JPH0466636A - 水素吸蔵合金電極およびその製造法 - Google Patents
水素吸蔵合金電極およびその製造法Info
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- JPH0466636A JPH0466636A JP2180005A JP18000590A JPH0466636A JP H0466636 A JPH0466636 A JP H0466636A JP 2180005 A JP2180005 A JP 2180005A JP 18000590 A JP18000590 A JP 18000590A JP H0466636 A JPH0466636 A JP H0466636A
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- 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】
産業上の利用分野
本発明は 電気化学的な水素の吸蔵・放出を可逆的に行
える水素吸蔵合金電極に関すも従来の技術 各種の電源として広く使われている蓄電池として鉛電池
とアルカリ電池があム このうちアルカリ蓄電池は高信
頼性が期待でき、小形軽量化も可能などの理由で小型電
池は各種ポータプル機器用い、 大型は産業用として使
われてき九このアルカリ蓄電池において、正極としては
一部空気極や酸化銀極なども取り上げられているカミは
とんどの場合ニッケル極であム ポケット式から焼結式
に代わって特性が向上し さらに密閉化が可能になると
ともに用途も広がった 一人 負極としてはカドミウムの他に亜舷 鉄、水素な
どが対象となっている力丈 現在のところカドミウム極
が主体であム ところ力（−層の高エネルギー密度を達
成するために金属水素化物つまり水素吸蔵合金極を使っ
たニッケルー水素蓄電池が注目され 製法などに多くの
提案がされていも水素を可逆的に吸収・放出しつる水素
吸蔵合金を負極に使用するアルカリ蓄電池の水素吸蔵合
金電極は 理論容量密度がカドミウム極より大きく、亜
鉛極のような変形やデンドライトの形成などもないこと
か技 長寿命・無公害であり、しかも高エネルギー密度
を有するアルカリ蓄電池用負極として期待されていも このような水素吸蔵合金電極に用いられる合金として、
一般的にはＴｉ−Ｎｉ系およびＬａ（またはＭｍ）−Ｎ
ｉ系（Ｍｍ： ミツシュメタル）の多元系合金がよく
知られてい４Ｔｉ−Ｎｉ系の多元系合金？！ＡＢタイプ
として分類できる力（この特徴として充放電サイクルの
初期には比較的大きな放電容量を示す力（充放電を繰り
返すと、その容量を長く維持することが困難であるとい
う問題があム それに対して、ＡＢｓタイプのＬａ（ま
たはＭｍ）−Ｎｉ系の多元系合金４１ 近年電極材料
として多くの開発が進められており、比較的有力な合金
材料とされていも すでにこのような合金系についてζ
よ 例えばＬｎＮ ｉｘ （ＣｏａＭｎｂＡｌ−）−（
特開昭６２−２０２４５号公報）やＬｎ （Ｎ ｉｓ−
ｘ−ｖ−ｚＭｎｘＡｌ、ｃｏｚ）Ｍｕ （特開昭６３−
３０４５７０号公報）などが提案されていも発明が解決
しようとする課題 しかしなが収 この合金系も比較的放電容量が小さいた
敢 電池の高エネルギー密度化が叫ばれている昨今、水
素吸蔵合金電極の高容量化は必要不可欠であも 本発明（表 水素吸蔵合金を改善することによりさらに
放電容量が大きく、かつ長寿命である水素吸蔵合金電極
を提供することを目的とする。
える水素吸蔵合金電極に関すも従来の技術 各種の電源として広く使われている蓄電池として鉛電池
