(57)【要約】【課題】  負極板ひいては電池の耐久性を向上させると共に、内部抵抗の増大を抑えた電池を製造できるニッケル水素蓄電池の製造方法を提供する。負極板ひいては電池の耐久性を向上させると共に、内部抵抗の増大を抑えた電池を提供する。イットリウムイオンの溶解濃度の推定方法を提供する。【解決手段】  水酸化イットリウムに被覆された水素吸蔵合金粉末とＹ2Ｏ3粉末とを有する負極板を備えるニッケル水素蓄電池の製造方法は、水素吸蔵合金粉末とＹ2Ｏ3粉末とを混合した混合物を基材に塗工して負極板を作製する負極板作製工程と注液工程とを備える。負極板作製工程は、Ｙ2Ｏ3粉末の粉末Ｘ線回折で観察される（２２２）面のピークの半価幅ＨＷと混合物におけるＹ2Ｏ3粉末の添加割合Ｐとの第１積Ｓ１が０．０３〜０．１７ｄｅｇ・ｗｔ％となる添加割合で、水素吸蔵合金粉末とＹ2Ｏ3粉末とを混合した混合物を用いる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
イットリウム化合物に被覆された水素吸蔵合金粉末とＹ2Ｏ3粉末とを有する負極板を備える
ニッケル水素蓄電池の製造方法であって、
水素吸蔵合金粉末と上記Ｙ2Ｏ3粉末とを混合した混合物を基材に塗工して負極板を作製する負極板作製工程と、
作製した上記負極板をセパレータを介して正極板と積層して電極体を作製する電極体作製工程と、
上記電極体を内部に収容した電池ケース内にアルカリ電解液を注液する注液工程と、を備え、
上記負極板作製工程は、
上記Ｙ2Ｏ3粉末の粉末Ｘ線回折で観察される（２２２）面のピークの半価幅と上記混合物における上記Ｙ2Ｏ3粉末の添加割合との第１積が０．０３〜０．１７ｄｅｇ・ｗｔ％となる添加割合で、上記水素吸蔵合金粉末と上記Ｙ2Ｏ3粉末とを混合した上記混合物を用いる
ニッケル水素蓄電池の製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載のニッケル水素蓄電池の製造方法であって、
前記負極板作製工程は、
前記第１積が０．０３〜０．０９ｄｅｇ・ｗｔ％となる添加割合で、前記水素吸蔵合金粉末と前記Ｙ2Ｏ3粉末とを混合した前記混合物を用いる
ニッケル水素蓄電池の製造方法。
【請求項３】
イットリウム及びイッテルビウムの少なくともいずれかの元素Ｍの化合物に被覆された水素吸蔵合金粉末と、上記元素Ｍを含むＭ2Ｏ3粉末と、を有する負極板を備える
ニッケル水素蓄電池の製造方法であって、
水素吸蔵合金粉末と上記Ｍ2Ｏ3粉末とを混合した混合物を基材に塗工して負極板を作製する負極板作製工程と、
作製した上記負極板をセパレータを介して正極板と積層して電極体を作製する電極体作製工程と、
上記電極体を内部に収容した電池ケース内にアルカリ電解液を注液する注液工程と、を備え、
上記負極板作製工程は、
上記Ｍ2Ｏ3粉末２．２ｍｍｏｌを、６．８ｍｏｌ／ｌの水酸化カリウム水溶液５０ｍｌに投入し撹拌して、４５℃下で１６８時間静置した後の上澄み液における上記元素Ｍのイオンの濃度を標準溶解濃度とした場合、
上記標準溶解濃度と上記混合物における上記Ｍ2Ｏ3粉末の添加割合との第２積が０．０１４〜０．０８２ｍｍｏｌ／ｌ・ｗｔ％となる添加割合で、上記水素吸蔵合金粉末と上記Ｍ2Ｏ3粉末とを混合した上記混合物を用いる
ニッケル水素蓄電池の製造方法。
【請求項４】
請求項３に記載のニッケル水素蓄電池の製造方法であって、
前記負極板作製工程は、
前記第２積が０．０１４〜０．０４４ｍｍｏｌ／ｌ・ｗｔ％となる添加割合で、前記水素吸蔵合金粉末と上記Ｍ2Ｏ3粉末とを混合した前記混合物を用いる
ニッケル水素蓄電池の製造方法。
【請求項５】
請求項３または請求項４に記載のニッケル水素蓄電池の製造方法であって、
前記Ｍ2Ｏ3粉末は、
Ｙ2Ｏ3粉末であり、
前記水素吸蔵合金粉末は、
イットリウム化合物で被覆されてなる
ニッケル水素蓄電池の製造方法。
【請求項６】
イットリウム化合物に被覆された水素吸蔵合金粉末とＹ2Ｏ3粉末とを有する負極板を備える
ニッケル水素蓄電池であって、
上記Ｙ2Ｏ3粉末の粉末Ｘ線回折で観察される（２２２）面のピークについての半価幅と上記水素吸蔵合金粉末及び上記Ｙ2Ｏ3粉末の混合物における上記Ｙ2Ｏ3粉末の添加割合との第１積が、０．０３〜０．１７ｄｅｇ・ｗｔ％の範囲内である
ニッケル水素蓄電池。
【請求項７】
請求項６に記載のニッケル水素蓄電池であって、
前記第１積が、０．０３〜０．０９ｄｅｇ・ｗｔ％の範囲内である
ニッケル水素蓄電池。
【請求項８】
イットリウム及びイッテルビウムの少なくともいずれかの元素Ｍの化合物に被覆された水素吸蔵合金粉末と、上記元素Ｍを含むＭ2Ｏ3粉末と、を有する負極板を備える
ニッケル水素蓄電池であって、
上記Ｍ2Ｏ3粉末２．２ｍｍｏｌを、６．８ｍｏｌ／ｌの水酸化カリウム水溶液５０ｍｌに投入し撹拌して、４５℃下で１６８時間静置した後の上澄み液における上記元素Ｍのイオンの濃度を標準溶解濃度とした場合、
上記標準溶解濃度と上記水素吸蔵合金粉末及び上記Ｍ2Ｏ3粉末の混合物における上記Ｍ2Ｏ3粉末の添加割合との第２積が、０．０１４〜０．０８２ｍｍｏｌ／ｌ・ｗｔ％の範囲内である
ニッケル水素蓄電池。
【請求項９】
請求項８に記載のニッケル水素蓄電池であって、
前記第２積が、０．０１４〜０．０４４ｍｍｏｌ／ｌ・ｗｔ％の範囲内である
ニッケル水素蓄電池。
【請求項１０】
請求項８または請求項９に記載のニッケル水素蓄電池であって、
前記Ｍ2Ｏ3粉末は、
Ｙ2Ｏ3粉末であり、
前記水素吸蔵合金粉末は、
イットリウム化合物で被覆されてなる
ニッケル水素蓄電池。
【請求項１１】
所定条件下でＹ2Ｏ3粉末をアルカリ性水溶液に浸漬した場合に、上記アルカリ性水溶液における上記Ｙ2Ｏ3粉末から溶出したイットリウムイオンの溶解濃度と、上記Ｙ2Ｏ3粉末の粉末Ｘ線回折で観察される（２２２）面のピークについての半価幅との相関関係を用いて、
上記Ｙ2Ｏ3粉末の上記半価幅の大きさから、上記イットリウムイオンの上記溶解濃度を推定する
イットリウムイオンの溶解濃度の推定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、イットリウム及びイッテルビウムの少なくともいずれかの元素Ｍの化合物に被覆された水素吸蔵合金粉末と、元素Ｍを含むＭ2Ｏ3粉末とを有する負極板を備えるニッケル水素蓄電池の製造方法、あるいは、イットリウム化合物に被覆された水素吸蔵合金粉末と酸化イットリウム（Ｙ2Ｏ3）粉末とを有する負極板を備えるニッケル水素蓄電池の製造方法、及び、これらのニッケル水素蓄電池に関する。また、このニッケル水素蓄電池の負極板に用いる酸化イットリウム粉末のイットリウムイオンの溶解濃度（後述）の推定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ハイブリッド自動車、電気自動車などの車両や、ノート型パソコン、ビデオカムコーダなどのポータブル電子機器の駆動用電源に、充放電可能なニッケル水素蓄電池（以下、単に電池ともいう）が利用されている。
