JP2002343349A - 水素吸蔵合金電極 - Google Patents
水素吸蔵合金電極Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 充放電サイクル初期の活性度の高い水素吸蔵
合金電極を提供する。 【解決手段】 粒子のメジアン径の半分をＲ１、表面層
の厚さをＲ２として、Ｒ２／Ｒ１≧０．００４で、かつ
５μｍ≦Ｒ１≦２０μｍ、好適には５μｍ≦Ｒ１≦１
２．５μｍを満たす水素吸蔵合金粒子を主たる構成物質
とした。
合金電極を提供する。 【解決手段】 粒子のメジアン径の半分をＲ１、表面層
の厚さをＲ２として、Ｒ２／Ｒ１≧０．００４で、かつ
５μｍ≦Ｒ１≦２０μｍ、好適には５μｍ≦Ｒ１≦１
２．５μｍを満たす水素吸蔵合金粒子を主たる構成物質
とした。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はニッケル水素蓄電池
の負極に用いられる水素吸蔵合金電極に関するものであ
る。
の負極に用いられる水素吸蔵合金電極に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】水素吸蔵合金は、常温・常圧付近での水
素の吸蔵・放出が可能で、ニッケル水素蓄電池の負極構
成材として使用されている。ニッケル水素蓄電池は、ニ
ッケルカドミウム蓄電池や鉛電池に比べてエネルギー密
度が大きく、しかも電極に有害元素を含まないクリーン
なものとして注目されている。
素の吸蔵・放出が可能で、ニッケル水素蓄電池の負極構
成材として使用されている。ニッケル水素蓄電池は、ニ
ッケルカドミウム蓄電池や鉛電池に比べてエネルギー密
度が大きく、しかも電極に有害元素を含まないクリーン
なものとして注目されている。
【０００３】水素吸蔵合金電極に用いる水素吸蔵合金粒
子は、合金インゴットを粗粉砕した後、アトライタなど
を用いて例えば５０μｍ程度の所定のメジアン径の粒度
が得られるように機械的に粉砕することによって作成し
ている。
子は、合金インゴットを粗粉砕した後、アトライタなど
を用いて例えば５０μｍ程度の所定のメジアン径の粒度
が得られるように機械的に粉砕することによって作成し
ている。
【０００４】また、水素吸蔵合金は空気に触れると容易
に酸化物層を形成し、この酸化物層が水素の吸蔵・放出
を阻害し、初期の充放電サイクルの段階での高率充放電
特性が得られないという問題がある。そこで、合金の活
性を高めるために水素解離触媒相として、合金粒子表面
にニッケルの金属層を形成する技術が、例えば特開平４
−１３７３６１号公報などに開示されている。その方法
として、水素吸蔵合金を高温アルカリ液中で処理する方
法などが実施されている。
に酸化物層を形成し、この酸化物層が水素の吸蔵・放出
を阻害し、初期の充放電サイクルの段階での高率充放電
特性が得られないという問題がある。そこで、合金の活
性を高めるために水素解離触媒相として、合金粒子表面
にニッケルの金属層を形成する技術が、例えば特開平４
−１３７３６１号公報などに開示されている。その方法
として、水素吸蔵合金を高温アルカリ液中で処理する方
法などが実施されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
水素吸蔵合金では、上記のように表面にニッケルの金属
層を形成していても、平均粒度が大きくかつ粒子径に対
する表面層の厚さが相対的に小さいために合金粒子表面
のＮｉ量が少なく、合金１ｇ当たりの比表面積が０．５
ｍ2 より少なく、電極面積１ｃｍ2×負極厚み１ｍｍ当
たりの表面積が０．２８ｍ2 ／ｍｍより少なく、また合
金粒子の表面層の金属Ｎｉ量が１．５ｗｔ％より少な
