JP3992289B2 - Low Co hydrogen storage alloy - Google Patents

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Description

本発明は、CaCu5型の結晶構造を有するAB5 型水素吸蔵合金に関し、詳しくは合金中のコバルトの含有割合が極めて少なく、それでいて電気自動車及びハイブリッド電気自動車用途等で要求される寿命特性に特に優れた低Co水素吸蔵合金に関する。The present invention relates to an AB 5 type hydrogen storage alloy having a CaCu 5 type crystal structure, and in particular, the content ratio of cobalt in the alloy is extremely small, and particularly to the life characteristics required for electric vehicles and hybrid electric vehicle applications. The present invention relates to an excellent low Co hydrogen storage alloy.

水素吸蔵合金は、水素と反応して金属水素化物となる合金であり、室温付近で多量の水素を可逆的に吸蔵・放出し得るため、ハイブリッド電気自動車やデジタルスチルカメラに搭載されるニッケル・水素電池や燃料電池等、様々な分野で実用化が研究されている。   A hydrogen storage alloy is an alloy that reacts with hydrogen to form a metal hydride and can reversibly store and release a large amount of hydrogen near room temperature. Therefore, it can be used for nickel / hydrogen mounted in hybrid electric vehicles and digital still cameras. Practical application has been studied in various fields such as batteries and fuel cells.

水素吸蔵合金としては、LaNi5に代表されるAB5 型合金、ZrV0.4Ni1.5に代表されるAB2 型合金、そのほかAB型合金やA2B型合金など様々な合金が知られている。その多くは、水素との親和性が高く水素吸蔵量を高める役割を果たす元素グループ(Ca、Mg、希土類元素、Ti、Zr、V、Nb、Pt、Pdなど)と、水素との親和性が比較的低く吸蔵量は少ないが、水素化反応が促進し反応温度を低くする役割を果たす元素グループ(Ni、Mn、Cr、Feなど)との組合せで構成されている。As the hydrogen storage alloy, various alloys such as an AB 5 type alloy typified by LaNi 5 , an AB 2 type alloy typified by ZrV 0.4 Ni 1.5 , and other AB type alloys and A 2 B type alloys are known. Many of them have a high affinity with hydrogen and have an element group (Ca, Mg, rare earth elements, Ti, Zr, V, Nb, Pt, Pd, etc.) that plays a role in increasing the hydrogen storage capacity, and the affinity with hydrogen. Although it is relatively low and has a small amount of occlusion, it is composed of a combination with element groups (Ni, Mn, Cr, Fe, etc.) that promote the hydrogenation reaction and lower the reaction temperature.

本発明者らの研究グループは、CaCu5型の結晶構造を有するAB5 型水素吸蔵合金、詳しくはAサイトに希土類系の混合物であるMm(ミッシュメタル)を用い、BサイトにNi、Al、Mn、Coの4元素を用いてなるMm−Ni−Mn−Al−Co合金に着目し研究を進めてきた。この種のMm−Ni−Mn−Al−Co合金は、他の合金組成に比べて、比較的安価な材料で負極を構成でき、しかもサイクル寿命が長く、過充電時の発生ガスによる内圧上昇が少ない密閉型ニッケル水素蓄電池を構成できるなどの特徴を備えている。Our research group uses an AB 5 type hydrogen storage alloy having a CaCu 5 type crystal structure, more specifically, a rare earth-based mixture Mm (Misch metal) at the A site, and Ni, Al, B at the B site. Research has been conducted focusing on an Mm-Ni-Mn-Al-Co alloy using four elements of Mn and Co. This type of Mm-Ni-Mn-Al-Co alloy can form a negative electrode with a relatively inexpensive material compared to other alloy compositions, has a long cycle life, and increases internal pressure due to generated gas during overcharge. Features such as the ability to construct a few sealed nickel-metal hydride storage batteries.

ところで、Mm−Ni−Mn−Al−Co合金の構成元素において、Coは合金の微粉化を抑制し、寿命特性の向上に効果を発揮する重要な元素であるため、従来は10重量%程度のCo(モル比で0.6〜1.0)を配合するのが一般的であった。しかし、Coは非常に高価な金属であり、今後の水素吸蔵合金の利用拡大を考慮するとCoを低減することが重要な解決課題である。その一方で、Coを低減すると出力特性や寿命特性の低下につながるため、出力特性及び寿命特性を維持しつつCoを低減することが研究課題の一つであった。特に電気自動車(EV:Electric Vehicle)及びハイブリッド電気自動車(HEV:Hybrid Electric Vehicle;電気モータと内燃エンジンという2つの動力源を併用した自動車)用電源等への利用開発にあたり、Coを低減しつつ寿命特性を高水準に維持することは必須の課題であった。   By the way, in the constituent elements of the Mm-Ni-Mn-Al-Co alloy, Co is an important element that suppresses the pulverization of the alloy and exhibits an effect in improving the life characteristics. In general, Co (molar ratio of 0.6 to 1.0) is blended. However, Co is a very expensive metal, and it is an important solution to reduce Co in consideration of future expansion of use of hydrogen storage alloys. On the other hand, since reducing the Co leads to a decrease in output characteristics and life characteristics, reducing Co while maintaining output characteristics and life characteristics has been one of the research subjects. Especially in the development of power sources for electric vehicles (EV: Electric Vehicle) and hybrid electric vehicles (HEV: Hybrid Electric Vehicle; vehicles that use two power sources: an electric motor and an internal combustion engine), while reducing the Co life Maintaining properties at a high level has been an essential task.

かかる課題に鑑み、Co量を低減しつつ、電池特性を維持するための提案が種々開示されている。   In view of this problem, various proposals for maintaining battery characteristics while reducing the amount of Co have been disclosed.

例えば、特許文献1(特開平9−213319)には、Mm−Ni−Mn−Al−Co系合金の組成を変化させ、これにさらに少量の1元素を加えることが提案されている。   For example, Patent Document 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 9-213319) proposes changing the composition of an Mm—Ni—Mn—Al—Co-based alloy and adding a small amount of one element thereto.

また、特許文献2(特開2002−294373)には、従来のCo量が多い合金に比して安価で、リサイクル性も考慮しうる二次電池用負極用水素吸蔵合金を提供すべく、式(1)の組成を有し、実質的に単相で、かつ結晶の平均長径が30〜160μm、若しくは5μm〜30μm未満である水素吸蔵合金が提案されている。
RNiXCoyZ …(1)(R:希土類元素等、M:Mg、Al、Mn等、3.7≦x≦5.3、0.1≦y≦0.5、0.1≦z≦1.0、5.1≦x+y+z≦5.5)
Patent Document 2 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-294373) describes a method for providing a hydrogen storage alloy for a negative electrode for a secondary battery that is less expensive than conventional alloys with a large amount of Co and can be considered for recyclability. A hydrogen storage alloy having the composition of (1) and having a substantially single phase and an average major axis of crystals of 30 to 160 μm, or 5 μm to less than 30 μm has been proposed.
RNi X Co y M Z (1) (R: rare earth element, M: Mg, Al, Mn, etc. 3.7 ≦ x ≦ 5.3, 0.1 ≦ y ≦ 0.5, 0.1 ≦ z ≦ 1.0, 5.1 ≦ x + y + z ≦ 5.5)

本発明者が属する研究グループも、例えば特許文献3(特開2001−18176)において、コバルトの含有割合を少なくすることと同時に水素吸蔵特性に優れ、微粉化特性や良好な初期特性や出力特性を有し、しかも耐久性や保存性について高い信頼性を有する水素吸蔵合金として、一般式MmNiaMnbCocCud(式中、Mmはミッシュメタル、3.7≦a≦4.2、0.3<b≦0.6、0.2≦c≦0.4、0<d≦0.4、5.00≦a+b+c+d≦5.35)で表されるCaCu5 型の結晶構造を有する水素吸蔵合金を提案している。The research group to which the present inventor belongs, for example, in Patent Document 3 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-18176), is excellent in hydrogen storage characteristics while reducing the content ratio of cobalt, and has excellent pulverization characteristics and good initial characteristics and output characteristics. As a hydrogen storage alloy having durability and storage stability, the general formula MmNi a Mn b Co c Cu d (where Mm is Misch metal, 3.7 ≦ a ≦ 4.2, 0 .3 <b ≦ 0.6, 0.2 ≦ c ≦ 0.4, 0 <d ≦ 0.4, 5.00 ≦ a + b + c + d ≦ 5.35) and hydrogen having a CaCu 5 type crystal structure A storage alloy is proposed.

また、特許文献4(特開2001−40442)において、コバルトの含有割合を少なくすることと同時に水素吸蔵特性に優れると共に、微粉化特性や良好な初期特性や出力特性を有し、しかも耐久性や保存性について高い信頼性を有する水素吸蔵合金として、一般式MmNiaMnbAlcCode(式中、Mmはミッシュメタル、XはFe及び/又はCu、3.7≦a≦4.2、0≦b≦0.3、0≦c≦0.4、0.2≦d≦0.4、0≦e≦0.4、5.00≦a+b+c+d+e≦5.20、但しb=c=0の場合を除く、また0<b≦0.3、かつ0<c≦0.4の場合は、b+c<0.5である)で表されるCaCu5 型の結晶構造を有する水素吸蔵合金を提案している。Further, in Patent Document 4 (Japanese Patent Laid-Open No. 2001-40442), the content of cobalt is reduced, and at the same time, the hydrogen storage characteristics are excellent, and the pulverization characteristics, good initial characteristics and output characteristics, and durability and as the hydrogen storage alloy having a high reliability for storage stability, the general formula MmNi a Mn b Al c Co d X e ( wherein, Mm is the mischmetal, X is Fe and / or Cu, 3.7 ≦ a ≦ 4. 2, 0 ≦ b ≦ 0.3, 0 ≦ c ≦ 0.4, 0.2 ≦ d ≦ 0.4, 0 ≦ e ≦ 0.4, 5.00 ≦ a + b + c + d + e ≦ 5.20, where b = c = not 0, also 0 <b ≦ 0.3 and 0 <for c ≦ 0.4, the hydrogen storage having CaCu 5 type crystal structure represented by b + c <0.5), An alloy is proposed.

