JP2002117842A - アルカリ蓄電池用正極活物質およびその製造方法、アルカリ蓄電池用正極並びにアルカリ蓄電池 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 負極容量の増大を抑制しながら高容量化を達
成でき、さらに電池の内圧上昇を招きにくいアルカリ蓄
電池用正極活物質を実現する。 【解決手段】 アルカリ蓄電池用正極活物質は、アルカ
リ蓄電池用正極を製造するために用いられるものであ
り、水酸化ニッケルを含む芯層と、コバルト化合物を含
みかつ芯層を被覆する表面層とを備え、アルカリ水溶液
中において酸化剤を用いて酸化処理されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、正極活物質および
その製造方法、正極並びに蓄電池、特にアルカリ蓄電池
用正極活物質およびその製造方法、アルカリ蓄電池用正
極並びにアルカリ蓄電池に関する。

【０００２】

【従来の技術とその課題】アルカリ蓄電池の１種である
ニッケル−水素蓄電池は、同じアルカリ蓄電池の１種で
あるニッケル−カドミウム蓄電池に比べて高いエネルギ
ー密度を有し、しかも有害なカドミウムを含まず環境汚
染のおそれが少ないことから、携帯電話、小型電動工具
および小型パーソナルコンピュータ等の携帯用小型電子
機器類用の電源として広く利用されており、これらの小
型電子機器類の普及とともに需要が飛躍的に増大してい
る。また、上述の携帯用小型電子機器類は、小型化、軽
量化の進捗により電源の設置スペースが大きく制限され
るようになっており、その一方、多機能化に伴って消費
電力が増大している。このため、このような小型電子機
器類に用いられるニッケル−水素蓄電池は、小型化と高
容量化という、背反し合う課題を同時に達成する必要に
迫られている。

【０００３】ところで、ニッケル−水素蓄電池は、一般
に、水酸化ニッケル系活物質を備えた正極と、水素吸蔵
合金を備えた負極とを有している。正極に用いられてい
る水酸化ニッケル系活物質は、通常、導電性を高めて利
用率を改善するために、水酸化コバルト等のコバルト化
合物を含んでいる。このコバルト化合物は、初期充電時
に酸化されてオキシ水酸化コバルトに転換され、このオ
キシ水酸化コバルトが水酸化ニッケルに導電性ネットワ
ークを形成して正極の利用率を高めている。ところが、
初期充電時に正極でオキシ水酸化コバルトが生成する反
応は不可逆反応であり、一度生成したオキシ水酸化コバ
ルトは放電時に元のコバルト化合物には変換されないた
め、負極側においては、正極側のコバルト化合物が初期
充電時にオキシ水酸化コバルトに転換する際の容量に相
当する分の過剰な容量、換言すると、放電時において過
剰に放電可能な容量（放電リザーブ）を設ける必要があ
る。

【０００４】また、ニッケル−水素蓄電池は、過充電時
において、正極側で酸素ガスが発生する。この酸素ガス
は、密閉型蓄電池においては内圧上昇を招くため、結果
的に液漏れに伴う電池寿命の短縮化の原因となり得る。
そのため、ニッケル−水素蓄電池では、正極で生成した
酸素ガスを負極側の水素吸蔵合金により吸収して消費す
るために、負極側に過剰に充電可能な容量（充電リザー
ブ）を設け、その充電リザーブ部分で生成した酸素ガス
を吸収する必要がある。

【０００５】以上のような事情から、ニッケル−水素蓄
電池は、正極の容量に比べて負極の容量が大きく設定さ
れており、充放電容量が正極の容量により規制されるよ
う設定されている（正極規制方式）。

【０００６】従って、ニッケル−水素蓄電池は、正極の
容量を高めると高容量化を達成できるわけであるが、正
極の容量を高めると、それに伴い放電リザーブおよび充
電リザーブを考慮して負極の容量も同時に高める必要が
あるため、小型化が困難になる。

【０００７】本発明の目的は、負極容量の増大を抑制し
ながら高容量化を達成でき、さらに電池の内圧上昇を招
きにくいアルカリ蓄電池用正極活物質を実現することに
ある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明に係るアルカリ蓄
電池用正極活物質は、アルカリ蓄電池用正極を製造する
ために用いられるものであり、水酸化ニッケルを含む芯
層と、コバルト化合物を含みかつ芯層を被覆する表面層
とを備え、アルカリ水溶液中において酸化剤を用いて酸
化処理されている。

【０００９】本発明の他の見地に係るアルカリ蓄電池用
正極活物質は、同じくアルカリ蓄電池用正極を製造する
ために用いられるものであり、水酸化ニッケルを含む芯
層と、オキシ水酸化コバルトを含みかつ芯層を被覆する
表面層とを備え、水酸化ニッケル中のニッケルの酸化数
が２．０４〜２．４０に設定されている。

【００１０】本発明に係るアルカリ蓄電池用正極活物質
の製造方法は、水酸化ニッケルを含む芯層と、コバルト
化合物を含みかつ芯層を被覆する表面層とを備えた水酸
化ニッケル系材料をアルカリ水溶液中に添加する工程
と、アルカリ水溶液中に酸化剤を添加して水酸化ニッケ
ル系材料を酸化処理する工程とを含んでいる。

【００１１】ここで、コバルト化合物は、例えば水酸化
コバルトである。また、アルカリ水溶液は、例えば、水
酸化カリウムおよび水酸化ナトリウムのうちの少なくと
も１つを含みかつ６０℃以上に設定されている。さら
に、酸化剤は、例えば、ペルオキソ二硫酸カリウム、ペ
ルオキソ二硫酸ナトリウム、ペルオキソ二硫酸アンモニ
ウムおよび次亜塩素酸ナトリウムからなる群から選択さ
れた少なくとも１つである。酸化剤の添加量は、通常、
水酸化ニッケル中のニッケルの酸化数が２．０４〜２．
４０になるよう設定する。

【００１２】本発明に係るアルカリ蓄電池用正極は、集
電体と、集電体に配置された活物質とを備えている。こ
こで、活物質は、水酸化ニッケルを含む芯層と、コバル
ト化合物を含みかつ芯層を被覆する表面層とを備え、ア
ルカリ水溶液中において酸化剤を用いて酸化処理されて
いる。

【００１３】本発明の他の見地に係るアルカリ蓄電池用
正極は、集電体と、集電体に配置された活物質とを備え
ている。ここで、活物質は、水酸化ニッケルを含む芯層
と、オキシ水酸化コバルトを含みかつ芯層を被覆する表
面層とを備え、水酸化ニッケル中のニッケルの酸化数が
２．０４〜２．４０に設定されている。

【００１４】本発明のアルカリ蓄電池は、水酸化ニッケ
ル系の正極活物質を備えた正極と、負極活物質を備えた
負極と、負極と正極との間に配置されたセパレータと、
セパレータに保持されたアルカリ電解液とを備えてい
る。正極活物質は、水酸化ニッケルを含む芯層と、コバ
ルト化合物を含みかつ芯層を被覆する表面層とを備え、
アルカリ水溶液中において酸化剤を用いて酸化処理され
ている。

