JPH08162111A

JPH08162111A - ニッケル電極用活物質およびその製法

Info

Publication number: JPH08162111A
Application number: JP6319431A
Authority: JP
Inventors: Isao Abe; 功阿部; Daizo Tomioka; 大造冨岡
Original assignee: Sumitomo Metal Mining Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Metal Mining Co Ltd
Priority date: 1994-11-30
Filing date: 1994-11-30
Publication date: 1996-06-21
Anticipated expiration: 2016-07-03
Also published as: JP3183073B2

Abstract

(57)【要約】【目的】 γ−ＮｉＯＯＨの生成を抑制し、かつ、従来
の水酸化ニッケルよりも水酸化ニッケルのニッケル純分
を高くしてエネルギ−密度を高めたニッケル電極用活物
質およびニッケル電極を提供する。【構成】アルカリ電池を構成する活物質が、主とし
て、水酸化ニッケル粉末活物質と、０．１〜１重量％の
ランタノイド元素またはイットリウムと、０．５〜３重
量％の亜鉛をからなることを特徴とするニッケル電極用
活物質。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ニッケル・カドミウム
電池のようなアルカリ電池に関し、さらに具体的には、
アルカリ電池用ニッケル電極およびニッケル活物質の改
良に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、各種電子機器の集積回路化が進
み、電子機器の小型軽量化が急速に進行している。この
ため、電子機器の可搬性が向上し、その電子機器に電力
を供給する電源部においてもコ−ドレス化が進展してい
る。現在、ニッケル電極を正極に使用したニッケル・ア
ルカリ電池が、その優れた特性からコ−ドレス化の際の
電力供給用の電源として使用されている。しかし、電子
機器の小型軽量化に伴い、その電力供給部である電池が
電子機器の構成重量、体積に占める割合が増加してい
る。従って、電子機器の小型軽量化を一層図るには、電
池の高容量化が重要な問題となって来ている。そのた
め、ニッケル・アルカリ電池の電極には、ニッケル質多
孔体の凹部に各種の活物質を充填し、乾燥後、加圧成形
を行ったニッケル電極が利用されるようになった（例え
ば、特開昭４９−１２７１４５号）。ただ、このように
して製造したニッケル・アルカリ電池でも、市場の高容
量化の要望には、十分に答えておらず、一層高い容量の
ニッケル・アルカリ電池が求められている。

【０００３】ニッケル・アルカリ電池を構成するニッケ
ル電極の寿命劣化は、主にニッケル電極の膨潤と部分的
な突起（ブリスタ）の生成とに起因すると言われてい
る。さらに、このニッケル電極の膨潤は、通常、ニッケ
ル電極中の水酸化ニッケル活物質の体積変化が原因であ
ると考えられている。水酸化ニッケル活物質は、前述の
ように多孔体の凹部に充填されるように、例えば特開平
５−２５４８４７号公報に記載されているように粉末の
形で製造される。ニッケル・アルカリ電池が通常の充放
電を繰り返している場合、ニッケル電極中の水酸化ニッ
ケルは、充電によってβ−Ｎｉ（ＯＨ）₂ からβ−Ｎｉ
ＯＯＨへと変化し、逆に、放電によってβ−ＮｉＯＯＨ
からβ−Ｎｉ（ＯＨ）₂ へと変化すると考えられてい
る。

【０００４】上記の反応のみが繰り返される場合には、
ニッケル電極の体積変化は発生しにくいものである。し
かし、ニッケル・アルカリ電池が充電と放電を繰り返し
ている間に、電流密度の局部的に不均一な場所がニッケ
ル電極内部に発生することがあり、これによって、高次
酸化物であるγ−ＮｉＯＯＨが発生してくる。γ−Ｎｉ
ＯＯＨは、ニッケル・アルカリ電池が放電するとき、そ
の一部がβ−Ｎｉ（ＯＨ）₂ へと変化するものの、その
大部分は、非常に密度の低いα−Ｎｉ（ＯＨ）₂ に変化
する。そこで、γ−ＮｉＯＯＨが生成してくると、ニッ
ケル電極は、充電と放電の繰り返しにより低密度とな
り、これを元に戻すことができなくなる。この現象は、
充電と放電の繰り返しが重なるほど次第にひどくなり、
結果的に電極の膨潤を招く。上記のようにして発生する
ニッケル電極の膨潤を少なくするために、あらかじめ、
ニッケル電極内に、膨潤発生を吸収できるような緩衝空
間を設けておいて、水酸化ニッケル活物質の膨潤がニッ
ケル電極の膨潤に直接つながらなくする方法が開示され
ている。しかしながら、この場合には、結果として、水
酸化ニッケル活物質の充填密度を下げることにつなが
り、これによって、逆に、ニッケル電極の容量を低下さ
せてしまうことになっていた。

