JP2002075347A - 水素吸蔵合金 - Google Patents
水素吸蔵合金Info
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
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- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 物性を特定することによって、微粉化特性及
び水素吸蔵特性に優れると共に、良好な出力特性及び保
存特性を有する水素吸蔵合金を提供する。 【解決手段】 水素固溶体相（α相）と水素化相（β
相）の共存領域において、β相の単位吸蔵量当たりの体
積膨張率（△ＶH ＝Ｖ／Ｈ/ Ｍ）が４以下であり、かつ
Ｈ/ Ｍ＝０（水素を吸蔵しない状態）に対するＨ/ Ｍ＝
０．５、０．８でのβ相の体積膨張率が、それぞれ１１
％未満、１５％未満であることを特徴とする水素吸蔵合
金。
び水素吸蔵特性に優れると共に、良好な出力特性及び保
存特性を有する水素吸蔵合金を提供する。 【解決手段】 水素固溶体相（α相）と水素化相（β
相）の共存領域において、β相の単位吸蔵量当たりの体
積膨張率（△ＶH ＝Ｖ／Ｈ/ Ｍ）が４以下であり、かつ
Ｈ/ Ｍ＝０（水素を吸蔵しない状態）に対するＨ/ Ｍ＝
０．５、０．８でのβ相の体積膨張率が、それぞれ１１
％未満、１５％未満であることを特徴とする水素吸蔵合
金。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、水素吸蔵合金に関
し、詳しくは微粉化特性及び水素吸蔵特性（ＰＣＴ特
性）に優れ、しかも電池特性として重要な、初期活性に
優れるばかりか、電動工具等の高出力特性やハイブリッ
ド電気自動車用途の低温特性が良好な水素吸蔵合金に関
する。
し、詳しくは微粉化特性及び水素吸蔵特性（ＰＣＴ特
性）に優れ、しかも電池特性として重要な、初期活性に
優れるばかりか、電動工具等の高出力特性やハイブリッ
ド電気自動車用途の低温特性が良好な水素吸蔵合金に関
する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】近年、
ニッケル−カドミウム蓄電池に代わる高容量アルカリ蓄
電池として、水素吸蔵合金を負極に用いたニッケル−水
素蓄電池（二次電池）が注目されている。この水素吸蔵
合金は、現在では希土類系の混合物であるＭｍ（ミッシ
ュメタル）とＮｉ、Ａｌ、Ｍｎ、Ｃｏとの５元素の水素
吸蔵合金が汎用されている。
ニッケル−カドミウム蓄電池に代わる高容量アルカリ蓄
電池として、水素吸蔵合金を負極に用いたニッケル−水
素蓄電池（二次電池）が注目されている。この水素吸蔵
合金は、現在では希土類系の混合物であるＭｍ（ミッシ
ュメタル）とＮｉ、Ａｌ、Ｍｎ、Ｃｏとの５元素の水素
吸蔵合金が汎用されている。
【０００３】このＭｍ−Ｎｉ−Ｍｎ−Ａｌ−Ｃｏ合金
は、Ｌａ系のそれに比べて比較的安価な材料で負極を構
成でき、サイクル寿命が長く、過充電時の発生ガスによ
る内圧上昇が少ない密閉型ニッケル水素蓄電池を得るこ
とができることから、電極材料として広く用いられてい
る。
は、Ｌａ系のそれに比べて比較的安価な材料で負極を構
成でき、サイクル寿命が長く、過充電時の発生ガスによ
る内圧上昇が少ない密閉型ニッケル水素蓄電池を得るこ
とができることから、電極材料として広く用いられてい
る。
【０００４】また、ミッシュメタル、ニッケル以外の合
金組成及びその含有割合について多数提案がなされてい
る。しかし、いずれも合金組成及びその含有割合から水
素吸蔵合金の特性を改善するしようとするものであり、
水素吸蔵合金の有する物性に着目して、その特性を改善
するものではなかった。
金組成及びその含有割合について多数提案がなされてい
