JPS6266572A - アルカリ蓄電池用電極の製造方法 - Google Patents
アルカリ蓄電池用電極の製造方法Info
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- JPS6266572A JPS6266572A JP60206959A JP20695985A JPS6266572A JP S6266572 A JPS6266572 A JP S6266572A JP 60206959 A JP60206959 A JP 60206959A JP 20695985 A JP20695985 A JP 20695985A JP S6266572 A JPS6266572 A JP S6266572A
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- porous body
- powder
- slurry
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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
- H01M4/64—Carriers or collectors
- H01M4/70—Carriers or collectors characterised by shape or form
- H01M4/80—Porous plates, e.g. sintered carriers
-
- 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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- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Cell Electrode Carriers And Collectors (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】
（イ）産業上の利用分野
本発明は耐腐食性が向上したアルカリ蓄電池用焼結基板
の製造方法に関する。
の製造方法に関する。
（ロ）従来の技術
一般にアルカリ蓄電池用の電極基板として用いられる多
孔性ニッケル焼結基板は、カーボニルニッケル粉末を有
機増粘剤及び水と混合して粘度１０００〜１００万ｃｐ
ｓのスラリーを調整し、このスラリーをニッケルメッキ
を施した穿孔板やメツシュなどの導電芯体に一定厚みに
塗着し乾燥した後、水素やアンモニア分解ガスなどの還
元性雰囲気中で焼結して製造されている。また、この焼
結基板を活物質保持体として用いる電極は、焼結基板を
硝酸ニッケルなどの酸性溶液からなる含浸液に浸漬して
焼結基板の孔中に含浸液を含浸した後、熱分解を行なっ
たりアルカリ中で作用せしめるなどして含浸液から活物
質を生成させるという活物質充填操作を行なって製造さ
れており、この活物質充填操作によるニッケル焼結基板
への活物質の填している。
孔性ニッケル焼結基板は、カーボニルニッケル粉末を有
機増粘剤及び水と混合して粘度１０００〜１００万ｃｐ
ｓのスラリーを調整し、このスラリーをニッケルメッキ
を施した穿孔板やメツシュなどの導電芯体に一定厚みに
塗着し乾燥した後、水素やアンモニア分解ガスなどの還
元性雰囲気中で焼結して製造されている。また、この焼
結基板を活物質保持体として用いる電極は、焼結基板を
硝酸ニッケルなどの酸性溶液からなる含浸液に浸漬して
焼結基板の孔中に含浸液を含浸した後、熱分解を行なっ
たりアルカリ中で作用せしめるなどして含浸液から活物
質を生成させるという活物質充填操作を行なって製造さ
れており、この活物質充填操作によるニッケル焼結基板
への活物質の填している。
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る。ところが、前記焼結基板
は還元性雰囲気中で処理されているためその表面はニッ
ケルのままであり、含浸液によって基板を構成するニッ
ケルが溶解して基板が脆弱化し、これにより得らえた電
極の機械的強度が損なわれ、耐衝撃性が低下すると共に
、サイクル性能の低下を招（という欠点があった。
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る。ところが、前記焼結基板
は還元性雰囲気中で処理されているためその表面はニッ
ケルのままであり、含浸液によって基板を構成するニッ
