JP2003168424A - アルカリ蓄電池用ニッケル極板およびその製造方法、ならびにこのニッケル極板を用いたアルカリ蓄電池およびその製造方法 - Google Patents
アルカリ蓄電池用ニッケル極板およびその製造方法、ならびにこのニッケル極板を用いたアルカリ蓄電池およびその製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 正極活物質の表面にＣａ，Ｓｒ，Ｙ，Ａｌ，
Ｍｎ等の元素を配置しても、大電流充電特性および大電
流放電特性の低下を抑制する。 【解決手段】 本発明のアルカリ蓄電池用ニッケル極板
は、導電性多孔体基板の表面はコバルトを含有する酸化
物で被覆されているとともに、正極活物質の表面は、ニ
ッケルとＣａ，Ｓｒ，Ｓｃ，Ｙ，Ａｌ，Ｍｎおよびラン
タノイド系元素から選ばれる化合物で被覆されている。
このように、活物質の表面がニッケルとＣａ，Ｓｒ，Ｓ
ｃ，Ｙ，Ａｌ，Ｍｎおよびランタノイド系元素を含有す
る化合物で被覆されることにより、高温での酸素過電圧
の増大効果が大きくなって、充電受け入れ性が向上する
とともに、導電性多孔体基板と正極活物質との間がコバ
ルトを含有する酸化物で導電性が改善されることによ
り、大電流充電特性および大電流放電特性の低下を抑制
することが可能となる。
Ｍｎ等の元素を配置しても、大電流充電特性および大電
流放電特性の低下を抑制する。 【解決手段】 本発明のアルカリ蓄電池用ニッケル極板
は、導電性多孔体基板の表面はコバルトを含有する酸化
物で被覆されているとともに、正極活物質の表面は、ニ
ッケルとＣａ，Ｓｒ，Ｓｃ，Ｙ，Ａｌ，Ｍｎおよびラン
タノイド系元素から選ばれる化合物で被覆されている。
このように、活物質の表面がニッケルとＣａ，Ｓｒ，Ｓ
ｃ，Ｙ，Ａｌ，Ｍｎおよびランタノイド系元素を含有す
る化合物で被覆されることにより、高温での酸素過電圧
の増大効果が大きくなって、充電受け入れ性が向上する
とともに、導電性多孔体基板と正極活物質との間がコバ
ルトを含有する酸化物で導電性が改善されることによ
り、大電流充電特性および大電流放電特性の低下を抑制
することが可能となる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は導電性多孔体基板に
水酸化ニッケルを主成分とする正極活物質が充填された
アルカリ蓄電池用ニッケル極板およびその製造方法、な
らびにこのニッケル極板を用いたアルカリ蓄電池および
その製造方法に関する。
水酸化ニッケルを主成分とする正極活物質が充填された
アルカリ蓄電池用ニッケル極板およびその製造方法、な
らびにこのニッケル極板を用いたアルカリ蓄電池および
その製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、高エネルギー密度の二次電池の要
望に応えるため、ニッケル−カドミウム蓄電池やニッケ
ル−水素蓄電池などのアルカリ蓄電池の改良が進められ
ている。この種のアルカリ蓄電池に用いられるニッケル
極板は、焼結式ニッケル極板と非焼結式ニッケル極板と
がある。焼結式ニッケル極板は、硝酸ニッケルを含浸し
た導電性多孔体基板（例えば、ニッケル焼結基板）をア
ルカリ溶液中に浸漬して、硝酸ニッケルを水酸化ニッケ
ルに変化させて、導電性多孔体基板の空孔中に水酸化ニ
ッケルを主成分とする正極活物質を充填して製造される
ものである。一方、非焼結式ニッケル極板は、水酸化ニ
ッケルを主成分とする正極活物質をスラリーとし、この
スラリーを導電性基板（例えば、発泡ニッケル、パンチ
ングメタルなど）に直接充填して製造されるものであ
る。
望に応えるため、ニッケル−カドミウム蓄電池やニッケ
ル−水素蓄電池などのアルカリ蓄電池の改良が進められ
ている。この種のアルカリ蓄電池に用いられるニッケル
極板は、焼結式ニッケル極板と非焼結式ニッケル極板と
がある。焼結式ニッケル極板は、硝酸ニッケルを含浸し
た導電性多孔体基板（例えば、ニッケル焼結基板）をア
ルカリ溶液中に浸漬して、硝酸ニッケルを水酸化ニッケ
ルに変化させて、導電性多孔体基板の空孔中に水酸化ニ
ッケルを主成分とする正極活物質を充填して製造される
ものである。一方、非焼結式ニッケル極板は、水酸化ニ
ッケルを主成分とする正極活物質をスラリーとし、この
スラリーを導電性基板（例えば、発泡ニッケル、パンチ
ングメタルなど）に直接充填して製造されるものであ
る。
【０００３】ところで、従来の焼結式ニッケル極板ある
いは非焼結式ニッケル極板においては、ニッケル極板の
酸素ガス発生電位と水酸化ニッケルの充電反応電位が接
近している。特に、高温においては酸素ガス発生電位
（即ち、酸素過電圧）が低くなるため、充電の際に、ニ
ッケル活物質の酸化反応と酸素ガス発生反応が競合する
ようになる。その結果、充電受け入れ性が悪くなるの
で、高温での電池性能が低下するという問題を生じた。
そこで、酸素過電圧を増大させて充電受け入れ性を改善
するための種々の手法が提案されるようになった。
いは非焼結式ニッケル極板においては、ニッケル極板の
酸素ガス発生電位と水酸化ニッケルの充電反応電位が接
近している。特に、高温においては酸素ガス発生電位
（即ち、酸素過電圧）が低くなるため、充電の際に、ニ
ッケル活物質の酸化反応と酸素ガス発生反応が競合する
ようになる。その結果、充電受け入れ性が悪くなるの
で、高温での電池性能が低下するという問題を生じた。
そこで、酸素過電圧を増大させて充電受け入れ性を改善
するための種々の手法が提案されるようになった。
【０００４】例えば、特開平１１−７３９５７号公報に
おいては、ニッケル極板中にＮｉとＣｏとＹを混在させ
て酸素過電圧を増大させるようにすることが提案されて
いる。また、特開平１０−１２５３１８号公報において
は、Ｍｇ，Ｃａ，Ｓｒ等のＡ群元素と、Ｃｏ，Ｍｎ等の
Ｂ群元素とを固溶した独立の結晶をニッケル極板の表層
部に設けるようにして酸素過電圧を増大させるようにす
ることが提案されている。さらに、特開平１０−１４９
８２１号公報においては、ニッケル極板にＣａ，Ｔｉ等
を高濃度に含む表面層を形成するとともに、その内部に
Ａｌ，Ｖ等を高濃度に含むようにして、酸素過電圧を増
大させるようにすることが提案されている。
おいては、ニッケル極板中にＮｉとＣｏとＹを混在させ
て酸素過電圧を増大させるようにすることが提案されて
いる。また、特開平１０−１２５３１８号公報において
は、Ｍｇ，Ｃａ，Ｓｒ等のＡ群元素と、Ｃｏ，Ｍｎ等の
Ｂ群元素とを固溶した独立の結晶をニッケル極板の表層
部に設けるようにして酸素過電圧を増大させるようにす
ることが提案されている。さらに、特開平１０−１４９
８２１号公報においては、ニッケル極板にＣａ，Ｔｉ等
を高濃度に含む表面層を形成するとともに、その内部に
Ａｌ，Ｖ等を高濃度に含むようにして、酸素過電圧を増
大させるようにすることが提案されている。
【０００５】このように、Ｃａ，Ｓｒ，Ｙ，Ａｌ，Ｍｎ
等の元素を用いて酸素過電圧を増大させる手法が種々提
案されている。この場合、これらのＣａ，Ｓｒ，Ｙ，Ａ
ｌ，Ｍｎ等の元素の添加位置（これらの元素を添加する
部位）としては、主活物質となる水酸化ニッケル（Ｎｉ
（ＯＨ）2）の表面に配置するようにして、電解液との
界面近傍により多く存在させた方が、酸素過電圧を増大
させる効果が大きくなる。
