JPS63102165A - 水酸化ニッケルを主成分としコバルトをド−プした化学電池用の電極構造 - Google Patents
水酸化ニッケルを主成分としコバルトをド−プした化学電池用の電極構造Info
- Publication number
- JPS63102165A JPS63102165A JP62195429A JP19542987A JPS63102165A JP S63102165 A JPS63102165 A JP S63102165A JP 62195429 A JP62195429 A JP 62195429A JP 19542987 A JP19542987 A JP 19542987A JP S63102165 A JPS63102165 A JP S63102165A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cobalt
- electrode structure
- current collector
- positive electrode
- pores
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- BFDHFSHZJLFAMC-UHFFFAOYSA-L nickel(ii) hydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Ni+2] BFDHFSHZJLFAMC-UHFFFAOYSA-L 0.000 title claims abstract description 27
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 17
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 title claims abstract description 17
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 17
- 239000000126 substance Substances 0.000 title claims description 5
- 239000011148 porous material Substances 0.000 claims abstract description 25
- 239000011149 active material Substances 0.000 claims abstract description 20
- 239000011244 liquid electrolyte Substances 0.000 claims abstract description 3
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 claims abstract 2
- 238000005470 impregnation Methods 0.000 claims description 28
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 20
- 229910021503 Cobalt(II) hydroxide Inorganic materials 0.000 claims description 13
- ASKVAEGIVYSGNY-UHFFFAOYSA-L cobalt(ii) hydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Co+2] ASKVAEGIVYSGNY-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 13
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 13
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 9
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 9
- UFMZWBIQTDUYBN-UHFFFAOYSA-N cobalt dinitrate Chemical compound [Co+2].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O UFMZWBIQTDUYBN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 229910001981 cobalt nitrate Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 7
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 6
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims description 4
- 239000013543 active substance Substances 0.000 claims 3
- 238000010348 incorporation Methods 0.000 claims 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 6
- 150000001868 cobalt Chemical class 0.000 description 5
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 4
