JP2002279993A

JP2002279993A - アルカリ蓄電池

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Publication number: JP2002279993A
Application number: JP2001081828A
Authority: JP
Inventors: Hiromi Tamakoshi; 博美玉腰; Hiroshi Fukunaga; 浩福永
Original assignee: Hitachi Maxell Ltd
Current assignee: Maxell Holdings Ltd
Priority date: 2001-03-22
Filing date: 2001-03-22
Publication date: 2002-09-27

Abstract

(57)【要約】【課題】正極の利用率が高く、かつ高温充電特性が優
れたアルカリ蓄電池を提供する。【解決手段】水酸化ニッケルを活物質とする非焼結式
の正極、負極、セパレータおよび電解液を有するアルカ
リ蓄電池において、前記正極中に少なくともコバルト化
合物とイットリウム族元素化合物を添加し、かつ、その
コバルト化合物とイットリウム族元素化合物をアルカリ
水溶液で酸化処理することによって、アルカリ蓄電池を
構成する。上記イットリウム族元素化合物におけるイッ
トリウム族元素としては、Ｓｃ、Ｙ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔ
ｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕがあり、ま
た、イットリウム族元素化合物としては、酸化イットリ
ウム、酸化イッテルビウム、酸化エルビウムなどが好ま
しい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、アルカリ蓄電池に
関し、さらに詳しくは、水酸化ニッケルを活物質とする
非焼結式の正極と水素吸蔵合金を活物質とする負極を用
いたアルカリ蓄電池に関する。

【０００２】

【従来の技術】アルカリ蓄電池用の正極としては、ニッ
ケル粉末を焼結基板中の細孔に含浸させて活物質を充填
した焼結式の正極と、活物質である水酸化ニッケルを結
着剤、増粘剤などとともに水または溶剤に分散して正極
合剤含有ペーストを調製し、それを集電体となる導電性
多孔基材に塗布、充填、乾燥する工程を経て作製される
非焼結式の正極とがある。前者の焼結式正極では、焼結
基板の導電性が高いため、活物質の利用率に優れている
が、焼結基板の多孔度を増加させることが困難なため、
水酸化ニッケルの充填量を増加させることができず、そ
のため、高容量化が達成しにくく、しかも、ニッケル粒
子間の結合力が弱いため、多孔度の大きい焼結基板を用
いると活物質が脱落しやすいという問題があった。

【０００３】そのため、後者の非焼結式正極が水素化物
二次電池用の正極として提案されており、この非焼結式
正極では、活物質である水酸化ニッケルの充填密度を高
くすることができるとともに、極板の製造も簡便である
という利点を有するものの、水酸化ニッケルと基材との
距離が長いため、導電性が低くなって活物質の利用率が
低くなるという問題があった。

【０００４】そこで、非焼結式正極では、利用率を高め
て高容量化を達成すべく、その正極中に金属コバルトま
たは一酸化コバルトや水酸化コバルトなどのコバルト化
合物を導電助剤として添加することが提案されている。
これらのコバルト化合物はアルカリ電解液中で充電時に
酸化され、オキシ水酸化コバルトなどの高次のコバルト
酸化物となって水酸化ニッケルの粒子間を電気的に接続
する導電性ネットワークを形成することが知られてい
る。

【０００５】しかしながら、上記コバルト系添加剤は正
極中に均一分散しにくく偏在しやすいため、これより形
成されるネットワークは不均一になりやすく、良好な導
電性を確保しにくい。また、電極全体にネットワークを
形成させるため、コバルト系添加剤の添加量を増加させ
ると、水酸化ニッケルの充填量が低下することになる。
そのため、最近では水酸化ニッケルの充填量を低下させ
ることなく、均一なネットワークを形成させるため、上
記のような添加剤としてのコバルトあるいはコバルト化
合物に代えて、あるいは前記添加剤とともに予め水酸化
コバルトなどのコバルト化合物で粒子表面を被覆した水
酸化ニッケルを用いることが提案されている（特開昭６
２−２３４８６７号公報、特開昭６２−２３４８６８号
公報、特開平４−４６９８号公報など）。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記活
物質を用いた非焼結式正極は利用率の点で優れているも
のの、高温雰囲気下になると充電効率が低下して活物質
の利用率が悪くなるという問題があった。すなわち、水
酸化ニッケルの充電電位が酸素発生電位と近いため、充
電末期になると酸素発生と充電反応との競争反応が生
じ、水酸化ニッケルの充電が妨げられ、高温雰囲気にな
るとこれが顕著になり、高温雰囲気での充電効率が低下
して利用率が低下するのである。