【００１５】本発明の他の見地に係るアルカリ蓄電池
は、水酸化ニッケル系の正極活物質を備えた正極と、負
極活物質を備えた負極と、負極と正極との間に配置され
たセパレータと、セパレータに保持されたアルカリ電解
液とを備えている。正極活物質は、水酸化ニッケルを含
む芯層と、オキシ水酸化コバルトを含みかつ芯層を被覆
する表面層とを備え、水酸化ニッケル中のニッケルの酸
化数が２．０４〜２．４０に設定されている。

【００１６】本発明のさらに他の見地に係るアルカリ蓄
電池は、放電リザーブが１５％以下である。

【００１７】本発明のさらに他の見地に係るアルカリ蓄
電池は、放電リザーブと充電リザーブとの合計が負極容
量の４０％以下である。

【００１８】

【発明の実施の形態】アルカリ蓄電池用正極活物質 本発明のアルカリ蓄電池用正極活物質は、アルカリ蓄電
池用正極を製造するために用いられるものであり、次の
ような工程を経て製造することができる。先ず、水酸化
ニッケル系材料を用意する。ここで用いられる水酸化ニ
ッケル系材料は、水酸化ニッケルを含む芯層と、当該芯
層を被覆する表面層とを備えたものである。

【００１９】芯層に含まれる水酸化ニッケルは、アルカ
リ蓄電池用の正極活物質として利用されている公知の各
種のものであり、特に限定されるものではないが、通常
は、α型水酸化ニッケル（α−Ｎｉ（ＯＨ）₂）やβ型
水酸化ニッケル（β−Ｎｉ（ＯＨ）₂）が好ましい。ま
た、芯層は、水酸化ニッケルのみからなるものでもよい
が、水酸化ニッケルの結晶中にコバルト、亜鉛、マグネ
シウム、カドミウム、アルミニウムおよびマンガンのう
ちの少なくとも１つの元素を固溶状態で含むものが好ま
しい。

【００２０】ここで、水酸化ニッケルの結晶中にコバル
トが含まれる場合は、本発明の正極活物質において充電
電位を卑側にシフトさせることができ、充電電位と酸素
発生電位との電位差を大きく設定することができる。こ
の結果、この正極活物質を用いたアルカリ蓄電池は、高
温下での充電効率を向上させることができる。

【００２１】また、水酸化ニッケルの結晶中に亜鉛、マ
グネシウムおよびカドミウムのうちの少なくとも１つ、
特に、亜鉛およびカドミウムのうちの少なくとも１つが
含まれる場合は、充電時、特に充電末期において、水酸
化ニッケル系活物質の膨潤の原因となるγ−ＮｉＯＯＨ
が生成するのを効果的に抑制することができる。このた
め、この正極活物質を用いたアルカリ蓄電池は、正極の
膨潤が抑制され得、その結果、電解液の正極側への偏在
が緩和されて充放電サイクル寿命が改善され得る。

【００２２】さらに、水酸化ニッケルとしてα−Ｎｉ
（ＯＨ）₂を用いる場合において、その結晶中にアルミ
ニウムおよびマンガンのうちの少なくとも１つが含まれ
る場合は、アルカリ蓄電池において通常用いられる高濃
度のアルカリ電解液中で不安定なα−Ｎｉ（ＯＨ）₂を
安定化することができ（すなわち、α−Ｎｉ（ＯＨ）₂
がβ−Ｎｉ（ＯＨ）₂に形態変化するのを抑制すること
ができ）、その結果、α−Ｎｉ（ＯＨ）₂とその高次酸
化物であるγ−ＮｉＯＯＨとの酸化還元反応を充放電反
応として利用しやすくなるので、正極の高容量化を達成
することが可能になる。すなわち、β−Ｎｉ（ＯＨ）₂
を用いた場合は、当該β−Ｎｉ（ＯＨ）₂とβ−ＮｉＯ
ＯＨとの間の可逆反応（酸化還元反応）が１電子反応で
あるのに対し、α−Ｎｉ（ＯＨ）₂とγ−ＮｉＯＯＨと
の可逆反応（酸化還元反応）は１．５電子反応であるた
め、正極の高容量化が達成され得る。また、α−Ｎｉ
（ＯＨ）₂を用いた場合は、正極の膨潤を併せて抑制す
ることができるので、アルカリ蓄電池の充放電サイクル
寿命の改善を図ることも可能になる。

【００２３】一方、表面層は、上述の芯層の表面を被覆
するように配置されたものであり、コバルト化合物を含
んでいる。ここで用いられるコバルト化合物は、通常、
一酸化コバルトまたは水酸化コバルトであるが、後述す
る酸化処理工程において酸化され易く、オキシ水酸化コ
バルトを生成し易い点で水酸化コバルトが好ましい。

【００２４】上述の水酸化ニッケル系材料中に占める表
面層の割合は、通常、４〜１０重量％に設定されている
のが好ましく、４〜８重量％に設定されているのがより
好ましい。表面層の割合が４重量％未満の場合は、本発
明の正極活物質の導電性が十分に高まらず、利用率を高
めるのが困難になる可能性がある。逆に、１０重量％を
超える場合は、相対的に水酸化ニッケル量が減少するこ
とになるので、容量低下を招くおそれがある。

【００２５】上述のような水酸化ニッケル系材料は、例
えば、次のようにして製造することができる。先ず、硫
酸ニッケルまたは硝酸ニッケルの水溶液を調製する。そ
して、この水溶液中にアンモニウムイオン供給体として
例えば硫酸アンモニウムを添加してアンミン錯イオンを
生成させた後、この水溶液を激しく攪拌しながら、当該
水溶液に対してｐＨが８〜１２に維持されるように水酸
化ナトリウム水溶液を滴下し、水酸化ニッケル粒子を析
出させる。なお、水酸化ニッケルの結晶中に上述のよう
な元素が固溶状態で含まれるものを製造する場合は、硫
酸ニッケルまたは硝酸ニッケルの水溶液中に必要な元素
の塩（例えば硫酸亜鉛）を所定の割合で加えておく。こ
のようにしておくと、析出する水酸化ニッケル中には、
当該元素が固溶状態で導入され得る。なお、このような
水酸化ニッケル粒子の製造方法は公知であり、例えば特
開平２−３００６１号に記載されている。

【００２６】因みに、上述のような水酸化ニッケル粒子
の製造工程において、水酸化ナトリウム水溶液を滴下中
の上記水溶液のｐＨを１０〜１２に維持した場合はβ−
Ｎｉ（ＯＨ）₂の粒子が得られ、上記水溶液のｐＨを８
〜１０に維持した場合はα−Ｎｉ（ＯＨ）₂の粒子が得
られる。