等の元素を用いて酸素過電圧を増大させる手法が種々提
案されている。この場合、これらのＣａ，Ｓｒ，Ｙ，Ａ
ｌ，Ｍｎ等の元素の添加位置（これらの元素を添加する
部位）としては、主活物質となる水酸化ニッケル（Ｎｉ
（ＯＨ）2）の表面に配置するようにして、電解液との
界面近傍により多く存在させた方が、酸素過電圧を増大
させる効果が大きくなる。
【０００６】そして、これらの元素を電解液との界面近
傍により多く存在させる場合、焼結式極板にあっては、
以下のようにして製造する方が既存の製造設備を利用で
きる点で好ましい。即ち、まず、ニッケルを主体とする
酸性塩溶液に導電性多孔体基板を浸漬する。この後、ア
ルカリ溶液に浸漬してニッケルを主体とする水酸化物を
導電性多孔体基板に充填する操作を所定回数繰り返して
所望の活物質量を充填した活物質充填極板とする。つい
で、活物質充填極板をＣａ，Ｓｒ，Ｙ，Ａｌ，Ｍｎ等の
元素を含有する硝酸塩溶液に浸漬する。この後、アルカ
リ溶液に浸漬してＣａ，Ｓｒ，Ｙ，Ａｌ，Ｍｎ等の元素
の水酸化物層を活物質充填極板の表面に形成する。
傍により多く存在させる場合、焼結式極板にあっては、
以下のようにして製造する方が既存の製造設備を利用で
きる点で好ましい。即ち、まず、ニッケルを主体とする
酸性塩溶液に導電性多孔体基板を浸漬する。この後、ア
ルカリ溶液に浸漬してニッケルを主体とする水酸化物を
導電性多孔体基板に充填する操作を所定回数繰り返して
所望の活物質量を充填した活物質充填極板とする。つい
で、活物質充填極板をＣａ，Ｓｒ，Ｙ，Ａｌ，Ｍｎ等の
元素を含有する硝酸塩溶液に浸漬する。この後、アルカ
リ溶液に浸漬してＣａ，Ｓｒ，Ｙ，Ａｌ，Ｍｎ等の元素
の水酸化物層を活物質充填極板の表面に形成する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】ところが、Ｃａ，Ｓ
ｒ，Ｙ，Ａｌ，Ｍｎ等の元素を水酸化ニッケル（Ｎｉ
（ＯＨ）2）活物質の表面に配置すると、これらのＣ
ａ，Ｓｒ，Ｙ，Ａｌ，Ｍｎ等の元素は水酸化ニッケル
（Ｎｉ（ＯＨ）2）活物質の充放電反応を阻害するとい
う問題を生じた。そして、この充放電反応の阻害の程度
は、Ｃａ，Ｓｒ，Ｙ，Ａｌ，Ｍｎ等の元素をニッケル極
板全体に均一に配置した場合よりも、ニッケル極板の表
面に配置した方が大きくなる。また、高温での充電時に
は、充電電位と酸素発生電位との差が小さいため、ニッ
ケル極板の表面にＣａ，Ｓｒ，Ｙ，Ａｌ，Ｍｎ等の元素
を配置すると酸素過電圧の増大効果が大きく、酸素ガス
発生が抑制されて充電受け入れ性が向上する。
ｒ，Ｙ，Ａｌ，Ｍｎ等の元素を水酸化ニッケル（Ｎｉ
（ＯＨ）2）活物質の表面に配置すると、これらのＣ
ａ，Ｓｒ，Ｙ，Ａｌ，Ｍｎ等の元素は水酸化ニッケル
（Ｎｉ（ＯＨ）2）活物質の充放電反応を阻害するとい
う問題を生じた。そして、この充放電反応の阻害の程度
は、Ｃａ，Ｓｒ，Ｙ，Ａｌ，Ｍｎ等の元素をニッケル極
板全体に均一に配置した場合よりも、ニッケル極板の表
面に配置した方が大きくなる。また、高温での充電時に
は、充電電位と酸素発生電位との差が小さいため、ニッ
ケル極板の表面にＣａ，Ｓｒ，Ｙ，Ａｌ，Ｍｎ等の元素
を配置すると酸素過電圧の増大効果が大きく、酸素ガス
発生が抑制されて充電受け入れ性が向上する。
【０００８】しかしながら、常温での充電時において
は、充電電位と酸素発生電位との差が大きいため、ニッ
ケル極板の表面にＣａ，Ｓｒ，Ｙ，Ａｌ，Ｍｎ等の元素
を配置しても酸素過電圧の増大効果を発揮することがな
い。逆に、ニッケル極板の表面でのＣａ，Ｓｒ，Ｙ，Ａ
ｌ，Ｍｎ等の元素による充放電反応の阻害の問題が影響
するようになる。そして、ニッケル極板の表面でのＣ
ａ，Ｓｒ，Ｙ，Ａｌ，Ｍｎ等の元素は抵抗成分として作
用するようになって、大電流での充電および放電ではそ
の影響がさらに大きくなるという問題を生じた。
は、充電電位と酸素発生電位との差が大きいため、ニッ
ケル極板の表面にＣａ，Ｓｒ，Ｙ，Ａｌ，Ｍｎ等の元素
を配置しても酸素過電圧の増大効果を発揮することがな
い。逆に、ニッケル極板の表面でのＣａ，Ｓｒ，Ｙ，Ａ
ｌ，Ｍｎ等の元素による充放電反応の阻害の問題が影響
するようになる。そして、ニッケル極板の表面でのＣ
ａ，Ｓｒ，Ｙ，Ａｌ，Ｍｎ等の元素は抵抗成分として作
用するようになって、大電流での充電および放電ではそ
の影響がさらに大きくなるという問題を生じた。
【０００９】そこで、本発明は上記のような問題点を解
消するためになされたものであって、正極活物質の表面
にＣａ，Ｓｒ，Ｙ，Ａｌ，Ｍｎ等の元素を配置しても、
大電流充電特性ならびに大電流放電特性の低下を抑制で
きるニッケル極板およびその製造方法を提供することを
目的とするものである。
消するためになされたものであって、正極活物質の表面
にＣａ，Ｓｒ，Ｙ，Ａｌ，Ｍｎ等の元素を配置しても、
大電流充電特性ならびに大電流放電特性の低下を抑制で
きるニッケル極板およびその製造方法を提供することを
目的とするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明のアルカリ蓄電池用ニッケル極板は、導電性
多孔体基板の表面は少なくともコバルトを含有する酸化
物で被覆されている。また、水酸化ニッケルを主成分と
する正極活物質の表面は、水酸化ニッケルと、Ｃａ，Ｓ
ｒ，Ｓｃ，Ｙ，Ａｌ，Ｍｎおよびランタノイド系元素か
ら選ばれる少なくとも１種以上の元素の水酸化物で被覆
されていることを特徴とする。
め、本発明のアルカリ蓄電池用ニッケル極板は、導電性
多孔体基板の表面は少なくともコバルトを含有する酸化
物で被覆されている。また、水酸化ニッケルを主成分と
する正極活物質の表面は、水酸化ニッケルと、Ｃａ，Ｓ
ｒ，Ｓｃ，Ｙ，Ａｌ，Ｍｎおよびランタノイド系元素か
ら選ばれる少なくとも１種以上の元素の水酸化物で被覆
されていることを特徴とする。
【００１１】このように、導電性多孔体基板の表面が少
なくともコバルトを含有する酸化物で被覆されている
と、このコバルトを含有する酸化物が導電性多孔体基板
と正極活物質との間に介在するようになる。そして、コ
バルトを含有する酸化物は導電性が優れているので、導
電性多孔体基板と正極活物質との間の導電性が改善され
ることとなる。これにより、これら元素による充放電反
応の阻害をある程度緩和でき、大電流充電特性ならびに
大電流放電特性の低下が幾分抑制されることがこれまで
分かっていた。
なくともコバルトを含有する酸化物で被覆されている
と、このコバルトを含有する酸化物が導電性多孔体基板
と正極活物質との間に介在するようになる。そして、コ
バルトを含有する酸化物は導電性が優れているので、導
電性多孔体基板と正極活物質との間の導電性が改善され
ることとなる。これにより、これら元素による充放電反
応の阻害をある程度緩和でき、大電流充電特性ならびに
大電流放電特性の低下が幾分抑制されることがこれまで
分かっていた。
【００１２】ここで、導電性多孔体基板の表面が少なく
ともコバルトを含有する酸化物で被覆され、かつ水酸化
ニッケルを主成分とする正極活物質の表面をＣａ，Ｓ
ｒ，Ｓｃ，Ｙ，Ａｌ，Ｍｎおよびランタノイド系元素か
ら選ばれる少なくとも１種以上の元素の水酸化物に加
え、水酸化ニッケルとともに被覆した場合、上記構成よ
り充放電反応の阻害が一層緩和されることが見出され