【０００７】そこで、充電効率を向上させるために、電
解液に水酸化リチウムや水酸化ナトリウムを添加した
り、正極中に水酸化カルシウム、酸化カルシウム、酸化
亜鉛、水酸化カドミウムを添加したり、水酸化ニッケル
にＳｒ、Ｓｃ、Ａｌ、Ｇａ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｂｉ、
Ｍｏ、Ａｇ、Ｓｎ、Ｓｂ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｕ
などを固溶することが提案されている（特開平１０−４
０９４８号公報、特開平１０−１４９８２１号公報）。
しかしながら、一般的に用いられている水酸化カルシウ
ムや酸化カルシウムの正極への添加はペーストの調製時
にダマ（塊り）になりやすく均一なペーストが得られな
いという問題があり、また、正極への酸化亜鉛の添加
は、高率放電や低温高率放電での利用率が低下するとい
う問題があり、水酸化ニッケルへのＳｒなどの金属元素
の固溶は物性が大きく変化するため、製造上の点からも
難しかった。

【０００８】また、正極中にイッテルビウム化合物、イ
ットリウム化合物、希土類化合物などを添加することが
提案されているが（特開平９−２６５９８１号公報、特
開平１０−１０６５５６号公報）、これらの化合物の添
加は、高温での充電効率に効果があるものの、これらの
化合物はアルカリ水溶液に溶解しにくく、電池内でコバ
ルトの導電ネットワークを形成する時に、偏在して存在
するため、その効果を充分に発揮していないと考えられ
る。また、上記化合物が偏在して存在すると、電池内で
のコバルトの導電ネットワーク形成時に不均一な導電ネ
ットワークが形成されてしまい、充電効率には効果があ
るものの、利用率やサイクル特性が悪いという問題もあ
った。

【０００９】本発明は、上記のような従来技術の問題点
を解決し、正極の利用率を低下させることなく、高温で
の充電効率を向上させて、正極利用率が高く、かつ高温
充電特性が優れたアルカリ蓄電池を提供することを目的
とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、水酸化ニッケ
ルを活物質とする非焼結式の正極、負極、セパレータお
よび電解液を有するアルカリ蓄電池において、前記正極
中に少なくともコバルト化合物とイットリウム族元素化
合物を添加し、かつ、そのコバルト化合物とイットリウ
ム族元素化合物をアルカリ水溶液で酸化処理することに
よって、上記課題を解決したものである。

【００１１】

【発明の実施の形態】上記イットリウム族元素化合物に
おけるイットリウム族元素は、Ｓｃ、Ｙ、Ｅｕ、Ｇｄ、
Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕであり、上
記Ｓｃはスカンジウムで、Ｙはイットリウムで、Ｅｕは
ユウロピウムで、Ｇｄはガドリニウムで、Ｔｂはテルビ
ウムで、Ｄｙはジスプロシウム、Ｈｏはホルミウム、Ｅ
ｒはエルビウム、Ｔｍはツリウム、Ｙｂはイッテルビウ
ム、Ｌｕはルテチウムである。

【００１２】そして、上記イットリウム族元素化合物と
しては、例えば、イットリウム族元素化合物の酸化物、
水酸化物などが挙げられる。

【００１３】また、コバルト化合物としては、例えば、
水酸化コバルト、酸化コバルト、コバルトなどが挙げら
れ、特に水酸化コバルト、酸化コバルトなどが好まし
い。これらのコバルト化合物は、正極の作製にあたって
使用する正極合剤の調製時にその正極合剤の構成材料の
一つとして加わるようにしてもよいし、また、活物質の
水酸化ニッケルへの粒子表面を被覆する被覆材として使
用されて正極合剤中に含まれるものであってもよい。

