JP2021034285A - Alkaline storage battery negative electrode, production method for the same, and alkaline storage battery - Google Patents

Alkaline storage battery negative electrode, production method for the same, and alkaline storage battery Download PDF

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Abstract

To provide: an alkaline storage battery negative electrode that has excellent cost stability, has high discharge capacity from an initial charge/discharge cycle, and can maintain the high discharge capacity over a long period of time; and a production method for the negative electrode; and an alkaline storage battery that includes the negative electrode.SOLUTION: A negative electrode 1 has a collector 2, a binder 3, and a powdered active material 4 that is held on the collector 2 via the binder 3. Each of particles 41 comprising the active material 4 has: a core part 412 that comprises a hydrogen storage alloy; and a surface layer 411 that contains a hydroxide of Ni and is on the surface of the core part 412. The composition of the core parts 412 is represented by Zr(1-x-y-z)TixNbyMgzNiw (where, 0.466<x<0.473, 0.009<y<0.013, 0.005<z<0.064 and 0.95≤w≤1.05 are satisfied). A hydroxide of Ni is contained in the surface layer 411.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、アルカリ蓄電池用負極及びその製造方法並びにアルカリ蓄電池に関する。 The present invention relates to a negative electrode for an alkaline storage battery, a method for manufacturing the same, and an alkaline storage battery.

例えば、ハイブリッド自動車や燃料電池自動車等の車載用電源、鉄道用定置電源及び小型電気機器用の電源等には、ニッケル水素電池等のアルカリ蓄電池が広く使用されている。ニッケル水素電池の負極活物質には、水素吸蔵合金が用いられている。 For example, alkaline storage batteries such as nickel-metal hydride batteries are widely used as vehicle-mounted power sources for hybrid vehicles and fuel cell vehicles, stationary power sources for railways, and power sources for small electric devices. A hydrogen storage alloy is used as the negative electrode active material of the nickel hydrogen battery.

水素吸蔵合金は、水素との親和力が高いA元素群と、水素との親和力が低いB元素群との合金から構成されており、AB5型合金、AB2型合金及びAB型合金等が知られている。例えば、複数の希土類金属を含むミッシュメタル(Mm)と、ニッケル(Ni)との合金であるMmNi5は、ニッケル水素電池用の負極活物質として既に実用化されている(特許文献1)。 Hydrogen storage alloy, and affinity high A element group with hydrogen, affinity with hydrogen is constituted of an alloy of low B element group, AB 5 type alloys, AB 2 type alloys, and AB type alloys and the like known Has been done. For example, MmNi 5 , which is an alloy of mischmetal (Mm) containing a plurality of rare earth metals and nickel (Ni), has already been put into practical use as a negative electrode active material for a nickel hydrogen battery (Patent Document 1).

しかし、特許文献1の水素吸蔵合金を用いたアルカリ蓄電池の放電容量は、既に理論容量に近い値に到達している。そのため、特許文献1の水素吸蔵合金を用いる場合、アルカリ蓄電池の放電容量を更に高くすることは難しい。 However, the discharge capacity of the alkaline storage battery using the hydrogen storage alloy of Patent Document 1 has already reached a value close to the theoretical capacity. Therefore, when the hydrogen storage alloy of Patent Document 1 is used, it is difficult to further increase the discharge capacity of the alkaline storage battery.

アルカリ蓄電池の放電容量を更に高くするためには、より水素吸蔵量の高い水素吸蔵合金を負極活物質として使用する必要がある。このような水素吸蔵合金として、AB型の組成を有するZrNi合金がある(非特許文献1)。ZrNi合金の水素吸蔵量は、MmNi5合金よりも60%程度高い。そのため、ZrNi合金を負極活物質として使用することにより、アルカリ蓄電池の理論容量をより高くし、ひいてはエネルギー密度をより高くすることが期待できる。 In order to further increase the discharge capacity of the alkaline storage battery, it is necessary to use a hydrogen storage alloy having a higher hydrogen storage capacity as the negative electrode active material. As such a hydrogen storage alloy, there is a ZrNi alloy having an AB type composition (Non-Patent Document 1). The hydrogen storage capacity of the ZrNi alloy is about 60% higher than that of the MmNi 5 alloy. Therefore, by using the ZrNi alloy as the negative electrode active material, it can be expected that the theoretical capacity of the alkaline storage battery will be higher and the energy density will be higher.

しかし、ZrNi合金は、吸蔵した水素と反応することにより、ZrNiH3やZrNiHなどの水素化物を生成する。これらの水素化物は化学的な安定性が高いため、水素化物から水素を脱離させることが難しい。それ故、ZrNi合金を負極活物質として使用する場合には、充放電を繰り返すと水素吸蔵量が急激に低下し、放電容量の低下を招くという問題があった。 However, the ZrNi alloy reacts with the stored hydrogen to produce hydrides such as ZrNiH 3 and ZrNiH. Due to the high chemical stability of these hydrides, it is difficult to desorb hydrogen from the hydrides. Therefore, when the ZrNi alloy is used as the negative electrode active material, there is a problem that the hydrogen storage amount sharply decreases when charging and discharging are repeated, which causes a decrease in the discharge capacity.

そこで、ZrNi合金からの水素の放出を促進させるために、Zrの一部をTiで置換するとともに、Niの一部をV(バナジウム)で置換した4元系の水素吸蔵合金(特許文献2)が提案されている。 Therefore, in order to promote the release of hydrogen from the ZrNi alloy, a quaternary hydrogen storage alloy in which a part of Zr is replaced with Ti and a part of Ni is replaced with V (vanadium) (Patent Document 2). Has been proposed.

特開2008−210809号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2008-210809 特開平5−239574号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 5-239574

Dantzer P, Millet P, Flanagan TB. Thermodynamic Characterization of Hydride Phase Gas Growth in ZrNi-H2. Metall Mater Trans A. 2001;32A:29-38Dantzer P, Millet P, Flanagan TB. Thermodynamic characterization of Hydride Phase Gas Growth in ZrNi-H2. Metall Mater Trans A. 2001; 32A: 29-38

非特許文献1や特許文献2に記載された水素吸蔵合金は、充放電サイクルの初回においては放電容量が低く、サイクルが進むにつれて徐々に高くなるという特性を有している。しかし、実用的には、充放電サイクルの初回から高い放電容量を有し、かつ、充放電を繰り返した際に、高い放電容量を長期間に亘って維持することのできる水素吸蔵合金が望まれている。 The hydrogen storage alloys described in Non-Patent Document 1 and Patent Document 2 have a characteristic that the discharge capacity is low at the first charge / discharge cycle and gradually increases as the cycle progresses. However, practically, a hydrogen storage alloy that has a high discharge capacity from the first charge / discharge cycle and can maintain a high discharge capacity for a long period of time when charging / discharging is repeated is desired. ing.

