JP3459525B2 - Method for producing hydrogen storage alloy for hydrogen storage alloy electrode - Google Patents

Method for producing hydrogen storage alloy for hydrogen storage alloy electrode

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JP3459525B2
JP3459525B2 JP31842296A JP31842296A JP3459525B2 JP 3459525 B2 JP3459525 B2 JP 3459525B2 JP 31842296 A JP31842296 A JP 31842296A JP 31842296 A JP31842296 A JP 31842296A JP 3459525 B2 JP3459525 B2 JP 3459525B2
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Description

【発明の詳細な説明】 【0001】 【発明の属する技術分野】この発明は、ニッケル−水素
二次電池等のアルカリ二次電池において、その負極に使
用される水素吸蔵合金電極用水素吸蔵合金の製造方法に
関するものであり、この水素吸蔵合金電極に使用する水
素吸蔵合金を改質し、初期における水素吸蔵合金電極の
活性度や低温特性を向上させた点に特徴を有するもので
ある。 【0002】 【従来の技術】従来より、アルカリ二次電池の1つとし
て、ニッケル−水素二次電池が知られており、このニッ
ケル−水素二次電池においては、一般にその負極に水素
吸蔵合金を用いた水素吸蔵合金電極が使用されていた。 【0003】ここで、この負極に使用する水素吸蔵合金
としては、希土類元素の混合物であるミッシュメタル
(Mm)を用いたMm系の水素吸蔵合金や、ラーベス
(Laves)系の水素吸蔵合金が使用されていた。 【0004】しかし、これらの水素吸蔵合金は、一般に
自然酸化等によってその表面に酸化物等の被膜が形成さ
れており、このような水素吸蔵合金を用いて水素吸蔵合
金電極を作製し、この水素吸蔵合金電極をニッケル−水
素二次電池における負極に使用した場合には、その初期
における水素吸蔵合金の活性度が低くて、水素ガスの吸
収が十分に行なわれず、初期における電池容量が低くな
ったり、電池内における圧力が増加する等の問題があっ
た。 【0005】このため、近年においては、特開平5−2
25975号公報等に示されるように、水素吸蔵合金を
塩酸等の酸性溶液中に浸漬させて、水素吸蔵合金の表面
における酸化被膜を除去するようにしたものが提案され
た。 【0006】ここで、このように水素吸蔵合金を酸性溶
液中に浸漬させて、この水素吸蔵合金の表面における酸
化被膜等を除去した場合、水素吸蔵合金の表面に活性な
部位がある程度出現するが、この表面における活性な部
位が再度酸化されたりして、水素吸蔵合金における初期
の活性度が十分に向上されず、依然として初期において
水素ガスの吸収が十分に行なわれず、電池容量が低くな
ったり、電池内における圧力が高くなる等の問題が存在
した。 【0007】さらに、従来の水素吸蔵合金電極において
は、低温下における電子伝導性が十分ではなく、低温下
で使用した場合における放電特性が悪いという問題も存
在した。 【0008】 【発明が解決しようとする課題】この発明は、ニッケル
−水素二次電池等のアルカリ二次電池の負極に使用する
水素吸蔵合金電極における上記のような様々な問題を解
決することを課題とするものであり、少なくともニッケ
ル、コバルト、アルミニウム、マンガンを含有する水素
吸蔵合金を含む水素吸蔵合金電極において、電池に使用
した初期における活性度を十分に向上させて水素ガスが
十分に吸収され、初期より十分な電池容量が得られると
共に、その内圧が上昇するということも少なく、さらに
低温下で使用した場合においても、十分な放電特性が得
られるようにすることを課題とするものである。 【0009】 【課題を解決するための手段】この発明の請求項1にお
ける水素吸蔵合金電極用水素吸蔵合金の製造方法におい
ては、上記のような課題を解決するため、少なくともニ
ッケル、コバルト、アルミニウム、マンガンを含有する
水素吸蔵合金を、当該水素吸蔵合金の重量に対して塩化
アルミニウム又は水酸化アルミニウムを1〜5重量%添
加させた酸性溶液中において表面処理を行ない、この水
素吸蔵合金の表面から30Åの深さまでの部分における
コバルト、アルミニウム、マンガンの各原子の存在比率
の和をa、水素吸蔵合金の内部のバルク領域におけるコ
バルト、アルミニウム、マンガンの各原子の存在比率の
和をbとした場合に、a/b≧1.20の条件を満たす
ようにしたのである【0010】 ここで、酸性溶液中に加える塩化アルミニ
ウム又は水酸化アルミニウムの量を水素吸蔵合金の重量
に対して1〜5重量%にしたのは、塩化アルミニウム又
は水酸化アルミニウムの量が少ないと、水素吸蔵合金の
表面から30Åの深さまでの部分におけるコバルト、ア
ルミニウム、マンガンの量が少なくなり、またアルミニ
ウム化合物の量が多くなり過ぎても、コバルト、アルミ
ニウム、マンガンの各原子がうまく水素吸蔵合金の表面
に残留されなくなり、何れの場合においても水素吸蔵合
金の表面から30Åの深さまでの部分におけるコバル
ト、アルミニウム、マンガンの各原子の存在比率の和a
が小さくなって、a/b≧1.20の条件を満たさなく
なるためである。 【0011】そして、上記の請求項1における水素吸蔵
合金電極用水素吸蔵合金の製造方法のように、水素吸蔵
合金の表面から30Åの深さまでの部分におけるコバル
ト、アルミニウム、マンガンの各原子の存在比率の和a
と、水素吸蔵合金内部のバルク領域におけるコバルト、
アルミニウム、マンガンの各原子の存在比率の和bとの
関係がa/b≧1.20の条件を満たすようにすると
コバルト、アルミニウム、マンガンの原子が水素吸蔵合
金内部におけるバルク領域よりも表面において多く存在
し、これらの原子の触媒的作用により、この水素吸蔵合
金を用いた水素吸蔵合金電極における活性度が初期より
向上されると共に、低温下における電子伝導性が向上さ
れる。【0012】 そして、このような水素吸蔵合金電極をニ
ッケル−水素二次電池等に使用した場合には、初期にお
けるガスの発生が抑制されて、初期における電池容量が
増大すると共に、電池内における圧力の上昇も抑制さ
れ、さらに低温下において使用した場合にも、その放電
特性が向上される。【0013】 また、上記のように水素吸蔵合金を塩化ア
ルミニウム又は水酸化アルミニウムを添加させた酸性溶
液中で処理するにあたり、この酸性溶液のpHが高すぎ
ると、水素吸蔵合金の表面における酸化物等の被膜を十
分に除去できなくなる一方、この酸性溶液のpHが低す
ぎると、水素吸蔵合金における活性な金属も溶解され
て、水素吸蔵合金の表面における活性な部分も低下する
ため、好ましくは、初期のpHが0.7〜2.0の酸性
溶液を用いて水素吸蔵合金の表面処理を行なうようにす
る。【0014】 また、上記の酸性溶液の温度が高すぎる
と、水素吸蔵合金における活性な金属も溶解されて、水
素吸蔵合金の表面における活性な部分も低下する一方、
酸性溶液の温度が低すぎると、水素吸蔵合金の表面にお
ける酸化物等の被膜を十分に除去できなくなるため、こ
の酸性溶液の温度を20℃〜70℃の範囲にして水素吸
蔵合金の処理を行うことが好ましい。【0015】 さらに、上記のように水素吸蔵合金を、塩
化アルミニウム又は水酸化アルミニウムを添加させた酸
性溶液中で処理するにあたり、この酸性溶液中にアント
ラヒドロキノン等のキノン類を適当量添加させると、酸