【００２７】次に、得られた水酸化ニッケル粒子を乾燥
し、この水酸化ニッケル粒子を硫酸アンモニウムと水酸
化ナトリウムとを用いてｐＨ８〜１３に調整された水溶
液中に投入し、水酸化ニッケル水溶液を調製する。そし
て、この水酸化ニッケル水溶液を攪拌し、その状態でｐ
Ｈが８〜１３に維持されるよう硫酸コバルト水溶液と水
酸化ナトリウム水溶液とを滴下し、滴下終了後にｐＨを
８〜１３程度の範囲に維持しつつ水酸化ニッケル水溶液
を１０分〜６時間程度保持する。これにより、上述のよ
うな芯層と表面層とを備えた目的とする水酸化ニッケル
系材料が得られる。なお、このようにして水酸化ニッケ
ル粒子の表面に水酸化コバルトの被覆層を設ける方法は
公知であり、例えば特開昭６２−２３４８６７号に記載
されている。

【００２８】本発明の正極活物質は、上述のようにして
得られた水酸化ニッケル系材料をアルカリ水溶液中にお
いて酸化剤を用いて酸化処理すると製造することができ
る。ここでは、先ず、アルカリ水溶液を調製し、このア
ルカリ水溶液中に水酸化ニッケル系材料を投入する。こ
こで利用可能なアルカリ水溶液は、特に限定されるもの
ではないが、通常は水酸化カリウムおよび水酸化ナトリ
ウムのうちの少なくとも１つを含むものである。このよ
うなアルカリ水溶液を用いた場合は、γ−ＮｉＯＯＨの
生成が抑制される効果を期待することができる。

【００２９】また、アルカリ水溶液は、温度が６０℃以
上に設定されているのが好ましい。このような温度に設
定されているアルカリ水溶液を用いると、放電容量が大
きな正極活物質の実現が可能である。なお、アルカリ水
溶液の温度が８０℃以上に設定されている場合は、さら
に高率放電特性が良好な正極活物質の実現が可能であ
る。また、アルカリ水溶液の温度が１００℃以上に設定
されている場合は、さらに過放電後の放電回復容量の良
好な正極活物質の実現が可能である。なお、アルカリ水
溶液の温度の上限は特に限定されるものではないが、通
常は常圧下での沸点以下に設定するのが好ましい。

【００３０】次に、上述のアルカリ水溶液中に酸化剤を
添加し、当該水溶液中に含まれる水酸化ニッケル系材料
を酸化処理する。これにより、上記水酸化ニッケル系材
料を構成する表面層が酸化され、当該表面層に含まれる
コバルト化合物が高導電性のオキシ水酸化コバルトに転
換される。このオキシ水酸化コバルトは、芯層側の水酸
化ニッケルに対して効果的な導電性ネットワークを形成
し、水酸化ニッケルの導電性を効果的に高めてその利用
率を高めることができるので、正極活物質の容量を高め
ることができる。

【００３１】ここで用いられる酸化剤は、特に限定され
るものではなく、公知の各種のものであるが、酸化力が
大きく、水酸化ニッケル系材料を効率的に酸化処理する
ことができる点で、ペルオキソ二硫酸カリウム（Ｋ₂Ｓ₂
Ｏ₈）、ペルオキソ二硫酸ナトリウム（Ｎａ₂Ｓ₂Ｏ₈）、
ペルオキソ二硫酸アンモニウム（（ＮＨ₄）₂Ｓ₂Ｏ₈）お
よび次亜塩素酸ナトリウム（ＮａＣｌＯ）からなる群か
ら選択された少なくとも１つを用いるのが好ましい。

【００３２】このような酸化処理工程において、上述の
酸化剤の添加量は、酸化剤の種類に応じて変化するため
一概に特定できるものではないが、酸化処理対象となる
水酸化ニッケル系材料を構成する上述の芯層に含まれる
水酸化ニッケル中のニッケルの酸化数が２．０４〜２．
４０になるよう設定するのが好ましい。この酸化数が
２．０４未満の場合は、本発明の正極活物質を用いた正
極を含むアルカリ蓄電池の負極側において、放電リザー
ブが削減されにくくなり、充電リザーブを増大させにく
くなるため、過充電時に正極側で発生した酸素ガスを負
極側の充電リザーブにより吸収するのが困難になり、結
果的に当該蓄電池の内圧上昇を抑制するのが困難になる
おそれがある。一方、この酸化数が２．４０を超える場
合は、本発明の正極活物質を用いた正極を含むアルカリ
蓄電池において、電池容量が負極規制になって放電容量
が低下する可能性があり、その結果、サイクル寿命が短
くなる可能性がある。

【００３３】なお、上述の酸化数は、硫酸第一鉄法によ
り測定した値である。具体的には、先ず、水酸化ニッケ
ルに含まれる活性酸素量を求める。ここでは、水酸化ニ
ッケルの粉末（試料粉末）０．１ｇと硫酸第一鉄アンモ
ニウム１ｇとを秤量し、これを５℃に設定された２０体
積％濃度の酢酸水溶液に添加する。そして、約３〜１０
時間攪拌して完全に溶解させた後、この溶液を１／１０
Ｎ（０．０２ｍｏｌ／ｌ）の過マンガン酸カリウム溶液
を用いて滴定し、次の式（１）から活性酸素量を算出す
る。

【００３４】

【数１】

【００３５】式（１）中、ＸＦｅは硫酸第一鉄アンモニ
ウムの秤量量（ｇ）、Ｖは過マンガン酸カリウム溶液の
滴定量（ｍｌ）、ｆは過マンガン酸カリウム溶液のファ
クター、Ｘｓｐは試料粉末の秤量量（ｇ）である。

【００３６】次に、試料粉末中に含まれるニッケル量
（重量％）を、ＩＣＰ発光分析法や原子吸光分析法など
の方法により定量分析し、次の式（２）から水酸化ニッ
ケル中のニッケルの酸化数を算出する。

【００３７】

【数２】

【００３８】アルカリ蓄電池用正極 本発明のアルカリ蓄電池用正極は、集電体に対して本発
明に係る上述の正極活物質を配置したものである。ここ
で用いられる集電体は、アルカリ蓄電池用の正極におい
て通常用いられるものであれば特に限定されるものでは
ないが、上述の正極活物質を密に充填して保持させ易い
ことから、金属製の多孔体、網状体または多孔板を用い
るのが好ましい。

【００３９】金属製の多孔体としては、発泡状金属多孔
体を用いるのが好ましい。発泡状金属多孔体とは、スポ
ンジ状の金属体であり、例えば、発泡ウレタンなどの発
泡樹脂に対して金属を無電解メッキした後、発泡樹脂を
加熱して除去すると製造することができるものである。

