JP2000256705A - 水素吸蔵板及びその製造方法 - Google Patents
水素吸蔵板及びその製造方法Info
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- JP2000256705A JP2000256705A JP11057119A JP5711999A JP2000256705A JP 2000256705 A JP2000256705 A JP 2000256705A JP 11057119 A JP11057119 A JP 11057119A JP 5711999 A JP5711999 A JP 5711999A JP 2000256705 A JP2000256705 A JP 2000256705A
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- Y02E60/10—Energy storage using batteries
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 所要の液体又は気体透過性を有しながら水素
吸蔵板の強度を保持させることができ、且つ水素吸蔵合
金の微粉化が生じても微粉が周辺に飛散するのを防止す
る。 【解決手段】 水素吸蔵合金粉末３Ａに、延性を有する
金属の粉末からなる金属バインダー３Ｂを混合し、得ら
れた混合粉末３を２本以上の圧延ロール１，２を用いて
圧延することにより水素吸蔵板６を成形する。
吸蔵板の強度を保持させることができ、且つ水素吸蔵合
金の微粉化が生じても微粉が周辺に飛散するのを防止す
る。 【解決手段】 水素吸蔵合金粉末３Ａに、延性を有する
金属の粉末からなる金属バインダー３Ｂを混合し、得ら
れた混合粉末３を２本以上の圧延ロール１，２を用いて
圧延することにより水素吸蔵板６を成形する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は水素吸蔵板及びその
製造方法に関するものである。
製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来より、ニッケル−水素二次電池（Ｎ
ｉ−ＭＨ二次電池）のような二次電池の負極側の電極基
板、或いは水素を貯蔵して供給を行えるようにしている
水素吸排装置（水素貯蔵ボンベ）には、例えばランタン
−ニッケル系の水素吸蔵合金粉末にて成形された水素吸
蔵板が用いられている。
ｉ−ＭＨ二次電池）のような二次電池の負極側の電極基
板、或いは水素を貯蔵して供給を行えるようにしている
水素吸排装置（水素貯蔵ボンベ）には、例えばランタン
−ニッケル系の水素吸蔵合金粉末にて成形された水素吸
蔵板が用いられている。
【０００３】このような二次電池或いは水素吸排装置に
用いられる水素吸蔵板は、二次電池では水素の吸収・放
出によって充電と放電を繰り返し、又、水素吸排装置で
は水素の吸収による貯蔵と放出とを繰返す。
用いられる水素吸蔵板は、二次電池では水素の吸収・放
出によって充電と放電を繰り返し、又、水素吸排装置で
は水素の吸収による貯蔵と放出とを繰返す。
【０００４】従って、このような水素吸蔵板は、水素原
子、分子、又はイオンを含んだ水溶液或いはガス等が透
過可能な適宜の液体又は気体透過性を備えた多孔質体で
ある必要があると共に、所要の強度を備えている必要が
ある。
子、分子、又はイオンを含んだ水溶液或いはガス等が透
過可能な適宜の液体又は気体透過性を備えた多孔質体で
ある必要があると共に、所要の強度を備えている必要が
ある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、前記ランタン
−ニッケル系等の水素吸蔵合金粉末からなる水素吸蔵板
は、従来から種々の方法によって板状に成形することが
試みられているが、水素の吸収・放出を繰返すことによ
って水素吸蔵板の粉末に徐々に微小な割れが生じて微粉
化してしまい、このために微粉化した水素吸蔵合金の微
粉が周辺に飛散して装置機器の内部を汚すことにより装
置本来の機能に障害を生じさせたり、或いは水素吸蔵板
が薄くなったり、割れが入ることにより、水素吸蔵板本
来の水素の吸収・放出の能力（水素吸排機能）が低下し
てしまうという問題を有していた。
−ニッケル系等の水素吸蔵合金粉末からなる水素吸蔵板
は、従来から種々の方法によって板状に成形することが
試みられているが、水素の吸収・放出を繰返すことによ
って水素吸蔵板の粉末に徐々に微小な割れが生じて微粉
化してしまい、このために微粉化した水素吸蔵合金の微
粉が周辺に飛散して装置機器の内部を汚すことにより装
置本来の機能に障害を生じさせたり、或いは水素吸蔵板
が薄くなったり、割れが入ることにより、水素吸蔵板本
来の水素の吸収・放出の能力（水素吸排機能）が低下し
てしまうという問題を有していた。
【０００６】本発明は上述の実情に鑑みてなしたもの
で、所要の液体又は気体透過性を有する多孔質体であり
ながら水素吸蔵板の強度を保持させることができ、且つ