る。しかし、いずれも合金組成及びその含有割合から水
素吸蔵合金の特性を改善するしようとするものであり、
水素吸蔵合金の有する物性に着目して、その特性を改善
するものではなかった。
【０００５】従って、本発明の目的は、物性を特定する
ことによって、微粉化特性及び水素吸蔵特性に優れると
共に、良好な出力特性及び保存特性を有する水素吸蔵合
金を提供することにある。
ことによって、微粉化特性及び水素吸蔵特性に優れると
共に、良好な出力特性及び保存特性を有する水素吸蔵合
金を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明者等は種々の研究
を重ねた結果、水素固溶体相（α相）と水素化物相（β
相）の２相混合領域において、体積膨張の小さい水素吸
蔵合金が上記目的を達成し得ることを知見した。
を重ねた結果、水素固溶体相（α相）と水素化物相（β
相）の２相混合領域において、体積膨張の小さい水素吸
蔵合金が上記目的を達成し得ることを知見した。
【０００７】本発明は、上記知見に基づきなされたもの
で、水素固溶体相（α相）と水素化相（β相）の共存領
域において、β相の単位吸蔵量当たりの体積膨張率（△
ＶH＝Ｖ／Ｈ/ Ｍ）が４以下であり、かつＨ/ Ｍ＝０
（水素を吸蔵しない状態）に対するＨ/ Ｍ＝０．５、
０．８でのβ相の体積膨張率が、それぞれ１１％未満、
１５％未満であることを特徴とする水素吸蔵合金を提供
するものである。
で、水素固溶体相（α相）と水素化相（β相）の共存領
域において、β相の単位吸蔵量当たりの体積膨張率（△
ＶH＝Ｖ／Ｈ/ Ｍ）が４以下であり、かつＨ/ Ｍ＝０
（水素を吸蔵しない状態）に対するＨ/ Ｍ＝０．５、
０．８でのβ相の体積膨張率が、それぞれ１１％未満、
１５％未満であることを特徴とする水素吸蔵合金を提供
するものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て説明する。
て説明する。
【０００９】図１は、水素吸蔵合金の典型的な組成等温
線図である。図１において、縦軸はは一定温度（Ｔ）に
おける気体水素の平衡圧（Ｐ）を示し、横軸は金属中の
水素濃度で、金属原子Ｍ一個当たりの水素原子Ｈの量
（Ｈ/ Ｍ）を示している。
線図である。図１において、縦軸はは一定温度（Ｔ）に
おける気体水素の平衡圧（Ｐ）を示し、横軸は金属中の
水素濃度で、金属原子Ｍ一個当たりの水素原子Ｈの量
（Ｈ/ Ｍ）を示している。
【００１０】一定温度（Ｔ）に保ったまま水素圧力を上
げていくと、金属中に水素が溶解し、Ｈ/ Ｍは曲線ＡＢ
にそって増大する。ＡＢ間では金属内に水素原子が溶解
し固溶体を生成する。水素の固溶した金属相をα相と呼
び、α相ではジーベルトの法則に従って固溶した水素量
は圧力の平方根に比例する。水素組成がＢ点に達する
と、α相が水素ガスと反応して水素化物相、β相が生成
され始め、金属は水素を吸蔵し、水素吸蔵量が増大す
る。Ｃ点に達するとα相は全てβ相に変わる。Ｃ点を過
ぎるとβ相に水素が固溶するγ相の単相領域となる。こ
のようにα相とβ相の二つが共存する組成範囲があり、
その範囲内では定温条件で平衡水素圧が一定となる。こ
のような等温線の水平な部分（ＢＣ間）をプラトーと呼
ぶ。
げていくと、金属中に水素が溶解し、Ｈ/ Ｍは曲線ＡＢ
にそって増大する。ＡＢ間では金属内に水素原子が溶解
し固溶体を生成する。水素の固溶した金属相をα相と呼
び、α相ではジーベルトの法則に従って固溶した水素量
は圧力の平方根に比例する。水素組成がＢ点に達する
と、α相が水素ガスと反応して水素化物相、β相が生成
され始め、金属は水素を吸蔵し、水素吸蔵量が増大す
る。Ｃ点に達するとα相は全てβ相に変わる。Ｃ点を過
ぎるとβ相に水素が固溶するγ相の単相領域となる。こ
のようにα相とβ相の二つが共存する組成範囲があり、
その範囲内では定温条件で平衡水素圧が一定となる。こ
