JP2002304992A

JP2002304992A - アルカリ二次電池用水酸化ニッケル粉末及びその評価方法

Info

Publication number: JP2002304992A
Application number: JP2001384202A
Authority: JP
Inventors: Atsushi Yamanaka; 厚志山中; Takeshi Kamata; 剛鎌田
Original assignee: Sumitomo Metal Mining Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Metal Mining Co Ltd
Priority date: 2001-02-01
Filing date: 2001-12-18
Publication date: 2002-10-18

Abstract

(57)【要約】【課題】アルカリ二次電池の出力特性及び高温特性の
向上を図るため、その正極活物質として好適な水酸化ニ
ッケル粉末を提供すると共に、簡便な手段で水酸化ニッ
ケル粉末を評価する方法を提供する。【解決手段】平均細孔径５.５０ｎｍ以下、細孔容積
０.０３ｍｌ／ｇ以下、比表面積１２ｍ^２／ｇ以下の水
酸化ニッケル粉末であり、その粒子１の断面組織におい
て、結晶粒の長辺ａと短辺ｂの比ａ／ｂが２以上である
結晶粒が５０％以上を占め、且つ結晶粒の長辺ａが粒子
の半径Ｒの１／２以上である結晶粒が存在しているか、
又はその粒子１の圧縮強度が４０ＭＰａ以下である。粒
子１の断面組織は、水酸化ニッケル粉末を樹脂包埋し、
樹脂の脆化温度以下まで冷却して破断することにより、
粒子１の破断面が露出した試料を作製して、電子顕微鏡
観察により評価する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、非焼結式アルカリ
二次電池の正極用活物質として好適な水酸化ニッケル粉
末、及びその水酸化ニッケル粉末を評価する方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】ポータブルエレクトロニクス機器の小型
軽量化により、その電源である電池においては、高エネ
ルギー密度化が要求されてきた。それに伴って二次電池
のエネルギー密度は年々向上し、現在では、容量エネル
ギー密度は約３５０Ｗｈ／ｌを達成するようになってい
る。

【０００３】更に近年では、機器の多機能・高性能化が
進む中、電池性能に対する要求はますます高まり、機器
の発熱からくる高温状態での高性能化、あるいは高負荷
での使用に対しての高出力化、長寿命化など、高温特性
及び出力特性のより一層の向上が望まれている。

【０００４】例えばＥＵのように、環境への配慮からニ
ッケル・カドミウム二次電池の使用を規制する動きがあ
る（「レアメタルニュース」、１９９８年３月１６日
号）。このため、ニッケル・カドミウム二次電池に代わ
る、出力特性に優れた電池の開発が急がれている。安価
なニッケル・カドミウム二次電池の代替品としては、コ
ストの面からニッケル水素二次電池が有力視されてお
り、その出力特性及び高温特性の改良が特に切望されて
いる。

【０００５】ニッケル水素二次電池の出力特性の改良に
ついては、例えば、ＵＳＰ５０２３１５５や特開平７−
３２０７３８号公報によるホウ素の添加、特開平１０−
７４５１３号公報によるＣａＦ_２の添加等が提案されて
いるが、実用化には至っていない。また、電極構造の改
良及びコーティングによる改質等も検討されているが、
コストアップを招くため望ましくない。このような事情
から、正極活物質である水酸化ニッケル粉末自体の改良
が望まれている。

【０００６】また、ニッケル水素電池の高温特性の向上
については、現状ではＣｏ化合物の添加／固溶という手
段が採用されているが、更に高温下での充電効率を改善
することが多く提案がされている。例えば、特開平５−
１８２６６３号公報には、亜鉛、マグネシウム、カドミ
ウム、バリウム等の固溶により改善する方法が記載され
ている。また、特開平７−３７５８６号公報には、板状
の単結晶で、そのサイズが長径０.００５〜１μｍ、厚
み（Ｃ軸）が０.００１〜０.１μｍの水酸化ニッケルが
提案されている。しかしながら、これらの方法では、固
溶元素による活物質自体の容量低下、あるいは粉体密度
低下による電池容量の低下が同時に生じるという問題が
あった。

