(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
アルカリ処理により活性化された水素吸蔵合金を含むニッケル水素二次電池の負極を製造するニッケル水素二次電池の負極の製造方法であって、
前記水素吸蔵合金が粉砕されてからアルカリ液が投入されるまでの期間における前記水素吸蔵合金の温度を−５℃〜４５℃の範囲内となるように制御する
ことを特徴とするニッケル水素二次電池の負極の製造方法。
【請求項２】
前記粉砕された水素吸蔵合金が分散された液体を静置する静置工程と、
前記静置工程により前記水素吸蔵合金が沈降した液体の上澄みを除去する上澄み除去工程と、
前記上澄み除去工程により上澄みが除去された前記液体にアルカリ液を投入するアルカリ液投入工程とを含み、
前記静置工程及び前記上澄み除去工程における前記水素吸蔵合金の温度を−５℃〜４５℃の範囲内となるように制御する
請求項１に記載のニッケル水素二次電池の負極の製造方法。
【請求項３】
前記静置工程に先立ち、前記水素吸蔵合金を−５℃〜４５℃の範囲内となる範囲で予熱する予熱工程を更に備える
請求項２に記載のニッケル水素二次電池の負極の製造方法。
【請求項４】
粉砕された水素吸蔵合金にアルカリ処理を行う第１の槽と、
アルカリ処理により活性化された前記水素吸蔵合金に液体を加える第２の槽と、
前記加えられた液体を前記水素吸蔵合金から分離させる第３の槽と、
を備え、
前記第１の槽は、
前記粉砕された水素吸蔵合金を加熱する加熱部と、
前記加熱部による水素吸蔵合金の加熱動作を制御する加熱制御部と、
前記加熱された水素吸蔵合金にアルカリ処理を行うアルカリ処理部と
を有し、
前記加熱制御部は、前記粉砕された水素吸蔵合金に対する前記アルカリ処理部によるアルカリ液の投入が行われていないときには、前記水素吸蔵合金の温度を−５℃〜４５℃の範囲内となるように前記加熱部による前記水素吸蔵合金の加熱動作を制御する
ニッケル水素二次電池の負極の製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ニッケル水素二次電池の負極の製造方法、及びニッケル水素二次電池の負極の製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、ポータブル機器や携帯機器などの電源として、また電気自動車やハイブリッド自動車用の電源として、エネルギー密度が高く信頼性に優れた蓄電池であるニッケル水素二次電池が広く用いられている。ニッケル水素二次電池は、水酸化ニッケルを主成分とした正極と、水素吸蔵合金を主成分とした負極と、水酸化カリウムなどを含むアルカリ電解液とから構成されている。
【０００３】
そして、ニッケル水素二次電池の負極を製造する過程では、水素吸蔵合金を粉砕する工程と、粉砕された水素吸蔵合金をアルカリ処理する工程と、アルカリ処理された水素吸蔵合金を水洗する工程と、水洗する過程で生成された水素吸蔵合金及び水からなるスラリーを脱水する工程と、脱水された水素吸蔵合金の合金粉末を他の負極材料と混練させて負極合剤ペーストを生成する工程とを経る。その後、こうして生成された負極合剤ペーストをニッケルメッキ鋼板（パンチングメタル）に塗布して乾燥及び加圧を行うことによりニッケル水素二次電池の負極が製造される（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−１８８６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ニッケル水素二次電池は上述のようにエネルギー密度が高く信頼性に優れた蓄電池ではあるが、近年は更に、出力特性の向上が課題の一つとなっている。ニッケル水素二次電池の出力特性を向上させる方法には、例えば粒径調整のための水素吸蔵合金を粉砕する工程の処理時間、及びアルカリ処理する工程に用いるアルカリ液の濃度、温度、処理時間をパラメータとしてそれらを適正に制御する方法がある。