JP3495576B2 - アルカリ蓄電池用ニッケル電極の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は正極活物質として水
酸化ニッケルを用いたニッケル・水素蓄電池、ニッケル
・カドミウム蓄電池、ニッケル・亜鉛蓄電池などのアル
カリ蓄電池のニッケル電極の製造方法に係り、特に、こ
のニッケル電極の高作動電圧化に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、アルカリ蓄電池のニッケル電極
は、活物質保持体としての多孔性ニッケル焼結板を硝酸
ニッケル等の酸性ニッケル塩含浸液に浸漬して、その基
板中に酸性ニッケル塩を含浸した後、この酸性ニッケル
塩をアルカリ溶液中で水酸化ニッケルに置換する工程を
繰り返して、酸性ニッケル塩を水酸化ニッケル活物質に
する活物質充填操作を行って、水酸化ニッケル電極を製
造していた。

【０００３】近年、携帯用電子・通信機器の急速な普及
により従来に増して高性能な蓄電池が要請されている。
このような背景にあって、水酸化ニッケルを正極活物質
とするアルカリ蓄電池においても、高容量化とともに高
作動電圧化等の一層の高性能化が要望されている。そこ
で、例えば、高作動電圧化に対しては、特開昭６４−３
９５８号公報に提案されている。この特開昭６４−３９
５８号公報において提案されたものは、ニッケル焼結基
板に水酸化ニッケル活物質を充填した後、水酸化マグネ
シウムを追加充填して、放電電位および放電容量を向上
させようとするものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開昭
６４−３９５８号公報で提案される方法においては、活
物質利用率を向上させる効果は少なく、逆に、多量の水
酸化マグネシウムを共沈させると、充放電反応に寄与す
る水酸化ニッケル活物質の充填量が相対的に減少するた
め、電池容量が低下するとともに、作動電圧が低下する
という問題を生じた。そこで、本発明は上記問題点に鑑
みてなされたものであり、作動電圧を低下させることな
く、かつ活物質利用率が向上したアルカリ蓄電池用ニッ
ケル電極を得ることにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段およびその作用・効果】上
記課題を解決するために、本発明のアルカリ蓄電池用ニ
ッケル電極の製造方法は、焼結基板の細孔内にコバルト
とマグネシウムの共沈水酸化物を生成させる共沈水酸化
物生成工程と、共沈水酸化物が生成された焼結基板に水
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
質充填工程とを備えるようにしたことを特徴としてい
る。

【０００６】水酸化コバルトは活性度が低いため、単に
水酸化コバルトの単独層を活物質表面に設けても、その
後の充電による電気化学的酸化によってオキシ水酸化コ
バルトへの転化が効果的に行えず、水酸化ニッケル活物
質上にオキシ水酸化ニッケルを均一に覆うことができな
く、活物質利用率が向上しないとともに、作動電圧も上
昇しない。

【０００７】しかしながら、本発明のようにコバルトと
マグネシウムの共沈水酸化物を焼結基板の細孔内に生成
させた後、活物質化するようにすると、コバルトとマグ
ネシウムの共沈水酸化物と水酸化ニッケル活物質との固
層界面において固溶化が生じて、水酸化ニッケル活物質
の導電性が著しく向上し、作動電圧が上昇するとともに
活物質利用率が向上する。

【０００８】そして、本発明の活物質化処理は、共沈水
酸化物が生成された焼結基板を酸性ニッケル塩に浸漬し
て焼結基板内に酸性ニッケル塩を含浸する酸性ニッケル
塩浸漬工程と、この酸性ニッケル塩浸漬工程により酸性
ニッケル塩を含浸させた焼結基板をアルカリ溶液中に浸
漬して酸性ニッケル塩を水酸化ニッケルに置換するアル
カリ処理工程とを備え、酸性ニッケル塩浸漬工程とアル
カリ処理工程とを所定回数だけ繰り返して酸性ニッケル
塩を水酸化ニッケル活物質とするようにしている。

【０００９】このように、共沈水酸化物の表面に酸性ニ
ッケル塩を含浸させた後、活物質化処理を行うと、共沈
水酸化物と水酸化ニッケル活物質との固層界面において
容易に固溶化が生じ、水酸化ニッケル活物質の導電性が
著しく向上する。このため、作動電圧が上昇するととも
に活物質利用率が向上する。

