JPH117951A - Nickel plate for alkaline storage battery and manufacture thereof - Google Patents

Nickel plate for alkaline storage battery and manufacture thereof

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JPH117951A
JPH117951A JP9292276A JP29227697A JPH117951A JP H117951 A JPH117951 A JP H117951A JP 9292276 A JP9292276 A JP 9292276A JP 29227697 A JP29227697 A JP 29227697A JP H117951 A JPH117951 A JP H117951A
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JP
Japan
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nickel
sintered substrate
storage battery
alkaline storage
layer
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Application number
JP9292276A
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Japanese (ja)
Inventor
Tetsuo Ogoshi
哲郎 大越
Kensuke Hironaka
健介 弘中
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Resonac Corp
Original Assignee
Shin Kobe Electric Machinery Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a nickel plate for an alkaline storage battery, capable of greatly suppressing a capacity reduction at high temperatures. SOLUTION: A nickel-sintered base material is dipped into nitric acid so as to have over its surface a layer of α-Ni(OH)2 . The base material is dipped into an aqueous solution of cobalt nitrate, then into an alkaline solution so as to have over the surface a layer of the solid solution of Ni and Co(OH)2 . The nickel-sintered base material is thereafter heated in atmosphere for oxidation so as to have over the surface a layer of the solid solution of Ni and Co3 O4 . Those procedures produce a nickel-sintered base. The obtained base is impregnated with an active material including Co.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、アルカリ蓄電池用
ニッケル極板(正極板)及びその製造方法に関するもの
であり、特にニッケル焼結基板を集電体として用いるニ
ッケル・カドミウム蓄電池等のアルカリ蓄電池に用いる
ニッケル極板及びその製造方法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a nickel electrode (positive electrode) for an alkaline storage battery and a method for producing the same, and more particularly to an alkaline storage battery such as a nickel-cadmium storage battery using a nickel sintered substrate as a current collector. The present invention relates to a nickel electrode plate used and a method for manufacturing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般にニッケル・カドミウム蓄電池等の
アルカリ蓄電池は、高温においてトリクル充電を行う
と、ニッケル極(正極)の酸素過電圧が低下して、酸素
ガスが発生し易くなり、放電容量が低下する。特に50
℃以上において容量が著しく低下する。そこで特開昭5
6−143669号公報には、活物質中にコバルトと水
酸化ニッケルとの固溶体を存在させ、水酸化カドミウム
を極板表面に存在させる技術が示されている。また、特
開昭57−23467号公報には、活物質中に四三酸化
コバルト(Co3 4 )を添加することが提案されてい
る。
2. Description of the Related Art In general, when an alkaline storage battery such as a nickel-cadmium storage battery is subjected to trickle charging at a high temperature, an oxygen overvoltage of a nickel electrode (positive electrode) is reduced, so that oxygen gas is easily generated and a discharge capacity is reduced. . Especially 50
Above ℃, the capacity is significantly reduced. Therefore, JP
JP-A-6-143669 discloses a technique in which a solid solution of cobalt and nickel hydroxide is present in an active material, and cadmium hydroxide is present on the surface of an electrode plate. Japanese Patent Application Laid-Open No. 57-23467 proposes adding cobalt trioxide (Co 3 O 4 ) to an active material.

【0003】また、特願平3−314821号には、ニ
ッケル焼結基板の表面部にニッケル−コバルト層をめっ
きにより形成して、ニッケル焼結基板の表面部の導電性
を維持する技術が開示されている。
Japanese Patent Application No. 3-314821 discloses a technique for forming a nickel-cobalt layer on the surface of a nickel sintered substrate by plating to maintain the conductivity of the surface of the nickel sintered substrate. Have been.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、活物質
中にコバルトまたはコバルト化合物を添加する技術で
は、高温での容量低下を大きく抑えることができない。
これは、焼結基板の表面に水酸化ニッケルを主成分とす
る腐食層が形成されるため、焼結基板の表面の導電性が
低くなるためである。
However, in the technique of adding cobalt or a cobalt compound to an active material, a decrease in capacity at a high temperature cannot be largely suppressed.
This is because a corrosion layer mainly composed of nickel hydroxide is formed on the surface of the sintered substrate, and thus the conductivity of the surface of the sintered substrate is reduced.

【0005】また、ニッケル焼結基板の表面部にニッケ
ル−コバルト層をめっきにより形成するには、大掛かり
な装置が必要なため、ニッケル極板の製造が繁雑になる
という問題があった。
Further, in order to form a nickel-cobalt layer on the surface of a nickel sintered substrate by plating, a large-scale apparatus is required, so that there has been a problem that the production of a nickel electrode plate becomes complicated.

【0006】本発明の目的は、高温時における容量低下
を大きく抑制できるアルカリ蓄電池用ニッケル極板及び
その製造方法を提供することにある。
An object of the present invention is to provide a nickel electrode plate for an alkaline storage battery and a method for manufacturing the same, which can greatly suppress a decrease in capacity at high temperatures.

【0007】本発明の目的は、高温時における容量低下
を大きく抑制できるアルカリ蓄電池用ニッケル極板を簡
単に製造する方法を提供することにある。
An object of the present invention is to provide a method for easily producing a nickel electrode plate for an alkaline storage battery, which can greatly suppress a decrease in capacity at a high temperature.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明は、ニッケル焼結
基板からなる集電体に活物質が充填されてなるアルカリ
蓄電池用ニッケル極板を対象にする。本発明では、ニッ
ケル焼結基板の表面にコバルト以外の金属と四三酸化コ
バルト(Co3 4 )との固溶体の層を形成する。ここ
でいう、コバルト以外の金属と四三酸化コバルト(Co
3 4 )との固溶体は、Co3 4 中の一部のコバルト
(Co)がコバルト以外の金属と置換されている状態の
ものである。発明者は、ニッケル焼結基板の表面にCo
3 4 を形成するとニッケル焼結基板の表面の導電性を
高められるのを見出した。また、コバルト以外の金属と
四三酸化コバルト(Co3 4 )との固溶体を形成する
と、ニッケル焼結基板の表面の導電性をさらに高められ
るのを見出した。これは、イオン半径の異なる他の金属
がCoと置換するため、結晶構造が乱雑化し、固溶体の
比表面積が大きくなるためであると考えられる。このよ
うに結晶構造が乱雑化すると、極板の酸素過電圧が低下
すると共に導電性が高くなる。そのため、高温時の電池
の容量低下を大きく抑制できる。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention is directed to a nickel electrode plate for an alkaline storage battery in which a current collector made of a nickel sintered substrate is filled with an active material. In the present invention, a layer of a solid solution of a metal other than cobalt and cobalt trioxide (Co 3 O 4 ) is formed on the surface of the nickel sintered substrate. Here, a metal other than cobalt and cobalt trioxide (Co)
The solid solution with 3 O 4 ) is a state in which some cobalt (Co) in Co 3 O 4 is replaced with a metal other than cobalt. The inventor has found that the surface of the nickel sintered substrate has Co
It has been found that the formation of 3 O 4 can enhance the conductivity of the surface of the nickel sintered substrate. Further, it has been found that when a solid solution of a metal other than cobalt and cobalt trioxide (Co 3 O 4 ) is formed, the conductivity of the surface of the nickel sintered substrate can be further increased. This is considered to be because other metals having different ionic radii substitute for Co, so that the crystal structure is disordered and the specific surface area of the solid solution is increased. When the crystal structure is disordered in this manner, the oxygen overvoltage of the electrode plate decreases and the conductivity increases. Therefore, a decrease in the capacity of the battery at a high temperature can be greatly suppressed.