また、特許文献5(特開2001−348636)において、コバルトの含有割合を極めて少なくすることによって製造コストを低減し、かつ微粉化特性及び水素吸蔵特性に優れると共に、良好な出力特性及び保存特性を有する水素吸蔵合金として、一般式MmNiaMnbAlcCod(式中、Mmはミッシュメタル、4.1<a≦4.3、0.4<b≦0.6、0.2≦c≦0.4、0.1≦d≦0.4、5.2≦a+b+c+d≦5.45)もしくは一般式MmNiaMnbAlcCode(式中、Mmはミッシュメタル、XはCu及び/又はFe、4.1<a≦4.3、0.4<b≦0.6、0.2≦c≦0.4、0.1≦d≦0.4、0<e≦0.1、5.2≦a+b+c+d+e≦5.45)で表されるCaCu5型の結晶構造を有するAB5 型水素吸蔵合金であって、c軸の格子長が406.2pm以上であることを特徴とする水素吸蔵合金を提案している。Moreover, in patent document 5 (Unexamined-Japanese-Patent No. 2001-348636), manufacturing cost is reduced by making the content rate of cobalt extremely small, and it is excellent in the pulverization characteristic and the hydrogen occlusion characteristic, and the favorable output characteristic and storage characteristic As a hydrogen storage alloy having general formula MmNi a Mn b Al c Co d (where Mm is Misch metal, 4.1 <a ≦ 4.3, 0.4 <b ≦ 0.6, 0.2 ≦ c) ≦ 0.4, 0.1 ≦ d ≦ 0.4, 5.2 ≦ a + b + c + d ≦ 5.45) or general formula MmNi a Mn b Al c Co d X e (where Mm is Misch metal, X is Cu And / or Fe, 4.1 <a ≦ 4.3, 0.4 <b ≦ 0.6, 0.2 ≦ c ≦ 0.4, 0.1 ≦ d ≦ 0.4, 0 <e ≦ 0 CaCu 5 type crystal structure represented by .1,5.2 ≦ a + b + c + d + e ≦ 5.45) A AB 5 type hydrogen storage alloy having proposes a hydrogen-absorbing alloy, wherein a lattice length of c axis is not less than 406.2Pm.

さらにまた、特許文献6(特開2005−133193)において、一般式MmNiaMnbAlcCod(式中、Mmはミッシュメタル、3.7≦a≦4.7、0.3≦b≦0.65、0.2≦c≦0.5、0<d≦0.15、4.9≦a+b+c+d≦5.5)で表すことができるCaCu5型結晶構造を有する低Co水素吸蔵合金であって、下記試験Aにおいて求められる腐食量が600μmol以下であることを特徴とする、充放電深度の中心領域で充放電される電池に用いる低Co水素吸蔵合金を提案している。Furthermore, in Patent Document 6 (JP 2005-133193), the general formula MmNi a Mn b Al c Co d ( wherein, Mm is the mischmetal, 3.7 ≦ a ≦ 4.7,0.3 ≦ b ≦ 0.65, 0.2 ≦ c ≦ 0.5, 0 <d ≦ 0.15, 4.9 ≦ a + b + c + d ≦ 5.5), a low Co hydrogen storage alloy having a CaCu 5 type crystal structure. Thus, a low Co hydrogen storage alloy for use in a battery charged / discharged in the central region of the charge / discharge depth is proposed, characterized in that the amount of corrosion required in the following test A is 600 μmol or less.

特開平9−213319JP-A-9-213319 特開2002−294373JP 2002-294373 A 特開2001−18176JP2001-18176 特開2001−40442JP2001-40442 特開2001−348636JP 2001-348636 A 特開2005−133193JP-A-2005-133193

本発明は、次世代電気自動車やハイブリッド電気自動車に搭載される電池への用途を中心に研究を進め、Coをさらに低減した場合であっても、寿命特性をより一層高めることができる低Co水素吸蔵合金を提供せんとするものである。   The present invention is a low-Co hydrogen that can further improve the life characteristics even when Co is further reduced, with research centered on applications for batteries mounted in next-generation electric vehicles and hybrid electric vehicles. It is intended to provide a storage alloy.

前記課題に鑑みて本発明者が鋭意研究を重ねた結果、一般式MmNiaMnbAlcCodで示される合金の組成において、Coの組成割合(モル比)を0.35以下に低減させた場合であっても、結晶格子のa軸長、c軸長、さらにa軸長の標準偏差を調整することにより、寿命特性(耐久性ともいう)を高水準に維持できることを見出し、かかる知見に基づいて本発明を想到したものである。また、一般式MmNiaMnbAlcCodFeeで示される合金の組成についても、同様の結果が得られることを見出し、かかる知見に基づいて本発明を想到したものである。The present inventors have in view of the above problems have conducted extensive research, in the composition of the alloy represented by the general formula MmNi a Mn b Al c Co d , reduce the composition ratio of Co (molar ratio) to 0.35 or less Even in this case, it has been found that the life characteristics (also referred to as durability) can be maintained at a high level by adjusting the a-axis length, c-axis length, and standard deviation of the a-axis length of the crystal lattice. The present invention has been conceived based on the above. As for the general formula MmNi a Mn b Al c Co d Fe e composition of the alloy represented by the found that similar results, in which conceived the present invention based on this finding.

すなわち、本発明は、一般式MmNiaMnbAlcCodFee(式中、Mmはミッシュメタル、0<d≦0.35、0≦e≦0.11、5.20≦a+b+c+d+e≦5.50)で表すことができるCaCu5型結晶構造を有する低Co水素吸蔵合金であって、X線回折測定と共に格子定数の精密化を行って得られる、CaCu5型結晶構造の結晶格子のa軸長が499.0pm以上であり、且つ、c軸長が405.0pm以上であり、且つa軸長の標準偏差が2.0×10-2pm未満であることを特徴とする低Co水素吸蔵合金を提案する。That is, the present invention has the general formula MmNi a Mn b Al c Co d Fe e ( wherein, Mm is the mischmetal, 0 <d ≦ 0.35,0 ≦ e ≦ 0.11,5.20 ≦ a + b + c + d + e ≦ 5 a low Co hydrogen storage alloy having a CaCu 5 type crystal structure which may be represented by .50), obtained by refinement of lattice constant with X-ray diffraction measurement, a crystalline lattice of the CaCu 5 type crystal structure Low Co hydrogen, characterized in that the axial length is 499.0 pm or more, the c-axis length is 405.0 pm or more, and the standard deviation of the a-axis length is less than 2.0 × 10 −2 pm Propose a storage alloy.

上記の如き所定の組成式で表すことができるCaCu5 型結晶構造を有する低Co水素吸蔵合金であって、結晶格子のa軸長が499.0pm以上であり、且つc軸長が405.0pm以上の範囲にあり、且つa軸長の標準偏差が2.0×10-2pm未満であれば、Coの含有率を従来より更に低い水準まで低減させたとしても、寿命特性をより一層高水準に維持することができる。具体的には、電気自動車及びハイブリッド電気自動車用途(具体的には電気自動車及びハイブリッド電気自動車に搭載される電池の負極活物質)に利用した場合にも十分高水準な寿命特性を得ることができる。A low-Co hydrogen storage alloy having a CaCu 5 type crystal structure that can be represented by the above-described predetermined composition formula, wherein the crystal lattice has an a-axis length of 499.0 pm or more and a c-axis length of 405.0 pm If the standard deviation of the a-axis length is less than 2.0 × 10 −2 pm within the above range, even if the Co content is reduced to a lower level than before, the life characteristics are further enhanced. Can be maintained at a level. Specifically, sufficiently high life characteristics can be obtained even when used for electric vehicles and hybrid electric vehicles (specifically, negative electrode active materials for batteries mounted on electric vehicles and hybrid electric vehicles). .

実施例及び比較例で得た水素吸蔵合金についての測定結果に基づき、横軸:a軸長の標準偏差、縦軸:微粉化指数からなる座標中にプロットした図である。It is the figure plotted in the coordinate which consists of a horizontal axis | shaft: Standard deviation of a-axis length, and a vertical axis | shaft: Micronization index | exponent based on the measurement result about the hydrogen storage alloy obtained in the Example and the comparative example. 実施例1で得た水素吸蔵合金のX線回折チャートを使用して、格子定数の精密化を行う際に使用したピーク位置を説明した図である。It is the figure explaining the peak position used when refine | purifying a lattice constant using the X-ray-diffraction chart of the hydrogen storage alloy obtained in Example 1. FIG.

発明を実施するための形態BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION

以下に本発明の実施形態について詳細に述べるが、本発明の範囲が以下に説明する実施形態に限定されるものではない。   Embodiments of the present invention will be described in detail below, but the scope of the present invention is not limited to the embodiments described below.

なお、本明細書において、「X〜Y」(X,Yは任意の数字)と記載した場合、特にことわらない限り「X以上Y以下」の意であり、「好ましくはXより大きく、Yより小さい」の意を包含するものである。   In this specification, “X to Y” (X and Y are arbitrary numbers) means “X or more and Y or less” unless otherwise specified, “preferably larger than X, Y It includes the meaning of “smaller”.

本実施形態の水素吸蔵合金(以下「本水素吸蔵合金」という)は、一般式MmNiaMnbAlcCod又は一般式MmNiaMnbAlcCodFeeで表すことができCaCu5型結晶構造を有する低Co水素吸蔵合金である。The hydrogen storage alloy of the present embodiment (hereinafter referred to as “the present hydrogen storage alloy”) can be represented by the general formula MmNi a Mn b Al c Co d or the general formula MmNi a Mn b Al c Co d F e CaCa 5 type. It is a low Co hydrogen storage alloy having a crystal structure.

(ABx)
本水素吸蔵合金は、ABx組成におけるAサイトを構成する元素の合計モル数に対するBサイトを構成する元素の合計モル数の比率a+b+c+d又はa+b+c+d+e(この比率をABx或いはa+b+c+d(+e)とも称する)が、5.20≦ABx≦5.50であることが重要である。Bサイトリッチの非化学量論組成からなるものであり、この範囲のABxであれば、電池寿命や微粉化特性の低下を抑制できる一因をなし、水素吸蔵特性及び出力特性の低下を抑制することができる。このような観点から、ABxは5.25以上であるのがより好ましく、また5.45以下であるのがより好ましい。
(ABx)
In the present hydrogen storage alloy, the ratio of the total number of moles of elements constituting the B site to the total number of moles of elements constituting the A site in the ABx composition a + b + c + d or a + b + c + d + e (this ratio is also referred to as ABx or a + b + c + d (+ e)). ) Is 5.20 ≦ ABx ≦ 5.50. It consists of non-stoichiometric composition of B site rich, and if it is ABx in this range, it will contribute to the reduction of battery life and pulverization characteristics and suppress the deterioration of hydrogen storage characteristics and output characteristics. be able to. From such a viewpoint, ABx is more preferably 5.25 or more, and more preferably 5.45 or less.