【０００７】一方、二次電池の正極活物質用原料として
使用される水酸化ニッケル粉末の評価についても、タッ
プ密度やかさ密度、粒度分布測定など、粉末の外観的な
物性を評価する方法が主なものであり、正極活物質とし
て用いたときの電池特性の判断指標として、粉末の内部
組織を評価する方法は用いられていなかった。

【０００８】一般的に、各種粉末の内部組織を評価する
方法としては、粉末粒子を樹脂に包埋した後に断面研磨
を行い、露出した研磨面を顕微鏡を用いて観察する方法
が最も広く用いられている。また、樹脂包埋した粉末を
超ミクロトーム法にて断面切削する方法も、試料前処理
技術として確立されている。しかし、これらの方法では
試料の観察面を非常に平滑に仕上げるため、目的とする
粉末の内部組織に起因した凹凸、即ち結晶粒の形状等に
ついての情報を観察することができないという問題点が
あった。

【０００９】このような問題を解決し、粉末の内部組織
を観察評価する方法として、銅やステンレスなどの金属
粉末においては、樹脂包埋した粉末の断面をエッチング
処理して粒界を観察しやすくする方法が採られている。
しかしながら、水酸化ニッケル粉末の場合は最適なエッ
チング液が明らかとなっておらず、簡便に内部組織を観
察することは難しい現状であった。僅かに結晶性を評価
するＸ線回析法を利用して、得られる単結晶オーダーの
測定結果から、数〜１０μｍ単位の内部組織を推測して
いたに過ぎなかった。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記した従
来の事情に鑑み、非焼結式アルカリ二次電池の出力特性
及び高温特性の向上を図るため、その正極活物質として
好適な水酸化ニッケル粉体を提供することを第一の目的
とする。

【００１１】本発明は、また、簡便な手段で水酸化ニッ
ケル粉末の内部組織や物性を評価して、非焼結式アルカ
リ二次電池の正極活物質材料として好適な水酸化ニッケ
ル粉末を評価する方法を提供することを第二の目的とす
る。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記第一の目的を達成す
るため、本発明が提供するアルカリ二次電池用水酸化ニ
ッケル粉末は、平均細孔径が５.５０ｎｍ以下、細孔容
積が０.０３ｍｌ／ｇ以下、及び比表面積が１２ｍ^２／
ｇ以下であって、粉末粒子の断面組織において、結晶粒
の長辺ａと短辺ｂの比が２以上である結晶粒が５０％以
上を占め、且つ結晶粒の長辺ａが該粒子の半径Ｒの１／
２以上である結晶粒が存在していることを特徴とする。

【００１３】また、本発明が提供するアルカリ二次電池
用水酸化ニッケル粉末は、第二に、平均細孔径が５.５
０ｎｍ以下、細孔容積が０.０３ｍｌ／ｇ以下、及び比
表面積が１２ｍ^２／ｇ以下であって、粉末粒子の圧縮強
度が４０ＭＰａ以下であることを特徴とするものであ
る。

【００１４】上記第二の目的を達成するため、本発明が
提供するアルカリ二次電池用水酸化ニッケル粉末の第１
の評価方法は、水酸化ニッケル粉末を樹脂包埋した後、
該樹脂の脆化温度以下まで冷却して破断することによ
り、水酸化ニッケル粒子の破断面が露出した試料を作製
し、この試料中の水酸化ニッケル粒子の破断面を観察す
ることにより、観察される内部組織に基づいて正極活物
質材料としての評価を行うことを特徴とする。

【００１５】本発明によるアルカリ二次電池用水酸化ニ
ッケル粉末の第２の評価方法は、水酸化ニッケル粉末の
粒子について圧縮強度を測定し、得られる圧縮強度に基
づいて正極活物質材料としての評価を行うことを特徴と
するものである。

【００１６】

【発明実施の形態】本発明者らは、アルカリ二次電池の
正極活物質材料である水酸化ニッケル粉末に関して種々
研究・検討を重ねた結果、水酸化ニッケル粒子の内部組
織あるいは水酸化ニッケル粒子の圧縮強度と、アルカリ
二次電池の出力特性及び高温特性との間に密接な相関関
係があることを見いだし、本発明に至ったものである。