【００４０】また、金属製の網状体としては、例えば、
金属繊維が三次元的に絡み合った網状体、例えば不織布
を用いるのが好ましい。

【００４１】さらに、金属製の多孔板としては、例えば
パンチングメタルやエキスパンドメタルを挙げることが
できる。

【００４２】本発明の正極は、上述の集電板に対して本
発明に係る上述の正極活物質を配置すると製造すること
ができる。ここでは、先ず、上述の正極活物質に水を加
えてペーストを調製する。この際、必要に応じてカルボ
キシメチルセルロース（ＣＭＣ）やメチルセルロース
（ＭＣ）などの増粘剤を予め水に溶解しておいてもよ
い。また、必要に応じて、ポリテトラフルオロエチレン
やスチレン−ブタジエンゴムなどの結着剤を添加しても
よい。次に、調製したペーストを集電体に対して塗布
し、乾燥する。なお、集電体が上述のような金属製の多
孔体、網状体または多孔板の場合、乾燥後に加圧し、集
電体の内部に正極活物質を密に充填するのが好ましい。

【００４３】本発明の正極において用いられる上述の正
極活物質は、上述の水酸化ニッケル系材料がアルカリ溶
液中において酸化剤を用いて予め酸化処理されたもので
あるため、アルカリ蓄電池に組み込まれて初期充電され
る前から、既に表面層に含まれるコバルト化合物が高導
電性のオキシ水酸化コバルトに転換されている。したが
って、この正極は、従来の正極に比べてより効果的な導
電性ネットワークを有し、導電性が高く利用率が高い。
また、正極活物質の表面層に含まれるコバルト化合物が
予めオキシ水酸化コバルトに転換されている結果、この
正極は、それを用いたアルカリ蓄電池の初期充電時にお
いて、負極に放電リザーブを形成しにくい。このため、
この正極を用いたアルカリ蓄電池は、従来の正極を用い
た場合に比べて負極の放電リザーブを削減することがで
き、負極側の実質的な充放電容量を高めることができる
ため、負極容量の増大を抑制しながら高容量化を達成す
ることができる。

【００４４】すなわち、この正極は、上述の通り負極側
の実質的な充放電容量を高めることができるため、負極
活物質の使用量を削減することができる。このため、こ
の正極を用いれば、充放電容量を維持しつつアルカリ蓄
電池の小型化を図ることができる。或いは、負極活物質
の使用量を維持する場合、放電リザーブの削減分を正極
活物質の増加用に充当することができるので、アルカリ
蓄電池の大きさを維持しつつ高容量化を図ることができ
る。

【００４５】また、この正極は、負極の放電リザーブを
削減できる結果、その削減分を負極の充電リザーブに充
当することが可能になる。したがって、この正極を用い
たアルカリ蓄電池は、過充電時に生じるガス（酸素ガス
など）を負極の充電リザーブにより効果的に吸収するこ
とができるため、内圧上昇を起こしにくくなり、結果的
に充放電サイクル寿命が改善され得る。

【００４６】アルカリ蓄電池 本発明に係るアルカリ蓄電池の実施の一形態を図１に示
す。図において、アルカリ蓄電池１は、ニッケル−水素
蓄電池であり、ケース２と、当該ケース２内に配置され
た正極３、負極４、セパレータ５および電解液（図示せ
ず）を主に備えている。

【００４７】ケース２は、上部に開口部２ａを有する概
ね円筒状の容器であり、その底面部が負極端子に設定さ
れている。正極３、負極４およびセパレータ５は、いず
れも柔軟性を有する帯状の部材であり、正極３と負極４
とはセパレータ５を挟みつつ渦巻き状に巻き取られた状
態でケース２内に配置されている。また、ケース２の開
口部２ａは、ケース２内に電解液が注入された状態で、
絶縁ガスケット６を挟んで封口板７により液密に封鎖さ
れている。なお、封口板７は、上面に正極端子８を有し
ている。この正極端子８は、封口板７と正極３とを電気
的に接続するリード９により、正極３に接続されてい
る。

【００４８】このようなアルカリ蓄電池１において用い
られる正極３は、上述の本発明に係るアルカリ蓄電池用
正極である。すなわち、水酸化ニッケルを含む芯層と、
コバルト化合物を含みかつ当該芯層を被覆する表面層と
を備え、アルカリ水溶液中において酸化剤を用いて酸化
処理された活物質を備えたもの、或いは、水酸化ニッケ
ルを含む芯層と、オキシ水酸化コバルトを含みかつ当該
芯層を被覆する表面層とを備え、水酸化ニッケル中のニ
ッケルの酸化数が２．０４〜２．４０に設定されている
ものである。

【００４９】また、負極４は、公知の各種のニッケル−
水素蓄電池に用いられているものであって特に限定され
るものではないが、通常は柔軟性を有する集電体に対し
て水素吸蔵合金を含む活物質を配置したものである。

【００５０】さらに、セパレータ５は、正極３と負極４
とを電気的に絶縁しかつ電解液を保持するためのもので
あって、公知の各種のニッケル−水素蓄電池において用
いられるものであり、特に限定されるものではない。

【００５１】さらに、電解液は、公知のニッケル−水素
蓄電池において用いられる各種のアルカリ水溶液であ
り、特に限定されるものではないが、例えば、水酸化カ
リウム、水酸化リチウム、水酸化ナトリウムなどの少な
くとも１つが溶解された水溶液である。

【００５２】但し、このアルカリ蓄電池１においては、
電解液として水酸化カリウム水溶液または水酸化カリウ
ム水溶液に水酸化リチウムおよび水酸化ナトリウムの一
方または両方を添加して溶解したものを用いるのが好ま
しい。このような電解液を用いた場合は、正極３の活物
質においてγ−ＮｉＯＯＨの生成が抑制されるため、ア
ルカリ蓄電池１の充電効率を高めることができる。ま
た、このような電解液の使用量は、通常、正極３の容量
１Ａｈ当たり、１．０〜１．３ｍｌに設定されているの
が好ましい。この使用量が１．０ｍｌ未満の場合は、ア
ルカリ蓄電池１の充放電サイクル寿命が短くなるおそれ
がある。逆に、１．３ｍｌを超える場合は、負極４にお
けるガス吸収能が低下するため、アルカリ蓄電池１の内
圧上昇を抑制するのが困難になるおそれがある。

【００５３】このようなアルカリ蓄電池１は、正極３と
して本発明に係る上述のものを用いている結果、負極４
における放電リザーブが負極４の容量の１５％以下にな
り得る。或いは、負極４における放電リザーブと充電リ
ザーブとの合計が負極４の容量の４０％以下になり得
る。したがって、このアルカリ蓄電池１は、従来のもの
に比べ、負極４側の実質的な充放電容量が増大するの
で、高容量化を達成することができる。より具体的に
は、このアルカリ蓄電池１は、負極４側において実質的
な充放電容量を増大させることができるため、従来のア
ルカリ蓄電池と同じサイズを維持しつつ高容量化するこ
とができる。或いは、従来のものと同程度の容量を維持
しつつ、より小型に構成することができる。しかも、こ
のアルカリ蓄電池１は、正極３が上述のような効果を発
揮し得るため、従来のニッケル−水素蓄電池に比べて寿
命、特に充放電サイクル寿命が良好である。

