JP3215235B2 - 水素吸蔵合金粉末の製造方法および水素吸蔵合金粉末 - Google Patents
水素吸蔵合金粉末の製造方法および水素吸蔵合金粉末Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、水素を可逆的に吸蔵・
放出する水素吸蔵合金粉末の製造方法およびその合金粉
末を用いたニッケル−水素電池に関するものである。
放出する水素吸蔵合金粉末の製造方法およびその合金粉
末を用いたニッケル−水素電池に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、可逆的に水素を吸蔵・放出する水
素吸蔵合金粉末を負極に用いたニッケル−水素電池が、
原理的に短絡の原因となるデンドライトの生成がないた
めサイクル寿命が長く、エネルギー密度も高い二次電池
として注目されている。水素吸蔵合金には、主に希土類
元素／ニッケルからなるＡＢ5タイプとジルコン／マン
ガンからなるＡＢ2タイプなどがある。従来は、放電容
量、内圧、充電保存特性およびサイクル寿命などの電池
特性にバランスのとれた前者のＡＢ5タイプの合金が電
池として使用されてきた。これに用いられる合金組成と
しては、ランタンなどの希土類元素の混合物からなるミ
ッシュメタル、ニッケル、コバルト、マンガン、アルミ
ニウムが主成分である。
素吸蔵合金粉末を負極に用いたニッケル−水素電池が、
原理的に短絡の原因となるデンドライトの生成がないた
めサイクル寿命が長く、エネルギー密度も高い二次電池
として注目されている。水素吸蔵合金には、主に希土類
元素／ニッケルからなるＡＢ5タイプとジルコン／マン
ガンからなるＡＢ2タイプなどがある。従来は、放電容
量、内圧、充電保存特性およびサイクル寿命などの電池
特性にバランスのとれた前者のＡＢ5タイプの合金が電
池として使用されてきた。これに用いられる合金組成と
しては、ランタンなどの希土類元素の混合物からなるミ
ッシュメタル、ニッケル、コバルト、マンガン、アルミ
ニウムが主成分である。
【０００３】また、その代表的な水素吸蔵合金粉末の製
造工程は、以下の様なものである。まず、真空中あるい
はアルゴン等の不活性ガス中において、高周波溶解炉等
を用いて上記成分金属を完全に溶解させた後、その溶湯
を水冷された鋳型に流し込み、十分冷やしてから真空槽
または不活性ガス槽より取り出しインゴットを一旦作製
する。次に、このインゴットをある程度の大きさに粉砕
した後、真空中あるいはアルゴン中において１０００℃
程度の高温でアニール処理を行う。この後、粉砕機によ
り平均粒径が２０〜３０μｍ程度になるまで機械的粉砕
を行う。
造工程は、以下の様なものである。まず、真空中あるい
はアルゴン等の不活性ガス中において、高周波溶解炉等
を用いて上記成分金属を完全に溶解させた後、その溶湯
を水冷された鋳型に流し込み、十分冷やしてから真空槽
または不活性ガス槽より取り出しインゴットを一旦作製
する。次に、このインゴットをある程度の大きさに粉砕
した後、真空中あるいはアルゴン中において１０００℃
程度の高温でアニール処理を行う。この後、粉砕機によ
り平均粒径が２０〜３０μｍ程度になるまで機械的粉砕
を行う。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】前記の水素吸蔵合金粉
末の製造工程において、溶湯が注がれた鋳型が冷えるの
に時間がかかり、量産性が悪く、このため水素吸蔵合金
コストの上昇につながる。また、機械的粉砕によって水
素吸蔵合金粉末が鋭角的な角部を有する多面体となり、
充放電時の合金粉末体積の膨脹、収縮により角部から微
細化を起こし易く、短寿命となる欠点を有する。
末の製造工程において、溶湯が注がれた鋳型が冷えるの
に時間がかかり、量産性が悪く、このため水素吸蔵合金
コストの上昇につながる。また、機械的粉砕によって水
