JPH04190959A - 水素吸蔵合金の製造方法 - Google Patents
水素吸蔵合金の製造方法Info
- Publication number
- JPH04190959A JPH04190959A JP2316216A JP31621690A JPH04190959A JP H04190959 A JPH04190959 A JP H04190959A JP 2316216 A JP2316216 A JP 2316216A JP 31621690 A JP31621690 A JP 31621690A JP H04190959 A JPH04190959 A JP H04190959A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- alloy
- metal
- contact
- segregation
- vacuum
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Landscapes
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
、巖１ユ１１す１年団
本発明は金属組織上結晶粒の形状と大きさが比較的均一
で、ミクロ偏析の弱い希土類元素およびニッケル等を主
成分とする２次電池用のＭｍ Ｎｉ １−Ｘ−Ｙ−Ｚ
ＭｎｘＡｌｙＣｏｚ （Ｍｍ ：ミッシュメタル）等の
水素吸蔵合金の製造方法に関するものである。
で、ミクロ偏析の弱い希土類元素およびニッケル等を主
成分とする２次電池用のＭｍ Ｎｉ １−Ｘ−Ｙ−Ｚ
ＭｎｘＡｌｙＣｏｚ （Ｍｍ ：ミッシュメタル）等の
水素吸蔵合金の製造方法に関するものである。
夫米Ω弦皿
従来希土類元素およびニッケルを主成分とし、マンカン
、アルミニウム、コバルト等を含む水素吸蔵合金は溶解
後、円筒状のインコツトに鋳造し粗粉砕、熱処理、微粉
砕等の工程を経て、２次電池の負極材料用として用いら
れてきた。しかしながら、インゴットの結晶粒が柱状晶
と等軸晶の混在する状況であり、かつ結晶粒の太きさも
不均一であった。さらに、希土類元素、マンガン等の顕
著なミクロ偏析が認められ結晶粒の不均一と合わせて、
２次電池用途においてきられれる特性のばらつきと再現
性の無さの原因となっている。
、アルミニウム、コバルト等を含む水素吸蔵合金は溶解
後、円筒状のインコツトに鋳造し粗粉砕、熱処理、微粉
砕等の工程を経て、２次電池の負極材料用として用いら
れてきた。しかしながら、インゴットの結晶粒が柱状晶
と等軸晶の混在する状況であり、かつ結晶粒の太きさも
不均一であった。さらに、希土類元素、マンガン等の顕
著なミクロ偏析が認められ結晶粒の不均一と合わせて、
２次電池用途においてきられれる特性のばらつきと再現
性の無さの原因となっている。
ｌが解むしようとする間町点
本発明はかかる不具合を除去したもので、水素吸蔵合金
インゴットの金属組織における結晶粒の不均一性とミク
ロ偏析についてそれらを解消し、２次電池用に用いる場
合、特性のばらつきのないこと及び再現性あるものを製
造することを目的とする。
インゴットの金属組織における結晶粒の不均一性とミク
ロ偏析についてそれらを解消し、２次電池用に用いる場
合、特性のばらつきのないこと及び再現性あるものを製
造することを目的とする。
副題点を１、するための手段 ひ作
発明者は、上記問題点を解決すべく鋭意研究した結果以
下の発明をなした。
下の発明をなした。
即ち本発明は、合金溶解後、片面が金属製鋳型と接する
ように厚さ７〜４０鵬の板状に鋳造するか、両面が金属
製鋳型と接するように厚さ１４〜８０ＩｎＩＴｌの板状
に真空中あるいは不活性ガス中で鋳造後、１０００〜１
２００℃で真空中あるいは不活性カス中で熱処理するこ
とを特徴とする水素吸蔵合金の製造方法に関する。
ように厚さ７〜４０鵬の板状に鋳造するか、両面が金属
製鋳型と接するように厚さ１４〜８０ＩｎＩＴｌの板状
に真空中あるいは不活性ガス中で鋳造後、１０００〜１
２００℃で真空中あるいは不活性カス中で熱処理するこ
とを特徴とする水素吸蔵合金の製造方法に関する。
以下本発明について詳細に説明する。
原料は市販のミツシュメタル、電解ニッケル（３Ｎ〜４
Ｎ）、電解コバルト（３Ｎ）、フレーク状マンガン（３
Ｎ）、アルミニウムショット（３Ｎ）を使用すればよい
。
Ｎ）、電解コバルト（３Ｎ）、フレーク状マンガン（３
Ｎ）、アルミニウムショット（３Ｎ）を使用すればよい