また、特許文献2の水素吸蔵合金は、産出地域の偏在性が高いVを含有しているため、社会情勢等の変化に応じて価格が変動し易い。そのため、特許文献2の水素吸蔵合金は、原料コストの変動が比較的大きいという問題がある。 Further, since the hydrogen storage alloy of Patent Document 2 contains V having a high uneven distribution in the producing area, the price tends to fluctuate according to changes in social conditions and the like. Therefore, the hydrogen storage alloy of Patent Document 2 has a problem that the raw material cost fluctuates relatively large.

本発明は、かかる背景に鑑みてなされたものであり、価格の安定性に優れ、充放電サイクルの初回から高い放電容量を有し、高い放電容量を長期間に亘って維持することができるアルカリ蓄電池用負極及びその製造方法並びにこの負極を有するアルカリ蓄電池を提供しようとするものである。 The present invention has been made in view of this background, and is an alkali that is excellent in price stability, has a high discharge capacity from the first charge / discharge cycle, and can maintain a high discharge capacity for a long period of time. An object of the present invention is to provide a negative electrode for a storage battery, a method for manufacturing the same, and an alkaline storage battery having the negative electrode.

本発明の一態様は、導体からなる集電体と、結着剤と、該結着剤を介して前記集電体に保持された粉末状の活物質とを有するアルカリ蓄電池用負極であって、
前記活物質は、
組成がZr(1-x-y-z)TixNbyMgzNiw(但し、0.466<x<0.473、0.009<y<0.013、0.005<z<0.064、0.95≦w≦1.05)である水素吸蔵合金から構成されているコア部と、
Niの水酸化物を含有し、前記コア部の表面に存在する表面層とを有している、アルカリ蓄電池用負極にある。
One aspect of the present invention is a negative electrode for an alkaline storage battery having a current collector made of a conductor, a binder, and a powdery active material held in the current collector via the binder. ,
The active material is
Composition Zr (1-xyz) Ti x Nb y Mg z Ni w ( where, 0.466 <x <0.473,0.009 <y <0.013,0.005 <z <0.064,0 .95 ≦ w ≦ 1.05), and the core part made of hydrogen storage alloy
It is a negative electrode for an alkaline storage battery, which contains a hydroxide of Ni and has a surface layer existing on the surface of the core portion.

本発明の他の態様は、前記の態様のアルカリ蓄電池用負極を有するアルカリ蓄電池にある。 Another aspect of the present invention is an alkaline storage battery having a negative electrode for an alkaline storage battery according to the above aspect.

本発明の更に他の態様は、組成がZr(1-x-y-z)TixNbyMgzNiw(但し、0.466<x<0.473、0.009<y<0.013、0.005<z<0.064、0.95≦w≦1.05)である水素吸蔵合金の鋳塊を準備し、
前記鋳塊を粉砕して粉末状の活物質を作製し、
導体からなる集電体に、結着剤を介して前記活物質を保持させることにより電極部材を作製し、
強アルカリ水溶液中で煮沸する活性化処理を前記電極部材に施すことにより、前記活物質の表面にNiの水酸化物を含む表面層を形成する、アルカリ蓄電池用負極の製造方法にある。
Yet another aspect of the present invention, the composition Zr (1-xyz) is Ti x Nb y Mg z Ni w ( where, 0.466 <x <0.473,0.009 <y <0.013,0. An ingot of a hydrogen storage alloy having 005 <z <0.064, 0.95 ≦ w ≦ 1.05) was prepared.
The ingot was crushed to prepare a powdery active material.
An electrode member is produced by holding the active material in a current collector made of a conductor via a binder.
This is a method for manufacturing a negative electrode for an alkaline storage battery, in which a surface layer containing a Ni hydroxide is formed on the surface of the active material by subjecting the electrode member to an activation treatment of boiling in a strong alkaline aqueous solution.

前記アルカリ蓄電池用負極(以下、適宜「負極」ということがある。)は、前記集電体と、前記集電体に保持された粉末状の前記活物質とを有している。前記活物質は、前記特定の組成を有する水素吸蔵合金からなるコア部と、Niの水酸化物を含有する前記表面層とを有している。そして、前記表面層中は、Ni(ニッケル)の水酸化物が含まれている。このように構成された前記活物質を前記負極に適用することにより、前記負極の放電容量を、充放電サイクルの初回から高くすることができる。 The negative electrode for an alkaline storage battery (hereinafter, may be appropriately referred to as a "negative electrode") has the current collector and the powdered active material held by the current collector. The active material has a core portion made of a hydrogen storage alloy having the specific composition and the surface layer containing a hydroxide of Ni. The surface layer contains a hydroxide of Ni (nickel). By applying the active material configured in this way to the negative electrode, the discharge capacity of the negative electrode can be increased from the first time of the charge / discharge cycle.

また、前記コア部の組成を前記特定の範囲とすることにより、コア部中に、Zr(1-x-y-z)TixNbyMgzNiw相を析出させることができる。この相は、ZrNi合金と同様のB33型の結晶構造を有しているため、前記活物質の水素吸蔵量を増大させることができる。さらに、Zr(1-x-y-z)TixNbyMgzNiw相は、ZrNi合金におけるZrの一部がTi、微量のNb及び微量のMgに置換されていることにより、ZrNi合金に比べて水素の放出を促進させることができる。 Further, by setting the specific range the composition of the core portion, in the core portion, Zr (1-xyz) Ti x Nb y Mg z Ni w phase can be precipitated. Since this phase has a B33 type crystal structure similar to that of the ZrNi alloy, the hydrogen storage amount of the active material can be increased. Further, Zr (1-xyz) Ti x Nb y Mg z Ni w phase, by a part of Zr in ZrNi alloy is substituted Ti, the Mg Nb and traces traces, as compared with ZrNi alloy hydrogen Can be promoted.

このように、Zr(1-x-y-z)TixNbyMgzNiw相が含まれた前記活物質は、水素吸蔵量が多く、水素が放出されやすいという、アルカリ蓄電池の負極用として好適な特性を有している。それ故、前記活物質が保持された前記負極は、高い放電容量を長期間に亘って維持することができる。 Thus, the active material Zr (1-xyz) Ti x Nb y Mg z Ni w phase is included, the hydrogen storage amount is large, that hydrogen is easily released, properties suitable for use as a negative electrode of an alkaline storage battery have. Therefore, the negative electrode in which the active material is retained can maintain a high discharge capacity for a long period of time.