- 230000001351 cycling effect Effects 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- KBJMLQFLOWQJNF-UHFFFAOYSA-N nickel(ii) nitrate Chemical compound [Ni+2].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O KBJMLQFLOWQJNF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- -1 polypropylene Polymers 0.000 description 2
- 239000011265 semifinished product Substances 0.000 description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004677 Nylon Substances 0.000 description 1
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 1
- XVRLPVRQGJLLCJ-UHFFFAOYSA-N [Co+].[O-][N+]([O-])=O Chemical compound [Co+].[O-][N+]([O-])=O XVRLPVRQGJLLCJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007853 buffer solution Substances 0.000 description 1
- 230000003139 buffering effect Effects 0.000 description 1
- OJIJEKBXJYRIBZ-UHFFFAOYSA-N cadmium nickel Chemical compound [Ni].[Cd] OJIJEKBXJYRIBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 1
- 238000007598 dipping method Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000003487 electrochemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000008151 electrolyte solution Substances 0.000 description 1
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 1
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M hydroxide Chemical compound [OH-] XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 210000003127 knee Anatomy 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 229920001778 nylon Polymers 0.000 description 1
- 239000011368 organic material Substances 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 229920002401 polyacrylamide Polymers 0.000 description 1
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 1
- 229920000915 polyvinyl chloride Polymers 0.000 description 1
- 239000004800 polyvinyl chloride Substances 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 239000012266 salt solution Substances 0.000 description 1
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 238000001771 vacuum deposition Methods 0.000 description 1
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)
- Secondary Cells (AREA)
- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (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】
本発明は、水酸化ニッケルを主成分とする充電能力の高
い正電極構造に関する。この正電極構造は、液体電解質
型の化学電池例えばニッケルーカドミウム電池に使用す
ることができる。
い正電極構造に関する。この正電極構造は、液体電解質
型の化学電池例えばニッケルーカドミウム電池に使用す
ることができる。
本発明は、より詳しくは、フランス特許第247284
2号(フランス特許願79−17540号、出願口19
79年7月6日)に記載された構造に由来する完全な電
極構造に関する。
2号(フランス特許願79−17540号、出願口19
79年7月6日)に記載された構造に由来する完全な電
極構造に関する。
このフランス特許には、金属特に化学電池の充放電サイ
クルにおいて生起するべき電気化学反応に対して不活性
のニッケル製の集電体を形成しモして/又は支持する連
続気孔の多孔性繊維支持体と、該集電体の気孔を部分的
に充填する水酸化ニッケルを主成分とする活物質とを有
する。正電極構造が記載されている。
クルにおいて生起するべき電気化学反応に対して不活性
のニッケル製の集電体を形成しモして/又は支持する連
続気孔の多孔性繊維支持体と、該集電体の気孔を部分的
に充填する水酸化ニッケルを主成分とする活物質とを有
