JP2010225577A - 水素吸蔵合金及びその合金を備えたアルカリ蓄電池 - Google Patents
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Abstract
において、負極に使用した上記水素吸蔵合金が酸化されて劣化するのを抑制すると共に、
上記負極の充電リザーブの減少を抑制することによって、長期に渡って高容量を維持させ
ることを本発明の課題とする。
【解決手段】 一般式Ln1-xMgxNiy-a-bAlaMb(式中、LnはZr,Ti,Yを含む希土類元素か
ら選択される少なくとも1種の元素、MはV,Nb,Ta,Cr,Mo,Mn,Fe,Co,Ga,Zn,Sn,
In,Cu,Si,P,B,Zrから選択される少なくとも1種の元素であり、0.05≦x≦0.35、0.05
≦a≦0.30、0≦b≦0.5、2.5≦y<3.3の条件を満たす。)で示される水素吸蔵合金であって
、上記一般式中のLnはSmを主体とし、上記水素吸蔵合金の電気化学容量が300mAh/g以上で
あることを特徴する水素吸蔵合金を負極に用いる。
【選択図】 図1
Description
[水素吸蔵合金の作製]
希土類元素、マグネシウム、ニッケル、アルミニウムを所定の割合で配合し、Arガス雰囲気中の誘導溶解炉にて1500℃で溶解し、冷却を行い、下記表1に示すようにSm0.83Mg0.17Ni2.73Al0.17の組成になった水素吸蔵合金のインゴットを作製した。尚、この水素吸蔵合金の組成をICP分析装置で測定した。また、この水素吸蔵合金のインゴットをアルゴン雰囲気中で950℃にて10時間の熱処理を行った後、水素吸蔵合金を不活性雰囲気中で機械的に粉砕した。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65μmであった。このようにして得られた水素吸蔵合金を実施例合金1とした。
実施例2〜7においては、希土類元素、マグネシウム、ニッケル、アルミニウムの組成割合を変更した以外は、上記の実施例1と同様にして下記表1に示す水素吸蔵合金を作製した。ここで、実施例2の合金2ではSm0.83Mg0.17Ni2.93Al0.17の組成とし、実施例3の合金3では、Sm0.86Mg0.14Ni2.73Al0.17の組成とし、実施例4の合金4では、Sm0.86Mg0.14Ni2.93Al0.17の組成とし、実施例5の合金5では、Sm0.89Mg0.11Ni2.93Al0.17の組成とし、実施例6の合金では、Gd0.17Sm0.66Mg0.17Ni2.83Al0.17の組成とし、実施例7の合金では、Nd0.17Sm0.66Mg0.17Ni2.83Al0.17の組成とした。尚、これらの水素吸蔵合金の組成を、実施例1と同様にICP分析装置で測定した。
比較例1〜9においては、希土類元素、マグネシウム、ニッケル、アルミニウムの組成割合を変更した以外は、上記の実施例1と同様にして下記表1に示す水素吸蔵合金を作製した。ここで、比較例1の合金AではSm0.75Mg0.25Ni2.73Al0.17の組成とし、比較例2の合金BではSm0.75Mg0.25Ni2.93Al0.17の組成とし、比較例3の合金CではSm0.89Mg0.11Ni2.73Al0.17の組成とし、比較例4の合金DではSm0.83Mg0.17Ni3.13Al0.17の組成とし、比較例5の合金EではSm0.89Mg0.11Ni3.13Al0.17の組成とし、比較例6の合金FではLa0.17Nd0.33Sm0.33Mg0.17Ni3.13Al0.17の組成とし、比較例7の合金GではNd0.89Mg0.11Ni3.20Al0.10とし、比較例8の合金HではNd0.8Mg0.2Ni2.9Al0.1とし、比較例9の合金IではNd0.75Mg0.25Ni2.9Al0.1とした。尚、これらの水素吸蔵合金の組成を、実施例1と同様にICP分析装置で測定した。
上記合金1〜7及び合金A〜Iについて、合金1重量部と、導電剤としてニッケル粉末3重量部を混合してペレット状に加圧成型し、ペレット型の水素吸蔵合金電極を作製した。
充電:25℃ 45mA 170分間充電
休止:25℃ 20min
放電:25℃ 45mA 参照極(Hg/HgO電極)に対して、負極が−0.7Vになるまで放電
休止:25℃ 10min
上記実施例の水素吸蔵合金1〜7、比較例の水素吸蔵合金A〜Gの粉末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重量部)2.5重量部の割合で混合させて各ペーストを調整し、このペーストを厚みが60μmのニッケル鍍金を施したパンチングメタルからなる導電性芯体の両面に均一に塗布し、これを乾燥させてプレスした後、所定の寸法に切断して、負極に用いる水素吸蔵合金電極を各々作製した。
11 正極
12 負極
13 アルカリ電解液
14 参照極
Claims (4)
- 一般式Ln1-xMgxNiy-a-bAlaMb(式中、LnはZr,Ti,Yを含む希土類元素から選択される少なくとも1種の元素、MはV,Nb,Ta,Cr,Mo,Mn,Fe,Co,Ga,Zn,Sn,In,Cu,Si,P,B,Zrから選択される少なくとも1種の元素であり、0.05≦x≦0.35、0.05≦a≦0.30、0≦b≦0.5、2.5≦y<3.3の条件を満たす。)で示される水素吸蔵合金であって、上記一般式中のLnはSmを主体とし、上記水素吸蔵合金の電気化学容量が300mAh/g以上であることを特徴する水素吸蔵合金。
- 上記水素吸蔵合金の結晶構造がPuNi3型或いはCeNi3型を有していることを特徴とする請求項1に記載の水素吸蔵合金。
- 上記水素吸蔵合金のMg量が0.11≦x≦0.17を満たすことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の水素吸蔵合金。
- 正極と水素吸蔵合金を用いた負極とアルカリ電解液と備えたアルカリ蓄電池において、上記の負極に請求項1ないし請求項3のいずれか1項に記載した水素吸蔵合金を用いたことを特徴とするアルカリ蓄電池。
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