【0009】コバルト以外の金属としては、ニッケル、
亜鉛、マグネシウム、カドミウム、インジウム等を一例
として用いることができる。
As metals other than cobalt, nickel,
Zinc, magnesium, cadmium, indium and the like can be used as examples.

【0010】四三酸化コバルト(Co3 4 )の格子定
数は、8.084オングストロームであるが、ニッケ
ル、亜鉛、マグネシウム、カドミウム、インジウムの各
金属と、四三酸化コバルトとでそれぞれ固溶体を形成す
ると、格子定数は増加する。これは、イオン半径の異な
る他の金属がCoと置換して、結晶構造が乱雑化するた
めである。そこで、これらの金属と固溶体を形成する場
合には、固溶体の格子定数は8.10〜8.12オング
ストロームが好ましい。固溶体中のコバルト以外の金属
の量が少なく、格子定数が8.10オングストロームを
下回る値では基板表面の導電性を十分に高めることがで
きない。格子定数が8.12オングストロームを上回っ
ても、基板表面の導電性は低下する。
The lattice constant of cobalt trioxide (Co 3 O 4 ) is 8.084 angstroms, but each of nickel, zinc, magnesium, cadmium, and indium forms a solid solution with cobalt trioxide. Then, the lattice constant increases. This is because other metals having different ionic radii substitute for Co, and the crystal structure is disordered. Therefore, when a solid solution is formed with these metals, the lattice constant of the solid solution is preferably 8.10 to 8.12 angstroms. If the amount of metals other than cobalt in the solid solution is small and the lattice constant is less than 8.10 angstroms, the conductivity of the substrate surface cannot be sufficiently increased. Even if the lattice constant exceeds 8.12 angstroms, the conductivity of the substrate surface decreases.

【0011】また、活物質にCo水酸化物またはCo酸
化物が活物質全体に対して30モル%以上含有されてい
る極板に本発明を適用するのが好ましい。このようにす
れば、活物質の導電性も高くなり、高温時の容量低下を
大きく抑制できる。
The present invention is preferably applied to an electrode plate in which the active material contains 30% by mole or more of Co hydroxide or Co oxide based on the whole active material. By doing so, the conductivity of the active material is also increased, and a decrease in capacity at high temperatures can be greatly suppressed.

【0012】本発明のアルカリ蓄電池用ニッケル極板を
製造するには、次のようにして製造したニッケル焼結基
板を用いる。まず、ニッケル焼結基板素材を硝酸水溶液
中に浸漬して、ニッケル焼結基板素材の表面部にα−N
i(OH)2 の層を形成する。次に、ニッケル焼結基板
素材を硝酸コバルト水溶液中に浸漬した後にアルカリ溶
液中に浸漬して、ニッケル焼結基板素材の表面部にNi
とCo(OH)2 との固溶体の層を形成する。Ni(O
H)2 とCo(OH)2 とは、結晶構造が似ているの
で、固溶体を形成し易い。次にニッケル焼結基板素材を
酸化して、ニッケル焼結基板素材の表面部にNiとCo
3 4 との固溶体の層を形成してニッケル焼結基板を作
る。
To manufacture the nickel plate for an alkaline storage battery of the present invention, a nickel sintered substrate manufactured as follows is used. First, a nickel sintered substrate material is immersed in an aqueous nitric acid solution, and α-N
Form a layer of i (OH) 2 . Next, the nickel sintered substrate material is immersed in an aqueous solution of cobalt nitrate and then immersed in an alkaline solution, so that the surface of the nickel sintered substrate material has Ni
And a layer of a solid solution of Co (OH) 2 . Ni (O
Since H) 2 and Co (OH) 2 have similar crystal structures, a solid solution is easily formed. Next, the nickel sintered substrate material is oxidized, and Ni and Co are deposited on the surface of the nickel sintered substrate material.
A layer of solid solution with 3 O 4 is formed to make a nickel sintered substrate.

【0013】このようにアルカリ蓄電池用ニッケル極板
を製造すれば、従来のニッケル焼結基板の表面部にニッ
ケル−コバルト層をめっきにより形成する場合のよう
に、めっき装置を用いることなく、簡単にニッケル極板
を製造できる。
When the nickel electrode plate for an alkaline storage battery is manufactured in this manner, unlike the case where a nickel-cobalt layer is formed on the surface of a conventional nickel sintered substrate by plating, it can be easily performed without using a plating apparatus. Nickel plates can be manufactured.

【0014】また、硝酸水溶液の代りに硝酸亜鉛[Zn
(NO3 2 ]等の硝酸金属[M(NO3 )]と硝酸と
を含む水溶液を用いれば、NiとMとCo3 4 との固
溶体を形成することができる。なお、この場合、Mが優
先的に固溶体を作るので、Niの量はかなり少なくな
る。
Further, zinc nitrate [Zn] is used instead of the aqueous nitric acid solution.
If an aqueous solution containing a metal nitrate [M (NO 3 )] such as (NO 3 ) 2 ] and nitric acid is used, a solid solution of Ni, M and Co 3 O 4 can be formed. In this case, since M preferentially forms a solid solution, the amount of Ni is considerably reduced.

【0015】また、固溶体を形成するコバルト以外の金
属としては、アルカリ金属を用いることもできる。アル
カリ金属と四三酸化コバルトとで固溶体を形成した場合
には、ニッケル等の金属を用いた場合とは異なり、格子
定数は低下する。これは、アルカリ金属が固溶すること
で固溶体の格子が歪むためである。また、アルカリ金属
はニッケルに比較して価数が少ないので(1価)、アル
カリ金属を用いた場合には、固溶体層は半導体的な性質
を有する。
Further, as a metal other than cobalt which forms a solid solution, an alkali metal can be used. When a solid solution is formed with an alkali metal and cobalt tetroxide, the lattice constant is reduced unlike the case where a metal such as nickel is used. This is because the lattice of the solid solution is distorted by the solid solution of the alkali metal. In addition, since the alkali metal has a lower valence than the nickel (monovalent), when the alkali metal is used, the solid solution layer has semiconductor properties.

【0016】アルカリ金属としては、リチウム,ナトリ
ウム,カリウム,ルビジウム,セシウム等を用いること
ができる。この中でもイオン半径の最も小さいリチウム
を用いるのが好ましい。これは、コバルトとのイオン半
径の差が大きい金属ほど四三酸化コバルトと固容した際
に結晶構造が乱雑化しやすく、固溶体の比表面積が大き
くなるためである。
As the alkali metal, lithium, sodium, potassium, rubidium, cesium and the like can be used. Among them, it is preferable to use lithium having the smallest ionic radius. This is because a metal having a larger difference in ionic radius from cobalt is more likely to have a disordered crystal structure when solidified with cobalt trioxide and the specific surface area of the solid solution is increased.