(a軸長・c軸長)
本水素吸蔵合金において、出力特性(特にパルス放電特性)、活性(活性度)及び寿命特性を向上させる観点から、a軸長は499.0pm以上であることが重要であり、中でも503.0pm以下であるのが好ましい。特に499.7pm以上であるのがより好ましく、502.7pm以下であるのがより好ましい。他方、c軸長は405.0pm以上であることが重要であり、中でも408.0pm以下であるのが好ましい。その中でも特に405.6pm以上であるのがより好ましく、407.4pm以下であるがより好ましい。例えば、a軸長が499.7pm〜501.2pmであり、c軸長が405.6pm〜406.2pmである場合は特に好ましい一例である。
(A-axis length / c-axis length)
In this hydrogen storage alloy, from the viewpoint of improving output characteristics (particularly pulse discharge characteristics), activity (activity), and life characteristics, it is important that the a-axis length is 499.0 pm or more, and in particular, 503.0 pm or less. Is preferred. In particular, it is more preferably 499.7 pm or more, and more preferably 502.7 pm or less. On the other hand, it is important that the c-axis length is 405.0 pm or more, and it is particularly preferable that the c-axis length is 408.0 pm or less. Of these, 405.6 pm or more is particularly preferable, and 407.4 pm or less is more preferable. For example, when the a-axis length is 499.7 pm to 501.2 pm and the c-axis length is 405.6 pm to 406.2 pm, it is a particularly preferable example.

なお、出力特性(特にパルス放電特性)、活性(活性度)及び寿命特性を向上させる観点から、a軸長及びc軸長を前記範囲にするのが好ましい点については、特願2005−31782号の段落[0038]−[0062]に示された試験結果で裏付けられており、本発明もこれを基礎とする。   In view of improving output characteristics (particularly pulse discharge characteristics), activity (activity) and life characteristics, it is preferable to set the a-axis length and the c-axis length within the above ranges. The test results shown in the paragraphs [0038]-[0062] of the present invention are supported by the present invention.

さらに、ABxのレベルによって好ましいa軸長及びc軸長が異なることが見出されている。
すなわち、一般式MmNiaMnbAlcCodで表すことができるCaCu5型結晶構造を有する低Co水素吸蔵合金に関しては、
(イ) 5.25≦ABx<5.30の組成においては、a軸長が500.5pm以上502.7pm以下であり、かつc軸長が405.6pm以上406.9pm以下であるのが好ましい。
(ロ) 5.30≦ABx<5.35の組成においては、a軸長が500.0pm以上502.4pm以下であり、かつc軸長が405.9pm以上407.2pm以下であるのが好ましい。
(ハ) 5.35≦ABx<5.40の組成においては、a軸長が499.8pm以上502.3pm以下であり、かつc軸長が406.0pm以上407.3pm以下であるのが好ましい。
(ニ) 5.40≦ABx<5.45の組成においては、a軸長が499.7pm以上502.3pm以下であり、かつc軸長が406.1pm以上407.4pm以下であるのが好ましい。
なお、5.20≦ABx<5.25の組成においては、a軸長が500.7pm以上502.8pm以下であり、かつc軸長が405.5pm以上406.9pm以下であるのが好ましいことが確認されている。
Furthermore, it has been found that the preferred a-axis length and c-axis length differ depending on the level of ABx.
That is, for a low Co hydrogen storage alloy having a CaCu 5 type crystal structure that can be represented by the general formula MmNi a Mn b Al c Co d ,
(A) In the composition of 5.25 ≦ ABx <5.30, the a-axis length is preferably 500.5 pm or more and 502.7 pm or less, and the c-axis length is preferably 405.6 pm or more and 406.9 pm or less. .
(B) In the composition of 5.30 ≦ ABx <5.35, the a-axis length is preferably 500.0 pm or more and 502.4 pm or less, and the c-axis length is preferably 405.9 pm or more and 407.2 pm or less. .
(C) In the composition of 5.35 ≦ ABx <5.40, the a-axis length is preferably 499.8 pm or more and 502.3 pm or less, and the c-axis length is preferably 406.0 pm or more and 407.3 pm or less. .
(D) In the composition of 5.40 ≦ ABx <5.45, the a-axis length is preferably 499.7 pm or more and 502.3 pm or less, and the c-axis length is preferably 406.1 pm or more and 407.4 pm or less. .
In the composition of 5.20 ≦ ABx <5.25, the a-axis length is preferably 500.7 pm or more and 502.8 pm or less, and the c-axis length is preferably 405.5 pm or more and 406.9 pm or less. Has been confirmed.

また、一般式MmNiaMnbAlcCodFeeで表すことができるCaCu5型結晶構造を有する低Co水素吸蔵合金に関しては、
(ホ) 5.25≦ABx<5.30の組成においては、a軸長が500.5pm以上503.0pm以下であり、かつc軸長が405.6pm以上407.9pm以下であるのが好ましい。
(ヘ) 5.30≦ABx<5.35の組成においては、a軸長が500.0pm以上502.8pmpm以下であり、かつc軸長が405.6pm以上408.2pm以下であるのが好ましい。
(ト) 5.35≦ABx<5.40の組成においては、a軸長が499.8pm以上502.8pm以下であり、かつc軸長が405.6pm以上408.3pm以下であるのが好ましい。
(チ) 5.40≦ABx<5.45の組成においては、a軸長が499.7pm以上502.6pm以下であり、かつc軸長が405.7pm以上408.4pm以下であるのが好ましい。
なお、5.20≦ABx<5.25の組成においては、a軸長が500.7pm以上503.1pm以下であり、かつc軸長が405.5pm以上407.9pm以下であるのが好ましいことが確認されている。
In addition, regarding a low Co hydrogen storage alloy having a CaCu 5 type crystal structure that can be represented by the general formula MmNi a Mn b Al c Co d Fe e ,
(E) In the composition of 5.25 ≦ ABx <5.30, the a-axis length is preferably 500.5 pm or more and 503.0 pm or less, and the c-axis length is preferably 405.6 pm or more and 407.9 pm or less. .
(F) In the composition of 5.30 ≦ ABx <5.35, the a-axis length is preferably 500.0 pm or more and 502.8 pmpm or less, and the c-axis length is preferably 405.6 pm or more and 408.2 pm or less. .
(G) In the composition of 5.35 ≦ ABx <5.40, the a-axis length is preferably 499.8 pm or more and 502.8 pm or less, and the c-axis length is preferably 405.6 pm or more and 408.3 pm or less. .
(H) In the composition of 5.40 ≦ ABx <5.45, the a-axis length is preferably 499.7 pm or more and 502.6 pm or less, and the c-axis length is preferably 405.7 pm or more and 408.4 pm or less. .
In the composition of 5.20 ≦ ABx <5.25, the a-axis length is preferably 500.7 pm or more and 503.1 pm or less, and the c-axis length is preferably 405.5 pm or more and 407.9 pm or less. Has been confirmed.

それぞれのABxの範囲によって上記の範囲のa軸長及びc軸長に制御することにより、ハイブリッド電気自動車などに求められる寿命特性を備えることができる。この場合の寿命特性は、例えば次の測定方法、すなわち水素吸蔵合金を粉砕し、篩い分けして粒度20〜53μmの範囲に調整して水素吸蔵合金粉末とし、この水素吸蔵合金粉末の平均粒径(;サイクル前粒度、D50)を粒度分布測定装置により測定した後、この水素吸蔵合金粉末2gを秤量してPCT装置用サンプルホルダー中に入れ、1.75MPaの水素圧で2回表面洗浄し、次いで3MPaの水素圧を導入するようにして活性化を2回行い、次に、PCT装置により、水素吸蔵合金粉末2.0gに3MPaの水素ガスを導入して水素を吸蔵させ、45℃にて水素脱着を50回繰り返すサイクル試験を行い、50サイクル試験後の水素吸蔵合金粉末の平均粒径(;サイクル後粒度、D50)を粒度分布測定装置により測定した場合に、サイクル前粒度に対するサイクル後粒度の割合(微粉化残存率(%))が50%以上を示す寿命特性を備えた水素吸蔵合金とすることができる。By controlling the a-axis length and the c-axis length within the above ranges according to the respective ranges of ABx, it is possible to provide life characteristics required for a hybrid electric vehicle or the like. The life characteristics in this case include, for example, the following measurement method, that is, the hydrogen storage alloy is pulverized and sieved to adjust the particle size within a range of 20 to 53 μm to obtain a hydrogen storage alloy powder. The average particle size of the hydrogen storage alloy powder (; Pre-cycle particle size, D 50 ) was measured with a particle size distribution measuring device, and 2 g of this hydrogen storage alloy powder was weighed and placed in a sample holder for a PCT device, and the surface was washed twice with a hydrogen pressure of 1.75 MPa. Then, activation was performed twice by introducing a hydrogen pressure of 3 MPa, and then hydrogen was occluded by introducing 3 MPa of hydrogen gas into 2.0 g of hydrogen storage alloy powder by a PCT apparatus, and the temperature was increased to 45 ° C. When the average particle size of the hydrogen storage alloy powder after 50 cycles test (; particle size after cycle, D 50 ) was measured with a particle size distribution analyzer, It can be set as the hydrogen storage alloy with the life characteristic in which the ratio of the particle size after the cycle with respect to the particle size before the cycle (micronization residual ratio (%)) is 50% or more.

