JP2000192177A - 水素吸蔵合金及びニッケル水素二次電池 - Google Patents
水素吸蔵合金及びニッケル水素二次電池Info
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- 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
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- Secondary Cells (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 低コバルトで低コスト化を実現し、低コバル
トであっても電池のサイクル容量低下を防止し、さらに
高温での耐食性を向上させ、低温での放電特性を良好に
する水素吸蔵合金を提供する。 【解決手段】 組成式Ｒ（Ｎｉ）a（Ｃｏ）b（Ａｌ）c
（Ｍ）dで表され、該組成式中、ＲはＣｅを含む希土類
元素混合物であり、Ｒ中のＣｅの含有量が全希土類元素
重量中５５重量％以上であり、ＭはＦｅ、Ｃｕ、Ｗ、Ｍ
ｏ、Ｍｎ、Ｓｉ、Ｓｎからなる一群より選ばれる一種以
上の元素であり、ａ、ｂ、ｃ、ｄは、Ｒに対する原子比
であり、３．０≦ａ≦４．３、０≦ｂ≦０．４、 ０．
３≦ｃ≦０．６、０．５≦ｃ＋ｄ≦１．２、３．５≦ａ
＋ｂ＋ｃ＋ｄ≦５．０を満足する数である水素吸蔵合
金、及び上記組成物を液体急冷した水素吸蔵合金に関す
る。また、この水素吸蔵合金を電極に用いたニッケル水
素二次電池に関する。
トであっても電池のサイクル容量低下を防止し、さらに
高温での耐食性を向上させ、低温での放電特性を良好に
する水素吸蔵合金を提供する。 【解決手段】 組成式Ｒ（Ｎｉ）a（Ｃｏ）b（Ａｌ）c
（Ｍ）dで表され、該組成式中、ＲはＣｅを含む希土類
元素混合物であり、Ｒ中のＣｅの含有量が全希土類元素
重量中５５重量％以上であり、ＭはＦｅ、Ｃｕ、Ｗ、Ｍ
ｏ、Ｍｎ、Ｓｉ、Ｓｎからなる一群より選ばれる一種以
上の元素であり、ａ、ｂ、ｃ、ｄは、Ｒに対する原子比
であり、３．０≦ａ≦４．３、０≦ｂ≦０．４、 ０．
３≦ｃ≦０．６、０．５≦ｃ＋ｄ≦１．２、３．５≦ａ
＋ｂ＋ｃ＋ｄ≦５．０を満足する数である水素吸蔵合
金、及び上記組成物を液体急冷した水素吸蔵合金に関す
る。また、この水素吸蔵合金を電極に用いたニッケル水
素二次電池に関する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、水素吸蔵合金に関
し、特に、ニッケル水素二次電池に用いられる負極用の
水素吸蔵合金に関するものである。
し、特に、ニッケル水素二次電池に用いられる負極用の
水素吸蔵合金に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】ニッケル水素二次電池において、負極に
用いられる水素吸蔵合金として従来からＬａ、Ｃｅ、Ｐ
ｒ、Ｎｄ、Ｓｍ等の希土類元素の混合物であるミッシュ
メタル（以下、「Ｍｍ」と略す。）とニッケルの一部を
種々の元素で置換したニッケル基合金が広く用いられて
いる。その中でコバルトを含有した合金は水素吸蔵量が
比較的多く、水素を吸蔵したときの微粉化がしにくく、
アルカリ中での耐食性に優れ、ニッケル水素二次電池の
負極に使用した場合に電池の寿命を長くする効果がある
ことがわかっている。しかしながら、原料として使用さ
れるコバルトメタルが高価で、例えば、現在ニッケル水
素二次電池に使用されている負極用合金中にはコバルト
が約１０重量％程度含まれているが、合金原料コストに
占める割合は実に４割にも及んでいる。このため、この
