JPH11260360A

JPH11260360A - アルカリ蓄電池用正極及びアルカリ蓄電池

Info

Publication number: JPH11260360A
Application number: JP10059545A
Authority: JP
Inventors: Makoto Wakabayashi; 誠若林; Tetsuya Yamane; 哲哉山根
Original assignee: Toshiba Battery Co Ltd
Current assignee: FDK Twicell Co Ltd
Priority date: 1998-03-11
Filing date: 1998-03-11
Publication date: 1999-09-24

Abstract

(57)【要約】【課題】導電マトリックスの形成を容易に行うことが
でき、利用率及び高温環境下における充電効率が向上さ
れたアルカリ蓄電池用正極を提供することを目的とす
る。【解決手段】表面の少なくとも一部にコバルト化合物
を主体とする層が形成され、かつ水酸化ニッケルを主成
分とする粒子を含むアルカリ蓄電池用正極であって、前
記層はイッテルビウムを含有することを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、水酸化ニッケルを
活物質として含むアルカリ蓄電池用正極及びこの正極を
備えたアルカリ蓄電池に関する。

【０００２】

【従来の技術】現在、高容量タイプのアルカリ蓄電池の
正極には、主に、水酸化ニッケル粒子に導電剤、結着剤
及び水を添加、混合してペーストを調製し、このペース
トをスポンジ状金属多孔体、金属繊維マットのような三
次元構造の導電性芯体に充填することにより製造される
ペースト式正極が使用されている。このペースト式正極
は、前記導電性芯体の多孔度及び平均粒径が焼結式正極
に比べて大きいために活物質の充填が容易で、かつ充填
量を増加させることができるという利点を有する。

【０００３】ところで、近年、携帯型コンピュータに使
用されるＣＰＵの高速化が進んできており、それに伴い
ＣＰＵの発熱量が増大するため、これの近隣に存在する
アルカリ畜電池は常温よりもかなり高い温度環境下にさ
らされることとなる。

【０００４】高温環境下でアルカリ蓄電池の性能を十分
に引き出すためには、ペースト式正極における良好な導
電マトリックスの確保と高温環境下での充放電効率の向
上が必要である。

【０００５】導電マトリックスは、通常、前記導電剤と
してコバルトもしくはコバルト化合物を用い、このコバ
ルトもしくはコバルト化合物を例えば初充電等でオキシ
水酸化コバルトのような高次コバルト酸化物に変換する
ことによって形成される。しかしながら、前記導電剤を
活物質とは別に添加するという方法であると、導電剤の
分散性に問題が残る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】一方、特開昭５６−５
９４６０号公報には、表面がコバルト化合物で被覆され
た水酸化ニッケル粒子が開示されている。このような水
酸化ニッケル粒子を用いると、導電マトリックスを均一
に形成することが容易になる。しかしながら、高温環境
下における特性の改善には不十分であった。

【０００７】本発明は、導電マトリックスの形成を容易
に行うことができ、利用率及び高温環境下における充電
効率が向上されたアルカリ蓄電池用正極を提供しようと
するものである。

【０００８】また、本発明は、導電マトリックスの形成
を容易に行うことができ、利用率及び高温環境下におけ
る充電効率が向上された正極を備え、サイクル寿命が長
いアルカリ蓄電池を提供しようとするものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明に係るアルカリ蓄
電池用正極は、表面の少なくとも一部にコバルト化合物
を主体とする層が形成され、かつ水酸化ニッケルを主成
分とする粒子を含むアルカリ蓄電池用正極であって、前
記層はイッテルビウムを含有することを特徴とするもの
である。

【００１０】また、本発明に係るアルカリ蓄電池は、表
面の少なくとも一部にコバルト化合物を主体とする層が
形成され、かつ水酸化ニッケルを主成分とする粒子を含
む正極を備えたアルカリ蓄電池であって、前記層はイッ
テルビウムを含有することを特徴とするものである。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係るアルカリ蓄電
池用正極を詳細に説明する。

【００１２】この正極は、表面の少なくとも一部にコバ
ルト化合物を主体とする層が形成され、かつ水酸化ニッ
ケルを主成分とする粒子を含む。前記層は、イッテルビ
ウム（Ｙｂ）を含有する。