性溶液中における溶存酸素が除去される等により、水素
吸蔵合金の表面に再度酸化物の被膜が形成されるのが抑
制され、水素吸蔵合金における初期の活性度がより向上
されるようになり、好ましくは、酸性溶液中にキノン類
を5ppm〜100ppm添加させるようにする。 【0016】 【実施例】以下、この発明の実施例に係る水素吸蔵合金
電極用水素吸蔵合金の製造方法について具体的に説明す
ると共に、比較例を挙げ、この発明の実施例に示すよう
にして製造した水素吸蔵合金を用いた水素吸蔵合金電極
電池に使用した場合に、初期における電池の内圧の上
昇が抑制されると共に、低温下での放電特性が向上され
ることを明らかにする。なお、この発明における水素吸
蔵合金電極用水素吸蔵合金の製造方法は、特に、下記の
実施例に示したものに限定されるものではなく、その要
旨を変更しない範囲において適宜変更して実施できるも
のである。【0017】 (実施例1〜3及び比較例1,2) これらの実施例及び比較例においては、希土類元素の混
合物であるミッシュメタル(Mm)とNiとCoとAl
とMnとを、MmNi3.1 Co0.8 Al0.4 Mn0.7
組成比になるように秤量して混合し、これを溶融させて
合金化した後、これを機械的に粉砕して水素吸蔵合金粉
末を得た。【0018】 次に、このようにして得た水素吸蔵合金粉
末の表面を塩酸を用いた酸性溶液中で処理するようにし
た。【0019】 ここで、このように水素吸蔵合金粉末の表
面を酸性溶液中で処理するにあたっては、下記の表1に
示すように、酸性溶液の初期pHを1、液温を25℃に
すると共に、実施例1〜3及び比較例1においては、上
記の酸性溶液中にアルミニウム化合物として塩化アルミ
ニウムAlCl3 を同表に示すだけ加えると共にアント
ラキノンを50ppm加えるようにし、比較例2におい
ては、アントラキノンだけを50ppm加えるようにし
【0020】 そして、上記のように調整した各酸性溶液
中にそれぞれ水素吸蔵合金をpHが7程度になるまで浸
漬させて、各水素吸蔵合金の表面を処理した。【0021】 次に、上記のようにして表面処理された各
水素吸蔵合金の表面から30Åの深さまでの各原子の存
在比率を測定した。各原子の存在比率の測定は、走査型
透過型電子顕微鏡とエネルギー分散型X線分析計を用い
て測定した。ここで、各原子の存在比率とは、測定した
部分において、走査型透過型電子顕微鏡とエネルギー分
散型X線分析計により検出された全金属原子の総数に対
する各原子の存在数の比を求めたものである。そして、
この方法により、各水素吸蔵合金の表面から30Åの深
さまでの部分におけるCo、Al、Mn原子の存在比率
の和aを求めると共に、同様にして各水素吸蔵合金の内
部のバルク領域におけるCo、Al、Mn原子の存在比
率の和bを求めて、a/bを算出し、その結果を表1に
合わせて示した。【0022】 【表1】 【0023】この結果、上記実施例1〜3の水素吸蔵合
金は、a/bの値が1.20以上になっており、この発
明の条件を満たしていたが、酸性溶液中にAlCl3
5重量%より多い7重量%加えた酸性溶液を用いて処理
した比較例1の水素吸蔵合金や、AlCl3 を加えてい
ない酸性溶液を用いて処理した比較例2の各水素吸蔵合
金においては、そのa/bの値が1.20より低くなっ
ていた。【0024】 次に、上記の実施例1〜3及び比較例1,
2に示すようにして表面処理された各水素吸蔵合金10
0重量部に対して、それぞれ結着剤であるポリエチレン
オキサイドの5重量%水溶液を20重量部加えて混合さ
せ、各ペーストを調整し、このペーストをそれぞれニッ
ケルメッキしたパンチングメタルからなる芯体の両面に
塗着させて室温で乾燥させた後、所定の寸法に切断し
て、実施例1〜3及び比較例1,2の各水素吸蔵合金電
極を作製した。【0025】 そして、このように作製した各水素吸蔵合
金電極を負極に使用する一方、正極としては、従来より
一般に使用されている焼結式ニッケル極を使用し、また
セパレータとしては耐アルカリ性の不織布を用い、図1
に示すように、上記の正極1と各負極2との間にそれぞ
れセパレータ3を介在させ、これらをスパイラル状に巻
いて電池缶4内に収容させた後、この電池缶4内にアル
カリ電解液として30重量%の水酸化カリウム水溶液を
注液して封口し、正極1を正極リード5を介して正極蓋
6に接続させると共に、負極2を負極リード7を介して
電池缶4に接続させ、電池缶4と正極蓋6とを絶縁パッ
キン8により電気的に分離させるようにした。【0026】 また、正極蓋6と正極外部端子9との間に
コイルスプリング10を設け、電池の内圧が異常に上昇
した場合には、このコイルスプリング10が圧縮されて
電池内部のガスが大気中に放出されるようにした。【0027】 そして、上記のようにして作製した各ニッ
ケル−水素二次電池に対し、室温(常温)下において、
それぞれ充電電流0.2Cで6時間充電した後、0℃の
低温下において放電電流0.2Cで放電を行ない、これ
らの各ニッケル−水素二次電池における初期放電容量を
求め、その結果を下記の表2に示した。【0028】 【表2】 【0029】この結果から明らかなように、上記のa/
bの値が1.20以上になった水素吸蔵合金を使用した
実施例1〜3の水素吸蔵合金電極を負極に使用したニッ
ケル−水素二次電池は、上記のa/bの値が1.20よ
り低い水素吸蔵合金を使用した比較例1,2の水素吸蔵
合金電極を負極に使用したニッケル−水素二次電池に比
べて、0℃の低温下における初期放電容量が高くなって
おり、低温下での放電特性が向上していた。【0030】 (実施例4〜6及び比較例3,4) これらの実施例4〜6及び比較例3,4においては、上
記の実施例1〜3及び比較例1,2の場合と同様に粉砕
して得られた水素吸蔵合金を酸性溶液中において表面処
理するにあたり、酸性溶液の液温を25℃にすると共
に、この酸性溶液中に添加するAlCl3 やアントラキ
ノンの量を、下記の表3に示すように、実施例4では実
施例1と、実施例5では実施例2と、実施例6では実施
例3と、比較例では比較例と、比較例では比較例
2と同じにする一方、上記の酸性溶液における初期のp
H値を同表に示すように変化させて、それぞれ水素吸蔵
合金の表面処理を行なった。【0031】 ここで、上記のように酸性溶液における初
期のpH値を変更させた場合においても、前記のa/b
の値は殆ど変化せず、実施例4のものは実施例1のもの
と、実施例5のものは実施例2のものと、実施例6のも
のは実施例3のものと、比較例のものは比較例のも
のと、比較例のものは比較例2のものとほぼ同じa/
bの値を示した。【0032】 次に、上記のようにして得た各水素吸蔵合
金を用い、上記の実施例1〜3及び比較例1,2の場合
と同様にして、各水素吸蔵合金電極を作製すると共に、
この各水素吸蔵合金電極を負極に使用して各ニッケル−
水素二次電池を作製した。【0033】 そして、このようにして作製した各ニッケ
ル−水素二次電池に対し、それぞれ電池の内圧を測定し
ながら常温下において1000mA(1C)で充電を行
ない、電池の内圧が10kgf/cm2 に達するまでの
充電時間を測定し、これを各ニッケル−水素二次電池に
おける初期の内圧特性として下記の表3に示した。な
お、この内圧特性を定めるにあたっては、それぞれ4個
のニッケル−水素二次電池について試験を行ない、その
平均値を示した。【0034】 【表3】 【0035】この結果から明らかなように、酸性溶液の
初期pHを変化させた場合においても、前記の実施例1
〜3と同様にa/bの値が1.20以上になった実施例
4〜6のものは、比較例1,2と同様にa/bの値が
1.20より低くなった比較例3,4のものに比べて、
電池の内圧特性を示す充電時間が長くなっており、初期
におけるガスの発生が抑制され、初期より十分な放電容
量が得られた。【0036】 また、上記のように水素吸蔵合金を酸性溶