ような従来のコバルト含有合金の場合、負極の活物質で
あるこの水素吸蔵合金が大変高価なものとなり、大量な
合金を必要とする電気自動車用電源（ＥＶ）などの大型
電池への適用や、ニッケル水素二次電池の更なる市場増
大に対しては大きな障害となっている。
用いられる水素吸蔵合金として従来からＬａ、Ｃｅ、Ｐ
ｒ、Ｎｄ、Ｓｍ等の希土類元素の混合物であるミッシュ
メタル（以下、「Ｍｍ」と略す。）とニッケルの一部を
種々の元素で置換したニッケル基合金が広く用いられて
いる。その中でコバルトを含有した合金は水素吸蔵量が
比較的多く、水素を吸蔵したときの微粉化がしにくく、
アルカリ中での耐食性に優れ、ニッケル水素二次電池の
負極に使用した場合に電池の寿命を長くする効果がある
ことがわかっている。しかしながら、原料として使用さ
れるコバルトメタルが高価で、例えば、現在ニッケル水
素二次電池に使用されている負極用合金中にはコバルト
が約１０重量％程度含まれているが、合金原料コストに
占める割合は実に４割にも及んでいる。このため、この
ような従来のコバルト含有合金の場合、負極の活物質で
あるこの水素吸蔵合金が大変高価なものとなり、大量な
合金を必要とする電気自動車用電源（ＥＶ）などの大型
電池への適用や、ニッケル水素二次電池の更なる市場増
大に対しては大きな障害となっている。
【０００３】そこで、コバルト含有量を低減した合金が
考えられるが、微粉化が促進してサイクル容量低下が起
こるため、その解決手段として、ＡＢ5系合金でＢ側元
素の割合を高めた合金（例えば、特開平７−２８６２２
５号公報等)が提案されているが、この場合には水素吸
蔵量が低下する問題が残る。この吸蔵量低下を補うため
には、Ｍｍ中のＬａ量を増加させることが有効である
が、Ｍｍ中のＬａの増加は高温での耐食性を低下させる
ので、特に、ＥＶ等の電池では寿命が短くなってしま
い、必ずしも満足のいく合金に仕上がっていないのが現
状である。
考えられるが、微粉化が促進してサイクル容量低下が起
こるため、その解決手段として、ＡＢ5系合金でＢ側元
素の割合を高めた合金（例えば、特開平７−２８６２２
５号公報等)が提案されているが、この場合には水素吸
蔵量が低下する問題が残る。この吸蔵量低下を補うため
には、Ｍｍ中のＬａ量を増加させることが有効である
が、Ｍｍ中のＬａの増加は高温での耐食性を低下させる
ので、特に、ＥＶ等の電池では寿命が短くなってしま
い、必ずしも満足のいく合金に仕上がっていないのが現
状である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、これら従来
技術の課題を解決するもので、低コバルトで低コスト化
を実現し、低コバルトであっても電池のサイクル容量低
下を防止し、さらに高温での耐食性を向上させ、低温で
の放電特性を良好にする水素吸蔵合金を提供するもので
ある。
技術の課題を解決するもので、低コバルトで低コスト化
を実現し、低コバルトであっても電池のサイクル容量低
下を防止し、さらに高温での耐食性を向上させ、低温で
の放電特性を良好にする水素吸蔵合金を提供するもので
ある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の水素吸蔵合金
は、低コスト化のために低コバルト化し、耐食性を向上
させるためにＣｅ含有量を増加させ、Ｃｅを高めたこと
による容量低下をＡＢ5で表されるＡ側の比率を高める
ことで改善したことを特徴とする。さらに、上記水素吸
蔵合金を液体急冷法等で急冷することによりさらに効果
が高まることを見いだした。すなわち、本発明は、組成
式Ｒ（Ｎｉ）a（Ｃｏ）b（Ａｌ）c（Ｍ）dで表され、該
組成式中、ＲはＣｅを含む希土類元素混合物であり、Ｒ
