JP2001266864A - 水素吸蔵合金、ニッケル水素２次電池負極用合金粉末及びニッケル水素２次電池用負極 - Google Patents
水素吸蔵合金、ニッケル水素２次電池負極用合金粉末及びニッケル水素２次電池用負極Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】合金強度に優れ、ニッケル水素２次電池の負極
材料として使用した際に、微粉化が抑制され、高耐食性
並びに高容量を示す水素吸蔵合金、ニッケル水素２次電
池負極用合金粉末及びこれらの合金を用いたニッケル水
素２次電池用負極を提供すること。 【解決手段】ＡXＲ1-X(ＭyＮｉ1-y)n（Ａ：Ｙ、Ｇｄ、
Ｔｂ、Ｄｙ、Ｒ：Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｍ：Ｃｏ、
Ａｌ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｕ、Ｚｒ、Ｔｉ、Ｍｏ、Ｗ、Ｂ。
ｘ、ｙ、ｎ：０．０１≦ｘ≦０．１、０．０１≦ｙ≦
０．５、４．９≦ｎ≦５．４)で表される合金であっ
て、該合金のビッカース硬度(Ｈｖ)が９００ｋｇ／ｍｍ
2以上である水素吸蔵合金、この合金を用いたニッケル
水素２次電池負極用合金粉末及びニッケル水素２次電池
用負極。
材料として使用した際に、微粉化が抑制され、高耐食性
並びに高容量を示す水素吸蔵合金、ニッケル水素２次電
池負極用合金粉末及びこれらの合金を用いたニッケル水
素２次電池用負極を提供すること。 【解決手段】ＡXＲ1-X(ＭyＮｉ1-y)n（Ａ：Ｙ、Ｇｄ、
Ｔｂ、Ｄｙ、Ｒ：Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｍ：Ｃｏ、
Ａｌ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｕ、Ｚｒ、Ｔｉ、Ｍｏ、Ｗ、Ｂ。
ｘ、ｙ、ｎ：０．０１≦ｘ≦０．１、０．０１≦ｙ≦
０．５、４．９≦ｎ≦５．４)で表される合金であっ
て、該合金のビッカース硬度(Ｈｖ)が９００ｋｇ／ｍｍ
2以上である水素吸蔵合金、この合金を用いたニッケル
水素２次電池負極用合金粉末及びニッケル水素２次電池
用負極。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、耐食性等に優れ、
ニッケル水素２次電池の負極材料に利用することによ
り、電池寿命を向上させることができる水素吸蔵合金、
ニッケル水素２次電池負極用合金粉末及び該合金を用い
たニッケル水素２次電池用負極に関する。
ニッケル水素２次電池の負極材料に利用することによ
り、電池寿命を向上させることができる水素吸蔵合金、
ニッケル水素２次電池負極用合金粉末及び該合金を用い
たニッケル水素２次電池用負極に関する。
【０００２】
【従来技術】現在多量に生産されているニッケル水素２
次電池の負極合金としては、Ｍｍ−Ｎｉ−Ｃｏ−Ａｌ−
Ｍｎ系のＡＢ5合金が主に使用されている。この合金は
水素吸蔵量が他の合金に比べて大きく、常温における水
素吸収放出圧が１〜５気圧と使用に供し易いという特徴
を有している。しかし、従来のＡＢ5型構造の希土類ニ
ッケル系合金は、水素吸収放出によって合金が膨張収縮
しクラックが入り、微粉化して電池特性を劣化させると
いう欠点がある。また、近年、高電気容量の電極が望ま
れており、電気容量を増加させるために合金組成を原子
比で希土類元素１に対して、遷移金属４．５〜５の希土
類元素を多く含有させた合金、あるいは希土類金属中の
Ｌａ量やＭｎ量を増加させた合金が開発されている。し
かし、電気容量の増加に伴い、微粉化、耐食性の劣化が
生じ電池寿命特性が低下するという問題がある。電池寿
命の改善に関しては、Ｃｏ量の増大、また、特開平６−
２１５７６５号公報に記載されるように、イットリウム
及びイットリウム化合物の少なくとも一種の添加物を負
極表面に塗布、あるいは負極内部へ添加することが提案
されている。更に、特許掲載公報第２７１３８８１号に
は、合金元素として希土類中にイットリウムを含ませる
ことが提案され、特開平１０−２５５２９号公報には、
不純物としてアルカリ土類金属が１００ｐｐｍ以下の、
初期活性、低温特性、高率放電特性に優れた水素吸蔵合
金が提案され、そのビッカース硬度が６００ｋｇ／ｍｍ
2以上のものが提案されている。ところで、ニッケル水
素２次電池負極用合金としては、合金の硬度が高い程、
使用時における耐蝕性に優れ、電池寿命が向上する。そ
こで、このような合金の開発が進められているが、実際
には、ビッカース硬度が９００ｋｇ／ｍｍ2以上のもの
