JPS59149653A - 密閉型ニツケルカドミウム蓄電池 - Google Patents
密閉型ニツケルカドミウム蓄電池Info
- Publication number
- JPS59149653A JPS59149653A JP58024271A JP2427183A JPS59149653A JP S59149653 A JPS59149653 A JP S59149653A JP 58024271 A JP58024271 A JP 58024271A JP 2427183 A JP2427183 A JP 2427183A JP S59149653 A JPS59149653 A JP S59149653A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- powder
- nickel
- electrode plate
- cobalt
- battery
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/24—Electrodes for alkaline accumulators
- H01M4/32—Nickel oxide or hydroxide electrodes
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- 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
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
１ 本発明は水酸化二・ノケルを活物質とし、電４］イ
にニアケル粉末及び多孔１生棒状あるいは鎖状形状を有
するコバルト粉末を添加し１こ正咄仮と、カドミウムを
活物質とする負（至）板を備えｔこ密閉型ニッケルカド
ミウム蓄電池に関し、高温での（史用ニオける性能を改
良することを目的としている。
にニアケル粉末及び多孔１生棒状あるいは鎖状形状を有
するコバルト粉末を添加し１こ正咄仮と、カドミウムを
活物質とする負（至）板を備えｔこ密閉型ニッケルカド
ミウム蓄電池に関し、高温での（史用ニオける性能を改
良することを目的としている。
この種の１仮を使用し１こ電池には、例えばボタン型ニ
ッケルカドミウム蓄電池があるが、これは小型で密閉構
造であり、しかも操り返し充放゛４が可能であるｔｚめ
に、電子機器の呼′ｒＩＬ時の丼吊用尾隙あるいは携帯
用電気器具用電踪等に幅広く使用されている。しかし従
来のＷｌ、池は高温、例えば７０“Ｃあるいはそれ以上
の温度下で使用すると光電条件によって電池性能の劣化
が著しく、短期間で使用不能に陥るという欠点があった
っこの高温使用時のｌ／お能劣化は、はく次の様な理由
によるものと考えられろ。すなわち、この種の電池の正
―仮は活物質に水酸化ニッケルを使用し、これに電気伝
導性を良好ならしめるために一般に１５〜２０ｗｔ％の
クラファイトを混入している。このクラファイトは電池
が常温近辺で使用されろ場合には活性な酸素に対しても
比較的安定であるが、前述した様な高温では過光電を行
なつｔコ場合に正画で発生する酸素の一部によって酸化
を受け、最終的には電解液中に俗解し炭酸カリウムを生
成する。これは放電時の電導を下げる原因となる。
ッケルカドミウム蓄電池があるが、これは小型で密閉構
造であり、しかも操り返し充放゛４が可能であるｔｚめ
に、電子機器の呼′ｒＩＬ時の丼吊用尾隙あるいは携帯
用電気器具用電踪等に幅広く使用されている。しかし従
来のＷｌ、池は高温、例えば７０“Ｃあるいはそれ以上
の温度下で使用すると光電条件によって電池性能の劣化
が著しく、短期間で使用不能に陥るという欠点があった
っこの高温使用時のｌ／お能劣化は、はく次の様な理由
によるものと考えられろ。すなわち、この種の電池の正
―仮は活物質に水酸化ニッケルを使用し、これに電気伝
導性を良好ならしめるために一般に１５〜２０ｗｔ％の
クラファイトを混入している。このクラファイトは電池
