JP2002260644A

JP2002260644A - 水素吸蔵合金電極及びアルカリ蓄電池

Info

Publication number: JP2002260644A
Application number: JP2001057911A
Authority: JP
Inventors: Katsuhiko Niiyama; 克彦新山; Ikuko Harada; 育幸原田; Tadayoshi Tanaka; 忠佳田中; Toshiyuki Noma; 俊之能間; Ikuro Yonezu; 育郎米津
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 2001-03-02
Filing date: 2001-03-02
Publication date: 2002-09-13

Abstract

(57)【要約】【課題】水素吸蔵合金電極を改善し、高電流での充放
電特性に優れると共に、電池の内圧の上昇も少ないアル
カリ蓄電池が得られるようにする。【解決手段】水素吸蔵合金粒子を用いた電極材料が集
電体に付着された水素吸蔵合金電極２の表面に、銅とコ
バルトとから選択される少なくとも一種の金属を含む第
１被覆層を設けると共に、この第１被覆層の上にニッケ
ルからなる第２被覆層を設け、またこの水素吸蔵合金電
極をアルカリ蓄電池の負極に用いた。

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及びこのアルカリ蓄電池の負
極に使用される水素吸蔵合金電極に関するものであり、
水素吸蔵合金電極を改善して、アルカリ蓄電池の内圧が
上昇するのを抑制すると共に、高電流での充放電特性を
向上させ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、その負極に水素吸蔵合金電極を使用したニッケル−
水素蓄電池が知られている。

【０００３】そして、このようなアルカリ蓄電池におけ
る水素吸蔵合金電極としては、一般に水素吸蔵合金粒子
に結着剤を加えてペーストを調製し、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る。

【０００４】しかし、上記のような水素吸蔵合金電極を
用いたアルカリ蓄電池においては、水素吸蔵合金電極に
おける導電性が十分ではなく、また過充電時に正極にお
いて発生した酸素によってアルカリ蓄電池の内圧が上昇
したり、水素吸蔵合金電極に用いた水素吸蔵合金粒子が
酸化されたりするという問題があった。

【０００５】このような問題を解決するため、例えば、
特公平７−６３００６号（特開昭６３−２６６７６７
号）公報においては、水素吸蔵合金電極の表面にニッケ
ル等を用いた多孔性の導電層を設け、水素吸蔵合金電極
における導電性を高めると共に、過充電時に正極で発生
した酸素によって電池の内圧が上昇したり、水素吸蔵合
金電極における水素吸蔵合金粒子が酸化されたりするの
を防止するようにしたものが示されている。

【０００６】しかし、上記のように水素吸蔵合金電極の
表面にニッケル等を用いた多孔性の導電層を設けた場合
においても、水素吸蔵合金電極における導電性を十分に
高めることができず、また過充電時に正極で発生した酸
素によって電池の内圧が上昇したり、水素吸蔵合金電極
における水素吸蔵合金粒子が酸化されたりするのを十分
に防止することができなかった。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】この発明は、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上記
のような問題を解決することを課題とするものであり、
水素吸蔵合金電極を改善し、水素吸蔵合金電極における
導電性を高めると共に、過充電時に正極で発生した酸素
によって電池の内圧が上昇したり、水素吸蔵合金電極に
おける水素吸蔵合金粒子が酸化されたりするのを防止
し、高電流での充放電特性に優れると共に、電池の内圧
の上昇も少ないアルカリ蓄電池が得られるようにするこ
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、水素吸蔵合金粒子を用いた電極材料が集電体に付着
された電極の表面に、銅とコバルトとから選択される少
なくとも一種の金属を含む第１被覆層を設けると共に、
この第１被覆層の上にニッケルからなる第２被覆層を設
けるようにしたのである。

【０００９】そして、この発明における水素吸蔵合金電
極をアルカリ蓄電池の負極に使用すると、電極の表面に
形成された上記の銅とコバルトとから選択される少なく
とも一種の金属を含む第１被覆層により、水素吸蔵合金
電極における導電性が大きく向上すると共に、この第１
被覆層の上に形成された第２被覆層におけるニッケルの
作用によって、過充電時に正極で発生した酸素が水素吸
蔵合金電極中の水素と反応して消費されるようになり、
電池の内圧が上昇したり、水素吸蔵合金電極における水
素吸蔵合金粒子が酸化されたりするのが、十分に抑制さ
れるようになる。