とアルカリ電池があム このうちアルカリ蓄電池は高信
頼性が期待でき、小形軽量化も可能などの理由で小型電
池は各種ポータプル機器用い、 大型は産業用として使
われてき九このアルカリ蓄電池において、正極としては
一部空気極や酸化銀極なども取り上げられているカミは
とんどの場合ニッケル極であム ポケット式から焼結式
に代わって特性が向上し さらに密閉化が可能になると
ともに用途も広がった 一人 負極としてはカドミウムの他に亜舷 鉄、水素な
どが対象となっている力丈 現在のところカドミウム極
が主体であム ところ力（−層の高エネルギー密度を達
成するために金属水素化物つまり水素吸蔵合金極を使っ
たニッケルー水素蓄電池が注目され 製法などに多くの
提案がされていも水素を可逆的に吸収・放出しつる水素
吸蔵合金を負極に使用するアルカリ蓄電池の水素吸蔵合
金電極は 理論容量密度がカドミウム極より大きく、亜
鉛極のような変形やデンドライトの形成などもないこと
か技 長寿命・無公害であり、しかも高エネルギー密度
を有するアルカリ蓄電池用負極として期待されていも このような水素吸蔵合金電極に用いられる合金として、
一般的にはＴｉ−Ｎｉ系およびＬａ（またはＭｍ）−Ｎ
ｉ系（Ｍｍ： ミツシュメタル）の多元系合金がよく
知られてい４Ｔｉ−Ｎｉ系の多元系合金？！ＡＢタイプ
として分類できる力（この特徴として充放電サイクルの
初期には比較的大きな放電容量を示す力（充放電を繰り
返すと、その容量を長く維持することが困難であるとい
う問題があム それに対して、ＡＢｓタイプのＬａ（ま
たはＭｍ）−Ｎｉ系の多元系合金４１ 近年電極材料
として多くの開発が進められており、比較的有力な合金
材料とされていも すでにこのような合金系についてζ
よ 例えばＬｎＮ ｉｘ （ＣｏａＭｎｂＡｌ−）−（
特開昭６２−２０２４５号公報）やＬｎ （Ｎ ｉｓ−
ｘ−ｖ−ｚＭｎｘＡｌ、ｃｏｚ）Ｍｕ （特開昭６３−
３０４５７０号公報）などが提案されていも発明が解決
しようとする課題 しかしなが収 この合金系も比較的放電容量が小さいた
敢 電池の高エネルギー密度化が叫ばれている昨今、水
素吸蔵合金電極の高容量化は必要不可欠であも 本発明（表 水素吸蔵合金を改善することによりさらに
放電容量が大きく、かつ長寿命である水素吸蔵合金電極
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
本発明は 一般式がＭｍＮｉαＶβＡＩＴＣ。
δＭｅ（、ただり、ＭはＣｒ、Ｍｎ、 Ｆｅの中から
選んだ１種以上の元素であり、その組成比を規定したも
の）で示され、ＣａＣｕ５型構造を有する水素吸蔵合金
またはその水素化物を用いることを特徴とする水素吸蔵
合金電極であム また 合金作製機 特に９００〜１３００℃の真空中も
しくは不活性ガス雰囲気中で均質化熱処理を行うことを
特徴とするものであム 作用 本発明の水素吸蔵合金電極ζよ 従来のＭｍ−Ｎｉ系合
金の最適化を図ったものであｈｖは原子半径が大きいた
数 これを最適量置換あるいは添加することにより、従
来合金に比べて原子半径が大きくなり水素吸蔵−放出量
が大きくなム このため電気化学的な充放電特性におい
ても多量の水素を吸蔵−放出させることができも また
充放電の繰り返しに対しても非常に安定な性能を長期
間持続できる。
選んだ１種以上の元素であり、その組成比を規定したも
の）で示され、ＣａＣｕ５型構造を有する水素吸蔵合金
またはその水素化物を用いることを特徴とする水素吸蔵
合金電極であム また 合金作製機 特に９００〜１３００℃の真空中も
しくは不活性ガス雰囲気中で均質化熱処理を行うことを
