JPH1040948A - 充電特性改良剤，及びアルカリ電池 - Google Patents
充電特性改良剤，及びアルカリ電池Info
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- JPH1040948A JPH1040948A JP8214383A JP21438396A JPH1040948A JP H1040948 A JPH1040948 A JP H1040948A JP 8214383 A JP8214383 A JP 8214383A JP 21438396 A JP21438396 A JP 21438396A JP H1040948 A JPH1040948 A JP H1040948A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ニッケル正極の充電受入れ性を向上させるこ
とができる充電特性改良剤，及び優れた充電受入れ性及
び電池特性を発揮することができるアルカリ電池を提供
する。 【解決手段】 アルカリ電池の充電特性を向上させる充
電特性改良剤であって，該充電特性改良剤は，Ｓｒ，Ｓ
ｃ，ランタノイド，Ａｌ，Ｇａ，Ｔｉ，Ｚｒ，Ｎｂ，Ｂ
ｉ，及びＩｒのグループから選ばれる１種又は２種以上
の酸化物もしくは水酸化物を有する。充電特性改良剤
は，ニッケル正極，負極，溶質がイオン的に解離するこ
とによりニッケル正極と負極との間に電気を流す電解
液，またはニッケル正極及び負極の間に設けたセパレー
タのいずれかに添加される。
とができる充電特性改良剤，及び優れた充電受入れ性及
び電池特性を発揮することができるアルカリ電池を提供
する。 【解決手段】 アルカリ電池の充電特性を向上させる充
電特性改良剤であって，該充電特性改良剤は，Ｓｒ，Ｓ
ｃ，ランタノイド，Ａｌ，Ｇａ，Ｔｉ，Ｚｒ，Ｎｂ，Ｂ
ｉ，及びＩｒのグループから選ばれる１種又は２種以上
の酸化物もしくは水酸化物を有する。充電特性改良剤
は，ニッケル正極，負極，溶質がイオン的に解離するこ
とによりニッケル正極と負極との間に電気を流す電解
液，またはニッケル正極及び負極の間に設けたセパレー
タのいずれかに添加される。
Description
【０００１】
【技術分野】本発明は，ニッケル正極を設けたアルカリ
電池の充電特性改良剤に関し，特にニッケル正極の充電
受入れ性を向上させることができる充電特性改良剤，及
び充電特性改良剤を用いたアルカリ電池に関する。
電池の充電特性改良剤に関し，特にニッケル正極の充電
受入れ性を向上させることができる充電特性改良剤，及
び充電特性改良剤を用いたアルカリ電池に関する。
【０００２】
【従来技術】Ｎｉ−Ｃｄ電池に替わる地球環境に適した
高性能電池として，Ｎｉ−ＭＨ電池の実用化が進められ
ている。これは，正極として，Ｎｉ（ＯＨ）2 を基本と
した活物質を用い，負極には有害なＣｄを含まない水素
吸蔵合金が用いられている。ニッケルの水酸化物はアル
カリ水溶液中において，図５に示すような可逆な酸化還
元反応を示す。この反応の酸化還元電位は，酸素が発生
する電位に近い高い値を示すので，ニッケル水酸化物を
用いてアルカリ二次電池の正極を製造することができ
る。
高性能電池として，Ｎｉ−ＭＨ電池の実用化が進められ
ている。これは，正極として，Ｎｉ（ＯＨ）2 を基本と
した活物質を用い，負極には有害なＣｄを含まない水素
吸蔵合金が用いられている。ニッケルの水酸化物はアル
カリ水溶液中において，図５に示すような可逆な酸化還
元反応を示す。この反応の酸化還元電位は，酸素が発生
する電位に近い高い値を示すので，ニッケル水酸化物を
用いてアルカリ二次電池の正極を製造することができ
る。
【０００３】この水酸化ニッケルは，硝酸ニッケル，硫
酸ニッケル等のニッケル塩水溶液と水酸化ナトリウム等
のアルカリ金属水酸化物とを攪拌させながら中和反応さ
せることにより得られる（特開平２−６３４０号公
報）。このようにして得られたニッケル正極は急速充