【００１０】そして、上記のように水素吸蔵合金電極に
おける導電性が大きく向上すると共に、過充電時に正極
で発生した酸素によって電池の内圧が上昇したり、水素
吸蔵合金電極における水素吸蔵合金粒子が酸化されたり
するのが十分に抑制される結果、高電流での充放電特性
に優れると共に、電池の内圧の上昇も少ないアルカリ蓄
電池が得られるようになる。

【００１１】ここで、この発明における水素吸蔵合金電
極において、上記のように電極の表面に、銅とコバルト
とから選択される少なくとも一種の金属を含む第１被覆
層を形成したり、この第１被覆層の上にニッケルからな
る第２被覆層を形成するにあたっては、様々な方法を用
いることができるが、水素吸蔵合金電極の特性を低下さ
せないようにして、簡単に上記のような第１及び第２の
被覆層を形成するためには、めっきによって第１及び第
２の被覆層を形成することが好ましく、特に、無電解め
っきによって形成することが好ましい。

【００１２】また、上記のように電極の表面に銅とコバ
ルトとから選択される少なくとも一種の金属を含む第１
被覆層を形成するにあたり、この第１被覆層中に、イッ
トリウム、イッテルビウム、ランタン、エルビウム、ビ
スマス、セリウム、プラセオジム、ネオジム及びカルシ
ウムの群から選択される少なくとも一種の元素を含有さ
せると、これらの元素によって水素吸蔵合金電極におけ
る充放電反応が適切に行われるようになり、高電流での
充放電特性がさらに向上するようになる。

【００１３】また、上記のように電極の表面に銅とコバ
ルトとから選択される少なくとも一種の金属を含む第１
被覆層を形成するにあたって、この第１被覆層の量が少
ないと、水素吸蔵合金電極における導電性を十分に向上
させることができなくなる一方、この第１被覆層の量が
多くなり過ぎると、水素吸蔵合金粒子の表面全体がこの
第１被覆層に覆われて、充放電反応が起こりにくくな
る。このため、水素吸蔵合金電極における水素吸蔵合金
粒子の重量に対するこの第１被覆層の重量割合を１重量
％〜１０重量％の範囲にすることが好ましい。

【００１４】また、上記のように電極の表面に形成され
た第１被覆層の上にニッケルからなる第２被覆層を設け
るにあたって、この第２被覆層の量が少ないと、過充電
時に正極で発生した酸素を水素吸蔵合金電極中の水素と
反応させて消費させることが困難になる一方、この第２
被覆層の量が多くなり過ぎると、この第２被覆層が厚く
なって過充電時に正極で発生した酸素がこの第２被覆層
を透過して水素吸蔵合金電極中の水素と反応することが
困難になり、何れの場合においても、電池の内圧が上昇
する。このため、水素吸蔵合金電極における水素吸蔵合
金粒子の重量に対するこの第２被覆層の重量割合を１重
量％〜１０重量％の範囲にすることが好ましい。

【００１５】

【実施例】以下、この発明に係る水素吸蔵合金電極及び
アルカリ蓄電池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の場合、
電池の内圧が上昇するのが抑制されると共に、水素吸蔵
合金電極の導電性が高くなり、高電流での充放電特性が
向上されて高い作動電圧が得られるようになることを比
較例を挙げて明らかにする。なお、この発明における水
素吸蔵合金電極及びアルカリ蓄電池は、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。

【００１６】（実施例Ａ）実施例Ａにおいては、組成式
ＭｍＮｉ_3.2Ｃｏ_1.0Ａｌ_0.2Ｍｎ_0.6で表される平均
粒径が５０μｍになった水素吸蔵合金粉末を用いるよう
にした。なお、この水素吸蔵合金粉末において、Ｍｍで
表されるミッシュメタルは、Ｌａ：Ｃｅ：Ｐｒ：Ｎｄ＝
２５：５０：６：１９の重量比になっている。

【００１７】そして、上記の水素吸蔵合金粉末１００重
量部に対して、結着剤として、スチレン−メタクリル酸
エステル共重合体を０．５重量部、ポリエチレンオキシ
ドを０．５重量部の割合で加えると共に、これに少量の
水を加え、これらを混合してペーストを調製し、このペ
ーストをニッケルめっきしたパンチングメタルからなる
集電体の両面に均一に塗布し、これを乾燥させた後、圧
延して水素吸蔵合金電極を作製した。

