JP3042043B2 - Nickel positive electrode for alkaline storage battery and nickel-hydrogen storage battery using the same - Google Patents

Nickel positive electrode for alkaline storage battery and nickel-hydrogen storage battery using the same

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JP3042043B2
JP3042043B2 JP3177997A JP17799791A JP3042043B2 JP 3042043 B2 JP3042043 B2 JP 3042043B2 JP 3177997 A JP3177997 A JP 3177997A JP 17799791 A JP17799791 A JP 17799791A JP 3042043 B2 JP3042043 B2 JP 3042043B2
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nickel
storage battery
oxide
positive electrode
metal hydride
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英男 海谷
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  • Secondary Cells (AREA)
  • Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、アルカリ蓄電池用ニッ
ケル正極とこれを用いたニッケル・水素蓄電池に関し、
更に詳細には、ニッケル酸化物を主成分とする活物質を
導電性芯材で支持してなるアルカリ蓄電池用ニッケル正
極およびこれを用いたニッケル・水素蓄電池に関する。
The present invention relates to a nickel positive electrode for an alkaline storage battery and a nickel-hydrogen storage battery using the same.
More specifically, the present invention relates to a nickel positive electrode for an alkaline storage battery in which an active material mainly composed of nickel oxide is supported by a conductive core material, and a nickel-hydrogen storage battery using the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】二次電池としては、現在、鉛蓄電池やア
ルカリ蓄電池であるニッケル・カドミウム蓄電池(以
下、ニカド電池と称す)が幅広く使用されている。鉛蓄
電池は、安価ではあるが、一般に単位重量当たりのエネ
ルギー密度(Wh/kg)が低く、サイクル寿命等に課
題があり、小型軽量のポータブル機器の電源としては好
適とは言えない。一方、ニカド電池は、鉛蓄電池に比べ
単位重量および体積当たりのエネルギー密度が高く、サ
イクル寿命などの信頼性に優れているため、個々のポー
タブル機器用の電源として幅広く使用されている。
2. Description of the Related Art As a secondary battery, a nickel-cadmium storage battery (hereinafter referred to as a nickel-cadmium battery), which is a lead storage battery or an alkaline storage battery, is widely used at present. Lead-acid batteries, is inexpensive, generally energy <br/> conservation over density per unit weight (Wh / kg) is low, there is a problem in cycle life and the like, and suitable as a power supply for portable equipment compact and lightweight I can't say. On the other hand, nickel-cadmium batteries, energy density of the unit weight and volume per compared with lead-acid batteries is high and excellent reliability such as cycle life, are widely used as a power source for each of the portable apparatus.

【0003】しかしながら、近年のポータブル機器の高
付加価値化に伴い電池への負荷が増大しているため、更
に高エネルギー密度の二次電池がポータブル機器用の電
源として切望されている。
[0003] However, in recent years, portable devices have become increasingly expensive.
Since the load on the battery with the added value is increasing, and further secondary battery of high energy density is strongly desired as a power source for portable devices.

【0004】そこで、ニカド電池の分野においては、従
来の焼結式ニッケル正極を用いたニカド電池の高容量化
が進み、また、これより30〜60%高容量である発泡
メタル式ニッケル正極を用いたニカド電池も開発されて
いる。更にまた、ニカド電池よりも高容量である負極に
水素吸蔵合金を用いたニッケル・水素蓄電池が開発され
ている。このニッケル・水素蓄電池は、焼結式ニッケル
正極を用いたニカド電池の2倍以上の容量を有してい
る。
Therefore, in the field of nickel-cadmium batteries, the capacity of conventional nickel-cadmium batteries using sintered nickel positive electrodes has been increasing, and foamed metal nickel positive electrodes having a higher capacity by 30 to 60% have been used. Nicad batteries have also been developed. Further, a nickel-hydrogen storage battery using a hydrogen storage alloy for a negative electrode having a higher capacity than a nickel-cadmium battery has been developed. This nickel-metal hydride battery has twice or more the capacity of a nickel-cadmium battery using a sintered nickel positive electrode.

【0005】これらの高容量アルカリ蓄電池は、正極の
エネルギー密度を向上させるために、正極として、焼結
式ニッケル多孔体や、90%以上の多孔度を有する三次
元の発泡状ニッケル多孔体や、ニッケル繊維多孔体に水
酸化ニッケル粉末を高密度に充填したものを用いてい
る。その結果、従来の焼結式ニッケル正極のエネルギ
度が400〜450mA/cm3であるのに対し、
最近の焼結式ニッケル正極のそれは450〜500mA
/cm3まで向上し、そして発泡状ニッケル正極のそ
れは550〜650mAh/cm 3 まで向上した。
[0005] These high-capacity alkaline storage battery, in order to improve the <br/> energy density of the positive electrode as a positive electrode, and Shoyuishiki nickel porous body, foamed three-dimensional having a 90% porosity A nickel porous body or a nickel fiber porous body filled with nickel hydroxide powder at a high density is used. As a result, energy of the conventional sintered nickel positive electrode
With respect to density in the range of 400~450mA h / cm 3,
The latest sintered nickel positive electrode is 450-500mA
h / cm 3 , and that of the foamed nickel positive electrode increased to 550-650 mAh / cm 3 .

【0006】ところが、焼結式ニッケル多孔体、発泡状
ニッケル多孔体、ニッケル繊維多孔体中に水酸化ニッケ
ルを高密度に充填した正極は、常温付近でのエネルギ
度は高いが、高温雰囲気下でエネルギー密度が低下す
るという問題がある。したがって、幅広い温度範囲で高
エネルギー密度の特徴を活かすことが困難である。
[0006] However, Shoyuishiki nickel porous body, foamed nickel porous body, the positive electrode filled at a high density nickel hydroxide to nickel fiber porous body in, energy at around room temperature
Density is high, there is a problem that energy density is lowered in high temperature atmosphere. Therefore, it is difficult to utilize the features of high <br/> energy density in a wide temperature range.

【0007】この原因は、高温雰囲気下での充電におい
て、水酸化ニッケルへの充電反応と同時に酸素発生反応
が起こり易くなるためである。すなわち、正極での酸素
発生過電圧が減少し、水酸化ニッケルがオキシ水酸化ニ
ッケルに十分充電されず、水酸化ニッケルの利用率が低
下するためである。
The reason for this is that, during charging in a high-temperature atmosphere, an oxygen generating reaction is likely to occur simultaneously with a charging reaction to nickel hydroxide. That is, the oxygen generation overvoltage at the positive electrode decreases, the nickel hydroxide is not sufficiently charged to the nickel oxyhydroxide, and the utilization rate of the nickel hydroxide decreases.

