JP2000219928A - 水素吸蔵合金及びその製造方法 - Google Patents
水素吸蔵合金及びその製造方法Info
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- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 水素吸蔵合金及びその製造方法に関し、より
詳しくはコバルトの使用割合を極めて少なくし且つＦｅ
を必須として製造費用を安価にするように図った水素吸
蔵合金及びその製造を提供することを課題とする。 【解決手段】 ＣａＣｕ5 型の結晶構造を有するＡＢ5
型の水素吸蔵合金であって、ＡがＭｍ（ミッシュメタ
ル）であり、ＢがＮｉa Ｍｎb Ａｌc Ｃｏd Ｆｅeであ
ると共に、組成割合が下記関係を有するものである。但
し、Ｎｉa Ｍｎb Ａｌc Ｃｏd Ｆｅe 中、4.０５≦ａ≦
4.３、0.２≦ｂ≦0.5 、0.２５≦ｃ≦0.４、ｂ＋ｃ≦0.
８、０≦ｄ≦0.３、0.１≦ｅ≦0.3 、5.１≦a+b+c+d ≦
5.３である。
詳しくはコバルトの使用割合を極めて少なくし且つＦｅ
を必須として製造費用を安価にするように図った水素吸
蔵合金及びその製造を提供することを課題とする。 【解決手段】 ＣａＣｕ5 型の結晶構造を有するＡＢ5
型の水素吸蔵合金であって、ＡがＭｍ（ミッシュメタ
ル）であり、ＢがＮｉa Ｍｎb Ａｌc Ｃｏd Ｆｅeであ
ると共に、組成割合が下記関係を有するものである。但
し、Ｎｉa Ｍｎb Ａｌc Ｃｏd Ｆｅe 中、4.０５≦ａ≦
4.３、0.２≦ｂ≦0.5 、0.２５≦ｃ≦0.４、ｂ＋ｃ≦0.
８、０≦ｄ≦0.３、0.１≦ｅ≦0.3 、5.１≦a+b+c+d ≦
5.３である。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、水素吸蔵合金及び
その製造方法に関し、より詳しくはコバルトの使用割合
を極めて少なくし且つＦｅを必須として製造費用を安価
にするように図ったものである。
その製造方法に関し、より詳しくはコバルトの使用割合
を極めて少なくし且つＦｅを必須として製造費用を安価
にするように図ったものである。
【０００２】
【従来の技術】Ｎｉ−ＭＨ（Metal Hydride)二次電池に
おいて、水素負極に用いる水素吸蔵合金として、従来か
らＬａ，Ｃｅ，Ｐｒ，Ｎｄ，Ｓｍ等のランタン系元素の
混合物であるミッシュメタル（以下「Ｍｍ」という）と
Ｎｉの一部を種々の元素で置換したＮｉ基合金が広く用
いられている。
おいて、水素負極に用いる水素吸蔵合金として、従来か
らＬａ，Ｃｅ，Ｐｒ，Ｎｄ，Ｓｍ等のランタン系元素の
混合物であるミッシュメタル（以下「Ｍｍ」という）と
Ｎｉの一部を種々の元素で置換したＮｉ基合金が広く用
いられている。
【０００３】その中において、コバルト（Ｃｏ）を含む
水素吸蔵合金は、水素吸蔵量，耐微粉化特性及び耐食性
のいずれにも優れている。このため、現在Ｎｉ−ＭＨ電
池の負極合金として大量に使用されているものにはＣｏ
の含有量が１０重量％程度含有されている。
水素吸蔵合金は、水素吸蔵量，耐微粉化特性及び耐食性
のいずれにも優れている。このため、現在Ｎｉ−ＭＨ電
池の負極合金として大量に使用されているものにはＣｏ
の含有量が１０重量％程度含有されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、Ｃｏの
含有率が高いとそれだけ製造コストが高くなり、近年製
造コストの面から問題視されている。特に、電気自動車
用電源（ＥＶ:Electric vihicle ）等の大型電池への適
用やＮｉ−ＭＨ電池のさらなる市場の増大に対しては、