【００１３】水酸化ニッケルを主成分とする粒子として
は、無共晶の水酸化ニッケル粒子、亜鉛、コバルト及び
イッテルビウムから選ばれる少なくとも１種の元素を含
有する水酸化ニッケル粒子等を挙げることができる。こ
のような元素を含有することによって、正極の高温での
充電効率及びサイクル寿命をより一層向上することがで
きる。前記粒子において、亜鉛、コバルト及びイッテル
ビウムから選ばれる少なくとも１種は、水酸化ニッケル
と共晶していることが好ましい。亜鉛及びコバルトが共
晶された水酸化ニッケル粒子は、例えば、以下に説明す
る方法で作製することができる。金属ニッケルと、コバ
ルトと亜鉛とを硫酸水溶液に溶解させ、ニッケル錯イオ
ンおよびコバルト、亜鉛錯イオンを生成させた後、アン
モニアを添加する。得られた溶液を水酸化ナトリウム水
溶液に滴下することによりコバルト及び亜鉛が共晶され
た水酸化ニッケル粒子を成長させ、前記粒子を得ること
ができる。

【００１４】前記粒子の前記元素の含有量は、水酸化ニ
ッケルを主成分とする粒子に対して０．１〜１０．０重
量％の範囲にすることが好ましい。これは次のような理
由によるものである。前記含有量を０．１重量％未満に
すると、正極の高温での充電効率およびサイクル寿命を
さらに高めるという効果が得られなくなる恐れがある。
一方、前記含有量が１０．０重量％を越えると、水酸化
ニッケル量が少なくなるため、容量が低下する恐れがあ
る。前記含有量のより好ましい範囲は、０．５〜８．０
の重量％である。

【００１５】前記水酸化ニッケルは、粉末Ｘ線回折（Ｃ
ｕ−Ｋα、２θ）の（１０１）面におけるピークの半価
幅（ＦＷＨＭ）が０．８deg以上であることが望まし
い。前記水酸化ニッケルがこのような半価幅を有するも
のであることによって、正極利用率、正極の高温での充
電効率及びサイクル寿命を更に向上することができる。
前記半価幅のより好ましい範囲は、０．９〜１．１deg
である。

【００１６】前記水酸化ニッケルを主成分とする粒子
は、球状もしくはそれに近似した形状を有することが好
ましい。

【００１７】前記水酸化ニッケルを主成分とする粒子
は、平均粒径が５〜３０μｍ、タップ密度が１．８ｇ／
ｃｍ³以上であることが好ましい。

【００１８】前記水酸化ニッケルを主成分とする粒子
は、比表面積が２５ｍ²／ｇ以下であることが好まし
い。

【００１９】前記層に含まれるコバルト化合物として
は、例えば、水酸化コバルト、一酸化コバルト等を挙げ
ることができる。

【００２０】前記コバルト化合物を主体とする層は、水
酸化ニッケルを主成分とする粒子に対するコバルト元素
換算量が０．５〜１０重量％の範囲になるように前記粒
子の表面に形成されることが好ましい。これは次のよう
な理由によるものである。前記量を０．５重量％未満に
すると、正極中の導電マトリックスが不均一になること
による正極利用率の低下が生じる恐れがある。一方、前
記量が１０重量％を越えると、正極中の水酸化ニッケル
量が少なくなることによる放電容量の低下が生じる恐れ
がある。前記層の形成量のより好ましい範囲は、２．０
〜５．０の重量％である。

【００２１】前記層のイッテルビウム含有量は、水酸化
ニッケルを主成分とする粒子に対して０．１〜１０．０
重量％の範囲にすることが好ましい。これは次のような
理由によるものである。前記含有量を０．１重量％未満
にすると、正極の利用率、特に高温環境下での正極利用
率が低下する恐れがある。一方、前記含有量が１０重量
％を越えると、正極中の水酸化ニッケル量が少なくなる
ことによる放電容量の低下が生じる恐れがある。前記含
有量のより好ましい範囲は、０．２〜５．０重量％であ
る。

