(57)【要約】【課題】優れた寿命性能を得ることが可能な亜鉛電池用負極、及び、当該負極を備える亜鉛電池を提供する。【解決手段】亜鉛を含む活物質と、強誘電体と、を含有する負極材を有する、亜鉛電池用負極。前記亜鉛電池用負極を備える、亜鉛電池。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
亜鉛を含む活物質と、強誘電体と、を含有する負極材を有する、亜鉛電池用負極。
【請求項２】
前記強誘電体が、チタン酸バリウム、チタン酸カルシウム、チタン酸ストロンチウム、ジルコン酸バリウム、ジルコン酸カルシウム、及び、ジルコン酸ストロンチウムからなる群より選ばれる少なくとも一種を含む、請求項１に記載の亜鉛電池用負極。
【請求項３】
前記強誘電体がチタン酸バリウムを含む、請求項１又は２に記載の亜鉛電池用負極。
【請求項４】
前記強誘電体の含有量が、前記負極材の全質量を基準として５０質量％以下である、請求項１〜３のいずれか一項に記載の亜鉛電池用負極。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項に記載の亜鉛電池用負極を備える、亜鉛電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、亜鉛電池用負極及び亜鉛電池に関する。
【背景技術】
【０００２】
亜鉛負極を用いる亜鉛電池としては、ニッケル亜鉛電池、空気亜鉛電池、銀亜鉛電池等が知られている。例えば、ニッケル亜鉛電池は、水酸化カリウム水溶液等の水系電解液を用いる水系電池であることから、高い安全性を有すると共に、亜鉛電極とニッケル電極との組み合わせにより、水系電池としては高い起電力を有することが知られている。さらに、ニッケル亜鉛電池は、優れた入出力性能に加えて、低コストであることから、産業用途（例えば、バックアップ電源等の用途）及び自動車用途（例えば、ハイブリッド自動車等の用途）への適用可能性が検討されている。
【０００３】
ニッケル亜鉛電池の充放電反応は、例えば、下記式に従って進行する（放電反応：右向き、充電反応：左向き）。
（正極）２ＮｉＯＯＨ＋２Ｈ２Ｏ＋２ｅ−  →  ２Ｎｉ（ＯＨ）２＋２ＯＨ−
（負極）Ｚｎ＋２ＯＨ−  →  Ｚｎ（ＯＨ）２＋２ｅ−
【０００４】
前記式に示されるように、亜鉛電池では、放電反応により水酸化亜鉛（Ｚｎ（ＯＨ）２）が生成する。水酸化亜鉛は電解液に可溶であり、水酸化亜鉛が電解液に溶解すると、テトラヒドロキシド亜鉛酸イオン（［Ｚｎ（ＯＨ）４］２−）が電解液中に拡散する。その結果、負極の形態変化が進行すると共に充電電流の分布が不均一となること等により、負極上の局所で亜鉛の析出が起こり、デンドライト（樹枝状結晶）が発生する。亜鉛電池では、充放電の繰り返しによりデンドライトが成長した場合、デンドライトがセパレータを貫通して短絡が発生することにより寿命性能が劣化する場合がある（例えば、下記特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開昭５８−１２６６６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
このような亜鉛電池に対しては、寿命性能を改善することが求められる。
【０００７】
本発明は、前記事情に鑑みてなされたものであり、優れた寿命性能を得ることが可能な亜鉛電池用負極、及び、当該負極を備える亜鉛電池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】
【０００８】
本発明に係る亜鉛電池用負極は、亜鉛を含む活物質と、強誘電体と、を含有する負極材を有する。
【０００９】
本発明に係る亜鉛電池用負極によれば、亜鉛電池において優れた寿命性能を得ることができる。
【００１０】