【0008】この問題を解決するため、特開昭61−1
04565号においては、正極中に酸化カドミウム粉末
や水酸化カドミウム粉末を添加する方法、および水酸化
ニッケル粉末内部にカドミウム酸化物を含有させる方法
が提案されている。これらの提案によれば、高温雰囲気
下における水酸化ニッケルの利用率を向上させ、高温雰
囲気下におけるエネルギー密度の低下をある程度抑制す
ることができる。
In order to solve this problem, Japanese Patent Laid-Open Publication No.
No. 04565 proposes a method of adding cadmium oxide powder or cadmium hydroxide powder to the positive electrode, and a method of including cadmium oxide inside nickel hydroxide powder. According to these proposals, to improve the utilization of nickel hydroxide under a high temperature atmosphere, can be suppressed to some extent the reduction in the energy density in the high temperature atmosphere.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記提
案におけるカドミウム酸化物の添加量の程度では、高温
雰囲気下における水酸化ニッケルの利用率は、80%程
度であり、それを更に向上させるためには、水酸化ニッ
ケル内部やニッケル正極中へのカドミウム酸化物の添加
量を増大させる必要がある。このようにカドミウム酸化
物の添加量を増大させることにより、高温雰囲気下にお
ける水酸化ニッケルの利用率を90%程度まで向上させ
ることができるが、逆に常温付近の水酸化ニッケルの利
用率が80%程度にまで低下するという問題がある。
However, with the amount of cadmium oxide added in the above proposal, the utilization rate of nickel hydroxide in a high-temperature atmosphere is about 80%. In addition, it is necessary to increase the amount of cadmium oxide added to the inside of nickel hydroxide or the nickel positive electrode. By increasing the amount of cadmium oxide in this way, the utilization rate of nickel hydroxide in a high-temperature atmosphere can be increased to about 90%. %.

【0010】また、近年、環境問題の観点から、重金属
であるカドミウムを含有しないニッケル・水素蓄電池が
注目されている。しかし、水酸化ニッケルや正極中から
カドミウムやカドミウム粉末を除去すると、当然のこと
ながら、高温雰囲気下の水酸化ニッケルの利用率が50
〜60%程度まで低下してしまうという問題がある。
In recent years, nickel-hydrogen storage batteries that do not contain cadmium, which is a heavy metal, have attracted attention from the viewpoint of environmental issues. However, when cadmium and cadmium powder are removed from nickel hydroxide and the positive electrode, naturally, the utilization rate of nickel hydroxide in a high-temperature atmosphere becomes 50%.
There is a problem that it is reduced to about 60%.

【0011】本発明は、簡単な構成により、幅広い温度
雰囲気下で水酸化ニッケルの利用率に優れたアルカリ蓄
電池用ニッケル正極、およびカドミウム等の重金属を含
有せずに幅広い温度雰囲気下で放電容量に優れたニッケ
ル・水素蓄電池を提供することを目的とする。
The present invention provides a nickel positive electrode for an alkaline storage battery having an excellent nickel hydroxide utilization rate under a wide temperature atmosphere and a discharge capacity under a wide temperature atmosphere without containing heavy metals such as cadmium, with a simple structure. An object is to provide an excellent nickel-metal hydride storage battery.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】本発明によるアルカリ蓄
電池用ニッケル正極は、ニッケル酸化物を主成分とする
活物質を導電性芯材で支持してなるニッケル正極におい
て、活物質にイットリウム、インジウム、アンチモンお
よびベリリウムの化合物のうち少なくとも一種を添加し
たことを特徴とするものである。
A nickel positive electrode for an alkaline storage battery according to the present invention is a nickel positive electrode comprising an active material mainly composed of nickel oxide supported by a conductive core material, wherein yttrium, indium, it is characterized in that by adding at least one of antimony Contact <br/> spare compounds of beryllium.

【0013】上記イットリウム、インジウム、アンチモ
ンおよびベリリウムの化合物としては、Y23,Y(O
H)3,In23,In2O,In23・H2O,Sb2
3,Sb24 ,BeOおよびBe(OH)2を用いること
が望ましい。
The above yttrium, indium, antimony
The compound of emissions Contact and beryllium, Y 2 O 3, Y ( O
H) 3, In 2 O 3 , In 2 O, In 2 O 3 · H 2 O, Sb 2 O
3, Sb 2 O 4, B eO and Be (OH) 2 is preferably used.

【0014】上記イットリウム、インジウム、アンチモ
ンおよびベリリウムの化合物の添加量は、ニッケル酸化
物100重量部に対して0.1〜5重量部とすることが
望ましい。
The above yttrium, indium, antimony
Amount of emissions Contact and compounds of beryllium is preferably 0.1 to 5 parts by weight with respect to nickel oxide 100 parts by weight.

【0015】また、上記活物質には、コバルトおよびコ
バルト酸化物の少なくとも一種、および/またはカドミ
ウム酸化物および亜鉛酸化物のうち少なくとも一種が更
に添加されていることが望ましい。
It is desirable that at least one of cobalt and cobalt oxide and / or at least one of cadmium oxide and zinc oxide be further added to the active material.

【0016】この場合、上記コバルト酸化物が水酸化コ
バルト、亜鉛酸化物が酸化亜鉛であって、重量比で、水
酸化ニッケル:コバルト:水酸化コバルト:酸化亜鉛:
(イットリウム、インジウム、アンチモンおよびベリリ
ウムの化合物のうち少なくとも一種)=100:4〜1
8:0〜10:0〜10:0.1〜5の割合であること
が望ましい。
In this case, the cobalt oxide is cobalt hydroxide and the zinc oxide is zinc oxide, and the weight ratio is nickel hydroxide: cobalt: cobalt hydroxide: zinc oxide:
(At least one of yttrium, indium, antimony Contact and compounds of beryllium) = 100: 4 to 1
The ratio is preferably from 8: 0 to 10: 0 to 10: 0.1 to 5.

【0017】上記導電性芯材は、発泡状ニッケル多孔
体、焼結式ニッケル多孔体およびパンチングメタルのい
ずれかの三次元多孔体であることが望ましい。
Preferably, the conductive core material is a three-dimensional porous body of any one of a foamed nickel porous body, a sintered nickel porous body, and a punched metal.

【0018】あるいは、上記導電性芯材は平板であっ
て、ニッケル箔、あるいは鉄箔にニッケルメッキを施し
たものであることが望ましい。
Alternatively, it is preferable that the conductive core material is a flat plate, and is a nickel foil or an iron foil plated with nickel.

【0019】上記発泡状ニッケル多孔体は、その面密度
が200〜700g/m2であることが望ましい。
The foamed nickel porous body desirably has an areal density of 200 to 700 g / m 2 .

【0020】上記ニッケル酸化物が、球状水酸化ニッケ
ル、あるいはカドミウム、亜鉛、鉛、銀、インジウム、
イットリウム、マグネシウム、鉄、コバルトおよびマン
ガンのうち少なくとも一種を結晶内部に固溶体として1
〜7%含有した水酸化ニッケルであることが望ましい。
The nickel oxide is spherical nickel hydroxide, or cadmium, zinc, lead, silver, indium,
At least one of yttrium, magnesium, iron, cobalt and manganese as a solid solution inside the crystal
Desirably, it is nickel hydroxide containing about 7%.

【0021】上記ニッケル酸化物が球状水酸化ニッケル
である場合は、上記水酸化ニッケル粉末は、その平均粒
径が1〜20μmであり、そのタップ密度が1.9g/
cm3以上の球状粒子であることが望ましい。また、こ
の場合、窒素ガスの吸着により測定されるBET比表面
積が10〜30m3/gに設定されていることが望まし
い。
When the nickel oxide is spherical nickel hydroxide, the nickel hydroxide powder has an average particle size of 1 to 20 μm and a tap density of 1.9 g / g.
It is desirable that the particles are spherical particles of cm 3 or more. In this case, it is preferable that the BET specific surface area measured by nitrogen gas adsorption is set to 10 to 30 m 3 / g.