【００１４】本発明において、前記イットリウム族元素
化合物を正極中に添加し、それをアルカリ水溶液で酸化
処理することによって、利用率を低下させることなく、
高温充電効率を向上させることができる理由を、イット
リウム族元素化合物として酸化イッテルビウムを用い、
コバルト化合物として水酸化コバルトで水酸化ニッケル
の粒子表面を被覆するとともに、正極合剤の調製にあた
って水酸化コバルトを添加した場合で説明する。

【００１５】まず、粒子表面を水酸化コバルトで被覆し
た水酸化ニッケルと、水酸化コバルトと、酸化イッテル
ビウムと、カルボキシメチルセルロース水溶液と、ポリ
テトラフルオロエチレン分散液とを混合してスラリー状
の正極合剤含有ぺーストを調製し、得られた正極合剤含
有ぺーストをニッケル発泡体からなる導電性基材に塗
布、充填し、乾燥後、加圧成形して、シート状にした
後、高温のアルカリ水溶液に浸漬すると、酸化イッテル
ビウムはアルカリ水溶液に溶解する。

【００１６】また、アルカリ水溶液への浸漬により、水
酸化ニッケルの粒子表面を被覆しているコバルト化合物
および正極合剤の調製にあたって添加したコバルト化合
物もアルカリ水溶液中に溶解し、アルカリ水溶液への浸
漬中にコバルト化合物と酸化イッテルビウムが共存する
導電ネットワークが形成され、その正極前駆体をアルカ
リ水溶液を含んだ状態で高温雰囲気下で熱処理すること
によって、より導電性の高いネットワークを形成するこ
とができる。

【００１７】すなわち、上記加熱処理を行うことによっ
て、コバルト化合物は高次のコバルト化合物に変化し、
導電ネットワークが形成される。溶解した酸化イッテル
ビウムは水酸化イッテルビウムとなり、上記コバルト化
合物による導電ネットワークの形成時にその導電ネット
ワークに取り込まれ、水酸化ニッケルの粒子表面をコバ
ルト化合物と共に被覆する。その結果、酸素発生電圧が
高くなり、充電末期の酸素発生を遅らせ、水酸化ニッケ
ルの充電受け入れが向上する。また、正極の前駆体とし
ての電極体を酸化処理して、均一かつ強固な導電ネット
ワークを形成しているので、正極の利用率が高くなる。

【００１８】前記イッテルビウム族元素化合物の添加量
としては、水酸化ニッケル１００ｇに対して、イッテル
ビウム族元素として０．０００６モル〜０．０５モルが
好ましい。イッテルビウム族元素化合物の添加量を水酸
化ニッケル１００ｇに対してイッテルビウム族元素とし
て０．０００６モル以上にすることにより、高温充電効
率を充分に向上させ、０．０５モル以下にすることによ
り、イッテルビウム族元素化合物の添加による利用率の
低下を抑制して、高利用率を保持することができる。

【００１９】上記酸化処理にあたって使用するアルカリ
水溶液としては、例えば、水酸化カリウム水溶液、水酸
化ナトリウム水溶液、水酸化リチウム水溶液、あるいは
それらの混合溶液が好ましい。このアルカリ水溶液の濃
度は２０〜５０重量％が好ましい。アルカリ水溶液の濃
度を２０重量％以上にすることによってイッテルビウム
族元素化合物やコバルト化合物の溶解性を高めて導電ネ
ットワークの形成を容易にし、５０重量％以下にするこ
とによってアルカリ水溶液の粘度増加による正極前駆体
への浸透性の悪さを防止できるからである。このアルカ
リ水溶液による酸化処理の温度は５０〜１００℃が好ま
しく、浸漬時間は０．２〜１．２時間が好ましい。アル
カリ水溶液による酸化処理時の温度を５０℃以上および
浸漬時間を０．２時間以上にすることによって、イッテ
ルビウム族元素化合物やコバルト化合物を充分に溶解さ
せることができ、温度を１００℃以下および浸漬時間を
１．２時間以下にすることによって、特性低下を招くこ
となく、イッテルビウム族元素化合物やコバルト化合物
を短時間で溶解させることができるからである。また、
上記アルカリ水溶液への浸漬処理後に熟成するが、この
熟成処理にあたって、温度は３５〜１１０℃が好まし
く、６０〜１１０℃がより好ましく、熟成時間は０．２
〜２．４時間が好ましく、０．５〜２．４時間がより好
ましい。つまり、熟成温度を３５℃以上および熟成時間
を０．２時間以上にすることによって、酸化処理を適正
に進行させ、熟成温度を１１０℃以下および熟成時間を
２．４時間以下にすることによって、酸化が進行しすぎ
るのを防止することができる。

