JP2001015107A

JP2001015107A - アルカリ蓄電池用水素吸蔵合金電極

Info

Publication number: JP2001015107A
Application number: JP11188428A
Authority: JP
Inventors: Nobuyuki Higashiyama; 信幸東山; Yasuhiro Onouchi; 倍太尾内; Teruhiko Imoto; 輝彦井本; Kikuko Katou; 菊子加藤; Mamoru Kimoto; 衛木本; Yasuhiko Ito; 靖彦伊藤
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 1999-07-02
Filing date: 1999-07-02
Publication date: 2001-01-19
Anticipated expiration: 2019-07-02
Also published as: JP3643731B2

Abstract

(57)【要約】【課題】アルカリ蓄電池用水素吸蔵合金電極の導電性
を高めると共に、このアルカリ蓄電池用水素吸蔵合金電
極を負極に使用したアルカリ蓄電池の充電時に、アルカ
リ蓄電池用水素吸蔵合金電極において水素ガスが解離す
るのを抑制し、アルカリ蓄電池における高率放電容量を
大きくすると共に充電効率を向上させ、さらに電池内圧
が上昇するのを防止する。【解決手段】水素吸蔵合金の粉末と導電剤と結着剤と
の混合物を用いたアルカリ蓄電池用水素吸蔵合金電極に
おいて、導電剤として、ニッケル粉末又はニッケルフレ
ークの表面の少なくとも一部がコバルト化合物で被覆さ
れた導電剤を用いるようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、ニッケル−水素
蓄電池等のアルカリ蓄電池において、その負極に使用さ
れるアルカリ蓄電池用水素吸蔵合金電極に関するもので
あり、水素吸蔵合金電極に混入させる導電剤を改良し、
このアルカリ蓄電池用水素吸蔵合金電極における導電性
を向上させ、このアルカリ蓄電池用水素吸蔵合金電極を
負極に用いたアルカリ蓄電池における高率の放電容量を
高めると共に充電効率を向上させ、さらにこのアルカリ
蓄電池内において水素ガスが解離して内圧が上昇するの
を抑制した点に特徴を有するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、アルカリ蓄電池の一つとし
て、ニッケル−水素蓄電池が知られており、このニッケ
ル−水素蓄電池においては、一般にその負極に水素吸蔵
合金を用いた水素吸蔵合金電極が使用されていた。

【０００３】ここで、このようなアルカリ蓄電池用水素
吸蔵合金電極としては、一般に、水素吸蔵合金の粉末に
結着剤を加えてペーストを調整し、このペーストを集電
体に塗着させて乾燥させたものが用いられていた。

【０００４】しかし、上記のような水素吸蔵合金電極に
おいては、水素吸蔵合金の粉末間における電気的接触が
十分ではなく、充放電に関与しない水素吸蔵合金の粉末
の割合が多くなり、これによって放電容量が減少した
り、充電効率が低下したり、充電時に水素ガスが解離し
て電池内圧が上昇する等の問題があった。

【０００５】そこで、近年においては、特開昭６０−１
７２１６６号公報や特開平４−２６２３６７号公報に示
されるように、水素吸蔵合金電極中に導電剤であるニッ
ケルフレークやフレーク状ニッケルパウダーを添加させ
て、水素吸蔵合金電極の導電性を向上させるようにした
ものが提案されている。

【０００６】しかし、上記の各公報に示されるように、
水素吸蔵合金電極にニッケルフレークやフレーク状ニッ
ケルパウダーを添加して導電性を向上させただけでは、
この水素吸蔵合金電極をアルカリ蓄電池に用いて充電を
行った場合に、水素吸蔵合電極において水素ガスが解離
するのを十分に抑制することができず、このため、充電
時にアルカリ蓄電池の内圧が上昇したり、充電効率が低
下するという問題が依然として存在した。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】この発明は、ニッケル
−水素蓄電池等のアルカリ蓄電池の負極に使用するアル
カリ蓄電池用水素吸蔵合金電極における上記のような様
々な問題を解決することを課題とするものであり、アル
カリ蓄電池用水素吸蔵合金電極の導電性を高め、このア
ルカリ蓄電池用水素吸蔵合金電極を負極に使用したアル
カリ蓄電池における高率の放電容量を高めると共に充電
効率を向上させ、さらに充電時にこのアルカリ蓄電池用
水素吸蔵合金電極において水素ガスが解離するのを抑制
し、アルカリ蓄電池において電池の内圧が上昇するのを
防止すると共にさらに充電効率を向上させることを課題
とするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この発明におけるアルカ
リ蓄電池用水素吸蔵合金電極においては、上記のような
課題を解決するため、水素吸蔵合金の粉末と導電剤と結
着剤との混合物を用いたアルカリ蓄電池用水素吸蔵合金
電極において、上記の導電剤として、ニッケル粉末又は
ニッケルフレークの表面の少なくとも一部がコバルト化
合物で被覆された導電剤を用いるようにしたのである。