【００１８】次いで、上記のように作製した水素吸蔵合
金電極を、１リットル中に、硫酸銅が１０ｇ、エチレン
ジアミン４酢酸・２ナトリウムが３０ｇ、ピリリジルが
２０ｍｇ、ポリエチレングリコールが１５ｍｇの割合で
含まれ、水酸化アンモニウムによってｐＨ１２．２に調
整されると共に浴温が７０℃になった第１めっき液中に
１時間１４分４７秒間浸漬させ、無電解めっきによっ
て、上記の水素吸蔵合金電極の表面に銅Ｃｕからなる第
１被覆層を形成した。なお、水素吸蔵合金電極における
水素吸蔵合金粉末の重量に対して、この銅Ｃｕからなる
第１被覆層の重量割合は５重量％になっていた。

【００１９】次いで、上記のように表面に第１被覆層が
形成された水素吸蔵合金電極を、１リットル中に、硫酸
ニッケルが２６ｇ、クエン酸ナトリウムが６０ｇ、次亜
リン酸ナトリウムが２１ｇ、硫酸アンモニウムが６５ｇ
の割合で含まれ、水酸化アンモニウムによってｐＨ８に
調整されると共に浴温が９０℃になった第２めっき液中
に２２分３５秒間浸漬させ、無電解めっきによって上記
の第１被覆層の上にニッケルＮｉからなる第２被覆層を
形成した。なお、水素吸蔵合金電極における水素吸蔵合
金粉末の重量に対して、このニッケルＮｉからなる第２
被覆層の重量割合は５重量％になっていた。

【００２０】そして、上記のように表面に銅Ｃｕからな
る第１被覆層が形成され、さらにこの第１被覆層の上に
ニッケルＮｉからなる第２被覆層が形成された水素吸蔵
合金電極を負極に使用し、図１に示すような、円筒型で
電池容量が約１Ａｈになった実施例Ａのアルカリ蓄電池
を作製した。

【００２１】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。

【００２２】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内に上記のアル
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１
０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１０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。

【００２３】（実施例Ｂ）実施例Ｂにおいても、上記の
実施例Ａの場合と同じ、組成式ＭｍＮｉ_3.2Ｃｏ _1.0Ａ
ｌ_0.2Ｍｎ_0.6で表される平均粒径が５０μｍになった
水素吸蔵合金粉末を用い、上記の実施例Ａの場合と同様
にして、水素吸蔵合金電極を作製した。

【００２４】そして、この水素吸蔵合金電極の表面に第
１被覆層を設けるにあたり、この実施例Ｂにおいては、
上記の水素吸蔵合金電極を、１リットル中に、硫酸コバ
ルトが１５ｇ、酒石酸ナトリウムが１１５ｇ、ホウ酸が
３０ｇ、次亜リン酸ナトリウムが２１ｇの割合で含ま
れ、水酸化ナトリウムによってｐＨ９に調整されると共
に浴温が９０℃になった第１めっき液中に１５分０３秒
間浸漬させ、無電解めっきによって、上記の水素吸蔵合
金電極の表面にコバルトＣｏからなる第１被覆層を形成
した。なお、水素吸蔵合金電極における水素吸蔵合金粉
末の重量に対して、このコバルトＣｏからなる第１被覆
層の重量割合は５重量％になっていた。

【００２５】そして、このように水素吸蔵合金電極の表
面にコバルトＣｏからなる第１被覆層を形成した後は、
上記の実施例Ａの場合と同様に、第１被覆層が形成され
た水素吸蔵合金電極を、１リットル中に、硫酸ニッケル
が２６ｇ、クエン酸ナトリウムが６０ｇ、次亜リン酸ナ
トリウムが２１ｇ、硫酸アンモニウムが６５ｇの割合で
含まれ、水酸化アンモニウムによってｐＨ８に調整され
ると共に浴温が９０℃になった第２めっき液中に２２分
３５秒間浸漬させ、無電解めっきによって上記の第１被
覆層の上にニッケルＮｉからなる第２被覆層を形成し
た。なお、水素吸蔵合金電極における水素吸蔵合金粉末
の重量に対して、このニッケルＮｉからなる第２被覆層
の重量割合は５重量％になっていた。

【００２６】そして、上記のように表面にコバルトＣｏ
からなる第１被覆層が形成され、さらにこの第１被覆層
の上にニッケルＮｉからなる第２被覆層が形成された水
素吸蔵合金電極を負極に使用し、それ以外は、上記の実
施例Ａの場合と同様にして、円筒型で電池容量が約１Ａ
ｈになった実施例Ｂのアルカリ蓄電池を作製した。

