JP3354331B2 - 非焼結式水酸化ニッケル正極板及びその正極板を備えたアルカリ蓄電池 - Google Patents
非焼結式水酸化ニッケル正極板及びその正極板を備えたアルカリ蓄電池Info
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- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ニッケル−カドミウム
蓄電池やニッケル−水素蓄電池等のアルカリ蓄電池に関
し、特に水酸化ニッケル正極板の改良に関するものであ
る。
蓄電池やニッケル−水素蓄電池等のアルカリ蓄電池に関
し、特に水酸化ニッケル正極板の改良に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】従来、アルカリ蓄電池用水酸化ニッケル
正極板としては、ニッケル粉末をパンチングメタル等に
焼結させて得た基板に活物質を含浸させて使用する、所
謂焼結式極板が知られている。この方式の電極は、基板
を高多孔度とした場合には強度が弱く、ニッケル粉末の
脱落を生じるために、実用上基板の多孔度を８０％とす
るのが限界であり、また、パンチングメタル等の芯体を
必要とすることから活物質の充填密度が小さく、高エネ
ルギー密度を図る上では不利であるという欠点を有して
いる。
正極板としては、ニッケル粉末をパンチングメタル等に
焼結させて得た基板に活物質を含浸させて使用する、所
謂焼結式極板が知られている。この方式の電極は、基板
を高多孔度とした場合には強度が弱く、ニッケル粉末の
脱落を生じるために、実用上基板の多孔度を８０％とす
るのが限界であり、また、パンチングメタル等の芯体を
必要とすることから活物質の充填密度が小さく、高エネ
ルギー密度を図る上では不利であるという欠点を有して
いる。
【０００３】更に、焼結基板の細孔は１０μｍ以下と小
さく、活物質の充填方法は、煩雑な工程を必要とする溶
液含浸法や電着含浸法に限定される欠点がある。
さく、活物質の充填方法は、煩雑な工程を必要とする溶
液含浸法や電着含浸法に限定される欠点がある。
【０００４】これらの欠点を改良する試みとして、例え
ば芯体を持たない多孔度約９５％の発泡ニッケルに水酸
化ニッケル活物質をペースト状として直接充填する、所
謂非焼結式水酸化ニッケル正極板がある。しかし、この
方式の極板は焼結式極板に比べて導電性に劣るため、活
物質利用率が低いという欠点を有していた。
ば芯体を持たない多孔度約９５％の発泡ニッケルに水酸
化ニッケル活物質をペースト状として直接充填する、所
謂非焼結式水酸化ニッケル正極板がある。しかし、この
方式の極板は焼結式極板に比べて導電性に劣るため、活
物質利用率が低いという欠点を有していた。
【０００５】そこで、活物質の利用率を向上させるため
に、特開昭６２−２２２５６６号公報及び特開昭６２−
２３４８６７号公報には水酸化ニッケル粒子表面または
水酸化ニッケルを主成分とする粒子表面にコバルト化合
物層を被覆する方法が提案されている。
に、特開昭６２−２２２５６６号公報及び特開昭６２−
２３４８６７号公報には水酸化ニッケル粒子表面または
水酸化ニッケルを主成分とする粒子表面にコバルト化合
物層を被覆する方法が提案されている。
【０００６】この方法によると、コバルト化合物の添加
量が少なくても高利用率を得ることが可能であるが、電
池での充放電サイクル経過に伴い、表面を被覆している
コバルトが水酸化ニッケル粒子内に拡散していく。その
ため、コバルトの添加による水酸化ニッケル粒子表面の
導電性向上効果を長期にわたって維持することができ
ず、充放電サイクルの進行に伴い電池容量の低下が大き
くなるという問題があった。
量が少なくても高利用率を得ることが可能であるが、電
池での充放電サイクル経過に伴い、表面を被覆している
コバルトが水酸化ニッケル粒子内に拡散していく。その
ため、コバルトの添加による水酸化ニッケル粒子表面の
導電性向上効果を長期にわたって維持することができ
ず、充放電サイクルの進行に伴い電池容量の低下が大き
くなるという問題があった。
【０００７】一方、特開平３−１９２６５７号公報に