このような電池に関して、例えば、特許文献１には、水素吸蔵合金からなる負極に酸化イットリウム（Ｙ2Ｏ3）からなる添加物を含有しているアルカリ蓄電池が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平６−２１５７６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述の特許文献１に記載のアルカリ蓄電池（ニッケル水素蓄電池）では、負極に含まれるＹ2Ｏ3粉末をなすイットリウムイオンの一部が、Ｙ2Ｏ3粉末からアルカリ性水溶液からなる電解液（以下、アルカリ電解液ともいう）に一旦溶出し、その後、水素吸蔵合金粉末の表面に、主に水酸化イットリウムのイットリウム化合物として析出して、この表面を被覆する。これにより、水素吸蔵合金粉末の腐食を抑制することができる。なお、ニッケル水素蓄電池において、Ｙ2Ｏ3粉末からアルカリ電解液に溶出したイットリウムイオンの濃度（溶解濃度）が高いほど、水素吸蔵合金粉末上に析出するイットリウム化合物の析出量は多くなる。但し、後に詳述するが、イットリウム化合物の析出量が所定の量を超えると、水素吸蔵合金粉末の耐蝕性はほぼ一定となることが判ってきた。
一方、水素吸蔵合金粉末の表面を被覆するイットリウム化合物は、電池において抵抗成分となる。このため、アルカリ電解液において、イットリウムイオンの濃度が高くなり、水素吸蔵合金粉末の表面を被覆するイットリウム化合物の析出量が多くなるほど、電池の内部抵抗が増大し、電池の出力が低下することも判ってきた。
【０００５】
本発明は、かかる知見に鑑みてなされたものであって、負極板ひいては電池の耐久性を向上させると共に、内部抵抗の増大を抑えた電池を製造できるニッケル水素蓄電池の製造方法を提供する。また、負極板ひいては電池の耐久性を向上させると共に、内部抵抗の増大を抑えた電池を提供する。また、イットリウムイオンの溶解濃度の推定方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様は、イットリウム化合物に被覆された水素吸蔵合金粉末とＹ2Ｏ3粉末とを有する負極板を備えるニッケル水素蓄電池の製造方法であって、水素吸蔵合金粉末と上記Ｙ2Ｏ3粉末とを混合した混合物を基材に塗工して負極板を作製する負極板作製工程と、作製した上記負極板をセパレータを介して正極板と積層して電極体を作製する電極体作製工程と、上記電極体を内部に収容した電池ケース内にアルカリ電解液を注液する注液工程と、を備え、上記負極板作製工程は、上記Ｙ2Ｏ3粉末の粉末Ｘ線回折で観察される（２２２）面のピークの半価幅と上記混合物における上記Ｙ2Ｏ3粉末の添加割合との第１積が０．０３〜０．１７ｄｅｇ・ｗｔ％となる添加割合で、上記水素吸蔵合金粉末と上記Ｙ2Ｏ3粉末とを混合した上記混合物を用いるニッケル水素蓄電池の製造方法である。
【０００７】
ところで、水素吸蔵合金粉末とＹ2Ｏ3粉末とを混合した混合物において、添加するＹ2Ｏ3粉末の添加割合を一定とした場合、負極板に含まれるＹ2Ｏ3粉末の粉末Ｘ線回折で観察される（２２２）面のピークについての半価幅（ｄｅｇ）と、これを所定条件下でアルカリ電解液に浸漬した場合に溶出したイットリウムイオンの濃度との間に正の相関関係があることが判ってきた。即ち、Ｙ2Ｏ3粉末の上述の半価幅が大きいほど、ニッケル水素蓄電池において電解液中に溶出したイットリウムイオンの濃度が高くなる。また、混合物中のＹ2Ｏ3粉末の添加量（添加割合）が増えるほど、アルカリ電解液中に溶出したイットリウムイオンの濃度が高くなる。
加えて、アルカリ電解液中に溶出したイットリウムイオンの濃度が高いほど、水素吸蔵合金粉末の表面に析出する水酸化イットリウムの析出量が多くなると考えられる。
【０００８】
従って、Ｙ2Ｏ3粉末の粉末Ｘ線回折で観察される（２２２）面のピークについての半価幅と、混合物におけるＹ2Ｏ3粉末の添加割合とを掛けた上述の第１積は、電池において、Ｙ2Ｏ3粉末からアルカリ電解液中に溶出したイットリウムイオンの濃度、さらには水素吸蔵合金粉末上に析出する水酸化イットリウムの析出量と正の相関を示すことが判ってきた。
【０００９】
また別途、上述の第１積と、水素吸蔵合金粉末の耐蝕性との関係、及び、電池の内部抵抗との関係についてそれぞれ調査した。すると、この第１積が０．０３ｄｅｇ・ｗｔ％以下では、第１積が増大するのと共に、ニッケル水素蓄電池における水素吸蔵合金粉末の耐蝕性も向上する。しかし、第１積が０．０３ｄｅｇ・ｗｔ％以上になると、水素吸蔵合金粉末の耐蝕性はほぼ一定になることが判ってきた。
一方、ニッケル水素蓄電池における内部抵抗は、第１積が増大すると徐々に増大することが判ってきた。
【００１０】
上述の知見によれば、第１積が０．０３ｄｅｇ・ｗｔ％よりも小さいと、イットリウム化合物が水素吸蔵合金粉末上に十分被覆されず水素吸蔵合金粉末の耐蝕性が低くなり、負極板ひいては電池の耐久性が低下してしまうため好ましくない。一方、第１積が０．１７ｄｅｇ・ｗｔ％より大きいと、電池の内部抵抗が急激に大きくなってしまい好ましくない。これは、イットリウム化合物の膜厚が大きくなり過ぎて、拡散抵抗が増大するためと考えられる。
これに対し、前述のニッケル水素蓄電池の製造方法では、負極板作製工程において、第１積が０．０３〜０．１７ｄｅｇ・ｗｔ％となる添加割合で、水素吸蔵合金粉末とＹ2Ｏ3粉末とを混合した混合物を用いる。従って、水素吸蔵合金粉末の耐蝕性を向上させて負極板ひいては電池の耐久性を向上させ、かつ、電池の内部抵抗の増大を適切に抑えた電池を製造することができる。
【００１１】
なお、「水素吸蔵合金粉末とＹ2Ｏ3粉末とを混合した混合物を基材に塗工して負極板を作製する」手法として、例えば、水素吸蔵合金粉末とＹ2Ｏ3粉末とを混合した混合物に水を加えてできたペーストを、パンチングメタル等の導電性を有する基材に塗着し乾燥して、これらをプレスした後、所定の寸法に切断する手法が挙げられる。
また、Ｙ2Ｏ3粉末の（２２２）面のピークについての半価幅とは、ＣｕＫα線を用いた粉末Ｘ線回折において、回折角２θが２８〜３０ｄｅｇの付近に現れるピークについての半価幅をいう。
【００１２】
さらに、上述のニッケル水素蓄電池の製造方法であって、前記負極板作製工程では、前記第１積が０．０３〜０．１２ｄｅｇ・ｗｔ％となる添加割合で、前記水素吸蔵合金粉末と前記Ｙ2Ｏ3粉末とを混合した前記混合物を用いるニッケル水素蓄電池の製造方法とするのが好ましい。
後述するように、第１積が０．１２ｄｅｇ・ｗｔ％を超えると、内部抵抗が増大し始める。これに基づいて、上述のニッケル水素蓄電池の製造方法では、水素吸蔵合金粉末の耐蝕性を向上させて負極板ひいては電池の耐久性を向上させると共に、電池の内部抵抗の増大を確実に抑えた電池を製造することができる。
【００１３】
さらに、上述のニッケル水素蓄電池の製造方法であって、前記負極板作製工程は、前記第１積が０．０３〜０．０９ｄｅｇ・ｗｔ％となる添加割合で、前記水素吸蔵合金粉末と前記Ｙ2Ｏ3粉末とを混合した前記混合物を用いるニッケル水素蓄電池の製造方法とすると良い。
【００１４】