水素吸蔵合金の微粉化が生じても微粉が周辺に飛散する
のを防止できるようにした水素吸蔵板及びその製造方法
を提供することを目的としている。
で、所要の液体又は気体透過性を有する多孔質体であり
ながら水素吸蔵板の強度を保持させることができ、且つ
水素吸蔵合金の微粉化が生じても微粉が周辺に飛散する
のを防止できるようにした水素吸蔵板及びその製造方法
を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、水素吸蔵合金
粉末と延性を有する金属の粉末との混合粉末を圧延する
ことにより得た液体又は気体透過性を備えてなる多孔質
体の水素吸蔵板、に係るものである。
粉末と延性を有する金属の粉末との混合粉末を圧延する
ことにより得た液体又は気体透過性を備えてなる多孔質
体の水素吸蔵板、に係るものである。
【０００８】上記水素吸蔵合金板を構成する延性を有す
る金属の粉末は、ニッケル、銅、アルミニウム、すず、
亜鉛、鉄、及びこれらを主成分とする合金、或いはこれ
らの合金とすることができる。
る金属の粉末は、ニッケル、銅、アルミニウム、すず、
亜鉛、鉄、及びこれらを主成分とする合金、或いはこれ
らの合金とすることができる。
【０００９】本発明は、水素吸蔵合金粉末に、延性を有
する金属の粉末からなる金属バインダーを混合し、得ら
れた混合粉末を少なくとも２本以上の圧延ロールを用い
て圧延することにより水素吸蔵板を成形することを特徴
とする水素吸蔵板の製造方法、に係るものである。
する金属の粉末からなる金属バインダーを混合し、得ら
れた混合粉末を少なくとも２本以上の圧延ロールを用い
て圧延することにより水素吸蔵板を成形することを特徴
とする水素吸蔵板の製造方法、に係るものである。
【００１０】上記水素吸蔵合金板の製造方法において、
金属バインダーは、ニッケル、銅、アルミニウム、す
ず、亜鉛、鉄、及びこれらを主成分とする合金、或いは
これらの合金の粉末とすることができ、金属バインダー
は水素吸蔵合金粉末の平均粒径に比較して、１／５以下
の平均粒径を有する粉末とすることができ、水素吸蔵合
金粉末に混合する金属バインダーの混合割合は、水素吸
蔵合金粉末が水素を吸収して体積が膨張し、割れるのを
防止するために必要とされる範囲であり、体積割合で略
５〜２５％、好ましくは略１０〜２０％とすることがで
き、圧延ロールに通電して混合粉末を加熱しながら圧延
することができ、通電しているロール部を、非酸化性の
雰囲気に保持することができ、圧延成形された水素吸蔵
板を、非酸化性の雰囲気にて焼結することができ、水素
吸蔵合金粉末の融点と金属バインダーの融点のうち低い
方の融点（絶対温度）の略６０％以下の温度で加熱して
焼結することができる。
金属バインダーは、ニッケル、銅、アルミニウム、す
ず、亜鉛、鉄、及びこれらを主成分とする合金、或いは
これらの合金の粉末とすることができ、金属バインダー
は水素吸蔵合金粉末の平均粒径に比較して、１／５以下
の平均粒径を有する粉末とすることができ、水素吸蔵合
金粉末に混合する金属バインダーの混合割合は、水素吸
蔵合金粉末が水素を吸収して体積が膨張し、割れるのを
防止するために必要とされる範囲であり、体積割合で略
５〜２５％、好ましくは略１０〜２０％とすることがで
き、圧延ロールに通電して混合粉末を加熱しながら圧延
することができ、通電しているロール部を、非酸化性の
雰囲気に保持することができ、圧延成形された水素吸蔵
板を、非酸化性の雰囲気にて焼結することができ、水素
吸蔵合金粉末の融点と金属バインダーの融点のうち低い
方の融点（絶対温度）の略６０％以下の温度で加熱して
焼結することができる。
【００１１】本発明によれば、水素吸蔵合金粉末に、延
性を有する金属、例えばニッケル、銅、アルミニウム、
すず、亜鉛、鉄、及びこれらを主成分とする合金、或い
はこれらの合金の粉末からなる金属バインダーを混合
し、得られた混合粉末を少なくとも２本以上の圧延ロー
ルを用いて圧延することにより水素吸蔵板を成形してい
るので、所要の相対密度で液体又は気体透過性を有しな
がら金属バインダーによって強度が保持された水素吸蔵
板を製造することができ、且つ水素吸蔵板の使用によっ
て水素吸蔵合金の微粉化が生じても、金属バインダーの
保持作用によって微粉の飛散を防止することができ、よ
って水素吸蔵板の水素吸排機能を長期間にわたって安定
して維持することができる。
性を有する金属、例えばニッケル、銅、アルミニウム、
すず、亜鉛、鉄、及びこれらを主成分とする合金、或い
はこれらの合金の粉末からなる金属バインダーを混合
し、得られた混合粉末を少なくとも２本以上の圧延ロー
ルを用いて圧延することにより水素吸蔵板を成形してい
るので、所要の相対密度で液体又は気体透過性を有しな
がら金属バインダーによって強度が保持された水素吸蔵
板を製造することができ、且つ水素吸蔵板の使用によっ
て水素吸蔵合金の微粉化が生じても、金属バインダーの
保持作用によって微粉の飛散を防止することができ、よ
って水素吸蔵板の水素吸排機能を長期間にわたって安定
して維持することができる。
