JP2001126722A - 鉄複合酸化物電極およびこれを用いたアルカリ電池 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、正極を改良し、高容量のアルカリ
電池を提供することを目的とするものである。 【解決手段】 本発明は、 組成式 Ｍ１_ｘＦｅ_１−ｙ
Ｍ２_ｙＯ_４（但しＭ１はＬｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓ、
Ｂｅ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂｒ、Ｚｎ、Ｃｄ、Ｃｕ、Ａ
ｇ、Ｂａから選ばれる少なくとも１種の元素、Ｍ２はＦ
ｅ以外の、１価乃至６価の陽イオンとなる元素から選ば
れる少なくとも１種類以上の元素、ｘ、ｙはそれぞれ０
＜ｘ≦５、０≦ｙ≦０．５）で表される鉄複合酸化物を
活物質に用いた鉄複合酸化物電極において、Ｃｏ化合物
もしくはＮｉ化合物のうちの少なくとも１種の化合物を
添加したことを特徴とする鉄複合酸化物電極、及び前記
鉄複合酸化物電極を用いたアルカリ電池である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、鉄複合酸化物電極
およびこれを用いたアルカリ電池に係わる。

【０００２】

【従来の技術】ポータブル機器の急速な普及、また電気
自動車への搭載といった面から、アルカリ蓄電池の高容
量化に向けた開発が必要とされている。現在アルカリ蓄
電池に用いられている正極材料としては、水酸化ニッケ
ルが主に用いられている。しかしながら水酸化ニッケル
を用いた電極に関しては、電極容量を増加させるための
改良が既に重ねられており、電極容量の増加は限界に近
づいている。

【０００３】一方、Ｌｉｃｈｔら（Ｓｃｉｅｎｃｅ，２
８５，１０３９（１９９９））により、６価のＦｅ酸化
物をアルカリ蓄電池の正極に用いることが報告されてい
る。しかしながら、記述されている酸化物は大気中にて
非常に不安定であり、またアルカリ中での安定性も乏し
い。更に電極に用いた際には実質的な電極容量が著しく
低いという問題を有している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、正極を改良
し、高容量のアルカリ電池を提供するものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、 組成式 Ｍ
１_ｘＦｅ_１−ｙＭ２_ｙＯ_４（但しＭ１はＬｉ、Ｎａ、
Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓ、Ｂｅ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂｒ、Ｚ
ｎ、Ｃｄ、Ｃｕ、Ａｇ、Ｂａから選ばれる少なくとも１
種の元素、Ｍ２はＦｅ以外の、１価乃至６価の陽イオン
となる元素から選ばれる少なくとも１種類以上の元素、
ｘ、ｙはそれぞれ０＜ｘ≦５、０≦ｙ≦０．５）で表さ
れる鉄複合酸化物と、Ｃｏ化合物もしくはＮｉ化合物の
うちの少なくとも１種の化合物とを少なくとも含有する
ことを特徴とする鉄複合酸化物電極である。

【０００６】前記鉄複合酸化物電極は、前記鉄複合酸化
物を主成分とする粒子を備えるペースト層が集電体の片
面あるいは両面に形成された構造を有していることが望
ましい。さらに前記鉄複合酸化物を主成分とする粒子が
球状をなしているものであることが望ましい。

【０００７】また、本発明は、前記鉄複合酸化物電極を
備える正極と、水素吸蔵合金を備える負極と、アルカリ
電解液とを少なくとも具備することを特徴とするアルカ
リ電池である。

【０００８】以下、本発明の作用効果について説明す
る。

【０００９】従来アルカリ蓄電池の正極に用いられてい
る水酸化ニッケルの正極における反応は下記のように１
電子反応である。

【００１０】ＮｉＯＯＨ＋Ｈ_２Ｏ＋ｅ⁻ → Ｎｉ（Ｏ
Ｈ）_２＋ＯＨ⁻ それに対して本発明に係る鉄複合酸化物の正極における
反応は下記のように３電子反応である。

【００１１】ＦｅＯ_４ ^２−＋３Ｈ_２Ｏ＋３ｅ⁻ →Ｆｅ
ＯＯＨ＋５ＯＨ⁻ つまり本発明に係る鉄複合酸化物は水酸化ニッケルと比
較するとエネルギー密度が著しく大きく、電極材料とし
て用いた場合には電極及び電池の超高容量化が実現でき
る。

