CN1138310C - 一种用在金属氢化物碱性电池上的吸氢合金电极及该电极的制备方法 - Google Patents

一种用在金属氢化物碱性电池上的吸氢合金电极及该电极的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种用于金属氢化物碱性电池上的吸氢合金电极，它所用吸氢材料是一种稀土元素-镍吸氢合金粉，该合金粉是通过粉化单辊法加工的薄型条状合金而获得的，平均厚度为0.08～0.35mm，向辊面侧上晶粒最小尺寸至少为0.2μm，背辊外表面侧上的晶粒的最大尺寸不超过20μm。本发明还提供一种制备该电极的方法。当该电极作为电池的负极时，能使该电池既在充电循环的初期具有优异的高速放电性，还具有优异的充-放电循环特性。

Description

一种用在金属氢化物碱性电池上的 吸氢合金电极及该电极的制备方法
本发明要求如下四个日本专利申请的优先权：
JP No.6-315555，申请日为94年11月25日，
JP No.7-262096，申请日为95年9月13日，
JP No.7-262097，中请日为95年9月13日，
JP No.7-279685，申请日为95年10月2日，
                        技术领域
本发明涉及一种用于金属氢化物碱性电池上的吸氢合金电极以及该电极的制造方法。更具体说，本发明是对吸氢合金中的吸氢材料的改进，从而使由其所构成的金属氢化物碱性电池在充-放电循环的初期具有优异的高速放电性能和还有优异的充-放电循环特性。
                          背景技术
因为具有单位重量或单位体积的高能量密度，并能提供高容量，近年来，金属氢化物碱性电池作为新的一代电池将取代镍-镉电池，越来越引起广泛的兴趣，该电池用金属化合物如氢氧化镍作正极，一种新型吸氢合金材料作负极。
这种用在金属氢化物碱性电池上的吸氢合金已得到广泛应用，它是通过水冷却法固化在模具中的合金熔化物，然后将所制得的固体磨成粉而制得(下文称这类吸氢合金为传统固化合金)。
然而，这种传统固化合金中包含许多的偏析物(组分元素的不规则分散)，而且因此合金粒子在充电放电过程的吸氢和放氢时产生裂化，于是增加了它们的比表面积。因此，用传统固化合金作负极材料构成的金属氢化物碱性电池确实在充-放电循环的初期具有优异的高速放电性能。另一方面，它却存在着使用寿命短的问题，因为其中的偏析物部分极易成为氧化降解(即腐蚀)的起始点。
为了提高电池的循环寿命，日本专利特许公开说明书No.89066/1985提出对传统固化合金退火(即在一指定温度下加热一指定长的时间)，然后用这种退火后的合金作负极。
尽管这种经退火处理后的传统固化合金因其偏析物比例低而使电池的循环寿命较未退火处理的合金要长，但它的晶粒变得不易裂化，这除了因为偏析物比例降低外，还由于晶粒尺寸太大(晶粒尺寸即层状结构中两相邻层厚度之和，该层状结构是由高浓度的稀土元素层与低浓度稀土元素层交替出现而构成的)。结果其充-放电循环初期的高速放电特性显著地恶化。
由于上述传统固化合金存在难以解决的问题，近年来提出了一种新的在金属氢化物电池中作负极材料的吸氢合金，它是通过称为单辊法而获得。该方法包括：将合金熔体喷涂到一个高速旋转的轧辊的外表面，再淬冷并固化该熔体(参见日本专利特许公开No.187979/1994)。
用单辊法即淬冷固化相应的合金熔体的方法制得的吸氢合金几乎不受重力场的影响，而且与传统固化的合金相比所含的偏析物少。
然而，用单辊法制得的吸氢合金的晶粒尺寸不均匀，以致于使合金在充放电循环过程中既含有易于裂化的部分(背向辊面一侧有较大晶粒)和不易裂化的部分(朝向辊面一侧有较小晶粒)。
日本专利特许公开No.291363/1988中描述到：用粉状吸氢合金作电极材料是十分理想的，该粉状合金是通过将厚度不超过40μm，晶粒沿一特定晶面[似乎是(hko)面]作定向分布的吸氢合金细片粉化获得的。然而这种在合金粒子表面有选择性取向晶面存在的吸氢合金，其电极催化活性差，而且在充-放电循环初期其快速放电性能也不理想。另外，用厚度不超过40μm的细片粉化会造成经粉化后的合金粒子粒度太小，使合金粒子的接触阻力增加，因而吸氢合金的利用率降低，进而用它做成的电极的循环寿命变短。
图2是用单辊法制得的吸氢合金B的横切面放大图。该图是沿合金带长度方向和垂直于带状表面的平面切断，示意地显示了其中的晶粒的状况(仅显示一个部分)。图中空白部分21是高浓度稀土元素层，黑色部分22是低浓度稀土元素层；两相邻层的厚度之和是晶粒尺寸。25是该薄带的厚度。从图2可以看出，出现在辊外侧表面O的晶粒具有较大尺寸23，出现在朝辊面R的晶粒为小尺寸24。具有大晶粒尺寸23的辊外侧表面O易于裂化而被激活，具有小晶粒尺寸24的朝辊面R不易裂化而难以激活。由此，易于活化的辊外表面侧O的充-放电深度增大，使吸氢合金B经过重复地充电和放电过程被很细地粉化。
如上所述，由单辊法制成的吸氢合金用在金属氢化物碱性电池上，合金在不断地充电和放电过程易于粉化到极细粒子，这样构成的电池的循环寿命短。因此迫切需要克服该缺点。
                         发明内容
因此，本发明的目的是提供一种吸氢合金电极，该电极能使所构成的金属氢化物碱性电池在充-放电循环的初期具有优异的快速放电性能同时具有优异的充-放电循环性能。
本发明的另一目的是提供一种制造上述电极的方法。
本发明提供用于金属氢化物碱性电池的吸氢合金电极，该电极所用吸氢材料是稀土元素-镍吸氢合金粉末，该吸氢合金粉是通过粉化用单辊法制得的上述薄型窄条状合金细片，细片的平均厚度为0.08～0.35mm，其中轧辊面晶粒的最小尺寸至少为0.2μm，辊外表面侧晶粒的最大尺寸不超过20μm。晶粒尺寸是这样定义：晶粒尺寸即层状结构中两相邻层的厚度之和，该层状结构是由高浓度稀土元素层和低浓度稀土元素层交替出现而构成的。
本发明进一步提供一种用于金属氢化物碱性电池的吸氢合金电极，所用吸氢材料是一种Mm·Co·Al·Mn合金粉末(其中Mm是混合稀土；R：为镍、钴和锰：x是4.5～4.9)，该合金粉末是通过粉化单辊法制得的上述薄型窄状状合金细片，细片平均厚度为0.08～0.25mm，其中朝辊面的晶粒最小尺寸至少为0.2μm，辊外侧面晶粒最大尺寸不超过18μm，晶粒尺寸的定义如前所述。
本发明更进一步提供一种用于金属氢化物碱性电池中的吸氢合金电极的制造方法，该方法包括下列步骤：制备一种薄型条状稀土元素-镍吸氢合金，它是通过在惰性气体或真空环境中将合金的熔体流向以表面速度50-1,000厘米/秒熔体转动的单轧辊的外表面；在惰性气体或真空环境中将上述薄型条状稀土元素-镍吸氢合金于620-1,000℃退火一指定时间；粉化退火后的薄型条状稀土元素-镍吸氢合金，得到合金粉末；用获得的合金末作为吸氢材料做成电极。