素吸蔵合金粉末が鋭角的な角部を有する多面体となり、
充放電時の合金粉末体積の膨脹、収縮により角部から微
細化を起こし易く、短寿命となる欠点を有する。
【０００５】これらの欠点を解決するため、従来ガスア
トマイズ法や遠心噴霧法等による微粉化工法が考案され
ている（例えば、特開平２−２５３５５８号公報、特開
平３−２１６９５８号公報）。この様なアトマイズ法や
遠心噴霧法により作製した水素吸蔵合金粉末は、ほぼ球
形をしているため微粉化を起こしにくく寿命特性に優れ
る。しかし、いずれの方法も高価なアルゴンガスなどの
不活性ガスを多量に使用し、合金粉末の粒径も５０μｍ
程度までしか細かくならない。このため、合金球体内部
への水素の拡散、放出に時間がかかり、従って高率放電
特性の点に課題を有する。
トマイズ法や遠心噴霧法等による微粉化工法が考案され
ている（例えば、特開平２−２５３５５８号公報、特開
平３−２１６９５８号公報）。この様なアトマイズ法や
遠心噴霧法により作製した水素吸蔵合金粉末は、ほぼ球
形をしているため微粉化を起こしにくく寿命特性に優れ
る。しかし、いずれの方法も高価なアルゴンガスなどの
不活性ガスを多量に使用し、合金粉末の粒径も５０μｍ
程度までしか細かくならない。このため、合金球体内部
への水素の拡散、放出に時間がかかり、従って高率放電
特性の点に課題を有する。
【０００６】また、ドラムによる超急冷法も提供されて
いる（例えば、特開昭６０−１３００５４号公報）。こ
の方法によると、冷却時間が短く量産性の点では優れて
いるが、膜厚が４０〜５０μｍ程度にしか薄くならず、
また粉砕後の水素吸蔵合金粉末の形状は従来のものと変
わらず、結晶性も悪くアニールなしでは高放電容量とな
らない欠点がある。
いる（例えば、特開昭６０−１３００５４号公報）。こ
の方法によると、冷却時間が短く量産性の点では優れて
いるが、膜厚が４０〜５０μｍ程度にしか薄くならず、
また粉砕後の水素吸蔵合金粉末の形状は従来のものと変
わらず、結晶性も悪くアニールなしでは高放電容量とな
らない欠点がある。
【０００７】本発明は上記課題に鑑み、低コストで寿命
特性および高率放電特性に優れた水素吸蔵合金電極を与
える水素吸蔵合金粉末の製造方法を提供することを目的
とする。本発明は、また同合金粉末を負極活物質とする
ニッケル−水素電池を提供するものである。
特性および高率放電特性に優れた水素吸蔵合金電極を与
える水素吸蔵合金粉末の製造方法を提供することを目的
とする。本発明は、また同合金粉末を負極活物質とする
ニッケル−水素電池を提供するものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は前記の課題を解
決するために、真空中あるいは不活性ガス中において水
素吸蔵合金を溶解後、双ロール熱間圧延法により膜厚３
０μｍ以下のフィルムを作製し、これを微粉砕すること
により水素吸蔵合金粉末を得るものである。さらに詳し
くは、水素吸蔵合金を溶解し、その溶湯を高温の双ロー
ル上に落として水素吸蔵合金を圧延し膜厚３０μｍ以下
のフィルム状とした後、水冷ロール間を通して冷却を行
うか、不活性ガスを吹き付けることで冷却を行い、次に
このフィルム状水素吸蔵合金を５０μｍ以上６５０μｍ
以下の粒径まで微粉砕する。
決するために、真空中あるいは不活性ガス中において水
素吸蔵合金を溶解後、双ロール熱間圧延法により膜厚３
０μｍ以下のフィルムを作製し、これを微粉砕すること
により水素吸蔵合金粉末を得るものである。さらに詳し
くは、水素吸蔵合金を溶解し、その溶湯を高温の双ロー
ル上に落として水素吸蔵合金を圧延し膜厚３０μｍ以下
のフィルム状とした後、水冷ロール間を通して冷却を行
うか、不活性ガスを吹き付けることで冷却を行い、次に
このフィルム状水素吸蔵合金を５０μｍ以上６５０μｍ
以下の粒径まで微粉砕する。