電池負極材料の選定が大きな割合を占め、問題がある。
含有率が高いとそれだけ製造コストが高くなり、近年製
造コストの面から問題視されている。特に、電気自動車
用電源（ＥＶ:Electric vihicle ）等の大型電池への適
用やＮｉ−ＭＨ電池のさらなる市場の増大に対しては、
電池負極材料の選定が大きな割合を占め、問題がある。
【０００５】本発明は、上記問題に鑑み、コバルトの使
用割合を極めて少なくし且つ安価なＦｅを必須として製
造費用の低廉化を図る水素吸蔵合金及びその製造方法を
提供することを課題とする。
用割合を極めて少なくし且つ安価なＦｅを必須として製
造費用の低廉化を図る水素吸蔵合金及びその製造方法を
提供することを課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明者等は種々の研究を重ねた結果、Ｃｏの代わ
りにＦｅを使用すると一般には合金中で該Ｆｅが偏析し
やすく、Ａｌが溶出するという問題があるのを克服し、
ＣａＣｕ5 型の結晶構造を有するＡＢ5 型の水素吸蔵合
金において、ＡがＭｍであり、ＢがＡｌ，Ｍｎ，Ｎｉ，
Ｃｏ，Ｆｅ，Ｃｕの中から所定配合とする共に、所定の
温度範囲で熱処理することにより、Ａｌの溶出を極めて
抑制した、水素吸蔵合金を製造することができることを
見出して本発明を完成した。
に、本発明者等は種々の研究を重ねた結果、Ｃｏの代わ
りにＦｅを使用すると一般には合金中で該Ｆｅが偏析し
やすく、Ａｌが溶出するという問題があるのを克服し、
ＣａＣｕ5 型の結晶構造を有するＡＢ5 型の水素吸蔵合
金において、ＡがＭｍであり、ＢがＡｌ，Ｍｎ，Ｎｉ，
Ｃｏ，Ｆｅ，Ｃｕの中から所定配合とする共に、所定の
温度範囲で熱処理することにより、Ａｌの溶出を極めて
抑制した、水素吸蔵合金を製造することができることを
見出して本発明を完成した。
【０００７】かかる知見に基づく、本発明にかかる［請
求項１］の水素吸蔵合金の発明は、ＣａＣｕ5 型の結晶
構造を有するＡＢ5 型の水素吸蔵合金であって、ＡがＭ
ｍ（ミッシュメタル）であり、ＢがＮｉa Ｍｎb Ａｌc
Ｃｏd Ｆｅe であると共に、組成割合が下記関係を有す
るものであることを特徴とする。但し、Ｎｉa Ｍｎb Ａ
ｌc Ｃｏd Ｆｅe 中、 4.０５≦ａ≦4.３、 0.２≦ｂ≦0.5 、 0.２５≦ｃ≦0.４、 ｂ＋ｃ≦0.８、 ０≦ｄ≦0.３、 0.１≦ｅ≦0.3 、 5.１≦a+b+c+d ≦5.３
求項１］の水素吸蔵合金の発明は、ＣａＣｕ5 型の結晶
構造を有するＡＢ5 型の水素吸蔵合金であって、ＡがＭ
ｍ（ミッシュメタル）であり、ＢがＮｉa Ｍｎb Ａｌc
Ｃｏd Ｆｅe であると共に、組成割合が下記関係を有す
るものであることを特徴とする。但し、Ｎｉa Ｍｎb Ａ
ｌc Ｃｏd Ｆｅe 中、 4.０５≦ａ≦4.３、 0.２≦ｂ≦0.5 、 0.２５≦ｃ≦0.４、 ｂ＋ｃ≦0.８、 ０≦ｄ≦0.３、 0.１≦ｅ≦0.3 、 5.１≦a+b+c+d ≦5.３
【０００８】［請求項２］の発明は、ＣａＣｕ5 型の結
晶構造を有するＡＢ5 型の水素吸蔵合金であって、Ａが
Ｍｍ（ミッシュメタル）であり、ＢがＮｉa Ｍｎb Ａｌ
c Ｃｏd Ｆｅe Ｃｕf であると共に、組成割合が下記関
係を有するものであることを特徴とする。但し、Ｎｉa
Ｍｎb Ａｌc Ｃｏd Ｆｅe Ｃｕf 中、 4.１≦ａ≦4.３、 0.２≦ｂ≦0.5 、 0.２５≦ｃ≦0.４、 ｂ＋ｃ≦0.８、 ０≦ｄ≦0.３、 0.１≦ｅ≦0.3 、 0.０５≦ｆ≦0.２、 0.１≦ｅ＋ｆ≦0.３、 5.１≦a+b+c+d ≦5.３
晶構造を有するＡＢ5 型の水素吸蔵合金であって、Ａが
Ｍｍ（ミッシュメタル）であり、ＢがＮｉa Ｍｎb Ａｌ