液中において表面処理するにあたって、初期のpHが
0.7〜2.0の範囲になった酸性溶液で処理した場合
に、各ニッケル−水素二次電池における内圧特性が向上
された。【0037】 (実施例7〜9及び比較例5,6) これらの実施例7〜9及び比較例5,6においては、上
記の実施例1〜3及び比較例1,2の場合と同様に粉砕
して得られた水素吸蔵合金を酸性溶液中において表面処
理するにあたり、酸性溶液の初期pHを1にすると共
に、この酸性溶液中に添加するAlCl3 やアントラキ
ノンの量を、下記の表4に示すように、実施例7では実
施例1と、実施例8では実施例2と、実施例9では実施
例3と、比較例では比較例1と、比較例では比較例
と同じにする一方、上記の酸性溶液における液温を同
表に示すように変化させて、それぞれ水素吸蔵合金の表
面処理を行なった。【0038】 ここで、上記のように酸性溶液における液
温を変更させた場合においても、前記のa/bの値は殆
ど変化せず、実施例7のものは実施例1のものと、実施
例8のものは実施例2のものと、実施例9のものは実施
例3のものと、比較例のものは比較例1のものと、比
較例のものは比較例2のものとほぼ同じa/bの値を
示した。【0039】 次に、上記のようにして得た各水素吸蔵合
金を用い、上記の実施例1〜3及び比較例1,2の場合
と同様にして、各水素吸蔵合金電極を作製すると共に、
この各水素吸蔵合金電極を負極に使用して各ニッケル−
水素二次電池を作製し、各ニッケル−水素二次電池にお
ける初期の内圧特性を上記の場合と同様にして測定し、
その結果を下記の表4に示した。【0040】 【表4】 【0041】この結果から明らかなように、酸性溶液の
液温を25.0℃〜70.0℃の範囲にした場合、前記
のようにa/bの値が1.20以上になった実施例7〜
9のものは、a/bの値が1.20より低い比較例5,
のものに比べて、電池の内圧特性を示す充電時間が長
くなっており、初期におけるガスの発生が抑制され、初
期より十分な放電容量が得られた。【0042】 (実施例10〜12及び比較例7,8) これらの実施例10〜12及び比較例7,8において
は、上記の実施例1〜3及び比較例1,2の場合と同様
に粉砕して得られた水素吸蔵合金を酸性溶液中において
表面処理するにあたり、酸性溶液の初期pHを1、酸性
溶液の液温を25℃にすると共に、この酸性溶液中に添
加するAlCl3 の量を、下記の表5に示すように、実
施例10では実施例1と、実施例11では実施例2と、
実施例12では実施例3と、比較例では比較例1と、
比較例では比較例2と同じにする一方、上記の酸性溶
液に添加させるアントラキノンの量を同表に示すように
変化させて、それぞれ水素吸蔵合金の表面処理を行なっ
た。【0043】 ここで、上記のように酸性溶液に添加させ
るアントラキノンの量を変更させた場合においても、前
記のa/bの値は殆ど変化せず、実施例10のものは実
施例1のものと、実施例11のものは実施例2のもの
と、実施例12のものは実施例3のものと、比較例
ものは比較例1のものと、比較例のものは比較例2の
ものとほぼ同じa/bの値を示した。【0044】 次に、上記のようにして得た各水素吸蔵合
金を用い、上記の実施例1〜3及び比較例1,2の場合
と同様にして、各水素吸蔵合金電極を作製すると共に、
この各水素吸蔵合金電極を負極に使用して各ニッケル−
水素二次電池を作製し、各ニッケル−水素二次電池にお
ける初期の内圧特性を上記の場合と同様にして測定し
て、その結果を下記の表5に示した。【0045】 【表5】 【0046】この結果から明らかなように、酸性溶液中
にアントラキノンを5.0ppm〜100.0ppmの
範囲で添加した場合、前記のようにa/bの値が1.2
0以上になった実施例10〜12のものは、a/bの値
が1.20より低い比較例7,8のものに比べて、電池
の内圧特性を示す充電時間が長くなっており、初期にお
けるガスの発生が抑制され、初期より十分な放電容量が
得られた。【0047】 (実施例13〜15及び比較例) これらの実施例13〜15及び比較例においては、上
記の実施例1〜3及び比較例1,2の場合と同様に粉砕
して得られた水素吸蔵合金を酸性溶液中において表面処
理するにあたり、上記の実施例1〜3及び比較例1,2
の場合と同様に、酸性溶液の初期pHを1、液温を25
℃にすると共に、アントラキノンを50ppm加える一
方、下記の表6に示すように、上記の酸性溶液中にアル
ミニウム化合物として水酸化アルミニウムAl(OH)
3 を同表に示すだけ加えるようにした。【0048】 次に、上記のようにして表面処理した各水
素吸蔵合金の表面から30Åの深さまでの各原子の存在
比率を測定した。各原子の存在比率の測定は、走査型透
過型電子顕微鏡とエネルギー分散型X線分析計を用いて
測定した。ここで、各原子の存在比率とは、測定した部
分において、走査型透過型電子顕微鏡とエネルギー分散
型X線分析計により検出された全金属原子の総数に対す
る各原子の存在数の比を求めたものである。そして、こ
の方法により、各水素吸蔵合金の表面から30Åの深さ
までの部分におけるCo、Al、Mn原子の存在比率の
和aを求めると共に、同様にして各水素吸蔵合金の内部
のバルク領域におけるCo、Al、Mn原子の存在比率
の和bを求めて、a/bを算出し、その結果を表6に合
わせて示した。【0049】 【表6】 【0050】この結果、実施例13〜15の水素吸蔵合
金は、a/bの値が1.20以上になっており、この発
明の条件を満たしていたが、酸性溶液中にAl(OH)
3 を5重量%より多い7重量%加えた酸性溶液を用いて
処理した比較例の水素吸蔵合金においては、そのa/
bの値が1.20より低くなっていた。【0051】 (実施例16〜18及び比較例10) これらの実施例16〜18及び比較例10においては、
水素吸蔵合金を酸性溶液中において表面処理するにあた
り、上記の実施例13〜15及び比較例の場合と同様
に、酸性溶液の液温を25℃にし、アントラキノンを5
0ppm加えると共に、下記の表7に示すように、上記
の酸性溶液中に添加する水酸化アルミニウムAl(O
H)3 の量を、実施例16では実施例13と、実施例1
7では実施例14と、実施例18では実施例15と、比
較例10では比較例と同じにする一方、上記の酸性溶
液における初期のpH値を同表に示すように変化させ
て、それぞれ水素吸蔵合金の表面処理を行なった。【0052】 ここで、上記のように酸性溶液における初
期のpH値を変更させた場合においても、前記のa/b
の値は殆ど変化せず、実施例16のものは実施例13の
ものと、実施例17のものは実施例14のものと、実施
例18のものは実施例15のものと、比較例10のもの
は比較例のものとほぼ同じa/bの値を示した。【0053】 次に、上記のようにして得た各水素吸蔵合
金を用い、前記の実施例1〜3及び比較例1,2の場合
と同様にして、各水素吸蔵合金電極を作製すると共に、
この各水素吸蔵合金電極を負極に使用して各ニッケル−
水素二次電池を作製し、このように作製した各ニッケル
−水素二次電池における初期の内圧特性を上記の各場合
と同様にして測定し、その結果を表7に合わせて示し
た。【0054】 【表7】 【0055】この結果から明らかなように、酸性溶液の
初期pHを変化させた場合においても、a/bの値が
1.20以上になった実施例16〜18のものは、a/
bの値が1.20より低くなった比較例10のものに比
べて、電池の内圧特性を示す充電時間が長くなってお
り、初期におけるガスの発生が抑制され、初期より十分
な放電容量が得られた。【0056】 また、上記のように水素吸蔵合金を酸性溶
液中において表面処理するにあたって、初期のpHが
0.7〜2.0の範囲になった酸性溶液で処理した場合
には、各ニッケル−水素二次電池における内圧特性が向
