JP2000268819A - 水素吸蔵合金電極 - Google Patents

水素吸蔵合金電極

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JP2000268819A
JP2000268819A JP11068094A JP6809499A JP2000268819A JP 2000268819 A JP2000268819 A JP 2000268819A JP 11068094 A JP11068094 A JP 11068094A JP 6809499 A JP6809499 A JP 6809499A JP 2000268819 A JP2000268819 A JP 2000268819A
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storage alloy
electrode
battery
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Takuya Hashimoto
卓哉 橋本
Yohei Hirota
洋平 廣田
Teruhiko Imoto
輝彦 井本
Kikuko Katou
菊子 加藤
Nobuyuki Higashiyama
信幸 東山
Mamoru Kimoto
衛 木本
Shin Fujitani
伸 藤谷
Koji Nishio
晃治 西尾
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Sanyo Electric Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 水素吸蔵合金電極に用いる水素吸蔵合金を改
良し、この水素吸蔵合金電極を使用したアルカリ蓄電池
における放電特性、特に、低温環境下や大きな電流で放
電を行う場合における放電特性を向上させると共に、水
素吸蔵合金電極におけるガス吸収性能を向上させて、電
池の内圧が上昇するのを抑制する。 【解決手段】 水素吸蔵合金電極における水素吸蔵合金
に、粒子径が25μm以下の粒子が50重量%以上含有
される水素吸蔵合金粉末を850℃以下の温度で焼結さ
せたものを用いるようにした。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、ニッケル・水素
蓄電池等のアルカリ蓄電池において、その負極に使用さ
れる水素吸蔵合金電極に関するものであり、特に、水素
吸蔵合金電極における水素吸蔵合金を改良し、このよう
な水素吸蔵合金電極を用いたアルカリ蓄電池における放
電特性、特に低温環境下や大きな電流で放電した場合に
おける放電特性を向上させると共に、電池の内圧が上昇
するのを抑制する点に特徴を有するものである。
【0002】
【従来の技術】従来より、アルカリ蓄電池の一つとし
て、ニッケル・水素蓄電池が知られており、このニッケ
ル・水素蓄電池においては、その負極に水素吸蔵合金を
用いた水素吸蔵合金電極が使用されていた。
【0003】また、近年においては、このようなアルカ
リ蓄電池が各種のポータブル機器等の電源に使用される
ようになり、このアルカリ蓄電池を高容量化させること
が必要になった。
【0004】しかし、従来のアルカリ蓄電池において、
その水素吸蔵合金電極に使用されている水素吸蔵合金は
一般にその比表面積が小さく、この水素吸蔵合金電極に
おいて吸蔵,放出できる水素の量が少なく、高容量のア
ルカリ蓄電池を得ることが困難であった。
【0005】このため、近年においては、特開昭60−
70665号公報において、水素吸蔵合金電極に粒子径
が25μm以下の水素吸蔵合金粉末を使用して、水素吸
蔵合金の比表面積を大きくし、水素吸蔵合金において吸
蔵,放出できる水素の量を増大させて、このような水素
吸蔵合金電極を用いたアルカリ蓄電池における電池容量
を向上させるようにしたものが提案されている。
【0006】ここで、上記の公報においては、水素吸蔵
合金電極を作製するにあたり、上記のような水素吸蔵合
金粉末を950℃という高い温度で焼結することが示さ
れている。
【0007】しかし、このように水素吸蔵合金粉末を9
50℃という高い温度で焼結した場合、水素吸蔵合金が
酸化されて、水素吸蔵合金における含有酸素濃度が増加
し、これにより水素吸蔵合金の表面における活性が低下
して電気化学反応が進行しにくくなり、特に、低温環境
下や大きな電流で放電した場合における放電特性が低下