前記強誘電体は、チタン酸バリウム、チタン酸カルシウム、チタン酸ストロンチウム、ジルコン酸バリウム、ジルコン酸カルシウム、及び、ジルコン酸ストロンチウムからなる群より選ばれる少なくとも一種を含むことが好ましく、チタン酸バリウムを含むことがより好ましい。
【００１１】
前記強誘電体の含有量は、前記負極材の全質量を基準として５０質量％以下であることが好ましい。
【００１２】
本発明に係る亜鉛電池は、上述の亜鉛電池用負極を備える。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、亜鉛電池において優れた寿命性能を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の効果が得られる要因の一例を説明するための図である。
【図２】本発明の効果が得られる要因の一例を説明するための図である。
【図３】寿命性能の評価結果を示す図である。
【図４】放電性能の評価結果を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態について詳細に説明する。但し、本発明は、以下の実施形態に限定されるものではなく、その要旨の範囲内で種々変形して実施することができる。
【００１６】
本実施形態に係る亜鉛電池（例えば亜鉛二次電池）としては、ニッケル亜鉛電池、空気亜鉛電池、銀亜鉛電池等が挙げられる。本実施形態に係る亜鉛電池の基本構成としては、従来の亜鉛電池と同様の構成を用いることができる。
【００１７】
本実施形態に係る亜鉛電池における負極（亜鉛電池用負極）は、亜鉛を含む活物質と、強誘電体と、を含有する負極材を有している。このような負極を用いることにより、亜鉛電池において優れた寿命性能を得ることができる。このような効果が得られる原因は明らかではないが、本発明者らは下記のように推察している。なお、図１及び図２は、本発明の効果が得られる要因の一例を説明するための図である。図１及び図２において、符号１は負極を示し、符号１ａは負極集電体を示し、符号１ｂは負極材を示す。符号２はセパレータを示す。符号３は正極を示す。図１及び図２は、負極材における強誘電体の有無が異なる。
【００１８】
すなわち、亜鉛電池の負極では、放電反応によって水酸化亜鉛（Ｚｎ（ＯＨ）２）が生成する。そして、水酸化亜鉛が電解液に溶解すると、テトラヒドロキシド亜鉛酸イオン（［Ｚｎ（ＯＨ）４］２−）が生成する。ここで、テトラヒドロキシド亜鉛酸イオンが拡散して大きく移動可能である場合、充放電サイクルの進行に伴い、図１に示すように、負極の外部にテトラヒドロキシド亜鉛酸イオンが拡散すること、及び、電解液中のテトラヒドロキシド亜鉛酸イオンから水酸化亜鉛や亜鉛が負極材の一部（図１では、負極材の下方の端部）に局所的に析出して負極活物質の脱落が生じることがある。この場合、充放電サイクルの進行に伴い負極活物質の損失によって容量が低下するため、寿命性能が劣化する。
【００１９】
一方、本実施形態に係る亜鉛電池では、負極材が強誘電体を含有している。強誘電体（例えば強誘電体粒子）において分極が生じると、強誘電体の一方の表面側に正電荷が生じ、強誘電体の他方の表面（前記一方の表面とは反対側の表面）側に負電荷が生じる。このような強誘電体が負極材において存在していると、負極で生成するテトラヒドロキシド亜鉛酸イオンが誘電体における正電荷側の表面に吸着することから、図２に示すように、テトラヒドロキシド亜鉛酸イオンが拡散して大きく移動することが抑制される。これにより、負極活物質が損失することが抑制されるため、優れた寿命性能を得ることができる。
【００２０】
以下、本実施形態に係る亜鉛電池の一例として、ニッケル亜鉛電池について説明する。
【００２１】
本実施形態に係る亜鉛電池は、例えば、電槽、電解液及び電極群（例えば極板群）を備えている。電極群及び電解液は、電槽内に収容されている。本実施形態に係る亜鉛電池は、化成前及び化成後のいずれであってもよい。
【００２２】
