JP5182789B2 - Hydrogen storage alloy-containing sheet, method for producing the same, and nickel metal hydride battery - Google Patents

Hydrogen storage alloy-containing sheet, method for producing the same, and nickel metal hydride battery Download PDF

Info

Publication number
JP5182789B2
JP5182789B2 JP2007140806A JP2007140806A JP5182789B2 JP 5182789 B2 JP5182789 B2 JP 5182789B2 JP 2007140806 A JP2007140806 A JP 2007140806A JP 2007140806 A JP2007140806 A JP 2007140806A JP 5182789 B2 JP5182789 B2 JP 5182789B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
hydrogen storage
storage alloy
alloy powder
fiber
powder
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2007140806A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2008293915A (en
Inventor
正之 高島
晋 米沢
政尚 田中
達郎 中村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Japan Vilene Co Ltd
University of Fukui
Original Assignee
Japan Vilene Co Ltd
University of Fukui
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Japan Vilene Co Ltd, University of Fukui filed Critical Japan Vilene Co Ltd
Priority to JP2007140806A priority Critical patent/JP5182789B2/en
Publication of JP2008293915A publication Critical patent/JP2008293915A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5182789B2 publication Critical patent/JP5182789B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Landscapes

  • Cell Electrode Carriers And Collectors (AREA)
  • Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)

Description

本発明は水素吸蔵合金含有シート、その製造方法、及びニッケル水素電池に関する。   The present invention relates to a hydrogen storage alloy-containing sheet, a manufacturing method thereof, and a nickel metal hydride battery.

近年、二次電池や燃料電池に用いる材料として水素吸蔵合金が注目されている。水素吸蔵合金は、周囲の温度を低下させるか周囲の水素圧力を上昇させることにより水素を吸収し、周囲の温度を上昇させるか周囲の水素圧力を低下させることにより水素を放出する特性を有しており、その特性を生かして、燃料電池等の水素貯蔵体や水素分離膜、二次電池の電極材料、燃料電池の水素透過膜や水素透過電極等に用いられている。   In recent years, hydrogen storage alloys have attracted attention as materials used for secondary batteries and fuel cells. Hydrogen storage alloys have the property of absorbing hydrogen by lowering the ambient temperature or increasing the surrounding hydrogen pressure and releasing hydrogen by raising the ambient temperature or lowering the surrounding hydrogen pressure. Taking advantage of these characteristics, they are used for hydrogen storage bodies such as fuel cells and hydrogen separation membranes, electrode materials for secondary batteries, hydrogen permeable membranes and hydrogen permeable electrodes for fuel cells, and the like.

例えば、密閉型ニッケル水素電池は主として正極、アルカリ電解液、セパレータ、負極、及びこれらを収納する収納缶から構成され、密閉化されており、このような密閉型ニッケル水素電池の負極として、水素吸蔵合金を含む負極が使用されている。そのため、過充電時に正極で発生した酸素は負極の水素吸蔵合金との反応によって水とすることができるため、電池内圧の上昇を抑えることができる。   For example, a sealed nickel-metal hydride battery is mainly composed of a positive electrode, an alkaline electrolyte, a separator, a negative electrode, and a storage can that stores them, and is sealed. A negative electrode containing an alloy is used. Therefore, oxygen generated at the positive electrode during overcharge can be converted into water by reaction with the hydrogen storage alloy of the negative electrode, so that an increase in battery internal pressure can be suppressed.

この負極としては、例えば、水素吸蔵合金粉末を、ポリビニルアルコールやポリテトラフルオロエチレンなどの結着材、ニッケル粉やカーボン粉などの導電助剤、CMCなどの増粘助剤とからなるペーストを、発泡ニッケル基材、パンチングメタル基材、又はエキスパンドメタル基材にコーティングし、加圧成形したものが一般的であった。しかしながら、このような負極は一般的に硬いため、取り扱いにくいものであった。例えば、円筒型ニッケル水素電池の負極として使用する場合、負極をコイル状に湾曲させる必要があるが、湾曲させた際に水素吸蔵合金が剥離したり、クラックが入ることによって水素吸蔵合金がセパレータを貫通し、内部短絡を発生しやすくなるなどの問題が散見され、電池製造上の歩留まりが悪く、更には長期信頼性の点で問題を抱えた状況にあった。   As this negative electrode, for example, a hydrogen storage alloy powder, a paste made of a binder such as polyvinyl alcohol or polytetrafluoroethylene, a conductive aid such as nickel powder or carbon powder, and a thickening aid such as CMC, A foamed nickel base material, a punching metal base material, or an expanded metal base material is generally coated and press-molded. However, such a negative electrode is generally hard and difficult to handle. For example, when used as a negative electrode for a cylindrical nickel-metal hydride battery, the negative electrode needs to be bent in a coil shape. However, when the hydrogen storage alloy is bent or cracked, the hydrogen storage alloy can be used as a separator. There were some problems such as penetration and easy occurrence of internal short circuits, the yield in battery manufacturing was poor, and there was a problem in terms of long-term reliability.

他方、変形可能性があり、負極に使用できる複合シートとして、「抄紙により繊維材料が互いに絡み合って結合されたシート状繊維構造体と、該繊維構造体の内部に分散保持された水素吸蔵合金微粉末とを備えている複合シート体」が提案されている(特許文献1)。より具体的には、繊維材料及び水素吸蔵合金微粉末を混合して分散させた水溶液を抄紙してシート状に成形し、成形されたシート体を乾燥させた複合シート体が提案されている。この複合シート体は繊維材料によって形成された隙間に水素吸蔵合金微粉末が保持されているため、水素吸蔵合金微粉末の脱落がないようにすると水素吸蔵合金微粉末量が少なくなり、水素吸蔵合金微粉末量を多くすると、変形させた場合に、複合シート体から脱落しやすいものであった。
特開2006−196280号公報(請求項1、請求項8、段落番号0025など)
On the other hand, as a composite sheet that can be deformed and can be used as a negative electrode, “a sheet-like fiber structure in which fiber materials are intertwined and bonded by papermaking, and a hydrogen storage alloy fine particle dispersed and held inside the fiber structure” A "composite sheet body provided with powder" has been proposed (Patent Document 1). More specifically, a composite sheet body is proposed in which an aqueous solution in which a fiber material and a hydrogen storage alloy fine powder are mixed and dispersed is made into a sheet shape, and the formed sheet body is dried. In this composite sheet, since the hydrogen storage alloy fine powder is held in the gap formed by the fiber material, the amount of the hydrogen storage alloy fine powder is reduced if the hydrogen storage alloy fine powder is prevented from falling off. When the amount of fine powder was increased, it was easy to fall off from the composite sheet when deformed.
JP 2006-196280 A (Claim 1, claim 8, paragraph number 0025, etc.)

本発明は上述のような問題点を解決するためになされたもので、水素吸蔵合金粉末量が多いにもかかわらず、水素吸蔵合金粉末が脱落しにくい変形性に優れた水素吸蔵合金含有シートを提供することを目的とする。また、その製造方法、及びそれを用いたニッケル水素電池を提供することも目的とする。   The present invention was made in order to solve the above-described problems. A hydrogen-absorbing alloy-containing sheet excellent in deformability in which the hydrogen-absorbing alloy powder is difficult to fall off despite a large amount of the hydrogen-absorbing alloy powder. The purpose is to provide. It is another object of the present invention to provide a manufacturing method thereof and a nickel metal hydride battery using the same.

本発明の請求項1にかかる発明は、「マトリックス内部の繊維シート構成繊維表面、水素吸蔵合金粉末表面、及び樹脂表面が多孔性の金属膜によって被覆された水素吸蔵合金含有シートであり、前記マトリックスは繊維シートの空隙に水素吸蔵合金粉末が充填されており、一部の水素吸蔵合金粉末は樹脂によって繊維シート構成繊維に結合しており、一部の水素吸蔵合金粉末は樹脂によって隣接する水素吸蔵合金粉末と結合していることを特徴とする水素吸蔵合金含有シート。」である。 The invention according to claim 1 of the present invention is “a hydrogen storage alloy-containing sheet in which the fiber sheet constituting fiber inside the matrix , the hydrogen storage alloy powder surface, and the resin surface are coated with a porous metal film,” Is filled with hydrogen storage alloy powder in the voids of the fiber sheet, and some hydrogen storage alloy powder is bonded to the fiber sheet constituting fiber by resin, and some hydrogen storage alloy powder is adjacent to the hydrogen storage alloy by resin. A hydrogen storage alloy-containing sheet characterized by being bonded to an alloy powder. "

本発明の請求項2にかかる発明は、「繊維シート構成繊維を構成する樹脂の融着により、一部の水素吸蔵合金粉末と結合していることを特徴とする、請求項1記載の水素吸蔵合金含有シート。」である。   The invention according to claim 2 of the present invention is characterized in that “the hydrogen storage alloy according to claim 1, wherein the hydrogen storage alloy powder is bonded to a part of the hydrogen storage alloy powder by fusing the resin constituting the fiber sheet constituting fiber. Alloy-containing sheet. "

本発明の請求項3にかかる発明は、「繊維シートがポリオレフィン系不織布からなることを特徴とする、請求項1又は請求項2に記載の水素吸蔵合金含有シート。」である。   The invention according to claim 3 of the present invention is the “hydrogen-absorbing alloy-containing sheet according to claim 1 or 2, wherein the fiber sheet is made of a polyolefin-based nonwoven fabric”.

本発明の請求項4にかかる発明は、「繊維シートの空隙に、樹脂粉末と水素吸蔵合金粉末とを充填する粉末充填工程、前記充填した樹脂粉末の結合作用を発揮させて、一部の水素吸蔵合金粉末を繊維シート構成繊維に結合させるとともに、一部の水素吸蔵合金粉末を隣接する水素吸蔵合金粉末と結合させてマトリックスを形成するマトリックス形成工程、前記マトリックスを金属以外の微粒子を分散させためっき浴中で無電解めっきを施すことにより、マトリックス表面を多孔性の金属膜によって被覆する金属膜被覆工程、とを含む水素吸蔵合金含有シートの製造方法。」である。   The invention according to claim 4 of the present invention is the “powder filling step of filling the voids of the fiber sheet with the resin powder and the hydrogen storage alloy powder, the binding action of the filled resin powder, A matrix forming step of binding the storage alloy powder to the fiber sheet constituting fiber and combining a part of the hydrogen storage alloy powder with the adjacent hydrogen storage alloy powder to form a matrix, and dispersing fine particles other than metal in the matrix. A metal film coating step of coating the surface of the matrix with a porous metal film by performing electroless plating in a plating bath. "

本発明の請求項5にかかる発明は、「粉末充填工程を、樹脂粉末と水素吸蔵合金粉末とを含む気流を繊維シートへ供給して実施することを特徴とする、請求項4記載の水素吸蔵合金含有シートの製造方法。」である。   The invention according to claim 5 of the present invention is as follows: "The powder filling step is performed by supplying an air flow including a resin powder and a hydrogen storage alloy powder to the fiber sheet. It is a manufacturing method of an alloy containing sheet. "

本発明の請求項6にかかる発明は、「粉末充填工程が、水素吸蔵合金粉末が繊維シート構成繊維の融点よりも加熱された状態で含む気流を繊維シートへ供給する第1段階と、樹脂粉末と水素吸蔵合金粉末とを含む気流を繊維シートへ供給する第2段階とを含んでいることを特徴とする、請求項4記載の水素吸蔵合金含有シートの製造方法。」である。   The invention according to claim 6 of the present invention is as follows: "The powder filling step includes supplying a gas stream to the fiber sheet in a state where the hydrogen storage alloy powder is heated above the melting point of the fiber constituting the fiber sheet; 5. The method for producing a hydrogen-absorbing alloy-containing sheet according to claim 4, further comprising: a second stage of supplying an air flow including the hydrogen-absorbing alloy powder to the fiber sheet.