c Ｃｏd Ｆｅe Ｃｕf であると共に、組成割合が下記関
係を有するものであることを特徴とする。但し、Ｎｉa
Ｍｎb Ａｌc Ｃｏd Ｆｅe Ｃｕf 中、 4.１≦ａ≦4.３、 0.２≦ｂ≦0.5 、 0.２５≦ｃ≦0.４、 ｂ＋ｃ≦0.８、 ０≦ｄ≦0.３、 0.１≦ｅ≦0.3 、 0.０５≦ｆ≦0.２、 0.１≦ｅ＋ｆ≦0.３、 5.１≦a+b+c+d ≦5.３
【０００９】［請求項３］の発明は、請求項１又は２に
おいて、上記ｃ軸の格子長が４０6.４〜４０7.４ｐｍの
範囲であることを特徴とする。
おいて、上記ｃ軸の格子長が４０6.４〜４０7.４ｐｍの
範囲であることを特徴とする。
【００１０】［請求項４］の製造方法の発明は、水素吸
蔵合金を加熱溶解し、これを鋳造した後、不活性ガス雰
囲気中で熱処理し、下記一般式で表されるＣａＣｕ5 型
の結晶構造を有するＡＢ5 型水素吸蔵合金を製造する方
法であって、熱処理条件が１０６０℃〜１１２０℃で少
なくとも１〜６時間であることを特徴とする。 一般式 ＭｍＮｉa Ｍｎb Ａｌc Ｃｏd Ｆｅe 但し、Ｍｍはミッシュメタル、 4.０５≦ａ≦4.３、 0.２≦ｂ≦0.5 、 0.２５≦ｃ≦0.４、 ｂ＋ｃ≦0.８、 ０≦ｄ≦0.３、 0.１≦ｅ≦0.3 、 5.１≦a+b+c+d ≦5.３
蔵合金を加熱溶解し、これを鋳造した後、不活性ガス雰
囲気中で熱処理し、下記一般式で表されるＣａＣｕ5 型
の結晶構造を有するＡＢ5 型水素吸蔵合金を製造する方
法であって、熱処理条件が１０６０℃〜１１２０℃で少
なくとも１〜６時間であることを特徴とする。 一般式 ＭｍＮｉa Ｍｎb Ａｌc Ｃｏd Ｆｅe 但し、Ｍｍはミッシュメタル、 4.０５≦ａ≦4.３、 0.２≦ｂ≦0.5 、 0.２５≦ｃ≦0.４、 ｂ＋ｃ≦0.８、 ０≦ｄ≦0.３、 0.１≦ｅ≦0.3 、 5.１≦a+b+c+d ≦5.３
【００１１】［請求項５］の製造方法の発明は、水素吸
蔵合金を加熱溶解し、これを鋳造した後、不活性ガス雰
囲気中で熱処理し、下記一般式で表されるＣａＣｕ5 型
の結晶構造を有するＡＢ5 型水素吸蔵合金を製造する方
法であって、熱処理条件が１０６０℃〜１１２０℃で少
なくとも１〜６時間であることを特徴とする。 一般式 ＭｍＮｉa Ｍｎb Ａｌc Ｃｏd Ｆｅe Ｃｕf 但し、Ｍｍはミッシュメタル、 4.１≦ａ≦4.３、 0.２≦ｂ≦0.5 、 0.２５≦ｃ≦0.４、 ｂ＋ｃ≦0.８、 ０≦ｄ≦0.３、 0.１≦ｅ≦0.3 、 0.０５≦ｆ≦0.２、 0.１≦ｅ＋ｆ≦0.３、 5.１≦a+b+c+d ≦5.３
蔵合金を加熱溶解し、これを鋳造した後、不活性ガス雰
囲気中で熱処理し、下記一般式で表されるＣａＣｕ5 型
の結晶構造を有するＡＢ5 型水素吸蔵合金を製造する方
法であって、熱処理条件が１０６０℃〜１１２０℃で少
なくとも１〜６時間であることを特徴とする。 一般式 ＭｍＮｉa Ｍｎb Ａｌc Ｃｏd Ｆｅe Ｃｕf 但し、Ｍｍはミッシュメタル、 4.１≦ａ≦4.３、 0.２≦ｂ≦0.5 、 0.２５≦ｃ≦0.４、 ｂ＋ｃ≦0.８、 ０≦ｄ≦0.３、 0.１≦ｅ≦0.3 、 0.０５≦ｆ≦0.２、 0.１≦ｅ＋ｆ≦0.３、 5.１≦a+b+c+d ≦5.３
【００１２】
【００１３】以下、本発明の実施の形態を説明する。
【００１４】本発明では、ＣａＣｕ5 型の結晶構造を有
するＡＢ5 型の水素吸蔵合金において、ＡがＭｍであ
り、Ｎｉa Ｍｎb Ａｌc Ｃｏd Ｆｅe であると共に、組
成割合が下記関係を有すると共に、所定の温度範囲で熱
処理するするようにしたものである。ここで、Ｎｉa Ｍ
ｎb Ａｌc Ｃｏd Ｆｅe の各組成割合は下記関係を有す
るものである。すなわち、Ｎｉの割合は4.０５≦ａ≦4.