【０００５】一方、γ−ＮｉＯＯＨ自体の生成を制御す
ることも試みられ、これには、Ｃｄの添加が有効である
ことがすでに見出されている。さらに、最近では、Ｃｄ
だけでなく、ＺｎやＭｇを添加しても同様な効果がある
ことが報告されている。（電池便覧、丸善株式会社、平
成２年８月２０日発行、第２３３頁）これらの添加元素
により水酸化ニッケルの結晶格子が歪むので、水酸化ニ
ッケル中の反応に関与しているＨ⁺ の水酸化ニッケル格
子中での移動度が向上し、γ−ＮｉＯＯＨの生成を抑制
すると言われている。Ｚｎがこのように膨潤抑制効果を
発揮するためには、特公平２−３００６１に記載されて
いるように、３重量％以上（３〜１０重量％）の亜鉛が
水酸化ニッケルの結晶中で固溶状態になければならな
い。しかしながら、Ｚｎなどの膨潤抑制元素は、電極の
膨潤を抑制するだけであり、電池反応に直接関与するわ
けではない。従って、このような膨潤抑制元素を添加す
ると、その添加量が比較的多いから、水酸化ニッケル中
の電池反応に直接関与するニッケル品位を低下させ、ニ
ッケル電極の容量を低下させることになる。言い換えれ
ば、水酸化ニッケル活物質のニッケル品位を理論品位の
６３．３重量％に近づけるほどニッケル電極の容量は、
上昇することとなるが、膨潤抑制元素の添加により、理
論品位に近づけない。すなわち、ニッケル電極の膨潤を
抑制できるのであれば、Ｚｎなどの膨潤抑制元素の添加
量は、少ないほどよい。亜鉛とイットリウムを水酸化ニ
ッケルに添加することは、特開平５−２８９９２号公報
に開示されているが、水酸化ニッケルに亜鉛とイットリ
ウムが１〜７％含有されており、ニッケル電極の容量と
膨潤抑制は関連づけられていない。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、ニッケル・
アルカリ電池に使用されているニッケル電極の寿命を妨
げる原因となっていると言われるγ−ＮｉＯＯＨの生成
を抑制し、かつ、従来の水酸化ニッケル活物質よりもニ
ッケル品位を高くしてエネルギ−密度を高めたニッケル
電極用活物質およびその製法、およびこれを利用したニ
ッケル電極を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明では、ニッケル・
アルカリ電池を構成するニッケル電極の活物質が、主成
分である水酸化ニッケルと、亜鉛と、０．１〜１重量％
のランタノイド元素および／またはイットリウムおよび
／またはスカンジウムとからなる。亜鉛は０．５重量％
以上３重量％未満が好ましい。この場合、亜鉛やランタ
ノイド元素やイットリウムやスカンジウムが水酸化ニッ
ケルに攪拌造粒などで同時に添加され、合計量が３重量
％未満であるものが好ましい。また、これらの元素が水
酸化ニッケルの結晶中に固溶状態にあることが望まし
い。また、ニッケル電極用活物質の平均粒径が５〜１０
０μｍであることが好ましい。

【０００８】本発明のニッケル電極は、多孔性の耐アル
カリ金属基板の凹部に、水酸化ニッケルと、亜鉛と、
０．１〜１重量％のランタノイド元素および／またはイ
ットリウムおよび／またはスカンジウムとからなるニッ
ケル電極用活物質が充填されたものである。亜鉛は０．
５重量％以上３重量％未満が好ましい。亜鉛とランタノ
イド元素やイットリウムやスカンジウムが同時に添加さ
れ、合計量が３重量％未満であり、水酸化ニッケルの結
晶中で固溶状態にあることが好ましい。この場合、多孔
性の耐アルカリ金属基板としては、樹脂製スポンジにニ
ッケルメッキを施し、これを焙焼し、焼純してなるスポ
ンジ状ニッケル多孔体が好ましい。

