JP2001307720A - Hydrogen storage alloy electrode, secondary battery, hybrid car, and electric vehicle - Google Patents

Hydrogen storage alloy electrode, secondary battery, hybrid car, and electric vehicle

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JP2001307720A
JP2001307720A JP2000121328A JP2000121328A JP2001307720A JP 2001307720 A JP2001307720 A JP 2001307720A JP 2000121328 A JP2000121328 A JP 2000121328A JP 2000121328 A JP2000121328 A JP 2000121328A JP 2001307720 A JP2001307720 A JP 2001307720A
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JP
Japan
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hydrogen storage
storage alloy
weight
secondary battery
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Application number
JP2000121328A
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Japanese (ja)
Inventor
Hidenori Yoshida
秀紀 吉田
Isao Sakai
勲 酒井
Takamichi Inaba
隆道 稲葉
Junichi Takabayashi
純一 高林
Masaaki Yamamoto
雅秋 山本
Hideji Suzuki
秀治 鈴木
Shuichiro Irie
周一郎 入江
Kazuhiro Takeno
和太 武野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
FDK Twicell Co Ltd
Original Assignee
Toshiba Battery Co Ltd
Toshiba Corp
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    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a hydrogen storage alloy electrode, in which a high battery capacity is maintained and a discharge capacity at a low temperature can be improved. SOLUTION: A hydrogen storage alloy electrode includes a first hydrogen storage alloy having a composition represented by the following formula 1 and a second hydrogen storage alloy having a composition represented by the following formula 2. The weight ratio of the second hydrogen storage alloy to the total weight of the first and the second hydrogen storage alloys is 5% or more and less than 70%. (1) Lm(1)1-a-bMgaTbNicAd (2) Lm(2)1-a-bMgaTbNicAd.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、希土類−マグネシ
ウム−ニッケル系水素吸蔵合金を含む水素吸蔵合金電
極、前記水素吸蔵合金電極を備える二次電池に関する。
この二次電池は、例えば、携帯電子機器、ハイブリッド
カーあるいは電気自動車に搭載される。
The present invention relates to a hydrogen storage alloy electrode containing a rare earth-magnesium-nickel hydrogen storage alloy, and a secondary battery provided with the hydrogen storage alloy electrode.
This secondary battery is mounted on, for example, a portable electronic device, a hybrid car, or an electric vehicle.

【0002】[0002]

【従来の技術】水素吸蔵合金は、安全に、かつ容易にエ
ネルギー源としての水素を貯蔵できる合金であり、新し
いエネルギー変換及び貯蔵用材料として非常に注目され
ている。機能性材料としての水素吸蔵合金の応用分野
は、水素の貯蔵・輸送、熱の貯蔵・輸送、熱-機械エネル
ギーの変換、水素の分離・精製、水素同位体の分離、水
素を活物質とした電池、合成化学における触媒、温度セ
ンサーなどの広範囲にわたって提案されている。とりわ
け、金属酸化物・水素二次電池への応用・実用化は盛ん
に行われており、高容量化、長寿命化を目指した研究・
開発が進められている。
2. Description of the Related Art A hydrogen storage alloy is an alloy that can safely and easily store hydrogen as an energy source, and is attracting much attention as a new energy conversion and storage material. The fields of application of hydrogen storage alloys as functional materials include hydrogen storage and transport, heat storage and transport, thermo-mechanical energy conversion, hydrogen separation and purification, hydrogen isotope separation, and hydrogen as an active material. It has been widely proposed for batteries, catalysts in synthetic chemistry, temperature sensors, and the like. In particular, application and practical application to metal oxide / hydrogen secondary batteries are actively pursued, and research aimed at achieving higher capacity and longer life has been carried out.
Development is underway.

【0003】現行では、CaCu5型のようなAB5型希
土類−ニッケル系金属間化合物が実用に供されている。
しかしながら、この実用電池に使用されている水素吸蔵
合金は既に330mAh/g程度の容量を示しており、
これ以上の高容量化は困難な状況にある。
[0003] In current, CaCu 5 type AB 5 type rare earth such as - nickel based intermetallic compounds have been put to practical use.
However, the hydrogen storage alloy used in this practical battery has already shown a capacity of about 330 mAh / g,
It is difficult to further increase the capacity.

【0004】ところで、下記(A)式で表わされる組成
を有する水素吸蔵合金を含む負極を備えた二次電池が提
案されている。
Incidentally, a secondary battery provided with a negative electrode containing a hydrogen storage alloy having a composition represented by the following formula (A) has been proposed.

【0005】 (R1-x Mgx )Niy z …(A) 但し、Rは、イットリウムを含む希土類元素,Ca、Z
rおよびTiから選ばれる少なくとも1つの元素、Aは
Co,Mn,Fe,V,Cr,Nb,Al,Ga,Z
n,Sn,Cu,Si,PおよびBから選ばれる少なく
とも1つの元素、x、y、zはそれぞれ0<x<1、0
≦z≦1.5,2.5≦y+z<4.5として規定され
る。
(R 1-x Mg x ) Ni y A z (A) where R is a rare earth element containing yttrium, Ca, Z
At least one element selected from r and Ti, A is Co, Mn, Fe, V, Cr, Nb, Al, Ga, Z
At least one element selected from n, Sn, Cu, Si, P and B, x, y and z are each 0 <x <1, 0
It is defined as ≦ z ≦ 1.5, 2.5 ≦ y + z <4.5.

【0006】この水素吸蔵合金は、金属元素1に対して
水素原子1を超える吸蔵が可能であり、現行のAB5
希土類−ニッケル系金属間化合物に代わるものとして期
待されている。しかしながら、この水素吸蔵合金は、水
素吸蔵量を高くするために前記RとしてLa量の多いも
のを選択すると、低温における平衡水素吸蔵・放出圧力
(水素平衡圧)が低くなってニッケル水素二次電池の低
温放電特性が低下するという問題点を生じる。
[0006] The hydrogen storage alloy is capable of absorbing more than a hydrogen atom 1 with respect to the metal element 1, the current AB 5 type rare earth - is expected as an alternative to nickel-based intermetallic compound. However, when this hydrogen storage alloy is selected to have a large La content as the R in order to increase the hydrogen storage capacity, the equilibrium hydrogen storage / release pressure (hydrogen equilibrium pressure) at low temperatures is lowered and the nickel-hydrogen secondary battery is reduced. This causes a problem that the low-temperature discharge characteristics are deteriorated.

【0007】このLa含有量の多い水素吸蔵合金の平衡
水素吸蔵・放出圧力を高くするために、前記Rに対する
Mgの比率を多くするか、あるいは原子比(y+z)の
値を大きくすると、合金中に異相が生成し、水素吸蔵・
放出反応の可逆性が損なわれる。
In order to increase the equilibrium hydrogen storage / release pressure of the hydrogen storage alloy having a large La content, the ratio of Mg to R is increased or the value of the atomic ratio (y + z) is increased. A different phase is formed,
The reversibility of the release reaction is impaired.

【0008】このように、La含有量の多い水素吸蔵合
金の平衡水素吸蔵・放出圧力の低下を、合金組成の調整
で解消するのは困難で、この合金が持つ高い水素吸蔵特
性を生かしつつ、二次電池の低温放電特性を確保する方
策が待ち望まれている。
[0008] As described above, it is difficult to eliminate the decrease in the equilibrium hydrogen storage / release pressure of a hydrogen storage alloy having a large La content by adjusting the alloy composition, and while taking advantage of the high hydrogen storage characteristics of this alloy, There is a long-awaited need for measures to ensure low-temperature discharge characteristics of secondary batteries.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、高い電池容
量を確保しつつ、低温における放電容量を向上すること
が可能な水素吸蔵合金電極及び二次電池を提供すること
を目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a hydrogen storage alloy electrode and a secondary battery capable of improving the discharge capacity at a low temperature while securing a high battery capacity.

【0010】また、本発明は、走行性能に優れるハイブ
リッドカー及び電気自動車を提供することを目的とす
る。
[0010] Another object of the present invention is to provide a hybrid car and an electric vehicle having excellent running performance.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】本発明に係る水素吸蔵合
金電極は、下記(1)式で表わされる組成を有する第1
の水素吸蔵合金と、下記(2)式で表わされる組成を有
する第2の水素吸蔵合金とを含み、前記第1および第2
の水素吸蔵合金の合計重量に占める前記第2の水素吸蔵
合金の重量比が5%以上、70%未満であることを特徴
とするものである。
A hydrogen storage alloy electrode according to the present invention comprises a first electrode having a composition represented by the following formula (1).
And a second hydrogen storage alloy having a composition represented by the following formula (2), wherein the first and second hydrogen storage alloys
Wherein the weight ratio of the second hydrogen storage alloy to the total weight of the hydrogen storage alloy is 5% or more and less than 70%.

【0012】 Lm(1)1-a-bMgabNicd …(1) 但し、Lm(1)は希土類元素(希土類元素にはイットリ
ウムが含まれる)から選ばれる1種以上の元素からなる
と共に、La含有量が70重量%以上であり、TはCa
及びTiよりなる群から選ばれる1種類以上の元素であ
り、AはCo,Al、Mn,Fe,Cr、Cu,Sn,
Zn,Ga,Si及びBよりなる群から選ばれる1種以
上の元素であり、原子比a、b、cおよびdは0.15
≦a≦0.35、0≦b≦0.2、0≦d≦1、2.8
≦c+d≦3.8を示す。
[0012] Lm (1) 1-ab Mg a T b Ni c A d ... (1) where, from one or more elements Lm (1) is selected from rare earth elements (the rare earth elements include yttrium) And the La content is 70% by weight or more, and T is Ca
And at least one element selected from the group consisting of Ti and A, where A is Co, Al, Mn, Fe, Cr, Cu, Sn,
At least one element selected from the group consisting of Zn, Ga, Si and B, and the atomic ratios a, b, c and d are 0.15
≦ a ≦ 0.35, 0 ≦ b ≦ 0.2, 0 ≦ d ≦ 1, 2.8
≤c + d≤3.8.