３であり、Ｍｎの割合は0.２≦ｂ≦0.5 であり、Ａｌの
割合は0.２５≦ｃ≦0.４であると共にＭｎとの合計では
ｂ＋ｃ≦0.８であり、Ｃｏの割合は０≦ｄ≦0.３であ
り、Ｆｅの割合は0.１≦ｅ≦0.3 であり、これらの成分
の合計は5.１≦a+b+c+d ≦5.３である。
するＡＢ5 型の水素吸蔵合金において、ＡがＭｍであ
り、Ｎｉa Ｍｎb Ａｌc Ｃｏd Ｆｅe であると共に、組
成割合が下記関係を有すると共に、所定の温度範囲で熱
処理するするようにしたものである。ここで、Ｎｉa Ｍ
ｎb Ａｌc Ｃｏd Ｆｅe の各組成割合は下記関係を有す
るものである。すなわち、Ｎｉの割合は4.０５≦ａ≦4.
３であり、Ｍｎの割合は0.２≦ｂ≦0.5 であり、Ａｌの
割合は0.２５≦ｃ≦0.４であると共にＭｎとの合計では
ｂ＋ｃ≦0.８であり、Ｃｏの割合は０≦ｄ≦0.３であ
り、Ｆｅの割合は0.１≦ｅ≦0.3 であり、これらの成分
の合計は5.１≦a+b+c+d ≦5.３である。
【００１５】以下に、各限定の理由を示す。 Ｎｉの割合を4.０５≦ａ≦4.３とした限定理由 Ｎｉのａの値が4.０５未満では、出力特性が良好ではな
いからであり、一方、4.３を超えると微粉化特性や寿命
特性の劣化認められ、共に好ましくないからである。
いからであり、一方、4.３を超えると微粉化特性や寿命
特性の劣化認められ、共に好ましくないからである。
【００１６】 Ｍｎの割合を0.２≦ｂ≦0.5 とした限
定理由 Ｍｎのｂの値が0.２未満では、プラトー圧力が高くな
り、且つ水素吸蔵量が損なわれるからであり、一方、0.
５を超えると合金の腐食が激しくなり、合金の早期劣化
が認められ、共に好ましくないからである。
定理由 Ｍｎのｂの値が0.２未満では、プラトー圧力が高くな
り、且つ水素吸蔵量が損なわれるからであり、一方、0.
５を超えると合金の腐食が激しくなり、合金の早期劣化
が認められ、共に好ましくないからである。
【００１７】 Ａｌの割合を0.２５≦ｃ≦0.４とした
限定理由 Ａｌのｃの値が0.２５未満では、水素吸蔵合金放出圧力
であるプラトー圧力が高くなり、充放電のエネルギー効
率が悪くなるからであり、一方、0.4 を超えると水素吸
蔵量が少なくなり、共に好ましくないからである。ま
た、ＭｎとＡｌとの合計をｂ＋ｃ≦0.８としたのは、Ｍ
ｎ＋Ａｌのｂ＋ｃの値が0.８を超える場合では、合金の
腐食が激しくなり合金の早期劣化が認められるばかり
か、熱処理してもＭｎ，Ａｌ含有の偏析を消失させるこ
とができなくなり、合金の耐食性が損なわれてしまうか
らである。
限定理由 Ａｌのｃの値が0.２５未満では、水素吸蔵合金放出圧力
であるプラトー圧力が高くなり、充放電のエネルギー効
率が悪くなるからであり、一方、0.4 を超えると水素吸
蔵量が少なくなり、共に好ましくないからである。ま
た、ＭｎとＡｌとの合計をｂ＋ｃ≦0.８としたのは、Ｍ
ｎ＋Ａｌのｂ＋ｃの値が0.８を超える場合では、合金の
腐食が激しくなり合金の早期劣化が認められるばかり
か、熱処理してもＭｎ，Ａｌ含有の偏析を消失させるこ
とができなくなり、合金の耐食性が損なわれてしまうか
らである。
【００１８】 Ｃｏの割合を０≦ｄ≦0.３とした限定
理由 製造コストの低減のために、Ｃｏの添加は全く添加しな
いか若しくは極微量であることが電気自動車用合金とし
て必要であるからである。
理由 製造コストの低減のために、Ｃｏの添加は全く添加しな
いか若しくは極微量であることが電気自動車用合金とし
て必要であるからである。
【００１９】 Ｆｅの割合を0.１≦ｅ≦0.3 とした限
定理由 Ｆｅのｃの値が0.１未満では、微粉化特性向上の効果が
認められず、一方、0.３を超えると熱処理や鋳造方法の
最適化によってもＦｅの偏析は抑えられなくなり、Ａｌ
の溶出を防げなくなり、共に好ましくないからである。
定理由 Ｆｅのｃの値が0.１未満では、微粉化特性向上の効果が
認められず、一方、0.３を超えると熱処理や鋳造方法の
最適化によってもＦｅの偏析は抑えられなくなり、Ａｌ
の溶出を防げなくなり、共に好ましくないからである。
【００２０】 5.１≦a+b+c+d ≦5.３の限定理由 理論的にはa+b+c+d は５であるが、組成物によって幅を
持たせている。a+b+c+d の値が5.１未満では、単相化せ
ず微粉化や寿命特性劣化が認められ、一方5.３を超える
と、水素吸蔵量が損なわれてしまい、共に好ましくない
からである。
持たせている。a+b+c+d の値が5.１未満では、単相化せ
ず微粉化や寿命特性劣化が認められ、一方5.３を超える
と、水素吸蔵量が損なわれてしまい、共に好ましくない
からである。
【００２１】また、更なる添加成分としてＣｕを添加す
るようにしてもよい。この場合、添加量は０≦ｆ≦0.