【００２７】（比較例１）比較例１においても、上記の
実施例Ａの場合と同じ、組成式ＭｍＮｉ_3.2Ｃｏ _1.0Ａ
ｌ_0.2Ｍｎ_0.6で表される平均粒径が５０μｍになった
水素吸蔵合金粉末を用い、上記の実施例Ａの場合と同様
にして、水素吸蔵合金電極を作製した。

【００２８】そして、この比較例１においては、上記の
水素吸蔵合金電極の表面に被覆層を形成するにあたり、
上記の実施例Ａの場合と同様にして、上記の水素吸蔵合
金電極の表面に銅Ｃｕからなる被覆層を形成する一方、
ニッケルＮｉからなる被覆層は設けないようにした。

【００２９】そして、このように表面に銅Ｃｕからなる
被覆層が形成された水素吸蔵合金電極を負極に使用し、
それ以外は、上記の実施例Ａの場合と同様にして、円筒
型で電池容量が約１Ａｈになった比較例１のアルカリ蓄
電池を作製した。

【００３０】（比較例２）比較例２においても、上記の
実施例Ａの場合と同じ、組成式ＭｍＮｉ_3.2Ｃｏ _1.0Ａ
ｌ_0.2Ｍｎ_0.6で表される平均粒径が５０μｍになった
水素吸蔵合金粉末を用い、上記の実施例Ａの場合と同様
にして、水素吸蔵合金電極を作製した。

【００３１】そして、この比較例２においては、上記の
水素吸蔵合金電極の表面に被覆層を形成するにあたり、
上記の水素吸蔵合金電極の表面に銅Ｃｕからなる被覆層
を形成しないようにする一方、上記の実施例Ａの場合と
同様にして、この水素吸蔵合金電極の表面にニッケルＮ
ｉからなる被覆層を形成した。

【００３２】そして、このように表面にニッケルＮｉか
らなる被覆層が形成された水素吸蔵合金電極を負極に使
用し、それ以外は、上記の実施例Ａの場合と同様にし
て、円筒型で電池容量が約１Ａｈになった比較例２のア
ルカリ蓄電池を作製した。

【００３３】（比較例３）比較例３においても、上記の
実施例Ａの場合と同じ、組成式ＭｍＮｉ_3.2Ｃｏ _1.0Ａ
ｌ_0.2Ｍｎ_0.6で表される平均粒径が５０μｍになった
水素吸蔵合金粉末を用い、上記の実施例Ａの場合と同様
にして、水素吸蔵合金電極を作製した。

【００３４】そして、この比較例３においては、上記の
水素吸蔵合金電極の表面に被覆層を形成するにあたり、
上記の実施例Ｂの場合と同様にして、上記の水素吸蔵合
金電極の表面にコバルトＣｏからなる被覆層を形成する
一方、ニッケルＮｉからなる被覆層は設けないようにし
た。

【００３５】そして、このように表面にコバルトＣｏか
らなる被覆層が形成された水素吸蔵合金電極を負極に使
用し、それ以外は、上記の実施例Ａの場合と同様にし
て、円筒型で電池容量が約１Ａｈになった比較例１のア
ルカリ蓄電池を作製した。

【００３６】（比較例４）比較例４においても、上記の
実施例Ａの場合と同じ、組成式ＭｍＮｉ_3.2Ｃｏ _1.0Ａ
ｌ_0.2Ｍｎ_0.6で表される平均粒径が５０μｍになった
水素吸蔵合金粉末を用い、上記の実施例Ａの場合と同様
にして、水素吸蔵合金電極を作製した。

【００３７】そして、この比較例４においては、上記の
水素吸蔵合金電極の表面に被覆層を設けないようにし
て、この水素吸蔵合金電極をそのまま負極に使用し、そ
れ以外は、上記の実施例Ａの場合と同様にして、円筒型
で電池容量が約１Ａｈになった比較例４のアルカリ蓄電
池を作製した。

【００３８】次に、上記のように作製した実施例Ａ，Ｂ
及び比較例１〜４の各アルカリ蓄電池について、それぞ
れ２５℃の温度条件の下で、１００ｍＡで１６時間充電
させた後、１００ｍＡで１．０Ｖまで放電させ、これを
１サイクルとして、１０サイクルの充放電を繰り返して
行い、実施例Ａ，Ｂ及び比較例１〜４の各アルカリ蓄電
池を活性化させた。