本発明の請求項7にかかる発明は、「粉末充填工程が、繊維シート構成繊維の融点よりも加熱された気流によって水素吸蔵合金粉末を繊維シートへ供給する第1段階と、樹脂粉末と水素吸蔵合金粉末とを含む気流を繊維シートへ供給する第2段階とを含んでいることを特徴とする、請求項4記載の水素吸蔵合金含有シートの製造方法。」である。   The invention according to claim 7 of the present invention is as follows: "The first stage in which the powder filling step supplies the hydrogen storage alloy powder to the fiber sheet by the air flow heated from the melting point of the fiber constituting the fiber sheet; the resin powder and the hydrogen storage 5. The method for producing a hydrogen-absorbing alloy-containing sheet according to claim 4, further comprising a second stage of supplying an airflow containing the alloy powder to the fiber sheet.

本発明の請求項8にかかる発明は、「マトリックス形成工程において、樹脂粉末及び繊維シート構成繊維の表面を構成する樹脂を融着させ、水素吸蔵合金粉末を結合させることを特徴とする、請求項4〜7のいずれかに記載の水素吸蔵合金含有シートの製造方法。」である。   The invention according to claim 8 of the present invention is characterized in that "in the matrix forming step, the resin powder and the resin constituting the surface of the fiber sheet constituting fiber are fused and the hydrogen storage alloy powder is bonded. The manufacturing method of the hydrogen storage alloy containing sheet | seat in any one of 4-7. "

本発明の請求項9にかかる発明は、「金属膜被覆工程において、金属以外の微粒子としてポリテトラフルオロエチレン微粒子を用いることを特徴とする、請求項4〜8のいずれかに記載の水素吸蔵合金含有シートの製造方法。」である。   The invention according to claim 9 of the present invention is as follows: "In the metal film coating step, polytetrafluoroethylene fine particles are used as fine particles other than metal, and the hydrogen storage alloy according to any one of claims 4 to 8" Manufacturing method of containing sheet. "

本発明の請求項10にかかる発明は、「請求項1〜3のいずれかに記載の水素吸蔵合金含有シートを負極として備えているニッケル水素電池。」である。   The invention according to claim 10 of the present invention is a “nickel metal hydride battery comprising the hydrogen storage alloy-containing sheet according to any one of claims 1 to 3 as a negative electrode”.

本発明の請求項1にかかる発明は、マトリックスが既に形態をもった繊維シートを含んでいるため、水素吸蔵合金粉末が脱落しにくく変形性に優れている。また、水素吸蔵合金粉末は樹脂によって繊維シート構成繊維又は隣接する水素吸蔵合金粉末と結合しているため、水素吸蔵合金粉末量が多くても脱落するなどの問題を生じにくいものである。なお、マトリックス表面が多孔性の金属膜によって被覆されているため、電子が連続して移動できる抵抗の小さいものであり、また、水素吸蔵合金粉末の水素保持能を阻害しないものである。このように、多孔性の金属膜で被覆されており、金属膜の表面積が広いため、この水素吸蔵合金含有シートを電極として使用すると、電極反応の良好なものである。   In the invention according to claim 1 of the present invention, since the matrix already includes a fiber sheet having a form, the hydrogen storage alloy powder is less likely to fall off and has excellent deformability. Further, since the hydrogen storage alloy powder is bonded to the fiber sheet constituting fiber or the adjacent hydrogen storage alloy powder by the resin, it is difficult to cause a problem such as dropping even if the amount of the hydrogen storage alloy powder is large. In addition, since the matrix surface is covered with a porous metal film, it has a low resistance that allows electrons to move continuously, and does not hinder the hydrogen retention ability of the hydrogen storage alloy powder. Thus, since it is coat | covered with the porous metal film and the surface area of a metal film is large, when this hydrogen storage alloy containing sheet | seat is used as an electrode, an electrode reaction will be favorable.

本発明の請求項2にかかる発明は、繊維シート構成繊維を構成する樹脂の融着により、一部の水素吸蔵合金粉末が結合しているため、水素吸蔵合金粉末量が多くても脱落するなどの問題をより生じにくい。   In the invention according to claim 2 of the present invention, since a part of the hydrogen storage alloy powder is bonded by the fusion of the resin constituting the fiber sheet constituting fiber, it falls off even if the amount of the hydrogen storage alloy powder is large. The problem is less likely to occur.

本発明の請求項3にかかる発明は、繊維シートがポリオレフィン系不織布からなるため、耐薬品性に優れ、信頼性が高い。   The invention according to claim 3 of the present invention is excellent in chemical resistance and high in reliability because the fiber sheet is made of a polyolefin-based nonwoven fabric.

本発明の請求項4にかかる発明は、既に形態をもった繊維シートの空隙に水素吸蔵合金粉末を充填しているため、水素吸蔵合金粉末が脱落しにくく変形性に優れる水素吸蔵合金含有シートを製造でき、水素吸蔵合金粉末を樹脂粉末の結合作用によって、水素吸蔵合金粉末を繊維シート構成繊維又は隣接する水素吸蔵合金粉末と結合しているため、水素吸蔵合金粉末量が多くても脱落しにくい水素吸蔵合金含有シートを製造できる。また、マトリックス表面を多孔性の金属膜によって被覆できるため、電子が連続して移動できて抵抗が小さく、また、水素吸蔵合金粉末の水素保持能を阻害しない水素吸蔵合金含有シートを製造できる。更には、マトリックスの繊維シートを残存させているため、焼成などの工程を省略できる。   In the invention according to claim 4 of the present invention, since the hydrogen storage alloy powder is filled in the voids of the already formed fiber sheet, the hydrogen storage alloy-containing sheet is excellent in deformability because the hydrogen storage alloy powder hardly falls off. The hydrogen storage alloy powder can be manufactured, and the hydrogen storage alloy powder is bonded to the fiber sheet constituting fiber or the adjacent hydrogen storage alloy powder by the binding action of the resin powder, so that it is difficult to fall off even if the amount of the hydrogen storage alloy powder is large. A hydrogen storage alloy-containing sheet can be produced. Further, since the matrix surface can be covered with a porous metal film, it is possible to produce a hydrogen storage alloy-containing sheet that can move electrons continuously and has low resistance, and that does not hinder the hydrogen retention ability of the hydrogen storage alloy powder. Furthermore, since the matrix fiber sheet is left, steps such as firing can be omitted.

本発明の請求項5にかかる発明は、樹脂粉末と水素吸蔵合金粉末とを含む気流を繊維シートへ供給して繊維シートの空隙に粉体を充填しているため、密度が高い状態、つまり水素吸蔵合金粉末を多く充填することができる。   In the invention according to claim 5 of the present invention, the airflow containing the resin powder and the hydrogen storage alloy powder is supplied to the fiber sheet to fill the voids of the fiber sheet with the powder. A large amount of occlusion alloy powder can be filled.

本発明の請求項6にかかる発明は、水素吸蔵合金粉末が繊維シート構成繊維の融点よりも加熱された状態で含む気流を繊維シートへ供給する第1段階によって、水素吸蔵合金粉末の一部が繊維シート構成繊維に埋没した状態で結合させることができるため、水素吸蔵合金粉末を繊維シート構成繊維に確実に結合できるとともに、埋没している分だけ水素吸蔵合金粉末を充填できる空隙を広くできるため、続く樹脂粉末と水素吸蔵合金粉末とを含む気流を繊維シートへ供給する第2段階での水素吸蔵合金粉末の充填量を多くすることができる。また、第1段階において、水素吸蔵合金粉末の一部が繊維シート構成繊維に埋没した状態で結合させることができ、繊維シートの緻密性が向上することによって、続く第2段階において供給される水素吸蔵合金粉末との密着性が高くなるため、水素吸蔵合金粉末の性能をより発揮させることができる。例えば、水素吸蔵合金含有シートを円筒型ニッケル水素電池の負極として使用した場合には、容量が大きく、水素吸蔵合金の利用率が高くなる。   In the invention according to claim 6 of the present invention, a part of the hydrogen storage alloy powder is supplied by the first stage in which the hydrogen storage alloy powder is supplied to the fiber sheet in a state where the hydrogen storage alloy powder is heated more than the melting point of the fiber constituting the fiber sheet. Because it can be bonded to the fiber sheet constituent fiber in a buried state, the hydrogen storage alloy powder can be reliably bonded to the fiber sheet constituent fiber, and the void that can be filled with the hydrogen storage alloy powder can be widened as much as it is embedded. Further, the filling amount of the hydrogen storage alloy powder in the second stage in which the airflow including the subsequent resin powder and the hydrogen storage alloy powder is supplied to the fiber sheet can be increased. Further, in the first stage, a part of the hydrogen storage alloy powder can be bonded in a state where it is buried in the fiber sheet constituting fiber, and the hydrogen supplied in the subsequent second stage is improved by improving the denseness of the fiber sheet. Since the adhesiveness with the storage alloy powder becomes high, the performance of the hydrogen storage alloy powder can be exhibited more. For example, when a hydrogen storage alloy-containing sheet is used as the negative electrode of a cylindrical nickel-metal hydride battery, the capacity is large and the utilization rate of the hydrogen storage alloy is increased.

本発明の請求項7にかかる発明は、繊維シート構成繊維の融点よりも加熱された気流によって水素吸蔵合金粉末を繊維シートへ供給する第1段階によって、水素吸蔵合金粉末の一部が繊維シート構成繊維に埋没した状態で結合させることができるため、水素吸蔵合金粉末を繊維シート構成繊維に確実に結合できるとともに、埋没している分だけ水素吸蔵合金粉末を充填できる空隙を広くできるため、続く樹脂粉末と水素吸蔵合金粉末とを含む気流を繊維シートへ供給する第2段階での水素吸蔵合金粉末の充填量を多くすることができる。また、第1段階においては、水素吸蔵合金粉末が繊維シート構成繊維の融点よりも低い温度であっても繊維に結合させることができるため、水素吸蔵合金粉末の酸化劣化を抑制できるという効果も奏する。更に、第1段階において、水素吸蔵合金粉末の一部が繊維シート構成繊維に埋没した状態で結合させることができ、繊維シートの緻密性が向上することによって、続く第2段階において供給される水素吸蔵合金粉末との密着性が高くなるため、水素吸蔵合金粉末の性能をより発揮させることができる。例えば、水素吸蔵合金含有シートを円筒型ニッケル水素電池の負極として使用した場合には、容量が大きく、水素吸蔵合金の利用率が高くなる。   The invention according to claim 7 of the present invention is such that a part of the hydrogen-absorbing alloy powder is formed into a fiber sheet by the first stage in which the hydrogen-absorbing alloy powder is supplied to the fiber sheet by an air flow heated from the melting point of the fiber constituting the fiber sheet. Since it can be bonded in the state of being buried in the fiber, the hydrogen storage alloy powder can be reliably bonded to the fiber sheet constituting fiber, and the void that can be filled with the hydrogen storage alloy powder can be widened as much as it is buried, so that the following resin It is possible to increase the filling amount of the hydrogen storage alloy powder in the second stage in which the airflow including the powder and the hydrogen storage alloy powder is supplied to the fiber sheet. Further, in the first stage, since the hydrogen storage alloy powder can be bonded to the fiber even at a temperature lower than the melting point of the fiber sheet constituent fiber, there is an effect that the oxidative deterioration of the hydrogen storage alloy powder can be suppressed. . Furthermore, in the first stage, a part of the hydrogen storage alloy powder can be bonded in a state where it is buried in the fiber sheet constituting fibers, and the denseness of the fiber sheet is improved, so that the hydrogen supplied in the subsequent second stage is increased. Since the adhesiveness with the storage alloy powder becomes high, the performance of the hydrogen storage alloy powder can be exhibited more. For example, when a hydrogen storage alloy-containing sheet is used as the negative electrode of a cylindrical nickel-metal hydride battery, the capacity is large and the utilization rate of the hydrogen storage alloy is increased.