ケルが溶解して基板が脆弱化し、これにより得らえた電
極の機械的強度が損なわれ、耐衝撃性が低下すると共に
、サイクル性能の低下を招（という欠点があった。
これに対して特開昭５９−７８４５７号公報及化二ｙケ
ルを生成させ、基板の腐食を防止する方法が提案されて
いる。しかしながら、酸化ニッケル（Ｎｉｐ）皮膜は耐
腐食性に優れてはいるが十分な効果は得られず、高濃度
硝酸ニッケル中では約７０℃が限界であり、これを越え
ると腐食するケースが多くなり５〜１３回に及ぶ活物質
充填操作に於いてはほぼ１００％基板に腐食が生じる。
ルを生成させ、基板の腐食を防止する方法が提案されて
いる。しかしながら、酸化ニッケル（Ｎｉｐ）皮膜は耐
腐食性に優れてはいるが十分な効果は得られず、高濃度
硝酸ニッケル中では約７０℃が限界であり、これを越え
ると腐食するケースが多くなり５〜１３回に及ぶ活物質
充填操作に於いてはほぼ１００％基板に腐食が生じる。
また、一旦腐食が始まると基板全体に電位が腐食電位と
なり腐食を止めることはまず不可能である。
なり腐食を止めることはまず不可能である。
（ハ）発明が解決しようとする問題点
本発明は高温、高濃度の含浸液中で腐食のないアルカリ
蓄電池用焼結基板を得ようとするものである。
蓄電池用焼結基板を得ようとするものである。
に）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焼結基板の製造方法は、コバ
ルト粉末または水酸化コバルトや硝酸コバルトのコバル
ト化合物を、ニッケル粉末、水及び増粘剤と共ｌこ混合
してスラリーを作製し、このスラリーを導電芯体に塗着
した後還元性雰囲気中で焼結して多孔体を形成し、次い
で酸化性雰囲気中での加熱処理などによって前記多孔体
表面を酸化するものである。
ルト粉末または水酸化コバルトや硝酸コバルトのコバル
ト化合物を、ニッケル粉末、水及び増粘剤と共ｌこ混合
してスラリーを作製し、このスラリーを導電芯体に塗着
した後還元性雰囲気中で焼結して多孔体を形成し、次い
で酸化性雰囲気中での加熱処理などによって前記多孔体
表面を酸化するものである。
（ホ）作用
コバルト粉末またはコバルト化合物と、ニッケル粉末、
水及び増粘剤を混合して得られるスラリーを導電芯体に
塗着した後還元性雰囲気中で焼結するとニッケルとコバ
ルトが固溶体化した多孔体が形成され、次いで酸化する
と多孔体表面はＮｉ０１ＣｏＯやＮ１ｘＣｏｙＯで覆わ
れた状態になる。
水及び増粘剤を混合して得られるスラリーを導電芯体に
塗着した後還元性雰囲気中で焼結するとニッケルとコバ
ルトが固溶体化した多孔体が形成され、次いで酸化する
と多孔体表面はＮｉ０１ＣｏＯやＮ１ｘＣｏｙＯで覆わ
れた状態になる。
腐性を有するものであり、このように多孔体表面へ
にＮｉｐ、Ｃｏｏ及びＮ１ｘＣｏｙＯが共存し被膜を形
成した基板では、ＣｏＯ及びＮ１ｘＣｏア０の存在によ
り基板電位が腐食電位に低下することを防止し不働態電
位に保つことにより基板の腐食を防止する。つまり、基
板の腐食は基板電位が腐食電位まで低下しておこるもの
であり、ＣＯＯ及びＣｏｘＮｉγＯの電位にＮｉＯが引
っばられて、ＮｉＯが腐食電位まで低下することが抑え
られ基板の腐食が防止される。
成した基板では、ＣｏＯ及びＮ１ｘＣｏア０の存在によ
り基板電位が腐食電位に低下することを防止し不働態電
位に保つことにより基板の腐食を防止する。つまり、基
板の腐食は基板電位が腐食電位まで低下しておこるもの
であり、ＣＯＯ及びＣｏｘＮｉγＯの電位にＮｉＯが引
っばられて、ＮｉＯが腐食電位まで低下することが抑え
られ基板の腐食が防止される。
また、基板の耐腐食性が向上するため、高温高濃度の含
浸液の利用可能となり、例えば高温高濃度の硝酸ニッケ
ル溶液は粘度を低く保つことができ、基板の空孔内への
含浸が容易で且つ活物質充填操作１回あたりの活物質充
填量が従来に比べて１０〜２０％向上する。
浸液の利用可能となり、例えば高温高濃度の硝酸ニッケ
ル溶液は粘度を低く保つことができ、基板の空孔内への
含浸が容易で且つ活物質充填操作１回あたりの活物質充
填量が従来に比べて１０〜２０％向上する。
した後、水及びヒドロキシプロピルセルローズからなる
有機増粘剤を加えて更に混合してスラリーを作製する。
有機増粘剤を加えて更に混合してスラリーを作製する。
このスラリーを鉄にニッケルメッキを施した穿孔板に塗
着し、乾燥して還元性雰囲気で８００〜１１００℃で８
分間焼成した後空気中で４００℃で５分間酸化処理して
本発明法による基板（Ａ）を得た。