【００２２】前記粒子は、例えば、以下に説明する方法
で作製することができる。まず、水酸化ニッケルを主成
分とする粒子を弱塩基領域にｐＨをコントロールした
（例えば、ｐＨが１２）アルカリ水溶液中に浸積する。
一方、コバルト及びイッテルビウムを硫酸中に溶解さ
せ、錯イオンを含む水溶液を調製する。前記水酸化ニッ
ケル含有アルカリ溶液中に、前記コバルトとイッテルビ
ウム混合溶液を徐々に滴下し、対流させつつ、水酸化ニ
ッケル粒子表面に析出させ、水酸化コバルト及びイッテ
ルビウムの混晶物で表面の少なくとも一部が被覆された
水酸化ニッケルを主成分とする粒子を作製することがで
きる。このような方法により得られた粒子に存在する混
晶物の結晶構造は、水酸化コバルト中のコバルト原子が
イッテルビウム原子で置換された形態をなしているもの
と推測される。

【００２３】前記正極は、例えば、前記粒子及び結着剤
を水の存在下で混練してペーストを調製し、前記ペース
トを前記導電性基板に充填した後、乾燥し、圧延成形を
施すことにより製造される。

【００２４】前記結着剤としては、例えばフッ素樹脂
（例えば、ポリテトラフルオロエチレン）、カルボキシ
メチルセルロース、メチルセルロース、ポリアクリル酸
塩（例えば、ポリアクリル酸ナトリウム）、ヒドロキシ
メチルセルロース、ポリビニルアルコールを挙げること
ができる。

【００２５】前記導電性基板としては、例えば、スポン
ジ状多孔体、金属繊維マット、パンチドメタル、金属平
板などを挙げることができる。

【００２６】以下、本発明に係わる正極が組み込まれる
アルカリ蓄電池を図１を参照して詳細に説明する。

【００２７】有底円筒状の容器１内には、前述した構成
の正極２とセパレータ３と負極４とを積層してスパイラ
ル状に捲回することにより作製された電極群５が収納さ
れている。前記負極４は、前記電極群５の最外周に配置
されて前記容器１と電気的に接触している。アルカリ電
解液は、前記容器１内に収容されている。中央に孔６を
有する円形の第１の封口板７は、前記容器１の上部開口
部に配置されている。リング状の絶縁性ガスケット８
は、前記封口板７の周縁と前記容器１の上部開口部内面
の間に配置され、前記上部開口部を内側に縮径するカシ
メ加工により前記容器１に前記封口板７を前記ガスケッ
ト８を介して気密に固定している。正極リード９は、一
端が前記正極２に接続、他端が前記封口板７の下面に接
続されている。帽子形状をなす正極端子１０は、前記封
口板７上に前記孔６を覆うように取り付けられている。
ゴム製の安全弁１１は、前記封口板７と前記正極端子１
０で囲まれた空間内に前記孔６を塞ぐように配置されて
いる。中央に穴を有する絶縁材料からなる円形の押え板
１２は、前記正極端子１０上に前記正極端子１０の突起
部がその押え板１２の前記穴から突出されるように配置
されている。外装チューブ１３は、前記押え板１２の周
縁、前記容器１の側面及び前記容器１の底部周縁を被覆
している。

【００２８】以下、前記負極４、セパレータ３およびア
ルカリ電解液について詳細に説明する。

【００２９】１）負極４この負極４は、負極活物質、導
電材、結着剤および水と共に混練してペーストを調製
し、前記ペーストを導電性基板に充填し、乾燥した後、
成形することにより製造される。

【００３０】前記負極活物質としては、例えば金属カド
ミウム、水酸化カドミウムなどのカドミウム化合物、水
素等を挙げることができる。水素のホスト・マトリック
スとしては、例えば、水素吸蔵合金を挙げることができ
る。