本発明の請求項8にかかる発明は、樹脂粉末及び繊維シート構成繊維の表面を構成する樹脂を融着させて、水素吸蔵合金粉末を結合させているため、結合力が強く、水素吸蔵合金粉末が安定して保持され、脱落がより生じにくいものである。   In the invention according to claim 8 of the present invention, since the hydrogen storage alloy powder is bonded by fusing the resin powder and the resin constituting the surface of the fiber sheet constituent fiber, the hydrogen storage alloy powder is strong. Is stably held and is less likely to fall off.

本発明の請求項9にかかる発明は、金属以外の微粒子としてポリテトラフルオロエチレン微粒子を用いているため、多孔性の金属膜が形成されやすく、金属膜の表面積の広い水素吸蔵合金含有シートを製造しやすい。   In the invention according to claim 9 of the present invention, since the polytetrafluoroethylene fine particles are used as the fine particles other than the metal, a porous metal film is easily formed, and a hydrogen storage alloy-containing sheet having a large metal film surface area is produced. It's easy to do.

本発明の請求項10にかかる発明は、上述の水素吸蔵合金含有シートを備えたものであるため、短絡が発生しにくいニッケル水素電池である。   Since the invention concerning Claim 10 of this invention is equipped with the above-mentioned hydrogen storage alloy containing sheet | seat, it is a nickel metal hydride battery which a short circuit does not generate | occur | produce easily.

本発明の水素吸蔵合金含有シートは、マトリックスとして、既に形態をもった繊維シートを含んでいるため、水素吸蔵合金粉末が脱落しにくく変形性に優れている。つまり、繊維シートが織物である場合には糸又は繊維が織られているため、既に形態をもった状態にあり、繊維シートが編み物である場合には糸又は繊維が編まれているため、既に形態をもった状態にあり、繊維シートが不織布からなる場合には、繊維同士が結合した状態にあるため、既に形態をもった状態にある。この繊維同士が結合した状態の不織布とは、ケミカルボンド法により製造された不織布、サーマルボンド法に製造された不織布、ニードルパンチ法によって製造された不織布、水流絡合法などの流体流絡合法によって製造された不織布、或いはこれらの結合方法を併用して製造した不織布である。このようなマトリックスを構成する繊維シートの中でも、不織布は繊維が網目状態で存在することができ、水素吸蔵合金粉末の保持性に優れているため好適である。   Since the hydrogen storage alloy-containing sheet of the present invention includes a fiber sheet having a form as a matrix, the hydrogen storage alloy powder is less likely to fall off and has excellent deformability. That is, when the fiber sheet is a woven fabric, the yarn or fiber is woven, so it is already in a form, and when the fiber sheet is a knitted fabric, the yarn or fiber is already knitted. When the fiber sheet is made of a non-woven fabric in a state having a form, the fiber is in a state of being bonded to each other, so that the fiber sheet is already in a form. The nonwoven fabric in which the fibers are bonded to each other is a nonwoven fabric manufactured by a chemical bond method, a nonwoven fabric manufactured by a thermal bond method, a nonwoven fabric manufactured by a needle punch method, or a fluid intertwining method such as a hydroentanglement method. Or a non-woven fabric produced by combining these bonding methods. Among the fiber sheets constituting such a matrix, the nonwoven fabric is preferable because the fibers can exist in a mesh state and the retention property of the hydrogen storage alloy powder is excellent.

この繊維シートを構成する繊維は特に限定するものではないが、耐薬品性に優れているのが好ましく、ポリオレフィン系繊維又はポリアミド系繊維を好適に使用することができ、特にポリオレフィン系繊維は耐薬品性に優れており、また、比較的融点が低いものが多く、水素吸蔵合金粉末の結合に関与しやすいため好適である。この好適であるポリオレフィン系繊維としては、例えば、高密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、エチレン−ビニルアルコール共重合体、エチレン−メタクリル酸共重合体などのエチレン系樹脂、ポリプロピレンなどのプロピレン系樹脂、ポリメチルペンテンなどのメチルペンテン系樹脂を1種類、又は2種類以上から構成することができる。特に、エチレン系樹脂は融点が低く、水素吸蔵合金粉末の結合に関与しやすいため好適である。なお、ポリオレフィン系繊維が融点の異なる2種類以上の樹脂からなり、融点の低い樹脂が繊維表面の一部又は全部を占めていると、繊維強度をあまり低下させることなく、水素吸蔵合金粉末の結合に関与しやすいため好適である。このようなポリオレフィン系繊維として、繊維横断面における樹脂の配置が芯鞘型、貼り合せ型、海島型、オレンジ型、多層積層型のものを使用することができ、特に水素吸蔵合金粉末の結合に関与できる樹脂量の多い、芯鞘型又は海島型であるのが好ましい。更に、繊維シートを構成する繊維の繊度、繊維長は特に限定するものではないが、繊度は0.01dtex〜30dtexであるのが好ましく、0.1dtex〜10dtexであるのがより好ましい。他方、繊維長は繊維シートの種類によって異なり、織物又は編物の場合には、フィラメント又は紡績糸の連続した繊維又は糸を使用し、不織布の場合、繊維ウエブの形成方法によって異なり、乾式法により繊維ウエブを形成する場合、繊維長は15mm〜150mmであるのが好ましく、20mm〜100mmであるのがより好ましい。また、湿式法により繊維ウエブを形成する場合、繊維長は2mm〜50mmであるのが好ましく、3mm〜20mmであるのがより好ましい。更には、スパンボンド法により繊維ウエブを形成した場合には、連続繊維である。   The fiber constituting the fiber sheet is not particularly limited, but is preferably excellent in chemical resistance, and polyolefin fibers or polyamide fibers can be suitably used. In particular, polyolefin fibers are chemically resistant. It is suitable because it has excellent properties and many have a relatively low melting point and is easily involved in the binding of the hydrogen storage alloy powder. Examples of suitable polyolefin fibers include high-density polyethylene, medium-density polyethylene, low-density polyethylene, linear low-density polyethylene, ethylene-vinyl alcohol copolymer, ethylene-methacrylic acid copolymer, and other ethylene-based fibers. A resin, a propylene resin such as polypropylene, and a methylpentene resin such as polymethylpentene can be composed of one kind or two or more kinds. In particular, an ethylene-based resin is preferable because it has a low melting point and easily participates in bonding of the hydrogen storage alloy powder. In addition, when the polyolefin fiber is made of two or more types of resins having different melting points, and the resin having a low melting point occupies part or all of the fiber surface, the bonding of the hydrogen-absorbing alloy powder is performed without significantly reducing the fiber strength. It is suitable because it is easily involved in As such polyolefin-based fibers, those having a core-sheath type, a bonded type, a sea-island type, an orange type, and a multi-layered type can be used in the cross section of the fiber, particularly for bonding hydrogen storage alloy powders. The core-sheath type or sea-island type is preferred because the amount of resin that can be involved is large. Further, the fineness and fiber length of the fibers constituting the fiber sheet are not particularly limited, but the fineness is preferably 0.01 dtex to 30 dtex, more preferably 0.1 dtex to 10 dtex. On the other hand, the fiber length varies depending on the type of fiber sheet. In the case of a woven fabric or a knitted fabric, a continuous fiber or yarn of filament or spun yarn is used. In the case of a nonwoven fabric, the fiber length varies depending on the method of forming the fiber web. When forming a web, the fiber length is preferably 15 mm to 150 mm, more preferably 20 mm to 100 mm. Moreover, when forming a fiber web by a wet method, it is preferable that fiber length is 2 mm-50 mm, and it is more preferable that it is 3 mm-20 mm. Furthermore, when a fiber web is formed by the spunbond method, it is a continuous fiber.

なお、好適である不織布の中でも、サーマルボンド法により製造された不織布は不織布から不純物が発生しないため、好適に使用できる。例えば、本発明の水素吸蔵合金含有シートを電極として使用しても、電解液中に不純物が溶出し、電池反応に悪影響を及ぼす虞がないため好適である。また、不織布構成繊維がポリオレフィン系繊維のみからなるポリオレフィン系不織布は耐薬品性に特に優れているため、特に好適である。なお、不織布のもととなる繊維ウエブの形成方法は特に限定されるものではないが、乾式法、湿式法、スパンボンド法などの直接法によって形成することができる。   In addition, among the suitable nonwoven fabrics, since the nonwoven fabric manufactured by the thermal bond method does not generate | occur | produce an impurity from a nonwoven fabric, it can be used conveniently. For example, even when the hydrogen storage alloy-containing sheet of the present invention is used as an electrode, impurities are eluted in the electrolytic solution, which is suitable because there is no possibility of adversely affecting the battery reaction. In addition, a polyolefin-based nonwoven fabric in which the nonwoven fabric-constituting fibers consist only of polyolefin-based fibers is particularly suitable because it is particularly excellent in chemical resistance. In addition, although the formation method of the fiber web used as the origin of a nonwoven fabric is not specifically limited, It can form by direct methods, such as a dry method, a wet method, and a spun bond method.

このような繊維シートの目付、厚さは特に限定するものではないが、目付は30〜300g/mであるのが好ましく、50〜250g/mであるのがより好ましい。他方、厚さは0.05〜5mmであるのが好ましく、0.1〜3mmであるのがより好ましい。 Such fiber sheet having a basis weight is not particularly limited in thickness, weight per unit area is preferably a 30~300g / m 2, and more preferably 50 to 250 g / m 2. On the other hand, the thickness is preferably 0.05 to 5 mm, more preferably 0.1 to 3 mm.

本発明の水素吸蔵合金含有シートのマトリックスは、前述のような繊維シートの空隙に水素吸蔵合金粉末が充填されたものであり、一部の水素吸蔵合金粉末は樹脂によって繊維シート構成繊維に結合しており、一部の水素吸蔵合金粉末は樹脂によって隣接する水素吸蔵合金粉末と結合しているため、水素吸蔵合金粉末量が多くても脱落しにくいものである。つまり、水素吸蔵合金粉末が繊維シート構成繊維又は隣接する水素吸蔵合金粉末と結合していることによって、結合していない水素吸蔵合金粉末があったとしても、水素吸蔵合金粉末が相互に拘束していることによって、水素吸蔵合金粉末が脱落しにくいのである。   The matrix of the hydrogen-absorbing alloy-containing sheet of the present invention is such that the voids of the fiber sheet as described above are filled with the hydrogen-absorbing alloy powder, and some of the hydrogen-absorbing alloy powder is bonded to the fiber sheet constituting fibers by the resin. Some of the hydrogen storage alloy powders are bonded to the adjacent hydrogen storage alloy powder by the resin, so that even if the amount of the hydrogen storage alloy powder is large, it is difficult to fall off. That is, because the hydrogen storage alloy powder is bonded to the fiber sheet constituting fiber or the adjacent hydrogen storage alloy powder, even if there is an unbonded hydrogen storage alloy powder, the hydrogen storage alloy powder is bound to each other. This makes it difficult for the hydrogen storage alloy powder to fall off.