する。正電極構造が記載されている。
更に、多孔質−非電導性の薄い基体、特に、絡み合せた
不織繊維から成るフェルト又は多孔質の布帛によって形
成されたシート材から、前記電極構造を製造する方法も
、前記フランス特許に記載されている。このシート材は
、−例として、ポリ塩化ビニル、ポリプロピレン又は商
標「ナイロン」によって知られたポリアクリルアミドを
主成分とするものである。
不織繊維から成るフェルト又は多孔質の布帛によって形
成されたシート材から、前記電極構造を製造する方法も
、前記フランス特許に記載されている。このシート材は
、−例として、ポリ塩化ビニル、ポリプロピレン又は商
標「ナイロン」によって知られたポリアクリルアミドを
主成分とするものである。
この製造方法において重要な第1工程は、好ましくはニ
ッケル製の集電体を真空蒸着によって予め作成すること
である。その場合集電体は、それ自体多孔質の被覆を形
成し、基体の展開された表面とほぼ密着し、多孔質の基
体の内部においても延長している。有機物質の繊維を主
成分とする最初の多孔質の基体は、必要に応じて、加熱
酸化によって除去する。この第1工程に続いて、水酸化
ニッケルを主成分とする活物質を集電体の同じ内部に沈
着させることから成る第2工程が行なわれる。
ッケル製の集電体を真空蒸着によって予め作成すること
である。その場合集電体は、それ自体多孔質の被覆を形
成し、基体の展開された表面とほぼ密着し、多孔質の基
体の内部においても延長している。有機物質の繊維を主
成分とする最初の多孔質の基体は、必要に応じて、加熱
酸化によって除去する。この第1工程に続いて、水酸化
ニッケルを主成分とする活物質を集電体の同じ内部に沈
着させることから成る第2工程が行なわれる。
前記の正電極構造の製造方法は、特に、高多孔質の集電
体を硝酸ニッケルからできている電解液中に浸漬させ、
電極の活物質を形成する水酸化ニッケルの沈着物を集電
体の気孔中に形成するために集電体の内部において行な
うことを包含する。この電気化学的操作は、集電体の気
孔の一部のみが活物質によって充填されるように行なう
。
体を硝酸ニッケルからできている電解液中に浸漬させ、
電極の活物質を形成する水酸化ニッケルの沈着物を集電
体の気孔中に形成するために集電体の内部において行な
うことを包含する。この電気化学的操作は、集電体の気
孔の一部のみが活物質によって充填されるように行なう
。
この電極構造の構成及び作用の詳細については、前記フ
ランス特許及びこれに対応する米国特許第435624
2号並びにフランス特許願84−0110号を参照され
たい。
ランス特許及びこれに対応する米国特許第435624
2号並びにフランス特許願84−0110号を参照され
たい。
焼結体の形式の集電体から作製したニッケル電極の成る
特性を改善する(例えば、サイクル操作の間の電極の安
定性を高くし、サイクル操作の間の容量の変動を制限し
、高温充電適性又は低充電状態の適性を改善する)ため
に、比較的わずかな1の硝酸コバルト(例えばニッケル
に対してコバルト5%)を、活物質含侵浴に導入するこ
とは、以前から知られている。換言すれば、水酸化ニッ
ケルを主成分とする沈着活物質は、その全体に均質に分
布された少量の水酸化コバルトを含有している。水酸化
コバルトの存在が前記の改善された性状を焼結物の形態
のニー2ケル電極に有効に付与するとしても、考えてい
る形式の電極の単位重量当りに貯蔵できる電気エネルギ
ーの量(capacite massique)より一
般的にはそ(y)zネルギー効率を増大させる効果をコ
バルトが示すことは、これまでは確認されていなかった
。
特性を改善する(例えば、サイクル操作の間の電極の安
定性を高くし、サイクル操作の間の容量の変動を制限し
、高温充電適性又は低充電状態の適性を改善する)ため
に、比較的わずかな1の硝酸コバルト(例えばニッケル
に対してコバルト5%)を、活物質含侵浴に導入するこ
とは、以前から知られている。換言すれば、水酸化ニッ
ケルを主成分とする沈着活物質は、その全体に均質に分
布された少量の水酸化コバルトを含有している。水酸化
コバルトの存在が前記の改善された性状を焼結物の形態
のニー2ケル電極に有効に付与するとしても、考えてい
る形式の電極の単位重量当りに貯蔵できる電気エネルギ
ーの量(capacite massique)より一
般的にはそ(y)zネルギー効率を増大させる効果をコ
バルトが示すことは、これまでは確認されていなかった
。
本発明は、活物質の内部に適切な条件の下にコバルトを
組込んだ場合、前記フランス特許に示された集電体、特
に、不織繊維支持体及び連続気孔の等方性網状体の形式
の集電体から作成された水酸化ニッケルを主成分とする
電極の単位重量当りに貯蔵できる電気エネルギーの量が
20−25%も改善されることの知見に基づいている。
組込んだ場合、前記フランス特許に示された集電体、特
に、不織繊維支持体及び連続気孔の等方性網状体の形式
の集電体から作成された水酸化ニッケルを主成分とする
電極の単位重量当りに貯蔵できる電気エネルギーの量が
20−25%も改善されることの知見に基づいている。
本発明によれば、前記の条件を実現するために、電気化
学的な含浸操作は、第1及び第2の工程に細分され、電
気化学的な還元の第2工程において水酸化コバルトに還
元されるべき容積、使方ないしは容量に相当する硝酸コ
バルト又は塩を特に100−1000g/交好ましくは
200−800g/l含有する硝酸コバルトの濃溶液に
よって、前記第1工程に従って部分的に形成された電極
構造を非電気化学的に含浸する操作即ちドーピング操作
が、前記第1工程と第2工程との間に介在される。
学的な含浸操作は、第1及び第2の工程に細分され、電
気化学的な還元の第2工程において水酸化コバルトに還
元されるべき容積、使方ないしは容量に相当する硝酸コ
バルト又は塩を特に100−1000g/交好ましくは
200−800g/l含有する硝酸コバルトの濃溶液に
よって、前記第1工程に従って部分的に形成された電極
構造を非電気化学的に含浸する操作即ちドーピング操作