【００１２】金属バインダーは、水素吸蔵合金粉末を板
状に固定しておくことを目的としているものであるか
ら、水素吸蔵合金粉末の粒子間に入り込んで夫々が接合
した状態をつくることが好ましい。そのため、金属バイ
ンダーの平均粒径は、水素吸蔵合金粉末の１／５以下と
している。
状に固定しておくことを目的としているものであるか
ら、水素吸蔵合金粉末の粒子間に入り込んで夫々が接合
した状態をつくることが好ましい。そのため、金属バイ
ンダーの平均粒径は、水素吸蔵合金粉末の１／５以下と
している。
【００１３】水素吸蔵合金粉末に混合する金属バインダ
ーの混合割合を体積割合で略５〜２５％、好ましくは略
１０〜２０％とすると、所要の水素透過性を備えた水素
吸蔵板を所定の強度で成形できる。
ーの混合割合を体積割合で略５〜２５％、好ましくは略
１０〜２０％とすると、所要の水素透過性を備えた水素
吸蔵板を所定の強度で成形できる。
【００１４】圧延ロールに通電して混合粉末を加熱しな
がら圧延すると、水素吸蔵板の成形強度を更に高めるこ
とができる。
がら圧延すると、水素吸蔵板の成形強度を更に高めるこ
とができる。
【００１５】通電しているロールの周囲の雰囲気を、非
酸化性の雰囲気に保持することにより、水素吸蔵板の酸
化を防止して、水素吸排能力の低下を防ぐことができ
る。
酸化性の雰囲気に保持することにより、水素吸蔵板の酸
化を防止して、水素吸排能力の低下を防ぐことができ
る。
【００１６】又、水素吸蔵板を焼結する際に、真空の雰
囲気、又はＮ2、Ａｒ等の不活性ガスの雰囲気、或いは
Ｈ2の還元性ガスの雰囲気等、非酸化性の雰囲気に保持
すると、水素吸蔵板の強度を更に高めることができる。
囲気、又はＮ2、Ａｒ等の不活性ガスの雰囲気、或いは
Ｈ2の還元性ガスの雰囲気等、非酸化性の雰囲気に保持
すると、水素吸蔵板の強度を更に高めることができる。
【００１７】更に、圧延成形した水素吸蔵板を、水素吸
蔵合金粉末の融点と金属バインダーの融点のうち低い方
の融点（絶対温度）の略６０％以下の温度で加熱して焼
結すると、金属の拡散を抑えて水素吸蔵板の水素吸排機
能を低下させることなく水素吸蔵板の強度を高めること
ができる。
蔵合金粉末の融点と金属バインダーの融点のうち低い方
の融点（絶対温度）の略６０％以下の温度で加熱して焼
結すると、金属の拡散を抑えて水素吸蔵板の水素吸排機
能を低下させることなく水素吸蔵板の強度を高めること
ができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照しつつ説明する。
を参照しつつ説明する。
【００１９】図１、図２は、本発明の水素吸蔵板を製造
する装置の一例を示したものであり、図１では、互いに
水平且つ横方向に所要の間隔Ｓを保持するように設けた
１対の圧延ロール１，２を備え、該圧延ロール１，２の
上部に、圧延ロール１，２の間隔Ｓに、水素吸蔵合金粉
末３Ａと金属バインダー３Ｂとを混合した混合粉末３を
供給するようにしたホッパ４を設ける。
する装置の一例を示したものであり、図１では、互いに
水平且つ横方向に所要の間隔Ｓを保持するように設けた
１対の圧延ロール１，２を備え、該圧延ロール１，２の
上部に、圧延ロール１，２の間隔Ｓに、水素吸蔵合金粉
末３Ａと金属バインダー３Ｂとを混合した混合粉末３を
供給するようにしたホッパ４を設ける。
【００２０】前記水素吸蔵合金粉末３Ａとしては、従来
から用いられているランタン−ニッケル系等の材料を用
いることができ、又、金属バインダー３Ｂとしては、ニ
ッケル、銅、アルミニウム、すず、亜鉛、鉄、及びこれ
らを主成分とする合金、或いはこれらの合金の粉末を用
いることができる。水素吸蔵合金粉末３Ａに混合する金
属バインダー３Ｂの混合割合は、体積割合で略５〜２５
％、好ましくは略１０〜２０％とすることができる。
から用いられているランタン−ニッケル系等の材料を用
いることができ、又、金属バインダー３Ｂとしては、ニ
ッケル、銅、アルミニウム、すず、亜鉛、鉄、及びこれ
らを主成分とする合金、或いはこれらの合金の粉末を用
いることができる。水素吸蔵合金粉末３Ａに混合する金
属バインダー３Ｂの混合割合は、体積割合で略５〜２５
％、好ましくは略１０〜２０％とすることができる。
【００２１】圧延ロール１，２には、圧延ロール１，２
の軸８に設けたスリップリング９を介して交流又は直流
の電源５が接続されており、電源５により圧延ロール
１，２間に電流を流すことによって、混合粉末３を数秒
で急速に加熱し、延性が得られる温度で圧延を行うこと
によって、水素吸蔵板６を成形するようにしている。
の軸８に設けたスリップリング９を介して交流又は直流
の電源５が接続されており、電源５により圧延ロール
１，２間に電流を流すことによって、混合粉末３を数秒
で急速に加熱し、延性が得られる温度で圧延を行うこと
によって、水素吸蔵板６を成形するようにしている。
【００２２】上記圧延ロール１，２による水素吸蔵板６
の圧延部には、Ｎ2、Ａｒ等の不活性ガスを吹き付けて
圧延時の酸化を防止することにより粉末の活性を高める