本発明のマトリックスにおいては、一部の水素吸蔵合金粉末は樹脂によって繊維シート構成繊維に結合しており、水素吸蔵合金粉末の脱落が生じにくいものである。この樹脂による繊維との結合は、繊維シート構成繊維を構成する樹脂の融着によって結合していても良いし、繊維シート構成繊維を構成する樹脂に由来しない樹脂によって結合していても良いが、繊維シート構成繊維を構成する樹脂の融着によって結合していると、繊維と水素吸蔵合金粉末との結合力が強く、水素吸蔵合金粉末が脱落しにくいため好適な態様である。特に、水素吸蔵合金粉末の一部が繊維シート構成繊維に埋没した状態で結合していると、水素吸蔵合金粉末が確実に結合しており、水素吸蔵合金粉末量が多くても脱落するなどの問題をより生じにくいため好適である。また、水素吸蔵合金粉末が埋没している分だけ水素吸蔵合金粉末が充填できる空隙が広くなり、更に水素吸蔵合金粉末量を多くすることができるため、好適である。   In the matrix of the present invention, a part of the hydrogen storage alloy powder is bonded to the fiber sheet constituting fiber by the resin, and the hydrogen storage alloy powder does not easily fall off. The bond with the fiber by this resin may be bonded by fusion of the resin constituting the fiber sheet constituting fiber, or may be bonded by a resin not derived from the resin constituting the fiber sheet constituting fiber, Bonding by fusing the resin constituting the fiber sheet constituting fiber is a preferred embodiment because the bonding force between the fiber and the hydrogen storage alloy powder is strong and the hydrogen storage alloy powder is unlikely to fall off. In particular, when part of the hydrogen storage alloy powder is bonded in a state where it is buried in the fiber sheet constituting fiber, the hydrogen storage alloy powder is securely bonded, and even if the amount of the hydrogen storage alloy powder is large, the hydrogen storage alloy powder falls off. This is preferable because problems are less likely to occur. Further, the voids that can be filled with the hydrogen storage alloy powder are widened as much as the hydrogen storage alloy powder is buried, and the amount of the hydrogen storage alloy powder can be further increased, which is preferable.

なお、水素吸蔵合金粉末を繊維に結合する樹脂が繊維シート構成繊維を構成する樹脂に由来しない場合、この樹脂は特に限定されるものではないが、耐薬品性に優れているように、ポリオレフィン系樹脂又はポリアミド系樹脂からなるのが好ましい。特にポリオレフィン系樹脂は耐薬品性に優れているため好適であり、例えば、高密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、エチレン−ビニルアルコール共重合体、エチレン−メタクリル酸共重合体などのエチレン系樹脂、ポリプロピレンなどのプロピレン系樹脂、ポリメチルペンテンなどのメチルペンテン系樹脂を好適に使用できる。特には、繊維との親和性が高く、結合力が強い、繊維シート構成繊維を構成する樹脂と同じ組成からなる樹脂を使用するのが好ましい。そのため、ポリオレフィン系樹脂、特にはエチレン系樹脂からなるのがより好ましい。なお、水素吸蔵合金粉末を繊維に結合する樹脂が繊維シート構成繊維を構成する樹脂に由来しない場合、樹脂の融着又は凝集によって結合することができる。   In addition, when the resin that binds the hydrogen storage alloy powder to the fiber is not derived from the resin that constitutes the fiber sheet constituting fiber, this resin is not particularly limited. It is preferable to consist of resin or a polyamide-type resin. Polyolefin resins are particularly suitable because of their excellent chemical resistance. For example, high density polyethylene, medium density polyethylene, low density polyethylene, linear low density polyethylene, ethylene-vinyl alcohol copolymer, ethylene-methacrylic acid. An ethylene resin such as a copolymer, a propylene resin such as polypropylene, and a methylpentene resin such as polymethylpentene can be suitably used. In particular, it is preferable to use a resin having the same composition as the resin constituting the fiber sheet constituting fiber, which has a high affinity with the fiber and a strong binding force. Therefore, it is more preferable that it consists of polyolefin resin, especially ethylene resin. In addition, when resin which couple | bonds hydrogen storage alloy powder with a fiber does not originate in resin which comprises a fiber sheet structure fiber, it can couple | bond by fusion | melting or aggregation of resin.

本発明のマトリックスにおいては、一部の水素吸蔵合金粉末は樹脂によって隣接する水素吸蔵合金粉末と結合しているため、水素吸蔵合金粉末相互が拘束して、脱落しにくい状態にある。この樹脂による結合は、樹脂の融着又は凝集によることができる。また、この水素吸蔵合金粉末同士の結合に関与する樹脂は特に限定されるものではないが、耐薬品性に優れているように、ポリオレフィン系樹脂又はポリアミド系樹脂からなるのが好ましい。特にポリオレフィン系樹脂は耐薬品性に優れているため好適であり、例えば、高密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、エチレン−ビニルアルコール共重合体、エチレン−メタクリル酸共重合体などのエチレン系樹脂、ポリプロピレンなどのプロピレン系樹脂、ポリメチルペンテンなどのメチルペンテン系樹脂を好適に使用できる。   In the matrix of the present invention, some of the hydrogen storage alloy powders are bonded to the adjacent hydrogen storage alloy powder by the resin, so that the hydrogen storage alloy powders are constrained and are unlikely to fall off. The bonding by the resin can be performed by fusion or aggregation of the resin. The resin involved in the bonding between the hydrogen storage alloy powders is not particularly limited, but is preferably made of a polyolefin resin or a polyamide resin so as to be excellent in chemical resistance. Polyolefin resins are particularly suitable because of their excellent chemical resistance. For example, high density polyethylene, medium density polyethylene, low density polyethylene, linear low density polyethylene, ethylene-vinyl alcohol copolymer, ethylene-methacrylic acid. An ethylene resin such as a copolymer, a propylene resin such as polypropylene, and a methylpentene resin such as polymethylpentene can be suitably used.

マトリックスを構成する水素吸蔵合金粉末は特に限定するものではないが、例えば、AB型(希土類系)合金、AB/AB型(チタン系)合金、AB型(ラーベス相)合金などを1種類又は2種類以上混合して使用することができる。より具体的には、AB型(希土類系)合金として、LaNi、LaNiCu、LaNiAl、LaNi2.5Co2.5、La0.8Nd0.2NiCo、La0.7Nd0.2Ti0.1Ni2.5Co2.4Al0.1、La0.8Nd0.2Ni2.5Co2.4Si0.1、La0.9Zr0.1Ni4.5Al0.5、MmNi(Mm=ミッシュメタル)、MmNi3.55Co0.75Mn0.4Al0.3、MmNi4.2Mn0.6Al0.2、MmNiCo1.5Al0.5、MmB(x=4.55〜4.76,B=Ni,Co,Mn,Al)を挙げることができ、AB/AB型(チタン系)合金として、TiNi、TiNi、TiMn1.5、TiNi−TiNi基多成分合金(V,Cr,Zr,Mn,Co,Cu,FeなどでNiを部分置換);Ti1−yZrNi(x=0.5〜1.45,y=0〜1)などを挙げることができ、AB型(ラーベス相)合金として、Ti2−xZr4−yNi、Ti1−xCr2−yNi、ZrV0.4Ni1.6、ZrMn0.6Cr0.2Ni1.2、Ti17Zr1522Ni39Cr、LaNi、CeNiなどを挙げることができる。なお、水素吸蔵合金粉末は、インゴットを機械的に粉砕して分級し、粒径の揃ったものを使用するのが好ましく、その平均粒径は0.01μm〜2mmのものを使用することができ、0.1〜100μmであるのが好ましい。なお、水素吸蔵合金粉末に、予めめっき処理しておくこともできる。この場合のめっき処理としては、例えば、特開平9−106817号公報に記載されためっき処理方法を用いることができる。 The hydrogen storage alloy powder constituting the matrix is not particularly limited. For example, AB 5 type (rare earth) alloy, AB / A 2 B type (titanium) alloy, AB 2 type (Laves phase) alloy, etc. One type or a mixture of two or more types can be used. More specifically, as AB 5 type (rare earth) alloy, LaNi 5 , LaNi 4 Cu, LaNi 4 Al, LaNi 2.5 Co 2.5 , La 0.8 Nd 0.2 Ni 2 Co 3 , La 0.7 Nd 0.2 Ti 0.1 Ni 2.5 Co 2.4 Al 0.1 , La 0.8 Nd 0.2 Ni 2.5 Co 2.4 Si 0.1 , La 0.9 Zr 0.1 Ni 4.5 Al 0.5 , MmNi 5 (Mm = Misch metal), MmNi 3.55 Co 0.75 Mn 0.4 Al 0.3 , MmNi 4.2 Mn 0.6 Al 0.2 , MmNi 3 Co 1.5 Al 0.5 , MmB x (x = 4.55 to 4.76, B = Ni, Co, Mn, Al), AB / A 2 B type (titanium system) ) as an alloy, TiNi, Ti 2 Ni, TiMn 1 5, Ti 2 Ni-TiNi based multi-component alloys (V, Cr, Zr, Mn , Co, Cu, partial substitution of Ni, etc. Fe); Ti 1-y Zr y Ni x (x = 0.5~1. 45, y = 0 to 1), and the like. As the AB type 2 (Laves phase) alloy, Ti 2-x Zr x V 4-y Ni y , Ti 1-x Cr x V 2-y Ni y ZrV 0.4 Ni 1.6 , ZrMn 0.6 Cr 0.2 Ni 1.2 , Ti 17 Zr 15 V 22 Ni 39 Cr 7 , LaNi 2 , CeNi 2 and the like. The hydrogen storage alloy powder is preferably obtained by mechanically pulverizing and classifying the ingot and using a uniform particle size, and an average particle size of 0.01 μm to 2 mm can be used. 0.1 to 100 μm is preferable. The hydrogen storage alloy powder can be previously plated. As the plating treatment in this case, for example, a plating treatment method described in JP-A-9-106817 can be used.

本発明のマトリックスは前述の通り、繊維シートの空隙に水素吸蔵合金粉末が充填されたものであるが、その充填量が500g/m以上であっても脱落しにくく、変形性に優れたものである。 As described above, the matrix of the present invention is a fiber sheet void filled with hydrogen storage alloy powder. Even if the filling amount is 500 g / m 2 or more, the matrix is not easily dropped and has excellent deformability. It is.

本発明の水素吸蔵合金含有シートは前述のようなマトリックスの表面(つまり、繊維表面、水素吸蔵合金粉末表面、及び樹脂表面)が、多孔性の金属膜によって被覆されているため、電子が連続して移動できる抵抗の小さいものであり、また、水素吸蔵合金粉末の水素保持能を発揮できるものである。更には、水素吸蔵合金粉末の酸化を抑制できるという効果も奏する。   In the hydrogen storage alloy-containing sheet of the present invention, the surface of the matrix as described above (that is, the fiber surface, the hydrogen storage alloy powder surface, and the resin surface) is covered with a porous metal film. In addition, it has a low resistance to move and can exhibit the hydrogen retention ability of the hydrogen storage alloy powder. Furthermore, there is an effect that the oxidation of the hydrogen storage alloy powder can be suppressed.

この金属膜を構成する金属は、特に限定するものではないが、例えば、Ni、Ni系合金、Cu、Cu系合金、Sn、Cr、Zn、Co、Ti、Al、Au、Ag、Pt、Pt系合金、Pd、Rh、Ruの群の中から選択される金属、又は、Ni−P、Ni−B、Ni−Cu−P、Ni−Co−P、Ni−Cu−Bなどの合金を挙げることができる。これらの中でも、Niは耐薬品性に優れているため、好適な金属膜構成金属である。   The metal constituting the metal film is not particularly limited. For example, Ni, Ni alloy, Cu, Cu alloy, Sn, Cr, Zn, Co, Ti, Al, Au, Ag, Pt, Pt And alloys selected from the group consisting of Pd, Rh, and Ru, or alloys such as Ni—P, Ni—B, Ni—Cu—P, Ni—Co—P, and Ni—Cu—B. be able to. Among these, since Ni is excellent in chemical resistance, it is a suitable metal film constituent metal.