本发明还更进一步提供一种用于金属氢化物碱性电池中的吸氢合金电极的制造方法，该方法包括下列步骤：制备一种薄型条状的Mm·Ni·Co·Al·Mn合金，用通式表示为MmRx(Mm：混合稀土；R：镍、钴、铝和锰；x为4.4-5.2)，它是通过在惰性气体或真空环境中将合金熔体流向表面速度为50-1,000厘米/秒的转速旋转的单轧辊的外表面；在惰性气体或真空环境中将上述薄型条状的Mm·Ni·Co·Al·Mn合金于750-950℃退火一指定时间；粉化退火后的合金条状物，制得合金粉末；用如此获得的合金粉末作为吸氢材料做成电极。
当用本发明提供的电极作负极时，能使制得的金属氢化物碱性电池在充-放电循环的初期具有优异的高速放电性能，同时又具有优异的充-放电循环性能。根据本发明提供的方法能够得到具有这些优异电极性能的电极。
                        附图说明
参照下面的详细说明及附图可以更好地完整理解本发明和其所具有的优点。
图1是用单辊法经淬火固化然后退火制得的吸氢合金横截面上所出现的晶粒情况示意图。
图2是用单辊法经淬火固化后但不退火制得的吸氢合金横截面上所出现的晶粒情况示意图。
下面是图1和2中的附图标记说明。
1和21代表空白部分；
2和22代表黑色部分；
3和23代表晶粒尺寸；
4和24代表晶粒尺寸；
5和25代表薄带厚度；
O代表背辊外面侧；及
R代表向辊面侧。
                      具体实施方式
本发明所用的薄型条状稀土元素-镍吸氢合金的平均厚度限制在0.08-0.35mm之间。这是因为：所用薄型条状物的厚度如果超过0.35mm，其中的晶粒大小在该条状物的厚度方向将不均匀，从而缩短其循环寿命。另一方面，所用薄型条状物的厚度如果小于0.08mm，这样其中合金粒子表面就会发生沿(hko)晶面的取向，则会恶化电极的催化活性，降低其充-放循环初期的高速放电性能，而且还会缩短其循环寿命。循环寿命的缩短是由于：当构成电极的合金粒子尺寸较小时，电极中合金粒子间的接触阻力增加，使吸氢合金粉末的利用率下降。
本发明所用的稀土元素-镍吸氢合金出现在向辊面侧上晶粒的最小尺寸和背辊外表面侧上晶粒的最大尺寸的限制范围都如上所述。偏离这一范围或者会降低其充-放电循环初期的高速放电性能，或者会缩短其循环寿命。也就是说：如果向辊面侧上晶粒尺寸小于0.2μm，同时含有较大的粒子，则吸氢合金将变得不易裂化，于是降低了其充-放电循环初期的高速放电性能。另一方面，如果背辊外表面侧上晶粒尺寸大于20μm，同时含有较小的粒子，则吸氢合金将很易被粉化过细和氧化降解，于是缩短了它的循环寿命。
为了能获得这样一种吸氢合金电极，它能使其所构成的电池除了具有在充-放电循环初期的优异的高速放电特性和充放电性能外，还有优异的内压特性，利用具有下列特征的吸氢合金是理想的。这就是优选的合金粉末粒子的平均直径是25-70μm。更优选地，合金粉末是通过粉化单辊法是制得的薄型条状稀土元素-镍吸氢合金，然后再对所得粉末进行表面处理，即将粉末浸入到酸溶液中且合金粉末的粒径为25-60μm。酸溶液的实例如：盐酸、硫酸和硝酸水溶液。
如果粒子的平均粒径超过70μm，比表面积就变得太小，当正极充电过量时产生的氧就不能通过吸氢合金电极(负极)消耗完全，结果引起电池的内压力增大。另一方面，如果粒子的平均粒径小于25μm，合金粒子之间不能充分地接触，于是仅有部分的合金粒子参加反应，引起反应热增加，电池的内压增大。
此处所说粒子的平均粒径是指容积重量平均粒径MV，它可用下面公式(1)定义。这里引入的容积重量平均粒径MV是基于如下考虑：由于对于任何粉末都有一个粉径分布，只要粒径对某现象的影响与粒径为MV的均一粒子所产生影响相同，则用该MV作为代表粒径就更为方便。
MV＝∑(ViDi)/∑Vi  (1)其中：Di第i粒径级粒子的代表直径
  Vi第i粒径级粒子的体积比例
用在本发明中的稀土元素～镍合金的实例为Mm·Ni·Co·Al·Mn合金，用通式表示为MmRx(Mm是混合稀土，R：镍、钴、铝和锰，x为4.4-5.2)。
在上述的Mm·Ni·Co·Al·Mn合金中，适宜的钴的含量是0.4～0.9mole/l mole Mm，适宜的镍的含量是2.8～3.6mole/l mole Mm。
为了能获得这样一种吸氢合金电极，使它所构成的电池具有在充-放电循环的初期优异的高速放电性能和优异的充-放电循环特性，同时还能有优良的抗过充电性能，使用这样一种吸氢合金粉末是十分理想的。该合金粉是通过粉化用通式表示为MmRx(Mm是混合稀土，R：镍、钴、铝和锰；x为4.4-4.9)的薄型窄条状合金Mm·Ni·Co·Al·Mn，而获得的。此条状物的平均厚度为0.08～0.35mm，向辊面侧上晶粒的最小尺寸为0.2μm，背辊外表面侧上晶粒的最大尺寸不超过18μm。在这种情况下，Mm·Ni·Co·Al·Mn合金中钴的适宜含量为0.5～0.9 mole/l mole Mm，镍的适宜含量为2.9～3.3mole/l mole Mm。
本发明的电极可以用如下例举的方法获得。该方法包括这些步骤：制备一种薄条状稀土元素-镍吸氢合金，它是通过单辊法在惰性气体或真空环境中以辊表面速度50-1,000厘米/秒转速将合金熔融体淬火并固化；在惰性气体或真空环境中将上述薄的条状稀土元素-镍吸氢合金在620-1,000℃退火；粉化退火后的薄型条状稀土元素-镍吸氢合金成为合金粉末；将合金粉末与粘接剂溶液混合得到浆状液；把浆状液涂覆或浸渍在基质(芯)上。在本发明所用到的基质芯的具体实例如：泡沫状多孔金属，金属纤维，碳纤维，金属网和板网。通过单辊法在辊表面速度为50-1,000厘米/秒转速时淬火和固化得到的薄型条状物的厚度为0.08～0.35mm。淬火固化后在625-1,000℃退火得到的晶粒最小尺寸至少为0.2μm，最大尺寸不超过20μm。为确保所得晶粒最小尺寸至少为0.2μm，最大不超过18μm，优选是使退火温度保持在750-900℃之间。
上述薄型条状稀土元素-镍吸氢合金的厚度依赖于辊的表面速度。合金的厚度随着辊表面速度的增大而减小，即加快了合金的固化速度。晶粒尺寸取决于退火温度。一般地，提高退火温度会导致最小晶粒尺寸的增加，但对最大晶粒尺寸几乎没有影响。也就是说，提高退火温度使晶粒尺寸的分散度变小。如果退火温度超过1,000℃，接近于吸氢合金的熔点(约1,200℃)，则合金将在颗粒界面发生部分再熔化而变得不易裂化和失活。退火时间约为1-10小时。退火效果在大约10小时后达到饱和。