ようにした酸化防止装置７を設けている。図１、図２に
示した酸化防止装置７では、前記圧延ロール１，２によ
る圧延部に不活性ガスを吹き付けることに加えて、ホッ
パ４内にも不活性ガスを吹き込むようにしている。
の圧延部には、Ｎ2、Ａｒ等の不活性ガスを吹き付けて
圧延時の酸化を防止することにより粉末の活性を高める
ようにした酸化防止装置７を設けている。図１、図２に
示した酸化防止装置７では、前記圧延ロール１，２によ
る圧延部に不活性ガスを吹き付けることに加えて、ホッ
パ４内にも不活性ガスを吹き込むようにしている。
【００２３】酸化防止装置７としては、不活性ガスを吹
き付ける方式に代えて、Ｈ2等の還元性ガスを吹き付け
るようにしたり、或いは図１の圧延ロール１，２及びホ
ッパ４の全体が真空発生装置に接続された真空容器（図
示せず）で包囲されるようにして、圧延部を真空吸引す
るようにしてもよい。
き付ける方式に代えて、Ｈ2等の還元性ガスを吹き付け
るようにしたり、或いは図１の圧延ロール１，２及びホ
ッパ４の全体が真空発生装置に接続された真空容器（図
示せず）で包囲されるようにして、圧延部を真空吸引す
るようにしてもよい。
【００２４】圧延ロール１，２にて圧延成形された水素
吸蔵板６の出側には、水素吸蔵板６の焼成を行うための
加熱炉１０が備えられている。
吸蔵板６の出側には、水素吸蔵板６の焼成を行うための
加熱炉１０が備えられている。
【００２５】加熱炉１０には、水素吸蔵板６の加熱部に
窒素ガス等の不活性ガスを吹き付けたり、水素等の還元
性ガスを吹き付けたり、或いは真空吸引する等によって
水素吸蔵板６の酸化を防止するようにした酸化防止装置
７を設けている。
窒素ガス等の不活性ガスを吹き付けたり、水素等の還元
性ガスを吹き付けたり、或いは真空吸引する等によって
水素吸蔵板６の酸化を防止するようにした酸化防止装置
７を設けている。
【００２６】又、加熱炉１０では、水素吸蔵合金粉末３
Ａの融点と金属バインダー３Ｂの融点のうち低い方の融
点（絶対温度）の略６０％以下の温度で加熱するように
している。
Ａの融点と金属バインダー３Ｂの融点のうち低い方の融
点（絶対温度）の略６０％以下の温度で加熱するように
している。
【００２７】前記混合粉末３を圧延する場合、大気又は
非酸化性の雰囲気中でロール間への通電を行わずに圧延
してもよく、この場合には、加熱炉１０における保持時
間を長くとればよい。
非酸化性の雰囲気中でロール間への通電を行わずに圧延
してもよく、この場合には、加熱炉１０における保持時
間を長くとればよい。
【００２８】上記加熱炉１０で焼成された水素吸蔵板６
は、図３に示すように整形工程において圧延或いはプレ
スによって所定の寸法精度に整形される。
は、図３に示すように整形工程において圧延或いはプレ
スによって所定の寸法精度に整形される。
【００２９】以下に図１、図２に示した装置の作用を図
３を参照して説明する。
３を参照して説明する。
【００３０】図１における圧延ロール１，２の間隔Ｓを
形成しているロール表面が下向きに移動するように圧延
ロール１，２を互いに逆方向（矢印方向）に回転させ、
ホッパ４内に、水素吸蔵合金粉末３Ａと金属バインダー
３Ｂとを混合した混合粉末３を供給すると、混合粉末３
は間隔Ｓに連続的に供給されて圧延される。
形成しているロール表面が下向きに移動するように圧延
ロール１，２を互いに逆方向（矢印方向）に回転させ、
ホッパ４内に、水素吸蔵合金粉末３Ａと金属バインダー
３Ｂとを混合した混合粉末３を供給すると、混合粉末３
は間隔Ｓに連続的に供給されて圧延される。
【００３１】この時、金属バインダー３Ｂがニッケル、
銅、アルミニウム、すず、亜鉛、鉄、及びこれらを主成
分とする合金、或いはこれらの合金等の延性を有する金
属の粉末であるために、金属バインダー３Ｂの延性によ
って水素吸蔵合金粉末３Ａの結合力が高められ、これに
よって、例えば約５００μ前後の厚みを有し、液体又は
気体透過性を備えた多孔質体の水素吸蔵板６を成形でき
る。
銅、アルミニウム、すず、亜鉛、鉄、及びこれらを主成
分とする合金、或いはこれらの合金等の延性を有する金
属の粉末であるために、金属バインダー３Ｂの延性によ
って水素吸蔵合金粉末３Ａの結合力が高められ、これに
よって、例えば約５００μ前後の厚みを有し、液体又は
気体透過性を備えた多孔質体の水素吸蔵板６を成形でき
る。
【００３２】先ず、水素吸蔵合金粉末３Ａに金属バイン
ダー３Ｂを混合する混合工程では、図３に示すように、
水素吸蔵合金粉末３Ａに対する金属バインダー３Ｂの混
合割合が、体積割合で略５〜２５％となるように調整す
る。
ダー３Ｂを混合する混合工程では、図３に示すように、
水素吸蔵合金粉末３Ａに対する金属バインダー３Ｂの混
合割合が、体積割合で略５〜２５％となるように調整す
る。
【００３３】即ち、水素吸蔵合金粉末３Ａがランタン−
ニッケル系であり金属バインダー３Ｂがニッケル粉末で
ある場合における金属バインダー３Ｂの混合割合につい
て試験したところ、金属バインダー３Ｂの混合割合が４
％以下では圧延によって板状を形成させることが困難で