【0013】 Lm(2)1-a-bMgabNicd …(2) 但し、Lm(2)は希土類元素(希土類元素にはイットリ
ウムが含まれる)から選ばれる1種以上の元素からなる
と共に、La含有量が70重量%未満であり、TはCa
及びTiよりなる群から選ばれる1種類以上の元素であ
り、AはCo,Al、Mn,Fe,Cr、Cu,Sn,
Zn,Ga,Si及びBよりなる群から選ばれる1種以
上の元素であり、原子比a、b、cおよびdは0.15
≦a≦0.35、0≦b≦0.2、0≦d≦1、2.8
≦c+d≦3.8を示す。
[0013] Lm (2) 1-ab Mg a T b Ni c A d ... (2) where, from one or more elements selected from the Lm (2) is a rare earth element (the rare earth elements include yttrium) And the La content is less than 70% by weight, and T is Ca
And at least one element selected from the group consisting of Ti and A, where A is Co, Al, Mn, Fe, Cr, Cu, Sn,
At least one element selected from the group consisting of Zn, Ga, Si and B, and the atomic ratios a, b, c and d are 0.15
≦ a ≦ 0.35, 0 ≦ b ≦ 0.2, 0 ≦ d ≦ 1, 2.8
≤c + d≤3.8.

【0014】本発明に係る二次電池は、正極と、負極
と、アルカリ電解液とを具備した二次電池において、前
記負極は、前記(1)式で表わされる組成を有する第1
の水素吸蔵合金と、前記(2)式で表わされる組成を有
する第2の水素吸蔵合金とを含み、前記第1および第2
の水素吸蔵合金の合計重量に占める前記第2の水素吸蔵
合金の重量比が5%以上、70%未満であることを特徴
とするものである。
A secondary battery according to the present invention is a secondary battery including a positive electrode, a negative electrode, and an alkaline electrolyte, wherein the negative electrode has a first composition having a composition represented by the above formula (1).
And a second hydrogen storage alloy having a composition represented by the formula (2), wherein the first and second hydrogen storage alloys
Wherein the weight ratio of the second hydrogen storage alloy to the total weight of the hydrogen storage alloy is 5% or more and less than 70%.

【0015】本発明に係るハイブリッドカーは、電気駆
動手段と、前記電気駆動手段用の電源とを具備し、前記
電源は、正極と、負極と、アルカリ電解液とを具備した
二次電池を備え、前記負極は、前記(1)式で表わされ
る組成を有する第1の水素吸蔵合金と、前記(2)式で
表わされる組成を有する第2の水素吸蔵合金とを含み、
前記第1および第2の水素吸蔵合金の合計重量に占める
前記第2の水素吸蔵合金の重量比が5%以上、70%未
満であることを特徴とするものである。
[0015] A hybrid car according to the present invention includes an electric drive means and a power supply for the electric drive means, and the power supply includes a secondary battery including a positive electrode, a negative electrode, and an alkaline electrolyte. The negative electrode includes a first hydrogen storage alloy having a composition represented by the formula (1) and a second hydrogen storage alloy having a composition represented by the formula (2);
The weight ratio of the second hydrogen storage alloy to the total weight of the first and second hydrogen storage alloys is 5% or more and less than 70%.

【0016】本発明に係る電気自動車は、駆動電源とし
て二次電池を具備し、前記二次電池は、正極と、負極
と、アルカリ電解液とを備え、前記負極は、前記(1)
式で表わされる組成を有する第1の水素吸蔵合金と、前
記(2)式で表わされる組成を有する第2の水素吸蔵合
金とを含み、前記第1および第2の水素吸蔵合金の合計
重量に占める前記第2の水素吸蔵合金の重量比が5%以
上、70%未満であることを特徴とするものである。
The electric vehicle according to the present invention includes a secondary battery as a driving power source, the secondary battery includes a positive electrode, a negative electrode, and an alkaline electrolyte.
A first hydrogen storage alloy having a composition represented by the formula (2) and a second hydrogen storage alloy having a composition represented by the formula (2), wherein the total weight of the first and second hydrogen storage alloys is The weight ratio of the second hydrogen storage alloy occupying is not less than 5% and less than 70%.

【0017】[0017]

【発明の実施の形態】まず、本発明に係る水素吸蔵合金
電極について説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS First, a hydrogen storage alloy electrode according to the present invention will be described.

【0018】この水素吸蔵合金電極は、下記(1)式で
表わされる組成を有する第1の水素吸蔵合金と、下記
(2)式で表わされる組成を有する第2の水素吸蔵合金
とを含む。前記第1および第2の水素吸蔵合金の合計重
量に占める前記第2の水素吸蔵合金の重量比が5%以
上、70%未満である。
This hydrogen storage alloy electrode includes a first hydrogen storage alloy having a composition represented by the following formula (1) and a second hydrogen storage alloy having a composition represented by the following formula (2). The weight ratio of the second hydrogen storage alloy to the total weight of the first and second hydrogen storage alloys is 5% or more and less than 70%.

【0019】 Lm(1)1-a-bMgabNicd …(1) 但し、Lm(1)は希土類元素(希土類元素にはイットリ
ウムが含まれる)から選ばれる1種以上の元素からなる
と共に、La含有量が70重量%以上であり、TはCa
及びTiよりなる群から選ばれる1種類以上の元素であ
り、AはCo,Al、Mn,Fe,Cr、Cu,Sn,
Zn,Ga,Si及びBよりなる群から選ばれる1種以
上の元素であり、原子比a、b、cおよびdは0.15
≦a≦0.35、0≦b≦0.2、0≦d≦1.0、
2.8≦c+d≦3.8を示す。
[0019] Lm (1) 1-ab Mg a T b Ni c A d ... (1) where, Lm (1) from one or more elements selected from rare earth elements (the rare earth elements include yttrium) And the La content is 70% by weight or more, and T is Ca
And at least one element selected from the group consisting of Ti and A, where A is Co, Al, Mn, Fe, Cr, Cu, Sn,
At least one element selected from the group consisting of Zn, Ga, Si and B, and the atomic ratios a, b, c and d are 0.15
≦ a ≦ 0.35, 0 ≦ b ≦ 0.2, 0 ≦ d ≦ 1.0,
2.8 ≦ c + d ≦ 3.8.

【0020】 Lm(2)1-a-bMgabNicd …(2) 但し、Lm(2)は希土類元素(希土類元素にはイットリ
ウムが含まれる)から選ばれる1種以上の元素からなる
と共に、La含有量が70重量%未満であり、TはCa
及びTiよりなる群から選ばれる1種類以上の元素であ
り、AはCo,Al、Mn,Fe,Cr、Cu,Sn,
Zn,Ga,Si及びBよりなる群から選ばれる1種以
上の元素であり、原子比a、b、cおよびdは0.15
≦a≦0.35、0≦b≦0.2、0≦d≦1.0、
2.8≦c+d≦3.8を示す。
[0020] Lm (2) 1-ab Mg a T b Ni c A d ... (2) where, from one or more elements selected from the Lm (2) is a rare earth element (the rare earth elements include yttrium) And the La content is less than 70% by weight, and T is Ca
And at least one element selected from the group consisting of Ti and A, where A is Co, Al, Mn, Fe, Cr, Cu, Sn,
At least one element selected from the group consisting of Zn, Ga, Si and B, and the atomic ratios a, b, c and d are 0.15
≦ a ≦ 0.35, 0 ≦ b ≦ 0.2, 0 ≦ d ≦ 1.0,
2.8 ≦ c + d ≦ 3.8.

【0021】(1)第1の水素吸蔵合金 前記Lm(1)は、Laのみから形成しても良いが、水素
吸蔵合金電極のコストを低くする観点から、Laと、C
e、Pr、NdおよびYから選ばれる少なくとも1種の
元素とを使用することが好ましい。中でも、希土類元素
の混合物であるミッシュメタルを使用することがより好
ましい。
(1) First Hydrogen Storage Alloy Lm (1) may be formed only from La, but from the viewpoint of reducing the cost of the hydrogen storage alloy electrode, La and C
It is preferable to use at least one element selected from e, Pr, Nd and Y. Among them, it is more preferable to use misch metal which is a mixture of rare earth elements.

【0022】前記Lm(1)中のLa含有量を70重量%
以上にすることによって、第1の水素吸蔵合金の水素吸
蔵量を高くすることができ、二次電池の放電容量を向上
することができる。La含有量のより好ましい範囲は、
72重量%以上で、さらに好ましい範囲は75重量%以
上である。
The La content in the Lm (1) is 70% by weight.
With the above, the hydrogen storage amount of the first hydrogen storage alloy can be increased, and the discharge capacity of the secondary battery can be improved. A more preferable range of the La content is:
It is 72% by weight or more, and a more preferable range is 75% by weight or more.

【0023】前記Lm(1)として、Laと、Ce、P
r、NdおよびYから選ばれる少なくとも1種の元素と
を使用する際、Lm(1)中のCe量を20重量%以下
(0重量%を含む)にすることが望ましい。Ce量が2
0重量%を超えると、目的以外の相(例えば、CaCu
5型の相)が多量に析出して水素吸蔵量が減少する恐れ
がある。Ce量の好ましい範囲は、18重量%未満で、
更に好ましい範囲は16重量%未満である。
As the Lm (1), La, Ce, P
When using at least one element selected from r, Nd and Y, it is desirable that the Ce content in Lm (1) be 20% by weight or less (including 0% by weight). Ce amount is 2
If it exceeds 0% by weight, a phase other than the target phase (for example, CaCu
( Type 5 phase) may precipitate in large quantities, and the hydrogen storage capacity may decrease. The preferred range of Ce content is less than 18% by weight,
A more preferred range is less than 16% by weight.

【0024】原子比aのより好ましい範囲は、0.18
≦a≦0.32である。
A more preferred range of the atomic ratio a is 0.18
≦ a ≦ 0.32.

【0025】原子比bのより好ましい範囲は、0.01
≦b≦0.18である。
A more preferred range of the atomic ratio b is 0.01
≦ b ≦ 0.18.

【0026】前記元素Aの原子比dのより好ましい範囲
は、0.05≦d≦0.95である。前記Aとしては、
中でも、Co、Mn、Alが好ましい。
A more preferable range of the atomic ratio d of the element A is 0.05 ≦ d ≦ 0.95. As the A,
Among them, Co, Mn, and Al are preferable.

【0027】原子比cと原子比dの合計(c+d)のさ
らに好ましい範囲は、2.85≦c+d≦3.75であ
る。
A more preferable range of the sum of the atomic ratio c and the atomic ratio d (c + d) is 2.85 ≦ c + d ≦ 3.75.