特徴とするものであム 作用 本発明の水素吸蔵合金電極ζよ 従来のＭｍ−Ｎｉ系合
金の最適化を図ったものであｈｖは原子半径が大きいた
数 これを最適量置換あるいは添加することにより、従
来合金に比べて原子半径が大きくなり水素吸蔵−放出量
が大きくなム このため電気化学的な充放電特性におい
ても多量の水素を吸蔵−放出させることができも また
充放電の繰り返しに対しても非常に安定な性能を長期
間持続できる。
したがって、本発明の水素吸蔵合金電極を用いて構成し
たアルカリ蓄電池 例えばニッケルー水素蓄電池（よ
従来のこの電池に比べて、高エネルギー密度および長寿
命特性を有することが可能になも また 合金作製後、特に９００〜１３００ｔ：の真空中
もしくは不活性ガス雰囲気中で熱処理しているのス フ
ラットな平衡圧曲線が得られ 水素吸蔵能力が向上し
電池の高容量化をはかれも実施例 以下に本発明の具体的な実施例について説明する。
たアルカリ蓄電池 例えばニッケルー水素蓄電池（よ
従来のこの電池に比べて、高エネルギー密度および長寿
命特性を有することが可能になも また 合金作製後、特に９００〜１３００ｔ：の真空中
もしくは不活性ガス雰囲気中で熱処理しているのス フ
ラットな平衡圧曲線が得られ 水素吸蔵能力が向上し
電池の高容量化をはかれも実施例 以下に本発明の具体的な実施例について説明する。
市販のＬａ、 Ｍｍ、 Ｎｉ、 Ｖ、 ＡＩ、
Ｃｒ、 Ｍｎ、 Ｆｅ、 Ｃｏなどの金属を
原料として、アルゴン雰囲気東 アーク溶解炉で加熱溶
解することにより、表に示したような組成の合金を作製
し九次いで、真空１１． １１００℃で６時間熱処理し
合金試料とし九 な耘 ここで言うＭｍとは希土類金属の混合物であり、
組成としてｉ！Ｌａ：２５〜３５重量％Ｃｅ： ４０〜
５０重量％、Ｎｄ：５〜１５重量％Ｐｒ：２〜ｌＯ重量
％、その他席土類金属とその他金属： １〜５重量％で
ある。
Ｃｒ、 Ｍｎ、 Ｆｅ、 Ｃｏなどの金属を
原料として、アルゴン雰囲気東 アーク溶解炉で加熱溶
解することにより、表に示したような組成の合金を作製
し九次いで、真空１１． １１００℃で６時間熱処理し
合金試料とし九 な耘 ここで言うＭｍとは希土類金属の混合物であり、
組成としてｉ！Ｌａ：２５〜３５重量％Ｃｅ： ４０〜
５０重量％、Ｎｄ：５〜１５重量％Ｐｒ：２〜ｌＯ重量
％、その他席土類金属とその他金属： １〜５重量％で
ある。
この合金試料の一部はＸ線回折などの合金分析および水
素ガス雰囲気における水素吸蔵−放出量測定（通常のＰ
（水素圧力）−〇（組成）−丁（温度）測定）に使用し
残りは電極特性評価に用い九 表 試料Ｎｏ、１〜３は本発明と構成元素あるいは組成比が
異なる例であり、試料Ｎｏ、４〜１５は本発明の水素吸
蔵合金のいくつかの例であム 本発明の水素吸蔵合金に
ついて、真空熱処理後Ｘ線回折測定を行った結果 合金
がＣａＣｕ５型六万晶構造であることを確認した また
熱処理前と比べると、六方晶のピークがより大きく鋭
くなったので、熱処理することにより合金の均質性およ
び結晶性が向上した 以上のような試料ＮＯ５１〜１５の合金について、ま負
水素ガス雰囲気中における水素吸蔵−放出特性を調べ
るため？、、Ｐ−Ｃ−Ｔ測定を行った その結果 本発
明の水素吸蔵合金（試料Ｎ ｏ。
素ガス雰囲気における水素吸蔵−放出量測定（通常のＰ
（水素圧力）−〇（組成）−丁（温度）測定）に使用し
残りは電極特性評価に用い九 表 試料Ｎｏ、１〜３は本発明と構成元素あるいは組成比が
異なる例であり、試料Ｎｏ、４〜１５は本発明の水素吸
蔵合金のいくつかの例であム 本発明の水素吸蔵合金に
ついて、真空熱処理後Ｘ線回折測定を行った結果 合金