また、前記活物質には、V(バナジウム)のような、価格が不安定な金属が含まれていない。そのため、前記活物質の原料コストを容易に低くすることができるとともに、原料コストの乱高下を容易に回避することができる。その結果、前記負極は、価格の安定性に優れている。 In addition, the active material does not contain a metal whose price is unstable, such as V (vanadium). Therefore, the raw material cost of the active material can be easily reduced, and the fluctuation of the raw material cost can be easily avoided. As a result, the negative electrode is excellent in price stability.

以上のように、前記活物質を用いることにより、価格の安定性に優れ、充放電サイクルの初回から高い放電容量を有し、高い放電容量を長期間に亘って維持することができる負極を得ることができる。 As described above, by using the active material, a negative electrode having excellent price stability, having a high discharge capacity from the first charge / discharge cycle, and being able to maintain a high discharge capacity for a long period of time can be obtained. be able to.

前記負極は、前述したように、アルカリ蓄電池用として好適な充放電特性を有している。そのため、前記負極を有するアルカリ蓄電池は、より放電容量を高くすることができ、ひいてはよりエネルギー密度を高くすることができる。 As described above, the negative electrode has charge / discharge characteristics suitable for alkaline storage batteries. Therefore, the alkaline storage battery having the negative electrode can have a higher discharge capacity and, by extension, a higher energy density.

前記負極は、例えば、前記の態様の製造方法により作製することができる。前記製造方法においては、前記特定の組成を有する水素吸蔵合金の鋳塊を粉砕することにより、粉末状の活物質が作製される。そして、前記活物質を前記集電体に保持させて前記電極部材を作製した後、電極部材に前記活性化処理が施される。これにより、前記活物質の表面に、Niの水酸化物を含む前記表面層を形成することができる。その結果、充放電サイクルの初回から高い放電容量を有する前記負極を作製することができる。 The negative electrode can be manufactured, for example, by the manufacturing method of the above-described embodiment. In the production method, a powdery active material is produced by pulverizing an ingot of a hydrogen storage alloy having the specific composition. Then, after the active material is held by the current collector to prepare the electrode member, the electrode member is subjected to the activation treatment. As a result, the surface layer containing Ni hydroxide can be formed on the surface of the active material. As a result, the negative electrode having a high discharge capacity can be manufactured from the first charge / discharge cycle.

前記活性化処理により充放電サイクル特性が改善する理由としては、例えば以下のような理由が考えられる。前記鋳塊を粉砕した後、活物質の表面には、ZrO2やTiO2などの絶縁性化合物が自然に形成される。従来のZrNi系合金を用いた負極は、この絶縁性化合物の存在により、充放電サイクルの初回における放電容量の低下を招いていたと考えられる。 The following reasons can be considered as the reason why the charge / discharge cycle characteristics are improved by the activation treatment. After crushing the ingot, an insulating compound such as ZrO 2 or TiO 2 is naturally formed on the surface of the active material. It is considered that the negative electrode using the conventional ZrNi-based alloy has caused a decrease in the discharge capacity at the first charge / discharge cycle due to the presence of this insulating compound.

これに対し、前記製造方法では、前記活性化処理を行うことにより、前記活物質の表面に存在するZrO2やTiO2を除去することができる。また、前記活性化処理により、活物質の表面に存在するNiが水酸化物となる。そして、Niの水酸化物を含む表面層は、活物質の内部に存在するZrやTiの酸化を抑制することができる。以上の結果、前記活性化処理を施すことにより、ZrO2やTiO2等の絶縁性化合物による悪影響を抑制することができ、ひいては充放電サイクル特性を改善することができると考えられる。 On the other hand, in the production method, ZrO 2 and TiO 2 existing on the surface of the active material can be removed by performing the activation treatment. Further, by the activation treatment, Ni existing on the surface of the active material becomes a hydroxide. The surface layer containing Ni hydroxide can suppress the oxidation of Zr and Ti existing inside the active material. As a result of the above, it is considered that by performing the activation treatment, the adverse effect of the insulating compound such as ZrO 2 and TiO 2 can be suppressed, and thus the charge / discharge cycle characteristics can be improved.

実施例における、アルカリ蓄電池用負極の要部を示す一部断面図である。It is a partial cross-sectional view which shows the main part of the negative electrode for an alkaline storage battery in an Example. 実施例における、試験体1〜4の充放電サイクル試験の結果を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the result of the charge / discharge cycle test of the test body 1 to 4 in an Example. 実施例における、試験体1〜4の放電レート特性評価の結果を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the result of the discharge rate characteristic evaluation of the test body 1 to 4 in an Example. 実施例における、試験体2及び試験体5の放電曲線を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the discharge curve of the test body 2 and the test body 5 in an Example.

前記負極において、集電体としては、例えば、金属箔、パンチングメタル、エキスパンデッドメタル及び金属メッシュ等の種々の態様の導体を適用することができる。 In the negative electrode, as the current collector, for example, conductors of various aspects such as a metal foil, a punching metal, an expanded metal, and a metal mesh can be applied.

結着剤は、集電体と活物質との間に介在することにより、活物質を集電体に保持する作用を有している。結着剤としては、例えば、ポリビニルアルコール等を用いることができる。また、結着剤中には、必要に応じて、増粘剤等の公知の添加剤が含まれていてもよい。 The binder has an action of retaining the active material in the current collector by interposing between the current collector and the active material. As the binder, for example, polyvinyl alcohol or the like can be used. Further, the binder may contain a known additive such as a thickener, if necessary.

負極中には、必要に応じて、Cu(銅)粉末などの公知の導電剤や導電助剤が含まれていてもよい。これらの導電剤や導電助剤は、活物質と同様に、結着剤を介して集電体に保持されている。 If necessary, the negative electrode may contain a known conductive agent such as Cu (copper) powder or a conductive auxiliary agent. These conductive agents and conductive auxiliaries are held in the current collector via a binder, like the active material.