電，大電流放電が可能であり，その利点を利用して，Ｏ
Ａ機器用，コードレス機器用，電気自動車用等の電源と
して有望である。
酸ニッケル等のニッケル塩水溶液と水酸化ナトリウム等
のアルカリ金属水酸化物とを攪拌させながら中和反応さ
せることにより得られる（特開平２−６３４０号公
報）。このようにして得られたニッケル正極は急速充
電，大電流放電が可能であり，その利点を利用して，Ｏ
Ａ機器用，コードレス機器用，電気自動車用等の電源と
して有望である。
【０００４】
【解決しようとする課題】しかしながら，上記ニッケル
正極には過充電時に酸素が発生するという問題があっ
た。即ち，図５に示すごとく，充電時には，ニッケル正
極の充電電位が高くなり，水が分解して酸素が発生し得
る高い電位と近接する。そのため，過充電時においてニ
ッケル正極上から酸素が発生する。発生した酸素はセパ
レータや負極を酸化し，電池の内圧を上昇させる。ま
た，電池が高温になると充電電位が上昇し，酸素発生電
位とオーバーラップして，充電効率が低下するととも
に，酸素が発生して電池の内圧が上昇する。
正極には過充電時に酸素が発生するという問題があっ
た。即ち，図５に示すごとく，充電時には，ニッケル正
極の充電電位が高くなり，水が分解して酸素が発生し得
る高い電位と近接する。そのため，過充電時においてニ
ッケル正極上から酸素が発生する。発生した酸素はセパ
レータや負極を酸化し，電池の内圧を上昇させる。ま
た，電池が高温になると充電電位が上昇し，酸素発生電
位とオーバーラップして，充電効率が低下するととも
に，酸素が発生して電池の内圧が上昇する。
【０００５】かかる問題を解決するために，特開平５−
２１０６４号公報にはニッケル正極活物質にＣｄ，Ｚ
ｎ，Ｃｏ等を固溶させることにより酸素発生反応を抑制
すること，特開平６−１０３９７３号公報にはニッケル
酸化物にＹ，Ｉｎ，Ｓｂ，Ｂａ，Ｂｅを含む化合物を添
加してニッケル正極を製造することにより酸素発生反応
を抑制することが提案されている。しかし，これらの方
法では，高温充電時において，酸素発生量を十分に抑え
ることができず，充電特性の改善はまだ十分ではなかっ
た。
２１０６４号公報にはニッケル正極活物質にＣｄ，Ｚ
ｎ，Ｃｏ等を固溶させることにより酸素発生反応を抑制
すること，特開平６−１０３９７３号公報にはニッケル
酸化物にＹ，Ｉｎ，Ｓｂ，Ｂａ，Ｂｅを含む化合物を添
加してニッケル正極を製造することにより酸素発生反応
を抑制することが提案されている。しかし，これらの方
法では，高温充電時において，酸素発生量を十分に抑え
ることができず，充電特性の改善はまだ十分ではなかっ
た。
【０００６】また，特開平２−１０９２６１号公報に
は，ニッケル正極の高温での充電受入れ性を改善するた
めに，ニッケル正極活物質にＣｏを固溶するとともに，
この固溶体を高密度化するためにＮｉ，Ｃｏの水酸化物
を硝酸塩からではなくアンミン錯体から製造することが
提案されている。しかし，この方法では，生成した水酸
化物の中にアンモニムイオンが残り，それが自己放電反
応を誘発するという問題がある。
は，ニッケル正極の高温での充電受入れ性を改善するた
めに，ニッケル正極活物質にＣｏを固溶するとともに，
この固溶体を高密度化するためにＮｉ，Ｃｏの水酸化物
を硝酸塩からではなくアンミン錯体から製造することが
提案されている。しかし，この方法では，生成した水酸
化物の中にアンモニムイオンが残り，それが自己放電反
応を誘発するという問題がある。
【０００７】本発明はかかる従来の問題点に鑑み，ニッ
ケル正極の充電受入れ性を向上させることができる充電
特性改良剤，及び優れた充電受入れ性及び電池特性を発
揮することができるアルカリ電池を提供しようとするも
のである。
ケル正極の充電受入れ性を向上させることができる充電
特性改良剤，及び優れた充電受入れ性及び電池特性を発
揮することができるアルカリ電池を提供しようとするも
のである。
【０００８】
【課題の解決手段】請求項１の発明は，アルカリ電池の