上述のニッケル水素蓄電池の製造方法のうち負極板作製工程では、第１積を０．０３〜０．０９ｄｅｇ・ｗｔ％とする。これにより、水素吸蔵合金粉末の耐蝕性を向上させて負極板ひいては電池の耐久性を向上させると共に、電池の内部抵抗の増大を確実に抑えた（具体的には、Ｙ2Ｏ3粉末を含まない負極板を用いた電池よりも内部抵抗値を１．５％以内の増加に抑えた）電池を製造することができる。
【００１５】
さらに、本発明の他の一態様は、イットリウム及びイッテルビウムの少なくともいずれかの元素Ｍの化合物に被覆された水素吸蔵合金粉末と、上記元素Ｍを含むＭ2Ｏ3粉末と、を有する負極板を備えるニッケル水素蓄電池の製造方法であって、水素吸蔵合金粉末と上記Ｍ2Ｏ3粉末とを混合した混合物を基材に塗工して負極板を作製する負極板作製工程と、作製した上記負極板をセパレータを介して正極板と積層して電極体を作製する電極体作製工程と、上記電極体を内部に収容した電池ケース内にアルカリ電解液を注液する注液工程と、を備え、上記負極板作製工程は、上記Ｍ2Ｏ3粉末２．２ｍｍｏｌを、６．８ｍｏｌ／ｌの水酸化カリウム水溶液５０ｍｌに投入し撹拌して、４５℃下で１６８時間静置した後の上澄み液における上記元素Ｍのイオンの濃度を標準溶解濃度とした場合、上記標準溶解濃度と上記混合物における上記Ｍ2Ｏ3粉末の添加割合との第２積が０．０１４〜０．０８２ｍｍｏｌ／ｌ・ｗｔ％となる添加割合で、上記水素吸蔵合金粉末と上記Ｍ2Ｏ3粉末とを混合した上記混合物を用いるニッケル水素蓄電池の製造方法である。
【００１６】
ところで、同じ希土類元素であるイットリウムとイッテルビウムとは、互いに似た化学的性質を有している。
具体的には、Ｙ2Ｏ3粉末をなすイットリウムイオンと同様、Ｙｂ2Ｏ3粉末をなすイッテルビウムイオンもまた、その一部がアルカリ電解液に一旦溶出し、その後、水素吸蔵合金粉末の表面に、主に水酸化イッテルビウムのイッテルビウム化合物として析出して、この表面を被覆する。これにより水素吸蔵合金粉末の腐食を抑制できる。なお、Ｙｂ2Ｏ3粉末からアルカリ電解液に溶出したイッテルビウムイオンの濃度が高いほど、水素吸蔵合金粉末上に析出するイッテルビウム化合物の析出量は多くなる。
また、イットリウム化合物と同様に、水素吸蔵合金粉末の表面を被覆するイッテルビウム化合物も電池の抵抗成分となるため、水素吸蔵合金粉末の表面を被覆するイッテルビウム化合物の析出量が多くなるほど、電池の内部抵抗が増大する。
なお、イットリウム及びイッテルビウムの少なくともいずれかの元素Ｍを含むＭ2Ｏ3粉末から所定条件のアルカリ性水溶液に溶出する元素Ｍのイオンの溶出のしやすさを標準溶解濃度（ｍｏｌ／ｌ）で評価することとする。この標準溶解濃度とは、６．８ｍｏｌ／ｌの水酸化カリウム水溶液である標準アルカリ性水溶液５０ｍｌ中に、Ｍ2Ｏ3粉末を２．２ｍｍｏｌ投入し攪拌して、４５℃下で１６８時間静置した後の上澄み液について、ＩＣＰ発光分光分析法を用いて測定したイットリウムイオン及びイッテルビウムイオンの濃度をいう。
【００１７】
一方、電池において、混合物中のＭ2Ｏ3粉末の添加量（添加割合）が増えるほど、アルカリ電解液中に溶出した元素Ｍのイオンの濃度が高くなり、水素吸蔵合金粉末上に析出する元素Ｍの水酸化物の析出量が多くなる。
従って、上述の標準溶解濃度と、混合物におけるＭ2Ｏ3粉末の添加割合とを掛けた上述の第２積は、電池において、アルカリ電解液中に溶出した元素Ｍのイオンの濃度、及び、水素吸蔵合金粉末上に析出する元素Ｍの水酸化物の析出量と正の相関を示すことが判ってきた。
加えて、上述の第２積と、水素吸蔵合金粉末の耐蝕性との関係、及び、電池の内部抵抗との関係についてそれぞれ調査した。この第２積が０．０１４ｍｍｏｌ／ｌ・ｗｔ％になるまでは第２積が増大するのと共に、ニッケル水素蓄電池における水素吸蔵合金粉末の耐蝕性も向上する。しかし、第２積が０．０１４ｍｍｏｌ／ｌ・ｗｔ％以上になると、水素吸蔵合金粉末の耐蝕性はほぼ一定になることが判ってきた。一方、ニッケル水素蓄電池の内部抵抗は、第２積が増大すると徐々に増大することが判ってきた。
【００１８】
上述の知見によれば、第２積が０．０１４ｍｍｏｌ／ｌ・ｗｔ％よりも小さいと、元素Ｍの化合物が水素吸蔵合金粉末上に十分に被覆されず水素吸蔵合金粉末の耐蝕性が低くなり、負極板ひいては電池の耐久性が低下してしまうため好ましくない。一方、第２積が０．０８４ｍｍｏｌ／ｌ・ｗｔ％より大きいと、電池の内部抵抗が急激に大きくなってしまい好ましくない。これは、元素Ｍの化合物の膜厚が大きくなり過ぎて、拡散抵抗が増大するためと考えられる。
これに対し、上述の負極板作製工程において、第２積が０．０１４〜０．０８２ｍｍｏｌ／ｌ・ｗｔ％となる添加割合で、水素吸蔵合金粉末とＭ2Ｏ3粉末とを混合した混合物を用いるとした上述のニッケル水素蓄電池の製造方法では、水素吸蔵合金粉末の耐蝕性を向上させて負極板ひいては電池の耐久性を向上させ、かつ、電池の内部抵抗の増大を適切に抑えた電池を製造することができる。
【００１９】
なお、元素Ｍの化合物としては、イットリウム化合物及びイッテルビウム化合物の少なくともいずれかの化合物が挙げられる。
【００２０】
さらに、上述のニッケル水素蓄電池の製造方法であって、前記負極板作製工程は、前記第２積が０．０１４〜０．０５５ｍｍｏｌ／ｌ・ｗｔ％となる添加割合で、前記水素吸蔵合金粉末と前記Ｍ2Ｏ3粉末とを混合した前記混合物を用いるニッケル水素蓄電池の製造方法とするのが好ましい。
後述するように、第２積が０．０５５ｍｍｏｌ／ｌ・ｗｔ％を超えると、内部抵抗が増大し始める。これに基づいて、上述のニッケル水素蓄電池の製造方法では、水素吸蔵合金粉末の耐蝕性を向上させて負極板ひいては電池の耐久性を向上させると共に、電池の内部抵抗の増大を確実に抑えた電池を製造することができる。
【００２１】
さらに、上述のニッケル水素蓄電池の製造方法であって、前記負極板作製工程は、前記第２積が０．０１４〜０．０４４ｍｍｏｌ／ｌ・ｗｔ％となる添加割合で、前記水素吸蔵合金粉末と前記Ｍ2Ｏ3粉末とを混合した前記混合物を用いるニッケル水素蓄電池の製造方法とすると良い。
【００２２】
上述のニッケル水素蓄電池の製造方法のうち負極板作製工程では、第２積を０．０１４〜０．０４４ｍｍｏｌ／ｌ・ｗｔ％とする。これにより、水素吸蔵合金粉末の耐蝕性を向上させて負極板ひいては電池の耐久性を向上させると共に、電池の内部抵抗の増大を確実に抑えた（具体的には、Ｍ2Ｏ3粉末を含まない負極板を用いた電池よりも内部抵抗値を１．５％以内の増加に抑えた）電池を製造することができる。
【００２３】
さらに、上述のいずれかのニッケル水素蓄電池の製造方法であって、前記Ｍ2Ｏ3粉末は、Ｙ2Ｏ3粉末であり、前記水素吸蔵合金粉末は、イットリウム化合物で被覆されてなるニッケル水素蓄電池の製造方法とすると良い。
【００２４】
上述のニッケル水素蓄電池の製造方法では、Ｍ2Ｏ3粉末がＹ2Ｏ3粉末であり、水素吸蔵合金粉末がイットリウム化合物で被覆されている。このため、水素吸蔵合金粉末の耐蝕性を確実に向上させて負極板ひいては電池の耐久性を向上させると共に、電池の内部抵抗の増大を確実に抑えた電池を製造することができる。
【００２５】
