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JPH0760681B2 - Method for producing nickel positive electrode - Google Patents

Method for producing nickel positive electrode

Info

Publication number
JPH0760681B2
JPH0760681B2 JP4114166A JP11416692A JPH0760681B2 JP H0760681 B2 JPH0760681 B2 JP H0760681B2 JP 4114166 A JP4114166 A JP 4114166A JP 11416692 A JP11416692 A JP 11416692A JP H0760681 B2 JPH0760681 B2 JP H0760681B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
nickel
positive electrode
active material
paste
battery
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.)
Expired - Lifetime
Application number
JP4114166A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH05290839A (en
Inventor
哲男 境
弘 宮村
信宏 栗山
斎 上原
雅樹 関根
浩一 森
肇 鹿島
Original Assignee
工業技術院長
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 工業技術院長 filed Critical 工業技術院長
Priority to JP4114166A priority Critical patent/JPH0760681B2/en
Publication of JPH05290839A publication Critical patent/JPH05290839A/en
Publication of JPH0760681B2 publication Critical patent/JPH0760681B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Landscapes

  • Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、電池用水酸化ニッケル
正極の製造方法に関し、さらに詳しくはニッケルを正極
とするアルカリ電池、ニッケル水素化物合金電池、ニッ
ケル水素電池、ニッケルカドミウム電池、ニッケル鉄電
池、ニッケル亜鉛電池などで使用される水酸化ニッケル
正極の製造方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for producing a nickel hydroxide positive electrode for a battery, more specifically, an alkaline battery having nickel as a positive electrode, a nickel hydride alloy battery, a nickel hydrogen battery, a nickel cadmium battery, a nickel iron battery, The present invention relates to a method for producing a nickel hydroxide positive electrode used in a nickel zinc battery or the like.

【0002】本明細書において、“%”および“部”と
あるのは、それぞれ“重量%”および“重量部”を意味
するものとする。
In this specification, the terms "%" and "parts" mean "wt%" and "parts by weight", respectively.

【0003】[0003]

【従来技術とその問題点】電池用ニッケル正極は、“焼
結式”と称される製品と“ペースト式”と称される製品
とに大別される。この中でも、ペースト式ニッケル正極
は、焼結式ニッケル正極に比して、軽量化が容易で、高
容量の電池が得られ、且つ製造コストが低いなどの利点
を有している。
2. Description of the Related Art Nickel positive electrodes for batteries are roughly classified into "sintering type" products and "paste type" products. Among these, the paste-type nickel positive electrode has advantages that it is easier to reduce the weight, a high-capacity battery can be obtained, and the manufacturing cost is lower than that of the sintered nickel positive electrode.

【0004】現在ペースト式ニッケル正極において主に
使用されているのは、電極基板としてスポンジ状金属多
孔体或いは繊維状金属多孔体を使用する形式のものであ
る。この様な金属多孔質支持体を使用するペースト式ニ
ッケル正極は、一般に、活物質である水酸化ニッケル粉
末に増粘剤、結着剤などを加え、さらに導電助材として
コバルト化合物、コバルトなどの金属粉末などを加え、
水とともにペースト化した後、このペーストを金属多孔
質支持体に充填し、乾燥し、加圧成型することにより、
製造されている。導電助材は、焼結式ニッケル正極と同
等の性能を得るために添加されるものであり、この添加
により、水酸化ニッケル粒子表面にコバルト若しくはコ
バルト化合物の導電性被膜が形成されて、電池の利用率
が向上するものと考えられている。しかるに、この様な
金属多孔質支持体を使用するペースト式ニッケル正極
は、その構造上電気抵抗が大きく、大電流放電を行なっ
た際の容量低下の度合いが大きいという欠点がある。ま
た、ペースト式ニッケル正極には、外部振動、充放電サ
イクルの繰り返しなどにより正極活物質が脱落して、徐
々に電池容量が低下するという欠点もある。但し、この
活物質の脱落という問題点は、密閉タイプなどの電極同
士がタイトに密着・固定されたペースト型ニッケル電池
(筒型電池など)では、その構造上活物質がしっかりと
保持されているので、大きな問題とはなっていなかっ
た。
At present, the paste type nickel positive electrode is mainly used in the form of using a sponge-like metal porous body or a fibrous metal porous body as an electrode substrate. A paste type nickel positive electrode using such a metal porous support is generally prepared by adding a thickener, a binder and the like to nickel hydroxide powder which is an active material and further adding a cobalt compound, cobalt or the like as a conductive auxiliary material. Add metal powder,
After forming a paste together with water, the paste is filled into a metal porous support, dried, and pressure-molded,
Being manufactured. The conductive auxiliary material is added to obtain the same performance as that of the sintered nickel positive electrode, and by this addition, a conductive coating film of cobalt or a cobalt compound is formed on the surface of the nickel hydroxide particles, and It is believed that the utilization rate will improve. However, the paste-type nickel positive electrode using such a metal porous support has a drawback in that it has a large electric resistance due to its structure and a large degree of capacity reduction when discharged with a large current. In addition, the pasted nickel positive electrode has a drawback that the positive electrode active material falls off due to external vibration, repeated charge / discharge cycles, etc., and the battery capacity gradually decreases. However, the problem of this active material falling off is that the active material is firmly held in the structure of the paste type nickel battery (cylindrical battery, etc.) in which the electrodes are tightly adhered and fixed to each other, such as the sealed type. So it wasn't a big deal.