が、前記第1工程と第2工程との間に介在される。
従って、本発明による製造方法においては、電気化学的
な水酸化ニッケル含浸浴から、部分的に含浸された電極
を中間的に取出して、少なくとも近似的に予め乾燥し、
非電気化学的なコバルト塩含浸を行なうことにより、水
酸化ニッケル中に部分的に含浸された後に化学的な含浸
によって改質された電極が再び電解浴中に導入され、最
終的な製品とする前の第2の電気化学的な水酸化ニッケ
ル含浸工程を行なう。
な水酸化ニッケル含浸浴から、部分的に含浸された電極
を中間的に取出して、少なくとも近似的に予め乾燥し、
非電気化学的なコバルト塩含浸を行なうことにより、水
酸化ニッケル中に部分的に含浸された後に化学的な含浸
によって改質された電極が再び電解浴中に導入され、最
終的な製品とする前の第2の電気化学的な水酸化ニッケ
ル含浸工程を行なう。
有利には、第1回目の電気化学的な含浸工程は、集電体
の内部の、その気孔中に沈着される水酸化ニッケルの量
は全体で、電極構造中の水酸化ニッケルの所望の量ない
しは最終的な量の70−90%となり、水酸化ニッケル
の30=10%は第2回目の電気化学的な含浸工程の間
に沈着されるようにする。
の内部の、その気孔中に沈着される水酸化ニッケルの量
は全体で、電極構造中の水酸化ニッケルの所望の量ない
しは最終的な量の70−90%となり、水酸化ニッケル
の30=10%は第2回目の電気化学的な含浸工程の間
に沈着されるようにする。
特に前記の第2工程においてコバルト塩溶液(後に、特
に前記第2工程において水酸化コバルトに変化しうる)
によって電極半製品に与えられる非電気化学的含浸は、
適宜の形態において行なうことができる0例えば、硝酸
コバルトのような塩の濃溶液に電極半製品を浸漬させた
り、部分含浸電極にコバル)!溶液をスプレーしたり、
緩衝液によって適用したりしてもよい、非電気化学的な
含浸(ドーピング)の操作、特に、使用した塩の濃度を
勘案したその持続時間は、完成した電極中の水酸化ニッ
ケルに対する最終的な水酸化コバルト約2−約lO%、
有利には4−6%のオーダーの量のコバルトが電極に組
込まれるように管理する。
に前記第2工程において水酸化コバルトに変化しうる)
によって電極半製品に与えられる非電気化学的含浸は、
適宜の形態において行なうことができる0例えば、硝酸
コバルトのような塩の濃溶液に電極半製品を浸漬させた
り、部分含浸電極にコバル)!溶液をスプレーしたり、
緩衝液によって適用したりしてもよい、非電気化学的な
含浸(ドーピング)の操作、特に、使用した塩の濃度を
勘案したその持続時間は、完成した電極中の水酸化ニッ
ケルに対する最終的な水酸化コバルト約2−約lO%、
有利には4−6%のオーダーの量のコバルトが電極に組
込まれるように管理する。
以上に述べた本発明による製造方法全体は、例えば気孔
の直径が3−100ミクロン特に50−100ミクロン
である不織繊維形又は連続気孔の等方性網状体形の高多
孔質の集電体を出発材料として実施し、2つの電気化学
的含浸工程は、第2回目の電気化学的な含浸の終了時に
得られる最終的な活物質が、最初に使用された多孔質の
集電体の気孔の初容積の約45−65%特に55−60
%を最終的に占めるように管理する。
の直径が3−100ミクロン特に50−100ミクロン
である不織繊維形又は連続気孔の等方性網状体形の高多
孔質の集電体を出発材料として実施し、2つの電気化学
的含浸工程は、第2回目の電気化学的な含浸の終了時に
得られる最終的な活物質が、最初に使用された多孔質の
集電体の気孔の初容積の約45−65%特に55−60
%を最終的に占めるように管理する。
以上に述べた製造方法の各々の工程は、それ自体として
既知のように実施することができる。これについては種
々の手法が先行文献に示されている0例えば、フェルト
又は繊維を主成分とする、多孔質の最初の基体の真空蒸
着にはカニガネによって示された方法を、また電気化学
的工程の実施には、ドイツ特許第1133442号又は
スイス特許第389699号に示されたような、カンド
ラ−法を、それぞれ適用することができる。
既知のように実施することができる。これについては種
々の手法が先行文献に示されている0例えば、フェルト
又は繊維を主成分とする、多孔質の最初の基体の真空蒸
着にはカニガネによって示された方法を、また電気化学
的工程の実施には、ドイツ特許第1133442号又は
スイス特許第389699号に示されたような、カンド
ラ−法を、それぞれ適用することができる。
本発明による改良された電極を取得するために適用可能
な好ましい実験条件は次の通りである。
な好ましい実験条件は次の通りである。
一ドーピング −
実際には硝酸コバルトの500g/文溶液。
この濃度は、所望のCO含量に従って、200−800
g/交とすることができる。
g/交とすることができる。
−ドーピング周囲温度ないし45
℃。
一瞭」 非常に短く、1分以内。
−ドーピング溶液による含浸は、浸漬、スプレー又は緩
衝液を介して行ないうる。
衝液を介して行ないうる。
−ドーピング操作は、所望ならば洗浄し乾燥した電極に
ついて、2回の水酸化ニッケルの電気化学的含浸の間に
行なう。
ついて、2回の水酸化ニッケルの電気化学的含浸の間に
行なう。
一硝酸コバルト溶液に含浸させた電極を、攪拌しない電
気化学的含浸浴中に浸漬し、可及的にすみやかに電圧を
印加する(理想的には、電圧を印加した状態で浸漬する
)。
気化学的含浸浴中に浸漬し、可及的にすみやかに電圧を
印加する(理想的には、電圧を印加した状態で浸漬する
)。
一ド、−ピングの時点において電極中に含有されている
水酸化ニッケルの量は、最終的な量の70−90%であ
る。
水酸化ニッケルの量は、最終的な量の70−90%であ
る。
一少なくとも(ドーピング後の)第2回目の電気化学的
な含浸の開始は、電極中に固定されるべきコバルト塩が
浴中において過度に希釈されないように、攪拌しない状
態で行なわれるようにする。
な含浸の開始は、電極中に固定されるべきコバルト塩が
浴中において過度に希釈されないように、攪拌しない状