さらに、本発明の他の一態様は、イットリウム化合物に被覆された水素吸蔵合金粉末とＹ2Ｏ3粉末とを有する負極板を備えるニッケル水素蓄電池であって、上記Ｙ2Ｏ3粉末の粉末Ｘ線回折で観察される（２２２）面のピークについての半価幅と上記水素吸蔵合金粉末及び上記Ｙ2Ｏ3粉末の混合物における上記Ｙ2Ｏ3粉末の添加割合との第１積が、０．０３〜０．１７ｄｅｇ・ｗｔ％の範囲内であるニッケル水素蓄電池である。
【００２６】
上述のニッケル水素蓄電池は、上述の第１積が０．０３〜０．１７ｄｅｇ・ｗｔ％の範囲内であるため、負極板ひいては電池自身の耐久性を向上させると共に、内部抵抗の増大を抑えた電池とすることができる。
【００２７】
さらに、上述のニッケル水素蓄電池であって、前記第１積が、０．０３〜０．１２ｄｅｇ・ｗｔ％の範囲内であるニッケル水素蓄電池とするのが好ましい。
このニッケル水素蓄電池は、負極板ひいては電池自身の耐久性を向上させると共に、内部抵抗の増大を確実に抑えた電池とすることができる。
【００２８】
さらに、上述のニッケル水素蓄電池であって、前記第１積が、０．０３〜０．０９ｄｅｇ・ｗｔ％の範囲内であるニッケル水素蓄電池とすると良い。
【００２９】
このニッケル水素蓄電池は、第１積が０．０３〜０．０９ｄｅｇ・ｗｔ％の範囲内であるため、負極板ひいては電池自身の耐久性を向上させると共に、内部抵抗の増大を確実に抑えた電池とすることができる。
【００３０】
さらに、本発明の他の一態様は、イットリウム及びイッテルビウムの少なくともいずれかの元素Ｍの化合物に被覆された水素吸蔵合金粉末と、上記元素Ｍを含むＭ2Ｏ3粉末と、を有する負極板を備えるニッケル水素蓄電池であって、上記Ｍ2Ｏ3粉末２．２ｍｍｏｌを、６．８ｍｏｌ／ｌの水酸化カリウム水溶液５０ｍｌに投入し撹拌して、４５℃下で１６８時間静置した後の上澄み液における上記元素Ｍのイオンの濃度を標準溶解濃度とした場合、上記標準溶解濃度と上記水素吸蔵合金粉末及び上記Ｍ2Ｏ3粉末の混合物における上記Ｍ2Ｏ3粉末の添加割合との第２積が、０．０１４〜０．０８２ｍｍｏｌ／ｌ・ｗｔ％の範囲内であるニッケル水素蓄電池である。
【００３１】
上述のニッケル水素蓄電池は、上述の第２積が０．０１４〜０．０８２ｍｍｏｌ／ｌ・ｗｔ％の範囲内であるため、負極板ひいては電池自身の耐久性を向上させると共に、内部抵抗の増大を抑えた電池とすることができる。
【００３２】
さらに、上述のニッケル水素蓄電池であって、前記第２積が０．０１４〜０．０５５ｍｍｏｌ／ｌ・ｗｔ％の範囲内であるニッケル水素蓄電池とするのが好ましい。
このニッケル水素蓄電池は、負極板ひいては電池自身の耐久性を向上させると共に、内部抵抗の増大を確実に抑えた電池とすることができる。
【００３３】
さらに、上述のニッケル水素蓄電池であって、前記第２積が、０．０１４〜０．０４４ｍｍｏｌ／ｌ・ｗｔ％の範囲内であるニッケル水素蓄電池とすると良い。
【００３４】
このニッケル水素蓄電池は、第２積が０．０１４〜０．０４４ｍｍｏｌ／ｌ・ｗｔ％の範囲内であるため、負極板ひいては電池自身の耐久性を向上させると共に、内部抵抗の増大を確実に抑えた電池とすることができる。
【００３５】
さらに、上述のいずれかのニッケル水素蓄電池であって、前記Ｍ2Ｏ3粉末は、Ｙ2Ｏ3粉末であり、前記水素吸蔵合金粉末は、イットリウム化合物で被覆されてなるニッケル水素蓄電池とすると良い。
【００３６】
上述のニッケル水素蓄電池では、Ｍ2Ｏ3粉末がＹ2Ｏ3粉末であり、水素吸蔵合金粉末がイットリウム化合物で被覆されている。このため、負極板ひいては電池自身の耐久性を確実に向上させると共に、内部抵抗の増大を確実に抑えた電池とすることができる。
【００３７】
さらに、本発明の他の一態様は、所定条件下でＹ2Ｏ3粉末をアルカリ性水溶液に浸漬した場合に、上記アルカリ性水溶液における上記Ｙ2Ｏ3粉末から溶出したイットリウムイオンの溶解濃度と、上記Ｙ2Ｏ3粉末の粉末Ｘ線回折で観察される（２２２）面のピークについての半価幅との相関関係を用いて、上記Ｙ2Ｏ3粉末の上記半価幅の大きさから、上記イットリウムイオンの上記溶解濃度を推定するイットリウムイオンの溶解濃度の推定方法である。
【００３８】
Ｙ2Ｏ3粉末をアルカリ性水溶液に浸漬した場合に、このアルカリ性水溶液における、Ｙ2Ｏ3粉末から溶出したイットリウムイオンの濃度（溶解濃度）と、Ｙ2Ｏ3粉末の粉末Ｘ線回折で観察される（２２２）面のピークについての半価幅との間には、正の相関関係があることが判ってきた。
これに基づき、上述のイットリウムイオンの溶解濃度の推定方法では、所定条件下での溶解濃度と半価幅との相関関係を用いて、Ｙ2Ｏ3粉末の物性値である半価幅の大きさから、上述の条件における溶解濃度を推定する。このため、Ｙ2Ｏ3粉末をアルカリ性水溶液に浸漬してイットリウムイオンの溶解濃度を測定しなくとも、Ｙ2Ｏ3粉末の物性値（上述の半価幅の大きさ）に基づいてイットリウムイオンの溶解濃度を容易に推定できる。
なお、溶解濃度として、例えば、前述の標準溶解濃度を用いることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】実施形態１，２にかかる電池の部分切欠斜視図である。
【図２】実施形態１，２，３にかかり、イットリウムイオンの第１溶解濃度Ｙ１と、Ｙ2Ｏ3粉末の半価幅ＨＷとの関係を示すグラフである。
【図３】実施形態１にかかり、第１積と水素吸蔵合金粉末の耐蝕性（ＶＳＭ値の増加量の逆数）との関係を示すグラフである。
【図４】実施形態１にかかり、第１積と電池の内部抵抗の増加率との関係を示すグラフである。
【図５】実施形態２にかかり、第２積と水素吸蔵合金粉末の耐蝕性（ＶＳＭ値の増加量の逆数）との関係を示すグラフである。
【図６】実施形態２にかかり、第２積と電池の内部抵抗の増加率との関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００４０】
（実施形態１）
次に、本発明の実施形態１について、図面を参照しつつ説明する。
本実施形態１にかかる電池１は、図１に示すように、矩形箱型の電池ケース７０と、この電池ケース７０内に収容する、水素吸蔵合金粉末２２及びＹ2Ｏ3粉末２１を含む負極板２０を有する電極体１０、及び、電解液５０とを備えるニッケル水素蓄電池である。
このうち、電池ケース７０は、いずれもニッケルめっき鋼板からなる、有底矩形箱形の電槽７１と矩形板状の封口板７２とを有する。この電池ケース７０では、封口板７２が電槽７１の開口全体を閉塞している。
また、この電池ケース７０は、封口板７２上に、自己復帰型（即ち、ガスの発生により電池ケース７０の内圧が上昇したらガス排出孔（図示しない）を開放してガスを外部に排出する一方、ガスを排出した後、ガス排出孔を再び閉塞する形態）の安全弁機構ＳＶを配置している。
一方、電解液５０は、水酸化カリウム（ＫＯＨ）を主成分とする比重が１．２のアルカリ性水溶液である。
【００４１】
また、電極体１０は、いずれも矩形板状の正極板３０及び負極板２０と矩形シート状のセパレータ４０とからなる。この電極体１０は、セパレータ４０を介して、複数の正極板３０と複数の負極板２０とを交互に積層した積層型の電極群である。このうち正極板３０は、発泡ニッケルからなる支持体（図示しない）と、この支持体に担持された、水酸化ニッケルを主成分とする活物質粒子（図示しない）とを有する。また、セパレータ４０は、親水化処理したポリオレフィン系樹脂からなる不織布である。このセパレータ４０は、内部に電解液５０を保持することができる。
