JP3125096B2 - Ｎｉ−Ｍヒドロキシカーボネート粉末とその製造方法 - Google Patents
Ｎｉ−Ｍヒドロキシカーボネート粉末とその製造方法Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、Ｎｉ−Ｍヒドロキ
シカーボネート(hidroxycarbonate)粉末とその製造方法
に関し、より詳しくは、高容量、長寿命の電池を製造可
能な高密度Ｎｉ−Ｍヒドロキシカーボネート粉末とその
製造方法に関する。
シカーボネート(hidroxycarbonate)粉末とその製造方法
に関し、より詳しくは、高容量、長寿命の電池を製造可
能な高密度Ｎｉ−Ｍヒドロキシカーボネート粉末とその
製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】最近、カメラ一体型のＶＴＲ，オーディ
オ、ラップトップ型のパソコン、携帯用の電話機などの
新しいポータブル電子機器の小型化および軽量化傾向と
関連して、これらの機器の電源に使用する電池の性能を
高性能、大容量化する技術が必要となり、特に経済性に
おいてこれらの電池の製造原価を節減する技術開発の努
力が進んでいる。一般的に電池は、マンガン電池、アル
カリ電池、水銀電池、酸化銀電池などのように使い捨て
の一次電池と、鉛蓄電池、金属水素化物を陰極活物質に
するＮｉ−ＭＨ（ニッケル−金属水素化物）電池、密閉
型のニッケル−カドミウム電池およびリチウム−金属電
池、リチウム−イオン電池（ＬＩＢ) 、リチウムポリマ
ー電池（ＬＰＢ) などのリチウム群の電池などのように
再充電して使用する二次電池、そして燃料電池、太陽電
池などに区分することができる。
オ、ラップトップ型のパソコン、携帯用の電話機などの
新しいポータブル電子機器の小型化および軽量化傾向と
関連して、これらの機器の電源に使用する電池の性能を
高性能、大容量化する技術が必要となり、特に経済性に
おいてこれらの電池の製造原価を節減する技術開発の努
力が進んでいる。一般的に電池は、マンガン電池、アル
カリ電池、水銀電池、酸化銀電池などのように使い捨て
の一次電池と、鉛蓄電池、金属水素化物を陰極活物質に
するＮｉ−ＭＨ（ニッケル−金属水素化物）電池、密閉
型のニッケル−カドミウム電池およびリチウム−金属電
池、リチウム−イオン電池（ＬＩＢ) 、リチウムポリマ
ー電池（ＬＰＢ) などのリチウム群の電池などのように
再充電して使用する二次電池、そして燃料電池、太陽電
池などに区分することができる。
【０００３】この中で、一次電池は容量が小さく寿命が
短く、また再活用できないため、環境汚染を招く問題点
がある反面、二次電池は再充電して使用することができ
るので寿命が長く、電圧も一次電池よりはるかに高く
て、性能と効率性の両面で優れている。なお、廃棄物の
発生を減少させるので環境保護面でも有利である。前記
二次電池の中で、ニッケル系の電池はそのリサイクル技
術がすでに確立されていて、環境保護面に優れるだけで
はなく、多孔体の耐アルカリ性の基板にペースト形状の
活物質を充填して、単位体積当たりの充填量を高めるこ
とにより、極板容量が増大して電池の高性能化を実現し
たので、もっとも広く使用されている。
短く、また再活用できないため、環境汚染を招く問題点
がある反面、二次電池は再充電して使用することができ
るので寿命が長く、電圧も一次電池よりはるかに高く
て、性能と効率性の両面で優れている。なお、廃棄物の
発生を減少させるので環境保護面でも有利である。前記
二次電池の中で、ニッケル系の電池はそのリサイクル技