。
溶解は１３３０−１３８０℃でカルシするつぼを使用し
高周波誘導溶解炉にて行う。溶解の雰囲気は不活性ガス
もしくはＩ Ｘ １０３〜Ｉ Ｘ １０−’Ｔｏｒｒの
真空とする。まずニッケルおよびコバルトとミツシュメ
タルを溶解して、マンガンおよびアルミニウムを添加す
る。その後２〜１５分間保持してインゴット２〜４０ｋ
ｇに鋳造する。
高周波誘導溶解炉にて行う。溶解の雰囲気は不活性ガス
もしくはＩ Ｘ １０３〜Ｉ Ｘ １０−’Ｔｏｒｒの
真空とする。まずニッケルおよびコバルトとミツシュメ
タルを溶解して、マンガンおよびアルミニウムを添加す
る。その後２〜１５分間保持してインゴット２〜４０ｋ
ｇに鋳造する。
鋳造においては、結晶粒の均一性とミクロ偏析の解消と
いった観点から第１図に示すごとく溶解温度から１００
０℃までの平均冷却速度で３．５℃／ｓｅｃ以上が好ま
しい。次工程での熱処理による偏析除去に極めて好まし
い結果を与えるからである。このような条件を満たすべ
く鋳型は冷却の速い金属製鋳型を用いる。材質としては
鋳鉄、水冷銅鋳型等でよい。さらに冷却を早めるべくイ
ンゴットは板形状とする。板面を水平とし、底部が板面
と接するようにした場合厚みは７〜４０Ｍとする。４０
ｍｍ以上では目的とする結晶粒の均一性とミクロ偏析の
解消を達成できず、７Ｍ以下とすると鋳造が困難であり
、さらには、広い面積を要して好ましくない。また冷却
速度の観点から明らかに板面を垂直にし、両面が鋳型と
接するようにした場合１４〜８０ｍｍにて同等の効果を
得る。
いった観点から第１図に示すごとく溶解温度から１００
０℃までの平均冷却速度で３．５℃／ｓｅｃ以上が好ま
しい。次工程での熱処理による偏析除去に極めて好まし
い結果を与えるからである。このような条件を満たすべ
く鋳型は冷却の速い金属製鋳型を用いる。材質としては
鋳鉄、水冷銅鋳型等でよい。さらに冷却を早めるべくイ
ンゴットは板形状とする。板面を水平とし、底部が板面
と接するようにした場合厚みは７〜４０Ｍとする。４０
ｍｍ以上では目的とする結晶粒の均一性とミクロ偏析の
解消を達成できず、７Ｍ以下とすると鋳造が困難であり
、さらには、広い面積を要して好ましくない。また冷却
速度の観点から明らかに板面を垂直にし、両面が鋳型と
接するようにした場合１４〜８０ｍｍにて同等の効果を
得る。
このようにして作製したインゴットは５〜１０印に粗粉
砕して１０００〜１２００℃にて２〜１０時間行う。こ
れは、ミクロ偏析をなくすため好適な範凹だからである
。不活性ガス又は１０−’Ｔｏｒｒ程度の真空雰囲気に
て熱処理を行う。特に冷却速度の速いインゴットは水素
吸収放出における圧力−濃度−温度曲線において濃度の
変化に対し圧力の変化が少ないいわゆるプラトー領域を
示さないが、熱処理によりプラトー領域が認められるよ
うになる。
砕して１０００〜１２００℃にて２〜１０時間行う。こ
れは、ミクロ偏析をなくすため好適な範凹だからである
。不活性ガス又は１０−’Ｔｏｒｒ程度の真空雰囲気に
て熱処理を行う。特に冷却速度の速いインゴットは水素
吸収放出における圧力−濃度−温度曲線において濃度の
変化に対し圧力の変化が少ないいわゆるプラトー領域を
示さないが、熱処理によりプラトー領域が認められるよ
うになる。
上記熱処理の後、０．５ｍｍ以下に微粉砕して２次電池
用負極材料に用いる。
用負極材料に用いる。
失］Ｌ久
市販のミツシュメタル、電解ニッケル（３Ｎ）、電解コ
バルト（３Ｎ）、フレーク状マンガン（３Ｎ）、アルミ
ニウムショット（３Ｎ）を使用してＭ ｍ Ｎ ｉ、、
、Ｍｎ、、、Ａ １．、、Ｃｏ６．、の組成のインゴッ
トを真空中１３３０℃で８〜５４ｍｍの厚みの板に鋳造
した。
バルト（３Ｎ）、フレーク状マンガン（３Ｎ）、アルミ
ニウムショット（３Ｎ）を使用してＭ ｍ Ｎ ｉ、、
、Ｍｎ、、、Ａ １．、、Ｃｏ６．、の組成のインゴッ
トを真空中１３３０℃で８〜５４ｍｍの厚みの板に鋳造
した。
鋳造したインゴット約２ｋｇおよびインゴットを５〜１
０ｍｍに粗粉砕して１１００℃×５時間の熱処理をほど
こした材料について光学顕微鏡にて結晶粒の観察を行い
、さらにＸ線マイクロアナライザーにてミクロ偏析の調
査を行った。その結果、以下の表のＮｏ、 １〜６のご
とく好ましい結果を得た。さらにＮｏ、 ７〜１０を比
較の為同様に調べた結果本発明の実施例が優れている事
を確認した。
０ｍｍに粗粉砕して１１００℃×５時間の熱処理をほど
こした材料について光学顕微鏡にて結晶粒の観察を行い