【００１７】球状の粒子からなるアルカリ二次電池用の
水酸化ニッケル粉末は、中心から放射状に伸びた組織を
呈している。これは、粉末合成中に微細な一次粒子が凝
結することで粒子が成長し、放射状に組織が形成される
ためと考えられる。この放射状組織が発達すると、粒子
の結晶性は特に（００１）面が発達する傾向にあり、こ
れに伴って水酸化ニッケル粒子は電極活物質としての反
応性を向上させることが判明した。

【００１８】この水酸化ニッケル粉末の内部組織に関し
ては、粉末粒子の断面組織を観察したとき、結晶粒の長
辺ａと短辺ｂの比が２以上、即ちａ／ｂ≧２の関係を有
する結晶粒が５０％以上を占め、且つ結晶粒の長辺ａが
水酸化ニッケル粒子の半径Ｒの１／２以上、即ちａ≧Ｒ
／２の関係を有する結晶粒が存在していることが必要で
ある。特に、ａ≧Ｒ／２の関係を有する結晶粒が５０％
以上存在していることが好ましい。

【００１９】水酸化ニッケル粒子の内部組織における結
晶粒を調べるためには、粒子の断面をＳＥＭ等の観察機
器で観察する。例えば、後述するように、多数の水酸化
ニッケル粉末を樹脂包埋した後、これを樹脂の脆化温度
以下まで冷却して破断すれば、得られる試料の破断面に
は水酸化ニッケル粒子の破断面が露出するので、そのま
ま内部組織を直接観察することができる。

【００２０】また、このような発達した放射状の内部組
織を有する水酸化ニッケル粉末においては、（００１）
面の結晶子径が大きくなるため、粒子の圧縮強度が４０
ＭＰａ以下となることも判った。尚、圧縮強度Ｓｔは、
下記数式１に示す平松らの式（「日本鉱業会誌」第８１
巻、第９３２号、１９６５年１２月号、第１０２４〜１
０３０頁）により求めた値である。

【００２１】

【数１】Ｓｔ＝２.８Ｐ／πｄ^２（ｄ：粒子径、Ｐ：粒子にかかった荷重）

【００２２】上記した粉末粒子の内部組織の変化は、同
時に、その集合体である水酸化ニッケル粉末の特性にも
影響を及ぼす。即ち、水酸化ニッケル粉末の平均細孔
径、細孔容積、及び比表面積は、放射状組織の発達と共
に小さくなる傾向が認められた。具体的には、平均細孔
径については５.５０ｎｍ以下、細孔容積については０.
０３ｍｌ／ｇ以下、及び比表面積については１２ｍ^２／
ｇ以下であることが必要であり、これらいずれかの値を
超えると電池の出力特性が低下してしまう。好ましく
は、平均細孔径は５.００ｎｍ以下、細孔容積は０.０２
ｍｌ以下、及び比表面積は１０ｍ^２／ｇ以下である。

【００２３】従って、このような放射状組織が発達した
内部組織を有する水酸化ニッケル粉末を正極活物質材料
として用いることにより、アルカリ二次電池の出力特性
及び高温特性を向上させることができる。尚、水酸化ニ
ッケル粉末は、コバルト、マンガン及び周期律表の２族
元素から選ばれた少なくとも１種の元素を固溶している
ことが望ましい。

【００２４】次に、アルカリ二次電池用の正極活物質と
して好適な、即ち電池の出力特性及び高温特性を向上さ
せることができる水酸化ニッケル粉末の評価方法につい
て説明する。

【００２５】本発明における水酸化ニッケル粉末の第１
の評価方法は、電子顕微鏡などを用いて粒子の破断面を
観察する方法である。即ち、この第１の評価方法では、
多数の水酸化ニッケル粉末を樹脂包埋した後に、液体窒
素などを用いて樹脂の脆化温度以下に冷却して破断する
ことにより、観察試料を作製する。得られる試料の破断
面には個々の水酸化ニッケル粒子の破断面が露出するの
で、その粒子破断面の内部組織を走査電子顕微鏡などで
直接観察することができる。