充電特性を向上させるための充電特性改良剤であって，
該充電特性改良剤は，Ｓｒ，Ｓｃ，ランタノイド，Ａ
ｌ，Ｇａ，Ｔｉ，Ｚｒ，Ｎｂ，Ｂｉ，及びＩｒのグルー
プから選ばれる１種又は２種以上の酸化物もしくは水酸
化物を有することを特徴とする充電特性改良剤である。
充電特性を向上させるための充電特性改良剤であって，
該充電特性改良剤は，Ｓｒ，Ｓｃ，ランタノイド，Ａ
ｌ，Ｇａ，Ｔｉ，Ｚｒ，Ｎｂ，Ｂｉ，及びＩｒのグルー
プから選ばれる１種又は２種以上の酸化物もしくは水酸
化物を有することを特徴とする充電特性改良剤である。
【０００９】上記充電特性改良剤の作用及び効果につい
て説明する。上記充電特性改良剤を，例えばアルカリ電
池の正極，負極，セパレータ又は電解液からなる電池系
に添加することにより，ニッケル正極の充電受入れ性を
向上させることができる。上記充電特性改良剤の作用の
詳細を説明できるメカニズムは明らかではないが，充電
特性改良剤から，Ｓｒ（ストロンチウム），Ｓｃ（スカ
ンジウム），ランタノイド，Ａｌ（アルミニウム），Ｇ
ａ（ガリウム），Ｔｉ（チタン），Ｚｒ（ジルコニウ
ム），Ｎｂ（ニオブ），Ｂｉ（ビスマス）又はＩｒ（イ
リジウム）からなる構成元素が微量溶出して，ニッケル
正極の表面に吸着し，酸素の発生を抑制するものと考え
られる。
て説明する。上記充電特性改良剤を，例えばアルカリ電
池の正極，負極，セパレータ又は電解液からなる電池系
に添加することにより，ニッケル正極の充電受入れ性を
向上させることができる。上記充電特性改良剤の作用の
詳細を説明できるメカニズムは明らかではないが，充電
特性改良剤から，Ｓｒ（ストロンチウム），Ｓｃ（スカ
ンジウム），ランタノイド，Ａｌ（アルミニウム），Ｇ
ａ（ガリウム），Ｔｉ（チタン），Ｚｒ（ジルコニウ
ム），Ｎｂ（ニオブ），Ｂｉ（ビスマス）又はＩｒ（イ
リジウム）からなる構成元素が微量溶出して，ニッケル
正極の表面に吸着し，酸素の発生を抑制するものと考え
られる。
【００１０】また，上記構成元素はニッケル正極表面に
吸着して，電子伝導性の高い被膜を形成する。そのた
め，上記充電特性改良剤をアルカリ電池の上記電池系に
添加することによって，電池特性を向上させることがで
きる。なお，上記ランタノイドとしては，例えばＣｅ
（セリウム），Ｙｂ（イッテルビウム）などがある。
吸着して，電子伝導性の高い被膜を形成する。そのた
め，上記充電特性改良剤をアルカリ電池の上記電池系に
添加することによって，電池特性を向上させることがで
きる。なお，上記ランタノイドとしては，例えばＣｅ
（セリウム），Ｙｂ（イッテルビウム）などがある。
【００１１】次に，請求項２の発明のように，充電特性
改良剤は，Ｓｒ（ＯＨ）2 ，Ｓｃ2Ｏ3 ，Ｙｂ2 Ｏ3 ，
ＣｅＯ2 ，Ａｌ2 Ｏ3 ，Ｇａ2 Ｏ3 ，ＴｉＯ2 ，ＺｒＯ
2 ，Ｎｂ2 Ｏ5 ，Ｂｉ2 Ｏ3 ，及びＩｒＯ2 のグループ
から選ばれる１種又は２種以上であることが好ましい。
その理由を以下に述べる。
改良剤は，Ｓｒ（ＯＨ）2 ，Ｓｃ2Ｏ3 ，Ｙｂ2 Ｏ3 ，
ＣｅＯ2 ，Ａｌ2 Ｏ3 ，Ｇａ2 Ｏ3 ，ＴｉＯ2 ，ＺｒＯ
2 ，Ｎｂ2 Ｏ5 ，Ｂｉ2 Ｏ3 ，及びＩｒＯ2 のグループ
から選ばれる１種又は２種以上であることが好ましい。
その理由を以下に述べる。
【００１２】Ｓｒ（ＯＨ）2 を上記電池系に添加する
と，ニッケル正極上での酸素発生の過電圧が大きくな
る。そのため，ニッケル正極上での酸素発生量を著しく
抑制できる。
と，ニッケル正極上での酸素発生の過電圧が大きくな
る。そのため，ニッケル正極上での酸素発生量を著しく
抑制できる。
【００１３】Ｓｃ2 Ｏ3 ，Ｙｂ2 Ｏ3 ，ＣｅＯ2 又はＩ
ｒＯ2 を上記電池系に添加すると，ニッケル正極上での
酸素発生の過電圧が大きくなり，充電反応の電位と十分
に分離され，ニッケル正極上での酸素発生量を著しく抑
制できる。特に，ＣｅＯ2 については，ニッケル正極で
の充電反応が促進されるため，充電受入れ性が向上す