【００１０】また、共沈水酸化物のコバルトおよびマグ
ネシウムの比率が金属モル比率でマグネシウム／（コバ
ルト＋マグネシウム）を０．４から０．６の範囲になる
ように規定することが好ましい。このように規定する
と、共沈水酸化物と水酸化ニッケル活物質との固層界面
において最適な固溶化が生じ、水酸化ニッケル活物質の
導電性が著しく向上する。

【００１１】

【発明の実施の形態】

１．焼結基板の作製 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整し、このスラリーを
ニッケル多孔体からなる導電性芯体に塗着する。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、多孔度８０％の焼結基板を作製する。

【００１２】２．ニッケル電極の作製 （１）ニッケル電極Ａ 上述のように作製した多孔度８０％の焼結基板を、硝酸
コバルト水溶液と硝酸マグネシウム水溶液からなる金属
モル比でＣｏ：Ｍｇ＝１：１、つまり、Ｍｇ／（Ｃｏ＋
Ｍｇ）＝０．５となるように混合した硝酸塩混合水溶液
に浸漬して、硝酸塩混合水溶液を含浸させた後、乾燥さ
せて焼結基板の細孔の表面に硝酸コバルトと硝酸マグネ
シウムの共沈化合物を析出させる。この後、２５重量％
の水酸化ナトリウム水溶液に浸漬して、焼結基板の細孔
の表面に析出した硝酸コバルトと硝酸マグネシウムの共
沈化合物をコバルトとマグネシウムの共沈水酸化物に置
換する。

【００１３】硝酸コバルトと硝酸マグネシウムの共沈化
合物をコバルトとマグネシウムの共沈水酸化物に置換し
た後、８０℃で比重１．７５の硝酸ニッケルを主体とす
る水溶液に浸漬して、焼結基板の細孔内に硝酸ニッケル
を主体とする水溶液を含浸させた後、乾燥させてコバル
トとマグネシウムの共沈水酸化物の表面に主として硝酸
ニッケルを析出させる。硝酸ニッケルを析出させた焼結
基板を２５重量％の水酸化ナトリウム水溶液中に浸漬し
て、コバルトとマグネシウムの共沈水酸化物の表面に析
出させた硝酸ニッケルを水酸化ニッケルに置換する。

【００１４】その後、再び焼結基板を硝酸ニッケルを主
体とする水溶液に浸漬する処理操作に戻り、上記と同様
な処理操作を所定回数（例えば５回）繰り返して焼結基
板の細孔内に水酸化ニッケルを充填する。このようにし
て焼結基板の細孔の表面に硝酸コバルトと硝酸マグネシ
ウムの共沈化合物を析出させた後、この共沈化合物をコ
バルトとマグネシウムの共沈水酸化物に置換し、この共
沈水酸化物の表面に水酸化ニッケルを充填した電極をニ
ッケル電極Ａとする。このようにして作製したニッケル
電極Ａのコバルトとマグネシウムを化学分析により定量
して金属モル比率を測定すると、Ｍｇ／（Ｃｏ＋Ｍｇ）
＝０．５となっていることが分かった。

【００１５】（２）ニッケル電極Ｂ 上述のように作製した多孔度８０％の焼結基板を、硝酸
マグネシウム水溶液に浸漬して、焼結基板の細孔の表面
に硝酸マグネシウムを析出させる。この後、２５重量％
の水酸化ナトリウム水溶液に浸漬して、焼結基板の細孔
の表面に析出した硝酸マグネシウムを水酸化マグネシウ
ムに置換する。硝酸マグネシウムを水酸化マグネシウム
に置換した後、８０℃で比重１．７５の硝酸ニッケルを
主体とする水溶液に浸漬して、硝酸ニッケルを主体とす
る水溶液を含浸させた後、乾燥させて水酸化マグネシウ
ムの表面に硝酸ニッケルを析出させる。

【００１６】水酸化マグネシウムの表面に硝酸ニッケル
を析出させた焼結基板を、２５重量％の水酸化ナトリウ
ム水溶液中に浸漬して、硝酸ニッケルを水酸化ニッケル
に置換する。その後、再び焼結基板を硝酸ニッケルを主
体とする水溶液に浸漬する処理操作に戻り、上記と同様
な処理操作を所定回数（例えば５回）繰り返して焼結基
板の細孔内に水酸化ニッケルを充填する。このようにし
て焼結基板の細孔の表面に硝酸マグネシウムを析出させ
た後、この硝酸マグネシウムを水酸化マグネシウムに置
換し、この水酸化マグネシウムの表面に水酸化ニッケル
を充填した電極をニッケル電極Ｂとする。