【００２６】上記第１の評価方法における特徴点は、水
酸化ニッケル粉末を包埋した樹脂を脆化温度以下に冷却
して破断することにある。室温で樹脂を破断すると、樹
脂自身の延性により伸び切られたような形で破断される
ため、包埋されている粉末粒子自体は破断されない。そ
こで、本発明においては、樹脂の延性を極力排除するた
め、樹脂の脆化温度以下に冷却した後に破断するのであ
り、これにより樹脂と共に内部の粉末粒子も破断するこ
とができる。樹脂を脆化温度以下まで冷却する手段とし
ては、液体窒素のほか、例えば液体窒素又はドライアイ
スとエタノールやメタノールなどのアルコールとの混合
溶液などの寒剤、冷凍機などを利用することができる。

【００２７】具体的には、例えば、包埋樹脂として市販
の冷間樹脂を用い、水酸化ニッケル粉末を約１ｇ程度分
散させた後、樹脂を室温で静置して固化させる。固化し
た粉末入り樹脂を破断しやすくするため、固化のときに
底部になったところから約１〜２ｍｍ上方で切断し、切
断したディスク状試料の一部に切り込みを入れた後、液
体窒素中に１〜２分浸して冷却する。その後、液体窒素
から取り出して直ちに破断する。最後の処理として、破
断面に通常の導電処理（カーボン真空蒸着や白金−パラ
ジウム合金のスパッタコーティング）を施し、走査電子
顕微鏡用の観察試料とする。

【００２８】従って、この方法によれば、従来の電子顕
微鏡用試料の作製における複雑な前処理が必要なくな
り、簡単な破断作業で確実に試料作製を行うことができ
る。しかも、水酸化ニッケル粒子の内部組織が試料の破
断面に露出しているので、そのまま電子顕微鏡での観察
が可能であり、水酸化ニッケル粉末の内部組織を観察し
て評価することができる。

【００２９】特に、水酸化ニッケル粉末を内部組織に基
づいて評価するに際しては、試料間での内部組織の相違
を比較できるように数値化した評価指標を定めることが
好ましい。具体的には、上記のごとく作製した試料の破
断面を観察し、水酸化ニッケル粒子中に存在する結晶粒
の長辺と短辺の比、並びに水酸化ニッケル粒子の半径に
対する結晶粒の長さによって結晶粒を分類し、各分類の
結晶粒の混在度に基づいて水酸化ニッケル粉末の内部組
織の評価指標を定める。

【００３０】評価指標の好ましい具体例として、例え
ば、図１に示すように、電子顕微鏡で観察された水酸化
ニッケル粒子１の破断面に存在する結晶粒２ａ、２ｂ、
２ｃの形状と大きさに基づいて内部組織指数を定める場
合について説明する。即ち、各結晶粒２ａ、２ｂ、２ｃ
の大きさを測定し、結晶粒の長辺ａが水酸化ニッケル粒
子１の半径Ｒの１／２以上である結晶粒２ａは柱状（ａ
≧Ｒ／２）、結晶粒の長辺ａと短辺ｂとの比が２倍未満
の結晶粒２ｃは粒状（ａ／ｂ＜２）とし、両者の間の大
きさの結晶粒２ｂは棒状として分類する。尚、電子顕微
鏡での観察条件は任意のもので良く、破断面に存在する
結晶粒の形状が最も明確に観察できる条件が好ましい。

【００３１】この基準で類別した各結晶粒２ａ、２ｂ、
２ｃが破断面中に存在する割合（混在度）に基づいて、
下記表１に示すように、主に柱状で構成されているか又
は主に粒状で構成されているかによって数値化した内部
組織指数を定める。

【００３２】

【表１】

【００３３】この内部組織指数は、Ｘ線回拆で測定した
結晶性のデータと良好な相関関係が認められる。従っ
て、この内部組織指数を用いることによって、Ｘ線回拆
を測定することなく、走査電子顕微鏡による観察のみ
で、水酸化ニッケル粉末の内部組織と結晶性を簡単且つ
正確に評価することができる。

【００３４】本発明における水酸化ニッケル粉末の第２
の評価方法は、水酸化ニッケル粉末の粒子について圧縮
強度を測定する方法である。水酸化ニッケル粒子の圧縮
強度は、内部組織の状態によって大きく変化し、付加さ
れる荷重方向に平行な組織の場合は容易に破壊される。
このため放射状の組織形態と圧縮強度の間に相関関係が
生じ、組織の発達と共に粒子は容易に破断するようにな
る。