中のＣｅの含有量が全希土類元素重量中５５重量％以上
であり、ＭはＦｅ、Ｃｕ、Ｗ、Ｍｏ、Ｍｎ、Ｓｉ、Ｓｎ
からなる一群より選ばれる一種以上の元素であり、ａ、
ｂ、ｃ、ｄは、Ｒに対する原子比であり、３．０≦ａ≦
４．３、０≦ｂ≦０．４、 ０．３≦ｃ≦０．６、０．
５≦ｃ＋ｄ≦１．２、３．５≦ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ≦５．０
を満足する数である水素吸蔵合金、及び上記組成物を液
体急冷した水素吸蔵合金に関する。また、この水素吸蔵
合金を電極に用いたニッケル水素二次電池に関する。
は、低コスト化のために低コバルト化し、耐食性を向上
させるためにＣｅ含有量を増加させ、Ｃｅを高めたこと
による容量低下をＡＢ5で表されるＡ側の比率を高める
ことで改善したことを特徴とする。さらに、上記水素吸
蔵合金を液体急冷法等で急冷することによりさらに効果
が高まることを見いだした。すなわち、本発明は、組成
式Ｒ（Ｎｉ）a（Ｃｏ）b（Ａｌ）c（Ｍ）dで表され、該
組成式中、ＲはＣｅを含む希土類元素混合物であり、Ｒ
中のＣｅの含有量が全希土類元素重量中５５重量％以上
であり、ＭはＦｅ、Ｃｕ、Ｗ、Ｍｏ、Ｍｎ、Ｓｉ、Ｓｎ
からなる一群より選ばれる一種以上の元素であり、ａ、
ｂ、ｃ、ｄは、Ｒに対する原子比であり、３．０≦ａ≦
４．３、０≦ｂ≦０．４、 ０．３≦ｃ≦０．６、０．
５≦ｃ＋ｄ≦１．２、３．５≦ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ≦５．０
を満足する数である水素吸蔵合金、及び上記組成物を液
体急冷した水素吸蔵合金に関する。また、この水素吸蔵
合金を電極に用いたニッケル水素二次電池に関する。
【０００６】
【発明実施の形態】本発明のＣｅリッチＡＢ5型水素吸
蔵合金は通常用いられているミッシュメタル中のＣｅ量
を増加させ、低コバルト化し、Ｂ側とＡ側（A=a+b+c+
d）の比であるＢ／Ａを５．０以下３．５以上にするこ
とにより耐食性にすぐれ、サイクル寿命を長くし、低温
での放電特性の向上を達成した。従って、低コバルト化
した場合、Ｃｅを５５重量％未満では容量の点ではよい
が、サイクル寿命の点で問題であり、また、平衡圧が低
くなりすぎるので、Ｂ側の遷移金属を減らすことはでき
ない。また、本発明におけるＲは、Ｃｅを５５重量％以
上含み、その他の希土類元素としてＬａ、Ｐｒ、Ｎｄ、
Ｙ、Ｓｍ等の元素を含む。その中でも１５〜３０重量％
（さらに好ましくは２０〜３０重量％）のＬａを含有す
ることが好ましく、その際、残りの元素としてＰｒ、Ｎ
ｄ等のＣｅ、Ｌａ以外の希土類元素を用いる。また、本
発明ではＣｅを希土類元素混合物中５５重量％以上用い
るが、好ましくは５５〜８０重量％とすることが、高温
耐食性の点で好ましい。上記の点から本発明では、必要
希土類元素を各々配合して溶解させたり、また、市販さ
れているミッシュメタルの組成にＣｅ等の不足元素を添
加して所望の配合にしてもよい。
蔵合金は通常用いられているミッシュメタル中のＣｅ量
を増加させ、低コバルト化し、Ｂ側とＡ側（A=a+b+c+
d）の比であるＢ／Ａを５．０以下３．５以上にするこ
とにより耐食性にすぐれ、サイクル寿命を長くし、低温
での放電特性の向上を達成した。従って、低コバルト化
した場合、Ｃｅを５５重量％未満では容量の点ではよい
が、サイクル寿命の点で問題であり、また、平衡圧が低
くなりすぎるので、Ｂ側の遷移金属を減らすことはでき
ない。また、本発明におけるＲは、Ｃｅを５５重量％以
上含み、その他の希土類元素としてＬａ、Ｐｒ、Ｎｄ、
Ｙ、Ｓｍ等の元素を含む。その中でも１５〜３０重量％