術がすでに確立されていて、環境保護面に優れるだけで
はなく、多孔体の耐アルカリ性の基板にペースト形状の
活物質を充填して、単位体積当たりの充填量を高めるこ
とにより、極板容量が増大して電池の高性能化を実現し
たので、もっとも広く使用されている。
【０００４】現在、ニッケルの陽極活物質として主に水
酸化ニッケルが使用されており、この物質の充放電反応
に利用されるβ−Ｎｉ（ＯＨ)2 ⇔β−ＮｉＯＯＨの可
逆過程は、反応過程の中でニッケルの酸化状態（ＩＩ価
⇔ＩＩＩ価）の変化が１であることから、水酸化ニッ
ケルの理論容量は２８９ｍＡｈ／ｇである。しかしなが
ら、実際の充放電時（ニッケルの酸化−還元反応時）、
ニッケルの酸化状態が＋２．３から＋３．０〜３．７ま
での間で可変であり、これによって容量は２００〜４０
０ｍＡｈ／ｇ（理論容量も７０〜１４０％）とすること
が可能である。かかる可能性にも関わらず、ニッケルの
高い酸化状態は電池および電極の寿命低下の原因にな
り、自己放電が酷く、可逆性が落ちるため、実際の利用
可能な容量は２５０〜２８０ｍＡｈ／ｇ程度であること
が知られている。このようなニッケルの陽極において電
極劣化の主な要因は、充電時β−ＮｉＯＯＨが低密度γ
−ＮｉＯＯＨへの変化過程において起きる電極膨潤の現
象と知られており、このような電極膨潤により活物質の
脱落が起きて導電性が悪化し、電極の寿命および利用率
が急激に落ちる。このような低密度γ−ＮｉＯＯＨの生
成原因は、高密度の水酸化ニッケルの緻密な結晶構造に
よることが知られている。これは、高密度化によって内
部の細孔が少ないため、電極反応時、水素イオンの移動
が円滑でないからである。従って、電極の特性改善のた
めには、低密度γ−ＮｉＯＯＨの生成を防止すべきであ
る。
酸化ニッケルが使用されており、この物質の充放電反応
に利用されるβ−Ｎｉ（ＯＨ)2 ⇔β−ＮｉＯＯＨの可
逆過程は、反応過程の中でニッケルの酸化状態（ＩＩ価
⇔ＩＩＩ価）の変化が１であることから、水酸化ニッ
ケルの理論容量は２８９ｍＡｈ／ｇである。しかしなが
ら、実際の充放電時（ニッケルの酸化−還元反応時）、
ニッケルの酸化状態が＋２．３から＋３．０〜３．７ま
での間で可変であり、これによって容量は２００〜４０
０ｍＡｈ／ｇ（理論容量も７０〜１４０％）とすること
が可能である。かかる可能性にも関わらず、ニッケルの
高い酸化状態は電池および電極の寿命低下の原因にな
り、自己放電が酷く、可逆性が落ちるため、実際の利用
可能な容量は２５０〜２８０ｍＡｈ／ｇ程度であること
が知られている。このようなニッケルの陽極において電
極劣化の主な要因は、充電時β−ＮｉＯＯＨが低密度γ
−ＮｉＯＯＨへの変化過程において起きる電極膨潤の現
象と知られており、このような電極膨潤により活物質の
脱落が起きて導電性が悪化し、電極の寿命および利用率
が急激に落ちる。このような低密度γ−ＮｉＯＯＨの生
成原因は、高密度の水酸化ニッケルの緻密な結晶構造に
よることが知られている。これは、高密度化によって内
部の細孔が少ないため、電極反応時、水素イオンの移動
が円滑でないからである。従って、電極の特性改善のた
めには、低密度γ−ＮｉＯＯＨの生成を防止すべきであ
る。
【０００５】このためには、水酸化ニッケルにコバル
ト、カドミウム、亜鉛などの元素を添加して、ニッケル
の一部を、これらの元素が置換した強アルカリ電解液に
おいても、安定なα−形態が維持できる新しい物質であ
るニッケル−金属化合物(Ni-Mhidroxycarbonate)を利用
している。この方法は、元素の置換によって格子の変形
を生じ、これによって充放電時の水素イオンの移動が円
