケル式正極等と同等以上の優れ
た電極特性を得ることができる。このため、正極コス
ト、ひいては電池の製造コストを安価にすることができ
る。
【００２５】また、コバルト被覆水酸化ニッケル粉末及
び金属ニッケル粉末の添加量（比率）を変えることによ
り、高容量型の正極、高率放電特性の優れた正極等の各
種タイプの電極を適宜作製することも可能である。
び金属ニッケル粉末の添加量（比率）を変えることによ
り、高容量型の正極、高率放電特性の優れた正極等の各
種タイプの電極を適宜作製することも可能である。
【００２６】電極の厚さを薄くすることができるため、
発泡ニッケル基板を用いた電極よりも巻き取りが容易で
あり、かつ、巻き取り数を多くできる。
発泡ニッケル基板を用いた電極よりも巻き取りが容易で
あり、かつ、巻き取り数を多くできる。
【００２７】さらには、発泡ニッケル基板を用いる場合
に起こり得る短絡の危険性も少ないので、薄型化セパレ
ータの利用も可能になる。
に起こり得る短絡の危険性も少ないので、薄型化セパレ
ータの利用も可能になる。
【００２８】
【実施例】以下、実施例及び比較例を示し、本発明の特
徴とするところをより一層明確にする。
徴とするところをより一層明確にする。
【００２９】実施例１発泡レスニッケル正極の製造 市販の水酸化ニッケル（平均粒径６．６μｍ、田中化学
研究所製）を用い、これを５％硫酸コバルト水溶液に浸
漬した後にアルカリで中和することによりコバルト被覆
水酸化ニッケル粉末を調製した。この場合のコバルト被
覆量は５重量％であった。
研究所製）を用い、これを５％硫酸コバルト水溶液に浸
漬した後にアルカリで中和することによりコバルト被覆
水酸化ニッケル粉末を調製した。この場合のコバルト被
覆量は５重量％であった。
【００３０】この粉末とフレーク状ニッケル粉末（平均
長径８０μｍ・平均短径１０μｍ、福田金属箔粉工業
製）とを重量比で５：１の割合で混合した後、さらにポ
リテトラフルオロエチレンデイスパージョン（固形分６
０％、ダイキン工業製）を０．０５重量％配合した。こ
の混合物を混練してチューイングガム状になったところ
でローラーで引き延ばし、３ｃｍ×４ｃｍサイズの電極
シートを２枚切り取った。これら電極シートの間にパン
チングメタル（板厚１００μｍ、開孔率３８％、東洋鋼
鈑製）を挟み込み、加圧成型することによって厚さ０．
５ｍｍの発泡レスニッケル正極を得た。
長径８０μｍ・平均短径１０μｍ、福田金属箔粉工業
製）とを重量比で５：１の割合で混合した後、さらにポ
リテトラフルオロエチレンデイスパージョン（固形分６
０％、ダイキン工業製）を０．０５重量％配合した。こ
の混合物を混練してチューイングガム状になったところ
でローラーで引き延ばし、３ｃｍ×４ｃｍサイズの電極
シートを２枚切り取った。これら電極シートの間にパン
チングメタル（板厚１００μｍ、開孔率３８％、東洋鋼
鈑製）を挟み込み、加圧成型することによって厚さ０．
５ｍｍの発泡レスニッケル正極を得た。
【００３１】開放型電池の作製 上記正極の上端部にＮｉ端子を取り付け、ナイロン製セ
パレーターで正極を包み込んだ。これを、２倍の電池容
量をもつ負極で挟み込み、さらにＳＵＳ４３０板（厚さ
５ｍｍ）で挟み、トルクレンチで電極に規定の圧力がか
かるように調整して角形の開放型電池を組み立てた。こ
の開放型電池を６Ｎ−ＫＯＨ水溶液に浸漬させて充放電
することによって電池評価試験を行った。試験では、一
定電流下、コバルト被覆水酸化ニッケル１ｇに対して１
００ｍＡで充電し、４０ｍＡで放電し、放電終止電圧を
０．８Ｖとした。
パレーターで正極を包み込んだ。これを、２倍の電池容
量をもつ負極で挟み込み、さらにＳＵＳ４３０板（厚さ
５ｍｍ）で挟み、トルクレンチで電極に規定の圧力がか
かるように調整して角形の開放型電池を組み立てた。こ
の開放型電池を６Ｎ−ＫＯＨ水溶液に浸漬させて充放電
することによって電池評価試験を行った。試験では、一
定電流下、コバルト被覆水酸化ニッケル１ｇに対して１
００ｍＡで充電し、４０ｍＡで放電し、放電終止電圧を
０．８Ｖとした。
【００３２】試験例１ 実施例１の開放型電池を用いて、上記の発泡レスニッケ
ル正極の利用率を調べた。その結果を図１に示す。な
お、比較のため、水酸化ニッケル粉末にコバルト被覆処
理を施していない以外は実施例１で作製した正極と同様
の正極を用いて利用率を調べた。その結果も併せて図５
に示す。
ル正極の利用率を調べた。その結果を図１に示す。な
お、比較のため、水酸化ニッケル粉末にコバルト被覆処