がＣａＣｕ５型六万晶構造であることを確認した また
熱処理前と比べると、六方晶のピークがより大きく鋭
くなったので、熱処理することにより合金の均質性およ
び結晶性が向上した 以上のような試料ＮＯ５１〜１５の合金について、ま負
水素ガス雰囲気中における水素吸蔵−放出特性を調べ
るため？、、Ｐ−Ｃ−Ｔ測定を行った その結果 本発
明の水素吸蔵合金（試料Ｎ ｏ。
４〜１５）は いずれも水素吸蔵−放出量（合金成分１
原子あたりの水素濃度）がＶを含有していない試料Ｎｏ
、１に比べて約１５％増大した しかし 試料ＮＯ１２
および３のようにＶ量（β）が０．３以上のものでζよ
逆に試料Ｎｏ、１に比べて水素吸蔵−放出量が少なく
なった 次く 実際に電気化学的な充放電反応によるアルカリ蓄
電池用負極としての電極特性を評価するために単電池試
験を行っな 試料Ｎｏ、１〜１５の合金を４００メツシユ以下の粒径
になるように粉砕し この合金粉末１ｇと導電剤として
のカーボニルニッケル粉末３ｇおよび結着剤としてのポ
リエチレン微粉末０．１２ｇを十分混合撹拌した そし
て中心にエキスバンドメタルよりなる金属多孔体を配し
プレス加工により平板状に成形し島 これを真空東
１３０℃で１時間加熱し 結着剤を溶融させて水素吸蔵
合金電極とした この水素吸蔵合金電極にニッケル線のリードを取り付け
て負極とし 正極として過剰の容量を有する焼結式ニッ
ケル極を、セパレータとしてボリアミド不織布を用ｔ、
Ｘ、比重１．３０の水酸化カリウム水溶液を電解液とし
て、 ２５℃において、一定電流で充電と放電を繰り返
し 各サイクルでの放電容量を測定しｔラ な耘 充
電電気量は水素吸蔵合金１ｇあたり１００ｍＡＸ５時間
であり、放電は同様にＩｇあたり５０ｍＡで行（＼ 放
電電位０．８Ｖでカットした その結果を第１図に示机
第１図は横軸に充放電サイクル数を、縦軸に合金１ｇ
あたりの放電容量を示したものであり、図中の番号は表
の試料Ｎ ｏ、 と一致している。第１図から本発明
の水素吸蔵合金を用いると、いずれも放電容量が太きく
０．３０〜０．３２Ａｈ／ｇであり、しかも充放電サ
イクルを繰り返してもその高容量を安定して持続できる
ことがわかった ざらへ これらの合金を用いて構成した密閉形ニッケル
ー水素蓄電池について説明すも表に示した本発明の合金
の中からＮｏ、 ５． ８および９の３種合金を選び
、４００メツシユ以下の粉末にした各水素吸蔵合金をそ
れぞれカルボキシメチルセルローズ（ＣＭＣ）の冷水溶
液と混合撹拌してペースト状にし 電極支持体として平
均ポアサイズ１．５０ミクロン、多孔度９５に 厚さ１
．０ｍｍの発泡状ニッケルシートに充填し九 これを１
２０℃で乾燥してローラープレスで加圧しさらにその表
面にフッ素樹脂粉末をコーティングして水素吸蔵合金電
極とじへ この電極をそれぞれ幅３．３ｃｍ、 長さ２１ｃ爪厚
さ０．４５ｍｍに調整し リード板を所定の２カ所に取
り付けた そして、正極およびセパレータと組み合わせ
て円筒状に３層を渦巻き状にしてＳＣサイズの電槽に収
納した このときの正極は公知の発泡式ニッケル極を選
び、幅３．３ｃｒｒｌ 長さ１８ ｃｍとして用いた
この場合もリード板を２カ所に取り付けた また セ
パレータは親水性を付与したポリプロピレン不織布を使
用し 電解液としてζよ 比重１．２０の水酸化カリウ
ム水溶液に水酸化リチウムを３０ｇ／ｌ溶解したものを
用いた これを封口して密閉形電池とした この電池は
正極容量規制であり理論容量は３．ＯＡｈにしへこれら
の電池をそれぞれ１０個づつ作製し 通常の充放電サイ
クル試験によって評価した すなわ板 充電は０．５Ｃ