電解液は、例えば、溶媒及び電解質を含有している。溶媒としては、水（例えばイオン交換水）等が挙げられる。電解質としては、塩基性化合物等が挙げられ、水酸化カリウム（ＫＯＨ）、水酸化ナトリウム（ＮａＯＨ）、水酸化リチウム（ＬｉＯＨ）等のアルカリ金属水酸化物などが挙げられる。本実施形態に係る亜鉛電池は、アルカリ電解液を用いたアルカリ亜鉛電池として用いることができる。電解液は、溶媒及び電解質以外の成分を含有してもよく、例えば、リン酸カリウム、フッ化カリウム、炭酸カリウム、リン酸ナトリウム、フッ化ナトリウム、酸化亜鉛、酸化アンチモン、二酸化チタン等を含有してもよい。
【００２３】
電極群は、例えば、セパレータと、当該セパレータを介して対向する正極（正極板等）及び負極（負極板等）によって構成されている。電極群において、正極同士及び負極同士は、例えば、ストラップで連結されている。
【００２４】
セパレータは、例えば、平板状、シート状等の形状を有するセパレータであってもよい。セパレータとしては、ポリオレフィン系微多孔膜、ナイロン系微多孔膜、耐酸化性のイオン交換樹脂膜、セロハン系再生樹脂膜、無機−有機セパレータ、ポリオレフィン系不織布等が挙げられる。
【００２５】
正極は、例えば、正極集電体と、当該正極集電体に支持された正極材と、を有している。
【００２６】
正極集電体は、正極材からの電流の導電路を構成する。正極集電体は、例えば、平板状、シート状等の形状を有している。正極集電体は、発泡金属、エキスパンドメタル、パンチングメタル、金属繊維のフェルト状物等によって構成された３次元網目構造の集電体などであってもよい。正極集電体は、導電性及び耐アルカリ性を有する材料で構成されている。このような材料としては、例えば、正極の反応電位でも安定である材料（正極の反応電位よりも貴な酸化還元電位を有する材料、アルカリ水溶液中で基材表面に酸化被膜等の保護被膜を形成して安定化する材料など）を用いることができる。また、正極においては、副反応として電解液の分解反応が進行し酸素が発生するが、酸素過電圧の高い材料はこのような副反応の進行を抑制できる点で好ましい。正極集電体を構成する材料の具体例としては、白金、ニッケル、ニッケル等のメッキを施した金属材料（銅、真鍮、鋼等）などが挙げられる。
【００２７】
正極材は、層状（正極材層）であってもよい。例えば、正極集電体上に正極材層が形成されていてもよく、正極集電体が３次元網目構造を有する場合には、正極集電体の網目の間に正極材が充填されて正極材層が形成されていてもよい。
【００２８】
正極材は、正極活物質を含有する。正極活物質としては、オキシ水酸化ニッケル（ＮｉＯＯＨ）、水酸化ニッケル等が挙げられる。正極材は、例えば、満充電状態ではオキシ水酸化ニッケルを含有し、放電末状態では水酸化ニッケルを含有する。正極活物質の含有量は、例えば、正極材の全質量を基準として５０〜９５質量％であってもよい。
【００２９】
正極材は、添加剤を含有することができる。添加剤としては、結着剤等が挙げられる。結着剤としては、親水性又は疎水性のポリマー等が挙げられ、ヒドロキシプロピルメチルセルロース（ＨＰＭＣ）、カルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）、ポリアクリル酸ナトリウム（ＳＰＡ）、フッ素系ポリマー（ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）等）などが挙げられる。結着剤の含有量は、例えば、正極活物質１００質量部に対して０．０１〜５質量部であってもよい。
【００３０】
負極は、例えば、負極集電体と、当該負極集電体に支持された負極材と、を有している。
【００３１】