【0022】上記活物質は、水性を有する粉末を含有
していることが望ましい。
The active material desirably contains a powder having water repellency .

【0023】更に、本発明のニッケル・水素蓄電池は、
ニッケル酸化物を主成分とする活物質を導電性芯材で支
持してなるニッケル正極と、電気化学的に水素の吸蔵放
出反応が可能な水素吸蔵合金を主体とする負極と、アル
カリ電解液と、セパレータと、これらを収容するケース
と、安全弁を有する封口板とを備えたニッケル・水素蓄
電池において、前記活物質に、イットリウム、インジウ
ム、アンチモンおよびベリリウムの化合物のうち少なく
とも一種を添加したことを特徴とするものである。
Further, the nickel-metal hydride storage battery of the present invention
A nickel positive electrode in which an active material mainly composed of nickel oxide is supported by a conductive core material; a negative electrode mainly composed of a hydrogen storage alloy capable of electrochemically storing and releasing hydrogen; and an alkaline electrolyte. a case housing the separator, these, in the nickel-metal hydride battery that includes a sealing plate having a safety valve, to the active material, yttrium, indium, that by adding at least one of antimony Contact and compounds of beryllium It is characterized by the following.

【0024】上記ニッケル・水素蓄電池においては、ア
ルカリ電解液は、水酸化カリウムと水酸化ナトリウムの
少なくとも一種と水酸化リチウムからなるものであるこ
とが望ましい。また、水酸化リチウムは、電解液中に1
0g/l以上含有されていることが望ましい。更に、ア
ルカリ電解液中に亜鉛酸イオンが存在することが望まし
い。
In the above nickel-hydrogen storage battery, the alkaline electrolyte is preferably composed of at least one of potassium hydroxide and sodium hydroxide and lithium hydroxide. In addition, lithium hydroxide contains 1
Desirably, the content is 0 g / l or more. Further, it is desirable that zincate ions be present in the alkaline electrolyte.

【0025】セパレータとしては、スルホン処理を施し
た不織布を使用するのがよい。安全弁の弁作動圧は5〜
30kg/cm3に設定されているようにすることが好
ましい。
As the separator, a non-woven fabric subjected to a sulfone treatment is preferably used. The valve operating pressure of the safety valve is 5
It is preferable to set the pressure at 30 kg / cm 3 .

【0026】[0026]

【作用】以上の構成により、すなわち、ニッケル正極の
活物質中に、イットリウム、インジウム、アンチモンお
よびベリリウムの化合物のうち少なくとも一種を添加す
ることにより、これらの化合物が活物質であるニッケル
酸化物の表面に吸着し、高温雰囲気下の充電における競
争反応である過電圧を増大させる。その結果、ニッケル
酸化物である水酸化ニッケルのオキシ水酸化ニッケルへ
の充電反応が十分に行われ、高温雰囲気下の利用率が向
上する。また、これらの化合物は、カドミウム酸化物と
異なり、常温以下の雰囲気におけるニッケル酸化物の利
用率に影響を及ぼさない。従って、化合物を正極活物質
に含有させることにより、幅広い温度範囲で活物質利用
率に優れた正極が得られた。また、カドミウムを除去し
たニッケル・水素蓄電池において、上記化合物を含有し
た正極を用いることにより、幅広い温度雰囲気中で優れ
た放電特性を有するニッケル・水素蓄電池が得られた。
[Action] With the above arrangement, i.e., in the active material of the nickel positive electrode, yttrium, indium, by adding at least one of the compounds of antimony Contact <br/> preliminary beryllium, these compounds in the active material It adsorbs on the surface of a nickel oxide and increases the overvoltage, which is a competitive reaction in charging under a high temperature atmosphere. As a result, the charging reaction of the nickel oxide, nickel hydroxide, to the nickel oxyhydroxide is sufficiently performed, and the utilization rate in a high-temperature atmosphere is improved. Further, these compounds, unlike cadmium oxide, do not affect the utilization of nickel oxide in an atmosphere at normal temperature or lower. Therefore, by including the compound in the positive electrode active material, a positive electrode having excellent active material utilization over a wide temperature range was obtained. Further, in the nickel-hydrogen storage battery from which cadmium was removed, a nickel-hydrogen storage battery having excellent discharge characteristics in a wide range of temperature atmospheres was obtained by using a positive electrode containing the above compound.

【0027】[0027]

【実施例】以下、添付図面を参照しつつ、本発明の好ま
しい実施例によるアルカリ蓄電池用ニッケル正極および
それを用いたニッケル・水素蓄電池を説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A nickel positive electrode for an alkaline storage battery and a nickel-hydrogen storage battery using the same according to a preferred embodiment of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.

【0028】実施例1 まず、正極を次のようにして作成した。 ( Example 1 ) First, a positive electrode was prepared as follows.

【0029】正極活物質であるニッケル酸化物として、
内部にコバルトおよびカドミウムがそれぞれ0.3wt
%および3.0wt%固溶体として含有した球状水酸化
ニッケル粉末を用意した。コバルト粉末としてはカルボ
ニルコバルトを用い、酸化物コバルト粉末としては水酸
化コバルトを用いた。
As nickel oxide as a positive electrode active material,
0.3wt each of cobalt and cadmium inside
% And 3.0% by weight of a solid nickel hydroxide solution were prepared. Carbonyl cobalt was used as the cobalt powder, and cobalt hydroxide was used as the cobalt oxide powder.

【0030】これらの粉末と、酸化カドミウム粉末と、
添加剤粉末としてのY23,In23,Sb23,Ca
(OH)2とを、(表1)に示したA〜Jの組成と混合
比(重量比)となるように混合した。こうしてできた混
合物に水を加えて混合し、ペースト状にした後、支持体
である多孔度95%、面密度300g/m2の発泡状ニ
ッケル多孔体へ充填し、乾燥、加圧後、極板表面からの
粉末の脱落を防止するため、フッ素樹脂粉末が分散した
水溶液に浸漬した。この後、再度乾燥後、所定の寸法に
切断して(表1)に示した試料A〜Jのニッケル正極を
作成した。試料A〜Fは、本発明の実施例であり、試料
G〜Jは比較例である。
These powders, cadmium oxide powder,
Y 2 O 3 , In 2 O 3 , Sb 2 O 3 , Ca as additive powder
(OH) 2 was mixed with the composition of A to J shown in Table 1 so as to have a mixing ratio (weight ratio). Water is added to the mixture thus obtained, and the mixture is mixed to form a paste. Thereafter, the mixture is filled in a foamed nickel porous body having a porosity of 95% and an areal density of 300 g / m 2 , and is dried, pressurized, and dried. In order to prevent the powder from falling off the plate surface, it was immersed in an aqueous solution in which a fluororesin powder was dispersed. Then, after drying again, it was cut to a predetermined size to prepare nickel positive electrodes of Samples A to J shown in (Table 1). Samples AF are examples of the present invention, and samples GJ are comparative examples.