た。
ともコバルトを含有する酸化物で被覆され、かつ水酸化
ニッケルを主成分とする正極活物質の表面をＣａ，Ｓ
ｒ，Ｓｃ，Ｙ，Ａｌ，Ｍｎおよびランタノイド系元素か
ら選ばれる少なくとも１種以上の元素の水酸化物に加
え、水酸化ニッケルとともに被覆した場合、上記構成よ
り充放電反応の阻害が一層緩和されることが見出され
た。
【００１３】これにより、充電受け入れ性が向上すると
ともに、導電性多孔体基板と正極活物質との間の導電性
が改善されることによる急速充電特性および大電流放電
特性の低下を抑制することが可能となる。この場合、コ
バルトを含有する酸化物が高次コバルト酸化物である
と、高次コバルト酸化物はさらに導電性に優れているの
で、導電性多孔体基板と正極活物質との間の導電性がさ
らに改善されるようになる。この結果、大電流充電特性
（高率充電特性）および大電流放電特性（高率放電特
性）の低下をさらに抑制することが可能となる。
ともに、導電性多孔体基板と正極活物質との間の導電性
が改善されることによる急速充電特性および大電流放電
特性の低下を抑制することが可能となる。この場合、コ
バルトを含有する酸化物が高次コバルト酸化物である
と、高次コバルト酸化物はさらに導電性に優れているの
で、導電性多孔体基板と正極活物質との間の導電性がさ
らに改善されるようになる。この結果、大電流充電特性
（高率充電特性）および大電流放電特性（高率放電特
性）の低下をさらに抑制することが可能となる。
【００１４】また、上記目的を達成するため、本発明の
アルカリ蓄電池用ニッケル極板の製造方法は、導電性多
孔体基板の表面に少なくともコバルトを含有する酸化物
を被覆するコバルト被覆工程と、酸化物で被覆された導
電性多孔体基板に水酸化ニッケルを主成分とする正極活
物質を充填する活物質充填工程と、導電性多孔体基板に
充填された活物質の表面を水酸化ニッケルとＣａ，Ｓ
ｒ，Ｓｃ，Ｙ，Ａｌ，Ｍｎおよびランタノイド系元素か
ら選ばれる少なくとも１種以上の元素の水酸化物で被覆
する水酸化物被覆工程とを備えるようにしている。
アルカリ蓄電池用ニッケル極板の製造方法は、導電性多
孔体基板の表面に少なくともコバルトを含有する酸化物
を被覆するコバルト被覆工程と、酸化物で被覆された導
電性多孔体基板に水酸化ニッケルを主成分とする正極活
物質を充填する活物質充填工程と、導電性多孔体基板に
充填された活物質の表面を水酸化ニッケルとＣａ，Ｓ
ｒ，Ｓｃ，Ｙ，Ａｌ，Ｍｎおよびランタノイド系元素か
ら選ばれる少なくとも１種以上の元素の水酸化物で被覆
する水酸化物被覆工程とを備えるようにしている。
【００１５】このように、コバルトを含有する酸化物で
被覆された導電性多孔体基板に水酸化ニッケルを主成分
とする正極活物質を充填した後、この正極活物質の表面
を水酸化ニッケルとＣａ，Ｓｒ，Ｓｃ，Ｙ，Ａｌ，Ｍｎ
およびランタノイド系元素から選ばれる少なくとも１種
以上の元素の水酸化物で被覆すると、導電性多孔体基板
の表面は少なくともコバルトを含有する酸化物で被覆さ
れるとともに、正極活物質の表面は水酸化ニッケルとＣ
ａ，Ｓｒ，Ｓｃ，Ｙ，Ａｌ，Ｍｎおよびランタノイド系
元素から選ばれる少なくとも１種以上の元素の水酸化物
で被覆されたアルカリ蓄電池用ニッケル極板を容易に得
ることができる。
被覆された導電性多孔体基板に水酸化ニッケルを主成分
とする正極活物質を充填した後、この正極活物質の表面
を水酸化ニッケルとＣａ，Ｓｒ，Ｓｃ，Ｙ，Ａｌ，Ｍｎ
およびランタノイド系元素から選ばれる少なくとも１種
以上の元素の水酸化物で被覆すると、導電性多孔体基板
の表面は少なくともコバルトを含有する酸化物で被覆さ
れるとともに、正極活物質の表面は水酸化ニッケルとＣ
ａ，Ｓｒ，Ｓｃ，Ｙ，Ａｌ，Ｍｎおよびランタノイド系
元素から選ばれる少なくとも１種以上の元素の水酸化物
で被覆されたアルカリ蓄電池用ニッケル極板を容易に得
ることができる。
【００１６】そして、コバルト被覆工程において、導電
性多孔体基板を少なくともコバルトを含有する塩溶液か
らなる含浸液に浸漬する第１浸漬工程と、この含浸液に
浸漬された導電性多孔体基板をアルカリ溶液に浸漬して
少なくともコバルトを含有する水酸化物層を導電性多孔
体基板表面に形成する第１アルカリ処理工程と、アルカ
リ水溶液と酸素の共存下で熱処理してコバルトを高次コ
バル酸化物に高次化するアルカリ熱処理工程とを備える
ようにするのが好ましい。
性多孔体基板を少なくともコバルトを含有する塩溶液か
らなる含浸液に浸漬する第１浸漬工程と、この含浸液に
浸漬された導電性多孔体基板をアルカリ溶液に浸漬して
少なくともコバルトを含有する水酸化物層を導電性多孔
体基板表面に形成する第１アルカリ処理工程と、アルカ
リ水溶液と酸素の共存下で熱処理してコバルトを高次コ
バル酸化物に高次化するアルカリ熱処理工程とを備える
ようにするのが好ましい。
【００１７】この場合、アルカリ熱処理工程にて高次化
された高次コバルト酸化物は導電性に優れているので、
導電性多孔体基板と正極活物質との間の導電性がさらに
改善されて、大電流充電特性および大電流放電特性の低
下をさらに抑制することが可能となる。なお、第１アル
カリ処理工程において、ＬｉＯＨ、ＮａＯＨ、ＫＯＨ、
ＲｂＯＨ、ＣｓＯＨから選ばれる少なくとも１種のアル
カリ水溶液を用いるのが好ましい。
された高次コバルト酸化物は導電性に優れているので、
導電性多孔体基板と正極活物質との間の導電性がさらに
改善されて、大電流充電特性および大電流放電特性の低
下をさらに抑制することが可能となる。なお、第１アル
カリ処理工程において、ＬｉＯＨ、ＮａＯＨ、ＫＯＨ、
ＲｂＯＨ、ＣｓＯＨから選ばれる少なくとも１種のアル
カリ水溶液を用いるのが好ましい。
【００１８】また、水酸化物被覆工程において、ニッケ
ル塩溶液と、Ｃａ，Ｓｒ，Ｓｃ，Ｙ，Ａｌ，Ｍｎおよび
ランタノイド系元素から選ばれる少なくとも１種以上の
元素の塩溶液からなる混合塩溶液に正極活物質が充填さ
れた導電性多孔体基板を浸漬する第２浸漬工程と、混合
塩溶液に浸漬された導電性多孔体基板をアルカリ溶液に
浸漬して、水酸化ニッケルと、Ｃａ，Ｓｒ，Ｓｃ，Ｙ，
Ａｌ，Ｍｎおよびランタノイド系元素から選ばれる少な
くとも１種以上の元素の水酸化物とを正極活物質の表面
に形成する第２アルカリ処理工程とを備えるようにする
のが好ましい。
ル塩溶液と、Ｃａ，Ｓｒ，Ｓｃ，Ｙ，Ａｌ，Ｍｎおよび
ランタノイド系元素から選ばれる少なくとも１種以上の
元素の塩溶液からなる混合塩溶液に正極活物質が充填さ
れた導電性多孔体基板を浸漬する第２浸漬工程と、混合
塩溶液に浸漬された導電性多孔体基板をアルカリ溶液に
浸漬して、水酸化ニッケルと、Ｃａ，Ｓｒ，Ｓｃ，Ｙ，
Ａｌ，Ｍｎおよびランタノイド系元素から選ばれる少な
くとも１種以上の元素の水酸化物とを正極活物質の表面
に形成する第２アルカリ処理工程とを備えるようにする
のが好ましい。
【００１９】
【発明の実施の形態】１．焼結基板の作製
まず、ニッケル粉末にカルボキシメチルセルロース等の
増粘剤および水を混練してスラリーを調製し、このスラ
リーをパンチングメタルからなる導電性芯体に塗着し
た。この後、スラリーを塗着した導電性芯体を還元性雰
囲気下で焼結して、多孔度が約８０％のニッケル焼結基
板（導電性多孔体基板）を作製した。得られたニッケル