【０００９】そして、この発明におけるアルカリ蓄電池
用水素吸蔵合金電極のように、ニッケル粉末又はニッケ
ルフレークの表面の少なくとも一部がコバルト化合物で
被覆されてなる導電剤を水素吸蔵合金の粉末と混合させ
ると、この導電剤を介して水素吸蔵合金の粉末間におけ
る電気的接触が高まり、アルカリ蓄電池用水素吸蔵合金
電極の導電性が向上する。このため、このアルカリ蓄電
池用水素吸蔵合金電極を負極に用いたアルカリ蓄電池に
おける高率の放電容量が大きくなると共に充電効率も向
上し、さらにコバルト化合物で被覆された上記の導電剤
により、充電時に水素吸蔵合金の表面において水素が移
動するのが促進されて、このアルカリ蓄電池用水素吸蔵
合金電極において水素ガスが解離するのが抑制され、ア
ルカリ蓄電池の内圧が上昇するのが防止されると共に、
充電効率がさらに向上するようになる。

【００１０】ここで、ニッケル粉末又はニッケルフレー
クの表面の少なくとも一部を被覆するコバルト化合物と
しては、請求項２に示すように、コバルトの酸化物、水
酸化物、フッ化物又はホウ化物を用いることができる。

【００１１】また、この発明におけるアルカリ蓄電池用
水素吸蔵合金電極において、水素吸蔵合金の粉末と混合
させる上記の導電剤の量が少ないと、アルカリ蓄電池用
水素吸蔵合金電極における導電性が十分に向上されなく
なると共に、アルカリ蓄電池の充電時にこのアルカリ蓄
電池用水素吸蔵合金電極において水素ガスが解離するの
を十分に抑制することができなくなる。一方、導電剤の
量が多くなり過ぎると、水素吸蔵合金の粉末の粒子間に
導電剤が偏在する傾向が大きくなり、アルカリ蓄電池用
水素吸蔵合金電極において水素ガスが解離するのを十分
に抑制することができなくなると共に、アルカリ蓄電池
における高率の放電容量が低下する。このため、請求項
３に示すように、上記の水素吸蔵合金の粉末と導電剤中
におけるニッケル原子との重量比が１００：０．５〜１
００：５の範囲になるように、水素吸蔵合金の粉末とニ
ッケルとを混合させることが好ましい。

【００１２】また、アルカリ蓄電池用水素吸蔵合金電極
に用いる水素吸蔵合金の粉末が球状又はこれに近似した
形状であると、水素吸蔵合金の粉末の分散性が良くなっ
て導電剤等と均一に混合されて導電剤との接触性が向上
するため、上記の水素吸蔵合金の粉末として、請求項４
に示すように、アトマイズ法により作製された球状及び
これに近似した形状の水素吸蔵合金の粉末を１０重量％
以上含有されたものを用いることが好ましい。なお、球
状に近似した形状とは、ほほ球状のものや鶏卵状のもの
を含む。

【００１３】また、この発明のアルカリ蓄電池用水素吸
蔵合金電極に使用する水素吸蔵合金の種類は特に限定さ
れず、希土類元素の混合物であるミッシュメタル（Ｍ
ｍ）を用いたＭｍ系の水素吸蔵合金やラーベス（Ｌａｖ
ｅｓ）相系の水素吸蔵合金等を使用することができる。
そして、Ｍｍ系の水素吸蔵合金としては、例えば、Ｃａ
Ｃｕ₅型結晶構造を有し、組成式ＭｍＮｉ_xＣｏ_yＭ_z
（式中、ＭはＡｌ、Ｍｇ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｓｎ，Ｓｉ、
Ｗ、Ｚｎ、Ｃｒ及びＣｕから選択される少なくとも一種
の元素であり、２．８≦ｘ≦４．４、０≦ｙ≦０．６、
０≦ｚ≦１．５、４．０≦ｘ＋ｙ＋ｚ≦５．６の条件を
満たす。）で表されるもの等を用いることができ、特
に、上記のｘ＋ｙ＋ｚの値が５．１〜５．４になった水
素吸蔵合金を用いることが好ましい。