は、水酸化ニッケル粒子表面にカドミウム化合物層を設
けてその上にコバルト化合物層を設けたり、水酸化ニッ
ケル粒子表面にコバルト化合物層を設けてその上にカド
ミウム化合物層を設ける方法等が開示されている。
は、水酸化ニッケル粒子表面にカドミウム化合物層を設
けてその上にコバルト化合物層を設けたり、水酸化ニッ
ケル粒子表面にコバルト化合物層を設けてその上にカド
ミウム化合物層を設ける方法等が開示されている。
【０００８】しかしながら、これらの方法においても、
表面を被覆しているコバルトの水酸化ニッケル粒子内へ
の拡散を充分に防ぐことができないため、充放電サイク
ルの進行に伴い電池容量の低下が大きくなるという問題
があった。
表面を被覆しているコバルトの水酸化ニッケル粒子内へ
の拡散を充分に防ぐことができないため、充放電サイク
ルの進行に伴い電池容量の低下が大きくなるという問題
があった。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、前記問題点
に鑑みてなされたものであり、コバルトの水酸化ニッケ
ル粒子内への拡散を抑え、サイクル長期にわたってコバ
ルト化合物の添加効果が発揮される非焼結式水酸化ニッ
ケル正極板及びその正極板を備えたアルカリ蓄電池を提
供しようとすることを本発明の課題とする。
に鑑みてなされたものであり、コバルトの水酸化ニッケ
ル粒子内への拡散を抑え、サイクル長期にわたってコバ
ルト化合物の添加効果が発揮される非焼結式水酸化ニッ
ケル正極板及びその正極板を備えたアルカリ蓄電池を提
供しようとすることを本発明の課題とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、本発明の非焼結式水酸化ニッケル正極板は、水酸化
ニッケル粒子または水酸化ニッケルを主成分とする粒子
表面を亜鉛、マグネシウム、アルミニウム、インジウム
からなる群より選択された少なくとも１種の化合物を主
成分とする第１化合物層で被覆し、前記第１化合物層の
表面をコバルト化合物を主成分とする第２化合物層で被
覆した粒子を活物質として用いることを特徴とする。
に、本発明の非焼結式水酸化ニッケル正極板は、水酸化
ニッケル粒子または水酸化ニッケルを主成分とする粒子
表面を亜鉛、マグネシウム、アルミニウム、インジウム
からなる群より選択された少なくとも１種の化合物を主
成分とする第１化合物層で被覆し、前記第１化合物層の
表面をコバルト化合物を主成分とする第２化合物層で被
覆した粒子を活物質として用いることを特徴とする。
【００１１】本発明のアルカリ蓄電池は、正極と負極と
アルカリ電解液を備えたものであって、前記正極の活物
質として、水酸化ニッケル粒子または水酸化ニッケルを
主成分とする粒子表面を亜鉛、マグネシウム、アルミニ
ウム、インジウムからなる群より選択された少なくとも
１種の化合物を主成分とする第１化合物層で被覆し、前
記第１化合物層の表面をコバルト化合物を主成分とする
第２化合物層で被覆した粒子を用いることを特徴とす
る。
アルカリ電解液を備えたものであって、前記正極の活物
質として、水酸化ニッケル粒子または水酸化ニッケルを
主成分とする粒子表面を亜鉛、マグネシウム、アルミニ
ウム、インジウムからなる群より選択された少なくとも
１種の化合物を主成分とする第１化合物層で被覆し、前
記第１化合物層の表面をコバルト化合物を主成分とする
第２化合物層で被覆した粒子を用いることを特徴とす
る。
【００１２】
【作用】水酸化ニッケル粒子とコバルト化合物層の間に
亜鉛、マグネシウム、アルミニウム、インジウムより選
択された少なくとも１種の元素の化合物層を設けること
により、コバルトの水酸化ニッケル粒子または水酸化ニ
ッケルを主成分とする粒子内への拡散を防止できる。そ
のため、コバルトの添加による水酸化ニッケル粒子表面
の導電性向上効果が長期にわたって発揮でき、充放電サ
イクルの進行に伴う容量の低下を防止できる。
亜鉛、マグネシウム、アルミニウム、インジウムより選
択された少なくとも１種の元素の化合物層を設けること
により、コバルトの水酸化ニッケル粒子または水酸化ニ
ッケルを主成分とする粒子内への拡散を防止できる。そ