態で行なわれるようにする。
フェルト型の高多孔度の集電体を本発明による正電極の
製造のために使用した場合に最良の結果が得られること
は、注目に値する。しかし、連続気孔の等方性網状体型
の集電体から作製した電極によっても、相当に高い質量
容量(capacitJIIlass 1que)ない
しは電極の単位重量当りに貯蔵できる電気エネルギーの
量が得られる。しかしこの質量容量の改善は、多孔質の
フェルトから作成された電極によって実施可能な20−
25%には至らない。
製造のために使用した場合に最良の結果が得られること
は、注目に値する。しかし、連続気孔の等方性網状体型
の集電体から作製した電極によっても、相当に高い質量
容量(capacitJIIlass 1que)ない
しは電極の単位重量当りに貯蔵できる電気エネルギーの
量が得られる。しかしこの質量容量の改善は、多孔質の
フェルトから作成された電極によって実施可能な20−
25%には至らない。
質量容量の増大が、集電体を形成する高多孔度の繊維支
持体の内部に収蔵された活物質の内部のコバルトの不均
質な分布に起因すると思われることも、注目に値する。
持体の内部に収蔵された活物質の内部のコバルトの不均
質な分布に起因すると思われることも、注目に値する。
実際に、本発明によって得られる質量容量の増大は、最
終的な水酸化ニッケルに対する最終的な水酸化コバルト
約5%の比率に対応する比率の硝酸コバルトを含有する
、硝酸ニッケルを主成分とする電解浴を最初に使用して
、1回の操作による電気化学的含浸から成る従来の製造
方法を適用した場合には見られない。
終的な水酸化ニッケルに対する最終的な水酸化コバルト
約5%の比率に対応する比率の硝酸コバルトを含有する
、硝酸ニッケルを主成分とする電解浴を最初に使用して
、1回の操作による電気化学的含浸から成る従来の製造
方法を適用した場合には見られない。
この微少な不均質性は、例えばカスタンのマイクロゾン
デを用いるなどの適宜の手段によって確かめることがで
きる。
デを用いるなどの適宜の手段によって確かめることがで
きる。
この点から、本発明は、特に水酸化コバルト形の活性コ
バルトが異質な形態で内部に分散されている水酸化ニッ
ケルによって、活物質が形成され、集電体が、特に、不
織繊維形又は連続気孔の等方性網状体形の高多孔質であ
る、正電極構造を形成する、新規な製品も対象としてい
る。
バルトが異質な形態で内部に分散されている水酸化ニッ
ケルによって、活物質が形成され、集電体が、特に、不
織繊維形又は連続気孔の等方性網状体形の高多孔質であ
る、正電極構造を形成する、新規な製品も対象としてい
る。
本発明は特に、集電体の気孔と接触している活物質の被
覆の厚みのうち集電体と直接に接触している内側部分が
実質的にコバルトを含まない前記の形式の正電極構造を
対象としている。特に、前記被覆に組込まれたコバルト
の主要部分は、この被覆のほぼ中心域に分散されている
。
覆の厚みのうち集電体と直接に接触している内側部分が
実質的にコバルトを含まない前記の形式の正電極構造を
対象としている。特に、前記被覆に組込まれたコバルト
の主要部分は、この被覆のほぼ中心域に分散されている
。
特に、水酸化ニッケルに対して水酸化物として2−10
%特に4−6%のオーダーにおいて存在するコバルトの
主要部分は、前記被覆のほぼ中心域に集中している。
%特に4−6%のオーダーにおいて存在するコバルトの
主要部分は、前記被覆のほぼ中心域に集中している。
換言すれば、本発明による電極は、水酸化コバルトが水
酸化ニッケルに対してその内部では情勢となる例えばl
−10u3の微小容積域が活物質の被覆の内部特にそ
のほぼ中心域に備えているものとして特徴付けることが
できる。
酸化ニッケルに対してその内部では情勢となる例えばl
−10u3の微小容積域が活物質の被覆の内部特にそ
のほぼ中心域に備えているものとして特徴付けることが
できる。
本発明による好ましい電極構造は、気孔の最初の直径が
3−150ミクロン、特に15−100ミクロンである
ニッケルを主成分とする金属の集電体を有することと、
これらの気孔の最初の全容積の45−65%特に55−
60%を活物質が占めることと、最終的な電極構造の厚
みが0.1−4mmであることとが特徴である。特に適
切な電極構造の厚みは、約0.2−3+smである。
3−150ミクロン、特に15−100ミクロンである
ニッケルを主成分とする金属の集電体を有することと、
これらの気孔の最初の全容積の45−65%特に55−
60%を活物質が占めることと、最終的な電極構造の厚
みが0.1−4mmであることとが特徴である。特に適
切な電極構造の厚みは、約0.2−3+smである。
本発明は、前述した特定の構成には限定された当業者に
とって自明なその種々の変形も、本発明の範囲に含まれ
る。特に、本発明は、集電体がニッケル以外の金属例え
ば銅からできている、前記の形式のものから変更された
電極も対象とする。
とって自明なその種々の変形も、本発明の範囲に含まれ
る。特に、本発明は、集電体がニッケル以外の金属例え
ば銅からできている、前記の形式のものから変更された
電極も対象とする。
本発明による正電極構造及びその製造方法の自明な均等
物としての、本発明の変形例として、電気化学的な含浸
操作が3以上の工程に細分され、前記の条件の下におい
てのコバルト塩による複数の非電気化学的な含浸工程が
行なわれるようにした方法に従って作成された電極構造
が挙げられる。明らかなように、利用可能な電極の薄さ
と、集電体の気孔の部分的な充填容積が常に限られてい
ることとによって、この含浸工程の数は減少させざるを
得ないわけである。
物としての、本発明の変形例として、電気化学的な含浸
操作が3以上の工程に細分され、前記の条件の下におい
てのコバルト塩による複数の非電気化学的な含浸工程が
行なわれるようにした方法に従って作成された電極構造
が挙げられる。明らかなように、利用可能な電極の薄さ
と、集電体の気孔の部分的な充填容積が常に限られてい
ることとによって、この含浸工程の数は減少させざるを