【０００９】本発明のニッケル−水素電池は、前記の様
にして作製したアスペクト比（平均粒径÷膜厚）が２、
好ましくは３以上で結晶性の高い鱗片状の水素吸蔵合金
粉末を負極活物質とするものである。
にして作製したアスペクト比（平均粒径÷膜厚）が２、
好ましくは３以上で結晶性の高い鱗片状の水素吸蔵合金
粉末を負極活物質とするものである。
【００１０】
【作用】本発明の方法によると、従来の粉砕法およびガ
スアトマイズ法にない以下の特徴を有する。まず、従来
の粉砕法においては鋳造時の冷却に時間を要したが、本
発明の方法においては冷却時間が非常に短くて済み、量
産性が高く、また、ガスアトマイズ法に比べ高価なアル
ゴンガス等の不活性ガスを連続使用することがないた
め、合金製造コストが安くなる。
スアトマイズ法にない以下の特徴を有する。まず、従来
の粉砕法においては鋳造時の冷却に時間を要したが、本
発明の方法においては冷却時間が非常に短くて済み、量
産性が高く、また、ガスアトマイズ法に比べ高価なアル
ゴンガス等の不活性ガスを連続使用することがないた
め、合金製造コストが安くなる。
【００１１】また、得られる水素吸蔵合金粉末の形状
は、通常の粉砕品やガスアトマイズ品とは異なり、鱗片
状をしているため、面部分から水素の吸収、放出が行わ
れ、粒子径を大きくしても初期容量の低下や高率放電特
性の低下を引き起こすことがほとんどない。このため５
０〜６５０μｍ程度の大きな粒径の水素吸蔵合金粉末を
使用することができることから、さらに粉砕時の欠陥
（角部）が平面的に発生し、合金粉体の厚さ方向には欠
陥が発生しにくく微粉化があまり進行しない。このため
サイクル寿命特性も向上する。
は、通常の粉砕品やガスアトマイズ品とは異なり、鱗片
状をしているため、面部分から水素の吸収、放出が行わ
れ、粒子径を大きくしても初期容量の低下や高率放電特
性の低下を引き起こすことがほとんどない。このため５
０〜６５０μｍ程度の大きな粒径の水素吸蔵合金粉末を
使用することができることから、さらに粉砕時の欠陥
（角部）が平面的に発生し、合金粉体の厚さ方向には欠
陥が発生しにくく微粉化があまり進行しない。このため
サイクル寿命特性も向上する。
【００１２】ドラム式超急冷法により作製した水素吸蔵
合金リボンは、膜厚が５０μｍ程度しか薄くならないの
に対し、本発明による熱間双ロールで圧延する方法によ
ると、粉末を１０μｍ程度まで薄く加工することがで
き、かつ合金が剪断応力を受けながら徐冷されるため、
均一性に優れ結晶性の良いフィルムが得られる。このた
め水素吸蔵能力が高く、アニールをしなくても十分な放
電容量が得られる利点もある。
合金リボンは、膜厚が５０μｍ程度しか薄くならないの
に対し、本発明による熱間双ロールで圧延する方法によ
ると、粉末を１０μｍ程度まで薄く加工することがで
き、かつ合金が剪断応力を受けながら徐冷されるため、
均一性に優れ結晶性の良いフィルムが得られる。このた
め水素吸蔵能力が高く、アニールをしなくても十分な放
電容量が得られる利点もある。
【００１３】
【実施例】以下に本発明の一実施例を図面を用いて説明
する。図１は本実施例における熱間双ロール法による水
素吸蔵合金フィルム製造装置の概略図である。水素吸蔵
合金１０は、真空チャンバー１１内に設置されたコイル
１３を有する高周波溶解炉１２で溶解され、炉１２のノ
ズル１４より噴出する溶湯１５は高温双ロール１６上に
滴下され、薄膜に圧延される。この薄膜は、水冷ロール
１７、１８で冷却されてフィルム１９が得られる。２０
は押えロール、２１はチャンバー１１および炉１２へア
ルゴンガスを供給するアルゴンガスボンベである。
する。図１は本実施例における熱間双ロール法による水
素吸蔵合金フィルム製造装置の概略図である。水素吸蔵
合金１０は、真空チャンバー１１内に設置されたコイル
１３を有する高周波溶解炉１２で溶解され、炉１２のノ
ズル１４より噴出する溶湯１５は高温双ロール１６上に
滴下され、薄膜に圧延される。この薄膜は、水冷ロール
１７、１８で冷却されてフィルム１９が得られる。２０
は押えロール、２１はチャンバー１１および炉１２へア
ルゴンガスを供給するアルゴンガスボンベである。
【００１４】水素吸蔵合金の原料としてランタン（Ｌ
ａ）を２０重量％含むミッシュメタル（Ｍｍ）、ニッケ
ル（Ｎｉ）、マンガン（Ｍｎ）、アルミニウム（Ａｌ）
およびコバルト（Ｃｏ）を所定の割合で混合し、高周波
溶解炉１２に投入した後、一旦真空チャンバー１１を真
空にし、その後アルゴンガスボンベ２１よりアルゴンガ
スを導入し、チャンバー内を２５ｃｍＨｇにする。次
に、コイル１３に高周波電流を流し、水素吸蔵合金を溶
解してＭｍＮｉ3.8Ｍｎ0.4Ａｌ0.3Ｃｏ0.5の組成の水素
吸蔵合金１０をまず作製する。その後、高周波溶解炉上
にアルゴンガスで圧力（０．２ｋｇ／ｃｍ2）を加え、
噴出ノズル１４より溶湯１５を噴出させる。溶湯は１１
００℃に加熱されたタングステン製の高温双ロール１６
上に滴下され、１５μｍ程度の膜厚まで圧延されフィル
ム化される。次に水冷ロール１７、１８により冷却さ
れ、水素吸蔵合金フィルム１９が得られる。この後、水
素吸蔵合金フィルムをジェットミル粉砕機により平均粒
径７５μｍ程度（アスペクト比５）まで粉砕して水素吸
蔵合金粉末を作製する。
ａ）を２０重量％含むミッシュメタル（Ｍｍ）、ニッケ
ル（Ｎｉ）、マンガン（Ｍｎ）、アルミニウム（Ａｌ）
およびコバルト（Ｃｏ）を所定の割合で混合し、高周波
溶解炉１２に投入した後、一旦真空チャンバー１１を真
空にし、その後アルゴンガスボンベ２１よりアルゴンガ
スを導入し、チャンバー内を２５ｃｍＨｇにする。次
に、コイル１３に高周波電流を流し、水素吸蔵合金を溶
解してＭｍＮｉ3.8Ｍｎ0.4Ａｌ0.3Ｃｏ0.5の組成の水素
吸蔵合金１０をまず作製する。その後、高周波溶解炉上
にアルゴンガスで圧力（０．２ｋｇ／ｃｍ2）を加え、
噴出ノズル１４より溶湯１５を噴出させる。溶湯は１１
００℃に加熱されたタングステン製の高温双ロール１６
上に滴下され、１５μｍ程度の膜厚まで圧延されフィル
ム化される。次に水冷ロール１７、１８により冷却さ
れ、水素吸蔵合金フィルム１９が得られる。この後、水
素吸蔵合金フィルムをジェットミル粉砕機により平均粒
径７５μｍ程度（アスペクト比５）まで粉砕して水素吸
蔵合金粉末を作製する。
【００１５】次に、この水素吸蔵合金粉末１００重量部
に、結着剤の合成ゴム粒子０．５重量部、増粘剤のカル
ボキシメチルセルロース０．２重量部、導電材のカーボ
ンブラック０．２重量部および水を１６重量部を加えて
負極用ペーストを作製する。このペースト３ｇをリード
を取り付けた発泡ニッケル製の集電体に充填し、乾燥
後、ローラープレス法にて加圧一体化して負極板を作製
する。一方、正極板は、水酸化ニッケルを主成分とする
従来の正極合剤３．２ｇを前記と同様の発泡ニッケル製
集電体に充填し、乾燥後加圧して作製する。
に、結着剤の合成ゴム粒子０．５重量部、増粘剤のカル
ボキシメチルセルロース０．２重量部、導電材のカーボ
ンブラック０．２重量部および水を１６重量部を加えて
負極用ペーストを作製する。このペースト３ｇをリード
を取り付けた発泡ニッケル製の集電体に充填し、乾燥
後、ローラープレス法にて加圧一体化して負極板を作製
する。一方、正極板は、水酸化ニッケルを主成分とする
従来の正極合剤３．２ｇを前記と同様の発泡ニッケル製
集電体に充填し、乾燥後加圧して作製する。
【００１６】上記の様にして作製した負極板１枚を中央
にし、その両側に２枚を１組にした正極板を配し、それ
らを厚さ０．２ｍｍのポリプロピレン製の袋状セパレー
タで包んで重ね合わせ、両端にアクリル樹脂板を当て、
その外周をボルトとナットで締めつけて極板群を組み立
てる。次に、この極板群は、アクリル樹脂製の電槽に入
