JPS6237874A - アルカリ蓄電池用水酸化ニツケル電極の製造方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 （イ）産業上の利用分舒 本発明は多孔性ニッケル焼結基板に硝酸ニッケルなどの
酸性ニッケル塩溶液を含浸し′、次いでアルカリ処理な
どを行なうことにより、前記基板中に活物質を充填する
アルカリ蓄電池用焼結式水酸化ニッケル電極の製造方法
に関する。

（ロ）　従来の技術 アルカリ蓄電池用水酸化ニッケル電極の製造方法として
は活物質保持体としての多孔性ニッケル焼結基板を硝酸
ニッケルなどの酸性ニッケル塩含浸液に浸漬し該基板の
孔中にニッケル塩を含浸した後、該ニッケル塩をアルカ
リ中で水酸化ニッケルに変化させることで活物質化させ
るという活物質充填操作を行なって水酸化ニッケル電極
を製造する方法がある。この活物質充填操作によるニッ
ケル焼結基板への活物質の充填量は１回の操作では充分
な充填量が得られないため数回繰り返しで行なうことで
所要の活物質量を充填しなければならない。そこで、活
物質充填の効率を上げ製造工程を簡略化するために、含
浸液に高温高濃度硝酸ニッケル水溶液などの溶融塩含浸
液を用い、少ない含浸回数で所要の活物質量を得ること
が行なわれているが、この場合当然のこととして含浸液
の腐食性は強くなり基板が侵食されて基板を構成するニ
ッケルが溶解するため極板が脆弱化し、サイクル性能の
低下を招くという欠点があった。

これに対して特開昭５９−７８４５７号公報及び特開昭
５９−９６６５９号公報では、酸素存在下で高温にて二
・７ケル焼結基板の表面に耐酸化性の酸化ニッケルを生
成させ、基板の腐食を防Ｗ′する方法が提案されている
。しかしながら、この方法に於いても酸化ニッケルの生
成量が少ないと基板の腐食を充分に抑えることができず
、しかも充分な効果を得んとして酸化ニッケルの生成量
を増やすと、酸化二・ンケルは導電性の悪いものである
ので、活物質と基板との導電性が著しく損われ活物質利
用率が低下するという問題があった。

（ハ）　発明が解決しようとする問題点本発明は高温の
酸性含浸液中でのニッケル焼結基板の腐食を確実に防止
し、しかも放電特性の優れたアルカリ蓄電池用水酸化ニ
ッケル電極を得ようとするものである。

（二〉　問題点を解決するための手段 本発明のアルカリ蓄電池用水酸化ニッケル電極の製造方
法は、コバルト無機酸塩を含浸した二・シケル焼結基板
または表面に水酸化コバルトを生成したニッケル焼結基
板を、酸素存在下で１５０〜２５〇℃で加熱処理して、
ニッケル焼結基板の表面を酸化コバルト層で被覆した後
、該基板に酸性！−ツケル塩を含浸し、次いでアルカリ
処理なとにより活物質化させる酸性ニッケル塩の含浸を
伴う活物質充填操作を行なうものである。

（ホ）　作用 上記酸化コバルト層は不ｍ態膜として酸性ニッケル塩中
で保護膜の役割を果たし、高温、高濃度の酸性ニッケル
塩の含浸液中に於いても安定してニッケル焼結基板の腐
食及び脆弱化を防ぐ。また、酸化コバルトはそれ自身が
良好な導電性を有′しており、更に酸化コバルト層と活
物質との界面ではニッケル・コバルトの固溶化によって
導電性の付与がなされると考えられるため、酸４ｔニッ
ケル層を形成したときのような活物質の利用率の低下も
ない。

酸化コバル１−生成の際の加熱温度は１５０〜１６０℃
位から酸化コバルトの生成が起こるため下限は１５０℃
である必要がある。また２３０〜２５０℃以上になると
基板のニッケルが酸化して酸化ニッケルの一４＝ 生成が起こるが、２５０℃以下では酸化ニッケルはほと
んど生成しないため上限は２５０℃とする必要がある。

但し、３００℃以下では酸化ニッケルの生成による悪影
響は見られない。

（へ）　実施例 還元性雰囲気中で焼結して得られた多孔度的８０％のニ
ッケル焼結基板を、常温比重１．２５の硝酸：コバルト
水溶液中に浸漬した後、８０℃で十分に乾燥し、更に１
８０℃で３０分間空気中で加熱処理を行ないニッケル焼
結基板の表面を酸化コバルト層で均一に且つ完全に被覆
する。次いでこの酸化コバルト層で被覆した基板を、８
０°Ｃ１比重１．７５の硝酸ニッケル水溶液に３０分間
浸漬し、こうして基板中に含浸した硝酸ニッケルを８０
℃、２５％の苛性ソーダ溶液中で活物質化する一連の活
物質充填操作を５回繰り返して本発明法による水酸化ニ
ッケル電極（Ａ）を製作した。尚１．ヒ記方法で得られ
た酸化コバルトはＸ線回折により四三酸化コバルト（Ｃ
Ｏ３０，４）であると同定できた。