あり、混合割合を５％以上とすることによって水素吸蔵
板６を成形することができた。しかし、金属バインダー
３Ｂの混合割合を多くし過ぎると、水素吸蔵合金粉末３
Ａの占める割合が低くなるので水素給排気能が著しく低
下し、実用的でないため、混合割合が２５％を越えない
ようにする必要があることが分かった。
ニッケル系であり金属バインダー３Ｂがニッケル粉末で
ある場合における金属バインダー３Ｂの混合割合につい
て試験したところ、金属バインダー３Ｂの混合割合が４
％以下では圧延によって板状を形成させることが困難で
あり、混合割合を５％以上とすることによって水素吸蔵
板６を成形することができた。しかし、金属バインダー
３Ｂの混合割合を多くし過ぎると、水素吸蔵合金粉末３
Ａの占める割合が低くなるので水素給排気能が著しく低
下し、実用的でないため、混合割合が２５％を越えない
ようにする必要があることが分かった。
【００３４】更に、試験の結果、金属バインダー３Ｂの
混合割合は、略１０〜２０％の範囲が好ましく、特に混
合割合が１５％前後では水素透過性と水素吸蔵板の強度
の両者が満足できる結果が得られた。
混合割合は、略１０〜２０％の範囲が好ましく、特に混
合割合が１５％前後では水素透過性と水素吸蔵板の強度
の両者が満足できる結果が得られた。
【００３５】尚、上記試験例は、混合粉末３の圧延時
に、酸化防止装置７による窒素吹き付けによって非酸化
性の雰囲気を保持し、且つ電源５により圧延ロール１，
２の加熱を行った場合であり、従って酸化防止装置７の
運転の有無や方式、通電の有無やその条件等によって前
記金属バインダー３Ｂの好適な混合割合が変化すること
は考えられる。
に、酸化防止装置７による窒素吹き付けによって非酸化
性の雰囲気を保持し、且つ電源５により圧延ロール１，
２の加熱を行った場合であり、従って酸化防止装置７の
運転の有無や方式、通電の有無やその条件等によって前
記金属バインダー３Ｂの好適な混合割合が変化すること
は考えられる。
【００３６】即ち、混合粉末３の圧延工程において、酸
化防止装置７により不活性ガスを吹き付けて酸化を防止
しつつ圧延すると、金属バインダー３Ｂの活性が高めら
れることにより水素吸蔵合金粉末３Ａの保持力が高めら
れ、これによって相対密度を例えば約７０％前後として
液体又は気体透過性を持った多孔質体としても、高い強
度の水素吸蔵板６を成形できるようになる。又、水素吸
蔵合金粉末３Ａの粒子径に対して金属バインダー３Ｂの
粒子径が小さくなるように予め設定することが、水素吸
蔵合金粉末３Ａの保持力を高める上で有効であリ、１／
５以下の平均粒径の設定がよい。
化防止装置７により不活性ガスを吹き付けて酸化を防止
しつつ圧延すると、金属バインダー３Ｂの活性が高めら
れることにより水素吸蔵合金粉末３Ａの保持力が高めら
れ、これによって相対密度を例えば約７０％前後として
液体又は気体透過性を持った多孔質体としても、高い強
度の水素吸蔵板６を成形できるようになる。又、水素吸
蔵合金粉末３Ａの粒子径に対して金属バインダー３Ｂの
粒子径が小さくなるように予め設定することが、水素吸
蔵合金粉末３Ａの保持力を高める上で有効であリ、１／
５以下の平均粒径の設定がよい。
【００３７】混合粉末３の圧延工程においては、上記し
たように酸化しない雰囲気にて圧延を行うと共に、必要
に応じて電源５により圧延ロール１，２間に電流を流
し、混合粉末３を数秒で急速に加熱し圧延すると、粉末
粒子の接着性が高められることにより、水素吸蔵板６の
強度が更に高められる。
たように酸化しない雰囲気にて圧延を行うと共に、必要
に応じて電源５により圧延ロール１，２間に電流を流
し、混合粉末３を数秒で急速に加熱し圧延すると、粉末
粒子の接着性が高められることにより、水素吸蔵板６の
強度が更に高められる。
【００３８】混合粉末３は、２本以上の圧延ロール１，
２で圧延することができ、圧延時に、単位ロール幅当た
りの圧延荷重が１０ｋｇｆ／ｍｍ以上、５００ｋｇｆ／
ｍｍ以下の圧延力で圧延することができる。
２で圧延することができ、圧延時に、単位ロール幅当た
りの圧延荷重が１０ｋｇｆ／ｍｍ以上、５００ｋｇｆ／
ｍｍ以下の圧延力で圧延することができる。
【００３９】上記によって圧延成形された水素吸蔵板６
は、必要に応じて加熱炉１０による焼成工程に供給す
る。加熱炉１０では、酸化防止装置７によって水素吸蔵
板６の加熱部にＮ2、Ａｒ等の不活性ガスを吹き付けた
り、Ｈ2等の還元性ガスを吹き付けたり、或いは真空吸
引する等により非酸化性の雰囲気を保持しつつ、水素吸
蔵板６の加熱を行う。このように酸化が防止された状態
で加熱することにより、金属バインダー３Ｂの活性が促
進されることによって水素吸蔵板６の強度が高められ
る。
は、必要に応じて加熱炉１０による焼成工程に供給す
る。加熱炉１０では、酸化防止装置７によって水素吸蔵
板６の加熱部にＮ2、Ａｒ等の不活性ガスを吹き付けた
り、Ｈ2等の還元性ガスを吹き付けたり、或いは真空吸
引する等により非酸化性の雰囲気を保持しつつ、水素吸
蔵板６の加熱を行う。このように酸化が防止された状態