（さらに好ましくは２０〜３０重量％）のＬａを含有す
ることが好ましく、その際、残りの元素としてＰｒ、Ｎ
ｄ等のＣｅ、Ｌａ以外の希土類元素を用いる。また、本
発明ではＣｅを希土類元素混合物中５５重量％以上用い
るが、好ましくは５５〜８０重量％とすることが、高温
耐食性の点で好ましい。上記の点から本発明では、必要
希土類元素を各々配合して溶解させたり、また、市販さ
れているミッシュメタルの組成にＣｅ等の不足元素を添
加して所望の配合にしてもよい。
【０００７】更に本発明では、Ｂ側の遷移金属をＡ側の
希土類元素に対し低く、Ｂ／Ａを３．５〜５．０とする
ことにより、Ｃｅの比率を高くし、低温特性、耐蝕性、
サイクル寿命向上等の効果が得られる。Ｂ／Ａを３．５
未満にすると、結晶構造が、ＣａＣｕ5型よりＣｅ2Ｎｉ
7型が主となり、安定な水素化物を生成し、放電容量が
落ち、サイクル寿命の点で不都合を来す。また、Ｂリッ
チにして（（Ｂ／Ａ）を５．０より多くして）Ｃｅを多
く含有しても、容量が低下し、及び平衡圧が上がり、結
果的に密閉電池を作った場合内圧上昇の原因となってし
まう。本発明は、上記のように、合金中にＣｅを多く含
み、さらに遷移金属元素を希土類元素に対し少なくした
ことにより、Ｃｏを少なくしても、容量、寿命特性の下
がらない水素吸蔵合金を得ることができる。
希土類元素に対し低く、Ｂ／Ａを３．５〜５．０とする
ことにより、Ｃｅの比率を高くし、低温特性、耐蝕性、
サイクル寿命向上等の効果が得られる。Ｂ／Ａを３．５
未満にすると、結晶構造が、ＣａＣｕ5型よりＣｅ2Ｎｉ
7型が主となり、安定な水素化物を生成し、放電容量が
落ち、サイクル寿命の点で不都合を来す。また、Ｂリッ
チにして（（Ｂ／Ａ）を５．０より多くして）Ｃｅを多
く含有しても、容量が低下し、及び平衡圧が上がり、結
果的に密閉電池を作った場合内圧上昇の原因となってし
まう。本発明は、上記のように、合金中にＣｅを多く含
み、さらに遷移金属元素を希土類元素に対し少なくした
ことにより、Ｃｏを少なくしても、容量、寿命特性の下
がらない水素吸蔵合金を得ることができる。
【０００８】本発明の水素吸蔵合金は、所定量の各元素
を秤量し、高周波溶解炉にて真空中（０．０２Torr）、
またはＡｒガス等の不活性ガス（２００〜８００Torr）
中で溶解後、１３００〜１６００℃で鉄製鋳型などに鋳
込みインゴットを作製する。さらに、真空中（０．０２
Torr）、またはＡｒガス等の不活性雰囲気下（６００〜
１０００Torr)で６００〜１１００℃で３〜２０時間熱
処理を行う。上記方法で作製した水素吸蔵合金をＡｒ等
の不活性雰囲気下で衝撃式または磨砕式粉砕機にて平均
粒径１０〜５０μｍになるよう粉砕して得ることができ
る。
を秤量し、高周波溶解炉にて真空中（０．０２Torr）、
またはＡｒガス等の不活性ガス（２００〜８００Torr）
中で溶解後、１３００〜１６００℃で鉄製鋳型などに鋳
込みインゴットを作製する。さらに、真空中（０．０２
Torr）、またはＡｒガス等の不活性雰囲気下（６００〜
１０００Torr)で６００〜１１００℃で３〜２０時間熱
処理を行う。上記方法で作製した水素吸蔵合金をＡｒ等
の不活性雰囲気下で衝撃式または磨砕式粉砕機にて平均
粒径１０〜５０μｍになるよう粉砕して得ることができ
る。
【０００９】また、上記鋳造方法により合金粉末を得て
もよいが、低温特性、サイクル寿命等の点から、急冷
法、特に液体急冷法を用いることが好ましい。液体急冷
法にて水素吸蔵合金を得る場合には、例えば、回転する
銅製冷却ロール上に上記溶湯を当てて凝固させ、合金薄
帯、薄片得ることができる。得られた薄帯、薄片は非常
に脆く、簡単に割れやすいので、粉砕にて所定の平均粒