る。
ｒＯ2 を上記電池系に添加すると，ニッケル正極上での
酸素発生の過電圧が大きくなり，充電反応の電位と十分
に分離され，ニッケル正極上での酸素発生量を著しく抑
制できる。特に，ＣｅＯ2 については，ニッケル正極で
の充電反応が促進されるため，充電受入れ性が向上す
る。
【００１４】Ａｌ2 Ｏ3 ，又はＧａ2 Ｏ3 を上記電池系
に添加すると，ニッケル正極での充電反応が促進される
ため，充電受入れ性が向上する。また，ニッケル正極上
での酸素発生の過電圧が大きくなり，充電反応の電位と
充分に分離され，ニッケル正極上での酸素発生量を著し
く抑制できる。更に，放電反応の電位が貴にシフトする
ため，放電電圧が高くなる。
に添加すると，ニッケル正極での充電反応が促進される
ため，充電受入れ性が向上する。また，ニッケル正極上
での酸素発生の過電圧が大きくなり，充電反応の電位と
充分に分離され，ニッケル正極上での酸素発生量を著し
く抑制できる。更に，放電反応の電位が貴にシフトする
ため，放電電圧が高くなる。
【００１５】ＴｉＯ2 ，ＺｒＯ2 ，Ｎｂ2 Ｏ5 ，又はＢ
ｉ2 Ｏ3 を上記電池系に添加すると，ニッケル正極上で
の酸素発生の過電圧が大きくなり，ニッケル正極上での
酸素発生量を著しく抑制できる。特に，ＴｉＯ2 につい
ては，放電反応の電位が貴にシフトするため，放電電圧
が高くなる。
ｉ2 Ｏ3 を上記電池系に添加すると，ニッケル正極上で
の酸素発生の過電圧が大きくなり，ニッケル正極上での
酸素発生量を著しく抑制できる。特に，ＴｉＯ2 につい
ては，放電反応の電位が貴にシフトするため，放電電圧
が高くなる。
【００１６】更に，請求項３の発明のように，上記充電
特性改良剤は，Ｓｒ（ＯＨ）2 ，Ｓｃ2 Ｏ3 ，Ｙｂ2 Ｏ
3 ，ＣｅＯ2 ，Ｇａ2 Ｏ3 ，及びＴｉＯ2 のグループか
ら選ばれる１種又は２種以上であることがより好まし
い。これらは，充電末期の酸素発生量が少なく，アルカ
リ電池の充電特性改良剤として優れているからである。
特性改良剤は，Ｓｒ（ＯＨ）2 ，Ｓｃ2 Ｏ3 ，Ｙｂ2 Ｏ
3 ，ＣｅＯ2 ，Ｇａ2 Ｏ3 ，及びＴｉＯ2 のグループか
ら選ばれる１種又は２種以上であることがより好まし
い。これらは，充電末期の酸素発生量が少なく，アルカ
リ電池の充電特性改良剤として優れているからである。
【００１７】なお，上記充電特性改良剤は，粉末状，又
は表面積が大きい板状若しくは針状であることが好まし
い。これにより，充電特性改良剤の中から，Ｓｒ，Ｓｃ
等の上記構成元素が溶出しやすくなり，酸素の発生を著
しく抑制することができる。特に直径０．２〜２０μｍ
の大きさの微粉であることが好ましい。
は表面積が大きい板状若しくは針状であることが好まし
い。これにより，充電特性改良剤の中から，Ｓｒ，Ｓｃ
等の上記構成元素が溶出しやすくなり，酸素の発生を著
しく抑制することができる。特に直径０．２〜２０μｍ
の大きさの微粉であることが好ましい。
【００１８】次に，請求項４の発明は，ニッケル正極
と，負極と，溶質がイオン的に解離することにより上記
ニッケル正極と上記負極との間に電気を流す電解液と，
上記ニッケル正極及び上記負極の間に設けたセパレータ
と，これらを収納するケースとからなるアルカリ電池に
おいて，上記ニッケル正極，負極，電解液又はセパレー
タの少なくともいずれかは，請求項１の上記充電特性改
良剤を有することを特徴とするアルカリ電池である。
と，負極と，溶質がイオン的に解離することにより上記
ニッケル正極と上記負極との間に電気を流す電解液と，
上記ニッケル正極及び上記負極の間に設けたセパレータ
と，これらを収納するケースとからなるアルカリ電池に
おいて，上記ニッケル正極，負極，電解液又はセパレー
タの少なくともいずれかは，請求項１の上記充電特性改
良剤を有することを特徴とするアルカリ電池である。
【００１９】この場合，上記アルカリ電池は，充電特性
改良剤を，ニッケル正極，負極，セパレータ又は電解液