のため、コバルトの添加による水酸化ニッケル粒子表面
の導電性向上効果が長期にわたって発揮でき、充放電サ
イクルの進行に伴う容量の低下を防止できる。
【００１３】
（実験１）第１化合物層と電池性能の関係について評価
を行った。
を行った。
【００１４】（実施例１） 〔活物質の作製〕硝酸ニッケル水溶液を、水酸化ナトリ
ウム水溶液とアンモニア水との混合溶液に加え、撹拌混
合を行い、ろ過、水洗、乾燥を行い、水酸化ニッケル粒
子を作製した。
ウム水溶液とアンモニア水との混合溶液に加え、撹拌混
合を行い、ろ過、水洗、乾燥を行い、水酸化ニッケル粒
子を作製した。
【００１５】この時、混合溶液全体のＰＨ値が約１１に
保持されるように硝酸ニッケル水溶液、水酸化ナトリウ
ム水溶液及びアンモニア水の添加量を調整した。
保持されるように硝酸ニッケル水溶液、水酸化ナトリウ
ム水溶液及びアンモニア水の添加量を調整した。
【００１６】この水酸化ニッケル粒子を硝酸亜鉛水溶液
に浸漬した後、水酸化ナトリウム水溶液に浸漬して、水
酸化ニッケル粒子表面上を亜鉛化合物を主成分とする第
１化合物層で被覆する。更に、この粒子を硝酸コバルト
水溶液に浸漬した後、水酸化ナトリウム水溶液に浸漬し
て前記亜鉛化合物を主成分とする第１化合物層上にコバ
ルト化合物を主成分とする第２化合物層を析出させ、そ
の後、水洗、乾燥を行い本発明活物質粉末を得、これを
ａ1と称する。
に浸漬した後、水酸化ナトリウム水溶液に浸漬して、水
酸化ニッケル粒子表面上を亜鉛化合物を主成分とする第
１化合物層で被覆する。更に、この粒子を硝酸コバルト
水溶液に浸漬した後、水酸化ナトリウム水溶液に浸漬し
て前記亜鉛化合物を主成分とする第１化合物層上にコバ
ルト化合物を主成分とする第２化合物層を析出させ、そ
の後、水洗、乾燥を行い本発明活物質粉末を得、これを
ａ1と称する。
【００１７】尚、全表面層量を水酸化ニッケル粒子に対
して１０重量％とし、コバルト化合物量に対する亜鉛化
合物量を２０重量％とした。
して１０重量％とし、コバルト化合物量に対する亜鉛化
合物量を２０重量％とした。
【００１８】［非焼結式水酸化ニッケル正極板の作製］
前記活物質粉末ａ1８０重量％とメチルセルロース（１
重量％含有）水溶液２０重量％とを混練してスラリー状
とし、発泡ニッケルに充填、乾燥、圧延して非焼結式水
酸化ニッケル正極板Ａ1を作製した。
前記活物質粉末ａ1８０重量％とメチルセルロース（１
重量％含有）水溶液２０重量％とを混練してスラリー状
とし、発泡ニッケルに充填、乾燥、圧延して非焼結式水
酸化ニッケル正極板Ａ1を作製した。
【００１９】［電池の作製］前記正極板Ａ1と、この正
極板に対して充分大きな電気化学容量を持つ公知の焼結
式カドミウム負極板及び水酸化カリウム水溶液を主とす
るアルカリ電解液を用いて、公称容量１０００ｍＡｈの
ＡＡサイズのニッケル−カドミウム蓄電池（Ａ1）を作
製した。
極板に対して充分大きな電気化学容量を持つ公知の焼結
式カドミウム負極板及び水酸化カリウム水溶液を主とす
るアルカリ電解液を用いて、公称容量１０００ｍＡｈの
ＡＡサイズのニッケル−カドミウム蓄電池（Ａ1）を作
製した。
【００２０】（実施例２）前記実施例１の活物質の作製
において、水酸化ニッケル粒子を硝酸亜鉛水溶液の代わ
りに硝酸マグネシウム水溶液に浸漬することによって、
マグネシウム化合物を主成分とする第１化合物層で水酸
化ニッケル粒子表面を被覆した以外は、前記実施例１と
同様にして本発明活物質粉末ａ2、本発明正極板Ａ2、本
発明電池（Ａ2）を作製した。
において、水酸化ニッケル粒子を硝酸亜鉛水溶液の代わ
りに硝酸マグネシウム水溶液に浸漬することによって、
マグネシウム化合物を主成分とする第１化合物層で水酸
化ニッケル粒子表面を被覆した以外は、前記実施例１と
同様にして本発明活物質粉末ａ2、本発明正極板Ａ2、本
発明電池（Ａ2）を作製した。
【００２１】（実施例３）前記実施例１の活物質の作製
において、水酸化ニッケル粒子を硝酸亜鉛水溶液の代わ
りに硝酸アルミニウム水溶液に浸漬することによって、
アルミニウム化合物を主成分とする第１化合物層で水酸
化ニッケル粒子表面を被覆した以外は、前記実施例１と
同様にして本発明活物質粉末ａ3、本発明正極板Ａ3、本