焼結基板を導電性多孔体基板αとした。ついで、導電性
多孔体基板αを濃度が１ｍｏｌ／ｌの硝酸コバルト溶液
に浸漬して、導電性多孔体基板αの空孔中に硝酸コバル
トを含浸させた。
増粘剤および水を混練してスラリーを調製し、このスラ
リーをパンチングメタルからなる導電性芯体に塗着し
た。この後、スラリーを塗着した導電性芯体を還元性雰
囲気下で焼結して、多孔度が約８０％のニッケル焼結基
板（導電性多孔体基板）を作製した。得られたニッケル
焼結基板を導電性多孔体基板αとした。ついで、導電性
多孔体基板αを濃度が１ｍｏｌ／ｌの硝酸コバルト溶液
に浸漬して、導電性多孔体基板αの空孔中に硝酸コバル
トを含浸させた。
【００２０】この後、濃度が６ｍｏｌ／ｌで、温度が６
０℃の水酸化ナトリウム水溶液中に浸漬して、硝酸コバ
ルトを水酸化コバルトに化学変化させた。これを水洗せ
ずにアルカリ分が残存した状態で、空気中で１５０℃の
温度で１２０分間熱処理（この処理をアルカリ熱処理と
いう）を行った。これにより、水酸化コバルトは高次コ
バルト酸化物に高次化され、導電性多孔体基板αの表面
に高次コバルト酸化物の被覆層が形成された。ついで、
この基板を水洗し、乾燥させて、導電性多孔体基板αの
表面に高次コバルト酸化物の被覆層が形成された基板と
し、この基板をコバルト被覆導電性多孔体基板βとし
た。
０℃の水酸化ナトリウム水溶液中に浸漬して、硝酸コバ
ルトを水酸化コバルトに化学変化させた。これを水洗せ
ずにアルカリ分が残存した状態で、空気中で１５０℃の
温度で１２０分間熱処理（この処理をアルカリ熱処理と
いう）を行った。これにより、水酸化コバルトは高次コ
バルト酸化物に高次化され、導電性多孔体基板αの表面
に高次コバルト酸化物の被覆層が形成された。ついで、
この基板を水洗し、乾燥させて、導電性多孔体基板αの
表面に高次コバルト酸化物の被覆層が形成された基板と
し、この基板をコバルト被覆導電性多孔体基板βとし
た。
【００２１】２．ニッケル極板の作製
（１）実施例
上述のように作製されたコバルト被覆導電性多孔体基板
βを用い、これを比重が１．７０の硝酸ニッケル水溶液
に浸漬した後、乾燥させた。ついで、濃度が６ｍｏｌ／
ｌで、温度が６０℃の水酸化ナトリウム水溶液中に浸漬
してアルカリ処理を行い、硝酸ニッケルを水酸化ニッケ
ルに化学変化させて活物質化した。この後、水洗、乾燥
を行った。このような活物質充填操作を５回繰り返し
て、コバルト被覆導電性多孔体基板βの空孔内に水酸化
ニッケルを主体とする活物質が所定量だけ充填された活
物質充填極板を得た。
βを用い、これを比重が１．７０の硝酸ニッケル水溶液
に浸漬した後、乾燥させた。ついで、濃度が６ｍｏｌ／
ｌで、温度が６０℃の水酸化ナトリウム水溶液中に浸漬
してアルカリ処理を行い、硝酸ニッケルを水酸化ニッケ
ルに化学変化させて活物質化した。この後、水洗、乾燥
を行った。このような活物質充填操作を５回繰り返し
て、コバルト被覆導電性多孔体基板βの空孔内に水酸化
ニッケルを主体とする活物質が所定量だけ充填された活
物質充填極板を得た。
【００２２】ついで、得られた活物質充填極板を、比重
が１．４の硝酸ニッケルと硝酸イットリウムの混合溶液
（硝酸ニッケルと硝酸イットリウムの硝酸塩モル比が５
０：５０になるように調整した水溶液）に浸漬した。つ
いで、濃度が７ｍｏｌ／ｌで、温度が６０℃の水酸化ナ
トリウム水溶液中に浸漬してアルカリ処理を行い、活物
質の表面に水酸化ニッケルと水酸化イットリウムを析出
させた。これにより、高次コバルト酸化物の被覆層が形
成されたコバルト被覆導電性多孔体基板βの空孔内に水
酸化ニッケルを主体とする活物質が充填され、かつこの
活物質の表面に水酸化ニッケルと水酸化イットリウムの
被覆層が形成された極板が得られた。得られた極板を所
定の寸法に切断して、実施例のニッケル極板ａとした。
が１．４の硝酸ニッケルと硝酸イットリウムの混合溶液
（硝酸ニッケルと硝酸イットリウムの硝酸塩モル比が５
０：５０になるように調整した水溶液）に浸漬した。つ
いで、濃度が７ｍｏｌ／ｌで、温度が６０℃の水酸化ナ
トリウム水溶液中に浸漬してアルカリ処理を行い、活物
質の表面に水酸化ニッケルと水酸化イットリウムを析出
させた。これにより、高次コバルト酸化物の被覆層が形
成されたコバルト被覆導電性多孔体基板βの空孔内に水
酸化ニッケルを主体とする活物質が充填され、かつこの
活物質の表面に水酸化ニッケルと水酸化イットリウムの
被覆層が形成された極板が得られた。得られた極板を所
定の寸法に切断して、実施例のニッケル極板ａとした。
【００２３】（２）比較例１
上述のように作製された導電性多孔体基板αを用い、こ
れを比重が１．７０の硝酸ニッケル水溶液に浸漬した
後、乾燥させた。ついで、濃度が６ｍｏｌ／ｌで、温度
が６０℃の水酸化ナトリウム水溶液中に浸漬してアルカ
リ処理を行い、硝酸ニッケルを水酸化ニッケルに化学変
化させて活物質化した。この後、水洗、乾燥を行った。
このような活物質充填操作を５回繰り返して、導電性多
孔体基板αの空孔内に水酸化ニッケルを主体とする活物
質が所定量だけ充填された活物質充填極板を得た。得ら
れた極板を所定の寸法に切断して、比較例１のニッケル
極板ｂとした。
れを比重が１．７０の硝酸ニッケル水溶液に浸漬した
後、乾燥させた。ついで、濃度が６ｍｏｌ／ｌで、温度
が６０℃の水酸化ナトリウム水溶液中に浸漬してアルカ
リ処理を行い、硝酸ニッケルを水酸化ニッケルに化学変
化させて活物質化した。この後、水洗、乾燥を行った。
このような活物質充填操作を５回繰り返して、導電性多
孔体基板αの空孔内に水酸化ニッケルを主体とする活物
質が所定量だけ充填された活物質充填極板を得た。得ら
れた極板を所定の寸法に切断して、比較例１のニッケル
極板ｂとした。
【００２４】（３）比較例２
上述のように作製されたコバルト被覆導電性多孔体基板
βを用い、これを比重が１．７０の硝酸ニッケル水溶液
に浸漬した後、乾燥させた。ついで、濃度が６ｍｏｌ／
ｌで、温度が６０℃の水酸化ナトリウム水溶液中に浸漬
してアルカリ処理を行い、硝酸ニッケルを水酸化ニッケ
ルに化学変化させて活物質化した。この後、水洗、乾燥
を行った。このような活物質充填操作を５回繰り返し
て、導電性多孔体基板βの空孔内に水酸化ニッケルを主
体とする活物質が所定量だけ充填された活物質充填極板
を得た。得られた極板を所定の寸法に切断して、比較例
２のニッケル極板ｃとした。
βを用い、これを比重が１．７０の硝酸ニッケル水溶液
に浸漬した後、乾燥させた。ついで、濃度が６ｍｏｌ／
ｌで、温度が６０℃の水酸化ナトリウム水溶液中に浸漬
してアルカリ処理を行い、硝酸ニッケルを水酸化ニッケ
ルに化学変化させて活物質化した。この後、水洗、乾燥
を行った。このような活物質充填操作を５回繰り返し
て、導電性多孔体基板βの空孔内に水酸化ニッケルを主
体とする活物質が所定量だけ充填された活物質充填極板
を得た。得られた極板を所定の寸法に切断して、比較例
２のニッケル極板ｃとした。
【００２５】（４）比較例３
上述のように作製された導電性多孔体基板αを用い、こ
れを比重が１．７０の硝酸ニッケルと硝酸イットリウム
の混合溶液（硝酸ニッケルと硝酸イットリウムの硝酸塩
モル比が９９：１になるように調整した水溶液）に浸漬
した後、乾燥させた。ついで、濃度が６ｍｏｌ／ｌで、
温度が６０℃の水酸化ナトリウム水溶液中に浸漬してア