は得られていない。
次電池の負極合金としては、Ｍｍ−Ｎｉ−Ｃｏ−Ａｌ−
Ｍｎ系のＡＢ5合金が主に使用されている。この合金は
水素吸蔵量が他の合金に比べて大きく、常温における水
素吸収放出圧が１〜５気圧と使用に供し易いという特徴
を有している。しかし、従来のＡＢ5型構造の希土類ニ
ッケル系合金は、水素吸収放出によって合金が膨張収縮
しクラックが入り、微粉化して電池特性を劣化させると
いう欠点がある。また、近年、高電気容量の電極が望ま
れており、電気容量を増加させるために合金組成を原子
比で希土類元素１に対して、遷移金属４．５〜５の希土
類元素を多く含有させた合金、あるいは希土類金属中の
Ｌａ量やＭｎ量を増加させた合金が開発されている。し
かし、電気容量の増加に伴い、微粉化、耐食性の劣化が
生じ電池寿命特性が低下するという問題がある。電池寿
命の改善に関しては、Ｃｏ量の増大、また、特開平６−
２１５７６５号公報に記載されるように、イットリウム
及びイットリウム化合物の少なくとも一種の添加物を負
極表面に塗布、あるいは負極内部へ添加することが提案
されている。更に、特許掲載公報第２７１３８８１号に
は、合金元素として希土類中にイットリウムを含ませる
ことが提案され、特開平１０−２５５２９号公報には、
不純物としてアルカリ土類金属が１００ｐｐｍ以下の、
初期活性、低温特性、高率放電特性に優れた水素吸蔵合
金が提案され、そのビッカース硬度が６００ｋｇ／ｍｍ
2以上のものが提案されている。ところで、ニッケル水
素２次電池負極用合金としては、合金の硬度が高い程、
使用時における耐蝕性に優れ、電池寿命が向上する。そ
こで、このような合金の開発が進められているが、実際
には、ビッカース硬度が９００ｋｇ／ｍｍ2以上のもの
は得られていない。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
は、合金強度に優れ、ニッケル水素２次電池の負極材料
として使用した際に、微粉化が抑制され、高耐食性並び
に高容量を示す水素吸蔵合金、ニッケル水素２次電池負
極用合金粉末及びこれらの合金を用いたニッケル水素２
次電池用負極を提供することにある。
は、合金強度に優れ、ニッケル水素２次電池の負極材料
として使用した際に、微粉化が抑制され、高耐食性並び
に高容量を示す水素吸蔵合金、ニッケル水素２次電池負
極用合金粉末及びこれらの合金を用いたニッケル水素２
次電池用負極を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
を解決するために、鋭意検討した結果、特定の組成を有
する合金溶湯に対して、冷却条件、熱処理条件等を適宜
組合せて選択することにより、容易にビッカース硬度９
００ｋｇ／ｍｍ2以上の水素吸蔵合金が得られることを
見出し、本発明を完成した。
を解決するために、鋭意検討した結果、特定の組成を有
する合金溶湯に対して、冷却条件、熱処理条件等を適宜
組合せて選択することにより、容易にビッカース硬度９
００ｋｇ／ｍｍ2以上の水素吸蔵合金が得られることを
見出し、本発明を完成した。
【０００５】すなわち、本発明によれば、ＡXＲ1-X(Ｍy
Ｎｉ1-y)n（式中、ＡはＹ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ又はこれ
らの混合物、ＲはＬａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ又はこれらの
混合物、ＭはＣｏ、Ａｌ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｕ、Ｚｒ、Ｔ
ｉ、Ｍｏ、Ｗ、Ｂ又はこれらの混合元素を示す。ｘ、ｙ
及びｎは、それぞれ０．０１≦ｘ≦０．１、０．０１≦
ｙ≦０．５、４．９≦ｎ≦５．４である)で表される合
金であって、該合金のビッカース硬度(Ｈｖ)が９００ｋ
ｇ／ｍｍ2以上であることを特徴とする水素吸蔵合金が
提供される。また本発明によれば、前記水素吸蔵合金か
らなり、該合金をニッケル水素２次電池用負極材料とし
た２次電池を作製した際に、２５℃の恒温で、６０ｍＡ
／ｇの定電流により充放電を２００サイクル繰返した後
の該合金の酸化率が１０．０％以下であることを特徴と
するニッケル水素２次電池負極用合金粉末が提供され
る。更に本発明によれば、前記水素吸蔵合金と、導電材
とを含むニッケル水素２次電池用負極が提供される。
Ｎｉ1-y)n（式中、ＡはＹ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ又はこれ