するという問題があった。
【0008】また、上記のような高い温度で水素吸蔵合
金粉末を焼結させると、水素吸蔵合金粒子相互が結合す
る部分が大きくなって緻密化し、これにより水素吸蔵合
金電極における水素吸蔵合金の比表面積が小さくなって
容量が低下すると共に、水素吸蔵合金電極におけるガス
吸収性能も低下し、過充電時等に電池内部において発生
する酸素ガスを十分に吸収することができなくなり、電
池の内圧が上昇するという問題もあった。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】この発明は、ニッケル
・水素蓄電池等のアルカリ蓄電池の負極に使用する水素
吸蔵合金電極における上記のような様々な問題を解決す
ることを課題とするものであり、水素吸蔵合金電極に用
いる水素吸蔵合金を改良し、この水素吸蔵合金電極を使
用したアルカリ蓄電池における放電特性、特に低温環境
下や大きな電流で放電した場合における放電特性を向上
させると共に、水素吸蔵合金電極におけるガス吸収性能
を向上させて、電池の内圧が上昇するのを抑制すること
を課題とするものである。
【0010】
【課題を解決するための手段】この発明の請求項1にお
ける水素吸蔵合金電極においては、上記のような課題を
解決するため、粒子径が25μm以下の粒子が50重量
%以上含有される水素吸蔵合金粉末を850℃以下の温
度で焼結させたものを用いるようにしたのである。
【0011】そして、この発明の請求項1における水素
吸蔵合金電極のように、粒子径が25μm以下の粒子が
50重量%以上含有された水素吸蔵合金粉末を850℃
以下の温度で焼結させると、水素吸蔵合金が酸化するの
が抑制されて、水素吸蔵合金における含有酸素濃度が低
くなり、水素吸蔵合金表面の活性が低下するのが抑制さ
れる。このため、この水素吸蔵合金電極をアルカリ蓄電
池の負極に用いた場合、この水素吸蔵合金電極における
電気化学反応が促進され、特に、低温環境下や大きな電
流で放電した場合においても十分な放電容量が得られる
ようになり、アルカリ蓄電池における低温放電特性及び
高率放電特性が向上する。
【0012】さらに、この発明における水素吸蔵合金電
極においては、上記のように水素吸蔵合金粉末を850
℃以下の温度で焼結させるため、950℃の高温で焼結
させる場合のように、水素吸蔵合金粒子相互が結合する
部分が大きくなって緻密化するのが抑制され、水素吸蔵
合金電極における水素吸蔵合金が比表面積の大きな状態
で維持されて十分な容量が得られるようになると共に、
水素吸蔵合金電極における空孔部も多くなって水素吸蔵
合金電極におけるガス吸収性能が向上し、電池内部にお
いて発生するガスがこの水素吸蔵合金電極に十分に吸収
されるようになり、電池の内圧が上昇するのも抑制され
る。
【0013】また、この発明における水素吸蔵合金電極
において、水素吸蔵合金における含有酸素濃度をさらに
低減させるため、請求項2に示すように、上記の水素吸
蔵合金粉末として不活性雰囲気中で粉砕したものを用い
ることが好ましく、例えば、アルゴン等の不活性ガス雰
囲気中や、四塩化炭素,トルエン,キシレン等の不活性
溶媒中において粉砕した水素吸蔵合金粉末を用いること
が好ましい。また、水素吸蔵合金を粉砕する方法として
は、公知の粉砕方法を用いることができ、例えば、ボー
ルミル,ジェットミル,アトライタ等を用いることがで
きる。
【0014】ここで、この発明の水素吸蔵合金電極に用
いる水素吸蔵合金としては、一般に使用されている公知
のミッシュメタル系合金やラーベス相系合金を用いるこ
とができる。
【0015】そして、上記のミッシュメタル系合金とし
ては、例えば、CaCu5 型結晶構造を有するMmNi
a Cob Alc d の構造式で表されるものを用いるこ
とができる。なお、この構造式中において、Mmはミッ
シュメタル、MはMn,Cuから選択される少なくとも
一種の元素であり、原子比a,b,c,dは3.0≦a
≦5.2、0.1≦b≦1.2、0.1≦c≦0.9、
0.1≦d≦0.8、4.4≦a+b+c+d≦5.4
の条件を満たすものである。
【0016】また、上記のラーベス相系合金としては、
例えば、C14型又はC15型のラーベス相構造を有す
るZrp Ti1-p Niq Cor s の構造式で表される
ものを用いることができる。なお、この構造式中におい
て、MはAl,Mn,V,Mo,Crから選択される少
なくとも一種の元素であり、原子比p,q,r,sは0
≦p≦1.0、1.0≦q≦2.0、0.2≦r≦1.
