JP2003013104A - 電極用水素吸蔵合金、電極用水素吸蔵合金の製造方法、及び水素吸蔵合金電極 - Google Patents
電極用水素吸蔵合金、電極用水素吸蔵合金の製造方法、及び水素吸蔵合金電極Info
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-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
- Powder Metallurgy (AREA)
- Chemically Coating (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 電極用水素吸蔵合金にチタンを含むバナジウ
ム系水素吸蔵合金粉末を用いた水素吸蔵合金電極におい
て、上記の電極用水素吸蔵合金を改善し、この水素吸蔵
合金電極をアルカリ蓄電池の負極に使用した場合に、十
分な電池容量が得られると共に、十分なサイクル特性が
得られるようにする。 【解決手段】 水素吸蔵合金電極１１における電極用水
素吸蔵合金として、チタンを含むバナジウム系水素吸蔵
合金粉末の表面を希土類系水素吸蔵合金で被覆したもの
を用いるようにした。
ム系水素吸蔵合金粉末を用いた水素吸蔵合金電極におい
て、上記の電極用水素吸蔵合金を改善し、この水素吸蔵
合金電極をアルカリ蓄電池の負極に使用した場合に、十
分な電池容量が得られると共に、十分なサイクル特性が
得られるようにする。 【解決手段】 水素吸蔵合金電極１１における電極用水
素吸蔵合金として、チタンを含むバナジウム系水素吸蔵
合金粉末の表面を希土類系水素吸蔵合金で被覆したもの
を用いるようにした。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、ニッケル−水素
蓄電池等のアルカリ蓄電池の負極に使用される水素吸蔵
合金電極及びこのような水素吸蔵合金電極に使用する電
極用水素吸蔵合金並びにその製造方法に係り、特に、少
なくともチタンを含むバナジウム系水素吸蔵合金粉末を
用いた水素吸蔵合金電極をアルカリ蓄電池に使用した場
合に、十分なサイクル特性が得られるようにした点に特
徴を有するものである。
蓄電池等のアルカリ蓄電池の負極に使用される水素吸蔵
合金電極及びこのような水素吸蔵合金電極に使用する電
極用水素吸蔵合金並びにその製造方法に係り、特に、少
なくともチタンを含むバナジウム系水素吸蔵合金粉末を
用いた水素吸蔵合金電極をアルカリ蓄電池に使用した場
合に、十分なサイクル特性が得られるようにした点に特
徴を有するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、アルカリ蓄電池として、ニッケル
−カドミウム蓄電池に比べ、高容量であり、環境安全性
にも優れている点から、ニッケル−水素蓄電池等の負極
に水素吸蔵合金電極を用いたアルカリ蓄電池が広く利用
されるようになった。
−カドミウム蓄電池に比べ、高容量であり、環境安全性
にも優れている点から、ニッケル−水素蓄電池等の負極
に水素吸蔵合金電極を用いたアルカリ蓄電池が広く利用
されるようになった。
【０００３】ここで、このようなアルカリ蓄電池におい
ては、その負極に用いる水素吸蔵合金電極を構成する材
料として、一般に、Ｍｍ（Ｍｍは希土類元素の混合物で
あるミッシュメタル）等を用いた希土類系水素吸蔵合金
が使用されている。
ては、その負極に用いる水素吸蔵合金電極を構成する材
料として、一般に、Ｍｍ（Ｍｍは希土類元素の混合物で
あるミッシュメタル）等を用いた希土類系水素吸蔵合金
が使用されている。
【０００４】しかし、Ｍｍ等を用いた希土類系水素吸蔵
合金の場合、水素を吸蔵，放出する反応活性には優れて
いるが、水素を吸蔵できる量が十分ではなく、高い電池
容量が得られないという問題があった。
合金の場合、水素を吸蔵，放出する反応活性には優れて
いるが、水素を吸蔵できる量が十分ではなく、高い電池
容量が得られないという問題があった。
【０００５】また、近年においては、上記のように負極
に水素吸蔵合金電極を用いたアルカリ蓄電池を様々なポ
ータブル機器の電源に使用するために高容量化が要望さ
れ、このため、水素吸蔵合金電極に用いる電極用水素吸
蔵合金として、水素吸蔵能力の高いバナジウムを主体と
するＶ−Ｔｉ−Ｎｉ系やＶ−Ｔｉ−Ｃｒ系等のチタンを
含むバナジウム系水素吸蔵合金を使用することが検討さ
れている。
に水素吸蔵合金電極を用いたアルカリ蓄電池を様々なポ
ータブル機器の電源に使用するために高容量化が要望さ
れ、このため、水素吸蔵合金電極に用いる電極用水素吸
蔵合金として、水素吸蔵能力の高いバナジウムを主体と
するＶ−Ｔｉ−Ｎｉ系やＶ−Ｔｉ−Ｃｒ系等のチタンを
含むバナジウム系水素吸蔵合金を使用することが検討さ
れている。
【０００６】しかし、このようなチタンを含むバナジウ
ム系水素吸蔵合金は、水素を吸蔵，放出する反応活性が
低く、十分な充放電反応が行えず、またアルカリ電解液
によりバナジウムが酸化されて溶出し、これにより容量
が低下して、十分なサイクル特性が得られないという問