【００４２】
一方、負極板２０は、導電性を有する支持体２８と、この支持体２８に担持された、水素吸蔵合金粉末２２及びＹ2Ｏ3粉末２１とを有している。このうち、支持体２８は、表面をニッケルめっきした金属多孔板（パンチングメタル）からなる。
また、水素吸蔵合金粉末２２は、組成がＭｍＡｌ0.42Ｍｎ0.45Ｃｏ0.20Ｎｉ4.18（Ｍｍ：ミッシュメタル）の合金からなる。この水素吸蔵合金粉末２２は、表面を主に水酸化イットリウムのイットリウム化合物で覆われている。このイットリウム化合物は、上述したＹ2Ｏ3粉末２１をなすイットリウムイオンの一部が、Ｙ2Ｏ3粉末２１から電池１の電解液５０に一旦溶出し、その後、水素吸蔵合金粉末２２の表面に析出してできたものである。このイットリウム化合物は、水素吸蔵合金粉末２２を被覆してこの水素吸蔵合金粉末２２の耐蝕性を向上させる一方で、電池１において抵抗成分となる。
【００４３】
なお、本実施形態１では、Ｙ2Ｏ3粉末２１の粉末Ｘ線回折で観察される（２２２）面のピークについての半価幅ＨＷ（ｄｅｇ）と、負極板２０に用いる水素吸蔵合金粉末２２及びＹ2Ｏ3粉末２１の混合物におけるＹ2Ｏ3粉末２１の添加割合Ｐ（ｗｔ％）との第１積Ｓ１（＝ＨＷ×Ｐ）が、Ｓ１＝０．０６ｄｅｇ・ｗｔ％である。このうち、半価幅ＨＷは、Ｙ2Ｏ3粉末２１についてのＣｕＫα線を用いた粉末Ｘ線回折において、回折角２θ＝２８〜３０ｄｅｇの付近に現れる（２２２）面のピークについての半価幅をいう。また、添加割合Ｐとは、電池１（負極板２０）の製造時、Ｙ2Ｏ3粉末２１と水素吸蔵合金粉末２２とを混合する際、これら水素吸蔵合金粉末２２及びＹ2Ｏ3粉末２１の総重量におけるＹ2Ｏ3粉末２１の重量の百分率をいう。
【００４４】
ところで、水素吸蔵合金粉末とＹ2Ｏ3粉末とを混合した混合物において、添加するＹ2Ｏ3粉末の添加割合Ｐを一定とした場合、負極板に用いるＹ2Ｏ3粉末の半価幅ＨＷと、このＹ2Ｏ3粉末をアルカリ性水溶液の電解液５０に浸漬した場合にＹ2Ｏ3粉末２１から電解液５０に溶出するイットリウムイオンの濃度との間に、正の相関を示すことが判ってきた。
具体的には、まず、Ｙ2Ｏ3粉末について、（２２２）面のピークについての半価幅ＨＷを調べた。
一方、このＹ2Ｏ3粉末２．２ｍｍｏｌ（０．５ｇ）を、６．８ｍｏｌ／ｌの水酸化カリウム水溶液からなる標準アルカリ性水溶液５０ｍｌ中に投入し攪拌して、４５℃下で１６８時間静置した。その後、ＩＣＰ発光分光分析法を用いて、上澄み液におけるイットリウムイオンの濃度を測定し、Ｙ2Ｏ3粉末のイットリウムイオンから溶出したイットリウムイオンの第１溶解濃度Ｙ１（ｍｏｌ／ｌ）を得た。
メーカ、製法、粒径等を異ならせた複数の種類のＹ2Ｏ3粉末についても、同様に半価幅ＨＷ及び溶解濃度Ｙ１を測定し、その結果を横軸に半価幅ＨＷ、縦軸に第１溶解濃度Ｙ１を示すグラフにプロットした（図２参照）。
【００４５】
すると、図２に示すように、半価幅ＨＷと第１溶解濃度Ｙ１との間に正の相関関係があることが判る。具体的には、Ｙ2Ｏ3粉末の半価幅ＨＷが大きいほど、標準アルカリ性水溶液中に溶出するイットリウムイオンの第１溶解濃度（標準溶解濃度）Ｙ１が高くなる。これは、（２２２）面のピークについての半価幅ＨＷが大きいＹ2Ｏ3粉末ほど、粉末の一次粒子の平均粒径が小さく、Ｙ2Ｏ3粉末からイットリウムイオンが標準アルカリ性水溶液中に溶出し易いためと考えられる。即ち、半価幅ＨＷは、Ｙ2Ｏ3粉末におけるイットリウムイオンの溶出のしやすさを示す指標となる。
また、第１溶解濃度Ｙ１を測定するのに用いた標準アルカリ性水溶液と同じく、ＫＯＨを主とするアルカリ性水溶液である電解液５０を用いる電池１でも、電解液中に溶出するイットリウムイオンの濃度と、Ｙ2Ｏ3粉末の半価幅ＨＷとの間に、同様の正の相関関係があると考えられる。
【００４６】
また、Ｙ2Ｏ3粉末２１の添加割合Ｐが増えるほど、混合物におけるＹ2Ｏ3粉末２１の量が増えるため、Ｙ2Ｏ3粉末２１から電解液５０中に溶出したイットリウムイオンの濃度もまた高くなる。
さらに、電解液５０中に溶出したイットリウムイオンの濃度が高いほど、水素吸蔵合金粉末２２の表面に析出する水酸化イットリウムの析出量も多くなる。
かくして、前述した半価幅ＨＷと添加割合Ｐとを掛けた前述の第１積Ｓ１（＝ＨＷ×Ｐ）は、電池１において、電解液５０中に溶出しているイットリウムイオンの濃度、さらには水素吸蔵合金粉末２２上に析出している水酸化イットリウムの析出量と正の相関を示す。
【００４７】
また、本発明者らは、電池１について、上述の第１積Ｓ１と、水素吸蔵合金粉末の耐蝕性との関係を調査した。
まず、電池１について、ニッケル磁性体量（ＶＳＭ値）を測定した。具体的には、電池１を解体して、負極板２０から水素吸蔵合金粉末２２を採取した。そして、振動試料型磁力計ＶＳＭ−５（東英工業製）を用いて、この水素吸蔵合金粉末２２の単位質量当たりの飽和磁化強度（ｅｍｕ／ｇ）を測定した。なお、この水素吸蔵合金粉末２２の磁性体が全てニッケルであると仮定して、１ｅｍｕ／ｇ＝０．１８３８４ｗｔ％を用いて、飽和磁化強度（ｅｍｕ／ｇ）からニッケル磁性体量（ＶＳＭ値，ｗｔ％）を算出した。このときのＶＳＭ値を耐久前ＶＳＭ値Ｖ１とする。
【００４８】
一方、上述のＶＳＭ値（耐久前ＶＳＭ値Ｖ１）の測定に用いた電池１と同様の電池１について、３５℃の温度下で、電池容量に対する蓄電量（ＳＯＣ）が２０％から８０％になるまで定電流（３Ｃ）充電と、ＳＯＣが８０％から２０％になるまで定電流（３Ｃ）放電とを１５００回繰り返す耐久試験を行った。この耐久試験を行った電池１を解体し、負極板２０から水素吸蔵合金粉末２２を採取し、この耐久試験後の水素吸蔵合金粉末２２について、前述の手法でニッケル磁性体量（ＶＳＭ値）を測定した。このときのＶＳＭ値を耐久後ＶＳＭ値Ｖ２とする。
【００４９】
そして、ＶＳＭ値の増加量ΔＶを算出した。具体的には、耐久後ＶＳＭ値Ｖ２から耐久前ＶＳＭ値Ｖ１を引いた差を、ＶＳＭ値の増加量ΔＶとした（ΔＶ＝Ｖ２−Ｖ１）。なお、ＶＳＭ値の増加量ΔＶが小さい、即ち変化が少ないほど、水素吸蔵合金粉末の耐蝕性が高いことを示す。
電池１とは第１積Ｓ１が異なる電池についても、同様にしてＶＳＭ値の増加量ΔＶを算出した。そして、各電池の結果を、横軸を第１積Ｓ１、縦軸をＶＳＭ値の増加量ΔＶの逆数（１／ΔＶ）としたグラフにプロットした（図３参照）。
図３に示すグラフによれば、第１積Ｓ１が０．０３ｄｅｇ・ｗｔ％以下では、第１積Ｓ１が増大するのと共に、逆数１／ΔＶが大きくなる。つまり、第１積Ｓ１が増大するほど増加量ΔＶが小さくなり、水素吸蔵合金粉末の耐蝕性が向上することが判る。一方、第１積Ｓ１が０．０３ｄｅｇ・ｗｔ％以上になると、逆数１／ΔＶがほぼ一定となる。即ち、第１積Ｓ１が増加しても、増加量ΔＶは変化せず、水素吸蔵合金粉末の耐蝕性もほとんど変化しないことが判ってきた。
【００５０】