ハイブリッド電気自動車の用途に求められる水準の高耐久性を維持するためには、50サイクル後の微粉化残存率(%)が50%以上であることが必要である。上述のようにABxの範囲毎にa軸長及びc軸長を制御することにより、Coの組成割合(モル比)が0.35以下であるから安価で、しかも上述のように次世代ハイブリッド電気自動車用電池の負極活物質に要求される高耐久性を満足する水素吸蔵合金を提供することができる。   In order to maintain the high durability required for the use of the hybrid electric vehicle, the pulverization residual ratio (%) after 50 cycles needs to be 50% or more. As described above, by controlling the a-axis length and the c-axis length for each range of ABx, the Co composition ratio (molar ratio) is 0.35 or less, which is inexpensive, and as described above, the next-generation hybrid electric It is possible to provide a hydrogen storage alloy that satisfies the high durability required for a negative electrode active material for automobile batteries.

以上のように、ABxのレベルによって好ましいa軸長及びc軸長が異なり、それによってハイブリッド電気自動車の用途に求められる特性を得ることができる点については、特願2005−31782号の段落[0022]−[0024]に記載され、その段落[0038]−[0062]に示された試験結果で裏付けられており、本発明においてもこれを援用し、本発明の技術思想の一部として採用するものである。   As described above, the preferred a-axis length and c-axis length are different depending on the level of ABx, and the characteristics required for the use of the hybrid electric vehicle can thereby be obtained. Paragraph [0022] of Japanese Patent Application No. 2005-31782 ]-[0024], which is supported by the test results shown in paragraphs [0038]-[0062], which are also incorporated in the present invention and used as part of the technical idea of the present invention. Is.

(組成)
Ni、Mn、Al及びCo、或いは、Ni、Mn、Al、Co及びFeの組成割合に関しては、上述のように5.20≦a+b+c+d(+e)≦5.50、中でも好ましくは5.25≦a+b+c+d(+e)又はa+b+c+d(+e)≦5.45の範囲内で適宜調整すればよいが、Co及びFeの割合に関しては、本発明は所定範囲、すなわち0<d≦0.35、0≦e≦0.11にあることを条件とする。
(composition)
Regarding the composition ratio of Ni, Mn, Al, and Co or Ni, Mn, Al, Co, and Fe, as described above, 5.20 ≦ a + b + c + d (+ e) ≦ 5.50, and preferably 5.25 ≦. Although it may be adjusted as appropriate within the range of a + b + c + d (+ e) or a + b + c + d (+ e) ≦ 5.45, the present invention has a predetermined range regarding the ratio of Co and Fe, that is, 0 <d ≦ 0.35, 0 The condition is that ≦ e ≦ 0.11.

a+b+c+d(+e)、すなわちABxをこのような範囲に特定し、さらにCo量及びFe量を特定した上で、a軸長、c軸長及びa軸長の標準偏差を所定範囲に調整すれば本発明における一定の効果、特に微粉化残存率を高める効果を得ることができるが、さらに次に示す観点でNi、Mn、Alの各量を調整するのがより一層好ましい。この際、組成割合を決定する手順の一例として、Co及びFeの組成割合(モル比)を決定し、Niの組成割合(モル比)を調整し、次いでMn、Alの割合およびABxを調整するとともに製造条件を調整することによって、結晶格子のa軸長さ、c軸長さ並びにa軸長の標準偏差を調整する方法を挙げることができる。   If a + b + c + d (+ e), that is, ABx is specified in such a range, and the Co amount and Fe amount are specified, the standard deviation of the a-axis length, c-axis length, and a-axis length is adjusted to a predetermined range. Although the fixed effect in this invention, especially the effect which raises a pulverization residual rate can be acquired, it is still more preferable to adjust each amount of Ni, Mn, and Al from a viewpoint further shown below. At this time, as an example of the procedure for determining the composition ratio, the composition ratio (molar ratio) of Co and Fe is determined, the composition ratio (molar ratio) of Ni is adjusted, and then the ratio of Mn, Al, and ABx are adjusted. A method of adjusting the standard deviation of the a-axis length, the c-axis length, and the a-axis length of the crystal lattice can be exemplified by adjusting the manufacturing conditions.

Coの割合(d)は、本発明では0<d≦0.35とすることが重要であり、好ましくは0<d≦0.32、更に好ましくは0.10≦d≦0.32、中でも0.10≦d≦0.28の範囲内で調整する。本発明はこのようにCo量を低減できる点に特徴がある。   In the present invention, it is important that the ratio (d) of Co is 0 <d ≦ 0.35, preferably 0 <d ≦ 0.32, more preferably 0.10 ≦ d ≦ 0.32, Adjustment is made within the range of 0.10 ≦ d ≦ 0.28. The present invention is characterized in that the amount of Co can be reduced in this way.

Feは、必須の合金元素ではないが、Feを適当量添加することにより微粉化の抑制、すなわち寿命特性を高めることができる。本発明においてFeの割合(e)は、0≦e≦0.11であることが重要であり、好ましくは0.001<e≦0.11、更に好ましくは0.002<e≦0.11の範囲内で調整するのがよい。0≦e≦0.11の範囲内であれば、活性度を低下させる影響も少ない。   Fe is not an essential alloy element, but the addition of an appropriate amount of Fe can suppress pulverization, that is, improve the life characteristics. In the present invention, it is important that the ratio (e) of Fe is 0 ≦ e ≦ 0.11, preferably 0.001 <e ≦ 0.11, more preferably 0.002 <e ≦ 0.11. It is better to adjust within the range. If it is in the range of 0 ≦ e ≦ 0.11, there will be little influence of reducing the activity.

Niの割合(a)は、4.0≦a≦4.7、好ましくは4.1≦a≦4.6、更に好ましくは4.2≦a≦4.5の範囲内で調整するのがよい。4.0≦a≦4.7の範囲内であれば、出力特性を維持し易く、しかも微粉化特性や寿命特性を格別に悪化させることもない。   The ratio (a) of Ni is adjusted within the range of 4.0 ≦ a ≦ 4.7, preferably 4.1 ≦ a ≦ 4.6, and more preferably 4.2 ≦ a ≦ 4.5. Good. If it is within the range of 4.0 ≦ a ≦ 4.7, the output characteristics can be easily maintained, and the pulverization characteristics and the life characteristics are not particularly deteriorated.

Mnの割合(b)は、0.30≦b≦0.65の範囲内で調整するのがよい。Mnの割合が0.30≦b≦0.65の範囲であれば、微粉化残存率を維持し易くすることができる。   The ratio (b) of Mn is preferably adjusted within the range of 0.30 ≦ b ≦ 0.65. If the ratio of Mn is in the range of 0.30 ≦ b ≦ 0.65, it is possible to easily maintain the pulverization residual rate.

Alの割合(c)は、0.20≦c≦0.50の範囲内で調整するのがよい。0.20≦c≦0.50の範囲内であれば、プラトー圧力が必要以上に高くなって充放電のエネルギー効率を悪化させるのを抑えることができ、しかも水素吸蔵量が低下するのを抑えることもできる。   The proportion (c) of Al is preferably adjusted within the range of 0.20 ≦ c ≦ 0.50. If it is in the range of 0.20 ≦ c ≦ 0.50, it can be suppressed that the plateau pressure becomes higher than necessary and the energy efficiency of charge / discharge is deteriorated, and further, the decrease of the hydrogen storage amount is suppressed. You can also.

上記組成において「Mm」は、少なくともLa及びCeを含む希土類系の混合物(ミッシュメタル)であればよい。通常のMmは、La及びCeのほかにPr、Nd、Sm等の希土類を含んでいる。例えばCe(40〜50%)、La(20〜40%)、Pr、Ndを主要構成元素とする希土類混合物を挙げることができる。Mm中のLaの含有量は、一般的には水素金属合金に対して15〜30重量%、特に18〜30重量%であるのが好ましい。   In the above composition, “Mm” may be a rare earth-based mixture (Misch metal) containing at least La and Ce. Normal Mm contains rare earths such as Pr, Nd, and Sm in addition to La and Ce. For example, a rare earth mixture containing Ce (40 to 50%), La (20 to 40%), Pr, and Nd as main constituent elements can be given. The La content in Mm is generally 15 to 30% by weight, particularly 18 to 30% by weight, based on the hydrogen metal alloy.

本水素吸蔵合金は、Ti,Mo,W,Si,Ca,Pb,Cd,Mgのいずれかの不純物を0.05重量%程度以下であれば含んでいてもよい。   This hydrogen storage alloy may contain any impurity of Ti, Mo, W, Si, Ca, Pb, Cd, and Mg as long as it is about 0.05% by weight or less.

(a軸長の標準偏差)
本低Co水素吸蔵合金は、さらにX線回折測定により格子定数の精密化を行ったときに得られるa軸長の標準偏差が2.0×10-2pm未満であることが重要であり、中でも1.8×10-2pm以下であるのが好ましく、その中でも0.5×10-2pm〜1.8×10-2pm、特にその中でも0.7×10-2pm〜1.8×10-2pmであるものがより好ましい。
(Standard deviation of a-axis length)
It is important for this low Co hydrogen storage alloy that the standard deviation of the a-axis length obtained when the lattice constant is further refined by X-ray diffraction measurement is less than 2.0 × 10 −2 pm, among them is preferably at 1.8 × 10 -2 pm or less, 0.5 × among them 10 -2 pm~1.8 × 10 -2 pm, especially 0.7 × 10 -2 pm~1 among them. More preferred is 8 × 10 −2 pm.

すなわち、後述する試験で判明したように、a軸長の標準偏差が2.0×10-2pmを境にして500サイクル試験後の微粉化残存率の傾向が変化し、a軸長の標準偏差を2.0×10-2pm未満、好ましくは2.0×10-2pmより低くすることにより、500サイクル後の微粉化残存率、言い換えれば高度な寿命特性(耐久性)を格別に高めることができる。That is, as proved in the test described later, the tendency of the pulverization residual rate after the 500 cycle test changes with the standard deviation of the a-axis length being 2.0 × 10 −2 pm as a boundary, and the standard of the a-axis length By making the deviation less than 2.0 × 10 −2 pm, preferably less than 2.0 × 10 −2 pm, the residual pulverization rate after 500 cycles, in other words, high life characteristics (durability) is exceptional. Can be increased.