【００１２】しかしながら前記鉄複合酸化物を用いて電
極を構成した場合、前記鉄複合酸化物のみでは容量及び
充放電効率を充分にとることができない。それは前記鉄
複合酸化物は導電性が低く、集電体との間の電気的接触
を十分にとることができないためである。そこで電極中
にＣｏ化合物もしくはＮｉ化合物の少なくとも１種の化
合物を添加することにより、鉄複合酸化物の電気的接触
を著しく改善し、容量の増加を可能とすることができ
る。

【００１３】また本発明に係るアルカリ電池を蓄電池と
して用いた際には高い充放電効率を示す。

【００１４】なお、一般にアルカリ電池に用いられる正
極は、焼結式とペースト式に大別される。このうちペー
スト式正極は、活物質粒子に溶媒などを添加してスラリ
ー状とし集電体に充填もしくは塗布して作られ、高容量
化を図る為に広く用いられている。しかしながらペース
ト式正極においては、活物質粒子と集電体との間の電気
的接触を十分にとることが特に電極の利用率向上の観点
から特に必要である。したがって、前記鉄複合酸化物を
用いてペースト式正極を構成し、さらにＣｏ化合物もし
くはＮｉ化合物を添加して電極中の鉄複合酸化物の電気
的接触を改善することは、この鉄複合酸化物の有する能
力を大きく引き出し、電極及び電極容量のさらなる増大
に寄与するものである。

【００１５】また、電極中の鉄複合酸化物を主成分とす
る粒子が球状をなしていることにより活物質の利用率を
大幅に向上させる作用効果が得られる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係わるアルカリ電
池（例えば円筒型アルカリ蓄電池）の一例を図１を参照
して説明する。

【００１７】有底円筒状の容器１内には、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、さらに容器底部と集電板を挟んで
溶接されている。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、前記封目板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かしめ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。前記正極２は負極同様に集電板を挟んで封口板７
の下面に溶接されている。正極リード９は正極２と正極
端子１０を接続している。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１０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。

【００１８】次に、前記正極２、負極４、セパレータ３
および電解液について説明する。 １）正極２ 正極としては、正極活物質である鉄複合酸化物を主成分
とする粒子（活物質粒子）を備える電極活物質層が集電
体の片面あるいは両面に形成されてなる鉄複合酸化物電
極を用いる。

【００１９】前記鉄複合酸化物電極は、前記活物質粒子
を例えばアルカリ等の任意の溶媒の存在下でスラリー状
に混練し、得られたスラリーを集電体である導電性基板
に充填あるいは塗布し、乾燥した後、加圧成形を施すこ
とによって電極としたペースト式電極であることが高容
量化のため望ましい。このときコバルト化合物等の導電
剤をさらに少量加えてもよい。

【００２０】前記増粘剤としては、例えばカルボキシメ
チルセルロース、メチルセルロース、ポリアクリル酸ナ
トリウム、ポリテトラフルオロチレン等を挙げることが
できる。

【００２１】前記集電体としては、例えば発泡ニッケル
基板、網状焼結金属繊維基板、不織布にニッケルメッキ
を施すことにより作製されたフェルトメッキ基板等の三
次元基板、またはパンチドメタル、エキスパンドメタル
等の二次元基板をあげることができる。