で加熱することにより、金属バインダー３Ｂの活性が促
進されることによって水素吸蔵板６の強度が高められ
る。
【００４０】又、上記焼成の加熱時に、水素吸蔵合金粉
末３Ａの融点と金属バインダー３Ｂの融点のうち低い方
の融点の略６０％以下の温度で加熱して焼結を行うと、
金属の拡散を抑えて水素吸蔵板６の水素吸排機能を低下
させることなく水素吸蔵板６の強度を高めることができ
る。
末３Ａの融点と金属バインダー３Ｂの融点のうち低い方
の融点の略６０％以下の温度で加熱して焼結を行うと、
金属の拡散を抑えて水素吸蔵板６の水素吸排機能を低下
させることなく水素吸蔵板６の強度を高めることができ
る。
【００４１】一般に、金属を加熱した場合、融点の略１
／２程度の温度から金属の拡散が生じ、温度の上昇に伴
って拡散作用が増加することが知られており、従って、
水素吸蔵板６の金属の拡散によって合金組成が変化して
水素吸排機能が低下するのを防止するために、加熱温度
を或る温度以下に抑えて金属の拡散を抑制する必要があ
る。
／２程度の温度から金属の拡散が生じ、温度の上昇に伴
って拡散作用が増加することが知られており、従って、
水素吸蔵板６の金属の拡散によって合金組成が変化して
水素吸排機能が低下するのを防止するために、加熱温度
を或る温度以下に抑えて金属の拡散を抑制する必要があ
る。
【００４２】このため、ランタン−ニッケル系の水素吸
蔵合金粉末３Ａと、ニッケル粉末による金属バインダー
３Ｂからなる混合粉末３を用いて圧延成形した水素吸蔵
板６を焼結する場合についてみると、ニッケルの融点は
１４５５℃であり、これに対して水素吸蔵合金粉末３Ａ
の融点は１４００℃前後（成分組成等によって若干変化
する）であるので、水素吸蔵合金粉末３Ａの融点Ｔｍを
１４００℃（１６７３Ｋ）とした場合、融点温度が低い
水素吸蔵合金粉末３Ａの融点Ｔｍ＝１４００℃（１６７
３Ｋ）を基準とすると、加熱上限温度は、０．６Ｔｍ＝
７３１℃（１００４Ｋ）となる。従って、この加熱上限
温度７３１℃以下で加熱することにより、金属の拡散を
押えつつ焼結を行うことができる。又、前記加熱上限温
度近傍まで温度を高めて焼結を行うと、焼成時間を短縮
して能率的な焼成を行うことができる。
蔵合金粉末３Ａと、ニッケル粉末による金属バインダー
３Ｂからなる混合粉末３を用いて圧延成形した水素吸蔵
板６を焼結する場合についてみると、ニッケルの融点は
１４５５℃であり、これに対して水素吸蔵合金粉末３Ａ
の融点は１４００℃前後（成分組成等によって若干変化
する）であるので、水素吸蔵合金粉末３Ａの融点Ｔｍを
１４００℃（１６７３Ｋ）とした場合、融点温度が低い
水素吸蔵合金粉末３Ａの融点Ｔｍ＝１４００℃（１６７
３Ｋ）を基準とすると、加熱上限温度は、０．６Ｔｍ＝
７３１℃（１００４Ｋ）となる。従って、この加熱上限
温度７３１℃以下で加熱することにより、金属の拡散を
押えつつ焼結を行うことができる。又、前記加熱上限温
度近傍まで温度を高めて焼結を行うと、焼成時間を短縮
して能率的な焼成を行うことができる。
【００４３】上記によって得られた水素吸蔵板６は、必
要に応じて、図３に示す整形工程において圧延或いはプ
レスにより所定の寸法精度に整形されて製品となる。
要に応じて、図３に示す整形工程において圧延或いはプ
レスにより所定の寸法精度に整形されて製品となる。
【００４４】上記により得られた水素吸蔵板６は、所要
の相対密度による液体又は気体透過性を有しながら金属
バインダー３Ｂによって強度が保持されており、且つ水
素吸蔵板６を二次電池や水素吸排装置等に使用して水素
の吸排を行わせる際に水素吸蔵合金の微粉化が生じて
も、金属バインダー３Ｂの保持作用によって微粉の飛散
を防止することができ、よって水素吸蔵板６の水素吸排
機能を長期間にわたって安定して維持することができ
る。
の相対密度による液体又は気体透過性を有しながら金属
バインダー３Ｂによって強度が保持されており、且つ水
素吸蔵板６を二次電池や水素吸排装置等に使用して水素
の吸排を行わせる際に水素吸蔵合金の微粉化が生じて
も、金属バインダー３Ｂの保持作用によって微粉の飛散
を防止することができ、よって水素吸蔵板６の水素吸排
機能を長期間にわたって安定して維持することができ
る。
【００４５】尚、本発明は上述した形態例にのみ限定さ
れるものではなく、水素吸蔵合金粉末及び金属バインダ
ーの種類、酸化防止装置の構成等は種々選定し得るこ
と、その他本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種
々変更を加え得ることは勿論である。
れるものではなく、水素吸蔵合金粉末及び金属バインダ
ーの種類、酸化防止装置の構成等は種々選定し得るこ
と、その他本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種
々変更を加え得ることは勿論である。
【００４６】
【発明の効果】本発明によれば、水素吸蔵合金粉末に、
延性を有する金属、例えばニッケル、銅、アルミニウ
ム、すず、亜鉛、鉄、及びこれらを主成分とする合金、
