[发明专利]非烧结镍电极的活性材料粉，非烧结镍电极及它们的制法

说明书

本申请要求申请日为1994年8月4日，申请号为NO.6,183446的日本专利申请的优先权，该申请在此引作参考。

本发明涉及诸如镍-氢电池和镍-镉电池之类的碱性电池的非烧结镍电极用的活性材料粉及其制造方法，并涉及碱性电池用的非烧结镍电极及其制造方法。

已知的碱性电池用镍电极，是将镍粉烧结到多孔钢板上制成基体(烧结的基体)，再用活性材料浸渍基体而制成的。这类镍电极是公知的“烧结镍电极”。用这种烧结镍电极，其中的镍粉颗粒仅仅是以粘接力很弱地粘接在一起，因而，增大基体的多孔率，导致镍粉从基体上脱落，基体的多孔率实际最高达到80％。由于必须设置诸如多孔钢板的基体，而且，它不可能有足够高的密度，因此，烧结镍电极的问题是，活性材料有低的封装密度。

此外，为了用活性材料封装烧结基体，必须采用溶液浸渍工艺，它要求多次重复复杂工序。这是因为，烧结构成的烧结体具有孔径不大于10μm的极细孔。

为解决上述问题，采用公知的“糊状镍电极”，它是用含氢氧化镍(活性材料)，粘接剂和溶剂的浆料或糊(膏)，浸渍或涂敷烧结的耐碱金属丝或带有耐碱金属板的碳纤维无纺织物或类似物制成的。然而，膏状镍电极含有粘接剂并只能构成极小的导电网络，它存在活性材料利用率极低的问题。

日本专利申请公开NO.234867/1987和237667/1987提出，为了提高膏状镍电极的利用率，用氢氧化钴包敷氢氧化镍颗粒的表面，以提高活性材料颗粒的表面电导率。然后，氢氧化钴溶解在所用的碱性电解液中，形成单价HCoO₂-离子，在高电压下，它进一步转换成高电导率的CoOOH(氢氧化正钴)，并淀积在氢氧化镍颗粒表面上。同样，日本专利申请公开62457/1991号提出，用氢氧化镍和氢氧化钴的固溶体薄膜覆盖氢氧化镍颗粒表面的方法。

然而，用上述方法获得的膏状镍电极，其中，包敷氢氧化镍颗粒表面的氢氧化钴，在重复的充-放电循环过程中，会扩散进入颗粒中，在长期的充-放电循环中，不能保持提高电极表面电导率的氢氧化钴的固有功能。结果，很难获得在充-放电循环过程中放电能力只减少很少程度的膏状镍电极。

因此，本发明的目的是，提供一种用于碱性电池的非烧结镍电极的活性材料粉，其中包敷在氢氧化镍颗粒表面上的氢氧化钴扩散进入颗粒中的现象已受到抑制，因而，可在长期的充-放电中，保持氢氧化钴提高电极导电率的功能。

本发明的另一目的是，提供一种制造上述活性材料粉的方法。

本发明的还一目的是，提供一种碱性电池用的非烧结镍电极，它具有上述的相同功能。

本发明还有一个目的是，提供一种上述电极的制造方法。

本发明提供一种用于碱性电池的非烧结镍电极的活性材料粉，它包含组合物颗粒。该组合物颗粒包含氢氧化镍颗粒或主要由氢氧化镍组成的它的固溶体颗粒和包敷其表面的混合晶体，所述混合晶体包含氢氧化钴和从铝、镁、铟和锌构成的金属组内选出的至少一种金属(M)的氢氧化物。

本发明还提供上述用于碱性电池非烧结镍电极的活性材料粉的一种制造方法，它包括下列步骤：将氢氧化镍颗粒，或主要由氢氧化镍构成的固溶体颗粒，浸入一种溶液中，该溶液由钴盐和从铝、镁、铟和锌组成的金属组中选出的至少一种金属(M)的盐构成；向该溶液中加入碱以共沉淀氢氧化钴和该金属(M)的氢氧化物，由此，由氢氧化钴和金属(M)的氢氧化物所得混合晶体覆盖了氢氧化镍颗粒或主要由氢氧化镍组成的固溶体颗粒的表面。

本发明还提供一种用于碱性电池的非烧结镍电极，它使用包含组合物颗粒的活性材料粉，所述组合物颗粒包含氢氧化镍颗粒或主要由氢氧化镍组成的固溶体颗粒和敷于覆盖其表面的混合晶体。所述混合晶体包含氢氧化钴和从铝、镁、铟和锌组成的金属组中选出的至少一种金属(M)的氢氧化物。

本发明也提供了一种制造上述用于碱性电池的非烧结镍电极的方法，它包括下列步骤：

步骤1：将氢氧化镍颗粒或主要由氢氧化镍组成的固溶体颗粒浸入溶液中，所述溶液是钴盐和从铝、镁、铟和锌组成的金属组中选出的至少一种金属(M)的盐的溶液，向该溶液加碱，共沉淀氢氧化钴和该金属(M)的氢氧化物，由此，由氢氧化钴和金属(M)的氢氧化物的所得混合晶体覆盖了氢氧化镍颗粒或主要由氢氧化镍组成的固溶体颗粒的表面，以制成包含组合物颗粒的活性材料粉，和

步骤2：用获得的活性材料粉涂覆或填充基体，并干燥该粉。