JPS60254564A - アルカリ蓄電池用ニツケル正極 - Google Patents
アルカリ蓄電池用ニツケル正極Info
- Publication number
- JPS60254564A JPS60254564A JP59111145A JP11114584A JPS60254564A JP S60254564 A JPS60254564 A JP S60254564A JP 59111145 A JP59111145 A JP 59111145A JP 11114584 A JP11114584 A JP 11114584A JP S60254564 A JPS60254564 A JP S60254564A
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- JP
- Japan
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- nickel
- active material
- powder
- positive electrode
- nickel positive
- Prior art date
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- Granted
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-
- 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
- H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
- H01M4/48—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides
- H01M4/52—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides of nickel, cobalt or iron
-
- 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
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】
産業上の利用分野
本発明は、ニッケルーカドミ判つム電池、ニッケルー鉄
電池彦どのアルカリ蓄電池用ニッケル正極に関するもの
で、さらに詳しくは、水酸化ニッケル粉末に導電材々ど
を加えた活物質混合物を導電性支持体に保持させた非焼
結式ニッケル正極の改良に関する。
電池彦どのアルカリ蓄電池用ニッケル正極に関するもの
で、さらに詳しくは、水酸化ニッケル粉末に導電材々ど
を加えた活物質混合物を導電性支持体に保持させた非焼
結式ニッケル正極の改良に関する。
従来例の構成とその問題点
従来、ニッケルーカドミウム蓄電池に代表されるアルカ
リ蓄電池用のニッケル正極は、構造や製法によってポケ
ット式、焼結式友びペースト式とがある。最近は、その
他に活物質の支持体とじてスポンジ状金属多孔体を用い
た発泡メタル式が提案されている。
リ蓄電池用のニッケル正極は、構造や製法によってポケ
ット式、焼結式友びペースト式とがある。最近は、その
他に活物質の支持体とじてスポンジ状金属多孔体を用い
た発泡メタル式が提案されている。
発泡メタル式は、スポンジ状金属多孔体の構造が焼結式
の基板と同様に三次元の網目状であることから、焼結式
ニッケル正極の場合と同じく電子伝導に優れ、焼結式に
匹敵する放電性能や寿命特性を得られる。また、基板と
して用いる多孔体の孔径は平均数百μｍで焼結式の数μ
ｍから数十μｍに比べて大きく、活物質の粒径を適切な
大きさのものを選定することによシ、直接充填法が採用
できる。したがって、製法は金属の穴あき板やスクリー
ンに活物質を塗着するペースト式と同様に簡単である。
の基板と同様に三次元の網目状であることから、焼結式
ニッケル正極の場合と同じく電子伝導に優れ、焼結式に
匹敵する放電性能や寿命特性を得られる。また、基板と
して用いる多孔体の孔径は平均数百μｍで焼結式の数μ
ｍから数十μｍに比べて大きく、活物質の粒径を適切な
大きさのものを選定することによシ、直接充填法が採用
できる。したがって、製法は金属の穴あき板やスクリー
ンに活物質を塗着するペースト式と同様に簡単である。
さらに、基板の空孔率が９５チ前後と焼結式基板の８０
％前後に比べて高く、活物質の高密度充填ができる。
％前後に比べて高く、活物質の高密度充填ができる。
これらの長所をもつ発泡メタル式ニッケル正極は、一般
的に次に示す方法で製作される。（１ン活物質の水酸化
ニッケル粉末と導電材のニッケル粉末、およびコバルト
粉末等を主とする活物質混合物のペースト作製、（２）
スポンジ状金属多孔体にベーストの充填、（３）加圧に
よる充填密度の向上と充填物の保持、（４）結着剤の添
加による充填物保持の補強、（６９乾燥、（６）加工。