らの混合物、ＲはＬａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ又はこれらの
混合物、ＭはＣｏ、Ａｌ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｕ、Ｚｒ、Ｔ
ｉ、Ｍｏ、Ｗ、Ｂ又はこれらの混合元素を示す。ｘ、ｙ
及びｎは、それぞれ０．０１≦ｘ≦０．１、０．０１≦
ｙ≦０．５、４．９≦ｎ≦５．４である)で表される合
金であって、該合金のビッカース硬度(Ｈｖ)が９００ｋ
ｇ／ｍｍ2以上であることを特徴とする水素吸蔵合金が
提供される。また本発明によれば、前記水素吸蔵合金か
らなり、該合金をニッケル水素２次電池用負極材料とし
た２次電池を作製した際に、２５℃の恒温で、６０ｍＡ
／ｇの定電流により充放電を２００サイクル繰返した後
の該合金の酸化率が１０．０％以下であることを特徴と
するニッケル水素２次電池負極用合金粉末が提供され
る。更に本発明によれば、前記水素吸蔵合金と、導電材
とを含むニッケル水素２次電池用負極が提供される。
【０００６】
【発明の実施の形態】以下、本発明を更に詳細に説明す
る。本発明の水素吸蔵合金は、式ＡXＲ1-X(ＭyＮｉ1-y)
nで表される、合金のビッカース硬度(Ｈｖ)が９００ｋ
ｇ／ｍｍ2以上の合金である。式中Ａは、Ｙ(イットリウ
ム)、Ｇｄ(ガドミウム)、Ｔｂ(テルビウム)、Ｄｙ(ジス
プロシウム)又はこれらの混合物、ＲはＬａ(ランタ
ン)、Ｃｅ(セリウム)、Ｐｒ(プラセオジム)、Ｎｄ(ネオ
ジム)又はこれらの混合物、ＭはＣｏ(コバルト)、Ａｌ
(アルミニウム)、Ｍｎ(マンガン)、Ｆｅ(鉄)、Ｃｕ
(銅)、Ｚｒ(ジルコニウム)、Ｔｉ(チタン)、Ｍｏ(モリ
ブデン)、Ｗ(タングステン)、Ｂ(ホウ素)又はこれらの
混合物を示す。ｘ、ｙ及びｎは、それぞれｘが、０．０
１≦ｘ≦０．１、好ましくは０．０３≦ｘ≦０．０８、
更に好ましくは０．０３≦ｘ≦０．０５、ｙが０．０１
≦ｙ≦０．５、ｎが４．９≦ｎ≦５．４である。ｘが
０．０１未満では、得られる合金の機械的強度及び耐食
性が低下し、２次電池の負極材料とした際に電池寿命が
著しく低下する。ｘが０．１を超える場合、得られる合
金の機械的強度及び耐食性の向上は見られない。ｎが上
記範囲外では、第二相が析出し耐食性が著しく低下す
る。
る。本発明の水素吸蔵合金は、式ＡXＲ1-X(ＭyＮｉ1-y)
nで表される、合金のビッカース硬度(Ｈｖ)が９００ｋ
ｇ／ｍｍ2以上の合金である。式中Ａは、Ｙ(イットリウ
ム)、Ｇｄ(ガドミウム)、Ｔｂ(テルビウム)、Ｄｙ(ジス
プロシウム)又はこれらの混合物、ＲはＬａ(ランタ
ン)、Ｃｅ(セリウム)、Ｐｒ(プラセオジム)、Ｎｄ(ネオ
ジム)又はこれらの混合物、ＭはＣｏ(コバルト)、Ａｌ
(アルミニウム)、Ｍｎ(マンガン)、Ｆｅ(鉄)、Ｃｕ
(銅)、Ｚｒ(ジルコニウム)、Ｔｉ(チタン)、Ｍｏ(モリ
ブデン)、Ｗ(タングステン)、Ｂ(ホウ素)又はこれらの
混合物を示す。ｘ、ｙ及びｎは、それぞれｘが、０．０
１≦ｘ≦０．１、好ましくは０．０３≦ｘ≦０．０８、
更に好ましくは０．０３≦ｘ≦０．０５、ｙが０．０１
≦ｙ≦０．５、ｎが４．９≦ｎ≦５．４である。ｘが
０．０１未満では、得られる合金の機械的強度及び耐食
性が低下し、２次電池の負極材料とした際に電池寿命が
著しく低下する。ｘが０．１を超える場合、得られる合
金の機械的強度及び耐食性の向上は見られない。ｎが上
記範囲外では、第二相が析出し耐食性が著しく低下す
る。
【０００７】本発明の水素吸蔵合金の組成としては、上
記式を充足すれば特に限定されないが、例えば、 La0.30Ce0.44Pr0.04Nd0.17Y0.05(Ni3.55Co0.75Al0.30Mn
0.40)5、 La0.30Ce0.44Pr0.04Nd0.17Y0.05(Ni3.40Co0.80Al0.30Mn
0.40)4.9、 La0.35Ce0.42Pr0.03Nd0.15Y0.05(Ni3.75Co0.60Al0.30Mn
0.45)5.1、 La0.38Ce0.40Pr0.03Nd0.14Y0.05(Ni3.90Co0.50Al0.30Mn
0.50)5.2、 La0.42Ce0.40Pr0.02Nd0.11Y0.05(Ni4.20Co0.40Al0.30Mn
0.50)5.40、La0.30Ce0.4 5Pr0.04Nd0.18Y0.03(Ni3.55Co
0.75Al0.30Mn0.40)5、 La0.30Ce0.45Pr0.04Nd0.18Y0.03(Ni3.90Co0.50Al0.30Mn
0.50)5.2、 La0.28Ce0.47Pr0.05Nd0.19Y0.01(Ni3.55Co0.75Al0.30Mn