【0005】近年地球環境への関心の高まりとともに、
電気自動車が注目される様になってきている。電気自動
車の動力源に通常用いられている積層型角型電池とし
て、上記のペースト型ニッケル電池を使用する場合に
は、外部振動、充放電の繰り返しなどの過酷な使用条件
下で、その機械的強度の低さの故に生ずる正極活物質の
脱落を主な原因として、電池の容量が次第に低下すると
いう問題点を無視し得なくなってきている。
With the increasing interest in the global environment in recent years,
Electric cars are gaining attention. When using the above-mentioned paste-type nickel battery as a stacked type prismatic battery that is usually used as a power source for electric vehicles, the mechanical strength of the paste-type nickel battery can be improved under severe operating conditions such as external vibration and repeated charging and discharging. The problem that the capacity of the battery is gradually decreased cannot be ignored, mainly due to the loss of the positive electrode active material caused by the low strength.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】従って、本発明は、電
気自動車用動力源としての過酷な使用条件下にも優れた
耐久性を発揮するアルカリ型ニッケル電池におけるペー
スト式ニッケル正極を提供することを主な目的とする。
Therefore, the present invention is to provide a paste type nickel positive electrode in an alkaline nickel battery which exhibits excellent durability even under severe use conditions as a power source for electric vehicles. The main purpose is.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明者は、上記のよう
な技術の現状に鑑みて研究を進めた結果、ペースト式ニ
ッケル正極の製造に使用されるニッケル活物質材料を予
めニッケル塩溶液により処理しておくか、ニッケル活物
質材料を正極基板である金属多孔質支持体に充填した
後、ニッケル塩溶液により処理する場合には、従来技術
の問題点が実質的に解消されるか或いは大幅に軽減され
ることを見出した。
The present inventor has conducted research in view of the current state of the art as described above, and as a result, the nickel active material used in the production of the paste-type nickel positive electrode was previously prepared by using a nickel salt solution. When the treatment is carried out or the nickel active material is filled in the metal porous support which is the positive electrode substrate and then treated with the nickel salt solution, the problems of the prior art are substantially eliminated or significantly It was found to be reduced to.

【0008】即ち、本発明は、下記のニッケル正極の製
造方法を提供するものである: 1 ニッケル正極を製造するに際し、水酸化ニッケルを
主体とし、導電材、導電助材および結着剤を含むニッケ
ル活物質材料にニッケル塩を含む溶液を添加して、ニッ
ケル活物質ペーストを調製し、これを金属多孔質支持体
に充填し、乾燥し、加圧成型した後、化成処理すること
を特徴とするニッケル正極の製造方法。 2 ニッケル正極を製造するに際し、水酸化ニッケルを
主体とし、導電材、導電助材および結着剤を含むニッケ
ル活物質材料に液体成分を添加して、ニッケル活物質ペ
ーストを調製し、これを金属多孔質支持体に充填し、乾
燥し、ニッケル塩を含む溶液を含浸させ、乾燥し、加圧
成型した後、化成処理することを特徴とするニッケル正
極の製造方法。
[0008] That is, the present invention provides the following method for producing a nickel positive electrode: 1 In producing a nickel positive electrode, nickel hydroxide is the main component and contains a conductive material, a conductive auxiliary material and a binder. A solution containing a nickel salt is added to a nickel active material to prepare a nickel active material paste, which is filled in a metal porous support, dried, pressure-molded, and then subjected to chemical conversion treatment. Method for producing nickel positive electrode. 2. When manufacturing a nickel positive electrode, a liquid component is added to a nickel active material containing nickel hydroxide as a main component and containing a conductive material, a conductive auxiliary material and a binder to prepare a nickel active material paste, A method for producing a nickel positive electrode, which comprises filling a porous support, drying, impregnating a solution containing a nickel salt, drying, press-molding, and then performing a chemical conversion treatment.

【0009】以下においては、上記項1の発明を本願第
1発明といい、上記項2の発明を本願第2発明といい、
両発明を総括して本発明という。
In the following, the invention of the above item 1 is referred to as the first invention of the present application, the invention of the above item 2 is referred to as the second invention of the present application,
Both inventions are collectively referred to as the present invention.