本発明の水素吸蔵合金含有シートは水素吸蔵合金粉末量が多く、しかも水素吸蔵合金粉末が脱落しにくく変形性に優れるものであるため、燃料電池等の水素貯蔵体や水素分離膜、二次電池の電極材料、燃料電池の水素透過膜や水素透過電極等に用いることができ、特に、燃料電池等の水素貯蔵体、ニッケル水素電池の負極として好適に使用できるものである。   The hydrogen storage alloy-containing sheet of the present invention has a large amount of hydrogen storage alloy powder, and the hydrogen storage alloy powder does not easily fall off and has excellent deformability. Therefore, a hydrogen storage body such as a fuel cell, a hydrogen separation membrane, and a secondary battery The electrode material, the hydrogen permeable membrane of a fuel cell, the hydrogen permeable electrode, and the like can be suitably used as a hydrogen storage body such as a fuel cell and a negative electrode of a nickel metal hydride battery.

このような本発明の水素吸蔵合金含有シートは、例えば、繊維シートの空隙に、樹脂粉末と水素吸蔵合金粉末とを充填する粉末充填工程、前記充填した樹脂粉末の結合作用を発揮させて、一部の水素吸蔵合金粉末を繊維シート構成繊維に結合させるとともに、一部の水素吸蔵合金粉末を隣接する水素吸蔵合金粉末と結合させてマトリックスを形成するマトリックス形成工程、前記マトリックスを金属以外の微粒子(特に疎水性の微粒子)を分散させためっき浴中で無電解めっきを施すことにより、マトリックス表面を多孔性の金属膜によって被覆する金属膜被覆工程、によって製造することができる。このように、マトリックスの繊維シートを残存させているため、焼成などの工程を省略でき、作業性に優れている。   Such a hydrogen storage alloy-containing sheet of the present invention is, for example, a powder filling step of filling a resin sheet and a hydrogen storage alloy powder in the voids of a fiber sheet, and exhibiting the binding action of the filled resin powder. A matrix forming step of binding a part of the hydrogen storage alloy powder to the fiber sheet constituting fiber and combining a part of the hydrogen storage alloy powder with an adjacent hydrogen storage alloy powder to form a matrix; In particular, by performing electroless plating in a plating bath in which hydrophobic fine particles are dispersed, the matrix surface can be manufactured by a metal film coating step in which the surface of the matrix is coated with a porous metal film. As described above, since the matrix fiber sheet is left, steps such as firing can be omitted, and the workability is excellent.

より具体的には、まず、繊維シートの空隙に、樹脂粉末と水素吸蔵合金粉末とを充填する粉末充填工程を実施するために、前述のような繊維シート(特にはポリオレフィン系不織布)、前述のような水素吸蔵合金粉末、及び樹脂粉末を準備する。樹脂粉末は水素吸蔵合金粉末同士、及び水素吸蔵合金粉末と繊維シート構成繊維とを結合するものであり、前述の通り、この樹脂としては、ポリオレフィン系樹脂又はポリアミド系樹脂が好ましく、特にエチレン系樹脂を好適に使用できる。この樹脂粉末の平均粒径は特に限定するものではないが、水素吸蔵合金粉末と効果的に結合(特には融着)でき、水素吸蔵合金粉末の水素吸収及び水素放出性能を阻害しないように、0.1〜100μmであるのが好ましく、1〜50μmであるのがより好ましい。   More specifically, first, in order to perform a powder filling step of filling the resin sheet and the hydrogen storage alloy powder into the voids of the fiber sheet, the fiber sheet as described above (particularly a polyolefin-based nonwoven fabric), Such hydrogen storage alloy powder and resin powder are prepared. The resin powder binds the hydrogen storage alloy powders, and the hydrogen storage alloy powder and the fiber sheet constituent fibers. As described above, the resin is preferably a polyolefin resin or a polyamide resin, and particularly an ethylene resin. Can be suitably used. The average particle size of the resin powder is not particularly limited, but can be effectively bonded (particularly fused) with the hydrogen storage alloy powder, so as not to hinder the hydrogen absorption and hydrogen release performance of the hydrogen storage alloy powder. It is preferable that it is 0.1-100 micrometers, and it is more preferable that it is 1-50 micrometers.

次いで、繊維シートの空隙に樹脂粉末と水素吸蔵合金粉末とを充填するが、単に樹脂粉末と水素吸蔵合金粉末とを散布するような方法では、十分な量の水素吸蔵合金粉末を繊維シート内部の空隙まで充填することができないため、樹脂粉末と水素吸蔵合金粉末とを含む気流(好ましくは空気流)を繊維シートへ供給して強制的に充填するのが好ましい。強制的に充填するには、流速20m/sec.以上で気流を供給するのが好ましい。なお、樹脂粉末と水素吸蔵合金粉末とを充填するために流速の速い気流を供給すると、繊維シートの空隙を樹脂粉末及び水素吸蔵合金粉末が透過してしまい、十分な量の水素吸蔵合金粉末を充填することができない場合があるため、繊維シートの気流供給面の反対面に、樹脂粉末及び水素吸蔵合金粉末が透過しない遮蔽材を配置した状態で、気流を供給するのが好ましい。この遮蔽材として、例えば、フィルム、金属板、ガラス板などを使用することができる。   Next, the voids of the fiber sheet are filled with the resin powder and the hydrogen storage alloy powder. However, in a method of simply spreading the resin powder and the hydrogen storage alloy powder, a sufficient amount of the hydrogen storage alloy powder is placed inside the fiber sheet. Since the air gap cannot be filled, it is preferable to forcibly fill the fiber sheet by supplying an air flow (preferably an air flow) containing the resin powder and the hydrogen storage alloy powder to the fiber sheet. For forced filling, a flow rate of 20 m / sec. It is preferable to supply the airflow as described above. If an air flow having a high flow rate is supplied to fill the resin powder and the hydrogen storage alloy powder, the resin powder and the hydrogen storage alloy powder permeate the gaps in the fiber sheet, and a sufficient amount of the hydrogen storage alloy powder is obtained. Since filling may not be possible, it is preferable to supply the airflow in a state where a shielding material that does not allow the resin powder and the hydrogen storage alloy powder to pass through is disposed on the surface opposite to the airflow supply surface of the fiber sheet. As this shielding material, a film, a metal plate, a glass plate, etc. can be used, for example.

なお、樹脂粉末による結合作用を損なわず、また、水素吸蔵合金粉末の水素吸収及び水素放出性能を阻害しないように、樹脂粉末と水素吸蔵合金粉末との質量比率は、1:10〜500であるのが好ましく、1:50〜200であるのがより好ましい。   In addition, the mass ratio of the resin powder and the hydrogen storage alloy powder is 1:10 to 500 so as not to impair the binding action by the resin powder and also to prevent the hydrogen absorption and hydrogen release performance of the hydrogen storage alloy powder. Is more preferable, and 1:50 to 200 is more preferable.

また、樹脂粉末と水素吸蔵合金粉末とが均一に混合された状態にないと、樹脂粉末に由来する樹脂の結合作用が不均一になり、水素吸蔵合金粉末が脱落しやすくなるため、これら粉末を気流へ供給する前に、ミキサーなどの各種混合機等によって均一に混合するのが好ましい。   In addition, if the resin powder and the hydrogen storage alloy powder are not uniformly mixed, the binding action of the resin derived from the resin powder becomes non-uniform, and the hydrogen storage alloy powder easily falls off. Before supplying to the airflow, it is preferable to uniformly mix with various mixers such as a mixer.

この粉末充填工程を、水素吸蔵合金粉末が繊維シート構成繊維の融点よりも加熱された状態で含む気流を繊維シートへ供給する第1段階と、樹脂粉末と水素吸蔵合金粉末とを含む気流を繊維シートへ供給する第2段階とで実施すると、第1段階において、水素吸蔵合金粉末の一部が繊維シート構成繊維に埋没した状態で結合させることができるため、水素吸蔵合金粉末を繊維シート構成繊維に確実に結合できるとともに、埋没している分だけ水素吸蔵合金粉末を充填できる空隙を広くでき、続く第2段階での水素吸蔵合金粉末の充填量を多くすることができるため好適である。また、第1段階において、水素吸蔵合金粉末の一部が繊維シート構成繊維に埋没した状態で結合させることができ、繊維シートの緻密性が向上することによって、続く第2段階において供給される水素吸蔵合金粉末との密着性が高くなるため、水素吸蔵合金粉末の性能をより発揮させることができる。例えば、水素吸蔵合金含有シートを円筒型ニッケル水素電池の負極として使用した場合には、容量が大きく、水素吸蔵合金の利用率が高くなる。   A first stage of supplying an air flow including the powder filling process to the fiber sheet in a state in which the hydrogen storage alloy powder is heated above the melting point of the fiber constituting the fiber sheet, and an air flow including the resin powder and the hydrogen storage alloy powder. When implemented in the second stage to be supplied to the sheet, in the first stage, the hydrogen storage alloy powder can be bonded in a state where a part of the hydrogen storage alloy powder is buried in the fiber sheet constituent fiber. In addition, the void can be widened by filling the portion corresponding to the buried portion, and the filling amount of the hydrogen storage alloy powder in the subsequent second stage can be increased. Further, in the first stage, a part of the hydrogen storage alloy powder can be bonded in a state where it is buried in the fiber sheet constituting fiber, and the hydrogen supplied in the subsequent second stage is improved by improving the denseness of the fiber sheet. Since the adhesiveness with the storage alloy powder becomes high, the performance of the hydrogen storage alloy powder can be exhibited more. For example, when a hydrogen storage alloy-containing sheet is used as the negative electrode of a cylindrical nickel-metal hydride battery, the capacity is large and the utilization rate of the hydrogen storage alloy is increased.

この第1段階における水素吸蔵合金粉末の加熱は、気流を構成する気体自体を加熱することによって、間接的に水素吸蔵合金粉末を加熱することもできるが、この場合には繊維シート構成繊維が溶融してしまい、空隙が少なくなる傾向があるため、水素吸蔵合金粉末自体を加熱して供給するのが好ましい。なお、この加熱温度は繊維シート構成繊維の融点より高ければ良く、特に限定するものではないが、繊維シート構成繊維の融点よりも20℃以上高い温度まで加熱するのが好ましく、50℃以上高い温度まで加熱するのがより好ましい。   The heating of the hydrogen storage alloy powder in the first stage can indirectly heat the hydrogen storage alloy powder by heating the gas constituting the airflow, but in this case, the fiber sheet constituent fibers are melted. Therefore, it is preferable to heat and supply the hydrogen storage alloy powder itself because the voids tend to decrease. The heating temperature is not particularly limited as long as it is higher than the melting point of the fiber sheet constituting fiber, but it is preferably heated to a temperature higher by 20 ° C. or higher than the melting point of the fiber sheet constituting fiber, and the temperature higher by 50 ° C. or higher. It is more preferable to heat up to.