0.40)5、 La0.28Ce0.47Pr0.05Nd0.19Y0.01(Ni3.65Co0.65Al0.30Mn
0.40)5、 La0.46Ce0.33Pr0.02Nd0.09Y0.10(Ni3.55Co0.75Al0.30Mn
0.40)5、 La0.30Ce0.44Pr0.04Nd0.17Gd0.03(Ni3.55Co0.75Al0.30M
n0.40)5、 La0.30Ce0.44Pr0.04Nd0.17Gd0.05(Ni3.55Co0.75Al0.30M
n0.40)5、 La0.30Ce0.44Pr0.04Nd0.17Dy0.03(Ni3.55Co0.75Al0.30M
n0.40)5、 La0.30Ce0.44Pr0.04Nd0.17Dy0.05(Ni3.55Co0.75Al0.30M
n0.40)5、 La0.30Ce0.44Pr0.04Nd0.17Tb0.05(Ni3.55Co0.75Al0.30M
n0.40)5等が挙げられる。
記式を充足すれば特に限定されないが、例えば、 La0.30Ce0.44Pr0.04Nd0.17Y0.05(Ni3.55Co0.75Al0.30Mn
0.40)5、 La0.30Ce0.44Pr0.04Nd0.17Y0.05(Ni3.40Co0.80Al0.30Mn
0.40)4.9、 La0.35Ce0.42Pr0.03Nd0.15Y0.05(Ni3.75Co0.60Al0.30Mn
0.45)5.1、 La0.38Ce0.40Pr0.03Nd0.14Y0.05(Ni3.90Co0.50Al0.30Mn
0.50)5.2、 La0.42Ce0.40Pr0.02Nd0.11Y0.05(Ni4.20Co0.40Al0.30Mn
0.50)5.40、La0.30Ce0.4 5Pr0.04Nd0.18Y0.03(Ni3.55Co
0.75Al0.30Mn0.40)5、 La0.30Ce0.45Pr0.04Nd0.18Y0.03(Ni3.90Co0.50Al0.30Mn
0.50)5.2、 La0.28Ce0.47Pr0.05Nd0.19Y0.01(Ni3.55Co0.75Al0.30Mn
0.40)5、 La0.28Ce0.47Pr0.05Nd0.19Y0.01(Ni3.65Co0.65Al0.30Mn
0.40)5、 La0.46Ce0.33Pr0.02Nd0.09Y0.10(Ni3.55Co0.75Al0.30Mn
0.40)5、 La0.30Ce0.44Pr0.04Nd0.17Gd0.03(Ni3.55Co0.75Al0.30M
n0.40)5、 La0.30Ce0.44Pr0.04Nd0.17Gd0.05(Ni3.55Co0.75Al0.30M
n0.40)5、 La0.30Ce0.44Pr0.04Nd0.17Dy0.03(Ni3.55Co0.75Al0.30M
n0.40)5、 La0.30Ce0.44Pr0.04Nd0.17Dy0.05(Ni3.55Co0.75Al0.30M
n0.40)5、 La0.30Ce0.44Pr0.04Nd0.17Tb0.05(Ni3.55Co0.75Al0.30M
n0.40)5等が挙げられる。
【０００８】本発明のニッケル水素２次電池負極用合金
粉末は、前記水素吸蔵合金からなり、該合金をニッケル
水素２次電池用負極材料とした２次電池を作製した際
に、２５℃の恒温で、１．０ｍＡ・ｃｍ-2の定電流によ
り充放電を２００サイクル繰返した後の該合金の酸化率
が１０．０％以下を示す合金である。その組成の好まし
いものとしては上記具体的に例示した組成が好ましい。
また、本発明のニッケル水素２次電池負極用合金粉末の
粒度は、平均６０μｍ以下、好ましくは１０〜５０μｍ
が好ましい。
粉末は、前記水素吸蔵合金からなり、該合金をニッケル
水素２次電池用負極材料とした２次電池を作製した際
に、２５℃の恒温で、１．０ｍＡ・ｃｍ-2の定電流によ
り充放電を２００サイクル繰返した後の該合金の酸化率
が１０．０％以下を示す合金である。その組成の好まし
いものとしては上記具体的に例示した組成が好ましい。
また、本発明のニッケル水素２次電池負極用合金粉末の
粒度は、平均６０μｍ以下、好ましくは１０〜５０μｍ
が好ましい。
【０００９】本発明の水素吸蔵合金を製造する方法とし
ては、上記式で示される組成を有し、且つＨｖが９００
ｋｇ／ｍｍ2以上を示すものが得られ方法であれば特に
限定されない。例えば、以下に示す条件から、後述する
実施例の条件等を参照して適宜条件を選択することによ
り得ることができる。この際、重要な点は、上記式で示
される組成におけるｘの値である。要するに、ＲをＡで
置換する組成が重要であり、この組成を採用し冷却条件