からなる電池系に添加してなる。そのため，ニッケル正
極の充電受入れ性及び電池特性に優れている。上記電池
系の中，電解液或いはニッケル正極に充電特性改良剤を
含有させることが好ましい。これにより，特に充電特性
改良剤を有効に作用させることができる。
改良剤を，ニッケル正極，負極，セパレータ又は電解液
からなる電池系に添加してなる。そのため，ニッケル正
極の充電受入れ性及び電池特性に優れている。上記電池
系の中，電解液或いはニッケル正極に充電特性改良剤を
含有させることが好ましい。これにより，特に充電特性
改良剤を有効に作用させることができる。
【００２０】上記充電特性改良剤の含有量は，０．５〜
２．０重量％であることが好ましい。０．５重量％未満
の場合には，ニッケル正極の充電受入れ性及び電池特性
が低下するおそれがある。一方，２．０重量％を超える
場合には，充電特性改良剤が完全に溶解せずに，不均一
な混合状態となるおそれがある。
２．０重量％であることが好ましい。０．５重量％未満
の場合には，ニッケル正極の充電受入れ性及び電池特性
が低下するおそれがある。一方，２．０重量％を超える
場合には，充電特性改良剤が完全に溶解せずに，不均一
な混合状態となるおそれがある。
【００２１】次に，上記アルカリ電池を製造する方法と
しては，例えば，ニッケル正極と，負極と，溶質がイオ
ン的に解離することにより上記ニッケル正極と上記負極
との間に電気を流す電解液と，上記ニッケル正極及び上
記負極の間に設けたセパレータと，これらを収納するケ
ースとからなるアルカリ電池を製造する方法において，
上記ニッケル正極，負極，電解液又はセパレータの少な
くともいずれかには，請求項１の上記充電特性改良剤を
添加することを特徴とするアルカリ電池の製造方法があ
る。
しては，例えば，ニッケル正極と，負極と，溶質がイオ
ン的に解離することにより上記ニッケル正極と上記負極
との間に電気を流す電解液と，上記ニッケル正極及び上
記負極の間に設けたセパレータと，これらを収納するケ
ースとからなるアルカリ電池を製造する方法において，
上記ニッケル正極，負極，電解液又はセパレータの少な
くともいずれかには，請求項１の上記充電特性改良剤を
添加することを特徴とするアルカリ電池の製造方法があ
る。
【００２２】上記アルカリ電池の製造方法によれば，上
記のごとく優れた特性を有するアルカリ電池を製造でき
る。上記充電特性改良剤をニッケル正極若しくは負極に
添加するに当たっては，ニッケル正極若しくは負極の集
電体に塗布するか，またはニッケル正極若しくは負極の
表面に塗布する。上記充電特性改良剤をセパレータに添
加するに当たっては，含浸法，超音波法等を用いる。
記のごとく優れた特性を有するアルカリ電池を製造でき
る。上記充電特性改良剤をニッケル正極若しくは負極に
添加するに当たっては，ニッケル正極若しくは負極の集
電体に塗布するか，またはニッケル正極若しくは負極の
表面に塗布する。上記充電特性改良剤をセパレータに添
加するに当たっては，含浸法，超音波法等を用いる。
【００２３】
【発明の実施の形態】本発明の実施形態例にかかるアル
カリ電池は，ニッケル正極と，負極と，溶質がイオン的
に解離することによりニッケル正極と負極との間に電気
を流す電解液と，ニッケル正極及び負極の間に設けたセ
パレータとからなる。
カリ電池は，ニッケル正極と，負極と，溶質がイオン的
に解離することによりニッケル正極と負極との間に電気
を流す電解液と，ニッケル正極及び負極の間に設けたセ
パレータとからなる。
【００２４】電解液は，５ＮのＫＯＨと１ＮのＬｉＯＨ
とを含む水溶液に，２重量％の充電特性改良剤を添加し
たものである。充電特性改良剤は，Ｓｒ（ＯＨ）2 ・８
Ｈ2Ｏ（水酸化ストロンチウム），Ｓｃ2 Ｏ3 （酸化ス
カンジウム），ＣｅＯ2 （酸化セリウム），Ｙｂ2 Ｏ3
（酸化イッテルビウム），Ｇａ2 Ｏ3 （酸化ガリウ
ム），Ａｌ2 Ｏ3 （酸化アルミニウム），ＴｉＯ2 （酸
化チタン），ＺｒＯ2 （酸化ジルコニウム），Ｎｂ2 Ｏ