滑になって過電圧が低くなることにより、低密度γ−Ｎ
ｉＯＯＨの生成を効果的に抑制することができる。ま
た、前記方法に加えて強アルカリの溶液で効果的な導電
網を形成するコバルト系の酸化物または別の添加剤を利
用して、活物質の導電性を改善することにより、活物質
の利用率を一層向上させる方法が広く利用されている。
このように、ニッケル−金属化合物の生産方法として、
例えば、Ｎｉ塩をアンモニア、水酸化ナトリウムの溶液
と反応させてＮｉ−Ｚｎ水酸化物を作成している。
ト、カドミウム、亜鉛などの元素を添加して、ニッケル
の一部を、これらの元素が置換した強アルカリ電解液に
おいても、安定なα−形態が維持できる新しい物質であ
るニッケル−金属化合物(Ni-Mhidroxycarbonate)を利用
している。この方法は、元素の置換によって格子の変形
を生じ、これによって充放電時の水素イオンの移動が円
滑になって過電圧が低くなることにより、低密度γ−Ｎ
ｉＯＯＨの生成を効果的に抑制することができる。ま
た、前記方法に加えて強アルカリの溶液で効果的な導電
網を形成するコバルト系の酸化物または別の添加剤を利
用して、活物質の導電性を改善することにより、活物質
の利用率を一層向上させる方法が広く利用されている。
このように、ニッケル−金属化合物の生産方法として、
例えば、Ｎｉ塩をアンモニア、水酸化ナトリウムの溶液
と反応させてＮｉ−Ｚｎ水酸化物を作成している。
【０００６】ニッケル−金属化合物を生産する別の方法
としては、従来Ｎｉ−Ａｌヒドロキシカーボネートの場
合、バッチ(batch)方式で温度の調節をすることなく、
ｐＨ８〜１１の条件下において、下記化学反応式の通り
に反応させてコロイド状の沈殿物を生成した後、乾燥し
て粉末を製造していた。
としては、従来Ｎｉ−Ａｌヒドロキシカーボネートの場
合、バッチ(batch)方式で温度の調節をすることなく、
ｐＨ８〜１１の条件下において、下記化学反応式の通り
に反応させてコロイド状の沈殿物を生成した後、乾燥し
て粉末を製造していた。
【０００７】
【化１】８ＮｉＳＯ4 ＋Ａｌ2（ＳＯ4)3 ＋２２ＮａＯ
Ｈ→Ｎｉ8Ａｌ2（ＯＨ)22＋１１Ｎａ2ＳＯ4 Ｎｉ8Ａｌ2（ＯＨ)22 ＋Ｎａ2ＣＯ3 →Ｎｉ8Ａｌ2（Ｏ
Ｈ)20ＣＯ3 + ２ＮａＯＨ
Ｈ→Ｎｉ8Ａｌ2（ＯＨ)22＋１１Ｎａ2ＳＯ4 Ｎｉ8Ａｌ2（ＯＨ)22 ＋Ｎａ2ＣＯ3 →Ｎｉ8Ａｌ2（Ｏ
Ｈ)20ＣＯ3 + ２ＮａＯＨ
【０００８】これらの物質は、密度差が比較的少ないα
−Ｎｉ（ＯＨ)2 ⇔γ−ＮｉＯＯＨの可逆反応を充放電
反応に利用しており、反応過程中でニッケル酸化状態の
変化が大きく、交換される電子の数が増加するため、理
論的にはさらに高い容量値を持つことができて、大きな
容量増大の効果を期することができると共に、電極膨潤
を防止して寿命特性の向上にもなった。
−Ｎｉ（ＯＨ)2 ⇔γ−ＮｉＯＯＨの可逆反応を充放電
反応に利用しており、反応過程中でニッケル酸化状態の
変化が大きく、交換される電子の数が増加するため、理
論的にはさらに高い容量値を持つことができて、大きな
容量増大の効果を期することができると共に、電極膨潤
を防止して寿命特性の向上にもなった。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、実際
上、前記方法で製造されたＮｉ−Ａｌヒドロキシカーボ
ネートは、コロイド状の沈殿物の形態で得られるため、
これを乾燥して得られたＮｉ−Ａｌヒドロキシカーボネ
ートは密度が低く形状が不規則であり、これを活物質に
利用する場合、高密度化、球形化が難く、電池への適用