【００３５】この特性を利用することにより、圧縮強度
に基づいて水酸化ニッケル粉末の内部組織を評価するこ
とが可能となり、更には電池特性を予測することができ
る。即ち、上記した水酸化ニッケル粒子の内部組織、又
はその粉末を用いた電池の特性と、水酸化ニッケル粒子
の圧縮強度との相関関係を予め求めておけば、評価すべ
き水酸化ニッケル粉末について粒子の圧縮強度を測定す
るだけで、予め求めた相関関係から水酸化ニッケル粉末
を評価することが可能である。

【００３６】水酸化ニッケル粉末粒子の圧縮強度を測定
するには、粒子径が１０〜２０μｍと非常に微細である
ため、粉末用のプローブを有する装置を用いて行う。測
定する粒子は任意に選択し、粒子が圧壊するまで荷重を
加え続け、粒子が破壊された時点で加えられた力（荷
重）を計測する。精度を向上させるためには、可能な限
り多くの粒子について測定して平均値を求めることが望
ましいが、任意の１０個程度の粒子について強度を求
め、平均値を圧縮強度とすれば本発明での評価には十分
である。

【００３７】

【実施例】［水酸化ニッケル粉末の製造］正極活物質材
料である高嵩密度水酸化ニッケルは、例えば特開平９−
０１７４２９号公報に記載された方法で製造することが
できる。即ち、ニッケルを含む水溶液と水酸化アルカリ
とアンモニウム水とを、撹拌機を備えた反応槽に同時に
且つ連続的に供給し、反応液中のニッケルイオン濃度を
５〜５０ｍｇ／ｌ、アンモニア濃度を６〜１６ｇ／ｌ、
反応温度を４０〜７０℃、撹拌機の撹拌羽根の吐出ヘッ
ドを１４〜７０ｍ^２／ｓｅｃ^２、及び生成する水酸化ニ
ッケルの反応槽内での滞留時間を６時間以上として合成
する方法である。

【００３８】この方法により、製造条件を変えることに
よって、試料となる６種類の水酸化ニッケル粉末Ａ〜Ｆ
を製造した。全ての試料の水酸化ニッケル粉末は、同一
組成（Ｎｉ：５７ｗｔ％、Ｃｏ：１.０ｗｔ％、Ｚｎ：
４.０ｗｔ％）とした。尚、本発明例の３種類の水酸化
ニッケル粉末Ｄ〜Ｆは、反応溶液中のニッケル濃度の変
動幅を設定値±２ｍｇ／ｌ以下、アンモニア濃度の変動
幅を設定値±１ｇ／ｌ以下、反応温度の変動幅を±１℃
以下に抑えながら、１週間以上安定に操業させることに
より製造することができる。

【００３９】得られた試料Ａ〜Ｆの各水酸化ニッケル粉
末について、Ｘ線回折により実測した（００１）面の結
晶子径と共に、ＢＥＴの１点法により求めた比表面積、
細孔径分布測定より求めた平均細孔径と細孔容積を、そ
れぞれ下記表２に示した。

【００４０】［粉末断面の組織観察］得られた水酸化ニ
ッケル粉末Ａ〜Ｆについて、内部組織を観察するための
走査電子顕微鏡用の観察用試料を作製した。即ち、各試
料の水酸化ニッケル粉末を樹脂に分散させ、室温で静置
して固化させた後、その底部から約１.５ｍｍ上方で切
断した。このディスク状試料の一部に切り込みを入れ、
液体窒素中に１〜２分浸して冷却した後、液体窒素から
取り出して直ちに破断した。その破断面に通常の導電処
理を施し、走査電子顕微鏡での観察用試料とした。

【００４１】次に、得られた各観察用試料について、そ
の導電処理を施した破断面を走査電子顕微鏡で観察し
た。結晶子径が小さい試料Ａでは破断面で観察される大
部分の結晶粒の形状が粒状であるのに対して、結晶子径
が大きな試料Ｆでは大部分の結晶粒の形状が柱状であっ
た。他の試料も同様に観察し、結晶粒の混在度と内部組
織指数との関係を定めた表１に従って内部組織指数を求
め、その結果を下記表２に示した。