ルカリ処理を行い、硝酸ニッケルを水酸化ニッケルに化
学変化させて活物質化した。この後、水洗、乾燥を行っ
た。このような活物質充填操作を５回繰り返して、導電
性多孔体基板αの空孔内に水酸化ニッケルを主体とする
活物質が所定量だけ充填された活物質充填極板を得た。
得られた極板を所定の寸法に切断して、比較例３のニッ
ケル極板ｄとした。
れを比重が１．７０の硝酸ニッケルと硝酸イットリウム
の混合溶液（硝酸ニッケルと硝酸イットリウムの硝酸塩
モル比が９９：１になるように調整した水溶液）に浸漬
した後、乾燥させた。ついで、濃度が６ｍｏｌ／ｌで、
温度が６０℃の水酸化ナトリウム水溶液中に浸漬してア
ルカリ処理を行い、硝酸ニッケルを水酸化ニッケルに化
学変化させて活物質化した。この後、水洗、乾燥を行っ
た。このような活物質充填操作を５回繰り返して、導電
性多孔体基板αの空孔内に水酸化ニッケルを主体とする
活物質が所定量だけ充填された活物質充填極板を得た。
得られた極板を所定の寸法に切断して、比較例３のニッ
ケル極板ｄとした。
【００２６】（５）比較例４
上述のように作製された導電性多孔体基板αを用い、こ
れを比重が１．７０の硝酸ニッケル水溶液に浸漬した
後、乾燥させた。ついで、濃度が６ｍｏｌ／ｌで、温度
が６０℃の水酸化ナトリウム水溶液中に浸漬してアルカ
リ処理を行い、硝酸ニッケルを水酸化ニッケルに化学変
化させて活物質化した。この後、水洗、乾燥を行った。
このような活物質充填操作を５回繰り返して、導電性多
孔体基板αの空孔内に水酸化ニッケルを主体とする活物
質が所定量だけ充填された活物質充填極板を得た。
れを比重が１．７０の硝酸ニッケル水溶液に浸漬した
後、乾燥させた。ついで、濃度が６ｍｏｌ／ｌで、温度
が６０℃の水酸化ナトリウム水溶液中に浸漬してアルカ
リ処理を行い、硝酸ニッケルを水酸化ニッケルに化学変
化させて活物質化した。この後、水洗、乾燥を行った。
このような活物質充填操作を５回繰り返して、導電性多
孔体基板αの空孔内に水酸化ニッケルを主体とする活物
質が所定量だけ充填された活物質充填極板を得た。
【００２７】ついで、得られた活物質充填極板を、比重
が１．４の硝酸ニッケルと硝酸イットリウムの混合溶液
（硝酸ニッケルと硝酸イットリウムの硝酸塩モル比が５
０：５０になるように調整した水溶液）に浸漬した。つ
いで、濃度が７ｍｏｌ／ｌで、温度が６０℃の水酸化ナ
トリウム水溶液中に浸漬してアルカリ処理を行い、活物
質の表面に水酸化ニッケルと水酸化イットリウムを析出
させた。これにより、導電性多孔体基板αの空孔内に水
酸化ニッケルを主体とする活物質が充填され、かつこの
活物質の表面に水酸化ニッケルと水酸化イットリウムの
被覆層が形成された極板を得た。得られた極板を所定の
寸法に切断して、比較例４のニッケル極板ｅとした。
が１．４の硝酸ニッケルと硝酸イットリウムの混合溶液
（硝酸ニッケルと硝酸イットリウムの硝酸塩モル比が５
０：５０になるように調整した水溶液）に浸漬した。つ
いで、濃度が７ｍｏｌ／ｌで、温度が６０℃の水酸化ナ
トリウム水溶液中に浸漬してアルカリ処理を行い、活物
質の表面に水酸化ニッケルと水酸化イットリウムを析出
させた。これにより、導電性多孔体基板αの空孔内に水
酸化ニッケルを主体とする活物質が充填され、かつこの
活物質の表面に水酸化ニッケルと水酸化イットリウムの
被覆層が形成された極板を得た。得られた極板を所定の
寸法に切断して、比較例４のニッケル極板ｅとした。
【００２８】（６）比較例５
上述のように作製されたコバルト被覆導電性多孔体基板
βを用い、これを比重が１．７０の硝酸ニッケル水溶液
に浸漬した後、乾燥させた。ついで、濃度が６ｍｏｌ／
ｌで、温度が６０℃の水酸化ナトリウム水溶液中に浸漬
してアルカリ処理を行い、硝酸ニッケルを水酸化ニッケ
ルに化学変化させて活物質化した。この後、水洗、乾燥
を行った。このような活物質充填操作を５回繰り返し
て、コバルト被覆導電性多孔体基板βの空孔内に水酸化
ニッケルを主体とする活物質が所定量だけ充填された活
物質充填極板を得た。
βを用い、これを比重が１．７０の硝酸ニッケル水溶液
に浸漬した後、乾燥させた。ついで、濃度が６ｍｏｌ／
ｌで、温度が６０℃の水酸化ナトリウム水溶液中に浸漬
してアルカリ処理を行い、硝酸ニッケルを水酸化ニッケ
ルに化学変化させて活物質化した。この後、水洗、乾燥
を行った。このような活物質充填操作を５回繰り返し
て、コバルト被覆導電性多孔体基板βの空孔内に水酸化
ニッケルを主体とする活物質が所定量だけ充填された活
物質充填極板を得た。
【００２９】ついで、得られた活物質充填極板を比重が
１．４の硝酸イットリウム溶液に浸漬した。ついで、濃
度が７ｍｏｌ／ｌで、温度が６０℃の水酸化ナトリウム
水溶液中に浸漬してアルカリ処理を行い、活物質の表面
に水酸化イットリウムを析出させた。これにより、高次
コバルト酸化物の被覆層が形成されたコバルト被覆導電
性多孔体基板βの空孔内に水酸化ニッケルを主体とする
活物質が充填され、かつこの活物質の表面に水酸化イッ
トリウムの被覆層が形成された極板が得られた。得られ
た極板を所定の寸法に切断して、比較例５のニッケル極
板ｆとした。
１．４の硝酸イットリウム溶液に浸漬した。ついで、濃
度が７ｍｏｌ／ｌで、温度が６０℃の水酸化ナトリウム
水溶液中に浸漬してアルカリ処理を行い、活物質の表面
に水酸化イットリウムを析出させた。これにより、高次
コバルト酸化物の被覆層が形成されたコバルト被覆導電
性多孔体基板βの空孔内に水酸化ニッケルを主体とする
活物質が充填され、かつこの活物質の表面に水酸化イッ
トリウムの被覆層が形成された極板が得られた。得られ
た極板を所定の寸法に切断して、比較例５のニッケル極
板ｆとした。
【００３０】３．ニッケル−カドミウム蓄電池の作製
ついで、これらのニッケル極板ａ〜ｆと、公知のカドミ
ウム極板とポリプロピレン製セパレータとを組み合わせ
て、それぞれ電極体を形成した。この後、それぞれの電
極体をそれぞれ外装缶内に挿入し、これらに電解液とし
て濃度が８ｍｏｌ／ｌの水酸化カリウム（ＫＯＨ）水溶
液を注入して、定格容量が１２００ｍＡｈのＳＣサイズ
のニッケル−カドミウム蓄電池Ａ〜Ｆを作製した。ここ
で、ニッケル極板ａを用いたニッケル−カドミウム蓄電
池を電池Ａとし、ニッケル極板ｂを用いたニッケル−カ
ドミウム蓄電池を電池Ｂとし、ニッケル極板ｃを用いた
ニッケル−カドミウム蓄電池を電池Ｃとし、ニッケル極
板ｄを用いたニッケル−カドミウム蓄電池を電池Ｄと
し、ニッケル極板ｅを用いたニッケル−カドミウム蓄電
池を電池Ｅとし、ニッケル極板ｆを用いたニッケル−カ
ドミウム蓄電池を電池Ｆとした。
ウム極板とポリプロピレン製セパレータとを組み合わせ
て、それぞれ電極体を形成した。この後、それぞれの電
極体をそれぞれ外装缶内に挿入し、これらに電解液とし
て濃度が８ｍｏｌ／ｌの水酸化カリウム（ＫＯＨ）水溶
液を注入して、定格容量が１２００ｍＡｈのＳＣサイズ
のニッケル−カドミウム蓄電池Ａ〜Ｆを作製した。ここ
で、ニッケル極板ａを用いたニッケル−カドミウム蓄電
池を電池Ａとし、ニッケル極板ｂを用いたニッケル−カ
ドミウム蓄電池を電池Ｂとし、ニッケル極板ｃを用いた
ニッケル−カドミウム蓄電池を電池Ｃとし、ニッケル極
板ｄを用いたニッケル−カドミウム蓄電池を電池Ｄと