【００３９】次いで、上記のようにして活性化させた実
施例Ａ，Ｂ及び比較例１〜４の各アルカリ蓄電池につい
て、それぞれ２５℃の温度条件の下で、１００ｍＡで１
６時間充電させた後、１Ａで１．０Ｖまで放電させ、こ
の放電時間の半分の時点における各アルカリ蓄電池の電
圧を作動電圧として求め、その結果を下記の表１に示し
た。

【００４０】また、上記のようにして活性化させた実施
例Ａ，Ｂ及び比較例１〜４の各アルカリ蓄電池につい
て、それぞれ２５℃の温度条件の下で１２００ｍＡで充
電を行い、充電開始からアルカリ蓄電池の内圧が１０ｋ
ｇｆ／ｃｍ²になるまでの時間を求め、これを内圧特性
として下記の表１に示した。

【００４１】

【表１】

【００４２】この結果から明らかなように、表面に銅Ｃ
ｕ又はコバルトＣｏからなる第１被覆層が設けられると
共にこの第１被覆層の上にニッケルＮｉからなる第２被
覆層が設けられた水素吸蔵合金電極を負極に使用した実
施例Ａ，Ｂの各アルカリ蓄電池は、表面に銅Ｃｕやコバ
ルトＣｏやニッケルＮｉからなる１つの被覆層だけが形
成された水素吸蔵合金電極を負極に使用した比較例１〜
３の各アルカリ蓄電池や、表面に何れの被覆層も形成さ
れていない水素吸蔵合金電極を負極に使用した比較例４
のアルカリ蓄電池に比べて、作動電圧が高くなると共
に、電池の内圧が上昇するのも抑制されるようになっ
た。

【００４３】（実施例Ｂ１〜Ｂ９）実施例Ｂ１〜Ｂ９に
おいても、上記の実施例Ａの場合と同じ、組成式ＭｍＮ
ｉ _3.2Ｃｏ_1.0Ａｌ_0.2Ｍｎ_0.6で表される平均粒径が
５０μｍになった水素吸蔵合金粉末を用い、上記の実施
例Ａの場合と同様にして、水素吸蔵合金電極を作製し
た。

【００４４】そして、この実施例Ｂ１〜Ｂ９において
は、上記の水素吸蔵合金電極の表面に第１被覆層を形成
するにあたり、上記の実施例Ｂにおいて使用した第１め
っき液中に、実施例Ｂ１では硫酸イットリウムを１．８
ｇ、実施例Ｂ２では硫酸イッテルビウムを１．２ｇ、実
施例Ｂ３では硫酸ランタンを１．４ｇ、実施例Ｂ４では
硫酸エルビウムを１．４ｇ、実施例Ｂ５では硫酸ビスマ
スを１．１ｇ、実施例Ｂ６では硫酸セリウムを１．５
ｇ、実施例Ｂ７では硫酸プラセオジムを１．３ｇ、実施
例Ｂ８では硫酸ネオジムを１．３ｇ、実施例Ｂ９では硫
酸カルシウムを２．２ｇ加えるようにし、それ以外は、
上記の実施例Ｂの場合と同様にし、上記の各第１めっき
液中に水素吸蔵合金電極を１５分０３秒間浸漬させて、
水素吸蔵合金電極の表面に、コバルトＣｏの他に、イッ
トリウムＹ，イッテルビウムＹｂ，ランタンＬａ，エル
ビウムＥｒ，ビスマスＢｉ，セリウムＣｅ，プラセオジ
ムＰｒ，ネオジムＮｄ及びカルシウムＣａから選択され
る一種の元素が含有された第１被覆層を形成した。な
お、水素吸蔵合金電極における水素吸蔵合金粉末の重量
に対して、これらの第１被覆層の重量割合は何れも５重
量％になっていた。

【００４５】次いで、上記のようにして水素吸蔵合金電
極の表面に形成された各第１被覆層の上に、上記の実施
例Ｂの場合と同様にして、ニッケルＮｉからなる第２被
覆層を形成した。

【００４６】そして、上記のようにして表面に各第１被
覆層が形成され、さらにこの第１被覆層の上にニッケル
Ｎｉからなる第２被覆層が形成された水素吸蔵合金電極
を負極に使用し、それ以外は、上記の実施例Ａの場合と
同様にして、円筒型で電池容量が約１Ａｈになった実施
例Ｂ１〜Ｂ９の各アルカリ蓄電池を作製した。