が常温近辺で使用されろ場合には活性な酸素に対しても
比較的安定であるが、前述した様な高温では過光電を行
なつｔコ場合に正画で発生する酸素の一部によって酸化
を受け、最終的には電解液中に俗解し炭酸カリウムを生
成する。これは放電時の電導を下げる原因となる。
この様なりラファイトの影響を除くをこはグラファイト
の使用を廃山し、そｔｚにかわる導電材を使用すればよ
いわけであるが、これまでの知見によればその導電材と
して便用可能びものはニッケルの粉末しかない。しかし
ながら、Ｎ１粉末を導電材とした場合、欠の様な新１こ
な問題が出て来る。すなわち活物Ｒの水酸化二・ノケル
に二・ノケル粉末を混合する場合、クラファイトと同程
度の電池性能を得る（こは５Ｑ ｗｔ％以上添加する必
要がある。グラファイトの場合と同様かその２倍程度の
添加量（１０〜４Ｑ ｗｔ％）では／、ｏｏＣ＋ｎＡの
様な非常（こ低率で放電才ろ場合には問題ないが０．５
０＋ｎＡあるいは１．ＯＣｍＡなどの比較的高率放電を
行なうと著しい性能低下を釆ｔコ才。こ几は二゛Ｉケル
粉末（−ｍＱｌこはカーボニルニ・ノケル粉宋）の粉子
が活物′尚である水酸化ニッケル粒子（２次粒子を形成
している）よりも小さい１こめに粒子間の（気的接嗜の
力が弱く十分な集電効果を示さないものと考えら几る。
の使用を廃山し、そｔｚにかわる導電材を使用すればよ
いわけであるが、これまでの知見によればその導電材と
して便用可能びものはニッケルの粉末しかない。しかし
ながら、Ｎ１粉末を導電材とした場合、欠の様な新１こ
な問題が出て来る。すなわち活物Ｒの水酸化二・ノケル
に二・ノケル粉末を混合する場合、クラファイトと同程
度の電池性能を得る（こは５Ｑ ｗｔ％以上添加する必
要がある。グラファイトの場合と同様かその２倍程度の
添加量（１０〜４Ｑ ｗｔ％）では／、ｏｏＣ＋ｎＡの
様な非常（こ低率で放電才ろ場合には問題ないが０．５
０＋ｎＡあるいは１．ＯＣｍＡなどの比較的高率放電を
行なうと著しい性能低下を釆ｔコ才。こ几は二゛Ｉケル
粉末（−ｍＱｌこはカーボニルニ・ノケル粉宋）の粉子
が活物′尚である水酸化ニッケル粒子（２次粒子を形成
している）よりも小さい１こめに粒子間の（気的接嗜の
力が弱く十分な集電効果を示さないものと考えら几る。
又、充放電を繰り返し行なうと、ニッケル粉床粒子の表
面に水酸化ニッケルの１１ηが形成され、これが゛晟気
的に不良導電体であるｊコめ次第に導電材としての効力
を失ない放電容量が低下するという問題もある。
面に水酸化ニッケルの１１ηが形成され、これが゛晟気
的に不良導電体であるｊコめ次第に導電材としての効力
を失ない放電容量が低下するという問題もある。
本発明は以上述べ１こ如きボタン型ニノグル刀計ミウム
電池の従来における高温使用時の電池性能の劣化を太１
］に改良すると同時Ｅこ比較的高率な放！ｉこおける性
能をも良好に維持するものであり、以下実施例に基づい
てその詳細を説明する。
電池の従来における高温使用時の電池性能の劣化を太１
］に改良すると同時Ｅこ比較的高率な放！ｉこおける性
能をも良好に維持するものであり、以下実施例に基づい
てその詳細を説明する。
水酸化ニッケル粉床７５ｗｔ％、ニッケル粉末、例えば
カーボニルニッケル粉末タイプ２５５２０ｗｔ％多孔性
棒状コバルト粉本、例えばしゆう酸コバルトを水素雰囲
気中で加熱分解させて出来る直径１〜４ミクロン長さが
直径の１０〜２０倍程度ある多孔Ｖ４Ｅの棒状形状のコ
バルト粉床５ｗｔ％を混合し１このち０５〜Ｂ、Ｏｔｏ
ｎ／、１’の子方で加匝成形し、約１００メツシユの二
Ｉケル網につつんで再度成形し１コ正竜仮と、酸化カド
ミウム粉末にｌＱｗｔ％の二・ノケル粉末を加えて圧動
と同様の方法により成形しｆコ負晩板とをそれぞれ活性
化処理して後３０％の水酸化カリウム水浴液を電解液と
して公称容量５０ｒｎＡｈの本発明による密閉形ニッケ
ルカドミウム電池を作り、７５”Ｃに於いて２ｍＡｏ）
ｗｌ流で１０日間過充電した後、２５°Ｃにて５ ＋ｎ
Ａで端子電圧が１．０Ｖになろまで放屯才ろサイクルを
