JPH11250908A - アルカリ二次電池用電極およびアルカリ二次電池 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 急速充放電の要求にあった、現在使用されて
いるものより、さらに優秀な性能を有する電池、特に良
好な充放電サイクル寿命特性を有し、内圧の向上とを図
った電池を提供する。 【解決手段】 水酸化ニッケルからなる母粒子の表面に
ランタノイド化合物、イットリウム化合物およびスカン
ジウム化合物の群から選ばれた少なくとも１種の化合物
とコバルト化合物を主体とする被覆層が形成されたアル
カリ二次電池用電極、およびこの電極を用いたアルカリ
二次電池。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ニッケル−カドミ
ウム（Ｎｉ−Ｃｄ）二次電池、ニッケル−水素（Ｎｉ−
ＭＨ）二次電池などのアルカリ二次電池用ニッケル電
極、およびこのような電極を組み込んだニッケル系アル
カリ二次電池に関し、さらに詳しくは、高容量であり、
充放電サイクル寿命特性の優れたアルカリ二次電池用電
極、およびこれを用いたアルカリ二次電池に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、アルカリ二次電池であるＮｉ−
ＭＨ二次電池やＮｉ−Ｃｄ二次電池などの正極には、亜
鉛やコバルトが固溶している水酸化ニッケル粉末を活物
質としたニッケル正極が用いられている。しかし、コバ
ルト化合物で水酸化ニッケル表面を被覆した活物質から
なる正極では、特に、電池が過放電状態になると、発熱
がより大きくなり被覆層を形成するコバルト化合物が母
粒子内部に拡散浸透する。そのため、被覆層の水酸化コ
バルト量が少なくなり、電極内に形成されたコバルト化
合物による導電ネットワークの導電性が低下し、結果的
に電極容量が低下する。特開平８−２２２２１７号公報
では、水酸化ニッケルに少なくとも水酸化コバルトとア
ルミニウム、マグネシウム、亜鉛、インジウムなどの化
合物のうち１つ以上を被覆することで、コバルト化合物
が表面に被覆されたアルカリ二次電池用ニッケル活物質
において、上記コバルト化合物が、過放電時に母粒子内
部へ拡散浸透し、活物質利用率や充放電特性が低下する
現象を防止できることが開示されている。また、特開平
９−９２２７９号公報では、ニッケル水酸化物を主成分
とする活物質にイッテルビウムまたはイッテルビウム化
合物を添加してなる正極を備えたアルカリ二次電池とす
ることで、ニッケル正極の高温における利用率を高め、
水素吸蔵合金負極の合金腐食を抑え、サイクル寿命を高
めたニッケル水素化物二次電池を提供することが開示さ
れている。

【０００３】しかし、これらの特性を満足するために
は、コバルト化合物をはじめとして、アルミニウム、マ
グネシウム、亜鉛、インジウムなどの化合物のうち１つ
以上の化合物またはランタノイドであるイッテルビウム
もしくはイッテルビウム化合物を添加しなくてはなら
ず、水酸化ニッケルの充填密度が低下し、高容量化の支
障にもなりかねない。また、添加量が多い割には、それ
ほど効果が認められない。一方、近年、急速高率充放電
の使用に適した、高容量であり、充放電サイクル寿命特
性の優れたアルカリ二次電池がますます求められるよう
になってきている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、高容量であ
り高率充放電時のサイクル寿命特性の優れたアルカリ二
次電池を提供することにある。さらに、高温時において
も、より優れた導電性を保ち、電極反応が均一に起こり
やすい正極であって、充放電サイクル寿命特性が優れた
アルカリ二次電池を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、水酸化ニッケ
ルからなる母粒子の表面に被覆層が形成されたアルカリ
二次電池用電極であって、上記被覆層がランタノイド化
合物、イットリウム化合物およびスカンジウム化合物の
群から選ばれた少なくとも１種の化合物とコバルト化合
物を主体とすることを特徴とするアルカリ二次電池用電
極および前記アルカリ二次電池用電極を有するアルカリ
二次電池である。