２、好ましくは0.０５≦ｆ≦0.２とすればよい。これ
は、Ｃｕのｆの値が0.２を超えると、水素吸蔵量が損な
われ好ましくないからである。また、ＦｅとＣｕとの合
計を ０≦ｅ＋ｆ≦0.３としたのは、ＦｅとＣｕとの総
量が0.３を超えると、水素吸蔵量が損なわれるばかりか
合金の活性も損なわれてしまい、好ましくないからであ
る。
るようにしてもよい。この場合、添加量は０≦ｆ≦0.
２、好ましくは0.０５≦ｆ≦0.２とすればよい。これ
は、Ｃｕのｆの値が0.２を超えると、水素吸蔵量が損な
われ好ましくないからである。また、ＦｅとＣｕとの合
計を ０≦ｅ＋ｆ≦0.３としたのは、ＦｅとＣｕとの総
量が0.３を超えると、水素吸蔵量が損なわれるばかりか
合金の活性も損なわれてしまい、好ましくないからであ
る。
【００２２】本発明の水素吸蔵合金は、ｃ軸の格子長を
４０6.４〜４０7.４ｐｍの範囲であることが好ましい。
これは、ｃ軸の格子長が４０6.４ｐｍ未満であると、微
粉化特性に劣るのみならず、初期特性（相対磁化率）も
低下するからであり、一方ｃ軸の格子長が４０7.４ｐｍ
を超えるような水素吸蔵合金の製造には困難性が伴い、
水素吸蔵量の大幅な減少となり、共に好ましくないから
である。
４０6.４〜４０7.４ｐｍの範囲であることが好ましい。
これは、ｃ軸の格子長が４０6.４ｐｍ未満であると、微
粉化特性に劣るのみならず、初期特性（相対磁化率）も
低下するからであり、一方ｃ軸の格子長が４０7.４ｐｍ
を超えるような水素吸蔵合金の製造には困難性が伴い、
水素吸蔵量の大幅な減少となり、共に好ましくないから
である。
【００２３】本発明の水素吸蔵合金の製造は、上述した
合金組成となるように、水素吸蔵合金を秤量、混合し、
例えば誘導加熱による高周波加熱溶解炉を用い、上記水
素吸蔵合金原料を溶解して溶湯となす、これを鋳型（例
えば水冷型の鋳型）に流し込んで水素吸蔵合金を例えば
１３５０〜１５５０℃で鋳造する。この際の鋳湯温度は
１２００〜１４５０℃である。次に、得られた水素吸蔵
合金を不活性ガス雰囲気（例えばＡｒガス）中で熱処理
する。熱処理条件は１０６０℃〜１１２０℃で少なくと
も１〜６時間とするのがよい。これは、この温度範囲で
の熱処理であれば、Ｆｅを合金中に均質化させることが
できるが、１０６０℃未満での熱処理温度の場合、Ｆｅ
の偏析が多くなり、Ａｌが溶出して耐微粉化特性が劣化
するので、好ましくないからである。また、１１２０℃
を超える場合には、溶解して合金として成り立たず、Ｆ
ｅの偏析とは異なる組成の偏析が生じ好ましくないから
である。また、この均質化処理の時間は少なくとも１〜
６時間とし、３時間程度が特に望ましい。
合金組成となるように、水素吸蔵合金を秤量、混合し、
例えば誘導加熱による高周波加熱溶解炉を用い、上記水
素吸蔵合金原料を溶解して溶湯となす、これを鋳型（例
えば水冷型の鋳型）に流し込んで水素吸蔵合金を例えば
１３５０〜１５５０℃で鋳造する。この際の鋳湯温度は
１２００〜１４５０℃である。次に、得られた水素吸蔵
合金を不活性ガス雰囲気（例えばＡｒガス）中で熱処理
する。熱処理条件は１０６０℃〜１１２０℃で少なくと
も１〜６時間とするのがよい。これは、この温度範囲で
の熱処理であれば、Ｆｅを合金中に均質化させることが
できるが、１０６０℃未満での熱処理温度の場合、Ｆｅ
の偏析が多くなり、Ａｌが溶出して耐微粉化特性が劣化
するので、好ましくないからである。また、１１２０℃
を超える場合には、溶解して合金として成り立たず、Ｆ
ｅの偏析とは異なる組成の偏析が生じ好ましくないから
である。また、この均質化処理の時間は少なくとも１〜
６時間とし、３時間程度が特に望ましい。
【００２４】本発明による水素吸蔵合金は、粉砕後、高
出力用アルカリ蓄電池の負極として好適に用いられる。
該蓄電池は、初期特性や低温高出力特性が良好で、合金
の微粉化による負極の劣化が抑制され、サイクル寿命の