【０００９】

【作用】本発明では、ニッケル・アルカリ電池を構成す
るニッケル電極に使用されるニッケル電極用活物質が、
水酸化ニッケルを主成分とし、亜鉛と、０．１〜１重量
％のランタノイド元素やイットリウムやスカンジウムが
攪拌造粒などに同時に添加された水酸化ニッケル活物質
である。亜鉛は０．５〜３重量％であることが好まし
く、また、亜鉛、ランタノイド元素、イットリウム、ス
カンジウムの合計量が３重量％未満であることが好まし
い。水酸化ニッケルの結晶中に含有される亜鉛やランタ
ノイド元素やイットリウムやスカンジウムは、水酸化ニ
ッケルの結晶に歪みを与えることになる。特に、亜鉛の
みを添加した場合に比べて、ランタノイド元素やイット
リウムを亜鉛と共に添加することにより、結晶の歪みを
一層与えることになり、より低い添加元素量で同様の膨
潤抑制効果が得られる。このために、これらの元素は攪
拌造粒され、さらには固溶状態にあることが望ましい。

【００１０】また、ランタノイド元素およびイットリウ
ムは、通常３価であり水酸化ニッケル結晶中のニッケル
元素と置換された場合、ドナ−となり電子を放出し、水
酸化ニッケル活物質の導電性を向上させることも考えら
れる。このような効果により結晶中のプロトンおよび電
子の働きに自由度が増し、結果的にγ−ＮｉＯＯＨの生
成を抑制させて、亜鉛のみを添加した従来のニッケル電
極よりも少ない添加元素量で同様の膨潤抑制効果が得ら
れる。亜鉛のみを添加した水酸化ニッケル活物質の場
合、膨潤を抑制するには、３重量％以上の添加を必要と
し、その水酸化ニッケル活物質中のニッケル品位は、５
７〜５８重量％である。しかし、本発明では、０．５重
量％の亜鉛と０．５重量％のランタノイド元素またはイ
ットリウムでも膨潤抑制効果が発揮されるため、その水
酸化ニッケル活物質中のニッケル品位は、６０〜６２重
量％となり、亜鉛のみを添加した従来のものに比べ、ニ
ッケル品位が３〜５重量％増加する。この水酸化ニッケ
ル活物質中のニッケル品位の上昇は、単位重量当たりの
水酸化ニッケル活物質において、電気化学的反応の量が
増加することを意味する。

【００１１】本発明のニッケル電極用活物質を使用する
ことにより、従来の水酸化ニッケル活物質から取り出せ
る単位重量当たりの電気量より４〜６％多く電気量を取
り出せることとなり、ニッケル電極の電気容量を増加さ
せ、電池の高容量化となる。本発明の場合、水酸化ニッ
ケル活物質に添加されるランタノイド元素やイットリウ
ムやスカンジウムの量は０．０５〜１重量％であり、さ
らには亜鉛の添加濃度を０．５〜３重量％とするのが好
ましい。これは、水酸化ニッケル活物質に添加されるラ
ンタノイド元素やイットリウムが０．１重量％以下で
は、ニッケル電極の膨潤を抑制するという効果が十分に
発揮されないためであり、また、膨潤抑制のためには
０．５重量％以上の亜鉛の存在が望ましく、逆に、亜鉛
の添加量が３重量％を越えると、膨潤抑制効果が一向に
増進しないまま、水酸化ニッケル活物質中のニッケル品
位が亜鉛のみを添加した従来のものと同様になり、優位
性が発揮できなくなるため、さらにランタノイド元素や
イットリウムやスカンジウムの添加量が１重量％を越え
るとランタイノド元素やイットリウムやスカンジウムの
偏折が発生し、水酸化ニッケル活物質粒子の密度の低下
を招き、ニッケル電極の電気容量が低下するためであ
る。