上された。【0057】 (実施例19〜21及び比較例11) これらの実施例19〜21及び比較例11においては、
水素吸蔵合金を酸性溶液中において表面処理するにあた
り、上記の実施例13〜15及び比較例の場合と同様
に、酸性溶液の初期pHを1にし、酸性溶液にアントラ
キノンを50ppm加えると共に、下記の表8に示すよ
うに、上記の酸性溶液中に添加する水酸化アルミニウム
Al(OH)3 の量を、実施例19では実施例13と、
実施例20では実施例14と、実施例21では実施例1
5と、比較例11では比較例と同じにする一方、上記
の酸性溶液の液温を同表に示すように変化させて、それ
ぞれ水素吸蔵合金の表面処理を行なった。【0058】 ここで、上記のように酸性溶液における液
温を変更させた場合においても、前記のa/bの値は殆
ど変化せず、実施例19のものは実施例13のものと、
実施例20のものは実施例14のものと、実施例21の
ものは実施例15のものと、比較例11のものは比較例
のものとほぼ同じa/bの値を示した。【0059】 次に、上記のようにして得た各水素吸蔵合
金を用い、前記の実施例1〜3及び比較例1,2の場合
と同様にして、各水素吸蔵合金電極を作製すると共に、
この各水素吸蔵合金電極を負極に使用して各ニッケル−
水素二次電池を作製し、このように作製した各ニッケル
−水素二次電池における初期の内圧特性を上記の各場合
と同様にして測定し、その結果を表8に合わせて示し
た。【0060】 【表8】 【0061】この結果から明らかなように、酸性溶液の
液温を25.0℃〜70.0℃の範囲にした場合、前記
のようにa/bの値が1.20以上になった実施例19
〜21のものは、a/bの値が1.20より低い比較例
11のものに比べて、電池の内圧特性を示す充電時間が
長くなっており、初期におけるガスの発生が抑制され、
初期より十分な放電容量が得られた。【0062】 (実施例22〜24及び比較例12) これらの実施例22〜24及び比較例12においては、
水素吸蔵合金を酸性溶液中において表面処理するにあた
り、上記の実施例13〜15及び比較例の場合と同様
に、酸性溶液の初期pHを1、その液温を25℃にする
と共に、下記の表9に示すように、上記の酸性溶液中に
添加する水酸化アルミニウムAl(OH)3 の量を、実
施例22では実施例13と、実施例23では実施例14
と、実施例24では実施例15と、比較例12では比較
と同じにする一方、上記の酸性溶液に添加させるア
ントラキノンの量を同表に示すように変化させて、それ
ぞれ水素吸蔵合金の表面処理を行なった。【0063】 ここで、上記のように酸性溶液に添加させ
るアントラキノンの量を変更させた場合においても、前
記のa/bの値は殆ど変化せず、実施例22のものは実
施例13のものと、実施例23のものは実施例14のも
のと、実施例24のものは実施例15のものと、比較例
12のものは比較例のものとほぼ同じa/bの値を示
した。【0064】 次に、上記のようにして得た各水素吸蔵合
金を用い、前記の実施例1〜3及び比較例1,2の場合
と同様にして、各水素吸蔵合金電極を作製すると共に、
この各水素吸蔵合金電極を負極に使用して各ニッケル−
水素二次電池を作製し、このように作製した各ニッケル
−水素二次電池における初期の内圧特性を上記の各場合
と同様にして測定し、その結果を表9に合わせて示し
た。【0065】 【表9】 【0066】この結果から明らかなように、酸性溶液中
にアントラキノンを5ppm〜100ppmの範囲で添
加した場合、前記のようにa/bの値が1.20以上に
なった実施例12〜24のものは、a/bの値が1.2
0より低い比較例12のものに比べて、電池の内圧特性
を示す充電時間が長くなっており、初期におけるガスの
発生が抑制され、初期より十分な放電容量が得られた。 【0067】 【発明の効果】以上詳述したように、この発明の請求項
1に記載した水素吸蔵合金電極用水素吸蔵合金の製造方
法のように、少なくともニッケル、コバルト、アルミニ
ウム、マンガンを含有する水素吸蔵合金を、当該水素吸
蔵合金の重量に対して塩化アルミニウム又は水酸化アル
ミニウムを1〜5重量%添加させた酸性溶液中において
表面処理を行ない、この水素吸蔵合金の表面から30Å
の深さまでの部分におけるコバルト、アルミニウム、マ
ンガンの各原子の存在比率の和をa、水素吸蔵合金の内
部のバルク領域におけるコバルト、アルミニウム、マン
ガンの各原子の存在比率の和をbとした場合に、a/b
≧1.20の条件を満たすようにすると、水素吸蔵合金
の表面におけるコバルト、アルミニウム、マンガンの各
原子の割合が多くなり、これらの原子触媒的作用によ
り、この水素吸蔵合金を用いた水素吸蔵合金電極におけ
る活性度が初期より向上されると共に、低温下における
電子伝導性が向上された。 【0068】この結果、この発明の請求項1に記載した
方法によって製造された水素吸蔵合金電極用水素吸蔵合
金を用いた水素吸蔵合金電極をニッケル−水素二次電池
等に使用した場合には、初期におけるガスの発生が抑制
されて、初期における電池容量が増大すると共に、電池
内における圧力の上昇も抑制され、さらに低温下におい
て使用した場合にもその放電特性が向上された。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [0001] TECHNICAL FIELD The present invention relates to a nickel-hydrogen
Used in negative electrodes of alkaline secondary batteries such as secondary batteries.
UsedHydrogen storage alloy for hydrogen storage alloy electrodeManufacturing method
Water used for this hydrogen storage alloy electrode
Reforming the hydrogen storage alloy, and
It is characterized by improved activity and low temperature characteristics.
is there. [0002] 2. Description of the Related Art Conventionally, as one of alkaline secondary batteries,
Thus, nickel-hydrogen secondary batteries are known.
In a Kel-Hydrogen secondary battery, hydrogen is generally
A hydrogen storage alloy electrode using a storage alloy has been used. [0003] Here, the hydrogen storage alloy used for the negative electrode
As misch metal, which is a mixture of rare earth elements
Mm-based hydrogen storage alloy using (Mm) or Laves
(Laves) -based hydrogen storage alloys have been used. However, these hydrogen storage alloys are generally
A film such as an oxide is formed on the surface by natural oxidation or the like.
The hydrogen storage alloy is used to store hydrogen.