【００２０】本発明者らは、イッテルビウム族元素化合
物を添加し、上記のような酸化処理をする工程を経て作
製した非焼結式正極を用いてアルカリ蓄電池を組み立て
るにあたり、さらに検討を重ねた結果、水酸化カリウム
を主体とし、水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、酸化
亜鉛のいずれか１種以上を含有するアルカリ水溶液を電
解液として用いた場合には、さらに高温充電効率を向上
させることができることを見出した。前記水酸化リチウ
ムや水酸化ナトリウムの含有量としては、アルカリ電解
液中において、１〜１０重量％とすることが好ましく、
２〜６重量％とすることがより好ましい。すなわち、こ
の濃度にすることにより効果を適切に発現させるととも
に多すぎによる低温特性の低下を防止することができ
る。また、酸化亜鉛を含有させる場合は、１〜６重量％
が好ましく、２．５〜５．５重量％がより好ましい。す
なわち、この濃度にすることにより、効果を適切に発現
させるとともに、多すぎによる低温特性の低下を防止す
ることができる。

【００２１】本発明において、正極の活物質としては水
酸化ニッケルを用いるが、この水酸化ニッケルとして
は、その粒子表面をコバルト化合物で被覆したものが好
ましい。このコバルト化合物としては、前記のように水
酸化コバルト、酸化コバルトなどが好ましく、その被覆
量としては、水酸化ニッケルに対してコバルト化合物中
のコバルト量で２〜６重量％（水酸化ニッケル１００重
量部に対してコバルト化合物中のコバルトの量が２〜６
重量部の割合）が好ましい。また、正極活物質の利用率
を高めるには、上記水酸化ニッケルはコバルトおよび亜
鉛が固溶したものが好ましく、コバルトおよび亜鉛の水
酸化ニッケルの固溶量としては、それぞれ０．５〜２重
量％（水酸化ニッケル１００重量部に対してコバルトが
０．５〜２重量部の割合）および０．５〜５重量部（水
酸化ニッケル１００重量部に対して亜鉛が０．５〜５重
量部の割合）が好ましい。また、コバルト化合物として
は、上記水酸化ニッケルの粒子表面に被覆する場合以外
に、正極合剤の調製にあたって添加してもよく、このコ
バルト化合物としては、前記のように水酸化コバルト、
酸化コバルトなどが好ましく、その添加量としては、水
酸化ニッケルに対してコバルトの量で０．５〜６重量％
（水酸化ニッケル１００重量部に対してコバルト化合物
中のコバルトの量が０．５〜６重量部の割合）であるこ
とが好ましい。すなわち、コバルト化合物の量を上記範
囲とすることにより、活物質の水酸化ニッケルの充填量
の大幅な低下を招くことなく、導電性を高めることがで
きる。

【００２２】正極は、例えば、上記水酸化ニッケルから
なる正極活物質と、コバルト化合物と、イットリウム族
系元素化合物と、カルボキシメチルセルロース、ポリテ
トラフルオロエチレンなどのバインダーとを水または溶
剤の存在下で混合して正極合剤含有ぺーストを調製し、
その正極合剤含有ぺーストをニッケル発泡体などからな
る導電性の基材に塗布、充填し、乾燥後、加圧成形した
後、その正極の前駆体を前記のようにアルカリ水溶液に
浸漬し、その浸漬後、アルカリ水溶液を含んだ状態で加
熱して熟成し、水洗、乾燥することによって製造され
る。したがって、コバルト化合物やイットリウム族系化
合物は、製造後の正極において、その正極合剤中に酸化
処理された状態で存在すればよい。