別の粉末充填工程として、繊維シート構成繊維の融点よりも加熱された気流によって水素吸蔵合金粉末を繊維シートへ供給する第1段階と、樹脂粉末と水素吸蔵合金粉末とを含む気流を繊維シートへ供給する第2段階とで実施すると、第1段階において、水素吸蔵合金粉末の一部が繊維シート構成繊維に埋没した状態で結合させることができるため、水素吸蔵合金粉末を繊維シート構成繊維に確実に結合できるとともに、埋没している分だけ水素吸蔵合金粉末を充填できる空隙を広くでき、続く第2段階での水素吸蔵合金粉末の充填量を多くすることができるため好適である。また、この第1段階においては、加熱された気流によって繊維が溶融するため、水素吸蔵合金粉末は繊維シート構成繊維の融点まで加熱する必要がないため、水素吸蔵合金粉末が酸化劣化しにくいという効果も奏する。更に、第1段階において、水素吸蔵合金粉末の一部が繊維シート構成繊維に埋没した状態で結合させることができ、繊維シートの緻密性が向上することによって、続く第2段階において供給される水素吸蔵合金粉末との密着性が高くなるため、水素吸蔵合金粉末の性能をより発揮させることができる。例えば、水素吸蔵合金含有シートを円筒型ニッケル水素電池の負極として使用した場合には、容量が大きく、水素吸蔵合金の利用率が高くなる。   As another powder filling step, a first stage of supplying the hydrogen storage alloy powder to the fiber sheet by an air flow heated from the melting point of the fiber constituting the fiber sheet, and an air flow including the resin powder and the hydrogen storage alloy powder to the fiber sheet When implemented in the second stage of supply, in the first stage, since a part of the hydrogen storage alloy powder can be bonded in a state of being embedded in the fiber sheet constituent fiber, the hydrogen storage alloy powder is reliably attached to the fiber sheet constituent fiber. In addition, the voids that can be filled with the hydrogen-absorbing alloy powder can be widened, and the amount of filling of the hydrogen-absorbing alloy powder in the subsequent second stage can be increased. Further, in this first stage, since the fibers are melted by the heated airflow, the hydrogen storage alloy powder does not need to be heated to the melting point of the fiber sheet constituting fiber, and therefore the effect that the hydrogen storage alloy powder is not easily deteriorated by oxidation. Also play. Furthermore, in the first stage, a part of the hydrogen storage alloy powder can be bonded in a state where it is buried in the fiber sheet constituting fibers, and the denseness of the fiber sheet is improved, so that the hydrogen supplied in the subsequent second stage is increased. Since the adhesiveness with the storage alloy powder becomes high, the performance of the hydrogen storage alloy powder can be exhibited more. For example, when a hydrogen storage alloy-containing sheet is used as the negative electrode of a cylindrical nickel-metal hydride battery, the capacity is large and the utilization rate of the hydrogen storage alloy is increased.

なお、この場合、気流によって繊維シートが収縮してしまうのを防ぐために、繊維シート構成繊維として、融点の異なる2種類以上の樹脂からなり、融点の低い樹脂が繊維表面を占める複合繊維を含んでいるのが好ましく、このような複合繊維のみからなるのがより好ましい。なお、融点の異なる2種類以上の樹脂は前述の通り、ポリオレフィン系樹脂又はポリアミド系樹脂からなるのが好ましく、融点の低い樹脂はエチレン系樹脂であるのが好ましい。また、繊維横断面における樹脂の配置は芯鞘型又は海島型であるのが好ましい。なお、この気流の加熱温度は繊維シート構成繊維の融点より高ければ良く、特に限定するものではないが、繊維シート構成繊維の融点よりも20℃以上高い温度であるのが好ましく、50℃以上高い温度以下であるのが好ましい。   In this case, in order to prevent the fiber sheet from shrinking due to the airflow, the fiber sheet constituting fiber includes two or more kinds of resins having different melting points, and includes a composite fiber in which a resin having a low melting point occupies the fiber surface. It is preferable that it consists only of such a composite fiber. As described above, the two or more kinds of resins having different melting points are preferably made of a polyolefin resin or a polyamide resin, and the resin having a low melting point is preferably an ethylene resin. Moreover, it is preferable that arrangement | positioning of resin in a fiber cross section is a core-sheath type or a sea island type. The heating temperature of the airflow is not particularly limited as long as it is higher than the melting point of the fiber sheet constituting fiber, but it is preferably 20 ° C. or more higher than the melting point of the fiber sheet constituting fiber, and higher by 50 ° C. or more. It is preferable that the temperature is below.

本発明における「繊維シート構成繊維の融点」とは、繊維シート構成繊維の表面を構成する樹脂の融点を意味し、繊維シート構成繊維の表面を構成する樹脂が2種類以上ある場合には、最も融点の高い樹脂の融点を基準とし、融点はJIS K 7121-1987に規定されている示差熱分析により得られる示差熱分析曲線(DTA曲線)から得られる融解温度をいう。   The “melting point of the fiber sheet constituting fiber” in the present invention means the melting point of the resin constituting the surface of the fiber sheet constituting fiber, and when there are two or more kinds of resins constituting the surface of the fiber sheet constituting fiber, Based on the melting point of a resin having a high melting point, the melting point refers to a melting temperature obtained from a differential thermal analysis curve (DTA curve) obtained by differential thermal analysis specified in JIS K 7121-1987.

前記第1段階に続く第2段階における、樹脂粉末と水素吸蔵合金粉末とを含む気流を繊維シートへ供給する方法は、いずれの第1段階に続く場合も、前述の方法と同様にして実施することができる。つまり、樹脂粉末と水素吸蔵合金粉末とを含む気流(好ましくは空気流)を、水素吸蔵合金粉末が融着して結合した繊維シートへ供給して強制的に充填するのが好ましい。強制的に充填するには、流速20m/sec.以上で供給するのが好ましい。また、十分な量の水素吸蔵合金粉末を充填することができるように、繊維シートの気流供給面の反対面に、遮蔽材を配置した状態で、気流を供給するのが好ましい。なお、樹脂粉末と水素吸蔵合金粉末との質量比率は、1:10〜500であるのが好ましく、1:50〜200であるのがより好ましい。   The method for supplying the airflow containing the resin powder and the hydrogen storage alloy powder to the fiber sheet in the second step following the first step is performed in the same manner as the above-described method in any case following the first step. be able to. That is, it is preferable that an air flow (preferably an air flow) containing the resin powder and the hydrogen storage alloy powder is supplied to the fiber sheet to which the hydrogen storage alloy powder is fused and bonded to forcibly fill. For forced filling, a flow rate of 20 m / sec. It is preferable to supply by the above. Moreover, it is preferable to supply an airflow in a state where a shielding material is disposed on the opposite surface of the fiber sheet to an air supply surface so that a sufficient amount of the hydrogen storage alloy powder can be filled. In addition, it is preferable that it is 1: 10-500, and, as for the mass ratio of resin powder and hydrogen storage alloy powder, it is more preferable that it is 1: 50-200.

続いて、充填した樹脂粉末の結合作用を発揮させて、一部の水素吸蔵合金粉末を繊維シート構成繊維に結合させるとともに、一部の水素吸蔵合金粉末を隣接する水素吸蔵合金粉末と結合させてマトリックスを形成する。この樹脂粉末の結合作用を発揮させる方法は特に限定するものではないが、例えば、樹脂粉末及び水素吸蔵合金粉末を充填した繊維シートを加熱し、樹脂粉末を溶融させ、冷却して固化させる融着方法、樹脂粉末及び水素吸蔵合金粉末を充填した繊維シートに樹脂粉末を溶解させることのできる溶媒を付与し、樹脂粉末を溶解させ、前記溶媒を除去することによって樹脂を凝集させる凝集方法、などを挙げることができる。これらの中でも融着方法によると、水素吸蔵合金粉末の樹脂による被覆面積が小さく、水素吸蔵合金粉末の機能を発揮しやすいためより好ましい。この好適である融着方法による場合、樹脂粉末の融点又はそれよりも高い温度で加熱して、確実に融着するのが好ましく、融点より5℃以上高い温度で加熱するのがより好ましい。なお、加熱するに際して強く加圧すると、樹脂皮膜を形成し、水素吸蔵合金粉体の機能を発揮しにくくなるため、強く加圧していない状態で熱処理するのが好ましい。例えば、オーブン、熱風、赤外線、加熱ロールなどによって加熱するのが好ましく、特には、加熱ロールを用い、1〜500N/cm程度の弱い圧力下で熱処理をすると、樹脂粉末が樹脂皮膜を形成することなく、水素吸蔵合金粉末を繊維シート構成繊維及び隣接する水素吸蔵合金粉末に強固に結合(融着)させることができるため好適である。   Subsequently, the bonding action of the filled resin powder is exerted to bond a part of the hydrogen storage alloy powder to the fiber sheet constituting fiber, and a part of the hydrogen storage alloy powder is combined with the adjacent hydrogen storage alloy powder. Form a matrix. The method for exerting the binding action of the resin powder is not particularly limited. For example, the fiber sheet filled with the resin powder and the hydrogen storage alloy powder is heated, and the resin powder is melted and cooled to be solidified. A coagulation method in which a resin sheet and a solvent capable of dissolving the resin powder are added to the fiber sheet filled with the hydrogen storage alloy powder, the resin powder is dissolved, and the resin is aggregated by removing the solvent. Can be mentioned. Among these, the fusion method is more preferable because the covering area of the hydrogen storage alloy powder with the resin is small and the function of the hydrogen storage alloy powder is easily exhibited. In the case of this suitable fusing method, it is preferable to heat the resin powder at a melting point or higher than the melting point to ensure fusing, and it is more preferable to heat at a temperature higher than the melting point by 5 ° C. or more. In addition, since it will become difficult to exhibit the function of a hydrogen storage alloy powder if it presses strongly at the time of a heating, it is preferable to heat-process in the state which is not strongly pressurized. For example, it is preferable to heat with an oven, hot air, infrared rays, a heating roll, and the like. In particular, when heat treatment is performed using a heating roll under a weak pressure of about 1 to 500 N / cm, the resin powder forms a resin film. However, it is preferable because the hydrogen storage alloy powder can be firmly bonded (fused) to the fiber sheet constituting fiber and the adjacent hydrogen storage alloy powder.

また、固定された水素吸蔵合金粉末量が多く、脱落しにくいように、繊維シート構成繊維の表面を構成する樹脂、及び樹脂粉末の中で最も融点の高い樹脂の融点又はそれよりも高い温度(好ましくは融点よりも5℃以上高い温度)で加熱して、樹脂粉末の融着力に加えて、繊維シート構成繊維を構成する樹脂の融着力も発揮させて水素吸蔵合金粉末を結合するのが好ましい。この場合も強く加圧していない状態で熱処理するのが好ましく、特には、加熱ロールを用い、1〜500N/cm程度の弱い圧力下で熱処理をして、樹脂粉末及び繊維シート構成繊維が樹脂皮膜を形成することなく、水素吸蔵合金粉末を繊維シート構成繊維及び隣接する水素吸蔵合金粉末に強固に結合(融着)させるのが好ましい。   In addition, the amount of the fixed hydrogen storage alloy powder is large, and the resin constituting the surface of the fiber sheet constituting fiber and the melting point of the resin having the highest melting point among the resin powders or higher temperature ( It is preferable that the hydrogen storage alloy powder is bonded by heating at a temperature higher than the melting point by 5 ° C. or more so as to exhibit the fusing force of the resin constituting the fiber sheet constituting fiber in addition to the fusing force of the resin powder. . Also in this case, it is preferable to heat-treat in a state where it is not strongly pressurized. In particular, the heat treatment is performed under a weak pressure of about 1 to 500 N / cm using a heating roll, and the resin powder and the fiber constituting the fiber sheet are formed into a resin film. It is preferable that the hydrogen storage alloy powder is firmly bonded (fused) to the fiber sheet constituting fiber and the adjacent hydrogen storage alloy powder without forming the film.

