JPS60151964A - アルカリ電池用正極板の製造法 - Google Patents
アルカリ電池用正極板の製造法Info
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- JPS60151964A JPS60151964A JP59008301A JP830184A JPS60151964A JP S60151964 A JPS60151964 A JP S60151964A JP 59008301 A JP59008301 A JP 59008301A JP 830184 A JP830184 A JP 830184A JP S60151964 A JPS60151964 A JP S60151964A
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- 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
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- Y02E60/10—Energy storage using batteries
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- 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】
本発明は、水酸化ニッケルと導電材と金属コバルト粉末
とを主成分とする混合粉末を活物質支持体に保持さＶて
成るアル）Ｊり電池用正権板の製造法の取良に関するも
のであり、１１１合粉末の混合順序を水酸化ニッケル粉
末と金属コバルト粉末とを混合した後に導電材を混合り
るという順序にすることによつで性能のすぐれた正極板
を提供ことを目的どするしのである。
とを主成分とする混合粉末を活物質支持体に保持さＶて
成るアル）Ｊり電池用正権板の製造法の取良に関するも
のであり、１１１合粉末の混合順序を水酸化ニッケル粉
末と金属コバルト粉末とを混合した後に導電材を混合り
るという順序にすることによつで性能のすぐれた正極板
を提供ことを目的どするしのである。
従来、アルカリ電池の正極板の基板としては、ニッケｊ
し粉末の焼結体が用いられているが、その多孔度は７０
〜８０％程度であり、これ以１に多孔度を上げると、そ
の機械的強電が著しく減少し、したがってその空隙内に
正極活物質を充填した場合に、基板の変形、亀裂や活物
質の剥ｆｌＪ＠を１０来する欠点があった。また、活物
質を充填りる場合、通常、１ＩＩ１２ル含浸法とよばれ
る方法、すなわち硝酸ニッケルや硫酸ニッケル等の塩の
水溶液を基板に減圧含浸しＩこのち、アルカリ水溶液で
処理し、さらに湯洗、乾燥Ｊるという操作を繰り返す方
法がとられ゛（いる。しかしながら、−回の操作によつ
Ｃ充填される出は少く、しかも、２回目から充填される
■は次第に゛減少してくるので通常４〜１０回の操作を
繰り返づ必要がある。そのため製造工程が復４１で製造
コスＩ〜が高くなるという欠点があった。
し粉末の焼結体が用いられているが、その多孔度は７０
〜８０％程度であり、これ以１に多孔度を上げると、そ
の機械的強電が著しく減少し、したがってその空隙内に
正極活物質を充填した場合に、基板の変形、亀裂や活物
質の剥ｆｌＪ＠を１０来する欠点があった。また、活物
質を充填りる場合、通常、１ＩＩ１２ル含浸法とよばれ
る方法、すなわち硝酸ニッケルや硫酸ニッケル等の塩の
水溶液を基板に減圧含浸しＩこのち、アルカリ水溶液で
処理し、さらに湯洗、乾燥Ｊるという操作を繰り返す方
法がとられ゛（いる。しかしながら、−回の操作によつ
Ｃ充填される出は少く、しかも、２回目から充填される
■は次第に゛減少してくるので通常４〜１０回の操作を
繰り返づ必要がある。そのため製造工程が復４１で製造
コスＩ〜が高くなるという欠点があった。
−てこで近年、ニラクル網、多孔状ニックル板や三次元
的に連続した構造を有するスポンジ状ニッウル多几体等
の活物質支持体に、粉末状の正極活物質をム接保持させ