【００５４】なお、この実施の形態では、本発明に係る
正極活物質および正極をニッケル−水素蓄電池に対して
適用した場合を例に説明したが、本発明の正極活物質お
よび正極は、ニッケル−カドミウム蓄電池をはじめとす
る他のアルカリ蓄電池においても同様に用いることがで
きる。

【００５５】

【実施例】比較例１ 硝酸ニッケル、硝酸コバルトおよび硝酸亜鉛の混合水溶
液を用い、また、反応時のｐＨを１１〜１２に設定し、
特開平２−３００６１号に記載された方法に従ってコバ
ルトおよび亜鉛がそれぞれ水酸化物換算で１重量％およ
び５重量％固溶した高密度水酸化ニッケル粉末を得た。
粉末Ｘ線回折法によりこの粉末の結晶構造を調べた結
果、この水酸化ニッケルは、格子定数がａ＝４．６４
Å、ｃ＝３．１１Åのβ型水酸化ニッケルであることを
確認した。次に、得られた水酸化ニッケル粉末に対し、
特開昭６２−２３４８６７号に記載された方法を適用
し、表面に水酸化コバルトの被覆層が形成された水酸化
ニッケル粒子からなる水酸化ニッケル系材料粉末（正極
活物質）を調製した。この水酸化ニッケル系材料粉末に
おいて、水酸化コバルトの被覆層の量は６重量％であっ
た。なお、この正極活物質に関し、上述の硫酸第一鉄法
に従って水酸化ニッケル中のニッケルの酸化数を測定し
たところ、２．００であった。

【００５６】実施例１〜５ ５０℃に設定された１４Ｎの水酸化ナトリウム水溶液を
用意し、この水溶液中に比較例１で得られた水酸化ニッ
ケル系材料粉末を投入して攪拌した。続いて、当該水溶
液中に、水酸化ニッケル中のニッケルの酸化数が２．０
５、２．１０、２．１５、２．２０および２．４０にな
るようペルオキソ二硫酸カリウム（Ｋ₂Ｓ₂Ｏ₈）を加
え、２時間に渡って攪拌を継続した。攪拌終了後、水酸
化ニッケル系材料粉末を水洗・乾燥し、表面がオキシ水
酸化コバルトにより被覆された水酸化ニッケル粒子から
なる目的とする正極活物質を得た。

【００５７】得られた正極活物質について、上述の硫酸
第一鉄法により水酸化ニッケル中のニッケルの酸化数を
測定した結果を表１に示す。なお、表１には、比較例１
の結果も併せて示す。

【００５８】

【表１】

【００５９】実施例６〜１０および比較例２ 実施例１〜５および比較例１でそれぞれ得られた正極活
物質に対して増粘剤を溶解した水溶液を加えてペースト
状にし、このペーストをニッケル多孔体基板に充填した
後、プレスして厚さ調整し、正極板を得た。この正極板
の電気化学容量は、Ｎｉ（ＩＩ）→Ｎｉ（ＩＩＩ）の１
電子反応を仮定して次の式に基づいて算出し、正極活物
質中のＮｉ元素１ｇ当り、４５６．４７ｍＡｈに設定し
た。

【００６０】

【化１】

【００６１】一方、ＭｍＮｉＡｌＣｏＭｎ（Ｍｍはミッ
シュメタルであり、Ｌａ、Ｃｅ、ＰｒおよびＮｄからな
る希土類元素の混合物である）の組成で示される、７５
μｍ以下の粒径の水素吸蔵合金粉末を用意し、この水素
吸蔵合金粉末に対して増粘剤を溶解した水溶液と結着剤
であるポリテトラフルオロエチレンとを加えてペースト
を調製した。このペーストをパンチングメタルの両面に
塗布して乾燥した後、プレスして厚さ調整し、負極板を
得た。なお、この負極板の容量は、上述の正極板の容量
の１．６倍に設定した。この負極板において、放電リザ
ーブと充電リザーブとの合計は、負極容量の３７．５％
になる。

【００６２】得られた正極板と負極板とを、ポリオレフ
ィン系樹脂繊維の不織布からなる厚さ０．１２ｍｍのセ
パレータを挟んで渦巻状に巻き取り、電極群を製造し
た。そして、側面の肉厚が０．１８ｍｍの円筒状金属ケ
ースを用意し、この金属ケース内に電極群を収納した
後、７Ｎの水酸化カリウム水溶液と１Ｎの水酸化リチウ
ム水溶液とからなる電解液を正極容量１Ａｈ当り１．１
６ｍｌ注入した。そして、安全弁を備えた金属製蓋体を
用いて金属ケースを封口し、正極板が異なる６種類のＡ
Ａサイズの円筒型ニッケル−水素蓄電池を得た。なお、
各ニッケル−水素蓄電池で用いた正極活物質は表２に示
す通りである。

【００６３】

【表２】

【００６４】比較例３ コバルトと亜鉛とを固溶状態で含む水酸化ニッケル粉末
９０重量部と、一酸化コバルト１０重量部とを混合し、
正極活物質を調製した。この正極活物質に増粘剤を溶解
した水溶液を加えてペーストを調製し、このペーストを
ニッケル多孔基板に充填した後、プレスして厚さ調整
し、正極板を得た。

【００６５】得られた正極板と、その１．７５倍の容量
を有する、実施例６〜１０および比較例２で用いたもの
と同じ負極板とを、実施例６〜１０および比較例２で用
いたものと同様のセパレータを挟んで渦巻き状に巻取
り、電極群を製造した。そして、側面の肉厚が０．２５
ｍｍの円筒状金属ケースを用意し、この金属ケース内に
電極群を収納した後、７Ｎの水酸化カリウム水溶液と１
Ｎの水酸化リチウム水溶液とからなる電解液を正極容量
１Ａｈ当り１．５２ｍｌ注入した。そして、安全弁を備
えた金属製蓋体を用いて金属ケースを封口し、ＡＡサイ
ズの円筒型ニッケル−水素蓄電池を得た。

【００６６】評価１ 実施例６〜１０および比較例２で得られたニッケル−水
素蓄電池について、次の評価を実施した。 （放電容量）各蓄電池を、２０℃の温度環境下、充電電
流０．１Ｃで１５時間充電し、１時間休止した後、放電
電流０．２Ｃで終止電圧を１．０Ｖとして放電した。そ
して、この充放電過程を４サイクル繰返した後、５サイ
クル目の放電容量を調べた。結果を図２に示す。図２か
ら、実施例６〜１０および比較例２の各蓄電池は、良好
な放電容量を達成できることがわかるが、正極活物質に
おける水酸化ニッケル中のニッケルの酸化数が２．４０
を超える場合は、放電容量が低下する可能性のあること
が併せてわかる。