なお、粉末充填工程として第1段階を含み、既に水素吸蔵合金粉末が繊維シート構成繊維に融着して結合している場合、上述と同様にして、繊維シート構成繊維の表面を構成する樹脂及び樹脂粉末の両方を溶融させ、融着させても良いし、樹脂粉末のみを融着させても良い。このいずれの場合も、強く加圧していない状態で熱処理するのが好ましく、特には、加熱ロールを用い、1〜500N/cm程度の弱い圧力下で熱処理をして、樹脂粉末及び繊維シート構成繊維が樹脂皮膜を形成することなく、水素吸蔵合金粉末を繊維シート構成繊維及び隣接する水素吸蔵合金粉末に強固に結合(融着)させるのが好ましい。   In the case where the powder filling step includes the first stage, and the hydrogen storage alloy powder is already fused and bonded to the fiber sheet constituting fiber, the resin constituting the surface of the fiber sheet constituting fiber and Both resin powders may be melted and fused, or only the resin powder may be fused. In any of these cases, it is preferable to heat-treat in a state where the pressure is not strongly applied, and in particular, heat treatment is performed using a heating roll under a weak pressure of about 1 to 500 N / cm, so that the resin powder and the fiber sheet constituting fiber However, it is preferable to firmly bond (fuse) the hydrogen storage alloy powder to the fiber sheet constituting fiber and the adjacent hydrogen storage alloy powder without forming a resin film.

そして、マトリックスを金属以外の微粒子(特に疎水性微粒子)を分散させためっき浴中で無電解めっきを施すことにより、マトリックス表面を多孔性の金属膜によって被覆する金属膜被覆工程を実施して、水素吸蔵合金含有シートを製造することができる。このように金属以外の微粒子が存在していることによって、めっき液が存在しにくく、局所的に金属膜が形成されにくい、つまり、空隙が多数形成され、結果として、多孔性の金属膜が形成されるやすい。したがって、金属以外の微粒子はめっき液が存在しにくい疎水性微粒子からなるのが好ましい。   Then, by performing electroless plating in a plating bath in which fine particles other than metal (particularly hydrophobic fine particles) are dispersed in the matrix, a metal film coating step for covering the matrix surface with a porous metal film is performed, A hydrogen storage alloy-containing sheet can be produced. In this way, the presence of fine particles other than metal makes it difficult for the plating solution to exist, and it is difficult to form a metal film locally, that is, many voids are formed, resulting in the formation of a porous metal film. Easy to be done. Therefore, the fine particles other than the metal are preferably made of hydrophobic fine particles in which the plating solution is difficult to exist.

この金属以外の微粒子は特に限定するものではないが、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、ポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)、ABS樹脂、ポリアミド(PA)、ポリスルフォン(PSU)、AS樹脂、ポリスチレン(PS)、塩化ビニリデン樹脂(PVDC)、フッ化ビニリデン樹脂、PFA樹脂、ポリフェニレンエーテル(PFE)、メチルペンテン樹脂、メタクリル酸樹脂、炭素(C)、触媒担持微粒子、或いは熱硬化性樹脂を挙げることができ、特に、ポリテトラフルオロエチレン微粒子は疎水性が強く、多孔性の金属膜を形成しやすいため、特に好適に使用できる。なお、金属以外の微粒子の平均粒径は0.01μm〜500μmであるのが好ましく、0.05μm〜500μmであるのがより好ましく、0.1μm〜50μmであるのが更に好ましい。   The fine particles other than the metal are not particularly limited, but polytetrafluoroethylene (PTFE), polyethylene (PE), polypropylene (PP), ABS resin, polyamide (PA), polysulfone (PSU), AS resin, polystyrene (PS), vinylidene chloride resin (PVDC), vinylidene fluoride resin, PFA resin, polyphenylene ether (PFE), methylpentene resin, methacrylic acid resin, carbon (C), catalyst-supporting fine particles, or thermosetting resin In particular, since the polytetrafluoroethylene fine particles have strong hydrophobicity and can easily form a porous metal film, they can be used particularly preferably. The average particle diameter of the fine particles other than metal is preferably 0.01 μm to 500 μm, more preferably 0.05 μm to 500 μm, and still more preferably 0.1 μm to 50 μm.

なお、無電解めっきは従来から周知の方法であり、一般的に硝酸ニッケル、塩化ニッケル、硫酸ニッケル等のニッケル塩を含有するめっき浴中でニッケルを還元剤によって還元する方法である。必要に応じて錯化剤、pH調整剤、緩衝剤、安定化剤等がめっき浴に添加される。本発明においては、このめっき浴中に前述のような金属以外の微粒子(特に疎水性微粒子)が添加され、分散していることによって、めっきによって形成された金属膜が多孔性となる。マトリックスに無電解めっきを施すには、例えば、めっき浴中にマトリックスを浸漬することによって実施できる。本発明のマトリックスは繊維シートに水素吸蔵合金粉体が充填されているとはいえ、多孔質であるため、めっき液が速やかに浸透し、マトリックス表面、つまり、繊維シート構成繊維表面、水素吸蔵合金粉末表面、及び樹脂表面に多孔性の金属膜が形成される。必要であれば、無電解めっきにより金属膜を形成した後、電解めっき処理することもできる。   Electroless plating is a conventionally well-known method, and is generally a method of reducing nickel with a reducing agent in a plating bath containing nickel salts such as nickel nitrate, nickel chloride, nickel sulfate and the like. A complexing agent, a pH adjusting agent, a buffering agent, a stabilizer and the like are added to the plating bath as necessary. In the present invention, the metal film formed by plating becomes porous by adding and dispersing fine particles (particularly hydrophobic fine particles) other than the metal as described above in the plating bath. The electroless plating can be performed on the matrix by, for example, immersing the matrix in a plating bath. Although the matrix of the present invention is porous even though the fiber sheet is filled with hydrogen storage alloy powder, the plating solution penetrates quickly and the matrix surface, that is, the fiber sheet constituting fiber surface, the hydrogen storage alloy. A porous metal film is formed on the powder surface and the resin surface. If necessary, after the metal film is formed by electroless plating, an electrolytic plating treatment can be performed.

本発明のニッケル水素電池は、前述のような水素吸蔵合金含有シートを負極として備えたもので、本発明の水素吸蔵合金含有シートは水素吸蔵合金粉末が多いにもかかわらず、水素吸蔵合金粉末が脱落しにくく変形性に優れているため、円筒型ニッケル水素電池であっても負極によってセパレータが損傷せず、短絡の発生しにくいものである。また、水素吸蔵合金粉末含有量が多い水素吸蔵合金含有シートであることができるため、過充電時に正極で発生した酸素と速やかに反応して水とすることができるため、電池内圧の上昇を安定して抑えられるものである。   The nickel-metal hydride battery of the present invention is provided with the hydrogen storage alloy-containing sheet as described above as a negative electrode. Although the hydrogen storage alloy-containing sheet of the present invention has a large amount of hydrogen storage alloy powder, the hydrogen storage alloy powder is Since it is difficult to drop off and is excellent in deformability, even in the case of a cylindrical nickel-metal hydride battery, the separator is not damaged by the negative electrode, and a short circuit is unlikely to occur. In addition, since it can be a hydrogen storage alloy-containing sheet with a high hydrogen storage alloy powder content, it can quickly react with oxygen generated at the positive electrode during overcharge to form water, thus stabilizing the increase in battery internal pressure. It can be suppressed.

本発明のニッケル水素電池は前述のような水素吸蔵合金含有シートを負極として備えていること以外は全く同様の構成であることができる。例えば、正極として、水酸化ニッケル粉末を結着材や導電助剤とともにペースト状とし、発泡ニッケル基材やニッケル繊維基材に充填し、加圧成形したものを使用することができ、アルカリ電解液として、水酸化カリウム/水酸化リチウムの二成分系のものや、水酸化カリウム/水酸化ナトリウム/水酸化リチウムの三成分系のものを使用することができ、セパレータとして、スルホン化処理、フッ素ガス処理、ビニルモノマーのグラフト重合処理、界面活性剤処理、放電処理、或いは親水性樹脂付与処理などによって親水化されたポリオレフィン系不織布を使用することができる。   The nickel-metal hydride battery of the present invention can have the same configuration except that the hydrogen storage alloy-containing sheet as described above is provided as the negative electrode. For example, as a positive electrode, a nickel hydroxide powder can be made into a paste together with a binder and a conductive auxiliary agent, filled into a foamed nickel base material or a nickel fiber base material, and pressure-molded and used as an alkaline electrolyte. As a separator, a two-component system of potassium hydroxide / lithium hydroxide or a three-component system of potassium hydroxide / sodium hydroxide / lithium hydroxide can be used as a separator. A polyolefin-based nonwoven fabric hydrophilized by treatment, graft polymerization treatment of vinyl monomer, surfactant treatment, discharge treatment, hydrophilic resin application treatment, or the like can be used.

以下に、本発明の実施例を記載するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。   Examples of the present invention will be described below, but the present invention is not limited to the following examples.

(実施例1)
芯成分がポリプロピレンからなり、鞘成分が高密度ポリエチレン(融点:125℃)からなる複合繊維(繊度:0.8dtex、繊維長:5mm)を分散させたスラリーを、短網及び円網を備えた抄紙機に供給し、短網により抄き上げた湿式繊維ウエブ(ランダムに配向、目付:30g/m)と、円網により抄き上げた湿式繊維ウエブ(一方向に配向、目付:20g/m)とを湿潤状態で抄き合わせて積層湿式繊維ウエブを形成した後、この積層湿式繊維ウエブを温度135℃に設定した熱風ドライヤーで熱処理し、複合繊維の鞘成分で融着した湿式不織布(目付:50g/m、厚さ:0.2mm)を形成した。
Example 1
A slurry in which a composite fiber (fineness: 0.8 dtex, fiber length: 5 mm) in which a core component is made of polypropylene and a sheath component is made of high-density polyethylene (melting point: 125 ° C.) is provided with a short net and a circular net. Wet fiber web (random orientation, basis weight: 30 g / m 2 ) fed to a paper machine and made by a short mesh and wet fiber web (unidirectional orientation, basis weight: 20 g / m) made by a circular mesh m 2 ) in a wet state to form a laminated wet fiber web, and then heat-treated the laminated wet fiber web with a hot air dryer set at a temperature of 135 ° C. and fused with the sheath component of the composite fiber. (A basis weight: 50 g / m < 2 >, thickness: 0.2 mm) was formed.

他方、水素吸蔵合金粉末として、MmNi4.27Al0・30Mn0.24Co0.45(平均粒径:平均30μm)、樹脂粉末として、高密度ポリエチレン(住友精化株式会社製、登録商標:フロービーズ HE−3040、平均粒径:12μm、融点:135℃)をそれぞれ準備した。 On the other hand, as the hydrogen-absorbing alloy powder, MmNi 4.27 Al 0 · 30 Mn 0.24 Co 0.45 ( average particle diameter: Mean 30 [mu] m), as a resin powder, high density polyethylene (Sumitomo Seika Chemicals Co., Ltd., registered trademark : Flow beads HE-3040, average particle size: 12 μm, melting point: 135 ° C.) were prepared.

次いで、前記湿式不織布をポリエステル製フィルム上に載置した後、前記高密度ポリエチレン粉末と水素吸蔵合金粉末とを1:94の質量比でスーパーミキサーに投入し、これら粉体を混合した混合粉体を、常温(温度:約20℃)の空気流によって、40m/sec.の流速で前記湿式不織布の両面へ交互に噴きつけ、湿式不織布の空隙に混合粉体を充填した。その後、温度140℃に設定した連続式接着機(一対のゴムロールにより9.8N/cmで加圧)で熱処理を実施し、一部の水素吸蔵合金粉末を複合繊維の融着作用により結合し、一部の水素吸蔵合金粉末を隣接する水素吸蔵合金粉末と高密度ポリエチレン樹脂粉体の融着作用により結合させて、マトリックス(目付:576g/m、水素吸蔵合金粉末量:520g/m)を形成した。 Next, after placing the wet nonwoven fabric on a polyester film, the high density polyethylene powder and the hydrogen storage alloy powder are put into a super mixer at a mass ratio of 1:94, and a mixed powder obtained by mixing these powders. Is 40 m / sec. By an air flow at room temperature (temperature: about 20 ° C.). Were sprayed alternately on both sides of the wet nonwoven fabric at a flow rate of 5 to fill the voids of the wet nonwoven fabric with the mixed powder. Thereafter, heat treatment is performed with a continuous bonding machine set at a temperature of 140 ° C. (pressurization with a pair of rubber rolls at 9.8 N / cm), and a part of the hydrogen storage alloy powder is bonded by the fusion action of the composite fibers, Part of the hydrogen storage alloy powder is bonded by the fusion action of the adjacent hydrogen storage alloy powder and the high-density polyethylene resin powder to form a matrix (weight: 576 g / m 2 , hydrogen storage alloy powder amount: 520 g / m 2 ). Formed.

