JP2610565B2 - ペースト式ニッケル正極を用いた密閉型アルカリ蓄電池の製造法 - Google Patents
ペースト式ニッケル正極を用いた密閉型アルカリ蓄電池の製造法Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ペースト式ニッケル正
極を用いた密閉型アルカリ蓄電池の製造法に関するもの
である。
極を用いた密閉型アルカリ蓄電池の製造法に関するもの
である。
【０００２】
【従来の技術】従来、ペースト式ニッケル正極を用いた
密閉型アルカリ蓄電池は、焼結式ニッケル正極を用いた
密閉型アルカリ蓄電池に比し、電池の高容量化が可能な
ため注目されている。
密閉型アルカリ蓄電池は、焼結式ニッケル正極を用いた
密閉型アルカリ蓄電池に比し、電池の高容量化が可能な
ため注目されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ペースト式ニッケル極
板は、一般に、導電性を高め、分極を小さくする目的
で、活物質である水酸化ニッケル粉末に、Ｃｏ（コバル
ト）、ＣｏＯ（酸化コバルト）、Ｎｉ（ニッケル）など
の粉末を導電材として添加し、混合し、これにＣＭＣな
どの増粘剤の水溶液で混合してペースト状とし、これを
発泡ニッケル基板やニッケル繊維フェルトなどの多孔性
金属基板に充填し、乾燥、圧延して製造され、これを正
極とし、セパレータを介して負極と組み合わせて極板群
を形成し、これを電槽缶に挿入し、アルカリ電解液を注
入後、封口して密閉型アルカリ蓄電池とし、その後、充
放電を繰り返す化成処理を経て出荷され、使用に供され
るが、この蓄電池の製造過程において、該正極に含有さ
せたＣｏ、ＣｏＯはアルカリ電解液に溶解し、その後セ
パレータに析出して電池の短絡の原因となる不都合がし
ばしば見られる。
板は、一般に、導電性を高め、分極を小さくする目的
で、活物質である水酸化ニッケル粉末に、Ｃｏ（コバル
ト）、ＣｏＯ（酸化コバルト）、Ｎｉ（ニッケル）など
の粉末を導電材として添加し、混合し、これにＣＭＣな
どの増粘剤の水溶液で混合してペースト状とし、これを
発泡ニッケル基板やニッケル繊維フェルトなどの多孔性
金属基板に充填し、乾燥、圧延して製造され、これを正
極とし、セパレータを介して負極と組み合わせて極板群
を形成し、これを電槽缶に挿入し、アルカリ電解液を注
入後、封口して密閉型アルカリ蓄電池とし、その後、充
放電を繰り返す化成処理を経て出荷され、使用に供され
るが、この蓄電池の製造過程において、該正極に含有さ
せたＣｏ、ＣｏＯはアルカリ電解液に溶解し、その後セ
パレータに析出して電池の短絡の原因となる不都合がし
ばしば見られる。
【０００４】上記の短絡の原因の解明は、現在未だ充分
なされていないが、次のように推測される。即ち、添加
されたＣｏ粉は、空気中の酸素によりＣｏＯを生成し、
これはアルカリ電解液に触れるとＨＣｏＯ２ −イオン
（青色）として直ちに溶解し、アルカリ電解液と空気中
の酸素の両方が存在するとＣｏ→ＣｏＯ→ＨＣｏＯ２ −
→Ｃｏ３Ｏ４の反応が連続的に起こり、セパレータ中に
Ｃｏ３Ｏ４が褐色のシミ状に析出し、電池を短絡させる
原因となる。また、空気を遮断しても、ＣｏＯ→ＨＣｏ
Ｏ２ −の反応はこれと無関係に進行し、電解液中での拡
散は比較的遅いが、遂にはセパレータを通過して負極に
達し、充電時にＣｏに還元されて、電池の短絡の原因と
なると考えられる。一方、添加されたＣｏＯ粉について
も同様で、酸素の有無に拘らず、ＨＣｏＯ２ −イオンと
してアルカリ電解液に連続的に溶解が進行する。空気中
の酸素に触れゝば、セパレータにＣｏ３Ｏ４が褐色のシ
ミ状に析出し、短絡の原因となることは、Ｃｏ粉末の場
合と同様であり、一方、ＨＣｏＯ２ −イオンは、セパレ
ータを通過し、負極に達し、充電時にＣｏに還元されて
電池の短絡の原因となると考えられる。しかし乍ら、上
記のように短絡の原因と現象を推測しても、現実に従来
の此種電池の製造法で製造された電池のなかには、しば
しば短絡電池が製造されることが回避できなかった。本
発明者は、種々検討を重ねた結果、電解液の注入から封
口までの時間、電解液の注入から初回充電までの時間を
一定時間内に規制し、且つその規定時間内の初回充電に
おいて、少なくとも所定量の充電を行うことにより、理
由は明らかでないが、製造された全ての電池は短絡のな
い電池として得られ、化成処理を受ける前に何時間放置
