JPS6144380B2 - - Google Patents
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- JPS6144380B2 JPS6144380B2 JP53157169A JP15716978A JPS6144380B2 JP S6144380 B2 JPS6144380 B2 JP S6144380B2 JP 53157169 A JP53157169 A JP 53157169A JP 15716978 A JP15716978 A JP 15716978A JP S6144380 B2 JPS6144380 B2 JP S6144380B2
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Classifications
-
- 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
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- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はアルカリ電池用正極板の製造方法に関
するもので、その目的はコバルト塩を含む酸性浴
を用いてニツケルをアノード酸化して、得られた
ニツケル・コバルト化合物を正極活物質として用
いることにより、高率放電性能が良好なアルカリ
電池用正極板を得ることにある。
するもので、その目的はコバルト塩を含む酸性浴
を用いてニツケルをアノード酸化して、得られた
ニツケル・コバルト化合物を正極活物質として用
いることにより、高率放電性能が良好なアルカリ
電池用正極板を得ることにある。
従来のアルカリ電池、例えばニツケル・カドミ
ウム電池やニツケル亜鉛電池等の正極板には(1)カ
ーボニルニツケル粉末等を不活性雰囲気や水素な
どの還元性雰囲気で焼結して多孔体を作りその中
に活物質を保持させる方法、(2)水酸化ニツケル粉
末に黒鉛などの導電材を混合して成形し、多孔性
金属ポケツトに挿入たり、ニツケル網で包む方
法、(3)水酸化ニツケル粉末に黒鉛等の導電性物質
とフツ素樹脂等のバインダーを添加してニツケル
網やニツケルメツキした穿孔板に塗布したのち加
熱する方法等がある。
ウム電池やニツケル亜鉛電池等の正極板には(1)カ
ーボニルニツケル粉末等を不活性雰囲気や水素な
どの還元性雰囲気で焼結して多孔体を作りその中
に活物質を保持させる方法、(2)水酸化ニツケル粉
末に黒鉛などの導電材を混合して成形し、多孔性
金属ポケツトに挿入たり、ニツケル網で包む方
法、(3)水酸化ニツケル粉末に黒鉛等の導電性物質
とフツ素樹脂等のバインダーを添加してニツケル
網やニツケルメツキした穿孔板に塗布したのち加
熱する方法等がある。
これらの方法のうち(1)のものは活物質利用率は
高いが製造工程が煩雑でしかも基体にニツケル焼
結体を使用するためエネルギー密度が小さくな
り、製造コストが高くなる。一方(2)及び(3)の方法
は(1)のものに比して製造方法が簡単で連続的に作
ることができるため量産化が可能であるという利
点はあるが、活物質と導電材の接触抵抗が大き
く、活物質利用率が低くなるという欠点があり、
特に高率放電した場合にはとくに利用率の低下が
大きく、かつ放電電圧も著しく低下するという欠
点もあつた。
高いが製造工程が煩雑でしかも基体にニツケル焼
結体を使用するためエネルギー密度が小さくな
り、製造コストが高くなる。一方(2)及び(3)の方法
は(1)のものに比して製造方法が簡単で連続的に作
ることができるため量産化が可能であるという利
点はあるが、活物質と導電材の接触抵抗が大き
く、活物質利用率が低くなるという欠点があり、
特に高率放電した場合にはとくに利用率の低下が
大きく、かつ放電電圧も著しく低下するという欠
点もあつた。
本発明はコバルト塩を含む酸性浴中でニツケル
をアノード酸化することによつて得られるニツケ
ル・コバルト化合物が極めて電気化学的に活性な
ものであることを見いだしたことに基づくもので
ある。
をアノード酸化することによつて得られるニツケ
ル・コバルト化合物が極めて電気化学的に活性な
ものであることを見いだしたことに基づくもので
ある。
以下本発明の具体的な実施例ならびにその効果
を詳述する。
を詳述する。
PH＝１に調整した0.2M／の硝酸コバルト水
溶液中で対極に白金板を用いて、厚さが２mmのニ
ツケル板を電流密度が5A／ｄm2，浴温が80℃の
条件下で、浴液を撹拌しながらアノード通電を続
けると、アノードニツケル表面上に黒色の被膜が
生成しては剥離してゆき徐々にニツケル板が薄く
なつてゆく。こうして生成した薄片状の物質を通
電終了後フイルターで濾過して集める。その後湯
洗をおこない、80℃にして１時間乾燥して本発明
によるニツケル・コバルト化合物を得た。この物
質の大きさは電流密度及び浴の撹拌条件によつて
異なるが、ほぼ１〜３mm程度であり、その形状の
外観は鱗片状の黒鉛に似ている。この物質を調べ
るためにＸ線回折分折をおこなつたが、その回折
図形には回折ピークが認められなかつた。したが