加えて、本発明者らは、電池１について、第１積Ｓ１と電池１の内部抵抗との関係を調査した。具体的には、まず電池１について、２５℃の温度下で、蓄電量（ＳＯＣ）を６０％に調整した。そして、電池１を−３０℃の温度下で４時間放置した後、３．５Ａの電流で５秒間の定電流放電を行う。このとき、０．１秒毎に電池１の端子間電圧を測定する。１分間の休止後、３．５Ａの電流で５秒間の定電流充電を行った。その後も、間に１分間の休止を挟んで、７．０Ａ、１０．５Ａ及び１４．０Ａの各５秒間の定電流放電と定電流充電とを順に行って、放電中の電池１の端子間電圧を測定した。次いで、各定電流放電の電流値と、各定電流放電のときに測定した端子間電圧の測定値のうち、放電開始から４．９秒目の測定値とを用いて、横軸を電流値、縦軸を端子間電圧の測定値としたグラフにプロットし、これらを結ぶ直線の傾きから電池１の内部抵抗値を算出した。
【００５１】
Ｙ2Ｏ3粉末を含まない負極板を用いた電池（第１積Ｓ１＝０の電池）を含む、電池１とは第１積Ｓ１が異なる電池についても、同様にして内部抵抗値を算出した。そして、第１積Ｓ１＝０の電池の内部抵抗値を基準とした増加率ΔＲをそれぞれ算出した。具体的には、各電池の内部抵抗値をＳ１＝０の電池の内部抵抗値で除した値から１を引いた百分率を、内部抵抗値の増加率ΔＲとした。この内部抵抗値の増加率ΔＲは、水素吸蔵合金粉末の表面を被覆する水酸化イットリウムによる抵抗の増大を示す。
横軸を第１積Ｓ１、縦軸を内部抵抗値の増加率ΔＲとしたグラフに、各電池の結果をプロットした（図４参照）。
図４に示すグラフによれば、第１積Ｓ１が増大すると、内部抵抗値の増加率ΔＲも増大しているが、第１積Ｓ１が０．０９〜０．１２ｄｅｇ・ｗｔ％付近では増加率ΔＲの上昇率（曲線の傾き）が一旦小さくなっている。そして、第１積Ｓ１が０．１２ｄｅｇ・ｗｔ％よりも大きくなると、増加率ΔＲの上昇率が再び大きくなり、０．１７ｄｅｇ・ｗｔ％を超えると、増加率ΔＲの上昇率がさらに大きくなることが判る。
【００５２】
かくして、図３，４に示すグラフから、第１積Ｓ１が０．０３〜０．１７ｄｅｇ・ｗｔ％の範囲内の電池は、水素吸蔵合金粉末の耐蝕性を向上させて負極板ひいては電池の耐久性を向上させると共に、Ｙ2Ｏ3粉末を含まない負極板を用いた電池よりも内部抵抗値を適切（具体的には、２．０％以内の増加）に抑えることができ、好ましいことが判る。
また、第１積Ｓ１が０．０３〜０．１２ｄｅｇ・ｗｔ％の範囲内の電池は、水素吸蔵合金粉末の耐蝕性を向上させて負極板ひいては電池の耐久性を向上させると共に、Ｙ2Ｏ3粉末を含まない負極板を用いた電池よりも内部抵抗値を確実（具体的には、１．７％未満の増加）に抑えることができ、より好ましいことが判る。
さらに、第１積Ｓ１が０．０３〜０．０９ｄｅｇ・ｗｔ％の範囲内の電池は、水素吸蔵合金粉末の耐蝕性を向上させて負極板ひいては電池の耐久性を向上させると共に、Ｙ2Ｏ3粉末を含まない負極板を用いた電池よりも内部抵抗値を１．５％以内の増加に抑えることができ、より好ましいことが判る。
【００５３】
本実施形態１にかかる電池１は、第１積Ｓ１がＳ１＝０．０６ｄｅｇ・ｗｔ％であり、０．０３〜０．１７ｄｅｇ・ｗｔ％の範囲内にある。このため、負極板２０ひいては電池１自身の耐久性を向上させると共に、内部抵抗の増大を抑えた電池１とすることができる。
また、この電池１は、第１積Ｓ１が０．０３〜０．１２ｄｅｇ・ｗｔ％の範囲内にあるため、内部抵抗の増大を確実に抑えた電池１とすることができる。
さらに、この電池１は、第１積Ｓ１が０．０３〜０．０９ｄｅｇ・ｗｔ％の範囲内にあるため、内部抵抗の増大を確実に抑えた（具体的には、Ｙ2Ｏ3粉末を含まない負極板を用いた電池よりも内部抵抗値を１．５％以内の増加に抑えた）電池１とすることができる。
【００５４】
次に、実施形態１にかかる電池１の製造方法について説明する。
この電池１の製造方法では、被覆前水素吸蔵合金粉末２２ｂとＹ2Ｏ3粉末２１とを混合した混合物を支持体２８に塗工して負極板２０を作製する負極板作製工程と、作製した負極板２０を内部に収容した電池ケース７０内に電解液５０を注液する注液工程とを備える。なお、被覆前水素吸蔵合金粉末２２ｂは、表面が水酸化イットリウムで被覆されていない水素吸蔵合金粉末である。
【００５５】
このうち、負極板作製工程では、まず被覆前水素吸蔵合金粉末２２ｂとＹ2Ｏ3粉末２１とを用意した。なお、被覆前水素吸蔵合金粉末２２ｂとして、組成がＭｍＡｌ0.42Ｍｎ0.45Ｃｏ0.20Ｎｉ4.18の合金を、また、Ｙ2Ｏ3粉末２１として、前述した半価幅ＨＷが０．１２ｄｅｇのものをそれぞれ用意した。
【００５６】
これら被覆前水素吸蔵合金粉末２２ｂとＹ2Ｏ3粉末２１とを混合して混合物とし、これに水やＣＭＣ等の添加物を加えて混練してスラリーとした。なお、混合物（スラリー中の固形分）におけるＹ2Ｏ3粉末２１の添加割合Ｐは０．５ｗｔ％であり、本実施形態１にかかる電池１の前述の第１積Ｓ１は、Ｓ１＝０．０６ｄｅｇ・ｗｔ％となる。即ち、この負極板作製工程において、第１積がＳ１＝０．０６ｄｅｇ・ｗｔ％となる添加割合Ｐで、被覆前水素吸蔵合金粉末２２ｂとＹ2Ｏ3粉末２１とを混合した混合物を用いる。
上述のスラリーを、前述した金属多孔板（パンチングメタル）からなる支持体２８の両面に塗工（塗着）した。その後、塗工したスラリーを支持体２８と共に乾燥しプレスし所定の寸法に切断して、矩形板状の負極板２０ｂを作製した。この負極板２０ｂに含まれる水素吸蔵合金は、表面を水酸化イットリウムに被覆されていない水素吸蔵合金粉末（被覆前水素吸蔵合金粉末２２ｂ）からなる。
【００５７】
上述の負極板２０ｂを、既知の手法で作製した正極板３０及びセパレータ４０と共に用いて、電極体１０とした。具体的には、セパレータ４０を介して、複数の負極板２０ｂと複数の正極板３０とを交互に積層した（電極体作製工程）。
電極体作製工程で作製した電極体１０を、電池ケース７０をなす前述の電槽７１内に収容し、この電槽７１の開口全体を前述の封口板７２で塞ぐ。その後、前述した安全弁機構ＳＶのガス排出孔（図示しない）を通じて、電池ケース７０（電槽７１）内に電解液５０を注液する（注液工程）。
この注液工程の後、ガス排出孔を塞ぐように、封口板７２の外表面上に安全弁機構ＳＶを設置して、電池１を完成させた。
なお、この電池１では、注液工程の後、負極板２０ｂに含まれるＹ2Ｏ3粉末２１から、これをなすイットリウムイオンの一部が電解液５０に一旦溶出し、その後、被覆前水素吸蔵合金粉末２２ｂの表面に水酸化イットリウムとして析出して、この表面を被覆する。かくして、水酸化イットリウムに被覆された水素吸蔵合金粉末２２とＹ2Ｏ3粉末２１とを有する負極板２０を備える電池１が出来上がる。
【００５８】
本実施形態１にかかる電池１の製造方法では、前述の負極板作製工程において、第１積Ｓ１が０．０３〜０．１７ｄｅｇ・ｗｔ％の範囲内の値（Ｓ１＝０．０６ｄｅｇ・ｗｔ％）となる添加割合Ｐで、被覆前水素吸蔵合金粉末２２ｂとＹ2Ｏ3粉末２１とを混合した混合物を用いる。従って、この電池１の製造方法では、水素吸蔵合金粉末２２の耐蝕性を向上させて負極板２０ひいては電池１の耐久性を向上させ、かつ、電池１の内部抵抗の増大を適切に抑えた電池１を製造することができる。