負極集電体は、負極材からの電流の導電路を構成する。負極集電体は、例えば、平板状、シート状等の形状を有している。負極集電体は、発泡金属、エキスパンドメタル、パンチングメタル、金属繊維のフェルト状物等によって構成された３次元網目構造の集電体などであってもよい。負極集電体は、導電性及び耐アルカリ性を有する材料で構成されている。このような材料としては、例えば、負極の反応電位でも安定である材料（負極の反応電位よりも貴な酸化還元電位を有する材料、アルカリ水溶液中で基材表面に酸化被膜等の保護被膜を形成して安定化する材料など）を用いることができる。また、負極においては、副反応として電解液の分解反応が進行し水素が発生するが、水素過電圧の高い材料はこのような副反応の進行を抑制できる点で好ましい。負極集電体を構成する材料の具体例としては、亜鉛、鉛、スズ、スズ等の金属メッキを施した金属材料（銅、真鍮、鋼、ニッケル等）などが挙げられる。
【００３２】
負極材は、層状（負極材層）であってもよい。例えば、負極集電体上に負極材層が形成されていてもよく、負極集電体が３次元網目構造を有する場合には、負極集電体の網目の間に負極材が充填されて負極材層が形成されていてもよい。
【００３３】
本実施形態において負極材は、亜鉛を含む負極活物質と、強誘電体（亜鉛を含む活物質に該当する化合物を除く）と、を含有する。本実施形態に係る負極は、化成前及び化成後のいずれであってもよい。
【００３４】
亜鉛を含む負極活物質としては、金属亜鉛、酸化亜鉛、水酸化亜鉛等が挙げられる。負極材は、例えば、満充電状態では金属亜鉛を含有し、放電末状態では酸化亜鉛及び水酸化亜鉛を含有する。
【００３５】
負極活物質の含有量は、負極材の全質量を基準として下記の範囲が好ましい。負極活物質の含有量は、優れた寿命性能と高率放電性能とを両立しやすい観点から、５０質量％以上が好ましく、７０質量％以上がより好ましく、７５質量％以上が更に好ましい。負極活物質の含有量は、優れた寿命性能と高率放電性能とを両立しやすい観点から、９５質量％以下が好ましく、９０質量％以下がより好ましく、８５質量％以下が更に好ましい。これらの観点から、負極活物質の含有量は、５０〜９５質量％が好ましい。負極活物質の含有量は、高い放電レート（例えば５Ｃを超える放電レート）において更に優れた寿命性能が得られる観点から、７５質量％を超えることが好ましく、８０質量％以上がより好ましい。負極活物質の含有量は、低い放電レート（例えば５Ｃ以下の放電レート）において更に優れた寿命性能が得られる観点から、８３質量％未満が好ましく、８０質量％以下がより好ましい。
【００３６】
強誘電体は、外部に電場がなくても電気双極子が整列しており、かつ、電気双極子の方向が電場によって変化できる物質である。強誘電体としては、耐アルカリ性を有する材料を用いることができる。強誘電体の比誘電率は、例えば１０００以上である。強誘電体の結晶構造としては、ペロブスカイト構造、ビスマス層状構造、タングステンブロンズ構造等が挙げられる。
【００３７】
強誘電体は、更に優れた寿命性能が得られる観点から、チタン酸バリウム、チタン酸カルシウム、チタン酸ストロンチウム、ジルコン酸バリウム、ジルコン酸カルシウム、及び、ジルコン酸ストロンチウムからなる群より選ばれる少なくとも一種を含むことが好ましく、チタン酸バリウムを含むことがより好ましい。
【００３８】
強誘電体の含有量は、負極材の全質量を基準として下記の範囲が好ましい。強誘電体の含有量は、更に優れた寿命性能が得られる観点から、０．１質量％以上が好ましく、１質量％以上がより好ましく、５質量％以上が更に好ましく、７質量％以上が特に好ましく、１０質量％以上が極めて好ましい。強誘電体の含有量は、優れた寿命性能と高率放電性能とを両立しやすい観点から、５０質量％以下が好ましく、４０質量％以下がより好ましく、３０質量％以下が更に好ましく、２５質量％以下が特に好ましく、２０質量％以下が極めて好ましい。これらの観点から、強誘電体の含有量は、０．１〜５０質量％が好ましく、０．１〜４０質量％がより好ましく、０．１〜３０質量％が更に好ましい。強誘電体の含有量は、高い放電レート（例えば５Ｃを超える放電レート）において更に優れた寿命性能が得られる観点から、２０質量％未満が好ましく、１５質量％以下がより好ましい。強誘電体の含有量は、低い放電レート（例えば５Ｃ以下の放電レート）において更に優れた寿命性能が得られる観点から、１１質量％を超えることが好ましく、１５質量％以上がより好ましい。