(低Co水素吸蔵合金の製造方法)
本水素吸蔵合金の製造方法は、例えば、一般式MmNiaMnbAlcCod(4.0≦a≦4.7、0.3≦b≦0.65、0.2≦c≦0.5、0<d≦0.35、5.2≦a+b+c+d≦5.5)又は一般式MmNiaMnbAlcCodFee(式中、Mmはミッシュメタル、4.0≦a≦4.7、0.3≦b≦0.65、0.2≦c≦0.5、0<d≦0.35、0<e≦0.11、5.2≦a+b+c+d+e≦5.5)の合金組成となるように、各水素吸蔵合金原料を秤量及び混合し、例えば誘導加熱による高周波加熱溶解炉を用いて上記水素吸蔵合金原料を溶解して溶湯となし、これを鋳型、例えば水冷型の鋳型に流し込んで1350〜1550℃の鋳湯温度で鋳造し、所定の冷却速度(所定の冷却水量)で冷却し、次いで不活性ガス雰囲気中、例えばアルゴンガス中で、1040〜1080℃、3〜6時間で熱処理した後、所定の降温速度で急冷することにより、本水素吸蔵合金を得ることができる。
(Production method of low Co hydrogen storage alloy)
Production method of the present hydrogen storage alloy, for example, the general formula MmNi a Mn b Al c Co d (4.0 ≦ a ≦ 4.7,0.3 ≦ b ≦ 0.65,0.2 ≦ c ≦ 0. 5,0 <d ≦ 0.35,5.2 ≦ a + b + c + d ≦ 5.5) or the general formula MmNi a Mn b Al c Co d Fe e ( wherein, Mm is the mischmetal, 4.0 ≦ a ≦ 4. 7, 0.3 ≦ b ≦ 0.65, 0.2 ≦ c ≦ 0.5, 0 <d ≦ 0.35, 0 <e ≦ 0.11, 5.2 ≦ a + b + c + d + e ≦ 5.5) Each hydrogen storage alloy raw material is weighed and mixed so that the alloy composition of And cast at a casting temperature of 1350 to 1550 ° C., cooled at a predetermined cooling rate (a predetermined amount of cooling water), The present hydrogen storage alloy can be obtained by heat-treating at 1040 to 1080 ° C. for 3 to 6 hours in an inert gas atmosphere, for example, argon gas, and then rapidly cooling at a predetermined temperature decrease rate.

この際、熱処理後の降温速度は、a軸長の標準偏差を制御する重要な要素の一つであることが確認されている。すなわち、熱処理の温度及び時間を調整すると共に、熱処理後の降温速度を変化させることにより、a軸長の標準偏差を調整することができる。好ましい一例としては、熱処理温度(維持温度)から15〜25℃/min、特に20〜25℃/minの降温速度で500℃前後まで急冷し、その後は自然冷却させるのが好ましい。この原理を解明できた訳ではないが、おそらくは熱処理後の降温速度を調整することにより、水素吸蔵合金の再結晶化を抑制することができ、a軸長の標準偏差を調整することができるものと考えることができる。ただし、水素吸蔵合金の組成を調整することによっても、a軸長の標準偏差を調整することは可能であるし、他の手段によってa軸長の標準偏差を調整できる可能性はある。   At this time, it has been confirmed that the temperature drop rate after the heat treatment is one of the important factors for controlling the standard deviation of the a-axis length. That is, the standard deviation of the a-axis length can be adjusted by adjusting the temperature and time of the heat treatment and changing the temperature lowering rate after the heat treatment. As a preferred example, it is preferable to rapidly cool the heat treatment temperature (maintenance temperature) to 15 to 25 ° C./min, particularly about 20 to 25 ° C./min to about 500 ° C., and then naturally cool. Although this principle could not be clarified, it is possible to suppress the recrystallization of the hydrogen storage alloy and possibly adjust the standard deviation of the a-axis length by adjusting the temperature drop rate after heat treatment. Can be considered. However, it is possible to adjust the standard deviation of the a-axis length by adjusting the composition of the hydrogen storage alloy, and there is a possibility that the standard deviation of the a-axis length can be adjusted by other means.

上記の製造方法は、本水素吸蔵合金の製造方法の一例であって、これに限定するものではない。   The above production method is an example of the production method of the present hydrogen storage alloy, and is not limited thereto.

例えば鋳造条件(鋳造方法、鋳造温度、冷却速度など)、熱処理条件などの製造条件を合金組成に合わせて適宜選択、制御することによって、結晶格子のa軸長及びc軸長を所定範囲に調整することができる。   For example, the a-axis length and c-axis length of the crystal lattice are adjusted within a predetermined range by appropriately selecting and controlling the casting conditions (casting method, casting temperature, cooling rate, etc.) and heat treatment conditions according to the alloy composition. can do.

また、熱処理をすることのほか、例えば特開2002−212601号に開示されているように、熱処理前の合金を分級して合金粉末の粒径を制御することも有効であるとも考えられる。   In addition to heat treatment, it is also considered effective to control the particle size of the alloy powder by classifying the alloy before heat treatment, as disclosed in, for example, JP-A-2002-212601.

鋳造方法についても鋳型鋳造法は好ましい例ではあるが、例えばツインロール法(具体的には特開2004−131825号公報の段落[0013]〜[0016]参照)、その他の鋳造法でも製造可能である。   As for the casting method, the mold casting method is a preferable example. For example, it can be manufactured by a twin roll method (specifically, see paragraphs [0013] to [0016] of JP-A No. 2004-131825) and other casting methods. is there.

(低Co水素吸蔵合金の利用)
得られた水素吸蔵合金(インゴット)は、粗粉砕、微粉砕により必要な粒度の水素合金粉末とし、必要に応じて、金属材料や高分子樹脂等により合金表面を被覆したり、酸性水溶液やアルカリ性水溶液で表面を処理したりするなど適宜表面処理を施し、各種の電池の負極活物質として用いることができる。
(Use of low Co hydrogen storage alloy)
The obtained hydrogen storage alloy (ingot) is roughly pulverized and finely pulverized into a hydrogen alloy powder of the required particle size, and the surface of the alloy is coated with a metal material or a polymer resin as necessary, or an acidic aqueous solution or alkaline It can be used as a negative electrode active material for various batteries by appropriately performing a surface treatment such as treating the surface with an aqueous solution.

電池用負極の調製は、負極活物質に公知の方法により結着剤、導電助剤などを混合、成形すれば水素吸蔵合金負極を製造できる。   The negative electrode for a battery can be prepared by mixing a negative electrode active material with a binder, a conductive auxiliary agent, and the like by a known method and molding the negative electrode active material.

このようにして得られる水素吸蔵合金負極は、二次電池のほか一次電池(燃料電池含む)にも利用することができる。例えば、水酸化ニッケルを活物質とする正極と、アルカリ水溶液よりなる電解液と、セパレータとからニッケル―MH(Metal Hydride)二次電池を構成することができ、小型又は携帯型の各種電気機器、電動工具、電気自動車、ハイブリッド電気自動車、燃料電池(リチウム電池など他の電池と組み合わせて使用するハイブリッド型の燃料電池も含む)などの電源用途に好適に利用することができる。「ハイブリッド電気自動車」とは、電気モータと内燃エンジンという2つの動力源を併用した自動車の意味であり、この際「内燃エンジン」にはガソリンエンジンばかりでなく、ディ−ゼルエンジン、その他のエンジンも含まれる。   The hydrogen storage alloy negative electrode thus obtained can be used not only for secondary batteries but also for primary batteries (including fuel cells). For example, a nickel-MH (Metal Hydride) secondary battery can be composed of a positive electrode using nickel hydroxide as an active material, an electrolytic solution made of an alkaline aqueous solution, and a separator. It can be suitably used for power supply applications such as electric tools, electric vehicles, hybrid electric vehicles, and fuel cells (including hybrid fuel cells used in combination with other batteries such as lithium batteries). “Hybrid electric vehicle” means a vehicle that uses two power sources, an electric motor and an internal combustion engine. In this case, “internal combustion engine” includes not only a gasoline engine but also a diesel engine and other engines. included.

また、ヒートポンプ、太陽・風力などの自然エネルギーの貯蔵、水素貯蔵、アクチュエータなどに使用される水素吸蔵合金への利用も可能である。   It can also be used for hydrogen storage alloys used in heat pumps, storage of natural energy such as solar and wind power, hydrogen storage, and actuators.

本発明の低Co水素吸蔵合金は、電動工具やデジタルカメラなどの電池のように充放電深度の限界域間で充放電される電池ではなく、電気自動車やハイブリッド電気自動車用電池など、充放電深度の中心領域で充放電される電池の負極活物質に用いた場合に、寿命特性(サイクル特性)に優れた性能を発揮するため、このような充放電深度の中心領域で充放電される電池の負極活物質として特に好ましいものである。   The low Co hydrogen storage alloy of the present invention is not a battery that is charged / discharged between the limit areas of the charge / discharge depth like a battery of an electric tool or a digital camera, but a charge / discharge depth such as a battery for an electric vehicle or a hybrid electric vehicle. When used as a negative electrode active material for a battery that is charged / discharged in the central region of the battery, in order to demonstrate performance with excellent life characteristics (cycle characteristics), Particularly preferred as the negative electrode active material.

ハイブリッド電気自動車においては、電池は満充電と完全放電を行わないよう制御され、常にエネルギーを出し入れできる状態に維持される。   In a hybrid electric vehicle, the battery is controlled not to be fully charged and completely discharged, and is always maintained in a state where energy can be taken in and out.

ここで、「充放電深度の中心領域で充放電される電池」とは、充放電深度の限界域には満たない水素吸蔵量領域で主に充放電される電池を意味し、例えば充電深度(SOC:state of charge)が40〜100%、特に60〜85%、さらに70〜85%、また55〜65%など、極めて限定的な幅を主な使用領域とする電池が好ましく、具体的には電気自動車及びハイブリッド電気自動車などの自動車に搭載される電池を挙げることができる。   Here, the “battery charged / discharged in the central region of the charge / discharge depth” means a battery mainly charged / discharged in the hydrogen storage amount region that is less than the limit region of the charge / discharge depth. Batteries having a very limited width such as SOC: 40% to 100%, particularly 60% to 85%, more preferably 70% to 85%, and 55% to 65% are preferable. Can include batteries mounted on automobiles such as electric vehicles and hybrid electric vehicles.

以下、本発明を実施例に基づき具体的に説明する。   Hereinafter, the present invention will be specifically described based on examples.