発明電池（Ａ3）を作製した。
において、水酸化ニッケル粒子を硝酸亜鉛水溶液の代わ
りに硝酸アルミニウム水溶液に浸漬することによって、
アルミニウム化合物を主成分とする第１化合物層で水酸
化ニッケル粒子表面を被覆した以外は、前記実施例１と
同様にして本発明活物質粉末ａ3、本発明正極板Ａ3、本
発明電池（Ａ3）を作製した。
【００２２】（実施例４）前記実施例１の活物質の作製
において、水酸化ニッケル粒子を硝酸亜鉛水溶液の代わ
りに硝酸インジウム水溶液に浸漬することによって、イ
ンジウム化合物を主成分とする第１化合物層で水酸化ニ
ッケル粒子表面を被覆した以外は、前記実施例１と同様
にして本発明活物質粉末ａ4、本発明正極板Ａ4、本発明
電池（Ａ4）を作製した。
において、水酸化ニッケル粒子を硝酸亜鉛水溶液の代わ
りに硝酸インジウム水溶液に浸漬することによって、イ
ンジウム化合物を主成分とする第１化合物層で水酸化ニ
ッケル粒子表面を被覆した以外は、前記実施例１と同様
にして本発明活物質粉末ａ4、本発明正極板Ａ4、本発明
電池（Ａ4）を作製した。
【００２３】（比較例１）前記実施例１の活物質の作製
において、水酸化ニッケル粒子を硝酸亜鉛水溶液の代わ
りに硝酸カドミウム水溶液に浸漬することによって、カ
ドミウム化合物を主成分とする第１化合物層で水酸化ニ
ッケル粒子表面を被覆した以外は、前記実施例１と同様
にして、比較活物質粉末ｘ、比較正極板Ｘ及び比較電池
（Ｘ）を作製した。
において、水酸化ニッケル粒子を硝酸亜鉛水溶液の代わ
りに硝酸カドミウム水溶液に浸漬することによって、カ
ドミウム化合物を主成分とする第１化合物層で水酸化ニ
ッケル粒子表面を被覆した以外は、前記実施例１と同様
にして、比較活物質粉末ｘ、比較正極板Ｘ及び比較電池
（Ｘ）を作製した。
【００２４】（比較例２）水酸化ニッケル粒子表面に、
コバルト化合物層のみを形成した比較活物質粉末ｙを作
製した。この活物質粉末を用いた以外は前記実施例１と
同様にして、比較正極板Ｙ及び比較電池（Ｙ）を作製し
た。
コバルト化合物層のみを形成した比較活物質粉末ｙを作
製した。この活物質粉末を用いた以外は前記実施例１と
同様にして、比較正極板Ｙ及び比較電池（Ｙ）を作製し
た。
【００２５】［電池のサイクル特性の測定］前記各電池
を１００ｍＡの電流で１６時間充電を行い、１０００ｍ
Ａの電流で１．０Ｖになるまで放電するというサイクル
を繰り返し、電池容量を測定し、その結果を図１に示
す。図１の横軸はサイクル数、縦軸は電池容量を示して
いる。
を１００ｍＡの電流で１６時間充電を行い、１０００ｍ
Ａの電流で１．０Ｖになるまで放電するというサイクル
を繰り返し、電池容量を測定し、その結果を図１に示
す。図１の横軸はサイクル数、縦軸は電池容量を示して
いる。
【００２６】尚、電池容量は各電池とも１サイクル目の
放電容量を１００とした指数で示した。
放電容量を１００とした指数で示した。
【００２７】図１より明らかなように、水酸化ニッケル
粒子表面にコバルト化合物層のみを形成したものを活物
質として用いた比較電池（Ｙ）の充放電サイクルの進行
に伴う容量低下が最も大きい。
粒子表面にコバルト化合物層のみを形成したものを活物
質として用いた比較電池（Ｙ）の充放電サイクルの進行
に伴う容量低下が最も大きい。
【００２８】これは、活物質表面へ添加したコバルトが
水酸化ニッケル粒子内へ拡散していることに起因する。
水酸化ニッケル粒子内へ拡散していることに起因する。
【００２９】また、水酸化ニッケル粒子表面をカドミウ
ム化合物を主成分とする第１化合物層で被覆し、その第
１化合物層をコバルト化合物を主成分とする第２化合物
層で被覆したものを活物質として用いた比較電池（Ｘ）
については、比較電池（Ｙ）よりは充放電サイクルの進
行に伴う容量低下が小さいものの、本発明電池（Ａ1）
〜（Ａ4）に比べるとその電池容量の低下は大きい。こ
れは、水酸化ニッケル粒子表面をカドミウム化合物を主
成分とする層で被覆するよりも、亜鉛、マグネシウム、
アルミニウム、インジウムより選択された少なくとも１
種の元素の化合物を主成分とする層で被覆したほうが、
活物質表面へ添加したコバルトの水酸化ニッケル粒子内