のような等温線の水平な部分（ＢＣ間）をプラトーと呼
ぶ。
【００１１】本発明の水素吸蔵合金は、このα相領域に
おいて、ａ軸とｃ軸の長さの変化が等方性であることが
望ましい。このように、ａ軸とｃ軸の長さの変化が等方
性であることによって、出力あるいは吸蔵速度が速く、
充電受け入れ性が高いばかりか、合金の微粉化特性に優
れる。ここでいう等方性とは、水素吸蔵あるいは脱蔵時
のａ軸及びｃ軸の変化が一様であることをいう。
おいて、ａ軸とｃ軸の長さの変化が等方性であることが
望ましい。このように、ａ軸とｃ軸の長さの変化が等方
性であることによって、出力あるいは吸蔵速度が速く、
充電受け入れ性が高いばかりか、合金の微粉化特性に優
れる。ここでいう等方性とは、水素吸蔵あるいは脱蔵時
のａ軸及びｃ軸の変化が一様であることをいう。
【００１２】また、本発明の水素吸蔵合金は、α相とβ
相の２相共存領域において、β相の単位吸蔵量当たりの
体積膨張率（△ＶH ＝Ｖ／Ｈ/ Ｍ）が４以下である。こ
の体積膨張率が４を超えると、特にハイブリッド電気自
動車（ＨＥＶ）や電動工具等の用途のように、良好な急
速充放電特性が要求される使用の場合、水素の吸蔵ある
いは貯蔵時に、格子体積の膨張収縮により、合金が微粉
化する度合いが大きくなる。さらには、水素吸蔵時に
は、体積膨張のための必要なエネルギーが余分に必要で
あり、速度論的にも不利である。
相の２相共存領域において、β相の単位吸蔵量当たりの
体積膨張率（△ＶH ＝Ｖ／Ｈ/ Ｍ）が４以下である。こ
の体積膨張率が４を超えると、特にハイブリッド電気自
動車（ＨＥＶ）や電動工具等の用途のように、良好な急
速充放電特性が要求される使用の場合、水素の吸蔵ある
いは貯蔵時に、格子体積の膨張収縮により、合金が微粉
化する度合いが大きくなる。さらには、水素吸蔵時に
は、体積膨張のための必要なエネルギーが余分に必要で
あり、速度論的にも不利である。
【００１３】また、本発明の水素吸蔵合金は、Ｈ/ Ｍ＝
０（水素を吸蔵しない状態）に対するＨ/ Ｍ＝０．５、
０．８でのβ相の体積膨張率が、それぞれ１１％未満、
１５％未満であることが必要である。体積膨張率が、こ
れらの値を超えると、水素吸蔵及び脱蔵時の微粉化が顕
著になり、電池特性の著しい劣化が起こる。
０（水素を吸蔵しない状態）に対するＨ/ Ｍ＝０．５、
０．８でのβ相の体積膨張率が、それぞれ１１％未満、
１５％未満であることが必要である。体積膨張率が、こ
れらの値を超えると、水素吸蔵及び脱蔵時の微粉化が顕
著になり、電池特性の著しい劣化が起こる。
【００１４】このようなα相領域におけるａ軸とｃ軸の
長さの変化やα相とβ相の混相領域における体積膨張率
及びａ軸及びｃ軸の長さの変化は、Ｉｎ−ｓｉｔｕＸ線
回折によって測定される。
長さの変化やα相とβ相の混相領域における体積膨張率
及びａ軸及びｃ軸の長さの変化は、Ｉｎ−ｓｉｔｕＸ線
回折によって測定される。
【００１５】本発明の水素吸蔵合金の組成は、特に制限
されないが、ＡＢx で表された時に、Ａは希土類元素、
特にミッシュメタル（Ｍｍ）が好ましく、Ｂはニッケ
ル、マンガン、アルミニウム、コバルト、もしくはこれ
に加えて鉄、銅等の他の元素を含有するものが好まし
い。また、ｘは、４．９０＜ｘ＜５．４５の範囲、さら
に好ましくは５．００＜ｘ＜５．４５のＢサイトリッチ
である非化学量論組成にあるものが望ましい。
されないが、ＡＢx で表された時に、Ａは希土類元素、
特にミッシュメタル（Ｍｍ）が好ましく、Ｂはニッケ
ル、マンガン、アルミニウム、コバルト、もしくはこれ
に加えて鉄、銅等の他の元素を含有するものが好まし
い。また、ｘは、４．９０＜ｘ＜５．４５の範囲、さら
に好ましくは５．００＜ｘ＜５．４５のＢサイトリッチ
である非化学量論組成にあるものが望ましい。
【００１６】次に、本発明の水素吸蔵合金の製造方法に