【0010】本発明で使用するニッケル活物質材料自体
は、公知の材料と異なるところはない。
The nickel active material itself used in the present invention is no different from known materials.

【0011】水酸化ニッケル成分としては、例えば、カ
ドミウム(1〜10%程度)、コバルト(0.3〜5%
程度)、亜鉛(0.5〜8%程度)、マグネシウム
(0.5〜8%程度)の少なくとも1種を上記の範囲内
で含み、そのタップ密度が1.5〜2.3g/ml程度
であるものが例示される。
As the nickel hydroxide component, for example, cadmium (about 1 to 10%), cobalt (0.3 to 5%)
Degree), zinc (about 0.5 to 8%), and magnesium (about 0.5 to 8%) within the above range, and the tap density is about 1.5 to 2.3 g / ml. The following is exemplified.

【0012】ニッケル活物質材料で使用するその他の成
分としては、導電材、導電助材、結着剤などがある。導
電材としては、ニッケルパウダー(例えば、“ニッケル
パウダー#255”として、インコ社から発売されてい
る)、コバルトパウダー(例えば、“コバルトメッシュ
パウダー Co−E”として、エム エイチ オウ社か
ら発売されている)、グラファイト粉末(エス イー
シー社から発売されている)などが例示され、ニッケル
活物質材料重量の3〜10%程度の割合で使用される。
導電助材としては、金属コバルトおよび酸化コバルト、
水酸化コバルトなどのコバルト化合物が例示され、ニッ
ケル活物質材料重量の3〜10%程度の割合で使用され
る。結着剤としては、ポリテトラフルオロエチレン(P
TFE)、カルボキシメチルセルローズ(CMC)、ポ
リビニルアルコール(PVA)などが例示され、各成分
に必要な粘性を与えるに必要な割合で使用される。
Other components used in the nickel active material include conductive materials, conductive aids, and binders. As the conductive material, nickel powder (for example, “Nickel powder # 255” released by Inco), cobalt powder (for example, “Cobalt mesh powder Co-E”, released by MHI Corporation) Graphite powder (S.E.)
(Sold by C company) etc. are exemplified, and it is used in a ratio of about 3 to 10% of the weight of the nickel active material.
As the conductive aid, metallic cobalt and cobalt oxide,
Examples of cobalt compounds such as cobalt hydroxide are used in a proportion of about 3 to 10% by weight of the nickel active material. As the binder, polytetrafluoroethylene (P
TFE), carboxymethyl cellulose (CMC), polyvinyl alcohol (PVA), etc. are exemplified, and they are used in a ratio necessary to give each component a necessary viscosity.

【0013】また、本発明では、正極基板も公知のもの
をそのまま使用することができる。この様な基板として
は、ニッケル、銅などの発泡体基板、焼結多孔基板、金
属繊維基板、或いは鉄などの基材にニッケル、銅などを
メッキした多孔体、パンチングメタルなどの金属系多孔
質基板が挙げられる。
In the present invention, the known positive electrode substrate may be used as it is. Examples of such a substrate include a foam substrate made of nickel, copper, etc., a sintered porous substrate, a metal fiber substrate, a porous body obtained by plating a base material such as iron with nickel, copper, etc., a metal-based porous body such as punching metal, etc. A substrate may be used.

【0014】本願第1発明では、上記のニッケル活物質
材料をペースト化するに際し、ニッケル塩溶液を配合す
る。この様なニッケル塩としては、硫酸ニッケル、硝酸
ニッケル、ハロゲン化ニッケル、スルファミン酸ニッケ
ルなどの無機ニッケル塩類、酢酸ニッケル、クエン酸ニ
ッケルなどの有機ニッケル塩類が例示される。溶液化す
る際の溶媒としては、水或いはアルコール、アセトンな
どの有機溶媒を単独で或いは適宜混合して使用すること
ができる。この様なニッケル塩溶液は、ニッケル活物質
材料の化成処理に有用であるのみならず、ペースト形成
のための結着剤としても機能する。ペースト形成に際し
ては、ニッケル活物質材料の均一な分散を図るために、
必要に応じてエタノールなどのアルコール類、界面活性
剤、ヘキサメタリン酸ナトリウムなどの公知の分散剤を
適宜配合することができる。ペースト中の水分含量は、
特に限定されるものではないが、通常30〜200%程
度である。
In the first invention of the present application, a nickel salt solution is blended when the above nickel active material is formed into a paste. Examples of such a nickel salt include inorganic nickel salts such as nickel sulfate, nickel nitrate, nickel halide and nickel sulfamate, and organic nickel salts such as nickel acetate and nickel citrate. As a solvent for making a solution, water or an organic solvent such as alcohol or acetone can be used alone or in an appropriate mixture. Such a nickel salt solution is not only useful for chemical conversion treatment of the nickel active material, but also functions as a binder for forming a paste. When forming the paste, in order to evenly disperse the nickel active material,
If necessary, alcohols such as ethanol, surfactants, and known dispersants such as sodium hexametaphosphate can be appropriately added. The water content in the paste is
Although not particularly limited, it is usually about 30 to 200%.