A gold electrode is manufactured, and this hydrogen storage alloy electrode is
When used for negative electrodes in elementary rechargeable batteries,
Activity of the hydrogen storage alloy at low
And the battery capacity in the initial stage is low.
Or the pressure inside the battery increases.
Was. For this reason, in recent years, Japanese Patent Laid-Open No.
As shown in US Pat.
Immerse it in an acidic solution such as hydrochloric acid to remove the surface of the hydrogen storage alloy.
To remove the oxide film at
Was. [0006] Here, the hydrogen storage alloy is acid-dissolved as described above.
Immersed in a solution to remove the acid on the surface of the hydrogen storage alloy.
Active coating on the surface of the hydrogen storage alloy
Sites appear to some extent, but active parts on this surface
Is oxidized again and the initial state in the hydrogen storage alloy
Activity is not sufficiently improved,
Hydrogen gas is not absorbed sufficiently and battery capacity is low.
And problems such as high pressure inside the battery
did. Further, in the conventional hydrogen storage alloy electrode,
Has poor electron conductivity at low temperature,
There is also a problem of poor discharge characteristics when used in
There. [0008] SUMMARY OF THE INVENTION The present invention relates to nickel
-Used for negative electrodes of alkaline secondary batteries such as hydrogen secondary batteries
Solving the various problems described above for hydrogen storage alloy electrodes
And at least nickel
Containing hydrogen, cobalt, aluminum and manganese
Used in batteries for hydrogen storage alloy electrodes including storage alloys
The activity in the initial stage of the
When it is sufficiently absorbed and sufficient battery capacity is obtained from the beginning
In both cases, the internal pressure is rarely increased,
Sufficient discharge characteristics are obtained even when used at low temperatures.
The task is to be able to [0009] Means for Solving the Problems According to claim 1 of the present invention.
KickHydrogen storage alloy for hydrogen storage alloy electrodeThe manufacturing method of
In order to solve the above problems,
Nickel, cobalt, aluminum and manganesecontains
The hydrogen storage alloy is added to the weight of the hydrogen storage alloy.chloride
Add aluminum or aluminum hydroxide 1-5% by weight
In the acid solutionSurface treatmentThis water
At a depth of 30 ° from the surface of the elemental storage alloy
Cobalt, aluminum and manganese abundances
Is the sum of a and c in the bulk region inside the hydrogen storage alloy.
Baltic, aluminum, and manganese atoms
When the sum is b, the condition of a / b ≧ 1.20 isFulfill
I did.[0010] Here, add to the acidic solutionAluminum chloride
Or aluminum hydroxideThe amount of hydrogen storage alloy weight
1-5% by weightAluminum chloride or
Is aluminum hydroxideIs small, the hydrogen storage alloy
Cobalt and aluminum at a depth of 30 mm from the surface
Luminium and manganese are reduced and aluminum
Even if the amount of the aluminum compound is too large,
The atoms of manganese and manganese are well treated on the surface of the hydrogen storage alloy.
Will not remain in the
Koval at a depth of 30 mm from the surface of gold
Sum of the abundance ratio of each atom of
Becomes smaller and does not satisfy the condition of a / b ≧ 1.20
It is because it becomes. In the above-mentioned claim 1,Hydrogen storage
Hydrogen storage alloy for alloy electrodesHydrogen storage
Kovar at a depth of 30 mm from the surface of the alloy
Sum of the abundance ratio of each atom of
And cobalt in a bulk region inside the hydrogen storage alloy,
With the sum b of the abundance ratio of each atom of aluminum and manganese
The relationship satisfies the condition of a / b ≧ 1.20If you do,
Cobalt, aluminum and manganese atoms absorb hydrogen
More at the surface than the bulk region inside gold
Then, due to the catalytic action of these atoms, this hydrogen storage
Activity of hydrogen storage alloy electrode using gold is higher than the initial
As well as improved electronic conductivity at low temperatures
It is.[0012] Then, such a hydrogen storage alloy electrode is
When used for nickel-hydrogen secondary batteries, etc.
Gas generation is suppressed, and the initial battery capacity is reduced.
As well as the pressure inside the battery
Discharge even when used at low temperatures.
The characteristics are improved.[0013] Also, as described above, hydrogen storage alloyChloride
Luminium or aluminum hydroxideAcid solution with
PH of this acidic solution is too high for processing in liquid
Then, the coating of oxides etc. on the surface of the hydrogen storage alloy is sufficiently
But the pH of this acidic solution drops.
The active metal in the hydrogen storage alloy is also melted
The active part on the surface of the hydrogen storage alloy also decreases
Therefore, preferably, the initial pH is 0.7-2.0 acidic
Surface treatment of hydrogen storage alloy using solution
You.[0014] Also, the temperature of the above acidic solution is too high
The active metal in the hydrogen storage alloy is also dissolved,
While the active part on the surface of the element storage alloy also decreases,
If the temperature of the acidic solution is too low, the surface of the hydrogen storage alloy will
Coatings such as oxides cannot be sufficiently removed.
The temperature of the acidic solution of
It is preferable to carry out the treatment of the storage alloy.[0015] Furthermore, as described above, hydrogen storage alloy,salt
Aluminum fluoride or aluminum hydroxideAcid added with
When treating in an acidic solution,
When an appropriate amount of quinones such as lahydroquinone is added,
Hydrogen is removed due to removal of dissolved oxygen in the neutral solution
The formation of oxide film again on the surface of the storage alloy is suppressed.
And the initial activity in hydrogen storage alloy is improved
Preferably, quinones in an acidic solution
From 5 ppm to 100 ppm. [0016] Embodiments of the present invention will be described below.Hydrogen storage alloy
Hydrogen storage alloy for electrodesThe method of manufacturing
And a comparative example, as shown in the examples of the present invention.
ManufacturedHydrogen storage alloy electrode using hydrogen storage alloy
ToWhen used for batteries, the internal pressure of the battery
As well as improving discharge characteristics at low temperatures.
Make things clear. In the present invention,Hydrogen absorption
Hydrogen storage alloy for storage alloy electrodeIn particular, the production method of
The present invention is not limited to the examples shown in
Can be implemented with appropriate changes within the scope that does not change
It is.[0017] (Examples 1 to 3 and Comparative Example 1, 2) In these examples and comparative examples, a mixture of rare earth elements was used.
Misch metal (Mm), Ni, Co and Al
And Mn by MmNi3.1Co0.8Al0.4Mn0.7of
Weigh and mix to achieve the composition ratio, melt this and
After alloying, this is mechanically pulverized to obtain a hydrogen storage alloy powder.
I got the end.[0018] Next, the hydrogen storage alloy powder thus obtained
The surface of the powder should be treated in an acidic solution using hydrochloric acid.
Was.[0019] Here, the table of hydrogen storage alloy powder
When treating the surface in an acidic solution, see Table 1 below.
As shown, the initial pH of the acidic solution was 1 and the solution temperature was 25 ° C.
In addition, in Examples 1 to 3 and Comparative Example 1,
Aluminum chloride in an acidic solution as described above
Aluminum AlClThreeAs shown in the table, and
Raquinone was added in an amount of 50 ppm.
Add only 50 ppm of anthraquinoneLike
Was.[0020] And each acidic solution adjusted as above
Each hydrogen storage alloy is immersed until the pH becomes about 7.