理を施していない以外は実施例１で作製した正極と同様
の正極を用いて利用率を調べた。その結果も併せて図５
に示す。
【００３３】図１に示すように、コバルト被覆処理され
た水酸化ニッケル粉末を用いた場合は、コバルト被覆処
理しない場合に比して水酸化ニッケルの利用率が約３５
％上昇し、ほぼ１００％の水酸化ニッケル利用率で充放
電が行われることがわかる。
た水酸化ニッケル粉末を用いた場合は、コバルト被覆処
理しない場合に比して水酸化ニッケルの利用率が約３５
％上昇し、ほぼ１００％の水酸化ニッケル利用率で充放
電が行われることがわかる。
【００３４】試験例２ 実施例１の開放型電池を用いて、上記の発泡レスニッケ
ル正極における体積当たりの放電容量変化を調べた。そ
の結果を図２に示す。なお、図２には、一般的な発泡式
ニッケル正極の体積当たりの容量範囲を示す。
ル正極における体積当たりの放電容量変化を調べた。そ
の結果を図２に示す。なお、図２には、一般的な発泡式
ニッケル正極の体積当たりの容量範囲を示す。
【００３５】この発泡レスニッケル正極の体積当たりの
放電容量は６００ｍＡｈ／ｃｃ前後であり、発泡式ニッ
ケル正極と同等以上の放電容量を示すことがわかる。
放電容量は６００ｍＡｈ／ｃｃ前後であり、発泡式ニッ
ケル正極と同等以上の放電容量を示すことがわかる。
【００３６】試験例３ 実施例１の開放型電池を用いて、上記の発泡レスニッケ
ル正極における高率放電特性について調べた。その結果
を図３に示す。なお、図３には、電極厚さが異なる以外
は実施例１で作製した正極と同様の正極の高率放電特性
についても調べた。その結果も併せて図３に示す。な
お、図３には、一般的な発泡式ニッケル正極の高率放電
特性の範囲を示す。
ル正極における高率放電特性について調べた。その結果
を図３に示す。なお、図３には、電極厚さが異なる以外
は実施例１で作製した正極と同様の正極の高率放電特性
についても調べた。その結果も併せて図３に示す。な
お、図３には、一般的な発泡式ニッケル正極の高率放電
特性の範囲を示す。
【００３７】図３より、電極の厚みが０．５ｍｍ以下の
場合には、特に優れた高率放電特性を示すことがわか
る。
場合には、特に優れた高率放電特性を示すことがわか
る。
【００３８】また、高率放電試験を行った場合におい
て、電極厚さの違いによる平均電圧変化を調べた。その
結果を図４に示す。
て、電極厚さの違いによる平均電圧変化を調べた。その
結果を図４に示す。
【００３９】図４の結果より、電極の厚みが薄いほど電
池抵抗が少なく、放電電圧が高いことがわかる。これ
は、パンチングメタルが二次元構造集電体であるため、
電極の厚みが増大するほど電極表面の導電性が低くな
り、抵抗が高くなるために水酸化ニッケルの利用率が低
下したものと考えられる。
池抵抗が少なく、放電電圧が高いことがわかる。これ
は、パンチングメタルが二次元構造集電体であるため、
電極の厚みが増大するほど電極表面の導電性が低くな
り、抵抗が高くなるために水酸化ニッケルの利用率が低
下したものと考えられる。
【００４０】試験例４ 上記発泡レスニッケル正極において、コバルト被覆水酸
化ニッケル粉末とフレーク状ニッケル粉末との混合比を
変えて、水酸化ニッケルの利用率、電極体積当たりの放
電容量、高率放電時における利用率変化及び高率放電時
における平均電圧変化についてそれぞれ調べた。これら
の結果を図５〜図８にそれぞれ示す。
化ニッケル粉末とフレーク状ニッケル粉末との混合比を
変えて、水酸化ニッケルの利用率、電極体積当たりの放
電容量、高率放電時における利用率変化及び高率放電時
における平均電圧変化についてそれぞれ調べた。これら
の結果を図５〜図８にそれぞれ示す。
【００４１】図５に示すように、フレーク状ニッケル粉
末の添加量の増大に伴って水酸化ニッケルの利用率が向
上していることがわかる。
末の添加量の増大に伴って水酸化ニッケルの利用率が向
上していることがわかる。
【００４２】また、図６に示すように、混合比５：１の
正極は水酸化ニッケルの利用率が約１００％であった
が、体積当たりの放電容量は最も多く約６００ｍＡｈ／
ｃｃであった。混合比５０：１の正極は、水酸化ニッケ
ルの利用率が低いために体積当たりの放電容量も若干低
い。また、混合比１：１の正極では、水酸化ニッケルの
利用率は高いものの、ニッケル粉末量が多いために体積
当たりの放電容量は比較的低い。ところが、この混合比
の正極であっても、焼結式正極と同程度の放電容量を発