径に粉砕した後、Ａｒなどの不活性雰囲気中で熱処理
（６００〜１１００℃）を行ったり、ＫＯＨ等のアルカ
リ溶液、ＨＣｌ等の酸性溶液に浸漬したり、前記処理を
組み合わせてたりして、Ｎｉ、Ｃｏ等の遷移金属等で合
金に金属相を形成させて水素吸蔵合金粉を得ることが好
ましい。また、この処理は鋳造により得られた合金粉末
においても同様な処理を施してもよい。
もよいが、低温特性、サイクル寿命等の点から、急冷
法、特に液体急冷法を用いることが好ましい。液体急冷
法にて水素吸蔵合金を得る場合には、例えば、回転する
銅製冷却ロール上に上記溶湯を当てて凝固させ、合金薄
帯、薄片得ることができる。得られた薄帯、薄片は非常
に脆く、簡単に割れやすいので、粉砕にて所定の平均粒
径に粉砕した後、Ａｒなどの不活性雰囲気中で熱処理
（６００〜１１００℃）を行ったり、ＫＯＨ等のアルカ
リ溶液、ＨＣｌ等の酸性溶液に浸漬したり、前記処理を
組み合わせてたりして、Ｎｉ、Ｃｏ等の遷移金属等で合
金に金属相を形成させて水素吸蔵合金粉を得ることが好
ましい。また、この処理は鋳造により得られた合金粉末
においても同様な処理を施してもよい。
【００１０】このようにして得られた水素吸蔵合金粉末
をポリビニルアルコール、メチルセルロース、カルボキ
シメチルセルロース等のセルロース類、ＰＴＦＥ、ポリ
エチレンオキサイド、高分子ラテックス等のバインダー
を用いて混練させペースト化し、ニッケル発泡体、ニッ
ケル繊維体等の三次元導電支持体、パンチングメタル等
の二次元導電支持体に充填することによって容易に電極
とすることができる。該バインダーの使用量は、合金１
００重量％に対し、０．１〜２０重量％をもちいるとよ
い。更に必要により、カーボングラファイト、Ｎｉ、Ｃ
ｕ粉末等の導電助剤を合金に対し０．１〜１０重量％添
加してもよい。本発明の水素吸蔵合金を負極用電極とし
て使用したアルカリ電池は、低コストで、サイクル寿命
が長く、高温回復率、および低温時における放電特性が
優れている。
をポリビニルアルコール、メチルセルロース、カルボキ
シメチルセルロース等のセルロース類、ＰＴＦＥ、ポリ
エチレンオキサイド、高分子ラテックス等のバインダー
を用いて混練させペースト化し、ニッケル発泡体、ニッ
ケル繊維体等の三次元導電支持体、パンチングメタル等
の二次元導電支持体に充填することによって容易に電極
とすることができる。該バインダーの使用量は、合金１
００重量％に対し、０．１〜２０重量％をもちいるとよ
い。更に必要により、カーボングラファイト、Ｎｉ、Ｃ
ｕ粉末等の導電助剤を合金に対し０．１〜１０重量％添
加してもよい。本発明の水素吸蔵合金を負極用電極とし
て使用したアルカリ電池は、低コストで、サイクル寿命
が長く、高温回復率、および低温時における放電特性が
優れている。
【００１１】
【実施例】以下、実施例によって本発明を詳述するが、
本発明はこれに限定されるものではない。 実施例１〜４、比較例１〜５ ＭｍをベースにＬａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄの各元素を表１
の組成になるよう秤量し、Ｂ側である、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｍ
ｎ、Ａｌの各元素も表１の組成になるよう秤量し、高周
波溶解炉により加熱溶解し、鉄製鋳型に鋳造して各イン
ゴットを得た。なお、表1にあるようにＣｅ、Ｌａを用
い、残部をＰｒ、Ｎｄとした。そのインゴットをＡｒ雰
囲気下で１０５０℃６時間熱処理をおこない、粉砕機に
て平均粒径が２５μｍになるよう粉砕し、水素吸蔵合金
粉末を得た。