【0015】本願第1発明では、上記のようにして得ら
れたペーストを多孔質正極基板に充填した後、乾燥し、
加圧成型する。この際、水分含量が2〜20%程度、よ
り好ましくは8〜30%程度となるまで乾燥を行なった
後、プレス成型することが望ましい。過度に乾燥を行な
う場合には、引き続くプレス成型加工が困難となるおそ
れがある。プレス成型時の圧力は、特に限定されるもの
ではないが、通常200〜5000kg/cm2 程度、
より好ましくは300〜1000kg/cm2程度であ
る。加圧成型後の正極基板は、乾燥した後、必要なら
ば、活物質の脱落をより効果的に防止するために、上記
の結着剤の溶液に浸漬し、乾燥させることができる。
In the first invention of the present application, the porous positive electrode substrate is filled with the paste obtained as described above, and then dried.
Press molding. At this time, it is desirable to perform drying until the water content becomes about 2 to 20%, more preferably about 8 to 30%, and then press molding. If it is excessively dried, the subsequent press molding process may become difficult. The pressure during press molding is not particularly limited, but is usually about 200 to 5000 kg / cm 2 ,
More preferably, it is about 300 to 1000 kg / cm 2 . The positive electrode substrate after pressure molding can be dried and, if necessary, dipped in the solution of the above-mentioned binder and dried in order to more effectively prevent the active material from falling off.

【0016】本願第1発明では、次いで上記のようにし
てプレス成型された正極基板をアルカリ溶液に浸漬し、
化成処理する。アルカリ溶液としては、水酸化ナトリウ
ム、水酸化カリウム、水酸化リチウムなどのアルカリ金
属水酸化物の少なくとも1種を含む溶液が挙げられる。
化成処理は、アルカリとしての濃度1〜12M程度、よ
り好ましくは4〜8M程度のアルカリ金属水酸化物溶液
を使用して、処理温度0〜120℃程度、より好ましく
は40〜90℃程度で該水溶液に成型された正極基板を
1時間以上、より好ましくは3〜12時間程度浸漬する
ことにより、行なう。
In the first invention of the present application, the positive electrode substrate press-molded as described above is then immersed in an alkaline solution,
Chemical conversion treatment. Examples of the alkaline solution include a solution containing at least one alkali metal hydroxide such as sodium hydroxide, potassium hydroxide and lithium hydroxide.
The chemical conversion treatment uses an alkali metal hydroxide solution having an alkali concentration of about 1 to 12 M, more preferably about 4 to 8 M, and a treatment temperature of about 0 to 120 ° C., more preferably about 40 to 90 ° C. It is carried out by immersing the positive electrode substrate molded in an aqueous solution for 1 hour or more, more preferably for 3 to 12 hours.

【0017】本願第2発明では、上記と同様のニッケル
活物質材料に水または水とアルコールとの混合物などを
添加してペースト化し、多孔質正極基板に充填し、これ
を乾燥して水分含量を調整し、加圧成型した後、本願第
1発明で使用したと同様のニッケル塩溶液を含浸させ、
乾燥する。ペースト中の水分含量、充填後の乾燥条件、
加圧成型条件などは、本願第1発明の場合と同様であ
る。次いで、成型された正極基板をアルカリ溶液に浸漬
し、本願第1発明と同様にして化成処理する。
In the second invention of the present application, water or a mixture of water and alcohol is added to the same nickel active material as described above to form a paste, which is filled in a porous positive electrode substrate and dried to obtain a water content. After adjustment and pressure molding, impregnation with the same nickel salt solution as used in the first invention of the present application,
dry. Water content in paste, drying conditions after filling,
The pressure molding conditions and the like are the same as in the case of the first invention of the present application. Next, the molded positive electrode substrate is immersed in an alkaline solution and subjected to chemical conversion treatment in the same manner as in the first invention of the present application.

【0018】本願第2発明においては、ペーストを充填
し、乾燥した多孔質正極基板の加圧成型に先立って、ニ
ッケル塩溶液を含浸させ、乾燥した後、成型加工し、再
度ニッケル塩溶液を含浸させ、乾燥しても良い。この場
合には、ニッケル塩の含浸量を増大させ、ニッケル正極
の性能をより向上させることができる。
In the second invention of the present application, a nickel salt solution is impregnated prior to pressure molding of a porous positive electrode substrate which is filled with a paste and dried, and then dried and molded, and again impregnated with the nickel salt solution. Let it dry. In this case, the amount of nickel salt impregnated can be increased to further improve the performance of the nickel positive electrode.