揮できることがわかる。
正極は水酸化ニッケルの利用率が約１００％であった
が、体積当たりの放電容量は最も多く約６００ｍＡｈ／
ｃｃであった。混合比５０：１の正極は、水酸化ニッケ
ルの利用率が低いために体積当たりの放電容量も若干低
い。また、混合比１：１の正極では、水酸化ニッケルの
利用率は高いものの、ニッケル粉末量が多いために体積
当たりの放電容量は比較的低い。ところが、この混合比
の正極であっても、焼結式正極と同程度の放電容量を発
揮できることがわかる。
【００４３】図７のように、混合比５：１の正極は、発
泡式ニッケル正極と同程度の利用率を示し、また混合比
１：１の正極は、発泡式ニッケル正極よりも高い利用率
を示すことがわかる。
泡式ニッケル正極と同程度の利用率を示し、また混合比
１：１の正極は、発泡式ニッケル正極よりも高い利用率
を示すことがわかる。
【００４４】また、図８に示すように、高率放電時の平
均電圧変化に対しても、混合比１：１の正極は電池抵抗
が最も低く、比較的高い平均電圧を発揮できることがわ
かる。
均電圧変化に対しても、混合比１：１の正極は電池抵抗
が最も低く、比較的高い平均電圧を発揮できることがわ
かる。
【図１】実施例１で得られた発泡レスニッケル正極の利
用率を示す図である。
用率を示す図である。
【図２】実施例１で得られた発泡レスニッケル正極の単
位体積当たりの放電容量を示す図である。
位体積当たりの放電容量を示す図である。
【図３】実施例１で得られた発泡レスニッケル正極にお
いて、電極厚さと高率放電特性との関係を示す図であ
る。
いて、電極厚さと高率放電特性との関係を示す図であ
る。
【図４】実施例１で得られた発泡レスニッケル正極にお
いて、電極厚さと平均電圧変化との関係を示す図であ
る。
いて、電極厚さと平均電圧変化との関係を示す図であ
る。
【図５】実施例１で得られた発泡レスニッケル正極にお
いて、水酸化ニッケル粉末と金属ニッケルとの混合比と
水酸化ニッケルの利用率との関係を示す図である。
いて、水酸化ニッケル粉末と金属ニッケルとの混合比と
水酸化ニッケルの利用率との関係を示す図である。
【図６】実施例１で得られた発泡レスニッケル正極にお
いて、水酸化ニッケル粉末と金属ニッケルとの混合比と
体積当たりの放電容量との関係を示す図である。
いて、水酸化ニッケル粉末と金属ニッケルとの混合比と
体積当たりの放電容量との関係を示す図である。
【図７】実施例１で得られた発泡レスニッケル正極にお
いて、水酸化ニッケル粉末と金属ニッケルとの混合比と
高率放電時における水酸化ニッケルの利用率変化との関
係を示す図である。
いて、水酸化ニッケル粉末と金属ニッケルとの混合比と
高率放電時における水酸化ニッケルの利用率変化との関
係を示す図である。
【図８】実施例１で得られた発泡レスニッケル正極にお
いて、水酸化ニッケル粉末と金属ニッケルとの混合比
と、高率放電時における平均電圧変化との関係を示す図
である。
いて、水酸化ニッケル粉末と金属ニッケルとの混合比
と、高率放電時における平均電圧変化との関係を示す図
である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 石原 和彦 東京都千代田区霞が関１丁目４番３号 東 洋鋼鈑株式会社内 (72)発明者 境 哲男 大阪府池田市緑丘１丁目８番31号 工業技 術院大阪工業技術研究所内
Claims (10)
- 【請求項１】コバルト被覆水酸化ニッケル粉末及び金属
ニッケル粉末を含む混合物が二次元構造集電体に担持さ
れている発泡レスニッケル正極。 - 【請求項２】金属ニッケル粉末が、平均長径２０〜１０
０μｍ及び平均短径１〜２０μｍであるフレーク状ニッ
ケル粉末である請求項１記載の発泡レスニッケル正極。 - 【請求項３】コバルト被覆水酸化ニッケル粉末のコバル
ト被覆量が、当該ニッケル粉末中１〜１５重量％である
請求項１記載の発泡レスニッケル正極。 - 【請求項４】コバルト被覆水酸化ニッケル粉末１００重
量部に対して金属ニッケル粉末２〜２００重量部を含む
請求項１記載の発泡レスニッケル正極。 - 【請求項５】二次元構造集電体の厚さが、５０〜２００
μｍである請求項１記載の発泡レスニッケル正極。 - 【請求項６】二次元構造集電体の開孔率が、２０〜６０
％である請求項１記載の発泡レスニッケル正極。 - 【請求項７】正極の厚さが、２００〜６００μｍである
請求項１記載の発泡レスニッケル正極。 - 【請求項８】さらにフッ素系樹脂を主体とする結着材を