【００３９】
強誘電体の含有量は、負極活物質１００質量部に対して下記の範囲が好ましい。強誘電体の含有量は、更に優れた寿命性能が得られる観点から、１質量部以上が好ましく、３質量部以上がより好ましく、７質量部以上が更に好ましく、１０質量部以上が特に好ましい。強誘電体の含有量は、優れた寿命性能と高率放電性能とを両立しやすい観点から、９０質量部以下が好ましく、５０質量部以下がより好ましく、３０質量部以下が更に好ましい。これらの観点から、強誘電体の含有量は、１〜９０質量部が好ましい。強誘電体の含有量は、低い放電レート（例えば５Ｃ以下の放電レート）において優れた寿命性能と高率放電性能とを両立しやすい観点から、１５質量部以上が好ましく、２０質量部以上がより好ましい。強誘電体の含有量は、高い放電レート（例えば５Ｃを超える放電レート）において優れた寿命性能と高率放電性能とを両立しやすい観点から、２０質量部以下が好ましく、１５質量部以下がより好ましい。
【００４０】
負極材は、負極活物質及び強誘電体以外の添加剤を含有することができる。添加剤としては、結着剤等が挙げられる。結着剤としては、ポリテトラフルオロエチレン、ヒドロキシエチルセルロース、ポリエチレンオキシド、ポリエチレン、ポリプロピレン等が挙げられる。結着剤の含有量は、例えば、負極活物質１００質量部に対して０．５〜１０質量部であってもよい。
【００４１】
本実施形態に係るニッケル亜鉛電池の製造方法は、例えば、電極（正極及び負極）を得る電極製造工程と、電極を含む構成部材を組み立ててニッケル亜鉛電池を得る組立工程と、を備える。
【００４２】
電極製造工程では、正極及び負極を製造する。例えば、電極材（正極材及び負極材）の原料に対して溶媒（例えば水）を加えて混練することによりペースト状の電極材（電極材ペースト）を得た後、電極材ペーストを用いて電極材層を形成する。
【００４３】
正極材の原料としては、正極活物質の原料（例えば水酸化ニッケル）、添加剤（例えば前記結着剤）等が挙げられる。負極材の原料としては、負極活物質の原料（例えば金属亜鉛、酸化亜鉛及び水酸化亜鉛）、強誘電体、添加剤（例えば前記結着剤）等が挙げられる。
【００４４】
電極材層を形成する方法としては、例えば、電極材ペーストを集電体に塗布又は充填した後に乾燥することで電極材層を得る方法が挙げられる。電極材層は、必要に応じて、プレス等によって密度を高めてもよい。
【００４５】
組立工程では、例えば、まず、電極製造工程で得られた正極及び負極を、セパレータを介して交互に積層し、正極同士及び負極同士をストラップで連結させて電極群を作製する。次いで、この電極群を電槽内に配置した後、電槽の上面に蓋体を接着して未化成のニッケル亜鉛電池を得る。
【００４６】
次いで、電解液を未化成のニッケル亜鉛電池の電槽内に注入した後、一定時間放置する。次いで、所定の条件にて充電を行うことで化成することによりニッケル亜鉛電池を得る。化成条件は、電極活物質（正極活物質及び負極活物質）の性状に応じて調整することができる。
【００４７】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、前記実施形態に限定されるものではない。例えば、前記実施形態では、ニッケル亜鉛電池の例を説明したが、亜鉛電池は、正極が空気極である空気亜鉛電池（例えば空気亜鉛二次電池）であってもよく、正極が酸化銀極である銀亜鉛電池（例えば銀亜鉛二次電池）であってもよい。
【００４８】
空気亜鉛電池の空気極としては、空気亜鉛電池に使用される公知の空気極を用いることができる。空気極は、例えば、空気極触媒、電子伝導性材料等を含む。空気極触媒としては、電子伝導性材料としても機能する空気極触媒を用いることができる。
【００４９】