0、0.2≦s≦0.8、1.8≦p+q+r+s≦
2.2の条件を満たすものである。
【0017】ここで、この発明における水素吸蔵合金電
極をアルカリ蓄電池の負極に使用する場合において、こ
の水素吸蔵合金電極における電気化学反応をさらに促進
させて、このアルカリ蓄電池を低温環境下や大きな電流
で放電させる場合における放電特性をより向上させるた
めには、請求項3に示すように、上記のように焼結され
た水素吸蔵合金における含有酸素濃度を0.30重量%
以下にすることが好ましい。
【0018】また、この発明における水素吸蔵合金電極
をアルカリ蓄電池の負極に使用する場合において、この
水素吸蔵合金電極におけるガス吸収性能をより向上させ
るためには、請求項4に示すように、上記のように焼結
された水素吸蔵合金の比表面積を0.030m2 /g以
上にすることが好ましい。
【0019】
【実施例】以下、この発明に係る水素吸蔵合金電極につ
いて実施例を挙げて具体的に説明すると共に、この実施
例における水素吸蔵合金電極をアルカリ蓄電池の負極に
使用した場合には、アルカリ蓄電池における低温放電特
性や高率放電特性が向上されると共に、電池の内圧が上
昇するのが抑制されることを比較例を挙げて明らかにす
る。なお、この発明における水素吸蔵合金電極は、特に
下記の実施例に示したものに限定されるものではなく、
その要旨を変更しない範囲において適宜変更して実施で
きるものである。
【0020】(実施例1〜9及び比較例1〜9)これら
の実施例1〜9及び比較例1〜9においては、水素吸蔵
合金電極に用いる水素吸蔵合金粒子を得るにあたり、希
土類元素の混合物であるミッシュメタル(Mm)と、そ
れぞれ純度が99.9%の金属単体であるNiとCoと
AlとMnとを1.0:3.1:0.8:0.4:0.
7のモル比で混合し、これらをアルゴン雰囲気のアーク
溶解炉で溶解させて自然放冷して、MmNi3.1 Co
0.8Al0.4 Mn0.7 の組成式で示される水素吸蔵合金
のインゴットを作製した。そして、この水素吸蔵合金の
インゴットをアルゴン雰囲気下で粗粉砕し、平均粒径が
150μmになった水素吸蔵合金の粗粉を得た。
【0021】次いで、上記の平均粒径が150μmにな
った水素吸蔵合金の粗粉を、酸素を含まない不活性溶媒
である四塩化炭素中においてボールミルを用いて粉砕
し、平均粒子径が65μmになった水素吸蔵合金粉末を
得た。そして、この水素吸蔵合金粉末をステンレス製篩
を用いて分級し、粒子径が25μm以下になった水素吸
蔵合金粒子a1 ,粒子径が25〜37μmになった水素
吸蔵合金粒子a2 ,粒子径が37〜46μmになった水
素吸蔵合金粒子a3 ,粒子径が46〜74μmになった
水素吸蔵合金粒子a4 ,粒子径が74〜100μmにな
った水素吸蔵合金粒子a5 の5種類の粒径の水素吸蔵合
金粒子を得た。
【0022】また、上記の平均粒子径が150μmにな
った水素吸蔵合金の粗粉を、圧縮空気を用いた超音速ジ
ェットミルにより粉砕し、平均粒子径が65μmになっ
た水素吸蔵合金粉末を得た。そして、この水素吸蔵合金
粉末をステンレス製篩を用いて分級し、粒子径が25μ
m以下になった水素吸蔵合金粒子b1 ,粒子径が25〜
37μmになった水素吸蔵合金粒子b2 ,粒子径が37
〜46μmになった水素吸蔵合金粒子b3 ,粒子径が4
6〜74μmになった水素吸蔵合金粒子b4 ,粒子径が