【００２２】前記活物質粒子は、形状が球状をなしてい
ることが望ましい。それにより活物質の利用率を向上さ
せることができる。

【００２３】また、前記活物質粒子の粒径は１μｍ以上
１００μｍ以下であることが望ましい。

【００２４】前記鉄複合酸化物としては、 組成式 Ｍ１_ｘＦｅ_１−ｙＭ２_ｙＯ_４ （但しＭ１はＬｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓ、Ｂｅ、Ｍ
ｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂｒ、Ｚｎ、Ｃｄ、Ｃｕ、Ａｇ、Ｂａ
から選ばれる少なくとも１種の元素、Ｍ２はＦｅ以外
の、１価乃至６価のいずれかの陽イオンとなる元素から
選ばれる少なくとも１種類以上の元素、ｘ、ｙはそれぞ
れ０＜ｘ≦５、０≦ｙ≦０．５）で表される鉄複合酸化
物を用いる。

【００２５】前記鉄複合酸化物において、Ｍ１の元素で
特に望ましくは、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、
Ｂａ、Ｚｎ、Ｃｕから選ばれる少なくとも１種であり、
更に望ましい元素はＬｉ、Ｋ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｂａ、Ｚｎ
から選ばれる少なくとも１種である。これらの元素を用
いることによりサイクル寿命特性を向上させることが可
能である。

【００２６】Ｍ２としては、Ｃｏ、Ｍｎ、Ａｌ、Ｎｉ、
Ｃｒ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｃｄ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍ
ｏ、Ｙ、Ｌａ、Ｒｈ、Ｒｕから選ばれる少なくとも１種
が挙げられ、特に望ましい元素は、Ｃｏ、Ｍｎ、Ａｌ、
Ｎｉから選ばれる少なくとも１種である。これらの元素
を用いることによりサイクル寿命特性を向上させること
が可能である。

【００２７】ｘの範囲が５を超えると空気中での安定性
が著しく減少する。ｙの範囲が０．５を超えると放電容
量が低下する。

【００２８】前記鉄複合酸化物が、例えばＫ_２ＦｅＯ_４
の場合には、 ２Ｆｅ（ＮＯ_３）_３＋３ＫＣｌＯ＋１０ＫＯＨ →２Ｋ
_２ＦｅＯ_４＋３ＫＣｌ＋６ＫＮＯ_３＋５Ｈ_２Ｏ の反応を用いて生成することができる。

【００２９】Ｎａ_２ＦｅＯ_４やＣｓ_２ＦｅＯ_４は上記と
同様の反応で生成することが可能である。

【００３０】またＢａＦｅＯやＳｒＦｅＯ_４、Ａｇ_２Ｆ
ｅＯ_４、ＭｇＦｅＯ_４、ＣａＦｅＯ _４、ＺｎＦｅＯ_４は
このＫ_２ＦｅＯ_４を前駆体として、Ｋを交換することに
より生成することができる。

【００３１】Ｌｉ_２ＦｅＯ_４の場合には、上記と同様の
反応を用いて生成する方法や、Ｌｉ _２Ｏ、Ｆｅ_２Ｏ_３を
用いて５００〜１０００℃で１０〜１００時間で合成す
ることも可能である。

【００３２】前記鉄複合酸化物電極における前記電極活
物質層には前記鉄複合酸化物が少なくとも１０重量％以
上含有されていることが望ましい。また前記鉄複合酸化
物電極における前記活物質粒子中に前記鉄複合酸化物は
少なくとも１０重量％以上含有されていることが望まし
い。

【００３３】さらに前記鉄複合酸化物電極中にはＣｏ化
合物もしくはＮｉ化合物のうちの少なくとも１種の化合
物とを含有する。

【００３４】前記Ｃｏ化合物もしくはＮｉ化合物として
は水酸化コバルト、三酸化コバルト、四酸化コバルト、
一酸化コバルト、水酸化ニッケルなどが挙げられる。

【００３５】このようなＣｏ化合物、Ｎｉ化合物は電極
が接触するアルカリ電解液に錯イオンとなって溶解し、
前記活物質粒子粒子間に広がって、電池の初回充電の際
に高次酸化物状態まで酸化される。この高次酸化物は、
鉄複合酸化物よりも高い電子導電性を有するため、この
高次酸化物が電極中に存在して導電性マトリックスを形
成し、集電効率が向上され、結果として活物質の利用率
が向上する。この時、高次酸化物は活物質と数多く密接
して存在することが利用率の向上に寄与する。