【００１２】ランタノイド元素、イットリウム、スカン
ジウム、亜鉛は、水酸化ニッケルの結晶中で固溶状態に
あると、これらの偏折による水酸化ニッケル粒子の密度
低下を避けられると共に結晶の歪みを効果的に発生させ
ることができる。そして、ニッケル電極用活物質は、そ
の平均粒子径が５〜１００μｍの粒子状であることによ
り、より好ましい結果が提示される。平均粒子径が５μ
ｍより小さいか、１００μｍより大きいと、当該活物質
を担持する多孔質基板の凹部への充填性が悪くなる。す
なわち、多孔質基板の凹部より小さくて落下したり、当
該凹部より大きくて充填できなくなる。また、本発明で
は、多孔性の耐アルカリ金属基板の凹部に、水酸化ニッ
ケルを主成分として、０．１〜１重量％のランタノイド
元素やイットリウムやスカンジウムと亜鉛とが合計量３
重量％未満で添加されたニッケル電極用活物質が充填さ
れているニッケル電極を提供するので、電池の電気容量
を増加させることを可能とする。

【００１３】本発明の場合、多孔性の耐アルカリ金属板
が、樹脂製スポンジにニッケルメッキを施し、これを焙
焼し、焼純してなるスポンジ状ニッケル多孔体であるこ
とによって、ニッケル電極の電気容量を増加させる。本
発明では、さらに、ニッケル電極を構成する多孔質の耐
アルカリ金属基板の平均空間部径を１００μｍ〜１００
０μｍとし、この空間部（凹部）に水酸化ニッケル活物
質の粒子をコバルトやニッケルの粉末と共に充填するこ
とにより、ニッケル電池の容量をより増大させうる。し
かし、その理由は解明されていない。本発明において、
水酸化ニッケル活物質に添加されるランタノイド元素と
は、元素の周期律表でランタンに始まり、ルテニウムに
終わるランタノイド系列に含まれる元素を意味する。ラ
ンタノイド元素、イットリウム、スカンジウムは、水酸
化ニッケル活物質に亜鉛と同時に添加される場合、これ
らの中の１種類もしくは、２種類以上の複数の元素が併
存する状態であっても良好な結果が示される。

【００１４】

【実施例】本発明の実施例について、以下に詳述する。（実施例１）硫酸ニッケル溶液にランタンの硝酸塩と亜
鉛の硫酸塩を添加した水溶液を用意し、この溶液にアン
モニア水を滴下してニッケルのアンミン錯イオンを形成
し、さらに、苛性ソ−ダの溶液を滴下しながら激しく攪
拌することによって、錯イオンを分解させて、亜鉛とラ
ンタンが固溶体化した水酸化ニッケル粒子を徐々に折出
させた。上記の亜鉛とランタンが固溶液体化した水酸化
ニッケル粒子を水洗し、その表面に付着している陰イオ
ンおよびナトリウムイオンを取り除いた後、攪拌造粒機
を用いて、亜鉛の添加量が２．０重量％で、ランタンの
添加量が０．５重量％で、Ｎｉ品位が６０．２％である
平均粒径５μｍの水酸化ニッケル粒子を造粒した。この
水酸ニッケル粒子のタップ密度は、２．０ｇ／ｍｌであ
った。

【００１５】一方、多孔性の耐アルカリ金属基板を、樹
脂製スポンジにニッケルメッキを施し、これを焙焼し、
焼純してなるスポンジ状ニッケル多孔体で形成した。こ
のスポンジ状ニッケル多孔体の凹部に、上記の水酸化ニ
ッケル粒子を５０重量部、ニッケル粉末を４５重量部、
コバルト粉末を５重量部、さらに、造粘剤としてカルポ
キシメチルセルロ−スを含んで構成されたペ−ストを充
填し、乾燥、圧縮してニッケル電極を作成した。そし
て、上記のニッケル電極を正極とし、負極には、正極に
比べ過剰容量を保有するカドミウム電極を配し、ガラス
フィルタ−で仕切られたガラス製の二極電解セルを用
い、濃度３０重量％の水酸化カリウム水溶液を電解液と
して、開放系のモデルセルを組み立てた。

【００１６】上記のモデルセルに、０．１Ｃ相当の電流
を１２時間にわたって流す充電処理を行った後、０．５
Ｃ相当の電流で１．０Ｖまで放電した。その後、１Ｃ相
当の電流で５時間充電を行い、１Ｃ相当の電流で１．０
Ｖまで放電した。放電後、電極の厚みを測定し、充電前
の電極厚みと比較し電極の膨潤量を求めると共に放電容
量を測定して、その放電と、この場合に使用した水酸化
ニッケルの理論電気容量とから、ニッケル電極活物質と
しての利用率を算出した。以下、一連の計測値として提
示される膨張率とは、それぞれ、充電後の電極の厚さを
充電前の電極の厚さで割った値（×１００）で示され
る。実施例１で測定されたニッケル電極の膨潤率は１０
３％であった、また、ニッケル電極活物質の利用率は８
６％と算出された。