【００１７】（３）ニッケル電極Ｃ 上述のように作製した多孔度８０％の焼結基板を、８０
℃で比重１．７５の硝酸ニッケルを主体とする水溶液に
浸漬して、焼結基板の細孔内に硝酸ニッケルを含浸させ
た後、乾燥させて焼結基板の細孔内に硝酸ニッケルを析
出させる。硝酸ニッケルを析出させた焼結基板を、２５
重量％の水酸化ナトリウム水溶液中に浸漬して、細孔内
に析出させた硝酸ニッケルを水酸化ニッケルに置換す
る。

【００１８】その後、再び焼結基板を硝酸ニッケルを主
体とする水溶液に浸漬する処理操作に戻り、上記と同様
な処理操作を所定回数（例えば５回）繰り返して焼結基
板の細孔内に水酸化ニッケルを充填する。このようにし
て焼結基板の細孔の表面に水酸化ニッケルを充填した焼
結基板を硝酸マグネシウム水溶液に浸漬して、水酸化ニ
ッケルの表面に硝酸マグネシウムを析出させる。この
後、２５重量％の水酸化ナトリウム水溶液中に浸漬し
て、硝酸マグネシウムを水酸化マグネシウムに置換す
る。このようにして焼結基板の細孔の表面に水酸化ニッ
ケルを充填し、この水酸化ニッケルの表面に水酸化マグ
ネシウムを析出させた電極をニッケル電極Ｃとする。

【００１９】（４）ニッケル電極Ｄ 上述のように作製した多孔度８０％の焼結基板を、硝酸
コバルト水溶液に浸漬して、焼結基板の細孔の表面に硝
酸コバルトを析出させる。この後、２５重量％の水酸化
ナトリウム水溶液に浸漬して、焼結基板の細孔の表面に
析出した硝酸コバルトを水酸化コバルトに置換する。硝
酸コバルトを水酸化コバルトに置換した後、８０℃で比
重１．７５の硝酸ニッケルを主体とする水溶液に浸漬し
て、焼結基板の細孔内に硝酸ニッケルを主体とする水溶
液を含浸させた後、乾燥させて水酸化コバルトの表面に
硝酸ニッケルを析出させる。硝酸ニッケルを析出させた
焼結基板を、２５重量％の水酸化ナトリウム水溶液中に
浸漬して、硝酸ニッケルを水酸化ニッケルに置換する。

【００２０】その後、再び焼結基板を硝酸ニッケルを主
体とする水溶液に浸漬する処理操作に戻り、上記と同様
な処理操作を所定回数（例えば５回）繰り返して焼結基
板の細孔内に水酸化ニッケルを充填する。このようにし
て焼結基板の細孔の表面に硝酸コバルトを析出させた
後、この硝酸コバルトを水酸化コバルトに置換し、この
水酸化コバルトの表面に水酸化ニッケルを充填した電極
をニッケル電極Ｄとする。

【００２１】（５）ニッケル電極Ｅ 上述のように作製した多孔度８０％の焼結基板を、８０
℃で比重１．７５の硝酸ニッケルを主体とする水溶液に
浸漬して、焼結基板の細孔内に硝酸ニッケルを主体とす
る水溶液を含浸させた後、乾燥させて焼結基板の細孔内
に硝酸ニッケルを析出させる。硝酸ニッケルを析出させ
た焼結基板を、２５重量％の水酸化ナトリウム水溶液中
に浸漬して、細孔内に析出させた硝酸ニッケルを水酸化
ニッケルに置換する。その後、再び焼結基板を硝酸ニッ
ケルを主体とする水溶液に浸漬する処理操作に戻り、上
記と同様な処理操作を所定回数（例えば５回）繰り返し
て焼結基板の細孔内に水酸化ニッケルを充填する。この
ようにして焼結基板の細孔の表面に水酸化ニッケルを充
填した電極をニッケル電極Ｅとする。