(実施例1)
Mm(La23%)Ni4.29Mn0.50Al0.30Co0.20(MmはLa、Ce、Nd及びPrを含む希土類金属の混合物であるミッシュメタル、a+b+c+d=5.29)の組成の水素吸蔵合金が得られるように、各原料を重量比率で、Mm:31.9%、Ni:57.3%、Mn:6.3%、Al:1.8%、Co:2.7%となるように秤量し、混合した。この混合物をルツボに入れて高周波溶解炉に固定し、炉内雰囲気を10-4〜10-5Torrまで減圧にした後、アルゴンガス雰囲気中で1450℃まで加熱溶解し、溶湯を水冷式銅鋳型に流し込み合金塊を得た。
Example 1
A hydrogen storage alloy having a composition of Mm (La 23%) Ni 4.29 Mn 0.50 Al 0.30 Co 0.20 (Mm is a misch metal mixture of rare earth metals including La, Ce, Nd and Pr, a + b + c + d = 5.29) is obtained. In addition, each raw material is weighed so that the weight ratio is Mm: 31.9%, Ni: 57.3%, Mn: 6.3%, Al: 1.8%, Co: 2.7%. Mixed. This mixture is put in a crucible and fixed in a high-frequency melting furnace, and the atmosphere in the furnace is reduced to 10 −4 to 10 −5 Torr, and then heated and melted to 1450 ° C. in an argon gas atmosphere. The alloy lump was poured into.

得られた合金塊をステンレス鋼製容器に入れて真空熱処理装置(日新技研製)にセットし、アルゴンガス雰囲気中、1060℃で3時間熱処理を行った後、真空熱処理装置の外側に配設された冷却水道管に冷却水を流通させて20℃/minの降温速度で500℃まで冷却し、それ以降は冷却水の流通をOFFにして室温まで自然冷却した。   The obtained alloy lump is placed in a stainless steel container and set in a vacuum heat treatment apparatus (manufactured by Nisshin Giken). After heat treatment at 1060 ° C. for 3 hours in an argon gas atmosphere, it is placed outside the vacuum heat treatment apparatus. Cooling water was circulated through the cooled water pipe and cooled to 500 ° C. at a rate of temperature decrease of 20 ° C./min. Thereafter, the circulation of the cooling water was turned off to naturally cool to room temperature.

得られた合金をジョークラッシャー(Fuji Paudal社製:model1021−B)を用いて粗砕し、さらに横型ブラウン粉砕機(吉田製作所製)で500μmの篩目を通過する粒子サイズ(−500μm)まで粉砕を行った。   The obtained alloy is roughly crushed using a jaw crusher (Fuji Paudal: model 1021-B), and further pulverized to a particle size (-500 μm) passing through a 500 μm sieve by a horizontal brown crusher (Yoshida Seisakusho). Went.

(実施例2〜17及び比較例1〜8)
実施例2〜17及び比較例1〜8は、表1の組成となるようそれぞれ原料を調整し、表1に示したアニール降温速度で熱処理後500℃まで冷却し、その他の点は実施例1と同様に作製した。
(Examples 2-17 and Comparative Examples 1-8)
In Examples 2 to 17 and Comparative Examples 1 to 8, the raw materials were adjusted so as to have the compositions shown in Table 1, cooled to 500 ° C. after the heat treatment at the annealing temperature decrease rate shown in Table 1, and the other points of Example 1 It produced similarly.

[特性及び物性評価]
上記実施例及び比較例で得られた水素吸蔵合金について、下記に示す方法によって諸物性値を測定し、結果を下記表1に示した。
[Characteristics and physical property evaluation]
The physical properties of the hydrogen storage alloys obtained in the above Examples and Comparative Examples were measured by the following methods, and the results are shown in Table 1 below.

<微粉化500サイクル測定>
実施例及び比較例で得た−500μm(500μmφの篩目を通過する粒子)の水素吸蔵合金粉末20gをサイクロミル((型式1033−200)株式会社吉田製作所製)で1分間粉砕し、目開き45μmの篩で分級して−45μm(45μmφの篩目を通過する粒子)の水素吸蔵合金粉末(サンプル)を得た。
<Measurement of micronization 500 cycles>
20 g of hydrogen storage alloy powder of −500 μm (particles passing through a sieve of 500 μmφ) obtained in Examples and Comparative Examples was pulverized for 1 minute with a cyclomill ((Type 1033-200) manufactured by Yoshida Seisakusho Co., Ltd.). A hydrogen storage alloy powder (sample) of −45 μm (particles passing through a 45 μmφ sieve mesh) was obtained by classification with a 45 μm sieve.

得られたサンプル4gをPCT装置用サンプルホルダーに投入し、PCT特性測定装置((株)鈴木商館製)に接続した。また、残りのサンプルを500サイクル前のサンプルとした。   4 g of the obtained sample was put into a sample holder for a PCT apparatus and connected to a PCT characteristic measuring apparatus (manufactured by Suzuki Shokan Co., Ltd.). Moreover, the remaining samples were used as samples before 500 cycles.

サイクルを回す前に次のような操作を実施した。
(1)合金付着水分処理:マントルヒーター(250℃)中、PCT装置用サンプルホルダーを加熱した状態で1.7MPaの水素圧を導入し、10分間放置後、真空引きを行う一連の操作を2回実施した。
(2)合金活性化処理(合金の水素吸蔵特性を出現させる処理):マントルヒーターからPCT装置用サンプルホルダーを取り出し、3MPaの水素圧を導入し、10分間保持をした。その後、マントルヒーター(250℃)中でPCT装置用サンプルホルダーを加熱した状態で10分間真空引きを行った。この一連の操作を2回実施した。
The following operation was carried out before turning the cycle.
(1) Alloy adhesion moisture treatment: In a mantle heater (250 ° C.), a hydrogen pressure of 1.7 MPa is introduced in a state where the sample holder for the PCT apparatus is heated and left for 10 minutes. Conducted once.
(2) Alloy activation treatment (treatment for causing the hydrogen storage characteristics of the alloy to appear): The sample holder for the PCT apparatus was taken out from the mantle heater, and a hydrogen pressure of 3 MPa was introduced and held for 10 minutes. Thereafter, vacuuming was performed for 10 minutes while the sample holder for the PCT apparatus was heated in a mantle heater (250 ° C.). This series of operations was performed twice.

マントルヒーターからPCT装置用サンプルホルダーを取り出し、45℃の恒温槽にホルダーを移動させた後、真空引きを30分行い、その後、水素吸蔵・放出サイクルを下記条件設定の下で行った。
(導入圧力)1.1MPa
(吸蔵時間)300sec
(放出時間)420sec
(サイクル数)500サイクル
The sample holder for the PCT device was taken out from the mantle heater, moved to a 45 ° C. constant temperature bath, evacuated for 30 minutes, and then subjected to a hydrogen storage / release cycle under the following conditions.
(Introduction pressure) 1.1 MPa
(Occlusion time) 300 sec
(Release time) 420 sec
(Number of cycles) 500 cycles

500サイクル終了後、30分の真空引きを行った後、PCT装置用サンプルホルダーからサンプルを取り出し、500サイクル後のサンプルを得た。   After completing 500 cycles, evacuation was performed for 30 minutes, and then the sample was taken out from the sample holder for the PCT device to obtain a sample after 500 cycles.

500サイクル前後の水素吸蔵合金粉の平均粒径(D50)をマイクロトラック(日機装(株)製、HRA9320−X100)を使用して下記条件設定の下で測定し、次式により微粉化残存率(%)を求めた。
(式)・・微粉化残存率(%)=(サイクル後D50(μm)/サイクル前D50(μm))×100
(Transp):Reflec
(Sphere):No
(Ref Inx):1.51
(Flow):60ml/sec
The average particle diameter (D50) of the hydrogen storage alloy powder before and after 500 cycles was measured under the following condition settings using a microtrack (manufactured by Nikkiso Co., Ltd., HRA9320-X100). %).
(Formula) .. Micronized residual ratio (%) = (After cycle D50 (μm) / Before cycle D50 (μm)) × 100
(Transp): Reflect
(Sphere): No
(Ref Inx): 1.51
(Flow): 60 ml / sec

<PCT測定>
実施例及び比較例で得た−500μm(500μmφの篩目を通過する粒子)の水素吸蔵合金粉末20gをサイクロミル((型式1033−200)株式会社吉田製作所製)で1分間粉砕し、目開き45μmの篩で分級して−45μm(45μmφの篩目を通過する粒子)の水素吸蔵合金粉末(サンプル)を得た。
<PCT measurement>
20 g of hydrogen-absorbing alloy powder of −500 μm (particles passing through a sieve of 500 μmφ) obtained in Examples and Comparative Examples was pulverized for 1 minute with a cyclomill ((Type 1033-200) manufactured by Yoshida Seisakusho Co., Ltd.) A hydrogen storage alloy powder (sample) of −45 μm (particles passing through a 45 μmφ sieve mesh) was obtained by classification with a 45 μm sieve.

得られたサンプル4gをPCT装置用サンプルホルダーに投入し、PCT特性測定装置((株)鈴木商館製)に接続した。   4 g of the obtained sample was put into a sample holder for a PCT apparatus and connected to a PCT characteristic measuring apparatus (manufactured by Suzuki Shokan Co., Ltd.).

PCT測定の前に次のような操作を実施した。
(1)合金付着水分処理:マントルヒーター(250℃)中、PCT装置用サンプルホルダーを加熱した状態で1.7MPaの水素圧を導入し、10分間放置後、真空引きを行う一連の操作を2回実施した。
(2)合金活性化処理(合金の水素吸蔵特性を出現させる処理):マントルヒーターからPCT装置用サンプルホルダーを取り出し、3MPaの水素圧を導入し、10分間保持をした。その後、マントルヒーター(250℃)中でPCT装置用サンプルホルダーを加熱した状態で10分間真空引きを行った。この一連の操作を2回実施した。
The following operation was performed before the PCT measurement.
(1) Alloy adhesion moisture treatment: In a mantle heater (250 ° C.), a hydrogen pressure of 1.7 MPa is introduced in a state where the sample holder for the PCT apparatus is heated and left for 10 minutes. Conducted once.
(2) Alloy activation treatment (treatment for causing the hydrogen storage characteristics of the alloy to appear): The sample holder for the PCT apparatus was taken out from the mantle heater, and a hydrogen pressure of 3 MPa was introduced and held for 10 minutes. Thereafter, vacuuming was performed for 10 minutes while the sample holder for the PCT apparatus was heated in a mantle heater (250 ° C.). This series of operations was performed twice.