ただし、水素吸蔵合金を粉砕する工程の処理時間の延長やアルカリ処理の処理時間の延長はスループットの低下を招きかねない。また、アルカリ処理に用いるアルカリ液の濃度の上昇はアルカリ液のコストの上昇を招きかねない。さらに、アルカリ処理に用いるアルカリ液の温度の上昇はアルカリ処理反応の過剰な進行を招きかねない。すなわち、上述した４つのパラメータの制御に基づいてニッケル水素二次電池としての出力特性の向上を図ろうとしても、各々のパラメータが出力特性の向上と背反するデメリットを各々包含していることから、その制御にも自ずと限界があった。
【０００６】
本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、これまでにない新たな方法によってニッケル水素二次電池の出力特性を向上することのできるニッケル水素二次電池の負極の製造方法、及びニッケル水素二次電池の負極の製造装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するニッケル水素二次電池の負極の製造方法は、アルカリ処理により活性化された水素吸蔵合金を含むニッケル水素二次電池の負極を製造するニッケル水素二次電池の負極の製造方法であって、前記水素吸蔵合金が粉砕されてからアルカリ液が投入されるまでの期間における前記水素吸蔵合金の温度を所定温度未満となるように制御する。
【０００８】
上記課題を解決するニッケル水素二次電池の負極の製造装置は、粉砕された水素吸蔵合金にアルカリ処理を行う第１の槽と、アルカリ処理により活性化された前記水素吸蔵合金に液体を加える第２の槽と、前記加えられた液体を前記水素吸蔵合金から分離させる第３の槽と、を備え、前記第１の槽は、前記粉砕された水素吸蔵合金を加熱する加熱部と、前記加熱部による水素吸蔵合金の加熱動作を制御する加熱制御部と、前記加熱された水素吸蔵合金にアルカリ処理を行うアルカリ処理部とを有し、前記加熱制御部は、前記粉砕された水素吸蔵合金に対する前記アルカリ処理部によるアルカリ液の投入が行われていないときには、前記水素吸蔵合金の温度を所定温度未満に抑えるように前記加熱部による前記水素吸蔵合金の加熱動作を制御する。
【０００９】
本発明者らは、鋭意研究を行った結果、アルカリ処理前の水素吸蔵合金の温度が低いほど、当該水素吸蔵合金を含むニッケル水素二次電池の負極の出力特性が向上することを見出した。そこで、上記構成によるように、水素吸蔵合金が粉砕されてからアルカリ液が投入されるまでの期間における水素吸蔵合金の温度を新たなパラメータとして制御することにより、アルカリ処理後の水素吸蔵合金を含むニッケル水素二次電池の負極の出力特性を向上することができる。
【００１０】
上記課題を解決するニッケル水素二次電池の負極の製造方法は、アルカリ処理により活性化された水素吸蔵合金を含むニッケル水素二次電池の負極を製造するニッケル水素二次電池の負極の製造方法であって、前記水素吸蔵合金が粉砕されてからアルカリ液が投入されるまでの期間における前記水素吸蔵合金の加熱を制限ないし禁止する。
【００１１】
上述のとおり、本発明者らは、鋭意研究を行った結果、アルカリ処理前の水素吸蔵合金の温度が低いほど、当該水素吸蔵合金を含むニッケル水素二次電池の負極の出力特性が向上することを見出した。そこで、上記構成によるように、水素吸蔵合金が粉砕されてからアルカリ液が投入されるまでの期間における前記水素吸蔵合金の加熱を制限ないし禁止して同期間における水素吸蔵合金の温度を抑えることにより、アルカリ処理後の水素吸蔵合金を含むニッケル水素二次電池の負極の出力特性を向上することができる。
【００１２】
上記ニッケル水素二次電池の負極の製造方法の好ましい構成として、前記粉砕された水素吸蔵合金が分散された液体を静置する静置工程と、前記静置工程により前記水素吸蔵合金が沈降した液体の上澄みを除去する上澄み除去工程と、前記上澄み除去工程により上澄みが除去された前記液体にアルカリ液を投入するアルカリ液投入工程とを含み、前記静置工程及び前記上澄み除去工程における前記水素吸蔵合金の温度を所定温度未満となるように制御する。