【００１７】（実施例２）亜鉛の添加量が１．０重量％
で、Ｎｉ品位が６１．０％の水酸化ニッケル粒子（平均
粒径１２μｍ）を使用した以外は、実施例１と同様にし
て開放系のモデルセルを組み立て、実施例１と同様に充
電と放電を繰り返しながら計測した結果、水酸化ニッケ
ル粒子のタップ密度は２．０１ｇ／ｍｌであり、活物質
の利用率は８６％、ニッケル電極の膨潤率は１０５％で
あった。

【００１８】（実施例３）亜鉛の添加量が０．５重量％
で、Ｎｉ品位が６１．０％の水酸化ニッケル（平均粒径
２０μｍ）を使用した以外は、実施例１と同様にして開
放系のモデルセルを組み立て、実施例１と同様に充電と
放電を繰り返しながら計測した結果、水酸化ニッケルの
タップ密度は２．０１ｇ／ｍｌであり、活物質の利用率
は８４％、電極の膨潤率は１１０％であった。

【００１９】（実施例４）ランタンの添加量が０．１重
量％で、Ｎｉ品位が６０．１％の水酸化ニッケル（平均
粒径８μｍ）を使用した以外は、実施例１と同様にして
開放系のモデルセルを組み立て、実施例１と同様に充電
と放電を繰り返しながら計測した結果、水酸化ニッケル
のタップ密度は２．００ｇ／ｍｌであり、活物質の利用
率は８６％、電極の膨潤率は１１２％であった。

【００２０】（実施例５）ランタンの添加量が０．１重
量％で、亜鉛添加量が０．５重量％で、Ｎｉ品位が６
１．５％の水酸化ニッケル（平均粒径９μｍ）を使用し
た以外は、実施例１と同様にして開放系のモデルセルを
組み立て、実施例１と同様に充電と放電を繰り返しなが
ら計測した結果、水酸化ニッケルのタップ密度は２．０
５ｇ／ｍｌであり、活物質の利用率は８３％、電極の膨
潤率は１２０％であった。

【００２１】（実施例６）ランタンの代わりに０．５重
量％のセリウムを添加した水酸化ニッケル（平均粒径７
μｍ）を使用した以外は、実施例１と同様にして開放系
のモデルセルを組み立て、実施例１と同様に充電と放電
を繰り返しながら計測した結果、水酸化ニッケルのタッ
プ密度は２．００ｇ／ｍｌであり、活物質の利用率は８
６％、電極の膨潤率は１０４％であった。

【００２２】（実施例７）ランタンの代わりに０．５重
量％のプラセオジウムをの添加し、Ｎｉ品位が６０．１
％の水酸化ニッケル（平均粒径１１μｍ）を使用した以
外は、実施例１と同様にして開放系のモデルセルを組み
立て、実施例１と同様に充電と放電を繰り返しながら計
測した結果、水酸化ニッケルのタップ密度は２．００ｇ
／ｍｌであり、活物質の利用率は８６％、電極の膨潤率
は１０５％であった。

【００２３】（実施例８）ランタンの代わりに０．５重
量％のプラセオジウムを添加し、亜鉛添加量を２．５重
量％にし、Ｎｉ品位が６０．１％の水酸化ニッケル（平
均粒径１０μｍ）を使用した以外は、実施例１と同様に
して開放系のモデルセルを組み立て、実施例１と同様に
充電と放電を繰り返しながら計測した結果、水酸化ニッ
ケルのタップ密度は２．００ｇ／ｍｌであり、活物質の
利用率は８６％、電極の膨潤率は１０５％であった。

【００２４】（実施例９）ランタンの代わりに０．５重
量％のネオジウムを添加し、Ｎｉ品位が６０．１％の水
酸化ニッケル（平均粒径８μｍ）を使用した以外は、実
施例１と同様にして開放系のモデルセルを組み立て、実
施例１と同様に充電と放電を繰り返しながら計測した結
果、水酸化ニッケルのタップ密度は２．００ｇ／ｍｌで
あり、活物質の利用率は８４％、電極の膨潤率は１０４
％であった。