れ、密度１．３０ｇ／ｃｍ3の水酸化カリウム水溶液を
主成分とする電解液を多量に注液し、細孔を有するポリ
プロピレン製の蓋で封口した後、一旦真空にして脱泡を
行い、液リッチの負極規制の評価用電池を作製する。
にし、その両側に２枚を１組にした正極板を配し、それ
らを厚さ０．２ｍｍのポリプロピレン製の袋状セパレー
タで包んで重ね合わせ、両端にアクリル樹脂板を当て、
その外周をボルトとナットで締めつけて極板群を組み立
てる。次に、この極板群は、アクリル樹脂製の電槽に入
れ、密度１．３０ｇ／ｃｍ3の水酸化カリウム水溶液を
主成分とする電解液を多量に注液し、細孔を有するポリ
プロピレン製の蓋で封口した後、一旦真空にして脱泡を
行い、液リッチの負極規制の評価用電池を作製する。
【００１７】比較例として、実施例と同一組成の水素吸
蔵合金を高周波溶解炉で作製し、アルゴンガス中におい
て１１００℃で６時間アニールした後、スタンプミルで
粗粉砕し、さらにジェットミル粉砕機で微粉砕し、次に
４００メッシュのふるいで３７μｍ以上の粒子を除去し
平均粒径２２μｍの水素吸蔵合金粉末を得る。その後ア
ルカリ処理として密度１．３０ｇ／ｃｍ3の水酸化カリ
ウム水溶液に７０℃で２０分間よく撹拌しながら浸漬
し、次にアルカリを落とすために水洗を６回行う。この
様にして作製した水素吸蔵合金粉末を負極活物質として
実施例と同様にして評価用電池を作製する。
蔵合金を高周波溶解炉で作製し、アルゴンガス中におい
て１１００℃で６時間アニールした後、スタンプミルで
粗粉砕し、さらにジェットミル粉砕機で微粉砕し、次に
４００メッシュのふるいで３７μｍ以上の粒子を除去し
平均粒径２２μｍの水素吸蔵合金粉末を得る。その後ア
ルカリ処理として密度１．３０ｇ／ｃｍ3の水酸化カリ
ウム水溶液に７０℃で２０分間よく撹拌しながら浸漬
し、次にアルカリを落とすために水洗を６回行う。この
様にして作製した水素吸蔵合金粉末を負極活物質として
実施例と同様にして評価用電池を作製する。
【００１８】図２は、前記実施例および比較例の評価用
電池について２５℃でサイクル試験を行った時の放電容
量の変化を示す。サイクル試験時の放電条件は、初期放
電電気量を基準として２Ｃ（約１．７Ａ）で０．９Ｖカ
ットの放電深度１００％、充電条件は２Ｃで放電電気量
に対して充電深度１００％とした。一方、容量確認は１
００サイクルごとに０．１Ｃで１１時間充電し、０．１
Ｃで０．９Ｖまで放電する条件で行った。
電池について２５℃でサイクル試験を行った時の放電容
量の変化を示す。サイクル試験時の放電条件は、初期放
電電気量を基準として２Ｃ（約１．７Ａ）で０．９Ｖカ
ットの放電深度１００％、充電条件は２Ｃで放電電気量
に対して充電深度１００％とした。一方、容量確認は１
００サイクルごとに０．１Ｃで１１時間充電し、０．１
Ｃで０．９Ｖまで放電する条件で行った。
【００１９】図２より、初期放電容量は実施例のものが
３０５ｍＡｈ／ｇで比較例の２９５ｍＡｈ／ｇより１０
ｍＡｈ／ｇ高く、サイクル特性も比較例のものは４００
サイクル時点で初期放電容量の８０％を切ったが、実施
例のものは１３００サイクルまで持つことがわかる。図
３は、放電率と放電容量の関係を示している。実施例の
ものは、比較例のものに比べ２Ｃ以上の高率放電におい
て容量低下が少ないことがわかる。なお、実施例におい
て、得られる合金フィルムの膜厚を３０μｍ以上にした
場合は、従来の粉砕品との差がなく、また、膜厚を１０
μｍ以下にした場合は、フィルムが連続的に作製でき
ず、一部破断や穴開きを生じる。
３０５ｍＡｈ／ｇで比較例の２９５ｍＡｈ／ｇより１０
ｍＡｈ／ｇ高く、サイクル特性も比較例のものは４００
サイクル時点で初期放電容量の８０％を切ったが、実施
例のものは１３００サイクルまで持つことがわかる。図
３は、放電率と放電容量の関係を示している。実施例の
ものは、比較例のものに比べ２Ｃ以上の高率放電におい
て容量低下が少ないことがわかる。なお、実施例におい
て、得られる合金フィルムの膜厚を３０μｍ以上にした
場合は、従来の粉砕品との差がなく、また、膜厚を１０
μｍ以下にした場合は、フィルムが連続的に作製でき
ず、一部破断や穴開きを生じる。
【００２０】図４は、負極に用いた合金粉末の平均粒径
およびアスペクト比とサイクル寿命（初期容量の８０％
となるサイクル数）の関係を示す。なお、ここに用いた
合金粉末は、膜厚１５μｍに圧延した合金フィルムを粉
砕したものである。図４から明らかなように、微粉砕後
の平均粒径は５０〜６５０μｍ、アスペクト比は２、好
ましくは３以上が適していることがわかる。平均粒径が
６５０μｍより大きくなると、電極作製時に水素吸蔵合
金粉末の分散性が悪くなり、特性の安定性に欠けるよう
になる。
およびアスペクト比とサイクル寿命（初期容量の８０％
となるサイクル数）の関係を示す。なお、ここに用いた
合金粉末は、膜厚１５μｍに圧延した合金フィルムを粉
砕したものである。図４から明らかなように、微粉砕後
の平均粒径は５０〜６５０μｍ、アスペクト比は２、好
ましくは３以上が適していることがわかる。平均粒径が
６５０μｍより大きくなると、電極作製時に水素吸蔵合
金粉末の分散性が悪くなり、特性の安定性に欠けるよう
になる。
【００２１】本発明により合金フィルムを得るための双
ロールの温度は、水素吸蔵合金の融点より５０〜３００
℃程度低い温度がフィルム化に適している。また、フィ
ルムの冷却方法としては、実施例の水冷ロールによる方
法以外、チャンバー内にアルゴンガスを１気圧になるま
で導入した後、高温双ロールを出てきたフィルムの両側
からアルゴン等の不活性ガスを吹き付け冷却する方法が
有効である。この場合のガスの使用量は、ガスアトマイ
ズ時の使用量に比べ非常に少なく、大きなコスト上昇に
はつながらない。
ロールの温度は、水素吸蔵合金の融点より５０〜３００
℃程度低い温度がフィルム化に適している。また、フィ
ルムの冷却方法としては、実施例の水冷ロールによる方
法以外、チャンバー内にアルゴンガスを１気圧になるま
で導入した後、高温双ロールを出てきたフィルムの両側
からアルゴン等の不活性ガスを吹き付け冷却する方法が
有効である。この場合のガスの使用量は、ガスアトマイ
ズ時の使用量に比べ非常に少なく、大きなコスト上昇に
はつながらない。
【００２２】また、実施例においては、アニール工程を
省略したが、９００℃で３時間アニールしたものは、放
電容量が３１０ｍＡｈ／ｇとわずかに向上する。ただ
し、温度は従来の１１００℃よりは２００〜３００℃低
い温度で有効である。これはフィルム化しているため、
熱の伝達が良いためと考えられる。なお、本発明の方法
は、水素吸蔵合金としてＺｒＭｎＮｉ等からなるＡＢ2
型のものや他の水素吸蔵合金を用いても同様の効果が得
られる。特にＡＢ2型のように粉砕しにくい合金におい
ては有効である。
省略したが、９００℃で３時間アニールしたものは、放
電容量が３１０ｍＡｈ／ｇとわずかに向上する。ただ
し、温度は従来の１１００℃よりは２００〜３００℃低
い温度で有効である。これはフィルム化しているため、
熱の伝達が良いためと考えられる。なお、本発明の方法
は、水素吸蔵合金としてＺｒＭｎＮｉ等からなるＡＢ2
型のものや他の水素吸蔵合金を用いても同様の効果が得
られる。特にＡＢ2型のように粉砕しにくい合金におい
ては有効である。
【００２３】
【発明の効果】以上のように本発明の製造方法によれ
ば、従来の粉砕法に比べて冷却時間が非常に短くて済
み、量産性が高く、粗粉砕工程を省略することができ
る。また、ガスアトマイズ法に比べ高価なアルゴンガス
等の不活性ガスを連続使用することがないため、合金製
造コストが安くなる。また、得られる水素吸蔵合金粉末
は、その形状が通常の粉砕品やガスアトマイズ品と異な
り、鱗片状をしているため、その面部分から水素の吸
収、放出が行われ、粒子径を大きくしても初期容量の低
下や高率放電特性の低下を引き起こすことがほとんどな
い。このため５０〜６５０μｍ程度の大きな粒径の水素
吸蔵合金粉末を使用することができることから、さらに
粉砕時の欠陥（角部）が平面的に発生し、合金粉体の厚
さ方向には欠陥が発生しにくく微粉化が進行しにくいた
め、サイクル寿命特性も向上する。以上のように本発明
によれば、低コストで高放電容量、長寿命のニッケル−
水素電池を与える水素吸蔵合金粉末を得ることができ
る。
ば、従来の粉砕法に比べて冷却時間が非常に短くて済
み、量産性が高く、粗粉砕工程を省略することができ
る。また、ガスアトマイズ法に比べ高価なアルゴンガス
等の不活性ガスを連続使用することがないため、合金製
造コストが安くなる。また、得られる水素吸蔵合金粉末
は、その形状が通常の粉砕品やガスアトマイズ品と異な
り、鱗片状をしているため、その面部分から水素の吸
収、放出が行われ、粒子径を大きくしても初期容量の低
下や高率放電特性の低下を引き起こすことがほとんどな
い。このため５０〜６５０μｍ程度の大きな粒径の水素
吸蔵合金粉末を使用することができることから、さらに
粉砕時の欠陥（角部）が平面的に発生し、合金粉体の厚
さ方向には欠陥が発生しにくく微粉化が進行しにくいた
め、サイクル寿命特性も向上する。以上のように本発明
によれば、低コストで高放電容量、長寿命のニッケル−
水素電池を与える水素吸蔵合金粉末を得ることができ
る。
【図１】本発明の双ロール熱間圧延法を実施する装置の
概略構成を示す断面図である。
概略構成を示す断面図である。
【図２】本発明の実施例および比較例の水素吸蔵合金粉
末を用いたニッケル−水素電池のサイクル寿命特性を比
較した図である。
末を用いたニッケル−水素電池のサイクル寿命特性を比
較した図である。
【図３】本発明の実施例および比較例の水素吸蔵合金粉
末を用いたニッケル−水素電池の高率放電特性を比較し
た図である。
末を用いたニッケル−水素電池の高率放電特性を比較し
た図である。
【図４】本発明の実施例における水素吸蔵合金粉末の平
均粒径およびアスペクト比とニッケル−水素電池のサイ
クル寿命との関係を示す図である。
均粒径およびアスペクト比とニッケル−水素電池のサイ
クル寿命との関係を示す図である。
１０ 水素吸蔵合金 １１ 真空チャンバー １２ 高周波溶解炉 １３ コイル １４ 噴出ノズル １５ 溶湯 １６ 高温双ロール １７、１８ 水冷ロール １８ 水冷ロール １９ 水素吸蔵合金フィルム ２０ 押えロール ２１ アルゴンガスボンベ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鈴木 剛平 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (72)発明者 山口 誠二 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (72)発明者 豊口 ▲吉▼徳 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭60−130054（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−294411（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B22F 9/04
Claims (3)
- 【請求項１】 真空中あるいは不活性ガス中において水
素吸蔵合金を溶解後、溶湯を高温の双ロール上に落とし
て前記水素吸蔵合金を圧延することによって膜厚３０μ
ｍ以下のフィルムを作製し、これを微粉砕することを特
徴とする水素吸蔵合金粉末の製造方法。 - 【請求項２】 真空中あるいは不活性ガス中において水
素吸蔵合金を溶解後、溶湯を前記水素吸蔵合金の融点よ
り５０〜３００℃低い温度を有する双ロール上に落とし
て前記水素吸蔵合金を圧延することによって膜厚３０μ
ｍ以下のフィルム状とした後、水冷ロール間を通して冷
却するかあるいは不活性ガスを吹き付けることで冷却し
た後、フィルム状水素吸蔵合金を微粉砕することを特徴
とする水素吸蔵合金粉末の製造方法。 - 【請求項３】 請求項１または２記載の製造方法により
得られ、アスペクト比が２以上で結晶性の高い鱗片状の
水素吸蔵合金粉末。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22520993A JP3215235B2 (ja) | 1993-08-17 | 1993-08-17 | 水素吸蔵合金粉末の製造方法および水素吸蔵合金粉末 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22520993A JP3215235B2 (ja) | 1993-08-17 | 1993-08-17 | 水素吸蔵合金粉末の製造方法および水素吸蔵合金粉末 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0754016A JPH0754016A (ja) | 1995-02-28 |
| JP3215235B2 true JP3215235B2 (ja) | 2001-10-02 |
Family
ID=16825699
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22520993A Expired - Fee Related JP3215235B2 (ja) | 1993-08-17 | 1993-08-17 | 水素吸蔵合金粉末の製造方法および水素吸蔵合金粉末 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3215235B2 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100477738B1 (ko) * | 1998-12-29 | 2005-06-08 | 삼성에스디아이 주식회사 | 이차전지용 활물질 슬러리 코팅장치 |
| JP4504507B2 (ja) * | 2000-04-10 | 2010-07-14 | 三井金属鉱業株式会社 | 水素吸蔵合金及びその製造方法 |
| WO2005069411A1 (en) | 2004-01-13 | 2005-07-28 | Avestor Limited Partnership | Method and apparatus for making positive electrode films for polymer batteries |
| JP5541691B2 (ja) * | 2010-03-24 | 2014-07-09 | Ｆｄｋエナジー株式会社 | アルカリ電池用正極合剤成形体の製造方法、アルカリ電池用正極合剤成形体、アルカリ電池 |
| CN108913972B (zh) * | 2018-07-04 | 2019-10-01 | 南理工泰兴智能制造研究院有限公司 | 一种钒基复相环保储氢材料 |
| JPWO2022209506A1 (ja) * | 2021-03-31 | 2022-10-06 |
-
1993
- 1993-08-17 JP JP22520993A patent/JP3215235B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0754016A (ja) | 1995-02-28 |
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