長いものとなる。
出力用アルカリ蓄電池の負極として好適に用いられる。
該蓄電池は、初期特性や低温高出力特性が良好で、合金
の微粉化による負極の劣化が抑制され、サイクル寿命の
長いものとなる。
【００２５】
【実施例】以下、本発明の効果を示す実施例を説明する
が、本発明はこれに限定されるものではない。
が、本発明はこれに限定されるものではない。
【００２６】［実施例１−１〜１−３及び比較例１−１
〜１−２］Ｍｍ、Ｎｉ、Ｍｎ、Ａｌ、Ｆｅ及びＣｏを合
金組成で下記「表１」に示される合金組成Ａ（ＭｍＮｉ
4.15Ｍｎ0.45Ａｌ0.30Ｃｏ0.2 Ｆｅ0.1 （ＡＢ5.2 ））
となるように、各水素吸蔵合金原料を秤量、混合した。
この混合物を坩堝に入れて高周波溶解炉に固定し、１０
-4〜１０-5Ｔｏｒｒまで真空にした後、アルゴンガス雰
囲気中で加熱溶解し、水冷式銅鋳型に流し込み、１３５
０℃（鋳湯温度１２５０℃）で鋳造を行い、合金組成Ａ
の合金を得た。
〜１−２］Ｍｍ、Ｎｉ、Ｍｎ、Ａｌ、Ｆｅ及びＣｏを合
金組成で下記「表１」に示される合金組成Ａ（ＭｍＮｉ
4.15Ｍｎ0.45Ａｌ0.30Ｃｏ0.2 Ｆｅ0.1 （ＡＢ5.2 ））
となるように、各水素吸蔵合金原料を秤量、混合した。
この混合物を坩堝に入れて高周波溶解炉に固定し、１０
-4〜１０-5Ｔｏｒｒまで真空にした後、アルゴンガス雰
囲気中で加熱溶解し、水冷式銅鋳型に流し込み、１３５
０℃（鋳湯温度１２５０℃）で鋳造を行い、合金組成Ａ
の合金を得た。
【００２７】更に、この合金組成Ａの合金をアルゴンガ
ス雰囲気中で、「表２」に示す条件で熱処理（１０４０
℃，１０６０℃，１０８０℃，１１００℃，１１２０
℃：３時間）を行い、水素吸蔵合金を得た。なお、参考
例は従来技術にかかるＣｏ含有量が高いものであり、参
考例１−１はＣｏ10重量％含有する従来合金、参考例１
−２，３はＣｏ５重量％含有する従来合金の特性を各々
示した。各々の特性（格子長、微粉化残存率、電極容
量、容量残存率、Ａｌ溶出率）の結果を「表２」に示
す。
ス雰囲気中で、「表２」に示す条件で熱処理（１０４０
℃，１０６０℃，１０８０℃，１１００℃，１１２０
℃：３時間）を行い、水素吸蔵合金を得た。なお、参考
例は従来技術にかかるＣｏ含有量が高いものであり、参
考例１−１はＣｏ10重量％含有する従来合金、参考例１
−２，３はＣｏ５重量％含有する従来合金の特性を各々
示した。各々の特性（格子長、微粉化残存率、電極容
量、容量残存率、Ａｌ溶出率）の結果を「表２」に示
す。
【００２８】
【表１】
【００２９】
【表２】
【００３０】［実施例２−１〜２−３及び比較例２−１
〜２−２］合金組成を上記「表１」に示される合金組成
Ｂ（ＭｍＮｉ4.15Ｍｎ0.45Ａｌ0. 30Ｃｏ0.2 Ｆｅ0.1 Ｃ
ｕ0.1 （ＡＢ5.2 ））とし、下記「表３」に示す条件で
熱処理（１０４０℃，１０６０℃，１０８０℃，１１０
０℃，１１２０℃：３時間）を行い、合金組成Ｂの水素
吸蔵合金を得た。各々の特性結果を「表３」に示す。
〜２−２］合金組成を上記「表１」に示される合金組成
Ｂ（ＭｍＮｉ4.15Ｍｎ0.45Ａｌ0. 30Ｃｏ0.2 Ｆｅ0.1 Ｃ
ｕ0.1 （ＡＢ5.2 ））とし、下記「表３」に示す条件で
熱処理（１０４０℃，１０６０℃，１０８０℃，１１０
０℃，１１２０℃：３時間）を行い、合金組成Ｂの水素
吸蔵合金を得た。各々の特性結果を「表３」に示す。
【００３１】
【表３】
【００３２】［実施例３−１〜３−４及び比較例３−１
〜３−４］実施例３−１〜３−４の合金組成を上記「表
１」に示される合金組成Ｃ〜Ｈとし、下記「表４」に示
す条件で熱処理を行い、合金組成Ｃ〜Ｈの水素吸蔵合金
を得た。比較例３−１〜３−４の合金組成を上記「表
１」に示される合金組成Ｉ〜Ｌとし、下記「表４」に示
す条件で熱処理を行い、合金組成Ｉ（Ｍｎの割合ｂを0.