本発明はこれに限定されるものではない。 実施例１〜４、比較例１〜５ ＭｍをベースにＬａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄの各元素を表１
の組成になるよう秤量し、Ｂ側である、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｍ
ｎ、Ａｌの各元素も表１の組成になるよう秤量し、高周
波溶解炉により加熱溶解し、鉄製鋳型に鋳造して各イン
ゴットを得た。なお、表1にあるようにＣｅ、Ｌａを用
い、残部をＰｒ、Ｎｄとした。そのインゴットをＡｒ雰
囲気下で１０５０℃６時間熱処理をおこない、粉砕機に
て平均粒径が２５μｍになるよう粉砕し、水素吸蔵合金
粉末を得た。
【００１２】
【表１】
【００１３】この粉末１０ｇに対し１ｇのＮｉパウダー
（５μｍ以下）と３重量％のポリビニルアルコール（平
均重合度２０００、けん化度９８モル％）の水溶液を
２．５ｇの割合で混合してペースト状とし、このペース
トを発泡状ニッケル金属多孔体内に３０体積(vol)％充
填、乾燥後、加圧成形して厚さ０．５〜１．０ｍｍの極
板を制作し、次いでリード線を取り付けて負極とした。
正極には焼結式電極を用いて、ポリプロピレン製セパレ
ータを介して負極と張り合わせ、6N−ＫＯＨ電解液に浸
漬して電池を作製した。
（５μｍ以下）と３重量％のポリビニルアルコール（平
均重合度２０００、けん化度９８モル％）の水溶液を
２．５ｇの割合で混合してペースト状とし、このペース
トを発泡状ニッケル金属多孔体内に３０体積(vol)％充
填、乾燥後、加圧成形して厚さ０．５〜１．０ｍｍの極
板を制作し、次いでリード線を取り付けて負極とした。
正極には焼結式電極を用いて、ポリプロピレン製セパレ
ータを介して負極と張り合わせ、6N−ＫＯＨ電解液に浸
漬して電池を作製した。
【００１４】得られた電池についてまず、２０℃にて負
極容量に対し０．３Ｃで１２０％充電、３０分休止後、
０．２Ｃで電池電圧が０．６Ｖになるまで放電した。こ
のサイクルを５回繰り返した際の放電容量を「容量」と
し、その後、低温での放電特性（２０℃にて０．３Ｃ１
２０％充電後、−１８℃における１Ｃ放電）を測定し、
「低温特性」とした。その後、「高温回復特性」（２０
℃にて０．３Ｃで１２０％充電後、０．２Ｃで電池電圧
が０．６Ｖになるまでの放電を５回繰り返した後、５０
℃にて前記同様の充放電レートとカットオフ条件にて１
０回繰り返した。再度２０℃で同様の充放電を行ったと
きの、５０℃での充放電を行う前後の２０℃での放電容
量の比率）を算出した。さらに、別の試験電池を上記の
方法で作製し、２０℃にて０．５Ｃ１２０％充電後、
０．５Ｃで１．０Ｖまでの放電を２００回繰り返し、最
初の５サイクル目の容量と２００サイクル目の容量を測
定し、２００サイクル目の容量を５サイクル目の容量で
割った比率（％）を「サイクル寿命」とした。最後に、
原料のコストを含め総合的判定を行い、「総合判定」と
した。これらの結果を表２に示す。なお、「低コスト」
は、コバルトの使用量に基づき判断し、価格の上で、
「○」はｂ≦０．５であり、「×」はｂ＞０．５であ
る。表２に示したように、本発明は、低コバルトであっ
ても比較的バランスのよい合金になっていることがわか
る。
極容量に対し０．３Ｃで１２０％充電、３０分休止後、
０．２Ｃで電池電圧が０．６Ｖになるまで放電した。こ
のサイクルを５回繰り返した際の放電容量を「容量」と
し、その後、低温での放電特性（２０℃にて０．３Ｃ１
２０％充電後、−１８℃における１Ｃ放電）を測定し、
「低温特性」とした。その後、「高温回復特性」（２０
℃にて０．３Ｃで１２０％充電後、０．２Ｃで電池電圧