【００３６】前記鉄複合酸化物電極中に含有されるＣｏ
化合物あるいはＮｉ化合物の含有量は電極活物質層の
０．０５〜２０重量％の範囲に設定されることが好まし
い。０．０５重量％より少ない場合は、電池の初充電時
における電極中の導電性マトリックスの形成が不充分と
なって活物質の利用率は高くならない。またＣｏ化合物
あるいはＮｉ化合物は必要最小量の添加で、その効果を
有効に発揮させることが望ましく、２０重量％よりも多
くすると、電極中の鉄複合酸化物の相対的な割合が減少
して、電池の放電容量を低下させるようになる恐れがあ
る。

【００３７】前記Ｃｏ化合物もしくはＮｉ化合物は電極
中にどのような形で含有されていてもよいが、鉄複合酸
化物電極を構成する活物質粒子として、鉄複合酸化物粒
子に前記Ｃｏ化合物もしくはＮｉ化合物の微粒子を付着
させて当該粒子の表面が被覆された構造であるものを用
いると電極中に緻密な導電性マトリックスが形成される
ため特に望ましい。

【００３８】鉄複合酸化物粒子にＣｏ化合物もしくはＮ
ｉ化合物の微粒子を付着させて当該粒子の表面を被覆し
た構造の活物質粒子を得るには、まず鉄複合酸化物粒子
を用いて、水酸化ニッケルのようなニッケル化合物を付
着させて当該粒子の表面を被覆した粉粒体、水酸化コバ
ルトのようなコバルト化合物を被着させて当該粒子の表
面を被覆した粉粒体、あるいはこれら２種の混合体、も
しくはこれら２種の混合体にＺｎ化合物を微量添加した
粉粒体、あるいは鉄複合酸化物を主成分とする粒子に、
コバルト単体や、水酸化コバルト、三酸化コバルト、四
酸化コバルト、一酸化コバルト、もしくはそれらの２種
類以上の混合物のようなコバルト化合物の粒子を添加し
て成る粉粒体等に成形する。

【００３９】その場合、上記粉粒体におけるニッケル化
合物あるいはコバルト化合物の含有量は０．０５〜２０
重量％の範囲に設定されることが好ましい。０．０５重
量％より少ない場合は、電池の初充電時における電極中
の導電性マトリックスの形成が不充分となって活物質の
利用率は高くならない。またニッケル化合物あるいはコ
バルト化合物は必要最小量の添加で、その効果を有効に
発揮させることが望ましく、２０重量％よりも多くする
と、電極中の鉄複合酸化物の相対的な割合が減少して、
電池の放電容量を低下させるようになる恐れがある。

【００４０】さらに、上記の粉粒体を均一に分散した状
態にするためにアルカリ水溶液の中で上記粉粒体を機械
的に攪拌し、その後、濾過、乾燥してもよい。このとき
に用いるアルカリ水溶液としては、水酸化ナトリウム水
溶液、水酸化カリウム水溶液、またはそれらの混合液に
更に水酸化リチウム水溶液を混合したものを挙げること
ができる。このときの攪拌は室温下で行えばよいが、加
熱状態の下で行ってもよい。

【００４１】以上の工程により作製された活物質粒子
は、Ｃｏ化合物もしくはＮｉ化合物を主成分とする導電
性マトリックス内において、導電層（集電体）を含む正
極に対して０．０５〜５重量％のナトリウムを含んでい
ると、導電性の向上のためさらに望ましい。ナトリウム
濃度が０．０５重量％より少ない場合は、導電性が向上
しないため利用率が向上しにくく、５重量％より多い場
合は電極作製が困難となる。前記ナトリウムのより好ま
しい濃度は、０．２〜１重量％である。