【0017】固溶体層中のアルカリ金属の割合は、Co
3 4 中のコバルトのモル数に対して10〜30%とす
るのが好ましい。10%を下回ると、結晶構造が乱雑化
は少なく、固溶体の比表面積は大きくならない。30%
を上回ると、固溶体層が形成されにくくなる。
The proportion of the alkali metal in the solid solution layer is Co
The content is preferably 10 to 30% based on the number of moles of cobalt in 3 O 4 . If it is less than 10%, the crystal structure is less disordered, and the specific surface area of the solid solution does not increase. 30%
When the ratio exceeds the above range, it is difficult to form a solid solution layer.

【0018】また、固溶体層は、結晶構造が乱雑化して
結晶性が低いのが望ましい。そこで、X線回折パターン
から算出した一次粒子径は200オングストローム以下
であることが望ましい。
The solid solution layer desirably has a disordered crystal structure and low crystallinity. Therefore, the primary particle diameter calculated from the X-ray diffraction pattern is desirably 200 Å or less.

【0019】[0019]

【発明の実施の形態】BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION

(実施例1A)本実施例のアルカリ蓄電池用ニッケル極
板は次のようにして製造した。まず、多孔度約80%の
ニッケル焼結基板素材を70℃、pH=1の硝酸溶液中
に2分間浸漬して、ニッケル焼結基板素材の表面部に厚
み約0.5μmのα−Ni(OH)2 の層を形成した。
α−Ni(OH)2 の層の厚みは0.3〜1.0μmが
好ましい。次にこれを60℃、比重1.3(50℃)の
硝酸コバルト[Co(NO3 2 ]水溶液中に10分間
浸漬した後に、80℃、20重量%のNaOH溶液中に
10分間浸漬した。これにより、ニッケル焼結基板素材
の表面部にNiとCo(OH)2 との固溶体の層を形成
した。言い換えるならば、α−Ni(OH)2 の層をN
iとCo(OH)2 との固溶体の層に変化させた。次に
ニッケル焼結基板素材を空気中において、200℃の温
度で1時間加熱して、ニッケル焼結基板素材の表面を酸
化した。これにより、ニッケル焼結基板素材の表面部に
Niと四三酸化コバルト(Co3 4 )との固溶体の層
を形成してニッケル焼結基板を完成した。なお、表面部
に形成された固溶体の格子定数は8.102オングスト
ロームであった。
(Example 1A) A nickel electrode plate for an alkaline storage battery of this example was manufactured as follows. First, a nickel sintered substrate material having a porosity of about 80% is immersed in a nitric acid solution having a pH of 1 at 70 ° C. for 2 minutes, so that about 0.5 μm thick α-Ni ( OH) 2 layer was formed.
The thickness of the layer of α-Ni (OH) 2 is preferably 0.3 to 1.0 μm. Next, this was immersed in a cobalt nitrate [Co (NO 3 ) 2 ] aqueous solution having a specific gravity of 1.3 (50 ° C.) at 60 ° C. for 10 minutes, and then immersed in a 20% by weight NaOH solution at 80 ° C. for 10 minutes. . As a result, a solid solution layer of Ni and Co (OH) 2 was formed on the surface of the nickel sintered substrate material. In other words, the layer of α-Ni (OH) 2 is
It was changed to a solid solution layer of i and Co (OH) 2 . Next, the nickel sintered substrate material was heated in air at 200 ° C. for 1 hour to oxidize the surface of the nickel sintered substrate material. As a result, a solid solution layer of Ni and cobalt trioxide (Co 3 O 4 ) was formed on the surface of the nickel sintered substrate material to complete the nickel sintered substrate. The lattice constant of the solid solution formed on the surface was 8.102 angstroms.

【0020】次にニッケル焼結基板をNi:Coのモル
比が70:30の硝酸ニッケルと硝酸コバルトとの混合
物の水溶液(比重1.6)に浸漬した後にアルカリ処理
を行う一連の活物質含浸操作を複数回繰り返してニッケ
ル極板を完成した。
Next, a series of active material impregnations in which the nickel sintered substrate is immersed in an aqueous solution (specific gravity: 1.6) of a mixture of nickel nitrate and cobalt nitrate having a molar ratio of Ni: Co of 70:30 and then subjected to alkali treatment. The operation was repeated several times to complete a nickel electrode plate.

【0021】(実施例1B)本実施例のアルカリ蓄電池
用ニッケル極板は、表面にNiとZnとCo3 4との
固溶体の層が形成されているニッケル焼結基板を用い、
その他は実施例1Aと同様にして製造した。具体的に
は、ニッケル焼結基板素材を硝酸溶液中に浸漬する代り
に0.5Mの硝酸亜鉛[Zn(NO3 2 ]と70℃、
pH=1の硝酸とを含む水溶液中にニッケル焼結基板素
材を浸漬し、その他は実施例1Aと同様にして製造し
た。なお、表面部に形成された固溶体の格子定数は8.
112オングストロームであった。
(Example 1B) The nickel electrode plate for an alkaline storage battery of this example uses a nickel sintered substrate having a solid solution layer of Ni, Zn and Co 3 O 4 formed on the surface thereof.
Others were manufactured similarly to Example 1A. Specifically, instead of immersing the nickel sintered substrate material in a nitric acid solution, 0.5M zinc nitrate [Zn (NO 3 ) 2 ] and 70 ° C.
The nickel sintered substrate material was immersed in an aqueous solution containing nitric acid having a pH of 1 and the others were manufactured in the same manner as in Example 1A. Note that the solid solution formed on the surface has a lattice constant of 8.
It was 112 angstroms.

【0022】(比較例1A)本比較例のアルカリ蓄電池
用ニッケル極板は、表面部にCo3 4 のみの層が形成
されたニッケル焼結基板を用い、その他は実施例1Aと
同様にして製造した。
(Comparative Example 1A) A nickel electrode plate for an alkaline storage battery of this comparative example uses a nickel sintered substrate having a layer of only Co 3 O 4 formed on the surface thereof, and otherwise uses the same method as in Example 1A. Manufactured.

【0023】具体的には、ニッケル焼結基板素材を硝酸
溶液中に浸漬して、ニッケル焼結基板素材の表面部にα
−Ni(OH)2 の層を形成する工程を行わず、その他
は実施例1Aと同様にして製造した。なお、表面部に形
成された固溶体の格子定数は8.084オングストロー
ムであった。
Specifically, the nickel sintered substrate material is immersed in a nitric acid solution, and the surface of the nickel sintered substrate material is coated with α.
Manufacturing was performed in the same manner as in Example 1A except that the step of forming a layer of —Ni (OH) 2 was not performed. The lattice constant of the solid solution formed on the surface was 8.084 angstroms.

【0024】(比較例1B)本比較例のアルカリ蓄電池
用ニッケル極板は、表面部に何も形成しないニッケル焼
結基板素材をそのままニッケル焼結基板として用い、そ
の他は実施例1Aと同様にして製造した。
(Comparative Example 1B) The nickel electrode plate for an alkaline storage battery of the present comparative example uses a nickel sintered substrate material having nothing formed on the surface as it is as a nickel sintered substrate, and otherwise operates in the same manner as in Example 1A. Manufactured.