本发明所用的薄型条状稀土元素-镍吸氢合金，其厚度为0.08-0.35mm范围内的较小值时，所包含的晶粒在条状物的厚度方向具有均匀的尺寸大小。所得的合金粉末在充-放电循环中也不易变得更细。由于条状物厚度的低限规定至少为0.08mm，合金粒子的表面仅发生较小程度的选择性取向，因此合金具有高的电极催化活性。
本发明所用稀土元素-镍吸氢合金，其中在向辊面侧没有很细的晶粒，背辊外面侧也没有很粗的晶粒，在充-放电循环的初期裂化到中等的程度，但是，也不会在反复的充-放电循环中变得非常细。
因此，用本发明的电极做负极的金属氢化物碱性电池不仅在充-放电循环的初期具有优异的高速放电性能，而且有优异的充-放电循环性能。
特别地，用平均粒径为25-70μm的粉末，优选的是在酸溶液中进行表面处理后的平均粒径为25-60μm的合金粉末所构成的金属氢化物碱性电池，不仅在充-放电循环的初期具有优异的高速放电性能和优异的充放电循环性能，而且内压性能也十分良好。
实施例
本发明的其它优点将通过下面的实施例的详细描述而变得明显，但本发明的实施例仅仅是为说明本发明而并不是对本发明加以限定。
实施例1～13
吸氢合金的制备
将组成合金的金属(纯度均至少为99.9％)分别称量再混合，混合物在真空状态下于高频熔化炉中熔化。此熔融体通过单辊法冷却(辊直径350mm)，不同的冷却速度见表1(辊表面速度：50，100，300，500，1,000厘米/秒)，得到的薄型条状稀土元素-镍吸氢合金组合物通式为MmNi3.4Co0.8Al0.3Nm0.5(条状物长度约30～100mm；宽度约20-50mm)。对每种合金的10个任选的条状物厚度进行测试，其平均值为该合金的厚度。
这些稀土元素-镍吸氢合金在氩气氛中于表1所示不同温度(620，700，800，900，1,000 or 1,200℃)下退火6小时。
对每一退火后的稀土元素-镍吸氢合金沿条状物的长度方向和垂直于条状物的表面方向切开。其横断面上的反射电子束图像用扫描电镜观察(JEOL 866，JEOL公司制造)，可以看到出现在背辊外表面侧的晶粒的最大尺寸和向辊面侧上的晶粒的最小尺寸。最大尺寸和最小尺寸是通过测量反射电子束图像上垂直该白线方向的两相邻白线间的距离来确定(此后晶粒的最大尺寸和最小尺寸都是用这种方法获得)。表中所列晶粒的最大尺寸和最小尺寸是测定10个稀土元素-镍吸氢合金样品后得到的平均值。
图1是退火后的薄型条状吸氢合金A横断面上出现的晶粒情况的部分示意图。图中空白部分1为高浓度稀土元素和钴及低浓度锰层，黑色部分2为低浓度稀土元素和钴及高浓度锰层。3为背辊外表面侧0的晶粒尺寸，4为向辊面侧上晶粒尺寸。5是薄型条状物的厚度。从图1可以看出：退火处理使向辊面侧上的晶粒尺寸4增加，从而降低了晶粒尺寸4和背辊外表面侧的晶粒尺寸3的差距。因此，在薄型条状物厚度方向的尺寸分布变得较退火前的吸氢合金B(见图2)的相比更为均一。
吸氢合金电极的制备
每组退火的稀土元素-镍吸氢合金在惰性气体(氩气)环境中机械粉碎，过筛后粉末的最大粒径为100目以下(此后的实施例和对比例，最大粒径均调整到100目以下)，平均粒径(容积重量平均粒径)为70μm。平均粒径通过两点法(前面公式(1)中i＝2)获得。而且平均粒径通过利用弗琅荷费衍射现象的激光衍射法用激光测定粒子的尺寸分布而获得。该测试是在microturck粒子尺寸分析仪(7991型，Leeds & Northrup公司制造)上实现的。浆液是通过将90份(重量)的此法制得的各种合金粉与10份(重量)2.5％的聚环氧乙烷水溶液混合制得。
将浆液分别施用在镀镍的铁的多孔金属上，干燥后得吸氢合金电极。
镍氢碱性电池的制备
以正极为主(positive electrode-dominating)的AA-型镍氢碱性电池(电池容量：1,200/10mAh)A1到A13是用上述吸氢合金材料制得。一种公知的烧结镍电极、聚酰胺无纺布和30％氢氧化钾水溶液分别作为正极、隔膜和碱性电解液。
表1列出了用于实施例1到13的制备合金的条件(辊速度和退火温度)、所制合金粉末的平均粒径、薄型条状物的厚度和晶粒的最大最小尺寸。
                                                  表1
 辊表面速度(cm/sec)   薄条厚度(mm)   退火温度(℃)     晶粒尺寸(μm)  平均粒径(μm)  高速放电容量(mAh)   循环寿命(次)
   最小    最大
  电池Al     50     0.35     700     0.2     20     70     970     650
  电池A2     50     0.35     900     0.35     15     70     930     660
  电池A3     100     0.27     700     0.2     15     70     980     650
  电池A4     100     0.27     800     0.25     12     70     970     630
  电池A5     100     0.27     900     0.35     12     70     940     640
  电池A6     300     0.23     620     0.2     15     70     990     660
  电池A7     300     0.23     700     0.2     13     70     920     630
  电池A8     300     0.23     900     0.2     15     70     960     620
  电池A9     300     0.23     1,000     0.2     13     70     930     640
  电池A10     500     0.15     700     0.2     10     70     920     670
  电池A11     500     0.15     900     0.25     9     70     920     630
  电池A12     1,000     0.08     700     0.2     8     70     940     620
  电池A13     1,000     0.08     900     0.3     9     70     930     600
对比例1
除用传统的固化方法代替单辊法外，其它步骤与实施例1到13相同，得到一种与上述实施例组份相同的块状稀土元素-镍吸氢合金。
所得合金于900℃退火6小时(下面的实施例和对比例中退火时间均为6小时)，之后进行机械粉化和过筛，得到的合金粉末平均粒径为70μm，最大晶粒和最小晶粒的粒径分别为35μm和10μm。