（２時間率）で１５０％まで、放電は０．２Ｃ（５時間
率）で終止電圧１．ＯｖとＬ ２０℃において充放電
サイクルを繰り返したその結果 いずれの電池もサイク
ルの初期は理論容量より実際の放電容量が低かった力（
数サイクルの充放電で理論容量の３゜ＯＡｈに到達Ｌ
５００サイクルまでの充放電試験において安定した電
池性能を持続した また 市販のフェロバナジウム（Ｆｅ−Ｖ合金Ｖ： ５
０〜９０重量％）を用いて、試料Ｎｏ、９゜１４および
１５と同じ組成の合金を作製し 同様の評価を行ったと
こへ 上記と同じ結果が得られた ここで、本発明の合金組成の作用について説明すム Ｎ
ｉは電気化学的な水素の吸蔵−放出に対する活性に寄与
するので、Ｎ１ｊｌを多くしてその活性を高くすれば放
電容量が大きくなる力＜、 Ｎｉは原子半径が小さい
た＆Ｎｉ量を多くすれば格子体積が減少し水素吸蔵量自
体が少なくなム そこで原子半径の大きいＶをＭｍ−Ｎ
ｉ −Ａ Ｉ −Ｃｏ−Ｍ合金（ＭはＣｒ、Ｍｎ、
Ｆｅの中の１種以上）のＢサイトに置換あるいは添加
すると、格子体積が増大し水素吸蔵量が増加すム この
ようにＶは水素吸蔵量の増大に大きく寄与すム しかし
Ｖは水素との親和性が非常に大きいのて Ｖが多すぎる
と吸収された水素がＶと強く結びつき放出されずに合金
内に残ってしまう。ここで、−例としてＭｍ Ｎ ｉ
＊、ａＶｘＡ Ｉ ｓ、ｔｃ ｏ ｉ、ｔＭ ｎｌ、６
−ｘにおけるＶ量と放電容量との関係を第２図に示す。
原子あたりの水素濃度）がＶを含有していない試料Ｎｏ
、１に比べて約１５％増大した しかし 試料ＮＯ１２
および３のようにＶ量（β）が０．３以上のものでζよ
逆に試料Ｎｏ、１に比べて水素吸蔵−放出量が少なく
なった 次く 実際に電気化学的な充放電反応によるアルカリ蓄
電池用負極としての電極特性を評価するために単電池試
験を行っな 試料Ｎｏ、１〜１５の合金を４００メツシユ以下の粒径
になるように粉砕し この合金粉末１ｇと導電剤として
のカーボニルニッケル粉末３ｇおよび結着剤としてのポ
リエチレン微粉末０．１２ｇを十分混合撹拌した そし
て中心にエキスバンドメタルよりなる金属多孔体を配し
プレス加工により平板状に成形し島 これを真空東
１３０℃で１時間加熱し 結着剤を溶融させて水素吸蔵
合金電極とした この水素吸蔵合金電極にニッケル線のリードを取り付け
て負極とし 正極として過剰の容量を有する焼結式ニッ
ケル極を、セパレータとしてボリアミド不織布を用ｔ、
Ｘ、比重１．３０の水酸化カリウム水溶液を電解液とし
て、 ２５℃において、一定電流で充電と放電を繰り返
し 各サイクルでの放電容量を測定しｔラ な耘 充
電電気量は水素吸蔵合金１ｇあたり１００ｍＡＸ５時間
であり、放電は同様にＩｇあたり５０ｍＡで行（＼ 放
電電位０．８Ｖでカットした その結果を第１図に示机
第１図は横軸に充放電サイクル数を、縦軸に合金１ｇ
あたりの放電容量を示したものであり、図中の番号は表
の試料Ｎ ｏ、 と一致している。第１図から本発明
の水素吸蔵合金を用いると、いずれも放電容量が太きく
０．３０〜０．３２Ａｈ／ｇであり、しかも充放電サ
イクルを繰り返してもその高容量を安定して持続できる
ことがわかった ざらへ これらの合金を用いて構成した密閉形ニッケル
ー水素蓄電池について説明すも表に示した本発明の合金
の中からＮｏ、 ５． ８および９の３種合金を選び
、４００メツシユ以下の粉末にした各水素吸蔵合金をそ
れぞれカルボキシメチルセルローズ（ＣＭＣ）の冷水溶
液と混合撹拌してペースト状にし 電極支持体として平
均ポアサイズ１．５０ミクロン、多孔度９５に 厚さ１
．０ｍｍの発泡状ニッケルシートに充填し九 これを１