活物質を構成する個々の粒子は、コア部と、コア部の表面に存在する表面層とを有している。コア部は、水素親和力の高いA元素としてのZr、Ti、Nb及びMgと、水素親和力の低いB元素としてのNiとからなるAB型の水素吸蔵合金から構成されている。コア部を構成する水素吸蔵合金の組成は、Zr(1-x-y-z)TixNbyMgzNiw(但し、0.466<x<0.473、0.009<y<0.013、0.005<z<0.064、0.95≦w≦1.05)である。前記組成式中のxの値、yの値、zの値及びwの値を前記特定の範囲にすることにより、B33型の結晶構造を有するZr(1-x-y-z)TixNbyMgzNiw相をコア部中に析出させやすくすることができる。 Each particle constituting the active material has a core portion and a surface layer existing on the surface of the core portion. The core portion is composed of an AB type hydrogen storage alloy composed of Zr, Ti, Nb and Mg as an element A having a high hydrogen affinity and Ni as an element B having a low hydrogen affinity. The composition of the hydrogen storage alloy constituting the core portion, Zr (1-xyz) Ti x Nb y Mg z Ni w ( where, 0.466 <x <0.473,0.009 <y <0.013,0 .005 <z <0.064, 0.95 ≦ w ≦ 1.05). The value of x in the composition formula, the value of y, by the values and ranges of values of the particular w of z, Zr (1-xyz) having a crystal structure of the B33 type Ti x Nb y Mg z Ni The w phase can be easily precipitated in the core portion.

前記組成式中のxの値を前記特定の範囲とすることにより、水素吸蔵合金に吸蔵される水素吸蔵量を多くするとともに、水素吸蔵合金に吸蔵された水素をより容易に放出させることができる。その結果、負極の放電容量を高くするとともに、充放電の繰り返しに伴う放電容量の低下を抑制することができる。 By setting the value of x in the composition formula to the specific range, the amount of hydrogen stored in the hydrogen storage alloy can be increased, and the hydrogen stored in the hydrogen storage alloy can be released more easily. .. As a result, it is possible to increase the discharge capacity of the negative electrode and suppress a decrease in the discharge capacity due to repeated charging and discharging.

前記組成式中のxの値が0.466以下である場合には、Tiの原子数比率が低いため、前記水素吸蔵合金中に吸蔵された水素が水素吸蔵合金から放出されにくくなるおそれがある。その結果、充放電のサイクル数の増加に伴って放電容量が低下しやすくなるおそれがある。 When the value of x in the composition formula is 0.466 or less, the atomic number ratio of Ti is low, so that the hydrogen stored in the hydrogen storage alloy may be difficult to be released from the hydrogen storage alloy. .. As a result, the discharge capacity may easily decrease as the number of charge / discharge cycles increases.

一方、前記組成式中のxの値が0.473以上である場合には、コア部中に、例えばTiNi相やZr9Ni11相等の、B33型以外の結晶構造を有する相が析出しやすくなる。これらの相は、Zr(1-x-y-z)TixNbyMgzNiw相に比べて水素吸蔵量が低い。それ故、xの値が0.473以上である場合には、水素吸蔵量が低下し、放電容量の低下を招くおそれがある。 On the other hand, when the value of x in the composition formula is 0.473 or more, a phase having a crystal structure other than B33 type , such as a TiNi phase or a Zr 9 Ni 11 phase, is likely to precipitate in the core portion. Become. These phases, Zr (1-xyz) Ti x Nb y Mg z Ni w -phase hydrogen storage capacity is lower than the. Therefore, when the value of x is 0.473 or more, the hydrogen storage amount may decrease, which may lead to a decrease in the discharge capacity.

前記組成式中のyの値を前記特定の範囲とすることにより、B33型以外の結晶構造を有する相の析出を抑制しつつ、Tiの置換量を多くすることができる。前記組成式中のyの値が0.009以下である場合には、コア部中にB33型以外の結晶構造を有する相が析出しやすくなり、放電容量の低下を招くおそれがある。一方、前記組成式中のyの値が0.013以上である場合には、かえってコア部中にB33型以外の結晶構造を有する相が析出しやすくなり、水素吸蔵量の低下を招くおそれがある。 By setting the value of y in the composition formula to the specific range, the amount of Ti substituted can be increased while suppressing the precipitation of a phase having a crystal structure other than B33 type. When the value of y in the composition formula is 0.009 or less, a phase having a crystal structure other than B33 type is likely to be precipitated in the core portion, which may lead to a decrease in discharge capacity. On the other hand, when the value of y in the composition formula is 0.013 or more, a phase having a crystal structure other than B33 type is likely to be precipitated in the core portion, which may lead to a decrease in the hydrogen storage amount. is there.

前記組成式中のzの値を前記特定の範囲とすることにより、A元素としては比較的水素親和力が低いMgを水素吸蔵合金内に適度に存在させることができる。これにより、高い水素吸蔵量を維持しつつ、水素吸蔵合金中に吸蔵された水素を水素吸蔵合金からより容易に放出させることができる。その結果、負極の放電容量を高くするとともに、充放電の繰り返しに伴う放電容量の低下を抑制することができる。 By setting the value of z in the composition formula to the specific range, Mg having a relatively low hydrogen affinity as the element A can be appropriately present in the hydrogen storage alloy. As a result, the hydrogen stored in the hydrogen storage alloy can be more easily released from the hydrogen storage alloy while maintaining a high hydrogen storage amount. As a result, it is possible to increase the discharge capacity of the negative electrode and suppress a decrease in the discharge capacity due to repeated charging and discharging.

また、前記組成式中のzの値を前記特定の範囲とすることにより、放電時の負極の電位をより低くすることができる。そのため、前記コア部を備えた活物質を含む負極を正極と組み合わせることにより、アルカリ蓄電池の放電電圧、つまり、放電時の正極の電位と負極の電位との電位差をより高くすることができる。 Further, by setting the value of z in the composition formula within the specific range, the potential of the negative electrode at the time of discharge can be further lowered. Therefore, by combining the negative electrode containing the active material having the core portion with the positive electrode, the discharge voltage of the alkaline storage battery, that is, the potential difference between the potential of the positive electrode and the potential of the negative electrode at the time of discharge can be further increased.

さらに、前記組成式中のzの値を前記特定の範囲とすることにより、負極の放電容量をより大きくするとともに、放電レート、つまり、放電時の電流密度を高くした場合の放電容量の低下を抑制することができる。それ故、zの値が前記特定の範囲内である活物質は、高率放電を行うことが求められるアルカリ蓄電池の負極に好適に使用することができる。 Further, by setting the value of z in the composition formula to the specific range, the discharge capacity of the negative electrode is further increased, and the discharge rate, that is, the decrease in the discharge capacity when the current density at the time of discharge is increased is reduced. It can be suppressed. Therefore, the active material whose z value is within the specific range can be suitably used for the negative electrode of an alkaline storage battery, which is required to perform high rate discharge.