く、電極面積１ｃｍ2×負極厚み１ｍｍ当たりの合金粒
子の表面層の金属Ｎｉ量が、８×１０-3ｇ／ｍｍより少
ないため、サイクル初期における活性度が低く、内部抵
抗が高く、初期電池特性が悪いという問題がある。
水素吸蔵合金では、上記のように表面にニッケルの金属
層を形成していても、平均粒度が大きくかつ粒子径に対
する表面層の厚さが相対的に小さいために合金粒子表面
のＮｉ量が少なく、合金１ｇ当たりの比表面積が０．５
ｍ2 より少なく、電極面積１ｃｍ2×負極厚み１ｍｍ当
たりの表面積が０．２８ｍ2 ／ｍｍより少なく、また合
金粒子の表面層の金属Ｎｉ量が１．５ｗｔ％より少な
く、電極面積１ｃｍ2×負極厚み１ｍｍ当たりの合金粒
子の表面層の金属Ｎｉ量が、８×１０-3ｇ／ｍｍより少
ないため、サイクル初期における活性度が低く、内部抵
抗が高く、初期電池特性が悪いという問題がある。
【０００６】そこで、現状では内部抵抗が使用可能な値
まで低減させるために、出荷段階で低電流で充放電を複
数回繰り返す初期活性化処理を行っている。このように
充放電サイクルを繰り返すことによって、図１に示すよ
うに、内部抵抗が漸次低下するが、所定の内部抵抗値に
なるまでの初期活性化処理に時間がかかり、生産性を悪
化させるという問題がある。
まで低減させるために、出荷段階で低電流で充放電を複
数回繰り返す初期活性化処理を行っている。このように
充放電サイクルを繰り返すことによって、図１に示すよ
うに、内部抵抗が漸次低下するが、所定の内部抵抗値に
なるまでの初期活性化処理に時間がかかり、生産性を悪
化させるという問題がある。
【０００７】本発明は、上記従来の問題点に鑑み、充放
電サイクル初期の活性度の高い水素吸蔵合金電極を提供
することを目的としている。
電サイクル初期の活性度の高い水素吸蔵合金電極を提供
することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明の水素吸蔵合金電
極は、粒子のメジアン径の半分をＲ１、表面層の厚さを
Ｒ２として、Ｒ２／Ｒ１≧０．００４で、かつ５μｍ≦
Ｒ１≦２０μｍを満たす水素吸蔵合金粒子を主たる構成
物質としたものである。なお、Ｒ１の範囲を、５μｍ≦
Ｒ１≦１２．５μｍとするとより好適である。
極は、粒子のメジアン径の半分をＲ１、表面層の厚さを
Ｒ２として、Ｒ２／Ｒ１≧０．００４で、かつ５μｍ≦
Ｒ１≦２０μｍを満たす水素吸蔵合金粒子を主たる構成
物質としたものである。なお、Ｒ１の範囲を、５μｍ≦
Ｒ１≦１２．５μｍとするとより好適である。
【０００９】これによれば、合金粒子の粒径の範囲を小
さく規制することで総外表面積を大きくし、かつＮｉ金
属を多く含む表面層の相対厚みを大きく規制しているた
め、表面Ｎｉ金属量が十分に大きくなり、図１に示すよ
うに、内部抵抗を使用可能な値まで低減させるのに必要
な初期活性化処理時間を従来に比して短くできて、生産
性を向上することができる。
さく規制することで総外表面積を大きくし、かつＮｉ金
属を多く含む表面層の相対厚みを大きく規制しているた
め、表面Ｎｉ金属量が十分に大きくなり、図１に示すよ
うに、内部抵抗を使用可能な値まで低減させるのに必要
な初期活性化処理時間を従来に比して短くできて、生産
性を向上することができる。
【００１０】なお、合金粒子１のＲ１とは、図２（ａ）
に示すような各種形状の合金粒子１から、図２（ｂ）に
示すように体積が同一の球形、又は合金粒子の断面積が
同一の円形の合金粒子１ａを想定し、その半径値を大き
さの順に並べた中央値の半径を意味する。また、表面層
３とは、合金粒子を高温のアルカリ水溶液に浸漬して水
素吸蔵合金表面からミッシュメタル、Ｃｏ、Ａｌ、Ｍｎ