【００３１】中でも、前記水素吸蔵合金は、前記カドミ
ウム化合物を用いた場合よりも蓄電池の容量を向上でき
るため、好ましい。前記水素吸蔵合金は、格別制限され
るものではなく、電解液中で電気化学的に発生させた水
素を吸蔵でき、かつ放電時にその吸蔵水素を容易に放出
できるものであればよい。例えば、ＬａＮｉ₅、ＭｍＮ
ｉ₅（Ｍｍはミッシュメタル）、ＬｍＮｉ₅（ＬｍはＬ
ａを含む希土類元素から選ばれる少なくとも一種）、こ
れら合金のＮｉの一部をＡｌ、Ｍｎ、Ｃｏ、Ｔｉ、Ｃ
ｕ、Ｚｎ、Ｚｒ、Ｃｒ、Ｂのような元素で置換した多元
素系のもの、またはＴｉＮｉ系、ＴｉＦｅ系のものを挙
げることができる。特に、一般式ＬｍＮｉ_wＣｏ_xＭｎ
_yＡｌ_z（原子比ｗ，ｘ，ｙ，ｚの合計値は５．００≦
ｗ＋ｘ＋ｙ＋ｚ≦５．５０である）で表される組成の水
素吸蔵合金は充放電サイクルの進行に伴う微粉化を抑制
して充放電サイクル寿命を向上できるための好適であ
る。

【００３２】前記導電材としては、例えばカーボンブラ
ック、黒鉛等を挙げることができる。

【００３３】前記結着剤としては、例えばポリアクリル
酸ソーダ、ポリアクリル酸カリウムなどのポリアクリル
酸塩、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）などの
フッ素系樹脂、またはカルボキシメチルセルロース（Ｃ
ＭＣ）等を挙げることができる。

【００３４】前記導電性基板としては、例えばパンチド
メタル、エキスパンデッドメタル、穿孔剛板、ニッケル
ネットなどの二次元基板や、フェルト状金属多孔体や、
スポンジ状金属多孔体などの三次元基板を挙げることが
できる。

【００３５】前記負極の理論容量は、前記正極の理論容
量に対して１．１〜１．６倍の範囲であると良い。

【００３６】３）セパレータ３このセパレータ３として
は、例えば、ポリアミド繊維製不織布、ポリエチレンや
ポリプロピレンなどのポリオレフィン繊維製不織布に親
水性官能基を付与したものを挙げることができる。

【００３７】４）アルカリ電解液前記アルカリ電解液と
しては、例えば、水酸化ナトリウム（ＮａＯＨ）、水酸
化リチウム（ＬｉＯＨ）、水酸化カリウム（ＫＯＨ）、
水酸化セシウム（ＣｓＯＨ）及び水酸化ルビジウム（Ｒ
ｂＯＨ）のうち少なくとも２種以上を含む水溶液を挙げ
ることができる。

【００３８】前記アルカリ電解液量と前記正極の理論容
量との比率は、０．６〜２．０ｃｍ³／Ａｈの範囲にす
ることが好ましい。

【００３９】なお、前述した図１では負極４および正極
２の間にセパレータ３を介在して渦巻状に捲回し、有底
円筒状の容器１内に収納したが、複数の負極および複数
の正極の間にセパレータをそれぞれ介在して積層物と
し、この積層物を有底矩形筒状の容器内に収納してもよ
い。

【００４０】以上詳述したように本発明に係るアルカリ
蓄電池用正極は、表面の少なくとも一部にコバルト化合
物を主体とする層が形成され、かつ水酸化ニッケルを主
成分とする粒子を含み、前記層はイッテルビウムを含有
することを特徴とするものである。このような正極は、
好ましい形態を持つ導電マトリックスを形成することが
できるため、利用率、特に高温環境下での利用率を向上
することができ、高温での充電効率を改善することがで
きる。

【００４１】本発明に係るアルカリ蓄電池は、表面の少
なくとも一部にコバルト化合物を主体とする層が形成さ
れ、かつ水酸化ニッケルを主成分とする粒子を含む正極
を備え、前記層はイッテルビウムを含有することを特徴
とするものである。このような蓄電池は、正極中に好ま
しい形態を持つ導電マトリックスを形成することができ
るため、正極利用率、特に高温環境下での正極利用率を
向上することができ、正極の高温での充電効率を改善す
ることができる。その結果、前記蓄電池は、高温環境下
においても長寿命を実現することができる。