或いはこれらの合金の粉末からなる金属バインダーを混
合し、得られた混合粉末を酸化しない雰囲気にて圧延ロ
ールで圧延することにより水素吸蔵板を成形しているの
で、所要の相対密度で液体又は気体透過性を有しながら
金属バインダーによって強度が保持された水素吸蔵板を
製造することができ、且つ水素吸蔵板の使用によって水
素吸蔵合金の微粉化が生じても、金属バインダーの保持
作用によって微粉の飛散を防止することができ、これに
より水素吸蔵板の水素吸排機能を長期間にわたって安定
して維持できるという効果がある。
延性を有する金属、例えばニッケル、銅、アルミニウ
ム、すず、亜鉛、鉄、及びこれらを主成分とする合金、
或いはこれらの合金の粉末からなる金属バインダーを混
合し、得られた混合粉末を酸化しない雰囲気にて圧延ロ
ールで圧延することにより水素吸蔵板を成形しているの
で、所要の相対密度で液体又は気体透過性を有しながら
金属バインダーによって強度が保持された水素吸蔵板を
製造することができ、且つ水素吸蔵板の使用によって水
素吸蔵合金の微粉化が生じても、金属バインダーの保持
作用によって微粉の飛散を防止することができ、これに
より水素吸蔵板の水素吸排機能を長期間にわたって安定
して維持できるという効果がある。
【００４７】水素吸蔵合金粉末に混合する金属バインダ
ーの混合割合を体積割合で略５〜２５％、好ましくは略
１０〜２０％とすると、所定の相対密度により液体又は
気体透過性を備えた水素吸蔵板を所定の強度で成形でき
る効果がある。
ーの混合割合を体積割合で略５〜２５％、好ましくは略
１０〜２０％とすると、所定の相対密度により液体又は
気体透過性を備えた水素吸蔵板を所定の強度で成形でき
る効果がある。
【００４８】圧延ロールに通電して混合粉末を加熱しな
がら圧延すると、水素吸蔵板の成形強度を更に高められ
る効果がある。
がら圧延すると、水素吸蔵板の成形強度を更に高められ
る効果がある。
【００４９】圧延成形された水素吸蔵板を焼結する際に
酸化しない雰囲気に保持すると、水素吸蔵板の強度を高
められる効果がある。
酸化しない雰囲気に保持すると、水素吸蔵板の強度を高
められる効果がある。
【００５０】水素吸蔵板を、水素吸蔵合金粉末の融点と
金属バインダーの融点のうち低い方の融点の略６０％以
下の温度で加熱して焼結すると、金属の拡散を抑えて水
素吸蔵板の水素吸排機能を低下させることなく水素吸蔵
板の強度を高められる効果がある。
金属バインダーの融点のうち低い方の融点の略６０％以
下の温度で加熱して焼結すると、金属の拡散を抑えて水
素吸蔵板の水素吸排機能を低下させることなく水素吸蔵
板の強度を高められる効果がある。
【図１】本発明における水素吸蔵板を製造するための装
置の一例を示した側面図である。
置の一例を示した側面図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ矢視図である。
【図３】本発明の水素吸蔵板の製造方法の一例を示すブ
ロック図である。
ロック図である。
１，２ 圧延ロール ３ 混合粉末 ３Ａ 水素吸蔵合金粉末 ３Ｂ 金属バインダー（金属の粉末） ６ 水素吸蔵板
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 野村 昭博 神奈川県横浜市磯子区新中原町１番地 石 川島播磨重工業株式会社技術研究所内 Ｆターム(参考） 4K018 AA04 AA08 AA14 AA25 AA40 BB04 CA07 CA38 EA22 EA29 KA22 KA38 5H003 AA01 AA02 AA06 BA01 BA05 BB02 BC04 BD01 BD02 BD03 5H016 AA03 BB05 CC03 EE01 HH01 HH11
Claims (10)
- 【請求項１】 水素吸蔵合金粉末と延性を有する金属の
粉末との混合粉末を圧延することにより得た液体又は気
体透過性を備えてなる多孔質体の水素吸蔵板。 - 【請求項２】 延性を有する金属の粉末が、ニッケル、
銅、アルミニウム、すず、亜鉛、鉄、及びこれらを主成
分とする合金、或いはこれらの合金である請求項１記載
の水素吸蔵板。 - 【請求項３】 水素吸蔵合金粉末に、延性を有する金属
の粉末からなる金属バインダーを混合し、得られた混合
粉末を少なくとも２本以上の圧延ロールを用いて圧延す
ることにより水素吸蔵板を成形することを特徴とする水
素吸蔵板の製造方法。 - 【請求項４】 金属バインダーが、ニッケル、銅、アル
ミニウム、すず、亜鉛、鉄、及びこれらを主成分とする
合金、或いはこれらの合金の粉末であることを特徴とす
る請求項３記載の水素吸蔵板の製造方法。 - 【請求項５】 金属バインダーが水素吸蔵合金粉末の平
均粒径に比較して、１／５以下の平均粒径を有する粉末
であることを特徴とする請求項３又は４記載の水素吸蔵
板の製造方法。 - 【請求項６】 水素吸蔵合金粉末に混合する金属バイン
ダーの混合割合が、液体又は気体透過性を保持して水素
吸蔵板の成形が可能な範囲であり体積割合で略５〜２５
％、好ましくは略１０〜２０％であることを特徴とする