空気極触媒としては、空気亜鉛電池における正極として機能するものを用いることが可能であり、酸素を正極活物質として利用可能な種々の空気極触媒が使用可能である。空気極触媒としては、酸化還元触媒機能を有するカーボン系材料（黒鉛等）、酸化還元触媒機能を有する金属材料（白金、ニッケル等）、酸化還元触媒機能を有する無機酸化物材料（ペロブスカイト型酸化物、二酸化マンガン、酸化ニッケル、酸化コバルト、スピネル酸化物等）などが挙げられる。空気極触媒の形状は、特に限定されないが、例えば粒子状であってもよい。空気極における空気極触媒の含有量は、空気極の合計量に対して、５〜７０体積％であってもよく、５〜６０体積％であってもよく、５〜５０体積％であってもよい。
【００５０】
電子伝導性材料としては、導電性を有し、かつ、空気極触媒とセパレータとの間の電子伝導を可能とするものを用いることができる。電子伝導性材料としては、ケッチェンブラック、アセチレンブラック、チャンネルブラック、ファーネスブラック、ランプブラック、サーマルブラック等のカーボンブラック類；鱗片状黒鉛のような天然黒鉛、人造黒鉛、膨張黒鉛等のグラファイト類；炭素繊維、金属繊維等の導電性繊維類；銅、銀、ニッケル、アルミニウム等の金属粉末類；ポリフェニレン誘導体等の有機電子伝導性材料；これらの任意の混合物などが挙げられる。電子伝導性材料の形状は、粒子状であってもよく、その他の形状であってもよい。電子伝導性材料は、空気極において厚さ方向に連続した相をもたらす形態で用いられることが好ましい。例えば、電子伝導性材料は、多孔質材料であってもよい。また、電子伝導性材料は、空気極触媒との混合物又は複合体の形態であってもよく、前述したように、電子伝導性材料としても機能する空気極触媒であってもよい。空気極における電子伝導性材料の含有量は、空気極の合計量に対して、１０〜８０体積％であってもよく、１５〜８０体積％であってもよく、２０〜８０体積％であってもよい。
【００５１】
銀亜鉛電池の酸化銀極としては、銀亜鉛電池に使用される公知の酸化銀極を用いることができる。酸化銀極は、例えば酸化銀（Ｉ）を含む。
【実施例】
【００５２】
以下、実施例により本発明を具体的に説明する。但し、本発明は下記の実施例に限定されるものではない。
【００５３】
＜ニッケル亜鉛電池の作製＞
（実施例１）
正極集電体として空隙率９０％の発泡ニッケルを用意した。次いで、水酸化ニッケル粉末、金属コバルト、水酸化コバルト、ＣＭＣ、ＰＴＦＥ、及び、イオン交換水を混合して得られた混合液を攪拌することにより正極材ペーストを作製した。この際、固形分の質量比を「水酸化ニッケル：金属コバルト：水酸化コバルト：ＣＭＣ：ＰＴＦＥ＝８５：８：５：１：１」に調整した。正極材ペーストの水分量は、正極材ペーストの全質量基準で２７．５質量％に調整した。次いで、正極材ペーストを正極集電体上に塗布した後、８０℃で３０分乾燥した。その後、ロールプレスにて加圧成形し、正極材層を有する正極を得た。
【００５４】
負極集電体として、空隙率６０％のスズメッキを施した鋼板パンチングメタルを用意した。次いで、酸化亜鉛、金属亜鉛、チタン酸バリウム、ＰＴＦＥ、及び、イオン交換水を混合して得られた混合液を攪拌することにより負極材ペーストを作製した。この際、固形分の質量比を「酸化亜鉛：金属亜鉛：チタン酸バリウム：ＰＴＦＥ＝５０：２５：２０：５」に調整した。負極材ペーストの水分量は、負極材ペーストの全質量基準で３２．５質量％に調整した。次いで、負極材ペーストを負極集電体上に塗布した後、８０℃で３０分乾燥した。その後、ロールプレスにて加圧成形し、負極材層を有する負極を得た。
【００５５】
セパレータには、微多孔膜としてＣｅｌｇａｒｄ２５００、不織布としてＶＬ１００（ニッポン高度紙工業製）をそれぞれ用いた。微多孔膜は、電池組立て前に界面活性剤Ｔｒｉｔｏｎ−Ｘ１００（ダウケミカル株式会社製）で親水化処理した。親水化処理は、Ｔｒｉｔｏｎ−Ｘ１００が１質量％の量で含まれる水溶液に微多孔膜を２４時間浸漬した後に室温で１時間乾燥する方法で行った。さらに、微多孔膜は、所定の大きさに裁断し、それを半分に折り、側面を熱溶着することで袋状に加工した。袋状に加工した微多孔膜に、正極及び負極のそれぞれを１枚収納した。不織布は、所定の大きさに裁断したものを使用した。