【0028】この第1の水素吸蔵合金は、結晶系が六方
晶である第1の相群(但し、CaCu5型構造を有する
相を除く)および結晶系が菱面体である第2の相群から
なる群より選ばれる少なくとも1種類の相を主相として
含む。
The first hydrogen storage alloy has a first phase group having a hexagonal crystal system (excluding a phase having a CaCu 5 type structure) and a second phase group having a rhombohedral crystal system. At least one phase selected from the group consisting of

【0029】前記第1の相群は、Ce2Ni7型構造を有
する相と、CeNi3型構造を有する相と、Ce2Ni7
型構造もしくはCeNi3型構造に類似する結晶構造を
有する相とからなることが望ましい。一方、前記第2の
相群は、Gd2Co7型構造を有する相と、PuNi3
構造を有する相と、Gd2Co7型構造もしくはPuNi
3型構造に類似する結晶構造を有する相とからなること
が好ましい。ここで、Ce2Ni7型構造、CeNi3
構造、Gd2Co7型構造もしくはPuNi3型構造に類
似する結晶構造を有する相(以下、類似結晶相と称す)
とは、以下に説明する(a)または(b)の条件を満足
する相を意味する。
The first phase group includes a phase having a Ce 2 Ni 7 type structure, a phase having a CeNi 3 type structure, and a phase having a Ce 2 Ni 7 type structure.
Desirably, the phase comprises a phase structure or a phase having a crystal structure similar to the CeNi 3 type structure. On the other hand, the second phase group includes a phase having a Gd 2 Co 7 type structure, a phase having a PuNi 3 type structure, and a phase having a Gd 2 Co 7 type structure or PuNi.
It preferably comprises a phase having a crystal structure similar to the type 3 structure. Here, a phase having a crystal structure similar to the Ce 2 Ni 7 type structure, CeNi 3 type structure, Gd 2 Co 7 type structure or PuNi 3 type structure (hereinafter referred to as a similar crystal phase)
Means a phase that satisfies the condition (a) or (b) described below.

【0030】<条件(a)>X線回折パターンに現れる
主要なピークが正規構造のX線回折パターンに現れる主
要なピークと似ている相。このような類似結晶相として
は、例えば、Ce2Ni7型構造、CeNi3型構造、G
2Co7型構造もしくはPuNi3型の面指数(ミラー
指数)で規定することが可能な結晶構造を有する相を挙
げることができる。中でも、前記類似結晶相は、以下の
(1)または(2)に説明する結晶構造を有することが
好ましい。
<Condition (a)> A phase in which the main peak appearing in the X-ray diffraction pattern is similar to the main peak appearing in the X-ray diffraction pattern having the normal structure. Such similar crystal phases include, for example, Ce 2 Ni 7 type structure, CeNi 3 type structure, G
Examples thereof include a phase having a crystal structure that can be defined by a d 2 Co 7 type structure or a PuNi 3 type surface index (Miller index). In particular, the similar crystal phase preferably has a crystal structure described in the following (1) or (2).

【0031】(1)CuKα線を用いるX線回折において強
度が最も高いピークが2θが42.1±1゜の範囲内に
現れ、かつ下記(I)式で表される強度比が80%以下
を満たす結晶構造。
(1) In X-ray diffraction using CuKα ray, the peak having the highest intensity appears in the range of 2θ of 42.1 ± 1 °, and the intensity ratio represented by the following formula (I) is 80% or less. Crystal structure that satisfies.

【0032】I3/I4 (I) 但し、I4は、CuKα線を用いるX線回折における最も強
度が高いピークの強度であり、I3は、前記X線回折にお
ける2θが31〜34°の範囲に現れるピークの強度で
ある。なお、θはブラッグ角である。
I 3 / I 4 (I) where I 4 is the intensity of the peak having the highest intensity in X-ray diffraction using CuKα ray, and I 3 is that the 2θ in the X-ray diffraction is 31 to 34 °. Is the intensity of the peak appearing in the range. Is the Bragg angle.

【0033】(2)CuKα線を用いるX線回折における2
θが42.1±1゜の範囲内に強度が最も高いピークが
現れ、かつ2θが31〜34°の範囲に現れるピークが
複数本に割れている結晶構造。
(2) 2 in X-ray diffraction using CuKα ray
A crystal structure in which a peak having the highest intensity appears in the range of θ of 42.1 ± 1 °, and a plurality of peaks appearing in the range of 2θ of 31 to 34 ° appear.

【0034】<条件(b)>透過電子顕微鏡で撮影され
た電子線回折パターンにおいて、基本格子反射点(00
L)と、原点(000)との距離|G00L|の5n等分
点に規則格子反射点が存在する相。但し、L及びnは自
然数である。
<Condition (b)> In the electron beam diffraction pattern photographed by the transmission electron microscope, the basic lattice reflection point (00
L) and a phase where a regular lattice reflection point exists at 5n equal points of the distance | G 00L | between the origin (000). Here, L and n are natural numbers.

【0035】前述した距離|G00L|は、0.385n
-1〜0.413nm-1の範囲内であることが望まし
い。最も好ましい値は、0.4nm-1である。
The aforementioned distance | G 00L | is 0.385 n
It is desirable to be within the range of m -1 to 0.413 nm -1 . The most preferred value is 0.4 nm -1 .

【0036】例えばnが1である時、基本格子反射点
(00L)と、原点(000)との距離|G00L|を5
等分する位置に規則格子反射点が存在する。
For example, when n is 1, the distance | G 00L | between the basic grid reflection point (00L) and the origin (000) is set to 5
There are regular grid reflection points at equally dividing positions.

【0037】なお、Ce2Ni7型の結晶構造か、もしく
はGd2Co7型の結晶構造を有する水素吸蔵合金は、電
子回折パターンにおいて、基本格子反射点(00L)
と、原点(000)との距離|G00L|を3等分する位
置に規則格子反射点が存在する。一方、CeNi3型の
結晶構造か、もしくはPuNi3型の結晶構造を有する
水素吸蔵合金は、電子回折パターンにおいて、基本格子
反射点(00L)と、原点(000)との距離|G00L
|を2等分する位置に規則格子反射点が存在する。
A hydrogen storage alloy having a Ce 2 Ni 7 type crystal structure or a Gd 2 Co 7 type crystal structure has a basic lattice reflection point (00 L) in the electron diffraction pattern.
A regular lattice reflection point exists at a position that equally divides the distance | G 00L | On the other hand, a hydrogen storage alloy having a CeNi 3 type crystal structure or a PuNi 3 type crystal structure has a distance | G 00L between the basic lattice reflection point (00L) and the origin (000) in the electron diffraction pattern.
A regular lattice reflection point exists at a position that bisects |.

【0038】前記類似結晶相の中でも、前述した(a)
及び(b)の双方の条件を満足するものが好ましい。
Among the similar crystal phases, the aforementioned (a)
Those satisfying both conditions (b) and (b) are preferable.

【0039】ここで、“主相”とは、前記第1の相及び
前記第2の相からなる群より選ばれる少なくとも1つの
相が前記水素吸蔵合金中に最大の容積を占めるか、前記
水素吸蔵合金断面において最大の面積を占めることを意
味するものである。特に、前記第1の相及び前記第2の
相からなる群より選ばれる少なくとも1つの相の前記水
素吸蔵合金に占める容積比率は、50容積%以上存在す
ることが好ましい。前記容積比率のより好ましい範囲
は、60容積%以上、さらに好ましくは70容積%以上
である。
Here, the “main phase” means that at least one phase selected from the group consisting of the first phase and the second phase occupies the largest volume in the hydrogen storage alloy, or It means that it occupies the largest area in the cross section of the storage alloy. In particular, it is preferable that the volume ratio of the at least one phase selected from the group consisting of the first phase and the second phase in the hydrogen storage alloy is 50% by volume or more. A more preferred range of the volume ratio is 60% by volume or more, further preferably 70% by volume or more.

【0040】(2)第2の水素吸蔵合金 前記Lm(2)には、Laと、1種もしくは2種以上のその
他の希土類元素とからなるものを用いることができる。
中でも、Laと、Ce、Pr、NdおよびYから選ばれ
る少なくとも1種の元素とを使用することが好ましい。
特に、希土類元素の混合物であるミッシュメタルを使用
することがより好ましい。
(2) Second Hydrogen Storage Alloy As the Lm (2), an alloy comprising La and one or more other rare earth elements can be used.
Among them, it is preferable to use La and at least one element selected from Ce, Pr, Nd and Y.
In particular, it is more preferable to use a misch metal which is a mixture of rare earth elements.

【0041】前記Lm(2)中のLa含有量を70重量%
未満にすることによって、第2の水素吸蔵合金の低温に
おける平衡水素吸蔵・放出圧力を高くすることができ
る。La含有量のより好ましい範囲は、68重量%以下
で、さらに好ましい範囲は65重量%以下である。Lm
(2)中のLa含有量を少なくするほど、平衡圧を高くで
きるものの、水素吸蔵量が大幅に低下する恐れがあると
共に、水素吸蔵・放出のサイクルの繰り返しに伴う微粉
化が生じやすくなる。このため、La含有量の下限値
は、5重量%にすることが好ましい。さらに好ましい下
限値は、10重量%である。
The La content in the Lm (2) is 70% by weight.
By making the value less than the above value, the equilibrium hydrogen storage / release pressure at a low temperature of the second hydrogen storage alloy can be increased. A more preferred range for the La content is 68% by weight or less, and a still more preferred range is 65% by weight or less. Lm
As the La content in (2) is reduced, the equilibrium pressure can be increased, but the hydrogen storage amount may be significantly reduced, and the pulverization tends to occur due to the repetition of the hydrogen storage / release cycle. Therefore, the lower limit of the La content is preferably set to 5% by weight. A more preferred lower limit is 10% by weight.

【0042】前記Lm(2)として、Laと、Ce、P
r、NdおよびYから選ばれる少なくとも1種の元素と
を使用する際、Lm(2)中のCe量を20重量%以下
(0重量%を含む)にすることが望ましい。Ce量が2
0重量%を超えると、目的以外の相(例えば、CaCu
5型の相)が多量に析出して水素吸蔵量が減少する恐れ
がある。Ce量の好ましい範囲は、18重量%未満で、
更に好ましい範囲は16重量%未満である。
As Lm (2), La, Ce, P
When at least one element selected from r, Nd and Y is used, it is desirable that the Ce content in Lm (2) be 20% by weight or less (including 0% by weight). Ce amount is 2
If it exceeds 0% by weight, a phase other than the target phase (for example, CaCu
( Type 5 phase) may precipitate in large quantities, and the hydrogen storage capacity may decrease. The preferred range of Ce content is less than 18% by weight,
A more preferred range is less than 16% by weight.

【0043】原子比aのより好ましい範囲は、0.18
≦a≦0.32である。
A more preferable range of the atomic ratio a is 0.18
≦ a ≦ 0.32.