請求項３又は４又は５記載の水素吸蔵板の製造方法。 - 【請求項７】 圧延ロールに通電して混合粉末を加熱し
ながら圧延することを特徴とする請求項３又は４又は５
又は６記載の水素吸蔵板の製造方法。 - 【請求項８】 通電しているロール部を、非酸化性の雰
囲気に保持することを特徴とする請求項７記載の水素吸
蔵板の製造方法。 - 【請求項９】 圧延成形された水素吸蔵板を、非酸化性
の雰囲気にて焼結することを特徴とする請求項３又は４
又は５又は６又は７又は８記載の水素吸蔵板の製造方
法。 - 【請求項１０】 水素吸蔵合金粉末の融点と金属バイン
ダーの融点のうち低い方の融点（絶対温度）の略６０％
以下の温度で加熱して焼結することを特徴とする請求項
９記載の水素吸蔵板の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11057119A JP2000256705A (ja) | 1999-03-04 | 1999-03-04 | 水素吸蔵板及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11057119A JP2000256705A (ja) | 1999-03-04 | 1999-03-04 | 水素吸蔵板及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000256705A true JP2000256705A (ja) | 2000-09-19 |
Family
ID=13046670
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11057119A Pending JP2000256705A (ja) | 1999-03-04 | 1999-03-04 | 水素吸蔵板及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000256705A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1800775A1 (en) * | 2005-12-22 | 2007-06-27 | Greatbatch Ltd. | Apparatus and method for fabricating cathode collectors for lithium/oxyhalide electrochemical cells |
| JP2007266198A (ja) * | 2006-03-28 | 2007-10-11 | Tdk Corp | 希土類磁石の製造方法及び製造装置 |
| KR20160137842A (ko) * | 2015-05-22 | 2016-12-01 | 엘지디스플레이 주식회사 | 유기발광소자 및 그 제조방법 |
-
1999
- 1999-03-04 JP JP11057119A patent/JP2000256705A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1800775A1 (en) * | 2005-12-22 | 2007-06-27 | Greatbatch Ltd. | Apparatus and method for fabricating cathode collectors for lithium/oxyhalide electrochemical cells |
| US7882622B2 (en) | 2005-12-22 | 2011-02-08 | Electrochem Solutions, Inc. | Apparatus and method for fabricating cathode collectors for lithium/oxyhalide electrochemical cells |
| JP2007266198A (ja) * | 2006-03-28 | 2007-10-11 | Tdk Corp | 希土類磁石の製造方法及び製造装置 |
| KR20160137842A (ko) * | 2015-05-22 | 2016-12-01 | 엘지디스플레이 주식회사 | 유기발광소자 및 그 제조방법 |
| KR102484903B1 (ko) * | 2015-05-22 | 2023-01-06 | 엘지디스플레이 주식회사 | 유기발광소자 및 그 제조방법 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20060222 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20080229 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20080311 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20080701 |