5 （酸化ニオブ），Ｂｉ2 Ｏ3 （酸化ビスマス），Ｉｒ
Ｏ2 （酸化イリジウム）であり，これらを電解液に添加
して製造したアルカリ電池を，順に試料Ｅ１〜Ｅ１１と
した。
とを含む水溶液に，２重量％の充電特性改良剤を添加し
たものである。充電特性改良剤は，Ｓｒ（ＯＨ）2 ・８
Ｈ2Ｏ（水酸化ストロンチウム），Ｓｃ2 Ｏ3 （酸化ス
カンジウム），ＣｅＯ2 （酸化セリウム），Ｙｂ2 Ｏ3
（酸化イッテルビウム），Ｇａ2 Ｏ3 （酸化ガリウ
ム），Ａｌ2 Ｏ3 （酸化アルミニウム），ＴｉＯ2 （酸
化チタン），ＺｒＯ2 （酸化ジルコニウム），Ｎｂ2 Ｏ
5 （酸化ニオブ），Ｂｉ2 Ｏ3 （酸化ビスマス），Ｉｒ
Ｏ2 （酸化イリジウム）であり，これらを電解液に添加
して製造したアルカリ電池を，順に試料Ｅ１〜Ｅ１１と
した。
【００２５】なお，比較のために，上記充電特性改良剤
を添加しない電解液を用いたアルカリ電池をブランク
（試料Ｃ１）とした。また，上記充電特性改良剤の代わ
りに，従来正極に固溶させて用いていた亜鉛の酸化物
（ＺｎＯ）を同量電解液に添加し，これを用いたアルカ
リ電池を比較例（試料Ｃ２）とした。
を添加しない電解液を用いたアルカリ電池をブランク
（試料Ｃ１）とした。また，上記充電特性改良剤の代わ
りに，従来正極に固溶させて用いていた亜鉛の酸化物
（ＺｎＯ）を同量電解液に添加し，これを用いたアルカ
リ電池を比較例（試料Ｃ２）とした。
【００２６】上記の各種電解液（４０℃）を満たしたセ
ルに，試験極及び対極としての純ニッケル板（１ｃｍ×
１ｃｍ）を２枚，並びに照合電極とする酸化水銀電極を
挿入することにより，電気化学系を形成した。これら電
極にポテンショスタットを介してポテンシャルスィーパ
を配線し，試験極を電位幅−０．４Ｖ〜０．６Ｖの範囲
で照合電極に対して１秒間に４ｍＶの速度で走査させ
た。そして，６００ｍＶの時の電流値を酸素発生電流値
と定めて，８サイクル目の充放電特性の測定結果で比較
評価した。。なお，上記測定方法は，サイクリックボル
タンメトリー実験方法に従ったものである。
ルに，試験極及び対極としての純ニッケル板（１ｃｍ×
１ｃｍ）を２枚，並びに照合電極とする酸化水銀電極を
挿入することにより，電気化学系を形成した。これら電
極にポテンショスタットを介してポテンシャルスィーパ
を配線し，試験極を電位幅−０．４Ｖ〜０．６Ｖの範囲
で照合電極に対して１秒間に４ｍＶの速度で走査させ
た。そして，６００ｍＶの時の電流値を酸素発生電流値
と定めて，８サイクル目の充放電特性の測定結果で比較
評価した。。なお，上記測定方法は，サイクリックボル
タンメトリー実験方法に従ったものである。
【００２７】アルカリ電池（試料Ｅ１〜Ｅ１１，Ｃ１，
Ｃ２）の充放電特性の測定結果を，図１〜図４に示し
た。図１は，試料Ｅ１〜Ｅ４の測定結果を示したもので
あり，いずれも横軸に試験極に印加した電圧（Ｖ）を，
縦軸に充放電時の試験極の電流（ｍＡ）をとって示し
た。そして，各測定結果の上方に示す曲線（例えば試料
Ｅ１の曲線１２）がニッケル極の酸化反応（充電反応）
を示し，下方の曲線（例えば試料Ｅ１の曲線１３）がニ
ッケル極の還元反応（放電反応）を示している。また，
各測定結果の「＋」印（例えば試料Ｅ１の符号１１）は
試験極の電位，電流の値が０（零点）であることを示し
ており，また曲線の右端（例えば試料Ｅ１の符号２）は
＋０．６Ｖの電圧を印加した際の酸素発生電流値を示
す。そして，符号２で示す値が小さいほど，充電受入れ
性が優れていることを表す（例えば，試料Ｅ１と試料Ｃ
１，Ｃ２とを比較）。このことは，図２〜図４において
も同様である。また，試料Ｅ１〜Ｅ７，Ｃ１，Ｃ２の酸
素発生電流値を表１に示した。
Ｃ２）の充放電特性の測定結果を，図１〜図４に示し
た。図１は，試料Ｅ１〜Ｅ４の測定結果を示したもので
あり，いずれも横軸に試験極に印加した電圧（Ｖ）を，
縦軸に充放電時の試験極の電流（ｍＡ）をとって示し