ついて説明する。先ず、特定の合金組成となるように、
水素吸蔵合金原料を秤量、混合し、例えば誘導加熱によ
る高周波加熱溶解炉を用いて、上記水素吸蔵合金原料を
溶解して溶湯となす、これを鋳型、例えば水冷型の鋳型
に流し込んで水素吸蔵合金を鋳造する。
ついて説明する。先ず、特定の合金組成となるように、
水素吸蔵合金原料を秤量、混合し、例えば誘導加熱によ
る高周波加熱溶解炉を用いて、上記水素吸蔵合金原料を
溶解して溶湯となす、これを鋳型、例えば水冷型の鋳型
に流し込んで水素吸蔵合金を鋳造する。
【００１７】次に、得られた水素吸蔵合金を不活性ガス
雰囲気中、例えばアルゴンガス中で熱処理する。このよ
うな熱処理を行うのは、鋳造された合金の組織には通常
Ｍｎ主体の微細な粒界偏析が認められるが、これを加熱
することによって均質化するためである。
雰囲気中、例えばアルゴンガス中で熱処理する。このよ
うな熱処理を行うのは、鋳造された合金の組織には通常
Ｍｎ主体の微細な粒界偏析が認められるが、これを加熱
することによって均質化するためである。
【００１８】このようにして得られた水素吸蔵合金は、
粗粉砕、微粉砕後、酸又はアルカリ、あるいはその他の
方法によって表面処理が施され、高出力用アルカリ蓄電
池の負極として好適に用いられる。かかるアルカリ蓄電
池は、初期特性や低温高出力特性が良好で、合金の微粉
化による負極の劣化が抑制され、サイクル寿命の長いも
のとなる。
粗粉砕、微粉砕後、酸又はアルカリ、あるいはその他の
方法によって表面処理が施され、高出力用アルカリ蓄電
池の負極として好適に用いられる。かかるアルカリ蓄電
池は、初期特性や低温高出力特性が良好で、合金の微粉
化による負極の劣化が抑制され、サイクル寿命の長いも
のとなる。
【００１９】
【実施例】以下、本発明を実施例等に基づき具体的に説
明する。
明する。
【００２０】［実施例１及び比較例１〜３］上記のよう
な製造方法によって、水素吸蔵合金Ａ（実施例１）、水
素吸蔵合金Ｂ（比較例１）、水素吸蔵合金Ｃ（比較例
２）及び水素吸蔵合金Ｄ（比較例３）を調製した。
な製造方法によって、水素吸蔵合金Ａ（実施例１）、水
素吸蔵合金Ｂ（比較例１）、水素吸蔵合金Ｃ（比較例
２）及び水素吸蔵合金Ｄ（比較例３）を調製した。
【００２１】水素吸蔵合金Ａ；ＭｍＮｉ4.07Ｍｎ0.36Ａ
ｌ0.32Ｃｏ0.40 水素吸蔵合金Ｂ；ＭｍＮｉ3.55Ｍｎ0.40Ａｌ0.30Ｃｏ
0.75 水素吸蔵合金Ｃ；ＭｍＮｉ3.95Ｍｎ0.45Ａｌ0.30Ｃｏ
0.40 水素吸蔵合金Ｄ；ＬａＮｉ5
ｌ0.32Ｃｏ0.40 水素吸蔵合金Ｂ；ＭｍＮｉ3.55Ｍｎ0.40Ａｌ0.30Ｃｏ
0.75 水素吸蔵合金Ｃ；ＭｍＮｉ3.95Ｍｎ0.45Ａｌ0.30Ｃｏ
0.40 水素吸蔵合金Ｄ；ＬａＮｉ5
【００２２】（物性及び特性評価）上記水素吸蔵合金Ａ
〜Ｄについて、下記条件によりＩｎ−ｓｉｔｕＸ線回折
を行い、体積膨張変化、軸長変化及びＰＣＴ特性を評価
した。 （１）初期活性化：試料を粉砕後、水素吸放出反応を３
回繰り返す（最後は０．３ＭＰａ）。 （２）Ｉｎ−ｓｉｔｕＸ線回折装置に搭載後、再び活性
化：水素吸放出反応を２回繰り返す。 （３）脱水素化（熱処理）：２００℃、２時間、１Ｐａ
以下の条件で行う。その後、室温において５×１０-4Ｐ
ａ以下になるまで行う。 （４）Ｉｎ−ｓｉｔｕＸ線回折測定条件：３２±２℃。
〜Ｄについて、下記条件によりＩｎ−ｓｉｔｕＸ線回折
を行い、体積膨張変化、軸長変化及びＰＣＴ特性を評価
した。 （１）初期活性化：試料を粉砕後、水素吸放出反応を３
回繰り返す（最後は０．３ＭＰａ）。 （２）Ｉｎ−ｓｉｔｕＸ線回折装置に搭載後、再び活性
化：水素吸放出反応を２回繰り返す。 （３）脱水素化（熱処理）：２００℃、２時間、１Ｐａ
以下の条件で行う。その後、室温において５×１０-4Ｐ