【0044】原子比bのより好ましい範囲は、0.01
≦b≦0.18である。
A more preferred range of the atomic ratio b is 0.01
≦ b ≦ 0.18.

【0045】前記元素Aの原子比dのより好ましい範囲
は、0.05≦d≦0.95である。前記Aとしては、
中でも、Co、Al、Mnが好ましい。
A more preferable range of the atomic ratio d of the element A is 0.05 ≦ d ≦ 0.95. As the A,
Among them, Co, Al, and Mn are preferable.

【0046】原子比cと原子比dの合計(c+d)のさ
らに好ましい範囲は、2.85≦c+d≦3.75であ
る。
The more preferable range of the sum of the atomic ratio c and the atomic ratio d (c + d) is 2.85 ≦ c + d ≦ 3.75.

【0047】この第2の水素吸蔵合金は、結晶系が六方
晶である第1の相群(但し、CaCu5型構造を有する
相を除く)および結晶系が菱面体である第2の相群から
なる群より選ばれる少なくとも1種類の相を主相として
含む。前記第1の相群及び前記第2の相群としては、前
述した第1の水素吸蔵合金で説明したのと同様なものを
挙げることができる。
The second hydrogen storage alloy has a first phase group having a hexagonal crystal system (excluding a phase having a CaCu 5 type structure) and a second phase group having a rhombohedral crystal system. At least one phase selected from the group consisting of Examples of the first phase group and the second phase group include those similar to those described in the first hydrogen storage alloy.

【0048】前記第1の水素吸蔵合金及び前記第2の水
素吸蔵合金の合計重量に占める前記第2の水素吸蔵合金
の重量比を前記範囲に規定するのは次のような理由によ
るものである。
The weight ratio of the second hydrogen storage alloy to the total weight of the first hydrogen storage alloy and the second hydrogen storage alloy is defined in the above range for the following reason. .

【0049】すなわち、前記第1の水素吸蔵合金は、L
m(1)中のLa量が70重量%以上であるため、高い水
素吸蔵量が得られるものの、低温における水素平衡圧が
低い。一方、前記第2の水素吸蔵合金は、Lm(2)中の
La量が70重量%未満であるため、第1の合金に比べ
て水素吸蔵量は低いが、低温における水素平衡圧が高
い。この第1の水素吸蔵合金と第2の水素吸蔵合金とを
含む電極を負極として備えた二次電池を低温で放電させ
ると、低温での水素平衡圧が高い第2の水素吸蔵合金が
まず放電に寄与する。この放電による発熱で電極の温度
が上昇すると、第1の水素吸蔵合金の放電が生じやすく
なる。前記第1および第2の水素吸蔵合金の合計重量に
占める前記第2の水素吸蔵合金の重量比を5%未満にす
ると、第2の水素吸蔵合金の放電による発熱で電極温度
を十分に、かつ万遍なく高くすることが困難になるた
め、第1の水素吸蔵合金が放電にほとんど寄与せず、高
い低温放電特性を得られなくなる。一方、第2の水素吸
蔵合金の重量比を70%以上にすると、二次電池の放電
特性が第2の水素吸蔵合金の放電特性に漸近し、高い電
池容量を得られなくなる。
That is, the first hydrogen storage alloy is L
Since the La content in m (1) is 70% by weight or more, a high hydrogen storage amount can be obtained, but the hydrogen equilibrium pressure at low temperatures is low. On the other hand, the second hydrogen storage alloy has a lower hydrogen storage amount than the first alloy because the La content in Lm (2) is less than 70% by weight, but has a higher hydrogen equilibrium pressure at low temperatures. When a secondary battery having an electrode containing the first hydrogen storage alloy and the second hydrogen storage alloy as a negative electrode is discharged at a low temperature, the second hydrogen storage alloy having a high hydrogen equilibrium pressure at a low temperature first discharges. To contribute. When the temperature of the electrode rises due to the heat generated by the discharge, the discharge of the first hydrogen storage alloy tends to occur. When the weight ratio of the second hydrogen storage alloy to the total weight of the first and second hydrogen storage alloys is less than 5%, the electrode temperature is sufficiently increased by the heat generated by the discharge of the second hydrogen storage alloy, and Since it is difficult to increase the height uniformly, the first hydrogen storage alloy hardly contributes to the discharge, so that high-temperature discharge characteristics cannot be obtained. On the other hand, when the weight ratio of the second hydrogen storage alloy is 70% or more, the discharge characteristics of the secondary battery gradually approach the discharge characteristics of the second hydrogen storage alloy, and a high battery capacity cannot be obtained.

【0050】本願発明のように、前記第1および第2の
水素吸蔵合金の合計重量に占める前記第2の水素吸蔵合
金の重量比を5%以上、70%未満にすることによっ
て、低温環境下で放電させた際、第2の水素吸蔵合金の
放電による発熱で電極温度を全体的に高くすることがで
きるため、水素吸蔵量が高い第1の水素吸蔵合金を十分
に放電に寄与させることができ、二次電池の低温での放
電容量を向上することができる。また、二次電池の放電
特性に第1の水素吸蔵合金の放電特性を十分に反映させ
ることができるため、高い電池容量を得ることができ
る。重量比のより好ましい範囲は7%以上、65%以下
であり、さらに好ましい範囲は10%以上、60%以下
である。
As in the present invention, by setting the weight ratio of the second hydrogen storage alloy to the total weight of the first and second hydrogen storage alloys to be 5% or more and less than 70%, a low-temperature environment can be obtained. When the discharge is performed, the electrode temperature can be raised as a whole by the heat generated by the discharge of the second hydrogen storage alloy, so that the first hydrogen storage alloy having a high hydrogen storage amount can sufficiently contribute to the discharge. As a result, the discharge capacity of the secondary battery at a low temperature can be improved. Further, since the discharge characteristics of the first hydrogen storage alloy can be sufficiently reflected in the discharge characteristics of the secondary battery, a high battery capacity can be obtained. A more preferred range of the weight ratio is 7% or more and 65% or less, and a still more preferred range is 10% or more and 60% or less.

【0051】前記第1の水素吸蔵合金及び前記第2の水
素吸蔵合金の平均粒径は、それぞれ、10〜150μm
の範囲にすることが好ましい。平均粒径を10μm未満
にすると、水素吸蔵合金の表面積が増加するため、電解
液による合金表面腐食が増大してサイクル寿命が低下す
る恐れがある。一方、平均粒径が150μmを超える
と、水素吸蔵合金の表面積減少に伴う電極反応性の低下
が顕著になって高い低温放電特性が得られなくなる恐れ
がある。平均粒径のさらに望ましい範囲は40〜130
μmである。なお、第1の水素吸蔵合金と第2の水素吸
蔵合金の平均粒径は、同じでも、互いに異なっていても
良い。
The first hydrogen storage alloy and the second hydrogen storage alloy each have an average particle size of 10 to 150 μm.
It is preferable to be within the range. When the average particle size is less than 10 μm, the surface area of the hydrogen storage alloy increases, so that corrosion of the alloy surface due to the electrolytic solution may increase and the cycle life may be reduced. On the other hand, if the average particle diameter exceeds 150 μm, the electrode reactivity is significantly reduced due to the decrease in the surface area of the hydrogen storage alloy, and high-temperature discharge characteristics may not be obtained. A more desirable range of the average particle size is 40 to 130.
μm. Note that the average particle diameter of the first hydrogen storage alloy and the second hydrogen storage alloy may be the same or different from each other.

【0052】本発明に係る水素吸蔵合金電極は、例え
ば、前述した第1及び第2の水素吸蔵合金の粉末に導電
材を添加し、結着剤および水とともに混練してペースト
を調整し、前記ペーストを導電性基板に充填し、乾燥し
た後、加圧成形することにより作製される。
In the hydrogen storage alloy electrode according to the present invention, for example, a conductive material is added to the powder of the first and second hydrogen storage alloys described above, and the mixture is kneaded with a binder and water to prepare a paste. The paste is filled in a conductive substrate, dried, and then formed by pressure molding.

【0053】前記結着剤としては、例えば、カルボキシ
メチルセルロース、メチルセルロース、ポリアクリル酸
ナトリウム、ポリテトラフルオロエチレンを挙げること
ができる。
Examples of the binder include carboxymethylcellulose, methylcellulose, sodium polyacrylate, and polytetrafluoroethylene.

【0054】前記導電材としては、例えば、カーボンブ
ラック等を挙げることができる。
Examples of the conductive material include carbon black.

【0055】前記導電性基板としては、例えば、パンチ
ドメタル、エキスパンデッドメタル、ニッケルネット等
の二次元基板や、フェルト状金属多孔体や、スポンジ状
金属基板などの三次元基板を挙げることができる。
Examples of the conductive substrate include a two-dimensional substrate such as a punched metal, an expanded metal, and a nickel net, and a three-dimensional substrate such as a felt-like metal porous body and a sponge-like metal substrate. it can.

【0056】本発明に係る水素吸蔵合金電極中の第1、
第2の水素吸蔵合金の組成並びに結晶構造、第1、第2
の水素吸蔵合金の混合比は、以下に説明する方法で測定
される。
In the hydrogen storage alloy electrode according to the present invention,
Composition and crystal structure of the second hydrogen storage alloy, first and second hydrogen storage alloys
Is measured by the method described below.

【0057】(I)第1及び第2の水素吸蔵合金の組成
及び結晶構造 第1及び第2の水素吸蔵合金の組成は、例えば、走査電
子顕微鏡の波長分散型X線マイクロアナライザにより求
められる。
(I) Compositions and Crystal Structures of First and Second Hydrogen Storage Alloys The compositions of the first and second hydrogen storage alloys can be determined, for example, by a wavelength-dispersive X-ray microanalyzer of a scanning electron microscope.

【0058】また、第1及び第2の水素吸蔵合金の主相
の結晶構造は、Cu−Kα線をX線源とするX線回折パ
ターンから求めることができる。
The crystal structure of the main phase of the first and second hydrogen storage alloys can be determined from an X-ray diffraction pattern using Cu-Kα radiation as an X-ray source.