【００２３】上記のようにして製造される正極に対し
て、負極には水素吸蔵合金電極が用いられ、電解液とし
てはアルカリ水溶液が用いられるが、これらの構成は従
来と同様のものでよい。例えば、負極を構成する水素吸
蔵合金電極の活物質である水素吸蔵合金としては、例え
ば、希土類−Ｎｉ系、ラーベス系、Ｍｇ−Ｎｉ系、Ｖ−
Ｔｉ−Ｎｉ系などの各種水素吸蔵合金が挙げられるが、
それらの中でもミッシュメタルを用いた希土類−Ｎｉ系
水素吸蔵合金が好ましい。特に、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｍｎおよ
びＡｌを含み、ミッシュメタル（Ｍｍ）１に対して、原
子比でＮｉ、Ｃｏ、Ｍｎ、Ａｌの割合がそれぞれ３．４
〜４．３、０．２〜０．７、０．１〜０．５、０．１〜
０．４の範囲にある希土類−Ｎｉ系水素吸蔵合金が好ま
しい。すなわち、正極に形成された導電ネットワークを
構成するコバルト酸化物は、負極の水素吸蔵合金の腐食
により生成した水素ガスあるいは溶出したイオンにより
還元されやすく、そのため、導電ネットワークが破壊さ
れることになるが、上記組成の水素吸蔵合金は、比較的
容量が大きい上に腐食が少ないので、本発明においては
特に好適に用いられる。

【００２４】本発明のアルカリ蓄電池は、例えば、上記
の正極および負極と、さらにそれらを分離するナイロン
不織布やポリオレフィン系不織布などからなるセパレー
タを電池缶内に装填し、アルカリ水溶液を電解液として
注入した後、封口する工程を経ることによって作製され
る。

【００２５】

【実施例】つぎに、実施例を挙げて本発明をより具体的
に説明する。ただし、本発明は実施例に例示のもののみ
に限定されることはない。なお、以下において、部とあ
るのは重量部を意味し、濃度、純度、組成を示す際の％
は特にその基準を付記しないかぎり重量％を意味する。

【００２６】実施例１粒子表面を水酸化コバルトで被覆した水酸化ニッケル粉
末１００部に対し、水酸化コバルト粉末２部、酸化イッ
テルビウム０．８部（０．００２モル、イッテルビウム
として０．００４モル）、２％カルボキシメチルセルロ
ース水溶液１０部および６０％ポリテトラフルオロエチ
レン分散液３部を添加して混合し、正極合剤含有ぺース
トを調製した。得られた正極合剤含有ぺーストをニッケ
ル発泡体からなる導電性の基材に塗布、充填し（正極合
剤含有ぺーストを基材に塗布して基材の多孔中に正極合
剤含有ぺーストを充填する）、８０℃で１時間乾燥後、
１トン／ｃｍ²で加圧成形して、シート状の正極前駆体
を得た。そして、この正極前駆体を水酸化カリウムを２
６％、水酸化ナトリウムを４％および水酸化リチウムを
２％含み８０℃に加熱したアルカリ水溶液に０．５時間
浸漬し、その浸漬後、アルカリ水溶液を含んだ状態で９
５℃の空気中で０．８時間熟成し、７０℃の温水で０．
７時間水洗し、さらに８５℃で１時間乾燥後、加圧成形
し、その後、所定サイズに裁断して、理論容量が６５０
ｍＡｈの非焼結式正極を得た。

【００２７】負極は以下のようにして作製した。市販の
Ｍｍ（Ｌａ、Ｃｅ、Ｎｄ、Ｐｒを含有する）、Ｎｉ、Ｃ
ｏ、Ｍｎ、Ａｌ（いずれも純度９９％以上）の各試料
を、ＭｍＮｉ_3.9Ｃｏ_0.6Ｍｎ_0.36Ａｌ_0.25の組成にな
るように高周波溶解炉によって加熱溶解し、水素吸蔵合
金を得た。この水素吸蔵合金を機械的に粉砕することに
より、平均粒径３５μｍの水素吸蔵合金粉末を得た。こ
の水素吸蔵合金粉末１００部に対して、カルボニルニッ
ケル粉末１部、５％ポリ−Ｎ−ビニルアセトアミド水溶
液１０部および４０％スチレン−２−エチルヘキシルア
クリレート共重合体１．７部を添加し混合し、負極合剤
含有ぺーストを調製した。この負極合剤含有ぺーストを
パンチングメタルからなる基材に塗布、充填し、乾燥
後、加圧成形し、その後、所定サイズに裁断して、シー
ト状の負極を得た。