除所用吸氢材料即合金粉末由本例方法获得，电池B1的制造方法与实施例1到13的方法相同。
对比例2
除辊表面速度改变为10cm/sec，退火温度为900℃外，其它过程与实施例1到13的相同，得到的合金粉末平均粒径70μm，平均厚度0.57mm，背辊外表面侧晶粒最大尺寸40μm，向辊面侧晶粒最小尺寸0.2μm。
除所用吸氢材料即合金粉由本例方法获得，电池B2的制造方法与实施例1到13的方法相同。
对比例3
除辊表面速度改为300cm/sec，退火温度为500℃外，其它过程与实施例1到13的相同，得到的合金粉平均粒径70μm，平均厚度0.23mm，背辊外表面侧晶粒的最大尺寸15μm，向辊面侧晶粒的最小尺寸不超过0.01μm。
除所用吸氢材料即合金粉由本例方法获得，电池B3的制造方法与实施例1到13的方法相同。
对比例4
除辊表面速度改为300厘米/秒(cm/sec)，退火温度为1,200℃外，其它过程与实施例1到13的相同，得到的合金粉末平均粒径70μm，平均厚度0.23mm，背辊外表面侧晶粒最大尺寸25μm，向辊面侧晶粒的最小尺寸0.4μm。
除所用吸氢材料即合金粉由本例方法获得，电池B4的制造方法与实施例1到13的方法相同。
对比例5
除用传统的固化方法(水冷固化法)代替单辊法，且不经退火处理外，其它过程与实施例1到13的相同，得到的合金粉平均粒径70μm，最大晶粒尺寸25μm，最小晶粒尺寸7μm。
除所用吸氢材料即合金粉由本例方法获得，电池B5的制造方法与实施例1到13的方法相同。
对比例6
除辊表面速度改为300cm/sec，且不经退火处理外，其它过程与实施例1到13的相同，得到的合金粉平均粒径70μm，平均厚度0.23mm，背辊外表面侧晶粒最大尺寸10μm，向辊面侧晶粒最小尺寸不超过0.01μm。
除所用吸氢材料即合金粉由本例方法获得，电池B6的制造方法与实施例1到13的方法相同。
对比例7
实施例1到13所用的合金熔融体(MmNi3.4Co0.8Al0.3Nm0.5)通过气体雾化法固化，之后于900℃退火6小时，得到吸氢合金粉。其平均粒径为70μm，最大晶粒尺寸8μm，最小晶粒尺寸0.1μm。
电池B7的制造方法与实施例1到13的方法相同，但所用吸氢材料即合金粉由本例方法获得。
对比例8
除辊表面速度改为1,500cm/sec，退火温度设为900℃外，其它过程与实施例1到13的相同，得到的合金粉平均粒径70μm，平均厚度0.06mm，背辊外表面侧晶粒最大尺寸5μm，向辊侧晶粒最小尺寸0.2μm。
电池B8的制造方法与实施例1到13的方法相同，但所用吸氢材料即合金粉由本例方法获得。
对比例9
除辊表面速度改为3,000cm/sec(辊直径：150mm)，退火温度为900℃外，其它步骤与实施例1到13的相同，得到的合金粉平均粒径55恤，平均厚度0.04mm，背辊外表面侧晶粒最大尺寸2μm，向辊面侧晶粒最小尺寸0.2μm。由于采用3,000cm/sec的高辊表面速度，平均粒径不可能达到70μm。
电池B9的制造方法与实施例1到13的方法相同，但是所用吸氢材料即合金粉由本例方法获得。
对比例10
除辊表面速度改为5,000cm/sec(辊直径：150mm)，退火温度为900℃外，其它过程与实施例1到13的相同，得到的合金粉平均粒径48μm，平均厚度0.03mm，辊外表面侧晶粒最大尺寸2μm，辊面侧晶粒最小尺寸0.15μm。由于采用5,000cm/sec的高的辊表面速度，平均粒径不可能达到70μm。
电池B10的制造方法与实施例1到13的方法相同，但所用吸氢材料即合金粉由本例方法获得。
表2列出了对比例1到10的制备合金的条件(辊速度和退火温度)，合金粉末的平均粒径、薄条状物的厚度和晶粒的最大最小尺寸。
                                                      表2
 辊表面速度(cm/sec)   薄条厚度(mm)  退火温度(℃)        晶粒尺寸(μm)  平均粒径(μm)  快速放电容量(mAh)    循环寿命(次)
     最小    最大
  电池B1     c.s.*     -     900      10     35     70     340      660
  电池B2     10     0.57     900      0.2     40     70     1,000      310
  电池B3     300     0.23     500   0.01或更小     15     70     1,000      280
  电池B4     300     0.23     1,200      0.4     25     70     320      360
  电池B5     c.s.*     -     -      7     25     70     990      180
  电池B6     300     0.23     -   0.01或更小     10     70     820      200
  电池B7     g.a.**     -     900      0.1     8     70     750      280
  电池B8     1,500     0.06     900      0.2     5     70     780      530
  电池B9     3,000     0.04     900      0.2     2     55     520      380
  电池B10     5,000     0.03     900      0.15     2     48     480      240
仅电池B9和B10所用辊直径：150mm。
*传统固化法
**气体雾化法充-放电循环初期的快速放电容量
电池A1到A13和B1到B10通过在室温(约25℃)120mA的电流下充电16小时，然后在120mA的电流下放电到0.95伏特的过程被激活。
然后，每个电池在1,200mA的电流下充电1.1小时后，以4.8A的电流放电到0.95伏特而获得快速放电容量。快速放电容量用每种电池3节来测定，其平均值作为电池的快速放电容量。结果见表1和表2。
循环寿命
电池A1到A13和B1到B10在上述条件下被激活后，对它们进行充-放电循环测试，每个周期包括在室温1,200mA的电流下充电1.1小时，停留1小时，再在1,200mA的电流下放电到1.0伏特，以此测得它们的循环寿命。每种电池测试10节，扣除最短寿命和最长寿命值，剩下的8个数据的平均值即为该电池的循环寿命。循环寿命用循环数(次数)表示，直到电池容量降低到960mAh或更低为止。结果见表1和表2。