得ないわけである。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1)特に不織繊維形もしくは連続気孔の等方性網状体形
の高多孔度の金属製特にニッケル製の集電体と、水酸化
ニッケルを主成分とし、コバルトを含有し、2回の電気
化学的含浸によって作成され、該集電体の気孔の一部分
を充填する、活物質と、を有する液体電解質型の化学電
池用の正電極構造であって、該活性物質の内部にコバル
トが異質に分散され、コバルトのこの異質の分散がニッ
ケルの2回の電気化学的な含浸の中間の1回の非電気化
学的含浸によってなされたことを特徴とする正電極構造
。 2)コバルトが水酸化コバルトの状態にあることを特徴
とする特許請求の範囲第1項記載の正電極構造。 3)該活性物質が該集電体の気孔の一部分を充填する多
孔質の被覆を形成している、特許請求の範囲第1項又は
第2項記載の正電極構造であって、該集電体と直接に接
触している被覆の厚みの内部の部分が実質的にコバルト
を含有しないことを特徴とする正電極構造。 4)コバルトの大部分が該被覆の厚みのほぼ中心域に分
散されたことを特徴とする特許請求の範囲第3項記載の
正電極構造。 5)水酸化ニッケルに対して2−10重量%特に4−6
重量%の割合で水酸化コバルトを活性物質中に存在させ
たことを特徴とする特許請求の範囲第1−4項のいずれ
か1項記載の正電極構造。 6)活性物質の内部の微小容積域、特に被覆の厚みのほ
ぼ中間の領域において、水酸化ニッケルに対して水酸化
コバルトを優勢に存在させたことを特徴とする特許請求
の範囲第1項記載の正電極構造。 7)金属の集電体の気孔の大部分が、3− 150ミクロン、特に15−100ミクロンの直径をも
ち、活性物質が金属の集電体の気孔の容積の45−65
容量%、特に55−60容量%を占め、正電極構造の厚
みが0.1−4mmの範囲にあり、好ましくは3mmを
超過しないことを特徴とする特許請求の範囲第1−6項
のいずれか1項記載の正電極構造。 8)特に不織繊維形もしくは連続気孔の等方性網状体形
の高多孔度の金属製特にニッケル製の集電体を有する、
単位重量当りに貯蔵される電気エネルギーの高い連続気
孔の正電極構造を製造するに当り、該集電体を電解浴に
浸漬させ、この電解浴中において、電極の活物質を形成
する水酸化ニッケルの容積部分の含浸を行ない、電気化
学的な含浸操作は、活物質による該集電体の気孔の部分
的な充填を確実にするように制御することを含む製造方
法において、電気化学的な操作を、第1及び第2の工程
に細分し、電気化学的な還元の第2工程において水酸化
コバルトに還元されるべき容積に相当する硝酸コバルト
又は塩を特に100−1000g/l好ましくは200
−800g/l含有する硝酸コバルトの濃溶液によって
、前記第1工程に従って部分的に形成された電極構造を
非電気化学的に含浸する操作即ちドーピング操作を、前
記第1工程と第2工程との間に介在させることを特徴と
する製造方法。 9)完成した電極の水酸化ニッケルの最終的な含量に対
して約2−約20重量%特に4−6重量%のオーダーの
、最終的な水酸化コバルトとして表わした量を混入する
ように制御する条件の下に、非電気化学的な含浸操作即
ちドーピング操作を行なうことを特徴とする特許請求の
範囲第8項記載の製造方法。 10)完成した電極構造中の最終的な量の70−90%
のオーダーの量の水酸化ニッケルを集電体の気孔中に沈
着させるように、電気化学的な含浸の第1工程を行なう
ことを特徴とする特許請求の範囲第8項又は第9項記載
の製造方法。 11)高多孔度の集電体の気孔が3−150ミクロン特
に15−100ミクロンの直径を有することと、多孔体
の気孔の最初の容積の45−65%特に55−60%を
活物質が最終的に占めるように、電気化学的な含浸の第
1及び第2工程を制御することとを特徴とする特許請求
の範囲第8−10項のいずれか1項記載の製造方法。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR8611395 | 1986-08-06 | ||
FR8611395A FR2602612A1 (fr) | 1986-08-06 | 1986-08-06 | Structure d'electrode a base d'hydroxyde de nickel, dopee au cobalt pour generateur electrochimique |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS63102165A true JPS63102165A (ja) | 1988-05-07 |
Family
ID=9338090
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP62195429A Pending JPS63102165A (ja) | 1986-08-06 | 1987-08-06 | 水酸化ニッケルを主成分としコバルトをド−プした化学電池用の電極構造 |
Country Status (7)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5100748A (ja) |
EP (1) | EP0256929B1 (ja) |
JP (1) | JPS63102165A (ja) |
AT (1) | ATE72500T1 (ja) |
DE (1) | DE3776606D1 (ja) |
ES (1) | ES2028893T3 (ja) |
FR (1) | FR2602612A1 (ja) |
Families Citing this family (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
ES2006351A6 (es) * | 1988-03-04 | 1989-04-16 | Tudor Acumulador | Electrodos con soporte de manta no tejida de niquel y procedimiento para su obtencion. |