【0019】この様にして得られたニッケル正極は、ニ
ッケルを正極として使用するアルカリ電池、ニッケル水
素化物電池、ニッケル水素電池、ニッケルカドミウム電
池、ニッケル鉄電池、ニッケル亜鉛電池などにおいて、
使用される。
The nickel positive electrode thus obtained is used in an alkaline battery, a nickel hydride battery, a nickel hydride battery, a nickel cadmium battery, a nickel iron battery, a nickel zinc battery or the like which uses nickel as a positive electrode.
used.

【0020】[0020]

【発明の効果】本発明によれば、多孔質金属支持体への
ニッケル活物質の充填に際して使用するニッケル塩溶液
が、乾燥工程を経て固化して、ニッケル塩が結着材とし
ての機能をも発揮するので、引き続く電極製造工程中に
おいて充填された活物質の脱落を防止することができ
る。
According to the present invention, the nickel salt solution used for filling the nickel active material into the porous metal support is solidified through the drying step, and the nickel salt also functions as a binder. Since it exhibits, it is possible to prevent the active material filled in from dropping off during the subsequent electrode manufacturing process.

【0021】また、化成処理工程の際には、充填された
活物質中のニッケル塩が化学的に変化して、充填された
水酸化ニッケル粒子間の空隙に新たな水酸化ニッケルが
生成し、充填された水酸化ニッケル粒子と添加した導電
材或いは多孔質金属支持体との密着性が向上するので、
電気抵抗が低下し、且つ作成されたニッケル電極自体の
機械的強度も向上する。
Further, during the chemical conversion treatment step, the nickel salt in the filled active material is chemically changed to generate new nickel hydroxide in the voids between the filled nickel hydroxide particles, Since the adhesion between the filled nickel hydroxide particles and the added conductive material or porous metal support is improved,
The electrical resistance is reduced and the mechanical strength of the nickel electrode itself produced is also improved.

【0022】その結果、大電流放電時の容量減少の度合
いが少なく、且つ充放電サイクルの繰り返し、外部振動
などによる活物質の脱落の少ない、耐久性に優れ、特性
の安定したペースト型と焼結型の利点を併せ持つニッケ
ル正極を製造することができる。
As a result, the degree of capacity reduction during high-current discharge is small, the active material does not drop off due to repeated charging / discharging cycles, external vibration, etc., has excellent durability, and has stable characteristics. It is possible to produce a nickel positive electrode that also has the advantages of a mold.

【0023】[0023]

【実施例】以下に実施例、比較例および試験例を示し、
本発明の特徴とするところをより一層明確にする。 実施例1 水酸化ニッケル粉末84部、導電材としてのニッケルメ
ッシュパウダー10部および導電助材としてのコバルト
メッシュパウダー16部をドライ混合した後、純水とエ
タノールとの1:1混合物100部を加えて混練し、ペ
ーストを調製した。次いで、得られた水酸化ニッケル系
ペーストを正極基板としてのニッケルフェルト基板に充
填し、乾燥した。
EXAMPLES Examples, comparative examples and test examples are shown below,
The features of the present invention will be further clarified. Example 1 After 84 parts of nickel hydroxide powder, 10 parts of nickel mesh powder as a conductive material and 16 parts of cobalt mesh powder as a conductive auxiliary material were dry-mixed, 100 parts of a 1: 1 mixture of pure water and ethanol was added. And kneaded to prepare a paste. Next, the obtained nickel hydroxide paste was filled in a nickel felt substrate as a positive electrode substrate and dried.

【0024】次いで、上記の様にして加工した正極基板
に30%硝酸ニッケル水溶液を含浸させ、80℃で乾燥
して過剰の水分を除去して水分含量を10%に調整した
後、500kg/cm2 の圧力でプレス成型した。
Next, the positive electrode substrate processed as described above was impregnated with a 30% nickel nitrate aqueous solution and dried at 80 ° C. to remove excess water to adjust the water content to 10%, and then 500 kg / cm. Press molding was performed at a pressure of 2 .

【0025】次いで、プレスした正極基板に再度20%
硝酸ニッケル水溶液を含浸させ、80℃で乾燥して、所
定のペースト式ニッケル正極を作成した。さらに、活物
質の脱落を防止するために、この正極をPTFEを4%
含む液に浸漬した後、80℃で乾燥した。
Then, the pressed positive electrode substrate is again subjected to 20%.
An aqueous nickel nitrate solution was impregnated and dried at 80 ° C. to prepare a predetermined paste type nickel positive electrode. Furthermore, in order to prevent the active material from falling off, this positive electrode is made to contain 4% of PTFE.
After being dipped in the liquid containing it, it was dried at 80 ° C.