が０．６Ｖになるまでの放電を５回繰り返した後、５０
℃にて前記同様の充放電レートとカットオフ条件にて１
０回繰り返した。再度２０℃で同様の充放電を行ったと
きの、５０℃での充放電を行う前後の２０℃での放電容
量の比率）を算出した。さらに、別の試験電池を上記の
方法で作製し、２０℃にて０．５Ｃ１２０％充電後、
０．５Ｃで１．０Ｖまでの放電を２００回繰り返し、最
初の５サイクル目の容量と２００サイクル目の容量を測
定し、２００サイクル目の容量を５サイクル目の容量で
割った比率（％）を「サイクル寿命」とした。最後に、
原料のコストを含め総合的判定を行い、「総合判定」と
した。これらの結果を表２に示す。なお、「低コスト」
は、コバルトの使用量に基づき判断し、価格の上で、
「○」はｂ≦０．５であり、「×」はｂ＞０．５であ
る。表２に示したように、本発明は、低コバルトであっ
ても比較的バランスのよい合金になっていることがわか
る。
【００１５】
【表２】
【００１６】実施例５〜８ 表１の実施例１〜４の組成にて液体急冷法で水素吸蔵合
金を作製した。具体的には、Ａｒガス置換（１０〜５０
０Torr)されたチャンバー内で、ノズルから合金溶湯を
回転（１００〜１０００ｒｐｍ）する銅製ロール上に吹
き付ける方法にて水素吸蔵合金の薄片を製造した。でき
た薄片をそれぞれ粉砕し、平均粒径２５μｍに調整し
た。その後、Ar雰囲気中８００℃で２時間の熱処理を行
い水素吸蔵合金粉を得た。得られた粉体を用いて上記の
ように評価を行った。実施例１の組成物の急冷品を実施
例５とし順次、実施例８まで行った。結果を表２に示
す。実施例１〜５に比べさらに特性が向上しているのが
わかる。
金を作製した。具体的には、Ａｒガス置換（１０〜５０
０Torr)されたチャンバー内で、ノズルから合金溶湯を
回転（１００〜１０００ｒｐｍ）する銅製ロール上に吹
き付ける方法にて水素吸蔵合金の薄片を製造した。でき
た薄片をそれぞれ粉砕し、平均粒径２５μｍに調整し
た。その後、Ar雰囲気中８００℃で２時間の熱処理を行
い水素吸蔵合金粉を得た。得られた粉体を用いて上記の
ように評価を行った。実施例１の組成物の急冷品を実施
例５とし順次、実施例８まで行った。結果を表２に示
す。実施例１〜５に比べさらに特性が向上しているのが
わかる。
【００１７】
【発明の効果】本発明の水素吸蔵合金はアルカリ蓄電池
の負極として使用した場合、低コバルトで低コスト化を
実現し、低コバルトであっても電池のサイクル容量低下
を防止し、さらに高温での耐食性を向上させ、低温での
放電特性を良好にする電極として使用できる。
の負極として使用した場合、低コバルトで低コスト化を
実現し、低コバルトであっても電池のサイクル容量低下
を防止し、さらに高温での耐食性を向上させ、低温での
放電特性を良好にする電極として使用できる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 須ヶ原 泰人 福井県武生市北府二丁目１番５号 信越化 学工業株式会社磁性材料研究所内 Ｆターム(参考） 5H003 AA01 AA04 BA01 BB02 BD03 BD04 5H028 AA01 EE01 FF03 FF04 HH01
Claims (3)
- 【請求項１】 組成式Ｒ（Ｎｉ）a（Ｃｏ）b（Ａｌ）c
（Ｍ）dで表され、該組成式中、Ｒは少なくともＣｅを
含む希土類元素の混合物であり、該Ｃｅの含有量が全希
土類元素重量中５５重量％以上であり、ＭはＦｅ、Ｃ
ｕ、Ｗ、Ｍｏ、Ｍｎ、Ｓｉ、Ｓｎからなる一群より選ば
れる一種以上の元素であり、ａ、ｂ、ｃ、ｄは、Ｒに対
する原子比であり、３．０≦ａ≦４．３と、０≦b≦
０．４と、０．３≦ｃ≦０．６と、０．５≦ｃ＋ｄ≦