【００１３】
上記構成によれば、静置工程及び上澄み除去工程における水素吸蔵合金と液体との反応の進行が抑えられることにより、アルカリ処理後の水素吸蔵合金を含むニッケル水素二次電池の負極の出力特性を向上することができる。
【００１４】
上記ニッケル水素二次電池の負極の製造方法の好ましい構成として、前記静置工程に先立ち、前記水素吸蔵合金を前記所定温度未満となる範囲で予熱する予熱工程を更に備える。
【００１５】
上記構成によれば、バッチ間でのアルカリ処理の処理温度のばらつきを抑えつつ、アルカリ処理後の水素吸蔵合金を含むニッケル水素二次電池の負極の出力特性を向上することができる。
【００１６】
上記ニッケル水素二次電池の負極の製造方法の好ましい構成として、前記所定温度が−５℃〜４５℃の範囲内にある。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、これまでにない新たな方法によってニッケル水素二次電池の出力特性を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】ニッケル水素二次電池の負極の製造装置の一実施の形態について、その概略構成を示すブロック図。
【図２】同実施の形態の撹拌槽の使用状態を模式的に示す図であって、（ａ）は撹拌槽を予熱する状態を示し、（ｂ）は上澄み液を除去した状態を示し、（ｃ）はアルカリ液を投入した状態を示し、（ｄ）は活性化処理時に撹拌槽を保温する状態を示す。
【図３】同実施の形態の加圧脱水槽の使用状態を模式的に示す図であって、（ａ）はスラリーを脱水する状態を示し、（ｂ）は脱水後のスラリーを排出した状態を示す。
【図４】同実施の形態の製造装置が実行する負極合剤ペーストの製造処理の処理手順を示すフローチャート。
【図５】同実施の形態の製造装置が実行するアルカリ処理の処理手順を示すフローチャート。
【図６】水素吸蔵合金のアルカリ処理の各過程における水素吸蔵合金の温度変化の推移の一例を示すグラフ。
【図７】水素吸蔵合金の静置温度と水素吸蔵合金の磁化率（ＶＳＭ値）との関係を示すグラフ。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、ニッケル水素二次電池の一実施の形態について説明する。
ニッケル水素二次電池は、密閉型電池であり、電気自動車やハイブリッド自動車の電源として用いられる。このニッケル水素二次電池は、例えば、水素吸蔵合金を含む負極板と、水酸化ニッケル（Ｎｉ（ＯＨ）２）を含む正極板とを耐アルカリ性樹脂の不織布から構成されるセパレータを介して複数枚積層した電極群を集電板に接続し、電解液とともに樹脂製の電槽内に収容して構成される。なお、本実施の形態では、ニッケル水素二次電池の負極板の製造に用いられる負極合剤ペーストを製造する場合について述べる。
【００２０】
図１に示すように、製造装置は、粉砕された水素吸蔵合金粉末にアルカリ処理を行う第１の槽としての撹拌槽１０と、アルカリ処理された水素吸蔵合金粉末を水洗する第２の槽としての水洗槽２０と、水洗された水素吸蔵合金粉末を脱水する第３の槽としての加圧脱水槽３０と、脱水された水素吸蔵合金粉末を他の負極材料と混練する練合装置４０とを有している。
【００２１】
撹拌槽１０には、ボールミル等により粉砕された水素吸蔵合金粉末と、該粉砕された水素吸蔵合金粉末を馴染ませる常温の純水からなる分散水と、分散水に添加されて水素吸蔵合金粉末とアルカリ処理反応を生じさせるアルカリ液（例えば、水酸化ナトリウム水溶液）とが投入される。
【００２２】