【００１４】

【実施例】以下、この発明に係るアルカリ蓄電池用水素
吸蔵合金電極について実施例を挙げて具体的に説明する
と共に、この実施例におけるアルカリ蓄電池用水素吸蔵
合金電極をアルカリ蓄電池の負極に用いた場合、充電時
にアルカリ蓄電池の電池内圧が上昇するのが抑制される
と共に、高率の放電容量が高くなり、また充電効率も向
上することを、比較例を挙げて明らかにする。なお、こ
の発明におけるアルカリ蓄電池用水素吸蔵合金電極は、
特に、下記の実施例に示したものに限定されるものでは
なく、その要旨を変更しない範囲において適宜変更して
実施できるものである。

【００１５】（実施例１〜１０）実施例１〜１０におい
ては、水素吸蔵合金の粉末を得るにあたり、希土類元素
の混合物であるミッシュメタルＭｍと、それぞれ純度が
９９．９％のＮｉとＣｏとＡｌとＭｎとを用い、Ｍｍと
ＮｉとＣｏとＡｌとＭｎとを１．０：４．０：０．２：
０．３：０．５のモル比で混合し、これをアルゴン雰囲
気のアーク溶解炉で溶解させた後、これを自然放冷し
て、組成式ＭｍＮｉ_4.0Ｃｏ_0.2Ａｌ_0.3Ｍｎ_0.5で表
される水素吸蔵合金の塊を作製し、この水素吸蔵合金の
塊を粉砕し分級して、平均粒径が約４０μｍになった水
素吸蔵合金の粉末を得た。

【００１６】一方、上記の水素吸蔵合金の粉末と混合さ
せる導電剤としては、下記の表１に示すように、実施例
１ではニッケル粉末をＣｏＯで部分的に被覆したもの
を、実施例２ではニッケル粉末をＣｏ₃Ｏ₄で部分的に
被覆したものを、実施例３ではニッケル粉末をＣｏ（Ｏ
Ｈ）₂で部分的に被覆したものを、実施例４ではニッケ
ル粉末をＣｏＦ₂で部分的に被覆したものを、実施例５
ではニッケル粉末をＣｏＢ₂で部分的に被覆したもの
を、実施例６ではニッケルフレークをＣｏＯで部分的に
被覆したものを、実施例７ではニッケルフレークをＣｏ
₃Ｏ₄で部分的に被覆したものを、実施例８ではニッケ
ルフレークをＣｏ（ＯＨ）₂で部分的に被覆したもの
を、実施例９ではニッケルフレークをＣｏＦ₂で部分的
に被覆したものを、実施例１０ではニッケルフレークを
ＣｏＢ₂で部分的に被覆したものを用いるようにした。
ここで、ニッケル粉末やニッケルフレークを上記のよう
なＣｏ化合物で部分的に被覆させるにあたっては、ボー
ルミルを用いて物理的に付着させるようにした。

【００１７】ここで、上記のようにニッケル粉末又はニ
ッケルフレークの表面をコバルト化合物で部分的に被覆
させるにあたり、実施例１〜１０においては、導電剤中
におけるニッケル原子とコバルト原子との和を１００重
量部とした場合に、コバルト原子が５重量部の割合にな
るようにした。なお、上記の各導電剤におけるコバルト
原子の割合は誘導結合高周波プラズマ分析（ＩＣＰ）に
より、ニッケル粉末又はニッケルフレークの表面をコバ
ルト化合物が被覆している状態は走査型電子顕微鏡（Ｓ
ＥＭ）と電子線プローブ微量分析法（ＥＰＭＡ）とによ
り、また被覆しているコバルト化合物の種類はＸ線回折
法（ＸＲＤ）により確認した。

【００１８】そして、上記の平均粒径が約４０μｍにな
った水素吸蔵合金の粉末１００重量部に対して、上記の
各導電剤におけるニッケル原子の重量が０．５重量部の
割合になるようにして、水素吸蔵合金の粉末と各導電剤
とを混合させた。

【００１９】次いで、上記の水素吸蔵合金の粉末と各導
電剤との混合物１００重量部に対して、結着剤であるポ
リエチレンオキサイドの５重量％水溶液を２０重量部の
割合で加え、これらを混合して各ペーストを調製し、各
ペーストをそれぞれニッケルメッキを施したパンチング
メタルからなる芯体の両面に塗着させて乾燥させた後、
これらを所定の寸法に切断して、実施例１〜１０の各ア
ルカリ蓄電池用水素吸蔵合金電極を作製した。

【００２０】（比較例１）比較例１においては、上記の
実施例１〜１０と同じ水素吸蔵合金の粉末を用い、この
水素吸蔵合金の粉末１００重量部に対して、導電剤とし
てコバルト化合物で被覆されていないニッケル粉末を
０．５重量部の割合で混合させ、それ以外は、上記の実
施例１〜１０の場合と同様にしてアルカリ蓄電池用水素
吸蔵電極を作製した。