【０００６】

【発明の実施の形態】本発明者らは、上記のように、ラ
ンタノイド化合物、イットリウム化合物、スカンジウム
化合物のうち少なくとも１種と、コバルト化合物とを水
酸化ニッケル母粒子表面に被覆させることにより、ラン
タノイド化合物、イットリウム化合物、スカンジウム化
合物のうち少なくとも１種と、コバルト化合物との相乗
効果により、電池性能に貢献する被覆水酸化ニッケル母
粒子が得られることを見いだし、本発明を完成させたも
のである。

【０００７】すなわち、ランタノイド化合物〔特にイッ
テルビウム（Ｙｂ）、ルテニウム（Ｌｕ）、エルビウム
（Ｅｒ）またはツリウム（Ｔｍ）化合物〕、イットリウ
ム化合物、スカンジウム化合物のうち少なくとも１種
と、コバルト化合物で被覆することにより、活物質であ
る水酸化ニッケル上に、均一に緻密にオキシ水酸化コバ
ルトの導電マトリックスが形成される。この導電マトリ
ックスの存在により、活物質である水酸化ニッケルの電
極反応が改善され、正極の電極反応がスムーズに均一に
起こりやすくなり、充放電サイクル寿命特性が向上し、
高容量化が達成される。この現象は、ランタノイド化合
物、イットリウム化合物、またはスカンジウム化合物
が、一部溶解してコバルト化合物のある種の溶解促進剤
として働き、コバルト化合物がスムーズにアルカリ水溶
液中でコバルト錯イオンとなって溶解し、さらに、今度
はそれが逆に復極剤として働き、スムーズにコバルト錯
イオンが酸化されて、オキシ水酸化コバルトとなってニ
ッケル正極の中に均一に緻密に電析するためと考えられ
る。

【０００８】また、上記被覆水酸化ニッケル母粒子を空
気攪拌条件下で、６０℃以上のＮａイオン含有のアルカ
リ水溶液中で浸漬処理することにより、被覆層のランタ
ノイド化合物および／またはイットリウム化合物、およ
び／またはスカンジウム化合物とコバルト化合物の表面
が粗面化（表面積が増大）し、化合物の相互表面の密着
が図られる。同時にコバルト水酸化物は、２価を超える
コバルト酸化物に変化する。さらに、上記ランタノイド
化合物および／またはイットリウム化合物、および／ま
たはスカンジウム化合物は酸化され酸化物となり一部溶
解するが、溶解しなかったものの大部分は、水酸化ニッ
ケル母粒子内部へ拡散して、コバルト化合物のニッケル
母粒子内部への拡散を阻止することにより、オキシ水酸
化コバルトの導電マトリックスを安定確保する。それに
伴って、水酸化ニッケルがオキシ水酸化ニッケルとなる
電位とニッケル正極の酸素発生電位との差がある幅をも
って安定化され、活物質である水酸化ニッケルの均一な
電極反応が起こりやすくなる。

【０００９】上記ランタノイド化合物、および／または
イットリウム化合物、および／またはスカンジウム化合
物の溶解したものの一部は、負極電極上に析出して、水
素吸蔵合金構成元素である、特にマンガン、アルミニウ
ムなどの溶解を防ぎ、水素吸蔵合金の腐食を抑制する働
きがあるので、電池性能としては良くなる傾向にある。
従って、高容量を保ち、サイクル寿命特性の優れた電極
を有するアルカリ二次電池が得られる。

【００１０】本発明において、正極に配合される活物質
は、水酸化ニッケルであり、その水酸化ニッケルには少
なくとも亜鉛および／またはその化合物やコバルトおよ
び／またはその化合物が存在している。正極に配合され
る活物質は、粒径が好ましくは１〜５０μｍ、さらに好
ましくは５〜１５μｍの粒状の粉末である。通常、ニッ
ケル正極は、活物質として、亜鉛、コバルトなどが固溶
している水酸化ニッケルを、フッ素樹脂などの結着剤お
よびカルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）などの増粘
剤などと混練して充填ペーストを作製し、これを発泡ニ
ッケル多孔質体などの電極基板に充填し、乾燥、圧延な
どを経て製造されている。