を溶解することで形成されるバルク層２とは異なった組
成及び組織の層であり、Ｎｉ金属、及びミッシュメタル
の水酸化物や酸化物を含んでいる。
に示すような各種形状の合金粒子１から、図２（ｂ）に
示すように体積が同一の球形、又は合金粒子の断面積が
同一の円形の合金粒子１ａを想定し、その半径値を大き
さの順に並べた中央値の半径を意味する。また、表面層
３とは、合金粒子を高温のアルカリ水溶液に浸漬して水
素吸蔵合金表面からミッシュメタル、Ｃｏ、Ａｌ、Ｍｎ
を溶解することで形成されるバルク層２とは異なった組
成及び組織の層であり、Ｎｉ金属、及びミッシュメタル
の水酸化物や酸化物を含んでいる。
【００１１】また、合金粒子の比表面積を、０．５ｍ2
／ｇ以上とし、また電極の面積１ｃｍ2 ×厚み１ｍｍ当
たりの表面積を、０．２８ｍ2 以上とし、また合金粒子
の表面層の金属Ｎｉ量を１．５ｗｔ％以上とし、また電
極の面積１ｃｍ2 ×厚み１ｍｍ当たりの合金粒子の表面
層の金属Ｎｉ量を、８×１０-3ｇ以上とすることによ
り、内部抵抗をより低くできて初期活性化処理時間を短
くでき、生産性を向上できる。
／ｇ以上とし、また電極の面積１ｃｍ2 ×厚み１ｍｍ当
たりの表面積を、０．２８ｍ2 以上とし、また合金粒子
の表面層の金属Ｎｉ量を１．５ｗｔ％以上とし、また電
極の面積１ｃｍ2 ×厚み１ｍｍ当たりの合金粒子の表面
層の金属Ｎｉ量を、８×１０-3ｇ以上とすることによ
り、内部抵抗をより低くできて初期活性化処理時間を短
くでき、生産性を向上できる。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、本発明の水素吸蔵合金電極
の実施形態について、図３〜図７を参照しながら説明す
る。
の実施形態について、図３〜図７を参照しながら説明す
る。
【００１３】本発明の水素吸蔵合金電極で使用する水素
吸蔵合金の組成は、特に限定されるものではないが、本
実施形態では、ミッシュメタル（以下、Ｍｍと記す）と
して、Ｃｅ：４５(wt)％、Ｌａ：３０(wt)％、Ｎｄ：５
(wt)％、及びその他の希土類元素：２０(wt)％の組成の
ものを用いた、ＭｍＮｉ3.5 Ｃｏ0.7 Ｍｎ0.4 Ａｌ0. 3
の水素吸蔵合金粉末を使用した。
吸蔵合金の組成は、特に限定されるものではないが、本
実施形態では、ミッシュメタル（以下、Ｍｍと記す）と
して、Ｃｅ：４５(wt)％、Ｌａ：３０(wt)％、Ｎｄ：５
(wt)％、及びその他の希土類元素：２０(wt)％の組成の
ものを用いた、ＭｍＮｉ3.5 Ｃｏ0.7 Ｍｎ0.4 Ａｌ0. 3
の水素吸蔵合金粉末を使用した。
【００１４】この水素吸蔵合金粉末は、次のようにして
作製した。まず、上記合金組成に対応する比率で、Ｍ
ｍ、及び他の原料金属をアーク溶解炉に入れ、０．０１
３３〜０．００１３３Ｐａ（１０-4〜１０-5Ｔｏｒｒ）
に減圧した後、アルゴンガス雰囲気中でアーク放電によ
り加熱溶解させた。さらに、アルゴンガス雰囲気中で１
０５０℃で８時間熱処理を行い、冷却して作製した。次
に、この合金を粗粉砕した後、ボールミルで種々の粒径
以下に粉砕し、メジアン径（２×Ｒ１）が１０、２５、
３２、４０μｍの水素吸蔵合金粉末を作製した。
作製した。まず、上記合金組成に対応する比率で、Ｍ
ｍ、及び他の原料金属をアーク溶解炉に入れ、０．０１
３３〜０．００１３３Ｐａ（１０-4〜１０-5Ｔｏｒｒ）
に減圧した後、アルゴンガス雰囲気中でアーク放電によ
り加熱溶解させた。さらに、アルゴンガス雰囲気中で１
０５０℃で８時間熱処理を行い、冷却して作製した。次
に、この合金を粗粉砕した後、ボールミルで種々の粒径
以下に粉砕し、メジアン径（２×Ｒ１）が１０、２５、