た。そして，各測定結果の上方に示す曲線（例えば試料
Ｅ１の曲線１２）がニッケル極の酸化反応（充電反応）
を示し，下方の曲線（例えば試料Ｅ１の曲線１３）がニ
ッケル極の還元反応（放電反応）を示している。また，
各測定結果の「＋」印（例えば試料Ｅ１の符号１１）は
試験極の電位，電流の値が０（零点）であることを示し
ており，また曲線の右端（例えば試料Ｅ１の符号２）は
＋０．６Ｖの電圧を印加した際の酸素発生電流値を示
す。そして，符号２で示す値が小さいほど，充電受入れ
性が優れていることを表す（例えば，試料Ｅ１と試料Ｃ
１，Ｃ２とを比較）。このことは，図２〜図４において
も同様である。また，試料Ｅ１〜Ｅ７，Ｃ１，Ｃ２の酸
素発生電流値を表１に示した。
【００２８】これらの図及び表１より，本発明に係るす
べてのアルカリ電池（試料Ｅ１〜Ｅ１１）は，比較例
（試料Ｃ２）よりも，優れた電池特性が認められる。特
に，表１に示す試料Ｅ１〜Ｅ７は，比較例（試料Ｃ２）
に比べて，試験極の電位が０．６Ｖの時の酸素発生電流
値が小さく，ニッケル正極の充電特性改良剤として優れ
ていることが分かる。
べてのアルカリ電池（試料Ｅ１〜Ｅ１１）は，比較例
（試料Ｃ２）よりも，優れた電池特性が認められる。特
に，表１に示す試料Ｅ１〜Ｅ７は，比較例（試料Ｃ２）
に比べて，試験極の電位が０．６Ｖの時の酸素発生電流
値が小さく，ニッケル正極の充電特性改良剤として優れ
ていることが分かる。
【００２９】
【表１】
【００３０】
【発明の効果】本発明によれば，ニッケル正極の充電受
入れ性を向上させることができる充電特性改良剤，及び
優れた充電受入れ性及び電池特性を発揮することができ
るアルカリ電池を提供することができる。
入れ性を向上させることができる充電特性改良剤，及び
優れた充電受入れ性及び電池特性を発揮することができ
るアルカリ電池を提供することができる。
【図１】実施形態例における，アルカリ電池（試料Ｅ１
〜Ｅ４）の電池特性を示す特性図。
〜Ｅ４）の電池特性を示す特性図。
【図２】実施形態例における，アルカリ電池（試料Ｅ５
〜Ｅ７）の電池特性を示す特性図。
〜Ｅ７）の電池特性を示す特性図。
【図３】実施形態例における，アルカリ電池（試料Ｅ８
〜Ｅ１０）の電池特性を示す特性図。
〜Ｅ１０）の電池特性を示す特性図。
【図４】実施形態例における，アルカリ電池（試料Ｅ１
１，Ｃ１，Ｃ２）の電池特性を示す特性図。
１，Ｃ１，Ｃ２）の電池特性を示す特性図。
【図５】アルカリ電池の酸化還元反応を示す説明図。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 砥綿 真一 愛知県愛知郡長久手町大字長湫字横道41番 地の１ 株式会社豊田中央研究所内 (72)発明者 阿部 勝司 愛知県愛知郡長久手町大字長湫字横道41番 地の１ 株式会社豊田中央研究所内
Claims (4)
- 【請求項１】 アルカリ電池の充電特性を向上させるた
めの充電特性改良剤であって，該充電特性改良剤は，Ｓ
ｒ，Ｓｃ，ランタノイド，Ａｌ，Ｇａ，Ｔｉ，Ｚｒ，Ｎ
ｂ，Ｂｉ，及びＩｒのグループから選ばれる１種又は２
種以上の酸化物もしくは水酸化物を有することを特徴と
する充電特性改良剤。 - 【請求項２】 請求項１において，上記充電特性改良剤
は，Ｓｒ（ＯＨ）2 ，Ｓｃ2 Ｏ3 ，Ｙｂ2 Ｏ3 ，ＣｅＯ
2 ，Ａｌ2 Ｏ3 ，Ｇａ2 Ｏ3 ，ＴｉＯ2 ，ＺｒＯ2 ，Ｎ
ｂ2 Ｏ5 ，Ｂｉ2 Ｏ3 ，及びＩｒＯ2 のグループから選
ばれる１種又は２種以上であることを特徴とする充電特
性改良剤。 - 【請求項３】 請求項１において，上記充電特性改良剤
は，Ｓｒ（ＯＨ）2 ，Ｓｃ2 Ｏ3 ，Ｙｂ2 Ｏ3 ，ＣｅＯ
2 ，Ｇａ2 Ｏ3 ，及びＴｉＯ2 のグループから選ばれる
１種又は２種以上であることを特徴とする充電特性改良
剤。 - 【請求項４】 ニッケル正極と，負極と，溶質がイオン
的に解離することにより上記ニッケル正極と上記負極と
の間に電気を流す電解液と，上記ニッケル正極及び上記