ａ以下になるまで行う。 （４）Ｉｎ−ｓｉｔｕＸ線回折測定条件：３２±２℃。
【００２３】実施例１及び比較例１〜２の水素吸蔵合金
の水素組成に対する体積変化を図２〜４にそれぞれ示
す。また、実施例１及び比較例１〜２の水素吸蔵合金の
水素組成に対する軸長（ａ軸及びｃ軸）変化を図５〜７
にそれぞれ示す。さらに、実施例１及び比較例１〜２の
水素吸蔵合金のＰＣＴ特性を図８〜１０をそれぞれ示
す。
の水素組成に対する体積変化を図２〜４にそれぞれ示
す。また、実施例１及び比較例１〜２の水素吸蔵合金の
水素組成に対する軸長（ａ軸及びｃ軸）変化を図５〜７
にそれぞれ示す。さらに、実施例１及び比較例１〜２の
水素吸蔵合金のＰＣＴ特性を図８〜１０をそれぞれ示
す。
【００２４】（特性評価）図２〜４に示したそれぞれの
図で、２相共存領域におけるβ相の単位吸蔵量当たりの
体積膨張率（△ＶH ）、及びＨ/ Ｍ＝０．５、０．８で
のβ相の体積膨張率（ＶH(0.5)、ＶH(0.8)）、出力特
性、電極寿命、微粉化残存率をそれぞれ下記に基づいて
測定した。結果を表１に示す。
図で、２相共存領域におけるβ相の単位吸蔵量当たりの
体積膨張率（△ＶH ）、及びＨ/ Ｍ＝０．５、０．８で
のβ相の体積膨張率（ＶH(0.5)、ＶH(0.8)）、出力特
性、電極寿命、微粉化残存率をそれぞれ下記に基づいて
測定した。結果を表１に示す。
【００２５】＜△ＶH 、ＶH(0.5)、ＶH(0.8)＞ （１）△ＶH Ｉｎ ｓｉｔｕ ＸＲＤで得られた格子体積で、αとβ
の２相混合領域において、Ｈ/ Ｍ＝０．５近傍のβ相の
単位吸蔵量当たりの体積膨張率として計算した。 （２）ＶH(0.5)、ＶH(0.8) Ｉｎ ｓｉｔｕ ＸＲＤで得られた格子体積で、水素を
吸蔵しない状態に対するβ相のそれぞれＨ/ Ｍ＝０．
５、０．８での体積膨張率として計算した。
の２相混合領域において、Ｈ/ Ｍ＝０．５近傍のβ相の
単位吸蔵量当たりの体積膨張率として計算した。 （２）ＶH(0.5)、ＶH(0.8) Ｉｎ ｓｉｔｕ ＸＲＤで得られた格子体積で、水素を
吸蔵しない状態に対するβ相のそれぞれＨ/ Ｍ＝０．
５、０．８での体積膨張率として計算した。
【００２６】（電極セルの作製）粒度２２〜５３ミクロ
ンに調整した水素吸蔵合金粉末を、導電材及び結合材と
共に所定量混合し、得られた混合粉をプレスしてペレッ
ト電極を作製し、負極とした。このペレット負極を、十
分な容量の正極（焼結式水酸化ニッケル）でセパレータ
を間にして挟み込み、比重１．３０のＫＯＨ水溶液中に
浸漬させモデルセルを作製した。 （充放電条件の設定） １）出力特性 ・充電０．２Ｃ−１３０％；放電１Ｃ−０．７Ｖカット ・温度：０℃ ２）寿命試験 ・充電２Ｃ／３−１ｈ；放電２Ｃ／３−１ｈ ・サイクル：１００サイクル
ンに調整した水素吸蔵合金粉末を、導電材及び結合材と
共に所定量混合し、得られた混合粉をプレスしてペレッ
ト電極を作製し、負極とした。このペレット負極を、十
分な容量の正極（焼結式水酸化ニッケル）でセパレータ
を間にして挟み込み、比重１．３０のＫＯＨ水溶液中に
浸漬させモデルセルを作製した。 （充放電条件の設定） １）出力特性 ・充電０．２Ｃ−１３０％；放電１Ｃ−０．７Ｖカット ・温度：０℃ ２）寿命試験 ・充電２Ｃ／３−１ｈ；放電２Ｃ／３−１ｈ ・サイクル：１００サイクル
【００２７】＜出力特性＞初期活性化後、上記条件によ
り０℃、１Ｃでの低温ハイレートでの放電容量を測定し
た。
り０℃、１Ｃでの低温ハイレートでの放電容量を測定し
た。
【００２８】＜電極寿命＞上記寿命試験後、充電０．２
Ｃ−１３０％、放電０．２Ｃ−０．７Ｖカット時の放電
容量を測定し、活性化後の初期放電容量に対する比を残
存容量として評価した。
Ｃ−１３０％、放電０．２Ｃ−０．７Ｖカット時の放電
容量を測定し、活性化後の初期放電容量に対する比を残
存容量として評価した。