【0059】さらに、第1及び第2の水素吸蔵合金の主
相の占有率は、以下に説明する方法で測定される。すな
わち、任意の5視野の走査電子顕微鏡写真を撮影し、各
顕微鏡写真について視野内の合金面積に占める(この合
金面積を100%とする)主相の面積比率を求める。得
られた面積比率の平均値を算出し、これを水素吸蔵合金
中の主相の容積比率とする。但し、水素吸蔵合金を溶湯
急冷で作製すると、結晶粒度が1μm程度もしくはそれ
以下と小さくなるため、主相を走査電子顕微鏡で観察す
ることが困難になる場合がある。この際には、走査電子
顕微鏡の代わりに透過電子顕微鏡を使用する。
Further, the occupancy of the main phase of the first and second hydrogen storage alloys is measured by the method described below. That is, scanning electron micrographs of five arbitrary visual fields are taken, and for each micrograph, the area ratio of the main phase to the alloy area in the visual field (this alloy area is taken as 100%) is determined. The average value of the obtained area ratios is calculated, and this is defined as the volume ratio of the main phase in the hydrogen storage alloy. However, when the hydrogen storage alloy is produced by quenching the molten metal, the crystal grain size becomes as small as about 1 μm or less, so that it may be difficult to observe the main phase with a scanning electron microscope. In this case, a transmission electron microscope is used instead of the scanning electron microscope.

【0060】(II)混合比 第1及び第2の水素吸蔵合金の混合比は、例えば、滴定
分析やICP分析などの湿式分析と、前記(I)の方法
を組み合わせることにより求められる。第1及び第2の
水素吸蔵合金の組成式をそれぞれ下記(3)、(4)式
で表わし、第1及び第2の水素吸蔵合金の混合比をk:
(1−k)とした際、各元素の総重量Lmtotal、Mg
total、Ttotal、Nitotal、Atotalは、下記(5)〜
(9)式のようになる。
(II) Mixing Ratio The mixing ratio of the first and second hydrogen storage alloys can be determined by, for example, combining wet analysis such as titration analysis and ICP analysis with the method (I). The composition formulas of the first and second hydrogen storage alloys are represented by the following formulas (3) and (4), respectively, and the mixing ratio of the first and second hydrogen storage alloys is k:
(1-k), the total weight of each element Lm total , Mg
total , T total , Ni total , A total are the following (5)-
Equation (9) is obtained.

【0061】 Lm1-a1-b1Mga1b1Nic1d1 …(3) Lm1-a2-b2Mga2b2Nic2d2 …(4) Lmtotal=k(1−a1−b1)+(1−k)(1−a2−b2)…(5) Mgtotal=k×a1+(1−k)×a2 …(6) Ttotal=k×b1+(1−k)×b2 …(7) Nitotal=k×c1+(1−k)×c2 …(8) Atotal=k×d1+(1−k)×d2 …(9) ところで、前記(I)第1及び第2の水素吸蔵合金の組
成及び結晶構造において説明した方法により、Lm
total、Mgtotal、Ttotal、Nitotal及びAtota l
既知であるから、混合比k:(1−k)を求めることが
できる。また、第1及び第2の水素吸蔵合金のLm中の
La濃度は、Lmtotalと、混合比k:(1−k)とか
ら算出することができる。
Lm 1-a1-b1 Mg a1 T b1 Ni c1 A d1 (3) Lm 1-a2-b2 Mg a2 T b2 Ni c2 A d2 (4) Lm total = k (1-a1-b1) + (1−k) (1−a2−b2) (5) Mg total = k × a1 + (1−k) × a2 (6) T total = k × b1 + (1−k) × b2 (7) Ni total = k × c1 + (1-k) × c2 (8) A total = k × d1 + (1-k) × d2 (9) By the way, the (I) first and second hydrogen storage alloys According to the method described in the composition and crystal structure of
total, Mg total, T total, Ni total and A tota l is because it is known, the mixing ratio k: (1-k) can be obtained. Further, the La concentration in Lm of the first and second hydrogen storage alloys can be calculated from Lm total and the mixing ratio k: (1-k).

【0062】次いで、本発明に係る水素吸蔵合金電極を
備えた二次電池について説明する。
Next, a secondary battery provided with the hydrogen storage alloy electrode according to the present invention will be described.

【0063】この二次電池は、正極と、負極として前述
した水素吸蔵合金電極と、前記正極及び前記負極の間に
介装されるセパレータとを含む電極群、及び前記電極群
に含浸されるアルカリ電解液を備える。
This secondary battery has an electrode group including a positive electrode, the above-described hydrogen storage alloy electrode as a negative electrode, a separator interposed between the positive electrode and the negative electrode, and an alkali impregnated in the electrode group. An electrolyte is provided.

【0064】以下、前記正極、負極、セパレータおよび
電解液について説明する。
Hereinafter, the positive electrode, the negative electrode, the separator, and the electrolyte will be described.

【0065】1) 正極 この正極は、例えば、活物質である水酸化ニッケル粉末
に導電材料を添加し、高分子結着剤および水とともに混
練してペーストを調整し、前記ペーストを導電性基板に
充填し、乾燥した後、成形することにより作製される。
1) Positive electrode This positive electrode is prepared, for example, by adding a conductive material to nickel hydroxide powder as an active material, kneading the mixture with a polymer binder and water to prepare a paste, and applying the paste to a conductive substrate. It is produced by filling, drying, and then molding.

【0066】前記水酸化ニッケル粉末は、亜鉛酸化物、
コバルト酸化物、亜鉛水酸化物及びコバルト水酸化物の
群から選択される少なくとも1つの化合物を含んでいて
も良い。
The above-mentioned nickel hydroxide powder contains zinc oxide,
It may contain at least one compound selected from the group consisting of cobalt oxide, zinc hydroxide and cobalt hydroxide.

【0067】前記導電材料としては、例えば、コバルト
酸化物、コバルト水酸化物、金属コバルト、金属ニッケ
ル、炭素などを挙げることができる。
Examples of the conductive material include cobalt oxide, cobalt hydroxide, metallic cobalt, metallic nickel, and carbon.

【0068】前記高分子結着剤としては、例えば、カル
ボキシメチルセルロース、メチルセルロース、ポリアク
リル酸ナトリウム、ポリテトラフルオロエチレンを挙げ
ることができる。
Examples of the polymer binder include carboxymethyl cellulose, methyl cellulose, sodium polyacrylate, and polytetrafluoroethylene.

【0069】前記導電性基板としては、例えばニッケ
ル、ステンレスまたはニッケルめっきが施された金属か
ら形成された網状、スポンジ状、繊維状、もしくはフェ
ルト状の金属多孔体を挙げることができる。
Examples of the conductive substrate include a mesh-like, sponge-like, fiber-like, or felt-like porous metal body made of nickel, stainless steel, or nickel-plated metal.

【0070】2) セパレータ このセパレータとしては、例えば、ポリプロピレン不織
布、ナイロン不織布、ポリプロピレン繊維とナイロン繊
維を混繊した不織布のような高分子不織布等を挙げるこ
とができる。特に、表面が親水化処理されたポリプロピ
レン不織布はセパレータとして好適である。
2) Separator Examples of the separator include a polymer nonwoven fabric such as a polypropylene nonwoven fabric, a nylon nonwoven fabric, and a nonwoven fabric in which polypropylene fibers and nylon fibers are mixed. In particular, a polypropylene nonwoven fabric whose surface has been hydrophilized is suitable as a separator.

【0071】3) アルカリ電解液 このアルカリ電解液としては、例えば、水酸化ナトリウ
ム(NaOH)の水溶液、水酸化リチウム(LiOH)の水溶
液、水酸化カリウム(KOH)の水溶液、NaOHとLiOHの混
合液、KOHとLiOHの混合液、KOHとLiOHとNaOHの混合液等
を用いることができる。
3) Alkaline Electrolyte Examples of the alkaline electrolyte include an aqueous solution of sodium hydroxide (NaOH), an aqueous solution of lithium hydroxide (LiOH), an aqueous solution of potassium hydroxide (KOH), and a mixed solution of NaOH and LiOH. , A mixed solution of KOH and LiOH, a mixed solution of KOH, LiOH and NaOH, and the like.

【0072】本発明に係る二次電池の一例である円筒形
アルカリ二次電池を図1に示す。
FIG. 1 shows a cylindrical alkaline secondary battery which is an example of the secondary battery according to the present invention.

【0073】図1に示すように有底円筒状の容器1内に
は、正極2とセパレータ3と負極4とを積層してスパイ
ラル状に捲回することにより作製された電極群5が収納
されている。前記負極4は、前記電極群5の最外周に配
置されて前記容器1と電気的に接触している。アルカリ
電解液は、前記容器1内に収容されている。中央に孔6
を有する円形の封口板7は、前記容器1の上部開口部に
配置されている。リング状の絶縁性ガスケット8は、前
記封口板7の周縁と前記容器1の上部開口部内面の間に
配置され、前記上部開口部を内側に縮径するカシメ加工
により前記容器1に前記封口板7を前記ガスケット8を
介して気密に固定している。正極リード9は、一端が前
記正極2に接続、他端が前記封口板7の下面に接続され
ている。帽子形状をなす正極端子10は、前記封口板7
上に前記孔6を覆うように取り付けられている。ゴム製
の安全弁11は、前記封口板7と前記正極端子10で囲
まれた空間内に前記孔6を塞ぐように配置されている。
中央に穴を有する絶縁材料からなる円形の押え板12
は、前記正極端子10上に前記正極端子10の突起部が
その押え板12の前記穴から突出されるように配置され
ている。外装チューブ13は、前記押え板12の周縁、
前記容器1の側面及び前記容器1の底部周縁を被覆して
いる。
As shown in FIG. 1, an electrode group 5 produced by laminating a positive electrode 2, a separator 3, and a negative electrode 4 and spirally winding them is housed in a bottomed cylindrical container 1. ing. The negative electrode 4 is arranged at the outermost periphery of the electrode group 5 and is in electrical contact with the container 1. The alkaline electrolyte is contained in the container 1. Hole 6 in the center
Is disposed in the upper opening of the container 1. The ring-shaped insulating gasket 8 is disposed between the peripheral edge of the sealing plate 7 and the inner surface of the upper opening of the container 1, and the sealing plate is attached to the container 1 by caulking to reduce the diameter of the upper opening inward. 7 is hermetically fixed via the gasket 8. One end of the positive electrode lead 9 is connected to the positive electrode 2, and the other end is connected to the lower surface of the sealing plate 7. The positive electrode terminal 10 having a hat shape is provided with the sealing plate 7.
It is attached so as to cover the hole 6 above. A rubber safety valve 11 is disposed so as to close the hole 6 in a space surrounded by the sealing plate 7 and the positive electrode terminal 10.
Circular holding plate 12 made of an insulating material having a hole in the center
Are arranged on the positive electrode terminal 10 such that the projections of the positive electrode terminal 10 protrude from the holes of the holding plate 12. The outer tube 13 is provided on the periphery of the holding plate 12,
The side surface of the container 1 and the periphery of the bottom of the container 1 are covered.