【0025】(実施例2)本実施例のアルカリ蓄電池用
ニッケル極板は、活物質中のCoのモル比が約10%で
あり、その他は実施例1Aと同様の極板である。具体的
には、Ni:Coのモル比が90:10の硝酸ニッケル
と硝酸コバルトとの混合物の水溶液(比重1.6)を用
いて活物質含浸操作を行い、その他は実施例1Aと同様
にして製造した。
Example 2 The nickel electrode for an alkaline storage battery of this example has the same molar ratio of Co in the active material as about 10%, and the other parts are the same as those in Example 1A. Specifically, the active material impregnation operation was performed using an aqueous solution (specific gravity: 1.6) of a mixture of nickel nitrate and cobalt nitrate having a molar ratio of Ni: Co of 90:10, and the other conditions were the same as in Example 1A. Manufactured.

【0026】(比較例2)本比較例のアルカリ蓄電池用
ニッケル極板は、ニッケル焼結基板素材をそのままニッ
ケル焼結基板として用い、その他は実施例2と同様にし
て製造した。
Comparative Example 2 A nickel electrode plate for an alkaline storage battery of this comparative example was manufactured in the same manner as in Example 2 except that the nickel sintered substrate material was used as a nickel sintered substrate.

【0027】(実施例3)本実施例のアルカリ蓄電池用
ニッケル極板は、活物質中にCoを添加せず、その他は
実施例1Aと同様の構造を有する極板である。具体的に
は、硝酸ニッケルと硝酸コバルトとの混合物を用いず硝
酸ニッケルのみの水溶液を用いて活物質含浸操作を行
い、その他は実施例1Aと同様にして製造した。
Example 3 The nickel electrode for an alkaline storage battery of this example is an electrode having the same structure as that of Example 1A except that Co is not added to the active material. Specifically, the active material impregnation operation was performed using an aqueous solution of only nickel nitrate without using a mixture of nickel nitrate and cobalt nitrate, and the other operations were performed in the same manner as in Example 1A.

【0028】(比較例3)本比較例のアルカリ蓄電池用
ニッケル極板は、ニッケル焼結基板素材をそのままニッ
ケル焼結基板として用い、その他は実施例3と同様にし
て製造した。
Comparative Example 3 A nickel electrode plate for an alkaline storage battery of this comparative example was manufactured in the same manner as in Example 3, except that the nickel sintered substrate material was used as a nickel sintered substrate.

【0029】次に上記各ニッケル極板と公知のペースト
式カドミウム極板(負極板)とをPP製のセパレータを
介して巻回して極板群を作った。そして、各極板群を電
池缶内に配置してから、NaOHとLiOHとを重量比
8:2で混合した混合物の水溶液からなる電解液を電池
缶内に注液し、蓋、端子等を取り付けて試験用の120
0mAhの密閉形アルカリ蓄電池を作った。そして、各
電池を用いて以下のように試験を行った。
Next, the above-mentioned nickel electrode plates and a known paste-type cadmium electrode plate (negative electrode plate) were wound via a PP separator to form an electrode plate group. Then, after disposing each electrode plate group in the battery can, an electrolytic solution composed of an aqueous solution of a mixture of NaOH and LiOH mixed at a weight ratio of 8: 2 is poured into the battery can, and the lid, the terminal, and the like are closed. 120 for mounting and testing
A sealed alkaline storage battery of 0 mAh was made. Then, a test was performed using each battery as follows.

【0030】まず、所定温度で各電池を2時間保持した
後、0.033Cで24時間充電して理論容量の150
%を充電した。その後、各電池を1Cで放電した。この
充放電を、20℃→70℃→55℃→45℃に周囲温度
を変化して20℃での放電を100とした場合の各温度
に対する放電容量比の変化を調べた。図1は、その測定
結果を示している。
First, each battery was held at a predetermined temperature for 2 hours, and then charged at 0.033 C for 24 hours to obtain a battery having a theoretical capacity of 150.
% Charged. Thereafter, each battery was discharged at 1C. The charging / discharging was performed by changing the ambient temperature from 20 ° C. to 70 ° C. to 55 ° C. to 45 ° C., and the change in the discharge capacity ratio with respect to each temperature when the discharge at 20 ° C. was set to 100 was examined. FIG. 1 shows the measurement results.

【0031】本図より、実施例1A,1Bの極板を用い
た電池は、比較例1A,1Bの極板を用いた電池に比べ
て高温における放電容量の低下を抑制できるのが分る。
また実施例2及び3の極板を用いた電池は、比較例2及
び3の極板を用いた電池に比べてそれぞれ高温における
放電容量の低下を抑制できるのが分る。これより、活物
質中のCo量を同じ条件にした場合、表面部にNiとC
3 4 との固溶体の層を形成したニッケル焼結基板を
用いると、高温における放電容量の低下を抑制できるの
が分る。
From this figure, it can be seen that the battery using the electrode plates of Examples 1A and 1B can suppress the decrease in the discharge capacity at a high temperature as compared with the battery using the electrode plates of Comparative Examples 1A and 1B.
Also, it can be seen that the batteries using the electrode plates of Examples 2 and 3 can suppress a decrease in the discharge capacity at high temperatures, respectively, as compared with the batteries using the electrode plates of Comparative Examples 2 and 3. Thus, when the amount of Co in the active material is the same, Ni and C
It can be seen that the use of a nickel sintered substrate formed with a layer of a solid solution with o 3 O 4 can suppress a decrease in discharge capacity at high temperatures.

【0032】次に表面部にα−Ni(OH)2 の層を形
成したニッケル焼結基板素材を硝酸コバルト水溶液中に
浸漬する時間を調整し、固溶体中のNi量を変え、その
他は実施例1Aと同様にして固溶体の格子定数が異なる
複数の極板を作った。そして、各極板を55℃におい
て、上記と同じ条件で放電して、格子定数と放電容量と
の関係を調べた。図2はその測定結果を示している。図
2より、固溶体の格子定数を8.10〜8.12オング
ストロームにすると、高温における放電容量を高く維持
できるのが分る。
Next, the time for immersing the nickel sintered substrate material having the α-Ni (OH) 2 layer formed on the surface thereof in an aqueous solution of cobalt nitrate was adjusted to change the amount of Ni in the solid solution. A plurality of electrode plates having different lattice constants of the solid solution were prepared in the same manner as in 1A. Then, each electrode plate was discharged at 55 ° C. under the same conditions as above, and the relationship between the lattice constant and the discharge capacity was examined. FIG. 2 shows the measurement results. FIG. 2 shows that when the lattice constant of the solid solution is set to 8.10 to 8.12 angstroms, the discharge capacity at a high temperature can be maintained high.

【0033】次に下記の各実施例及び比較例のアルカリ
蓄電池用ニッケル極板を作り、試験を行った。
Next, nickel plates for alkaline storage batteries of the following Examples and Comparative Examples were prepared and tested.