【００６７】（電池内圧の変化）実施例６〜８および比
較例２の各ニッケル−水素蓄電池について、充放電サイ
クル繰返し時の電池内圧の変化を調べた。ここでは、対
象となる各ニッケル−水素蓄電池に対して内圧測定用の
圧力センサーを装着し、２０℃の温度環境下、充電電流
１．０Ｃで１．５時間充電し、１時間休止した後、放電
電流１．０Ｃで終止電圧を１．０Ｖとして放電する工程
を１０サイクル繰返し、１０サイクル目の蓄電池内圧を
調べた。結果を図３に示す。図３より、実施例６〜８の
蓄電池は、比較例２の蓄電池に比べて内圧の上昇が起こ
りにくいことがわかる。特に、正極板に用いた正極活物
質において、水酸化ニッケル中のニッケルの酸化数が大
きくなるに従って、内圧の上昇が抑制されることがわか
る。また、円筒型ニッケル−水素蓄電池において通常用
いられる安全弁の作動圧力（１．５ＭＰａ）に鑑みる
と、正極活物質において、水酸化ニッケル中のニッケル
の酸化数は２．０４以上に設定するのが好ましいことが
わかる。

【００６８】（放電リザーブの測定）電池内圧の変化を
調べた実施例６〜８および比較例２の各ニッケル−水素
蓄電池について、上述の１０サイクルの充放電の繰返し
後に１時間放置した後、放電電流を０．２Ｃ、終止電圧
を１．０Ｖとして放電した。そして、各蓄電池を解体
し、負極板を取り出した。

【００６９】比較例２で用いた正極板と同じ正極板を充
電末期状態に設定し、各正極板を、蓄電池から取り出し
た対応する負極板とポリオレフィン系樹脂からなるセパ
レータを挟んで積層した。そして、この積層物に均圧を
加えて液過剰の開放型試験用セルを構成し、負極の残存
容量を測定した。ここでは、参照電極としてＨｇ／Ｈｇ
Ｏを用い、２０℃の温度環境下、放電電流を正極容量基
準の０．２Ｃ、終止電圧を参照電極に対して−０．６Ｖ
にそれぞれ設定して放電した。結果を図４に示す。図４
より、実施例６〜８の蓄電池は放電リザーブが１５％以
下に抑制されており、また、正極板の正極活物質におい
て、水酸化ニッケル中のニッケルの酸化数が増加するに
従い、負極板において放電リザーブが減少する傾向にあ
ることがわかる。実施例６〜８および比較例２の各蓄電
池は、総負極容量が同一（すなわち、放電リザーブと充
電リザーブとの合計量が同一）であるため、実施例６〜
８の蓄電池は、負極板において放電リザーブの減少分が
充電リザーブの増加に充当され、その結果、負極板にお
いて過充電時の酸素ガス吸収性能が高まり内圧上昇が抑
制されたものと考えられる。

【００７０】評価２ 実施例６〜８および比較例３で得られた各ニッケル−水
素蓄電池について、放電容量を調べた。ここでは、２０
℃の温度環境下、充電電流０．１Ｃで１５時間充電し、
１時間休止した後、放電電流０．２Ｃで終止電圧を１．
０Ｖとして放電した。そして、この充放電サイクルを４
サイクル繰返し、５サイクル目の放電容量を調べた。結
果を図５に示す。図５から、実施例６〜８のニッケル−
水素蓄電池は、比較例３のものに比べて負極容量が小さ
いにも拘わらず、比較例３のものに比べて放電容量が約
２０％高まっていることがわかる。

【００７１】実施例１１〜１３ 比較例１の過程で得られた、コバルトおよび亜鉛がそれ
ぞれ水酸化物換算で１重量％および５重量％固溶した高
密度水酸化ニッケル粉末と同じものを用意した。そし
て、アンモニウムイオン供給体である硫酸アンモニウム
と水酸化ナトリウムとを含む水溶液を調製し、この水溶
液中に高密度水酸化ニッケル粉末を投入して水酸化ニッ
ケル含有水溶液を得た。この水酸化ニッケル含有水溶液
に対し、そのｐＨが８〜１３に維持されるよう硫酸コバ
ルトを含む水溶液と水酸化ナトリウムを含む水溶液とを
激しく攪拌しながら投入して反応させた。これにより、
表面に水酸化コバルトの被覆層が形成された水酸化ニッ
ケル粒子からなる水酸化ニッケル系材料粉末を得た。こ
の際、反応時間を適宜変更し、水酸化コバルトの被覆層
量を表３に示すように設定した。

【００７２】

【表３】

【００７３】次に、温度を５０℃に設定した１４Ｎの水
酸化ナトリウム水溶液を調製し、当該水溶液中に得られ
た水酸化ニッケル系材料粉末を投入して攪拌した。続い
て、当該水溶液中に、水酸化ニッケル中のニッケルの酸
化数が２．１５になるようペルオキソ二硫酸カリウム
（Ｋ₂Ｓ₂Ｏ₈）を加え、２時間に渡って攪拌を継続し
た。攪拌終了後、水酸化ニッケル系材料粉末を水洗・乾
燥し、表面がオキシ水酸化コバルトにより被覆された水
酸化ニッケル粒子からなる目的とする正極活物質を得
た。得られた正極活物質について、実施例１〜５の場合
と同様にして水酸化ニッケル中のニッケルの酸化数を調
べたところ、２．１５であることが確認された。得られ
た正極活物質を用い、実施例６〜１０および比較例２の
場合と同様にして正極板を製造した。

【００７４】評価３ 予め十分に活性化処理を施した、実施例６〜１０および
比較例２で用いたものと同様の負極板を用意した。この
負極板と、実施例１１〜１３でそれぞれ得られた正極板
および実施例８で用いた正極板（水酸化コバルトの被覆
層量＝６重量％）とをポリオレフィン系樹脂繊維を用い
て形成された不織布からなるセパレータを挟んで積層
し、この積層物に均圧を加えて液過剰の開放型試験用セ
ルを構成した。

【００７５】この開放型試験用セルを、２０℃の温度環
境下において、充電電流０．１Ｃで１５時間充電し、１
時間休止した後、終止電圧が参照電極であるＨｇ／Ｈｇ
Ｏに対して０Ｖになるまで放電した。この充放電サイク
ルを４サイクル繰返し、５サイクル目に１Ｃ放電を実施
したときの放電容量を調べた。結果を図６に示す。図６
から、正極活物質の製造過程における水酸化コバルトの
被覆層量を４重量％以上に設定した場合、好ましい放電
容量を達成できることがわかる。

【００７６】実施例１４〜１７ 実施例３に係る正極活物質の製造過程において、１４Ｎ
の水酸化ナトリウム水溶液の温度を表４に示すように変
更した点を除き、実施例３と同様にして正極活物質を得
た。そして、この正極活物質を用い、実施例８と同様の
ニッケル−水素蓄電池を製造した。