し待機せしめても差支えないことが確認され、従来上記
の課題を解決することができることを知見したものであ
る。
なされていないが、次のように推測される。即ち、添加
されたＣｏ粉は、空気中の酸素によりＣｏＯを生成し、
これはアルカリ電解液に触れるとＨＣｏＯ２ −イオン
（青色）として直ちに溶解し、アルカリ電解液と空気中
の酸素の両方が存在するとＣｏ→ＣｏＯ→ＨＣｏＯ２ −
→Ｃｏ３Ｏ４の反応が連続的に起こり、セパレータ中に
Ｃｏ３Ｏ４が褐色のシミ状に析出し、電池を短絡させる
原因となる。また、空気を遮断しても、ＣｏＯ→ＨＣｏ
Ｏ２ −の反応はこれと無関係に進行し、電解液中での拡
散は比較的遅いが、遂にはセパレータを通過して負極に
達し、充電時にＣｏに還元されて、電池の短絡の原因と
なると考えられる。一方、添加されたＣｏＯ粉について
も同様で、酸素の有無に拘らず、ＨＣｏＯ２ −イオンと
してアルカリ電解液に連続的に溶解が進行する。空気中
の酸素に触れゝば、セパレータにＣｏ３Ｏ４が褐色のシ
ミ状に析出し、短絡の原因となることは、Ｃｏ粉末の場
合と同様であり、一方、ＨＣｏＯ２ −イオンは、セパレ
ータを通過し、負極に達し、充電時にＣｏに還元されて
電池の短絡の原因となると考えられる。しかし乍ら、上
記のように短絡の原因と現象を推測しても、現実に従来
の此種電池の製造法で製造された電池のなかには、しば
しば短絡電池が製造されることが回避できなかった。本
発明者は、種々検討を重ねた結果、電解液の注入から封
口までの時間、電解液の注入から初回充電までの時間を
一定時間内に規制し、且つその規定時間内の初回充電に
おいて、少なくとも所定量の充電を行うことにより、理
由は明らかでないが、製造された全ての電池は短絡のな
い電池として得られ、化成処理を受ける前に何時間放置
し待機せしめても差支えないことが確認され、従来上記
の課題を解決することができることを知見したものであ
る。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記従来の課
題を解決し、短絡の防止されたペースト式ニッケル正極
を用いた密閉型アルカリ蓄電池の製造法を提供するもの
で、Ｃｏ及び／又はＣｏＯを含有するペースト式ニッケ
ル極板を正極とし、セパレータを介し負極と組み合わせ
て成る極板群を電槽に挿入し、アルカリ電解液を注入し
た後、１時間以内に封口し、電解液注入後１０時間以内
に初回の充電を開始し、且つその初回充電量を電池の定
格容量の少なくとも５％とすることを特徴とする。
題を解決し、短絡の防止されたペースト式ニッケル正極
を用いた密閉型アルカリ蓄電池の製造法を提供するもの
で、Ｃｏ及び／又はＣｏＯを含有するペースト式ニッケ
ル極板を正極とし、セパレータを介し負極と組み合わせ
て成る極板群を電槽に挿入し、アルカリ電解液を注入し
た後、１時間以内に封口し、電解液注入後１０時間以内
に初回の充電を開始し、且つその初回充電量を電池の定
格容量の少なくとも５％とすることを特徴とする。
【０００６】
【作用】推察するに、アルカリ電解液注入後１時間以内
に封口して外気と遮断すれば、Ｃｏ→ＣｏＯ→ＨＣｏＯ
２ −→Ｃｏ３Ｏ４又はＣｏ→ＨＣｏＯ２ −→Ｃｏ３Ｏ４
の進行が防止され、セパレータ中にＣｏ３Ｏ４の析出に
よる短絡が防止でき、更に、アルカリ電解液注入後１０
時間以内に初回充電を開始し而もその初回充電量を電池
の定格容量の５％以上とすれば、溶解度が低く安定な酸
化物ＣｏＯＯＨに変化させることができ、これによりＨ
ＣｏＯ２ −イオンが生成し負極に達し、そこで充電によ
り還元されることにより短絡することが未然に防止され
ると考えられる。かくして、注液後１０時間以内で初回
充電を行うとき、とりあえず電池の定格容量の５％充電
しておけば、その後は幾ら時間をおいても短絡が起こら
ないので、通常、化成処理の前に長時間待機させられる
が、その間に短絡を生ずることがない。
に封口して外気と遮断すれば、Ｃｏ→ＣｏＯ→ＨＣｏＯ
２ −→Ｃｏ３Ｏ４又はＣｏ→ＨＣｏＯ２ −→Ｃｏ３Ｏ４
の進行が防止され、セパレータ中にＣｏ３Ｏ４の析出に
よる短絡が防止でき、更に、アルカリ電解液注入後１０
時間以内に初回充電を開始し而もその初回充電量を電池
の定格容量の５％以上とすれば、溶解度が低く安定な酸
化物ＣｏＯＯＨに変化させることができ、これによりＨ
ＣｏＯ２ −イオンが生成し負極に達し、そこで充電によ
り還元されることにより短絡することが未然に防止され