【0034】(実施例11)本実施例のアルカリ蓄電池
用ニッケル極板は次のようにして製造した。まず、多孔
度約80%のニッケル焼結基板素材をモル比10:90
の硝酸リチウム及び硝酸コバルトを含む60℃、比重
1.3,pH=1の混合溶液中に3分間浸漬して、ニッ
ケル焼結基板素材の表面部に厚み約0.5μmのLiと
Co(NO3 )・2H2 Oとの層を形成した。この層の
厚みは0.3〜0.7μmが好ましい。次にこれを70
℃で20分間乾燥した後に、100℃、5Mの水酸化リ
チウム水溶液中に20分間浸漬した。これにより、ニッ
ケル焼結基板素材の表面部にLiとCo(OH)2 との
固溶体の層を形成した。言い換えるならば、LiとCo
(NO3 )・2H2 Oとの層をLiとCo(OH)2
の固溶体の層に変化させた。次にニッケル焼結基板素材
を3mA/cm2 の電流密度で5時間通電して、ニッケ
ル焼結基板素材の表面を酸化した。これにより、ニッケ
ル焼結基板素材の表面部にLiとCo3 4 との固溶体
の層を形成してニッケル焼結基板を完成した。
Example 11 A nickel electrode plate for an alkaline storage battery according to this example was manufactured as follows. First, a nickel sintered substrate material having a porosity of about 80% was mixed with a molar ratio of 10:90.
For 3 minutes in a mixed solution containing lithium nitrate and cobalt nitrate and having a specific gravity of 1.3 and a pH of 1 at 60 ° C., and about 0.5 μm thick Li and Co (NO 3 ) A layer with 2H 2 O was formed. The thickness of this layer is preferably from 0.3 to 0.7 μm. Then this is 70
After drying at 20 ° C. for 20 minutes, it was immersed in a 5 M lithium hydroxide aqueous solution at 100 ° C. for 20 minutes. Thus, a layer of a solid solution of Li and Co (OH) 2 was formed on the surface of the nickel sintered substrate material. In other words, Li and Co
The layer of (NO 3 ) .2H 2 O was changed to a layer of a solid solution of Li and Co (OH) 2 . Next, a current was passed through the nickel sintered substrate material at a current density of 3 mA / cm 2 for 5 hours to oxidize the surface of the nickel sintered substrate material. Thus, a layer of a solid solution of Li and Co 3 O 4 was formed on the surface of the nickel sintered substrate material to complete the nickel sintered substrate.

【0035】次にニッケル焼結基板を硝酸ニッケルの水
溶液(比重1.6)に浸漬した後にアルカリ処理を行う
一連の活物質含浸操作を複数回繰り返してニッケル極板
を完成した。
Next, a series of active material impregnation operations in which the nickel sintered substrate was immersed in an aqueous solution of nickel nitrate (specific gravity: 1.6) and then subjected to alkali treatment was repeated a plurality of times to complete a nickel electrode plate.

【0036】(実施例12)本実施例のアルカリ蓄電池
用ニッケル極板は、硝酸リチウム及び硝酸コバルトの混
合溶液の代りにモル比10:90の硝酸ナトリウム及び
硝酸コバルトの混合溶液を用い、水酸化リチウム水溶液
の代りに5Mの水酸化ナトリウム水溶液を用い、その他
は実施例11と同様にして製造した。本実施例のアルカ
リ蓄電池用ニッケル極板では、ニッケル焼結基板素材の
表面部にNaとCo3 4 との固溶体の層が形成されて
いる。
Embodiment 12 A nickel electrode for an alkaline storage battery according to this embodiment uses a mixed solution of sodium nitrate and cobalt nitrate in a molar ratio of 10:90 instead of a mixed solution of lithium nitrate and cobalt nitrate, and uses a hydroxide solution. A 5M sodium hydroxide aqueous solution was used in place of the lithium aqueous solution, and the others were produced in the same manner as in Example 11. In the nickel electrode plate for an alkaline storage battery according to the present embodiment, a solid solution layer of Na and Co 3 O 4 is formed on the surface of a nickel sintered substrate material.

【0037】(実施例13)本実施例のアルカリ蓄電池
用ニッケル極板は、硝酸リチウム及び硝酸コバルトの混
合溶液の代りにモル比10:90の硝酸カリウム及び硝
酸コバルトの混合溶液を用い、水酸化リチウム水溶液の
代りに5Mの水酸化カリウム水溶液を用い、その他は実
施例11と同様にして製造した。本実施例のアルカリ蓄
電池用ニッケル極板では、ニッケル焼結基板素材の表面
部にKとCo3 4 との固溶体の層が形成されている。
Embodiment 13 A nickel electrode for an alkaline storage battery of this embodiment uses a mixed solution of potassium nitrate and cobalt nitrate in a molar ratio of 10:90 instead of a mixed solution of lithium nitrate and cobalt nitrate, and uses lithium hydroxide. A 5M aqueous solution of potassium hydroxide was used in place of the aqueous solution, and the others were produced in the same manner as in Example 11. In the nickel electrode plate for an alkaline storage battery according to the present embodiment, a solid solution layer of K and Co 3 O 4 is formed on the surface of a nickel sintered substrate material.

【0038】(比較例11)本比較例のアルカリ蓄電池
用ニッケル極板では、ニッケル焼結基板素材の表面部に
Co3 4 にLiが吸着した層が形成されている。本比
較例の極板は、次のようにして製造した。まず、多孔度
約80%のニッケル焼結基板素材を硝酸コバルトを含む
60℃、比重1.3,pH=1の水溶液中に3分間浸漬
して、ニッケル焼結基板素材の表面部に厚み約0.5μ
mのCo(NO3 )・2H2 Oの層を形成した。この層
の厚みは0.3〜0.7μmが好ましい。次にこれを7
0℃で20分間乾燥した後に、100℃、5Mの水酸化
リチウム水溶液中に20分間浸漬した。これにより、ニ
ッケル焼結基板素材の表面部にCo(OH)2 の層を形
成した。次にニッケル焼結基板素材を3mA/cm2
電流密度で5時間通電して、ニッケル焼結基板素材の表
面を酸化した。これにより、ニッケル焼結基板素材の表
面部にCo3 4 の層を形成した。次にこのニッケル焼
結基板素材を100℃、5Mの水酸化リチウム水溶液中
に1時間浸漬してCo3 4 にLiが吸着した層を形成
してニッケル焼結基板を完成した。
(Comparative Example 11) In the nickel electrode plate for an alkaline storage battery of this comparative example, a layer in which Li was adsorbed on Co 3 O 4 was formed on the surface of the nickel sintered substrate material. The electrode plate of this comparative example was manufactured as follows. First, a nickel sintered substrate material having a porosity of about 80% is immersed in an aqueous solution containing cobalt nitrate at 60 ° C. and a specific gravity of 1.3 and pH = 1 for 3 minutes, and the thickness of the surface of the nickel sintered substrate material is reduced to about 80%. 0.5μ
An m layer of Co (NO 3 ) .2H 2 O was formed. The thickness of this layer is preferably from 0.3 to 0.7 μm. Then change this to 7
After drying at 0 ° C for 20 minutes, it was immersed in a 5M lithium hydroxide aqueous solution at 100 ° C for 20 minutes. Thus, a Co (OH) 2 layer was formed on the surface of the nickel sintered substrate material. Next, a current was passed through the nickel sintered substrate material at a current density of 3 mA / cm 2 for 5 hours to oxidize the surface of the nickel sintered substrate material. Thus, a Co 3 O 4 layer was formed on the surface of the nickel sintered substrate material. Next, this nickel sintered substrate material was immersed in a 5 M aqueous solution of lithium hydroxide at 100 ° C. for 1 hour to form a layer in which Li was adsorbed on Co 3 O 4 to complete a nickel sintered substrate.