【0031】[0031]

【表1】 次に、これらの正極を作用極とし、対極としてニッケル
ネットを用い半電池を構成して、活物質ある水酸化ニ
ッケルの利用率の試験を行った。参照電極には、酸化水
銀電極を用いた。
[Table 1] Then, these positive electrode and a working electrode, to constitute a half cell using a nickel net as a counter electrode were tested for utilization of the nickel hydroxide as an active material. A mercury oxide electrode was used as a reference electrode.

【0032】活物質利用率は、0℃、20℃および45
℃の各雰囲気下で、0.1CmA相当の電流密度で正極
容量、すなわち水酸化ニッケル活物質から計算される理
論容量の150%まで作用極を充電し、3時間休止を行
い、20℃雰囲気下で0.2CmA相当の低電流密度で
酸化水銀電極に対して0.1Vまで連続放電を行い、次
式を用いて計算した。
The active material utilization was 0 ° C., 20 ° C. and 45 ° C.
In each atmosphere of ° C, the working electrode was charged at a current density equivalent to 0.1 CmA to the positive electrode capacity, that is, 150% of the theoretical capacity calculated from the nickel hydroxide active material. , A continuous discharge was performed to the mercury oxide electrode at 0.1 V at a low current density corresponding to 0.2 CmA, and the discharge was calculated using the following equation.

【0033】活物質利用率=(0.1Vまでの放電容量
/水酸化ニッケル理論容量×100 図1および図2に、試料A〜F、G〜Jそれぞれの正極
の活物質利用率を示した。図2の結果からも明らかなよ
うに、酸化カドミウムの添加量を7wt%まで増加する
と、45℃における利用率が56%から88%まで向上
するが、20℃における利用率が80%程度まで低下し
てしまう。これに対し、図1に示したように、実施例A
〜Fの組成の正極においては、45℃における利用率が
82〜93%、20℃における利用率が95〜100
%、0℃における利用率が97〜105%であり、幅広
い温度範囲にわたって優れた利用率を示すことが分か
る。実施例A〜Fにおいて添加した化合物が高温雰囲気
下における活物質利用率を向上させるのは、該化合物が
活物質であるニッケル酸化物の表面に吸着し、高温雰囲
気下における充電の競争反応である酸素発生の過電圧を
上昇させるため、水酸化ニッケルのオキシ水酸化ニッケ
ルへの充電反応が十分に行われることによる。本実施例
で用いた添加剤は、酸化カドミウムに比べ常温における
利用率を低下させずに、高温での利用率を向上させるこ
とができる利点がある。
Active material utilization rate = (discharge capacity up to 0.1 V / theoretical nickel hydroxide capacity ) × 100 FIGS. 1 and 2 show the active material utilization rates of the positive electrodes of Samples A to F and G to J, respectively. Was. As is clear from the results of FIG. 2, when the addition amount of cadmium oxide is increased to 7 wt%, the utilization at 45 ° C. increases from 56% to 88%, but the utilization at 20 ° C. decreases to about 80%. Resulting in. On the other hand, as shown in FIG.
To F, the utilization at 45 ° C. is 82 to 93%, and the utilization at 20 ° C. is 95 to 100%.
%, The utilization rate at 0 ° C. is 97 to 105%, indicating that the utilization rate is excellent over a wide temperature range. The compound added in Examples A to F improves the utilization rate of the active material under a high-temperature atmosphere because the compound is adsorbed on the surface of nickel oxide as an active material, and is a competitive reaction of charging under a high-temperature atmosphere. This is because the charging reaction of nickel hydroxide to nickel oxyhydroxide is sufficiently performed in order to increase the overvoltage of oxygen generation. The additive used in this example has an advantage that the utilization factor at a high temperature can be improved without lowering the utilization factor at a normal temperature as compared with cadmium oxide.

【0034】なお、実施例では、添加物の添加量は、水
酸化ニッケル100重量部に対して3重量部としたが、
0.1〜5重量部の範囲とすることが好ましい。それ
は、5重量部より増加すると、活物質である水酸化ニッ
ケルの表面への添加物である化合物の吸着量が増大し、
放電反応に有効な活物質の表面積が減少し、これにより
放電電圧が低下し、放電特性が劣化するためである。ま
た、0.1重量部以下では、高温雰囲気下における利用
率の向上が認められない。また、本実施例においては、
添加する化合物として酸化物や水酸化物を挙げたが、硫
酸塩や塩化物等の化合物を用いてもよく、同様の効果が
得られる。
In the examples, the additive amount was 3 parts by weight with respect to 100 parts by weight of nickel hydroxide.
The content is preferably in the range of 0.1 to 5 parts by weight. If it is more than 5 parts by weight, the amount of the compound as an additive on the surface of nickel hydroxide as an active material increases,
This is because the surface area of the active material that is effective for the discharge reaction is reduced, thereby lowering the discharge voltage and deteriorating the discharge characteristics. When the amount is less than 0.1 part by weight, no improvement in the utilization factor in a high-temperature atmosphere is observed. In the present embodiment,
Although oxides and hydroxides are mentioned as compounds to be added, compounds such as sulfates and chlorides may be used, and similar effects can be obtained.

【0035】本実施例では、支持体に面密度が300g
/m3の発泡状ニッケル多孔体を用いたが、面密度が2
00〜700g/m2の範囲であれば同様な効果を奏す
る。また、発泡状ニッケル多孔体の他に、三次元多孔体
の一種であるパンチングメタルや平板を用いても同様の
効果が得られる。
In this embodiment, the support has an areal density of 300 g.
/ M 3 foamed nickel porous material, but the area density is 2
A similar effect can be obtained if the content is in the range of 00 to 700 g / m 2 . Similar effects can be obtained by using a punching metal or a flat plate, which is a kind of three-dimensional porous body, in addition to the foamed nickel porous body.

【0036】本実施例では、固溶体として存在するカド
ミウム、コバルトの量を、それぞれ3.0wt%、0.
3wt%を一例として説明したが、1〜7wt%の範囲
であれば、同様の傾向を示す。また、カドミウム、コバ
ルト以外に、亜鉛、鉛、銀、インジウム、イットリウ
ム、鉄、マンガンを用いても同様の効果を示す。
In this embodiment, the amounts of cadmium and cobalt existing as solid solutions are 3.0 wt% and 0.1 wt%, respectively.
Although 3 wt% has been described as an example, the same tendency is exhibited in the range of 1 to 7 wt%. Similar effects can be obtained by using zinc, lead, silver, indium, yttrium, iron, and manganese in addition to cadmium and cobalt.

【0037】実施例2 ニッケル・水素蓄電池を次のようにして作成した。 ( Example 2 ) A nickel-metal hydride storage battery was produced as follows.