表1中的电池A1到A13不仅在充-放电循环的初期具有优异的快速放电特性，而且具有长的循环寿命；但电池B1到B10或者其充-放电循环初期的快速放电性能较它们差，或者其循环寿命较它们短，或者两种性能均不如电池A1到A13。
电池A1到A13之所以具有在充放电循环的初期优异的快速放电性能和长的循环寿命，是由于用作负极的吸氢合金包含较少的偏析物和没有太大或太小的晶粒。
电池B1尽管具有长的循环寿命，但其充-放电循环初期的快速放电容量却较小。这是由于均匀的Mn分布使偏析物减少，同时晶粒变得太大，使吸氢合金不易裂化。
电池B2尽管在充-放电循环的初期具有优异的快速放电容量，但其循环寿命却较短。这是基于这样一个客观事实：对于易于裂化的背辊外表面侧则易于被激活，而不易裂化的向辊面侧也就不容易被激活。因此，背辊外表面侧的充放电深度变大而吸氢合金被裂化成很细小的碎片。
电池B3尽管在充-放电循环的初期具有很好的快速放电容量，但其循环寿命也较短。这是由于太低的退火温度使合金中保留有没有充分激活的部分，结果激活部分的充-放电深度较大，使吸氢合金裂化成很细小的碎片。
电池B4在充-放电循环初期的快速放电容量较小，循环寿命也短。快速放电容量小的原因是由于退火温度接近于吸氢合金的熔点，使合金在晶粒的边界上发生再熔化，因此合金变得非常不易裂化和不易被激活。循环寿命短是因为合金变得不易激活，吸氢合金的利用率降低。
电池B5尽管在充-放电循环初期的快速放电容量高，但循环寿命短。循环寿命短的原因是：尽管含有大粒径，却因没有经过退火处理，吸氢合金中含有Mn的偏析物。
电池B6尽管在充-放电循环的初期具有很高快速放电容量，但其循环寿命短。其原因在于：易于裂化的背辊外表面侧容易被激活，向辊面侧由于不易裂化因而也难于激活。因此，背辊外表面侧的充-放电深度变大而吸氢合金被裂化成很细小的碎片。
电池B7在充-放电循环初期的快速放电容量小，循环寿命也短。造成循环寿命短的原因是由于：用气体雾化法固化的合金，其晶粒尺寸分布的分散性大。经退火处理后，这些晶粒具有不同的尺寸大小，尤其粒径为30μm的小晶粒难以激活，因此，整个合金的利用率变差。
电池B8在充-放电循环初期的快速放电容量小且循环寿命也短。这种快速放电容量小是因为：向辊面侧的合金在(hko)晶面上有强的选择性取向而使其激活程度不够充分，即使这时通过退火处理使向辊面侧的晶粒的最小尺寸变大到0.02μm也达不到充分激活。循环寿命短是因为：尽管所用合金粉的平均粒径为70μm，合金条状物的厚度0.06mm(60μm)，使其中带有许多扁平型的粒子，使合金粒子间的接触阻力增大，整个合金的利用率下降。
电池B9和B10所用合金粉末是通过粉化比电池B8更薄的条状物而获得，因此它们与电池B8相比，其在充-放电循环的初期快速放电容量更小，循环寿命也更短。Mm·Ni·Co·Al·Mn合金中钴的含量与在充-放电循环的初期的快速放电容量和循环寿命间的关系
采用实施例8的制备过程(辊表面速度：300cm/sce，退火温度：900℃)，但改变合金中钴的含量得到7种吸氢合金粉末(平均粒径：70μm)，组成的通式：MmNi4.2-yCoyAl0.3Nm0.5(y＝0.3，0.4，0.5，0.6，0.7，0.9或1.0)。
表3显示了合金粉末的制备情况(辊表面速度和退火温度)，合金粉末的平均粒径、薄条状物的厚度和晶粒的最大最小尺寸。
                                             表3
  MmNi4.2-YCoYAl0.3Mn0.5合金中Y值   辊表示速度(cm/sec)  薄条厚度(mm)  退火温度(℃)     晶粒尺寸(μm)  平均粒径(μm)   快速放电容量(mAh)    循环寿命(次)
    最小   最大
          0.35     300     0.23     900     0.2     17     70     1,000      490
          0.4     300     0.23     900     0.2     14     70     1,000      500
          0.5     300     0.22     900     0.2     15     70     1,000      530
          0.6     300     0.23     900     0.2     13     70     980      550
          0.7     300     0.24     900     0.2     18     70     970      590
          0.8     300     0.23     900     0.2     15     70     960      620
          0.9     300     0.23     900     0.2     16     70     930      750
          0.95     300     0.24     900     0.2     19     70     810      800
吸氢合金电极和镍氢碱性电池的制造方法与实施例8相同，但不同的是用上述这些吸氢合金粉末作为吸氢材料。
对所制得镍氢碱性电池在前述相同条件下进行快速放电测试和充-放电循环测试，以此研究它们在充-放电循环的初期的快速放电性能和循环寿命。结果见表3。表3中还包括了对电池A8的测试结果。
从表3可以看到，对于Mm·Ni·Co·Al·Mn合金，为使所制得的镍氢碱性电池既在充-放电循环的初期具有优异的快速放电性能，又具有优异的充-放电循环性能，钴比较理想的含量是0.4～0.9mole/l mole Mm。Mm·Ni·Co·Al·Mn合金中镍的含量与充-放电循环的初期的快速放电容量和循环寿命间的关系
采用实施例8的制备过程(辊表面速度：300cm/sce，退火温度：900℃)，但所不同的是改变合金中镍的含量得到5种吸氢合金粉末(平均粒径：70μm)，组成的通式为：MmNizCo0.8Al0.3Nm0.5(z＝2.6，2.8，3.2，3.6或3.8)。
表3显示了合金粉的制备条件(辊表面速度和退火温度)，合金粉的平均粒径，薄条状物的厚度和晶粒的最大最小尺寸。
                                                            表4