３２、４０μｍの水素吸蔵合金粉末を作製した。
【００１５】次いで、この水素吸蔵合金粉末を、９０℃
に加熱した比重１．３のＫＯＨ水溶液中に、種々の時間
（３０、６０、９０分）浸漬した後、水洗、乾燥するこ
とにより表面改質（表面層３の形成）を行った。
に加熱した比重１．３のＫＯＨ水溶液中に、種々の時間
（３０、６０、９０分）浸漬した後、水洗、乾燥するこ
とにより表面改質（表面層３の形成）を行った。
【００１６】この改質済みの水素吸蔵合金粉末１００重
量部に対して、カルボキシメチルセルロース０．１５重
量部、カーボンブラック０．３重量部、及びスチレンブ
タジエン共重合体０．７重量部を加え、さらに水を添加
して練合し、ペーストを作製した。
量部に対して、カルボキシメチルセルロース０．１５重
量部、カーボンブラック０．３重量部、及びスチレンブ
タジエン共重合体０．７重量部を加え、さらに水を添加
して練合し、ペーストを作製した。
【００１７】このペーストを、ペースト部分（合金部
分）の厚みが２６０、３００、４００μｍの種々の厚み
でパンチングメタルに塗着し、乾燥後、ロールプレスを
使用してプレスした後、所定の大きさに切断し、負極と
した。
分）の厚みが２６０、３００、４００μｍの種々の厚み
でパンチングメタルに塗着し、乾燥後、ロールプレスを
使用してプレスした後、所定の大きさに切断し、負極と
した。
【００１８】この負極と、発泡ニッケル基板に水酸化ニ
ッケルを主成分とする活物質混合物を充填した公知の正
極と、スルホン化処理をしたポリプロピレン不織布製セ
パレータを用いて６．５Ａｈの角形セルを作製した。
ッケルを主成分とする活物質混合物を充填した公知の正
極と、スルホン化処理をしたポリプロピレン不織布製セ
パレータを用いて６．５Ａｈの角形セルを作製した。
【００１９】以上のようにした作製した各サンプルＡ〜
Ｌについて、Ｒ１（μｍ）、Ｒ２（μｍ）、表面積（ｍ
2 ／ｇ）、Ｒ２／Ｒ１、表面金属Ｎｉ量（ｗｔ％）など
の物性データと、初期活性化処理を１０サイクル行った
場合の内部抵抗値（ｍΩ）を測定した。その結果を表１
に示す。
Ｌについて、Ｒ１（μｍ）、Ｒ２（μｍ）、表面積（ｍ
2 ／ｇ）、Ｒ２／Ｒ１、表面金属Ｎｉ量（ｗｔ％）など
の物性データと、初期活性化処理を１０サイクル行った
場合の内部抵抗値（ｍΩ）を測定した。その結果を表１
に示す。
【００２０】
【表１】 また、サンプルＦに関して、塗着厚みを２６０、３０
０、４００μｍとしたものについてプレス後の厚みを変
化させたサンプルＦ−１〜Ｆ−６を作製した。これらの
サンプルＦ−１〜Ｆ−６について、負極の面積１ｃｍ2
における合金部分の厚み１ｍｍ当たりの比表面積（ｍ2
／ｍｍ）と、負極の面積１ｃｍ2 における合金部分の厚
み１ｍｍ当たりの金属Ｎｉ量（ｇ／ｍｍ）、及び内部抵
抗（ｍΩ）を測定した。表２にその結果を、表１に示し
た合金の比表面積（ｍ2 ／ｇ）及び金属Ｎｉ量（ｗｔ
％）とともに示す。
０、４００μｍとしたものについてプレス後の厚みを変
化させたサンプルＦ−１〜Ｆ−６を作製した。これらの
サンプルＦ−１〜Ｆ−６について、負極の面積１ｃｍ2
における合金部分の厚み１ｍｍ当たりの比表面積（ｍ2
／ｍｍ）と、負極の面積１ｃｍ2 における合金部分の厚
み１ｍｍ当たりの金属Ｎｉ量（ｇ／ｍｍ）、及び内部抵
抗（ｍΩ）を測定した。表２にその結果を、表１に示し
た合金の比表面積（ｍ2 ／ｇ）及び金属Ｎｉ量（ｗｔ
％）とともに示す。
【００２１】
【表２】 次に、各種特性図上に以上の測定結果をプロットした図
３〜図７を参照して分析する。まず、図３において、Ｒ
２／Ｒ１と内部抵抗との相関を示し、Ｒ２／Ｒ１が小さ