74〜100μmになった水素吸蔵合金粒子b5 の5種
類の粒径の水素吸蔵合金粒子を得た。
【0023】そして、実施例1〜9及び比較例1〜9の
各水素吸蔵合金電極を作製するにあたっては、上記のよ
うにして得たa1 〜a5 及びb1 の各水素吸蔵合金粒子
を、下記の表1に示す割合(重量比)にした水素吸蔵合
金粉末を用い、それぞれ水素吸蔵合金粉末を100重量
部、結着剤であるポリエチレンオキシドの5重量%水溶
液を20重量部の割合で混合して各ペーストを調製し、
これらの各ペーストをそれぞれニッケルメッキを施した
パンチングメタルからなる芯体の両面に塗着させ、これ
を室温において乾燥させた後、所定の寸法に切断し、こ
れをアルゴンを流通させた電気炉内において、下記の表
1に示す温度でそれぞれ2時間焼結させて各水素吸蔵合
金電極を得た。
【0024】ここで、上記のようにして作製した実施例
1〜9及び比較例1〜9の各水素吸蔵合金電極につい
て、それぞれ上記の芯体から水素吸蔵合金を剥離させ、
各水素吸蔵合金における含有酸素濃度を測定し、この結
果を下記の表1に合わせて示した。
【0025】(比較例10)比較例10においては、下
記の表1に示すように、実施例1の場合と同様に粒子径
が25μm以下になった水素吸蔵合金粒子a1 だけを用
いてペーストを調製し、このペーストをニッケルメッキ
を施したパンチングメタルからなる芯体の両面に塗着さ
せ、これを室温において乾燥させて水素吸蔵合金電極を
作製し、水素吸蔵合金を焼結しないようにした。
【0026】次に、上記のようにして作製した実施例1
〜9及び比較例1〜10の各水素吸蔵合金電極を負極に
使用して、図1に示すような円筒型の各アルカリ蓄電池
を作製した。
【0027】ここで、上記の各アルカリ蓄電池において
は、その正極として、3mol%の硝酸コバルトと7m
ol%の硝酸亜鉛とを加えた硝酸ニッケル水溶液を多孔
度85%のニッケル焼結基板に含浸させて作製した焼結
式ニッケル極を使用し、またセパレータには耐アルカリ
性の不織布を用い、電解液には30重量%の水酸化カリ
ウム水溶液を用いた。
【0028】そして、実施例1〜9及び比較例1〜10
の各水素吸蔵合金電極を使用してAAサイズの正極支配
型の電池容量が1000mAhになったアルカリ蓄電池
を作製した。なお、各アルカリ蓄電池を作製するにあた
っては、図1に示すように、上記の正極1と各負極2と
の間にそれぞれ上記のセパレータ3を介在させてスパイ
ラル状に巻き取り、これをそれぞれ負極缶4内に収容さ
せた後、各負極缶4内に上記の電解液を注液して封口
し、正極1を正極リード5を介して封口蓋6に接続させ
ると共に、負極2を負極リード7を介して負極缶4に接
続させ、負極缶4と封口蓋6とを絶縁パッキン8により
電気的に絶縁させると共に、封口蓋6と正極外部端子9
との間にコイルスプリング10を設け、電池の内圧が異
常に上昇した場合には、このコイルスプリング10が圧
縮されて電池内部のガスが大気に放出されるようにし
た。
【0029】そして、このようにして作製した各アルカ
リ蓄電池について低温放電特性及び高率放電特性を調
べ、その結果を下記の表1に合わせて示した。
【0030】ここで、低温放電特性については、上記の
各アルカリ蓄電池を常温において充電電流100mAの
定電流で16時間充電させた後、0℃の低温条件下にお
いて放電電流2000mAの定電流で放電終止電圧1.