【００２８】上記の正極と負極をナイロン不織布製のセ
パレータを介して渦巻状に巻回し、その渦巻状巻回構造
の電極体を電池缶に挿入した後、水酸化カリウムを２６
％、水酸化ナトリウムを４％、水酸化リチウムを２％お
よび酸化亜鉛を３％含むアルカリ電解液を注入し、密封
して単４形のアルカリ蓄電池を作製した。

【００２９】上記アルカリ蓄電池の構造を図１を用いて
説明すると、１は上記の正極であり、２は上記の負極で
あるが、この図１では正極１や負極２はその詳細につい
て示しておらず、基材などを省略して単一構造のものと
して示している。そして、上記正極１と負極２はセパレ
ータ３を介して重ね合わせられ、渦巻状に巻回して渦巻
状巻回構造の電極体４として電池缶５内に挿入され、そ
の上部には絶縁体１４が配置されている。また、電池缶
５の底部には上記電極体４の挿入に先立って絶縁体１３
が配設されている。

【００３０】環状ガスケット６はナイロン６６で作製さ
れ、電池蓋７は端子板８と封口板９とそれらで形成され
る内部空間に配置された金属バネ１０と弁体１１とで構
成され、電池缶５の開口部はこの電池蓋７などで封口さ
れている。つまり、電池缶５内に前記電極体４や絶縁体
１３、１４などを挿入した後、電池缶５の開口端近傍部
分に底部が内周側に突出した環状の溝５ａを形成し、そ
の溝５ａの内周側突出部で環状ガスケット６の下部を支
えさせて環状ガスケット６と電池蓋８とを電池缶５の開
口部に配置し、電池缶５の溝５ａから先の部分を内方に
締め付けて電池缶５の開口部を封口している。上記端子
板８にはガス排出口８ａが設けられ、封口板９にはガス
検知口９ａが設けられ、端子板８と封口板９との間には
金属バネ１０と弁体１１とが配置されている。そして、
封口板９の外周部を折り曲げて端子板８の外周部を挟み
込んで端子板８と封口板９とを固定している。

【００３１】この電池は、通常の状況下では金属バネ１
０の押圧力により弁体１１がガス検出口９ａを閉鎖して
いるので、電池内部は密閉状態に保たれているが、電池
内部にガスが発生して電池内部の圧力が異常に上昇した
場合には、金属バネ１０が収縮して弁体１１とガス検知
口９ａとの間に隙間が生じ、電池内部のガスはガス検知
口９ａおよびガス排出口８ａを通過して電池外部に放出
され、それによって電池内圧が低下して電池内圧が正常
に戻った場合には、金属バネ１０が元の状態に復元し、
その押圧力により弁体１が再びガス検知口９ａを閉鎖し
て電池内部を密閉構造に保つようになる。

【００３２】正極リード体１２はニッケルリボンからな
り、その一方の端部は正極２の最外周部における基材の
露出部分にスポット溶接され、その他方の端部は封口板
９の下端にスポット溶接され、端子板８は上記封口板９
との接触により正極端子として機能できるようになって
いる。そして、負極２の最外周部の外面側は基材が露出
していて、その基材が電池缶５の内壁に接触し、それに
よって、電池缶５は負極端子として作用する。

【００３３】実施例２酸化イッテルビウムの添加量を４部（０．０１モル、イ
ッテルビウムとして０．０２モル）とし、正極前駆体の
アルカリ水溶液への浸漬時の温度を８８℃、浸漬時間を
０．６５時間とし、９５℃の空気中での熟成時間を１時
間とした以外は、実施例１と同様にアルカリ蓄電池を作
製した。

【００３４】実施例３酸化イッテルビウムに代えて酸化イットリウムを１．５
部（０．００６モル、イットリウムとして０．０１２モ
ル）添加した以外は、実施例１と同様にアルカリ蓄電池
を作製した。

【００３５】実施例４酸化イッテルビウムに代えて酸化エルビウムを２．３部
（０．００６モル、エルビウムとして０．０１２モル）
添加した以外は、実施例１と同様にアルカリ蓄電池を作
製した。