題があった。
ム系水素吸蔵合金は、水素を吸蔵，放出する反応活性が
低く、十分な充放電反応が行えず、またアルカリ電解液
によりバナジウムが酸化されて溶出し、これにより容量
が低下して、十分なサイクル特性が得られないという問
題があった。
【０００７】このため、近年においては、上記のような
チタンを含むバナジウム系水素吸蔵合金粒子の表面にニ
ッケルメッキを行って熱処理する等により、このバナジ
ウム系の水素吸蔵合金粒子の表面にＮｉ−Ｔｉの被覆層
を形成して、この水素吸蔵合金粒子における反応活性を
向上させることが提案されている。
チタンを含むバナジウム系水素吸蔵合金粒子の表面にニ
ッケルメッキを行って熱処理する等により、このバナジ
ウム系の水素吸蔵合金粒子の表面にＮｉ−Ｔｉの被覆層
を形成して、この水素吸蔵合金粒子における反応活性を
向上させることが提案されている。
【０００８】しかし、このようにバナジウム系水素吸蔵
合金粒子の表面にＮｉ−Ｔｉの被覆層を形成した場合に
おいても、このＮｉ−Ｔｉの被覆層はアルカリ電解液に
対する耐蝕性が低く、依然として、十分なサイクル特性
が得られないという問題があった。
合金粒子の表面にＮｉ−Ｔｉの被覆層を形成した場合に
おいても、このＮｉ−Ｔｉの被覆層はアルカリ電解液に
対する耐蝕性が低く、依然として、十分なサイクル特性
が得られないという問題があった。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】この発明は、電極用水
素吸蔵合金としてチタンを含むバナジウム系水素吸蔵合
金を用いた水素吸蔵合金電極を、アルカリ蓄電池の負極
に使用する場合における上記のような問題を解決するこ
とを課題とするものである。
素吸蔵合金としてチタンを含むバナジウム系水素吸蔵合
金を用いた水素吸蔵合金電極を、アルカリ蓄電池の負極
に使用する場合における上記のような問題を解決するこ
とを課題とするものである。
【００１０】すなわち、この発明においては、電極用水
素吸蔵合金として使用するチタンを含むバナジウム系水
素吸蔵合金を改善し、このような電極用水素吸蔵合金を
用いた水素吸蔵合金電極をアルカリ蓄電池の負極に使用
した場合に、十分な電池容量が得られると共に、十分な
サイクル特性が得られるようにすることを課題とするも
のである。
素吸蔵合金として使用するチタンを含むバナジウム系水
素吸蔵合金を改善し、このような電極用水素吸蔵合金を
用いた水素吸蔵合金電極をアルカリ蓄電池の負極に使用
した場合に、十分な電池容量が得られると共に、十分な
サイクル特性が得られるようにすることを課題とするも
のである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】この発明における電極用
水素吸蔵合金においては、上記のような課題を解決する
ため、少なくともチタンを含むバナジウム系水素吸蔵合
金粉末の表面を希土類系水素吸蔵合金で被覆するように
したのである。
水素吸蔵合金においては、上記のような課題を解決する
ため、少なくともチタンを含むバナジウム系水素吸蔵合
金粉末の表面を希土類系水素吸蔵合金で被覆するように
したのである。
【００１２】また、この発明における水素吸蔵合金電極
においては、上記のように少なくともチタンを含むバナ
ジウム系水素吸蔵合金粉末の表面を希土類系水素吸蔵合
金で被覆した電極用水素吸蔵合金を用いるようにしたの
である。
においては、上記のように少なくともチタンを含むバナ
ジウム系水素吸蔵合金粉末の表面を希土類系水素吸蔵合
金で被覆した電極用水素吸蔵合金を用いるようにしたの
である。
【００１３】そして、上記のように少なくともチタンを
含むバナジウム系水素吸蔵合金粉末の表面を希土類系水
素吸蔵合金で被覆すると、この希土類系水素吸蔵合金に
よってチタンを含むバナジウム系水素吸蔵合金粉末の表
面における反応活性が向上すると共に、アルカリ電解液
に対する耐蝕性も向上し、この電極用水素吸蔵合金を用
いた水素吸蔵合金電極をアルカリ蓄電池の負極に使用し
た場合、十分な電池容量が得られると共に、十分なサイ
クル特性が得られるようになる。
含むバナジウム系水素吸蔵合金粉末の表面を希土類系水
素吸蔵合金で被覆すると、この希土類系水素吸蔵合金に
よってチタンを含むバナジウム系水素吸蔵合金粉末の表
面における反応活性が向上すると共に、アルカリ電解液
に対する耐蝕性も向上し、この電極用水素吸蔵合金を用
いた水素吸蔵合金電極をアルカリ蓄電池の負極に使用し
た場合、十分な電池容量が得られると共に、十分なサイ
クル特性が得られるようになる。
【００１４】ここで、上記のように少なくともチタンを
含むバナジウム系水素吸蔵合金粉末の表面が希土類系水
素吸蔵合金で被覆された電極用水素吸蔵合金を製造する
にあたっては、例えば、希土類金属微粒子と希土類合金
微粒子との少なくとも１種が分散されると共にニッケル
イオンとコバルトイオンとの少なくとも１種が含有され
たメッキ浴中において、少なくともチタンを含むバナジ
ウム系水素吸蔵合金粉末の表面に複合メッキを行った
後、複合メッキされた上記のバナジウム系水素吸蔵合金