0Vまで放電を行なった場合の放電容量を測定した。
【0031】また、高率放電特性については、上記の各
アルカリ蓄電池を常温において充電電流1000mAの
定電流で1.2時間充電した後、放電電流1000mA
の定電流で放電終止電圧1.0Vまで放電を行ない、こ
の時の放電容量Q1 (mAh)を測定し、次いで、各ア
ルカリ蓄電池を充電電流1000mAの定電流で1.2
時間充電した後、今度は放電電流4000mAの大きな
電流で放電終止電圧1.0Vまで放電を行ない、この時
の放電容量Q2 (mAh)を測定し、下記の式により高
率放電特性を求めた。 高率放電特性=Q2 /Q1
【0032】
【表1】
【0033】この結果から明らかなように、粒子径が2
5μm以下の粒子が50重量%以上含有された水素吸蔵
合金粉末を850℃以下の温度で焼結した実施例1〜9
の各水素吸蔵合金電極においては、水素吸蔵合金におけ
る含有酸素濃度が、同様の水素吸蔵合金粒子を850℃
を越える温度で焼結した比較例1〜9の各水素吸蔵合金
電極に比べて少なくなっていた。
【0034】そして、上記の実施例1〜9の各水素吸蔵
合金電極を負極に用いた各アルカリ蓄電池は、比較例1
〜9の各水素吸蔵合金電極を負極に用いた各アルカリ蓄
電池や、焼結を行わなかった比較例10の水素吸蔵合金
電極を負極に用いたアルカリ蓄電池に比べて、低温放電
特性及び高率放電特性が向上していた。
【0035】また、実施例1〜9の各水素吸蔵合金電極
を用いたアルカリ蓄電池を比較すると、水素吸蔵合金に
おける含有酸素濃度が0.30重量%以下である実施例
1〜6の各水素吸蔵合金電極を用いた各アルカリ蓄電池
は、圧縮空気を用いた超音速ジェットミルにより粉砕し
た水素吸蔵合金粒子b1 が含有されて水素吸蔵合金にお
ける含有酸素濃度が0.30重量%を越える実施例7〜
9の各水素吸蔵合金電極を用いたアルカリ蓄電池に比
べ、低温放電特性及び高率放電特性がさらに向上してい
た。
【0036】さらに、実施例1〜6の各水素吸蔵合金電
極を用いたアルカリ蓄電池を比較すると、粒子径の小さ
な水素吸蔵合金粒子の割合が多く、焼結温度が低くなる
に連れて、水素吸蔵合金における含有酸素濃度が低下
し、低温放電特性及び高率放電特性向上の傾向が見られ
た。
【0037】(比較例11〜14)比較例11〜14に
おいては、前記のように酸素の存在しない雰囲気中で粉
砕して作製した水素吸蔵合金粒子a1 〜a5 を用い、下
記の表2に示すように、粒子径が25μm以下になった
水素吸蔵合金粒子a1 を25重量部、粒子径が25μm
を越える水素吸蔵合金粒子a2 〜a5 を75重量部の割
合にした各水素吸蔵合金粉末を用い、それぞれ水素吸蔵
合金粉末を100重量部、結着剤であるポリエチレンオ
キシドの5重量%水溶液を20重量部の割合で混合させ
て各ペーストを調製し、これらの各ペーストをそれぞれ
ニッケルメッキを施したパンチングメタルからなる芯体
の両面に塗着させ、これを室温において乾燥させた後、
所定の寸法に切断し、これをアルゴンを流通させた電気
炉で、下記の表2に示す温度でそれぞれ2時間焼結させ
て各水素吸蔵合金電極を得た。
【0038】そして、前記の実施例1〜9及び比較例1
〜10の各水素吸蔵合金電極の場合と同様に、上記の比
較例11〜14の各水素吸蔵合金電極を用いて各アルカ
リ蓄電池を作製し、このようにして作製した各アルカリ
蓄電池についても、上記の場合と同様にして、低温放電
特性及び高率放電特性を測定し、これらの結果を下記の
表2に合わせて示した。
【0039】
【表2】
【0040】この結果から明らかなように、前記のよう
に粒子径が25μm以下の粒子が50重量%以上含有さ
れた水素吸蔵合金粉末を用いて作製した実施例1〜9の
各水素吸蔵合金電極を使用した各アルカリ蓄電池は、粒
子径が25μm以下の粒子が50重量%未満になった水
素吸蔵合金粉末を用いて作製した比較例11〜14の各
水素吸蔵合金電極を使用したアルカリ蓄電池に比べて、
上記の低温放電特性及び高率放電特性が向上していた。
【0041】(実施例15〜18)実施例15〜18に
おいては、上記の実施例1の場合と同様に、粒子径が2
5μm以下の水素吸蔵合金粒子a1 だけを使用して水素