【００４２】なお、本発明に係る鉄複合酸化物電極にお
いて、作成時のぺースト中、あるいは活物質粒子を生成
する際に微量の希土類の化合物、特に望ましくはＹ（イ
ットリウム）化合物またはＺｎ化合物を微量に添加する
と高温放電特性を向上させることができるためさらに望
ましい。 ２）負極４ 負極は、水素吸蔵合金を活物質とする電極が挙げられ、
例えば水素吸蔵合金粒子に導電剤を添加し、高分子結着
剤および水と共に混練してペーストを調製し、このぺー
ストを集電体である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電極が挙げられる。

【００４３】前記水素吸蔵合金としては、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。

【００４４】前記水素吸蔵合金としては、具体的には例
えばＬａＮｉ_５系合金、ＭｍＮｉ_５系合金（Ｍｍ：ミッ
シュメタル）、ＬｍＮｉ_５系合金（Ｌｍ：ランタン富化
したミッシュメタル）、またこれらの一部をＡｌ、Ｍ
ｎ、Ｃｏ、Ｔｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｚｒ、Ｃｒ、Ｂのような
元素で置換した多元素系のもの、もしくはＴｉＮｉ系合
金、ＴｉＦｅ系合金、ＬａＭｇＮｉ系合金、ＭｇＮｉ系
合金、また、これらの混合物を挙げることができる。

【００４５】中でも、一般式ＬｍＮｉ_ａＭｎ_ｂＡ_ｃ（た
だし、ＡはＡｌ、Ｃｏから選ばれる少なくとも一種の金
属、原子比ａ、ｂ、ｃはその合計値が４．８≦ａ＋ｂ＋
ｃ≦５．４を示す）で表されるものを用いることが好ま
しい。このような水素吸蔵合金を含む負極は、充放電サ
イクルの進行に伴う微粉化を抑制することができるた
め、蓄電池の充放電サイクル寿命を向上することができ
る。

【００４６】前記高分子結着剤としては、前記正極で用
いた増粘剤と同様なものを挙げることができる。前記導
電剤としては、例えばカーボンブラック等を用いること
ができる。前記集電体としては、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
属基板などの三次元基板を挙げることができる。 ３）セパレータ３ セパレータは、例えばポリプロピレン不織布、ナイロン
不織布、ポリプロピレン繊維とナイロン繊維を混繊した
不織布のような高分子不織布からなる物が挙げられる。
特に、表面が親水化処理されたポリプロピレン不織布は
セパレータとして好適である。 ４）アルカリ電解液 アルカリ電解液としては、例えば水酸化カリウム（ＫＯ
Ｈ）、または水酸化カリウム（ＫＯＨ）と水酸化リチウ
ム（ＬｉＯＨ）の混合液または水酸化ナトリウムとの３
種の混合液を用いたものが挙げられる。

【００４７】なお、前述した図１では正極２と負極４の
問にセパレータ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、本発明のアルカリ電池はこの
ような構造に限定されない。例えば、正極と負極とをそ
の間にセパレータを介在して複数枚積層した積層物を有
底形筒状に収納して角形アルカリ電池を構成してもよ
い。以上のような方法によれば、正極活物質としてエネ
ルギー密度が高く、大きな放電容量を示す優れた電池を
作製することが可能である。

【００４８】

【実施例】以下、本発明に係わる鉄複合酸化物電極、ア
ルカリ電池及びその製造方法について実施例を示す。な
お本発明は下記実施例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実施可能なものであ
る。

【００４９】又本発明に係る鉄複合酸化物電極は蓄電池
のみならず一次電池の正極としても用いることができ
る。 （実施例１） （正極活物質の製造）実施例１の正極活物質である鉄複
合酸化物の作製法を以下に示す。

【００５０】８ＭのＫＯＨに塩素を２時間０℃でバブリ
ングし、沈殿したＫＣｌをろ過する。その後Ｆｅ（ＮＯ
_３）_３・９Ｈ_２Ｏを小分けで添加し、生成したＫ_２Ｆｅ
Ｏ_４をろ過し、アルコールにて洗浄後、真空乾燥して鉄
複合酸化物粒子を得た。