等を適宜選択することにより本発明の水素吸蔵合金を得
ることができる。製造条件としては、好ましくは、単ロ
ール等を用いて合金溶湯を、過冷度５０〜５００℃、冷
却速度１００〜１００００℃／秒、特に好ましくは３０
００〜１００００℃／秒の冷却条件で厚さ０．１〜０．
５ｍｍ程度に均一に凝固させた後、得られた合金を真空
中若しくは不活性雰囲気中で、６００〜１１００℃、好
ましくは８００〜１０５０℃、更に好ましくは８５０〜
１０００℃で、０．１〜１２時間、好ましくは１〜８時
間、更に好ましくは４〜６時間加熱処理する方法等によ
り得ることができる。この際、冷却速度が１００℃／秒
未満では、強度及び耐食性の向上は期待できない。
ては、上記式で示される組成を有し、且つＨｖが９００
ｋｇ／ｍｍ2以上を示すものが得られ方法であれば特に
限定されない。例えば、以下に示す条件から、後述する
実施例の条件等を参照して適宜条件を選択することによ
り得ることができる。この際、重要な点は、上記式で示
される組成におけるｘの値である。要するに、ＲをＡで
置換する組成が重要であり、この組成を採用し冷却条件
等を適宜選択することにより本発明の水素吸蔵合金を得
ることができる。製造条件としては、好ましくは、単ロ
ール等を用いて合金溶湯を、過冷度５０〜５００℃、冷
却速度１００〜１００００℃／秒、特に好ましくは３０
００〜１００００℃／秒の冷却条件で厚さ０．１〜０．
５ｍｍ程度に均一に凝固させた後、得られた合金を真空
中若しくは不活性雰囲気中で、６００〜１１００℃、好
ましくは８００〜１０５０℃、更に好ましくは８５０〜
１０００℃で、０．１〜１２時間、好ましくは１〜８時
間、更に好ましくは４〜６時間加熱処理する方法等によ
り得ることができる。この際、冷却速度が１００℃／秒
未満では、強度及び耐食性の向上は期待できない。
【００１０】本発明のニッケル水素２次電池負極用合金
粉末を製造するには、前記本発明の水素吸蔵合金を、ボ
ールミル、ディスクミル、ハンマーミル等により所望粒
度に粉砕することにより得ることができる。この粉砕
は、不活性雰囲気中、水素雰囲気中、真空中等で行なう
ことができる。
粉末を製造するには、前記本発明の水素吸蔵合金を、ボ
ールミル、ディスクミル、ハンマーミル等により所望粒
度に粉砕することにより得ることができる。この粉砕
は、不活性雰囲気中、水素雰囲気中、真空中等で行なう
ことができる。
【００１１】本発明のニッケル水素２次電池用負極は、
前記水素吸蔵合金と、導電材とを含む。好ましくは、前
記本発明のニッケル水素２次電池負極用合金粉末と、導
電材とを含んでおれば特に限定されず、常法にしたがっ
て、結着剤等を用いて製造することができる。
前記水素吸蔵合金と、導電材とを含む。好ましくは、前
記本発明のニッケル水素２次電池負極用合金粉末と、導
電材とを含んでおれば特に限定されず、常法にしたがっ
て、結着剤等を用いて製造することができる。
【００１２】
【発明の効果】本発明の水素吸蔵合金及びニッケル水素
２次電池負極用合金粉末は、特定の組成を有し、且つ優
れたビッカース硬度を有するので、合金強度に優れ、ニ
ッケル水素２次電池の負極材料として使用した際に、微
粉化が抑制され、高耐食性並びに高容量を示す。また、
本発明のニッケル水素２次電池用負極は、上記水素吸蔵
合金又はニッケル水素２次電池負極用合金粉末を用いる
ので、ニッケル水素２次電池の電池寿命を向上させるこ
とができる。
２次電池負極用合金粉末は、特定の組成を有し、且つ優
れたビッカース硬度を有するので、合金強度に優れ、ニ
ッケル水素２次電池の負極材料として使用した際に、微
粉化が抑制され、高耐食性並びに高容量を示す。また、
本発明のニッケル水素２次電池用負極は、上記水素吸蔵
合金又はニッケル水素２次電池負極用合金粉末を用いる
ので、ニッケル水素２次電池の電池寿命を向上させるこ
とができる。
【００１３】
【実施例】以下、本発明を実施例及び比較例により更に
詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるもので
はない。実施例１ 出発原料として、三徳金属工業(株)製のイットリウムメ
タル、ランタンメタル、セリウムメタル、プラセオジム
メタル及びネオジムメタルと、希土類組成がＬａ２５容
量％、Ｃｅ５０容量％、Ｐｒ５容量％及びＮｄ２０容量
％である、三徳金属工業(株)製のMm(ミッシュメタル)
と、純度９９．９％のＮｉと、純度９９．９％のＡｌ、
Ｍｎ及びＣｏとを、表１に示す組成になるように配合
し、アルゴンガス雰囲気中で高周波溶解し、合金溶湯を
調製した。続いて、得られた合金溶湯を単ロール鋳造装