本実施の形態では、撹拌槽１０を用いて、次のようにして、水素吸蔵合金粉末に対するアルカリ処理を行う。まず、撹拌槽１０に収容されている分散水に対して水素吸蔵合金粉末を投入した後、所定時間（例えば、２０分〜４０分）静置する。これにより、図２（ａ）に示すように、水素吸蔵合金粉末は分散水に馴染みつつ撹拌槽１０の底面に沈降する。このとき、撹拌槽１０の動作を制御する加熱制御部としての撹拌制御部１１は、撹拌槽１０内の分散水を撹拌する撹拌棒１２の動作を停止させるとともに、撹拌槽１０内にスチームを供給して分散水を加熱する加熱部としてのスチーム供給部１３の動作を制限する。なお、こうして撹拌槽１０が静置されている間の水素吸蔵合金粉末の温度は−５℃〜４５℃の範囲内にある。そして次に、図２（ｂ）に示すように、分散水の上澄み液を撹拌槽１０から取り除く。また、図２（ｃ）に示すように、こうして液量が減少した分散水に対してアルカリ液供給部１４からアルカリ液が投入される。このとき、撹拌制御部１１は、撹拌棒１２を動作させつつアルカリ処理部としてのアルカリ液供給部１４からアルカリ液を投入する。なお、こうして撹拌槽１０内の分散水にアルカリ液が投入されるときには、水素吸蔵合金粉末とアルカリ液との反応熱により水素吸蔵合金粉末の温度が上昇する。その後、図２（ｄ）に示すように、こうして反応熱を生じた撹拌槽１０内の分散水が加熱される。このとき、撹拌制御部１１は、撹拌槽１０内の分散水が活性化処理に適した規定温度（例えば、１００℃〜１１０℃）に維持されるようにスチーム供給部１３による加熱を制御する。
【００２３】
図１に示すように、水洗槽２０は、供給されたアルカリ処理後の水素吸蔵合金粉末を含む混合物を一定時間静置させた後、上澄み液を外部に排出する。また、水洗槽２０は、供給されたアルカリ処理後の水素吸蔵合金を含む混合物に対して合金水洗水を注水する。本実施の形態では、合金水洗水は、温度が規定の温度範囲に調整された純水である。その後、水洗槽２０は、合金水洗水を含む混合物を一定時間静置させて上澄み液を外部に排出する。水洗槽２０は、この水洗操作を、排出する上澄み液のｐＨが基準値、例えばｐＨ１０に達するまで繰り返し行う。そして、水洗操作が完了すると、水洗槽２０には、上澄み液の排出された水素吸蔵合金粉末及び合金水洗水からなるスラリーが残される。
【００２４】
図３（ａ）及び図３（ｂ）に示すように、加圧脱水槽３０は、加圧用の窒素ガス（不活性ガス）が供給される濾過室３１と、濾過室３１の底部３２に接続された排水部３３とを有している。また、濾過室３１の底部３２には濾材３４が配置されている。濾材３４は、水素吸蔵合金粉末と合金水洗水とを分離させる部材であって、材料として、例えば、ポリプロピレン製のモノフィラメントからなる織布が用いられている。濾材３４の目の大きさは、スラリーに含まれる水素吸蔵合金粉末を通過させることができない大きさである一方、主に合金水洗水を通過させることのできる大きさである。濾材３４を通過した合金水洗水は排水部３３を通じて濾過室３１の外部に排出される。すなわち、濾材３４は、スラリーを濾過することにより、スラリー３５から合金水洗水を分離させて濾材３４の表面状に水素吸蔵合金粉末を残留させる。
【００２５】
本実施の形態では、加圧脱水槽３０を用いて、次のようにして、水素吸蔵合金粉末及び水からなるスラリーの加圧脱水処理を行う。まず、水洗完了後に水洗槽２０に収容されているスラリー３５が、加圧脱水槽３０の濾過室３１内に供給される。このとき、図３（ａ）に示すように、スラリー３５は濾材３４の表面上に配置される。この状態で、濾過室３１内に排水部３３から窒素ガスを供給し、濾過室３１内の気圧を大気圧よりも高い圧力、例えば、２９０ｋＰａまで上昇させる。これにより、濾過室３１内のスラリー３５が窒素ガスの加圧によって濾材３４に向けて押圧される。このとき、スラリー３５に含まれる合金水洗水が濾材３４を通過し、その後、排水部３３を通じて濾過室３１の外部に排出される。
【００２６】
このような加圧脱水処理を規定の期間行った後、図３（ｂ）に示すように、濾材３４の表面上に残留した、水素吸蔵合金粉末及び合金水洗水からなる軟弱な固形物である脱水ケーキ３６が濾過室３１から取り出される。そして、こうして取り出された脱水ケーキ３６が練合装置４０（図１参照）に投入される。