いと内部抵抗が大きく、Ｒ２／Ｒ１が大きくなると内部
抵抗が小さくなっており、Ｒ２／Ｒ１を０．００４以上
にすることによって内部抵抗を５．５ｍΩ以下とするこ
とができる。したがって、初期活性化処理時間を短くで
き、生産性を向上できる。なお、Ｒ１が２０μｍ以上に
なると、表面改質を長時間行ってもＲ２／Ｒ１≧０．０
０４を達成することができない。
３〜図７を参照して分析する。まず、図３において、Ｒ
２／Ｒ１と内部抵抗との相関を示し、Ｒ２／Ｒ１が小さ
いと内部抵抗が大きく、Ｒ２／Ｒ１が大きくなると内部
抵抗が小さくなっており、Ｒ２／Ｒ１を０．００４以上
にすることによって内部抵抗を５．５ｍΩ以下とするこ
とができる。したがって、初期活性化処理時間を短くで
き、生産性を向上できる。なお、Ｒ１が２０μｍ以上に
なると、表面改質を長時間行ってもＲ２／Ｒ１≧０．０
０４を達成することができない。
【００２２】また、合金の比表面積をさらにパラメータ
として付加して検討すると、図４に示すように、Ｒ２／
Ｒ１≧０．００４で、かつ比表面積を０．５ｍ2 ／ｇ以
上とすることによって、安定的に内部抵抗を５．５ｍΩ
以下に低減することができ、より効果的である。
として付加して検討すると、図４に示すように、Ｒ２／
Ｒ１≧０．００４で、かつ比表面積を０．５ｍ2 ／ｇ以
上とすることによって、安定的に内部抵抗を５．５ｍΩ
以下に低減することができ、より効果的である。
【００２３】また、図５において、負極の面積１ｃｍ2
における合金部分の厚み１ｍｍ当たりの比表面積（ｍ2
／ｍｍ）と内部抵抗の相関を検討すると、ペースト塗着
後のプレス量が少なく、厚み１ｍｍ当たりの比表面積が
０．２８ｍ2 ／ｍｍより少なくなると、内部抵抗が急激
に高くなり、０．２８ｍ2 ／ｍｍ以上とすることによ
り、内部抵抗を５．５ｍΩ以下とすることができる。
における合金部分の厚み１ｍｍ当たりの比表面積（ｍ2
／ｍｍ）と内部抵抗の相関を検討すると、ペースト塗着
後のプレス量が少なく、厚み１ｍｍ当たりの比表面積が
０．２８ｍ2 ／ｍｍより少なくなると、内部抵抗が急激
に高くなり、０．２８ｍ2 ／ｍｍ以上とすることによ
り、内部抵抗を５．５ｍΩ以下とすることができる。
【００２４】また、図６において、Ｒ２／Ｒ１と合金の
表面金属Ｎｉ量をパラメータとして内部抵抗との相関を
示す。Ｒ２／Ｒ１≧０．００４で、かつ表面金属Ｎｉ量
が１．５ｗｔ％以上とすることによって、安定的に内部
抵抗を５．５ｍΩ以下に低減することができ、より効果
的である。
表面金属Ｎｉ量をパラメータとして内部抵抗との相関を
示す。Ｒ２／Ｒ１≧０．００４で、かつ表面金属Ｎｉ量
が１．５ｗｔ％以上とすることによって、安定的に内部
抵抗を５．５ｍΩ以下に低減することができ、より効果
的である。
【００２５】また、図７において、負極の面積１ｃｍ2
における合金部分の厚み１ｍｍ当たりの表面金属Ｎｉ量
（ｇ／ｍｍ）と内部抵抗の相関を検討すると、ペースト
塗着後のプレス量が少なく、厚み１ｍｍ当たりの表面金
属Ｎｉ量が０．００８ｇ／ｍｍより少なくなると、内部
抵抗が急激に高くなり、０．００８ｇ／ｍｍ以上とする
ことにより、内部抵抗を５．５ｍΩ以下とすることがで
きる。
における合金部分の厚み１ｍｍ当たりの表面金属Ｎｉ量
（ｇ／ｍｍ）と内部抵抗の相関を検討すると、ペースト
塗着後のプレス量が少なく、厚み１ｍｍ当たりの表面金
属Ｎｉ量が０．００８ｇ／ｍｍより少なくなると、内部
抵抗が急激に高くなり、０．００８ｇ／ｍｍ以上とする
ことにより、内部抵抗を５．５ｍΩ以下とすることがで
きる。
【００２６】なお、Ｍｍとしては、化学量論比がほぼＬ
ａＮｉ5 で表されるとともに、Ｌａの一部がＣｅ、Ｐ
ｒ、Ｎｄ、その他の希土類元素で置換され、さらにＮｉ