【００７７】評価４ 実施例１４〜１７で得られたニッケル−水素蓄電池につ
いて、２０℃の温度環境下、充電電流１．０Ｃで１．５
時間充電し、１時間休止した後、放電電流１．０Ｃで終
止電圧を１．０Ｖとして放電する工程を繰返し、５サイ
クル目の放電容量を調べた。結果を表４に示す。なお、
表４には、実施例８のニッケル−水素蓄電池について同
様の放電容量を測定した場合の結果を併せて示してお
り、実施例１４〜１７の結果は、実施例８の放電容量を
１００とした場合の相対指数である。表４から、実施例
１４〜１７の電池は、実施例８の電池の相対容量９８以
上を達成していることがわかり、その結果、１４Ｎの水
酸化ナトリウム水溶液の温度を６０℃以上に設定した場
合、特に８０℃以上に設定した場合に放電容量の良好な
ニッケル−水素蓄電池が得られることがわかる。

【００７８】

【表４】

【００７９】次に、実施例１４〜１７および実施例８の
各ニッケル−水素蓄電池について、２０℃の温度環境
下、充電電流０．１Ｃで１５時間充電し、１時間休止し
た後、放電電流１．０Ｃと３．０Ｃで終止電圧を１．０
Ｖとして放電し、高率放電容量を調べた。結果を図７に
示す。図７から、１４Ｎの水酸化ナトリウム水溶液の温
度を８０℃以上に設定した場合、高率放電容量の良いニ
ッケル−水素蓄電池が得られることがわかる。

【００８０】さらに、実施例１４〜１７および実施例８
の各ニッケル−水素蓄電池を、２０℃の温度環境下、充
電電流０．１Ｃで１５時間充電し、１時間休止した後、
放電電流０．２Ｃで終止電圧を１．０Ｖとして放電し、
充電末期の状態に設定した。その状態で、これらの電池
に対し、６０℃の環境下で定抵抗を３日間接続した。そ
の後、再度２０℃の温度環境下において、これらの電池
を充電電流０．１Ｃで１５時間充電し、１時間休止した
後、放電電流０．２Ｃで終止電圧を１．０Ｖとして放電
し、定抵抗接続後の放電回復容量（過放電後の放電回復
容量）を調べた。結果を図８に示す。図８に示す結果
は、定抵抗接続前の放電容量を１００とした場合の相対
指数である。図８から、１４Ｎの水酸化ナトリウム水溶
液の温度を１００℃以上に設定した場合、過放電後の放
電回復容量の良いニッケル−水素蓄電池が得られること
がわかる。

【００８１】実施例１８ 硝酸ニッケル、硝酸コバルトおよび硝酸亜鉛の混合水溶
液に代えて硫酸ニッケルと硫酸アルミニウムとの混合水
溶液を用い、また、反応時のｐＨを８〜１０に維持した
点を除いて比較例１の場合と同様に操作し、アルミニウ
ムが水酸化物換算で１７重量％固溶された水酸化ニッケ
ル粉末を得た。粉末Ｘ線回折法によりこの粉末の結晶構
造を調べた結果、この水酸化ニッケルは、格子定数がａ
＝５．３１Å、ｃ＝７．８６Åのα型水酸化ニッケル
（α−Ｎｉ（ＯＨ）₂）であることを確認した。次に、
得られた水酸化ニッケル粉末に対し、比較例１の場合と
同じく特開昭６２−２３４８６７号に記載された方法を
適用し、表面に水酸化コバルトの被覆層が形成された水
酸化ニッケル粒子からなる水酸化ニッケル系材料粉末を
調製した。この水酸化ニッケル系材料粉末において、水
酸化コバルトの被覆層の量は６重量％であった。

【００８２】次に、５０℃に設定された１４Ｎの水酸化
ナトリウム水溶液を用意し、この水溶液中に得られた水
酸化ニッケル系材料粉末を投入して攪拌した。続いて、
当該水溶液中に、水酸化ニッケル中のニッケルの酸化数
が２．１５になるようペルオキソ二硫酸カリウム（Ｋ₂
Ｓ₂Ｏ₈）を加え、２時間に渡って攪拌を継続した。攪拌
終了後、水酸化ニッケル系材料粉末を水洗・乾燥し、表
面がオキシ水酸化コバルトにより被覆された水酸化ニッ
ケル粒子からなる目的とする正極活物質を得た。

【００８３】評価５ 実施例１８で得られた正極活物質に対して増粘剤を溶解
した水溶液を加えてペースト状にし、このペーストをニ
ッケル多孔体基板に充填した後、プレスして厚さ調整
し、正極板を得た。この正極板の電気化学容量は、実施
例６〜１０および比較例２の場合と同様にして算出し、
正極活物質中のＮｉ元素１ｇ当り、４５６．４７ｍＡｈ
に設定した。

【００８４】次に、予め十分に活性化処理を施した、実
施例６〜１０および比較例２で用いたものと同様の負極
板を用意した。この負極板と上述の正極板とをポリオレ
フィン系樹脂繊維を用いて形成された不織布からなるセ
パレータを挟んで積層し、この積層物に均圧を加えて液
過剰の開放型試験用セルを構成した。また、実施例８で
用いた正極板（正極活物質における水酸化ニッケルがβ
型水酸化ニッケルのもの）を用い、同様の開放型試験用
セルを構成した。

【００８５】この開放型試験用セルを２０℃の温度環境
下において、充電電流０．１Ｃで１５時間充電し、１時
間休止した後、終止電圧が参照電極であるＨｇ／ＨｇＯ
に対して０Ｖになるまで放電した。この充放電サイクル
を４サイクル繰返した後の、５サイクル目の放電曲線を
図９に示す。図９から、活物質にα型水酸化ニッケルを
用いた実施例１８の正極板を備えた試験用セルは、活物
質にβ型水酸化ニッケルを用いた実施例８の正極板を備
えた試験用セルに比べて放電容量が約２２％向上し、さ
らに放電電位も５０ｍＶ程度貴側にシフトしていること
がわかる。このことから、水酸化ニッケルとしてα型の
ものを用いた場合は、より高出力のニッケル−水素蓄電
池を達成可能なことがわかる。

【００８６】また、試験後に試験用セル内の電解液中に
含まれるアルミニウム濃度を測定し、実施例１８の正極
活物質から電解液中へのアルミニウムの溶出を調べたと
ころ、アルミニウムの溶出は殆ど認められなかった。こ
れより、アルミニウムを固溶状態で含むα型水酸化ニッ
ケルは、高濃度のアルカリ電解液中でもβ型水酸化ニッ
ケルには形態変化せず、α型のまま安定に維持され得る
ことがわかる。

【００８７】

【発明の効果】本発明のアルカリ蓄電池用正極活物質
は、上述のような芯層と表面層とを備えており、しかも
アルカリ水溶液中において予め酸化処理されているた
め、負極容量の増大を抑制しながらアルカリ蓄電池の高
容量化を達成でき、さらにアルカリ蓄電池の内圧上昇を
招きにくい。