【0039】次にニッケル焼結基板を硝酸ニッケルの水
溶液(比重1.6)に浸漬した後にアルカリ処理を行う
一連の活物質含浸操作を複数回繰り返してニッケル極板
を完成した。
Next, a series of active material impregnation operations in which the nickel sintered substrate was immersed in an aqueous solution of nickel nitrate (specific gravity 1.6) and then subjected to alkali treatment was repeated a plurality of times to complete a nickel electrode plate.

【0040】(比較例12)本比較例のアルカリ蓄電池
用ニッケル極板では、ニッケル焼結基板素材の表面部に
Co3 4 のみの層が形成されている。本比較例の極板
は、表面部にCo34 の層を形成したニッケル焼結基
板素材を水酸化リチウム水溶液中に浸漬する工程を行わ
ず、その他は比較例11と同様にして製造した。
Comparative Example 12 In the nickel electrode for an alkaline storage battery of this comparative example, a layer made of only Co 3 O 4 is formed on the surface of the nickel sintered substrate material. The electrode plate of this comparative example was manufactured in the same manner as in Comparative Example 11 except that the step of immersing the nickel sintered substrate material having the Co 3 O 4 layer formed on the surface thereof in a lithium hydroxide aqueous solution was not performed. .

【0041】(比較例13)本比較例のアルカリ蓄電池
用ニッケル極板では、ニッケル焼結基板に充填された活
物質層の表面にCo3 4 の層が形成されている。本比
較例の極板は、次のようにして製造した。表面部に何も
形成していないニッケル焼結基板素材を硝酸ニッケルの
水溶液(比重1.6)に浸漬した後にアルカリ処理を行
う一連の活物質含浸操作を複数回繰り返してニッケル焼
結基板素材に活物質層を形成した。これを60℃、比重
1.3、pH1.0の硝酸コバルト水溶液中に浸漬し
た。次にこれを70℃で20分間乾燥した後、100℃
の5M水酸化リチウム水溶液中に浸漬し、活物質層表面
に水酸化コバルトを生成させた。次にこれを水酸化リチ
ウム水溶液中に20分間浸漬し、これを3mA/cm2
の電流密度で5時間通電し、水酸化コバルトを酸化して
Co3 4 を活物質層表面に生成して完成した。
Comparative Example 13 In the nickel electrode for an alkaline storage battery of this comparative example, a Co 3 O 4 layer is formed on the surface of an active material layer filled in a nickel sintered substrate. The electrode plate of this comparative example was manufactured as follows. A series of active material impregnation operations in which a nickel sintered substrate material having no surface formed thereon is immersed in an aqueous solution of nickel nitrate (specific gravity 1.6) and then subjected to an alkali treatment are repeated a plurality of times to obtain a nickel sintered substrate material. An active material layer was formed. This was immersed in an aqueous solution of cobalt nitrate having a specific gravity of 1.3 and a pH of 1.0 at 60 ° C. Next, after drying this at 70 ° C. for 20 minutes,
Was immersed in a 5M aqueous solution of lithium hydroxide to produce cobalt hydroxide on the surface of the active material layer. Next, this was immersed in a lithium hydroxide aqueous solution for 20 minutes, and this was immersed in 3 mA / cm 2.
At a current density of 5 hours to oxidize the cobalt hydroxide to produce Co 3 O 4 on the surface of the active material layer.

【0042】次に上記各ニッケル極板と公知のペースト
式カドミウム極板(負極板)とをPP製のセパレータを
介して巻回して極板群を作った。そして、各極板群を電
池缶内に配置してから、NaOHとLiOHとを重量比
8:2で混合した混合物の水溶液からなる電解液を電池
缶内に注液し、蓋、端子等を取り付けて試験用の120
0mAhの密閉形アルカリ蓄電池を作った。
Next, each of the above-mentioned nickel electrode plates and a known paste-type cadmium electrode plate (negative electrode plate) were wound via a PP separator to form an electrode plate group. Then, after disposing each electrode plate group in the battery can, an electrolytic solution consisting of an aqueous solution of a mixture of NaOH and LiOH mixed at a weight ratio of 8: 2 is poured into the battery can, and the lid, terminals, and the like are closed. 120 for mounting and testing
A sealed alkaline storage battery of 0 mAh was made.

【0043】表1は、上記各ニッケル極板の一次粒子
径,原子吸光により測定した固溶体中のコバルトに対す
るアルカリ金属の量(モル%)、X線回折パターンから
算出したCo3 4 の格子定数、及び各ニッケル極板を
用いた密閉形アルカリ蓄電池を45℃,0.033Cで
充電したときの酸素過電圧を示している。なお、Co3
4 は立方晶であるので、格子定数はa軸の値を示す。
Table 1 shows the primary particle diameter of each of the above nickel plates, the amount (mol%) of alkali metal with respect to cobalt in the solid solution measured by atomic absorption, and the lattice constant of Co 3 O 4 calculated from the X-ray diffraction pattern. , And the oxygen overvoltage when the sealed alkaline storage battery using each nickel electrode plate is charged at 45 ° C. and 0.033 C. Note that Co 3
Since O 4 is cubic, the lattice constant indicates the value of the a-axis.

【0044】[0044]

【表1】 表1より、アルカリ金属と四三酸化コバルトとで固溶体
を形成した実施例11〜13の極板では、ニッケル等の
金属と固溶体を形成した場合とは異なり、Co3 4
格子定数(8.084)に比べて格子定数が低下するの
が分かる。なお、実施例11〜13及び比較例11で
は、固溶体またはCo3 4 の一次粒子径は、200オ
ングストローム以下であった。これは、アルカリ金属が
存在することで結晶性が低下したものであると考えられ
る。また、実施例11〜13の極板を用いた電池では、
アルカリ金属の存在により高温(45℃)で充電したと
きの酸素過電圧が高く、充電効率が向上するのが分る。
特にLiを固容させた実施例11の極板を用いた電池で
は、酸素過電圧がより高いのが分る。これは、Liイオ
ンは、結晶の歪みが増大するためである。
[Table 1] Table 1 shows that, in the electrode plates of Examples 11 to 13 in which a solid solution was formed with an alkali metal and cobalt trioxide, unlike the case where a solid solution was formed with a metal such as nickel, the lattice constant of Co 3 O 4 (8 0.084), the lattice constant is reduced. In Examples 11 to 13 and Comparative Example 11, the primary particle diameter of the solid solution or Co 3 O 4 was 200 Å or less. This is considered to be because crystallinity was reduced due to the presence of the alkali metal. In the batteries using the electrode plates of Examples 11 to 13,
It can be seen that the oxygen overvoltage when charging at a high temperature (45 ° C.) is high due to the presence of the alkali metal, and the charging efficiency is improved.
In particular, in the battery using the electrode plate of Example 11 in which Li is fixed in volume, it can be seen that the oxygen overvoltage is higher. This is because Li ions increase crystal distortion.