２０℃で乾燥してローラープレスで加圧しさらにその表
面にフッ素樹脂粉末をコーティングして水素吸蔵合金電
極とじへ この電極をそれぞれ幅３．３ｃｍ、 長さ２１ｃ爪厚
さ０．４５ｍｍに調整し リード板を所定の２カ所に取
り付けた そして、正極およびセパレータと組み合わせ
て円筒状に３層を渦巻き状にしてＳＣサイズの電槽に収
納した このときの正極は公知の発泡式ニッケル極を選
び、幅３．３ｃｒｒｌ 長さ１８ ｃｍとして用いた
この場合もリード板を２カ所に取り付けた また セ
パレータは親水性を付与したポリプロピレン不織布を使
用し 電解液としてζよ 比重１．２０の水酸化カリウ
ム水溶液に水酸化リチウムを３０ｇ／ｌ溶解したものを
用いた これを封口して密閉形電池とした この電池は
正極容量規制であり理論容量は３．ＯＡｈにしへこれら
の電池をそれぞれ１０個づつ作製し 通常の充放電サイ
クル試験によって評価した すなわ板 充電は０．５Ｃ
（２時間率）で１５０％まで、放電は０．２Ｃ（５時間
率）で終止電圧１．ＯｖとＬ ２０℃において充放電
サイクルを繰り返したその結果 いずれの電池もサイク
ルの初期は理論容量より実際の放電容量が低かった力（
数サイクルの充放電で理論容量の３゜ＯＡｈに到達Ｌ
５００サイクルまでの充放電試験において安定した電
池性能を持続した また 市販のフェロバナジウム（Ｆｅ−Ｖ合金Ｖ： ５
０〜９０重量％）を用いて、試料Ｎｏ、９゜１４および
１５と同じ組成の合金を作製し 同様の評価を行ったと
こへ 上記と同じ結果が得られた ここで、本発明の合金組成の作用について説明すム Ｎ
ｉは電気化学的な水素の吸蔵−放出に対する活性に寄与
するので、Ｎ１ｊｌを多くしてその活性を高くすれば放
電容量が大きくなる力＜、 Ｎｉは原子半径が小さい
た＆Ｎｉ量を多くすれば格子体積が減少し水素吸蔵量自
体が少なくなム そこで原子半径の大きいＶをＭｍ−Ｎ
ｉ −Ａ Ｉ −Ｃｏ−Ｍ合金（ＭはＣｒ、Ｍｎ、
Ｆｅの中の１種以上）のＢサイトに置換あるいは添加
すると、格子体積が増大し水素吸蔵量が増加すム この
ようにＶは水素吸蔵量の増大に大きく寄与すム しかし
Ｖは水素との親和性が非常に大きいのて Ｖが多すぎる
と吸収された水素がＶと強く結びつき放出されずに合金
内に残ってしまう。ここで、−例としてＭｍ Ｎ ｉ
＊、ａＶｘＡ Ｉ ｓ、ｔｃ ｏ ｉ、ｔＭ ｎｌ、６
−ｘにおけるＶ量と放電容量との関係を第２図に示す。
第２図は横軸がＶ量（ｘ）、縦軸が合金１ｇあたりの放
電容量を示したものであム この第２図かぺ 試料Ｎｏ
、２および３のようにＶ量が０．３以上のものでは放電
容量が小さくなることがわかａ実際 １サイクル目は水
素吸蔵量が多いが２サイクル目以降は吸蔵量が大きく減
少し九 まりｖ量が０．０５より小さくなると、■置換
あるいはＶ添加の効果が現われず放電容量は増加しなシ
ーシたがって、Ｖ量は０．０５≦β≦０．２という範囲
が最適であも また Ｎｉ量はＶ量とのバランスが重要
であるので、 ３．５≦α≦４．０にしなければならな
（℃ −４，Ｐ −Ｃ−Ｔ特性において、ＡＩが存在すること
によりプラトー性が向上ＬＡＭ（Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅの中
の１種以上）が存在することによりヒステリシスが減少
し これらのことが放電容量の増大にっながム まｆ＝
ｃｏが存在することにより、充放電の繰り返しによる放
電容量の低下が抑制されも これらの元素はいずれも少
なすぎると効果は現われず、多すぎるとＶ量およびＮｉ
量との関係から合金の均質性が悪くなり水素吸蔵量の低