し、ニッケル極板ｅを用いたニッケル−カドミウム蓄電
池を電池Ｅとし、ニッケル極板ｆを用いたニッケル−カ
ドミウム蓄電池を電池Ｆとした。
【００３１】４．電池特性の測定
（１）中間放電電圧の測定
これらの各電池Ａ〜Ｆを用い、常温（２５℃）で１２０
ｍＡ（０．１Ｉｔ：Ｉｔは定格容量（Ａｈ）／１ｈ（時
間）で表される数値）の充電電流で１６時間充電した。
この後、常温（２５℃）で１２００ｍＡ（１Ｉｔ）の放
電電流で電池電圧が１．０Ｖになるまで放電させて、放
電時間から０．１Ｉｔでの常温充電後の放電容量（１Ｉ
ｔ放電容量）を求めると下記の表１に示すような結果と
なった。また、放電中間電圧（放電開始から電池電圧が
１．０Ｖになるまでの時間の半分の時間が経過したとき
の電池電圧）を求めると、下記の表１に示すような結果
となった。
ｍＡ（０．１Ｉｔ：Ｉｔは定格容量（Ａｈ）／１ｈ（時
間）で表される数値）の充電電流で１６時間充電した。
この後、常温（２５℃）で１２００ｍＡ（１Ｉｔ）の放
電電流で電池電圧が１．０Ｖになるまで放電させて、放
電時間から０．１Ｉｔでの常温充電後の放電容量（１Ｉ
ｔ放電容量）を求めると下記の表１に示すような結果と
なった。また、放電中間電圧（放電開始から電池電圧が
１．０Ｖになるまでの時間の半分の時間が経過したとき
の電池電圧）を求めると、下記の表１に示すような結果
となった。
【００３２】（２）高温充電特性の測定
また、これらの各電池Ａ〜Ｆを用い、高温（４５℃）の
雰囲気中で、１２０ｍＡ（０．１Ｉｔ）の充電電流で１
６時間充電した。この後、常温（２５℃）で１２００ｍ
Ａ（１Ｉｔ）の放電電流で電池電圧が１．０Ｖになるま
で放電させて、放電時間から高温（４５℃）充電後の放
電容量を求めた。ついで、上記（１）で予め求めた常温
充電後の放電容量と高温充電後の放電容量との比率を高
温充電特性として、下記の式に基づいて求めると、下
記の表１に示すような結果が得られた。 高温充電特性（％） ＝（高温充電後の放電容量／常温充電後の放電容量）×１００％・・・
雰囲気中で、１２０ｍＡ（０．１Ｉｔ）の充電電流で１
６時間充電した。この後、常温（２５℃）で１２００ｍ
Ａ（１Ｉｔ）の放電電流で電池電圧が１．０Ｖになるま
で放電させて、放電時間から高温（４５℃）充電後の放
電容量を求めた。ついで、上記（１）で予め求めた常温
充電後の放電容量と高温充電後の放電容量との比率を高
温充電特性として、下記の式に基づいて求めると、下
記の表１に示すような結果が得られた。 高温充電特性（％） ＝（高温充電後の放電容量／常温充電後の放電容量）×１００％・・・
【００３３】（３）急速充電特性の測定
また、これらの各電池Ａ〜Ｆを用い、常温（２５℃）で
１２００ｍＡ（１Ｉｔ）の充電電流で１．５時間充電し
た。この後、常温（２５℃）で１２００ｍＡ（１Ｉｔ）
の放電電流で電池電圧が１．０Ｖになるまで放電させ
て、放電時間から１Ｉｔ急速充電後の放電容量を求め
た。ついで、上記（１）で予め求めた０．１Ｉｔ充電後
の放電容量と１Ｉｔ急速充電後の放電容量との比率を急
速充電特性（大電流充電特性）として、下記の式に基
づいて求めると、下記の表１に示すような結果が得られ
た。 急速充電特性（％）＝（１Ｉｔ急速充電後の放電容量／０．１Ｉｔ充電後の放電 容量）×１００％・・・
１２００ｍＡ（１Ｉｔ）の充電電流で１．５時間充電し
た。この後、常温（２５℃）で１２００ｍＡ（１Ｉｔ）
の放電電流で電池電圧が１．０Ｖになるまで放電させ
て、放電時間から１Ｉｔ急速充電後の放電容量を求め
た。ついで、上記（１）で予め求めた０．１Ｉｔ充電後
の放電容量と１Ｉｔ急速充電後の放電容量との比率を急
速充電特性（大電流充電特性）として、下記の式に基
づいて求めると、下記の表１に示すような結果が得られ
た。 急速充電特性（％）＝（１Ｉｔ急速充電後の放電容量／０．１Ｉｔ充電後の放電 容量）×１００％・・・
【００３４】（４）高率放電特性の測定
さらに、これらの各電池Ａ〜Ｆを用い、常温（２５℃）
で１２０ｍＡ（０．１Ｉｔ）の充電電流で１６時間充電
した。この後、常温（２５℃）で１２０００ｍＡ（１０
Ｉｔ）の放電電流で電池電圧が１．０Ｖになるまで放電
させて、放電時間から１０Ｉｔ高率放電容量を求めた。
ついで、上記（１）で予め求めた１Ｉｔ放電容量と１０
Ｉｔ高率放電容量との比率を高率放電特性（大電流放電
特性）として、下記の式に基づいて求めると、下記の
表１に示すような結果が得られた。 高率放電特性（％）＝ （１０Ｉｔ高率放電容量／１Ｉｔ放電容量）×１００％・・・
で１２０ｍＡ（０．１Ｉｔ）の充電電流で１６時間充電
した。この後、常温（２５℃）で１２０００ｍＡ（１０
Ｉｔ）の放電電流で電池電圧が１．０Ｖになるまで放電
させて、放電時間から１０Ｉｔ高率放電容量を求めた。
ついで、上記（１）で予め求めた１Ｉｔ放電容量と１０
Ｉｔ高率放電容量との比率を高率放電特性（大電流放電
特性）として、下記の式に基づいて求めると、下記の
表１に示すような結果が得られた。 高率放電特性（％）＝ （１０Ｉｔ高率放電容量／１Ｉｔ放電容量）×１００％・・・
【００３５】
【表１】
なお、表１に示された高温充電特性、急速充電特性およ
び高率放電特性において、括弧内の数値は電池Ｂの各値
を１００とした場合の比率（％）を表している。
び高率放電特性において、括弧内の数値は電池Ｂの各値
を１００とした場合の比率（％）を表している。
【００３６】上記表１の結果から明らかなように、焼結
基板の表面に高次コバルト酸化物を被覆したコバルト被
覆導電性多孔体基板βに活物質を充填したニッケル極板
ｃを用いた電池Ｃは、コバルトを被覆しない導電性多孔
体基板αに活物質を充填したニッケル極板ｂを用いた電
池Ｂよりも、高充電特性、急速充電特性、高率放電特性
が向上していることが分かる。なお、コバルト被覆導電
性多孔体基板βのコバルト酸化物は高次コバルト酸化物
であるが、高次コバルト酸化物ではないコバルト酸化物
の被覆を設けたものでもよい。
基板の表面に高次コバルト酸化物を被覆したコバルト被
覆導電性多孔体基板βに活物質を充填したニッケル極板
ｃを用いた電池Ｃは、コバルトを被覆しない導電性多孔
体基板αに活物質を充填したニッケル極板ｂを用いた電
池Ｂよりも、高充電特性、急速充電特性、高率放電特性
が向上していることが分かる。なお、コバルト被覆導電
性多孔体基板βのコバルト酸化物は高次コバルト酸化物
であるが、高次コバルト酸化物ではないコバルト酸化物
の被覆を設けたものでもよい。
【００３７】また、イットリウム（Ｙ）を添加したニッ
ケル極板ａ，ｄ，ｅ，ｆを用いた電池Ａ，Ｄ，Ｅ，Ｆ
は、イットリウムが無添加のニッケル極板ｂ，ｃを用い
た電池Ｂ，Ｃよりも高温充電特性が向上していることが
分かる。そして、イットリウムを添加した場合であって
も、活物質の表面に添加したニッケル極板ａ，ｅ，ｆを
用いた電池Ａ，Ｅ，Ｆは、イットリウムを固溶させたニ
ッケル極板ｄを用いた電池Ｄよりも高温充電特性が向上
していることが分かる。このことから、高温充電特性を
向上させるためにはイットリウムを活物質の表面に添加
するのが好ましいということができる。
ケル極板ａ，ｄ，ｅ，ｆを用いた電池Ａ，Ｄ，Ｅ，Ｆ
は、イットリウムが無添加のニッケル極板ｂ，ｃを用い
た電池Ｂ，Ｃよりも高温充電特性が向上していることが
分かる。そして、イットリウムを添加した場合であって