的に次に示す方法で製作される。（１ン活物質の水酸化
ニッケル粉末と導電材のニッケル粉末、およびコバルト
粉末等を主とする活物質混合物のペースト作製、（２）
スポンジ状金属多孔体にベーストの充填、（３）加圧に
よる充填密度の向上と充填物の保持、（４）結着剤の添
加による充填物保持の補強、（６９乾燥、（６）加工。
こうして得られるニッケル正極は、活物質のかたちで直
接充填しているので、焼結式においてなされている化成
を行わずに電池に組み込んで用いることができる。その
反面活物質は電気化学的な活性化を受けずに電池に構成
されるので、利用率が不安定となる。すなわち、現象と
して電池の初充電において充電電気量か不足すると、活
物質利用率が低く、２サイクル目以降の充電を十分に行
っても回復しない場合がある。なお、初充電を公称容量
の２００％以上の電気量、しかも１／１ｏＣ前後の比較
的低電流で行えば、安定した利用率を得ることができる
。しかし、この方法は多量の電力と時間を要し生産性が
劣シ、電池製造コストの上昇となるので、その改善が望
壕れていた。
接充填しているので、焼結式においてなされている化成
を行わずに電池に組み込んで用いることができる。その
反面活物質は電気化学的な活性化を受けずに電池に構成
されるので、利用率が不安定となる。すなわち、現象と
して電池の初充電において充電電気量か不足すると、活
物質利用率が低く、２サイクル目以降の充電を十分に行
っても回復しない場合がある。なお、初充電を公称容量
の２００％以上の電気量、しかも１／１ｏＣ前後の比較
的低電流で行えば、安定した利用率を得ることができる
。しかし、この方法は多量の電力と時間を要し生産性が
劣シ、電池製造コストの上昇となるので、その改善が望
壕れていた。
発明の目的
本発明は、活物質に水酸化−レケル粉末を用いる非焼結
式ニッケル正極の上記のような問題を解決し、活物質利
用率の向上と安定化を図ることを目的とする。
式ニッケル正極の上記のような問題を解決し、活物質利
用率の向上と安定化を図ることを目的とする。
発明の構成
本発明のニッケル正極は、水酸化ニッケル粉末とオキシ
水酸化ニッケル粉末及びコバルト粉末を含む活物質混合
物を支持体に保持させたものである。
水酸化ニッケル粉末及びコバルト粉末を含む活物質混合
物を支持体に保持させたものである。
非焼結式ニッケル正極における活物質混合物は、通常水
酸化ニッケルの他に、少なくとも導電材のニッケル粉末
と、活物質利用率の向上の機能を有するコバルト粉末か
ら構成される。
酸化ニッケルの他に、少なくとも導電材のニッケル粉末
と、活物質利用率の向上の機能を有するコバルト粉末か
ら構成される。
コバルト粉末は、電池の初充電において、添加した大部
分が酸化され、しかも、酸化の電位は、水酸化ニッケル
が高次の酸化物へ酸化される電位よりも低いので、充電
初期にはコバルトの酸化が大部分である。
分が酸化され、しかも、酸化の電位は、水酸化ニッケル
が高次の酸化物へ酸化される電位よりも低いので、充電
初期にはコバルトの酸化が大部分である。
そのことが、電池への充電は所定の電気量であっても、
時には充電不足の場合にみられるような低い活物質利用
率のかたちで表われてくる。
時には充電不足の場合にみられるような低い活物質利用
率のかたちで表われてくる。
そこで、本発明では活物質の主成分の水酸化ニッケル粉
末のかわシに、その一部を充電生成物と同じ高次の酸化
物であるオキシ水酸化ニッケル粉末におきかえて、初充
電における未充電の活物質の量を減少させ、これによっ
て活物質の利用率の低下を抑制するものである。
末のかわシに、その一部を充電生成物と同じ高次の酸化
物であるオキシ水酸化ニッケル粉末におきかえて、初充
電における未充電の活物質の量を減少させ、これによっ
て活物質の利用率の低下を抑制するものである。
ソーダ水溶液を反応させて得られる。この化学的に合成
したオキシ水酸化ニッケル粉末に２０重量調べたところ
９０〜９５チの活物質利用率を有し、電池用活物質とし
ての機能を十分に有していることが確認された。
したオキシ水酸化ニッケル粉末に２０重量調べたところ
９０〜９５チの活物質利用率を有し、電池用活物質とし
ての機能を十分に有していることが確認された。
水酸化ニッケル粉末と混合するオキシ水酸化ニッケル粉
末の量は、コバルト粉末の酸化に消費される電気量相当
が適切である。たとえば、コバルト粉末を４〜６重量％
添加した場合は、酸化に消費される電気量は、通常の方
法による初充電電気量の８〜１２％であるので、オキシ
水酸化ニッケル粉末の量は活物質量の１０重量係程度が
よい。
末の量は、コバルト粉末の酸化に消費される電気量相当
が適切である。たとえば、コバルト粉末を４〜６重量％
添加した場合は、酸化に消費される電気量は、通常の方
法による初充電電気量の８〜１２％であるので、オキシ
水酸化ニッケル粉末の量は活物質量の１０重量係程度が
よい。
実施例の説明
粒度が１００メツシュ通過の市販の水酸化ニッケル粉末
と前記のよ−ｔＭしたオキシ水酸化ニッケル粉末とを重