【００１１】本発明において、ニッケル正電極の作製方
法例を以下に詳述する。まず、亜鉛、コバルトが固溶し
た粒状水酸化ニッケル活物質母粒子の作製としては、硫
酸ニッケル水溶液、硫酸亜鉛水溶液、硫酸コバルト水溶
液を混合した水溶液に、アンモニア水で溶液のＰＨを調
整しつつ２５重量％の水酸化ナトリウム水溶液を徐々に
滴下し、亜鉛、コバルトが固溶した水酸化ニッケルを析
出させる。この析出水酸化ニッケルを水洗し、乾燥し
て、水酸化ニッケル母粒子とする。通常、この方法で得
られる水酸化ニッケル母粒子の平均粒径は、約１０μｍ
である。

【００１２】次に、上記水酸化ニッケル母粒子に約４倍
（重量比）の水を加え混合分散し、この分散液（スラリ
ー状態）に対し、水酸化ナトリウム水溶液でＰＨを９〜
１２に調整維持しながら、ランタノイドの硫酸塩化合
物、硫酸イットリウム、硫酸スカンジウムのうち少なく
とも１種と、硫酸コバルトを混合したもの、またはラン
タノイドの硫酸塩化合物、硫酸イットリウム、硫酸スカ
ンジウムのうち少なくとも１種を添加したのち、硫酸コ
バルトを徐々に添加する。これにより、水酸化ニッケル
を媒体として水酸化ニッケル母粒子表面に水酸化ランタ
ノイド粒子、水酸化イットリウム粒子、水酸化スカンジ
ウム粒子のうち少なくとも１種および水酸化コバルト粒
子が被覆される。通常、この方法で得られる被覆水酸化
ニッケル母粒子表面の被覆粒子の平均粒径は、約１〜２
μｍである。

【００１３】その後、さらに、ＰＨ９〜１２を維持しな
がら空気攪拌条件下で高温アルカリ処理を行ったのち、
得られる母粒子をろ過、水洗、乾燥する。このアルカリ
処理は、酸素存在下で６０℃以上の温度で行われること
が好ましく、さらに好ましくは８０〜１２０℃の温度条
件が好ましい。６０℃未満であると、ランタノイド化合
物、イットリウム化合物、スカンジウム化合物、コバル
ト化合物が酸化されにくい。また、アルカリとしては、
Ｎａイオン含有のアルカリ水溶液、例えば、水酸化ナト
リウム、炭酸水素ナトリウムの水溶液に浸漬処理して行
われ、水溶液の濃度は１〜５０重量％、好ましくは１０
〜３０重量％である。上記操作により、本発明の、表面
にランタノイド化合物、イットリウム化合物、スカンジ
ウム化合物のうち少なくとも１種とコバルト化合物から
なる被覆層が形成され、Ｎａイオン含有のアルカリ水溶
液中で浸漬処理し、処理前の粒径に比べ若干大きめの水
酸化ニッケル母粒子が作製される。

【００１４】上記水酸化ニッケル母粒子に、結着剤、増
粘剤などを配合して、スラリーを調製する。このスラリ
ーを発泡ニッケル多孔質体からなる電極基板に充填した
のち、乾燥（例えば、８０℃で１時間）、加圧（例え
ば、３ｔｏｎ／ｃｍ² ）する。さらに、結着剤処理、乾
燥後、ロール圧延（例えば、４ｔｏｎ／ｃｍ² ）を行
い、得られた電極シートを裁断してシート状ニッケル正
電極とする。