【００５１】その後この鉄複合酸化物粒子１００重量部
に対し一酸化コバルト粒子を５重量％混合し粉粒体から
なる活物質を作製した。（前記粉粒体における一酸化コ
バルトの含有量は４．７重量％） （ペースト式電極の製造）上記活物質を用いて、次のよ
うな鉄複合酸化物電極を作製した。各活物質１００重量
部に対して、増粘剤としてカルボキシメチルセルロース
０．２８重量部、ポリアクリル酸ナトリウム０．２８重
量部、ポリテトラフルオロエチレン０．３３重量部、さ
らに適宜のアルカリを混練して不活性雰囲気下にてペー
ストにし、多孔度９５％、厚み１．７ｍｍのニッケルめ
っき多孔体基板に充填後、乾燥、成形して電極とした。
この際電極の容量密度は２０ｍＡｈ／ｃｍ^２になるよう
に作製した。 （ぺースト式負極の作製）市販のランタン富化したミッ
シュメタルＬｍおよびＮｉ、Ｃｏ、Ｍｎ、及びＡｌを用
いて高周波炉によって、ＬｍＮｉ_０．４Ｃｏ_０．４Ｍｎ
_０．３Ａｌ_０．３の組成からなる水素吸蔵合金を作製し
た。前記水素吸蔵合金を機械粉砕し、これを２００メッ
シュの篩を通過させた。得られた水素吸蔵合金粒子１０
０重量部に対してポリアクリル酸ナトリウム０．５重量
部、カルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）０．１２５
重量部、ポリテトラフルオロエチレンのディスパージョ
ン（比重１．５、固形分６０重量％）２．５重量部およ
び導電材としてカーボン粒子１．０重量部を水５０重量
部と共に混合することによって、ペーストを調整した。
このペーストをパンチドメタルに塗布、乾燥した後、加
圧成形することによってペースト式負極を作製した。 （電池の組み立て）前記正極と前記負極の間にセパレー
タとしてポリプロピレン繊維を主体とする不織布にアク
リル酸をグラフト重合させた層を介し、これらを渦巻状
に捲回することにより電極群を作製した。有底円筒容器
内に得られた電極群を収納し、そこへ１０ＮのＫＯＨと
１ＮのＬｉＯＨとの混合系のアルカリ水溶液を注液した
後密閉した。こうして前述した図１に示す構造を有する
アルカリ蓄電池を組み立てた。 （実施例２、３）実施例２〜３は、原料を変化させ実施
例１と同様の反応を用いて作製した表１に示す組成の鉄
複合酸化物粒子を得た。さらに前記鉄複合酸化物を用い
て実施例１と同様に活物質粒子を得た。前記活物質粒子
を用いて実施例１と同様にペースト式正極を作成し、実
施例１と同様にしてアルカリ蓄電池を作成した。 （実施例４、５）実施例４〜５は、原料を変化させ実施
例１と同様の反応を用いて作製した表１に示す組成の鉄
複合酸化物粒子を得た。さらに一酸化コバルト粒子に代
えて前記鉄複合酸化物１００重量部に対し水酸化ニッケ
ル粒子を５重量部（粉粒体における水酸化ニッケルの含
有量は４．７重量％）を混合した以外は実施例１と同様
に活物質粒子を作製した。前記活物質粒子を用いて実施
例１と同様にペースト式正極を作成し、実施例１と同様
にしてアルカリ蓄電池を作成した。 （実施例６）実施例６は、原料を変化させ実施例１と同
様の反応を用いて作製した表１に示す組成の鉄複合酸化
物粒子を得た。さらに一酸化コバルト粒子５重量部に代
えて前記鉄複合酸化物１００重量部に対し一酸化コバル
ト粒子を４重量部、水酸化ニッケル１重量部（粉粒体に
おける一酸化コバルトの含有量は３．８重量％、水酸化
ニッケル１重量％）を混合した以外は実施例１と同様に
活物質粒子を作製した。前記活物質粒子を用いて実施例
１と同様にペースト式正極を作成し、実施例１と同様に
してアルカリ蓄電池を作成した。 （比較例１）活物質粒子として、水酸化ニッケル粒子１
００重量部に対し一酸化コバルト粒子を５重量部混合し
粉粒体を作製した。（前記粉粒体における一酸化コバル
トの含有量は４．７重量％） 前記活物質粒子を用いて実施例１と同様にペースト式正
極を作成し、実施例１と同様にしてアルカリ蓄電池を作
成した。 （比較例２）活物質粒子として、Ｋ_２ＦｅＯ_４のみから
なる粒子を用いて実施例１と同様にペースト式正極を作
成し、実施例１と同様にしてアルカリ蓄電池を作成し
た。