負極の間に設けたセパレータと，これらを収納するケー
スとからなるアルカリ電池において，上記ニッケル正
極，負極，電解液又はセパレータの少なくともいずれか
は，請求項１の上記充電特性改良剤を有することを特徴
とするアルカリ電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8214383A JPH1040948A (ja) | 1996-07-24 | 1996-07-24 | 充電特性改良剤，及びアルカリ電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8214383A JPH1040948A (ja) | 1996-07-24 | 1996-07-24 | 充電特性改良剤，及びアルカリ電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1040948A true JPH1040948A (ja) | 1998-02-13 |
Family
ID=16654886
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8214383A Pending JPH1040948A (ja) | 1996-07-24 | 1996-07-24 | 充電特性改良剤，及びアルカリ電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1040948A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1187239A2 (en) * | 2000-09-12 | 2002-03-13 | SANYO ELECTRIC Co., Ltd. | Nickel electrode for alkaline storage battery, method of fabricating the same, and alkaline storage battery |
| US6656636B2 (en) | 2000-06-30 | 2003-12-02 | Sanyo Electronic Co., Ltd. | Nickel electrode for alkaline storage battery and alkaline storage battery |
| US6835497B2 (en) | 2001-04-17 | 2004-12-28 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Nickel electrode for alkaline storage battery and alkaline storage battery |
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| JP2008153097A (ja) * | 2006-12-19 | 2008-07-03 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | アルカリ蓄電池 |
| US10429553B2 (en) | 2015-02-27 | 2019-10-01 | Corning Incorporated | Optical assembly having microlouvers |
| WO2023223628A1 (ja) * | 2022-05-20 | 2023-11-23 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | アルカリ蓄電池 |
-
1996
- 1996-07-24 JP JP8214383A patent/JPH1040948A/ja active Pending
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