前述した負極の放電容量を増大する効果、充放電の繰り返しに伴う放電容量の低下を抑制する効果、放電時の負極の電位を低くする効果及び放電レートを高くした場合の放電容量の低下を抑制する効果をより高める観点からは、前記組成式中のzの値は、0.006<z<0.050であることが好ましく、0.010<z<0.040であることがより好ましく、0.015<z<0.035であることがさらに好ましい。 The effect of increasing the discharge capacity of the negative electrode, the effect of suppressing the decrease in discharge capacity due to repeated charging and discharging, the effect of lowering the potential of the negative electrode during discharge, and the effect of suppressing the decrease in discharge capacity when the discharge rate is increased. From the viewpoint of further enhancing the effect of the discharge, the value of z in the composition formula is preferably 0.006 <z <0.050, more preferably 0.010 <z <0.040. It is more preferable that 0.015 <z <0.035.

前記組成式中のzの値が0.005以下である場合には、コア部に含まれるMgの原子数比率が低いため、水素吸蔵合金中に吸蔵された水素が水素吸蔵合金から放出されにくくなるおそれがある。その結果、充放電のサイクル数の増加に伴って放電容量が低下しやすくなるおそれがある。一方、前記組成式中のzの値が0.064以上である場合には、コア部中にB33型以外の結晶構造を有する相が析出しやすくなり、水素吸蔵量の低下を招くおそれがある。その結果、放電容量の低下を招くおそれがある。 When the value of z in the composition formula is 0.005 or less, the atomic number ratio of Mg contained in the core portion is low, so that the hydrogen stored in the hydrogen storage alloy is difficult to be released from the hydrogen storage alloy. There is a risk of becoming. As a result, the discharge capacity may easily decrease as the number of charge / discharge cycles increases. On the other hand, when the value of z in the composition formula is 0.064 or more, a phase having a crystal structure other than B33 type is likely to be precipitated in the core portion, which may lead to a decrease in the hydrogen storage amount. .. As a result, the discharge capacity may decrease.

また、前記組成式中のwの値、即ちZr、Ti、Nb及びMgの合計に対するNiの原子数比率を前記特定の範囲とすることにより、コア部中にZr(1-x-y-z)TixNbyMgzNiw相を容易に析出させることができる。wの値が前記特定の範囲外である場合には、B33型以外の結晶構造を有する相が析出しやすくなる。その結果、活物質の水素吸蔵量が低くなり、放電容量の低下を招くおそれがある。
なお、前記の「B33型の結晶構造」は、例えば「金属 vol.80(2010)No.7 32頁」等で明らかにされているCrB型構造と同一である。
Further, by setting the value of w in the composition formula, that is, the ratio of the number of atoms of Ni to the total of Zr, Ti, Nb and Mg within the specific range, Zr (1-xyz) Ti x Nb in the core portion. y Mg z N w phase can be easily precipitated. When the value of w is outside the specific range, a phase having a crystal structure other than B33 type is likely to be precipitated. As a result, the hydrogen storage amount of the active material becomes low, which may lead to a decrease in the discharge capacity.
The above-mentioned "B33 type crystal structure" is the same as the CrB type structure clarified in, for example, "Metal vol.80 (2010) No.7, page 32".

コア部におけるMgに対するNbの原子数比率Nb/Mgは0.15以上2.00以下であることが好ましい。この場合には、負極の放電容量をより大きくするとともに、放電レートを高くした場合の放電容量の低下をより効果的に抑制することができる。さらに、この場合には、放電時の負極の電位をより低くすることができる。これらの作用効果をより高める観点からは、Mgに対するNbの原子数比率Nb/Mgは0.40以上1.50以下であることがより好ましい。 The atomic number ratio Nb / Mg of Nb to Mg in the core portion is preferably 0.15 or more and 2.00 or less. In this case, it is possible to increase the discharge capacity of the negative electrode and more effectively suppress the decrease in the discharge capacity when the discharge rate is increased. Further, in this case, the potential of the negative electrode at the time of discharging can be further lowered. From the viewpoint of further enhancing these effects, the atomic number ratio Nb / Mg of Nb to Mg is more preferably 0.40 or more and 1.50 or less.

コア部の表面には、Niの水酸化物を含む表面層が存在している。表面層には、Niの水酸化物の他に、Niの酸化物や、活性化処理後に残留したZrO2、TiO2等の絶縁性化合物が含まれることがある。また、表面層は、Niの水酸化物を含む微粒子から構成されていてもよい。 A surface layer containing a Ni hydroxide is present on the surface of the core portion. In addition to the hydroxide of Ni, the surface layer may contain an oxide of Ni and an insulating compound such as ZrO 2 and TiO 2 remaining after the activation treatment. Further, the surface layer may be composed of fine particles containing Ni hydroxide.

前記負極は、例えば以下の方法により製造することができる。まず、前記特定の組成を有する水素吸蔵合金を鋳造する。鋳造時の組成を前記特定の範囲とすることにより、鋳塊中にZr(1-x-y-z)TixNbyMgzNiw相を析出させることができる。次いで、得られた鋳塊を粉砕して粉末状の活物質を作製する。このとき、鋳塊を粉砕する前に、不活性ガス雰囲気中において鋳塊を加熱することにより、前記特定の結晶構造を維持しつつ、凝固過程などにおいて生じた転位や欠陥を除去することができる。そして、転位等が除去された水素吸蔵合金を用いて負極を作製することにより、前記負極の放電容量をより高くすることができる。 The negative electrode can be manufactured, for example, by the following method. First, a hydrogen storage alloy having the specific composition is cast. By the composition during casting and the specific range, it is possible to precipitate Zr (1-xyz) Ti x Nb y Mg z Ni w phase in the ingot. Next, the obtained ingot is crushed to prepare a powdery active material. At this time, by heating the ingot in an inert gas atmosphere before crushing the ingot, it is possible to remove dislocations and defects generated in the solidification process while maintaining the specific crystal structure. .. Then, by producing a negative electrode using a hydrogen storage alloy from which dislocations and the like have been removed, the discharge capacity of the negative electrode can be further increased.

次に、前記集電体に、前記結着剤を介して前記活物質を保持させることにより、電極部材を作製する。その後、強アルカリ水溶液中で煮沸する活性化処理を電極部材に施す。これにより、活物質を構成する個々の粒子の表面に前記表面層を形成することができる。強アルカリ水溶液としては、例えば、温度105℃以上、pH14以上の水溶液を使用することができる。 Next, the electrode member is produced by causing the current collector to hold the active material via the binder. Then, the electrode member is subjected to an activation treatment of boiling in a strong alkaline aqueous solution. Thereby, the surface layer can be formed on the surface of each particle constituting the active material. As the strong alkaline aqueous solution, for example, an aqueous solution having a temperature of 105 ° C. or higher and a pH of 14 or higher can be used.