【００２２】３．電極電位の測定 上述のように作成したニッケル電極Ａ〜Ｅを、比重１．
２０の水酸化カリウム水溶液中でニッケル板を対極とし
て理論容量の５時間率で充電した後、３時間率で放電し
て、放電時間毎の各ニッケル電極Ａ〜Ｅの単極電位を参
照電極（Ｈｇ／ＨｇＯ）を用いて測定すると図１に示す
ような結果となった。

【００２３】図１より明らかなように、焼結基板の細孔
の表面に生成したコバルトとマグネシウムの共沈水酸化
物の表面に水酸化ニッケルを充填したニッケル電極Ａ
は、焼結基板の細孔の表面に生成した水酸化マグネシウ
ムの表面に水酸化ニッケルを充填したニッケル電極Ｂ、
焼結基板の細孔の表面に水酸化ニッケルを充填しこの水
酸化ニッケルの表面に水酸化マグネシウムを析出させた
ニッケル電極Ｃ、焼結基板の細孔の表面に生成した水酸
化コバルトの表面に水酸化ニッケルを充填したニッケル
電極Ｄ、焼結基板の細孔の表面に水酸化ニッケルを充填
したニッケル電極Ｅより、それぞれ高い単極電位となっ
た。

【００２４】この理由は次のように考えることができ
る。即ち、水酸化コバルトおよび水酸化マグネシウムは
導電性が低い物質であることを考慮すると、ニッケル焼
結基板の表面のコバルトとマグネシウムの共沈水酸化物
を生成させ、この共沈水酸化物の表面に水酸化ニッケル
活物質を充填すると、コバルトとマグネシウムの共沈水
酸化物と水酸化ニッケル活物質との固相界面において固
溶化が起こり、この固溶化が水酸化ニッケル活物質の導
電性を著しく向上させているものと考えることができ
る。

【００２５】４．金属コバルトと金属マグネシウムの比
率の検討 （１）ニッケル電極Ａ１ 上述のように作製した多孔度８０％の焼結基板を、硝酸
コバルト水溶液と硝酸マグネシウム水溶液からなる金属
モル比で、Ｍｇ／（Ｃｏ＋Ｍｇ）＝０．２となるように
混合した硝酸塩混合水溶液に浸漬して、焼結基板の細孔
の表面に硝酸コバルトと硝酸マグネシウムの共沈化合物
を析出させる。この後、２５重量％の水酸化ナトリウム
水溶液に浸漬して、焼結基板の細孔の表面に析出した硝
酸コバルトと硝酸マグネシウムの共沈化合物をコバルト
とマグネシウムの共沈水酸化物に置換する。

【００２６】硝酸コバルトと硝酸マグネシウムの共沈化
合物をコバルトとマグネシウムの共沈水酸化物に置換し
た後、８０℃で比重１．７５の硝酸ニッケルを主体とす
る水溶液に浸漬して、焼結基板の細孔内に硝酸ニッケル
を主体とする水溶液を含浸させた後、乾燥させてコバル
トとマグネシウムの共沈水酸化物の表面に主として硝酸
ニッケルを析出させる。硝酸ニッケルを析出させた焼結
基板を、２５重量％の水酸化ナトリウム水溶液中に浸漬
して、コバルトとマグネシウムの共沈水酸化物の表面に
析出させた硝酸ニッケルを水酸化ニッケルに置換する。

【００２７】その後、再び焼結基板を硝酸ニッケルを主
体とする水溶液に浸漬する処理操作に戻り、上記と同様
な処理操作を所定回数（例えば５回）繰り返して焼結基
板の細孔内に水酸化ニッケルを充填する。このようにし
て焼結基板の細孔の表面に硝酸コバルトと硝酸マグネシ
ウムの共沈化合物を析出させた後、この共沈化合物をコ
バルトとマグネシウムの共沈水酸化物に置換し、この共
沈水酸化物の表面に水酸化ニッケルを充填した電極をニ
ッケル電極Ａ１とする。このようにして作製したニッケ
ル電極Ａ１のコバルトとマグネシウムを化学分析により
定量して金属モル比率を測定すると、Ｍｇ／（Ｃｏ＋Ｍ
ｇ）＝０．２となっていることが分かった。

