[发明专利]碱蓄电池和碱蓄电池用正极材料的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及碱蓄电池，特别涉及其正极材料和正极材料的制造方法。

背景技术

所述碱蓄电池作为携带型电子设备用的电源已广泛普及，此外，作为HEV(所谓混合动力汽车)用电源也已实用化。

伴随着这样的普及，近年来，对碱蓄电池要求进一步高性能化，具体地，要求自放电的抑制导致的残存容量的维持性能的提高、充电效率的提高(特别是高温时的充电效率的提高)等。

为了自放电的抑制、充电效率的提高，应抑制碱蓄电池的充电时的作为副反应的氧发生反应，使氧生成电位(也称为“析氧过电位”)上升变得必要。

作为使该氧生成电位迁移(上升)到贵侧的技术，已知例如如下述专利文献1中记载那样，使用在以表面被钴化合物包覆的氢氧化镍为主体的活性物质中添加钬(Ho)等稀土类元素所得的产物作为碱蓄电池的正极材料的技术。

通过如上所述使用添加了稀土类元素的正极材料，确认了自放电的抑制效果、充电效率的提高。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利第3358702号公报

发明内容

发明要解决的课题

利用上述专利文献1中记载的技术，虽然实现碱蓄电池的自放电的抑制效果、充电效率的提高等高性能化，但碱蓄电池的需求者强烈要求进一步的电池性能的提高，也存在现状未必能够充分满足该要求的方面。此外，为了尽可能多地含有活性物质，还要求抑制添加物总量。

本发明鉴于这样的实际情况而完成，其目的在于使碱蓄电池的性能进一步提高。

用于解决课题的手段

本申请的第1发明，其特征构成在于，具有包含正极材料的正极而构成碱蓄电池，所述正极材料包含氢氧化镍，钴铈化合物，选自钙、钇、铕、钬、铒、铥、镱和镥中的至少一种元素的化合物。

即，在碱蓄电池的镍电极中添加钬(Ho)等的化合物而使上述氧生成电位上升的效果，作为随着添加量的增大，氧生成电位上升，在某量以上进一步增加添加量，氧生成电位的上升程度变小的现象是已知的。

此外，在上述的氧生成电位的上升程度变小的区域，作为上述的添加元素，即使添加多种元素，氧生成电位的上升效果也无法成为对于各个添加元素的氧生成电位的上升效果的加合，与使用单独的材料且添加的量与这些添加物的总量相当时的氧生成电位的上升效果相比，不会提高，这在经验上是已知的。

换言之，可认为即使添加多种元素，结局只是添加物的总量增加，使氧生成电位上升的程度，不会超过上述的氧生成电位的上升的程度相对于添加单独材料时的添加量的增加的关系。

对此，本申请的发明人发现，通过构成碱蓄电池的正极材料的材料的组合，能够进一步使氧生成电位上升。

即，除了选自钙(Ca)、钇(Y)、铕(Eu)、钬(Ho)、铒(Er)、铥(Tm)、镱(Yb)和镥(Lu)中的至少一种元素的化合物以外，使用钴铈化合物作为正极材料。

上述钴铈化合物与上述专利文献1中的钴化合物同样地具有作为导电助剂的功能，如果增加铈的含有比例，与钴化合物相比，具有高耐还原性，在过放电发生时也能够维持作为导电助剂的功能。

通过将该钴铈化合物与选自钙、钇、铕、钬、铒、铥、镱和镥中的至少一种元素的化合物组合作为正极材料使用，在氧生成电位的上升的程度变小，超过其的氧生成电位的提高认为不太被期待的区域中，也能够进一步使氧生成电位上升。

能够这样使氧生成电位上升的原因，虽然也存在没有彻底确定由于化合物而产生上述效果的情况，但推定是如下事实导致的：钴铈化合物与选自钙、钇、铕、钬、铒、铥、镱和镥中的至少一种元素的化合物相互补充，有助于氧生成电位的上升。

以上只着眼于氧生成电位的上升效果进行了说明，但对于钴铈化合物，具有与选自钙、钇、铕、钬、铒、铥、镱和镥中的至少一种元素的化合物不同的特质。

即，上述钙等的化合物一般多成为电阻率高的材料，如果添加量过度变多，则招致电导率的降低等，如果是作为导电助剂的钴铈化合物，则不会产生这样的问题，可作为高功能的导电助剂确实地发挥功能，同时也有助于氧生成电位的提高。

此外，本申请的第2发明，除了上述第1发明的构成以外，其特征构成在于，将上述氢氧化镍的形状形成为粒子状，上述钴铈化合物以包覆粒子状的上述氢氧化镍的表面的状态进行配置，选自铥、镱和镥中的至少一种元素的化合物以在粒子状的上述氢氧化镍的内部分布的状态配置。