JPS6012742B2 - 水酸化ニツケルを活物質として含有するアルカリ蓄電池用陽極およびその製造法 - Google Patents

水酸化ニツケルを活物質として含有するアルカリ蓄電池用陽極およびその製造法

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JPS6012742B2 JP49090198A JP9019874A JPS6012742B2 JP S6012742 B2 JPS6012742 B2 JP S6012742B2 JP 49090198 A JP49090198 A JP 49090198A JP 9019874 A JP9019874 A JP 9019874A JP S6012742 B2 JPS6012742 B2 JP S6012742B2
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、水酸化ニッケルを活物質として含有するアル
カリ蓄電池用陽極に関する。
アルカリ蓄電池における水酸化ニッケル陽極の容量を改
良するために、水酸化コバルトを活物質に添加すること
がいよいよ提案されている。
暁結箔電極を使用する場合、水酸化コバルトの添加は、
コバルト塩溶液を水酸化ニッケル電極中へ惨み込ませ、
引続き苛性カリ溶液中で浸債処理することにより行なわ
れる。この場合焼結体の細孔中に水酸化コバルトが、す
でに存在する水酸化ニッケルと共に沈殿する。またこれ
と関連して、導電性物質の常用の添加物、例えばニッケ
ル−またはコバルトフレークまたはグラフアィトを含有
する水酸化ニッケル活物質に水酸化コバルトを直接混入
することもすでに公知である（西ドイツ国特許出願Ｖ５
５５２１Ｖａ／２１ｂ）。このコバルト添加の利点とし
てなかんずく、水酸化ニッケル電極の改良された活物質
利用率（ＮＥｓｓｅａｕｓｎｕｔｚｕｎｇ）、活物質の
活性化および良好な充電能率が挙げられる。なかんずく
、水酸化ニッケルと水酸化コバルトとを硫酸塩の溶液か
ら苛性アルカリ溶液で沈殿させる場合、添加物不含の電
極活物質に対して容量が明らかに改善される。
活物質利用率の改善は、水酸化コバルトの含量と共に直
接的に増加し、かつＮｉ（ＯＨ）２９０モル％対Ｃｏ（
ＯＨ）２１０モル％の比率では殆んど３０％に達するこ
とができる。
しかしながらこの有利な効果に対して著しい欠点、すな
わち電極の極めて大さし、膨化特性が存在する。
従って本発明の課題は、水酸化コバルト添加物の利点の
保持下に、この添加物により惹起される膨化傾向が十分
に抑制される、アルカリ蓄電池用の水酸化ニッケル活物
質を開発することである。
この課題は本発明によれば、活物質が、水酸化ニッケル
斑〜９２モル％、水酸化カドミウム４〜８モル％および
水酸化コバルト８〜４モル％より成る三元混合物である
ことにより解決される。なかんずく、水酸化ニッケル約
９０モル％、水酸化カドミウム３〜７モル％および水酸
化コバルト７〜３モル％より成る活物質が有利である。
このような活物質は、例えば導電性材料の普通の混和物
、殊に導電性グラフアィトと一緒に、電極としてのニッ
ケル網被覆体中で圧縮合剤として使用される。水酸化ニ
ッケルと水酸化コバルトより成る活物質に本発明により
さらに水酸化カドミウムを加えることにより、コバルト
だけが配合された材料の強い勝化作用を甘受することな
く、コバルトの容量増加効果を十分に保持することに成
功した。
しかしこのような効果の前提条件は、水酸化カドミウム
が水酸化コバルトと共に均一に水酸化ニッケルの主格子
中へ組込まれていることである。これは例えば、３種の
イオン全部をそれらの硫酸塩の共通の溶液から同時に沈
殿させて三元混合水酸化物にすることにより達成するこ
とができる。勿論、硫酸塩溶液から沈殿させる代りに、
例えば硝酸塩溶液のような他の塩溶液も使用することが
できる。Ｎｉ（ＯＨ）２９０モル％および可変分量のＣ
ｏ（ＯＨ）２およびＣｄ（ＯＨ）２１０モル％より成る
、本発明による混合水酸化物の電気化学的試験により、
両添加物の一定の濃度割合内で、材料利用率が添加物不
含の水酸化ニッケル電極に比べて非常に高められかつ同
時に好ましくない膨化が著しく抑制されることが判明し
た。
殊に有利な結果は、添加物濃度がＣｏ（ＯＨ）２３モル
％およびＣｄ（ＯＨ）２７モル％ないしはＣｏ（ＯＨ）
２６モル％およびＣｄ（ＯＨ）２４モル％の間の範囲に
ある場合に得られる。
このような電極の溶量は、等重量であるが添加物なしの
水酸化ニッケル電極の容量を２４％上廻るが、膨化率は
該水酸化ニッケル電極と比較して約４％低下する。水酸
化ニッケルのみより成る電極における膨化は、大体にお