  MmNiZCo0.8Al0.3Mn0.5合金中Z值  辊表示速度(cm/sec)  薄条厚度(mm)   退火温度(℃)     晶粒尺寸(μm)   平均粒径(μm)  快速放电容量(mAh)     循环寿命(次)
    最小   最大
          2.6     300     0.24     900     0.25    16      70     1,000       520
          2.8     300     0.23     900     0.25    15      70     1,000       580
          3.2     300     0.25     900     0.25    17      70     980       630
          3.4     300     0.23     900     0.2    15      70     960       620
          3.6     300     0.26     900     0.2    18      70     980       570
3.8 300 0.25 900 0.2 18 70 1,000 510
吸氢合金电极和镍氢碱性电池的制造方法与实施例8相同，所不同的是用上述吸氢合金粉末作为吸氢材料。
所制得镍氢碱性电池在前述相同条件下进行快速放电测试和充-放电循环测试，以此研究它们在充-放电循环初期的快速放电性能和循环寿命。结果见表4。表4中包括了电池A8的测试结果。
从表4可以看到，对于Mm·Ni·Co·Al·Mn合金，为使所得镍氢碱性电池既在充-放电循环的初期具有优异的快速放电性能，又具有优异的充-放电循环性能，镍的含量比较理想的是2.8～3.6mole/l mole Mm。合金粉末平均粒径与电池内压性能的关系
将组成合金的各种金属(纯度至少为99.9％)分别称重再混合，混合物在真空状态下于高频熔化炉中熔化。熔融体通过单辊法在辊表面速度300cm/sec下冷却(辊直径：350mm)，得到薄型条状稀土元素-镍吸氢合金，其组份通式：MmNi3.1Co0.8Al0.3Mn0.5。
由此制得稀土元素-镍吸氢合金于900℃下退火6小时，然后在惰性气体(氩气)气氛中机械粉化后过筛，得到具有不同平均粒径的吸氢合金粉，该合金粉末的背辊外表侧上晶粒的最大尺寸为13μm，向辊面侧上晶粒的最小尺寸为0.25μm，薄条状物的平均厚度为0.23mm。
以正极为主的AA-型镍氢碱性电池(电池容量：1,200/10mAh)A14到A29是用与实施例1至13相同的方法制得，但不同的是其中所用吸氢材料是用上述方法制得的吸氢合金粉末。制备电池A20到A25和A28、A29所用稀土元素-镍吸氢合金粉进行了下述的进一步处理。即将合金粉末分别浸入到PH＝0.5的盐酸水溶液中，当混合物搅拌达到PH＝7时取出，用纯水冲洗，干燥。
另外，用传统固化的方法而不是用单辊法得到具有相同组份块状稀土元素-镍吸氢合金。将如此制得的合金在900℃时退火6小时，机械粉化后过筛，得到各种不同平均粒径的合金粉末。电池B11到B15是利用这些合金粉通过上述相同的方法制备的。电池的内压性能
电池A14到A29和电池B11到B15是通过在室温(约25℃)120mA的电流下充电16小时，然后于60℃和120mA的电流下放电到0.95伏特而被激活。
在每个电池密封外壳的底部装一个压力表，然后在室温和1,200mA(1C)的电流下充电。测量电池内压升到10kg/cm2所需的充电时间(分钟)。对每种电池测定4节的充电时间，其4节的平均值就是电池内压性能的指数。表5列出了每种电池所用的每种合金粉平均粒径(μm)和平均充电时间(分)的数据。用酸进行表面处理的合金粉末的平均粒径是经处理后的粒径。
                                   表5
 平均粒径(μm)              电池内压性能(分)
    未经酸处理        酸处理
  单辊法     70     A14     110     A20     110
    60     A15     115     A21     120
    55     A16     120     A22     125
    45     A17     120     A23     130
    35     A18     115     A24     130
    25     A19     110     A25     115
    80     A26     80     A28     70
    20     A27     70     A29     60
传统固化法     90     B11     60
    85     B12     85
    80     B13     85
    70     B14     65
    65     B15     60
从表5可以看出：电池A14到A25需要较长的充电时间使内压达到10kg/cm2，即与电池A26到A29和电池B11到B15相比是有较佳的内压性能。综合该结果和前面的结果可以得出这样结论：作为吸氢材料的合金粉当其是粉化用单辊法获得的薄型条状稀土元素-镍吸氢合金，且粒径为25～70μm，条状物平均厚度0.08～0.35mm，背辊外表面侧的晶粒的最小尺寸至少为0.2μm，向辊面侧上晶粒的最大尺寸不超过20μm时，可得到这样一种吸氢合金电极，用它构成的金属氢化物碱性电池不仅具有优异的高速放电性能和充-放电循环性能，并具有优异的电池内压性能。
电池A29所用合金粉末的平均粒径为20μm，其电池内压性能之所以较差是由于下述问题：表面处理除去了粉末表面的氧化物，而使其表面变得平滑，从而导致合金颗粒间的接触变差。因此，仅有部分合金粉粒参与反应，反应热提高，使得氢易于离解。
电池A28所用的合金粉平均粒径为80μm，其内压性能差的原因是：经表面处理除去了氧化物，从某种程度上平滑了合金粒子表面的突出和凹陷，从而降低了合金粉的比表面积。于是反应仅作用在一个小的有限表面，反应热提高，使氢易于离解。
在电池A14和A25中，电池A21和A25的内压性能得到特别提高。这种结果是很理想的，也就是说：当由薄型条状物经物粉化后具有平均粒径为25～60μm的合金粉，再进一步经酸溶液表面处理后作为吸氢材料，可以更为有效地改善电池的内压性能。电池B11到B15由于采用传统方法固化的合金，其内压性能较差。这是因为：传统法固化的合金与淬火-固化的合金相比有更明显的锰等的偏析物，因而易于裂化和氧化，这样使氧的消耗不可能进行很快。