置を用いて過冷度１５０℃、冷却速度２０００〜５００
０℃／秒の条件で、０．１〜０．３ｍｍの帯状合金鋳塊
を製造した。得られた合金鋳塊をアルゴンガス雰囲気
中、９５０℃、６時間熱処理した。次いで、得られた熱
処理後の合金鋳塊を、鏡面研磨し、合金ビッカース硬度
を、微小硬度測定機((株)明石製作所製)を用いて測定し
た。結果を表１に示す。
詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるもので
はない。実施例１ 出発原料として、三徳金属工業(株)製のイットリウムメ
タル、ランタンメタル、セリウムメタル、プラセオジム
メタル及びネオジムメタルと、希土類組成がＬａ２５容
量％、Ｃｅ５０容量％、Ｐｒ５容量％及びＮｄ２０容量
％である、三徳金属工業(株)製のMm(ミッシュメタル)
と、純度９９．９％のＮｉと、純度９９．９％のＡｌ、
Ｍｎ及びＣｏとを、表１に示す組成になるように配合
し、アルゴンガス雰囲気中で高周波溶解し、合金溶湯を
調製した。続いて、得られた合金溶湯を単ロール鋳造装
置を用いて過冷度１５０℃、冷却速度２０００〜５００
０℃／秒の条件で、０．１〜０．３ｍｍの帯状合金鋳塊
を製造した。得られた合金鋳塊をアルゴンガス雰囲気
中、９５０℃、６時間熱処理した。次いで、得られた熱
処理後の合金鋳塊を、鏡面研磨し、合金ビッカース硬度
を、微小硬度測定機((株)明石製作所製)を用いて測定し
た。結果を表１に示す。
【００１４】実施例２〜１５、比較例１〜３ 原料組成を表１に示すとおり代えた以外は、実施例１と
同様に水素吸蔵合金を調製し、マイクロビッカース硬度
を測定した。結果を表１に示す。
同様に水素吸蔵合金を調製し、マイクロビッカース硬度
を測定した。結果を表１に示す。
【００１５】比較例４ 実施例１において、単ロールによる合金溶湯の冷却を、
水冷式銅型に注湯し、厚さ２０ｍｍの合金鋳塊を得、実
施例１と同様に熱処理及び粉砕を行なって、水素吸蔵合
金を調製し、マイクロビッカース硬度を測定した。結果
を表１に示す。
水冷式銅型に注湯し、厚さ２０ｍｍの合金鋳塊を得、実
施例１と同様に熱処理及び粉砕を行なって、水素吸蔵合
金を調製し、マイクロビッカース硬度を測定した。結果
を表１に示す。
【００１６】
【表１】
【００１７】実施例１６ 実施例１で調製した合金をハンマーミルにて粉砕し、そ
の合金粉末１０ｇと、導電剤として銅粉１ｇと、ＦＥＰ
(４フッ化エチレン６フッ化プロピレン共重合体)粉末
０．３ｇとを混合し、直径２０ｍｍのペレット電極を作
製した。得られた電極を６規定のＫＯＨ溶液に浸漬し、
酸化水銀参照電極を用いて電池を構成し、ポテンショガ
ルバノスタット(北斗電工製)により電極特性を測定し
た。測定条件は、２５℃の恒温、６０ｍＡ／ｇの定電流
で充放電を２００サイクル行なった。また、測定前及び
２００サイクル後のペレット電極の酸素値について、HO
RIBA製酸素分析装置を用いて酸素値を測定した。更に、
２００サイクル後のペレット電極中の合金粉末の粒度分
布を、日機装マイクロトラックで測定した。結果を表２
に示す。なお、表２中の酸化率は、酸化率＝(２００サ
イクル後の酸素値)／(初期酸素値)により求めた。
の合金粉末１０ｇと、導電剤として銅粉１ｇと、ＦＥＰ
(４フッ化エチレン６フッ化プロピレン共重合体)粉末
０．３ｇとを混合し、直径２０ｍｍのペレット電極を作
製した。得られた電極を６規定のＫＯＨ溶液に浸漬し、
酸化水銀参照電極を用いて電池を構成し、ポテンショガ
ルバノスタット(北斗電工製)により電極特性を測定し
た。測定条件は、２５℃の恒温、６０ｍＡ／ｇの定電流
で充放電を２００サイクル行なった。また、測定前及び
２００サイクル後のペレット電極の酸素値について、HO
RIBA製酸素分析装置を用いて酸素値を測定した。更に、
２００サイクル後のペレット電極中の合金粉末の粒度分
布を、日機装マイクロトラックで測定した。結果を表２
に示す。なお、表２中の酸化率は、酸化率＝(２００サ
イクル後の酸素値)／(初期酸素値)により求めた。
【００１８】実施例１７〜２１及び比較例５〜６ 実施例１６において、実施例１で調製した合金の代わり
に、実施例２で調製した合金(実施例１７)、実施例４で
調製した合金(実施例１８)、実施例６で調製した合金
(実施例１９)、実施例７で調製した合金(実施例２０)、
実施例８で調製した合金(実施例２１)、比較例１で調製
した合金(比較例５)、比較例２で調製した合金(比較例
６)、又は比較例４で調製した合金(比較例７)を用いた
以外は、同様にペレット電極を作製し、各種測定を行な
った。結果を表２に示す。
に、実施例２で調製した合金(実施例１７)、実施例４で