【0074】本発明に係る二次電池は、前述した図1に
示すような円筒形アルカリ二次電池の他に、正極と負極
とをセパレータを介して交互に積層した構造の電極群
と、アルカリ電解液とが有底矩形筒状の容器内に収納さ
れた構造の角形アルカリ二次電池に同様に適用すること
ができる。
The secondary battery according to the present invention includes, in addition to the cylindrical alkaline secondary battery as shown in FIG. 1 described above, an electrode group having a structure in which a positive electrode and a negative electrode are alternately laminated with a separator interposed therebetween. The present invention can be similarly applied to a rectangular alkaline secondary battery having a structure in which an electrolytic solution is contained in a bottomed rectangular cylindrical container.

【0075】次いで、本発明に係るハイブリッドカー及
び電気自動車について説明する。
Next, a hybrid car and an electric vehicle according to the present invention will be described.

【0076】本発明に係るハイブリッドカーは、外燃機
関もしくは内燃機関と、例えばモータからなる電気駆動
手段と、前記電気駆動手段用の電源とを具備する。前記
電源は、正極と、負極と、アルカリ電解液とを具備した
二次電池を具備する。前記負極には、本発明に係る水素
吸蔵合金電極が用いられる。
The hybrid car according to the present invention includes an external combustion engine or an internal combustion engine, an electric driving means such as a motor, and a power supply for the electric driving means. The power supply includes a secondary battery including a positive electrode, a negative electrode, and an alkaline electrolyte. The hydrogen storage alloy electrode according to the present invention is used for the negative electrode.

【0077】ここでいう“ハイブリッドカー”には、外
燃機関もしくは内燃機関が発電機を駆動し、発電した電
力と前記二次電池からの電力により電気駆動手段が車輪
を駆動するものと、外燃機関もしくは内燃機関ならびに
電気駆動手段の双方の駆動力を使い分けて車輪を駆動す
るものとが包含される。
The “hybrid car” referred to here includes an external combustion engine or an internal combustion engine that drives a generator, and an electric drive unit that drives wheels by electric power generated and electric power from the secondary battery. The one that drives the wheels by selectively using the driving force of both the fuel engine or the internal combustion engine and the electric driving means is included.

【0078】本発明に係る電気自動車は、駆動電源とし
て二次電池を具備する。前記二次電池は、正極と、負極
と、アルカリ電解液とを具備する。前記負極には、本発
明に係る水素吸蔵合金電極が用いられる。
The electric vehicle according to the present invention includes a secondary battery as a driving power supply. The secondary battery includes a positive electrode, a negative electrode, and an alkaline electrolyte. The hydrogen storage alloy electrode according to the present invention is used for the negative electrode.

【0079】本発明に係る水素吸蔵合金電極を負極とし
て備えた二次電池が搭載されたハイブリッドカー及び電
気自動車によれば、燃費等の走行性能を高くすることが
できる。
According to the hybrid car and the electric vehicle equipped with the secondary battery having the hydrogen storage alloy electrode according to the present invention as a negative electrode, the running performance such as fuel efficiency can be improved.

【0080】[0080]

【実施例】以下、本発明の実施例を詳細に説明する。Embodiments of the present invention will be described below in detail.

【0081】(実施例1〜5及び比較例1〜3) {負極の作製} (第1の水素吸蔵合金の作製)96%のランタンを主成
分とするミッシュメタルLm(1)、マグネシウム、ニッ
ケル、コバルト、マンガン、アルミニウムを混合し、高
周波誘導炉を用いて合金インゴットを調製した。この合
金インゴットをアルゴン雰囲気中で900℃、10時間
の熱処理を行い、組成がLm(1)0.82Mg0.18Ni2.9
0.4Mn0.2Al0.08で表わされる水素吸蔵合金インゴ
ットを得た。
(Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 to 3) << Preparation of Negative Electrode >> (Preparation of First Hydrogen Storage Alloy) Misch metal Lm (1) containing 96% lanthanum as a main component, magnesium, nickel , Cobalt, manganese, and aluminum were mixed, and an alloy ingot was prepared using a high-frequency induction furnace. This alloy ingot was heat-treated at 900 ° C. for 10 hours in an argon atmosphere, and the composition was Lm (1) 0.82 Mg 0.18 Ni 2.9 C
A hydrogen storage alloy ingot represented by o 0.4 Mn 0.2 Al 0.08 was obtained.

【0082】この水素吸蔵合金について、Cu−Kα線
をX線源とするX線回折パターンから結晶構造を観察し
たところ、主相の結晶構造はCe2Ni7型であった。
When the crystal structure of the hydrogen storage alloy was observed from an X-ray diffraction pattern using Cu-Kα radiation as an X-ray source, the crystal structure of the main phase was Ce 2 Ni 7 type.

【0083】また、この水素吸蔵合金について、任意の
5視野の走査電子顕微鏡写真を撮影した。各顕微鏡写真
について視野内の合金面積に占める主相の面積比率を求
めた。次いで、面積比率の平均値を算出することにより
水素吸蔵合金中の主相の容積比率を得たところ、容積比
率は70体積%であった。
Further, with respect to this hydrogen storage alloy, scanning electron micrographs of five arbitrary visual fields were taken. For each micrograph, the area ratio of the main phase to the alloy area in the visual field was determined. Next, the volume ratio of the main phase in the hydrogen storage alloy was obtained by calculating the average value of the area ratio, and the volume ratio was 70% by volume.

【0084】ひきつづき、この水素吸蔵合金を不活性雰
囲気中で機械的に粉砕し、篩い分けにより20μm以
上、150μm以下の合金粉末を選別した。レーザ回折
・散乱式粒度分布測定装置により粒度分布を測定したと
ころ、重量積分50%にあたる平均粒径は100μmで
あった。
Subsequently, the hydrogen-absorbing alloy was mechanically pulverized in an inert atmosphere, and sieved to select an alloy powder having a size of not less than 20 μm and not more than 150 μm. When the particle size distribution was measured by a laser diffraction / scattering type particle size distribution analyzer, the average particle size corresponding to 50% by weight was 100 μm.

【0085】(第2の水素吸蔵合金の作製)48%のラ
ンタン、35%のネオジウム、4%のセリウムおよび1
0%のプラセオジムを主成分とするミッシュメタルLm
(2)、マグネシウム、ニッケル、コバルト、マンガン、
アルミニウムを混合し、高周波誘導炉を用いて合金イン
ゴットを調製した。この合金インゴットをアルゴン雰囲
気中で900℃、10時間の熱処理を行い、下記表1に
表わされる組成を有する水素吸蔵合金インゴットを得
た。
(Preparation of second hydrogen storage alloy) 48% lanthanum, 35% neodymium, 4% cerium and 1%
Misch metal Lm containing 0% praseodymium as a main component
(2), magnesium, nickel, cobalt, manganese,
Aluminum was mixed and an alloy ingot was prepared using a high frequency induction furnace. This alloy ingot was subjected to a heat treatment at 900 ° C. for 10 hours in an argon atmosphere to obtain a hydrogen storage alloy ingot having a composition shown in Table 1 below.

【0086】この水素吸蔵合金について、Cu−Kα線
をX線源とするX線回折パターンから結晶構造を観察し
たところ、主相の結晶構造はCe2Ni7型であった。
When the crystal structure of the hydrogen storage alloy was observed from an X-ray diffraction pattern using Cu-Kα radiation as an X-ray source, the crystal structure of the main phase was Ce 2 Ni 7 type.

【0087】また、この水素吸蔵合金について、任意の
5視野の走査電子顕微鏡写真を撮影した。各顕微鏡写真
について視野内の合金面積に占める主相の面積比率を求
めた。次いで、面積比率の平均値を算出することにより
水素吸蔵合金中の主相の容積比率を得たところ、容積比
率は70体積%であった。
Further, with respect to this hydrogen storage alloy, scanning electron micrographs of five arbitrary visual fields were taken. For each micrograph, the area ratio of the main phase to the alloy area in the visual field was determined. Next, the volume ratio of the main phase in the hydrogen storage alloy was obtained by calculating the average value of the area ratio, and the volume ratio was 70% by volume.

【0088】ひきつづき、この水素吸蔵合金を不活性雰
囲気中で機械的に粉砕し、篩い分けにより20μm以
上、150μm以下の合金粉末を選別した。第1の水素
吸蔵合金で説明したのと同様にして平均粒径を求めたと
ころ、100μmであった。
Subsequently, this hydrogen storage alloy was mechanically pulverized in an inert atmosphere, and an alloy powder having a size of 20 μm or more and 150 μm or less was selected by sieving. When the average particle size was determined in the same manner as described for the first hydrogen storage alloy, it was 100 μm.

【0089】得られた第1の水素吸蔵合金粉末と第2の
水素吸蔵合金粉末とをこれらの合計重量に占める前記第
2の水素吸蔵合金の重量比が下記表1に示す値となるよ
うに混合して、電極用水素吸蔵合金混合粉末を得た。こ
の合金粉末100重量部に対してポリアクリル酸ナトリ
ウム0.4重量部、カルボキシメチルセルロース0.1
重量部、ポリテトラフルオロエチレン分散液(分散媒:
水、固形分60重量%)2.5重量部を加えて混練し、
60μm厚みのニッケルメッキ鉄製穴明き板からなる基
板の両面に均等に塗布した。ひきつづき、乾燥し、プレ
スを施した後、裁断し、負極を作製した。
The weight ratio of the second hydrogen storage alloy powder to the total weight of the obtained first hydrogen storage alloy powder and the second hydrogen storage alloy powder is set to the value shown in Table 1 below. The mixture was mixed to obtain a hydrogen storage alloy mixed powder for an electrode. 0.4 parts by weight of sodium polyacrylate and 0.1 parts by weight of carboxymethyl cellulose were added to 100 parts by weight of the alloy powder.
Parts by weight of a polytetrafluoroethylene dispersion (dispersion medium:
2.5 parts by weight of water and a solid content of 60% by weight) are added and kneaded,
It was evenly applied to both sides of a substrate made of a nickel-plated iron perforated plate having a thickness of 60 μm. Subsequently, after drying, pressing, and cutting, a negative electrode was produced.