ると考えられる。かくして、注液後１０時間以内で初回
充電を行うとき、とりあえず電池の定格容量の５％充電
しておけば、その後は幾ら時間をおいても短絡が起こら
ないので、通常、化成処理の前に長時間待機させられる
が、その間に短絡を生ずることがない。
【０００７】
【実施例】次に、本発明の具体的実施例について説明す
る。市販のＮｉ（ＩＮＣＯ製＃２５５）１０ｇとＣｏ粉
末（ＵＮ，Ｅｘｔｒａ Ｆｉｎｅ Ｃｏ製Ｐｏｗｄｅ
ｒ）５ｇと混合し、更に球状の水酸化ニッケル粉末（Ｃ
ｏを約１％含有）８５ｇを加え良く混合した。得られた
混合粉に、２％のカルボキシメチルセルロース（ＣＭ
Ｃ）水溶液３５ｇを加えてペースト状としたものを常法
により発泡ニッケル基板に充填し、乾燥した。次で更
に、これに５％のＰＴＦＥ分散液を含浸・乾燥し、所定
の厚みに圧延してペースト式ニッケル極板を製造した。
この極板を正極Ａと称する。
る。市販のＮｉ（ＩＮＣＯ製＃２５５）１０ｇとＣｏ粉
末（ＵＮ，Ｅｘｔｒａ Ｆｉｎｅ Ｃｏ製Ｐｏｗｄｅ
ｒ）５ｇと混合し、更に球状の水酸化ニッケル粉末（Ｃ
ｏを約１％含有）８５ｇを加え良く混合した。得られた
混合粉に、２％のカルボキシメチルセルロース（ＣＭ
Ｃ）水溶液３５ｇを加えてペースト状としたものを常法
により発泡ニッケル基板に充填し、乾燥した。次で更
に、これに５％のＰＴＦＥ分散液を含浸・乾燥し、所定
の厚みに圧延してペースト式ニッケル極板を製造した。
この極板を正極Ａと称する。
【０００８】また、これとは別に市販のＮｉ（ＩＮＣＯ
製＃２５５）１０ｇとＣｏ粉末（住友金属鉱山（株）製
ＦＣＯ−１７８）５ｇを混合し、更に球状の水酸化ニッ
ケル粉末８５ｇを加え混合し、以降の操作は上記ペース
ト式ニッケル正極Ａと同様にしてペースト式ニッケル極
板を製造した。この極板を正極Ｂと称する。
製＃２５５）１０ｇとＣｏ粉末（住友金属鉱山（株）製
ＦＣＯ−１７８）５ｇを混合し、更に球状の水酸化ニッ
ケル粉末８５ｇを加え混合し、以降の操作は上記ペース
ト式ニッケル正極Ａと同様にしてペースト式ニッケル極
板を製造した。この極板を正極Ｂと称する。
【０００９】次に、これらのペースト式ニッケル正極
Ａ、Ｂの夫々について、セパレータを介し水素吸蔵合金
負極と積層、捲回し、捲回極板群としたものを、円筒電
槽缶に挿入した後、比重１．３６のアルカリ電解液を注
入し、常法により封口して単３サイズで定格容量１１０
０ｍＡｈの密閉型ニッケル−水素電池を多数製造した。
Ａ、Ｂの夫々について、セパレータを介し水素吸蔵合金
負極と積層、捲回し、捲回極板群としたものを、円筒電
槽缶に挿入した後、比重１．３６のアルカリ電解液を注
入し、常法により封口して単３サイズで定格容量１１０
０ｍＡｈの密閉型ニッケル−水素電池を多数製造した。
【００１０】この場合、電解液注入後から封口までの
時間と短絡との関係を調べるため、その時間を色々に変
えて封口した各種の上記電池を夫々試料として多数製造
し、その各種多数の電池を試料として、短絡の発生率を
調べた。また、これらの各種の試料電池につき、電解
液注入後から初回充電までの時間を色々に変えて初回の
充電を行った各種の電池の多数を夫々試料として、これ
らにつき、短絡の発生率を調べた。更にまた、これら
の初回充電に当たり、電池の定格容量に対する充電量を
色々に変えた各種の電池の多数を夫々試料として、これ
らにつき、同様の短絡の発生率を調べた。
時間と短絡との関係を調べるため、その時間を色々に変
えて封口した各種の上記電池を夫々試料として多数製造
し、その各種多数の電池を試料として、短絡の発生率を
調べた。また、これらの各種の試料電池につき、電解
液注入後から初回充電までの時間を色々に変えて初回の
充電を行った各種の電池の多数を夫々試料として、これ
らにつき、短絡の発生率を調べた。更にまた、これら
の初回充電に当たり、電池の定格容量に対する充電量を
色々に変えた各種の電池の多数を夫々試料として、これ
らにつき、同様の短絡の発生率を調べた。
【００１１】尚、これらの電池は初回充電の１６時間
後、２０℃の環境下で０．２Ｃの電流で７．５時間充電
し、同じ電流で電池電圧が１．０Ｖになるまで放電する
操作を２回繰り返し、その後４０℃で２４時間放置して
初期活性化を行った。そして、短絡の発生率を調べるた
め、前記条件で充放電を１回行った後、放電状態で、４
０℃の環境下に７日間放置し、電池電圧を測定した。そ