つてこの物質は無定形のものかあるいは極めて微
細な結晶と思われる。また化学分折をおこなつた
ところこの化合物は20wt％のコバルト及び10wt
％のNiを含む酸化物であることがわかつた。
溶液中で対極に白金板を用いて、厚さが２mmのニ
ツケル板を電流密度が5A／ｄm2，浴温が80℃の
条件下で、浴液を撹拌しながらアノード通電を続
けると、アノードニツケル表面上に黒色の被膜が
生成しては剥離してゆき徐々にニツケル板が薄く
なつてゆく。こうして生成した薄片状の物質を通
電終了後フイルターで濾過して集める。その後湯
洗をおこない、80℃にして１時間乾燥して本発明
によるニツケル・コバルト化合物を得た。この物
質の大きさは電流密度及び浴の撹拌条件によつて
異なるが、ほぼ１〜３mm程度であり、その形状の
外観は鱗片状の黒鉛に似ている。この物質を調べ
るためにＸ線回折分折をおこなつたが、その回折
図形には回折ピークが認められなかつた。したが
つてこの物質は無定形のものかあるいは極めて微
細な結晶と思われる。また化学分折をおこなつた
ところこの化合物は20wt％のコバルト及び10wt
％のNiを含む酸化物であることがわかつた。
この新しい化合物の生成量は浴の硝酸コバルト
の量が多いほど、また浴温が高いほど多くなり、
特に80℃を越えると著しく多くなつたがその組成
はほとんど変化しないことがわかつた。
の量が多いほど、また浴温が高いほど多くなり、
特に80℃を越えると著しく多くなつたがその組成
はほとんど変化しないことがわかつた。
つぎにこの物質を加圧成形したのち100メツシ
ユのニツケル網に包んだのち再び加圧成形して本
発明による正極板Ａを得た。
ユのニツケル網に包んだのち再び加圧成形して本
発明による正極板Ａを得た。
また比較のために、正極板Ａの活物質と同じ重
量の水酸化ニツケルと20wt％の鱗片状の黒鉛と
を混合したのち、正極板Ａの場合と同様な方法で
公称容量が50mAhの従来型の正極板Ｂを製作し
た。これらの極板１枚と対極に同じ容量を持つ焼
結式カドミウム負極板２枚と、電解液に比重
1.250（20℃）のKOH水溶液を用いて電池を製作
した。これらの電池を0.1CAで16時間充電したの
ち、3CAで放電した場合における正極板の放電電
位特性を第１図に示す。
量の水酸化ニツケルと20wt％の鱗片状の黒鉛と
を混合したのち、正極板Ａの場合と同様な方法で
公称容量が50mAhの従来型の正極板Ｂを製作し
た。これらの極板１枚と対極に同じ容量を持つ焼
結式カドミウム負極板２枚と、電解液に比重
1.250（20℃）のKOH水溶液を用いて電池を製作
した。これらの電池を0.1CAで16時間充電したの
ち、3CAで放電した場合における正極板の放電電
位特性を第１図に示す。
なお電位は酸化水銀電極を基準とした。
図より本発明による活物質を用いた正極板Ａの
ものが従来の正極板Ｂのものよりも放電電位およ
び放電容量が著しく良いことがわかる。図におい
ては高率放電特性を示したが、0.2CA以下の低率
放電特性においても本発明による活物質を用いた
正極板の方が従来の正極板よりも、その特性およ
び容量とも良かつた。
ものが従来の正極板Ｂのものよりも放電電位およ
び放電容量が著しく良いことがわかる。図におい
ては高率放電特性を示したが、0.2CA以下の低率
放電特性においても本発明による活物質を用いた
正極板の方が従来の正極板よりも、その特性およ
び容量とも良かつた。
このように本発明による活物質が黒鉛等の導電
材を用いなくても従来の活物質すなわち水銀化ニ
ツケルに導電材として黒鉛を入れたものよりもは
るかに電気化学的な活性を示すことは、本発明に
よる活物質が本質的に水酸化ニツケルと異なつて
いることを意味しているものと思われる。この活
物質には先に述べたようにコバルトがニツケルの
２倍程度含まれている。
材を用いなくても従来の活物質すなわち水銀化ニ
ツケルに導電材として黒鉛を入れたものよりもは
るかに電気化学的な活性を示すことは、本発明に
よる活物質が本質的に水酸化ニツケルと異なつて
いることを意味しているものと思われる。この活
物質には先に述べたようにコバルトがニツケルの
２倍程度含まれている。
この事実からアノード極のニツケルが酸化をう
ける過程にコバルトが浸入して新しいニツケル・
コバルト化合物が生成するものと考えられる。ま
たこの新しい化合物の性質はコバルト酸化物や水
酸化物あるいはニルケルの酸化物や水酸化物の性
質とは異なつている。すなわちコバルトの酸化物
や水酸化物は充放電サイクルにおいて充電は可能
であるが一度充電によつて高級酸化物が生成する
と放電は極めて不活性になり、可逆的に充放電可
能な量は全体の20〜30％程度である。さらにコバ
ルト化合物はアルカリ水溶液中で長期間経過する
と電気化学的に不活性な物質例えばCoHO2等に
変化する。一方ニツケルの酸化物例えば水酸化ニ
ツケルを熱分解して得られるNiOはほとんど電気
化学的な活性を示さずまた水酸化ニツケルは電子
電導性が悪いために黒鉛等の導電材を用いないと
活物質利用率は30％程度にしかならない。しかる
に本発明による活物質は導電材を用いなくとも極
めて電気化学的な活性を示し、また充放電サイク
ルを繰り返しても放電容量の低下が認められなか