【0026】次いで、上記の正極基板を6M水酸化カリ
ウム水溶液に80℃で4時間浸漬し、化成処理を行なっ
た。
Next, the above positive electrode substrate was immersed in a 6M aqueous potassium hydroxide solution at 80 ° C. for 4 hours to perform a chemical conversion treatment.

【0027】上記の処理を終えたニッケル正極を再度8
0℃で完全に乾燥し、親水化ポリプロピレン製セパレー
ターを介してニッケル水素吸蔵合金負極とともに積層
し、電極群を作成した後、外装容器に収容し、6M水酸
化カリウム−1M水酸化リチウム電解液を注液して、開
放型ニッケル水素化物電池を組立てた。 実施例2 水酸化ニッケル粉末84部、導電材としてのニッケルメ
ッシュパウダー10部および導電助材としてのコバルト
メッシュパウダー6部をドライ混合した後、30%硝酸
ニッケル水溶液とエタノールとの1:1混合物60部を
加えて混練し、ペーストを調製した。次いで、得られた
水酸化ニッケル系ペーストを正極基板としてのニッケル
フェルト基板に充填し、80℃で乾燥し、過剰の水分を
除去して水分含量を10%とした後、500kg/cm
2 の圧力でプレス成型した。
The nickel positive electrode, which has been subjected to the above-mentioned treatment, is reused again.
After completely dried at 0 ° C., laminated with a nickel-hydrogen storage alloy negative electrode through a hydrophilic polypropylene separator to form an electrode group, the electrode group was housed in an outer container, and a 6M potassium hydroxide-1M lithium hydroxide electrolytic solution was added. After injection, an open nickel hydride battery was assembled. Example 2 After 84 parts of nickel hydroxide powder, 10 parts of nickel mesh powder as a conductive material and 6 parts of cobalt mesh powder as a conductive auxiliary material were dry mixed, a 1: 1 mixture 60 of a 30% nickel nitrate aqueous solution and ethanol 60 Parts were added and kneaded to prepare a paste. Next, the obtained nickel hydroxide paste was filled in a nickel felt substrate as a positive electrode substrate and dried at 80 ° C. to remove excess water to a water content of 10%, and then 500 kg / cm 2.
Press molding was performed at a pressure of 2 .

【0028】次いで、プレスした正極基板を80℃で乾
燥して、所定のペースト式ニッケル正極を作成した。次
いで、活物質の脱落を防止するために、この正極基板を
PTFEを4%含む液に浸漬した後、80℃で乾燥し
た。
Next, the pressed positive electrode substrate was dried at 80 ° C. to prepare a predetermined paste type nickel positive electrode. Next, in order to prevent the active material from falling off, this positive electrode substrate was immersed in a liquid containing 4% of PTFE and then dried at 80 ° C.

【0029】次いで、上記の正極基板を6M水酸化カリ
ウム水溶液に80℃で4時間浸漬し、化成処理を行なっ
た。
Next, the above positive electrode substrate was immersed in a 6 M aqueous potassium hydroxide solution at 80 ° C. for 4 hours to perform a chemical conversion treatment.

【0030】上記の処理を終えた正極を再度80℃で完
全に乾燥し、親水化ポリプロピレン製セパレーターを介
してニッケル水素吸蔵合金負極とともに積層し、電極群
を作成した後、外装容器に収容し、6M水酸化カリウム
−1M水酸化リチウム電解液を注液して、開放型ニッケ
ル水素化物電池を組立てた。 比較例1 実施例1と同様な方法で水酸化ニッケルペーストを調製
し、得られたペーストを正極基板に充填した後、ニッケ
ル塩溶液に含浸することなく、実施例1と同様な処理を
順次行なって、実施例1と同じ寸法の開放型ニッケル水
素化物電池を組立てた。 試験例1 実施例1、2および比較例1でそれぞれ得られた開放型
ニッケル水素電池について、容量試験として、20℃で
0.1CmA 、150%の充電を行ない、0.1CmA で
0.8Vを終止電圧として放電を行ない、同様な操作を
5回繰り返した。さらに、充電条件のみを0.15CmA
、0.3CmA 、0.5CmA と変えて同様の条件で放電
を行ない、活物質利用率を測定した後、水酸化ニッケル
1g当りの理論容量を298mAh として、その結果を計
算し、実用量との比を利用率として図1に示した。
The positive electrode which has been subjected to the above treatment is completely dried again at 80 ° C., laminated with a nickel-hydrogen storage alloy negative electrode through a hydrophilic polypropylene separator to prepare an electrode group, which is then housed in an outer container, An open type nickel hydride battery was assembled by injecting a 6M potassium hydroxide-1M lithium hydroxide electrolytic solution. Comparative Example 1 A nickel hydroxide paste was prepared in the same manner as in Example 1, the positive electrode substrate was filled with the obtained paste, and then the same treatment as in Example 1 was sequentially performed without impregnation with a nickel salt solution. Then, an open-type nickel hydride battery having the same dimensions as in Example 1 was assembled. Test Example 1 With respect to the open-type nickel metal hydride batteries obtained in Examples 1 and 2 and Comparative Example 1, as a capacity test, 0.1 CmA and 150% charge were performed at 20 ° C., and 0.8 V was applied at 0.1 CmA. Discharge was performed as the final voltage, and the same operation was repeated 5 times. Furthermore, only the charging condition is 0.15CmA
, 0.3CmA, 0.5CmA and discharging under the same conditions to measure the active material utilization rate. Then, the theoretical capacity per 1g of nickel hydroxide was set to 298mAh and the result was calculated. The ratio is shown in FIG. 1 as the utilization rate.