が困難であるという問題がある。
上、前記方法で製造されたＮｉ−Ａｌヒドロキシカーボ
ネートは、コロイド状の沈殿物の形態で得られるため、
これを乾燥して得られたＮｉ−Ａｌヒドロキシカーボネ
ートは密度が低く形状が不規則であり、これを活物質に
利用する場合、高密度化、球形化が難く、電池への適用
が困難であるという問題がある。
【００１０】本発明は、上記従来技術の有する問題点を
解決するため案出されたもので、その目的は、陽極板に
高密度に充填されるように、高密度の球形であるＮｉ−
Ｍヒドロキシカーボネート粉末とその製造方法を提供す
ることにある。
解決するため案出されたもので、その目的は、陽極板に
高密度に充填されるように、高密度の球形であるＮｉ−
Ｍヒドロキシカーボネート粉末とその製造方法を提供す
ることにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】前記目的は、請求項記載
の発明により達成される。即ち、本発明のＮｉ−Ｍヒド
ロキシカーボネートの製造方法の特徴構成は、金属塩の
溶液に苛性アルカリを溶解して金属含有の溶液を作成
し、ニッケル塩の溶液と前記金属含有の溶液と錯化合物
用の化合物とを混合し、この混合物を撹拌しながら放置
した後取出す工程を含む点にある。
の発明により達成される。即ち、本発明のＮｉ−Ｍヒド
ロキシカーボネートの製造方法の特徴構成は、金属塩の
溶液に苛性アルカリを溶解して金属含有の溶液を作成
し、ニッケル塩の溶液と前記金属含有の溶液と錯化合物
用の化合物とを混合し、この混合物を撹拌しながら放置
した後取出す工程を含む点にある。
【００１２】前記本発明の製造方法において、前記混合
時の温度は０〜３５℃であることが望ましい。混合温度
が３５℃を越えると、金属水酸化物の核生成が早すぎて
Ｎｉ−Ｍヒドロキシカーボネートの結晶が成長しなくな
り、望ましくない。又、０℃より低いと、反応速度が遅
くなって好ましくない。
時の温度は０〜３５℃であることが望ましい。混合温度
が３５℃を越えると、金属水酸化物の核生成が早すぎて
Ｎｉ−Ｍヒドロキシカーボネートの結晶が成長しなくな
り、望ましくない。又、０℃より低いと、反応速度が遅
くなって好ましくない。
【００１３】前記本発明の製造方法において、前記混合
物のｐＨは１１〜１３であることが望ましい。この混合
物のｐＨが、１１未満あるいは１３を越えると、製造さ
れるＮｉ−Ｍヒドロキシカーボネートの粉末が低密度に
なって望ましくない。
物のｐＨは１１〜１３であることが望ましい。この混合
物のｐＨが、１１未満あるいは１３を越えると、製造さ
れるＮｉ−Ｍヒドロキシカーボネートの粉末が低密度に
なって望ましくない。
【００１４】前記本発明の製造方法において、前記金属
はＡｌ、Ｃｏ、Ｆｅ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｍｎで構成されるグ
ループから選択することが望ましく、特にＡｌが望まし
い。また、前記苛性アルカリはＮａ2ＣＯ3であることが
望ましく、前記錯化合物用の化合物はアンモニアが望ま
しい。前記本発明の製造方法において、前記金属イオン
塩の使用量は全体Ｎｉのモル数に対して５〜２０％のモ
ル数であることが望ましい。金属イオン塩の使用量が全
体Ｎｉのモル数に対して５％未満であると金属イオン塩
の効果がなく、２０％を越えると、容量が低下するため
望ましくない。
はＡｌ、Ｃｏ、Ｆｅ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｍｎで構成されるグ
ループから選択することが望ましく、特にＡｌが望まし