下を招く。よって、 ０．１≦Ｔ≦０．５ ０゜３≦
δ≦０．８ 、 ４．８≦α十β十Ｔ＋δ十ε≦５．２
という範囲が最適であも 以上のことか収 高容量かつ長寿命の水素吸蔵合金電極
を得るために（よ 合金が最適量のＶを含へ 本発明の
合金組成の条件を満たすことが重要であム 発明の効果 本発明の水素吸蔵合金電極はＶを成分としているので従
来のものに比べて放電容量が大きいた数これを電極とす
るアルカリ蓄電池のさらなる高容量化を図ることができ
、充放電サイクルを繰り返しても高容量を長く維持する
ことができもまた 合金作製後所定温度で熱処理してい
るので水素吸蔵能力を向上させ、電池を構成した場合、
その高容量化をはかれる。
電容量を示したものであム この第２図かぺ 試料Ｎｏ
、２および３のようにＶ量が０．３以上のものでは放電
容量が小さくなることがわかａ実際 １サイクル目は水
素吸蔵量が多いが２サイクル目以降は吸蔵量が大きく減
少し九 まりｖ量が０．０５より小さくなると、■置換
あるいはＶ添加の効果が現われず放電容量は増加しなシ
ーシたがって、Ｖ量は０．０５≦β≦０．２という範囲
が最適であも また Ｎｉ量はＶ量とのバランスが重要
であるので、 ３．５≦α≦４．０にしなければならな
（℃ −４，Ｐ −Ｃ−Ｔ特性において、ＡＩが存在すること
によりプラトー性が向上ＬＡＭ（Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅの中
の１種以上）が存在することによりヒステリシスが減少
し これらのことが放電容量の増大にっながム まｆ＝
ｃｏが存在することにより、充放電の繰り返しによる放
電容量の低下が抑制されも これらの元素はいずれも少
なすぎると効果は現われず、多すぎるとＶ量およびＮｉ
量との関係から合金の均質性が悪くなり水素吸蔵量の低
下を招く。よって、 ０．１≦Ｔ≦０．５ ０゜３≦
δ≦０．８ 、 ４．８≦α十β十Ｔ＋δ十ε≦５．２
という範囲が最適であも 以上のことか収 高容量かつ長寿命の水素吸蔵合金電極
を得るために（よ 合金が最適量のＶを含へ 本発明の
合金組成の条件を満たすことが重要であム 発明の効果 本発明の水素吸蔵合金電極はＶを成分としているので従
来のものに比べて放電容量が大きいた数これを電極とす
るアルカリ蓄電池のさらなる高容量化を図ることができ
、充放電サイクルを繰り返しても高容量を長く維持する
ことができもまた 合金作製後所定温度で熱処理してい
るので水素吸蔵能力を向上させ、電池を構成した場合、
その高容量化をはかれる。
第１図は各種合金についての単電池試験結果を示す充放
電サイクル特性諷 第２図はＭｍＮｉ５゜５ＶｘＡ ｌ
＠、２ｃｏｍ、ｙＭｎｓ、ｓ−ｘにおけるＶ量と放電容
量との相関図であム 代理人の氏名 弁理士 粟野重孝 はか１名兜放電サイ
クル数
電サイクル特性諷 第２図はＭｍＮｉ５゜５ＶｘＡ ｌ
＠、２ｃｏｍ、ｙＭｎｓ、ｓ−ｘにおけるＶ量と放電容
量との相関図であム 代理人の氏名 弁理士 粟野重孝 はか１名兜放電サイ
クル数
Claims (3)
- （１）一般式がＭｍＮｉαＶβＡｌγＣｏδＭε（ただ
し、ＭはＣｒ、Ｍｎ、Ｆｅの中から選んだ１種以上の元
素であり、３．５≦α≦４．０、０．０５≦β≦０．２
、０．１≦γ≦０．５、０．３≦δ≦０．８、４．８≦
α＋β＋γ＋δ＋ε≦５．２）で示され、ＣａＣｕ＿５
型構造を有する水素吸蔵合金またはその水素化物を用い
ることを特徴とする水素吸蔵合金電極。 - （２）合金作製後、特に９００〜１３００℃の真空中も
しくは不活性ガス雰囲気中で均質化熱処理を行うことを