【0038】まず、正極を次のようにして作成した。ま
ず、平均粒径が12μmで、BET比表面積が22m2
/gであり、タップ密度が2.0g/cm3である亜鉛
3.5wt%、コバルト0.3wt%を固溶体として含
有した球状水酸化ニッケル粉末と、コバルト粉末と、水
酸化コバルト粉末と、そして各添加剤粉末(酸化イット
リウム、酸化インジウム、酸化アンチモン、水酸化バリ
ウム、水酸化カルシウム、水酸化ベリリウム)を重量比
で100:7:5:3の割合で混合し、これに水を加え
て練合し、ペースト状にした後、支持体である多孔度9
5%、面密度30g/m2の発泡状ニッケル多孔体へ充
填し、乾燥、加圧後、極板表面からの粉末の脱落を防止
するためにフッ素樹脂粉末が分散した水溶液に浸漬し
た。この後、再度乾燥し、この乾燥後、所定の寸法に切
断して種々の添加剤を含有した1400mAhの容量を
有するカドミウムを含有しないニッケル正極を作成し
た。正極の組成を(表2)に示した。
First, a positive electrode was prepared as follows. First, the average particle size is 12 μm, and the BET specific surface area is 22 m 2.
/ G, a spherical nickel hydroxide powder containing 3.5 wt% of zinc and 0.3 wt% of cobalt having a tap density of 2.0 g / cm 3 as a solid solution, a cobalt powder, a cobalt hydroxide powder, and Each additive powder (yttrium oxide, indium oxide, antimony oxide, barium hydroxide, calcium hydroxide, beryllium hydroxide) was mixed at a weight ratio of 100: 7: 5: 3, and water was added thereto to knead. After mixing and forming a paste, the porosity of the support is 9
The foamed nickel porous material having a surface density of 30 g / m 2 and 5% was filled, dried and pressed, and then immersed in an aqueous solution in which a fluororesin powder was dispersed in order to prevent the powder from falling off the electrode plate surface. Thereafter, it was dried again, and after this drying, it was cut into a predetermined size to prepare a cadmium-free nickel positive electrode having a capacity of 1400 mAh and containing various additives. The composition of the positive electrode is shown in (Table 2).

【0039】[0039]

【表2】 負極は以下のようにして作成した。なお、負極の合金組
成は、MmNi3.5,Co0.7,Mn0.4,A1
0.3(Mmミッシュメタルで希土類元素の混合物)と
した。
[Table 2] The negative electrode was prepared as follows. The alloy composition of the negative electrode was MmNi 3.5, Co 0.7, Mn 0.4, A1
0.3 (Mm misch metal and a mixture of rare earth elements).

【0040】まず、希土類元素の混合物であるミッシュ
メタルMmと、Ni,Co,Mn,Alの各材料をアー
ク炉に入れて、10-4〜10-5torrまで真空状態に
した後、アルゴンガス雰囲気下の減圧状態でアーク放電
し、加熱溶解させた。試料の均質化を図るために真空中
1050℃で6時間燃処理を行った。得られた合金塊を
粗粉砕後、湿式ボールミルを用いて平均粒子径20μm
の粉末を得た。この粉末を80度の7.2molの水酸
化カリウム水溶液中で1時間攪拌しながら処理を施した
後、合金粉末から水酸化カリウムを除去するために水洗
を行い、乾燥することにより負極に用いる水素吸蔵合金
粉末を得た。この水素吸蔵合金に水とカルボキシメチル
セルロース(CMC)を加えてペースト状にし、多孔度
95%の発泡状ニッケル多孔体へ充填し、乾燥、加圧
後、所定の寸法に切断し、水素吸蔵合金負極を作成し
た。
First, the misch metal Mm, which is a mixture of rare earth elements, and each material of Ni, Co, Mn, and Al are put in an arc furnace to make a vacuum state at 10 -4 to 10 -5 torr, and then argon gas is applied. Arc discharge was carried out under reduced pressure under an atmosphere to dissolve by heating. In order to homogenize the sample, a combustion treatment was performed at 1050 ° C. for 6 hours in a vacuum. After coarsely pulverizing the obtained alloy lump, the average particle diameter is 20 μm using a wet ball mill.
Was obtained. This powder was treated in an aqueous solution of 7.2 mol potassium hydroxide at 80 ° C. with stirring for 1 hour, washed with water to remove potassium hydroxide from the alloy powder, and dried to remove hydrogen used for the negative electrode. An occlusion alloy powder was obtained. Water and carboxymethylcellulose (CMC) are added to the hydrogen storage alloy to form a paste, which is filled into a foamed nickel porous body having a porosity of 95%, dried, pressurized, and cut into predetermined dimensions. It was created.

【0041】セパレータは、低自己放電化を目的とし、
ポリプロピレンとポリエチレンとからなる不織布をスル
ホン化したスルホン化セパレータを用いた
The purpose of the separator is to reduce self-discharge,
A sulfonated separator obtained by sulfonating a nonwoven fabric made of polypropylene and polyethylene was used .

【0042】以上のようにして作成した負極1と正極2
を、図3に示したように、セパレータ3を介して渦巻状
に旋回し、負極端子を兼ねるケース4に挿入した。そし
て、比重が1.30である水酸化カリウム水溶液中に、
LiOH・H2Oを40g/l溶解したアルカリ電解液
を2.4cm3注液し、最後に、10〜20気圧で作動
する安全弁6を備えた封口板7によりケース4を封口
し、正極で電池容量を規制した理論容量1400mAh
(表2)に示した組成を有する正極を用いた6種類の
4/5サイズの密閉形ニッケル・水素蓄電池を構成し
た。図3中、符号8は絶縁ガスケット、符号9は正極2
と封口板7とを電気的に接続する正極集電体を示す。
The negative electrode 1 and the positive electrode 2 prepared as described above
Was spirally swirled through the separator 3 as shown in FIG. 3, and was inserted into the case 4 also serving as the negative electrode terminal. And, in a potassium hydroxide aqueous solution having a specific gravity of 1.30,
2.4 cm 3 of an alkaline electrolyte in which LiOH.H 2 O was dissolved at 40 g / l was injected, and finally, the case 4 was sealed with a sealing plate 7 having a safety valve 6 operating at 10 to 20 atm. Theoretical capacity of 1400 mAh with regulated battery capacity
Six kinds of 4/5 size sealed nickel-metal hydride batteries using the positive electrode having the composition shown in Table 2 above were constructed. In FIG. 3, reference numeral 8 denotes an insulating gasket, and reference numeral 9 denotes a positive electrode 2.
4 shows a positive electrode current collector that electrically connects the power supply and the sealing plate 7.

【0043】これらの電池を用いて、以下の条件により
正極活物質である水酸化ニッケルの活物質利用率の試験
を行った。それぞれの試験条件を以下に示す。
Using these batteries, a test of the active material utilization of nickel hydroxide as a positive electrode active material was conducted under the following conditions. The test conditions are shown below.

【0044】0℃、20℃および45℃の各環境下にお
いて、0.1CmAの充電電流で正極容量、すなわち水
酸化ニッケル活物質から計算される理論容量の150%
充電し、3時間休止を行い、20℃雰囲気下で0.2C
mA相当の低電流密度で酸化水銀電極に対して0.1V
まで連続放電を行い、次式を用いて活物質利用率を計算
した。
Under the respective environments of 0 ° C., 20 ° C. and 45 ° C., at a charging current of 0.1 CmA, the positive electrode capacity, that is, 150% of the theoretical capacity calculated from the nickel hydroxide active material.
Charge, pause for 3 hours, 0.2C at 20 ° C atmosphere
0.1V against mercury oxide electrode at low current density equivalent to mA
Continuous discharge was performed until the active material utilization rate was calculated using the following equation.