るものが注目されてきている。
的に連続した構造を有するスポンジ状ニッウル多几体等
の活物質支持体に、粉末状の正極活物質をム接保持させ
るものが注目されてきている。
しかしながら、このようないわゆる非焼結式正極板（よ
、極板の強麿が結着剤の結着力によって保たれＣいるた
めに活物質のＩＩｔ２落が多く、また導電性支持体と活
物質粒子どの間の距離が大きいために活物質からの導電
性が悪く放電性能が悪いという欠点がある。そこで、導
電材としてカーボニルニッケル粉末や炭素粉末を添加し
たり、充電効率を高めたり、極板の強電を向上させるこ
と等を目的として、金属コバルトやコバルト化合物、あ
るいは金属カドミウムやカドミウム化合物等の添加剤を
加えることによって性能を向上さＵる試みがなされてい
る。しかしながら、その効果は必ずしも充分ではなく、
性能の１ぐれＩこ正極板を得るためには導電材および添
加剤を多量に加える必要がある。ところが、導電材おＪ
、び添加剤を多量に加えると活物質である水酸化ニッケ
ルの量が減少するために、極板のエネルギー密度が著し
く低１ンりるという欠点が生じる。
、極板の強麿が結着剤の結着力によって保たれＣいるた
めに活物質のＩＩｔ２落が多く、また導電性支持体と活
物質粒子どの間の距離が大きいために活物質からの導電
性が悪く放電性能が悪いという欠点がある。そこで、導
電材としてカーボニルニッケル粉末や炭素粉末を添加し
たり、充電効率を高めたり、極板の強電を向上させるこ
と等を目的として、金属コバルトやコバルト化合物、あ
るいは金属カドミウムやカドミウム化合物等の添加剤を
加えることによって性能を向上さＵる試みがなされてい
る。しかしながら、その効果は必ずしも充分ではなく、
性能の１ぐれＩこ正極板を得るためには導電材および添
加剤を多量に加える必要がある。ところが、導電材おＪ
、び添加剤を多量に加えると活物質である水酸化ニッケ
ルの量が減少するために、極板のエネルギー密度が著し
く低１ンりるという欠点が生じる。
木発Ｉｌｌは非焼結式正極板が右する上記のような欠点
を解決ずべ（なされたものであり、添加剤として金属コ
バルト粉末を用いた場合に、活物質粉末の混合順序を水
酸化ニッケルと金属コバルト粉末とを混合した後に導電
材を混合するという順序にすると、極板の性能が茗しく
向上することを見出したことに基づくものである。
を解決ずべ（なされたものであり、添加剤として金属コ
バルト粉末を用いた場合に、活物質粉末の混合順序を水
酸化ニッケルと金属コバルト粉末とを混合した後に導電
材を混合するという順序にすると、極板の性能が茗しく
向上することを見出したことに基づくものである。
以下、本発明の実施例ならびにその効果を詳述する。
本発明にＪ、る正極板は次のようにして製作した。
まず、粒子径が１００μ以下の水酸化ニッケル粉末６５
部とコバル）〜粉末、例えばシュウ酸コバルトを水素還
元して１９だコバル１〜粉末１５部とを均一に混合した
後、導電材としてカーボニルニラクル粉末２０部を添加
して活物質混合粉末を製作した。つぎに、この混合わ）
末をポリビニルアルコールの水溶液でペースト化したも
のを、開花率７０％の多孔状ニッケル板の両面にφ７
（１ｉ シ’７： ＩＦｏＣで１時間乾燥した後、フッ
素樹脂の分散液に浸１ＪｊＬ／、再び８０℃で１１１７
、間や２１．〜）した後！１００Ｋ （１／ ｅｕ？の
圧力ぐプレスして本発明による正極板△を１ワＩこ。
部とコバル）〜粉末、例えばシュウ酸コバルトを水素還
元して１９だコバル１〜粉末１５部とを均一に混合した
後、導電材としてカーボニルニラクル粉末２０部を添加
して活物質混合粉末を製作した。つぎに、この混合わ）
末をポリビニルアルコールの水溶液でペースト化したも
のを、開花率７０％の多孔状ニッケル板の両面にφ７
（１ｉ シ’７： ＩＦｏＣで１時間乾燥した後、フッ
素樹脂の分散液に浸１ＪｊＬ／、再び８０℃で１１１７
、間や２１．〜）した後！１００Ｋ （１／ ｅｕ？の
圧力ぐプレスして本発明による正極板△を１ワＩこ。
比較のｌこめに、水酸化ニッケルオ′シ）木とカーボニ
ルニツ′ｆルｔ５）末とを混合した後コバルト粉末を混