【００４２】また、Ｘ線回折により実測した水酸化ニッ
ケル粒子の（００１）面の結晶子径と、上記のごとく求
めた内部組織指数との相関関係を図２に示した。結晶子
径が大きくなると内部組織指数が増加する正の相関関係
が認められ、その相関係数も０.９以上と良い相関関係
であることが分かる。また、Ｘ線回折による結晶子径で
は単結晶の成長のみが数値化できるが、内部組織指数で
は結晶性の向上に関するデータに加えて、ミクロンオー
ダー以上の粒子の成長も評価できることが明らかとなっ
た。

【００４３】［圧縮強度の測定］次に、水酸化ニッケル
粉末Ａ〜Ｆについて、島津製作所の微小圧縮試験機ＭＣ
ＴＭ−２００を用いて圧縮強度を測定した。即ち、試験
荷重を５０ｍＮ、負荷速度１９.３４ｍＮ／ｓｅｃと
し、直径５０μｍの平面タイプの圧子を用いて、任意の
粒子１０個について測定を行い、その平均値を圧縮強度
とした。得られた結果を下記表２に示した。

【００４４】

【表２】

【００４５】また、各水酸化ニッケル粉末の（００１）
面の結晶子径と圧縮強度のと関係を図３に、内部組織指
数と圧縮強度との関係を図４に示した。圧縮強度と結晶
子径及び内部組織指数との相関は、いずれも非常に良い
直線性を示していることが分かる。このことから、水酸
化ニッケル粒子の圧縮強度を測定することで、その内部
組織に関する情報を得ることができ、Ｘ線回拆測定や電
子顕微鏡観察を行わなくても、水酸化ニッケル粉末の評
価が可能であることが分かる。

【００４６】［電池の作製］上記の試料Ａ〜Ｆの水酸化
ニッケル粉末を用いて、以下のように正極を作製した。
即ち、水酸化ニッケル粉末に水酸化コバルト粉末（伊勢
化学製）を正極中のＣｏ量が８ｗｔ％となるように添加
し、バインダー量が２ｗｔ％となるようにＨＰＣ（ヒド
ロキシプロピルセルロース１０００、粘度４０００ｃ
Ｐ；和光純薬工業製、試薬１級）水溶液を加え、ノンバ
ブリングニーダー（日本精工製）を用いてペースト化
し、発泡ニッケル（住友電工製「セルメット」；多孔度
９７％）に充填し、乾燥した後、２ｔｏｎ／ｃｍ^２の圧
力で静水圧プレスした。

【００４７】このようにして作製した正極と共に、カド
ミウム電極を負極とし、セパレータとしてスルホン化ポ
リオレフィン不識布を用い、電解液には７.２ｍｏｌ／
ｌの水酸化カリウム水溶液を用いて、アルカリ二次電池
を作製した。

【００４８】［電池の評価］上記試料Ａ〜Ｆの水酸化ニ
ッケル粉末ごとに作製した電池（テストセル）は、恒温
槽に保持して温度を一定（２０℃）にし、充電は０.１
Ｃで理論容量（２８９ｍＡｈ／ｇ）の１５０％まで行
い、放電は０.２Ｃ、１Ｃ、３Ｃでそれぞれ１.０Ｖまで
行った。このとき利用率は、理論容量に対する放電容量
の百分率で表わされる。更に、高温特性として、５０℃
にて同様に０.１Ｃでの充電と、０.２Ｃでの放電とを行
い、そのときの利用率を求め、上記２０℃／０.２Ｃで
の利用率との比率（％）を算出した。得られた結果をま
とめて下記表３に示した。

【００４９】

【表３】

【００５０】上記の結果から、粒子内部の組織が発達
し、従って内部組織指数が高いものほど、あるいは粒子
の圧縮強度の小さいものほど、利用率が高く且つ高率放
電時の劣化が少ないことが明らかである。また、高温特
性に関しても、２０℃の利用率と比較した５０℃の利用
率の比は、内部組織指数が高く又は圧縮強度の小さいも
のほど大きくなっており、高温での利用率の低下が低く
抑制されていることが分かる。