繰り返し行ない電池性能の変化を調べｊコ。
カーボニルニッケル粉末タイプ２５５２０ｗｔ％多孔性
棒状コバルト粉本、例えばしゆう酸コバルトを水素雰囲
気中で加熱分解させて出来る直径１〜４ミクロン長さが
直径の１０〜２０倍程度ある多孔Ｖ４Ｅの棒状形状のコ
バルト粉床５ｗｔ％を混合し１このち０５〜Ｂ、Ｏｔｏ
ｎ／、１’の子方で加匝成形し、約１００メツシユの二
Ｉケル網につつんで再度成形し１コ正竜仮と、酸化カド
ミウム粉末にｌＱｗｔ％の二・ノケル粉末を加えて圧動
と同様の方法により成形しｆコ負晩板とをそれぞれ活性
化処理して後３０％の水酸化カリウム水浴液を電解液と
して公称容量５０ｒｎＡｈの本発明による密閉形ニッケ
ルカドミウム電池を作り、７５”Ｃに於いて２ｍＡｏ）
ｗｌ流で１０日間過充電した後、２５°Ｃにて５ ＋ｎ
Ａで端子電圧が１．０Ｖになろまで放屯才ろサイクルを
繰り返し行ない電池性能の変化を調べｊコ。
第１図にサイクル毎の放［容量の推移を示し、第２図に
１００サイクル後の放電時Ｖｔを示す。又第３図には２
５”Ｃにおいて５ｍＡにて１６時間光電し、その後、５
ＱｒｎＡにて高率放電を行なつ１こ時の時閉を示す。こ
れらの図において（Ａｌは本発明によるＮ、池。
１００サイクル後の放電時Ｖｔを示す。又第３図には２
５”Ｃにおいて５ｍＡにて１６時間光電し、その後、５
ＱｒｎＡにて高率放電を行なつ１こ時の時閉を示す。こ
れらの図において（Ａｌは本発明によるＮ、池。
（均は正−仮番こクラファイトが２０ｗｔ％添加され１
こ従来霞池、（Ｃ）は正比仮に直径が１〜２ミクロンの
１次粒子が数個〜数十個つなかった鎮状形状のコバルト
粉末が５ ｗｔ％ニアケル粉末が２Ｑｗｔ％添加され１
こ本発明の信実１瓶例によろ“電池、（坊も同じく本発
明の他実旌例で正＠Ａ仮に多孔閉棒状形状を奮するコバ
ルト粉末がＱ、５ｗｔ％とニッケル粉末を４０ｗｔ％
添加したＴ＠池である。
こ従来霞池、（Ｃ）は正比仮に直径が１〜２ミクロンの
１次粒子が数個〜数十個つなかった鎮状形状のコバルト
粉末が５ ｗｔ％ニアケル粉末が２Ｑｗｔ％添加され１
こ本発明の信実１瓶例によろ“電池、（坊も同じく本発
明の他実旌例で正＠Ａ仮に多孔閉棒状形状を奮するコバ
ルト粉末がＱ、５ｗｔ％とニッケル粉末を４０ｗｔ％
添加したＴ＠池である。
（Ｅ）は正比仮にニッケル粉末のみが４Ｑｗｔ％添加さ
れｊコ従来の他実施例のｉ！！池である。又、（杓はコ
バルト粉末の形状の比較を行なうｔコめに製作した電池
で、表面に凹凸はあるが直径が１〜１０μ程度の粒状の
コバルト粉末が５ｗｔ％、ニッケル粉末が２Ｑｗｔ％添
加され、その他は本発明品（Ａｌと同様に製作された％
ｌ！Ｍである。こ才ｔらの電池の負廟仮、電解液など正
１６１仮以外の構成品はすべて本発明の′重油Ｋ１１こ
て説明し１こものと同様のものを使用しており電池の公
称容喰も同じで５ＱｍＡｈである。
れｊコ従来の他実施例のｉ！！池である。又、（杓はコ
バルト粉末の形状の比較を行なうｔコめに製作した電池
で、表面に凹凸はあるが直径が１〜１０μ程度の粒状の
コバルト粉末が５ｗｔ％、ニッケル粉末が２Ｑｗｔ％添
加され、その他は本発明品（Ａｌと同様に製作された％
ｌ！Ｍである。こ才ｔらの電池の負廟仮、電解液など正
１６１仮以外の構成品はすべて本発明の′重油Ｋ１１こ
て説明し１こものと同様のものを使用しており電池の公
称容喰も同じで５ＱｍＡｈである。
第１図、第２図から明らかな様に本発明による１［池内
（均（Ｃ１は７５”Ｃにおいて２ ｍＡで１０日間とい
う勧めて苛酷な条件で過充電を行なっても従来の電池（
Ｂｌに比べてずぐれｆ： ｌ’４：能を示すことがわか
る。
（均（Ｃ１は７５”Ｃにおいて２ ｍＡで１０日間とい
う勧めて苛酷な条件で過充電を行なっても従来の電池（
Ｂｌに比べてずぐれｆ： ｌ’４：能を示すことがわか
る。
又、第３因より１咄の４電材としてニッケル粉末のみを
用いｔコＮ池ｔＥ＋及び粒状のコバルト粉末を用いた電
池ｔＦｌは高率放電特注の悪いことがわかろう電／１１