また、第１積Ｓ１が０．０３〜０．１２ｄｅｇ・ｗｔ％の範囲内の値（Ｓ１＝０．０６ｄｅｇ・ｗｔ％）であるため、電池１の内部抵抗の増大を確実に抑えた電池１を製造することができる。
さらに、第１積Ｓ１が０．０３〜０．０９ｄｅｇ・ｗｔ％の範囲内の値（Ｓ１＝０．０６ｄｅｇ・ｗｔ％）であるため、電池１の内部抵抗の増大を確実に抑えた（具体的には、Ｙ2Ｏ3粉末を含まない負極板を用いた電池よりも内部抵抗値を１．５％以内の増加に抑えた）電池１を製造することができる。
【００５９】
なお、負極板２０に用いるＹ2Ｏ3粉末に関して、１．６ｍ2／ｇ以上、４．８ｍ2／ｇ以下のＢＥＴ比表面積（窒素ガスの吸着により測定）の範囲内であることが好ましい。ＢＥＴ比表面積が１．６ｍ2／ｇより小さいと、表面積が小さくなり過ぎて、イットリウムイオンの溶解濃度が低くなるため、耐食性が低くなると考えられる。逆に、４．８ｍ2／ｇより大きいと、表面積が大きくなり過ぎて、イットリウムイオンの溶解濃度が高くなるため、電池の内部抵抗が大きくなると考えられる。
一方、Ｙ2Ｏ3粉末の粒径が、３．０μｍ以上、６．２μｍ以下の範囲内であることが好ましい。３．０μｍより小さいと、表面積が大きくなり過ぎて、イットリウムイオンの溶解濃度が高くなるため、電池の内部抵抗が大きくなる。一方、６．２μｍより大きいと、表面積が小さくなり過ぎて、イットリウムイオンの溶解濃度が低くなり、耐食性が低くなる。なお、粒径は、散乱式粒度分布測定装置（例えば、ホリバ製ＬＡ９５０Ｖ２）を用いて、得られた水酸化ニッケル粉末の粒度分布を測定したものである。
【００６０】
（実施形態２）
次に、本発明の実施形態２について、図面を参照しつつ説明する。
なお、本実施形態２にかかる電池１０１は、前述した実施形態１の電池１における第１積Ｓ１に代えて、所定条件でＹ2Ｏ3粉末から標準アルカリ性水溶液に溶出したイットリウムイオンの濃度（前述の第１溶解濃度Ｙ１（ｍｏｌ／ｌ））と、Ｙ2Ｏ3粉末の添加割合Ｐとを掛けた積（第２積Ｓ２）を用いている点でのみ、実施形態１の電池１と異なる。
即ち、本実施形態２では、所定の条件の標準アルカリ性水溶液におけるＹ2Ｏ3粉末のイットリウムイオンの第１溶解濃度Ｙ１と、負極板２０に用いる水素吸蔵合金粉末２２及びＹ2Ｏ3粉末２１の混合物におけるＹ2Ｏ3粉末の添加割合Ｐとの第２積Ｓ２が、Ｓ２＝０．０２６ｍｍｏｌ／ｌ・ｗｔ％である。このうち、この第１溶解濃度Ｙ１は、前述した実施形態１と同様の標準アルカリ性水溶液５０ｍｌ中に、Ｙ2Ｏ3粉末を２．２ｍｍｏｌ投入し攪拌して、４５℃下で１６８時間静置した後、その上澄み液について、ＩＣＰ発光分光分析法を用いて測定したイットリウムイオンの濃度である。
【００６１】
負極板２０に用いるＹ2Ｏ3粉末２１の第１溶解濃度Ｙ１が大きいほど、電池１０１で用いる、アルカリ性の電解液５０中に溶出するイットリウムイオンの濃度も高くなる。また、Ｙ2Ｏ3粉末２１の添加割合Ｐが増えるほど、混合物におけるＹ2Ｏ3粉末２１の量が増えるため、Ｙ2Ｏ3粉末２１から電解液５０中に溶出したイットリウムイオンの濃度もまた高くなる。
なお、電解液５０中のイットリウムイオンの濃度が高いほど、水素吸蔵合金粉末２２の表面に析出する水酸化イットリウムの析出量も多くなる。
かくして、第１溶解濃度Ｙ１と添加割合Ｐとを掛けた第２積Ｓ２は、電池１０１において、電解液５０中に溶出したイットリウムイオンの濃度、さらには水素吸蔵合金粉末２２上に析出している水酸化イットリウムの析出量と正の相関を示す。
【００６２】
また、本発明者らは、電池１０１について、上述の第２積Ｓ２と水素吸蔵合金粉末の耐蝕性との関係を調査した。
具体的には、前述した実施形態１と同様、前述した耐久試験と、この耐久試験の前後におけるＶＳＭ値の測定（算出）とを行い、電池１０１のＶＳＭ値の増加量ΔＶを算出した。さらに、電池１０１とは第２積Ｓ２が異なる電池についても、同様に行った。そして、横軸を第２積Ｓ２、縦軸を前述したＶＳＭ値の増加量ΔＶの逆数１／ΔＶとしたグラフに、各電池の結果をプロットした（図５参照）。
図５に示すグラフによれば、第２積Ｓ２が０．０１４ｍｍｏｌ／ｌ・ｗｔ％以下の範囲では、第２積Ｓ２が増大するのと共に、逆数１／ΔＶが大きく、従って増加量ΔＶが小さくなり、水素吸蔵合金粉末の耐蝕性が向上することが判る。一方、第２積Ｓ２が０．０１４ｍｍｏｌ／ｌ・ｗｔ％以上になると、逆数１／ΔＶがほぼ一定となり、第２積Ｓ２が増加しても水素吸蔵合金粉末の耐蝕性がほとんど変化しないことが判る。
【００６３】
加えて、本発明者らは、電池１０１について、第２積Ｓ２と電池１０１の内部抵抗との関係を調査した。具体的には、前述した実施形態１と同様にして、電池１０１の内部抵抗値を算出した。
Ｙ2Ｏ3粉末を含まない負極板を用いた電池（第２積Ｓ２＝０の電池）を含む、電池１０１とは第２積Ｓ２が異なる電池についても、同様にして内部抵抗値を算出した。そして、第２積Ｓ２＝０の電池の内部抵抗値を基準とした内部抵抗値の増加率ΔＲをそれぞれ算出した。
横軸を第２積Ｓ２、縦軸を内部抵抗値の増加率ΔＲとしたグラフに、各電池の結果をプロットした（図６参照）。
図６に示すグラフによれば、第２積Ｓ２が増大すると、内部抵抗値の増加率ΔＲも増大しているが、第２積Ｓ２が０．０４４〜０．０５５ｍｍｏｌ／ｌ・ｗｔ％付近では増加率ΔＲの上昇率が一旦小さくなっている。そして、第２積Ｓ２が０．０５５ｍｍｏｌ／ｌ・ｗｔ％よりも大きくなると、増加率ΔＲの上昇率が再び大きくなり、０．０８２ｍｍｏｌ／ｌ・ｗｔ％を超えると、増加率ΔＲがの上昇率がさらに大きくなることが判る。
【００６４】
かくして、図５，６に示すグラフから、第２積Ｓ２が０．０１４〜０．０８２ｍｍｏｌ／ｌ・ｗｔ％の範囲内の電池は、水素吸蔵合金粉末の耐蝕性を向上させて負極板ひいては電池の耐久性を向上させると共に、Ｙ2Ｏ3粉末を含まない負極板を用いた電池よりも内部抵抗値を適切（具体的には、２．０％以内の増加）に抑えることができ、好ましいことが判る。
また、第２積Ｓ２が０．０１４〜０．０５５ｍｍｏｌ／ｌ・ｗｔ％の範囲内の電池は、水素吸蔵合金粉末の耐蝕性を向上させて負極板ひいては電池の耐久性を向上させると共に、Ｙ2Ｏ3粉末を含まない負極板を用いた電池よりも内部抵抗値を確実（具体的には、１．７％未満の増加）に抑えることができ、より好ましいことが判る。
さらに、第２積Ｓ２が０．０１４〜０．０４４ｍｍｏｌ／ｌ・ｗｔ％の範囲内の電池は、水素吸蔵合金粉末の耐蝕性を向上させて負極板ひいては電池の耐久性を向上させると共に、Ｙ2Ｏ3粉末を含まない負極板を用いた電池よりも内部抵抗値を１．５％以内の増加に抑えることができ、より好ましいことが判る。
【００６５】
本実施形態２にかかる電池１０１は、第２積Ｓ２がＳ２＝０．０２６ｍｍｏｌ／ｌ・ｗｔ％であり、０．０１４〜０．０８２ｍｍｏｌ／ｌ・ｗｔ％の範囲内にある。このため、負極板２０ひいては電池１０１自身の耐久性を向上させると共に、内部抵抗の増大を抑えた電池１０１とすることができる。
また、この電池１０１は、第２積Ｓ２が０．０１４〜０．０５５ｍｍｏｌ／ｌ・ｗｔ％の範囲内にあるため、内部抵抗の増大を確実に抑えた電池１０１とすることができる。