【００４７】また、このようにして作製した実施例Ｂ１
〜Ｂ９の各アルカリ蓄電池についても、前記の各アルカ
リ蓄電池の場合と同様にして、各アルカリ蓄電池におけ
る作動電圧及び内圧特性を求め、その結果を下記の表２
に示した。

【００４８】

【表２】

【００４９】この結果、水素吸蔵合金電極の表面に、コ
バルトＣｏを含む第１被覆層と、ニッケルからなる第２
被覆層とを設けるにあたり、上記の第１被覆層に、コバ
ルトＣｏの他に、イットリウムＹ，イッテルビウムＹ
ｂ，ランタンＬａ，エルビウムＥｒ，ビスマスＢｉ，セ
リウムＣｅ，プラセオジムＰｒ，ネオジムＮｄ及びカル
シウムＣａから選択される一種の元素を含有させた水素
吸蔵合金電極を用いた実施例Ｂ１〜Ｂ９の各アルカリ蓄
電池は、コバルトＣｏだけからなる第１被覆層を設けた
実施例Ｂのアルカリ蓄電池に比べて作動電圧がさらに高
くなっていた。

【００５０】なお、上記の実施例Ｂ１〜Ｂ９において
は、水素吸蔵合金電極の表面にコバルトＣｏを含む第１
被覆層を設ける場合について示したが、上記の実施例Ａ
のように銅Ｃｕからなる第１被覆層を設ける場合におい
ても、銅Ｃｕの他に、イットリウムＹ，イッテルビウム
Ｙｂ，ランタンＬａ，エルビウムＥｒ，ビスマスＢｉ，
セリウムＣｅ，プラセオジムＰｒ，ネオジムＮｄ及びカ
ルシウムＣａから選択される一種の元素を含有させた第
１被覆層を設けるようにすると同様の効果が得られる。

【００５１】（実施例Ｂ１．１〜Ｂ１．９）実施例Ｂ
１．１〜Ｂ１．９においても、上記の実施例Ａの場合と
同じ、組成式ＭｍＮｉ_3.2Ｃｏ_1.0Ａｌ_0.2Ｍｎ_0.6で
表される平均粒径が５０μｍになった水素吸蔵合金粉末
を用い、上記の実施例Ａの場合と同様にして、水素吸蔵
合金電極を作製した。

【００５２】そして、この実施例Ｂ１．１〜Ｂ１．９に
おいては、上記の水素吸蔵合金電極の表面に第１被覆層
を形成するにあたり、上記の実施例Ｂにおいて使用した
第１めっき液中に、上記の実施例Ｂ１の場合と同様に、
硫酸イットリウムを１．８ｇ加えると共に、上記の水素
吸蔵合金電極をこの第１めっき液中に浸漬させる時間を
変更し、水素吸蔵合金電極の表面に、コバルトＣｏの他
にイットリウムＹが含有された第１被覆層を形成した。

【００５３】ここで、上記の第１めっき液中に水素吸蔵
合金電極を浸漬させる時間を、実施例Ｂ１．１では２分
２５秒、実施例Ｂ１．２では２分４３秒、実施例Ｂ１．
３では３分０１秒、実施例Ｂ１．４では６分０２秒、実
施例Ｂ１．５では２１分０５秒、実施例Ｂ１．６では２
４分０５秒、実施例Ｂ１．７では３０分０７秒、実施例
Ｂ１．８では３３分０７秒、実施例Ｂ１．９では３６分
０８秒にした。

【００５４】そして、上記のようにして水素吸蔵合金電
極の表面に、コバルトＣｏの他にイットリウムＹが含有
された第１被覆層を形成したところ、水素吸蔵合金電極
における水素吸蔵合金粒子の重量に対する上記の各第１
被覆層の重量割合は、下記の表３に示すように、実施例
Ｂ１．１では０．８重量％、実施例Ｂ１．２では０．９
重量％、実施例Ｂ１．３では１重量％、実施例Ｂ１．４
では３重量％、実施例Ｂ１．５では７重量％、実施例Ｂ
１．６では８重量％、実施例Ｂ１．７では１０重量％、
実施例Ｂ１．８では１１重量％、実施例Ｂ１．９では１
２重量％になっていた。

【００５５】次いで、上記のようにして水素吸蔵合金電
極の表面に形成されたコバルトＣｏの他にイットリウム
Ｙを含有する各第１被覆層の上に、上記の実施例Ｂの場
合と同様にして、ニッケルＮｉからなる第２被覆層を形
成した。