【0031】図1から明らかな様に、ニッケル正極製造
時にニッケル塩溶液を使用する実施例1および実施例2
の電池では、活物質利用率が約90%にも達しているの
に対し、ニッケル正極製造時にニッケル塩溶液を使用し
ない比較例1の電池では活物質利用率が約70%という
低い値にとどまっている。 試験例2 実施例1、2および比較例1でそれぞれ得られた開放型
ニッケル水素化物電池について、高率放電試験として、
20℃で0.5CmA 、150%の充電を行ない、放電電
流0.2CmA で0.8Vを終止電圧として容量を測定
し、さらに、充電条件を同一として、0.8Vを終止電
圧として放電電流を1CmA から3CmA と変えて放電を行
ない、容量を測定した。
As is apparent from FIG. 1, Example 1 and Example 2 in which a nickel salt solution was used during the production of the nickel positive electrode.
In the battery of No. 1, the active material utilization rate reached about 90%, whereas in the battery of Comparative Example 1 in which the nickel salt solution was not used during the production of the nickel positive electrode, the active material utilization rate remained at a low value of about 70%. ing. Test Example 2 With respect to the open nickel hydride batteries obtained in Examples 1 and 2 and Comparative Example 1, respectively, as a high rate discharge test,
Charge at 150% at 0.5CmA at 20 ° C, measure the capacity at a discharge current of 0.2CmA with a final voltage of 0.8V, and further, under the same charging conditions, with a final voltage of 0.8V to determine the discharge current. The capacity was measured by discharging from 1 CmA to 3 CmA.

【0032】その結果を0.2CmA 放電時の容量に対す
る比として図2に示した。
The results are shown in FIG. 2 as a ratio to the capacity at 0.2 CmA discharge.

【0033】図2から明らかな様に、正極活物質をペー
スト化する際にニッケル塩溶液を使用した実施例2の電
池は、ニッケル塩溶液を使用しない比較例1の電池に比
して、大電流放電時の容量低下の度合いが特に小さく、
優れた高率放電特性を発揮することが明らかである。
As is apparent from FIG. 2, the battery of Example 2 using the nickel salt solution when forming the positive electrode active material into a paste was larger than the battery of Comparative Example 1 using no nickel salt solution. The degree of capacity reduction during current discharge is particularly small,
It is clear that it exhibits excellent high rate discharge characteristics.

【0034】また、正極基板へのペーストの充填後にニ
ッケル塩溶液を含浸させた実施例1の電池は、ニッケル
塩溶液を使用しない比較例1の電池に比して、容量低下
の度合いが小さいことが明らかである。 試験例3 実施例1、2および比較例1でそれぞれ得られた開放型
ニッケル水素化物電池について、寿命試験として、20
℃で0.5CmA の充電電流で3時間の充電を行ない、
0.8Vを終止電圧として放電電流0.5CmA で放電さ
せ、初期の放電時間と100サイクル経過後の放電時間
の差を測定した。
The battery of Example 1 in which the positive electrode substrate was filled with the paste and then impregnated with the nickel salt solution showed a smaller degree of capacity decrease than the battery of Comparative Example 1 in which the nickel salt solution was not used. Is clear. Test Example 3 With respect to the open-type nickel hydride batteries obtained in Examples 1 and 2 and Comparative Example 1, respectively, a life test of 20
Charging for 3 hours at 0.5CmA charging current at ℃,
The discharge current was 0.5 CmA with 0.8 V as the final voltage, and the difference between the initial discharge time and the discharge time after 100 cycles was measured.

【0035】その結果を放電時間対放電電圧のグラフと
して図3に示した。
The results are shown in FIG. 3 as a graph of discharge time vs. discharge voltage.