前記負極及びその製造方法の実施例について、図を用いて説明する。図1に示すように、本例の負極1は、導体からなる集電体2と、結着剤3と、結着剤3を介して集電体2に保持された粉末状の活物質4とを有しており、アルカリ蓄電池用負極として構成されている。活物質4を構成する個々の粒子41は、水素吸蔵合金からなるコア部412と、Niの水酸化物を含有し、コア部412の表面に存在する表面層411とを有している。表1に示すように、コア部412の組成はZr(1-x-y-z)TixNbyMgzNiw(但し、0.466<x<0.473、0.009<y<0.013、0.005<z<0.064、0.95≦w≦1.05)である。 Examples of the negative electrode and the method for manufacturing the same will be described with reference to the drawings. As shown in FIG. 1, the negative electrode 1 of this example is a powdery active material 4 held by a current collector 2 made of a conductor, a binder 3, and a current collector 2 via the binder 3. And is configured as a negative electrode for alkaline storage batteries. The individual particles 41 constituting the active material 4 have a core portion 412 made of a hydrogen storage alloy and a surface layer 411 containing a hydroxide of Ni and existing on the surface of the core portion 412. As shown in Table 1, the composition of the core portion 412 Zr (1-xyz) Ti x Nb y Mg z Ni w ( where, 0.466 <x <0.473,0.009 <y <0.013, 0.005 <z <0.064, 0.95 ≦ w ≦ 1.05).

本例では、まず、組成を表1に示すように種々変更して粉末状の活物質4を作製した。次いで、別途準備した集電体2に結着剤3を介して活物質4を保持させることにより電極部材を作製した。その後、電極部材に表1に示す処理条件で活性化処理を施すことにより、活物質4を構成する個々の粒子41の表面に表面層411を形成した。以上により、負極1(試験体1〜3)を作製した。以下に、負極1の製造方法をより詳細に説明する。 In this example, first, the active material 4 in the form of powder was prepared by variously changing the composition as shown in Table 1. Next, an electrode member was produced by holding the active material 4 in a separately prepared current collector 2 via a binder 3. Then, the electrode member was subjected to an activation treatment under the treatment conditions shown in Table 1 to form a surface layer 411 on the surface of the individual particles 41 constituting the active material 4. From the above, the negative electrode 1 (test bodies 1 to 3) was prepared. The manufacturing method of the negative electrode 1 will be described in more detail below.

[活物質の作製]
アーク溶解炉を用いて、Zr(株式会社高純度化学研究所製、ワイヤーカット品、純度98.0%)、Ti(株式会社高純度化学研究所製、粉末、純度99.0%)、Nb(株式会社高純度化学研究所製、粉末、純度99.0%)、Mg(株式会社高純度化学研究所製、粒状、純度99.9%)及びNi(株式会社高純度化学研究所製、粉末、純度99.9%)を溶融させ、表1に示す組成を有する水素吸蔵合金の鋳塊を作製した。この鋳塊をアルゴン雰囲気中で400〜480℃に加熱し、鋳塊内の転位や欠陥を低減させた。
[Preparation of active material]
Using an arc melting furnace, Zr (manufactured by High Purity Chemical Laboratory Co., Ltd., wire-cut product, purity 98.0%), Ti (manufactured by High Purity Chemical Laboratory Co., Ltd., powder, purity 99.0%), Nb (Made by High Purity Chemical Laboratory Co., Ltd., powder, purity 99.0%), Mg (manufactured by High Purity Chemical Laboratory Co., Ltd., granular, purity 99.9%) and Ni (manufactured by High Purity Chemical Laboratory Co., Ltd. The powder (purity 99.9%) was melted to prepare an ingot of a hydrogen storage alloy having the composition shown in Table 1. The ingot was heated to 400-480 ° C. in an argon atmosphere to reduce dislocations and defects in the ingot.

湿式切断機を用いて得られた鋳塊を二等分し、一方の鋳塊を用いて比重の測定及び組織観察を行った。また、他方の鋳塊にディスクミルによる粗粉砕、タングステンカーバイド製乳鉢による微粉砕及び篩い分けを順次行うことにより、粉末状の活物質4を作製した。活物質を構成する個々の粒子41の直径は20〜40μmであった。 The ingot obtained by using a wet cutting machine was divided into two equal parts, and the specific gravity was measured and the structure was observed using one of the ingots. Further, the other ingot was coarsely pulverized by a disc mill, finely pulverized by a tungsten carbide mortar, and sieved to prepare a powdery active material 4. The diameter of the individual particles 41 constituting the active material was 20 to 40 μm.

次に、得られた活物質4、Ni粉末、結着剤3としてのPVA(ポリビニルアルコール)及びCMC(カルボキシメチルセルロース)を、活物質4:Ni粉末:PVA:CMC=79:19:0.5:1.5の質量比で混合し、ペースト状の負極合剤を調製した。この負極合剤を、別途準備した集電体2としてのNiメッシュに充填した。その後、ロールプレスを用いてNiメッシュを圧延し、負極合剤をNiメッシュに密着させた。以上により、電極部材を作製した。 Next, the obtained active material 4, Ni powder, PVA (polyvinyl alcohol) and CMC (carboxymethyl cellulose) as the binder 3 were added to the active material 4: Ni powder: PVA: CMC = 79: 19: 0.5. A paste-like negative electrode mixture was prepared by mixing at a mass ratio of: 1.5. This negative electrode mixture was filled in a Ni mesh as a separately prepared current collector 2. Then, the Ni mesh was rolled using a roll press, and the negative electrode mixture was brought into close contact with the Ni mesh. From the above, the electrode member was manufactured.

その後、6mol/Lの水酸化カリウム水溶液中で3〜4時間煮沸する活性化処理を電極部材に施し、活物質4を構成する個々の粒子41の表面に表面層411を形成した。以上により、試験体1〜3を得た。なお、水酸化カリウム水溶液の温度は105℃であった。 Then, the electrode member was subjected to an activation treatment of boiling in a 6 mol / L potassium hydroxide aqueous solution for 3 to 4 hours to form a surface layer 411 on the surface of each particle 41 constituting the active material 4. From the above, test bodies 1 to 3 were obtained. The temperature of the potassium hydroxide aqueous solution was 105 ° C.