【００２８】（２）ニッケル電極Ａ２ 上述のように作製した多孔度８０％の焼結基板を、硝酸
コバルト水溶液と硝酸マグネシウム水溶液からなる金属
モル比で、Ｍｇ／（Ｃｏ＋Ｍｇ）＝０．３となるように
混合した硝酸塩混合水溶液に浸漬して、焼結基板の細孔
の表面に硝酸コバルトと硝酸マグネシウムの共沈化合物
を析出させる。この後、２５重量％の水酸化ナトリウム
水溶液に浸漬して、焼結基板の細孔の表面に析出した硝
酸コバルトと硝酸マグネシウムの共沈化合物をコバルト
とマグネシウムの共沈水酸化物に置換する。

【００２９】硝酸コバルトと硝酸マグネシウムの共沈化
合物をコバルトとマグネシウムの共沈水酸化物に置換し
た後、８０℃で比重１．７５の硝酸ニッケルを主体とす
る水溶液に浸漬して、焼結基板の細孔内に硝酸ニッケル
を主体とする水溶液を含浸させた後、乾燥させてコバル
トとマグネシウムの共沈水酸化物の表面に主として硝酸
ニッケルを析出させる。硝酸ニッケルを析出させた焼結
基板を、２５重量％の水酸化ナトリウム水溶液中に浸漬
して、コバルトとマグネシウムの共沈水酸化物の表面に
析出させた硝酸ニッケルを水酸化ニッケルに置換する。

【００３０】その後、再び焼結基板を硝酸ニッケルを主
体とする水溶液に浸漬する処理操作に戻り、上記と同様
な処理操作を所定回数（例えば５回）繰り返して焼結基
板の細孔内に水酸化ニッケルを充填する。このようにし
て焼結基板の細孔の表面に硝酸コバルトと硝酸マグネシ
ウムの共沈化合物を析出させた後、この共沈化合物をコ
バルトとマグネシウムの共沈水酸化物に置換し、この共
沈水酸化物の表面に水酸化ニッケルを充填した電極をニ
ッケル電極Ａ２とする。このようにして作製したニッケ
ル電極Ａ２のコバルトとマグネシウムを化学分析により
定量して金属モル比率を測定すると、Ｍｇ／（Ｃｏ＋Ｍ
ｇ）＝０．３となっていることが分かった。

【００３１】（３）ニッケル電極Ａ３ 上述のように作製した多孔度８０％の焼結基板を、硝酸
コバルト水溶液と硝酸マグネシウム水溶液からなる金属
モル比で、Ｍｇ／（Ｃｏ＋Ｍｇ）＝０．４となるように
混合した硝酸塩混合水溶液に浸漬して、焼結基板の細孔
の表面に硝酸コバルトと硝酸マグネシウムの共沈化合物
を析出させる。この後、２５重量％の水酸化ナトリウム
水溶液に浸漬して、焼結基板の細孔の表面に析出した硝
酸コバルトと硝酸マグネシウムの共沈化合物をコバルト
とマグネシウムの共沈水酸化物に置換する。

【００３２】硝酸コバルトと硝酸マグネシウムの共沈化
合物をコバルトとマグネシウムの共沈水酸化物に置換し
た後、８０℃で比重１．７５の硝酸ニッケルを主体とす
る水溶液に浸漬して、焼結基板の細孔内に硝酸ニッケル
を主体とする水溶液を含浸させた後、乾燥させてコバル
トとマグネシウムの共沈水酸化物の表面に主として硝酸
ニッケルを析出させる。硝酸ニッケルを析出させた焼結
基板を、２５重量％の水酸化ナトリウム水溶液中に浸漬
して、コバルトとマグネシウムの共沈水酸化物の表面に
析出させた硝酸ニッケルを水酸化ニッケルに置換する。

【００３３】その後、再び焼結基板を硝酸ニッケルを主
体とする水溶液に浸漬する処理操作に戻り、上記と同様
な処理操作を所定回数（例えば５回）繰り返して焼結基
板の細孔内に水酸化ニッケルを充填する。このようにし
て焼結基板の細孔の表面に硝酸コバルトと硝酸マグネシ
ウムの共沈化合物を析出させた後、この共沈化合物をコ
バルトとマグネシウムの共沈水酸化物に置換し、この共
沈水酸化物の表面に水酸化ニッケルを充填した電極をニ
ッケル電極Ａ３とする。このようにして作製したニッケ
ル電極Ａ３のコバルトとマグネシウムを化学分析により
定量して金属モル比率を測定すると、Ｍｇ／（Ｃｏ＋Ｍ
ｇ）＝０．４となっていることが分かった。