また比較として、上記還元性雰囲気中で焼結して得た基
板を４００°Ｃで２０分間空気中で加熱処理を行ない表
面に酸化ニッケル被膜を形成した後、上記活物質充填操
作を行なって得た電極（Ｂ）、上記還元性雰囲気中で焼
結して得た基板を全く処理なしで用い、上記活物質充填
操作を行なって得た電極（Ｃ）及び上記還元性雰囲気中
で焼結して得た基板を実施例と同様に硝酸コバルト水溶
液に浸漬、乾燥させた後苛性ソーダ中に浸漬して基板表
面に水酸化コバルト層を形成し、この基板に上記活物質
充填操作を行なって得た電極（Ｄ）を夫々製作した。

第１図は上記本発明法による電極（Ａ）及び比較電極（
Ｂ）乃至（Ｄ＞を作製する際の活物質充填操作に於ける
、上記硝酸ニッケル水溶液中への基板の初回浸漬時の基
板電位を示す図面である。比較電極（Ｂ）及び（Ｃ）の
基板は初回浸漬時にニッケル溶解電位になってしまうの
に対し、本発明法による電極（Ａ）の基板は腐食性の大
きい含浸液中で常に不働態電位を示し、ニッケル焼結基
板の溶解電位に到達しない耐食性の優れたものである。

また、第２図は初回浸漬時に良好な特性を示した本発明
法による電極（Ａ）と比較電極（Ｄ）の１〜５回目の各
浸漬時に於ける基板電位を示した図面（浸漬回数は初回
を■、２回目を■のようにＣ内の数字で示した〉であり
、比較電極（Ｄ）が３回目浸漬時以降はニラゲル溶解電
位となるのに対し、本発明法による電極（Ａ＞の基板は
２回目〜５回目の硝酸ニッケル水溶液−の浸漬の際にも
不働態電位を示し、耐食性が非常に優れたものであるこ
とがわかる。

更に、Ｌ配水酸化ニッケル電極（Ａ）乃至（Ｄ）を夫々
同一条件で作製した十分に容量の大きいカドミウム負極
と組み合わせて公称容量が１．２ＡＨのニッケルーカド
ミウム電池を製作し、これら電池の充放電サイクル特性
及び放電特性を測定した。

この結果を正極に用いた電極（Ａ＞乃至（Ｄ）に符号を
対応させて第３図及び第４図に夫々示す。本発明法によ
るニラウール電極（Ａ）は、酸化コバルト層により電極
作製時に於ける腐食性の大きい含浸液中でのニッケル焼
結基板の溶解が防止でき電極強７一 度が非常に優れていることから充放電による活物質の脱
落等が少なく、また酸化コバルト層はアルカリ溶液中で
の充放電に於いてニッケル焼結基板の腐食活物質化を防
止し基板の脆弱化を抑えるため、この電極を正極に用い
た電池は第３図に示すように良好なサイクル特性を示し
、且つ酸化コバルト層はそれ自身導電性であるため基板
表面に多量の酸化ニッケルを生成したときのように抵抗
が増すことはなく第４図に示すように良好な放電特性を
示している。

尚、ニッケル焼結基板表面に酸化コバルト層を・　形成
する際に、予め基板表面に薄い酸化ニッケルの被膜を形
成しておき、その表面に酸化コバルト層を形成しても同
様の効果が得られる。この場合、酸化ニッケルの被膜が
薄いので導電性は低下しない。また、実施例で示したよ
うに酸化コバルト層形成時に使用するコバルト・無機酸
塩溶液は常温で且つ低濃度であるためニッケル焼結基板
の腐食はほとんど起こらないが、上記薄い酸化ニッケル
被膜はこのコバルト無機酸塩含浸時の基板の腐食防止に
も役立つ。

（ト）発明の効果 本発明のアルカリ蓄電池用水酸化ニッケル電極の製造方
法は、コバルト無機酸塩または水酸化コバルトを０素存
在下で１５０〜２５０°Ｃで加熱処理することでニッケ
ル焼結基板表面を酸化コバルト層で覆った後、この基板
に酸性ニッケル塩の含浸を伴う活物質充填を行なうもの
であり、前記酸化コバルト層はそれ自身が導電性で、且
つ酸性ニッケル塩中で不働態膜として働くので、基板と
活物質との間の導電性が良好であり、醸性ニッケル塩に
よる基板の腐食による脆弱化が防止できるため、サイク
ル特性及び放電特性の優れたアルカリ蓄電池用水酸化ニ
ッケル電極を得ることができる。

また曲記加熱処理を１５０〜２５０＠Ｃで行なったため
、酸化ニッケルの生成による悪影響はなく良好である。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本発明法による電極と比較電極作製
時に於ける硝酸ニッケル水溶液中への基板浸漬時間と基
板電位の関係を示す図面、第３図及び第４図は本発明法
による電極と比較電極を夫々用いた電池のサイクル特性
図及び放電特性図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）コバルト無機酸塩を含浸したニッケル焼結基板ま
   たは表面に水酸化コバルトを生成させたニッケル焼結基
   板を酸素存在下で１５０〜２５０℃で加熱処理して、ニ
   ッケル焼結基板表面を酸化コバルト層で被覆した後、該
   基板に酸性ニッケル塩の含浸を伴う活物質充填操作を行
   なうことを特徴とするアルカリ蓄電池用水酸化ニッケル
   電極の製造方法。