への拡散防止効果がより発揮されるためであると考えら
れる。
ム化合物を主成分とする第１化合物層で被覆し、その第
１化合物層をコバルト化合物を主成分とする第２化合物
層で被覆したものを活物質として用いた比較電池（Ｘ）
については、比較電池（Ｙ）よりは充放電サイクルの進
行に伴う容量低下が小さいものの、本発明電池（Ａ1）
〜（Ａ4）に比べるとその電池容量の低下は大きい。こ
れは、水酸化ニッケル粒子表面をカドミウム化合物を主
成分とする層で被覆するよりも、亜鉛、マグネシウム、
アルミニウム、インジウムより選択された少なくとも１
種の元素の化合物を主成分とする層で被覆したほうが、
活物質表面へ添加したコバルトの水酸化ニッケル粒子内
への拡散防止効果がより発揮されるためであると考えら
れる。
【００３０】（実験２）水酸化ニッケル粒子を被覆して
いる第２化合物層に対する第１化合物層の比率と電池性
能の関係について評価を行った。
いる第２化合物層に対する第１化合物層の比率と電池性
能の関係について評価を行った。
【００３１】［活物質の作製］前記実施例１と同様の方
法で、全表面層量を水酸化ニッケル粒子に対して１０重
量％と固定し、コバルト化合物量（第２化合物層）に対
する亜鉛化合物量（第１化合物層）を０．３、０．５、
１０、３０、５０、７０重量％に変化させた活物質粉末
を作製し、各々ａ5、ａ6、ａ7、ａ8、ａ9、ａ10と称す
る。
法で、全表面層量を水酸化ニッケル粒子に対して１０重
量％と固定し、コバルト化合物量（第２化合物層）に対
する亜鉛化合物量（第１化合物層）を０．３、０．５、
１０、３０、５０、７０重量％に変化させた活物質粉末
を作製し、各々ａ5、ａ6、ａ7、ａ8、ａ9、ａ10と称す
る。
【００３２】［非焼結式水酸化ニッケル正極板の作製］
前記各活物質粉末８０重量％とメチルセルロース（１重
量％含有）水溶液２０重量％とを混練してスラリー状と
し、発泡ニッケルに充填、乾燥、圧延して非焼結式水酸
化ニッケル正極板を作製した。
前記各活物質粉末８０重量％とメチルセルロース（１重
量％含有）水溶液２０重量％とを混練してスラリー状と
し、発泡ニッケルに充填、乾燥、圧延して非焼結式水酸
化ニッケル正極板を作製した。
【００３３】また、前記各活物質粉末ａ5〜ａ10をそれ
ぞれ用いた正極板を、それぞれＡ5、Ａ6、Ａ7、Ａ8、Ａ
9、Ａ10と称する。
ぞれ用いた正極板を、それぞれＡ5、Ａ6、Ａ7、Ａ8、Ａ
9、Ａ10と称する。
【００３４】［電池の作製］前記各正極板Ａ5〜Ａ
10と、この正極板に対して充分大きな電気化学容量を持
つ公知の焼結式カドミウム負極板及び水酸化カリウム水
溶液を主とするアルカリ電解液を用いて、各々公称容量
１０００ｍＡｈのＡＡサイズのニッケル−カドミウム蓄
電池を作製し、各正極板と対応させて各々（Ａ5）、
（Ａ6）、（Ａ7）、（Ａ8）、（Ａ9）、（Ａ10）と称す
る。また、比較として活物質粉末ｙを用いた電池（Ｙ）
を作製した。
10と、この正極板に対して充分大きな電気化学容量を持
つ公知の焼結式カドミウム負極板及び水酸化カリウム水
溶液を主とするアルカリ電解液を用いて、各々公称容量
１０００ｍＡｈのＡＡサイズのニッケル−カドミウム蓄
電池を作製し、各正極板と対応させて各々（Ａ5）、
（Ａ6）、（Ａ7）、（Ａ8）、（Ａ9）、（Ａ10）と称す
る。また、比較として活物質粉末ｙを用いた電池（Ｙ）
を作製した。
【００３５】［電池のサイクル特性の測定］前記実験１
と同様の方法で電池のサイクル特性を測定し、その結果
を図２に示す。図２の横軸はサイクル数、縦軸は電池容
量を示している。
と同様の方法で電池のサイクル特性を測定し、その結果
を図２に示す。図２の横軸はサイクル数、縦軸は電池容
量を示している。
【００３６】尚、電池容量は各電池とも１サイクル目の
放電容量を１００とした指数で示した。
放電容量を１００とした指数で示した。
【００３７】図２より、コバルト化合物量に対する亜鉛
化合物量が０．３重量％である活物質を備えた電池（Ａ
5）は、比較電池（Ｙ）よりは充放電サイクルの進行に
伴う電池容量の低下は小さいが、コバルト化合物量に対
する亜鉛化合物量が０．５重量％以上の電池（Ａ6）〜