の一部が、Ｃｏ、Ｍｎ、Ａｌ、等の金属により置換され
た金属間化合物であることが好ましい。
ａＮｉ5 で表されるとともに、Ｌａの一部がＣｅ、Ｐ
ｒ、Ｎｄ、その他の希土類元素で置換され、さらにＮｉ
の一部が、Ｃｏ、Ｍｎ、Ａｌ、等の金属により置換され
た金属間化合物であることが好ましい。
【００２７】また、塊状の水素吸蔵合金の製造方法は、
特に限定されるものではない。製造コストが安価である
という観点からは、各金属を溶解して鋳型に鋳込む方法
で製造するのが好ましいが、急冷法などの他の方法を使
用しても、同等かそれ以上の効果が得られる。
特に限定されるものではない。製造コストが安価である
という観点からは、各金属を溶解して鋳型に鋳込む方法
で製造するのが好ましいが、急冷法などの他の方法を使
用しても、同等かそれ以上の効果が得られる。
【００２８】また、得られた合金の粉砕は、水中または
水溶液中でアトライタなどを用いて機械的に湿式粉砕し
てもよい。湿式で粉砕すると、乾式の場合に比べ、合金
表面の局所的な酸化を抑制することができ、その後の処
理をより均一に施すことができるからである。
水溶液中でアトライタなどを用いて機械的に湿式粉砕し
てもよい。湿式で粉砕すると、乾式の場合に比べ、合金
表面の局所的な酸化を抑制することができ、その後の処
理をより均一に施すことができるからである。
【００２９】また、表面改質処理は、ＫＯＨの他、Ｎａ
ＯＨなどのアルカリ金属の水酸化物を用いることがで
き、濃度は１０〜６０重量％の範囲が好ましく、これら
の処理中の溶液温度は６０〜１４０℃、浸漬時間は０．
５〜５時間が好ましい。
ＯＨなどのアルカリ金属の水酸化物を用いることがで
き、濃度は１０〜６０重量％の範囲が好ましく、これら
の処理中の溶液温度は６０〜１４０℃、浸漬時間は０．
５〜５時間が好ましい。
【００３０】
【発明の効果】本発明の水素吸蔵合金電極によれば、以
上の説明から明らかなように、粒子のメジアン径の半分
をＲ１、表面層の厚さをＲ２として、Ｒ２／Ｒ１≧０．
００４で、かつ５μｍ≦Ｒ１≦２０μｍを満たす水素吸
蔵合金粒子を主たる構成物質としたので、合金粒子の粒
径の範囲を小さく規制して総外表面積を大きくし、かつ
Ｎｉ金属を多く含む表面層の相対厚みを大きく規制して
いるため、表面Ｎｉ金属量が十分に大きくなり、内部抵
抗を使用可能な値まで低減させるのに必要な初期活性化
処理時間を短くできて、生産性を向上することができ
る。
上の説明から明らかなように、粒子のメジアン径の半分
をＲ１、表面層の厚さをＲ２として、Ｒ２／Ｒ１≧０．
００４で、かつ５μｍ≦Ｒ１≦２０μｍを満たす水素吸
蔵合金粒子を主たる構成物質としたので、合金粒子の粒
径の範囲を小さく規制して総外表面積を大きくし、かつ
Ｎｉ金属を多く含む表面層の相対厚みを大きく規制して
いるため、表面Ｎｉ金属量が十分に大きくなり、内部抵
抗を使用可能な値まで低減させるのに必要な初期活性化
処理時間を短くできて、生産性を向上することができ
る。
【００３１】また、合金粒子の比表面積を、０．５ｍ2
／ｇ以上とし、また電極の面積１ｃｍ2 ×厚み１ｍｍ当
たりの表面積を、０．２８ｍ2 以上とし、また合金粒子
の表面層の金属Ｎｉ量を１．５ｗｔ％以上とし、また電
極の面積１ｃｍ2 ×厚み１ｍｍ当たりの合金粒子の表面
層の金属Ｎｉ量を、８×１０-3ｇ以上とすることによ
り、内部抵抗をより低くできて初期活性化処理時間を短
くでき、生産性を向上できる。
／ｇ以上とし、また電極の面積１ｃｍ2 ×厚み１ｍｍ当
たりの表面積を、０．２８ｍ2 以上とし、また合金粒子
の表面層の金属Ｎｉ量を１．５ｗｔ％以上とし、また電
極の面積１ｃｍ2 ×厚み１ｍｍ当たりの合金粒子の表面