１．２と、３．５≦ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ≦５．０とを満足す
る数である水素吸蔵合金。 - 【請求項２】 液体急冷法で作製する請求項１に記載の
水素吸蔵合金。 - 【請求項３】 請求項１または請求項２に記載の水素吸
蔵合金を電極に用いたニッケル水素二次電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10363842A JP2000192177A (ja) | 1998-12-22 | 1998-12-22 | 水素吸蔵合金及びニッケル水素二次電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10363842A JP2000192177A (ja) | 1998-12-22 | 1998-12-22 | 水素吸蔵合金及びニッケル水素二次電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000192177A true JP2000192177A (ja) | 2000-07-11 |
Family
ID=18480333
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10363842A Pending JP2000192177A (ja) | 1998-12-22 | 1998-12-22 | 水素吸蔵合金及びニッケル水素二次電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000192177A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002294373A (ja) * | 2001-04-03 | 2002-10-09 | Santoku Corp | 水素吸蔵合金、その製造方法及びニッケル水素二次電池用負極 |
| JP2006040847A (ja) * | 2004-07-30 | 2006-02-09 | Sanyo Electric Co Ltd | 水素吸蔵合金電極及び該電極を用いた二次電池 |
| CN101376941B (zh) * | 2007-08-31 | 2010-11-03 | 比亚迪股份有限公司 | 贮氢合金及其制备方法和采用该贮氢合金的负极及电池 |
-
1998
- 1998-12-22 JP JP10363842A patent/JP2000192177A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002294373A (ja) * | 2001-04-03 | 2002-10-09 | Santoku Corp | 水素吸蔵合金、その製造方法及びニッケル水素二次電池用負極 |
| JP2006040847A (ja) * | 2004-07-30 | 2006-02-09 | Sanyo Electric Co Ltd | 水素吸蔵合金電極及び該電極を用いた二次電池 |
| JP4587734B2 (ja) * | 2004-07-30 | 2010-11-24 | 三洋電機株式会社 | 水素吸蔵合金電極及び該電極を用いた二次電池 |
| CN101376941B (zh) * | 2007-08-31 | 2010-11-03 | 比亚迪股份有限公司 | 贮氢合金及其制备方法和采用该贮氢合金的负极及电池 |
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