【００１５】本発明において、負極に配合される充填物
の例としては、水素吸蔵合金、カドミウムなどが挙げら
れる。水素吸蔵合金としては、ＭｍＮｉ₅ （例えば、Ｍ
ｍ_3.2 Ｃｏ_1.0 Ａｌ_0.2 Ｍｎ_0.4 ）（Ｍｍはミッシュメ
タル）系、ＬａＮｉ₅ 系（例えば、Ｌａ_0.7 Ｎｄ_0.2Ｔ
ｉ_0.1 Ｎｉ_2.5 Ｃｏ_2.4 Ａｌ_0.1 ）、ＴｉＮｉ系（例え
ば、Ｔｉ_0.5 Ｚｒ_0.5Ｎｉ_1.0 ）、ＺｒＮｉ₂ ・ＺｒＶ
₂ 系（例えば、ＺｒＭｎ_0.6 Ｃｒ_0.2 Ｎｉ_1.2・Ｔｉ₁₇
Ｚｒ₁₆Ｖ₂₂Ｎｉ₃₉Ｃｒ₇ ）などが現在知られており、そ
れらのいずれも使用することができる。通常、水素吸蔵
合金を、平均粒径２００μｍ以下、好ましくは２０〜１
００μｍ、さらに好ましくは６５μｍ程度に機械粉砕
し、得られた微細粉末を、ニッケル粉末などの導電剤、
ＰＴＦＥなどの結着剤、およびＣＭＣなどの増粘剤など
と共に均一に混合しスラリーを得る。多孔軟鋼板（例え
ば、開口率３８％、穴径１．５ｍｍ）に電気ニッケル法
で２〜３μｍのニッケルメッキ被膜を施して得られるパ
ンチングニッケルシートに、上記で得られたスラリーを
塗布して乾燥し、圧延、裁断してシート状電極が製造さ
れる。本発明のアルカリ二次電池の負極として、カドミ
ウムや亜鉛なども用いることができ、従来の方法と同様
にして負極を製造することができる。

【００１６】電極に用いられる結着剤としては、スチレ
ン−ブタジエンゴム系ポリマー（ＳＢＲ）、ネオプレン
−ブタジエンゴム系ポリマー（ＮＢＲ）、フッ素ゴム系
ポリマーなどのゴム系ポリマー、ポリテトラフルオロエ
チレン（ＰＴＦＥ）、４フッ化エチレン−６フッ化プロ
ピレン共重合体（ＦＥＰ）などや、シリコーン系高分子
などのシランカップリング剤などが挙げられる。好まし
くは、ＰＴＦＥである。

【００１７】増粘剤としては、カルボキシメチルセルロ
ース（ＣＭＣ）、メチルセルロース、ヒドロキシエチル
セルロース、エチルセルロースのようなセルロース系高
分子や、エチレングリコール、ポリエチレングリコー
ル、プロピレングリコールのようなグリコール類や、ポ
リビニルアルコール、ポリアクリル酸ソーダのような合
成高分子を挙げることができる。好ましくはＣＭＣであ
る。さらに、電極を作製するときに導電剤を加える場合
には、導電剤として、ニッケル、カーボン、カーボニル
ニッケルなどを挙げることができる。これらは粉末とし
て配合しても、塗布しても良い。

【００１８】セパレータとしては、通常使用されている
不織布、微多孔フィルムなどを使用することができ、そ
の材質としては通常使用されているポリアミドなどのナ
イロン系、ポリプロピレン、ポリエチレンなどのポリオ
レフィン系などが挙げられる。

【００１９】電解液としては、アルカリ水溶液である水
酸化カリウム、水酸化ナトリウム、水酸化リチウムの水
溶液の単独液または混合液を用いる。好ましいのは、３
Ｎ以上の水酸化カリウムと０．２〜１．０Ｎの水酸化ナ
トリウムの混合水溶液、３Ｎ以上の水酸化カリウム、
０．２〜１．０Ｎの水酸化ナトリウムおよび２Ｎ以下の
水酸化リチウムの混合水溶液を用いることが出来る。例
えば、水酸化カリウム７Ｎ水溶液、水酸化ナトリウム６
Ｎおよび水酸化リチウム１Ｎの混合水溶液、水酸化カリ
ウム５Ｎ、水酸化ナトリウム１Ｎおよび水酸化リチウム
０．５〜１Ｎの混合水溶液が挙げられる。電解液の比重
は通常１．２〜１．４、好ましくは１．３０〜１．３５
である。ここで、電解質である水酸化カリウム水溶液に
水酸化ナトリウムおよび／または水酸化リチウムを添加
するのは、公知のように、酸素過電圧を高め、充電受入
性を良くするためである。水酸化リチウムは、２Ｎを超
えると、低温時の充電受入性が極端に悪くなるので好ま
しくない。特に、１Ｎ未満がよく、０．５Ｎ前後が良好
である。