着し、乾燥して還元性雰囲気で８００〜１１００℃で８
分間焼成した後空気中で４００℃で５分間酸化処理して
本発明法による基板（Ａ）を得た。
また、比較としてコバルト粉末を添加せずに、同様に還
元性雰囲気中での焼結後酸化処理を行なって基板（Ｂ）
を得、コバルト粉末を添加せず、酸化処理も行なわずに
して同様に基板（Ｃ）を得た。
元性雰囲気中での焼結後酸化処理を行なって基板（Ｂ）
を得、コバルト粉末を添加せず、酸化処理も行なわずに
して同様に基板（Ｃ）を得た。
第１図は上記基板（Ａ） （Ｂ） （Ｃ：）を９０℃の
硝酸ｔこ５分間浸漬したときの硝酸の濃度と基板の溶解
量の関係を示す図面であり、本発明法による基板（Ａ）
は基板（Ｂ）及び（Ｃ）に比へて基板の腐食Ｑが少なく
優れたものであることがわかる。また、上記基板（Ａ）
ＣＢ） （Ｃ）を用い、夫々９０℃６０％の硝酸ニッ
ケル溶液に３０分間浸漬し中間乾燥した後、２０％の水
酸化ナトリウム溶液に浸漬してアルカリ処理を行ない水
洗し乾燥するという活物質充填操作を７回行ないニッケ
ル正極を作製し、これら電極を充放電したときのサイク
ル特性を基板の符号に対応させて示した図面が第２図で
あり、本発開法による基板（Ａ）を用いた電極は極板容
量が安定し、サイクル劣化もなく良好な特性を有するこ
とがわかる。
硝酸ｔこ５分間浸漬したときの硝酸の濃度と基板の溶解
量の関係を示す図面であり、本発明法による基板（Ａ）
は基板（Ｂ）及び（Ｃ）に比へて基板の腐食Ｑが少なく
優れたものであることがわかる。また、上記基板（Ａ）
ＣＢ） （Ｃ）を用い、夫々９０℃６０％の硝酸ニッ
ケル溶液に３０分間浸漬し中間乾燥した後、２０％の水
酸化ナトリウム溶液に浸漬してアルカリ処理を行ない水
洗し乾燥するという活物質充填操作を７回行ないニッケ
ル正極を作製し、これら電極を充放電したときのサイク
ル特性を基板の符号に対応させて示した図面が第２図で
あり、本発開法による基板（Ａ）を用いた電極は極板容
量が安定し、サイクル劣化もなく良好な特性を有するこ
とがわかる。
次いで基板作製時に添加するコバルト量と基板の性能と
の関係について言及する。
の関係について言及する。
ニッケル粉末に対するコバルト粉末量を種々変化させて
前記基板（Ａ）と同様にして基板を各種作製すると共に
、コバルト粉末に代えて硝酸コバルトを用い、ニッケル
粉末に対するこの硝酸コバルＨａを種々変化させて前記
基板（Ａ）と同様にして基板を各種作製した。尚、ニッ
ケル化合物はスラリーに溶解してスラリー中により均一
に分散させることが可能である。これら基板に前述の活
物質充填操作を行なりでニッケル正極を作製し、こうし
て作製した正極を渦巻状に巻回し、巻回前と巻回後の極
板重量を測定して、巻回による脱落率を調べた。第３図
はこの結果を示すものである。また上記正極に用いた基
板を５％硝酸に５分間浸漬し、コバルト添加量と基板の
溶解量との関係を測定した結果を第４図に示す。尚、第
３図及び第４図に於けるコバルト添加量とは、コバルト
をコバルト粉末（金属コバルト）の形で添加した場合は
、ニッケル粉末の重量に対するコバルト粉末の重量（”
／Ｎ八へ酸コバルトの形で添加した場合は、ニッケル粉
末の重量に対する硝酸コバルトの重量（Ｇｏ（ＮＯｘ）
２／Ｎｉ ）で表わした。
前記基板（Ａ）と同様にして基板を各種作製すると共に
、コバルト粉末に代えて硝酸コバルトを用い、ニッケル
粉末に対するこの硝酸コバルＨａを種々変化させて前記
基板（Ａ）と同様にして基板を各種作製した。尚、ニッ
ケル化合物はスラリーに溶解してスラリー中により均一
に分散させることが可能である。これら基板に前述の活
物質充填操作を行なりでニッケル正極を作製し、こうし
て作製した正極を渦巻状に巻回し、巻回前と巻回後の極
板重量を測定して、巻回による脱落率を調べた。第３図
はこの結果を示すものである。また上記正極に用いた基
板を５％硝酸に５分間浸漬し、コバルト添加量と基板の
溶解量との関係を測定した結果を第４図に示す。尚、第
３図及び第４図に於けるコバルト添加量とは、コバルト
をコバルト粉末（金属コバルト）の形で添加した場合は
、ニッケル粉末の重量に対するコバルト粉末の重量（”
／Ｎ八へ酸コバルトの形で添加した場合は、ニッケル粉
末の重量に対する硝酸コバルトの重量（Ｇｏ（ＮＯｘ）
２／Ｎｉ ）で表わした。
第３図から明らかなように、コバルトをコバルト粉末の
形で添加した場合も、硝酸コバルトの形で添加した場合
も共に、ニッケル粉末に対して１％添加することで急に
脱落率が低下している。これは第４図に示すようにコバ