粉末を熱処理させるようにする。
含むバナジウム系水素吸蔵合金粉末の表面が希土類系水
素吸蔵合金で被覆された電極用水素吸蔵合金を製造する
にあたっては、例えば、希土類金属微粒子と希土類合金
微粒子との少なくとも１種が分散されると共にニッケル
イオンとコバルトイオンとの少なくとも１種が含有され
たメッキ浴中において、少なくともチタンを含むバナジ
ウム系水素吸蔵合金粉末の表面に複合メッキを行った
後、複合メッキされた上記のバナジウム系水素吸蔵合金
粉末を熱処理させるようにする。
【００１５】ここで、上記のように希土類金属微粒子と
希土類合金微粒子との少なくとも１種が分散されると共
にニッケルイオンとコバルトイオンとの少なくとも１種
が含有されたメッキ浴中において、少なくともチタンを
含むバナジウム系水素吸蔵合金粉末の表面に複合メッキ
を行うと、上記のバナジウム系水素吸蔵合金粉末の表面
に、希土類金属微粒子と希土類合金微粒子との少なくと
も１種が分散されたニッケルとコバルトとの少なくとも
１種を含有するメッキ層が形成される。
希土類合金微粒子との少なくとも１種が分散されると共
にニッケルイオンとコバルトイオンとの少なくとも１種
が含有されたメッキ浴中において、少なくともチタンを
含むバナジウム系水素吸蔵合金粉末の表面に複合メッキ
を行うと、上記のバナジウム系水素吸蔵合金粉末の表面
に、希土類金属微粒子と希土類合金微粒子との少なくと
も１種が分散されたニッケルとコバルトとの少なくとも
１種を含有するメッキ層が形成される。
【００１６】そして、このようなメッキ層が形成された
バナジウム系水素吸蔵合金粉末を熱処理すると、上記の
メッキ層における希土類金属微粒子や希土類合金微粒子
が上記のニッケルやコバルト等と合金化されて、上記の
バナジウム系水素吸蔵合金粉末の表面が希土類系水素吸
蔵合金で被覆されるようになる。
バナジウム系水素吸蔵合金粉末を熱処理すると、上記の
メッキ層における希土類金属微粒子や希土類合金微粒子
が上記のニッケルやコバルト等と合金化されて、上記の
バナジウム系水素吸蔵合金粉末の表面が希土類系水素吸
蔵合金で被覆されるようになる。
【００１７】
【実施例】以下、この発明の実施例に係る電極用水素吸
蔵合金を用いて作製した水素吸蔵合金電極を使用する
と、高い容量が得られると共に、サイクル特性が向上す
ることを、比較例を挙げて明らかにする。なお、この発
明における電極用水素吸蔵合金、電極用水素吸蔵合金の
製造方法及び水素吸蔵合金電極は、特に、下記の実施例
に示したものに限定されるものではなく、その要旨を変
更しない範囲において適宜変更して実施できるものであ
る。
蔵合金を用いて作製した水素吸蔵合金電極を使用する
と、高い容量が得られると共に、サイクル特性が向上す
ることを、比較例を挙げて明らかにする。なお、この発
明における電極用水素吸蔵合金、電極用水素吸蔵合金の
製造方法及び水素吸蔵合金電極は、特に、下記の実施例
に示したものに限定されるものではなく、その要旨を変
更しない範囲において適宜変更して実施できるものであ
る。
【００１８】（実施例１）実施例１においては、電極用
水素吸蔵合金を得るにあたり、ＶとＴｉとＣｒとが６
０：２５：１５のモル比になるように混合し、これをア
ーク溶解法により溶解させた後、これを冷却させてＶ60
Ｔｉ25Ｃｒ15になった水素吸蔵合金の塊を得た。そし
て、この水素吸蔵合金の塊に水素を吸蔵，放出させて水
素化粉砕し、平均粒径が３０μｍになったＶ60Ｔｉ25Ｃ
ｒ15の組成のバナジウム系水素吸蔵合金粉末を得た。
水素吸蔵合金を得るにあたり、ＶとＴｉとＣｒとが６
０：２５：１５のモル比になるように混合し、これをア
ーク溶解法により溶解させた後、これを冷却させてＶ60
Ｔｉ25Ｃｒ15になった水素吸蔵合金の塊を得た。そし
て、この水素吸蔵合金の塊に水素を吸蔵，放出させて水
素化粉砕し、平均粒径が３０μｍになったＶ60Ｔｉ25Ｃ
ｒ15の組成のバナジウム系水素吸蔵合金粉末を得た。
【００１９】次いで、上記のバナジウム系水素吸蔵合金
粉末を、平均粒径が１μｍのランタン粉末が分散された
ニッケルメッキ浴中において複合メッキし、上記のバナ
ジウム系水素吸蔵合金粉末の表面に、ランタン粉末が分
散されたニッケルのメッキ層を形成した。
粉末を、平均粒径が１μｍのランタン粉末が分散された
ニッケルメッキ浴中において複合メッキし、上記のバナ
ジウム系水素吸蔵合金粉末の表面に、ランタン粉末が分
散されたニッケルのメッキ層を形成した。
【００２０】そして、上記のようにランタン粉末が分散
されたニッケルのメッキ層が形成されたバナジウム系水
素吸蔵合金粉末を水洗し、乾燥させた後、真空中におい
て７００℃の温度で１時間熱処理し、上記のランタンと
ニッケル等とを合金化させて、上記のバナジウム系水素
吸蔵合金粉末の表面が希土類系水素吸蔵合金で被覆され
た電極用水素吸蔵合金を得た。
されたニッケルのメッキ層が形成されたバナジウム系水
素吸蔵合金粉末を水洗し、乾燥させた後、真空中におい
て７００℃の温度で１時間熱処理し、上記のランタンと
ニッケル等とを合金化させて、上記のバナジウム系水素