【００２０】本発明のニッケル系アルカリ二次電池は、
正極、負極、セパレータ、電解液、封口体、缶などから
構成されている。本発明のアルカリ二次電池の組み立て
の一例を挙げると、本発明のニッケル極を正極とし、水
素吸蔵合金電極を負極とし、これらの間にセパレータを
挟んで極板群とし、これを捲回し、渦巻き状にして円筒
の缶体に収容し、ここに水酸化カリウム水溶液を主体と
する電解液を注入したのち、直ちに封口して、ニッケル
−水素二次電池を組み立てることができる。

【００２１】このようにして得られるアルカリ二次電池
は、高容量であり、高温時においても高率充放電時のサ
イクル寿命特性に優れており、広い分野において使用で
きるが、特に電気自動車などに使用される大型二次電池
として有用である。

【００２２】

【実施例】以下、実施例および比較例を挙げて、本発明
をさらに具体的に説明するが、本発明はこれらにより限
定されるものではない。なお、実施例および比較例中の
部および％は、特に断らないかぎり重量部および重量％
である。

【００２３】実施例１ （１）被覆水酸化ニッケル母粒子の調製（アルカリ処理
なし） 亜鉛が５％、コバルトが１．５％固溶している球状の水
酸化ニッケルの活物質母粒子（平均粒径８μｍ）１００
部に約４倍（重量比）の水を加え混合分散し、この分散
液（スラリー状態）に対し、水酸化ナトリウム水溶液で
ＰＨを９〜１２に調整維持しながら、硫酸イッテルビウ
ム４部および硫酸コバルト８．３部の混合剤を徐々に添
加した。これにより、平均粒径約１０μｍの水酸化ニッ
ケル母粒子表面に、平均粒径約１〜３μｍの水酸化イッ
テルビウム粒子および水酸化コバルト粒子を被覆した。
その後、沈殿物をろ過後、水洗、乾燥処理を行い、平均
粒径が約１１μｍの被覆水酸化ニッケル粉末を得た。

【００２４】（２）ニッケル正電極の作製 上記で得られた被覆水酸化ニッケル粉末１００部にＣＭ
Ｃ１％水溶液をＣＭＣ換算で１部添加したのち、酸化コ
バルト４部とＰＴＦＥ１％懸濁水溶液をＰＴＦＥ換算で
１部混合してスラリーを調製した。このスラリーを、目
付重量５３０ｇ／ｍ² 、厚み１１ｍｍ、空隙率９５％の
発泡ニッケル多孔質体からなる電極基板に充填し、８０
℃で１時間乾燥後、３ｔｏｎ／ｃｍ² で加圧し、ＰＴＦ
Ｅ０．２５％の懸濁溶液に浸漬して再び８０℃で０．５
時間乾燥したのち、ロールプレスを用いて４ｔｏｎ／ｃ
ｍ² で加圧してロール圧延を行い、得られた電極原板を
裁断して、縦４１．５ｍｍ、横７２ｍｍ、厚さ０．７ｍ
ｍのシート状のニッケル正電極を作製した。

【００２５】（３）水素吸蔵合金電極 ＭｍＮｉ₅ （Ｍｍはミッシュメタル）のＮｉの一部をＣ
ｏ、Ａｌ、Ｍｎなどで置換したＭｍＮｉ₅ 系の水素吸蔵
合金（組成；ＭｍＮｉ_3.2 Ｃｏ_1.0 Ａｌ_0.2 Ｍｎ_0.4 ）
を製造し、これを機械粉砕して、平均粒径６５μに微粉
化したもの１００部に、ＣＭＣ１％水溶液をＣＭＣ換算
で１部添加し、ニッケル粉１０部、ＰＴＦＥ１％懸濁液
をＰＴＦＥ換算で１部添加し均一に混合し、合金スラリ
ーを調製した。直径０．０１５ｍｍの開口部が千鳥格子
模様をなして、複数穿設されている軟鋼製の厚さ０．０
６ｍｍのパンチングメタルシートの表面に、厚さ２μｍ
のニッケルメッキを電気ニッケル法で施し、パンチング
ニッケルシート（厚さ０．０７ｍｍ）を作製した。この
パンチングニッケルシート（開口率；３８％、穴径１．
５ｍｍ）に上記合金スラリーを塗布し、乾燥、ロール圧
延を行い、厚さ０．３５ｍｍに調整した。この電極原板
を、所定の寸法（縦４２ｍｍ×横１１０ｍｍ）に裁断し
てシート状負電極とした。