調製した合金(実施例１８)、実施例６で調製した合金
(実施例１９)、実施例７で調製した合金(実施例２０)、
実施例８で調製した合金(実施例２１)、比較例１で調製
した合金(比較例５)、比較例２で調製した合金(比較例
６)、又は比較例４で調製した合金(比較例７)を用いた
以外は、同様にペレット電極を作製し、各種測定を行な
った。結果を表２に示す。
【００１９】
【表２】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 徳井 歳巳 兵庫県神戸市東灘区深江北町４−14−34 三徳金属工業株式会社内 (72)発明者 高丸 聖章 兵庫県神戸市東灘区深江北町４−14−34 三徳金属工業株式会社内 Ｆターム(参考） 4K018 AA08 BD07 GA04 KA38 5H050 AA08 BA14 CA03 CB17 DA03 DA10 EA02 FA17 HA00 HA02 HA19
Claims (3)
- 【請求項１】 ＡXＲ1-X(ＭyＮｉ1-y)n（式中、Ａは
Ｙ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ又はこれらの混合物、ＲはＬａ、
Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ又はこれらの混合物、ＭはＣｏ、Ａ
ｌ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｕ、Ｚｒ、Ｔｉ、Ｍｏ、Ｗ、Ｂ又は
これらの混合元素を示す。ｘ、ｙ及びｎは、それぞれ
０．０１≦ｘ≦０．１、０．０１≦ｙ≦０．５、４．９
≦ｎ≦５．４である)で表される合金であって、該合金
のビッカース硬度(Ｈｖ)が９００ｋｇ／ｍｍ2以上であ
ることを特徴とする水素吸蔵合金。 - 【請求項２】 請求項１記載の水素吸蔵合金からなり、
該合金をニッケル水素２次電池用負極材料とした２次電
池を作製した際に、２５℃の恒温で、６０ｍＡ／ｇの定
電流により充放電を２００サイクル繰返した後の該合金
の酸化率が１０．０％以下であることを特徴とするニッ
ケル水素２次電池負極用合金粉末。 - 【請求項３】 請求項１記載の水素吸蔵合金と、導電材
とを含むニッケル水素２次電池用負極。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000072751A JP2001266864A (ja) | 2000-03-15 | 2000-03-15 | 水素吸蔵合金、ニッケル水素２次電池負極用合金粉末及びニッケル水素２次電池用負極 |
| PCT/JP2001/001719 WO2001069700A1 (en) | 2000-03-15 | 2001-03-06 | Hydrogen absorbing alloy and negative electrode for nickel-metal hydride secondary cell |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000072751A JP2001266864A (ja) | 2000-03-15 | 2000-03-15 | 水素吸蔵合金、ニッケル水素２次電池負極用合金粉末及びニッケル水素２次電池用負極 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001266864A true JP2001266864A (ja) | 2001-09-28 |
Family
ID=18591110
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000072751A Pending JP2001266864A (ja) | 2000-03-15 | 2000-03-15 | 水素吸蔵合金、ニッケル水素２次電池負極用合金粉末及びニッケル水素２次電池用負極 |
Country Status (2)
| Country | Link |
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| JP (1) | JP2001266864A (ja) |
| WO (1) | WO2001069700A1 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005032573A (ja) * | 2003-07-04 | 2005-02-03 | Sanyo Electric Co Ltd | 密閉型アルカリ蓄電池用水素吸蔵合金粉末及びそれを用いた密閉型アルカリ蓄電池 |