吸蔵合金電極を作製するようにし、上記の焼結温度を実
施例1の場合と同じ700℃にする一方、焼結時間だけ
を変更し、焼結時間を実施例15においては4時間、実
施例16においては6時間、実施例17においては8時
間、実施例18においては10時間にして各水素吸蔵合
金電極を作製した。
【0042】ここで、これらの実施例15〜18の各水
素吸蔵合金電極についても、それぞれ芯体から水素吸蔵
合金を剥離させ、これらの各水素吸蔵合金における含有
酸素濃度を測定すると共に、前記の実施例1及びこれら
の実施例15〜18の各水素吸蔵合金についてその比表
面積を測定し、その結果を表3に示した。
【0043】また、前記の実施例1〜9及び比較例1〜
10の各水素吸蔵合金電極の場合と同様にして、これら
の実施例15〜18の水素吸蔵合金電極を用いて各アル
カリ蓄電池を作製した。
【0044】そして、前記の実施例1及び上記の実施例
15〜18の水素吸蔵合金電極を用いて作製した各アル
カリ蓄電池における内圧特性を調べ、その結果を下記の
表3に合わせて示した。
【0045】ここで、内圧特性については、上記の各ア
ルカリ蓄電池をそれぞれ常温下において充電電流100
0mAの定電流で充電し、電池の内圧が10kgf/c
2に達するまでの充電時間を求めた。
【0046】
【表3】
【0047】この結果から明らかなように、焼結時間が
長くなるに連れて、水素吸蔵合金における含有酸素濃度
が増加すると共に、水素吸蔵合金の比表面積が減少し
た。
【0048】そして、実施例1,15〜18の各水素吸
蔵合金電極を用いて作製した各アルカリ蓄電池における
内圧特性を比較すると、水素吸蔵合金の比表面積が0.
030m2 /g以上になった実施例1,15の水素吸蔵
合金電極を用いたアルカリ蓄電池は、水素吸蔵合金の比
表面積が0.030m2 /g未満になった実施例16〜
18の水素吸蔵合金電極を用いたアルカリ蓄電池に比べ
て、電池内圧が10kgf/cm2 に達するまでの充電
時間が長くなっており、アルカリ蓄電池における内圧特
性が向上していた。
【0049】
【発明の効果】以上詳述したように、この発明における
水素吸蔵合金電極においては、粒子径が25μm以下の
粒子が50重量%以上含有された水素吸蔵合金粉末を8
50℃以下で焼結させたものを用いるようにしたため、
水素吸蔵合金電極における水素吸蔵合金の酸化が抑制さ
れて含有酸素濃度が低くなり、水素吸蔵合金表面の活性
が低下するのが抑制されるようになった
【0050】この結果、この発明における水素吸蔵合金
電極を用いてアルカリ蓄電池を作製した場合、この水素
吸蔵合金電極における電気化学反応が促進され、特に、
低温環境下や大きな電流で放電した場合においても十分
な放電容量が得られるようになり、アルカリ蓄電池にお
ける低温放電特性及び高率放電特性が向上した。
【0051】また、この発明における水素吸蔵合金電極
においては、上記のように水素吸蔵合金粉末を850℃
以下の温度で焼結させるようにしたため、水素吸蔵合金
粒子相互か結合する部分が大きくなって緻密化するのが
抑制され、水素吸蔵合金電極における水素吸蔵合金の比
表面積が大きな状態で維持されるようになった。
【0052】この結果、この発明における水素吸蔵合金
電極を用いてアルカリ蓄電池を作製した場合に、水素吸
蔵合金の比表面積が大きくなって十分な容量が得られる
ようになると共に、水素吸蔵合金電極における空孔部も
多くなって水素吸蔵合金電極におけるガス吸収性能が向
上し、アルカリ蓄電池の内部において発生したガスがこ
の水素吸蔵合金電極に十分に吸収されて、アルカリ蓄電
池の内圧が上昇するのも抑制されるようになった。
【0053】また、この発明における水素吸蔵合金電極
において、請求項3に示すように、上記のように焼結さ
れた水素吸蔵合金における含有酸素濃度を0.30重量
%以下にすると、この水素吸蔵合金電極を用いたアルカ
リ蓄電池において、水素吸蔵合金電極における電気化学
反応がさらに促進され、アルカリ蓄電池における低温放
電特性及び高率放電特性がさらに向上した。
【0054】また、この発明における水素吸蔵合金電極
において、請求項4に示すように、上記のように焼結さ
れた水素吸蔵合金の比表面積が0.030m2 /g以上