量比で９：１の割合で混合する。
と前記のよ−ｔＭしたオキシ水酸化ニッケル粉末とを重
量比で９：１の割合で混合する。
この混合粉末８１重量部にニッケル粉末１５重量部及び
コバルト粉末４重量部を加えて活物質混合物をつ〈シ、
これに水を加えて含水量３００重量部ペーストを作成し
た。
コバルト粉末４重量部を加えて活物質混合物をつ〈シ、
これに水を加えて含水量３００重量部ペーストを作成し
た。
活物質の支持体には、材質がニッケルで厚みが１．３ｗ
Ｌ、多孔度９６チ、孔径１００〜５００μのスポンジ状
多孔体を用い、これに上記ペーストを充填し、加圧、乾
燥して厚みが０．７ Ｍの電極板を得た。この電極板は
、電池を構成する寸法３９×６０ ｍ’ｌ／Ｃ調整し、
結着剤のポリ４フツ化エチレンの水性懸濁液を添加し、
乾燥した後、重量を測定し、活物質の充填量から電極板
の理論容量をめた。また、比較例として、オキシ水酸化
ニッケルを含まない活物質混合物を用いた電極を製作し
た。
Ｌ、多孔度９６チ、孔径１００〜５００μのスポンジ状
多孔体を用い、これに上記ペーストを充填し、加圧、乾
燥して厚みが０．７ Ｍの電極板を得た。この電極板は
、電池を構成する寸法３９×６０ ｍ’ｌ／Ｃ調整し、
結着剤のポリ４フツ化エチレンの水性懸濁液を添加し、
乾燥した後、重量を測定し、活物質の充填量から電極板
の理論容量をめた。また、比較例として、オキシ水酸化
ニッケルを含まない活物質混合物を用いた電極を製作し
た。
これらの電極を正極−とじて、負極に公知のカドミウム
極、セパレータにポリアミド不織布、電解液に水酸化リ
チウムを含むか性カリの３０重量％水溶液を用いて、単
３形の電池を構成した。
極、セパレータにポリアミド不織布、電解液に水酸化リ
チウムを含むか性カリの３０重量％水溶液を用いて、単
３形の電池を構成した。
これらの電池は、周囲温度２０℃で、充電を１／１゜Ｃ
の電流で１６０チ、放電を１１５Ｃの電流で１．ＯＶま
での条件で充放電試験をくり返した。それぞれの電池に
ついて、放電容量と用いた正極の理論容量とから活物質
利用率をめた。
の電流で１６０チ、放電を１１５Ｃの電流で１．ＯＶま
での条件で充放電試験をくり返した。それぞれの電池に
ついて、放電容量と用いた正極の理論容量とから活物質
利用率をめた。
図は充放電サイクルと活物質利用率の関係を示す。同図
においてＡは本発明の正極を用いた電池、ＢＦｉ比較例
の正極を用いた電池を示す。
においてＡは本発明の正極を用いた電池、ＢＦｉ比較例
の正極を用いた電池を示す。
Ａは活物質利用率が９５％前後と高く、バラツキの幅も
小さい。それに対しＢは、充放電を充分に行っても利用
率は８５チ前後で低く、しかもバラツキの幅も８０〜９
０％と大きい。この結果からも明らかなように、本発明
のニッケル正極は安定した性能を有する。
小さい。それに対しＢは、充放電を充分に行っても利用
率は８５チ前後で低く、しかもバラツキの幅も８０〜９
０％と大きい。この結果からも明らかなように、本発明
のニッケル正極は安定した性能を有する。
実施例では、発泡メタル式ニッケル正極について説明し
たが、本発明はポケット′式やペースト式等の他の非焼
結式のアルカリ蓄電池用ニッケル正極にも適用できる。
たが、本発明はポケット′式やペースト式等の他の非焼
結式のアルカリ蓄電池用ニッケル正極にも適用できる。
発明の効果
以上のように、本発明によれば、活物質利用率が高く、
しかも品質の一定した非焼結式ニッケル正極が得られる
。
しかも品質の一定した非焼結式ニッケル正極が得られる
。
図は実施例及び比較例の正極を用いた電池の充放電ザイ
クルに伴う活物質利用率の変化を示す図である。
クルに伴う活物質利用率の変化を示す図である。
Claims (1)
- 水酸化ニッケル粉末とオキシ水酸化ニッケル粉末及びコ
バルト粉末を含む活物質混合物を支持体に保持させたア
ルカリ蓄電池用ニッケル正極。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59111145A JP2615538B2 (ja) | 1984-05-31 | 1984-05-31 | アルカリ蓄電池用ニツケル正極 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59111145A JP2615538B2 (ja) | 1984-05-31 | 1984-05-31 | アルカリ蓄電池用ニツケル正極 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60254564A true JPS60254564A (ja) | 1985-12-16 |
| JP2615538B2 JP2615538B2 (ja) | 1997-05-28 |
Family
ID=14553593