合しく製作しＩこ正極板１３および水酸化ニッケル粉末
とカーボニルニッケル粉末とコバルト粉末とを同■、旨
こ混合しで製作した正極板Ｃを製作した。なお、粉末の
混合は、１１１合粉末１０ケ所から一定量のサンプルを
採取しく、その中のニッケル粉末あるいはコバルト粉末
の含イ′ｉ用の標準幅差σが０ 、’０５以下になるこ
とを目安とし゛（おこなった。
ルニツ′ｆルｔ５）末とを混合した後コバルト粉末を混
合しく製作しＩこ正極板１３および水酸化ニッケル粉末
とカーボニルニッケル粉末とコバルト粉末とを同■、旨
こ混合しで製作した正極板Ｃを製作した。なお、粉末の
混合は、１１１合粉末１０ケ所から一定量のサンプルを
採取しく、その中のニッケル粉末あるいはコバルト粉末
の含イ′ｉ用の標準幅差σが０ 、’０５以下になるこ
とを目安とし゛（おこなった。
これらの正極板１枚と対極として容量が充分に大きい焼
結式カドミウム負極板２枚とをブイロン不織布のセパレ
ータを介し゛（密着さぜＥて、電解液としてＳ 、 Ｇ
、１．２５０ （２０℃）水酸化カリウム水溶液を用
いてフラツ１ツドタイプの電池を製作し、０、ＩＯＡで
２０時間充電した後、０．２０Ａで酸化第二水銀電極に
対して（ＩＶまで放電して活物質利用率をめた。放電特
性の比較を第１図に承り。図から本発明による正極板へ
のｈｋ電特竹が最もすぐれてＪ３す、活物質利用率は９
５％に達することがわかる。
結式カドミウム負極板２枚とをブイロン不織布のセパレ
ータを介し゛（密着さぜＥて、電解液としてＳ 、 Ｇ
、１．２５０ （２０℃）水酸化カリウム水溶液を用
いてフラツ１ツドタイプの電池を製作し、０、ＩＯＡで
２０時間充電した後、０．２０Ａで酸化第二水銀電極に
対して（ＩＶまで放電して活物質利用率をめた。放電特
性の比較を第１図に承り。図から本発明による正極板へ
のｈｋ電特竹が最もすぐれてＪ３す、活物質利用率は９
５％に達することがわかる。
つぎに、これらの電池を（１，１ｃＡ’、０．！ｉｃ△
。
。
ＩＣＡおよび３ＣＡで放電した１１、ｉの活物質利用率
の変化を第２図に承り。図から、本発明による正極板Ａ
Ｃ，を放電率が増大した１１．１の活物質利用率のイ
は下がもつども小さいことがわかる。
の変化を第２図に承り。図から、本発明による正極板Ａ
Ｃ，を放電率が増大した１１．１の活物質利用率のイ
は下がもつども小さいことがわかる。
さらに、これらの正極板に対するコバルトの添加ｍを変
えた場合の０．２ＣＡ’ｒ放電した１１．１の活物質利
用率の変化を第３図に示す。図から本発明による正極板
への利用率はコバル１〜の添加量が１０％で９０％に達
し、＝１パル１−の■が３０％でほぼ１００％になるこ
とがわかる。
えた場合の０．２ＣＡ’ｒ放電した１１．１の活物質利
用率の変化を第３図に示す。図から本発明による正極板
への利用率はコバル１〜の添加量が１０％で９０％に達
し、＝１パル１−の■が３０％でほぼ１００％になるこ
とがわかる。
一ツノ、正極板Ｂはコバル１〜の添加量が３０％でも利
用率は９０％に達しない。また、正極板Ｃはコバルトの
添加■が２０％で利用率は８０％程度になるが、それ以
上コバルト粉末が増加しても利用率はあまり向上しない
ことがわかる。
用率は９０％に達しない。また、正極板Ｃはコバルトの
添加■が２０％で利用率は８０％程度になるが、それ以
上コバルト粉末が増加しても利用率はあまり向上しない
ことがわかる。
何故、本発明によると正極板の性能が著しく向、１−す
るのかはつぎのＪ：うな理由ににるｂのど考えられる。
るのかはつぎのＪ：うな理由ににるｂのど考えられる。
覆−なわノ）、粉末の凝集性に着口丈ると、カーボニル
ニッケルＶ）末と］パル１〜粉末とを比較した場合、二
１パルｌ−粉末の方が凝集性が茗しく大さい。
ニッケルＶ）末と］パル１〜粉末とを比較した場合、二
１パルｌ−粉末の方が凝集性が茗しく大さい。
これは−１パル”１〜粉末が右するｔｔｊ性によるしの
である。従って、実施例の正極板ＣのようにニッケルＶ
）木と」バルト粉末とを同＋＋ｙに水酸化ニッケル粉末
に添加して混合すると、粉末の混合は凝集性の強いコバ