５５とした場合）、Ｊ（Ｎｉの割合ａを4.００とした場
合）、Ｋ（Ｎｉの割合ａを3.９、ＦｅとＣｕの割合ｅ＋
ｆを0.４とした場合）、Ｌ（Ｎｉの割合ａを4.４とした
場合）の水素吸蔵合金を得た。各々の特性結果を「表
４」に示す。
〜３−４］実施例３−１〜３−４の合金組成を上記「表
１」に示される合金組成Ｃ〜Ｈとし、下記「表４」に示
す条件で熱処理を行い、合金組成Ｃ〜Ｈの水素吸蔵合金
を得た。比較例３−１〜３−４の合金組成を上記「表
１」に示される合金組成Ｉ〜Ｌとし、下記「表４」に示
す条件で熱処理を行い、合金組成Ｉ（Ｍｎの割合ｂを0.
５５とした場合）、Ｊ（Ｎｉの割合ａを4.００とした場
合）、Ｋ（Ｎｉの割合ａを3.９、ＦｅとＣｕの割合ｅ＋
ｆを0.４とした場合）、Ｌ（Ｎｉの割合ａを4.４とした
場合）の水素吸蔵合金を得た。各々の特性結果を「表
４」に示す。
【００３３】
【表４】
【００３４】「表２」〜「表４］に示すように、実施例
は比較例のものに比べ、格子長、微粉化残存率、電極容
量、容量残存率、Ａｌ溶出率において、高いレベルにあ
り、従来のＣｏ１０重量％含有水素吸蔵合金（参考例）
とほぼ同一水準にあり、アルカリ蓄電池の負極として用
いて良好であることが判明した。
は比較例のものに比べ、格子長、微粉化残存率、電極容
量、容量残存率、Ａｌ溶出率において、高いレベルにあ
り、従来のＣｏ１０重量％含有水素吸蔵合金（参考例）
とほぼ同一水準にあり、アルカリ蓄電池の負極として用
いて良好であることが判明した。
【００３５】
【発明の効果】以上、実施例と共に説明したように、本
発明によれば、Ｆｅの偏析を無くして均一な組織にする
ことにより、Ｃｏの代わりにＦｅの含有量を多くしても
Ａｌの溶出は抑制される。この結果、コバルトの使用割
合を極めて少なくし且つ安価なＦｅを必須として製造費
用の低廉化を図ることができる。
発明によれば、Ｆｅの偏析を無くして均一な組織にする
ことにより、Ｃｏの代わりにＦｅの含有量を多くしても
Ａｌの溶出は抑制される。この結果、コバルトの使用割
合を極めて少なくし且つ安価なＦｅを必須として製造費
用の低廉化を図ることができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０１Ｍ 4/38 Ｈ０１Ｍ 4/38 Ａ
Claims (5)
- 【請求項１】 ＣａＣｕ5 型の結晶構造を有するＡＢ5
型の水素吸蔵合金であって、 ＡがＭｍ（ミッシュメタル）であり、ＢがＮｉa Ｍｎb
Ａｌc Ｃｏd Ｆｅe であると共に、組成割合が下記関係
を有するものであることを特徴とする水素吸蔵合金。但
し、Ｎｉa Ｍｎb Ａｌc Ｃｏd Ｆｅe 中、 4.０５≦ａ≦4.３、 0.２≦ｂ≦0.5 、 0.２５≦ｃ≦0.４、 ｂ＋ｃ≦0.８、 ０≦ｄ≦0.３、 0.１≦ｅ≦0.3 、 5.１≦a+b+c+d ≦5.３ - 【請求項２】 ＣａＣｕ5 型の結晶構造を有するＡＢ5
型の水素吸蔵合金であって、 ＡがＭｍ（ミッシュメタル）であり、ＢがＮｉa Ｍｎb
Ａｌc Ｃｏd Ｆｅe Ｃｕf であると共に、組成割合が下
記関係を有するものであることを特徴とする水素吸蔵合
金。但し、Ｎｉa Ｍｎb Ａｌc Ｃｏd Ｆｅe Ｃｕf 中、 4.１≦ａ≦4.３、 0.２≦ｂ≦0.5 、 0.２５≦ｃ≦0.４、 ｂ＋ｃ≦0.８、 ０≦ｄ≦0.３、 0.１≦ｅ≦0.3 、 0.０５≦ｆ≦0.２、 0.１≦ｅ＋ｆ≦0.３、 5.１≦a+b+c+d ≦5.３ - 【請求項３】 請求項１又は２において、 上記ｃ軸の格子長が４０6.４〜４０7.４ｐｍの範囲であ
ることを特徴とする水素吸蔵合金。 - 【請求項４】 水素吸蔵合金を加熱溶解し、これを鋳造
した後、不活性ガス雰囲気中で熱処理し、下記一般式で
表されるＣａＣｕ5 型の結晶構造を有するＡＢ5 型水素
吸蔵合金を製造する方法であって、熱処理条件が１０６
０℃〜１１２０℃で少なくとも１〜６時間であることを
特徴とする水素吸蔵合金の製造方法。 一般式 ＭｍＮｉa Ｍｎb Ａｌc Ｃｏd Ｆｅe 但し、Ｍｍはミッシュメタル、 4.０５≦ａ≦4.３、 0.２≦ｂ≦0.5 、 0.２５≦ｃ≦0.４、 ｂ＋ｃ≦0.８、 ０≦ｄ≦0.３、 0.１≦ｅ≦0.3 、 5.１≦a+b+c+d ≦5.３ - 【請求項５】 水素吸蔵合金を加熱溶解し、これを鋳造
した後、不活性ガス雰囲気中で熱処理し、下記一般式で
表されるＣａＣｕ5 型の結晶構造を有するＡＢ5 型水素
吸蔵合金を製造する方法であって、熱処理条件が１０６
０℃〜１１２０℃で少なくとも１〜６時間であることを