【００２５】（実施例１０）ランタンの代わりに０．５
重量％のイッテルビウムを添加した水酸化ニッケル（平
均粒径７μｍ）を使用した以外は、実施例１と同様にし
て開放系のモデルセルを組み立て、実施例１と同様に充
電と放電を繰り返しながら計測した結果、水酸化ニッケ
ルのタップ密度は２．００ｇ／ｍｌであり、活物質の利
用率は８３％、電極の膨潤率は１０６％であった。

【００２６】（実施例１１）ランタンの代わりに０．５
重量％のイットリウムを添加し、Ｎｉ品位が６０．３％
の水酸化ニッケル（平均粒径１１μｍ）を使用した以外
は、実施例１と同様にして開放系のモデルセルを組み立
て、実施例１と同様に充電と放電を繰り返しながら計測
した結果、水酸化ニッケルのタップ密度は１．９８ｇ／
ｍｌであり、活物質の利用率は８７％、電極の膨潤率は
１０４％であった。

【００２７】（実施例１２）ランタンの代わりに０．１
重量％のネオジウムを添加し、Ｎｉ品位が６０．８％の
水酸化ニッケル（平均粒径１３μｍ）を使用した以外
は、実施例１と同様にして開放系のモデルセルを組み立
て、実施例１と同様に充電と放電を繰り返しながら計測
した結果、水酸化ニッケルのタップ密度は２．０６ｇ／
ｍｌであり、活物質の利用率は８４％、電極の膨潤率は
１１４％であった。

【００２８】（実施例１３）ランタンの添加量が０．７
重量％で、Ｎｉ品位が６０．１％の水酸化ニッケル（平
均粒径７μｍ）を使用した以外は、実施例１と同様にし
て開放系のモデルセルを組み立て、実施例１と同様に充
電と放電を繰り返しながら計測した結果、水酸化ニッケ
ルのタップ密度は２．０１ｇ／ｍｌであり、活物質の利
用率は８３％、電極の膨潤率は１０４％であった。

【００２９】（比較例１）ランタンの添加量を１．１重
量％とし、Ｎｉ品位が５８．７％の水酸化ニッケル（平
均粒径６μｍ）を使用した以外は、実施例１と同様にし
て開放系のモデルセルを組み立て、実施例１と同様に充
電と放電を繰り返しながら計測した結果、水酸化ニッケ
ルのタップ密度は１．８５ｇ／ｍｌであり、活物質の利
用率は７５％、電極の膨潤率は１０４％であった。

【００３０】（比較例２）ランタンの添加量を０．０８
重量％とし、Ｎｉ品位が６０．５％の水酸化ニッケル
（平均粒径９μｍ）を使用した以外は、実施例１と同様
にして開放系のモデルセルを組み立て、実施例１と同様
に充電と放電を繰り返しながら計測した結果、水酸化ニ
ッケルのタップ密度は２．０５ｇ／ｍｌであり、活物質
の利用率は８４％、電極の膨潤率は１２８％であった。

【００３１】（比較例３）ランタンノイド元素やイット
リウムを添加せず、２．０重量％の亜鉛のみを添加し、
Ｎｉ品位が６０．３％の水酸化ニッケル（平均粒径１１
μｍ）を使用した以外は、実施例１と同様にして開放系
のモデルセルを組み立て、実施例１と同様に充電と放電
を繰り返しながら計測した結果、水酸化ニッケルのタッ
プ密度は２．０８ｇ／ｍｌであり、活物質の利用率は８
６％、電極の膨潤率は１３０％であった。

【００３２】（比較例４）ランタンノイド元素やイット
リウムを添加せず、３．１重量％の亜鉛のみを添加し、
Ｎｉ品位が５７．９％の水酸化ニッケル（平均粒径６μ
ｍ）を使用した以外は、実施例１と同様にして開放系の
モデルセルを組み立て、実施例１と同様に充電と放電を
繰り返しながら計測した結果、水酸化ニッケルのタップ
密度は２．０３ｇ／ｍｌであり、活物質の利用率は８６
％、電極の膨潤率は１１０％であった。