層の金属Ｎｉ量を、８×１０-3ｇ以上とすることによ
り、内部抵抗をより低くできて初期活性化処理時間を短
くでき、生産性を向上できる。
【図１】本発明の水素吸蔵合金電極と従来例における充
放電サイクルによる内部抵抗の変化を示すグラフであ
る。
放電サイクルによる内部抵抗の変化を示すグラフであ
る。
【図２】水素吸蔵合金粒子の実際の形状とメジアン径及
び表面層の厚さの説明図である。
び表面層の厚さの説明図である。
【図３】本発明の一実施形態の水素吸蔵合金電極におけ
るＲ２／Ｒ１と内部抵抗の相関を示すグラフである。
るＲ２／Ｒ１と内部抵抗の相関を示すグラフである。
【図４】同実施形態の水素吸蔵合金電極におけるＲ２／
Ｒ１及び比表面積と内部抵抗の相関を示すグラフであ
る。
Ｒ１及び比表面積と内部抵抗の相関を示すグラフであ
る。
【図５】同実施形態の水素吸蔵合金電極における厚み当
たりの表面積と内部抵抗の相関を示すグラフである。
たりの表面積と内部抵抗の相関を示すグラフである。
【図６】同実施形態の水素吸蔵合金電極におけるＲ２／
Ｒ１及び表面金属Ｎｉ量と内部抵抗の相関を示すグラフ
である。
Ｒ１及び表面金属Ｎｉ量と内部抵抗の相関を示すグラフ
である。
【図７】同実施形態の水素吸蔵合金電極における厚み当
たりの表面金属Ｎｉ量と内部抵抗の相関を示すグラフで
ある。
たりの表面金属Ｎｉ量と内部抵抗の相関を示すグラフで
ある。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 世利 肇 静岡県湖西市境宿555番地 パナソニック ＥＶエナジー株式会社内 (72)発明者 伊藤 康次郎 静岡県湖西市境宿555番地 パナソニック ＥＶエナジー株式会社内 (72)発明者 湯淺 真一 静岡県湖西市境宿555番地 パナソニック ＥＶエナジー株式会社内 (72)発明者 森下 展安 静岡県湖西市境宿555番地 パナソニック ＥＶエナジー株式会社内 Ｆターム(参考） 5H050 AA02 AA12 AA19 BA14 CB17 FA12 FA17 HA01 HA04 HA05 HA07
Claims (5)
- 【請求項１】 粒子のメジアン径の半分をＲ１、表面層
の厚さをＲ２として、Ｒ２／Ｒ１≧０．００４で、かつ
５μｍ≦Ｒ１≦２０μｍを満たす水素吸蔵合金粒子を主
たる構成物質としたことを特徴とする水素吸蔵合金電
極。 - 【請求項２】 合金粒子の比表面積が、０．５ｍ2 ／ｇ
以上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。 - 【請求項３】 電極の面積１ｃｍ2 ×厚み１ｍｍ当たり
の表面積が、０．２８ｍ2 以上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。 - 【請求項４】 合金粒子の表面層の金属Ｎｉ量が、１．
５ｗｔ％以上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。 - 【請求項５】 電極の面積１ｃｍ2 ×厚み１ｍｍ当たり
の合金粒子の表面層の金属Ｎｉ量が、８×１０-3ｇ以上
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。
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|---|---|---|---|
| JP2001147596A JP4743997B2 (ja) | 2001-05-17 | 2001-05-17 | 水素吸蔵合金電極 |
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|---|---|
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| WO2001020697A1 (en) * | 1999-09-13 | 2001-03-22 | Ovonic Battery Company, Inc. | Method of activating metal hydride material and electrode |
| JP2001076718A (ja) * | 1999-09-01 | 2001-03-23 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | アルカリ蓄電池とそれに用いる水素吸蔵合金およびその製造法 |
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| JPH0382734A (ja) * | 1989-08-25 | 1991-04-08 | Nippon Yakin Kogyo Co Ltd | 希土類金属系水素吸蔵合金 |
| US5536591A (en) * | 1990-04-26 | 1996-07-16 | Ovonic Battery Company, Inc. | Electrochemical hydrogen storage alloys for nickel metal hydride batteries |
| JP3214341B2 (ja) * | 1996-03-08 | 2001-10-02 | 松下電器産業株式会社 | 電池用水素吸蔵合金の製造法 |
| EP1708297A3 (en) * | 1996-12-27 | 2007-03-07 | Canon Kabushiki Kaisha | Powdery material, electrode member, method for manufacturing same and secondary cell |
| JP3662939B2 (ja) * | 1997-01-31 | 2005-06-22 | 三洋電機株式会社 | 水素吸蔵合金粉末及びその製造方法 |
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| US6309779B1 (en) | 1999-02-17 | 2001-10-30 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Hydrogen storage alloy electrode and method for manufacturing the same |
-
2001
- 2001-05-17 JP JP2001147596A patent/JP4743997B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
2002
- 2002-05-16 US US10/145,700 patent/US6808549B2/en not_active Expired - Lifetime
- 2002-05-16 EP EP02253434A patent/EP1263064B1/en not_active Expired - Lifetime
-
2004
- 2004-06-01 US US10/856,822 patent/US7070644B2/en not_active Expired - Lifetime
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