吸蔵合金粉末の表面が希土類系水素吸蔵合金で被覆され
た電極用水素吸蔵合金を得た。
【００２１】そして、上記のようにして得た電極用水素
吸蔵合金０．１ｇに対して銅粉末を０．３ｇ加えて混合
し、これを加圧成形して、実施例１の水素吸蔵合金電極
を作製した。
吸蔵合金０．１ｇに対して銅粉末を０．３ｇ加えて混合
し、これを加圧成形して、実施例１の水素吸蔵合金電極
を作製した。
【００２２】（実施例２）実施例２においても、上記の
実施例１の場合と同様にして得た、平均粒径が３０μｍ
になったＶ60Ｔｉ25Ｃｒ15の組成のバナジウム系水素吸
蔵合金粉末を用いるようにした。
実施例１の場合と同様にして得た、平均粒径が３０μｍ
になったＶ60Ｔｉ25Ｃｒ15の組成のバナジウム系水素吸
蔵合金粉末を用いるようにした。
【００２３】そして、上記のバナジウム系水素吸蔵合金
粉末を、平均粒径が１μｍのミッシュメタル（Ｍｍ）粉
末が分散されたニッケルメッキ浴中において複合メッキ
し、上記のバナジウム系水素吸蔵合金粉末の表面に、Ｍ
ｍ粉末が分散されたニッケルのメッキ層を形成した。
粉末を、平均粒径が１μｍのミッシュメタル（Ｍｍ）粉
末が分散されたニッケルメッキ浴中において複合メッキ
し、上記のバナジウム系水素吸蔵合金粉末の表面に、Ｍ
ｍ粉末が分散されたニッケルのメッキ層を形成した。
【００２４】次いで、上記のようにＭｍ粉末が分散され
たニッケルのメッキ層が形成されたバナジウム系水素吸
蔵合金粉末を水洗し、乾燥させた後、真空中において７
００℃の温度で１時間熱処理し、上記のＭｍとニッケル
等とを合金化させて、上記のバナジウム系水素吸蔵合金
粉末の表面が希土類系水素吸蔵合金で被覆された電極用
水素吸蔵合金を得た。
たニッケルのメッキ層が形成されたバナジウム系水素吸
蔵合金粉末を水洗し、乾燥させた後、真空中において７
００℃の温度で１時間熱処理し、上記のＭｍとニッケル
等とを合金化させて、上記のバナジウム系水素吸蔵合金
粉末の表面が希土類系水素吸蔵合金で被覆された電極用
水素吸蔵合金を得た。
【００２５】そして、上記のようにして得た電極用水素
吸蔵合金０．１ｇに対して銅粉末を０．３ｇ加えて混合
し、これを加圧成形して、実施例２の水素吸蔵合金電極
を作製した。
吸蔵合金０．１ｇに対して銅粉末を０．３ｇ加えて混合
し、これを加圧成形して、実施例２の水素吸蔵合金電極
を作製した。
【００２６】（実施例３）実施例３においても、上記の
実施例１の場合と同様にして得た、平均粒径が３０μｍ
になったＶ60Ｔｉ25Ｃｒ15の組成のバナジウム系水素吸
蔵合金粉末を用いるようにした。
実施例１の場合と同様にして得た、平均粒径が３０μｍ
になったＶ60Ｔｉ25Ｃｒ15の組成のバナジウム系水素吸
蔵合金粉末を用いるようにした。
【００２７】そして、上記のバナジウム系水素吸蔵合金
粉末を、平均粒径が１μｍのミッシュメタル（Ｍｍ）粉
末が分散されたコバルトメッキ浴中において複合メッキ
し、上記のバナジウム系水素吸蔵合金粉末の表面に、Ｍ
ｍ粉末が分散されたコバルトのメッキ層を形成した。
粉末を、平均粒径が１μｍのミッシュメタル（Ｍｍ）粉
末が分散されたコバルトメッキ浴中において複合メッキ
し、上記のバナジウム系水素吸蔵合金粉末の表面に、Ｍ
ｍ粉末が分散されたコバルトのメッキ層を形成した。
【００２８】次いで、上記のように表面にＭｍ粉末が分
散されたコバルトのメッキ層が形成されたバナジウム系
水素吸蔵合金粉末を水洗し、乾燥させた後、真空中にお
いて７００℃の温度で１時間熱処理し、上記のＭｍとコ
バルト等とを合金化させて、上記のバナジウム系水素吸
蔵合金粉末の表面が希土類系水素吸蔵合金で被覆された
電極用水素吸蔵合金を得た。
散されたコバルトのメッキ層が形成されたバナジウム系
水素吸蔵合金粉末を水洗し、乾燥させた後、真空中にお
いて７００℃の温度で１時間熱処理し、上記のＭｍとコ
バルト等とを合金化させて、上記のバナジウム系水素吸
蔵合金粉末の表面が希土類系水素吸蔵合金で被覆された
電極用水素吸蔵合金を得た。
【００２９】そして、上記のようにして得た電極用水素
吸蔵合金０．１ｇに対して銅粉末を０．３ｇ加えて混合
し、これを加圧成形して、実施例３の水素吸蔵合金電極
を作製した。
吸蔵合金０．１ｇに対して銅粉末を０．３ｇ加えて混合
し、これを加圧成形して、実施例３の水素吸蔵合金電極
を作製した。
【００３０】（実施例４）実施例４においても、上記の
実施例１の場合と同様にして得た、平均粒径が３０μｍ
になったＶ60Ｔｉ25Ｃｒ15の組成のバナジウム系水素吸
蔵合金粉末を用いるようにした。
実施例１の場合と同様にして得た、平均粒径が３０μｍ
になったＶ60Ｔｉ25Ｃｒ15の組成のバナジウム系水素吸
蔵合金粉末を用いるようにした。
【００３１】そして、上記のバナジウム系水素吸蔵合金
粉末を、平均粒径が１μｍのミッシュメタル（Ｍｍ）粉
末が分散されたニッケルとコバルトとの複合メッキ浴中
において複合メッキし、上記のバナジウム系水素吸蔵合
金粉末の表面に、Ｍｍ粉末が分散されたニッケルとコバ
ルトとのメッキ層を形成した。なお、上記の複合メッキ
浴中におけるニッケルとコバルトとのモル比は４：１で