尽管参照Mm·Ni·Co·Al·Mn合金描述了上面实施例，但本发明还广泛适用于用任何用稀土元素-镍吸氢合金作为吸氢材料的吸氢合金电极。这是因为稀土元素-镍吸氢合金经固化后，其中的稀土元素都有相似的分布倾向。MmRx中的x(R与Mm的化学计量比)与抗过充电性能的关系
将组成合金的金属(纯度均至少为99.9％)分别称重再混合，混合物在真空状态下于高频熔化炉中熔化。熔融体通过单辊法于辊表面速度300cm/sec下冷却(辊直径：350mm)，得到8种薄型条状稀土元素-镍吸氢合金，组份的通式为：MmNi3.6Co0.8Al0.3Mn0.5(MmRx中x＝5.2)，MmNi3.3Co0.8Al0.3Mn0.5(MmRx中x＝4.9)，MmNi3.2Co0.8Al0.3Mn0.5(MmRx中x＝4.8)，MmNi3.1Co0.8Al0.3Mn0.5(MmRx中x＝4.7)，MmNi3.0Co0.8Al0.3Mn0.5(MmRx中x＝4.6)，MmNi2.9Co0.8Al0.3Mn0.5(MmRx中x＝4.5)，MmNi2.8Co0.8Al0.3Mn0.5(MmRx中x＝4.4)，MmNi2.6Co0.8Al0.3Mn0.5(MmRx中x＝4.2)，
由此所制得薄型条状Mm·Ni·Co·Al·Mn合金在氩气中于900℃退火6小时，然后在惰性气体(氩气)氛中机械粉化，得到合金粉的平均粒径70μm。表6列出所制得合金中化学计量比x(MmRx中的x)，镍对Mm的摩尔比，薄型条状物的厚度和晶粒的最大最小尺寸。
                                    表6
电池  合金中化学计量比x   Ni对Mm的摩尔比  薄条厚度(mm)    晶粒尺寸(μm)   平均充-放电循环次数(次)
   最小   最大
 A30     5.2     3.6     0.26     0.3    18       11
 A8     5.0     3.4     0.23     0.2    15       12
 A31     4.9     3.3     0.25     0.3    18       20
 A32     4.8     3.2     0.26     0.25    18       22
 A33     4.7     3.1     0.24     0.2    15       22
 A34     4.6     3.0     0.24     0.2    16       21
 A35     4.5     2.9     0.25     0.2    15       20
 A36     4.4     2.8     0.25     0.2    14       10
 A37     4.2     2.6     0.24     0.2    14       7
以正极为主的AA-型镍氢碱性电池(电池容量：1,200/10mAh)A30到A37是与用实施例1至13相同的方法制得，但其中所用吸氢材料是用上述方法得到的吸氢合金粉末。抗过充电性
电池A30到A37通过在室温(约25℃)120mA的电流下充电16小时，然后于60℃120mA的电流下放电到0.95伏特过程中被激活。
对电池分别进行重复循环的充-放电循环测试，一个周期即为40℃240mA(0.2C)电流充电10天，停留1小时使周边温度降到室温，再在1,200mA电流下放电到1.0伏特。测试中，当放电容量降低到第一周期的80％或更低时记下该充-放电周期循环次数。对每种电池而言，需要测10节电池的充-放电循环次数，然后除去最大和最小的循环数，剩下的8个数据的平均值即是抗过充电性能指数，测试结果见表6，电池A8的结果也列在表6中。
从表6可以看出，电池A31到A35所用的合金的化学计量比x为4.5～4.9，其抗过充电性能远远优于x在该范围之外的合金所构成的电池。电池A30和A8的抗过充电性差是由于合金裂化使氧消耗能力降低，因此电解质泄漏。电池A36和A37的抗过充电性差是由于合金中还形成了一个不同于母相的第二相(Mm2R7相)，在该相中耗氧反应不能在充电过量时顺利进行，因此合金的氧化加快。综合该结果和前述结果可以看出：作为吸氢材料的合金粉末当其是由粉化用单辊法获得的薄型条状Mm·NI·Co·Al·Mn合金，条状物的平均厚度0.08～0.35mm，合金通式MmRx(Mm：混合稀土；R：镍、钴、铝和锰；x＝4.5～4.9)，向辊面侧晶粒的最小尺寸至少为0.2μm，背辊外表面侧晶粒的最大尺寸不超过18μm，用这样的合金粉得到的一种吸氢合金电极所构成的电池不仅在充-放电循环的初期具有优异的高速放电性和充-放电循环性能，并且具有优异的抗过充电性。钴与Mm的摩尔比与抗过充电性能间的关系
将组成合金的金属(纯度至少为99.9％)分别称重再混合，混合物在真空状态下于高频熔化炉中熔化。熔融体通过单辊法冷却(辊直径为350mm)，辊表面速度300cm/sec，得到8种薄型条状Mm·Ni·Co·Al·Mn合金，其组份的通式分别为：MmNi2.8Co1.1Al0.3Mn0.5(Co与Mm的摩尔比：1.1)，MmNi2.95Co0.95Al0.3Mn0.5(Co与Mm的摩尔比：0.95)，MmNi3.0Co0.9Al0.3Mn0.5(Co与Mm的摩尔比：0.90)，MmNi3.2Co0.7Al0.3Mn0.5(Co与Mm的摩尔比：0.70)，MmNi3.3Co0.6Al0.3Mn0.5(Co与Mm的摩尔比：0.60)，MmNi3.4Co0.5Al0.3Mn0.5(Co与Mm的摩尔比：0.50)，MmNi3.5Co0.4Al0.3Mn0.5(Co与Mm的摩尔比：0.40)，MmNi3.55Co0.35Al0.3Mn0.5(Co与Mm的摩尔比：0.35)，
由此所制得的薄型条状Mm·Ni·Co·Al·Mn合金于900℃氩气中退火6小时，然后在惰性气体(氩气)气氛中机械粉化成合金粉末，其平均粒径70μm。表7列出了所制得的合金中Co对Mm的摩尔比，薄型条状物厚度和晶粒的最大最小尺寸。
                                   表7
电池   Co对Mm的摩尔比  薄条厚度(mm)   晶粒尺寸(μm)  平均充-放电循环次数(次)  高速放电容量(mAh)
  最小  最大
 A38     1.1     0.25   0.2   17     24     770
 A39     0.95     0.24   0.2   16     24     810
 A40     0.9     0.25   0.2   16     23     930