【００３４】（４）ニッケル電極Ａ４ 上述のように作製した多孔度８０％の焼結基板を、硝酸
コバルト水溶液と硝酸マグネシウム水溶液からなる金属
モル比で、Ｍｇ／（Ｃｏ＋Ｍｇ）＝０．５となるように
混合した硝酸塩混合水溶液に浸漬して、焼結基板の細孔
の表面に硝酸コバルトと硝酸マグネシウムの共沈化合物
を析出させる。この後、２５重量％の水酸化ナトリウム
水溶液に浸漬して、焼結基板の細孔の表面に析出した硝
酸コバルトと硝酸マグネシウムの共沈化合物をコバルト
とマグネシウムの共沈水酸化物に置換する。

【００３５】硝酸コバルトと硝酸マグネシウムの共沈化
合物をコバルトとマグネシウムの共沈水酸化物に置換し
た後、８０℃で比重１．７５の硝酸ニッケルを主体とす
る水溶液に浸漬して、焼結基板の細孔内に硝酸ニッケル
を主体とする水溶液を含浸させた後、乾燥させてコバル
トとマグネシウムの共沈水酸化物の表面に主として硝酸
ニッケルを析出させる。硝酸ニッケルを析出させた焼結
基板を、２５重量％の水酸化ナトリウム水溶液中に浸漬
して、コバルトとマグネシウムの共沈水酸化物の表面に
析出させた硝酸ニッケルを水酸化ニッケルに置換する。

【００３６】その後、再び焼結基板を硝酸ニッケルを主
体とする水溶液に浸漬する処理操作に戻り、上記と同様
な処理操作を所定回数（例えば５回）繰り返して焼結基
板の細孔内に水酸化ニッケルを充填する。このようにし
て焼結基板の細孔の表面にコバルトとマグネシウムの共
沈化合物を析出させた後、この共沈化合物をコバルトと
マグネシウムの共沈水酸化物に置換し、この共沈水酸化
物の表面に水酸化ニッケルを充填した電極をニッケル電
極Ａ４とする。このようにして作製したニッケル電極Ａ
４のコバルトとマグネシウムを化学分析により定量して
金属モル比率を測定すると、Ｍｇ／（Ｃｏ＋Ｍｇ）＝
０．５となっていることが分かった。

【００３７】（５）ニッケル電極Ａ５ 上述のように作製した多孔度８０％の焼結基板を、硝酸
コバルト水溶液と硝酸マグネシウム水溶液からなる金属
モル比で、Ｍｇ／（Ｃｏ＋Ｍｇ）＝０．６となるように
混合した硝酸塩混合水溶液に浸漬して、焼結基板の細孔
の表面に硝酸コバルトと硝酸マグネシウムの共沈化合物
を析出させる。この後、２５重量％の水酸化ナトリウム
水溶液に浸漬して、焼結基板の細孔の表面に析出した硝
酸コバルトと硝酸マグネシウムの共沈化合物をコバルト
とマグネシウムの共沈水酸化物に置換する。

【００３８】硝酸コバルトと硝酸マグネシウムの共沈化
合物をコバルトとマグネシウムの共沈水酸化物に置換し
た後、８０℃で比重１．７５の硝酸ニッケルを主体とす
る水溶液に浸漬して、焼結基板の細孔内に硝酸ニッケル
を主体とする水溶液を含浸させた後、乾燥させてコバル
トとマグネシウムの共沈水酸化物の表面に主として硝酸
ニッケルを析出させる。硝酸ニッケルを析出させた焼結
基板を、２５重量％の水酸化ナトリウム水溶液中に浸漬
して、コバルトとマグネシウムの共沈水酸化物の表面に
析出させた硝酸ニッケルを水酸化ニッケルに置換する。

【００３９】その後、再び焼結基板を硝酸ニッケルを主
体とする水溶液に浸漬する処理操作に戻り、上記と同様
な処理操作を所定回数（例えば５回）繰り返して焼結基
板の細孔内に水酸化ニッケルを充填する。このようにし
て焼結基板の細孔の表面にコバルトとマグネシウムの共
沈化合物を析出させた後、この共沈化合物をコバルトと
マグネシウムの共沈水酸化物に置換し、この共沈水酸化
物の表面に水酸化ニッケルを充填した電極をニッケル電
極Ａ５とする。このようにして作製したニッケル電極Ａ
５のコバルトとマグネシウムを化学分析により定量して
金属モル比率を測定すると、Ｍｇ／（Ｃｏ＋Ｍｇ）＝
０．６となっていることが分かった。

【００４０】（６）ニッケル電極Ａ６ 上述のように作製した多孔度８０％の焼結基板を、硝酸
コバルト水溶液と硝酸マグネシウム水溶液からなる金属
モル比で、Ｍｇ／（Ｃｏ＋Ｍｇ）＝０．７となるように
混合した硝酸塩混合水溶液に浸漬して、焼結基板の細孔
の表面に硝酸コバルトと硝酸マグネシウムの共沈化合物
を析出させる。この後、２５重量％の水酸化ナトリウム
水溶液に浸漬して、焼結基板の細孔の表面に析出した硝
酸コバルトと硝酸マグネシウムの共沈化合物をコバルト
とマグネシウムの共沈水酸化物に置換する。

【００４１】硝酸コバルトと硝酸マグネシウムの共沈化
合物をコバルトとマグネシウムの共沈水酸化物に置換し
た後、８０℃で比重１．７５の硝酸ニッケルを主体とす
る水溶液に浸漬して、焼結基板の細孔内に硝酸ニッケル
を主体とする水溶液を含浸させた後、乾燥させてコバル
トとマグネシウムの共沈水酸化物の表面に主として硝酸
ニッケルを析出させる。硝酸ニッケルを析出させた焼結
基板を、２５重量％の水酸化ナトリウム水溶液中に浸漬
して、コバルトとマグネシウムの共沈水酸化物の表面に
析出させた硝酸ニッケルを水酸化ニッケルに置換する。

【００４２】その後、再び焼結基板を硝酸ニッケルを主
体とする水溶液に浸漬する処理操作に戻り、上記と同様
な処理操作を所定回数（例えば５回）繰り返して焼結基
板の細孔内に水酸化ニッケルを充填する。このようにし
て焼結基板の細孔の表面にコバルトとマグネシウムの共
沈化合物を析出させた後、この共沈化合物をコバルトと
マグネシウムの共沈水酸化物に置換し、この共沈水酸化
物の表面に水酸化ニッケルを充填した電極をニッケル電
極Ａ６とする。このようにして作製したニッケル電極Ａ
６のコバルトとマグネシウムを化学分析により定量して
金属モル比率を測定すると、Ｍｇ／（Ｃｏ＋Ｍｇ）＝
０．７となっていることが分かった。

【００４３】（７）ニッケル電極Ａ７ 上述のように作製した多孔度８０％の焼結基板を、硝酸
コバルト水溶液と硝酸マグネシウム水溶液からなる金属
モル比で、Ｍｇ／（Ｃｏ＋Ｍｇ）＝０．９となるように
混合した硝酸塩混合水溶液に浸漬して、焼結基板の細孔
の表面に硝酸コバルトと硝酸マグネシウムの共沈化合物
を析出させる。この後、２５重量％の水酸化ナトリウム
水溶液に浸漬して、焼結基板の細孔の表面に析出した硝
酸コバルトと硝酸マグネシウムの共沈化合物をコバルト
とマグネシウムの共沈水酸化物に置換する。

【００４４】硝酸コバルトと硝酸マグネシウムの共沈化
合物をコバルトとマグネシウムの共沈水酸化物に置換し
た後、８０℃で比重１．７５の硝酸ニッケルを主体とす
る水溶液に浸漬して、焼結基板の細孔内に硝酸ニッケル
を主体とする水溶液を含浸させた後、乾燥させてコバル
トとマグネシウムの共沈水酸化物の表面に主として硝酸
ニッケルを析出させる。硝酸ニッケルを析出させた焼結
基板を、２５重量％の水酸化ナトリウム水溶液中に浸漬
して、コバルトとマグネシウムの共沈水酸化物の表面に
析出させた硝酸ニッケルを水酸化ニッケルに置換する。