EP0403052B1 (en) * | 1989-06-15 | 1995-06-21 | Yuasa Corporation | Nickel electrode and alkaline battery using the same |
US5523182A (en) * | 1992-11-12 | 1996-06-04 | Ovonic Battery Company, Inc. | Enhanced nickel hydroxide positive electrode materials for alkaline rechargeable electrochemical cells |
US6265112B1 (en) * | 1994-10-27 | 2001-07-24 | The United States Of America As Represented By The Adminstrator Of The National Aeronautics And Space Adminstration | Method of making a nickel fiber electrode for a nickel based battery system |
US5584892A (en) * | 1995-06-06 | 1996-12-17 | Hughes Aircraft Company | Process for producing nickel electrode having lightweight substrate |
JP3533032B2 (ja) * | 1996-04-03 | 2004-05-31 | 松下電器産業株式会社 | アルカリ蓄電池とその製造方法 |
CA2290655A1 (en) * | 1998-11-30 | 2000-05-30 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Nickel electrodes for alkaline secondary battery and alkaline secondary batteries |
RU2475895C1 (ru) * | 2011-08-08 | 2013-02-20 | Открытое акционерное общество "Завод автономных источников тока" | Способ изготовления активной массы для оксидно-никелевого волокнового электрода щелочного аккумулятора |
FR3003077B1 (fr) * | 2013-03-08 | 2016-08-05 | Accumulateurs Fixes | Supercondensateur asymetrique a electrolyte alcalin comportant une electrode negative tridimensionnelle et son procede de fabrication |
Family Cites Families (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR68235E (fr) * | 1955-10-13 | 1958-04-09 | Grubenlampenwerke Veb | Procédé pour l'activation des électrodes des accumulateurs alcalins et électrodes conformes à celles obtenues par ce procédé ou procédé similaire |
DE1671993A1 (de) * | 1967-09-30 | 1971-10-14 | Varta Ag | Positive Nickelelektrode fuer Akkumulatoren mit alkalischem Elektrolyten |
US3507699A (en) * | 1968-02-02 | 1970-04-21 | Yardney International Corp | Process for making a nickel electrode |
JPS4818739B1 (ja) * | 1968-12-02 | 1973-06-08 | ||
US4016091A (en) * | 1975-03-13 | 1977-04-05 | Westinghouse Electric Corporation | Method of preparing high capacity nickel electrode powder |
FR2472842A1 (fr) * | 1979-07-06 | 1981-07-03 | Sorapec | Structure d'electrode pour generateur electrochimique |
GB2060241A (en) * | 1979-10-03 | 1981-04-29 | Lucas Industries Ltd | Nickel electrode and a method of producing the nickel electrode |
US4330603A (en) * | 1981-01-29 | 1982-05-18 | The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy | High capacity nickel battery material doped with alkali metal cations |
US4443526A (en) * | 1982-03-03 | 1984-04-17 | Westinghouse Electric Corp. | NiCO3 Electrode material and electrode |