【0090】(電池の組み立て)この負極と公知技術に
より調製された非燒結式のニッケル正極との間にセパレ
ータを介して渦巻き状に捲回することにより電極群を作
製した。得られた電極群を電池缶に挿入し、6mol/
LのKOH、1mol/LのNaOH及び0.5mol
/LのLiOHの混合水溶液であるアルカリ電解液を注
入した後、密封することにより容量が1400mAh
で、AAサイズのニッケル水素二次電池を組み立てた。
(Assembly of Battery) An electrode group was manufactured by spirally winding the negative electrode and a non-sintered nickel positive electrode prepared by a known technique via a separator. The obtained electrode group was inserted into a battery can, and 6 mol /
L KOH, 1 mol / L NaOH and 0.5 mol
/ L LiOH mixed aqueous solution was injected, and then sealed to obtain a capacity of 1400 mAh.
Thus, an AA size nickel-metal hydride secondary battery was assembled.

【0091】(実施例6〜11および比較例4〜5)第
2の水素吸蔵合金の組成を下記表2に示すものに変更
し、この第2の水素吸蔵合金と前述した第1の水素吸蔵
合金とをこれらの合計重量に占める前記第2の水素吸蔵
合金の重量比が下記表2に示す値になるように混合する
こと以外は、前述した実施例1で説明したのと同様にし
て負極を作製した。次いで、この負極を用いること以外
は、前述した実施例1で説明したのと同様にしてニッケ
ル水素二次電池を組み立てた。
(Examples 6 to 11 and Comparative Examples 4 and 5) The composition of the second hydrogen storage alloy was changed to the composition shown in Table 2 below, and the second hydrogen storage alloy and the first hydrogen storage alloy described above were used. The negative electrode was prepared in the same manner as described in Example 1 except that the alloy was mixed with the alloy so that the weight ratio of the second hydrogen storage alloy to the total weight thereof became the value shown in Table 2 below. Was prepared. Next, a nickel-hydrogen secondary battery was assembled in the same manner as described in Example 1 except that this negative electrode was used.

【0092】(実施例12〜17および比較例6〜7)
第2の水素吸蔵合金の組成を下記表3に示すものに変更
し、この第2の水素吸蔵合金と前述した第1の水素吸蔵
合金とをこれらの合計重量に占める前記第2の水素吸蔵
合金の重量比が下記表3に示す値になるように混合する
こと以外は、前述した実施例1で説明したのと同様にし
て負極を作製した。次いで、この負極を用いること以外
は、前述した実施例1で説明したのと同様にしてニッケ
ル水素二次電池を組み立てた。
(Examples 12 to 17 and Comparative Examples 6 and 7)
The composition of the second hydrogen storage alloy was changed to the composition shown in Table 3 below, and the second hydrogen storage alloy and the first hydrogen storage alloy described above accounted for the total weight of the second hydrogen storage alloy. A negative electrode was prepared in the same manner as described in Example 1 above, except that the weight ratio was mixed as shown in Table 3 below. Next, a nickel-hydrogen secondary battery was assembled in the same manner as described in Example 1 except that this negative electrode was used.

【0093】(実施例18〜24および比較例8〜1
4)第2の水素吸蔵合金の組成並びにこの合金のLm
(2)中のLaの重量比を下記表4に示すようにし、かつ
この第2の水素吸蔵合金と前述した第1の水素吸蔵合金
とをこれらの合計重量に占める前記第2の水素吸蔵合金
の重量比が下記表4に示す値になるように混合すること
以外は、前述した実施例1で説明したのと同様にして負
極を作製した。次いで、この負極を用いること以外は、
前述した実施例1で説明したのと同様にしてニッケル水
素二次電池を組み立てた。
(Examples 18 to 24 and Comparative Examples 8 to 1)
4) Composition of second hydrogen storage alloy and Lm of this alloy
The weight ratio of La in (2) is as shown in Table 4 below, and the second hydrogen storage alloy occupies the total weight of the second hydrogen storage alloy and the first hydrogen storage alloy. A negative electrode was produced in the same manner as described in Example 1 except that the weight ratio was mixed as shown in Table 4 below. Then, except using this negative electrode,
A nickel-metal hydride secondary battery was assembled in the same manner as described in Example 1 described above.

【0094】得られた実施例1〜24及び比較例1〜1
4の二次電池について、室温において140mAの電流
で13時間充電した後、140mAの電流で電池電圧が
1.0Vに低下するまで放電する充放電サイクルを5サ
イクル施した。次いで、140mAの電流で13時間充
電した後、二次電池を−20℃に冷却し、1400mA
の電流で電池電圧が1.0Vに低下するまで放電し、こ
の際の放電容量を測定した。このようにして得られた2
0℃および−20℃での放電容量を、比較例1の二次電
池の放電容量を1.00とした相対値で表わし、その結
果を下記表1〜表4に併記する。
The obtained Examples 1 to 24 and Comparative Examples 1 to 1
After charging the secondary battery of No. 4 at room temperature with a current of 140 mA for 13 hours, the battery was subjected to five charge / discharge cycles of discharging at a current of 140 mA until the battery voltage dropped to 1.0 V. Next, after charging for 13 hours with a current of 140 mA, the secondary battery was cooled to −20 ° C.
Was discharged until the battery voltage dropped to 1.0 V, and the discharge capacity at this time was measured. 2 obtained in this way
The discharge capacities at 0 ° C. and −20 ° C. are represented by relative values when the discharge capacity of the secondary battery of Comparative Example 1 is 1.00, and the results are also shown in Tables 1 to 4 below.

【0095】[0095]

【表1】 [Table 1]

【0096】[0096]

【表2】 [Table 2]

【0097】[0097]

【表3】 [Table 3]

【0098】[0098]

【表4】 [Table 4]

【0099】表1から明らかなように、前述した(1)
式で表わされる組成を有する第1の水素吸蔵合金と前述
した(2)式で表わされる組成を有する第2の水素吸蔵
合金とを含み、第2の合金の重量比が5%以上、70%
未満である水素吸蔵合金電極を備えた実施例1〜5の二
次電池は、20℃での放電容量(電池容量)をほとんど
損なうことなく、低温での放電容量を向上できることが
わかる。
As is clear from Table 1, the above (1)
Including a first hydrogen storage alloy having a composition represented by the formula and a second hydrogen storage alloy having a composition represented by the above formula (2), wherein the weight ratio of the second alloy is 5% or more and 70% or more.
It can be seen that the secondary batteries of Examples 1 to 5 provided with a hydrogen storage alloy electrode of less than 20 ° C. can improve the discharge capacity at a low temperature without substantially impairing the discharge capacity at 20 ° C. (battery capacity).

【0100】これに対し、第2の水素吸蔵合金の重量比
が5%未満である比較例2の二次電池は、20℃での放
電容量(電池容量)が高いものの、低温放電特性を改善
できないことがわかる。また、第2の水素吸蔵合金の重
量比が70%以上である比較例3の二次電池は、電池容
量及び低温放電特性双方が劣ることがわかる。
On the other hand, the secondary battery of Comparative Example 2 in which the weight ratio of the second hydrogen storage alloy is less than 5% has a high discharge capacity at 20 ° C. (battery capacity), but has improved low-temperature discharge characteristics. It turns out that you can't. Further, it can be seen that the secondary battery of Comparative Example 3 in which the weight ratio of the second hydrogen storage alloy is 70% or more is inferior in both battery capacity and low-temperature discharge characteristics.

【0101】また、表2及び表3から、第2の水素吸蔵
合金の組成を変更した際にも、第2の合金の重量比を5
%以上、70%未満にすると、高い電池容量を確保しつ
つ、低温での放電容量を向上できることがわかる。
Further, from Tables 2 and 3, even when the composition of the second hydrogen storage alloy was changed, the weight ratio of the second alloy was 5%.
% To less than 70%, the discharge capacity at low temperatures can be improved while securing a high battery capacity.

【0102】[0102]

【発明の効果】以上詳述したように本発明に係る水素吸
蔵合金電極及び二次電池によれば、高い電池容量を確保
しつつ、低温での放電容量を向上することができる等の
顕著な効果を奏する。また、本発明に係るハイブリッド
カー及び電気自動車によれば、燃費等の走行性能を向上
することができる等の顕著な効果を奏する。
As described above in detail, according to the hydrogen storage alloy electrode and the secondary battery according to the present invention, it is possible to improve the low-temperature discharge capacity while securing a high battery capacity. It works. Further, according to the hybrid car and the electric vehicle according to the present invention, remarkable effects such as improvement in running performance such as fuel efficiency can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明に係る二次電池の一例である円筒形アル
カリ二次電池を示す部分切欠斜視図。
FIG. 1 is a partially cutaway perspective view showing a cylindrical alkaline secondary battery as an example of a secondary battery according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…容器、 2…正極、 3…セパレータ、 4…負極、 5…電極群、 7…封口板、 8…絶縁ガスケット。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Container, 2 ... Positive electrode, 3 ... Separator, 4 ... Negative electrode, 5 ... Electrode group, 7 ... Sealing plate, 8 ... Insulating gasket.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H01M 10/30 B60K 9/00 C (72)発明者 酒井 勲 神奈川県横浜市磯子区新杉田町8番地 株 式会社東芝横浜事業所内 (72)発明者 稲葉 隆道 神奈川県横浜市磯子区新杉田町8番地 株 式会社東芝横浜事業所内 (72)発明者 高林 純一 神奈川県横浜市磯子区新杉田町8番地 株 式会社東芝横浜事業所内 (72)発明者 山本 雅秋 神奈川県横浜市磯子区新杉田町8番地 株 式会社東芝横浜事業所内 (72)発明者 鈴木 秀治 東京都品川区南品川3丁目4番10号 東芝 電池株式会社内 (72)発明者 入江 周一郎 東京都品川区南品川3丁目4番10号 東芝 電池株式会社内 (72)発明者 武野 和太 東京都品川区南品川3丁目4番10号 東芝 電池株式会社内 Fターム(参考) 3D035 AA00 5H028 EE01 EE05 HH01 HH05 5H050 AA06 AA08 BA14 CA03 CB16 CB29 FA19 HA01 HA02 HA05──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) H01M 10/30 B60K 9/00 C (72) Inventor Isao Sakai 8 Shinsugita-cho Isogo-ku, Yokohama-shi, Kanagawa Inside the Toshiba Yokohama Office (72) Inventor Takamichi Inaba, 8-8 Shinsugita-cho, Isogo-ku, Yokohama, Kanagawa Prefecture Inside the Toshiba Yokohama Office (72) Inventor Jun-ichi Takabayashi 8th, Shinsugita-cho, Isogo-ku, Yokohama, Kanagawa Toshiba Yokohama Office (72) Inventor Masaaki Yamamoto 8 Shinsugita-cho, Isogo-ku, Yokohama-shi, Kanagawa Prefecture Toshiba Yokohama Office (72) Inventor Hideharu Suzuki 3-4-1-10 Minamishinagawa, Shinagawa-ku, Tokyo Toshiba Battery Stock In-company (72) Inventor Shuichiro Irie 3-4-10 Minamishinagawa, Shinagawa-ku, Tokyo Toshiba Battery Corporation (72) Inventor Takeno Wada 3-4-10 Minamishinagawa, Shinagawa-ku, Tokyo F-term in Toshiba Battery Corporation (reference) 3D035 AA00 5H028 EE01 EE05 HH01 HH05 5H050 AA06 AA08 BA14 CA03 CB16 CB29 FA19 HA01 HA02 HA05