特徴とする水素吸蔵合金の製造方法。 一般式 ＭｍＮｉa Ｍｎb Ａｌc Ｃｏd Ｆｅe Ｃｕf 但し、Ｍｍはミッシュメタル、 4.１≦ａ≦4.３、 0.２≦ｂ≦0.5 、 0.２５≦ｃ≦0.４、 ｂ＋ｃ≦0.８、 ０≦ｄ≦0.３、 0.１≦ｅ≦0.3 、 0.０５≦ｆ≦0.２、 5.１≦a+b+c+d ≦5.３、 0.１≦ｅ＋ｆ≦0.３
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP02397799A JP4091704B2 (ja) | 1999-02-01 | 1999-02-01 | 水素吸蔵合金及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP02397799A JP4091704B2 (ja) | 1999-02-01 | 1999-02-01 | 水素吸蔵合金及びその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000219928A true JP2000219928A (ja) | 2000-08-08 |
| JP4091704B2 JP4091704B2 (ja) | 2008-05-28 |
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ID=12125627
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP02397799A Expired - Lifetime JP4091704B2 (ja) | 1999-02-01 | 1999-02-01 | 水素吸蔵合金及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4091704B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001094653A1 (fr) * | 2000-06-09 | 2001-12-13 | Mitsui Mining & Smelting Company, Ltd. | Alliage a occlusion d'hydrogene et son procede de production |
| WO2003054240A1 (fr) * | 2001-12-13 | 2003-07-03 | Santoku Corporation | Alliage de stockage d'hydrogene et poudre d'alliage de stockage d'hydrogene, son procede d'obtention, et electrode negative pour un element accumulateur nickel-hydrogene |
-
1999
- 1999-02-01 JP JP02397799A patent/JP4091704B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001094653A1 (fr) * | 2000-06-09 | 2001-12-13 | Mitsui Mining & Smelting Company, Ltd. | Alliage a occlusion d'hydrogene et son procede de production |
| US6773667B2 (en) | 2000-06-09 | 2004-08-10 | Mitsui Mining & Smelting Company, Ltd. | Hydrogen-occluding alloy and process for producing the same |
| WO2003054240A1 (fr) * | 2001-12-13 | 2003-07-03 | Santoku Corporation | Alliage de stockage d'hydrogene et poudre d'alliage de stockage d'hydrogene, son procede d'obtention, et electrode negative pour un element accumulateur nickel-hydrogene |
| CN100400691C (zh) * | 2001-12-13 | 2008-07-09 | 株式会社三德 | 贮氢合金、贮氢合金粉末、它们的制法以及镍氢二次电池用负极 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4091704B2 (ja) | 2008-05-28 |
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