になるようにすると、この水素吸蔵合金電極を用いたア
ルカリ蓄電池の容量がさらに増加すると共に、水素吸蔵
合金電極におけるガス吸収性能がより向上し、アルカリ
蓄電池の内圧が上昇するのがより一層抑制されるように
なった。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施例及び比較例における水素吸蔵
合金電極を用いて作製したアルカリ蓄電池の内部構造を
示した概略断面図である。
【符号の説明】
1 正極 2 負極(水素吸蔵合金電極)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 井本 輝彦 大阪府守口市京阪本通2丁目5番5号 三 洋電機株式会社内 (72)発明者 加藤 菊子 大阪府守口市京阪本通2丁目5番5号 三 洋電機株式会社内 (72)発明者 東山 信幸 大阪府守口市京阪本通2丁目5番5号 三 洋電機株式会社内 (72)発明者 木本 衛 大阪府守口市京阪本通2丁目5番5号 三 洋電機株式会社内 (72)発明者 藤谷 伸 大阪府守口市京阪本通2丁目5番5号 三 洋電機株式会社内 (72)発明者 西尾 晃治 大阪府守口市京阪本通2丁目5番5号 三 洋電機株式会社内 Fターム(参考) 5H003 AA01 BA01 BB02 BD01 BD02 BD04 BD05 BD06 5H016 AA02 BB00 BB01 BB18 EE01 HH01 HH06 HH08 HH11

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 粒子径が25μm以下の粒子が50重量
    %以上含有される水素吸蔵合金粉末を850℃以下の温
    度で焼結させたものを用いたことを特徴とする水素吸蔵
    合金電極。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載した水素吸蔵合金電極に
    おいて、不活性雰囲気中において粉砕した水素吸蔵合金
    粉末を用いたことを特徴とする水素吸蔵合金電極。
  3. 【請求項3】 請求項1又は2に記載した水素吸蔵合金
    電極において、焼結された水素吸蔵合金における含有酸
    素濃度が0.30重量%以下であることを特徴とする水
    素吸蔵合金電極。
  4. 【請求項4】 請求項1〜3の何れか1項に記載した水
    素吸蔵合金電極において、焼結された水素吸蔵合金の比
    表面積が0.030m2 /g以上であることを特徴とす
    る水素吸蔵合金電極。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS6070665A (ja) 1983-09-27 1985-04-22 Matsushita Electric Ind Co Ltd 水素吸蔵電極
US4696873A (en) * 1985-06-21 1987-09-29 Kabushiki Kaisha Toshiba Rechargeable electrochemical cell with a negative electrode comprising a hydrogen absorbing alloy including rare earth component
US5962165A (en) * 1994-07-22 1999-10-05 Kabushiki Kaisha Toshiba Hydrogen-absorbing alloy, method of surface modification of the alloy, negative electrode for battery and alkaline secondary battery

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007051366A (ja) * 2005-07-19 2007-03-01 Matsushita Electric Ind Co Ltd 水素吸蔵合金粉末およびその製造方法とそれを用いたアルカリ蓄電池

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