【００５６】
袋状の微多孔膜に収納された正極と、袋状の微多孔膜に収納された負極と、不織布とを積層した後、同極性の電極同士をストラップで連結させて電極群（極板群）を作製した。電極群は、正極１枚及び負極２枚で、正極と負極との間に不織布を配置した構成とした。この電極群を電槽内に配置した後、電槽の上面に蓋体を接着して未化成のニッケル亜鉛電池を得た。次いで、イオン交換水に水酸化カリウム（ＫＯＨ）及び水酸化リチウム（ＬｉＯＨ）を混合することにより電解液（水酸化カリウム濃度：３０質量％、水酸化リチウム濃度：１質量％）を調製した。そして、電解液を未化成のニッケル亜鉛電池の電槽内に注入した後、２４時間放置した。その後、１６ｍＡ、１５時間の条件で充電を行い、公称容量１６０ｍＡｈのニッケル亜鉛電池を作製した。
【００５７】
（実施例２）
負極材ペーストの作製に際して固形分の質量比を「酸化亜鉛：金属亜鉛：チタン酸バリウム：ＰＴＦＥ＝５５：２８：１１：６」に変更したことを除き実施例１と同様にしてニッケル亜鉛電池を作製した。
【００５８】
（比較例１）
負極材ペーストの作製に際して固形分の質量比を「酸化亜鉛：金属亜鉛：ＰＴＦＥ＝６３：３２：５」に変更したことを除き実施例１と同様にしてニッケル亜鉛電池を作製した。
【００５９】
＜電池性能評価＞
前記ニッケル亜鉛電池を用いてサイクル寿命性能及び高率放電性能の評価を行った。
【００６０】
（サイクル寿命性能評価）
下記の操作を１サイクルとする試験（２５℃）を前記ニッケル亜鉛電池に対して行い、各サイクルの放電容量を測定した。そして、初回サイクル時の放電容量に対する各サイクル時の放電容量の維持率（％）を算出した。結果を図３に示す。実施例では、比較例に比べてサイクル寿命性能が優れることが確認される。
・１６０ｍＡ（１Ｃ）、１．９Ｖの定電圧充電（電流値８ｍＡ（０．０５Ｃ）まで減衰した時点で充電終止）
・電池電圧が１．１Ｖに到達するまで８０ｍＡ（０．５Ｃ）の定電流放電
【００６１】
前記「Ｃ」とは、満充電状態から定格容量を定電流放電するときの電流の大きさを相対的に表したものである。前記「Ｃ」は、“放電電流値（Ａ）／電池容量（Ａｈ）”を意味する。例えば、定格容量を１時間で放電させることができる電流を「１Ｃ」、２時間で放電させることができる電流を「０．５Ｃ」と表現する。
【００６２】
（高率放電性能評価）
２５℃、１６０ｍＡ（１Ｃ）、１．９Ｖの定電圧で、電流値が８ｍＡ（０．０５Ｃ）まで減衰するまで前記ニッケル亜鉛電池の充電を行った後、電池電圧が１．１Ｖに到達するまで８ｍＡ（０．０５Ｃ）、３２ｍＡ（０．２Ｃ）、１６０ｍＡ（１Ｃ）、４８０ｍＡ（３Ｃ）、８００ｍＡ（５Ｃ）又は１６００ｍＡ（１０Ｃ）の定電流でニッケル亜鉛電池の放電を行い、放電容量を測定した。０．０５Ｃ時の放電容量に対する各放電電流時の放電容量の割合（放電容量比（％））を算出した。結果を表１及び図４に示す。実施例１と実施例２とを比較すると、実施例１の放電容量が実施例２よりも優れることが確認される。また、放電電流が５Ｃ以下の場合には、実施例１及び実施例２の放電容量比は同等であるが、放電電流が５Ｃを超える場合には、実施例２の放電容量比が実施例１よりも優れることが確認される。
【００６３】
【表１】
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【符号の説明】
【００６４】
１…負極、１ａ…負極集電体、１ｂ…負極材、２…セパレータ、３…正極。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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