あった。
粉末を、平均粒径が１μｍのミッシュメタル（Ｍｍ）粉
末が分散されたニッケルとコバルトとの複合メッキ浴中
において複合メッキし、上記のバナジウム系水素吸蔵合
金粉末の表面に、Ｍｍ粉末が分散されたニッケルとコバ
ルトとのメッキ層を形成した。なお、上記の複合メッキ
浴中におけるニッケルとコバルトとのモル比は４：１で
あった。
【００３２】次いで、上記のように表面にＭｍ粉末が分
散されたニッケルとコバルトとのメッキ層が形成された
バナジウム系水素吸蔵合金粉末を水洗し、乾燥させた
後、真空中において７００℃の温度で１時間熱処理し、
上記のＭｍとニッケルとコバルト等とを合金化させて、
上記のバナジウム系水素吸蔵合金粉末の表面が希土類系
水素吸蔵合金で被覆された電極用水素吸蔵合金を得た。
散されたニッケルとコバルトとのメッキ層が形成された
バナジウム系水素吸蔵合金粉末を水洗し、乾燥させた
後、真空中において７００℃の温度で１時間熱処理し、
上記のＭｍとニッケルとコバルト等とを合金化させて、
上記のバナジウム系水素吸蔵合金粉末の表面が希土類系
水素吸蔵合金で被覆された電極用水素吸蔵合金を得た。
【００３３】そして、上記のようにして得た電極用水素
吸蔵合金０．１ｇに対し、銅粉末を０．３ｇ加えて混合
し、これを加圧成形して、実施例４の水素吸蔵合金電極
を作製した。
吸蔵合金０．１ｇに対し、銅粉末を０．３ｇ加えて混合
し、これを加圧成形して、実施例４の水素吸蔵合金電極
を作製した。
【００３４】（比較例１）比較例１においては、上記の
実施例１の場合と同様にして得た、平均粒径が３０μｍ
になったＶ60Ｔｉ25Ｃｒ15の組成のバナジウム系水素吸
蔵合金粉末をそのまま電極用水素吸蔵合金として用いる
ようにした。
実施例１の場合と同様にして得た、平均粒径が３０μｍ
になったＶ60Ｔｉ25Ｃｒ15の組成のバナジウム系水素吸
蔵合金粉末をそのまま電極用水素吸蔵合金として用いる
ようにした。
【００３５】そして、この電極用水素吸蔵合金０．１ｇ
に対して銅粉末を０．３ｇ加えて混合し、これを加圧成
形して、比較例１の水素吸蔵合金電極を作製した。
に対して銅粉末を０．３ｇ加えて混合し、これを加圧成
形して、比較例１の水素吸蔵合金電極を作製した。
【００３６】（比較例２）比較例２においては、上記の
実施例１の場合と同様にして得た、平均粒径が３０μｍ
になったＶ60Ｔｉ25Ｃｒ15の組成のバナジウム系水素吸
蔵合金粉末を用いるようにした。
実施例１の場合と同様にして得た、平均粒径が３０μｍ
になったＶ60Ｔｉ25Ｃｒ15の組成のバナジウム系水素吸
蔵合金粉末を用いるようにした。
【００３７】そして、上記のバナジウム系水素吸蔵合金
粉末をニッケルメッキ浴中においてメッキし、上記のバ
ナジウム系水素吸蔵合金粉末の表面にニッケルのメッキ
層を形成し、これを水洗し、乾燥させた後、真空中にお
いて７００℃の温度で１時間熱処理して、電極用水素吸
蔵合金を得た。
粉末をニッケルメッキ浴中においてメッキし、上記のバ
ナジウム系水素吸蔵合金粉末の表面にニッケルのメッキ
層を形成し、これを水洗し、乾燥させた後、真空中にお
いて７００℃の温度で１時間熱処理して、電極用水素吸
蔵合金を得た。
【００３８】そして、上記のようにして得た電極用水素
吸蔵合金０．１ｇに対して銅粉末を０．３ｇ加えて混合
し、これを加圧成形して、比較例２の水素吸蔵合金電極
を作製した。
吸蔵合金０．１ｇに対して銅粉末を０．３ｇ加えて混合
し、これを加圧成形して、比較例２の水素吸蔵合金電極
を作製した。
【００３９】（比較例３）比較例３においては、上記の
実施例１の場合と同様にして得た平均粒径が３０μｍに
なったＶ60Ｔｉ25Ｃｒ15の組成のバナジウム系水素吸蔵
合金粉末と、ニッケルとを７５：２５の重量比になるよ
うに混合し、これをアーク溶解法により溶解させた後、
これを冷却させて、上記のバナジウム系水素吸蔵合金と
ニッケルとからなる水素吸蔵合金の塊を得た。
実施例１の場合と同様にして得た平均粒径が３０μｍに
なったＶ60Ｔｉ25Ｃｒ15の組成のバナジウム系水素吸蔵
合金粉末と、ニッケルとを７５：２５の重量比になるよ
うに混合し、これをアーク溶解法により溶解させた後、
これを冷却させて、上記のバナジウム系水素吸蔵合金と
ニッケルとからなる水素吸蔵合金の塊を得た。
【００４０】そして、上記の水素吸蔵合金の塊に水素を
吸蔵，放出させて水素化粉砕し、平均粒径が３０μｍに
なった上記の水素吸蔵合金粉末を得、これを電極用水素
吸蔵合金として用いるようにした。
吸蔵，放出させて水素化粉砕し、平均粒径が３０μｍに
なった上記の水素吸蔵合金粉末を得、これを電極用水素
吸蔵合金として用いるようにした。
【００４１】そして、このようにして得た電極用水素吸
蔵合金０．１ｇに対して銅粉末を０．３ｇ加えて混合
し、これを加圧成形して、比較例３の水素吸蔵合金電極
を作製した。
蔵合金０．１ｇに対して銅粉末を０．３ｇ加えて混合
し、これを加圧成形して、比較例３の水素吸蔵合金電極
を作製した。
【００４２】（比較例４）比較例４においては、電極用
水素吸蔵合金を得るにあたり、ミッシュメタル（Ｍｍ）