ルト添加量をニッケル粉末に対して１％以上にすること
により基板の溶解量を低く抑えることができ、基板の脆
弱化を抑制できたためである。したがってコバルト添加
量はニッケル粉末に対して１％以上必要である。
形で添加した場合も、硝酸コバルトの形で添加した場合
も共に、ニッケル粉末に対して１％添加することで急に
脱落率が低下している。これは第４図に示すようにコバ
ルト添加量をニッケル粉末に対して１％以上にすること
により基板の溶解量を低く抑えることができ、基板の脆
弱化を抑制できたためである。したがってコバルト添加
量はニッケル粉末に対して１％以上必要である。
また、何れの場合もニッケル粉末に対するコバルト添加
量を増すに従って脱落率が増加して行き、コバルト粉末
の形で添加した場合はニッケル粉末に対して１３％を越
えると、硝酸コバルトの形で添加した場合はニッケル粉
末に対して２０％を越えると急激に脱落率が増しており
、コバルト添加量はコバルト粉末の形で添加する場合に
は上限をニッケル粉末に対して１３％、コバルト化合物
の形で添加する場合には上限をニッケル粉末に対して２
０％とすることが好ましい。
量を増すに従って脱落率が増加して行き、コバルト粉末
の形で添加した場合はニッケル粉末に対して１３％を越
えると、硝酸コバルトの形で添加した場合はニッケル粉
末に対して２０％を越えると急激に脱落率が増しており
、コバルト添加量はコバルト粉末の形で添加する場合に
は上限をニッケル粉末に対して１３％、コバルト化合物
の形で添加する場合には上限をニッケル粉末に対して２
０％とすることが好ましい。
尚、コバルトを添加せずにニッケル焼結基板を作製した
後基板表面に酸化コバルト被膜を形成して耐腐食性を向
上させることも考えられるが、コバルト酸化被膜形成時
にコバルト塩溶液の含浸操作などが必要であり、本発明
法に比べて製造工程を増すばかりか、基板表面に新たに
コバルト酸化物被膜を安着形成するものであるので、本
発明法のように予め作製した基板の表面を酸化させたも
のに比べ酸化被膜の基板との密着性、安定性、強度に於
いて劣り長期使用に於いて耐腐食性が本発明法より劣る
ものである。
後基板表面に酸化コバルト被膜を形成して耐腐食性を向
上させることも考えられるが、コバルト酸化被膜形成時
にコバルト塩溶液の含浸操作などが必要であり、本発明
法に比べて製造工程を増すばかりか、基板表面に新たに
コバルト酸化物被膜を安着形成するものであるので、本
発明法のように予め作製した基板の表面を酸化させたも
のに比べ酸化被膜の基板との密着性、安定性、強度に於
いて劣り長期使用に於いて耐腐食性が本発明法より劣る
ものである。
また、上記実施例では酸化被膜の形成を酸化性とするに
は３００℃以上にする必要があり、また、６００℃を越
えると再度焼結されることになり基板中に必要以上の酸
化物を作ることになるため３００〜６００℃とすること
が望ましい。
は３００℃以上にする必要があり、また、６００℃を越
えると再度焼結されることになり基板中に必要以上の酸
化物を作ることになるため３００〜６００℃とすること
が望ましい。
（ト）発明の効果
本発明のアルカリ蓄電池用焼結基板の製造方法は、コバ
ルト粉末またはコバルト化合物を、ニッケル粉末、水及
び増粘剤と共に混合してスラＩＪ−を作製し、このスラ
リーを導電芯体に塗着した後還元性雰囲気中で焼結して
多孔体を形成し、次いで前記多孔体表面を酸化するもの
であるから、多孔体表面の耐腐食性が向上し、高温高濃
度の含浸液中での基板の腐食を防止することができ、活
物質充填操作１回あたりの活物質充填ｅが増し、少ない
活物質充填操作で所要の活物質充填量が得られ、電極の
製造工程を簡略化することができる。
ルト粉末またはコバルト化合物を、ニッケル粉末、水及
び増粘剤と共に混合してスラＩＪ−を作製し、このスラ
リーを導電芯体に塗着した後還元性雰囲気中で焼結して
多孔体を形成し、次いで前記多孔体表面を酸化するもの
であるから、多孔体表面の耐腐食性が向上し、高温高濃
度の含浸液中での基板の腐食を防止することができ、活
物質充填操作１回あたりの活物質充填ｅが増し、少ない
活物質充填操作で所要の活物質充填量が得られ、電極の
製造工程を簡略化することができる。
第１図は硝酸の濃度と硝酸中に浸漬した基板の溶解量と
の関係を示す図面、第２図は電極のサイクル特性図、第
３図はニッケル粉末に対するコバルト粉末及び硝酸コバ
ルトの添加量と脱落率との関係を示す図面、第４図はニ
ッケル粉末に対するコバルト粉末及び硝酸コバルトの添
加量と基板の溶解針との関係を示す図面である。