【００８８】本発明に係るアルカリ蓄電池用正極活物質
の製造方法は、上述のような芯層と表面層とを備えた水
酸化ニッケル系材料をアルカリ水溶液中において酸化剤
を用いて酸化処理しているため、負極容量の増大を抑制
しながらアルカリ蓄電池の高容量化を達成可能でありか
つアルカリ蓄電池の内圧上昇を招きにくいアルカリ蓄電
池用正極活物質を製造することができる。

【００８９】本発明に係るアルカリ蓄電池用正極は、本
発明のアルカリ蓄電池用正極活物質を用いているため、
負極容量の増大を抑制しながらアルカリ蓄電池の高容量
化を達成でき、さらにアルカリ蓄電池の内圧上昇を招き
にくい。

【００９０】本発明のアルカリ蓄電池は、正極におい
て、本発明のアルカリ蓄電池用正極活物質を用いている
ため、負極側の実質的な充放電容量を増大させることが
でき、高容量化を達成することができる。また、本発明
のアルカリ蓄電池用正極活物質を用いている結果、内圧
の上昇が生じにくく、従来のものに比べて寿命が改善さ
れ得る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の一形態に係るアルカリ蓄電池の
切り欠き斜視図。

【図２】実施例の評価１で実施した放電容量の測定結果
を示すグラフ。

【図３】実施例の評価１で実施した電池内圧の測定結果
を示すグラフ。

【図４】実施例の評価１で実施した放電リザーブの測定
結果を示すグラフ。

【図５】実施例の評価２で実施した放電容量の測定結果
を示すグラフ。

【図６】実施例の評価３で実施した放電容量の測定結果
を示すグラフ。

【図７】実施例の評価４で実施した高率放電容量の評価
結果を示すグラフ。

【図８】実施例の評価４で実施した放電回復容量の評価
結果を示すグラフ。

【図９】実施例の評価５で実施した放電容量の測定結果
を示すグラフ。

【符号の説明】

１ アルカリ蓄電池 ３ 正極 ４ 負極 ５ セパレータ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 落合 誠二郎 大阪府高槻市古曽部町二丁目３番21号 株 式会社ユアサコーポレーション内 (72)発明者 綿田 正治 大阪府高槻市古曽部町二丁目３番21号 株 式会社ユアサコーポレーション内 (72)発明者 押谷 政彦 大阪府高槻市古曽部町二丁目３番21号 株 式会社ユアサコーポレーション内 Ｆターム(参考） 5H028 AA05 EE05 HH00 HH01 HH08 5H050 AA08 BA11 BA14 CA03 CB16 DA02 DA09 EA12 FA18 GA14 GA15 HA02 HA14

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】アルカリ蓄電池用正極を製造するために用
   いられるアルカリ蓄電池用正極活物質であって、 水酸化ニッケルを含む芯層と、 コバルト化合物を含みかつ前記芯層を被覆する表面層と
   を備え、 アルカリ水溶液中において酸化剤を用いて酸化処理され
   ている、アルカリ蓄電池用正極活物質。
2. 【請求項２】アルカリ蓄電池用正極を製造するために用
   いられるアルカリ蓄電池用正極活物質であって、 水酸化ニッケルを含む芯層と、 オキシ水酸化コバルトを含みかつ前記芯層を被覆する表
   面層とを備え、 前記水酸化ニッケル中のニッケルの酸化数が２．０４〜
   ２．４０に設定されている、アルカリ蓄電池用正極活物
   質。
3. 【請求項３】水酸化ニッケルを含む芯層と、コバルト化
   合物を含みかつ前記芯層を被覆する表面層とを備えた水
   酸化ニッケル系材料をアルカリ水溶液中に添加する工程
   と、 前記アルカリ水溶液中に酸化剤を添加して前記水酸化ニ
   ッケル系材料を酸化処理する工程と、を含むアルカリ蓄
   電池用正極活物質の製造方法。
4. 【請求項４】前記コバルト化合物が水酸化コバルトであ
   る、請求項３に記載のアルカリ蓄電池用正極活物質の製
   造方法。
5. 【請求項５】前記アルカリ水溶液が、水酸化カリウムお
   よび水酸化ナトリウムのうちの少なくとも１つを含みか
   つ６０℃以上に設定されている、請求項３または４に記
   載のアルカリ蓄電池用正極活物質の製造方法。
6. 【請求項６】前記酸化剤がペルオキソ二硫酸カリウム、
   ペルオキソ二硫酸ナトリウム、ペルオキソ二硫酸アンモ
   ニウムおよび次亜塩素酸ナトリウムからなる群から選択
   された少なくとも１つである、請求項３、４または５に
   記載のアルカリ蓄電池用正極活物質の製造方法。
7. 【請求項７】前記水酸化ニッケル中のニッケルの酸化数
   が２．０４〜２．４０になるよう前記酸化剤の添加量を
   設定する、請求項３、４、５または６に記載のアルカリ
   蓄電池用正極活物質の製造方法。
8. 【請求項８】集電体と、 前記集電体に配置された活物質とを備え、 前記活物質は、水酸化ニッケルを含む芯層と、コバルト
   化合物を含みかつ前記芯層を被覆する表面層とを備え、
   アルカリ水溶液中において酸化剤を用いて酸化処理され
   ている、アルカリ蓄電池用正極。
9. 【請求項９】集電体と、 前記集電体に配置された活物質とを備え、 前記活物質は、水酸化ニッケルを含む芯層と、オキシ水
   酸化コバルトを含みかつ前記芯層を被覆する表面層とを
   備え、前記水酸化ニッケル中のニッケルの酸化数が２．
   ０４〜２．４０に設定されている、アルカリ蓄電池用正
   極。
10. 【請求項１０】水酸化ニッケル系の正極活物質を備えた
    正極と、 負極活物質を備えた負極と、 前記負極と前記正極との間に配置されたセパレータと、 前記セパレータに保持されたアルカリ電解液とを備え、 前記正極活物質は、水酸化ニッケルを含む芯層と、コバ
    ルト化合物を含みかつ前記芯層を被覆する表面層とを備
    え、アルカリ水溶液中において酸化剤を用いて酸化処理
    されている、アルカリ蓄電池。
11. 【請求項１１】水酸化ニッケル系の正極活物質を備えた
    正極と、 負極活物質を備えた負極と、 前記負極と前記正極との間に配置されたセパレータと、 前記セパレータに保持されたアルカリ電解液とを備え、 前記正極活物質は、水酸化ニッケルを含む芯層と、オキ
    シ水酸化コバルトを含みかつ前記芯層を被覆する表面層
    とを備え、前記水酸化ニッケル中のニッケルの酸化数が
    ２．０４〜２．４０に設定されている、アルカリ蓄電
    池。
12. 【請求項１２】放電リザーブが１５％以下のアルカリ蓄
    電池。
13. 【請求項１３】放電リザーブと充電リザーブとの合計が
    負極容量の４０％以下のアルカリ蓄電池。