（Ａ10）に比べると充放電サイクルの進行に伴い電池容
量の低下が大きくなっている。
化合物量が０．３重量％である活物質を備えた電池（Ａ
5）は、比較電池（Ｙ）よりは充放電サイクルの進行に
伴う電池容量の低下は小さいが、コバルト化合物量に対
する亜鉛化合物量が０．５重量％以上の電池（Ａ6）〜
（Ａ10）に比べると充放電サイクルの進行に伴い電池容
量の低下が大きくなっている。
【００３８】このことから、コバルト化合物量に対する
亜鉛化合物量が０．５重量％以上である活物質を用いる
ことが好ましいことが分かる。
亜鉛化合物量が０．５重量％以上である活物質を用いる
ことが好ましいことが分かる。
【００３９】［活物質利用率の測定］また、図３に１０
サイクル目の電池容量から活物質粉末ａ5〜ａ10、ｙの
利用率を算出した結果を示す。図３の横軸はコバルト化
合物量に対する亜鉛化合物量の比率、縦軸は利用率を示
している。
サイクル目の電池容量から活物質粉末ａ5〜ａ10、ｙの
利用率を算出した結果を示す。図３の横軸はコバルト化
合物量に対する亜鉛化合物量の比率、縦軸は利用率を示
している。
【００４０】尚、利用率は活物質粉末ｙを１００とした
指数で示した。
指数で示した。
【００４１】図３より、コバルト化合物量に対する亜鉛
化合物量が５０重量％を越えると利用率の低下が見られ
ることから、５０重量％以下であることが好ましい。
化合物量が５０重量％を越えると利用率の低下が見られ
ることから、５０重量％以下であることが好ましい。
【００４２】以上の結果から、亜鉛化合物量（第１化合
物層）がコバルト化合物量（第２化合物層）に対して
０．５重量％以上５０重量％以下の範囲が適切であるこ
とがわかる。
物層）がコバルト化合物量（第２化合物層）に対して
０．５重量％以上５０重量％以下の範囲が適切であるこ
とがわかる。
【００４３】（実験３）水酸化ニッケル粒子に対する全
表面層量と電池特性の関係について評価を行った。
表面層量と電池特性の関係について評価を行った。
【００４４】［活物質の作製］前記実施例１と同様の方
法で、コバルト化合物量（第２化合物層）に対する亜鉛
化合物量（第１化合物層）を２０重量％と固定し、全表
面層量を水酸化ニッケル粒子に対して１、３、５、１
０、２５、３０重量％に変化させた活物質を各々作製し
た。
法で、コバルト化合物量（第２化合物層）に対する亜鉛
化合物量（第１化合物層）を２０重量％と固定し、全表
面層量を水酸化ニッケル粒子に対して１、３、５、１
０、２５、３０重量％に変化させた活物質を各々作製し
た。
【００４５】［非焼結式水酸化ニッケル正極板の作製］
前記各活物質粉末８０重量％とメチルセルロース（１重
量％含有）水溶液２０重量％と混練してスラリー状と
し、発泡ニッケルに充填、乾燥、圧延して非焼結式水酸
化ニッケル正極板を各々作製した。
前記各活物質粉末８０重量％とメチルセルロース（１重
量％含有）水溶液２０重量％と混練してスラリー状と
し、発泡ニッケルに充填、乾燥、圧延して非焼結式水酸
化ニッケル正極板を各々作製した。
【００４６】［電池の作製］前記各正極板と、この正極
板に対して充分大きな電気化学容量を持つ公知の焼結式
カドミウム負極板及び水酸化カリウム水溶液を主とする
アルカリ電解液を用いて、各々公称容量１０００ｍＡｈ
のＡＡサイズのニッケル−カドミウム蓄電池を作製し
た。
板に対して充分大きな電気化学容量を持つ公知の焼結式
カドミウム負極板及び水酸化カリウム水溶液を主とする
アルカリ電解液を用いて、各々公称容量１０００ｍＡｈ
のＡＡサイズのニッケル−カドミウム蓄電池を作製し
た。
【００４７】［活物質利用率の測定］図４に１０サイク
ル目の電池容量から各活物質粉末の利用率を算出した結
果を示す。図４の横軸は水酸化ニッケル粒子に対する全
表面層量の比率、縦軸は利用率を示している。
ル目の電池容量から各活物質粉末の利用率を算出した結
果を示す。図４の横軸は水酸化ニッケル粒子に対する全
表面層量の比率、縦軸は利用率を示している。
【００４８】図４から明らかなように、全表面層量が水
酸化ニッケル粒子に対して３重量％以上で利用率向上の
効果が現れ、２５重量％を越えると水酸化ニッケルの割
合の低下に伴う利用率低下が見られることから、全表面