【0045】活物質利用率=(0.1Vまでの放電容量
/水酸化ニッケル理論容量×100 これらの試験の結果を図4に示す。比較例であるNo.
Pの正極を用いた電池の20℃での利用率は97%と良
好であるが、45℃の雰囲気下における利用率は50%
であり、実質的な放電容量は低下する。一方、本発明の
実施例であるNo.K〜Oの正極を用いた電池は、20
℃での利用率が90〜100%であり、45℃雰囲気下
における利用率は70〜85%であり、幅広い温度範囲
において優れた放電容量を示した。このように、上記の
添加剤を正極に添加することによって、カドミウムを含
有しないニッケル・水素蓄電池の高温雰囲気下(45
℃)における活物質利用率を向上させることができ、幅
広い温度範囲にわたって優れた利用率を示すことが分か
る。これは、添加した化合物が、活物質であるニッケル
酸化物の表面に吸着し、高湿雰囲気下における充電の競
争反応である酸素発生の過電圧を上昇させるため、水酸
化ニッケルのオキシ水酸化ニッケルへの充電反応が十分
に行われることによる。
Active material utilization rate = (discharge capacity up to 0.1 V / theoretical nickel hydroxide capacity ) × 100 The results of these tests are shown in FIG. No. of Comparative Example.
The utilization at 20 ° C. of the battery using the positive electrode of P is as good as 97%, but the utilization under the atmosphere at 45 ° C. is 50%.
And the substantial discharge capacity decreases. On the other hand, in Example No. A battery using the positive electrodes of K to O has a capacity of 20
The utilization at 90C was 90 to 100%, and the utilization in an atmosphere at 45C was 70 to 85%, showing excellent discharge capacity in a wide temperature range. As described above, by adding the above-mentioned additives to the positive electrode, the cadmium-free nickel-metal hydride storage battery under high temperature atmosphere (45
It can be seen that the utilization rate of the active material at (° C.) can be improved and the utilization rate is excellent over a wide temperature range. This is because the added compound is adsorbed on the surface of nickel oxide, which is an active material, and increases the overvoltage of oxygen generation, which is a competitive reaction of charging in a high-humidity atmosphere. This is due to the fact that the charging reaction is sufficiently performed.

【0046】本実施例では、窒素ガスの吸着により測定
されるBET比表面積は、10〜30m3/gの範囲内
に設定されていればよい。これは、10m3/g以下に
なると反応表面積が低下し、放電特性が劣化し、また3
0m3/gになるとタップ密度が低下し、正極の充填性
が低下するため、実質的な容量が低下するからである。
In the present embodiment, the BET specific surface area measured by the adsorption of nitrogen gas may be set in the range of 10 to 30 m 3 / g. This is because when the surface area is 10 m 3 / g or less, the reaction surface area decreases, the discharge characteristics deteriorate, and
At 0 m 3 / g, the tap density decreases and the filling property of the positive electrode decreases, so that the substantial capacity decreases.

【0047】電解液中の水酸化リチウムは、水酸化ニッ
ケルの利用率や、放電電圧を向上させるために、10g
/l以上の添加が好ましい。
Lithium hydroxide in the electrolytic solution is 10 g in order to improve the utilization rate of nickel hydroxide and the discharge voltage.
/ L or more is preferred.

【0048】また、電解液中に存在する亜鉛酸イオン
は、放電の繰り返しによる正極の膨張を抑制し、寿命特
性等の信頼性を更に向上させることができる。
Further, zincate ions present in the electrolytic solution can suppress the expansion of the positive electrode due to repeated discharge, and can further improve the reliability such as life characteristics.

【0049】本実施例では、支持体に面密度が300g
/m2の発泡状ニッケル多孔体を用いたが、面密度が2
00〜700g/m2の範囲内であれば同様な効果を示
す。また、発泡状ニッケル多孔体の他に、三次元多孔体
の一種であるパンチングメタルや平板を用いても同様の
効果が得られる。
In this embodiment, the support has an areal density of 300 g.
/ M 2 foamed nickel porous material was used, but the area density was 2
The same effect is exhibited within the range of 00 to 700 g / m 2 . Similar effects can be obtained by using a punching metal or a flat plate, which is a kind of three-dimensional porous body, in addition to the foamed nickel porous body.

【0050】更に、本実施例では、水酸化ニッケルの結
晶内部に亜鉛とコバルトが固溶体として含有したものを
説明したが、亜鉛、コバルト以外に、鉛、銀、インジウ
ム、イットリウム、鉄、マンガンが1〜7wt%の範囲
で固溶体として存在するものも用いることができ、これ
らも同様の効果を示す。
Further, in this embodiment, the case where zinc and cobalt are contained as a solid solution in the crystal of nickel hydroxide has been described, but in addition to zinc and cobalt, lead, silver, indium, yttrium, yttrium, iron and manganese are contained. Those existing as a solid solution in the range of 77 wt% can also be used, and these also show the same effect.

【0051】なお、本実施例では、円筒密封形のニッケ
ル・水素蓄電池の一例を示したが、角形ニッケル・水素
蓄電池においても同様の効果が得られる。
In this embodiment, an example of the nickel-metal hydride storage battery in a cylindrical shape is shown, but the same effect can be obtained in a square nickel-metal hydride storage battery.

【0052】[0052]

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、主成分
たるニッケル酸化物を、これに導電性を付与する三次元
多孔体あるいは平板で支持してなるニッケル正極中に、
イットリウム、インジウム、アンチモン、バリウム、カ
ルシウムおよびベリリウムの化合物のうち少なくとも一
種を添加したことにより、高温雰囲気下において優れた
利用率を有するニッケル正極が得られる。
As described above, according to the present invention, a nickel positive electrode comprising a nickel oxide as a main component supported by a three-dimensional porous body or a flat plate imparting conductivity to the nickel oxide is provided.
By adding at least one of the compounds of yttrium, indium, antimony, barium, calcium, and beryllium, a nickel positive electrode having excellent utilization under a high-temperature atmosphere can be obtained.

【0053】また、主成分たるニッケル酸化物を、これ
に導電性を付与する三次元多孔体あるいは平板で支持し
てなるニッケル正極と、電気化学的に水素の吸蔵放出反
応が可能な水素吸蔵合金を主体とする負極と、アルカリ
電解液と、セパレータと、これらを収容するケースと、
安全弁を有する封口板とを備えたニッケル・水素蓄電池
において、前記ニッケル正極が、水酸化ニッケル粉末
と、コバルト酸化物および亜鉛酸化物のうち少なくとも
一種と、イットリウム、インジウム、アンチモン、バリ
ウム、カルシウムおよびベリリウムの化合物のうち少な
くとも一種とを含有するものとしたことにより、カドミ
ウムという重金属を含有することなしに、幅広い温度範
囲にわたって優れた利用率を有するニッケル・水素蓄電
池が得られる。
A nickel positive electrode comprising a nickel oxide as a main component supported by a three-dimensional porous body or a flat plate imparting conductivity thereto, and a hydrogen storage alloy capable of electrochemically storing and releasing hydrogen. Negative electrode, an alkaline electrolyte, a separator, and a case accommodating them,
In a nickel-metal hydride battery provided with a sealing plate having a safety valve, the nickel positive electrode has a nickel hydroxide powder, at least one of cobalt oxide and zinc oxide, yttrium, indium, antimony, barium, calcium, and beryllium. By containing at least one of the above compounds, a nickel-metal hydride storage battery having excellent utilization over a wide temperature range can be obtained without containing a heavy metal such as cadmium.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】実施例1で作成した半電池の各温度での水酸化
ニッケルの利用率と正極組成(A〜F)の関係を示す図
FIG. 1 is a view showing the relationship between the utilization ratio of nickel hydroxide and the positive electrode composition (A to F) at each temperature of a half cell prepared in Example 1.

【図2】比較例として作成した半電池の各温度での水酸
化ニッケルの利用率と正極組成(G〜J)の関係を示す
FIG. 2 is a diagram showing the relationship between the utilization ratio of nickel hydroxide and the positive electrode composition (G to J) at each temperature of a half cell prepared as a comparative example.

【図3】実施例2で作成したニッケル・水素蓄電池の断
面図
FIG. 3 is a cross-sectional view of a nickel-metal hydride storage battery prepared in Example 2.

【図4】実施例2で作成したニッケル・水素蓄電池の各
温度での水酸化ニッケルの利用率と正極組成(A〜F)
の関係を示す図
FIG. 4 shows the utilization ratio of nickel hydroxide and the positive electrode composition (A to F) at each temperature of the nickel-metal hydride storage battery prepared in Example 2.
Diagram showing the relationship

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 負極 2 正極 3 セパレータ 4 ケース 1 negative electrode 2 positive electrode 3 separator 4 case

フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI H01M 10/30 H01M 10/30 A (72)発明者 海谷 英男 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (72)発明者 津田 信吾 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭63−45754(JP,A) 特開 昭62−66569(JP,A) 特開 昭63−228567(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01M 4/52 - 4/62 H01M 4/32 Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI H01M 10/30 H01M 10/30 A (72) Inventor Hideo Kaiya 1006 Odakadoma, Kadoma City, Osaka Prefecture Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. (72) Invention Shingo Tsuda 1006 Kazuma Kadoma, Kadoma City, Osaka Prefecture Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. (56) References JP-A-63-45754 (JP, A) JP-A-62-66569 (JP, A) JP-A 63-6569 228567 (JP, A) (58) Field surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) H01M 4/52-4/62 H01M 4/32