【0045】次に上記各電池を5〜70℃の各温度にお
いて、0.033Cで充電した後に1C(終止電圧=
1.1V)で放電して水酸化ニッケル1gあたりの放電
容量を測定し、各電池の温度と放電容量との関係を調べ
た。図3はその測定結果を示している。図3より、実施
例11〜13の極板を用いた電池は、比較例11〜13
の極板を用いた電池に比べて、放電容量が大きいのが分
る。放電容量は酸素過電圧と相関関係があり、酸素過電
圧が高いほど高温での放電容量が大きくなり、酸素過電
圧が低いほど高温での放電容量が小さくなる。
Next, each battery was charged at 0.033 C at each temperature of 5 to 70 ° C., and then charged at 1 C (final voltage =
At a discharge of 1.1 V), the discharge capacity per 1 g of nickel hydroxide was measured, and the relationship between the temperature and the discharge capacity of each battery was examined. FIG. 3 shows the measurement results. 3, the batteries using the electrode plates of Examples 11 to 13 were compared with Comparative Examples 11 to 13.
It can be seen that the discharge capacity is larger than that of the battery using the electrode plate. The discharge capacity has a correlation with the oxygen overvoltage. The higher the oxygen overvoltage, the larger the discharge capacity at a high temperature, and the lower the oxygen overvoltage, the smaller the discharge capacity at a high temperature.

【0046】次に硝酸リチウム及び硝酸コバルト混合溶
液の混合比率を変えて固溶体中のコバルトに対するアル
カリ金属(Li)のモル数量を種々に変え、その他は実
施例11と同様にして、アルカリ金属(Li)量の異な
る極板を作った。そして、各極板の固溶体の一次粒子径
を測定し、アルカリ金属(Li)量と固溶体の一次粒子
径との関係を調べた。図4はその測定結果を示してい
る。図4より、アルカリ金属(Li)量が増加すると、
一次粒子径は小さくなるのが分る。これは、アルカリ金
属(Li)量が増加すると、結晶の歪みが増大し、結晶
性が低下するためである。
Next, the molar ratio of alkali metal (Li) to cobalt in the solid solution was varied by changing the mixing ratio of the mixed solution of lithium nitrate and cobalt nitrate. ) I made different quantity of plates. Then, the primary particle diameter of the solid solution of each electrode plate was measured, and the relationship between the amount of alkali metal (Li) and the primary particle diameter of the solid solution was examined. FIG. 4 shows the measurement results. According to FIG. 4, when the amount of alkali metal (Li) increases,
It can be seen that the primary particle size becomes smaller. This is because when the amount of the alkali metal (Li) increases, the crystal distortion increases, and the crystallinity decreases.

【0047】次に上記と同様にして製造したアルカリ金
属(Li)量の異なる極板を用いて電池を作り、各電池
を45℃及び70℃において放電した際の放電容量を測
定して、アルカリ金属(Li)量と放電容量との関係を
調べた。放電容量の測定は、図3に示す試験と同様の条
件で行った。図5はその測定結果を示している。図5よ
りコバルトに対するアルカリ金属(Li)量を10〜3
0モル%とすると放電容量が高くなるのが分る。アルカ
リ金属(Li)量が10モル%を下回ると結晶の歪みが
低下して放電容量を高くできない。またアルカリ金属
(Li)量が30モル%を上回ると活物質の充填量が低
下して放電容量を高くできない。
Next, batteries were prepared using the electrode plates having different amounts of alkali metal (Li) produced in the same manner as described above, and the discharge capacities of each battery discharged at 45 ° C. and 70 ° C. were measured. The relationship between the amount of metal (Li) and the discharge capacity was examined. The measurement of the discharge capacity was performed under the same conditions as in the test shown in FIG. FIG. 5 shows the measurement results. According to FIG. 5, the amount of alkali metal (Li) with respect to cobalt is 10 to 3
It can be seen that when the content is 0 mol%, the discharge capacity increases. When the amount of the alkali metal (Li) is less than 10 mol%, the distortion of the crystal is reduced and the discharge capacity cannot be increased. On the other hand, when the amount of the alkali metal (Li) exceeds 30 mol%, the filling amount of the active material decreases, and the discharge capacity cannot be increased.

【0048】次に焼結基板を硝酸コバルトに浸漬した後
の乾燥温度を変えてX線回折パターンから算出した固溶
体の一次粒子の径を種々に変え、その他は実施例11と
同様にして、一次粒子径の異なる極板を作った。乾燥温
度が低いと一次粒子径か小さく、乾燥温度が高くなると
一次粒子径が大きくなる。そして、各電池を45℃及び
70℃において放電した際の放電容量を測定して、各温
度における一次粒子径と放電容量との関係を調べた。放
電容量の測定は、図3に示す試験と同様の条件で行っ
た。図6はその測定結果を示している。図6より一次粒
子径が200オングストローム以下であると放電容量が
高くなるのが分る。一次粒子径は、図5に示すアルカリ
金属(Li)量と相関関係がある。アルカリ金属(L
i)量が少ない場合は、固溶体の結晶性が高く、一次粒
子径が大きくなり、アルカリ金属(Li)量が多い場合
は、固溶体の結晶性が低く、一次粒子径が小さくなる。
Next, the drying temperature after immersing the sintered substrate in cobalt nitrate was changed to change variously the diameter of the primary particles of the solid solution calculated from the X-ray diffraction pattern. Electrodes having different particle sizes were made. When the drying temperature is low, the primary particle size is small, and when the drying temperature is high, the primary particle size is large. Then, the discharge capacity when each battery was discharged at 45 ° C. and 70 ° C. was measured, and the relationship between the primary particle diameter and the discharge capacity at each temperature was examined. The measurement of the discharge capacity was performed under the same conditions as in the test shown in FIG. FIG. 6 shows the measurement results. FIG. 6 shows that when the primary particle diameter is 200 Å or less, the discharge capacity increases. The primary particle diameter has a correlation with the amount of alkali metal (Li) shown in FIG. Alkali metal (L
i) When the amount is small, the crystallinity of the solid solution is high and the primary particle diameter is large, and when the amount of alkali metal (Li) is large, the crystallinity of the solid solution is low and the primary particle diameter is small.

【0049】[0049]

【発明の効果】コバルト以外の金属と四三酸化コバルト
(Co3 4 )との固溶体は、イオン半径の異なる他の
金属がCoと置換するため、結晶構造が乱雑化すると考
えられる。本発明によれば、このような固溶体を焼結基
板の表面に形成するため、ニッケル焼結基板の表面の導
電性を大きく高めて、高温時の容量低下を大きく抑制で
きる。
The solid solution of a metal other than cobalt and cobalt trioxide (Co 3 O 4 ) is considered to have a disordered crystal structure because other metals having different ionic radii substitute for Co. According to the present invention, since such a solid solution is formed on the surface of the sintered substrate, the conductivity of the surface of the nickel sintered substrate can be greatly increased, and a decrease in capacity at high temperatures can be greatly suppressed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 試験に用いた各電池の周囲温度と放電容量比
との関係を示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing a relationship between an ambient temperature and a discharge capacity ratio of each battery used in a test.

【図2】 高温時における固溶体の格子定数と放電容量
との関係を示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing a relationship between a lattice constant of a solid solution and a discharge capacity at a high temperature.

【図3】 試験に用いた各電池の温度と放電容量との関
係を示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing the relationship between the temperature and the discharge capacity of each battery used in the test.