【００５１】尚、本発明は、実施例で示した組成の水酸
化ニッケル粉末に限定されるものではない。高温特性は
水酸化ニッケル粉末のコバルト固溶量を増加させること
でも改善が可能であり、また水酸化コバルトをコートす
ることによっても向上させることが可能であるが、これ
らの改善を予め行った水酸化ニッケル粉末も本発明を適
用でき、同様な効果を得ることができる。

【００５２】

【発明の効果】本発明によれば、アルカリ二次電池の正
極活物質材料として好適な水酸化ニッケルを提供するこ
とができ、この水酸化ニッケル粉末を用いることによっ
て出力特性及び高温特性に優れたアルカリ二次電池を作
製することができる。また、アルカリ二次電池の正極活
物質材料として好適な水酸化ニッケル粉末を、粉末粒子
の内部組織の評価又は粒子の圧縮強度に基づく評価によ
り、簡便且つ確実に選定管理することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】電子顕微鏡で観察された水酸化ニッケル粒子の
破断面に存在する結晶粒を模試的に示した断面図であ
る。

【図２】水酸化ニッケル粒子の（００１）結晶粒径と内
部組織指数との関係を示すグラフである。

【図３】水酸化ニッケル粒子の（００１）結晶粒径と圧
縮強度との関係を示すグラフである。

【図４】水酸化ニッケル粒子の内部組織指数と圧縮強度
との関係を示すグラフである。

【符号の説明】１水酸化ニッケル粒子２ａ、２ｂ、２ｃ結晶粒

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 4G048 AA02 AB02 AC06 AD03 AD06 AE05 5H050 AA05 BA11 CA03 CA04 CB16 FA17 GA02 GA05 GA28 HA00 HA05 HA06 HA07

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】平均細孔径が５.５０ｎｍ以下、細孔容
積が０.０３ｍｌ／ｇ以下、及び比表面積が１２ｍ^２／
ｇ以下であって、粉末粒子の断面組織において、結晶粒
の長辺ａと短辺ｂの比が２以上である結晶粒が５０％以
上を占め、且つ結晶粒の長辺ａが該粒子の半径Ｒの１／
２以上である結晶粒が存在していることを特徴とするア
ルカリ二次電池用水酸化ニッケル粉末。
【請求項２】前記結晶粒の長辺ａが該粒子の半径Ｒの
１／２以上である結晶粒が５０％以上存在することを特
徴とする、請求項１に記載のアルカリ二次電池用水酸化
ニッケル粉末。
【請求項３】平均細孔径が５.５０ｎｍ以下、細孔容
積が０.０３ｍｌ／ｇ以下、及び比表面積が１２ｍ^２／
ｇ以下であって、粉末粒子の圧縮強度が４０ＭＰａ以下
であることを特徴とするアルカリ二次電池用水酸化ニッ
ケル粉末。
【請求項４】水酸化ニッケル粉末を樹脂包埋した後、
該樹脂の脆化温度以下まで冷却して破断することによ
り、水酸化ニッケル粒子の破断面が露出した試料を作製
し、この試料中の水酸化ニッケル粒子の破断面を観察す
ることにより、観察される内部組織に基づいて正極活物
質材料としての評価を行うことを特徴とするアルカリ二
次電池用水酸化ニッケル粉末の評価方法。
【請求項５】水酸化ニッケル粒子の破断面における結
晶粒の長辺ａと短辺ｂ及び該粒子の半径Ｒを求め、結晶
粒の長辺ａと短辺ｂの比並びに結晶粒の長辺ａと該粒子
の半径Ｒの比によって結晶粒を分類し、各分類の結晶粒
の混在度に基づいて水酸化ニッケル粉末の内部組織の評
価指標を定め、この評価指標に基づいて評価を行うこと
を特徴とする、請求項４に記載のアルカリ二次電池用水
酸化ニッケル粉末の評価方法。
【請求項６】水酸化ニッケル粉末の粒子について圧縮
強度を測定し、得られる圧縮強度に基づいて正極活物質
材料としての評価を行うことを特徴とするアルカリ二次
電池用水酸化ニッケル粉末の評価方法。