、さらにＸ線マイクロアナライザーにてミクロ偏析の調
査を行った。その結果、以下の表のＮｏ、 １〜６のご
とく好ましい結果を得た。さらにＮｏ、 ７〜１０を比
較の為同様に調べた結果本発明の実施例が優れている事
を確認した。
即ち、片面が鋳型と接する場合、４０ｍｍ以下の厚みで
結晶粒が均一であり、ミクロ偏析か弱く、かつ熱処理で
ミクロ偏析の解消が認められるのに対し、４０ｍｍより
大きい板厚では結晶粒が不均一かつミクロ偏析が残る。
結晶粒が均一であり、ミクロ偏析か弱く、かつ熱処理で
ミクロ偏析の解消が認められるのに対し、４０ｍｍより
大きい板厚では結晶粒が不均一かつミクロ偏析が残る。
ミクロ偏析はインゴットではＭｎ、Ｌａ、ＣＩについて
著しく、熱処理材ではいずれもＭｎのミクロ偏析は解消
されていたが、Ｌａ、Ｃ１については残っていた。
著しく、熱処理材ではいずれもＭｎのミクロ偏析は解消
されていたが、Ｌａ、Ｃ１については残っていた。
両面が鋳型と接する場合についても８０ｍｍ以下の厚み
で、結晶粒が均一で、ミクロ偏析か弱く、かつ熱処理で
ミクロ偏析の解消が認められた。
で、結晶粒が均一で、ミクロ偏析か弱く、かつ熱処理で
ミクロ偏析の解消が認められた。
さらに実施例および比較例について、電池容量およびサ
イクル寿命のばらつきを調査した所、実施例のばらつき
は比較例より小さく、再現性に優れていた。
イクル寿命のばらつきを調査した所、実施例のばらつき
は比較例より小さく、再現性に優れていた。
以下余白
以上説明したように、水素吸蔵合金を溶解後片面が金属
製鋳型と接するように厚さ７〜４０ｍｍの板状に鋳造す
るか両面が金属製鋳型と接するように厚さ１４〜８０ｉ
１１Ｔｌの板状に鋳造する事には結晶粒が均一でミクロ
偏析の弱い材料を提供する事ができ、その同一の合金を
使用したそれぞれの２次電池特性のばらつきと再現性の
なさを解消する。
製鋳型と接するように厚さ７〜４０ｍｍの板状に鋳造す
るか両面が金属製鋳型と接するように厚さ１４〜８０ｉ
１１Ｔｌの板状に鋳造する事には結晶粒が均一でミクロ
偏析の弱い材料を提供する事ができ、その同一の合金を
使用したそれぞれの２次電池特性のばらつきと再現性の
なさを解消する。
第１図、本発明における鋳型インゴットの厚みと冷却速
度を示す。
度を示す。
Claims (1)
- （１）合金溶解後、片面が金属製鋳型と接するように厚
さ７〜４０ｍｍの板状に鋳造するか、両面が金属製鋳型
と接するように厚さ１４〜８０ｍｍの板状に真空中ある
いは不活性ガス中で鋳造後、１０００〜１２００℃で真
空中あるいは不活性ガス中で熱処理することを特徴とす
る水素吸蔵合金の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2316216A JPH04190959A (ja) | 1990-11-22 | 1990-11-22 | 水素吸蔵合金の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2316216A JPH04190959A (ja) | 1990-11-22 | 1990-11-22 | 水素吸蔵合金の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04190959A true JPH04190959A (ja) | 1992-07-09 |
Family
ID=18074597
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2316216A Pending JPH04190959A (ja) | 1990-11-22 | 1990-11-22 | 水素吸蔵合金の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04190959A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5817222A (en) * | 1995-04-03 | 1998-10-06 | Santoku Metal Industry Co., Ltd. | Rare earth metal-nickel hydrogen storage alloy, process for producing the same, and anode for nickel-hydrogen rechargeable battery |