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59111145A Expired - Lifetime JP2615538B2 (ja) | 1984-05-31 | 1984-05-31 | アルカリ蓄電池用ニツケル正極 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2615538B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02262245A (ja) * | 1989-03-31 | 1990-10-25 | Japan Storage Battery Co Ltd | 水酸化ニッケル電極の製造方法 |
| US6471890B2 (en) | 2000-07-14 | 2002-10-29 | Matsushita Electrical Industrial Co., Ltd. | Method for producing a positive electrode active material for an alkaline storage battery |
| US6858347B2 (en) | 2000-03-24 | 2005-02-22 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Paste type positive electrode for alkaline storage battery, and nickel-metal hydride storage battery |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007095544A (ja) * | 2005-09-29 | 2007-04-12 | Sanyo Electric Co Ltd | アルカリ二次電池用正極板およびアルカリ二次電池 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5916269A (ja) * | 1982-07-16 | 1984-01-27 | Japan Storage Battery Co Ltd | アルカリ電池用正極板の製造法 |
| JPS5916271A (ja) * | 1982-07-16 | 1984-01-27 | Japan Storage Battery Co Ltd | アルカリ電池用正極活物質の製造法 |
-
1984
- 1984-05-31 JP JP59111145A patent/JP2615538B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5916269A (ja) * | 1982-07-16 | 1984-01-27 | Japan Storage Battery Co Ltd | アルカリ電池用正極板の製造法 |
| JPS5916271A (ja) * | 1982-07-16 | 1984-01-27 | Japan Storage Battery Co Ltd | アルカリ電池用正極活物質の製造法 |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02262245A (ja) * | 1989-03-31 | 1990-10-25 | Japan Storage Battery Co Ltd | 水酸化ニッケル電極の製造方法 |
| US6858347B2 (en) | 2000-03-24 | 2005-02-22 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Paste type positive electrode for alkaline storage battery, and nickel-metal hydride storage battery |
| EP1137082A3 (en) * | 2000-03-24 | 2005-06-29 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Paste type positive electrode for alkaline storage battery, and nickel-metal hydride storage battery |
| US6471890B2 (en) | 2000-07-14 | 2002-10-29 | Matsushita Electrical Industrial Co., Ltd. | Method for producing a positive electrode active material for an alkaline storage battery |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2615538B2 (ja) | 1997-05-28 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |