JP2563638B2 - 水素吸蔵合金電極 - Google Patents
水素吸蔵合金電極Info
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- Electrodes For Compound Or Non-Metal Manufacture (AREA)
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Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、電気化学的な水素の吸蔵・放出を可逆的に
行える水素吸蔵合金電極に関するものであり、特に開放
形や密閉形のアルカリ蓄電池の負極に使用できるもので
ある。
行える水素吸蔵合金電極に関するものであり、特に開放
形や密閉形のアルカリ蓄電池の負極に使用できるもので
ある。
従来の技術 各種の電源として広く使われている蓄電池として鉛電
池とアルカリ電池がある。このうちアルカリ蓄電池は高
信頼性が期待でき、小形軽量化も可能などの理由で小型
電池は各種ポータブル機器用に、大型は産業用として使
われてきた。
池とアルカリ電池がある。このうちアルカリ蓄電池は高
信頼性が期待でき、小形軽量化も可能などの理由で小型
電池は各種ポータブル機器用に、大型は産業用として使
われてきた。
このアルカリ蓄電池において、正極としては一部空気
極や酸化銀極なども取り上げられているが、ほとんどの
場合ニッケル極である。ポケット式から焼結式に代わっ
て特性が向上し、さらに密閉化が可能になるとともに用
途も広がった。
極や酸化銀極なども取り上げられているが、ほとんどの
場合ニッケル極である。ポケット式から焼結式に代わっ
て特性が向上し、さらに密閉化が可能になるとともに用
途も広がった。
一方、負極としてはカドミウムの他に亜鉛、鉄、水素
などが対象となっているが、現在のところカドミウム極
が主体である。ところが、一層の高エネルギー密度を達
成するために金属水素化物つまり水素吸蔵合金極を使っ
たニッケル−水素蓄電池が注目され、製法などに多くの
提案がされている。
などが対象となっているが、現在のところカドミウム極
が主体である。ところが、一層の高エネルギー密度を達
成するために金属水素化物つまり水素吸蔵合金極を使っ
たニッケル−水素蓄電池が注目され、製法などに多くの
提案がされている。
水素を可逆的に吸収・放出しうる水素吸蔵合金を負極
に使用するアルカリ蓄電池の水素吸蔵合金電極は、理論
容量密度がカドミウム極より大きく、亜鉛極のような変
形やデンドライトの形成などもないことから、長寿命・
無公害であり、しかも高エネルギー密度を有するアルカ
リ蓄電池用負極として期待されている。
に使用するアルカリ蓄電池の水素吸蔵合金電極は、理論
容量密度がカドミウム極より大きく、亜鉛極のような変
形やデンドライトの形成などもないことから、長寿命・
無公害であり、しかも高エネルギー密度を有するアルカ
リ蓄電池用負極として期待されている。
このような水素吸蔵合金電極に用いられる合金とし
て、一般的にはTi-Ni系およびLa（またはMm）−Ni系の
多元系合金がよく知られている。Ti-Ni系の多元系合金
は、ABタイプとして分類できるが、この特徴として充放
電サイクルの初期には比較的大きな放電容量を示すが、
充放電を繰り返すと、その容量を長く維持することが困
難であるという問題がある。また、AB5タイプのLa（ま
たはMm）−Ni系の多元系合金は、近年電極材料として多
くの開発が進められており、これまでは比較的有力な合
金材料とされていた。しかし、この合金系も比較的放電
容量が小さいこと、電池電極としての寿命性能が不十分
であること、材料コストが高いなどの問題を有してい
る。したがって、さらに高容量化が可能で長寿命である
新規水素吸蔵合金材料が望まれていた。
て、一般的にはTi-Ni系およびLa（またはMm）−Ni系の
多元系合金がよく知られている。Ti-Ni系の多元系合金
は、ABタイプとして分類できるが、この特徴として充放
電サイクルの初期には比較的大きな放電容量を示すが、
充放電を繰り返すと、その容量を長く維持することが困
難であるという問題がある。また、AB5タイプのLa（ま
たはMm）−Ni系の多元系合金は、近年電極材料として多
くの開発が進められており、これまでは比較的有力な合
金材料とされていた。しかし、この合金系も比較的放電
容量が小さいこと、電池電極としての寿命性能が不十分
であること、材料コストが高いなどの問題を有してい
る。したがって、さらに高容量化が可能で長寿命である
新規水素吸蔵合金材料が望まれていた。
これに対して、AB2タイプのLaves相合金（A:Zr,Tiな
どの水素との親和性の大きい元素、B:Ni,Mn,Crなどの遷
移元素）は水素吸蔵能が比較的高く、高容量かつ長寿命
の電極として有望である。すでにこの合金系について
は、例えばZrαＶβNiγＭδ系合金（特開昭64-60961号
公報）やAxByNiz系合金（特開平1-102855号公報）など
を提案している。
どの水素との親和性の大きい元素、B:Ni,Mn,Crなどの遷
移元素）は水素吸蔵能が比較的高く、高容量かつ長寿命
の電極として有望である。すでにこの合金系について
は、例えばZrαＶβNiγＭδ系合金（特開昭64-60961号
公報）やAxByNiz系合金（特開平1-102855号公報）など
を提案している。
発明が解決しようとする課題 しかしながら、AB2タイプのLaves相合金を電極に用い
た場合、Ti-Ni系やLa（またはMm）−Ni系の多元系合金
に比べて放電容量が高く、長寿命化は可能なもののさら
にこれらの性能の向上が望まれていた。
た場合、Ti-Ni系やLa（またはMm）−Ni系の多元系合金
に比べて放電容量が高く、長寿命化は可能なもののさら
にこれらの性能の向上が望まれていた。
本発明は、水素吸蔵合金を改善することによりさらに
放電容量が大きく、かつ長寿命である水素吸蔵合金電極
を提供することを目的とする。
放電容量が大きく、かつ長寿命である水素吸蔵合金電極
を提供することを目的とする。
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、合金の一般式が、Zrα
MnβＶγCrδNiε（ただし、0.9≦α≦1.1,0＜β≦0.5,
0＜γ≦0.3,0＜δ≦0.4であり、かつ1.2≦ε≦1.5）で
示され、合金相の主成分がC15（MgCu2）型ラーベス相
（Laves）であり、かつその結晶格子定数ａが、7.04Å
≦ａ≦7.10Åである水素吸蔵合金またはその水素化物を
用いるものである。
MnβＶγCrδNiε（ただし、0.9≦α≦1.1,0＜β≦0.5,
0＜γ≦0.3,0＜δ≦0.4であり、かつ1.2≦ε≦1.5）で
示され、合金相の主成分がC15（MgCu2）型ラーベス相
（Laves）であり、かつその結晶格子定数ａが、7.04Å
≦ａ≦7.10Åである水素吸蔵合金またはその水素化物を
用いるものである。
そして、NiとＶの配合比率が1.1≦ε−γ≦1.3である
ことが好ましく、C15型ラーベス相の結晶格子定数が、
特に7.05Å≦ａ≦7.08Åであることが望ましい。
ことが好ましく、C15型ラーベス相の結晶格子定数が、
特に7.05Å≦ａ≦7.08Åであることが望ましい。
作用 本発明の水素吸蔵合金は、従来のラーベス相合金の最
適化を図ったものであり、従来合金に比べて水素吸蔵−
放出量が大きくなり、しかも水素吸蔵−放出のヒステリ
シスが小さくなったため、電気化学的な充放電特性にお
いても効率よく多量の水素を吸蔵−放出させることがで
きる。また、充放電の繰り返しに対しても非常に安定な
性能を長期間持続できる。さらに、急速な充放電特性も
改善されている。
適化を図ったものであり、従来合金に比べて水素吸蔵−
放出量が大きくなり、しかも水素吸蔵−放出のヒステリ
シスが小さくなったため、電気化学的な充放電特性にお
いても効率よく多量の水素を吸蔵−放出させることがで
きる。また、充放電の繰り返しに対しても非常に安定な
性能を長期間持続できる。さらに、急速な充放電特性も
改善されている。
したがって、本発明の電極を用いて構成したアルカリ
蓄電池、例えばニッケル−水素蓄電池は、従来のこの電
池に比べて、高容量、長寿命、優れた急速充放電特性を
有することが可能になる。
蓄電池、例えばニッケル−水素蓄電池は、従来のこの電
池に比べて、高容量、長寿命、優れた急速充放電特性を
有することが可能になる。
実施例 以下に本発明の具体的な実施例について説明する。
市販のZr,Mn,V,Cr,Niなどの金属を原料として、アル
ゴン雰囲気中、アーク溶解炉で加熱溶解することによ
り、表に示したような組成の合金を作製した。次いで、
真空中、1100℃で12時間熱処理し、合金試料とした。
ゴン雰囲気中、アーク溶解炉で加熱溶解することによ
り、表に示したような組成の合金を作製した。次いで、
真空中、1100℃で12時間熱処理し、合金試料とした。
この合金試料の一部はＸ線回折などの合金分析および
水素ガス雰囲気における水素吸収−放出量測定（通常の
Ｐ（水素圧力）−Ｃ（組成）−Ｔ（温度）測定）に使用
し、残りは電極特性評価に用いた。
水素ガス雰囲気における水素吸収−放出量測定（通常の
Ｐ（水素圧力）−Ｃ（組成）−Ｔ（温度）測定）に使用
し、残りは電極特性評価に用いた。
試料No.1〜４は本発明と構成元素が異なる例であり、
試料No.5〜19は本発明の水素吸蔵合金のいくつかの例で
ある。本発明の水素吸蔵合金について、真空熱処理後Ｘ
線回折測定を行った結果、合金相の主成分がC15型Laves
相であることを確認した。一例として試料No.5について
のＸ線回折パターンを第１図に示す。C15型Laves相はfc
c（面心立方格子）構造であり、第１図よりfccの大きな
鋭いピークが現われていることから、合金相の主成分が
C15型Laves相であることがわかった。また、熱処理前の
Ｘ線回折パターンと比べて上記のfccのピークがより大
きく鋭くなったので、熱処理することによりC15型Laves
相の割合が増大し、合金の均質性および結晶性も向上し
たことがわかった。
試料No.5〜19は本発明の水素吸蔵合金のいくつかの例で
ある。本発明の水素吸蔵合金について、真空熱処理後Ｘ
線回折測定を行った結果、合金相の主成分がC15型Laves
相であることを確認した。一例として試料No.5について
のＸ線回折パターンを第１図に示す。C15型Laves相はfc
c（面心立方格子）構造であり、第１図よりfccの大きな
鋭いピークが現われていることから、合金相の主成分が
C15型Laves相であることがわかった。また、熱処理前の
Ｘ線回折パターンと比べて上記のfccのピークがより大
きく鋭くなったので、熱処理することによりC15型Laves
相の割合が増大し、合金の均質性および結晶性も向上し
たことがわかった。
以上のような試料No.1〜19の合金について、まず、水
素ガス雰囲気中における水素吸蔵−放出特性を調べるた
めに、Ｐ−Ｃ−Ｔ測定を行っ た。代表的なものについての45℃における結果を第２図
に示す。第２図は横軸に合金成分−原子あたりの水素濃
度（H/M）を、縦軸に水素圧力（kg/cm2対数値）を示し
たものであり、図中の番号は試料No.と一致している。
第２図から、本発明の水素吸蔵合金の一例である試料N
o.6は水素吸蔵−放出量が多く、プラトー性もよいこと
がわかった。しかし、試料No.3は水素吸蔵量が少なく、
水素平衡圧力が非常に小さかった。また、試料No.2は水
素平衡圧力が非常に大きかった。これらの結果から、試
料No.1〜４の水素吸蔵合金を用いて電気化学的に水素を
吸蔵−放出させると、本発明の水素吸蔵合金（試料No.5
〜19）の場合に比べて水素吸蔵−放出量が小さくなるこ
とが予想できる。
素ガス雰囲気中における水素吸蔵−放出特性を調べるた
めに、Ｐ−Ｃ−Ｔ測定を行っ た。代表的なものについての45℃における結果を第２図
に示す。第２図は横軸に合金成分−原子あたりの水素濃
度（H/M）を、縦軸に水素圧力（kg/cm2対数値）を示し
たものであり、図中の番号は試料No.と一致している。
第２図から、本発明の水素吸蔵合金の一例である試料N
o.6は水素吸蔵−放出量が多く、プラトー性もよいこと
がわかった。しかし、試料No.3は水素吸蔵量が少なく、
水素平衡圧力が非常に小さかった。また、試料No.2は水
素平衡圧力が非常に大きかった。これらの結果から、試
料No.1〜４の水素吸蔵合金を用いて電気化学的に水素を
吸蔵−放出させると、本発明の水素吸蔵合金（試料No.5
〜19）の場合に比べて水素吸蔵−放出量が小さくなるこ
とが予想できる。
次に、実際に電気化学的な充放電反応によるアルカリ
蓄電池用負極としての電極特性を評価するために単電池
試験を行った。
蓄電池用負極としての電極特性を評価するために単電池
試験を行った。
試料No.1〜19の合金を400メッシュ以下の粒径になる
ように粉砕し、この合金粉末1gと導電剤としてのカーボ
ニルニッケル粉末3gおよび結着剤としてのポリエチレン
微粉末0.12gを十分混合攪拌し、プレス加工により24.5
Φ×2.5mmHの円板状に成形した。これを真空中、130℃
で１時間加熱し、結着剤を溶融させて水素吸蔵合金電極
とした。
ように粉砕し、この合金粉末1gと導電剤としてのカーボ
ニルニッケル粉末3gおよび結着剤としてのポリエチレン
微粉末0.12gを十分混合攪拌し、プレス加工により24.5
Φ×2.5mmHの円板状に成形した。これを真空中、130℃
で１時間加熱し、結着剤を溶融させて水素吸蔵合金電極
とした。
この水素吸蔵合金電極にニッケル線のリードを取り付
けて負極とし、正極として過剰の容量を有する焼結式ニ
ッケル極を、セパレータとしてポリアミド不織布を用
い、比重1.30の水酸化カリウム水溶液を電解液として、
25℃において、一定電流で充電と放電を繰り返し、各サ
イクルでの放電容量を測定した。なお、充電電気量は水
素吸蔵合金1gあたり100mA×５時間であり、放電は同様
に1gあたり50mAで行い、0.8Vでカットした。その結果を
第３図に示す。第３図はいずれも横軸に充放電サイクル
数を、縦軸に合金1gあたりの放電容量を示したものであ
り、この場合も図中の番号は表の試料No.と一致してい
る。第３図から本発明の水素吸蔵合金を用いると、いず
れも放電容量が大きく0.35Ah/g前後であり、充放電サイ
クルを繰り返してもその高容量を安定して持続できるこ
とがわかった。
けて負極とし、正極として過剰の容量を有する焼結式ニ
ッケル極を、セパレータとしてポリアミド不織布を用
い、比重1.30の水酸化カリウム水溶液を電解液として、
25℃において、一定電流で充電と放電を繰り返し、各サ
イクルでの放電容量を測定した。なお、充電電気量は水
素吸蔵合金1gあたり100mA×５時間であり、放電は同様
に1gあたり50mAで行い、0.8Vでカットした。その結果を
第３図に示す。第３図はいずれも横軸に充放電サイクル
数を、縦軸に合金1gあたりの放電容量を示したものであ
り、この場合も図中の番号は表の試料No.と一致してい
る。第３図から本発明の水素吸蔵合金を用いると、いず
れも放電容量が大きく0.35Ah/g前後であり、充放電サイ
クルを繰り返してもその高容量を安定して持続できるこ
とがわかった。
さらに、これらの合金を用いて構成した密閉形ニッケ
ル−水素蓄電池について説明する。
ル−水素蓄電池について説明する。
表に示した本発明の合金の中からNo.5,6の２種合金を
選び、400メッシュ以下の粉末にした各水素吸蔵合金を
それぞれカルボキシメチルセルローズ（CMC）の希水溶
液と混合撹拌してペースト状にし、電極支持体として平
均ポアサイズ150ミクロン、多孔度95％、厚さ1.0mmの発
泡状ニッケルシートに充填した。これを120℃で乾燥し
てローラープレス加圧し、さらにその表面にフッ素樹脂
粉末をコーティングして水素吸蔵合金電極とした。
選び、400メッシュ以下の粉末にした各水素吸蔵合金を
それぞれカルボキシメチルセルローズ（CMC）の希水溶
液と混合撹拌してペースト状にし、電極支持体として平
均ポアサイズ150ミクロン、多孔度95％、厚さ1.0mmの発
泡状ニッケルシートに充填した。これを120℃で乾燥し
てローラープレス加圧し、さらにその表面にフッ素樹脂
粉末をコーティングして水素吸蔵合金電極とした。
この電極をそれぞれ幅3.3cm、長さ21cm、厚さ0.40mm
に調整し、リード板を所定の２カ所に取り付けた。そし
て、正極およびセパレータと組み合わせて円筒状に３層
を渦巻き状にしてSCサイズの電槽に収納した。このとき
の正極は公知の発泡式ニッケル極を選び、幅3.3cm、長
さ18cmとして用いた。この場合もリード板を２カ所に取
り付けた。また、セパレータは親水性を付与したポリプ
ロピレン不織布を使用し、電解液としては、比重1.20の
水酸化カリウム水溶液に水酸化リチウムを30g/l溶解し
たものを用いた。これを封口して密閉形電池とした。こ
の電池は正極容量規制であり理論容量は3.0Ahにした。
に調整し、リード板を所定の２カ所に取り付けた。そし
て、正極およびセパレータと組み合わせて円筒状に３層
を渦巻き状にしてSCサイズの電槽に収納した。このとき
の正極は公知の発泡式ニッケル極を選び、幅3.3cm、長
さ18cmとして用いた。この場合もリード板を２カ所に取
り付けた。また、セパレータは親水性を付与したポリプ
ロピレン不織布を使用し、電解液としては、比重1.20の
水酸化カリウム水溶液に水酸化リチウムを30g/l溶解し
たものを用いた。これを封口して密閉形電池とした。こ
の電池は正極容量規制であり理論容量は3.0Ahにした。
これらの電池をそれぞれ10個づつ作製し、通常の充放
電サイクル試験によって評価した。すなわち、充電は0.
5C（２時間率）で150％まで、放電は0.2C（５時間率）
は終止電圧1.0Vとし、20℃において充放電サイクルを繰
り返した。その結果、いずれの電池もサイクルの初期は
理論容量より実際の放電容量が低かったが、数サイクル
の充放電で理論容量の3.0Ahに到達し、500サイクルまで
の充放電試験において安定した電池性能を持続した。
電サイクル試験によって評価した。すなわち、充電は0.
5C（２時間率）で150％まで、放電は0.2C（５時間率）
は終止電圧1.0Vとし、20℃において充放電サイクルを繰
り返した。その結果、いずれの電池もサイクルの初期は
理論容量より実際の放電容量が低かったが、数サイクル
の充放電で理論容量の3.0Ahに到達し、500サイクルまで
の充放電試験において安定した電池性能を持続した。
また、この電池の急速充放電特性を評価するために、
充電は2C（0.5時間率）で150％まで、放電は同じく2C
（0.5時間率）で終止電圧1.0Vとし、20℃と０℃での充
放電サイクルを繰り返した。その結果、これまでのよく
知られている希土類−ニッケル系のAB5タイプの多元系
合金と比べて充電時の電池内圧力が低く、放電電圧も高
いことが確認できた。
充電は2C（0.5時間率）で150％まで、放電は同じく2C
（0.5時間率）で終止電圧1.0Vとし、20℃と０℃での充
放電サイクルを繰り返した。その結果、これまでのよく
知られている希土類−ニッケル系のAB5タイプの多元系
合金と比べて充電時の電池内圧力が低く、放電電圧も高
いことが確認できた。
ここで、本発明の合金組成の作用について説明する。
水素ガス雰囲気中でのPCT特性と併せて考えると、Mnは
プラトー性に、Crはヒステリシスに寄与するので、Mnが
なければプラトー性が悪くなるため水素吸蔵量自体が少
なくなり、Crを含まなければヒステリシスが大きくなる
ため水素吸蔵量に対する放出量の割合が少なくなる。ま
た、Mnは合金表面の活性の度合にも寄与するので、これ
が多すぎると表面活性が非常に大きくなり、アルカリ溶
液中では表面が腐食されやすく充放電反応に支障をきた
す。そして、Crが多すぎるとヒステリシスが小さくなっ
ても今度はプラトー性を失い、水素吸蔵量自体が少なく
なる。したがって、Mn量は０＜β≦0.5であり、Cr量は
０＜δ≦0.4であることが最適である。
水素ガス雰囲気中でのPCT特性と併せて考えると、Mnは
プラトー性に、Crはヒステリシスに寄与するので、Mnが
なければプラトー性が悪くなるため水素吸蔵量自体が少
なくなり、Crを含まなければヒステリシスが大きくなる
ため水素吸蔵量に対する放出量の割合が少なくなる。ま
た、Mnは合金表面の活性の度合にも寄与するので、これ
が多すぎると表面活性が非常に大きくなり、アルカリ溶
液中では表面が腐食されやすく充放電反応に支障をきた
す。そして、Crが多すぎるとヒステリシスが小さくなっ
ても今度はプラトー性を失い、水素吸蔵量自体が少なく
なる。したがって、Mn量は０＜β≦0.5であり、Cr量は
０＜δ≦0.4であることが最適である。
また、Zr量を1.0から変化させると合金組成が化学量
論的な組成からずれるが、1.0より小さくするとC15型La
ves相の割合が増大する。しかし、結晶格子定数が減少
し水素吸蔵量も少なくなる。反対に、1.0より大きくす
ると結晶格子定数は増加するが、合金の均質性が悪くな
る。したがって、Zr量にも最適範囲が存在し、それは0.
9≦α≦1.1である。
論的な組成からずれるが、1.0より小さくするとC15型La
ves相の割合が増大する。しかし、結晶格子定数が減少
し水素吸蔵量も少なくなる。反対に、1.0より大きくす
ると結晶格子定数は増加するが、合金の均質性が悪くな
る。したがって、Zr量にも最適範囲が存在し、それは0.
9≦α≦1.1である。
さらに、Ｖ量およびNi量は結晶格子定数に大きく影響
する。Ｖ量が大きくなると結晶格子定数が大きくなる
が、合金の均質性が悪くなる。また、Ni量が大きくなる
と電気化学的な水素の吸蔵−放出に対する活性が高くな
るが、結晶格子定数が減少し水素吸蔵量自体が少なくな
る。逆に、Ni量が小さくなると結晶格子定数は増加する
が、電気化学的な水素吸蔵量が少なくなる。よって、Ｖ
量およびNi量はそれぞれ０＜γ≦0.3,1.2≦ε≦1.5とい
う範囲が最適であるが、Ｖ量とNi量とのバランスが非常
に重要であり、1.1≦ε−γ≦1.3という条件も満足しな
ければならない。
する。Ｖ量が大きくなると結晶格子定数が大きくなる
が、合金の均質性が悪くなる。また、Ni量が大きくなる
と電気化学的な水素の吸蔵−放出に対する活性が高くな
るが、結晶格子定数が減少し水素吸蔵量自体が少なくな
る。逆に、Ni量が小さくなると結晶格子定数は増加する
が、電気化学的な水素吸蔵量が少なくなる。よって、Ｖ
量およびNi量はそれぞれ０＜γ≦0.3,1.2≦ε≦1.5とい
う範囲が最適であるが、Ｖ量とNi量とのバランスが非常
に重要であり、1.1≦ε−γ≦1.3という条件も満足しな
ければならない。
つまり、ε−γの値は結晶格子定数と密接な関係があ
り、結晶格子定数は水素平衡圧力および水素吸蔵−放出
量と相関性があるからである。ε−γが1.1より小さく
なると結晶格子定数が7.08Aより大きくなり、水素平衡
圧力が非常に小さくなるため、電気化学的な水素の吸蔵
−放出量が少なくなる。また、ε−γが1.3より大きく
なると、上とは逆に結晶格子定数が7.05Aより小さくな
り、水素平衡圧力が大きくなり、やはり電気化学的な水
素の吸蔵−放出量が少なくなる。
り、結晶格子定数は水素平衡圧力および水素吸蔵−放出
量と相関性があるからである。ε−γが1.1より小さく
なると結晶格子定数が7.08Aより大きくなり、水素平衡
圧力が非常に小さくなるため、電気化学的な水素の吸蔵
−放出量が少なくなる。また、ε−γが1.3より大きく
なると、上とは逆に結晶格子定数が7.05Aより小さくな
り、水素平衡圧力が大きくなり、やはり電気化学的な水
素の吸蔵−放出量が少なくなる。
以上のことから、高容量かつ長寿命の水素吸蔵合金電
極を得るためには、本発明の合金組成の条件を満たすこ
とが重要である。
極を得るためには、本発明の合金組成の条件を満たすこ
とが重要である。
なお、Zr,Mn,V,Cr,Niから成る水素吸蔵合金にこれら
以外の元素、例えばMg,Ca,Ti,Hf,Fe,Co,Cu,Ag,Zn,Sn,P
b,Alなどをさらに加える場合にも、本発明の合金条件に
該当するものは同様に優れた性能が得られ、本発明とし
て有効である。
以外の元素、例えばMg,Ca,Ti,Hf,Fe,Co,Cu,Ag,Zn,Sn,P
b,Alなどをさらに加える場合にも、本発明の合金条件に
該当するものは同様に優れた性能が得られ、本発明とし
て有効である。
発明の効果 本発明の水素吸蔵合金電極は従来のものに比べて放電
容量が大きいため、アルカリ蓄電池のさらなる高容量化
を図ることができる。また、充放電サイクルを繰り返し
ても高容量を持続することができ、急速充放電にも十分
対応できる。
容量が大きいため、アルカリ蓄電池のさらなる高容量化
を図ることができる。また、充放電サイクルを繰り返し
ても高容量を持続することができ、急速充放電にも十分
対応できる。
第１図は本発明の一実施例の合金についてのＸ線回折測
定結果を示すＸ線回折パターン図、第２図は同様にＰ−
Ｃ−Ｔ測定結果を表わす水素圧力−組成等温線図、第３
図は表に示した各種合金についての単電池試験結果を示
す充放電サイクル特性図である。
定結果を示すＸ線回折パターン図、第２図は同様にＰ−
Ｃ−Ｔ測定結果を表わす水素圧力−組成等温線図、第３
図は表に示した各種合金についての単電池試験結果を示
す充放電サイクル特性図である。
Claims (3)
- 【請求項１】合金の一般式が、ZrαMnβＶγCrδNiε
（ただし、0.9≦α≦1.1,0＜β≦0.5,0＜γ≦0.3,0＜δ
≦0.4であり、かつ1.2≦ε≦1.5）で示され、合金相の
主成分がC15（MgCu2）型ラーベス相であり、かつその結
晶格子定数ａが、7.04Å≦ａ≦7.10Åである水素吸蔵合
金またはその水素化物を用いることを特徴とする水素吸
蔵合金電極。 - 【請求項２】NiとＶの配合比率が1.1≦ε−γ≦1.3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】C15型ラーベス相の結晶格子定数が、7.05
Å≦ａ≦7.08Å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。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2088540A JP2563638B2 (ja) | 1990-04-03 | 1990-04-03 | 水素吸蔵合金電極 |
| US07/677,572 US5149383A (en) | 1990-04-03 | 1991-03-29 | Hydrogen storage alloy electrode |
| DE69108431T DE69108431T3 (de) | 1990-04-03 | 1991-04-03 | Wasserstoffspeichernde Elektrode und Verfahren zur Herstellung der Elektrode. |
| EP91105240A EP0450590B2 (en) | 1990-04-03 | 1991-04-03 | Hydrogen storage alloy electrode and process for producing the electrode |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2088540A JP2563638B2 (ja) | 1990-04-03 | 1990-04-03 | 水素吸蔵合金電極 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03289041A JPH03289041A (ja) | 1991-12-19 |
| JP2563638B2 true JP2563638B2 (ja) | 1996-12-11 |
Family
ID=13945682
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2088540A Expired - Fee Related JP2563638B2 (ja) | 1990-04-03 | 1990-04-03 | 水素吸蔵合金電極 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2563638B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5468309A (en) * | 1992-09-14 | 1995-11-21 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Hydrogen storage alloy electrodes |
| US5480740A (en) * | 1993-02-22 | 1996-01-02 | Matushita Electric Industrial Co., Ltd. | Hydrogen storage alloy and electrode therefrom |
| KR100477728B1 (ko) * | 1997-09-09 | 2005-05-16 | 삼성에스디아이 주식회사 | 니켈수소전지의수소저장합금 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01290742A (ja) * | 1988-05-17 | 1989-11-22 | Mitsubishi Metal Corp | 密閉型アルカリ蓄電池 |
-
1990
- 1990-04-03 JP JP2088540A patent/JP2563638B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01290742A (ja) * | 1988-05-17 | 1989-11-22 | Mitsubishi Metal Corp | 密閉型アルカリ蓄電池 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03289041A (ja) | 1991-12-19 |
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|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |