JPS62229763A - 非焼結式ニツケル正極 - Google Patents
非焼結式ニツケル正極Info
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- JPS62229763A JPS62229763A JP61071222A JP7122286A JPS62229763A JP S62229763 A JPS62229763 A JP S62229763A JP 61071222 A JP61071222 A JP 61071222A JP 7122286 A JP7122286 A JP 7122286A JP S62229763 A JPS62229763 A JP S62229763A
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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】
〔産業上の利用分野〕
本発明はカドミウム極、亜鉛極、水素極等を負極とした
アルカリ蓄電池に用いられる非焼結式ニッケル正極に関
するものである。
アルカリ蓄電池に用いられる非焼結式ニッケル正極に関
するものである。
従来、アルカリ蓄電池用ニッケル正極は、カーボニルニ
ッケルを焼結成形した基板にニッケル塩水溶液を含浸し
、次いでアルカリ水溶液中でニッケル塩を水酸化ニッケ
ルに転化して活物質とするいわゆる焼結式ニッケル正極
が広く使われてきた。
ッケルを焼結成形した基板にニッケル塩水溶液を含浸し
、次いでアルカリ水溶液中でニッケル塩を水酸化ニッケ
ルに転化して活物質とするいわゆる焼結式ニッケル正極
が広く使われてきた。
しかし焼結式基板の製造、活物質の含浸、転化等の工程
は複雑であシ、コストも高いものとなった。
は複雑であシ、コストも高いものとなった。
これに代る方法として、水酸化ニッケルを主成分とする
ペーストを、スポンジ状金属等の三次元的構造を有する
基板に直接充填するいわゆる非焼結式ニッケル正極が提
案され、一部使われている。
ペーストを、スポンジ状金属等の三次元的構造を有する
基板に直接充填するいわゆる非焼結式ニッケル正極が提
案され、一部使われている。
しかしこの従来の非焼結式ニッケル正極は焼結式に比べ
内部抵抗が大きいという欠点を有し、この欠点は例えば
カドミウム負極に非焼結式基板を用いた場合、充電時に
正極から発生する酸素ガスを吸収する速度を減少させた
。またニッケル正・極においては、内部抵抗の増大は急
速放電時の電池容量を減少させるため、電池にとって非
常に不利な問題となっていた。
内部抵抗が大きいという欠点を有し、この欠点は例えば
カドミウム負極に非焼結式基板を用いた場合、充電時に
正極から発生する酸素ガスを吸収する速度を減少させた
。またニッケル正・極においては、内部抵抗の増大は急
速放電時の電池容量を減少させるため、電池にとって非
常に不利な問題となっていた。
前記スポンジ状ニッケルは多孔度が９０〜９５％と大き
く、活物質である水酸化ニッケルを高密度に充填できる
ため、大容量のニッケル極が製造できる。しかし反面、
水酸化ニッケル同志の結着力が小さいため、充放電を繰
り返すと、酸素または水素ガスの発生とか、水酸化ニッ
ケル自体の体積変化が大きいために、活物質が脱落しや
すくなる問題点があった。この点を改良するために、フ
ッ素樹脂、ポリエチレン、ポリスチレン樹脂等をペース
ト中に混合、または分散液中に正極板を浸漬する等の方
法で、水酸化ニッケル同志を結着または網状樹脂に保持
せしめ、活物質の脱落を防いでいた。しかしこれら結着
剤はいずれも不導体であシ。
く、活物質である水酸化ニッケルを高密度に充填できる
ため、大容量のニッケル極が製造できる。しかし反面、
水酸化ニッケル同志の結着力が小さいため、充放電を繰
り返すと、酸素または水素ガスの発生とか、水酸化ニッ
ケル自体の体積変化が大きいために、活物質が脱落しや
すくなる問題点があった。この点を改良するために、フ
ッ素樹脂、ポリエチレン、ポリスチレン樹脂等をペース
ト中に混合、または分散液中に正極板を浸漬する等の方
法で、水酸化ニッケル同志を結着または網状樹脂に保持
せしめ、活物質の脱落を防いでいた。しかしこれら結着
剤はいずれも不導体であシ。
多量に使用すると水酸化ニッケル粒子の表面を覆ってし
まい利用率が低下するため、その使用量には制限があっ
た。同時に水酸化ニッケル自体も良好な導電体ではない
ため、ペースト中にニッケル、黒鉛等の導電性物質の粉
末を混合して利用率を向上させている。しかしこれらも