ル１〜わ）末を分散させることが律速となって比較的容
易に分散されるカーボニルニッケル粉末にまで混合時の
９ｇ断応ノｊが加わることになる。
である。従って、実施例の正極板ＣのようにニッケルＶ
）木と」バルト粉末とを同＋＋ｙに水酸化ニッケル粉末
に添加して混合すると、粉末の混合は凝集性の強いコバ
ル１〜わ）末を分散させることが律速となって比較的容
易に分散されるカーボニルニッケル粉末にまで混合時の
９ｇ断応ノｊが加わることになる。
また、実施例の正橋板Ｉ３のように水酸化ニッケル粉末
とカーボニルニッケル粉末とを１５１合した後コバルト
粉末を混合した場合にもニッケルＩ）末に対して不要の
応力が加わる。このカーボニルニッケル粉末はその粒子
形状が鎖状であるため、大公な剪断応力が加わるとその
鎖が切断されてぬ霜月としての効果が低下し、極板の性
能が悪くなるものと考えられる。
とカーボニルニッケル粉末とを１５１合した後コバルト
粉末を混合した場合にもニッケルＩ）末に対して不要の
応力が加わる。このカーボニルニッケル粉末はその粒子
形状が鎖状であるため、大公な剪断応力が加わるとその
鎖が切断されてぬ霜月としての効果が低下し、極板の性
能が悪くなるものと考えられる。
一方、本発明にＪ、るど凝集１！ｌの強いコバルト粉末
をまず水酸化ニッケル粉末中に均一に分散さぜ゛（から
カーボニルニッケル粉末を分散さＵるために、カーボニ
ルニッケルわ）末には必要最小限の剪断応力しか加わら
むいのでその鎖状構造が破壊されることは極めて少く、
シ！、：がって極板の性能が良好に維持されるものとと
えられる。
をまず水酸化ニッケル粉末中に均一に分散さぜ゛（から
カーボニルニッケル粉末を分散さＵるために、カーボニ
ルニッケルわ）末には必要最小限の剪断応力しか加わら
むいのでその鎖状構造が破壊されることは極めて少く、
シ！、：がって極板の性能が良好に維持されるものとと
えられる。
以上のように本発明によると非焼結式１に極板の極板性
能を著しく向上さぼることができる。
能を著しく向上さぼることができる。
なお、金属コバルト粉末は被酸化性が強く、表面が酸化
されるとその効果が低下してしまう。従っ（、金属コバ
ルトの効果を充分に発揮させるためには、耐酸化性の強
いＴ１バルト粉末、例えばシュウ酸コバルトを水素還元
して得たコバルト粉末を用いるか、あるいは少くとも水
酸化ニッケル粉末とコバルト粉末との混合を不活性雰囲
気あるいは還元性雰囲気中でＪ３こなうことが望ましい
。
されるとその効果が低下してしまう。従っ（、金属コバ
ルトの効果を充分に発揮させるためには、耐酸化性の強
いＴ１バルト粉末、例えばシュウ酸コバルトを水素還元
して得たコバルト粉末を用いるか、あるいは少くとも水
酸化ニッケル粉末とコバルト粉末との混合を不活性雰囲
気あるいは還元性雰囲気中でＪ３こなうことが望ましい
。
第１図は本発明による正極板と従来法に°よる正極板と
の放電特性の比較を示した図、第２図Ｊ５よび第３１ざ
１はでれぞれ、ＩＪ文電串を変えた時の活物質利用率の
変化、５３ Ｊ、びコバル１〜の添加量を変えた１１′
１のｉＬ！ｉ ！ｌ！７１Ｍ’、を利用率の変化を示し
ＩＳ図である。 Δ・・・・；・木光明品、［３，Ｃ・・・・・・従来品
−ｗ−電字（０＾） 蒲、３図
の放電特性の比較を示した図、第２図Ｊ５よび第３１ざ
１はでれぞれ、ＩＪ文電串を変えた時の活物質利用率の
変化、５３ Ｊ、びコバル１〜の添加量を変えた１１′
１のｉＬ！ｉ ！ｌ！７１Ｍ’、を利用率の変化を示し
ＩＳ図である。 Δ・・・・；・木光明品、［３，Ｃ・・・・・・従来品
−ｗ−電字（０＾） 蒲、３図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、水酸化ニッケル粉末と導電材と金属コバルト粉末と
を１成分とＪる）Ｒ金粉末を、活物質支持体、例えばニ
ッケル網、多孔状ニッケル板あるいはスポンジ状ニッケ
ル多孔体等に保持させて成る正極板であ−）（、」−配
水酸化ニッケルｆ５）末とＳ電材と金属コバルト粉末と
の混合順序が水酸化ニッケル′ｒ／）末と金属−１パル
！・１５）木どを混合した１なに、該）Ｕ合物ど）り゛