| JP2002212601A (ja) * | 2001-01-15 | 2002-07-31 | Mitsui Mining & Smelting Co Ltd | 水素吸蔵合金の製造方法 |
| JP2022020892A (ja) * | 2020-07-21 | 2022-02-02 | 新日本電工株式会社 | 低Ｃｏ水素吸蔵合金粉末 |
-
1990
- 1990-11-22 JP JP2316216A patent/JPH04190959A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5817222A (en) * | 1995-04-03 | 1998-10-06 | Santoku Metal Industry Co., Ltd. | Rare earth metal-nickel hydrogen storage alloy, process for producing the same, and anode for nickel-hydrogen rechargeable battery |
| JP2002212601A (ja) * | 2001-01-15 | 2002-07-31 | Mitsui Mining & Smelting Co Ltd | 水素吸蔵合金の製造方法 |
| JP2022020892A (ja) * | 2020-07-21 | 2022-02-02 | 新日本電工株式会社 | 低Ｃｏ水素吸蔵合金粉末 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR100207906B1 (ko) | 시효석출형 희토류 금속-니켈계 합금, 그 제조법 및 니켈수소 2차전지용 음극 | |
| CN105377481B (zh) | 一种高纯钽粉及其制备方法 | |
| CN104114303B (zh) | 高纯度钛锭、其制造方法及钛溅射靶 | |
| CN112899547B (zh) | 一种CoCrNiZrx共晶高熵合金及其制备方法 | |
| CN112251659B (zh) | 一种AlCrFe2Ni2C0.24高熵合金及其制备方法 | |
| CN116875844B (zh) | 一种盘轴一体涡轮盘及其制备方法 | |
| CN116607049A (zh) | 一种轻质钛基高熵合金及其性能优化方法 | |
| CN114381644B (zh) | 一种钒钛基储氢合金粉末及其制备方法 | |
| JP3212133B2 (ja) | 希土類金属−ニッケル系水素吸蔵合金鋳塊及びその製造法 | |
| CN119979925A (zh) | 一种高纯净高温合金及其制备方法 | |
| EP0784350B1 (en) | Method for producing hydrogen-absorbing alloy | |
| CN115094263B (zh) | 铜铬锆系合金用变质剂合金、其制备方法及应用 | |
| CN116397128A (zh) | 一种稀土铜铬合金材料及其制备方法 | |
| JP4503915B2 (ja) | 水素吸蔵合金及びその製造方法 | |
| CN115896581A (zh) | 兼具高强度高弹性的定向凝固TiNiFeCoNb轻质高熵合金及其制备 | |
| JPS6333563A (ja) | スパツタリング用Ｐｔ−Ｎｉ合金タ−ゲツトの製造方法 | |
| CN111575572A (zh) | 一种B掺杂TiZrNb多主元合金及其制备方法 | |
| CN118639055A (zh) | 一种高温合金用镍硼铝中间合金及其制备方法 | |
| CN116287920A (zh) | 一种铌锆中间合金及其制备方法 | |
| JP2989053B2 (ja) | 低酸素Ｔｉ−Ａｌ系合金の製造方法および低酸素Ｔｉ−Ａｌ系合金 | |
| JP2002030374A (ja) | 水素吸蔵合金およびその製造方法 | |
| CN116145043A (zh) | 具有宽温域零热膨胀效应的合金材料及其制备方法 | |
| JP2001234261A (ja) | 水素吸蔵合金の製造方法 | |
| JPH02108450A (ja) | チタンまたはチタン基合金の鋳造法 | |
| RU2819192C1 (ru) | Способ получения высокочистого никеля для распыляемых мишеней |