も、活物質の表面に添加したニッケル極板ａ，ｅ，ｆを
用いた電池Ａ，Ｅ，Ｆは、イットリウムを固溶させたニ
ッケル極板ｄを用いた電池Ｄよりも高温充電特性が向上
していることが分かる。このことから、高温充電特性を
向上させるためにはイットリウムを活物質の表面に添加
するのが好ましいということができる。
【００３８】一方、イットリウム（Ｙ）を添加したニッ
ケル極板ｄ，ｅを用いた電池Ｄ，Ｅは、イットリウムが
無添加のニッケル極板ｂ，ｃを用いた電池Ｂ，Ｃより
も、急速充電特性、高率放電特性が低下する。しかしな
がら、焼結基板の表面に高次コバルト酸化物を被覆した
コバルト被覆導電性多孔体基板βに活物質を充填したニ
ッケル極板ｆを用いた電池Ｆは、イットリウムが無添加
で、コバルト酸化物層の被覆がない導電性多孔体基板α
に活物質を充填したニッケル極板ｂを用いた電池Ｂとほ
ぼ同程度の放電中間電圧（作動電圧）、急速充電特性、
高率放電特性を示していることが分かる。
ケル極板ｄ，ｅを用いた電池Ｄ，Ｅは、イットリウムが
無添加のニッケル極板ｂ，ｃを用いた電池Ｂ，Ｃより
も、急速充電特性、高率放電特性が低下する。しかしな
がら、焼結基板の表面に高次コバルト酸化物を被覆した
コバルト被覆導電性多孔体基板βに活物質を充填したニ
ッケル極板ｆを用いた電池Ｆは、イットリウムが無添加
で、コバルト酸化物層の被覆がない導電性多孔体基板α
に活物質を充填したニッケル極板ｂを用いた電池Ｂとほ
ぼ同程度の放電中間電圧（作動電圧）、急速充電特性、
高率放電特性を示していることが分かる。
【００３９】このことから、焼結基板の表面にコバルト
酸化物層を形成することにより、放電中間電圧（作動電
圧）、急速充電特性、高率放電特性の低下を抑制できる
ということができる。さらに、イットリウム（Ｙ）のみ
を活物質の表面に添加したニッケル極板ｆを用いた電池
Ｆよりも、ニッケル（Ｎｉ）とイットリウム（Ｙ）を活
物質の表面に添加したニッケル極板ａを用いた電池Ａの
方が、放電中間電圧（作動電圧）、急速充電特性、高率
放電特性が向上していることが分かる。
酸化物層を形成することにより、放電中間電圧（作動電
圧）、急速充電特性、高率放電特性の低下を抑制できる
ということができる。さらに、イットリウム（Ｙ）のみ
を活物質の表面に添加したニッケル極板ｆを用いた電池
Ｆよりも、ニッケル（Ｎｉ）とイットリウム（Ｙ）を活
物質の表面に添加したニッケル極板ａを用いた電池Ａの
方が、放電中間電圧（作動電圧）、急速充電特性、高率
放電特性が向上していることが分かる。
【００４０】
【発明の効果】以上に詳述したように、本発明において
は、コバルト（Ｃｏ）の酸化物層を表面に被覆した焼結
基板を用い、かつ活物質の表面にニッケルとイットリウ
ムの被覆層を設けたニッケル極板を用いることにより、
高温充電特性に優れ、かつ常温時の放電中間電圧（作動
電圧）、急速充電特性、高率放電特性の低下が抑制され
たアルカリ蓄電を得ることが可能となる。
は、コバルト（Ｃｏ）の酸化物層を表面に被覆した焼結
基板を用い、かつ活物質の表面にニッケルとイットリウ
ムの被覆層を設けたニッケル極板を用いることにより、
高温充電特性に優れ、かつ常温時の放電中間電圧（作動
電圧）、急速充電特性、高率放電特性の低下が抑制され
たアルカリ蓄電を得ることが可能となる。
【００４１】なお、上述した実施の形態においては、活
物質の表面にイットリウムを被覆するための含浸液とし
て硝酸イットリウム溶液を用いる例について説明した
が、硝酸イットリウム溶液に代えてＣａ、Ｓｒ、Ｓｃ、
Ａｌ、Ｍｎ、ランタノイド系元素を含有する硝酸塩溶液
を含浸液として用いて、Ｃａ、Ｓｒ、Ｓｃ、Ａｌ、Ｍ
ｎ、ランタノイド系元素の被覆層を活物質の表面に設け
るようにしても同様な効果が得られる。
物質の表面にイットリウムを被覆するための含浸液とし
て硝酸イットリウム溶液を用いる例について説明した
が、硝酸イットリウム溶液に代えてＣａ、Ｓｒ、Ｓｃ、
Ａｌ、Ｍｎ、ランタノイド系元素を含有する硝酸塩溶液
を含浸液として用いて、Ｃａ、Ｓｒ、Ｓｃ、Ａｌ、Ｍ
ｎ、ランタノイド系元素の被覆層を活物質の表面に設け
るようにしても同様な効果が得られる。
【００４２】また、上述した実施の形態においては、導
電性多孔体基板の表面をコバルト酸化物のみで被覆する
例について説明したが、コバルト酸化物被覆に代えて、
コバルト酸化物とニッケル酸化物との共存体で導電性多
孔体基板の表面を被覆するようにしても同様な効果が得
られる。
電性多孔体基板の表面をコバルト酸化物のみで被覆する
例について説明したが、コバルト酸化物被覆に代えて、
コバルト酸化物とニッケル酸化物との共存体で導電性多
孔体基板の表面を被覆するようにしても同様な効果が得
られる。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 柴田 陽一郎
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
(72)発明者 藤澤 千浩
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） 5H017 AA02 AS01 BB01 BB08 BB12
BB13 BB16 BB17 DD05 EE01
5H028 AA01 AA05 BB03 BB05 BB10
BB15 CC20 EE05 FF02
5H050 AA02 BA11 CA03 CB14 DA04
EA12 FA04 FA08 FA18 GA02
GA15 GA23 GA27
Claims (8)
- 【請求項１】 導電性多孔体基板に水酸化ニッケルを主
成分とする正極活物質が充填されたアルカリ蓄電池用ニ
ッケル極板であって、 前記導電性多孔体基板の表面は少なくともコバルトを含
有する酸化物で被覆されているとともに、 前記水酸化ニッケルを主成分とする正極活物質の表面
は、水酸化ニッケルと、Ｃａ，Ｓｒ，Ｓｃ，Ｙ，Ａｌ，
Ｍｎおよびランタノイド系元素から選ばれる少なくとも
１種以上の元素の水酸化物とで被覆されていることを特
徴とするアルカリ蓄電池用ニッケル極板。 - 【請求項２】 前記コバルトを含有する酸化物は水酸化
コバルトもしくはコバルトを固溶させた水酸化物を酸素
とアルカリの共存下で熱処理された高次コバルト酸化物
であることを特徴とする請求項１に記載のアルカリ蓄電
池用ニッケル極板。 - 【請求項３】 導電性多孔体基板に水酸化ニッケルを主
成分とする正極活物質を充填して製造するアルカリ蓄電
池用ニッケル極板の製造方法であって、 前記導電性多孔体基板の表面に少なくともコバルトを含
有する酸化物を被覆するコバルト被覆工程と、 前記酸化物で被覆された導電性多孔体基板に水酸化ニッ
ケルを主成分とする正極活物質を充填する活物質充填工
程と、 前記導電性多孔体基板に充填された活物質の表面を、水
酸化ニッケルと、Ｃａ，Ｓｒ，Ｓｃ，Ｙ，Ａｌ，Ｍｎお
よびランタノイド系元素から選ばれる少なくとも１種以
上の元素の水酸化物で被覆する水酸化物被覆工程とを備
えるようにしたことを特徴とするアルカリ蓄電池用ニッ
ケル極板の製造方法。 - 【請求項４】 前記コバルト被覆工程において、 前記導電性多孔体基板を少なくともコバルトを含有する
塩溶液に浸漬する第１浸漬工程と、 前記塩溶液に浸漬された導電性多孔体基板をアルカリ溶