【００２９】＜微粉化残存率＞ＰＣＴ装置で、粒度２２
〜５３ミクロンに調整した水素吸蔵合金に、３０ｂａｒ
の水素ガスを導入して水素を吸蔵させ、その後脱蔵排気
する処理を５００回繰り返した後、サイクル試験前の平
均粒度に対するサイクル試験後の平均粒度の比で計算し
た。
〜５３ミクロンに調整した水素吸蔵合金に、３０ｂａｒ
の水素ガスを導入して水素を吸蔵させ、その後脱蔵排気
する処理を５００回繰り返した後、サイクル試験前の平
均粒度に対するサイクル試験後の平均粒度の比で計算し
た。
【００３０】
【表１】
【００３１】図２〜４及び表１の結果から明らかなよう
に、実施例１は、α相とβ相の共存領域において体積変
化△ＶH が小さく、それに伴って出力特性も良好であ
る。加えて、ＶH が比較例に対して小さく、寿命特性が
良好であり、微粉化残存率も高い。これに対して、比較
例１〜２は、△ＶH 、ＶH が大きく、その結果、出力特
性が良好でなく、微粉化特性が損なわれる。比較例３
は、△ＶH が小さく出力特性に優れているものの、ＶH
が大きく寿命、微粉化特性が損なわれる。
に、実施例１は、α相とβ相の共存領域において体積変
化△ＶH が小さく、それに伴って出力特性も良好であ
る。加えて、ＶH が比較例に対して小さく、寿命特性が
良好であり、微粉化残存率も高い。これに対して、比較
例１〜２は、△ＶH 、ＶH が大きく、その結果、出力特
性が良好でなく、微粉化特性が損なわれる。比較例３
は、△ＶH が小さく出力特性に優れているものの、ＶH
が大きく寿命、微粉化特性が損なわれる。
【００３２】また、図５〜７の結果から明らかなよう
に、実施例１は、α相の領域においてａ軸とｃ軸の変化
が等方性であり、α相とβ相の共存領域においてａ軸と
ｃ軸の変化が殆どない。これに対して、比較例１〜２
は、α相の領域においてａ軸とｃ軸の変化が異方性であ
り、α相とβ相の共存領域においてａ軸とｃ軸の変化が
大きく、増加している（図６及び７参照）。
に、実施例１は、α相の領域においてａ軸とｃ軸の変化
が等方性であり、α相とβ相の共存領域においてａ軸と
ｃ軸の変化が殆どない。これに対して、比較例１〜２
は、α相の領域においてａ軸とｃ軸の変化が異方性であ
り、α相とβ相の共存領域においてａ軸とｃ軸の変化が
大きく、増加している（図６及び７参照）。
【００３３】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の水素吸蔵
合金は、特定の物性を有することによって、微粉化特性
及び水素吸蔵特性に優れると共に、良好な出力特性及び
保存特性を有する。
合金は、特定の物性を有することによって、微粉化特性
及び水素吸蔵特性に優れると共に、良好な出力特性及び
保存特性を有する。
【図１】図１は、水素吸蔵合金の典型的な組成等温線図
である。
である。
【図２】図２は、実施例１の水素組成に対する体積変化
を示すグラフである。
を示すグラフである。
【図３】図３は、比較例１の水素組成に対する体積変化
を示すグラフである。
を示すグラフである。
【図４】図４は、比較例２の水素組成に対する体積変化
を示すグラフである。
を示すグラフである。
【図５】図５は、実施例１の水素組成に対する軸長（ａ
軸及びｃ軸）変化を示すグラフである。
軸及びｃ軸）変化を示すグラフである。
【図６】図６は、比較例１の水素組成に対する軸長（ａ
軸及びｃ軸）変化を示すグラフである。
軸及びｃ軸）変化を示すグラフである。
【図７】図７は、比較例２の水素組成に対する軸長（ａ
軸及びｃ軸）変化を示すグラフである。
軸及びｃ軸）変化を示すグラフである。
【図８】図８は、実施例１のＰＣＴ特性を示すグラフで
ある。
ある。
【図９】図９は、比較例１のＰＣＴ特性を示すグラフで
ある。
ある。
【図１０】図１０は、比較例２のＰＣＴ特性を示すグラ
フである。