【００５６】そして、上記のように表面にコバルトＣｏ
の他にイットリウムＹが含有された各第１被覆層が形成
され、さらにこの第１被覆層の上にニッケルＮｉからな
る第２被覆層が形成された水素吸蔵合金電極を負極に使
用し、それ以外は、上記の実施例Ａの場合と同様にし
て、円筒型で電池容量が約１Ａｈになった実施例Ｂ１．
１〜Ｂ１．９の各アルカリ蓄電池を作製した。

【００５７】また、上記のようにして作製した実施例Ｂ
１．１〜Ｂ１．９の各アルカリ蓄電池についても、前記
の各アルカリ蓄電池の場合と同様にして、各アルカリ蓄
電池における作動電圧及び内圧特性を求め、その結果を
下記の表３に示した。

【００５８】

【表３】

【００５９】この結果、水素吸蔵合金電極における水素
吸蔵合金粒子に対する上記の第１被覆層の重量割合が１
重量％〜１０重量％の範囲になった実施例Ｂ１，Ｂ１．
３〜Ｂ１．８の各アルカリ蓄電池は、第１被覆層の重量
割合が１重量％未満になった実施例Ｂ１．１及びＢ１．
２の各アルカリ蓄電池や、第１被覆層の重量割合が１０
重量％を越える実施例Ｂ１．８及びＢ１．９の各アルカ
リ蓄電池に比べて作動電圧がさらに高くなっていた。

【００６０】なお、上記の実施例Ｂ１．１〜Ｂ１．９に
おいては、水素吸蔵合金電極の表面に、コバルトＣｏの
他にイットリウムＹが含有された第１被覆層を設ける場
合について示したが、上記の実施例Ａ，Ｂのように銅Ｃ
ｕ又はコバルトＣｏからなる第１被覆層を設ける場合
や、また上記のイットリウムＹに代えて、イッテルビウ
ムＹｂ，ランタンＬａ，エルビウムＥｒ，ビスマスＢ
ｉ，セリウムＣｅ，プラセオジムＰｒ，ネオジムＮｄ及
びカルシウムＣａから選択される一種の元素を含有させ
た第１被覆層を設ける場合においても同様の効果が得ら
れる。

【００６１】（実施例Ｂ１．１０〜Ｂ１．１８）実施例
Ｂ１．１０〜Ｂ１．１８においても、上記の実施例Ａの
場合と同じ、組成式ＭｍＮｉ_3.2Ｃｏ_1.0Ａｌ_0.2Ｍｎ
_0.6で表される平均粒径が５０μｍになった水素吸蔵合
金粉末を用い、上記の実施例Ａの場合と同様にして、水
素吸蔵合金電極を作製した。

【００６２】また、この実施例Ｂ１．１０〜Ｂ１．１８
においては、この水素吸蔵合金電極の表面に、上記の実
施例Ｂ１の場合と同様にして、コバルトＣｏの他にイッ
トリウムＹが含有された第１被覆層を形成した。

【００６３】そして、このように水素吸蔵合金電極の表
面に形成されたコバルトＣｏの他にイットリウムＹを含
有する第１被覆層の上に、ニッケルからなる第２被覆層
を形成するにあたり、上記の実施例Ｂにおいて用いた第
２めっき液中に、第１被覆層が形成された水素吸蔵合金
電極を浸漬させる時間を変更し、実施例Ｂ１．１０では
３分３７秒に、実施例Ｂ１．１１では４分０４秒に、実
施例Ｂ１．１２では４分３１秒に、実施例Ｂ１．１３で
は１３分３３秒に、実施例Ｂ１．１４では３３分３７秒
に、実施例Ｂ１．１５では３６分０８秒に、実施例Ｂ
１．１６では４５分１０秒に、実施例Ｂ１．１７では４
９分４１秒に、実施例Ｂ１．１８では５４分１２秒にし
た。

【００６４】ここで、上記のようにして第１被覆層の上
に、それぞれニッケルからなる第２被覆層を形成したと
ころ、水素吸蔵合金電極における水素吸蔵合金粒子の重
量に対する上記の各第２被覆層の重量割合は、下記の表
４に示すように、実施例Ｂ１．１０では０．８重量％、
実施例Ｂ１．１１では０．９重量％、実施例Ｂ１．１２
では１重量％、実施例Ｂ１．１３では３重量％、実施例
Ｂ１．１４では７重量％、実施例Ｂ１．１５では８重量
％、実施例Ｂ１．１６では１０重量％、実施例Ｂ１．１
７では１１重量％、実施例Ｂ１．１８では１２重量％に
なっていた。