多量に使用すると、活物質である水酸化ニッケルの使用
量を減少させることになり、その匝用量は制限されてい
る。
まい利用率が低下するため、その使用量には制限があっ
た。同時に水酸化ニッケル自体も良好な導電体ではない
ため、ペースト中にニッケル、黒鉛等の導電性物質の粉
末を混合して利用率を向上させている。しかしこれらも
多量に使用すると、活物質である水酸化ニッケルの使用
量を減少させることになり、その匝用量は制限されてい
る。
本発明はニッケル正極板の表面にコロイダルカーボンか
らなるカーボン被覆層を形成することで、活物質の脱落
がなく同時に導電性の大きい優れた非焼結式ニッケル正
極を提供するものである。
らなるカーボン被覆層を形成することで、活物質の脱落
がなく同時に導電性の大きい優れた非焼結式ニッケル正
極を提供するものである。
本発明は三次元的に連続した構造を有するスポンジ状金
属、繊維状金属等の基板に、水酸化ニッケルを主成分と
するペースト状活物質を充填し、乾燥、加圧圧縮等の操
作を行なった正極板の表面に、コロイダルカーボンから
なるカーボン被覆層を形成させて非焼結式ニッケル正極
を得るものである。
属、繊維状金属等の基板に、水酸化ニッケルを主成分と
するペースト状活物質を充填し、乾燥、加圧圧縮等の操
作を行なった正極板の表面に、コロイダルカーボンから
なるカーボン被覆層を形成させて非焼結式ニッケル正極
を得るものである。
本発明に用いるコロイダルカー所ンは乾燥後の強度が大
きく、正極板の表面に塗層、スプレー、含浸等を行なっ
た場合、表面に強いカーボン被覆層を形成することがで
きる。そのため充放電サイクルを繰返した場合において
も、活物質の脱落を防ぐことができる。同時にカーボン
被覆層は良好な導電体であるため、３ｃ（容量の３倍の
放電電流）以下の放電率において、焼結式と同等の放電
特性を得ることができ、本発明は焼結等の工程を省略す
ることができる。
きく、正極板の表面に塗層、スプレー、含浸等を行なっ
た場合、表面に強いカーボン被覆層を形成することがで
きる。そのため充放電サイクルを繰返した場合において
も、活物質の脱落を防ぐことができる。同時にカーボン
被覆層は良好な導電体であるため、３ｃ（容量の３倍の
放電電流）以下の放電率において、焼結式と同等の放電
特性を得ることができ、本発明は焼結等の工程を省略す
ることができる。
平均粒径１０μｍの水酸化ニッケル８０ｇとカーボニル
ニッケル２０．！ｉ＋の混合物に、カルボキシメチルセ
ルロースの水浴液を加えペースト化する。このペースト
を平均孔径０．３μｍ、多孔度９５俤、厚さＩＢ朋のス
ポンジ状ニッケル多孔体に充填し、次いで１００ ’Ｏ
で１時間乾燥後、ローラープレスで厚さ０１龍まで圧縮
する。この極板をコロイダルカーボン中に含浸し、８０
゛Ｃで１時間乾燥して、カーボン被覆層を形成し本発明
のニッケル正極人を得九。
ニッケル２０．！ｉ＋の混合物に、カルボキシメチルセ
ルロースの水浴液を加えペースト化する。このペースト
を平均孔径０．３μｍ、多孔度９５俤、厚さＩＢ朋のス
ポンジ状ニッケル多孔体に充填し、次いで１００ ’Ｏ
で１時間乾燥後、ローラープレスで厚さ０１龍まで圧縮
する。この極板をコロイダルカーボン中に含浸し、８０
゛Ｃで１時間乾燥して、カーボン被覆層を形成し本発明
のニッケル正極人を得九。
比較として、上記実施例で記載したニッケル正極板にお
いて、コロイダルカーボンへの含浸および続く乾燥工程
を除いてカーボン被覆ノーのない従来の非焼結式ニッケ
ル正極Ｂを得た。
いて、コロイダルカーボンへの含浸および続く乾燥工程
を除いてカーボン被覆ノーのない従来の非焼結式ニッケ
ル正極Ｂを得た。
以上の方法で製作したニッケル正極を、２＠の容量を持
つカドミウム極を対極として、容ｔ１．０Ａｈの７ラツ
デツドタイプの電池を製作した。第１図は１００ ｍＡ
で１５時間充電鎌、２００ ｍＡで電池′１圧が１．Ｏ
ｖになるまで放電するサイクルを繰返し、各サイクル時
の放１江容′Ｔｉを示す。また第２図は２００ｍＡから
３人までの各電流で放電したときの容量を示す。図中Ｃ
は焼結式で製作した同容量の従来のニッケル正極の特性
である。
つカドミウム極を対極として、容ｔ１．０Ａｈの７ラツ
デツドタイプの電池を製作した。第１図は１００ ｍＡ
で１５時間充電鎌、２００ ｍＡで電池′１圧が１．Ｏ
ｖになるまで放電するサイクルを繰返し、各サイクル時
の放１江容′Ｔｉを示す。また第２図は２００ｍＡから
３人までの各電流で放電したときの容量を示す。図中Ｃ
は焼結式で製作した同容量の従来のニッケル正極の特性
である。