とＮｉとＣｏとＡｌとＭｎとが１：３．６：０．６：
０．３：０．５のモル比になるように混合し、これをア
ーク溶解法により溶解させた後、これを冷却させてＭｍ
Ｎｉ3.6 Ｃｏ0.6 Ａｌ0.3 Ｍｎ0.5 になった希土類系水
素吸蔵合金の塊を得た。
水素吸蔵合金を得るにあたり、ミッシュメタル（Ｍｍ）
とＮｉとＣｏとＡｌとＭｎとが１：３．６：０．６：
０．３：０．５のモル比になるように混合し、これをア
ーク溶解法により溶解させた後、これを冷却させてＭｍ
Ｎｉ3.6 Ｃｏ0.6 Ａｌ0.3 Ｍｎ0.5 になった希土類系水
素吸蔵合金の塊を得た。
【００４３】そして、この希土類系水素吸蔵合金の塊に
水素を吸蔵，放出させて水素化粉砕し、平均粒径が３０
μｍになったＭｍＮｉ3.6 Ｃｏ0.6 Ａｌ0.3 Ｍｎ0.5 の
組成の希土類系水素吸蔵合金粉末を得、これを電極用水
素吸蔵合金として用いるようにした。
水素を吸蔵，放出させて水素化粉砕し、平均粒径が３０
μｍになったＭｍＮｉ3.6 Ｃｏ0.6 Ａｌ0.3 Ｍｎ0.5 の
組成の希土類系水素吸蔵合金粉末を得、これを電極用水
素吸蔵合金として用いるようにした。
【００４４】そして、このようにして得た電極用水素吸
蔵合金０．１ｇに対して銅粉末を０．３ｇ加えて混合
し、これを加圧成形して、比較例４の水素吸蔵合金電極
を作製した。
蔵合金０．１ｇに対して銅粉末を０．３ｇ加えて混合
し、これを加圧成形して、比較例４の水素吸蔵合金電極
を作製した。
【００４５】（比較例５）比較例５においては、上記の
実施例１の場合と同様にして得た平均粒径が３０μｍに
なったＶ60Ｔｉ25Ｃｒ15の組成のバナジウム系水素吸蔵
合金粉末と、上記の比較例４の場合と同様にして得た平
均粒径が３０μｍになったＭｍＮｉ3.6 Ｃｏ0.6 Ａｌ
0.3 Ｍｎ0.5 の組成の希土類系水素吸蔵合金粉末とを
７：３のモル比になるように混合し、これをアーク溶解
法により溶解させた後、これを冷却させて、上記のバナ
ジウム系水素吸蔵合金と希土類系水素吸蔵合金とからな
る水素吸蔵合金の塊を得た。
実施例１の場合と同様にして得た平均粒径が３０μｍに
なったＶ60Ｔｉ25Ｃｒ15の組成のバナジウム系水素吸蔵
合金粉末と、上記の比較例４の場合と同様にして得た平
均粒径が３０μｍになったＭｍＮｉ3.6 Ｃｏ0.6 Ａｌ
0.3 Ｍｎ0.5 の組成の希土類系水素吸蔵合金粉末とを
７：３のモル比になるように混合し、これをアーク溶解
法により溶解させた後、これを冷却させて、上記のバナ
ジウム系水素吸蔵合金と希土類系水素吸蔵合金とからな
る水素吸蔵合金の塊を得た。
【００４６】そして、上記の水素吸蔵合金の塊に水素を
吸蔵，放出させて水素化粉砕し、平均粒径が３０μｍに
なった上記の水素吸蔵合金粉末を得、これを電極用水素
吸蔵合金として用いるようにした。ここで、このように
して得た電極用水素吸蔵合金においては、希土類系水素
吸蔵合金におけるＮｉとバナジウム系水素吸蔵合金にお
けるＴｉとが合金化してＮｉ−Ｔｉ相が形成され、バナ
ジウム系水素吸蔵合金粉末の表面が希土類系水素吸蔵合
金で被覆された構造にはなっていなかった。
吸蔵，放出させて水素化粉砕し、平均粒径が３０μｍに
なった上記の水素吸蔵合金粉末を得、これを電極用水素
吸蔵合金として用いるようにした。ここで、このように
して得た電極用水素吸蔵合金においては、希土類系水素
吸蔵合金におけるＮｉとバナジウム系水素吸蔵合金にお
けるＴｉとが合金化してＮｉ−Ｔｉ相が形成され、バナ
ジウム系水素吸蔵合金粉末の表面が希土類系水素吸蔵合
金で被覆された構造にはなっていなかった。
【００４７】そして、上記のようにして得た電極用水素
吸蔵合金０．１ｇに対して銅粉末を０．３ｇ加えて混合
し、これを加圧成形して、比較例５の水素吸蔵合金電極
を作製した。
吸蔵合金０．１ｇに対して銅粉末を０．３ｇ加えて混合
し、これを加圧成形して、比較例５の水素吸蔵合金電極
を作製した。
【００４８】次に、図１に示すように、上記のようにし
て作製した実施例１〜４及び比較例１〜５の各水素吸蔵
合金電極をそれぞれ負極となる作用極１１に用いると共
に、正極となる対極１２に、容量が上記の水素吸蔵合金
電極より大きくなった焼結式の水酸化ニッケル極を用
い、また参照極１３には酸化水銀電極を使用し、アルカ
リ電解液１４として３０ｗｔ％のＫＯＨ水溶液を使用
し、各試験用アルカリ蓄電池１０を作製した。
て作製した実施例１〜４及び比較例１〜５の各水素吸蔵
合金電極をそれぞれ負極となる作用極１１に用いると共
に、正極となる対極１２に、容量が上記の水素吸蔵合金
電極より大きくなった焼結式の水酸化ニッケル極を用
い、また参照極１３には酸化水銀電極を使用し、アルカ
リ電解液１４として３０ｗｔ％のＫＯＨ水溶液を使用
し、各試験用アルカリ蓄電池１０を作製した。
【００４９】そして、上記の各試験用アルカリ蓄電池１
０を用い、電極用水素吸蔵合金１ｇあたり１００ｍＡの
電流密度で１６時間充電した後、電極用水素吸蔵合金１
ｇあたり５０ｍＡの電流密度で上記の参照極１３の酸化
水銀電極に対する作用極１１の電位が−０．７５Ｖにな