【００２１】（比較例２）比較例２においては、上記の
実施例１〜１０と同じ水素吸蔵合金の粉末を用い、この
水素吸蔵合金の粉末１００重量部に対して、導電剤とし
てコバルト化合物で被覆されていないニッケルフレーク
を０．５重量部の割合で混合させ、それ以外は、上記の
実施例１〜１０の場合と同様にしてアルカリ蓄電池用水
素吸蔵電極を作製した。

【００２２】（比較例３）比較例３においては、ニッケ
ル原子とコバルト原子との和を１００重量部とした場合
にコバルト原子が５重量部の割合になるようにして、ニ
ッケル粉末とＣｏＯとを混合し、この混合物を上記の実
施例１〜１０と同じ水素吸蔵合金の粉末１００重量部に
対して、上記のニッケル粉末が０．５重量部になるよう
に混合させ、それ以外は、上記の実施例１〜１０の場合
と同様にしてアルカリ蓄電池用水素吸蔵電極を作製し
た。

【００２３】（比較例４）比較例４においては、ニッケ
ル原子とコバルト原子との和を１００重量部とした場合
にコバルト原子が５重量部の割合になるようにして、ニ
ッケルフレークとＣｏＯとを混合し、この混合物を上記
の実施例１〜１０と同じ水素吸蔵合金の粉末１００重量
部に対して、上記のニッケルフレークが０．５重量部に
なるように混合させ、それ以外は、上記の実施例１〜１
０の場合と同様にしてアルカリ蓄電池用水素吸蔵電極を
作製した。

【００２４】次に、上記のようにして作製した実施例１
〜１０及び比較例１〜４の各水素吸蔵合金電極を負極に
使用して、図１に示すような、円筒型で電池容量が１０
００ｍＡｈになった正極支配型のアルカリ蓄電池を作製
した。

【００２５】ここで、正極としては、硝酸コバルトと硝
酸亜鉛とを加えた硝酸ニッケル水溶液を、多孔度８５％
のニッケル焼結基板に化学含浸法により含浸させて作製
した焼結式ニッケル極を使用し、またセパレータには耐
アルカリ性の不織布を用いると共に、アルカリ電解液に
は３０重量％の水酸化カリウム水溶液を使用するように
した。

【００２６】そして、アルカリ蓄電池を作製するにあた
っては、図１に示すように、正極１と負極２との間にセ
パレータ３を介在させてスパイラル状に巻き取り、これ
を負極缶４内に収容させた後、負極缶４内に３０％水酸
化カリウム水溶液を主成分とするアルカリ電解液を注液
して封口し、正極１を正極リード５を介して封口蓋６に
接続させると共に、負極２を負極リード７を介して負極
缶４に接続させ、負極缶４と封口蓋６とを絶縁パッキン
８により電気的に絶縁させると共に、封口蓋６と正極外
部端子９との間にコイルスプリング１０を設け、電池の
内圧が異常に上昇した場合は、このコイルスプリング１
０が圧縮されて電池内部のガスが大気に放出されるよう
にした。

【００２７】次に、上記の実施例１〜１０及び比較例１
〜４の各アルカリ蓄電池用水素吸蔵合金電極を負極に用
いた各アルカリ蓄電池に対して、電流値１００ｍＡで充
放電を２回繰り返して行った後、各アルカリ蓄電池にお
ける内圧特性、高率放電特性及び高い電流での充電効率
を測定し、これらの結果を下記の表１に合わせて示し
た。

【００２８】ここで、内圧特性については、上記の各ア
ルカリ蓄電池を充電電流１００ｍＡで１６時間充電させ
た後、放電電流１０００ｍＡで放電終止電圧１．０Ｖま
で放電させ、その後、充電電流１０００ｍＡで９０分間
充電した時点において、各アルカリ蓄電池の電池内圧を
測定し、その結果を表１に示した。

【００２９】また、高率放電特性については、上記の各
アルカリ蓄電池を充電電流１００ｍＡで１６時間充電さ
せた後、放電電流４０００ｍＡの高い電流で放電終止電
圧１．０Ｖまで放電を行って、各アルカリ蓄電池におけ
る放電容量を測定し、その結果を表１に示した。

【００３０】また、充電効率については、上記の各アル
カリ蓄電池を充電電流２０００ｍＡの高い電流で３０分
間充電させた後、放電電流１００ｍＡで放電終止電圧
１．０Ｖまで放電を行って、各アルカリ蓄電池における
放電容量を測定し、各アルカリ蓄電池の設計容量である
１０００ｍＡｈに対する比率（％）を求め、その結果を
表１に示した。