Claims (28)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】ニッケル酸化物を主成分とする活物質を導
電性芯材で支持してなるニッケル正極において、前記活
物質にイットリウム、インジウム、アンチモンおよびベ
リリウムの化合物のうち少なくとも一種を添加したこと
を特徴とするアルカリ蓄電池用ニッケル正極。
1. A nickel positive electrode formed by supporting an active material mainly composed of nickel oxide in the conductive core member, the addition of yttrium, indium, at least one of antimony Contact and compounds of beryllium in the active material A nickel positive electrode for an alkaline storage battery.
【請求項2】イットリウム、インジウム、アンチモンお
よびベリリウムの化合物が、Y23,Y(OH)3,I
23,In2O,In23・H2O,Sb23,Sb2
4 ,BeOおよびBe(OH)2である請求項1記載
アルカリ蓄電池用ニッケル正極。
2. A yttrium, indium, compounds of antimony Contact <br/> preliminary beryllium, Y 2 O 3, Y ( OH) 3, I
n 2 O 3, In 2 O , In 2 O 3 · H 2 O, Sb 2 O 3, Sb 2
O 4, B eO and Be (OH) 2 in which claim 1 an alkali nickel positive electrode for storage batteries according.
【請求項3】イットリウム、インジウム、アンチモンお
よびベリリウムの化合物の添加量が、ニッケル酸化物1
00重量部に対して0.1〜5重量部である請求項1
のアルカリ蓄電池用ニッケル正極。
Wherein yttrium, indium, amount of a compound of antimony Contact <br/> preliminary beryllium, nickel oxide 1
00 is a 0.1 to 5 parts by weight per part by weight of claim 1 Symbol
Nickel positive electrode for the mounting of an alkaline storage battery.
【請求項4】活物質にコバルトおよびコバルト酸化物の
少なくとも一種が更に添加されている請求項1記載のア
ルカリ蓄電池用ニッケル正極。
Wherein at least one of claim 1, wherein is further added nickel positive electrode for an alkaline storage battery cobalt and cobalt oxide as the active material.
【請求項5】活物質にカドミウム酸化物および亜鉛酸化
物のうち少なくとも一種が更に添加されている請求項1
記載のアルカリ蓄電池用ニッケル正極。
5. The active material further comprises at least one of cadmium oxide and zinc oxide.
The nickel positive electrode for an alkaline storage battery according to the above .
【請求項6】導電性芯材が、発泡状ニッケル多孔体、焼
結式ニッケル多孔体およびパンチングメタルのいずれか
の三次元多孔体である請求項1記載のアルカリ蓄電池用
ニッケル正極。
6. The conductive core material, foamed nickel porous body, Shoyuishiki nickel porous body and punching any of the three-dimensional porous body in which claim 1 an alkali nickel positive electrode for storage batteries according metal.
【請求項7】導電性芯材が平板であって、ニッケル箔、
あるいは鉄箔にニッケルメッキを施したものである請求
項1記載のアルカリ蓄電池用ニッケル正極。
7. The conductive core material is a flat plate, and a nickel foil,
Or nickel positive electrode for an alkaline storage battery according to claim 1, wherein were subjected to nickel plating on iron foil.
【請求項8】発泡状ニッケル多孔体は、その面密度が2
00〜700g/m2である請求項6記載のアルカリ蓄
電池用ニッケル正極。
8. The foamed nickel porous body has an area density of 2
00~700g / m 2 and for an alkaline storage battery of nickel positive electrode according to claim 6, wherein.
【請求項9】ニッケル酸化物が、球状水酸化ニッケルで
ある請求項1記載のアルカリ蓄電池用ニッケル正極。
9. A nickel oxide, nickel positive electrode for an alkaline storage battery according to claim 1, wherein the spherical nickel hydroxide.
【請求項10】ニッケル酸化物が、カドミウム、亜鉛、
鉛、銀、インジウム、イットリウム、マグネシウム、
鉄、コバルトおよびマンガンのうち少なくとも一種を結
晶内部に固溶体として1〜7%含有した水酸化ニッケル
である請求項1記載のアルカリ蓄電池用ニッケル正極。
10. Nickel oxide is cadmium, zinc,
Lead, silver, indium, yttrium, magnesium,
Iron, cobalt and at least one 1 to 7% content nickel hydroxide as a solid solution inside the crystal Claim 1 alkali nickel positive electrode for storage batteries according of manganese.
【請求項11】ニッケル酸化物を主成分とする活物質を
導電性芯材で支持してなるニッケル正極と、電気化学的
に水素の吸蔵放出反応が可能な水素吸蔵合金を主体とす
る負極と、アルカリ電解液と、セパレータと、これらを
収容するケースと、安全弁を有する封口板とを備えたニ
ッケル・水素蓄電池において、前記活物質に、イットリ
ウム、インジウム、アンチモンおよびベリリウムの化合
物のうち少なくとも一種を添加したことを特徴とするニ
ッケル・水素蓄電池。
11. A nickel positive electrode in which an active material mainly composed of nickel oxide is supported by a conductive core material, and a negative electrode mainly composed of a hydrogen storage alloy capable of electrochemically storing and releasing hydrogen. , an alkaline electrolyte, a separator, and a case accommodating them, in the nickel-metal hydride battery that includes a sealing plate having a safety valve, to the active material, yttrium, indium, at least one of antimony Contact and compounds of beryllium A nickel-metal hydride storage battery characterized by the addition of a kind.
【請求項12】イットリウム、インジウム、アンチモ
よびベリリウムの化合物が、Y23,Y(OH)3
In23,In2O,In23・H2O,Sb23,Sb
2 4 ,BeOおよびBe(OH)2である請求項11記
のニッケル・水素蓄電池。
12. yttrium, indium, antimony
Compound of you and beryllium, Y 2 O 3, Y ( OH) 3,
In 2 O 3, In 2 O , In 2 O 3 · H 2 O, Sb 2 O 3, Sb
12. The composition according to claim 11, which is 2 O 4 , BeO and Be (OH) 2.
The placing of the nickel-metal hydride battery.
【請求項13】イットリウム、インジウム、アンチモ
よびベリリウムの化合物の添加量が、ニッケル酸化物
100重量部に対して0.1〜5重量部である請求項
1記載のニッケル・水素蓄電池。
13. yttrium, indium, antimony
Amount of contact and the compounds of beryllium, claim 1 is 0.1 to 5 parts by weight with respect to nickel oxide 100 parts by weight
2. The nickel-metal hydride storage battery according to 1.
【請求項14】活物質にコバルトおよびコバルト酸化物
の少なくとも一種が更に添加されている請求項11記載
のニッケル・水素蓄電池。
14. The nickel-metal hydride storage battery according to claim 11 , wherein at least one of cobalt and cobalt oxide is further added to the active material.
【請求項15】活物質にカドミウム酸化物および亜鉛酸
化物のうち少なくとも一種が更に添加されている請求項
11記載のニッケル・水素蓄電池。
15. The active material further comprises at least one of cadmium oxide and zinc oxide.
12. The nickel-metal hydride storage battery according to item 11 .
【請求項16】活物質に、コバルトおよびコバルト酸化
物の少なくとも一種、およびカドミウム酸化物および亜
鉛酸化物のうち少なくとも一種が更に添加されている請
求項11記載のニッケル・水素蓄電池。
16. The nickel-metal hydride storage battery according to claim 11 , wherein at least one of cobalt and cobalt oxide and at least one of cadmium oxide and zinc oxide are further added to the active material.
【請求項17】コバルト酸化物が水酸化コバルト、亜鉛
酸化物が酸化亜鉛であって、重量比で、水酸化ニッケ
ル:コバルト:水酸化コバルト:酸化亜鉛:(イットリ
ウム、インジウム、アンチモンおよびベリリウムの化合
物のうち少なくとも一種)=100:4〜18:0〜1
0:0〜10:0.1〜5の割合である請求項16記載
のニッケル・水素蓄電池。
17. cobalt oxide cobalt hydroxide, zinc oxide is an oxide of zinc, by weight, nickel hydroxide: cobalt: cobalt hydroxide: zinc oxide :( yttrium, indium, antimony Contact and beryllium At least one compound) = 100: 4 to 18: 0 to 1
The nickel-metal hydride storage battery according to claim 16 , wherein the ratio is 0: 0 to 10: 0.1 to 5.
【請求項18】導電性芯材が、発泡状ニッケル多孔体、
焼結式ニッケル多孔体およびパンチングメタルのいずれ
かの三次元多孔体である請求項11記載のニッケル・水
素蓄電池。
18. The conductive core material is a foamed nickel porous body,
The nickel-metal hydride storage battery according to claim 11 , wherein the three-dimensional porous body is any one of a sintered nickel porous body and a punched metal.
【請求項19】導電性芯材が平板であって、ニッケル
箔、あるいは鉄箔にニッケルメッキを施したものである
請求項11記載のニッケル・水素蓄電池。
19. The nickel-metal hydride storage battery according to claim 11 , wherein the conductive core material is a flat plate and is made of nickel foil or iron foil plated with nickel.
【請求項20】発泡状ニッケル多孔体は、その面密度が
200〜700g/m2である請求項18記載ニッケ
ル・水素蓄電池
20. foamed nickel porous body, nickel the surface density of claim 18 wherein the 200 to 700 g / m 2
Hydrogen storage battery .
【請求項21】ニッケル酸化物が、球状水酸化ニッケル
粉末である請求項11記載のニッケル・水素蓄電池。
21. The nickel-metal hydride storage battery according to claim 11 , wherein the nickel oxide is a spherical nickel hydroxide powder.
【請求項22】水酸化ニッケル粉末は、その平均粒径が
7〜20μmであり、そのタップ密度が1.9g/cm
3以上の球状粒子である請求項21記載のニッケル・水
素蓄電池。
22. Nickel hydroxide powder has an average particle size of 7 to 20 μm and a tap density of 1.9 g / cm.
22. The nickel-metal hydride storage battery according to claim 21, which is three or more spherical particles.
【請求項23】水酸化ニッケル粉末は、窒素ガスの吸着
により測定されるBET比表面積が10〜30m3/g
に設定されている請求項21記載ニッケル・水素蓄電
23. The nickel hydroxide powder has a BET specific surface area of 10 to 30 m 3 / g measured by adsorption of nitrogen gas.
22. The nickel-hydrogen storage battery according to claim 21 , wherein
Pond .
【請求項24】ニッケル酸化物が、カドミウム、亜鉛、
鉛、銀、インジウム、イットリウム、マグネシウム、
鉄、コバルトおよびマンガンのうち少なくとも一種を結
晶内部に固溶体として1〜7%含有した水酸化ニッケル
である請求項11記載のニッケル・水素蓄電池。
24. The nickel oxide is cadmium, zinc,
Lead, silver, indium, yttrium, magnesium,
The nickel-metal hydride storage battery according to claim 11 , wherein the nickel-hydrogen storage battery is nickel hydroxide containing at least one of iron, cobalt and manganese as a solid solution in a crystal in a content of 1 to 7%.
【請求項25】アルカリ電解液が、水酸化カリウムと水
酸化ナトリウムの少なくとも一種と水酸化リチウムから
なる請求項11記載のニッケル・水素蓄電池。
25. The nickel-metal hydride storage battery according to claim 11 , wherein the alkaline electrolyte comprises at least one of potassium hydroxide and sodium hydroxide and lithium hydroxide.
【請求項26】水酸化リチウムが、電解液中に10g/
l以上含有されている請求項11記載のニッケル・水素
蓄電池。
26. Lithium hydroxide containing 10 g / liter in the electrolyte.
12. The nickel-metal hydride storage battery according to claim 11 , wherein the nickel-hydrogen storage battery contains 1 or more.
【請求項27】アルカリ電解液中に亜鉛酸イオンが存在
する請求項11記載のニッケル・水素蓄電池
27. The nickel-metal hydride storage battery according to claim 11 , wherein zincate ions are present in the alkaline electrolyte.
【請求項28】安全弁の弁作動圧が5〜30kg/cm
3に設定されている請求項11記載のニッケル・水素蓄
電池。
28. The valve operating pressure of the safety valve is 5 to 30 kg / cm.
The nickel-metal hydride storage battery according to claim 11 , wherein the value is set to 3 .
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