０．０１〜１重量％含有する請求項１記載の発泡レスニ
ッケル正極。 - 【請求項９】コバルト被覆水酸化ニッケル粉末及び金属
ニッケル粉末を含む混合物又はその成形体を二次元構造
集電体とともに加圧成型することを特徴とする発泡レス
ニッケル正極の製造方法。 - 【請求項１０】請求項１〜８のいずれかに記載の発泡レ
スニッケル正極を用いたアルカリ二次電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10090426A JPH11288710A (ja) | 1998-04-02 | 1998-04-02 | 発泡レスニッケル正極及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10090426A JPH11288710A (ja) | 1998-04-02 | 1998-04-02 | 発泡レスニッケル正極及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11288710A true JPH11288710A (ja) | 1999-10-19 |
Family
ID=13998287
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10090426A Pending JPH11288710A (ja) | 1998-04-02 | 1998-04-02 | 発泡レスニッケル正極及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11288710A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002063889A (ja) * | 2000-08-15 | 2002-02-28 | Asahi Kasei Corp | ニッケル水素二次電池 |
| JP2003297349A (ja) * | 2002-03-29 | 2003-10-17 | Yuasa Corp | 非焼結式ニッケル電極、アルカリ電池および非焼結式ニッケル電極用複合体の前駆体 |
| JP2005038730A (ja) * | 2003-07-16 | 2005-02-10 | Yuasa Corp | 非焼結式ニッケル電極およびアルカリ蓄電池 |
| JP4723737B2 (ja) * | 2001-02-28 | 2011-07-13 | 株式会社東芝 | ニッケル・水素二次電池用の正極、それを用いたニッケル・水素二次電池 |
| CN105552350A (zh) * | 2015-12-14 | 2016-05-04 | 韶关中弘金属实业有限公司 | 一种球形覆钴氢氧化镍生产工艺 |
-
1998
- 1998-04-02 JP JP10090426A patent/JPH11288710A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002063889A (ja) * | 2000-08-15 | 2002-02-28 | Asahi Kasei Corp | ニッケル水素二次電池 |
| JP4723737B2 (ja) * | 2001-02-28 | 2011-07-13 | 株式会社東芝 | ニッケル・水素二次電池用の正極、それを用いたニッケル・水素二次電池 |
| JP2003297349A (ja) * | 2002-03-29 | 2003-10-17 | Yuasa Corp | 非焼結式ニッケル電極、アルカリ電池および非焼結式ニッケル電極用複合体の前駆体 |
| JP2005038730A (ja) * | 2003-07-16 | 2005-02-10 | Yuasa Corp | 非焼結式ニッケル電極およびアルカリ蓄電池 |
| CN105552350A (zh) * | 2015-12-14 | 2016-05-04 | 韶关中弘金属实业有限公司 | 一种球形覆钴氢氧化镍生产工艺 |
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20050715 |
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| A02 | Decision of refusal |
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