るまで放電し、これを１サイクルとして、５サイクルの
充放電を行い、５サイクル目の放電容量Ｃ5 （ｍＡｈ／
ｇ）を測定し、その結果を下記の表１に示した。
０を用い、電極用水素吸蔵合金１ｇあたり１００ｍＡの
電流密度で１６時間充電した後、電極用水素吸蔵合金１
ｇあたり５０ｍＡの電流密度で上記の参照極１３の酸化
水銀電極に対する作用極１１の電位が−０．７５Ｖにな
るまで放電し、これを１サイクルとして、５サイクルの
充放電を行い、５サイクル目の放電容量Ｃ5 （ｍＡｈ／
ｇ）を測定し、その結果を下記の表１に示した。
【００５０】また、上記のようにして５サイクル目の放
電容量Ｃ5 を測定した各試験用アルカリ蓄電池１０を使
用し、電極用水素吸蔵合金１ｇあたり２００ｍＡの電流
密度で３時間充電した後、電極用水素吸蔵合金１ｇあた
り２００ｍＡの電流密度で上記の参照極１３の酸化水銀
電極に対する作用極１１の電位が−０．７５Ｖになるま
で放電し、これを１サイクルとして充放電を繰り返して
行い、サイクル寿命として、放電容量が今回の１サイク
ル目の放電容量の５０％になるまでのサイクル数を求
め、その結果を下記の表１に示した。
電容量Ｃ5 を測定した各試験用アルカリ蓄電池１０を使
用し、電極用水素吸蔵合金１ｇあたり２００ｍＡの電流
密度で３時間充電した後、電極用水素吸蔵合金１ｇあた
り２００ｍＡの電流密度で上記の参照極１３の酸化水銀
電極に対する作用極１１の電位が−０．７５Ｖになるま
で放電し、これを１サイクルとして充放電を繰り返して
行い、サイクル寿命として、放電容量が今回の１サイク
ル目の放電容量の５０％になるまでのサイクル数を求
め、その結果を下記の表１に示した。
【００５１】
【表１】
【００５２】この結果、バナジウム系水素吸蔵合金粉末
の表面が希土類系水素吸蔵合金で被覆された電極用水素
吸蔵合金を用いた実施例１〜４の各水素吸蔵合金電極を
使用した場合には、希土類系水素吸蔵合金からなる電極
用水素吸蔵合金を用いた比較例４の水素吸蔵合金電極を
使用した場合に比べて高い放電容量が得られ、またバナ
ジウム系水素吸蔵合金粉末に対して他の処理を行った電
極用水素吸蔵合金を用いた比較例２，３，５の各水素吸
蔵合金電極を使用した場合に比べてサイクル寿命が著し
く向上していた。なお、バナジウム系水素吸蔵合金粉末
だけからなる電極用水素吸蔵合金を用いた比較例１の水
素吸蔵合金電極を用いた場合には、適切な充放電が行え
なかった。
の表面が希土類系水素吸蔵合金で被覆された電極用水素
吸蔵合金を用いた実施例１〜４の各水素吸蔵合金電極を
使用した場合には、希土類系水素吸蔵合金からなる電極
用水素吸蔵合金を用いた比較例４の水素吸蔵合金電極を
使用した場合に比べて高い放電容量が得られ、またバナ
ジウム系水素吸蔵合金粉末に対して他の処理を行った電
極用水素吸蔵合金を用いた比較例２，３，５の各水素吸
蔵合金電極を使用した場合に比べてサイクル寿命が著し
く向上していた。なお、バナジウム系水素吸蔵合金粉末
だけからなる電極用水素吸蔵合金を用いた比較例１の水
素吸蔵合金電極を用いた場合には、適切な充放電が行え
なかった。
【００５３】また、上記の実施例１〜４の各水素吸蔵合
金電極を比較すると、バナジウム系水素吸蔵合金粉末の
表面にＭｍ粉末が分散されたニッケルとコバルトとのメ
ッキ層を形成し、これを熱処理してバナジウム系水素吸
蔵合金粉末の表面を希土類系水素吸蔵合金で被覆した電
極用水素吸蔵合金を用いた実施例４の水素吸蔵合金電極
を使用した場合、放電容量及びサイクル寿命がさらに向
上していた。
金電極を比較すると、バナジウム系水素吸蔵合金粉末の
表面にＭｍ粉末が分散されたニッケルとコバルトとのメ
ッキ層を形成し、これを熱処理してバナジウム系水素吸
蔵合金粉末の表面を希土類系水素吸蔵合金で被覆した電
極用水素吸蔵合金を用いた実施例４の水素吸蔵合金電極
を使用した場合、放電容量及びサイクル寿命がさらに向
上していた。
【００５４】
【発明の効果】以上詳述したように、この発明において
は、水素吸蔵合金電極における電極用水素吸蔵合金とし
て、少なくともチタンを含むバナジウム系水素吸蔵合金
粉末の表面を希土類系水素吸蔵合金で被覆したものを用
いるようにしたため、表面を被覆した希土類系水素吸蔵
合金によってチタンを含むバナジウム系水素吸蔵合金粉
末の表面における反応活性が向上すると共にアルカリ電
解液に対する耐蝕性も向上する。
は、水素吸蔵合金電極における電極用水素吸蔵合金とし
て、少なくともチタンを含むバナジウム系水素吸蔵合金
粉末の表面を希土類系水素吸蔵合金で被覆したものを用
いるようにしたため、表面を被覆した希土類系水素吸蔵
合金によってチタンを含むバナジウム系水素吸蔵合金粉
末の表面における反応活性が向上すると共にアルカリ電
解液に対する耐蝕性も向上する。
【００５５】この結果、上記のような電極用水素吸蔵合
金を用いた水素吸蔵合金電極をアルカリ蓄電池の負極に
使用した場合、十分な電池容量が得られると共に、十分
なサイクル特性が得られるようになった。
金を用いた水素吸蔵合金電極をアルカリ蓄電池の負極に
使用した場合、十分な電池容量が得られると共に、十分