 A33     0.8     0.24   0.2   15     22     960
 A41     0.7     0.24   0.2   15     20     970
 A42     0.6     0.23   0.2   14     20     980
 A43     0.5     0.24   0.2   16     19     1000
 A44     0.4     0.23   0.2   15     11     1000
 A45     0.35     0.24   0.2   14     9     1000
以正极为主的AA-型镍氢碱性电池(电池容量：1,200/10mAh)A38到A45是用与实施例1～13相同的方法制得，所不同的是其中所用吸氢材料是用上述方法得到的吸氢合金粉末。
将电池用上述相同的条件分别进行高速放电测试和抗过充电性能测试，以测量在充放电循环初期的高速放电性能和抗过充电性。结果见表7，电池A33的结果也从表6中取出再列在表7上。
表7的结果表明：对于所用的Mm·Ni·Co·Al·Mn合金可以获得这样一种吸氢电极，它能使所构成的镍氢碱性电池不仅在充-放电循环的初期具有优异的高速放电性，而且具有极佳的抗过充电性。该Mm·Ni·Co·Al·Mn合金理想的钴含量为0.5-0.9mole/l mole Mm。电池A38和A39，所用合金中Co对Mm的摩尔比超过0.9，合金的比表面积太小，使高速放电容量小。电池A44和A45，所用合金中Co对Mm的摩尔比小于0.5，尽管它们由于粉末比表面积大使高速放电容量高，但因其易于裂化成细小碎片，抗过充电性能差。退火温度与抗过充电性的关系
将组成合金的金属(纯度均至少为99.9％)分别称重再混合，所制得的混合物在真空状态下于高频溶化炉中熔化。熔融体通过单辊法冷却(辊直径为350mm)，辊表面速度300cm/sec，得到薄型条状Mm·Ni·Co·Al·Mn0.5合金，其组成通式：MmNi3.1Co0.8Al0.3Mn0.5(Co对Mm的摩尔比0.8)。
由此制得薄型条状Mm·Ni·Co·Al·Mn合金在氩气中于不同温度(700，750，800，950或1,000℃)下退火6小时，然后在惰性气体(氩气)氛中机械粉化，所得合金粉末平均粒径为70μm。表8列出了退火温度，所制得的合金的薄型条状物厚度和晶粒的最大最小尺寸等数据。
                               表8
  电池  退火温度(℃)  薄条厚度(mm)     晶粒尺寸(μm)  平均充-放电循环(次)
   最小   最大
  A46     700   0.24    0.2   15     14
  A47     750   0.24    0.2   16     20
  A48     800   0.24    0.2   15     22
  A33     900   0.24    0.2   15     22
  A49     950   0.24    0.25   15     21
  A50     1,000   0.24    0.3   15     15
以正极为主的AA-型镍氢碱性电池(电池容量：1,200/10mAh)A46到A50是用与实施例1-13相同的方法制得，所不同的是其中所用吸氢材料是用上述方法得到的吸氢合金粉末。
将这些电池在与上述相同的条件下进行抗过充电性测试以研究它们的抗过量充电性能。结果见表8，电池A33的结果也从表6中再次列在表8中。
从表8可以看出：为使由吸氢合金电极构成的镍氢碱性电池不仅在充-放电循环的初期具有优异的高速放电性和优异的充放电循环性能，同时具有极佳的抗过充电性，有必要对所用的Mm·Ni·Co·Al·Mn合金在750-950℃时退火。
显然，对本发明的许多不同改进通过上述的阐述都是可能实现的。由此可以认为在所附权利要求的范围内，本发明还可以用本说明书具体描述的以外其它不同的方法实现。

Claims (8)

1.一种用于金属氢化物碱性电池的吸氢合金电极，它所用吸氢合金材料是一种稀土元素-镍吸氢合金粉末，所述稀土元素-镍吸氢合金是Mm·Ni·Co·Al·Mn合金，通式为MmRx，其中Mm为混合稀土；R为Ni、Co、Al及Mn；x为4.4-5.2；Mm与Co的摩尔比为1∶0.4-1∶0.9；Mm与Ni的摩尔比为1∶2.8-1∶3.6，晶粒大小为0.2-20μm，晶粒尺寸是这样定义的：它是层状结构中两相邻层的厚度之和，该层状结构是由高浓度稀土元素层和低浓度稀土元素层交替出现而构成的。
2.权利要求1所述的金属氢化物碱性电池的吸氢合金电极，其中晶粒尺寸为0.2-18μm；x为4.5-4.9；Mm与Co的摩尔比为1∶0.5-1∶0.9；Mm与Ni的摩尔比为1∶2.9-1∶3.3。
3.权利要求1或2的金属氢化物碱性电池的吸氢合金电极，所述Mm·Ni·Co·Al·Mn合金粉末平均粒径为25-70μm。
4.权利要求3所述的金属-氢化物碱性电池的吸氢合金电极，所述Mm·Ni·Co·Al·Mn合金粉末的平均粒径为25-60μm。
5.一种金属-氢化物碱性电池的吸氢合金电极的制造方法，它包括如下步骤：称取合金成分进行混合，在惰性气体或真空环境中用高频熔化炉熔化制备合金熔体，通过在惰性气体或真空环境中将所述合金熔体流向以表面速度50-1,000厘米/秒的熔体转速转动的单辊的外表面，制备通式为MmRx的薄型条状稀土元素-镍吸氢合金，其中Mm为混合稀土；R为Ni、Co、Al及Mn；x为4.4-5.2；Mm与Co的摩尔比为1∶0.4-1∶0.9；Mm与Ni的摩尔比为1∶2.8-1∶3.6，使该薄型条状的稀土元素-镍吸氢合金在惰性气体或真空环境中于620-1,000℃的温度下退火一定时间；粉化退火后的该薄型条状稀土元素-镍吸氢合金，得到合金粉末，再用该合金粉作为吸氢材料做成电极。
6.权利要求5的金属-氢化物碱性电池的吸氢合金电极的制造方法，其中x为4.5-4.9；Mm与Co的摩尔比为1∶0.5-1∶0.9；Mm与Ni的摩尔比为1∶2.9-1∶3.3，使该薄型条状的稀土元素-镍吸氢合金在惰性气体或真空环境中于750-950℃的温度下退火。
7.权利要求5或6所述的金属-氢化物碱性电池的吸氢合金电极的制造方法，将所述退火后的薄型条状Mm·Ni·Co·Al·Mn合金粉化得到平均粒径为25-70μm。
8.权利要求7所述的金属-氢化物碱性电池的吸氢合金电极的制造方法，其中所述退火后的薄型条状Mm·Ni·Co·Al·Mn合金粉化和浸入到酸溶液中再进行表面处理，其平均粒径为25-60μm。
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