PCT測定は、マントルヒーターからPCT装置用サンプルホルダーを取り出し、45℃に設定した恒温槽内にホルダーを移動させた後、真空引きを30分行い、その後、吸蔵終了圧力1.7MPaまでPCT測定を行った。得られた45℃におけるPCT曲線から、H/M=0.5のときの平衡水素圧を「P0.5」として求め、平衡水素圧力が0.5MPaのときの水素吸蔵量を「(H/M)0.5」として求めた。   For the PCT measurement, the sample holder for the PCT device is taken out from the mantle heater, the holder is moved into a constant temperature bath set at 45 ° C., vacuuming is performed for 30 minutes, and then the PCT measurement is performed until the occlusion end pressure is 1.7 MPa. went. From the obtained PCT curve at 45 ° C., the equilibrium hydrogen pressure when H / M = 0.5 is determined as “P0.5”, and the hydrogen storage amount when the equilibrium hydrogen pressure is 0.5 MPa is expressed as “(H / M) 0.5 ".

<a軸長、c軸長、a軸の標準偏差の測定>
実施例及び比較例で得た−500μm(500μmφの篩目を通過する粒子)の水素吸蔵合金粉末20gをサイクロミル(株式会社吉田製作所製:型式1033−200)で1分間粉砕し、目開き20μmの篩で分級して−20μm(20μmφの篩目を通過する粒子)の水素吸蔵合金粉末を得た。こうして得られた水素吸蔵合金粉末100重量部に対し10重量部のSi粉を内部標準として混合し、X線回折用のサンプルとした。
<Measurement of a-axis length, c-axis length, a-axis standard deviation>
20 g of hydrogen storage alloy powder of −500 μm (particles passing through a sieve of 500 μmφ) obtained in Examples and Comparative Examples was pulverized for 1 minute with a cyclomill (manufactured by Yoshida Seisakusho Co., Ltd .: Model 1033-200), and the opening was 20 μm. The hydrogen storage alloy powder of −20 μm (particles passing through a 20 μmφ screen) was obtained. An X-ray diffraction sample was prepared by mixing 10 parts by weight of Si powder as an internal standard with respect to 100 parts by weight of the hydrogen storage alloy powder thus obtained.

ガラスサンプルホルダーに上記サンプルを充填し、RINT−2200V((株)リガク製)を使用し、下記条件で測定すると共に、所定の精密化を行なってa軸長、c軸長およびa軸の標準偏差を求めた。   Fill the glass sample holder with the above sample and use RINT-2200V (manufactured by Rigaku Co., Ltd.), measure under the following conditions, perform the specified refinement, and standard of a-axis length, c-axis length and a-axis Deviation was determined.

この際の精密化は、上記RINT−2200V附属のアプリケーションソフト(ソフト名:格子定数の精密化)を用いて実施し、添加したSiから内部標準法による角度補正を行い、最小二乗法により格子定数の精密化を行った。念のために解析時の詳細な設定条件を以下に示す。   The refinement at this time is performed using the application software (software name: refinement of the lattice constant) attached to the RINT-2200V, and the angle is corrected from the added Si by the internal standard method, and the lattice constant is obtained by the least square method. Was refined. As a precaution, detailed setting conditions at the time of analysis are shown below.

(平滑化)
・ 平滑化方法:加重平均
・ 平滑化点数:15
・ 高調波:128
(バックグラウンド除去)
・ バックグラウンド除去方法:両端に接する直線
・ 低角側平均点数:3
・ 高角側平均点数:3
(Kα2除去)
・ 強度比(Kα2 /Kα1):0.500
(ピークサーチ方法)
・ ピークトップ法
(重み関数)
・ sin(2θ)×sin(2θ)×r(θ)× r(θ)
(系統誤差補正関数)
・ sin(2θ)×sin(2θ)×(1 /sin(θ)+1 /θ)
(Smoothing)
-Smoothing method: Weighted average-Number of smoothing points: 15
・ Harmonic: 128
(Background removal)
・ Background removal method: Straight line in contact with both ends ・ Low angle side average score: 3
・ High angle side average score: 3
(Kα2 removal)
Intensity ratio (Kα2 / Kα1): 0.500
(Peak search method)
・ Peak top method (weight function)
Sin (2θ) × sin (2θ) × r (θ) × r (θ)
(Systematic error correction function)
・ Sin (2θ) × sin (2θ) × (1 / sin (θ) + 1 / θ)

(管球)CuKα線
(管電圧)40kV
(管電流)40mA
(発散スリット)1deg.
(散乱スリット)1deg
(受光スリット)0.3mm
(ゴニオメータ)RINT2000縦型ゴニオメータ
(アタッチメント)ASC−43(縦型)
(スリット)全自動広角ゴニオメータスリット
(モノクロメータ)全自動モノクロメータ
(カウンター)シンチレーションカウンター
(開始角度)20°
(終了角度)90°
(ステップ幅)0.010°
(スキャンスピード)2°/min
(走査軸)2θ/θ
(測定方法)連続
(スピンスピード)30
(Tube) CuKα line (Tube voltage) 40 kV
(Tube current) 40 mA
(Diverging slit) 1 deg.
(Scattering slit) 1 deg
(Light receiving slit) 0.3mm
(Goniometer) RINT2000 vertical goniometer (attachment) ASC-43 (vertical)
(Slit) Fully automatic wide-angle goniometer slit (Monochromator) Fully automatic monochromator (Counter) Scintillation counter (Start angle) 20 °
(End angle) 90 °
(Step width) 0.010 °
(Scanning speed) 2 ° / min
(Scanning axis) 2θ / θ
(Measurement method) Continuous (spin speed) 30

また、格子定数の精密化を行う際に使用したピークは、以下の通りである(図2参照)。
・22°付近にあるミラー指数(001)で指数付けされるピーク
・30°付近にあるミラー指数(101)で指数付けされるピーク
・36°付近にあるミラー指数(110)で指数付けされるピーク
・42°付近にあるミラー指数(200)で指数付けされるピーク
・43°付近にあるミラー指数(111)で指数付けされるピーク
・45°付近にあるミラー指数(002)で指数付けされるピーク
・59°付近にあるミラー指数(112)で指数付けされるピーク
・61°付近にあるミラー指数(211)で指数付けされるピーク
・63°付近にあるミラー指数(202)で指数付けされるピーク
・65°付近にあるミラー指数(300)で指数付けされるピーク
・69°付近にあるミラー指数(301)で指数付けされるピーク
In addition, the peaks used when refining the lattice constant are as follows (see FIG. 2).
• Peak indexed with Miller index (001) near 22 ° • Peak indexed with Miller index (101) near 30 ° • Indexed with Miller index (110) near 36 ° • Peak indexed with Miller index (200) near 42 ° • Peak indexed with Miller index (111) near 43 ° • Indexed with Miller index (002) near 45 ° • Peak indexed by Miller index (112) near 59 ° • Peak indexed by Miller index (211) near 61 ° • Indexed by Miller index (202) near 63 ° • Peak indexed with Miller index (300) near 65 ° • Peak indexed with Miller index (301) near 69 °

内部標準として格子定数の精密化に用いたSiのピークについても、念のために下記に示す(図2参照)。
・28°付近にあるミラー指数(111)で指数付けされるピーク
・47°付近にあるミラー指数(220)で指数付けされるピーク
・56°付近にあるミラー指数(311)で指数付けされるピーク
・88°付近にあるミラー指数(422)で指数付けされるピーク
As a precaution, the Si peak used to refine the lattice constant as an internal standard is also shown below (see FIG. 2).
• Peak indexed with Miller index (111) near 28 ° • Peak indexed with Miller index (220) near 47 ° • Indexed with Miller index (311) near 56 ° Peak ・ Peak indexed by Miller index (422) near 88 °

Figure 0003992289
Figure 0003992289

なお、優先権主張の基礎出願の表1には、比較例1−4のアニール降温速度が20(℃/min)と記載されていたが、これは誤記であり、正しくは10(℃/min)であった。   In Table 1 of the basic application claiming priority, the annealing temperature drop rate of Comparative Example 1-4 was described as 20 (° C./min), but this is an error and correctly 10 (° C./min). )Met.

図1には、実施例及び比較例で得た水素吸蔵合金についての測定結果に基づき、横軸:a軸長の標準偏差、縦軸:微粉化指数(比較例4(a軸長の標準偏差:2.0×10-2)を100とした)からなる座標中にプロット(実施例はクロマル、比較例はクロサンカク)すると共に、最小二乗法による近似直線を示した。In FIG. 1, based on the measurement results for the hydrogen storage alloys obtained in Examples and Comparative Examples, the horizontal axis: standard deviation of a-axis length, the vertical axis: pulverization index (Comparative Example 4 (standard deviation of a-axis length) : 2.0 × 10 −2 ) was defined as 100) and plotted (in the example, chromal, in the comparative example, kurosankaku), and an approximate straight line by the least square method was shown.

図1の結果より、標準偏差σ(×10-2pm)が2.0を境に、微粉化残存率の傾向が明らかに変化しており、標準偏差σ(×10-2pm)が2.0未満、好ましくは2.0より低ければ低い程、微粉化残存率が高くなることが判明した。From the result of FIG. 1, the tendency of the pulverization residual rate clearly changes with the standard deviation σ (× 10 −2 pm) being 2.0, and the standard deviation σ (× 10 −2 pm) is 2 It has been found that the smaller the ratio is less than 0.0, preferably lower than 2.0, the higher the pulverization residual rate.

このような傾向は、50サイクル後の評価試験では分らなかった新たな特徴であり、このようにa軸長の標準偏差を制御することにより、水素吸蔵合金の寿命特性をより一層高めることができる。   Such a tendency is a new feature that was not found in the evaluation test after 50 cycles. By controlling the standard deviation of the a-axis length in this way, the life characteristics of the hydrogen storage alloy can be further improved. .