【００３１】

【表１】

【００３２】この結果から明らかなように、ニッケル粉
末又はニッケルフレークをコバルト化合物で被覆させた
導電剤を水素吸蔵合金の粉末に添加させた実施例１〜１
０の各アルカリ蓄電池用水素吸蔵合金電極を使用した各
アルカリ蓄電池は、コバルト化合物で被覆していないニ
ッケル粉末又はニッケルフレークを水素吸蔵合金の粉末
に添加させた比較例１，２のアルカリ蓄電池用水素吸蔵
合金電極を使用したアルカリ蓄電池や、ニッケル粉末又
はニッケルフレークとＣｏＯとを混合させたものを水素
吸蔵合金の粉末に添加させた比較例３，４のアルカリ蓄
電池用水素吸蔵合金電極を使用したアルカリ蓄電池に比
べて、電池の内圧が上昇するのが抑制され、また高率の
放電容量が大きくなると共に、高い電流での充電効率が
向上していた。

【００３３】これは、先に説明したように、ニッケル粉
末又はニッケルフレークをコバルト化合物で被覆させた
導電剤を水素吸蔵合金の粉末と混合させることにより、
水素吸蔵合金の粉末間における電気的接触が高まり、ア
ルカリ蓄電池用水素吸蔵合金電極の導電性が向上すると
共に、コバルト化合物で被覆された導電剤により、充電
時に水素吸蔵合金の表面において水素が移動するのが促
進され、このアルカリ蓄電池用水素吸蔵合金電極におい
て水素ガスが解離するのが抑制されたためであると考え
られる。

【００３４】（実施例１１〜１５)実施例１１〜１５に
おいては、上記の実施例１〜１０と同じ水素吸蔵合金の
粉末を用い、また導電剤としては、上記の実施例６と同
様に、導電剤中におけるニッケル原子とコバルト原子と
の和を１００重量部とした場合に、コバルト原子が５重
量部の割合になるようにして、ニッケルフレークをＣｏ
Ｏで部分的に被覆したものを用いるようにした。

【００３５】そして、実施例１１〜１５においては、上
記の水素吸蔵合金の粉末にニッケルフレークをＣｏＯで
部分的に被覆した導電剤を添加させる量を変更し、水素
吸蔵合金の粉末１００重量部に対して導電剤中における
ニッケル原子の重量が、下記の表２に示すように、実施
例１１では０．１重量部、実施例１２では１．０重量
部、実施例１３では５．０重量部、実施例１４では１
０．０重量部、実施例１５では１２．０重量部の割合に
なるようにし、それ以外は、上記の実施例１〜１０の場
合と同様にして、実施例１１〜１５の各アルカリ蓄電池
用水素吸蔵合金電極を作製した。

【００３６】（比較例５)比較例５においては、上記の
実施例１〜１０と同じ水素吸蔵合金の粉末を用いる一
方、この水素吸蔵合金の粉末に対して導電剤を添加させ
ないようにし、それ以外は、上記の実施例１〜１０の場
合と同様にしてアルカリ蓄電池用水素吸蔵合金電極を作
製した。

【００３７】そして、上記の実施例１１〜１５及び比較
例５の各アルカリ蓄電池用水素吸蔵合金電極を負極に用
い、上記の実施例１〜１０及び比較例１〜４の場合と同
様にして各アルカリ蓄電池を作製し、このように作製し
た各アルカリ蓄電池について、上記の実施例１〜１０及
び比較例１〜４の場合と同様にして、内圧特性、高率放
電特性及び充電効率を測定し、その結果を上記の実施例
６のものと合わせて下記の表２に示した。

【００３８】

【表２】

【００３９】この結果から明らかなように、水素吸蔵合
金の粉末にニッケルフレークをＣｏＯで部分的に被覆し
た導電剤を添加させた実施例６，１１〜１５の各アルカ
リ蓄電池用水素吸蔵合金電極を使用した各アルカリ蓄電
池は、水素吸蔵合金の粉末に導電剤を添加しなかった比
較例５のアルカリ蓄電池用水素吸蔵合金電極を使用した
アルカリ蓄電池に比べて、電池の内圧が上昇するのが著
しく抑制されると共に、高率放電特性や高率の充電効率
が著しく向上していた。

【００４０】また、上記の実施例６，１１〜１５のアル
カリ蓄電池用水素吸蔵合金電極を使用したアルカリ蓄電
池を比較すると、水素吸蔵合金の粉末と導電剤中におけ
るニッケル原子との重量比が１００：０．５〜１００：
５の範囲になった実施例６，１２，１３のアルカリ蓄電
池用水素吸蔵合金電極を用いた各アルカリ蓄電池におい
て、さらに電池の内圧が上昇するのがさらに抑制される
と共に、高率放電特性や充電効率がさらに向上してい
た。