い。また、前記苛性アルカリはＮａ2ＣＯ3であることが
望ましく、前記錯化合物用の化合物はアンモニアが望ま
しい。前記本発明の製造方法において、前記金属イオン
塩の使用量は全体Ｎｉのモル数に対して５〜２０％のモ
ル数であることが望ましい。金属イオン塩の使用量が全
体Ｎｉのモル数に対して５％未満であると金属イオン塩
の効果がなく、２０％を越えると、容量が低下するため
望ましくない。
【００１５】また、本発明において、前記金属イオン塩
と苛性アルカリのモル比は１：１．５以下であることが
望ましい。前記本発明の製造方法において、前記Ｎｉと
アンモニアのモル比は０．５〜１．５であることが望ま
しい。Ｎｉとアンモニアのモル比が１．５を越える場合
は製造される粉末の密度が低くなり、これを用いて製造
した電池の放電容量が低下するため望ましくない。前記
Ｎｉとアンモニアのモル比は０．５未満であると、錯塩
が形成され難くなり好ましくない。
と苛性アルカリのモル比は１：１．５以下であることが
望ましい。前記本発明の製造方法において、前記Ｎｉと
アンモニアのモル比は０．５〜１．５であることが望ま
しい。Ｎｉとアンモニアのモル比が１．５を越える場合
は製造される粉末の密度が低くなり、これを用いて製造
した電池の放電容量が低下するため望ましくない。前記
Ｎｉとアンモニアのモル比は０．５未満であると、錯塩
が形成され難くなり好ましくない。
【００１６】前記したように本発明においては、金属イ
オンをＭ（ＯＨ)4 -形態になるように添加する。このよ
うにすると、金属塩を直接ニッケル塩の溶液と混合する
と金属イオンがＭ（ＯＨ)4 -になる前に、Ｍ（ＯＨ)3が
沈殿してコロイド状の低密度粉末が生じる問題点を防止
することができる。
オンをＭ（ＯＨ)4 -形態になるように添加する。このよ
うにすると、金属塩を直接ニッケル塩の溶液と混合する
と金属イオンがＭ（ＯＨ)4 -になる前に、Ｍ（ＯＨ)3が
沈殿してコロイド状の低密度粉末が生じる問題点を防止
することができる。
【００１７】更に、本発明のＮｉ−Ｍヒドロキシカーボ
ネートの製造方法として、ニッケル水溶液、アルミニウ
ム水溶液と苛性アルカリ水溶液の混合溶液およびアンモ
ニアを、一定の温度以下に維持される反応槽内に、連続
的に投入しながら充分に撹拌、反応させ、連続的に取り
出す工程を含むようにしてもよい。前記本発明の製造方
法において、前記アルミニウム水溶液はＡｌ塩をＮａＯ
Ｈ水溶液に溶解して、ＡｌがＡｌ（ＯＨ)4 -の形態に含
まれているものを使用することが望ましい。
ネートの製造方法として、ニッケル水溶液、アルミニウ
ム水溶液と苛性アルカリ水溶液の混合溶液およびアンモ
ニアを、一定の温度以下に維持される反応槽内に、連続
的に投入しながら充分に撹拌、反応させ、連続的に取り
出す工程を含むようにしてもよい。前記本発明の製造方
法において、前記アルミニウム水溶液はＡｌ塩をＮａＯ
Ｈ水溶液に溶解して、ＡｌがＡｌ（ＯＨ)4 -の形態に含
まれているものを使用することが望ましい。
【００１８】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態につい
て、その具体的な実施例を比較例と共に、図面を参照し
て詳細に説明する。 〔実施例１〕Ａｌ2（ＳＯ4)3・３Ｈ2Ｏ ９９９ｇ、Ｎ
ａＯＨ ２０００ｇを水１０００ｍｌに溶解してＡｌイ
オンをＡｌ（ＯＨ)4 -の形態にした後、Ｎａ2ＣＯ3 ４
１３ｇを添加して、アルミニウム水溶液を製造した。反
応槽の温度を３５℃に維持しながら、アルミニウム水溶
液を７．１４ｍｌ／分の速度で、ＮｉＳＯ4 ２．５Ｍ