【００２６】（４）セパレータの調製 スルフォン化ポリオレフィン系不織布〔商品名：ＦＴ−
３０６Ｓ、日本バイリーン（株）製〕を使用した。 （５）電解液 電解液としては、以下に示すものを用いた。ＮａＯＨ／
０．５Ｎ、ＬｉＯＨ／０．６Ｎ、ＫＯＨ／５．８Ｎの水
溶液（比重＝１．３３）

【００２７】（６）ニッケル極・水素二次電池の組み立
ておよびその特性 上記（２）記載のペースト式ニッケル電極を正極とし、
上記（３）記載の水素吸蔵合金電極を負極とし、これら
の間に上記（４）記載のスルフォン化ポリオレフィン系
不織布からなるセパレータを挟んで捲回し、渦巻き状の
極板群とし、これをニッケルメッキが施されている鋼製
の円筒缶に収納し、ここに上記（５）記載の電解液２．
０ｃｃを、遠心装置により注入したのち、直ちに封口し
て、ＡＡサイズ、定格容量１，３００ｍＡｈのニッケル
−水素二次電池を組み立てた。その後、室温にて５時間
放置したのち、各電池２０個につき、０．２Ｃの電流で
定格容量に対して１５０％の電気量を充電する初充電を
行った。その後、０．２Ｃで電池電圧１Ｖまでの放電
後、室温で１６時間放置を行った。次に、０．２Ｃで定
格容量に対し１５０％の充電と、０．２Ｃで電池電圧１
Ｖまでの放電を３サイクル繰り返して初期活性を行っ
た。その後、以下のサイクル寿命テストを行った。

【００２８】各電池２０個につき、２０±２℃におい
て、１Ｃの充電電流で１．５時間充電を行い、０．５時
間の静置後、１Ｃの放電終止電圧が１．０Ｖになるまで
放電し、休止０．５時間を１サイクルとする充放電サイ
クル寿命試験を行った。各ニッケル極における充放電サ
イクル寿命特性および電池内圧を測定した。その結果を
電池２０個の平均値として、表１に示した。ただし、内
圧は周囲温度２０±２℃、充電条件１ＣｍＡの電流で
４．５時間充電したときの値である。

【００２９】実施例２〜６ 硫酸イッテルビウムの代わりに、硫酸ルテニウム（実施
例２）、硫酸エルビウム（実施例３）、硫酸ツリウム
（実施例４）、硫酸イットリウム（実施例５）または硫
酸スカンジウム（実施例６）をそれぞれ用いた以外は、
実施例１と同様に行った。 実施例７ 硫酸イッテルビウムと硫酸コバルトを同時に添加する代
わりに、硫酸イッテルビウムを添加し終わってから硫酸
コバルトを添加した以外は、実施例１と同様に行った。 実施例８〜９ 硫酸イッテルビウムの代わりに、硫酸イットリウム（実
施例８）または硫酸スカンジウム（実施例９）をそれぞ
れ用いた以外は、実施例７と同様に行った。

【００３０】実施例１０〜１８ （１）被覆水酸化ニッケル母粒子の調製（アルカリ処理
あり） 実施例１（１）被覆水酸化ニッケル母粒子の調製におい
て、平均粒径約１１μｍの水酸化ニッケル母粒子表面
に、平均粒径約１〜２μｍの水酸化イッテルビウム粒子
および水酸化コバルト粒子を被覆したのち、さらに、Ｐ
Ｈ９〜１２を維持しながら、コンプレッサーによる空気
攪拌の条件下で、反応溶液中の水酸化ナトリウム濃度を
２５％になるように調整したのち、下記に示す温度で、
３０分間アルカリ処理を行った以外は実施例１と同様に
行った。 温度条件：温度３０℃（実施例１０）、４０℃（実施例
１１）、５０℃（実施例１２）、６０℃（実施例１
３）、８０℃（実施例１４）、１００℃（実施例１
５）、１２０℃（実施例１６）、１４０℃（実施例１
７）。 以下、それぞれ実施例１の（２）〜（６）と同様の操作
を行った。