層量は３〜２５重量％が適切である。
酸化ニッケル粒子に対して３重量％以上で利用率向上の
効果が現れ、２５重量％を越えると水酸化ニッケルの割
合の低下に伴う利用率低下が見られることから、全表面
層量は３〜２５重量％が適切である。
【００４９】尚、本実験２及び３では、第１化合物層と
して亜鉛化合物層にて行ったが、マグネシウム化合物
層、アルミニウム化合物層、インジウム化合物層または
これらの混合化合物層においても同様の効果が得られ
る。
して亜鉛化合物層にて行ったが、マグネシウム化合物
層、アルミニウム化合物層、インジウム化合物層または
これらの混合化合物層においても同様の効果が得られ
る。
【００５０】また、本実施例では、亜鉛、コバルト、カ
ドミウム、マグネシウム、アルミニウム等を含まない水
酸化ニッケル粒子を用いたが、亜鉛、コバルト、カドミ
ウム、マグネシウム、アルミニウム等の群から選択され
た少なくとも１種を粒子内部に固溶させた水酸化ニッケ
ルを主成分とする粒子を用いた場合も、同様の効果が得
られる。
ドミウム、マグネシウム、アルミニウム等を含まない水
酸化ニッケル粒子を用いたが、亜鉛、コバルト、カドミ
ウム、マグネシウム、アルミニウム等の群から選択され
た少なくとも１種を粒子内部に固溶させた水酸化ニッケ
ルを主成分とする粒子を用いた場合も、同様の効果が得
られる。
【００５１】更に、本実施例では、水酸化ニッケル粒子
表面を亜鉛化合物層−コバルト化合物層等の２層で構成
したものについて示したが、これに限らず、例えば亜鉛
化合物層−マグネシウム化合物層−コバルト化合物層等
の３層以上についても同様の効果が期待できる。
表面を亜鉛化合物層−コバルト化合物層等の２層で構成
したものについて示したが、これに限らず、例えば亜鉛
化合物層−マグネシウム化合物層−コバルト化合物層等
の３層以上についても同様の効果が期待できる。
【００５２】
【発明の効果】以上から明らかなように、水酸化ニッケ
ル粒子表面を亜鉛、マグネシウム、アルミニウム、イン
ジウムからなる群より選択された少なくとも１種の化合
物を主成分とする第１化合物層で被覆し、前記第１化合
物層の表面をコバルト化合物を主成分とする第２化合物
層で被覆することにより、高容量で且つ、表面に添加し
たコバルトの水酸化ニッケル粒子内部への拡散を抑制
し、長期のサイクルにわたってコバルトの添加効果が発
揮できるのでサイクル特性に優れたアルカリ蓄電池を提
供することができる。
ル粒子表面を亜鉛、マグネシウム、アルミニウム、イン
ジウムからなる群より選択された少なくとも１種の化合
物を主成分とする第１化合物層で被覆し、前記第１化合
物層の表面をコバルト化合物を主成分とする第２化合物
層で被覆することにより、高容量で且つ、表面に添加し
たコバルトの水酸化ニッケル粒子内部への拡散を抑制
し、長期のサイクルにわたってコバルトの添加効果が発
揮できるのでサイクル特性に優れたアルカリ蓄電池を提
供することができる。
【図１】電池のサイクル特性図である。
【図２】電池のサイクル特性図である。
【図３】コバルト化合物に対する亜鉛化合物の重量比率
と利用率との関係図である。
と利用率との関係図である。
【図４】水酸化ニッケル粒子に対する全表面層の重量比
率と利用率との関係図である。
率と利用率との関係図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平５−242886（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−78965（ＪＰ，Ａ) 特開 昭50−136645（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−77273（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−274666（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01M 4/32 H01M 4/52 H01M 10/30
Claims (6)
- 【請求項１】 水酸化ニッケル粒子または水酸化ニッケ