【００４２】

【実施例】以下、本発明の好ましい実施例を詳細に説明
する。

【００４３】＜水酸化ニッケル粒子の作製＞まず、金属
ニッケル（Ｎｉ）、亜鉛（Ｚｎ）を硫酸水溶液に溶解さ
せてニッケルと亜鉛錯イオンが生成された溶液を調製し
た。続いて、得られた溶液を水酸化ナトリウム水溶液に
滴下することにより亜鉛が共晶された水酸化ニッケル粒
子を作製した。この中和過程において、前記水酸化ナト
リウム水溶液に対流を起こさせて水酸化ニッケル結晶を
徐々に成長させ、かつ反応系の温度及びｐＨをコントロ
ールすることにより半価幅の異なる３種類の粒子を得
た。

【００４４】得られた粒子中の水酸化ニッケルの粉末Ｘ
線回折（Ｃｕ−Ｋα、２θ）における（１０１）面のピ
ークの半価幅は、それぞれ０．５ｄｅｇ（粒子Ａ）、
０．８ｄｅｇ（粒子Ｂ）、１．１ｄｅｇ（粒子Ｃ）であ
った。また、前記各粒子Ａ〜Ｃ中の亜鉛の含有量は、５
重量％であった。前記各粒子Ａ〜Ｃは、形状が球状で、
気孔が少なかった。また、平均粒径が１０μｍで、タッ
プ密度が２．２ｇ／ｃｍ³であった。

【００４５】なお、前記半価幅は、島津製作所の商品名
がＸＤ−３Ａの粉末Ｘ線回折分析装置（管球はＣｕ・Ｋ
α）を用いて粉末Ｘ線回折（２θ）における回折図（例
えば、図２に示す）を得て、この回折図の（１０１）面
に相当する３８．７ｄｅｇ付近のピークの半価幅を測定
することによって算出した。前記平均粒径は得られた水
酸化ニッケル粒子をレーザ法により粒度分布を測定し、
その累積の５０％から求めた。前記タップ密度は、SEIS
HIN CO,LTDの商品名；SEISHIN TAPDENSER KYT3000を使
用し、その容器（容量；２０ｃｍ³）内に得られた水酸
化ニッケル粒子を充填した後、２００回のタッピングを
行って測定することにより求めた。

【００４６】（実施例）＜正極の作製＞コバルトとイッ
テルビウムを硫酸中に溶解させ、錯イオンを含む水溶液
を調製した。一方、ｐＨを１２にコントロールした水溶
液中に前記粒子Ｃを浸した。この粒子Ｃ含有アルカリ水
溶液中に、前記コバルトとイッテルビウムの混合溶液を
徐々に滴下し、対流させつつ、前記粒子Ｃの表面に析出
させ、水酸化コバルト及びイッテルビウムからなる層で
表面が被覆され、かつ亜鉛が共晶された水酸化ニッケル
粒子を作製した。前記層は、粒子Ｃに対するコバルト元
素換算量が５重量％になるように前記粒子Ｃの表面に形
成させた。また、前記層のイッテルビウム量は、粒子Ｃ
に対して３重量％であった。

【００４７】次いで、この表面層形成水酸化ニッケル粒
子１００重量部に、結着剤（カルボキシルメチルセルロ
ース、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン））を
１．０重量部添加し、純水と共に混練することによりペ
ーストを調製した。このペーストを多孔度９６％、平均
孔径２００μｍのニッケルメッキ金属多孔体に充填した
後、乾燥し、所定の厚さにプレスすることによりペース
ト式ニッケル正極を作製した。

【００４８】＜負極の作製＞市販のＭｍ（ミッシュ・メ
タル；希土類元素の混合物）、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｍｎ、Ａｌ
を重量比でそれぞれ４．０：０．４：０．３：０．３の
割合になるように秤量した後、高周波溶解炉で溶解し、
その溶湯を冷却することによりＭｍＮｉ_4.0Ｃｏ_0.4 Ｍ
ｎ_0.3 Ａｌ_0.3の組成からなる合金インゴットを作製し
た。つづいて、前記合金インゴットを機械粉砕し、篩分
けすることにより粒径５０μｍ以下の水素吸蔵合金粉末
とした。ひきつづき、この水素吸蔵合金粉末９７重量％
に結着剤（カルボキシメチルセルロース、カーボン、Ｐ
ＴＦＥ）を３重量％と、水を加えてペーストを調製し
た。その後、前記ペーストをパンチドメタルに塗布し、
乾燥し、成形することにより負極を作製した。