【００３１】比較例１〜３ 硫酸イッテルビウムの代わりに、硫酸アルミニウム（比
較例１）、硫酸アルミニウム２部と硫酸マグネシウム２
部（比較例２）、または硫酸インジウム２部と硫酸亜鉛
２部（比較例３）をそれぞれ用いた以外は実施例１と同
様に行った。 比較例４（被覆なしでの混合状態） 実施例１（１）の被覆工程を除き、（２）で被覆水酸化
ニッケル粉末の代わりに、未処理の水酸化ニッケル母粒
子１００部に対してＣＭＣ換算で１部のＣＭＣ１％水溶
液に酸化コバルト（ＣｏＯ）８部および酸化イッテルビ
ウム（Ｙｂ₂ Ｏ₃ ）２．５部を混合したものを添加した
のち、酸化コバルト４部とＰＴＦＥ１％懸濁水溶液をＰ
ＴＦＥ換算で１部混合してスラリーを調製した以外は、
実施例１と同様に行った。

【００３２】比較例５（イッテルビウム化合物のみの被
覆） 硫酸コバルトを用いない以外は実施例１と同様に行っ
た。 比較例６（コバルト化合物のみの被覆） 硫酸イッテルビウムを用いない以外は実施例１と同様に
行った。

【００３３】

【表１】

【００３４】実施例１３〜１６は、被覆の際のアルカリ
処理温度が、６０〜１２０℃である例であり、アルカリ
処理温度が、６０℃未満または１２０℃を超える例であ
る実施例１０〜１２、１７と比べて、容量維持率が高
く、また内圧も低い。比較例１〜３は、イッテルビウム
化合物の代わりに、アルミニウム化合物、アルミニウム
化合物とマグネシウム化合物、またはインジウム化合物
と亜鉛化合物とを用いた例であり、共にそれぞれ容量維
持率が低く、また内圧も高い。比較例４は、イッテルビ
ウム化合物とコバルト化合物とが水酸化ニッケル母粒子
の表面を被覆せず、ただ混在している例であり、容量維
持率が低く、また内圧も高い。比較例５は、被覆処理の
際にイッテルビウム化合物のみを用いた例であり、被覆
層にコバルト化合物が存在しないため容量維持率が低
く、また内圧も高い。比較例６は、被覆処理の際にコバ
ルト化合物のみを用いた例であり、被覆層にランタノイ
ド化合物、イットリウム化合物、スカンジウム化合物の
内、少なくとも１種が存在しないため容量維持率が低
く、また内圧も高い。

【００３５】上記結果より、ランタノイド化合物、イッ
トリウム化合物、スカンジウム化合物のうち少なくとも
１種と、コバルト化合物とからなる被覆層が形成された
水酸化ニッケル母粒子を、６０℃以上のＮａイオン含有
のアルカリ水溶液中で浸漬処理して得られる被覆水酸化
ニッケル粒子を含む電極を有するアルカリ二次電池は、
高容量であり、高温時においても急速充放電時のサイク
ル寿命特性に優れており内圧も低いことが明らかであ
る。

【００３６】

【発明の効果】本発明によって得られるアルカリ二次電
池は、高容量であり、高温時においても急速充放電時の
サイクル寿命特性に優れており、内圧が低く安定して使
用でき、広い分野において使用できるが、特に電気自動
車などに使用される大型二次電池として有用である。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 水酸化ニッケルからなる母粒子の表面に
   被覆層が形成されたアルカリ二次電池用電極であって、
   上記被覆層がランタノイド化合物、イットリウム化合物
   およびスカンジウム化合物の群から選ばれた少なくとも
   １種の化合物とコバルト化合物を主体とすることを特徴
   とするアルカリ二次電池用電極。
2. 【請求項２】 請求項１記載のアルカリ二次電池用電極
   を有するアルカリ二次電池。