【0036】図3から明らかな様に、実施例1および2
で得られた電池では、容量低下(放電時間の短縮)が殆
ど認められないのに対し、比較例1の電池では、容量低
下は約50%にも達している。特に、実施例2の電池で
は、容量低下が極めて小さいことが明らかである。
As is apparent from FIG. 3, Examples 1 and 2
In the battery obtained in 1., almost no decrease in capacity (shortening of discharge time) was observed, whereas in the battery of Comparative Example 1, the decrease in capacity reached about 50%. In particular, it is apparent that the battery of Example 2 has a very small decrease in capacity.

【0037】また、実施例1および実施例2の電池で
は、試験終了後にも、電解液中に脱落した活物質が殆ど
認められないのに対し、比較例1の電池では、電解液中
に脱落した活物質が多量に認められた。このことから、
実施例1および実施例2の電池では、活物質の脱落防止
により、電池容量の低下が抑制されているものと考えら
れる。
Further, in the batteries of Examples 1 and 2, almost no active material dropped out in the electrolytic solution was observed even after the test, whereas in the battery of Comparative Example 1, the active material dropped out in the electrolytic solution. A large amount of the active material was found. From this,
In the batteries of Example 1 and Example 2, it is considered that the fall of the battery capacity is suppressed by preventing the active material from falling off.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】実施例1、2および比較例1でそれぞれ得られ
た開放型ニッケル水素電池について、所定条件下での充
放電サイクル後の活物質利用率を示すグラフである。
FIG. 1 is a graph showing the active material utilization rate after charge / discharge cycles under predetermined conditions for the open-type nickel metal hydride batteries obtained in Examples 1 and 2 and Comparative Example 1, respectively.

【図2】実施例1、2および比較例1でそれぞれ得られ
た開放型ニッケル水素電池について、所定条件下での充
放電サイクル後に一定充電条件で充電を行ない、放電電
流を0.2CmA から3.0CmA まで変化させた時の容量
変化を同一充電条件における0.2CmA 放電時の容量と
の比(%)で表わしたグラフを示す。
[Fig. 2] The open-type nickel metal hydride batteries obtained in Examples 1 and 2 and Comparative Example 1 were each charged under a constant charge condition after a charge / discharge cycle under predetermined conditions, and the discharge current was changed from 0.2 CmA to 3 Cm. The graph shows the change in capacity when changed to 0.0 CmA as a ratio (%) to the capacity when discharged at 0.2 CmA under the same charge condition.

【図3】実施例1、2および比較例1でそれぞれ得られ
た開放型ニッケル水素電池について、同一条件で初期放
電時間を100サイクル後の放電時間に対して比較した
グラフである。
FIG. 3 is a graph comparing the initial discharge time with the discharge time after 100 cycles under the same conditions for the open-type nickel metal hydride batteries obtained in Examples 1 and 2 and Comparative Example 1, respectively.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 森 浩一 埼玉県草加市中根町80番地 (72)発明者 鹿島 肇 千葉県野田市五木新町42−16 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (72) Koichi Mori, 80 Nakane-cho, Soka-shi, Saitama (72) Inventor Hajime Kashima 42-16 Itsukishin-machi, Noda-shi, Chiba

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】ニッケル正極を製造するに際し、水酸化ニ
ッケルを主体とし、導電材、導電助材および結着剤を含
むニッケル活物質材料にニッケル塩を含む溶液を添加し
て、ニッケル活物質ペーストを調製し、これを金属多孔
質支持体に充填し、乾燥し、加圧成型した後、化成処理
することを特徴とするニッケル正極の製造方法。
1. When manufacturing a nickel positive electrode, a nickel active material paste is prepared by adding a solution containing a nickel salt to a nickel active material containing nickel hydroxide as a main component and containing a conductive material, a conductive aid and a binder. Is prepared, filled in a metal porous support, dried, pressure-molded, and then subjected to chemical conversion treatment, to obtain a nickel positive electrode.
【請求項2】ニッケル正極を製造するに際し、水酸化ニ
ッケルを主体とし、導電材、導電助材および結着剤を含
むニッケル活物質材料に液体成分を添加して、ニッケル
活物質ペーストを調製し、これを金属多孔質支持体に充
填し、乾燥し、ニッケル塩を含む溶液を含浸させ、乾燥
し、加圧成型した後、化成処理することを特徴とするニ
ッケル正極の製造方法。
2. A nickel active material paste is prepared by adding a liquid component to a nickel active material containing nickel hydroxide as a main component and containing a conductive material, a conductive auxiliary material and a binder in the production of a nickel positive electrode. A method for producing a nickel positive electrode, characterized in that the porous metal support is filled with this, dried, impregnated with a solution containing a nickel salt, dried, pressure-molded, and then subjected to chemical conversion treatment.
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