して、電池電圧が１．１Ｖを下回った電池を短絡した電
池と判断した。上記条件と電池短絡の発生率との
関係の試験結果を下記表１、表２及び表３に示す。
後、２０℃の環境下で０．２Ｃの電流で７．５時間充電
し、同じ電流で電池電圧が１．０Ｖになるまで放電する
操作を２回繰り返し、その後４０℃で２４時間放置して
初期活性化を行った。そして、短絡の発生率を調べるた
め、前記条件で充放電を１回行った後、放電状態で、４
０℃の環境下に７日間放置し、電池電圧を測定した。そ
して、電池電圧が１．１Ｖを下回った電池を短絡した電
池と判断した。上記条件と電池短絡の発生率との
関係の試験結果を下記表１、表２及び表３に示す。
【００１２】
【表１】
【００１３】
【表２】
【００１４】
【表３】
【００１５】上記表１、表２及び表３から明らかなよう
に、Ｃｏ又はＣｏＯを含むペースト式ニッケル極板を正
極として用いて密閉型アルカリ蓄電池を製造する場合、
電解液注入後から封口までの時間を１時間以内に行うこ
と、電解液注入後から初回充電までの時間を１０時間以
内に行うこと、その初回充電量を定格容量に対し少なく
とも５％充電することの３条件を満足するときは、短絡
のない密閉アルカリ蓄電池を得ることができることが分
る。勿論、Ｃｏ又はＣｏＯの両方を含有したペースト式
ニッケル極板についても同様に上記の３条件を満足させ
ることにより、短絡のない電池が提供できることは言う
までもない。
に、Ｃｏ又はＣｏＯを含むペースト式ニッケル極板を正
極として用いて密閉型アルカリ蓄電池を製造する場合、
電解液注入後から封口までの時間を１時間以内に行うこ
と、電解液注入後から初回充電までの時間を１０時間以
内に行うこと、その初回充電量を定格容量に対し少なく
とも５％充電することの３条件を満足するときは、短絡
のない密閉アルカリ蓄電池を得ることができることが分
る。勿論、Ｃｏ又はＣｏＯの両方を含有したペースト式
ニッケル極板についても同様に上記の３条件を満足させ
ることにより、短絡のない電池が提供できることは言う
までもない。
【００１６】
【発明の効果】このように、本発明によれば、Ｃｏ又は
／及びＣｏＯを含有するペースト式ニッケル極板を正極
とし、セパレータを介して負極と組み合わせて成る極板
群を電槽に挿入し、アルカリ電解液注入後１時間以内に
封口し、更にアルカリ電解液注入後１０時間以内に初回
充電を行うと共にその充電量を電池の定格容量の少なく
とも５％としたときは、その密閉型アルカリ蓄電池の短
絡が防止し得る効果を有する。而して、本発明に従っ
て、電解液の注入から１時間以内に封口し、電解液の注
入から１０時間以内に、とりあえず定格容量の少なくと
も５％の充電量の初回充電をしておけば、その後は幾ら
時間をおいても短絡は起こらないので、その後長時間放
置された後に化成処理を行っても、短絡のない電池の製
造が保証される効果を有する。
／及びＣｏＯを含有するペースト式ニッケル極板を正極
とし、セパレータを介して負極と組み合わせて成る極板
群を電槽に挿入し、アルカリ電解液注入後１時間以内に
封口し、更にアルカリ電解液注入後１０時間以内に初回
充電を行うと共にその充電量を電池の定格容量の少なく
とも５％としたときは、その密閉型アルカリ蓄電池の短
絡が防止し得る効果を有する。而して、本発明に従っ
て、電解液の注入から１時間以内に封口し、電解液の注
入から１０時間以内に、とりあえず定格容量の少なくと
も５％の充電量の初回充電をしておけば、その後は幾ら
時間をおいても短絡は起こらないので、その後長時間放
置された後に化成処理を行っても、短絡のない電池の製
造が保証される効果を有する。
Claims (1)
- 【請求項１】 Ｃｏ及び／又はＣｏＯを含有するペース
ト式ニッケル極板を正極とし、セパレータを介し負極と
組み合わせて成る極板群を電槽に挿入し、アルカリ電解
液を注入した後、１時間以内に封口し、電解液注入後１
０時間以内に初回の充電を開始し、且つその初回充電量
を電池の定格容量の少なくとも５％とすることを特徴と
するペースト式ニッケル正極を用いた密閉型アルカリ蓄
電池の製造法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4352724A JP2610565B2 (ja) | 1992-12-10 | 1992-12-10 | ペースト式ニッケル正極を用いた密閉型アルカリ蓄電池の製造法 |