いて、充放電の際に生じる種種の水酸化物相の体積の相
違に帰することができる。第１および第２図には、本発
明による電極およびこれらの添加物の１つだけを含有す
る電極の、放電の際のＨｇノＨｇ○基準電極に対する電
位経過もし〈は膨化率および容量が図示されている。
この場合第１図において、曲線１はＣｄ（ＯＨ）２１０
モル％添加の場合、曲線２は混合水酸化物中Ｃｏ（ＯＨ
）２３モル％およびＣｄ（ＯＨ）２７モル％の場合、曲
線３は混合水酸化物中Ｃｏ（ＯＨ）２７モル％およびＣ
ｄ（ＯＨ）２３モル％の場合、曲線４はＣｏ（ＯＨ）２
１０モル％添加の場合の放電における電位経過を表わす
。これによれば電位については濃度依存性は袷んど認め
られない。このことはそれぞれ両添加成分の３〜７モル
％間の混合範囲においても言える。極端な混合比の場合
一方の成分の欠如もしくは他方の成分の過剰はそれらの
特殊な効果で明瞭に認められる。第２図は、本発明によ
る電極の容量並びに膨化率を、混合水酸化物中の各水酸
化物の分量〔ａ〕（モル％）および電極合剤中の各水酸
化物の分量〔ｂ〕（重量％）との関連において示す図表
である。
この場合使用された圧縮合剤電極は、１鑓重量％が導電
性グラフアィト、９．２重量％がＫＯＨ（団体）より成
り、かつ７４．母重量％が、可変分量の各水酸化物を同
時沈殿させて得られた乾燥生成物としてのＣｏ−、Ｃｄ
−、Ｎｉ混合水酸化物より成り、その場合Ｃｏ（ＯＨ）
２およびＣｄ（ＯＨ）２分量の合計が不断に沈殿生成物
（混合水酸化物）の１０モル％であることを条件として
形成されたものである。この図表中の曲線はそれぞれ以
下を表わす：■：Ｎｉ（ＯＨ）２成分から期待される理
論容量（試験条件下、単位：の価′の、■：実験的に測
定された溶量（６サイクル後の平均値、単位：仇Ａｈ／
夕）、■：膨化率（電極の初期厚さに対する６サイクル
後の増加率：％）、■：Ｈｇ／Ｈｇ０に対する電極電位
（Ｃ／５で負荷下、放電開始後１時間、単位：のＶ）、
■：膨化率（混合水酸化物の代物こ純粋なＮｉ（ＯＨ）
２７４．頚重量％を含有する圧縮合剤電極の場合、単位
：％）。
膨化率は、カドミウム、すなわちＣｄ（ＯＨ）２が少く
とも３モル％まで存在することにより純粋な水酸化ニッ
ケル電極の場合の値の約８０％に抑制されるが、カドミ
ウム含有率がさらに低減すると、同じく進行する容量利
得よりも相対的に迅速に増大する。
しかしそれまでの膨化率は付加的水酸化物不含の合剤と
比べ約２０％低減されるので、有利な混合水酸化物組成
は、水酸化ニッケル９０モル％「水酸化コバルト７モル
％および水酸化カドミウム３モル％である。本発明に相
応する陽極用の鷹合活物質を３種の水酸化物成分の機械
的混合によるだけで製造すると、実際に純粋な水酸化ニ
ッケル活物質に比べて、コバルト添加により惹起される
容量の向上が得られるが、この活物質の不利な膨化樽曲
ま全面的に保持されたままである。
従って、水酸化ニッケル電極の容量に対するコバルトの
活性化作用は、本発明により、はじめて同時に沈殿され
た水酸化カドミウムが他の水酸化物と三元混鼠を形成し
て膨化を阻止することと一緒になって無制限に利用する
ことができる。
【図面の簡単な説明】 図面は何れも本発明による電極および添加物の一成分の
みを含有する電極の特性値の比較線表であり、第１図は
これら電極のＨｇノＨｇ○基準電極に対する電位・放電
時間曲線図、第２図は混合水酸化物中の成分量の変化に
対する容量並びに膨化率の経過を示す曲線図である。 第１図 第２図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ 水酸化ニツケルを活物質として含有するアルカリ蓄
    電池用陽極において、活物質が、水酸化ニツケル８８〜
    ９２モル％、水酸化カドミウム４〜８モル％および水酸
    化コバルト８〜４モル％の三元混合物であることを特徴
    とする、水酸化ニツケルを活物質として含有するアルカ
    リ蓄電池用陽極。 ２ 特許請求の範囲第１項記載の陽極を製造するに当り
    、電極構造体中に水酸化ニツケル、水酸化コバルトおよ
    び水酸化カドミウムをニツケル、コバルトおよびカドミ
    ウムの塩溶液から同時に析出させることを特徴とする、
    水酸化ニツケル活物質として含有するアルカリ蓄電池用
    陽極の製造法。
JP49090198A 1973-08-13 1974-08-06 水酸化ニツケルを活物質として含有するアルカリ蓄電池用陽極およびその製造法 Expired JPS6012742B2 (ja)

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