第１図で明らかなように、本発明のニッケル正極は５０
０サイクルの充放電でも容量の低下がなく、また目視に
よる確認で活物質の脱落がほとんど見られなかった。第
２図では、本発明のニッケル正極Ａは焼結式極板と同等
の放電特性を有していることがわかる。
０サイクルの充放電でも容量の低下がなく、また目視に
よる確認で活物質の脱落がほとんど見られなかった。第
２図では、本発明のニッケル正極Ａは焼結式極板と同等
の放電特性を有していることがわかる。
以上の様に、本発明は非焼結式ニッケル正極の表面に、
コロイダルカーボンからなるカーボン被覆層を形成せし
めることで、結着材としての効果と導電体としての効果
を併せもつものである。このため充放電サイクル特性を
向上し、大電流による放電にも充分耐えることができる
ものである。
コロイダルカーボンからなるカーボン被覆層を形成せし
めることで、結着材としての効果と導電体としての効果
を併せもつものである。このため充放電サイクル特性を
向上し、大電流による放電にも充分耐えることができる
ものである。
今回の実施例では、コロイダルカーボン中に正極を含浸
したが、その他の方法として、コロイダルカーボンを塗
布したシ、またスプレーによっても同等の効果が期待で
き、工業的価値の大きなものである。
したが、その他の方法として、コロイダルカーボンを塗
布したシ、またスプレーによっても同等の効果が期待で
き、工業的価値の大きなものである。
第１図は各種ニッケル正極の充放電サイクル数と、放電
容量の変化を比較した特性図である。人は本発明による
非焼結式ニッケル正極、Ｂはカーボン被覆層のない同ニ
ッケル正極である。第２図は同ニッケル正極Ａ、Ｂと、
焼結式ニッケル正極Ｃとの放’！ ’ｆｔ流と、放゛社
容量の変化を比較した特性図である。
容量の変化を比較した特性図である。人は本発明による
非焼結式ニッケル正極、Ｂはカーボン被覆層のない同ニ
ッケル正極である。第２図は同ニッケル正極Ａ、Ｂと、
焼結式ニッケル正極Ｃとの放’！ ’ｆｔ流と、放゛社
容量の変化を比較した特性図である。
Claims (1)
- 三次元的に連続した構造を有する基板に、水酸化ニッケ
ルを主成分とするペースト状活物質を保持させてなる正
極板において、表面にコロイダルカーボンからなるカー
ボン被覆層を形成したことを特徴とする非焼結式ニッケ
ル正極。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61071222A JPS62229763A (ja) | 1986-03-31 | 1986-03-31 | 非焼結式ニツケル正極 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61071222A JPS62229763A (ja) | 1986-03-31 | 1986-03-31 | 非焼結式ニツケル正極 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62229763A true JPS62229763A (ja) | 1987-10-08 |
Family
ID=13454431
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61071222A Pending JPS62229763A (ja) | 1986-03-31 | 1986-03-31 | 非焼結式ニツケル正極 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62229763A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05174830A (ja) * | 1991-12-17 | 1993-07-13 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 密閉型アルカリ蓄電池用正極板 |
-
1986
- 1986-03-31 JP JP61071222A patent/JPS62229763A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05174830A (ja) * | 1991-12-17 | 1993-07-13 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 密閉型アルカリ蓄電池用正極板 |
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