特徴とする請求項１記載の水素吸蔵合金電極の製造法。 - （３）出発原料としてフェロバナジウム（Ｆｅ−Ｖ合金
）を用い、前記一般式のＭがＦｅ単独または一部Ｆｅで
あり残部がＣｒ、Ｍｎの中から選んだ１種以上の元素で
あることを特徴とする請求項１または２記載の水素吸蔵
合金電極の製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2180005A JPH0466636A (ja) | 1990-07-06 | 1990-07-06 | 水素吸蔵合金電極およびその製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2180005A JPH0466636A (ja) | 1990-07-06 | 1990-07-06 | 水素吸蔵合金電極およびその製造法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0466636A true JPH0466636A (ja) | 1992-03-03 |
Family
ID=16075791
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2180005A Pending JPH0466636A (ja) | 1990-07-06 | 1990-07-06 | 水素吸蔵合金電極およびその製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0466636A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1996014442A1 (fr) * | 1994-11-07 | 1996-05-17 | Santoku Metal Industry Co., Ltd. | Alliage nickel-metal des terres rares vieilli par precipitation, sa fabrication, et electrode negative pour cellule secondaire nickel-hydrogene |
-
1990
- 1990-07-06 JP JP2180005A patent/JPH0466636A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1996014442A1 (fr) * | 1994-11-07 | 1996-05-17 | Santoku Metal Industry Co., Ltd. | Alliage nickel-metal des terres rares vieilli par precipitation, sa fabrication, et electrode negative pour cellule secondaire nickel-hydrogene |
| US6053995A (en) * | 1994-11-07 | 2000-04-25 | Santoku Metal Industry Co., Ltd. | Method of producing an age precipitation-containing rare earth metal-nickel alloy |
| CN1071798C (zh) * | 1994-11-07 | 2001-09-26 | 三德金属工业株式会社 | 时效析出型稀土类金属－镍系合金、其制法及其用途 |
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