【００３６】比較例１酸化イッテルビウムを添加しなかった以外は、実施例１
と同様にアルカリ蓄電池を作製した。

【００３７】比較例２酸化イッテルビウムを添加せず、かつアルカリ水溶液に
よる酸化処理を行わなかった以外は、実施例１と同様に
アルカリ蓄電池を作製した。

【００３８】比較例３酸化イッテルビウムの添加量を２．５部（０．００６モ
ル、イッテルビウムとして０．０１２モル）とし、アル
カリ水溶液による酸化処理を行わなかった以外は、実施
例１と同様にアルカリ蓄電池を作製した。

【００３９】上記の実施例１〜４および比較例１〜３の
各アルカリ蓄電池について、それらを７０℃で６時間保
存してから、２５℃、０．１Ｃ（７０ｍＡ）で１２時間
充電し、０．２Ｃ（１４０ｍＡ）で１．０Ｖまで放電す
る充放電サイクルを放電容量が一定になるまで繰り返し
た後、正極の利用率および充電効率を調べた。

【００４０】正極の利用率は、電池を２５℃、０．２５
Ｃ（１６０ｍＡ）で６時間充電し、休止１時間後に、
０．２Ｃ（１３０ｍＡ）で１．０Ｖまで放電したときの
放電容量を測定し、正極の理論容量に対する割合で求め
た。

【００４１】充電効率は、４５℃、５５℃、６０℃、６
５℃の温度で４時間保持した後、０．５Ｃ（３２５ｍ
Ａ）で１．６時間充電し、０．５Ｃ（３２５ｍＡ）で
１．０Ｖまで放電したときの放電容量を充電電気量で割
ることによって求めた。

【００４２】上記正極の利用率および充電電気量を調べ
た結果を表１に示す。また、表１には添加剤の種類およ
びその添加量、アルカリ水溶液により酸化処理の有無に
ついても示すが、添加剤としてのイットリウム族元素化
合物はいずれも酸化物であるので、添加剤の種類はその
元素名（ただし、元素記号で示す）で示し、添加量はそ
の元素としてのモル数で示す。

【００４３】

【表１】

【００４４】表１に示すように、実施例１〜４の電池
は、正極の利用率が高く、かつ温度が高温になった場合
でも充電効率が高く、高温充電特性が優れていた。

【００４５】これに対して、比較例１は、アルカリ水溶
液による酸化処理はしているので正極の利用率は高かっ
たものの、イットリウム族元素化合物を添加していない
ため、高温下での充電効率が低く、比較例２はイットリ
ウム族元素化合物を添加せず、しかもアルカリ水溶液に
よる酸化処理を行っていないため、正極の利用率が低
く、かつ高温での充電効率が悪く、比較例３は、イット
リウム族元素化合物を添加しているため、高温充電特性
は悪くなかったものの、正極の利用率が実施例１〜４の
電池に比べて低かった。

【００４６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
正極の利用率が高く、かつ高温充電特性が優れたアルカ
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を模式的に
示す断面図である。

【符号の説明】

１正極２負極３セパレータ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 5H028 AA01 AA06 BB06 BB10 EE01 EE04 EE05 EE08 EE10 HH01 5H050 AA05 AA08 BA14 CA04 CB16 CB17 DA02 DA09 EA01 EA02 EA12 FA17 FA18 FA19 GA10 GA14 GA15 HA02

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】水酸化ニッケルを活物質とする非焼結式
の正極、水素吸蔵合金を活物質とする負極、セパレータ
および電解液を有するアルカリ蓄電池であって、前記正
極には、少なくともコバルト化合物とイットリウム族元
素化合物が添加され、かつ、そのコバルト化合物とイッ
トリウム族元素化合物はアルカリ水溶液で酸化処理され
ていることを特徴とするアルカリ蓄電池。
【請求項２】イットリウム族元素化合物の化合物の添
加量が水酸化ニッケル１００ｇに対してイットリウム族
元素のモル数で０．０００６〜０．０５モルであること
を特徴とする請求項１記載のアルカリ蓄電池。
【請求項３】イットリウム族元素がイットリウム、イ
ッテルビウムまたはエルビウムであることを特徴とする
請求項１または２記載のアルカリ蓄電池。