フである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 久慈 俊郎 埼玉県上尾市原市1333−２ 三井金属鉱業 株式会社総合研究所内 (72)発明者 中山 茂樹 埼玉県上尾市原市1333−２ 三井金属鉱業 株式会社総合研究所内 Ｆターム(参考） 5H050 AA08 BA14 CB16
Claims (3)
- 【請求項１】 水素固溶体相（α相）と水素化相（β
相）の共存領域において、β相の単位吸蔵量当たりの体
積膨張率（△ＶH ＝Ｖ／Ｈ/ Ｍ）が４以下であり、かつ
Ｈ/ Ｍ＝０（水素を吸蔵しない状態）に対するＨ/ Ｍ＝
０．５、０．８でのβ相の体積膨張率が、それぞれ１１
％未満、１５％未満であることを特徴とする水素吸蔵合
金。 - 【請求項２】 上記固溶体相（α相）の領域において、
ａ軸及びｃ軸の長さの変化が等方性を有する請求項１記
載のＡＢ5 型水素吸蔵合金。 - 【請求項３】 希土類系合金である請求項１又は２記載
のＡＢ5 型水素吸蔵合金。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000254839A JP2002075347A (ja) | 2000-08-25 | 2000-08-25 | 水素吸蔵合金 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000254839A JP2002075347A (ja) | 2000-08-25 | 2000-08-25 | 水素吸蔵合金 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002075347A true JP2002075347A (ja) | 2002-03-15 |
Family
ID=18743717
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000254839A Pending JP2002075347A (ja) | 2000-08-25 | 2000-08-25 | 水素吸蔵合金 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002075347A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004061142A1 (ja) * | 2002-12-27 | 2004-07-22 | Mitsui Mining & Smelting Co., Ltd. | 水素吸蔵合金 |
| JP2016223921A (ja) * | 2015-05-29 | 2016-12-28 | 国立大学法人名古屋大学 | 水素吸蔵量測定方法および水素吸蔵量測定装置 |
-
2000
- 2000-08-25 JP JP2000254839A patent/JP2002075347A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004061142A1 (ja) * | 2002-12-27 | 2004-07-22 | Mitsui Mining & Smelting Co., Ltd. | 水素吸蔵合金 |
| US7314594B2 (en) | 2002-12-27 | 2008-01-01 | Mitsui Mining & Smelting Co., Ltd. | Hydrogen storage alloy |
| JP2016223921A (ja) * | 2015-05-29 | 2016-12-28 | 国立大学法人名古屋大学 | 水素吸蔵量測定方法および水素吸蔵量測定装置 |
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