JPS59224062A (ja) * | 1983-06-02 | 1984-12-15 | Yuasa Battery Co Ltd | アルカリ蓄電池用正極板の製造法 |
JPS60225356A (ja) * | 1984-04-20 | 1985-11-09 | Sanyo Electric Co Ltd | アルカリ蓄電池用ニツケル正極の製法 |
FR2567326B1 (fr) * | 1984-07-04 | 1987-04-10 | Wonder | Perfectionnements aux electrodes positives a l'hydroxyde de nickel pour accumulateurs alcalins |
US4595463A (en) * | 1985-05-29 | 1986-06-17 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Cobalt treatment of nickel composite electrode surfaces |
-
1986
- 1986-08-06 FR FR8611395A patent/FR2602612A1/fr active Pending
-
1987
- 1987-08-03 AT AT87401807T patent/ATE72500T1/de not_active IP Right Cessation
- 1987-08-03 EP EP87401807A patent/EP0256929B1/fr not_active Expired - Lifetime
- 1987-08-03 DE DE8787401807T patent/DE3776606D1/de not_active Expired - Fee Related
- 1987-08-03 ES ES198787401807T patent/ES2028893T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1987-08-06 JP JP62195429A patent/JPS63102165A/ja active Pending
-
1991
- 1991-01-07 US US07/636,559 patent/US5100748A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US5100748A (en) | 1992-03-31 |
DE3776606D1 (de) | 1992-03-19 |
ATE72500T1 (de) | 1992-02-15 |
FR2602612A1 (fr) | 1988-02-12 |
EP0256929A1 (fr) | 1988-02-24 |
ES2028893T3 (es) | 1992-07-16 |
EP0256929B1 (fr) | 1992-02-05 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US3933521A (en) | Anode for a secondary, high-temperature electrochemical cell | |
US3926671A (en) | Method of manufacturing positive nickel hydroxide electrodes | |
KR100470471B1 (ko) | 공기 - 수소 전지 | |
JPS63102165A (ja) | 水酸化ニッケルを主成分としコバルトをド−プした化学電池用の電極構造 | |
US3877987A (en) | Method of manufacturing positive nickel hydroxide electrodes | |
JPS6327823B2 (ja) | ||
US3497387A (en) | Electrochemical cells with negative zinc electrodes | |
JPS61502646A (ja) | アルカリ蓄電池用水酸化ニツケル正極の改良 | |
JPH06215765A (ja) | アルカリ蓄電池およびその製造方法 | |
JPS5851669B2 (ja) | 電池用電極基体の製造法 | |
US5324333A (en) | Cadmium oxide electrode with binding agent | |
JPS6048869B2 (ja) | 電池用電極 | |
JPH06140018A (ja) | アルカリ電池用セパレータ及びその製造方法 | |
JPH0132633B2 (ja) | ||
Zhu et al. | Electrochemical impregnation and performance of nickel hydroxide electrodes with porous plaques of hollow nickel fibres | |
JPH08203515A (ja) | ニッケル電極の製造方法 | |
JPS6074262A (ja) | ニツケル電極の製造法 | |
JPH0582027B2 (ja) | ||
JPS61185865A (ja) | アルカリ蓄電池用電極の製造方法 | |
JPH10199539A (ja) | アルカリ蓄電池用電極とその製造方法 | |
JPS60146453A (ja) | アルカリ電池用ニツケル電極の製造法 | |
JPH08315829A (ja) | 電池用電極基板及びその製造方法 | |
JPH0982334A (ja) | 電池用電極基板 | |
JPS63266766A (ja) | 電池用ニツケル電極の製造法 | |
Britton | Recent progress in the development of a lightweight nickel electrode |