の関係を示す図面、第２図は電極のサイクル特性図、第
３図はニッケル粉末に対するコバルト粉末及び硝酸コバ
ルトの添加量と脱落率との関係を示す図面、第４図はニ
ッケル粉末に対するコバルト粉末及び硝酸コバルトの添
加量と基板の溶解針との関係を示す図面である。
Claims (1)
- （１）コバルト粉末またはコバルト化合物を、ニッケル
粉末、水及び増粘剤と共に混合してスラリーを作製し、
このスラリーを導電芯体に塗着した後還元性雰囲気中で
焼結して多孔体を形成し、次いで前記多孔体表面を酸化
することを特徴とするアルカリ蓄電池用焼結基板の製造
方法
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60206959A JPS6266572A (ja) | 1985-09-19 | 1985-09-19 | アルカリ蓄電池用電極の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60206959A JPS6266572A (ja) | 1985-09-19 | 1985-09-19 | アルカリ蓄電池用電極の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6266572A true JPS6266572A (ja) | 1987-03-26 |
| JPH0544778B2 JPH0544778B2 (ja) | 1993-07-07 |
Family
ID=16531842
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60206959A Granted JPS6266572A (ja) | 1985-09-19 | 1985-09-19 | アルカリ蓄電池用電極の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6266572A (ja) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5210538A (en) * | 1975-07-16 | 1977-01-26 | Shin Kobe Electric Machinery | Method of producing sintered positive plate for alkaline battery |
| JPS53126131A (en) * | 1977-04-12 | 1978-11-04 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Method of manufacturing positive electrode for alkaline battery |
| JPS5996659A (ja) * | 1982-11-25 | 1984-06-04 | Shin Kobe Electric Mach Co Ltd | アルカリ電池用焼結基板 |
-
1985
- 1985-09-19 JP JP60206959A patent/JPS6266572A/ja active Granted
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5210538A (en) * | 1975-07-16 | 1977-01-26 | Shin Kobe Electric Machinery | Method of producing sintered positive plate for alkaline battery |
| JPS53126131A (en) * | 1977-04-12 | 1978-11-04 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Method of manufacturing positive electrode for alkaline battery |
| JPS5996659A (ja) * | 1982-11-25 | 1984-06-04 | Shin Kobe Electric Mach Co Ltd | アルカリ電池用焼結基板 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0544778B2 (ja) | 1993-07-07 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |