JP2623413B2 - アルカリ蓄電池用ペースト式ニッケル極 - Google Patents
アルカリ蓄電池用ペースト式ニッケル極Info
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- 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
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、アルカリ蓄電池用ペー
スト式ニッケル極に関する。
スト式ニッケル極に関する。
【0002】
【従来の技術】従来のアルカリ蓄電池用ペースト式ニッ
ケル極は、焼結式ニッケル極に代わる高容量の正極とし
て開発され、次のように製造されている。即ち、水酸化
ニッケル粉末に導電剤としてコバルト粉末やニッケル粉
末などを添加、混合し、これに、CMCなどの増粘剤の
水溶液を添加して混練してペースト状としたものを、発
泡ニッケル基板、ニッケル繊維フェルトまたは網状また
は格子状の多孔金属基板に含浸または塗布、乾燥して製
造していた。而してこれらのペースト式ニッケル極板
は、ニッケル−カドミウム蓄電池などのアルカリ蓄電池
用正極として用いられてきた。
ケル極は、焼結式ニッケル極に代わる高容量の正極とし
て開発され、次のように製造されている。即ち、水酸化
ニッケル粉末に導電剤としてコバルト粉末やニッケル粉
末などを添加、混合し、これに、CMCなどの増粘剤の
水溶液を添加して混練してペースト状としたものを、発
泡ニッケル基板、ニッケル繊維フェルトまたは網状また
は格子状の多孔金属基板に含浸または塗布、乾燥して製
造していた。而してこれらのペースト式ニッケル極板
は、ニッケル−カドミウム蓄電池などのアルカリ蓄電池
用正極として用いられてきた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】近年、ポータブル機器
の発達に伴い、アルカリ蓄電池の高容量化が求められて
居り、このため、ニッケル極の高容量化が求められてい
る。
の発達に伴い、アルカリ蓄電池の高容量化が求められて
居り、このため、ニッケル極の高容量化が求められてい
る。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記従来の要
望を満足した正極の利用率の向上と電池の高容量化をも
たらすアルカリ蓄電池用ペースト式ニッケル極を提供す
るもので、導電剤として、平均直径1.3μm以下であ
り、鎖状部分が三次元方向に無数に分岐して成るニッケ
ルパウダーを水酸化ニッケル粉に対し2〜20wt.%
の範囲含有することを特徴とする。
望を満足した正極の利用率の向上と電池の高容量化をも
たらすアルカリ蓄電池用ペースト式ニッケル極を提供す
るもので、導電剤として、平均直径1.3μm以下であ
り、鎖状部分が三次元方向に無数に分岐して成るニッケ
ルパウダーを水酸化ニッケル粉に対し2〜20wt.%
の範囲含有することを特徴とする。
【0005】
【作用】理由は明らかでないが、導電剤として上記の特
定の該ニッケルパウダーを含有せしめることにより、正
極活物質の反応性が高くなり、利用率が向上し、電池の
高容量化が達成できる。また、該カーボニルニッケルパ
ウダーとしては、INCO#210又は#205を単独
で又は併用して用いることが好ましい。
定の該ニッケルパウダーを含有せしめることにより、正
極活物質の反応性が高くなり、利用率が向上し、電池の
高容量化が達成できる。また、該カーボニルニッケルパ
ウダーとしては、INCO#210又は#205を単独
で又は併用して用いることが好ましい。
【0006】
【実施例】次に、本発明のアルカリ蓄電池用ペースト式
ニッケル極板の実施例を説明する。本発明は、ニッケル
−カドミウム蓄電池、ニッケル−水素蓄電池、その他ペ
ースト式ニッケル極を正極として使用するアルカリ蓄電
池の正極として使用し、従来に比し高容量の電池をもた
らすが、その1例としてニッケル−水素蓄電池の正極に
適用した場合につき、以下にその具体例により説明す
る。
ニッケル極板の実施例を説明する。本発明は、ニッケル
−カドミウム蓄電池、ニッケル−水素蓄電池、その他ペ
ースト式ニッケル極を正極として使用するアルカリ蓄電
池の正極として使用し、従来に比し高容量の電池をもた
らすが、その1例としてニッケル−水素蓄電池の正極に
適用した場合につき、以下にその具体例により説明す
る。
【0007】実施例1 本発明のニッケル−水素電池用ペースト式ニッケル極板
を次のように製造した。即ち、市販の球状水酸化ニッケ
ル粉末に、導電剤としてコバルトパウダー5wt.%及
び市販のINCOウルトラファインニッケルパウダー#
210、即ち、鎖状部分の平均直径0.6〜1.0μ
m、比表面積1.5〜2.5m2/gのカーボニルニッ
ケルパウダーを10wt.%を添加し混合し、これに増
粘剤として1wt.%のカルボキシメチルセルロース水
溶液を加えて混練し、ペースト状物を得た。このペース
トを、発泡状ニッケル基板に塗布含浸、乾燥した後、所
定の厚さまで加圧して本発明のペースト式ニッケル極を
製造した。尚、カーボニルニッケルの平均直径の値は、
フィッシャー式装置で求めた。
を次のように製造した。即ち、市販の球状水酸化ニッケ
ル粉末に、導電剤としてコバルトパウダー5wt.%及
び市販のINCOウルトラファインニッケルパウダー#
210、即ち、鎖状部分の平均直径0.6〜1.0μ
m、比表面積1.5〜2.5m2/gのカーボニルニッ
ケルパウダーを10wt.%を添加し混合し、これに増
粘剤として1wt.%のカルボキシメチルセルロース水
溶液を加えて混練し、ペースト状物を得た。このペース
トを、発泡状ニッケル基板に塗布含浸、乾燥した後、所
定の厚さまで加圧して本発明のペースト式ニッケル極を
製造した。尚、カーボニルニッケルの平均直径の値は、
フィッシャー式装置で求めた。
【0008】実施例2 実施例1で用いたカーボニルニッケルパウダーINCO
#210に代えて、鎖状部分の平均直径0.8〜1.3
μm、比表面積1.3〜2.0m2/gのINCOカー
ボニルニッケルパウダー#205を用いた以外は、実施
例1と同様にして本発明のペースト式ニッケル極を製造
した。
#210に代えて、鎖状部分の平均直径0.8〜1.3
μm、比表面積1.3〜2.0m2/gのINCOカー
ボニルニッケルパウダー#205を用いた以外は、実施
例1と同様にして本発明のペースト式ニッケル極を製造
した。
【0009】比較例 比較のため、実施例1で用いたカーボニルニッケル粉末
INCO#210に代えて、鎖状部分の平均直径2.2
〜2.8μm、比表面積0.5〜1m2/gのカーボニ
ルニッケルパウダーINCO#255を用いた以外は、
実施例1と同様にして本発明のぺースト式ニッケル極を
製造した。
INCO#210に代えて、鎖状部分の平均直径2.2
〜2.8μm、比表面積0.5〜1m2/gのカーボニ
ルニッケルパウダーINCO#255を用いた以外は、
実施例1と同様にして本発明のぺースト式ニッケル極を
製造した。
【0010】平均粒径の夫々異なる上記3種類のカーボ
ニルニッケル粉末の添加量によるニッケル極板の利用率
及び電池容量に対する影響を調べる目的で、その添加量
を0〜30wt.%の範囲でその添加量を色々に変え
て、実施例1と同様にして夫々のペースト式ニッケル極
を製造した。
ニルニッケル粉末の添加量によるニッケル極板の利用率
及び電池容量に対する影響を調べる目的で、その添加量
を0〜30wt.%の範囲でその添加量を色々に変え
て、実施例1と同様にして夫々のペースト式ニッケル極
を製造した。
【0011】一方、負極として、次のように水素吸蔵合
金極板を製造した。即ち、市販のMm(ミッシュメタ
ル)、Ni、Co、Alを一定の組成比になるように秤
量して混合し、高周波溶解法により加熱溶解し、MmN
i3.55Co1.0Al0.05の組成から成る水素
吸蔵合金を作製し、これを粉砕して150メッシュ以下
の水素吸蔵合金粉末とした。この合金粉末100重量部
に対し、導電剤としてカーボニルニッケルパウダー15
wt.%、結着剤としてポリフッ化ビニリデン粉末3w
t.%を添加して混合し、更にこれに1%カルボキシメ
チルセルロース水溶液を添加、混練し、スラリー状と
し、これをニッケルメッキした鉄製多孔板に塗布、乾燥
後、圧延し、更に200℃で2時間焼成して水素吸蔵合
金電極を得た。
金極板を製造した。即ち、市販のMm(ミッシュメタ
ル)、Ni、Co、Alを一定の組成比になるように秤
量して混合し、高周波溶解法により加熱溶解し、MmN
i3.55Co1.0Al0.05の組成から成る水素
吸蔵合金を作製し、これを粉砕して150メッシュ以下
の水素吸蔵合金粉末とした。この合金粉末100重量部
に対し、導電剤としてカーボニルニッケルパウダー15
wt.%、結着剤としてポリフッ化ビニリデン粉末3w
t.%を添加して混合し、更にこれに1%カルボキシメ
チルセルロース水溶液を添加、混練し、スラリー状と
し、これをニッケルメッキした鉄製多孔板に塗布、乾燥
後、圧延し、更に200℃で2時間焼成して水素吸蔵合
金電極を得た。
【0012】上記の各種のペースト式ニッケル極板の夫
々と、上記の負極板とをナイロンセパレータを介して積
層捲回し捲回極板とし、その夫々について円筒金属容器
に挿入し、通常の苛性カリ水溶液から成る電解液の所定
量を注入し、電池蓋を施し封口して、正極の理論容量が
1180mAhで正極規制の単3サイズニッケル−水素
電池を作製した。
々と、上記の負極板とをナイロンセパレータを介して積
層捲回し捲回極板とし、その夫々について円筒金属容器
に挿入し、通常の苛性カリ水溶液から成る電解液の所定
量を注入し、電池蓋を施し封口して、正極の理論容量が
1180mAhで正極規制の単3サイズニッケル−水素
電池を作製した。
【0013】このように作製した夫々の電池について、
正極の利用率と電池容量とを次のように試験して測定し
た。即ち、試験は、200mAhの電流で7.5時間充
電した後、同じ電流で電池電圧が1.0Vになるまで放
電して電池容量を求めた。これを正極の理論容量で除し
て正極の利用率とした。その結果を図1及び図2に示
す。
正極の利用率と電池容量とを次のように試験して測定し
た。即ち、試験は、200mAhの電流で7.5時間充
電した後、同じ電流で電池電圧が1.0Vになるまで放
電して電池容量を求めた。これを正極の理論容量で除し
て正極の利用率とした。その結果を図1及び図2に示
す。
【0014】図1及び図2から明らかなように、正極に
含有せしめる導電剤としてカーボニルニッケル粉末#2
10または#205を用いた場合は、カーボニルニッケ
ル粉末#255の場合に比し、電池容量及び正極の利用
率が著しく高くなることが分かる。即ち、カーボニル粉
末の鎖状部分の平均直径が1.3μm以下のものを導電
剤として用いることにより、従来に比し電池容量及び正
極の利用率を著しく高めることができることが分かる。
尚又、INCO#210と#205とを併用することに
よっても夫々を単独に用いた場合と同様の効果をもたら
す。尚、利用率としては、一般に85%以上あることが
好ましいので、本発明のカーボニルニッケル導電剤の添
加量は、水酸化ニッケル粉に対し2wt.%以上である
ことが好ましい。図1示の通り、20重量%で利用率8
5%を充分越える利用率が確保され、それ以上の添加量
の増大に伴い利用率は低下する傾向がある。また、電池
容量については、その添加量が20重量%を越えるとき
は、図2に明らかなように、その容量は、低下する傾向
があり、特に、正極容量密度、即ち、水酸化ニッケル粉
末に導電剤を加えた重量1g当たりの正極容量mAhを
考慮するときは、図3に明らかなように、カーボニルニ
ッケル粉末#210又は#20 5導電剤の添加量が25
重量%では無添加の場合と変わらず、20重量%までに
とゞめることにより特に高容量を維持することが判る。
従って、そのNi粉添加量は2〜20重量%の範囲に限
定することが好ましい。
含有せしめる導電剤としてカーボニルニッケル粉末#2
10または#205を用いた場合は、カーボニルニッケ
ル粉末#255の場合に比し、電池容量及び正極の利用
率が著しく高くなることが分かる。即ち、カーボニル粉
末の鎖状部分の平均直径が1.3μm以下のものを導電
剤として用いることにより、従来に比し電池容量及び正
極の利用率を著しく高めることができることが分かる。
尚又、INCO#210と#205とを併用することに
よっても夫々を単独に用いた場合と同様の効果をもたら
す。尚、利用率としては、一般に85%以上あることが
好ましいので、本発明のカーボニルニッケル導電剤の添
加量は、水酸化ニッケル粉に対し2wt.%以上である
ことが好ましい。図1示の通り、20重量%で利用率8
5%を充分越える利用率が確保され、それ以上の添加量
の増大に伴い利用率は低下する傾向がある。また、電池
容量については、その添加量が20重量%を越えるとき
は、図2に明らかなように、その容量は、低下する傾向
があり、特に、正極容量密度、即ち、水酸化ニッケル粉
末に導電剤を加えた重量1g当たりの正極容量mAhを
考慮するときは、図3に明らかなように、カーボニルニ
ッケル粉末#210又は#20 5導電剤の添加量が25
重量%では無添加の場合と変わらず、20重量%までに
とゞめることにより特に高容量を維持することが判る。
従って、そのNi粉添加量は2〜20重量%の範囲に限
定することが好ましい。
【0015】
【発明の効果】このように平均直径が1.3μm以下で
あり、鎖状部分が三次元方向に無数に分岐して成るニッ
ケルパウダーを水酸化ニッケル粉に対し2〜20wt.
%の範囲含有せしめた正極活物質を用いてアルカリ蓄電
池用ペースト式ニッケル極を作製し、該電池の正極とし
て組み込み使用するときは、従来の正極に比し、該正極
の利用率の向上と併せて高容量を確保し、で且つ長寿命
の電池を確実にもたらす。また該ニッケル粉としてIN
CO製#210または#205を単独でまたは併用する
ときは、正極の製造を容易になし得られ好ましい。
あり、鎖状部分が三次元方向に無数に分岐して成るニッ
ケルパウダーを水酸化ニッケル粉に対し2〜20wt.
%の範囲含有せしめた正極活物質を用いてアルカリ蓄電
池用ペースト式ニッケル極を作製し、該電池の正極とし
て組み込み使用するときは、従来の正極に比し、該正極
の利用率の向上と併せて高容量を確保し、で且つ長寿命
の電池を確実にもたらす。また該ニッケル粉としてIN
CO製#210または#205を単独でまたは併用する
ときは、正極の製造を容易になし得られ好ましい。
【図1】 本発明の正極に含有せしめる平均直径の異な
るカーボニルニッケルパウダーの添加量による正極の利
用率の変化を示すグラフである。
るカーボニルニッケルパウダーの添加量による正極の利
用率の変化を示すグラフである。
【図2】 本発明の正極に含有せしめる平均直径の異な
るカーボニルニッケルパウダーの添加量による電池容量
の変化を示すグラフである。
るカーボニルニッケルパウダーの添加量による電池容量
の変化を示すグラフである。
【図3】
本発明の正極に含有せしめる平均直径1.3
μm以下のカーボニルニッケルパウダーの添加量の変化
による正極容量密度の変化を示すグラフである。
μm以下のカーボニルニッケルパウダーの添加量の変化
による正極容量密度の変化を示すグラフである。
Claims (2)
- 【請求項1】 導電剤として、平均直径1.3μm以下
であり、鎖状部分が三次元方向に無数に分岐して成るニ
ッケルパウダーを水酸化ニッケル粉に対し2〜20w
t.%の範囲含有することを特徴とするアルカリ蓄電池
用ペースト式ニッケル極。 - 【請求項2】 該ニッケルパウダーは、カーボニルニッ
ケルパウダーINCO#210又は/及びINCO#2
05である請求項1記載のアルカリ蓄電池用ペースト式
ニッケル極。
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4220678A JP2623413B2 (ja) | 1992-07-28 | 1992-07-28 | アルカリ蓄電池用ペースト式ニッケル極 |
US08/095,257 US5395712A (en) | 1992-07-28 | 1993-07-22 | Paste-type nickel electrode for an alkaline storage battery and an alkaline storage battery containing the electrode |
CA002101312A CA2101312C (en) | 1992-07-28 | 1993-07-26 | A paste type nickel electrode for an alkaline storage battery and an alkaline storage battery containing the electrode |
DE69317173T DE69317173T2 (de) | 1992-07-28 | 1993-07-28 | Pastöse Nickelelektrode für alkalische Sammlerbatterie und alkalische Sammlerbatterie |
EP93112093A EP0581275B1 (en) | 1992-07-28 | 1993-07-28 | A pasted type nickel electrode for an alkaline storage battery and an alkaline storage battery |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4220678A JP2623413B2 (ja) | 1992-07-28 | 1992-07-28 | アルカリ蓄電池用ペースト式ニッケル極 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06196158A JPH06196158A (ja) | 1994-07-15 |
JP2623413B2 true JP2623413B2 (ja) | 1997-06-25 |
Family
ID=16754754
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4220678A Expired - Fee Related JP2623413B2 (ja) | 1992-07-28 | 1992-07-28 | アルカリ蓄電池用ペースト式ニッケル極 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2623413B2 (ja) |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH02155167A (ja) * | 1988-12-07 | 1990-06-14 | Sony Corp | アルカリ二次電池 |
-
1992
- 1992-07-28 JP JP4220678A patent/JP2623413B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH02155167A (ja) * | 1988-12-07 | 1990-06-14 | Sony Corp | アルカリ二次電池 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH06196158A (ja) | 1994-07-15 |
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---|---|---|---|
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