本例においては、試験体1〜3との比較のため、コア部の組成が前記特定の範囲外である活物質を備えた試験体4及びMgを含まない活物質を備えた試験体5を準備した。試験体4は、水素吸蔵合金の組成を表1に示すように変更した以外は、試験体1〜3と同様の手順により作製した試験体である。試験体5は、水素吸蔵合金の組成をZr0.536Ti0.468Nb0.013Ni0.983とした以外は、試験体1〜3と同様の手順により作製した試験体である。 In this example, for comparison with the test bodies 1 to 3, the test body 4 having an active material whose core composition is outside the specific range and the test body 5 having an active material containing no Mg are used. Got ready. The test body 4 is a test body prepared by the same procedure as the test bodies 1 to 3 except that the composition of the hydrogen storage alloy is changed as shown in Table 1. The test body 5 is a test body prepared by the same procedure as the test bodies 1 to 3 except that the composition of the hydrogen storage alloy is Zr 0.536 Ti 0.468 Nb 0.013 Ni 0.983.

以上により得られた負極(試験体1〜5)を、市販のNi(OH)2/NiOOH正極及びHg/HgO参照極と組み合わせ、6mol/Lの水酸化カリウム及び1mol/Lの水酸化リチウムを含む電解液を用いて三極式の電池セルを構成した。ポテンショスタット(Bio−Logic社製 VMP3)を用いて電池セルの充放電及び放電容量の測定を行うことにより、充放電サイクル特性、放電レート特性及び放電電位の評価を行った。 The negative electrode (test specimens 1 to 5) obtained as described above is combined with a commercially available Ni (OH) 2 / NiOOH positive electrode and an Hg / HgO reference electrode to obtain 6 mol / L potassium hydroxide and 1 mol / L lithium hydroxide. A tripolar battery cell was constructed using the containing electrolyte. The charge / discharge cycle characteristics, discharge rate characteristics, and discharge potential were evaluated by measuring the charge / discharge and discharge capacities of the battery cells using a potentiostat (VMP3 manufactured by Bio-Logic).

[充放電サイクル特性]
試験体1〜4を用いて30℃の温度で充放電を繰り返す充放電サイクル試験を行い、各充放電サイクルにおける放電容量を測定した。1回の充放電サイクルは、電流密度100mA/gで5時間充電を行うステップと、10分休止をして電位を安定させるステップと、電流密度25mA/gでHg/HgOの電位を基準として−0.5Vの電位まで放電するステップとから構成されている。図2に、各充放電サイクルにおける放電容量の測定結果を示す。なお、図2の縦軸は放電容量(mAh/g)であり、横軸はサイクル数(回)である。
[Charge / discharge cycle characteristics]
A charge / discharge cycle test in which charging / discharging was repeated at a temperature of 30 ° C. was performed using the test bodies 1 to 4, and the discharge capacity in each charging / discharging cycle was measured. One charge / discharge cycle consists of a step of charging for 5 hours at a current density of 100 mA / g, a step of resting for 10 minutes to stabilize the potential, and a step of stabilizing the potential at a current density of 25 mA / g with reference to the potential of Hg / HgO. It consists of a step of discharging to a potential of 0.5 V. FIG. 2 shows the measurement results of the discharge capacity in each charge / discharge cycle. The vertical axis of FIG. 2 is the discharge capacity (mAh / g), and the horizontal axis is the number of cycles (times).

前記の3ステップからなる充放電サイクルを10回繰り返した後、10サイクル後の放電容量を初回の放電容量で割ることにより、容量維持率を算出した。初回の放電容量、10サイクル後の放電容量及び容量維持率を表1に示す。 After repeating the charge / discharge cycle consisting of the above three steps 10 times, the capacity retention rate was calculated by dividing the discharge capacity after 10 cycles by the initial discharge capacity. Table 1 shows the initial discharge capacity, the discharge capacity after 10 cycles, and the capacity retention rate.

[放電レート特性]
試験体1〜4を用い、放電時の電流密度を種々の値に変更した場合の放電容量を測定した。具体的には、温度30℃、電流密度100mA/gの条件で5時間充電を行った後、10分休止をして電位を安定させた。次いで、25mA/g、50mA/g、100mA/g、250mA/gまたは500mA/gの電流密度でHg/HgOの電位を基準として−0.5Vの電位まで放電させた時の放電容量を測定した。
[Discharge rate characteristics]
Using the test bodies 1 to 4, the discharge capacity when the current density at the time of discharge was changed to various values was measured. Specifically, the battery was charged for 5 hours under the conditions of a temperature of 30 ° C. and a current density of 100 mA / g, and then paused for 10 minutes to stabilize the potential. Next, the discharge capacity when discharged to a potential of −0.5 V with reference to the potential of Hg / HgO was measured at a current density of 25 mA / g, 50 mA / g, 100 mA / g, 250 mA / g or 500 mA / g. ..

表2及び図3に、前記各電流密度で放電を行った時の放電容量を示す。なお、図3の縦軸は電流密度25mA/gにおける放電容量に対する各電流密度での放電容量の比を百分率(%)で表した値であり、横軸は放電時の電流密度(mA/g)である。また、表2の「高率放電特性」欄には、電流密度25mA/gにおける放電容量に対する電流密度500mA/gにおける放電容量の比率を百分率(%)で表した値を記載した。 Tables 2 and 3 show the discharge capacities when discharging is performed at each of the current densities. The vertical axis of FIG. 3 is the ratio of the discharge capacity at each current density to the discharge capacity at a current density of 25 mA / g as a percentage (%), and the horizontal axis is the current density at the time of discharge (mA / g). ). Further, in the "High rate discharge characteristics" column of Table 2, the value obtained by expressing the ratio of the discharge capacity at the current density of 500 mA / g to the discharge capacity at the current density of 25 mA / g as a percentage (%) is described.

[放電電位]
試験体3及び試験体5を用いて30℃の温度で放電させた際の放電曲線を測定した。具体的には、温度30℃、電流密度100mA/gの条件で5時間充電を行った後、10分休止をして電位を安定させた。次いで、25mA/gの電流密度でHg/HgOの電位を基準として−0.5Vの電位まで放電させた時の放電曲線を測定した。図4に、試験体3及び試験体5の放電曲線を示す。なお、図4の縦軸はHg/HgOの電位を基準とした時の試験体の電位(V vs Hg/HgO)であり、横軸は、放電開始時点から試験体の電位が縦軸の値となった時点までに放電された容量(mAh/g)である。
[Discharge potential]
The discharge curve when the test body 3 and the test body 5 were discharged at a temperature of 30 ° C. was measured. Specifically, the battery was charged for 5 hours under the conditions of a temperature of 30 ° C. and a current density of 100 mA / g, and then paused for 10 minutes to stabilize the potential. Next, the discharge curve when discharged to a potential of −0.5 V with reference to the potential of Hg / HgO at a current density of 25 mA / g was measured. FIG. 4 shows the discharge curves of the test body 3 and the test body 5. The vertical axis of FIG. 4 is the potential of the test piece (V vs Hg / HgO) based on the potential of Hg / HgO, and the horizontal axis is the value of the potential of the test piece on the vertical axis from the start of discharge. It is the capacity (mAh / g) discharged by the time when becomes.