！（Ｆｌの高率放″屯待閉の悪い原因はコバルト粉末の
形状によるものと考えられる。
用いｔコＮ池ｔＥ＋及び粒状のコバルト粉末を用いた電
池ｔＦｌは高率放電特注の悪いことがわかろう電／１１
！（Ｆｌの高率放″屯待閉の悪い原因はコバルト粉末の
形状によるものと考えられる。
尚コバルト粉末の添加量及びニッケル粉末の添加量は電
池の実使用におけろ放電条件により、そレソれ０３〜２
０ ｗｔ％、５〜４５ ｗｔ％の範囲内で組み合せれば
同様の相乗効果の認められることがわかった。又別の実
験において電解液として水酸化ナトリウム水浴液、水酸
化リチウム水ｒ容液を使用１〜でも広い濃度ｉ碩囲ｆこ
わｆコって同様の効果のあることがわかる。
池の実使用におけろ放電条件により、そレソれ０３〜２
０ ｗｔ％、５〜４５ ｗｔ％の範囲内で組み合せれば
同様の相乗効果の認められることがわかった。又別の実
験において電解液として水酸化ナトリウム水浴液、水酸
化リチウム水ｒ容液を使用１〜でも広い濃度ｉ碩囲ｆこ
わｆコって同様の効果のあることがわかる。
以上、実施例で詳細に説明しｔコ様に、導電材として多
孔性棒状あるいは鎖状形状を葡オるコバルミ−扮末を０
．３〜２０ ｗｔ％と二Ｉケル粉末を５〜４５ｗｔ％
活物゛改ｆこ添加した正竜板を用いｔコ本発明による密
閉型二“ノケルカドミウムＮ、池は高温下の苛酷な条件
１こも耐え、且つ高率放電にもすぐｎ、 ｒ： ＦＪＥ
能を示すものである。
孔性棒状あるいは鎖状形状を葡オるコバルミ−扮末を０
．３〜２０ ｗｔ％と二Ｉケル粉末を５〜４５ｗｔ％
活物゛改ｆこ添加した正竜板を用いｔコ本発明による密
閉型二“ノケルカドミウムＮ、池は高温下の苛酷な条件
１こも耐え、且つ高率放電にもすぐｎ、 ｒ： ＦＪＥ
能を示すものである。
第１図は高温過充電テストでのサイクル経過にともなう
放電谷型の推移を示し１３図、第２図は高温過充電テス
ト、１００サイクル目の放電特性を示す図、第３図は常
温における高率放電特性を示す図である。
放電谷型の推移を示し１３図、第２図は高温過充電テス
ト、１００サイクル目の放電特性を示す図、第３図は常
温における高率放電特性を示す図である。
Claims (1)
- 水酸化ニッケルを活物′べとし、電導材として二・ソケ
ル粉末を５〜４５ｗｔ％と多孔メト俸状或いは鎖状形状
を有するコバルト粉末を０，３〜２０ ｗｔ％とを含む
正画と、カドミウムを活物質としｔこ負比とを備えたこ
とを特徴とする密閉型ニッケルカドミウム蓄電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58024271A JPS59149653A (ja) | 1983-02-15 | 1983-02-15 | 密閉型ニツケルカドミウム蓄電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58024271A JPS59149653A (ja) | 1983-02-15 | 1983-02-15 | 密閉型ニツケルカドミウム蓄電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59149653A true JPS59149653A (ja) | 1984-08-27 |
Family
ID=12133546
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58024271A Pending JPS59149653A (ja) | 1983-02-15 | 1983-02-15 | 密閉型ニツケルカドミウム蓄電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59149653A (ja) |
-
1983
- 1983-02-15 JP JP58024271A patent/JPS59149653A/ja active Pending
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