さらに、この電池１０１は、第２積Ｓ２が０．０１４〜０．０４４ｍｍｏｌ／ｌ・ｗｔ％の範囲内にあるため、内部抵抗の増大を確実に抑えた（具体的には、Ｙ2Ｏ3粉末を含まない負極板を用いた電池よりも内部抵抗値を１．５％以内の増加に抑えた）電池１０１とすることができる。
【００６６】
また、上述の電池１０１では、負極板２０に含まれるＭ2Ｏ3粉末がＹ2Ｏ3粉末２１であり、水素吸蔵合金粉末２２が水酸化イットリウムで被覆されている。このため、負極板２０ひいては電池１０１自身の耐久性を確実に向上させると共に、内部抵抗の増大を確実に抑えた電池１０１とすることができる。
【００６７】
次に、実施形態２にかかる電池１０１の製造方法について説明する。
この電池１０１の製造方法のうち負極板作製工程では、第２積Ｓ２がＳ２＝０．０２６ｍｍｏｌ／ｌ・ｗｔ％となる添加割合Ｐで、前述の被覆前水素吸蔵合金粉末２２ｂとＹ2Ｏ3粉末２１とを混合した混合物を用いる。この混合物を水やＣＭＣ等の添加物と共に混練したスラリーを支持体２８の両面に塗工し、その後、前述した実施形態１と同様にして矩形板状の負極板２０ｂを作製した。
【００６８】
この負極板作製工程以降については、前述の実施形態１と同様にして、電池１０１を完成させた。
なお、この電池１０１では、実施形態１と同様、注液工程の後、負極板２０ｂに含まれるＹ2Ｏ3粉末２１から、これをなすイットリウムイオンの一部が電解液５０に一旦溶出し、その後、被覆前水素吸蔵合金粉末２２ｂの表面に水酸化イットリウムとして析出して、この表面を被覆する。かくして、水酸化イットリウムに被覆された水素吸蔵合金粉末２２とＹ2Ｏ3粉末２１とを有する負極板２０を備える電池１０１が出来上がる。
【００６９】
本実施形態２にかかる電池１０１の製造方法では、前述の負極板作製工程において、第２積Ｓ２が０．０１４〜０．０８２ｍｍｏｌ／ｌ・ｗｔ％の範囲内の値（Ｓ２＝０．０２６ｍｍｏｌ／ｌ・ｗｔ％）となる添加割合Ｐで、被覆前水素吸蔵合金粉末２２ｂとＹ2Ｏ3粉末２１とを混合した混合物を用いる。従って、この電池１０１の製造方法では、水素吸蔵合金粉末２２の耐蝕性を向上させて負極板２０ひいては電池１０１の耐久性を向上させ、かつ、電池１０１の内部抵抗の増大を適切に抑えた電池１０１を製造することができる。
また、第２積Ｓ２が０．０１４〜０．０５５ｍｍｏｌ／ｌ・ｗｔ％の範囲内の値（Ｓ２＝０．０２６ｍｍｏｌ／ｌ・ｗｔ％）であるため、電池１０１の内部抵抗の増大を確実に抑えた電池１０１を製造することができる。
さらに、第２積Ｓ２が０．０１４〜０．０４４ｍｍｏｌ／ｌ・ｗｔ％の範囲内の値（Ｓ２＝０．０２６ｍｍｏｌ／ｌ・ｗｔ％）であるため、電池１０１の内部抵抗の増大を確実に抑えた（具体的には、Ｙ2Ｏ3粉末を含まない負極板を用いた電池よりも内部抵抗値を１．５％以内の増加に抑えた）電池１０１を製造することができる。
【００７０】
また、負極板２０に用いるＭ2Ｏ3粉末がＹ2Ｏ3粉末２１であり、水素吸蔵合金粉末２２が水酸化イットリウムで被覆されている。このため、水素吸蔵合金粉末２２の耐蝕性を確実に向上させて負極板２０ひいては電池１０１の耐久性を向上させると共に、電池１０１の内部抵抗の増大を確実に抑えた電池１０１を製造することができる。
【００７１】
（実施形態３）
次に、本発明の実施形態３について、図面を参照しつつ説明する。
本実施形態３では、ニッケル水素蓄電池の負極板に用いるＹ2Ｏ3粉末のイットリウムイオンの溶解濃度を推定する推定方法について説明する。
例えば、前述の実施形態２にかかる電池１０１（第２積Ｓ２が、Ｓ２＝０．０２６ｍｍｏｌ／ｌ・ｗｔ％）について、水酸化イットリウムの析出量、従って、第２積Ｓ２の数値を変えずに、負極板２０に用いるＹ2Ｏ3粉末２１の製造ロットや粒径等の性状を変更する場合に、上述の推定方法を用いる。
具体的には、電池１０１に用いるＹ2Ｏ3粉末２１を、前述の半価幅ＨＷがＨＷ１のもの（第１粉末）に変更する場合を示す。第２積Ｓ２は、第１溶解濃度Ｙ１と添加割合Ｐとの積であるため、第１粉末の第１溶解濃度Ｙ１が判れば、第２積Ｓ２をＳ２＝０．０２６ｍｍｏｌ／ｌ・ｗｔ％に維持する第１粉末の添加割合Ｐを算出することができる。なお、前述のように、イットリウムイオンの第１溶解濃度Ｙ１と、Ｙ2Ｏ3粉末の半価幅ＨＷとの間には、図２のグラフに示す正の相関関係がある。そこで、この相関関係を用いて、第１粉末の半価幅ＨＷ１から、この第１粉末の第１溶解濃度Ｙ１の値を推定（第１推定値Ｅ１）する。
その後、この第１推定値Ｅ１及び第２積Ｓ２から、混合物における第１粉末の添加割合Ｐを算出する。具体的には、第２積Ｓ２を推定値Ｅ１で除した値を算出する（Ｐ＝Ｓ２／Ｅ１）。得られた添加割合Ｐを用いることで、Ｙ2Ｏ3粉末を第１粉末に変更しても、第２積Ｓ２を変えずに電池を製造することができる。
【００７２】
本実施形態３にかかるイットリウムイオンの溶解濃度の推定方法では、イットリウムイオンの第１溶解濃度Ｙ１とＹ2Ｏ3粉末の半価幅ＨＷとの相関関係を用いて、Ｙ2Ｏ3粉末の物性値である半価幅ＨＷの大きさから第１溶解濃度Ｙ１を推定する。このため、Ｙ2Ｏ3粉末をアルカリ性水溶液に浸漬して第１溶解濃度Ｙ１を測定しなくとも、Ｙ2Ｏ3粉末の物性値（半価幅ＨＷの大きさ）に基づいてイットリウムイオンの第１溶解濃度Ｙ１を容易に推定できる。
【００７３】
以上において、本発明を実施形態１〜３に即して説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で、適宜変更して適用できることは言うまでもない。
例えば、実施形態２では、Ｙ2Ｏ3粉末を用いて水素吸蔵合金上に水酸化イットリウムを析出させる形態の電池１０１を示した。しかし、Ｙ2Ｏ3粉末ではなく、Ｙ2Ｏ3粉末及びＹｂ2Ｏ3粉末を用い、水酸化イットリウム及び水酸化イッテルビウムを析出させる電池に適用しても良い。また、Ｙｂ2Ｏ3粉末を用い、水酸化イッテルビウムを析出させる電池に適用しても良い。
また、実施形態１〜３のいずれにおいても、イットリウムイオンの溶解濃度として、標準溶解濃度の第１溶解濃度Ｙ１を用いた。しかしながら、実施形態１，３においては溶解濃度として、第１溶解濃度Ｙ１とは異なる条件、例えば、前述の標準アルカリ性水溶液とは異なるアルカリ性水溶液を用いて、Ｙ2Ｏ3粉末をアルカリ性水溶液に浸漬し溶出したイットリウムイオンの溶解濃度を用いても良い。
【符号の説明】
【００７４】
１，１０１  電池（ニッケル水素蓄電池）
１０  電極体
２０  負極板
２１  Ｙ2Ｏ3粉末（Ｍ2Ｏ3粉末）
２２  水素吸蔵合金粉末（水酸化イットリウムに被覆された水素吸蔵合金粉末，水酸化物に被覆された水素吸蔵合金粉末）
２２ｂ  被覆前水素吸蔵合金粉末（水素吸蔵合金粉末）
２８  支持体（基材）
３０  正極板
４０  セパレータ
５０  電解液（アルカリ電解液）
７０  電池ケース
ＨＷ  半価幅
Ｐ  添加割合
Ｓ１  第１積
Ｓ２  第２積
Ｙ１  第１溶解濃度（標準溶解濃度，溶解濃度）
【図１】
2014192032.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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