【図4】 アルカリ金属(Li)量と固溶体の一次粒子
径との関係を示す図である。
FIG. 4 is a graph showing the relationship between the amount of alkali metal (Li) and the primary particle size of a solid solution.

【図5】 アルカリ金属(Li)量と放電容量との関係
を示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing the relationship between the amount of alkali metal (Li) and discharge capacity.

【図6】 各温度における一次粒子径と放電容量との関
係を示す図である。
FIG. 6 is a diagram showing a relationship between a primary particle diameter and a discharge capacity at each temperature.

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ニッケル焼結基板からなる集電体に活物
質が充填されてなるアルカリ蓄電池用ニッケル極板にお
いて、 前記ニッケル焼結基板の表面にコバルト以外の金属とC
3 4 との固溶体層が形成されていることを特徴とす
るアルカリ蓄電池用ニッケル極板。
1. A nickel electrode for an alkaline storage battery in which a current collector made of a nickel sintered substrate is filled with an active material, wherein a metal other than cobalt and C
A nickel electrode plate for an alkaline storage battery, wherein a solid solution layer with o 3 O 4 is formed.
【請求項2】 前記コバルト以外の金属は、ニッケルで
あることを特徴とする請求項1に記載のアルカリ蓄電池
用ニッケル極板。
2. The nickel plate for an alkaline storage battery according to claim 1, wherein the metal other than cobalt is nickel.
【請求項3】 前記固溶体は、格子定数が8.10〜
8.12オングストロームであることを特徴とする請求
項2に記載のアルカリ蓄電池用ニッケル極板。
3. The solid solution has a lattice constant of 8.10 to 10.10.
3. The nickel plate for an alkaline storage battery according to claim 2, wherein the nickel plate is 8.12 angstroms.
【請求項4】 前記活物質には、Co水酸化物またはC
o酸化物が前記活物質全体に対して30モル%以上含有
されていることを特徴とする請求項2に記載のアルカリ
蓄電池用ニッケル極板。
4. The active material includes Co hydroxide or C hydroxide.
The nickel electrode plate for an alkaline storage battery according to claim 2, wherein the o-oxide is contained in an amount of 30 mol% or more based on the whole of the active material.
【請求項5】 前記コバルト以外の金属は、アルカリ金
属であることを特徴とする請求項1に記載のアルカリ蓄
電池用ニッケル極板。
5. The nickel plate for an alkaline storage battery according to claim 1, wherein the metal other than cobalt is an alkali metal.
【請求項6】 前記アルカリ金属は、リチウム,ナトリ
ウム,またはカリウムであることを特徴とする請求項5
に記載のアルカリ蓄電池用ニッケル極板。
6. The method according to claim 5, wherein the alkali metal is lithium, sodium, or potassium.
4. A nickel electrode plate for an alkaline storage battery according to claim 1.
【請求項7】 前記固溶体層中のアルカリ金属の割合
は、前記Co3 4 中のコバルトのモル数に対して10
〜30%であることを特徴とする請求項5に記載のアル
カリ蓄電池用ニッケル極板。
7. The ratio of the alkali metal in the solid solution layer is 10 to the number of moles of cobalt in the Co 3 O 4.
The nickel electrode plate for an alkaline storage battery according to claim 5, wherein the content is about 30%.
【請求項8】 前記固溶体層は、X線回折パターンから
算出した一次粒子径が200オングストローム以下であ
ることを特徴とする請求項5に記載のアルカリ蓄電池用
ニッケル極板。
8. The nickel electrode plate for an alkaline storage battery according to claim 5, wherein the solid solution layer has a primary particle diameter calculated from an X-ray diffraction pattern of 200 Å or less.
【請求項9】 ニッケル焼結基板からなる集電体に活物
質を充填してアルカリ蓄電池用ニッケル極板を製造する
方法において、 前記ニッケル焼結基板は、ニッケル焼結基板素材を硝酸
水溶液中に浸漬して、前記ニッケル焼結基板素材の表面
部にα−Ni(OH)2 の層を形成し、 次に前記ニッケル焼結基板素材を硝酸コバルト水溶液中
に浸漬した後にアルカリ溶液中に浸漬して、前記ニッケ
ル焼結基板素材の表面部にNiとCo(OH)2 との固
溶体の層を形成し、 次に前記ニッケル焼結基板素材を酸化して、前記ニッケ
ル焼結基板素材の表面部にNiとCo3 4 との固溶体
の層を形成して作ることを特徴とするアルカリ蓄電池用
ニッケル極板の製造方法。
9. A method for manufacturing a nickel electrode plate for an alkaline storage battery by filling a current collector formed of a nickel sintered substrate with an active material, wherein the nickel sintered substrate is prepared by disposing a nickel sintered substrate material in a nitric acid aqueous solution. Dipping to form a layer of α-Ni (OH) 2 on the surface of the nickel sintered substrate material, and then dipping the nickel sintered substrate material in an aqueous solution of cobalt nitrate and then in an alkaline solution Forming a solid solution layer of Ni and Co (OH) 2 on the surface of the nickel sintered substrate material; and oxidizing the nickel sintered substrate material to form a surface portion of the nickel sintered substrate material. And forming a layer of a solid solution of Ni and Co 3 O 4 on the substrate.
【請求項10】 ニッケル焼結基板からなる集電体に活
物質を充填してアルカリ蓄電池用ニッケル極板を製造す
る方法において、 前記ニッケル焼結基板は、ニッケル焼結基板素材を硝酸
金属[M(NO3 )]2 (Mは金属)及び硝酸を含む水
溶液中に浸漬して、前記ニッケル焼結基板素材の表面部
にα−Ni(OH)2 とM(OH)2 との層を形成し、 次に前記ニッケル焼結基板素材を硝酸コバルト水溶液中
に浸漬した後にアルカリ溶液中に浸漬して、前記ニッケ
ル焼結基板素材の表面部にNiとMとCo(OH)2
の固溶体の層を形成し、 次に前記ニッケル焼結基板素材を酸化して、前記ニッケ
ル焼結基板素材の表面部にNiとMとCo3 4 との固
溶体の層を形成して作ることを特徴とするアルカリ蓄電
池用ニッケル極板の製造方法。
10. A method for manufacturing a nickel electrode for an alkaline storage battery by filling a current collector formed of a nickel sintered substrate with an active material, wherein the nickel sintered substrate is made of a metal nitrate [M (NO 3 )] 2 (M is a metal) and an aqueous solution containing nitric acid to form a layer of α-Ni (OH) 2 and M (OH) 2 on the surface of the nickel sintered substrate material Next, the nickel sintered substrate material is immersed in an aqueous solution of cobalt nitrate and then immersed in an alkaline solution to form a solid solution of Ni, M and Co (OH) 2 on the surface of the nickel sintered substrate material. Forming a layer and then oxidizing the nickel sintered substrate material to form a solid solution layer of Ni, M and Co 3 O 4 on the surface of the nickel sintered substrate material. Of producing nickel plates for alkaline storage batteries.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2008269913A (en) * 2007-04-19 2008-11-06 Matsushita Electric Ind Co Ltd Method for manufacturing nickel positive electrode for alkaline storage battery

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