【００６５】そして、上記のように表面にコバルトＣｏ
の他にイットリウムＹが含有された第１被覆層が形成さ
れ、さらにこの第１被覆層の上にニッケルＮｉからなる
上記の各第２被覆層が形成された水素吸蔵合金電極を負
極に使用し、それ以外は、上記の実施例Ａの場合と同様
にして、円筒型で電池容量が約１Ａｈになった実施例Ｂ
１．１０〜Ｂ１．１８の各アルカリ蓄電池を作製した。

【００６６】また、上記のようにして作製した実施例Ｂ
１．１０〜Ｂ１．１８の各アルカリ蓄電池についても、
前記の各アルカリ蓄電池の場合と同様にして、各アルカ
リ蓄電池における作動電圧及び内圧特性を求め、その結
果を下記の表４に示した。

【００６７】

【表４】

【００６８】この結果、水素吸蔵合金電極における水素
吸蔵合金粒子に対するニッケルＮｉからなる第２被覆層
の重量割合が１重量％〜１０重量％の範囲になった実施
例Ｂ１，Ｂ１．１２〜Ｂ１．１６の各アルカリ蓄電池
は、第２被覆層の重量割合が１重量％未満になった実施
例Ｂ１．１０及びＢ１．１１の各アルカリ蓄電池や、第
２被覆層の重量割合が１０重量％を越える実施例Ｂ１．
１７及びＢ１．１８の各アルカリ蓄電池に比べて内圧特
性がさらに向上していた。

【００６９】

【発明の効果】以上詳述したように、この発明における
水素吸蔵合金電極においては、水素吸蔵合金粒子を用い
た電極材料が集電体に付着された電極の表面に、銅とコ
バルトとから選択される少なくとも一種の金属を含む第
１被覆層を設けると共に、この第１被覆層の上にニッケ
ルからなる第２被覆層を設けたため、銅とコバルトとか
ら選択される少なくとも一種の金属を含む第１被覆層に
より、水素吸蔵合金電極の導電性が大きく向上すると共
に、この第１被覆層の上に形成された第２被覆層におけ
るニッケルの作用によって、過充電時に正極で発生した
酸素が水素吸蔵合金電極中の水素と反応して消費される
のが容易になり、電池の内圧が上昇したり、水素吸蔵合
金電極における水素吸蔵合金粒子が酸化されたりするの
が、十分に抑制されるようになった。

【００７０】この結果、上記のような水素吸蔵合金電極
をアルカリ蓄電池の負極に使用すると、高電流での充放
電特性に優れると共に、電池の内圧の上昇も少ないアル
カリ蓄電池が得られるようになった。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例及び比較例において作製した
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)発明者田中忠佳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)発明者能間俊之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)発明者米津育郎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） 5H028 AA01 AA05 BB03 EE01 EE10 FF02 HH01 5H050 AA02 BA14 CA03 CB16 DA03 DA04 DA09 EA02 EA03 EA04 FA04 FA17 GA22 HA01

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】水素吸蔵合金粒子を用いた電極材料が集
電体に付着された電極の表面に、銅とコバルトとから選
択される少なくとも一種の金属を含む第１被覆層が設け
られると共に、この第１被覆層の上にニッケルからなる
第２被覆層が設けられていることを特徴とする水素吸蔵
合金電極。
【請求項２】請求項１に記載した水素吸蔵合金電極に
おいて、上記の被覆層がめっきによって形成されてい
る。
【請求項３】請求項１又は２に記載した水素吸蔵合金
電極において、上記の第１被覆層中に、イットリウム、
イッテルビウム、ランタン、エルビウム、ビスマス、セ
リウム、プラセオジム、ネオジム及びカルシウムの群か
ら選択される少なくとも一種の元素が含有されている。
【請求項４】請求項１〜３の何れか１項に記載した水
素吸蔵合金電極において、上記の電極中における水素吸
蔵合金粒子の重量に対する上記の第１被覆層の重量割合
が１重量％〜１０重量％の範囲である。
【請求項５】請求項１〜４の何れか１項に記載した水
素吸蔵合金電極において、上記の電極中における水素吸
蔵合金粒子の重量に対する上記の第２被覆層の重量割合
が１重量％〜１０重量％の範囲である。
【請求項６】請求項１〜５の何れか１項に記載した水
素吸蔵合金電極を負極に使用したことを特徴とするアル
カリ蓄電池。