なサイクル特性が得られるようになった。
【図１】この発明の実施例及び比較例において使用した
試験用アルカリ蓄電池の概略説明図である。
試験用アルカリ蓄電池の概略説明図である。
１０ 試験用アルカリ蓄電池
１１ 作用極（水素吸蔵合金電極）
１２ 対極
１３ 参照極
１４ アルカリ電解液
─────────────────────────────────────────────────────
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）
Ｃ２３Ｃ 18/32 Ｃ２３Ｃ 18/32
18/52 18/52 Ａ
Ｈ０１Ｍ 4/24 Ｈ０１Ｍ 4/24 Ｊ
4/38 4/38 Ａ
(72)発明者 橋本 卓哉
大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三
洋電機株式会社内
(72)発明者 中村 宏
大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三
洋電機株式会社内
Ｆターム(参考） 4K018 BA20 BC24 BD07 KA38
4K022 AA02 AA35 AA43 BA06 BA14
BA34 DA03 EA01
5H050 AA07 AA08 AA18 BA14 CA03
CB16 CB17 CB30 FA17 FA18
GA02 GA24
Claims (4)
- 【請求項１】 少なくともチタンを含むバナジウム系水
素吸蔵合金粉末の表面が希土類系水素吸蔵合金で被覆さ
れてなることを特徴とする電極用水素吸蔵合金。 - 【請求項２】 希土類金属微粒子と希土類合金微粒子と
の少なくとも１種が分散されると共にニッケルイオンと
コバルトイオンとの少なくとも１種が含有されたメッキ
浴中において、少なくともチタンを含むバナジウム系水
素吸蔵合金粉末の表面に複合メッキを行った後、複合メ
ッキされた上記のバナジウム系水素吸蔵合金粉末を熱処
理することを特徴とする電極用水素吸蔵合金の製造方
法。 - 【請求項３】 請求項２に記載した電極用水素吸蔵合金
の製造方法において、上記のメッキ浴中にニッケルイオ
ンとコバルトイオンとの両方が含有されていることを特
徴とする電極用水素吸蔵合金の製造方法。 - 【請求項４】 請求項１に記載した電極用水素吸蔵合金
を用いたことを特徴とする水素吸蔵合金電極。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001195862A JP2003013104A (ja) | 2001-06-28 | 2001-06-28 | 電極用水素吸蔵合金、電極用水素吸蔵合金の製造方法、及び水素吸蔵合金電極 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001195862A JP2003013104A (ja) | 2001-06-28 | 2001-06-28 | 電極用水素吸蔵合金、電極用水素吸蔵合金の製造方法、及び水素吸蔵合金電極 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003013104A true JP2003013104A (ja) | 2003-01-15 |
Family
ID=19033770
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001195862A Withdrawn JP2003013104A (ja) | 2001-06-28 | 2001-06-28 | 電極用水素吸蔵合金、電極用水素吸蔵合金の製造方法、及び水素吸蔵合金電極 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003013104A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP7559706B2 (ja) | 2021-08-23 | 2024-10-02 | トヨタ自動車株式会社 | 負極活物質、アルカリ蓄電池および負極活物質の製造方法 |
| CN121087339A (zh) * | 2025-11-10 | 2025-12-09 | 四川大学 | 一种富稀土的高容量钒基固溶体型储氢合金及其制备方法 |
-
2001
- 2001-06-28 JP JP2001195862A patent/JP2003013104A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP7559706B2 (ja) | 2021-08-23 | 2024-10-02 | トヨタ自動車株式会社 | 負極活物質、アルカリ蓄電池および負極活物質の製造方法 |
| CN121087339A (zh) * | 2025-11-10 | 2025-12-09 | 四川大学 | 一种富稀土的高容量钒基固溶体型储氢合金及其制备方法 |
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