Then, the surface of each hydrogen storage alloy was treated.[0021] Next, each surface treated as described above
Existence of each atom from the surface of the hydrogen storage alloy to a depth of 30mm
The ratio was measured. The measurement of the abundance ratio of each atom is a scanning type
Using a transmission electron microscope and an energy dispersive X-ray analyzer
Measured. Here, the abundance ratio of each atom was measured
In the section, the scanning transmission electron microscope and the energy
Of the total number of metal atoms detected by the diffuse X-ray analyzer
The ratio of the number of existing atoms is calculated. And
By this method, a depth of 30 ° from the surface of each hydrogen storage alloy is obtained.
Abundance ratio of Co, Al, Mn atoms in the previous part
Of the hydrogen storage alloy in the same manner.
Ratio of Co, Al, Mn atoms in the bulk region
The sum b of the ratios is obtained, a / b is calculated, and the result is shown in Table 1.
Also shown.[0022] [Table 1] [0023]As a result, the hydrogen storage capacity of Examples 1 to 3 was determined.
Gold has an a / b value of 1.20 or more.
Although the above conditions were met, AlClThreeTo
Treated with more than 5% by weight of added acidic solution
Hydrogen storage alloy of Comparative Example 1 or AlClThreeIs added
Hydrogen storage compounds of Comparative Example 2 treated with no acidic solution
In gold, the value of a / b is lower than 1.20
I was[0024] Next, the above Examples 1-3 and Comparative Examples 1,
Each hydrogen storage alloy 10 surface-treated as shown in FIG.
0 parts by weight of polyethylene as a binder
20 parts by weight of a 5% by weight aqueous solution of oxide are added and mixed.
Each paste, adjust each paste, and
On both sides of core body made of Kel-plated punching metal
After coating and drying at room temperature, cut to size
The hydrogen storage alloy electrodes of Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 and 2
The pole was made.[0025] Then, each of the hydrogen storage alloys thus produced
While the gold electrode is used for the negative electrode, the positive electrode is
Use a commonly used sintered nickel electrode,
As the separator, an alkali-resistant non-woven fabric was used.
As shown in FIG.
These are spirally wound with the separator 3 interposed.
After being stored in the battery can 4, the battery
30% by weight potassium hydroxide aqueous solution as potassium electrolyte
Pouring and sealing the positive electrode 1 through the positive electrode lead 5
6 and the negative electrode 2 is connected via the negative electrode lead 7.
The battery can 4 is connected to the battery can 4, and the battery can 4 and the positive electrode lid 6 are insulated from each other.
The kin 8 was used for electrical separation.[0026] Also, between the positive electrode lid 6 and the positive electrode external terminal 9
The coil spring 10 is installed, and the internal pressure of the battery rises abnormally.
In this case, the coil spring 10 is compressed
Gas inside the battery was released to the atmosphere.[0027] Then, each nick made as described above
At room temperature (normal temperature) with respect to the Kel-hydrogen secondary battery,
After charging each with a charging current of 0.2 C for 6 hours,
Discharge with a discharge current of 0.2 C at low temperature.
The initial discharge capacity of each of these nickel-hydrogen secondary batteries was
And the results are shown in Table 2 below.[0028] [Table 2] [0029]As is clear from this result, the above a /
A hydrogen storage alloy having a value of b of 1.20 or more was used.
Nickel using the hydrogen storage alloy electrodes of Examples 1 to 3 as a negative electrode
For the Kel-hydrogen secondary battery, the value of a / b is 1.20 or less.
Comparative Example 1 using a lower hydrogen storage alloy, 2Hydrogen storage
Compared to nickel-hydrogen secondary batteries that use alloy electrodes for the negative electrode
In all, the initial discharge capacity at a low temperature of 0 ° C.
As a result, the discharge characteristics at low temperatures were improved.[0030] (Examples 4 to 6 and Comparative Example3,4) Examples 4 to 6 and Comparative Examples3,4In the upper
Examples 1 to 3 and Comparative Example 1, 2Grinding as in the case of
Surface treatment of the obtained hydrogen storage alloy in an acidic solution
When the temperature of the acidic solution is set to 25 ° C,
AlCl added to this acidic solutionThreeAnd anthrax
In Example 4, as shown in Table 3 below, the amount of non
Example 1, Example 5, Example 2 and Example 6
Example 3 and Comparative Example3Then a comparative example1And a comparative example4Then a comparative example
While the same as 2, The initial p in the above acidic solution
The H value was changed as shown in the table,
An alloy surface treatment was performed.[0031] Here, as described above, the initial
A / b, even when the pH value of the
Value hardly changes, and the value of Example 4 is that of Example 1.
And those of Example 5 are those of Example 2 and those of Example 6
What is in Example 3 and Comparative Example3Is a comparative example1Nomo
And a comparative example4Is a comparative exampleTwo thingsAlmost the same a /
The value of b was shown.[0032] Next, each hydrogen storage compound obtained as described above was used.
In the case of the above Examples 1-3 and Comparative Examples 1 and 2 using gold
In the same manner as above, while preparing each hydrogen storage alloy electrode,
Each of the hydrogen storage alloy electrodes is used as a negative electrode to form a nickel-
A hydrogen secondary battery was manufactured.[0033] Then, each nickel produced in this way
The internal pressure of each battery was measured for each
While charging at 1000mA (1C) at room temperature
No, internal pressure of battery is 10kgf / cmTwoUntil you reach
Measure the charging time, and apply this to each nickel-hydrogen secondary battery.
Table 3 below shows the initial internal pressure characteristics in the test. What
In determining the internal pressure characteristics, four
Of nickel-hydrogen secondary batteries
The average value was shown.[0034] [Table 3] [0035]As is clear from this result, the acid solution
Even when the initial pH was changed, the above-mentioned Example 1 was used.
Examples in which the value of a / b was 1.20 or more as in the cases of Nos. 1 to 3.
4 to 6 are Comparative Examples 1, 2The value of a / b is
Comparative example that was lower than 1.203,4Compared to
The charging time, which indicates the internal pressure characteristics of the battery, is longer,
Gas generation is suppressed and the discharge capacity is
The quantity was obtained.[0036] Also, as described above, the hydrogen storage alloy
When performing surface treatment in liquid, the initial pH
When treated with an acidic solution in the range of 0.7 to 2.0
In addition, the internal pressure characteristics of each nickel-hydrogen secondary battery have been improved
Was done.[0037] (Examples 7 to 9 and Comparative Example5,6) Examples 7 to 9 and Comparative Example5,6In the upper
Examples 1 to 3 and Comparative Example 1, 2Grinding as in the case of
Surface treatment of the obtained hydrogen storage alloy in an acidic solution
When the initial pH of the acidic solution is set to 1,
AlCl added to this acidic solutionThreeAnd anthrax
The amount of non was determined in Example 7 as shown in Table 4 below.
Example 1, Example 8, Example 2 and Example 9
Example 3 and Comparative Example5Now, Comparative Example 1 and Comparative Example6Then a comparative example
2Same asOn the other hand, the temperature of the acidic solution
Change as shown in the table, and change the table
Surface treatment was performed.[0038] Here, the liquid in the acidic solution as described above
Even when the temperature is changed, the value of a / b is almost unchanged.
No change, the thing of Example 7 is the same as that of Example 1,
Example 8 is the example 2 and Example 9 is the example
Example 3 and comparative example5Of Comparative Example 1
Comparative example6Is Comparative Example 2StuffThe value of a / b which is almost the same as
Indicated.[0039] Next, each hydrogen storage compound obtained as described above was used.