【００４９】得られた正極および負極の間に親水処理し
たポリプロピレン不織布からなるセパレータを配置し、
渦巻状の電極群を作製した。前記電極群を金属容器に収
納した後、水酸化ナトリウム、水酸化カリウムおよび水
酸化リチウムからなるアルカリ電解液を前記容器内に収
容し、金属蓋体等の各部材を用い、ＡＡサイズで、理論
容量が１３００ｍＡｈの円筒形ニッケル水素蓄電池を組
み立てた。

【００５０】（比較例１）以下に説明するような正極を
用いること以外は、実施例と同様なアルカリ蓄電池を組
み立てた。

【００５１】まず、コバルトを硫酸中に溶解させ、錯イ
オンを含む水溶液を調製した。一方、ｐＨを１２にコン
トロールした水溶液中に前記粒子Ａを浸した。この粒子
Ａ含有アルカリ水溶液中に、前記硫酸水溶液を徐々に滴
下し、対流させつつ、前記粒子Ａの表面に水酸化コバル
トを析出させ、水酸化コバルトからなる層で表面が被覆
され、亜鉛が共晶された水酸化ニッケル粒子を作製し
た。

【００５２】前記層は、粒子Ａに対するコバルト元素換
算量が５重量％になるように前記粒子Ａの表面に形成さ
せた。得られた粒子から実施例１と同様にして正極を作
製した。

【００５３】（比較例２）以下に説明するような正極を
用いること以外は、実施例と同様なアルカリ蓄電池を組
み立てた。

【００５４】まず、前記粒子Ｂの表面に前述した比較例
１と同様にして水酸化コバルトからなる層を前記粒子Ｂ
に対するコバルト元素換算量が５重量％になるように形
成した。得られた粒子から実施例１と同様にして正極を
作製した。

【００５５】（比較例３）以下に説明するような正極を
用いること以外は、実施例と同様なアルカリ蓄電池を組
み立てた。

【００５６】まず、前記粒子Ｃの表面に前述した比較例
１と同様にして水酸化コバルトからなる層を前記粒子Ｃ
に対するコバルト元素換算量が５重量％になるように形
成した。得られた粒子から実施例１と同様にして正極を
作製した。

【００５７】（比較例４）以下に説明するような正極を
用いること以外は、実施例と同様なアルカリ蓄電池を組
み立てた。

【００５８】比較例３で説明したのと同様な水酸化コバ
ルト層形成水酸化ニッケル粒子に、水酸化ニッケルに対
しＹｂ元素換算量で３重量％になるようにＹｂ₂Ｏ₃粉末
を添加し、さらに１．０重量部の結着剤（カルボキシル
メチルセルロース、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチ
レン））を添加し、純水と共に混練することによりペー
ストを調製した。このペーストを実施例１説明したのと
同様なニッケルメッキ金属多孔体に充填した後、乾燥
し、所定の厚さにプレスすることによりペースト式ニッ
ケル正極を作製した。

【００５９】得られた実施例および比較例１〜４の蓄電
池について、２５℃、１５時間のエージングを行い、
０．１ＣｍＡの電気量で１５時間充電し、３０分間の休
止をおいて１．０ＣｍＡ／１．０Ｖのカットの放電して
初充放電を行った。

【００６０】初充放電が施された実施例および比較例１
〜４の蓄電池を２５℃下で０．５ＣｍＡの電流で１２０
％の深度まで充電し、１．０ＣｍＡ／１．０Ｖのカット
の放電を行った。この時の放電容量から正極利用率を求
め、その結果を図３に示す。

【００６１】また、前記放電容量を２５℃の基準容量と
し、その後、６０℃において２５℃の場合と同様な条件
で充放電を行い、その放電容量の基準容量に対する比率
を求め、これを６０℃における充電効率とした。得られ
た充電効率と前記正極利用率の積から実充電効率を算出
し、その結果を図４に示す。