| CN1294664C (zh) * | 2004-06-03 | 2007-01-10 | 刘华福 | 可用于高温镍氢电池的负极储氢材料 |
| JP2007323892A (ja) * | 2006-05-31 | 2007-12-13 | Sanyo Electric Co Ltd | アルカリ蓄電池 |
| JP2017532455A (ja) * | 2014-08-28 | 2017-11-02 | バオトウ リサーチ インスティチュート オブ レア アース | 希土類系水素吸蔵合金およびその用途 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111471893B (zh) * | 2020-04-14 | 2021-09-03 | 包头稀土研究院 | 掺杂的a5b19型含钆储氢合金、电极、电池及其制备方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1997008353A1 (fr) * | 1995-08-31 | 1997-03-06 | Santoku Metal Industry Co., Ltd. | Alliage a base de metal du groupe des terres rares/nickel absorbant l'hydrogene, son procede de fabrication et electrode negative pour batterie secondaire au nickel/hydrogene. |
| JPH10102172A (ja) * | 1996-09-30 | 1998-04-21 | Toshiba Corp | 水素吸蔵合金，その製造方法およびニッケル水素二次電池 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3432844B2 (ja) * | 1992-10-09 | 2003-08-04 | 三洋電機株式会社 | 水素吸蔵合金電極の評価方法 |
-
2000
- 2000-03-15 JP JP2000072751A patent/JP2001266864A/ja active Pending
-
2001
- 2001-03-06 WO PCT/JP2001/001719 patent/WO2001069700A1/ja active Application Filing
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|---|---|---|---|---|
| WO1997008353A1 (fr) * | 1995-08-31 | 1997-03-06 | Santoku Metal Industry Co., Ltd. | Alliage a base de metal du groupe des terres rares/nickel absorbant l'hydrogene, son procede de fabrication et electrode negative pour batterie secondaire au nickel/hydrogene. |
| JPH10102172A (ja) * | 1996-09-30 | 1998-04-21 | Toshiba Corp | 水素吸蔵合金，その製造方法およびニッケル水素二次電池 |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005032573A (ja) * | 2003-07-04 | 2005-02-03 | Sanyo Electric Co Ltd | 密閉型アルカリ蓄電池用水素吸蔵合金粉末及びそれを用いた密閉型アルカリ蓄電池 |
| CN1294664C (zh) * | 2004-06-03 | 2007-01-10 | 刘华福 | 可用于高温镍氢电池的负极储氢材料 |
| JP2007323892A (ja) * | 2006-05-31 | 2007-12-13 | Sanyo Electric Co Ltd | アルカリ蓄電池 |
| JP2017532455A (ja) * | 2014-08-28 | 2017-11-02 | バオトウ リサーチ インスティチュート オブ レア アース | 希土類系水素吸蔵合金およびその用途 |
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