【００４１】（実施例１６〜２４）実施例１６〜２４に
おいては、アルカリ蓄電池用水素吸蔵合金電極に使用す
る水素吸蔵合金の粉末に、組成式ＭｍＮｉ_xＣｏ_yＭ_z
（式中、ＭはＡｌ、Ｍｇ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｓｎ，Ｓｉ、
Ｗ、Ｚｎ、Ｃｒ及びＣｕから選択される少なくとも一種
の元素である。）で表される水素吸蔵合金の粉末を用い
るようにした。

【００４２】ここで、実施例１６〜２４においては、上
記の組成式で表される水素吸蔵合金の粉末を得るにあた
り、上記の実施例１〜１０の場合と使用する原料の割合
及び種類を変更させて、下記の表３に示すように、実施
例１６においては組成式がＭｍＮｉ_3.8Ｃｏ_0.4Ａｌ
_0.3Ｍｎ_0.5、実施例１７においては組成式がＭｍＮｉ
_2.8Ｃｏ_0.4Ａｌ_0.3Ｍｎ_0.5、実施例１８においては
組成式がＭｍＮｉ_3.3Ｃｏ_0.4Ａｌ_0.3Ｍｎ_0.5、実施
例１９においては組成式がＭｍＮｉ_3.9Ｃｏ_0.4Ａｌ
_0.3Ｍｎ_0.5、実施例２０においては組成式がＭｍＮｉ
_4.2Ｃｏ_0.4Ａｌ_0. ₃Ｍｎ_0.5、実施例２１においては
組成式がＭｍＮｉ_4.4Ｃｏ_0.4Ａｌ_0.3Ｍｎ _0.5、実施
例２２においては組成式がＭｍＮｉ_3.7Ｃｏ_0.4Ａｌ
_0.3Ｍｎ_0.5Ｆｅ_0.1、実施例２３においては組成式が
ＭｍＮｉ_3.7Ｃｏ_0.4Ａｌ_0.3Ｍｎ_0.5Ｃｕ_0.1、実施
例２４においては組成式がＭｍＮｉ_3.7Ｃｏ_0.4Ａｌ
_0.3Ｍｎ_0. ₅Ｍｇ_0.1になった各水素吸蔵合金の塊を作
製し、その後は、上記の実施例１〜１０の場合と同様に
して、平均粒径が約４０μｍになった各水素吸蔵合金の
粉末を得た。そして、このようにして得た各水素吸蔵合
金の粉末において、上記の組成式ＭｍＮｉ_xＣｏ_yＭ_z
におけるｘ＋ｙ＋ｚの値を求め、これを表３に合わせて
示した。

【００４３】一方、導電剤としては、上記の実施例６の
場合と同様に、導電剤中におけるニッケル原子とコバル
ト原子との和を１００重量部とした場合に、コバルト原
子が５重量部の割合になるようにして、ニッケルフレー
クをＣｏＯで部分的に被覆したものを用いるようにし
た。

【００４４】そして、上記の各水素吸蔵合金の粉末１０
０重量部に対して、この導電剤中におけるニッケル原子
の重量が０．５重量部の割合になるように混合させ、そ
れ以外は、上記の実施例１〜１０の場合と同様にして、
実施例１６〜２４の各アルカリ蓄電池用水素吸蔵合金電
極を作製した。

【００４５】また、上記のようにして作製した実施例１
６〜２４の各アルカリ蓄電池用水素吸蔵合金電極を負極
に用い、上記の実施例１〜１０及び比較例１〜４の場合
と同様にして各アルカリ蓄電池を作製し、このように作
製した各アルカリ蓄電池について、上記の実施例１〜１
０及び比較例１〜４の場合と同様にして、内圧特性、高
率放電特性及び充電効率を測定し、その結果を上記の実
施例６のものと合わせて下記の表３に示した。

【００４６】

【表３】

【００４７】この結果から明らかなように、組成式Ｍｍ
Ｎｉ_xＣｏ_yＭ_z（式中、ＭはＡｌ、Ｍｇ、Ｍｎ、Ｆ
ｅ、Ｓｎ，Ｓｉ、Ｗ、Ｚｎ、Ｃｒ及びＣｕから選択され
る少なくとも一種の元素である。）で表される水素吸蔵
合金の粉末に対してニッケルフレークをＣｏＯで部分的
に被覆した導電剤を添加させた実施例１６〜２４の各ア
ルカリ蓄電池用水素吸蔵合金電極を使用したアルカリ蓄
電池においても、前記の比較例１〜５の各アルカリ蓄電
池用水素吸蔵合金電極を使用したアルカリ蓄電池に比べ
て、電池の内圧が上昇するのが抑制されると共に、高率
放電特性や充電効率が向上していた。