【００４５】その後、再び焼結基板を硝酸ニッケルを主
体とする水溶液に浸漬する処理操作に戻り、上記と同様
な処理操作を所定回数（例えば５回）繰り返して焼結基
板の細孔内に水酸化ニッケルを充填する。このようにし
て焼結基板の細孔の表面に硝酸コバルトと硝酸マグネシ
ウムの共沈化合物を析出させた後、この共沈化合物をコ
バルトとマグネシウムの共沈水酸化物に置換し、この共
沈水酸化物の表面に水酸化ニッケルを充填した電極をニ
ッケル電極Ａ７とする。このようにして作製したニッケ
ル電極Ａ７のコバルトとマグネシウムを化学分析により
定量して金属モル比率を測定すると、Ｍｇ／（Ｃｏ＋Ｍ
ｇ）＝０．９となっていることが分かった。

【００４６】上述のように作成したニッケル電極Ａ１〜
Ａ７を、比重１．２０の水酸化カリウム水溶液中でニッ
ケル板を対極として理論容量の５時間率で充電した後、
３時間率で放電して、放電時間毎の各ニッケル電極Ａ１
〜Ａ７の単極電位を参照電極（Ｈｇ／ＨｇＯ）を用いて
測定すると図２に示すような結果となった。

【００４７】図２より明らかなように、ニッケル電極Ａ
３（Ｍｇ／（Ｃｏ＋Ｍｇ）＝０．４）、ニッケル電極Ａ
４（Ｍｇ／（Ｃｏ＋Ｍｇ）＝０．５）、ニッケル電極Ａ
５（Ｍｇ／（Ｃｏ＋Ｍｇ）＝０．６）は、ニッケル電極
Ａ１（Ｍｇ／（Ｃｏ＋Ｍｇ）＝０．２）、ニッケル電極
Ａ２（Ｍｇ／（Ｃｏ＋Ｍｇ）＝０．３）、ニッケル電極
Ａ６（Ｍｇ／（Ｃｏ＋Ｍｇ）＝０．７）、ニッケル電極
Ａ７（Ｍｇ／（Ｃｏ＋Ｍｇ）＝０．９）より高い電極電
位が得られることが分かった。このことから、Ｍｇ／
（Ｃｏ＋Ｍｇ）＝０．４〜０．６の範囲になるように規
定することが好ましい。

【図面の簡単な説明】

【図１】 放電時間毎の各ニッケル電極Ａ，Ｂ，Ｃ，
Ｄ，Ｅの参照電極（Ｈｇ／ＨｇＯ）に対する電極電位の
関係を示す図である。

【図２】 放電時間毎の各ニッケル電極Ａ１，Ａ２，Ａ
３，Ａ４，Ａ５，Ａ６，Ａ７の参照電極（Ｈｇ／Ｈｇ
Ｏ）に対する電極電位の関係を示す図である。

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 焼結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アルカリ蓄電池用ニッケル電極
   の製造方法であって、 前記焼結基板の細孔内にコバルトとマグネシウムの共沈
   水酸化物を生成させる共沈水酸化物生成工程と、 前記共沈水酸化物が生成された焼結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
   とを備えたことを特徴とするアルカリ蓄電池用ニッケル
   電極の製造方法。
2. 【請求項２】 前記活物質充填工程は、 前記共沈水酸化物が生成された焼結基板を酸性ニッケル
   塩に浸漬して前記焼結基板内に酸性ニッケル塩を含浸す
   る酸性ニッケル塩浸漬工程と、 前記酸性ニッケル塩浸漬工程により酸性ニッケル塩を含
   浸させた前記焼結基板をアルカリ溶液中に浸漬して前記
   酸性ニッケル塩を水酸化ニッケルに置換するアルカリ処
   理工程とを備え、 前記酸性ニッケル塩浸漬工程と前記アルカリ処理工程と
   を所定回数だけ繰り返して前記酸性ニッケル塩を水酸化
   ニッケル活物質とするようにした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電極の製造方
   法。
3. 【請求項３】 前記共沈水酸化物のコバルトおよびマグ
   ネシウムの比率が金属モル比率でマグネシウム／（コバ
   ルト＋マグネシウム）を０．４から０．６の範囲になる
   ように規定したことを特徴とする請求項１または請求項
   ２に記載のアルカリ蓄電池用ニッケル電極の製造方法。