【００６２】さらに、実施例および比較例１〜４の蓄電
池について、１Ｃ（−ｄＶ）充電を行った後、１Ｃで放
電する充放電サイクルを行い、放電容量が１サイクル目
の放電容量の６０％に達するまでのサイクル数を測定
し、その結果を図５に示す。

【００６３】図３から明らかなように、水酸化ニッケル
を主成分とする粒子の表面に形成された水酸化コバルト
層中にイッテルビウムが存在している実施例の二次電池
は、前記層にイッテルビウムが存在していない比較例１
〜３の二次電池及び前記層にイッテルビウムが存在して
おらず、代わりにＹｂ₂Ｏ₃粉末が添加されている比較例
４の二次電池に比べて利用率が高いことがわかる。これ
は、実施例の二次電池の正極において導電マトリックス
の形成が容易に行われたためであると推測される。

【００６４】図４から明らかなように、実施例の二次電
池は、比較例１〜４の二次電池に比べて正極の高温での
実充電効率が高いことがわかる。

【００６５】さらに、図５から明らかなように、実施例
の二次電池は、比較例１〜４の二次電池に比べてサイク
ル寿命が長いことがわかる。

【００６６】また、図３〜図５から、水酸化ニッケルの
半価幅が広くなるほど利用率、実充電効率およびサイク
ル寿命が高くなることがわかる。

【００６７】なお、前記実施例では、水酸化ニッケル粒
子に亜鉛を共晶させたが、コバルトか、もしくはイッテ
ルビウム、あるいは両者を水酸化ニッケル粒子に共晶さ
せても同様な効果を得ることができる。

【００６８】

【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、導
電マトリックスの形成が容易で、利用率が高く、高温環
境下における充電効率に優れたアルカリ蓄電池用正極を
提供することができる。また、本発明によれば、導電マ
トリックスの形成が容易で、利用率が高く、高温環境下
における充電効率に優れた正極を備え、高温においても
サイクル寿命の長いアルカリ蓄電池を提供することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るアルカリ蓄電池の一例（例えば、
円筒形アルカリ蓄電池）を示す部分切欠斜視図。

【図２】水酸化ニッケルの粉末Ｘ線回折（Ｃｕ−Ｋα、
２θ）の回折図の一例を示す特性図。

【図３】実施例１及び比較例１〜４のアルカリ蓄電池に
おける正極利用率を示す特性図。

【図４】実施例１及び比較例１〜４のアルカリ蓄電池に
おける正極の６０℃の充電効率を示す特性図。

【図５】実施例１及び比較例１〜４のアルカリ蓄電池に
おけるサイクル寿命を示す特性図。

【符号の説明】

１…容器、２…正極、４…負極、５…電極群、７…封口板。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】表面の少なくとも一部にコバルト化合物
を主体とする層が形成され、かつ水酸化ニッケルを主成
分とする粒子を含むアルカリ蓄電池用正極であって、前
記層はイッテルビウムを含有することを特徴とするアル
カリ蓄電池用正極。
【請求項２】前記粒子は、亜鉛、コバルト及びイッテ
ルビウムから選ばれる少なくとも１種の元素を含有する
ことを特徴とする請求項１記載のアルカリ蓄電池用正
極。
【請求項３】前記水酸化ニッケルは、粉末Ｘ線回折
（Ｃｕ−Ｋα、２θ）の（１０１）面におけるピークの
半価幅（ＦＷＨＭ）が０．８deg以上であることを特徴
とする請求項１記載のアルカリ蓄電池用正極。
【請求項４】表面の少なくとも一部にコバルト化合物
を主体とする層が形成され、かつ水酸化ニッケルを主成
分とする粒子を含む正極を備えたアルカリ蓄電池であっ
て、前記層はイッテルビウムを含有することを特徴とす
るアルカリ蓄電池。
【請求項５】前記粒子は、亜鉛、コバルト及びイッテ
ルビウムから選ばれる少なくとも１種の元素を含有する
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】前記水酸化ニッケルは、粉末Ｘ線回折
（Ｃｕ−Ｋα、２θ）の（１０１）面におけるピークの
半価幅（ＦＷＨＭ）が０．８deg以上であることを特徴
とする請求項４記載のアルカリ蓄電池。