液に浸漬して少なくともコバルトを含有する水酸化物を
前記導電性多孔体基板の表面に形成する第１アルカリ処
理工程と、 アルカリ水溶液と酸素の共存下で熱処理して前記コバル
トを高次コバル酸化物に高次化するアルカリ熱処理工程
とを備えるようにしたことを特徴とする請求項３に記載
のアルカリ蓄電池用ニッケル極板の製造方法。 - 【請求項５】 前記第１アルカリ処理工程において、Ｌ
ｉＯＨ、ＮａＯＨ、ＫＯＨ、ＲｂＯＨ、ＣｓＯＨから選
ばれる少なくとも１種のアルカリ水溶液を用いるように
したことを特徴とする請求項４に記載のアルカリ蓄電池
用ニッケル極板の製造方法。 - 【請求項６】 前記水酸化物被覆工程において、 ニッケル塩溶液と、Ｃａ，Ｓｒ，Ｓｃ，Ｙ，Ａｌ，Ｍｎ
およびランタノイド系元素から選ばれる少なくとも１種
以上の元素の塩溶液とからなる混合塩溶液に前記正極活
物質が充填された導電性多孔体基板を浸漬する第２浸漬
工程と、前記混合塩溶液に浸漬された導電性多孔体基板
をアルカリ溶液に浸漬して、水酸化ニッケルと、前記Ｃ
ａ，Ｓｒ，Ｓｃ，Ｙ，Ａｌ，Ｍｎおよびランタノイド系
元素から選ばれる少なくとも１種以上の元素の水酸化物
とを前記活物質の表面に形成する第２アルカリ処理工程
とを備えるようにしたことを特徴とする請求項３に記載
のアルカリ蓄電池用ニッケル極板の製造方法。 - 【請求項７】 ニッケル正極と、負極と、これらの正極
および負極を隔離するセパレータと、アルカリ電解液と
を外装缶内に備えたアルカリ蓄電池であって、 前記ニッケル正極は請求項１または請求項２に記載のニ
ッケル極板であることを特徴とするアルカリ蓄電池。 - 【請求項８】 正極作製工程を経て作製したニッケル正
極と、負極作製工程を経て作製した負極とをセパレータ
を介して互いに対向させてアルカリ電解液とともに外装
缶内に収容して形成するアルカリ蓄電池の製造方法であ
って、 前記正極作製工程は請求項３から請求項６のいずれかに
記載のニッケル極板の製造方法を備えていることを特徴
とするアルカリ蓄電池の製造方法。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001365993A JP2003168424A (ja) | 2001-11-30 | 2001-11-30 | アルカリ蓄電池用ニッケル極板およびその製造方法、ならびにこのニッケル極板を用いたアルカリ蓄電池およびその製造方法 |
| US10/266,704 US20030104278A1 (en) | 2001-11-30 | 2002-10-09 | Nickel electrode for alkaline storage battery, process for the production thereof, alkaline storage battery comprising same and process for the production thereof |
| CN02150316A CN1423352A (zh) | 2001-11-30 | 2002-11-01 | 碱性蓄电池用镍电极,其生产方法,包含上述镍电极的碱性蓄电池及其生产方法 |
| HK03106786.2A HK1054621A1 (zh) | 2001-11-30 | 2003-09-22 | 碱性蓄電池用鎳電極，其生產方法，包含上述鎳電極的碱性蓄電池及其生產方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001365993A JP2003168424A (ja) | 2001-11-30 | 2001-11-30 | アルカリ蓄電池用ニッケル極板およびその製造方法、ならびにこのニッケル極板を用いたアルカリ蓄電池およびその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003168424A true JP2003168424A (ja) | 2003-06-13 |
| JP2003168424A5 JP2003168424A5 (ja) | 2004-12-24 |
Family
ID=19175954
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001365993A Pending JP2003168424A (ja) | 2001-11-30 | 2001-11-30 | アルカリ蓄電池用ニッケル極板およびその製造方法、ならびにこのニッケル極板を用いたアルカリ蓄電池およびその製造方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20030104278A1 (ja) |
| JP (1) | JP2003168424A (ja) |
| CN (1) | CN1423352A (ja) |
| HK (1) | HK1054621A1 (ja) |
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|---|---|---|---|---|
| CN101267047B (zh) * | 2007-03-16 | 2010-10-06 | 深圳市力可兴电池有限公司 | 镍氢充电电池 |
| CN102680546B (zh) * | 2012-05-28 | 2014-06-25 | 合肥工业大学 | 一种镍离子电化学传感器及电极材料螯合树脂的合成方法 |
Family Cites Families (2)
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|---|---|---|---|---|
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| US6593031B1 (en) * | 1999-08-13 | 2003-07-15 | Hitachi Maxell, Ltd. | Nickel metal-hydride cell |
-
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- 2001-11-30 JP JP2001365993A patent/JP2003168424A/ja active Pending
-
2002
- 2002-10-09 US US10/266,704 patent/US20030104278A1/en not_active Abandoned
- 2002-11-01 CN CN02150316A patent/CN1423352A/zh active Pending
-
2003
- 2003-09-22 HK HK03106786.2A patent/HK1054621A1/zh unknown
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN1423352A (zh) | 2003-06-11 |
| US20030104278A1 (en) | 2003-06-05 |
| HK1054621A1 (zh) | 2003-12-05 |
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