| US08/162,773 US5435055A (en) | 1992-12-10 | 1993-12-08 | Method of manufacturing a sealed alkaline storage battery using positive paste nickel electrodes |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4352724A JP2610565B2 (ja) | 1992-12-10 | 1992-12-10 | ペースト式ニッケル正極を用いた密閉型アルカリ蓄電池の製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0737610A JPH0737610A (ja) | 1995-02-07 |
| JP2610565B2 true JP2610565B2 (ja) | 1997-05-14 |
Family
ID=18426004
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4352724A Expired - Lifetime JP2610565B2 (ja) | 1992-12-10 | 1992-12-10 | ペースト式ニッケル正極を用いた密閉型アルカリ蓄電池の製造法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5435055A (ja) |
| JP (1) | JP2610565B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19606879C2 (de) * | 1995-02-23 | 2001-07-05 | Toshiba Kawasaki Kk | Verfahren zur Herstellung einer alkalischen Sekundärbatterie |
| US5984982A (en) * | 1997-09-05 | 1999-11-16 | Duracell Inc. | Electrochemical synthesis of cobalt oxyhydroxide |
| CN100382377C (zh) * | 2004-07-22 | 2008-04-16 | 比亚迪股份有限公司 | 密闭型镍金属氢化物二次电池的化成方法 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS634568A (ja) * | 1986-06-25 | 1988-01-09 | Toshiba Battery Co Ltd | アルカリ二次電池の製造法 |
| JP2733230B2 (ja) * | 1987-11-17 | 1998-03-30 | 松下電器産業株式会社 | 水素吸蔵合金を用いた密閉形ニッケル・水素蓄電池 |
| DE3854727T2 (de) * | 1987-03-25 | 1996-05-30 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Gasdichte Nickel-Hydridbatterie und Verfahren zur Herstellung. |
| JP2764502B2 (ja) * | 1992-06-09 | 1998-06-11 | 古河電池株式会社 | 水素吸蔵電極を用いた密閉蓄電池の製造法並びにその電極用水素吸蔵合金 |
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1992
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1993
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| Publication number | Publication date |
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| US5435055A (en) | 1995-07-25 |
| JPH0737610A (ja) | 1995-02-07 |
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