[发明专利]碱性二次电池正极活性物质用的包覆氢氧化镍粉末及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种作为碱性二次电池用正极活性物质的氢氧化镍粉末及其制造方法，特别涉及一种为了确保粒子间的导电性并提高电池的利用率、寿命特性以及输出特性而由钴化合物包覆的包覆氢氧化镍粉末及其制造方法。

背景技术

近年来，伴随着便携式设备的发展，对该设备上所使用的二次电池的高容量化有着强烈的需求。对碱性二次电池正极材料料用的氢氧化镍粉末也实施着如下改善：为了改善高温下的利用率而使钴固溶于氢氧化镍粉末中，或者，为了改善寿命特性而使锌或镁固溶于氢氧化镍粉末中等。

并且，碱性二次电池已作为混合动力汽车用电源等高输出用途的电源而被应用，不仅对上述高温下的利用率的提高和寿命特性的改善，而且对输出特性的改善也有着强烈的需求。但是，由于碱性二次电池正极活性物质用的氢氧化镍粉末是电绝缘体，因而缺乏导电性，电流不能充分遍布在氢氧化镍中，因此，存在氢氧化镍的电化学利用率低的问题。

为了解决上述问题，添加作为导电材料的氧化钴或氢氧化钴等钴化合物，以确保氢氧化镍粒子间的导电性。上述所添加的钴化合物，溶解于作为碱性二次电池的电解液的高浓度碱金属氢氧化物溶液中，在充电时被氧化而形成为羟基氧化钴，并在氢氧化镍粒子的表面析出，由此，体现导电性，形成氢氧化镍粒子间的导电网络。

对添加有上述钴化合物的氢氧化镍粉末的正极而言，通常如下所述地进行制造：将氢氧化镍粉末和钴化合物粉末与粘合剂一起混合而使其糊化，将该浆液填充于泡沫金属(材质为镍金属)等的三维金属多孔体中，并且进行干燥、压制等工序而制造。但是，与粘合剂混合在一起的钴化合物粉末，由于在氢氧化镍粉末中的分散状态未必充分，因此，在高负荷充电时的使用条件下，存在正极的利用率大大降低的问题。

作为解决该问题的手段，有人提出了采用钴化合物来包覆氢氧化镍粉末的粒子表面的方法。例如，专利文献1提出了一种蓄电池用镍活性物质，其是在主要成分为氢氧化镍的粒子上，形成了β型氢氧化钴薄层。该镍活性物质，是通过如下所述获得：在碱水溶液中，从镍盐中析出氢氧化镍粉末，然后将该氢氧化镍粉末浸渍于硫酸钴盐或硝酸钴盐的水溶液中，接着采用碱水溶液进行中和而获得。

另外，作为以氢氧化钴进行包覆的氢氧化镍粉末的制造方法，专利文件2如下记载：在含有氢氧化镍粉末并以苛性碱调节pH至11～13的水溶液中，同时连续地定量供给含有钴的水溶液和铵离子供给体。

并且，专利文献3提出了如下方法：将氢氧化镍原料粉末的悬浮液的pH、温度、铵离子浓度保持在规定值的情况下，以使镍离子浓度成为10～50mg/l和钴离子浓度成为5～40mg/l的方式，相对于1kg氢氧化镍原料粉末以钴换算为0.7g/分钟以下的供给速度供给含有钴离子的水溶液，同时将含有铵离子的水溶液供给该悬浮液中。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开昭63-152866号公报

专利文献2：日本特开平07-133115号公报

专利文献3：日本特开2000-149941号公报

发明内容

发明要解决的课题

上述的专利文献1～3的方法，均为通过预先由氢氧化钴包覆氢氧化镍粉末的粒子表面以确保导电性钴化合物的分散性以及均匀性。但是，上述所述的以往的各种方法中，由于氢氧化钴的包覆在氢氧化镍粒子表面上不均匀地形成或者包覆在浆液制作工序中发生剥离，由此存在难以确保导电性钴化合物的均匀性和粘合性的问题点。

鉴于上述以往的情况，本发明的目的在于，提供一种在水溶液中实施以羟基氧化钴或者羟基氧化钴和氢氧化钴的混合物为主要成分的包覆形成在氢氧化镍粉末的粒子表面时，确保该包覆的均匀性和粘合性，从而制造出适宜作为碱性二次电池正极活性物质用的包覆氢氧化镍粉末的方法。

解决课题所用的方法

为了达到上述目的，本发明人等对于由羟基氧化钴包覆氢氧化镍粒子表面的方法进行精心研究的结果，发现了在形成氢氧化钴的包覆时，使氢氧化镍粉末分散于水的悬浮液中的钴盐水溶液和碱水溶液的扩散状态对氢氧化钴包覆的均匀性和粘合性产生大的影响。此外，发现了通过以最佳的条件使该氢氧化钴包覆氧化成羟基氧化钴，能够改善包覆的粘合性，以此完成了本发明。

即，提供一种碱性二次电池正极活性物质用的包覆氢氧化镍粉末的制造方法，具有：

包覆工序，向使氢氧化镍粉末分散于水的悬浮液中，边搅拌边供给钴盐水溶液和碱水溶液，由经中和晶析的氢氧化钴在氢氧化镍粒子表面形成以氢氧化钴作为主要成分的包覆；以及