なお、500サイクル後の評価試験によってなぜ新たな特徴が出現したのか、実証できている訳ではないが、おそらくは500サイクル回すことにより、水素吸蔵合金の割れを十分に進行させることができ、粒子サイズが結晶子サイズに近づいて割れの飽和状態に到達するため、結晶性における特徴と高サイクル微粉化との間に新たな相関が現れたものと推測することができる。   Although it has not been proved why a new feature has emerged in the evaluation test after 500 cycles, it is possible that cracking of the hydrogen storage alloy can be sufficiently advanced by turning 500 cycles, and the particle size Can approach the crystallite size and reach the saturated state of cracking, so it can be assumed that a new correlation has appeared between the characteristics in crystallinity and the high-cycle micronization.

Claims (12)

一般式MmNiaMnbAlcCodFee(式中、Mmはミッシュメタル、0<d≦0.35、0≦e≦0.11、5.20≦a+b+c+d+e≦5.50)で表すことができるCaCu5型結晶構造を有する低Co水素吸蔵合金であって、
X線回折測定と共に、下記11本のピークを使用して格子定数の精密化を行って得られる、CaCu5型結晶構造の結晶格子のa軸長が499.0pm以上であり、且つ、c軸長が405.0pm以上であり、且つ、a軸長の標準偏差が2.0×10-2pm未満であることを特徴とする低Co水素吸蔵合金。
・22°付近にあるミラー指数(001)で指数付けされるピーク
・30°付近にあるミラー指数(101)で指数付けされるピーク
・36°付近にあるミラー指数(110)で指数付けされるピーク
・42°付近にあるミラー指数(200)で指数付けされるピーク
・43°付近にあるミラー指数(111)で指数付けされるピーク
・45°付近にあるミラー指数(002)で指数付けされるピーク
・59°付近にあるミラー指数(112)で指数付けされるピーク
・61°付近にあるミラー指数(211)で指数付けされるピーク
・63°付近にあるミラー指数(202)で指数付けされるピーク
・65°付近にあるミラー指数(300)で指数付けされるピーク
・69°付近にあるミラー指数(301)で指数付けされるピーク
(Wherein, Mm is the mischmetal, 0 <d ≦ 0.35,0 ≦ e ≦ 0.11,5.20 ≦ a + b + c + d + e ≦ 5.50) formula MmNi a Mn b Al c Co d Fe e be represented by A low Co hydrogen storage alloy having a CaCu 5 type crystal structure,
The a-axis length of the crystal lattice of the CaCu 5 type crystal structure obtained by refining the lattice constant using the following 11 peaks together with the X-ray diffraction measurement is 499.0 pm or more, and the c-axis A low Co hydrogen storage alloy characterized by having a length of 405.0 pm or more and a standard deviation of a-axis length of less than 2.0 × 10 −2 pm.
・ Peak indexed by Miller index (001) near 22 °
・ Peak indexed by Miller index (101) near 30 °
・ Peak indexed by Miller index (110) near 36 °
・ Peak indexed by Miller index (200) around 42 °
・ Peak indexed by Miller index (111) near 43 °
・ Peak indexed by Miller index (002) around 45 °
・ Peak indexed by Miller index (112) near 59 °
・ Peak indexed by Miller index (211) around 61 °
・ Peak indexed by Miller index (202) around 63 °
・ Peak indexed by Miller index (300) around 65 °
・ Peak indexed by Miller index (301) around 69 °
上記一般式中、0<d≦0.32、0.001<e≦0.11、5.25≦a+b+c+d+e≦5.45で表すことができるCaCu5型結晶構造を有する低Co水素吸蔵合金であって、a軸長の標準偏差が1.8×10-2pm以下であることを特徴とする請求項1記載の低Co水素吸蔵合金。In the above general formula, a low Co hydrogen storage alloy having a CaCu 5 type crystal structure that can be represented by 0 <d ≦ 0.32, 0.001 <e ≦ 0.11, 5.25 ≦ a + b + c + d + e ≦ 5.45 The low Co hydrogen storage alloy according to claim 1, wherein a standard deviation of a-axis length is 1.8 × 10 -2 pm or less. 上記一般式中、0<d≦0.32、0.001<e≦0.11、5.25≦a+b+c+d+e≦5.45で表すことができるCaCu5型結晶構造を有する低Co水素吸蔵合金であって、a軸長の標準偏差が0.5×10-2pm〜1.8×10-2pmであることを特徴とする請求項1記載の低Co水素吸蔵合金。In the above general formula, a low Co hydrogen storage alloy having a CaCu 5 type crystal structure that can be represented by 0 <d ≦ 0.32, 0.001 <e ≦ 0.11, 5.25 ≦ a + b + c + d + e ≦ 5.45 there are, low Co hydrogen storage alloy of claim 1, wherein the standard deviation of a-axis length is 0.5 × 10 -2 pm~1.8 × 10 -2 pm. 上記一般式中、0.10≦d≦0.32、0≦e≦0.02、5.20≦a+b+c+d+e≦5.38で表すことができるCaCu5型結晶構造を有する低Co水素吸蔵合金であって、a軸長の標準偏差が0.7×10-2pm〜1.8×10-2pmであることを特徴とする請求項1記載の低Co水素吸蔵合金。In the above general formula, a low Co hydrogen storage alloy having a CaCu 5 type crystal structure that can be expressed by 0.10 ≦ d ≦ 0.32, 0 ≦ e ≦ 0.02, 5.20 ≦ a + b + c + d + e ≦ 5.38 there are, low Co hydrogen storage alloy of claim 1, wherein the standard deviation of a-axis length is 0.7 × 10 -2 pm~1.8 × 10 -2 pm. 上記一般式中、4.0≦a≦4.7、0.30≦b≦0.65、0.20≦c≦0.50である請求項1乃至4の何れか記載の低Co水素吸蔵合金。  5. The low Co hydrogen storage according to claim 1, wherein 4.0 ≦ a ≦ 4.7, 0.30 ≦ b ≦ 0.65, and 0.20 ≦ c ≦ 0.50 in the general formula. alloy. 上記一般式中、4.1≦a≦4.6、0.30≦b≦0.65、0.20≦c≦0.50である請求項1乃至3の何れか記載の低Co水素吸蔵合金。  4. The low Co hydrogen storage according to claim 1, wherein 4.1 ≦ a ≦ 4.6, 0.30 ≦ b ≦ 0.65, and 0.20 ≦ c ≦ 0.50 in the general formula. alloy. 上記一般式中、4.11≦a≦4.46、0.38≦b≦0.51、0.29≦c≦0.34である請求項1乃至4の何れか記載の低Co水素吸蔵合金。  5. The low Co hydrogen storage according to claim 1, wherein 4.11 ≦ a ≦ 4.46, 0.38 ≦ b ≦ 0.51, and 0.29 ≦ c ≦ 0.34 in the general formula. alloy. 一般式MmNiGeneral formula MmNi aa MnMn bb AlAl cc CoCo dd FeFe ee (式中、Mmはミッシュメタル、0<d≦0.35、0≦e≦0.11、5.20≦a+b+c+d+e≦5.50)の合金組成となるように、各水素吸蔵合金原料を秤量及び混合し、これらを溶解して溶湯となし、これを鋳型に流し込んで1350〜1550℃の鋳湯温度で鋳造し、冷却し、次いで不活性ガス雰囲気中で1040〜1080℃、3〜6時間で熱処理した後15〜25℃/minの降温速度で冷却することを特徴とする低Co水素吸蔵合金の製造方法によって得られる請求項1乃至7の何れかに記載の低Co水素吸蔵合金。(Wherein, Mm is misch metal, 0 <d ≦ 0.35, 0 ≦ e ≦ 0.11, 5.20 ≦ a + b + c + d + e ≦ 5.50) Each hydrogen storage alloy raw material is weighed. And mixing them to form a molten metal, which is poured into a mold, cast at a casting temperature of 1350 to 1550 ° C., cooled, and then 1040 to 1080 ° C. in an inert gas atmosphere for 3 to 6 hours. The low Co hydrogen storage alloy according to any one of claims 1 to 7, which is obtained by a method for producing a low Co hydrogen storage alloy, wherein the low Co hydrogen storage alloy is cooled at a temperature lowering rate of 15 to 25 ° C / min. 500サイクルを必要とする電池の負極活物質として用いることを特徴とする請求項1乃至8の何れか記載の低Co水素吸蔵合金 The low Co hydrogen storage alloy according to any one of claims 1 to 8, wherein the low Co hydrogen storage alloy is used as a negative electrode active material for a battery that requires 500 cycles . 電気自動車或いはハイブリッド自動車に搭載する電池の負極活物質として用いることを特徴とする請求項1乃至9の何れか記載の低Co水素吸蔵合金。The low Co hydrogen storage alloy according to any one of claims 1 to 9 , wherein the low Co hydrogen storage alloy is used as a negative electrode active material of a battery mounted on an electric vehicle or a hybrid vehicle. 請求項1乃至10の何れか記載の低Co水素吸蔵合金を負極活物質として備えた電池。A battery comprising the low Co hydrogen storage alloy according to any one of claims 1 to 10 as a negative electrode active material. 一般式MmNiGeneral formula MmNi aa MnMn bb AlAl cc CoCo dd FeFe ee (式中、Mmはミッシュメタル、0<d≦0.35、0≦e≦0.11、5.20≦a+b+c+d+e≦5.50)の合金組成となるように、各水素吸蔵合金原料を秤量及び混合し、これらを溶解して溶湯となし、これを鋳型に流し込んで1350〜1550℃の鋳湯温度で鋳造し、冷却し、次いで不活性ガス雰囲気中で1040〜1080℃、3〜6時間で熱処理した後15〜25℃/minの降温速度で冷却することを特徴とする低Co水素吸蔵合金の製造方法。(Wherein, Mm is misch metal, 0 <d ≦ 0.35, 0 ≦ e ≦ 0.11, 5.20 ≦ a + b + c + d + e ≦ 5.50) Each hydrogen storage alloy raw material is weighed. And mixing them to form a molten metal, which is poured into a mold, cast at a casting temperature of 1350 to 1550 ° C., cooled, and then 1040 to 1080 ° C. in an inert gas atmosphere for 3 to 6 hours. A method for producing a low Co hydrogen storage alloy, characterized by cooling at a temperature lowering rate of 15 to 25 ° C./min after the heat treatment.
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