【００３３】上記の実施例および比較例の結果を表１に
示す。

【００３４】

【表１】ＺｎＬａ等Ｎｉタップ密度膨潤利用率平均粒径（重量％）（g/ml）（％）（％）（μｍ）実施例１ 2.0 La 0.5 60.2 ２．００１０３８６５２ 1.0 La 0.5 61.0 ２．０１１０５８６１２３ 0.5 La 0.5 61.0 ２．０１１１０８４２０４ 2.0 La 0.1 60.1 ２．００１１２８６８５ 0.5 La 0.1 61.5 ２．０５１２０８３９６ 2.0 Ce 0.5 60.2 ２．００１０４８６７７ 2.0 Pr 0.5 60.1 ２．００１０５８６１１８ 2.5 La 0.5 60.0 ２．０４１０３８６６９ 2.0 Nd 0.5 60.1 ２．００１０４８４８１０ 2.0 Ib 0.5 60.2 ２．００１０６８３７１１ 2.0 Ｙ 0.5 60.3 １．９８１０４８７１１１２ 2.0 Nd 0.1 60.8 ２．０６１１４８４１３１３ 2.0 La 0.7 60.1 ２．０１１０４８３７比較例１ 2.0 La 1.1 58.7 １．８５１０４７５６２ 2.0 La0.08 60.5 ２．０５１２８８４９３ 2.0 − 60.3 ２．０８１３０８６１１４ 3.1 − 57.9 ２．０３１１０８６６

【００３５】

【発明の効果】本発明によるニッケル電極用活物質およ
びニッケル極は、以上のように構成されているので、γ
−ＮｉＯＯＨの生成を抑制し、かつ、従来の水酸化ニッ
ケル活物質よりもニッケル品位を高くしてエネルギ−密
度を高めることができる。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】アルカリ電池のニッケル電極を構成する
水酸化ニッケル活物質が、０．１〜１重量％のランタノ
イド元素と、亜鉛と、実質的に残部の水酸化ニッケルと
からなり、ランタノイド元素と亜鉛の合計量が３重量％
未満であることを特徴とするニッケル電極用活物質。
【請求項２】アルカリ電池のニッケル電極を構成する
水酸化ニッケル活物質が、０．１〜１重量％のランタノ
イド元素および／またはイットリウムおよび／またはス
カンジウムと、０．５重量％以上３重量％未満の亜鉛
と、実質的に残部の水酸化ニッケルとからなり、ランタ
ノイド元素、イットリウム、スカンジウムの合計量が３
重量％未満であることを特徴とするニッケル電極用活物
質。
【請求項３】ランタノイド元素および／またはイット
リウムおよび／またはスカンジウムおよび亜鉛と共に水
酸化ニッケルが攪拌造粒されることを特徴とする請求項
１に記載のニッケル電極用活物質。
【請求項４】ランタノイド元素がＬａ、Ｃｅ、Ｐｒ、
Ｎｄ、Ｙｂの一種類以上であることを特徴とする請求項
１〜２のいずれかに記載のニッケル電極用活物質。
【請求項５】水酸化ニッケル活物質が平均粒子径５μ
ｍ〜１００μｍの粒子であることを特徴とする請求項１
〜３のいずれかに記載のニッケル電極用活物質。
【請求項６】多孔性の耐アルカリ金属基板の凹部に、
請求項１〜４のいずれかに記載のニッケル電極用活物質
がニッケル粉末とコバルト粉末と共に充填されているこ
とを特徴とするニッケル電極。
【請求項７】多孔性の耐アルカリ金属基板が樹脂製ス
ポンジにニッケルメッキを施し、これを焙焼し、焼純し
てなるスポンジ状ニッケル多孔体である請求項５に記載
のニッケル電極。
【請求項８】多孔性の耐アルカリ金属基板の凹部が、
１００μｍ〜１０００μｍの平均径を有することを特徴
とする請求項５または６に記載のニッケル電極。
【請求項９】水酸化ニッケルに対し、ランタノイド元
素および／またはイットリウムと、亜鉛とを固溶させ
て、０．１〜１重量％のランタノイド元素および／また
はイットリウムと、０．５〜３重量％の亜鉛とを含有す
る粒子状の水酸化ニッケル活物質を形成するニッケル電
極用活物質の製法。