心Ｉとを混合づることを特徴とＪ゛るアルカリ電池用正
（ｌ（板の製造法。 ２、 ＋ｉＱ記コバルｌ−粉末の添加ωが１０〜３０重
量％であることを１４ｊ徴とり−る狛ｆｉ’ｌ 請求の
範囲第１項記載のノフルカリ電池用正極板の’１１造法
。 ３、前記念屈二ｊバルト粉末がシＪつ酸：１バルトを水
素’ｒＮ元して胃たコバルト粉末であることを特徴とＪ
る１４訂請求の範囲第１項記載のアルカリ電池用正極板
の製造法。 ４、前記水酸化ニッケル粉末と金属コバルト粉末との混
合を不活性雰囲気あるいは還元性雰囲気中でおこなうこ
とを特徴とする１１′を請求の範囲第１項記載のアルカ
リ電池用正極板の製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59008301A JPS60151964A (ja) | 1984-01-19 | 1984-01-19 | アルカリ電池用正極板の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59008301A JPS60151964A (ja) | 1984-01-19 | 1984-01-19 | アルカリ電池用正極板の製造法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60151964A true JPS60151964A (ja) | 1985-08-10 |
Family
ID=11689324
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59008301A Pending JPS60151964A (ja) | 1984-01-19 | 1984-01-19 | アルカリ電池用正極板の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60151964A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0581275A2 (en) * | 1992-07-28 | 1994-02-02 | Furukawa Denchi Kabushiki Kaisha | A pasted type nickel electrode for an alkaline storage battery and an alkaline storage battery |
-
1984
- 1984-01-19 JP JP59008301A patent/JPS60151964A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0581275A2 (en) * | 1992-07-28 | 1994-02-02 | Furukawa Denchi Kabushiki Kaisha | A pasted type nickel electrode for an alkaline storage battery and an alkaline storage battery |
| EP0581275A3 (en) * | 1992-07-28 | 1994-08-17 | Furukawa Battery Co Ltd | A pasted type nickel electrode for an alkaline storage battery and an alkaline storage battery |
| US5395712A (en) * | 1992-07-28 | 1995-03-07 | Furukawa Denchi Kabushiki Kaisha | Paste-type nickel electrode for an alkaline storage battery and an alkaline storage battery containing the electrode |
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