【００４８】また、上記の実施例６，１６〜２４のアル
カリ蓄電池用水素吸蔵合金電極を使用したアルカリ蓄電
池を比較すると、組成式ＭｍＮｉ_xＣｏ_yＭ_z（式中、
ＭはＡｌ、Ｍｇ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｓｎ，Ｓｉ、Ｗ、Ｚｎ、
Ｃｒ及びＣｕから選択される少なくとも一種の元素であ
る。）で表される水素吸蔵合金の粉末において、上記の
ｘ＋ｙ＋ｚの値が５．１〜５．４になった水素吸蔵合金
の粉末を使用した実施例１９，２０のアルカリ蓄電池用
水素吸蔵合金電極を用いた各アルカリ蓄電池において、
特に電池の内圧が上昇するのが著しく抑制された。

【００４９】（実施例２５〜２８）実施例２５〜２８に
おいては、上記の実施例１〜１０の場合と同様にして作
製した組成式ＭｍＮｉ_4.0Ｃｏ_0.2Ａｌ_0.3Ｍｎ_0.5で
表される平均粒径が約４０μｍになった水素吸蔵合金の
粉末と、上記の実施例１〜１０の場合と同様にしてアル
ゴン雰囲気下のアーク溶解炉で加熱溶融させた後、ガス
アトマイズ法によって冷却させて得た組成式ＭｍＮｉ
_4.0Ｃｏ_0.2Ａｌ_0.3Ｍｎ_0.5で表される球状又はこれ
に近似した形状からなる平均粒径が約４０μｍの水素吸
蔵合金の粉末とを混合させて用いるようにした。

【００５０】そして、実施例２５〜２８においては、全
体の水素吸蔵合金の粉末中における上記の球状又はこれ
に近似した形状からなる水素吸蔵合金の粉末の割合が、
下記の表４に示すように、実施例２５においては１０重
量％、実施例２６においては２０重量％、実施例２７に
おいては５０重量％、実施例２８においては１００重量
％になるようにした。

【００５１】一方、導電剤としては、上記の実施例６の
場合と同様に、導電剤中におけるニッケル原子とコバル
ト原子との和を１００重量部とした場合に、コバルト原
子が５重量部の割合になるようにして、ニッケルフレー
クをＣｏＯで部分的に被覆したものを用いるようにし
た。

【００５２】そして、上記の各水素吸蔵合金の粉末１０
０重量部に対して、この導電剤中におけるニッケル原子
の重量が０．５重量部の割合になるように混合させ、そ
れ以外は、上記の実施例１〜１０の場合と同様にして、
実施例２５〜２８の各アルカリ蓄電池用水素吸蔵合金電
極を作製した。

【００５３】また、上記のようにして作製した実施例２
５〜２８の各アルカリ蓄電池用水素吸蔵合金電極を負極
に用い、上記の実施例１〜１０及び比較例１〜４の場合
と同様にして各アルカリ蓄電池を作製し、このように作
製した各アルカリ蓄電池について、上記の実施例１〜１
０及び比較例１〜４の場合と同様にして、内圧特性、高
率放電特性及び充電効率を測定し、その結果を上記の実
施例６のものと合わせて下記の表４に示した。

【００５４】

【表４】

【００５５】この結果から明らかなように、水素吸蔵合
金の粉末中に球状又はこれに近似した形状になった水素
吸蔵合金の粉末を含有させた実施例２５〜２８の各アル
カリ蓄電池用水素吸蔵合金電極を用いたアルカリ蓄電池
は、水素吸蔵合金の粉末中に球状又はこれに近似した形
状の水素吸蔵合金粒子を含有させなかった実施例６のア
ルカリ蓄電池用水素吸蔵合金電極を用いたアルカリ蓄電
池に比べ、電池の内圧が上昇するのが抑制されると共
に、高率放電特性や高率の充電効率がさらに向上してい
た。

【００５６】（実施例２９〜３２）実施例２９〜３２に
おいては、導電剤として、上記の実施例６の場合と同様
にニッケルフレークをＣｏＯで部分的に被覆したものを
用いる一方、この導電剤中におけるニッケル原子とコバ
ルト原子との割合を変更させ、導電剤中におけるニッケ
ル原子とコバルト原子との和を１００重量部とした場合
にコバルト原子の割合が、下記の表５に示すように、実
施例２９では０．１重量部、実施例３０では１．０重量
部、実施例３１では１０重量部、実施例３２では１５重
量部になるようにし、それ以外は、上記の実施例６の場
合と同様にして、実施例２９〜３２の各アルカリ蓄電池
用水素吸蔵合金電極を作製した。