ルを主成分とする粒子表面を亜鉛、マグネシウム、アル
ミニウム、インジウムからなる群より選択された少なく
とも１種の化合物を主成分とする第１化合物層で被覆
し、前記第１化合物層の表面をコバルト化合物を主成分
とする第２化合物層で被覆した粒子を活物質として用い
ることを特徴とする非焼結式水酸化ニッケル正極板。 - 【請求項２】 前記第１化合物層の重量が、前記第２化
合物層の重量に対して０．５重量％以上５０重量％以下
であることを特徴とする請求項１記載の非焼結式水酸化
ニッケル正極板。 - 【請求項３】 前記第１化合物層と第２化合物層の全重
量が、前記水酸化ニッケル粒子または水酸化ニッケルを
主成分とする粒子に対して３重量％以上２５重量％以下
であることを特徴とする請求項１記載の非焼結式水酸化
ニッケル正極板。 - 【請求項４】 正極と負極とアルカリ電解液を備えたア
ルカリ蓄電池において、前記正極の活物質として、水酸
化ニッケル粒子または水酸化ニッケルを主成分とする粒
子表面を亜鉛、マグネシウム、アルミニウム、インジウ
ムからなる群より選択された少なくとも１種の化合物を
主成分とする第１化合物層で被覆し、前記第１化合物層
の表面をコバルト化合物を主成分とする第２化合物層で
被覆した粒子を用いることを特徴とするアルカリ蓄電
池。 - 【請求項５】 前記第１化合物層の重量が、前記第２化
合物層の重量に対して０．５重量％以上５０重量％以下
であることを特徴とする請求項４記載のアルカリ蓄電
池。 - 【請求項６】 前記第１化合物層と第２化合物層の全重
量が、前記水酸化ニッケル粒子または水酸化ニッケルを
主成分とする粒子に対して３重量％以上２５重量％以下
であることを特徴とする請求項４記載のアルカリ蓄電
池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP01431195A JP3354331B2 (ja) | 1995-01-31 | 1995-01-31 | 非焼結式水酸化ニッケル正極板及びその正極板を備えたアルカリ蓄電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP01431195A JP3354331B2 (ja) | 1995-01-31 | 1995-01-31 | 非焼結式水酸化ニッケル正極板及びその正極板を備えたアルカリ蓄電池 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08203517A JPH08203517A (ja) | 1996-08-09 |
| JP3354331B2 true JP3354331B2 (ja) | 2002-12-09 |
Family
ID=11857560
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP01431195A Expired - Fee Related JP3354331B2 (ja) | 1995-01-31 | 1995-01-31 | 非焼結式水酸化ニッケル正極板及びその正極板を備えたアルカリ蓄電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3354331B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6042753A (en) * | 1996-10-06 | 2000-03-28 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Active materials for the positive electrode in alkaline storage batteries |
-
1995
- 1995-01-31 JP JP01431195A patent/JP3354331B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08203517A (ja) | 1996-08-09 |
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