In the case of the above Examples 1-3 and Comparative Examples 1 and 2 using gold
In the same manner as above, while preparing each hydrogen storage alloy electrode,
Each of the hydrogen storage alloy electrodes is used as a negative electrode to form a nickel-
Hydrogen rechargeable batteries were fabricated, and each nickel-hydrogen rechargeable battery was
Initial pressure characteristics are measured in the same manner as above,
The results are shown in Table 4 below.[0040] [Table 4] [0041]As is clear from this result, the acid solution
When the liquid temperature is in the range of 25.0 ° C to 70.0 ° C,
Examples 7 to 7 in which the value of a / b became 1.20 or more as in
9 is a comparative example in which the value of a / b is lower than 1.20.5,
6The charging time, which indicates the internal pressure characteristics of the battery, is longer than that of
Gas generation is suppressed in the initial stage,
Sufficient discharge capacity was obtained.[0042] (Examples 10 to 12 and Comparative Example7,8) These Examples 10 to 12 and Comparative Examples7,8At
Are the above Examples 1 to 3 and Comparative Example 1., 2As in
In a acidic solution
For surface treatment, adjust the initial pH of the acidic solution to 1, acidic
The solution temperature was adjusted to 25 ° C and the solution was added to this acidic solution.
AlCl to be addedThreeAs shown in Table 5 below.
Example 10 is Example 1 and Example 11 is Example 2.
Example 12 includes Example 3 and Comparative Example7Then, with Comparative Example 1,
Comparative example8Then, while making the same as Comparative Example 2,
The amount of anthraquinone added to the liquid is shown in the table.
Change the surface treatment of the hydrogen storage alloy.
Was.[0043] Where it is added to the acidic solution as described above.
Even if the amount of anthraquinone is changed
The value of a / b described above hardly changed, and that of Example 10 was actual.
Example 1 and Example 11 are those of Example 2.
Example 12 is the same as Example 3 and Comparative Example7of
These are those of Comparative Example 1 and Comparative Example8Of Comparative Example 2
The value of a / b was almost the same as that of the above.[0044] Next, each hydrogen storage compound obtained as described above was used.
In the case of the above Examples 1-3 and Comparative Examples 1 and 2 using gold
In the same manner as above, while preparing each hydrogen storage alloy electrode,
Each of the hydrogen storage alloy electrodes is used as a negative electrode to form a nickel-
Hydrogen rechargeable batteries were fabricated, and each nickel-hydrogen rechargeable battery was
The internal pressure characteristics at the initial stage are measured in the same manner as above.
The results are shown in Table 5 below.[0045] [Table 5] [0046]As is evident from the results,
5.0 ppm to 100.0 ppm of anthraquinone
When added in the range, the value of a / b is 1.2 as described above.
In Examples 10 to 12 in which the value was 0 or more, the value of a / b
Comparative example where is lower than 1.207,8Batteries compared to those of
Charging time, which shows the internal pressure characteristics of
Gas generation is suppressed, and a sufficient discharge capacity is provided from the beginning.
Obtained.[0047] (Examples 13 to 15 and Comparative Example9) Examples 13 to 15 and Comparative Example9In the upper
Examples 1 to 3 and Comparative Example 1, 2Grinding as in the case of
Surface treatment of the obtained hydrogen storage alloy in an acidic solution
In processing, the above Examples 1 to 3 and Comparative Example 1, 2
As in the case of the above, the initial pH of the acidic solution is set to 1 and the liquid temperature is set to 25.
° C and add 50 ppm of anthraquinone
On the other hand, as shown in Table 6 below,
Aluminum hydroxide Al (OH) as minium compound
ThreeWas added as shown in the table.[0048] Next, each water surface treated as described above
Existence of each atom at a depth of 30mm from the surface of element storage alloy
The ratio was measured. The measurement of the abundance ratio of each atom is performed by scanning transparency.
Using a scanning electron microscope and an energy dispersive X-ray analyzer
It was measured. Here, the abundance ratio of each atom is the measured part
Minute, scanning transmission electron microscope and energy dispersion
The total number of metal atoms detected by the X-ray spectrometer
It is the ratio of the number of existing atoms. And this
30 ° depth from the surface of each hydrogen storage alloy
Of the existence ratio of Co, Al, and Mn atoms
The sum a is obtained, and the inside of each hydrogen storage alloy is similarly calculated.
Ratio of Co, Al, Mn atoms in the bulk region of
A / b is calculated, and the result is shown in Table 6.
Also shown.[0049] [Table 6] [0050]As a result, the hydrogen storage capacity of Examples 13 to 15 was
Gold has an a / b value of 1.20 or more.
Although the above conditions were met, Al (OH)
ThreeWith more than 5% by weight of 7% by weight
Comparative example processed9Of the hydrogen storage alloy of
The value of b was lower than 1.20.[0051] (Examples 16 to 18 and Comparative Example10) These Examples 16 to 18 and Comparative Example10In
For surface treatment of hydrogen storage alloy in acidic solution
The above Examples 13 to 15 and Comparative Example8As in
Then, the temperature of the acidic solution was adjusted to 25 ° C, and anthraquinone was added to 5
0 ppm, and as shown in Table 7 below,
Aluminum hydroxide Al (O
H)ThreeIn Example 16, Example 13 was compared with Example 13
7 and Example 18 and Example 18
Comparative example10Then a comparative example9While the above acidic solution
Change the initial pH value of the solution as shown in the table.
The surface treatment of each of the hydrogen storage alloys was performed.[0052] Here, as described above, the initial
A / b, even when the pH value of the
Is almost unchanged, and the value of Example 16 is different from that of Example 13.
The thing of Example 17 is the same as that of Example 14,
Example 18 is the same as Example 15 and Comparative Example10Stuff
Is a comparative example9The values of a / b were almost the same as those of the above.[0053] Next, each hydrogen storage compound obtained as described above was used.
In the case of Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 and 2 using gold
In the same manner as above, while preparing each hydrogen storage alloy electrode,
Each of the hydrogen storage alloy electrodes is used as a negative electrode to form a nickel-
A hydrogen secondary battery was manufactured, and each nickel thus manufactured was manufactured.
-Initial internal pressure characteristics of the hydrogen secondary battery in each of the above cases
And the results are shown in Table 7.
Was.[0054] [Table 7] [0055]As is clear from this result, the acid solution
Even when the initial pH is changed, the value of a / b
In Examples 16 to 18 in which 1.20 or more, a /
Comparative example in which the value of b was lower than 1.2010Ratio of
In all cases, the charging time, which indicates the internal pressure characteristics of the battery, becomes longer.
Gas generation in the initial stage is suppressed,
High discharge capacity was obtained.[0056] Also, as described above, the hydrogen storage alloy
When performing surface treatment in liquid, the initial pH
When treated with an acidic solution in the range of 0.7 to 2.0
The internal pressure characteristics of each nickel-hydrogen secondary battery are
Was raised.[0057] (Examples 19 to 21 and Comparative Example11) Examples 19 to 21 and Comparative Examples11In
For surface treatment of hydrogen storage alloy in acidic solution
The above Examples 13 to 15 and Comparative Example9As in
The initial pH of the acidic solution was set to 1 and the
As shown in Table 8 below, with addition of 50 ppm of quinone.
Aluminum hydroxide added to the above acidic solution
Al (OH)ThreeIn Example 19, the amount of
Example 20 is Example 14 and Example 21 is Example 1
5 and Comparative Example11Then a comparative example9While the same as above
The temperature of the acidic solution was changed as shown in the table.
Each of the hydrogen storage alloys was subjected to a surface treatment.[0058] Here, the liquid in the acidic solution as described above
Even when the temperature is changed, the value of a / b is almost unchanged.
No change, the thing of Example 19 is the same as that of Example 13,
The twentieth embodiment differs from the fourteenth embodiment in the fourteenth embodiment and the twenty-first embodiment.