溶液を７．１４ｍｌ／分の速度で、またアンモニア１６
Ｍ溶液を１．１ｍｌ／分の速度で投入した。ついで、溶
液をｐＨ１１〜１３に維持しながら１６時間放置し、タ
ップ密度（ｔａｐ ｄｅｎｓｉｔｙ）１．５２、平均粒
径１２μｍの球形のＮｉ−Ａｌヒドロキシカーボネート
を製造した。
て、その具体的な実施例を比較例と共に、図面を参照し
て詳細に説明する。 〔実施例１〕Ａｌ2（ＳＯ4)3・３Ｈ2Ｏ ９９９ｇ、Ｎ
ａＯＨ ２０００ｇを水１０００ｍｌに溶解してＡｌイ
オンをＡｌ（ＯＨ)4 -の形態にした後、Ｎａ2ＣＯ3 ４
１３ｇを添加して、アルミニウム水溶液を製造した。反
応槽の温度を３５℃に維持しながら、アルミニウム水溶
液を７．１４ｍｌ／分の速度で、ＮｉＳＯ4 ２．５Ｍ
溶液を７．１４ｍｌ／分の速度で、またアンモニア１６
Ｍ溶液を１．１ｍｌ／分の速度で投入した。ついで、溶
液をｐＨ１１〜１３に維持しながら１６時間放置し、タ
ップ密度（ｔａｐ ｄｅｎｓｉｔｙ）１．５２、平均粒
径１２μｍの球形のＮｉ−Ａｌヒドロキシカーボネート
を製造した。
【００１９】〔比較例１〕ＮｉＳＯ4、Ａｌ2（Ｓ
Ｏ4)3、ＮａＯＨをｐＨ８〜１１にて混合した。この混
合物にＮａ2ＣＯ3を添加した後、放置してコロイド形状
の沈殿物が得られた。ついで、この沈殿物を乾燥してＮ
ｉ−Ａｌヒドロキシカーボネートを製造した。Ｎｉ−Ａ
ｌヒドロキシカーボネートを利用して電池を製造して容
量を測定した結果、３２０ｍＡｈ以上であった。
Ｏ4)3、ＮａＯＨをｐＨ８〜１１にて混合した。この混
合物にＮａ2ＣＯ3を添加した後、放置してコロイド形状
の沈殿物が得られた。ついで、この沈殿物を乾燥してＮ
ｉ−Ａｌヒドロキシカーボネートを製造した。Ｎｉ−Ａ
ｌヒドロキシカーボネートを利用して電池を製造して容
量を測定した結果、３２０ｍＡｈ以上であった。
【００２０】〔比較例２〕ｐＨ１１．５、５０℃に保持
した反応槽に、Ｚｎが５％含有されたＮｉ塩を連続的
に、アンモニア、ＮａＯＨと同時に投入、反応させ、取
り出してＮｉ−Ｚｎ水酸化物を製造した。
した反応槽に、Ｚｎが５％含有されたＮｉ塩を連続的
に、アンモニア、ＮａＯＨと同時に投入、反応させ、取
り出してＮｉ−Ｚｎ水酸化物を製造した。
【００２１】前記実施例１と比較例１の方法で製造した
Ｎｉ−ＡｌヒドロキシカーボネートのＳＥＭ写真を、そ
れぞれ図１と図２に示す。図１および図２に示すよう
に、上記実施例の方法で製造したＮｉ−Ａｌヒドロキシ
カーボネートが、比較例１の方法で製造したＮｉ−Ａｌ
ヒドロキシカーボネートと比べて、より球形に近いこと
がわかる。
Ｎｉ−ＡｌヒドロキシカーボネートのＳＥＭ写真を、そ
れぞれ図１と図２に示す。図１および図２に示すよう
に、上記実施例の方法で製造したＮｉ−Ａｌヒドロキシ
カーボネートが、比較例１の方法で製造したＮｉ−Ａｌ
ヒドロキシカーボネートと比べて、より球形に近いこと
がわかる。
【００２２】また、従来使用していた比較例２のＮｉ−
Ｚｎ５％水酸化物のＸＲＤパターン（Ｘ線回折図）を図
３中（Ａ）に示し、前記比較例１および実施例１の方法
で製造したＮｉ−ＡｌヒドロキシカーボネートのＸＲＤ
パターンを、それぞれ図３（Ｂ）と（Ｃ）に示した。図
３に示すように、比較例１の方法で製造したＮｉ−Ａｌ
ヒドロキシカーボネートのＸＲＤピーク強度（Ｂ) は相
対的に低く、本実施例の方法で製造したＮｉ−Ａｌヒド
ロキシカーボネートのＸＲＤピーク強度（Ｃ)が相対的
に高い。これは、本実施例のＮｉ−Ａｌヒドロキシカー
ボネートの結晶化度が比較例のものより優れるものであ
ることを表す。特に、図３に示すように、本実施例のＮ
ｉ−Ａｌヒドロキシカーボネートは、現在使用している
Ｎｉ−Ｚｎ５％水酸化物（β状) とは異なる結晶状（α
状) に現れていることがわかる。
Ｚｎ５％水酸化物のＸＲＤパターン（Ｘ線回折図）を図
３中（Ａ）に示し、前記比較例１および実施例１の方法
で製造したＮｉ−ＡｌヒドロキシカーボネートのＸＲＤ
パターンを、それぞれ図３（Ｂ）と（Ｃ）に示した。図
３に示すように、比較例１の方法で製造したＮｉ−Ａｌ
ヒドロキシカーボネートのＸＲＤピーク強度（Ｂ) は相
対的に低く、本実施例の方法で製造したＮｉ−Ａｌヒド
ロキシカーボネートのＸＲＤピーク強度（Ｃ)が相対的
に高い。これは、本実施例のＮｉ−Ａｌヒドロキシカー
ボネートの結晶化度が比較例のものより優れるものであ
ることを表す。特に、図３に示すように、本実施例のＮ
ｉ−Ａｌヒドロキシカーボネートは、現在使用している
Ｎｉ−Ｚｎ５％水酸化物（β状) とは異なる結晶状（α
状) に現れていることがわかる。
【００２３】
【発明の効果】以上のべたように、本発明によればＮｉ
−Ａｌヒドロキシカーボネートを高密度の球形に製造す
ることができるので、従来のニッケルの二次電池におい
て陽極活物質として使用されていたＮｉ（ＯＨ)2の代わ
りに使用することができる。また、本発明のＮｉ−Ａｌ
ヒドロキシカーボネートを利用して高容量の電池が製造
され、電池の寿命を従来のＮｉ−Ｚｎを用いたものと比
べて、１５％以上向上することができる。さらに、過充
電および過放電時の効果を測定するため、３Ｃ（ｃｏｕ
ｌｏｍｂ）の速度で充電し０．２Ｃ（ｃｏｕｌｏｍｂ）
の速度で放電すると、従来のＮｉ−Ｚｎを用いたものは
１０４サイクルで最初容量の８０％以下になるのに対
し、本発明のＮｉ−Ａｌヒドロキシカーボネートを用い
ると１２０サイクルで最初容量の８０％になる効果があ
るので、高率充放電時にも使用することができるという
優れた効果を発揮する。
−Ａｌヒドロキシカーボネートを高密度の球形に製造す
ることができるので、従来のニッケルの二次電池におい
て陽極活物質として使用されていたＮｉ（ＯＨ)2の代わ
りに使用することができる。また、本発明のＮｉ−Ａｌ
ヒドロキシカーボネートを利用して高容量の電池が製造
され、電池の寿命を従来のＮｉ−Ｚｎを用いたものと比
べて、１５％以上向上することができる。さらに、過充
電および過放電時の効果を測定するため、３Ｃ（ｃｏｕ
ｌｏｍｂ）の速度で充電し０．２Ｃ（ｃｏｕｌｏｍｂ）
の速度で放電すると、従来のＮｉ−Ｚｎを用いたものは
１０４サイクルで最初容量の８０％以下になるのに対
し、本発明のＮｉ−Ａｌヒドロキシカーボネートを用い
ると１２０サイクルで最初容量の８０％になる効果があ
るので、高率充放電時にも使用することができるという
優れた効果を発揮する。
【図１】本発明の一実施例に従って得られる球形の高密
度Ｎｉ−Ａｌヒドロキシカーボネート粉末の粒子構造の
写真
度Ｎｉ−Ａｌヒドロキシカーボネート粉末の粒子構造の
写真
【図２】従来方法によって得られるＮｉ−Ａｌヒドロキ
シカーボネート粉末の粒子構造の写真
シカーボネート粉末の粒子構造の写真
【図３】従来例Ａ、比較例Ｂ、実施例ＣのＮｉ−金属化
合物のＸ線回折図
合物のＸ線回折図
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 金 性 洙 大韓民国京畿道水原市八達區▲しん▼洞 575番地 (56)参考文献 特開 平５−43921（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−134811（ＪＰ，Ａ) 特開 昭49−91996（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C01G 53/00 H01M 4/52 ＣＡ（ＳＴＮ)