【００２７】
練合装置４０では、加圧脱水処理で生成された脱水ケーキと、他の負極材料（導電剤、増粘剤、結着剤など）とが混練されて負極合剤ペーストが作製される。なお、導電剤は、電子伝導性を有する材料であれば特に限定されない。例えば、人造黒鉛、ケッチェンブラック、炭素繊維などを用いることができるとともに、これらの材料を混合して用いてもよい。また、増粘剤としては、負極合剤ペーストに粘性を付与できるものを用いることができる。一例として、カルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）及びその変性体、ポリビニルアルコール、メチルセルロース、ポリエチレンオキシドなどが挙げられる。さらに、結着剤としては、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂のいずれを用いてもよい。例えば、スチレン‐ブタジエン共重合ゴム（ＳＢＲ）、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリテトラフルオロエチレン、ポリフッ化ビニリデンなどを、単独あるいは混合して用いることができる。
【００２８】
次に、ニッケル水素二次電池の負極の製造装置による製造工程について、図４及び図５を参照して説明する。
まず、負極合剤ペーストの製造が開始されると、製造装置は、水素吸蔵合金の塊を粉砕して、平均粒径２０〜４０μｍの水素吸蔵合金粉末を生成する（図４のステップＳ１０：粉砕工程）。具体的には、湿式ボールミルを用いて、水素吸蔵合金の塊を水中で粉砕する。なお、本実施の形態では、水素吸蔵合金としては、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍなどの希土類元素、詳しくはランタン系元素の混合物であるミッシュメタル（以下、Ｍｍという）とＮｉとの合金に種々の置換を行ったＡＢ５系水素吸蔵合金を用いる。
【００２９】
次いで、製造装置は、上述したステップＳ１０で得られた水素吸蔵合金のアルカリ処理を行う（図４のステップＳ２０：アルカリ処理工程）。図５に示すように、このアルカリ処理ではまず、上述したステップＳ２０で得られた水素吸蔵合金粉末のスラリーを撹拌槽１０内に移送する（図５のステップＳ２１：スラリー移送工程）。次いで、常温の純水からなる分散水を撹拌槽１０に注水する（図５のステップＳ２２：分散水注水工程）。このとき、撹拌槽１０に分散水と併せてスチーム供給部１３からスチームを供給することにより撹拌槽１０の予熱処理を行う。そして、水素吸蔵合金粉末が分散水に分散した状態で撹拌槽１０を所定時間（２０分〜４０分）静置する（図５のステップＳ２３：静置工程）。続いて、この静置工程により撹拌槽１０の底面に水素吸蔵合金を沈降させた状態で上澄み液（分散水）を撹拌槽１０の外部に除去する（図５のステップＳ２４：上澄み除去工程）。このとき、静置工程及び上澄み除去工程において、スチーム供給部１３の加熱が制限されることにより、水素吸蔵合金の温度は−５℃〜４５℃の範囲内にある。そして次に、上澄み液が除去された撹拌槽１０内にアルカリ液供給部１４からアルカリ液を供給する（図５のステップＳ２５：アルカリ液注水工程）。続いて、スチーム供給部１３により撹拌槽１０内に収容された混合物の温度を規定温度（例えば、１００℃〜１１０℃）まで昇温する（図５のステップＳ２６：昇温工程）。その後、昇温された混合物の温度を維持しつつ混合物を規定時間撹拌する（図５のステップＳ２７：温度維持工程）。これにより、水素吸蔵合金粉末の活性化処理を行い、水素吸蔵合金粉末の表面を活性化させる。
【００３０】
次に、製造装置は、上述したステップＳ２０の処理（アルカリ処理）を終えた水素吸蔵合金粉末を水洗する（図４のステップＳ３０：水洗工程）。具体的にはまず、撹拌槽１０内に収容されている水素吸蔵合金粉末及びアルカリ液の混合物を水洗槽２０に供給する。その後、この混合物を所定時間静置して水素吸蔵合金粉末を沈降させた後、上澄み液（アルカリ液）を水洗槽２０の外部に排出する。次いで、水洗槽２０に、純水からなる合金水洗水を供給する。その後、所定時間静置して水素吸蔵合金粉末を沈降させた後、上澄み液（アルカリ液）を水洗槽２０の外部に排出する。その後も、水洗槽２０への合金水洗水の供給と水洗槽２０からの上澄み液の排出とを繰り返し行い、水洗槽２０から排出される上澄み液のｐＨが基準値（本実施の形態では、ｐＨ１０）に達したところで、この水洗処理を終了する。これにより、水洗槽２０内には、水素吸蔵合金粉末及び水からなるスラリーが残留する。
【００３１】
次いで、製造装置は、水素吸蔵合金粉末及び水からなるスラリーの加圧脱水処理を行う（図４のステップＳ４０：加圧脱水工程）。具体的にはまず、水洗槽２０に残留しているスラリーを加圧脱水槽３０の濾過室３１に供給する。このとき、スラリーが濾材３４の表面に配置された状態で、濾過室３１内に窒素ガスを供給して濾過室３１内の気圧を所定圧まで上昇させる。これにより、濾過室３１内のスラリーが窒素ガスにより加圧されて濾材３４に向けて押圧される。その結果、スラリーに含まれる水が濾材３４を通過した後、排水部３３を通じて濾過室３１の外部に排出される。こうした加圧脱水処理の後、濾過室３１の濾材３４の表面上には脱水ケーキ３６が残留する。
【００３２】
次に、製造装置は、上述したステップＳ４０で生成された脱水ケーキ３６と、他の負極材料（導電剤、増粘剤、結着剤など）とを混練して負極合剤ペーストを作製する（図４のステップＳ５０：練合工程）。具体的には、脱水ケーキ３６が投入された練合装置４０は、ＣＭＣと、ケッチェンブラックと、酸化イットリウムと、水とを混合した混合水溶液が供給されると、脱水ケーキ３６と混合水溶液とを混練する。練合装置４０は、次いで供給されたＳＢＲ（スチレン‐ブタジエン共重合ゴム）水溶液を併せ、さらに混練を行う。このようにして得られた負極合剤ペーストを用いて負極板を作製する。そして、この負極板を用いてニッケル水素二次電池が作製される。
【００３３】
つまり、負極合剤ペーストを、多数の貫通孔が穿孔されたニッケルメッキ鋼板に塗布する。その後、負極合剤ペーストの乾燥及び加圧によって負極板が作製される。また、水酸化ニッケルを含む正極合材ペーストを発泡ニッケル基板に充填し、乾燥及び圧縮成形することによって正極板が作製される。こうして作製された複数の正極板と複数の負極板とを１枚ずつセパレータを挟んで交互に積層して電極体が形成される。そして、電極体を図示しない電槽内に収容し、図示しない正極端子及び負極端子に溶接した後、電解液を注入するとともに、図示しない蓋体で電槽の開口を封止することにより、ニッケル水素二次電池が作製される。
【００３４】
次に、本実施の形態の作用について、図面を参照して説明する。
図６は、水素吸蔵合金粉末のアルカリ処理の各過程における水素吸蔵合金の温度変化の推移の一例を示している。同図に示す例では、水素吸蔵合金粉末に分散水を加えてから２０分間ほど静置している間は、スチーム供給部１３の加熱が制限されていることにより水素吸蔵合金粉末が加えられた分散水の温度が２０℃〜３０℃前後に維持されている。そして、上述した静置工程の後、水素吸蔵合金粉末が沈降した分散水の上澄み液を除去すると、撹拌槽１０内の分散水の対流が生じることによりその温度ムラを解消するように水素吸蔵合金粉末の温度が変化（上昇）する。また、こうして上澄み液が除去された後、アルカリ液が撹拌槽１０に投入されると、水素吸蔵合金とアルカリ液との反応熱が発生することにより、水素吸蔵合金の温度が急峻に上昇する。その後、水素吸蔵合金の温度上昇が収束する直前の時点で、スチーム供給部１３からの加熱を開始することにより撹拌槽１０内の水素吸蔵合金の温度が活性化処理に適した１００℃前後の温度となるように維持される。
【００３５】
ここで、図７は、上述した静置工程における水素吸蔵合金の温度である静置温度と、水素吸蔵合金の負極の出力特性の指標となる水素吸蔵合金のＶＳＭ値（磁化率）との関係を示すグラフである。なお、静置温度は、図６に破線で囲んだ領域であって、水素吸蔵合金とアルカリ液との反応熱の発生により水素吸蔵合金の温度が急峻に上昇している領域における水素吸蔵合金の温度（以下、活性化処理前温度という）と正の相関がある。そして、活性化処理前温度が低くなるほど静置温度も併せて低くなる傾向にある。また、ＶＳＭ値は、電池の出力特性と密接に関係し、ＶＳＭ値が高いほど、電池の出力特性も良好となる傾向にある。同グラフからも明らかなように、本発明者らは、活性化処理前温度が比較的低いデータ群よりも、活性化処理前温度が比較的高いデータ群の方がＶＳＭ値が高い傾向にあり、活性化処理前温度が低いほどＶＳＭ値が高くなる傾向にあることを見出した。
【００３６】
そして、本発明者らは、この図７に示したグラフに基づき、静置工程における水素吸蔵合金の温度を低く抑えることにより、ニッケル水素二次電池の負極の出力特性を向上させることが可能となることを見出した。
【００３７】
これに対し、従前は、外気温等の環境要因に起因してバッチ間での水素吸蔵合金の品質にばらつきが生じることを抑制するべく、また、アルカリ液投入後の温度上昇をスムーズにするべく、予熱工程及び静置工程において撹拌槽へスチームを供給することにより、静置工程における水素吸蔵合金の温度を５０℃程度まで加熱するようにしていた。そのため、こうした静置工程における水素吸蔵合金の温度上昇が、結果としてニッケル水素二次電池の負極の出力特性を高められない一因となっていた。
【００３８】
そこで、本実施の形態では、予熱工程における加熱時間を短縮するとともに静置工程における加熱を停止してスチーム供給部１３からの水素吸蔵合金の加熱を制限するようにしている。これにより、静置工程及び該静置工程に続く上澄み除去工程における水素吸蔵合金の温度を従前の温度（５０℃以上）よりも低温（−５℃〜４５℃の範囲内）に抑えている。これにより、水素吸蔵合金が加えられた分散水の凍結を抑制しつつ、ニッケル水素二次電池の負極の出力特性を向上させている。特に、本実施の形態では、図６からも明らかなように、静置工程における水素吸蔵合金の温度を１０℃〜３５℃の範囲内に抑えている。そして、水素吸蔵合金の温度がこうした温度範囲内にあるときには、新たな加温・冷却設備等を設けなくても、ニッケル水素二次電池の負極の出力特性が向上されることが実証されている。また、静置工程における水素吸蔵合金の温度が３５℃以下であれば、上述のように、上澄み除去工程において撹拌槽１０内の分散水の温度ムラを解消するように水素吸蔵合金粉末の温度が変化（上昇）したとしても、その温度は４５℃未満に抑えられる。そして、このように静置工程及び上澄み除去工程における水素吸蔵合金の温度という新たなパラメータに着目してその温度を所定温度（４５℃）未満に抑えるという新たな方法を採用することにより、従前と比較してニッケル水素二次電池の負極の出力特性がより一層向上される。
【００３９】
以上説明したように、上記実施の形態のニッケル水素二次電池によれば、以下に示す効果を得ることができる。
（１）水素吸蔵合金が粉砕されてからアルカリ液が投入されるまでの期間における水素吸蔵合金の温度を新たなパラメータとしてその温度が所定温度未満となるように制御することにより、アルカリ処理後の水素吸蔵合金を含むニッケル水素二次電池の負極の出力特性を向上することができる。
【００４０】
（２）水素吸蔵合金が粉砕されてからアルカリ液が投入されるまでの期間における水素吸蔵合金の加熱を制限することにより、同期間における水素吸蔵合金を所定温度未満に抑える構成を実現することができる。
【００４１】
（３）水素吸蔵合金が分散された分散水を静置する静置工程及び該静置工程により水素吸蔵合金が沈降した液体の上澄みを除去する上澄み除去工程における水素吸蔵合金の加熱を制限することにより、静置工程及び上澄み除去工程における水素吸蔵合金と分散水との反応の進行が抑えられ、アルカリ処理後の水素吸蔵合金を含むニッケル水素二次電池の負極の出力特性を向上することができる。
【００４２】
（４）静置工程に先立ち、撹拌槽１０に分散水と併せてスチームを供給して水素吸蔵合金の予熱処理を行うことにより、バッチ間でのアルカリ処理の処理温度のばらつきを抑えつつ、アルカリ処理後の水素吸蔵合金を含むニッケル水素二次電池の負極の出力特性を向上することができる。
【００４３】
なお、上記実施の形態は、以下のような形態にて実施することもできる。
・上記実施の形態では、静置工程に先立ち、撹拌槽１０に分散水と併せてスチームを供給して水素吸蔵合金の予熱処理を行うようにしたが、こうした予熱処理を省略してもよい。
【００４４】
・上記実施の形態では、図５のステップＳ２３における静置工程においてスチーム供給部１３による加熱を行う一方で、図５のステップＳ２４における上澄み除去工程においてスチーム供給部１３による加熱を行わないようにした。これに代えて、これら静置工程及び上澄み除去工程の双方においてスチーム供給部１３による加熱を行わないようにしてもよい。すなわち、水素吸蔵合金が粉砕されてからアルカリ液が投入されるまでの期間におけるスチーム供給部１３による水素吸蔵合金の加熱を禁止するようにしてもよい。また逆に、これら静置工程及び上澄み除去工程の双方においてスチーム供給部１３による加熱を行うようにしてもよい。この場合、静置工程及び上澄み除去工程における水素吸蔵合金の温度が所定温度未満となるようにスチーム供給部１３による加熱を制限すればよい。
【００４５】
・上記実施の形態では、スチーム供給部１３から撹拌槽１０の内部にスチームを供給することにより水素吸蔵合金の加熱を行うようにした。これに代えて、撹拌槽１０の外部に設けられたヒーターから撹拌槽１０に熱を加えることにより水素吸蔵合金の加熱を行うようにしてもよい。
【００４６】
・上記実施の形態では、水素吸蔵合金に対する加熱量を制限することにより水素吸蔵合金の温度が所定温度未満となるように制御するようにした。これに代えて、従前と同様に水素吸蔵合金を加熱しつつも、例えば、撹拌槽１０の内部に冷温のミスト等を供給することにより、静置工程及び上澄み除去工程における水素吸蔵合金の温度を所定温度未満となるように制御してもよい。
【００４７】
・上記実施の形態では、分散水が純水である場合について例示した。しかしこれに限らず、純水以外でも水素吸蔵合金の品質（特に、アルカリによる活性化処理）への影響が少ないものであればよい。また、水洗工程で用いる合金水洗水についても、必ずしも純水である必要はない。この場合、合金水洗水は、分散水と同じ種類の液体であってもよいし、分散水と異なる種類の液体であってもよい。
【００４８】
・上記実施の形態では、ミッシュメタルは、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍなどの希土類元素、詳しくはランタン系元素の混合物である場合について例示したが、Ｍｍにはその他の添加物等が含まれていてもよい。
【００４９】
・水素吸蔵合金の組成は、上記実施の形態に限らず、ニッケル水素二次電池の負極に使用することのできる合金であれば、特に限定されない。また、水素吸蔵合金にはその他の添加物等が含まれていてもよい。
【符号の説明】
【００５０】
１０…第１の槽としての撹拌槽、１１…加熱制御部としての撹拌制御部、１３…加熱部としてのスチーム供給部、１４…アルカリ処理部としてのアルカリ液供給部、２０…第２の槽としての水洗槽、３０…第３の槽としての加圧脱水槽。
【図１】
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【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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【図７】
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