The thing of Example 15 and the comparative example11Is a comparative example
9The values of a / b were almost the same as those of the above.[0059] Next, each hydrogen storage compound obtained as described above was used.
In the case of Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 and 2 using gold
In the same manner as above, while preparing each hydrogen storage alloy electrode,
Each of the hydrogen storage alloy electrodes is used as a negative electrode to form a nickel-
A hydrogen secondary battery was manufactured, and each nickel thus manufactured was manufactured.
-Initial internal pressure characteristics of the hydrogen secondary battery in each of the above cases
And the results are shown in Table 8.
Was.[0060] [Table 8] [0061]As is clear from this result, the acid solution
When the liquid temperature is in the range of 25.0 ° C to 70.0 ° C,
Example 19 in which the value of a / b became 1.20 or more as in
21 are comparative examples in which the value of a / b is lower than 1.20.
11The charging time, which indicates the internal pressure characteristics of the battery, is
It is longer, the generation of gas in the initial stage is suppressed,
Sufficient discharge capacity was obtained from the beginning.[0062] (Examples 22 to 24 and Comparative Example12) Examples 22 to 24 and Comparative Examples12In
For surface treatment of hydrogen storage alloy in acidic solution
The above Examples 13 to 15 and Comparative Example9As in
The initial pH of the acidic solution is set to 1 and the temperature of the solution is set to 25 ° C.
In addition, as shown in Table 9 below, in the above acidic solution
Aluminum hydroxide to be added Al (OH)ThreeThe amount of
Example 22 is Example 13 and Example 23 is Example 14.
In Example 24, Example 15 and Comparative Example12Then compare
An example9While adding to the above acidic solution
By changing the amount of nthraquinone as shown in the table,
Each of the hydrogen storage alloys was subjected to a surface treatment.[0063] Where it is added to the acidic solution as described above.
Even if the amount of anthraquinone is changed
The value of a / b described above hardly changed, and that of Example 22 was actual.
The thirteenth embodiment and the twenty-third embodiment are the same as the fourteenth embodiment.
No., Example 24 is the same as Example 15 and Comparative Example
12Is a comparative example9Shows almost the same a / b value as
did.[0064] Next, each hydrogen storage compound obtained as described above was used.
In the case of Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 and 2 using gold
In the same manner as above, while preparing each hydrogen storage alloy electrode,
Each of the hydrogen storage alloy electrodes is used as a negative electrode to form a nickel-
A hydrogen secondary battery was manufactured, and each nickel thus manufactured was manufactured.
-Initial internal pressure characteristics of the hydrogen secondary battery in each of the above cases
And the results are shown in Table 9.
Was.[0065] [Table 9] [0066]As is evident from the results,
Anthraquinone in the range of 5 ppm to 100 ppm
In this case, the value of a / b becomes 1.20 or more as described above.
In Examples 12 to 24, the value of a / b was 1.2.
Comparative example lower than 012Pressure characteristics of the battery
The charging time, which indicates
Generation was suppressed, and a sufficient discharge capacity was obtained from the beginning. [0067] As described in detail above, the claims of the present invention are described below.
Described in 1Hydrogen storage alloy for hydrogen storage alloy electrodeHow to make
At least nickel, cobalt, aluminum
Um, manganeseContaining hydrogen storage alloy
Against the weight of the storage alloyAluminum chloride or aluminum hydroxide
In an acidic solution containing 1-5% by weight of miniumIn
Perform surface treatment30 ° from the surface of this hydrogen storage alloy
Cobalt, aluminum,
A is the sum of the abundance ratios of each atom in the hydrogen storage alloy,
Cobalt, aluminum and man in some bulk regions
When the sum of the abundance ratio of each atom of the gun is b, a / b
When satisfying the condition of ≧ 1.20, the hydrogen storage alloy
, Aluminum and manganese on the surface of
The proportion of atoms increases, and these atomic catalysis
The hydrogen storage alloy electrode using this hydrogen storage alloy.
Activity is improved from the beginning, and at low temperatures
Electronic conductivity has been improved. As a result, the first aspect of the present invention is described.
Manufactured by the methodHydrogen storage alloy for hydrogen storage alloy electrodes
Hydrogen storage alloy electrode using goldNickel-hydrogen secondary battery
Suppress gas generation in the initial stage when used for
As the battery capacity in the initial stage increases,
The rise in pressure inside the chamber is also suppressed, and
The discharge characteristics were also improved when used.

【図面の簡単な説明】 【図1】この発明の実施例及び比較例において作製した
ニッケル−水素二次電池の概略断面図である。 【符号の説明】 1 正極 2 負極(水素吸蔵合金電極)
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a schematic sectional view of a nickel-hydrogen secondary battery produced in an example of the present invention and a comparative example. [Description of Signs] 1 positive electrode 2 negative electrode (hydrogen storage alloy electrode)

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 東山 信幸 大阪府守口市京阪本通2丁目5番5号 三洋電機株式会社内 (72)発明者 木本 衛 大阪府守口市京阪本通2丁目5番5号 三洋電機株式会社内 (72)発明者 藤谷 伸 大阪府守口市京阪本通2丁目5番5号 三洋電機株式会社内 (72)発明者 西尾 晃治 大阪府守口市京阪本通2丁目5番5号 三洋電機株式会社内 (56)参考文献 特開 平7−296846(JP,A) 国際公開95/023435(WO,A1) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01M 4/14 - 4/62 B22F 1/00 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing on the front page (72) Nobuyuki Higashiyama, 2-5-5 Keihanhondori, Moriguchi-shi, Osaka Prefecture Inside Sanyo Electric Co., Ltd. (72) Inventor Mamoru Kimoto 2-5-5, Keihanhondori, Moriguchi-shi, Osaka No. 5 Sanyo Electric Co., Ltd. (72) Inventor Shin Fujitani 2-5-5 Keihanhondori, Moriguchi City, Osaka Prefecture Sanyo Electric Co., Ltd. (72) Koji Nishio 2-5, Keihanhondori, Moriguchi City, Osaka Prefecture No. 5 Sanyo Electric Co., Ltd. (56) References JP-A-7-296846 (JP, A) WO 95/023435 (WO, A1) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) H01M 4/14-4/62 B22F 1/00

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】 【請求項1】 少なくともニッケル、コバルト、アルミ
ニウム、マンガンを含有する水素吸蔵合金を、当該水素
吸蔵合金の重量に対して塩化アルミニウム又は水酸化ア
ルミニウムを1〜5重量%添加させた酸性溶液中におい
て表面処理を行ない、この水素吸蔵合金の表面から30
Åの深さまでの部分におけるコバルト、アルミニウム、
マンガンの各原子の存在比率の和をa、水素吸蔵合金の
内部のバルク領域におけるコバルト、アルミニウム、マ
ンガンの各原子の存在比率の和をbとした場合に、a/
b≧1.20の条件を満たすようにしたことを特徴とす
る水素吸蔵合金電極用水素吸蔵合金の製造方法
(57) [Claims 1] A hydrogen storage alloy containing at least nickel, cobalt, aluminum, and manganese,
Placed in an acidic solution of aluminum or aluminum hydroxide chloride was added to 5% by weight relative to the weight of the storage alloy
Surface treatment to remove 30% from the surface of this hydrogen storage alloy.
Cobalt, aluminum, up to the depth of Å
When the sum of the abundance ratios of the respective atoms of manganese is a and the sum of the abundance ratios of the respective atoms of cobalt, aluminum and manganese in the bulk region inside the hydrogen storage alloy is b, a /
The condition that b ≧ 1.20 is satisfied .
For producing a hydrogen storage alloy for a hydrogen storage alloy electrode .
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