Figure 2021034285
Figure 2021034285

Figure 2021034285
Figure 2021034285

表1及び図2に示すように、コア部の組成が前記特定の範囲内である試験体1〜3は、コア部の組成が前記特定の範囲から外れている試験体4に比べて充放電サイクルの初回から高い放電容量を有するとともに、高い放電容量を長期間に亘って維持することができた。これらの結果から、コア部412の組成を前記特定の範囲とすることにより、優れた充放電サイクル特性を有する負極1が得られることが理解できる。 As shown in Table 1 and FIG. 2, the test bodies 1 to 3 in which the composition of the core portion is within the specific range are charged and discharged as compared with the test body 4 in which the composition of the core portion is out of the specific range. It had a high discharge capacity from the first time of the cycle and was able to maintain a high discharge capacity for a long period of time. From these results, it can be understood that the negative electrode 1 having excellent charge / discharge cycle characteristics can be obtained by setting the composition of the core portion 412 to the above-mentioned specific range.

また、表2及び図3に示すように、試験体1〜3は、試験体4に比べて放電時の電流密度を高くした場合の放電容量の低下を抑制することができた。従って、コア部の組成が前記特定の範囲である活物質を負極に適用することにより、高率放電を行うことが求められるアルカリ蓄電池に好適な負極1が得られることが理解できる。 Further, as shown in Table 2 and FIG. 3, the test bodies 1 to 3 were able to suppress a decrease in the discharge capacity when the current density at the time of discharge was increased as compared with the test body 4. Therefore, it can be understood that by applying an active material having a core composition in the specific range to the negative electrode, a negative electrode 1 suitable for an alkaline storage battery, which is required to perform high rate discharge, can be obtained.

更に、図4に示すように、Mgを含むコア部を備えた試験体3は、Mgを含まない試験体5に比べて放電曲線の平坦部分における電位を約0.2V低くすることができた。かかる結果によれば、Mgを含むコア部を備えた負極をアルカリ蓄電池に組み込むことにより、放電時における陽極と負極との電位差、つまり放電電位をより高くすることが可能であることが理解できる。 Further, as shown in FIG. 4, the test body 3 provided with the core portion containing Mg was able to lower the potential in the flat portion of the discharge curve by about 0.2 V as compared with the test body 5 containing no Mg. .. From these results, it can be understood that the potential difference between the anode and the negative electrode at the time of discharge, that is, the discharge potential can be further increased by incorporating the negative electrode having the core portion containing Mg into the alkaline storage battery.

1 アルカリ蓄電池用負極
2 集電体
3 結着剤
4 活物質
41 粒子
411 表面層
412 コア部
1 Negative electrode for alkaline storage battery 2 Current collector 3 Binder 4 Active material 41 Particle 411 Surface layer 412 Core part

Claims (5)

導体からなる集電体と、結着剤と、該結着剤を介して前記集電体に保持された粉末状の活物質とを有するアルカリ蓄電池用負極であって、
前記活物質は、
組成がZr(1-x-y-z)TixNbyMgzNiw(但し、0.466<x<0.473、0.009<y<0.013、0.005<z<0.064、0.95≦w≦1.05)である水素吸蔵合金から構成されているコア部と、
Niの水酸化物を含有し、前記コア部の表面に存在する表面層とを有している、アルカリ蓄電池用負極。
A negative electrode for an alkaline storage battery having a current collector made of a conductor, a binder, and a powdery active material held in the current collector via the binder.
The active material is
Composition Zr (1-xyz) Ti x Nb y Mg z Ni w ( where, 0.466 <x <0.473,0.009 <y <0.013,0.005 <z <0.064,0 .95 ≦ w ≦ 1.05), and the core part made of hydrogen storage alloy
A negative electrode for an alkaline storage battery, which contains a hydroxide of Ni and has a surface layer existing on the surface of the core portion.
前記コア部におけるMgに対するNbの原子数比率Nb/Mgは0.15以上2.00以下である、請求項1に記載のアルカリ蓄電池用負極。 The negative electrode for an alkaline storage battery according to claim 1, wherein the atomic number ratio Nb / Mg of Nb to Mg in the core portion is 0.15 or more and 2.00 or less. 前記表面層は、Niの水酸化物を含む微粒子から構成されている、請求項1または2に記載のアルカリ蓄電池用負極。 The negative electrode for an alkaline storage battery according to claim 1 or 2, wherein the surface layer is composed of fine particles containing a hydroxide of Ni. 請求項1〜3のいずれか1項に記載のアルカリ蓄電池用負極を有するアルカリ蓄電池。 An alkaline storage battery having a negative electrode for an alkaline storage battery according to any one of claims 1 to 3. 組成がZr(1-x-y-z)TixNbyMgzNiw(但し、0.466<x<0.473、0.009<y<0.013、0.005<z<0.064、0.95≦w≦1.05)である水素吸蔵合金の鋳塊を準備し、
前記鋳塊を粉砕して粉末状の活物質を作製し、
導体からなる集電体に、結着剤を介して前記活物質を保持させることにより電極部材を作製し、
強アルカリ水溶液中で煮沸する活性化処理を前記電極部材に施すことにより、前記活物質の表面にNiの水酸化物を含む表面層を形成する、アルカリ蓄電池用負極の製造方法。
Composition Zr (1-xyz) Ti x Nb y Mg z Ni w ( where, 0.466 <x <0.473,0.009 <y <0.013,0.005 <z <0.064,0 Prepare an ingot of hydrogen storage alloy with .95 ≦ w ≦ 1.05).
The ingot was crushed to prepare a powdery active material.
An electrode member is produced by holding the active material in a current collector made of a conductor via a binder.
A method for producing a negative electrode for an alkaline storage battery, which forms a surface layer containing a Ni hydroxide on the surface of the active material by subjecting the electrode member to an activation treatment of boiling in a strong alkaline aqueous solution.
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