【００５７】そして、上記のように作製した実施例２９
〜３２の各アルカリ蓄電池用水素吸蔵合金電極を負極に
用い、上記の実施例１〜１０及び比較例１〜４の場合と
同様にして各アルカリ蓄電池を作製し、このように作製
した各アルカリ蓄電池について、上記の実施例１〜１０
及び比較例１〜４の場合と同様にして、内圧特性、高率
放電特性及び充電効率を測定し、その結果を上記の実施
例６のものと合わせて下記の表５に示した。

【００５８】

【表５】

【００５９】この結果から明らかなように、ニッケルフ
レークをＣｏＯで部分的に被覆した導電剤を添加させた
上記の実施例６、２９〜３２の各アルカリ蓄電池用水素
吸蔵合金電極を用いたアルカリ蓄電池を比較すると、導
電剤中におけるニッケル原子とコバルト原子との和１０
０重量部に対して、コバルト原子の割合を１〜１０重量
部の範囲にすることにより、アルカリ蓄電池における内
圧の上昇が一層抑制されることが分かった。

【００６０】

【発明の効果】以上詳述したように、この発明における
アルカリ蓄電池用水素吸蔵合金電極においては、ニッケ
ル粉末又はニッケルフレークの表面の少なくとも一部が
コバルト化合物で被覆された導電剤を水素吸蔵合金の粉
末と混合させるようにしたため、この導電剤を介して水
素吸蔵合金の粉末間における電気的接触が高まり、アル
カリ蓄電池用水素吸蔵合金電極の導電性が向上し、この
アルカリ蓄電池用水素吸蔵合金電極を負極に用いたアル
カリ蓄電池における高率の放電容量が大きくなると共に
充電効率も向上した。

【００６１】さらに、この発明のアルカリ蓄電池用水素
吸蔵合金電極を用いたアルカリ蓄電池を充電させる場合
に、コバルト化合物で被覆された上記の導電剤により、
水素吸蔵合金の表面において水素が移動するのが促進さ
れて、アルカリ蓄電池用水素吸蔵合金電極において水素
ガスが解離するのが抑制され、アルカリ蓄電池の内圧が
上昇するのが防止されると共に充電効率がさらに向上し
た。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の各実施例及び各比較例のアルカリ蓄
電池用水素吸蔵合金電極を用いて作製したアルカリ蓄電
池の概略断面図である。

【符号の説明】

１正極２負極（水素吸蔵合金電極）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者井本輝彦大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号三洋電機株式会社内 (72)発明者加藤菊子大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号三洋電機株式会社内 (72)発明者木本衛大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号三洋電機株式会社内 (72)発明者伊藤靖彦大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号三洋電機株式会社内Ｆターム(参考） 5H003 AA01 AA02 AA10 BA00 BA03 BB02 BB11 BB14 BC01 BC05 BD04 5H016 AA02 BB00 BB06 BB08 EE01 EE04 EE05 HH01

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】水素吸蔵合金の粉末と導電剤と結着剤と
の混合物を用いたアルカリ蓄電池用水素吸蔵合金電極に
おいて、上記の導電剤として、ニッケル粉末又はニッケ
ルフレークの表面の少なくとも一部がコバルト化合物で
被覆された導電剤を用いたことを特徴とするアルカリ蓄
電池用水素吸蔵合金電極。
【請求項２】請求項１に記載したアルカリ蓄電池用水
素吸蔵合金電極において、上記の導電剤に用いるコバル
ト化合物が、酸化物、水酸化物、フッ化物又はホウ化物
であることを特徴とするアルカリ蓄電池用水素吸蔵合金
電極。
【請求項３】請求項１又は２に記載したアルカリ蓄電
池用水素吸蔵合金電極において、上記の水素吸蔵合金の
粉末と導電剤中におけるニッケル原子との重量比が１０
０：０．５〜１００：５の範囲になるように混合させた
ことを特徴とするアルカリ蓄電池用水素吸蔵合金電極。
【請求項４】請求項１〜３の何れか１項に記載したア
ルカリ蓄電池用水素吸蔵合金電極において、上記の水素
吸蔵合金の粉末が、アトマイズ法により作製された球状
及びこれに近似した形状になった水素吸蔵合金の粉末を
１０重量％以上含有することを特徴とするアルカリ蓄電
池用水素吸蔵合金電極。