【００５２】前記実施例１〜６、比較例１、２のアルカ
リ蓄電池を用いて、室温で０．１Ｃで１５時間かけて１
５０％充電した後、０．２Ｃで１Ｖまで放電を行った。
その後再び室温にて、１Ｃの電流値で電池の理論容量に
対して１２０％充電し、次に１Ｃで１Ｖまで放電するサ
イクルを１０回繰り返した。これらの電池の定常の放電
容量を測定した。これら上記評価による特性結果は表１
に示した。なお比較例１の現行用いている水酸化ニッケ
ルの放電容量を１として、鉄複合酸化物電極の容量を示
している。

【表１】 表１から明らかなように本発明に係るアルカリ電池は高
容量を示すことが明らかである。また充放電サイクル後
も容量を維持している。

【００５３】

【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明に
係る鉄複合酸化物電極を用いることにより、エネルギー
密度が高く、放電容量が大きい優れたアルカリ電池が提
供される。したがって、上記特性を兼備したアルカリ電
池、特にアルカリ蓄電池は、様々な環境下で使用される
各種の電子機器や、電気自動車などの駆動電源としてそ
の工業的価値は大である。

【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を示す部
分切欠斜視図。

【符号の説明】

１…容器 ２…正極 ３…セパレータ ４…負極 ５…電極群 ６…孔 ７…封口板 ８…絶縁ガスケット ９…正極リード １０…正極端子 １１…安全弁 １２…押え板 １３…外装チューブ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4G002 AA08 AA10 AA12 AD03 AE05 5H003 AA02 BB02 BB04 BB05 BC01 BD03 5H016 AA05 EE01 EE05 HH01 5H028 EE05 EE08 HH01

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】組成式 Ｍ１_ｘＦｅ_１−ｙＭ２_ｙＯ_４ （但しＭ１はＬｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓ、Ｂｅ、Ｍ
   ｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂｒ、Ｚｎ、Ｃｄ、Ｃｕ、Ａｇ、Ｂａ
   から選ばれる少なくとも１種の元素、Ｍ２はＦｅ以外
   の、１価乃至６価の陽イオンとなる元素から選ばれる少
   なくとも１種類以上の元素、ｘ、ｙはそれぞれ０＜ｘ≦
   ５、０≦ｙ≦０．５）で表される鉄複合酸化物と、Ｃｏ
   化合物もしくはＮｉ化合物のうちの少なくとも１種の化
   合物とを少なくとも含有することを特徴とする鉄複合酸
   化物電極。
2. 【請求項２】前記鉄複合酸化物を主成分とする粒子を備
   えるペースト層が集電体の片面あるいは両面に形成され
   た構造を有することを特徴とする請求項１記載の鉄複合
   酸化物電極。
3. 【請求項３】前記鉄複合酸化物を主成分とする粒子が球
   状をなしていることを特徴とする請求項２記載の鉄複合
   酸化物電極。
4. 【請求項４】請求項１乃至請求項３記載の鉄複合酸化物
   電極を備える正極と、水素吸蔵合金を備える負極と、ア
   ルカリ電解液とを少なくとも具備することを特徴とする
   アルカリ電池。