Claims (18)
- 【請求項１】 金属イオンの溶液に苛性アルカリを溶解
して金属含有の溶液を作成し、ニッケル塩の溶液と前記
金属含有の溶液と錯化合物用の化合物とを混合し、この
混合物を放置した後取出すＮｉ−Ｍヒドロキシカーボネ
ートの製造方法。 - 【請求項２】 前記混合時の温度は、０〜３５℃である
請求項１記載のＮｉ−Ｍヒドロキシカーボネートの製造
方法。 - 【請求項３】 前記混合物のｐＨを１１〜１３に調節す
る請求項１又は２記載のＮｉ−Ｍヒドロキシカーボネー
トの製造方法。 - 【請求項４】 前記金属は、Ａｌ、Ｃｏ、Ｆｅ、Ｇａ、
Ｉｎ、Ｍｎから選択される請求項１〜３のいずれか１項
記載のＮｉ−Ｍヒドロキシカーボネートの製造方法。 - 【請求項５】 前記金属はＡｌである請求項４記載のＮ
ｉ−Ｍヒドロキシカーボネートの製造方法。 - 【請求項６】 前記苛性アルカリはＮａ2ＣＯ3である請
求項１〜５のいずれか１項記載のＮｉ−Ｍヒドロキシカ
ーボネートの製造方法。 - 【請求項７】 前記錯化合物用の化合物はアンモニアで
ある請求項１〜６のいずれか１項記載のＮｉ−Ｍヒドロ
キシカーボネートの製造方法。 - 【請求項８】 前記金属イオン塩の使用量は、全体Ｎｉ
のモル数に対して５〜２０％モル数である請求項１〜７
のいずれか１項記載のＮｉ−Ｍヒドロキシカーボネート
の製造方法。 - 【請求項９】 前記金属イオン塩と苛性アルカリのモル
比は、０．５〜１．５である請求項１〜８のいずれか１
項記載のＮｉ−Ｍヒドロキシカーボネートの製造方法。 - 【請求項１０】 前記Ｎｉと錯化合物用の化合物のモル
比は、０．５〜１．５である請求項１〜９のいずれか１
項記載のＮｉ−Ｍヒドロキシカーボネートの製造方法。 - 【請求項１１】 ニッケル塩水溶液、アルミニウム水溶
液と苛性アルカリ水溶液の混合液およびアンモニアを、
一定の温度以下に維持される反応槽内に、連続的に投入
しながら撹拌し、反応させ、その後連続的に取り出すＮ
ｉ−Ａｌヒドロキシカーボネートの製造方法。 - 【請求項１２】 前記アルミニウム水溶液は、ＡｌをＡ
ｌ（ＯＨ）4 -形態で含む請求項１１記載のＮｉ−Ｍヒド
ロキシカーボネートの製造方法。 - 【請求項１３】 前記アルミニウム水溶液は、Ａｌ塩を
ＮａＯＨ水溶液に溶解して製造する請求項１２記載のＮ
ｉ−Ｍヒドロキシカーボネートの製造方法。 - 【請求項１４】 前記アルミニウム水溶液中のアルミニ
ウム塩の使用量は、全体のＮｉモル数に対して５〜２０
％である請求項１１〜１３のいずれか１項記載のＮｉ−
Ｍヒドロキシカーボネートの製造方法。 - 【請求項１５】 前記アルミニウム水溶液中のアルミニ
ウム塩と苛性アルカリのモル比は、０．５〜１．５であ
る請求項１１〜１４いずれか１項記載のＮｉ−Ｍヒドロ
キシカーボネートの製造方法。 - 【請求項１６】 前記Ｎｉとアンモニアのモル比は、
０．５〜１．５である請求項１１〜１５のいずれか１項
記載のＮｉ−Ｍヒドロキシカーボネートの製造方法。 - 【請求項１７】 前記反応槽の温度は、０〜３５℃であ
る請求項１１〜１６のいずれか１項記載のＮｉ−Ｍヒド
ロキシカーボネートの製造方法。 - 【請求項１８】 請求項１〜１７に記載されているＮｉ
−Ａｌヒドロキシカーボネート製造方法により製造され
たＮｉ−Ａｌヒドロキシカーボネートの電池極板への使
用。
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