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 下記(1)式で表わされる組成を有する
第1の水素吸蔵合金と、下記(2)式で表わされる組成
を有する第2の水素吸蔵合金とを含み、前記第1および
第2の水素吸蔵合金の合計重量に占める前記第2の水素
吸蔵合金の重量比が5%以上、70%未満であることを
特徴とする水素吸蔵合金電極。 Lm(1)1-a-bMgabNicd …(1) 但し、Lm(1)は希土類元素(希土類元素にはイットリ
ウムが含まれる)から選ばれる1種以上の元素からなる
と共に、La含有量が70重量%以上であり、TはCa
及びTiよりなる群から選ばれる1種類以上の元素であ
り、AはCo,Al、Mn,Fe,Cr、Cu,Sn,
Zn,Ga,Si及びBよりなる群から選ばれる1種以
上の元素であり、原子比a、b、cおよびdは0.15
≦a≦0.35、0≦b≦0.2、0≦d≦1、2.8
≦c+d≦3.8を示す。 Lm(2)1-a-bMgabNicd …(2) 但し、Lm(2)は希土類元素(希土類元素にはイットリ
ウムが含まれる)から選ばれる1種以上の元素からなる
と共に、La含有量が70重量%未満であり、TはCa
及びTiよりなる群から選ばれる1種類以上の元素であ
り、AはCo,Al、Mn,Fe,Cr、Cu,Sn,
Zn,Ga,Si及びBよりなる群から選ばれる1種以
上の元素であり、原子比a、b、cおよびdは0.15
≦a≦0.35、0≦b≦0.2、0≦d≦1、2.8
≦c+d≦3.8を示す。
A first hydrogen storage alloy having a composition represented by the following formula (1) and a second hydrogen storage alloy having a composition represented by the following formula (2); A hydrogen storage alloy electrode, wherein the weight ratio of the second hydrogen storage alloy to the total weight of the second hydrogen storage alloy is 5% or more and less than 70%. Lm (1) 1-ab Mg a T b Ni c A d ... (1) where, Lm (1) together with consists of one or more elements selected from rare earth elements (the rare earth elements include yttrium), La content is 70% by weight or more, and T is Ca
And at least one element selected from the group consisting of Ti and A, where A is Co, Al, Mn, Fe, Cr, Cu, Sn,
At least one element selected from the group consisting of Zn, Ga, Si and B, and the atomic ratios a, b, c and d are 0.15
≦ a ≦ 0.35, 0 ≦ b ≦ 0.2, 0 ≦ d ≦ 1, 2.8
≤c + d≤3.8. Lm (2) 1-ab Mg a T b Ni c A d ... (2) However, Lm (2) together with consists of one or more elements selected from rare earth elements (the rare earth elements include yttrium), La content is less than 70% by weight and T is Ca
And at least one element selected from the group consisting of Ti and A, where A is Co, Al, Mn, Fe, Cr, Cu, Sn,
At least one element selected from the group consisting of Zn, Ga, Si and B, and the atomic ratios a, b, c and d are 0.15
≦ a ≦ 0.35, 0 ≦ b ≦ 0.2, 0 ≦ d ≦ 1, 2.8
≤c + d≤3.8.
【請求項2】 前記第1の水素吸蔵合金及び前記第2の
水素吸蔵合金は、結晶系が六方晶である第1の相群(但
し、CaCu5型構造を有する相を除く)および結晶系
が菱面体である第2の相群からなる群より選ばれる少な
くとも1種類の相を主相としてそれぞれ含むことを特徴
とする請求項1記載の水素吸蔵合金電極。
2. The first hydrogen storage alloy and the second hydrogen storage alloy are composed of a first phase group having a hexagonal crystal system (excluding a phase having a CaCu 5 type structure) and a crystal system. 2. The hydrogen storage alloy electrode according to claim 1, wherein each of the main phases includes at least one type of phase selected from the group consisting of a second phase group that is a rhombohedral.
【請求項3】 前記第1の水素吸蔵合金及び前記第2の
水素吸蔵合金の平均粒径は、それぞれ、10〜150μ
mの範囲内であることを特徴とする請求項1記載の水素
吸蔵合金電極。
3. The average particle diameter of each of the first hydrogen storage alloy and the second hydrogen storage alloy is 10 to 150 μm.
2. The hydrogen storage alloy electrode according to claim 1, wherein m is within a range of m.
【請求項4】 前記Lm(2)は、La含有量が5〜68
重量%の範囲内で、かつCe含有量が20重量%(0重
量%を含む)以下であることを特徴とする請求項1記載
の水素吸蔵合金電極。
4. The Lm (2) has a La content of 5 to 68.
2. The hydrogen storage alloy electrode according to claim 1, wherein the content of Ce is 20% by weight (including 0% by weight) or less within a range of 2% by weight.
【請求項5】 正極と、負極と、アルカリ電解液とを具
備した二次電池において、 前記負極は、下記(1)式で表わされる組成を有する第
1の水素吸蔵合金と、下記(2)式で表わされる組成を
有する第2の水素吸蔵合金とを含み、前記第1および第
2の水素吸蔵合金の合計重量に占める前記第2の水素吸
蔵合金の重量比が5%以上、70%未満であることを特
徴とする二次電池。 Lm(1)1-a-bMgabNicd …(1) 但し、Lm(1)は希土類元素(希土類元素にはイットリ
ウムが含まれる)から選ばれる1種以上の元素からなる
と共に、La含有量が70重量%以上であり、TはCa
及びTiよりなる群から選ばれる1種類以上の元素であ
り、AはCo,Al、Mn,Fe,Cr、Cu,Sn,
Zn,Ga,Si及びBよりなる群から選ばれる1種以
上の元素であり、原子比a、b、cおよびdは0.15
≦a≦0.35、0≦b≦0.2、0≦d≦1、2.8
≦c+d≦3.8を示す。 Lm(2)1-a-bMgabNicd …(2) 但し、Lm(2)は希土類元素(希土類元素にはイットリ
ウムが含まれる)から選ばれる1種以上の元素からなる
と共に、La含有量が70重量%未満であり、TはCa
及びTiよりなる群から選ばれる1種類以上の元素であ
り、AはCo,Al、Mn,Fe,Cr、Cu,Sn,
Zn,Ga,Si及びBよりなる群から選ばれる1種以
上の元素であり、原子比a、b、cおよびdは0.15
≦a≦0.35、0≦b≦0.2、0≦d≦1、2.8
≦c+d≦3.8を示す。
5. A secondary battery comprising a positive electrode, a negative electrode, and an alkaline electrolyte, wherein the negative electrode comprises: a first hydrogen storage alloy having a composition represented by the following formula (1); A second hydrogen storage alloy having a composition represented by the following formula: wherein the weight ratio of the second hydrogen storage alloy to the total weight of the first and second hydrogen storage alloys is 5% or more and less than 70% A secondary battery characterized by the following. Lm (1) 1-ab Mg a T b Ni c A d ... (1) where, Lm (1) together with consists of one or more elements selected from rare earth elements (the rare earth elements include yttrium), La content is 70% by weight or more, and T is Ca
And at least one element selected from the group consisting of Ti and A, where A is Co, Al, Mn, Fe, Cr, Cu, Sn,
At least one element selected from the group consisting of Zn, Ga, Si and B, and the atomic ratios a, b, c and d are 0.15
≦ a ≦ 0.35, 0 ≦ b ≦ 0.2, 0 ≦ d ≦ 1, 2.8
≤c + d≤3.8. Lm (2) 1-ab Mg a T b Ni c A d ... (2) However, Lm (2) together with consists of one or more elements selected from rare earth elements (the rare earth elements include yttrium), La content is less than 70% by weight and T is Ca
And at least one element selected from the group consisting of Ti and A, where A is Co, Al, Mn, Fe, Cr, Cu, Sn,
At least one element selected from the group consisting of Zn, Ga, Si and B, and the atomic ratios a, b, c and d are 0.15
≦ a ≦ 0.35, 0 ≦ b ≦ 0.2, 0 ≦ d ≦ 1, 2.8
≤c + d≤3.8.
【請求項6】 前記第1の水素吸蔵合金及び前記第2の
水素吸蔵合金の平均粒径は、それぞれ、10〜150μ
mの範囲内であることを特徴とする請求項5記載の二次
電池。
6. The average particle diameter of each of the first hydrogen storage alloy and the second hydrogen storage alloy is 10 to 150 μm.
The secondary battery according to claim 5, wherein m is within a range of m.
【請求項7】 前記Lm(2)は、La含有量が5〜68
重量%の範囲内で、かつCe含有量が20重量%(0重
量%を含む)以下であることを特徴とする請求項5記載
の二次電池。
7. The Lm (2) has a La content of 5 to 68.
6. The secondary battery according to claim 5, wherein the content of Ce is 20% by weight or less (including 0% by weight) within a range of 10% by weight.
【請求項8】 電気駆動手段と、前記電気駆動手段用の
電源とを具備したハイブリッドカーにおいて、 前記電源は、正極と、請求項1記載の水素吸蔵合金電極
からなる負極と、アルカリ電解液とを具備した二次電池
を備えることを特徴とするハイブリッドカー。
8. A hybrid car comprising an electric drive means and a power supply for the electric drive means, wherein the power supply is a positive electrode, a negative electrode comprising the hydrogen storage alloy electrode according to claim 1, and an alkaline electrolyte. A hybrid car comprising a secondary battery comprising:
【請求項9】 駆動電源として二次電池を具備した電気
自動車において、 前記二次電池は、正極と、請求項1記載の水素吸蔵合金
電極からなる負極と、アルカリ電解液とを備えることを
特徴とする電気自動車。
9. An electric vehicle including a secondary battery as a driving power source, wherein the secondary battery includes a positive electrode, a negative electrode including the hydrogen storage alloy electrode according to claim 1, and an alkaline electrolyte. And an electric car.
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