つた。
ける過程にコバルトが浸入して新しいニツケル・
コバルト化合物が生成するものと考えられる。ま
たこの新しい化合物の性質はコバルト酸化物や水
酸化物あるいはニルケルの酸化物や水酸化物の性
質とは異なつている。すなわちコバルトの酸化物
や水酸化物は充放電サイクルにおいて充電は可能
であるが一度充電によつて高級酸化物が生成する
と放電は極めて不活性になり、可逆的に充放電可
能な量は全体の20〜30％程度である。さらにコバ
ルト化合物はアルカリ水溶液中で長期間経過する
と電気化学的に不活性な物質例えばCoHO2等に
変化する。一方ニツケルの酸化物例えば水酸化ニ
ツケルを熱分解して得られるNiOはほとんど電気
化学的な活性を示さずまた水酸化ニツケルは電子
電導性が悪いために黒鉛等の導電材を用いないと
活物質利用率は30％程度にしかならない。しかる
に本発明による活物質は導電材を用いなくとも極
めて電気化学的な活性を示し、また充放電サイク
ルを繰り返しても放電容量の低下が認められなか
つた。
以上のように本発明による活物質は従来の水酸
化ニツケルの活物質よりも極めて電気化学的な活
性を示し、高率放電性能の良好な、また高エネル
ギー密度化の可能なニルケル・カドミウム電池や
ニツケル亜鉛電池等のアルカリ電池用の正極板を
提供することができる。
化ニツケルの活物質よりも極めて電気化学的な活
性を示し、高率放電性能の良好な、また高エネル
ギー密度化の可能なニルケル・カドミウム電池や
ニツケル亜鉛電池等のアルカリ電池用の正極板を
提供することができる。
なお本発明の実施例においては、浴組成は硝酸
コバルトを用いたが、硝酸コバルトあるいは塩化
コバルト等の溶液でもあるいはこれらの混合浴液
でも同様の電気化学的活性を示すニツケル・コバ
ルト化合物を作ることができた。
コバルトを用いたが、硝酸コバルトあるいは塩化
コバルト等の溶液でもあるいはこれらの混合浴液
でも同様の電気化学的活性を示すニツケル・コバ
ルト化合物を作ることができた。
第１図は、本発明による活物質を用いた正極板
Ａと従来の水酸化ニツケル正極板Ｂの3CA放電電
位特性の比較図である。
Ａと従来の水酸化ニツケル正極板Ｂの3CA放電電
位特性の比較図である。
Claims (1)
- １ コバルト塩を含む酸性浴中でニツケルをアノ
ード酸化することによつて生成するニツケル・コ
バルト化合物を活物質とすることを特徴とするア
ルカリ電池用正極板の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15716978A JPS5581466A (en) | 1978-12-15 | 1978-12-15 | Positive electrode plate for alkaline storage battery |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15716978A JPS5581466A (en) | 1978-12-15 | 1978-12-15 | Positive electrode plate for alkaline storage battery |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5581466A JPS5581466A (en) | 1980-06-19 |
| JPS6144380B2 true JPS6144380B2 (ja) | 1986-10-02 |
Family
ID=15643687
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15716978A Granted JPS5581466A (en) | 1978-12-15 | 1978-12-15 | Positive electrode plate for alkaline storage battery |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5581466A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5727565A (en) * | 1980-07-25 | 1982-02-13 | Japan Storage Battery Co Ltd | Nonaqueous electrolyte battery |
| JPS57103623U (ja) * | 1980-12-15 | 1982-06-25 | ||
| JPS5987761A (ja) * | 1982-11-10 | 1984-05-21 | Japan Storage Battery Co Ltd | 非水電解液電池 |
-
1978
- 1978-12-15 JP JP15716978A patent/JPS5581466A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5581466A (en) | 1980-06-19 |
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