次に、マトリックスを次の方法により無電解めっきを施して、多孔性のニッケル膜によってマトリックス表面を被覆し、本発明の水素吸蔵合金含有シート(目付:706g/m、膜厚:1μm)を製造した。 Next, the matrix is subjected to electroless plating by the following method, the matrix surface is covered with a porous nickel film, and the hydrogen storage alloy-containing sheet of the present invention (weight per unit: 706 g / m 2 , film thickness: 1 μm) is applied. Manufactured.

マトリックスを次のめっき浴に浸漬し、次の条件により、無電解めっき処理を行った後、十分に水洗し、真空減圧乾燥を5時間行って、本発明の水素吸蔵合金含有シートを製造した。   The matrix was immersed in the next plating bath, subjected to electroless plating treatment under the following conditions, then thoroughly washed with water, and dried under vacuum under reduced pressure for 5 hours to produce the hydrogen storage alloy-containing sheet of the present invention.

<めっき浴>
硫酸ニッケル 15g/リットル
次亜リン酸ナトリウム 14g/リットル
水酸化ナトリウム 8g/リットル
グリシン 20g/リットル
PTFE(平均粒径:0.3μm) 15g/リットル
界面活性剤 0.5g/リットル
<Plating bath>
Nickel sulfate 15 g / liter Sodium hypophosphite 14 g / liter Sodium hydroxide 8 g / liter Glycine 20 g / liter PTFE (average particle size: 0.3 μm) 15 g / liter Surfactant 0.5 g / liter

<条件>
pH 9.5
浴温 40℃
攪拌時間 40分
<Conditions>
pH 9.5
Bath temperature 40 ℃
Stirring time 40 minutes

(実施例2)
実施例1と同様の湿式不織布(目付:50g/m、厚さ:0.2mm)、水素吸蔵合金粉末として、MmNi4.27Al0・30Mn0.24Co0.45(平均粒径:平均30μm)、及び樹脂粉末として、高密度ポリエチレン(住友精化株式会社製、登録商標:フロービーズ HE−3040、平均粒径:12μm、融点:135℃)をそれぞれ準備した。
(Example 2)
Similar wet-laid nonwoven fabric as in Example 1 (basis weight: 50g / m 2, thickness: 0.2 mm), as a hydrogen absorbing alloy powder, MmNi 4.27 Al 0 · 30 Mn 0.24 Co 0.45 ( average particle size : Average 30 μm) and high density polyethylene (manufactured by Sumitomo Seika Co., Ltd., registered trademark: Flow Beads HE-3040, average particle size: 12 μm, melting point: 135 ° C.) were prepared as resin powders.

次いで、前記湿式不織布をポリエステル製フィルム上に載置した後、前記高密度ポリエチレン粉末と水素吸蔵合金粉末とを1:94の質量比でスーパーミキサーに投入し、第1段階として、これら粉体を混合した混合粉体を60℃に加熱した後、160℃に加熱した空気流によって40m/sec.の流速で前記湿式不織布の両面へ交互に噴きつけ、150g/m量の水素吸蔵合金粉末を湿式不織布構成繊維表面に融着させた。 Next, after placing the wet nonwoven fabric on a polyester film, the high-density polyethylene powder and the hydrogen storage alloy powder are put into a super mixer at a mass ratio of 1:94. The mixed powder mixture was heated to 60 ° C. and then 40 m / sec. By an air flow heated to 160 ° C. Were alternately sprayed onto both surfaces of the wet nonwoven fabric, and 150 g / m 2 of hydrogen storage alloy powder was fused to the surface of the wet nonwoven fabric.

次いで、第2段階として、前記と同じ混合粉体を、常温(温度:約20℃)の空気流によって、40m/sec.の流速で前記水素吸蔵合金粉末を融着させた湿式不織布の両面へ交互に噴きつけ、水素吸蔵合金粉末を融着させた湿式不織布の空隙に混合粉体を充填した。   Next, as the second stage, the same mixed powder as described above was applied at 40 m / sec. By an air flow at normal temperature (temperature: about 20 ° C.). The hydrogen storage alloy powder fused with the hydrogen storage alloy powder was alternately sprayed on both surfaces at a flow rate of, and the mixed powder was filled into the voids of the wet nonwoven fabric fused with the hydrogen storage alloy powder.

その後、温度140℃に設定した連続式接着機(一対のゴムロールにより9.8N/cmで加圧)で熱処理を実施し、主として高密度ポリエチレン樹脂粉体の融着作用により隣接する水素吸蔵合金粉末同士を結合させて、マトリックス(目付:576g/m、水素吸蔵合金粉末量:520g/m)を形成した。このマトリックスにおいては、一部の水素吸蔵合金粉末が複合繊維の融着作用により結合し、一部の水素吸蔵合金粉末が隣接する水素吸蔵合金粉末と高密度ポリエチレン樹脂粉体の融着作用により結合した状態にあった。 Then, heat treatment was performed with a continuous bonding machine set at a temperature of 140 ° C. (pressurized with a pair of rubber rolls at 9.8 N / cm), and the adjacent hydrogen storage alloy powder mainly due to the fusion action of high-density polyethylene resin powder. They were bonded together to form a matrix (weight per unit: 576 g / m 2 , hydrogen storage alloy powder amount: 520 g / m 2 ). In this matrix, some hydrogen storage alloy powders are bonded by the fusion action of composite fibers, and some hydrogen storage alloy powders are bonded by the fusion action of adjacent hydrogen storage alloy powder and high-density polyethylene resin powder. I was in a state.

そして、実施例1と同様の手順で無電解めっきを施して、多孔性のニッケル膜によってマトリックス表面を被覆し、本発明の水素吸蔵合金含有シート(目付:706g/m、膜厚:1μm)を製造した。 Then, electroless plating is performed in the same procedure as in Example 1, the matrix surface is covered with a porous nickel film, and the hydrogen storage alloy-containing sheet of the present invention (weight per unit: 706 g / m 2 , film thickness: 1 μm) Manufactured.

(比較例1)
芯成分がポリプロピレンからなり、鞘成分が高密度ポリエチレン(融点:125℃)からなる複合繊維(繊度:0.5dtex、繊維長:5mm)と、水素吸蔵合金粉末(MmNi4.27Al0・30Mn0.24Co0.45、平均粒径:約30μm)とを、56:520の質量比で混合分散させたスラリーを、短網を備えた抄紙機に供給し、短網により抄き上げた湿式繊維ウエブ(ランダムに配向)を温度140℃に設定した連続式接着機(一対のゴムロールにより9.8N/cmで加圧)で熱処理を実施して、複合繊維の鞘成分で複合繊維同士及び複合繊維と水素吸蔵合金粉末とを融着したマトリックス(目付:576g/m、厚さ:0.5mm、水素吸蔵合金粉末量:520g/m)を形成した。
(Comparative Example 1)
The core component comprises polypropylene, sheath component is high-density polyethylene (melting point: 125 ° C.) composite fibers comprising (fineness: 0.5 dtex, fiber length: 5 mm) and the hydrogen storage alloy powder (MmNi 4.27 Al 0 · 30 (Mn 0.24 Co 0.45 , average particle size: about 30 μm) was mixed and dispersed at a mass ratio of 56: 520 to a paper machine equipped with a short mesh, and the paper was made by the short mesh The wet fiber web (randomly oriented) was heat treated with a continuous bonding machine (pressed at 9.8 N / cm with a pair of rubber rolls) at a temperature of 140 ° C. In addition, a matrix (weight: 576 g / m 2 , thickness: 0.5 mm, hydrogen storage alloy powder amount: 520 g / m 2 ) was formed by fusing the composite fiber and the hydrogen storage alloy powder.

次に、マトリックスを実施例1と全く同様の方法により無電解めっきを施して、多孔性のニッケル膜によってマトリックス表面を被覆し、水素吸蔵合金含有シート(目付:706g/m、膜厚:1μm)を製造した。 Next, the matrix was subjected to electroless plating in the same manner as in Example 1, the matrix surface was covered with a porous nickel film, and a hydrogen storage alloy-containing sheet (weight per unit: 706 g / m 2 , film thickness: 1 μm) ) Was manufactured.

(比較例2)
発泡ニッケルシート(目付:450g/m、厚さ:0.5mm)に、水素吸蔵合金粉末、増粘剤としてのカルボキシメチルセルロース、粘着剤としてのポリテトラフルオロエチレンとを含むペーストを充填し、乾燥した後、室温でロール圧延して、水素吸蔵合金含有シート(目付:576g/m、厚さ:0.5mm、水素吸蔵合金粉末量:520g/m)を製造した。
(Comparative Example 2)
A paste containing a hydrogen storage alloy powder, carboxymethylcellulose as a thickener, and polytetrafluoroethylene as an adhesive is filled in a foamed nickel sheet (weight: 450 g / m 2 , thickness: 0.5 mm) and dried. Then, it was rolled at room temperature to produce a hydrogen storage alloy-containing sheet (weight per unit: 576 g / m 2 , thickness: 0.5 mm, hydrogen storage alloy powder amount: 520 g / m 2 ).

(評価)
1.変形性;
各水素吸蔵合金含有シートを5cm×30cmの長方形状に切断してテープ状試験片を作製した。次いで、各テープ状試験片を長手方向に簀巻き状に巻き取った後、テープ状に広げ戻した。この時、水素吸蔵合金粉末の脱落量がほとんど認められないものを◎、脱落が明らかに認められるものを○、脱落量が大きく塊状に脱落が認められるものを×、と評価した。この結果は表1に示す通りであった。
(Evaluation)
1. Deformability;
Each hydrogen storage alloy-containing sheet was cut into a 5 cm × 30 cm rectangular shape to prepare a tape-shaped test piece. Subsequently, each tape-shaped test piece was wound up in a longitudinal direction in the longitudinal direction, and then spread back into a tape shape. At this time, the case where the amount of falling off of the hydrogen storage alloy powder was hardly recognized was evaluated as 、, the case where the falling off was clearly recognized was evaluated as も の, and the case where the falling amount was large and was observed as a lump was evaluated as ×. The results are shown in Table 1.

2.電池性能の評価;
まず、発泡ニッケル基材を用いたペースト式ニッケル正極(41mm×70mm長)と、負極として、前述の各水素吸蔵合金含有シート(40mm×100mm長)とをそれぞれ用意した。また、ポリオレフィン繊維からなる湿式不織布をスルホン化処理したセパレータ(目付:55g/m、厚さ:0.15mm)、電解液として、5N−水酸化カリウム及び1N−水酸化リチウム、及び外装缶を用意した。
2. Evaluation of battery performance;
First, a paste type nickel positive electrode (41 mm × 70 mm length) using a foamed nickel base material and each of the hydrogen storage alloy-containing sheets (40 mm × 100 mm length) described above were prepared as the negative electrode. Further, a separator obtained by sulfonating a wet non-woven fabric made of polyolefin fibers (weight per unit: 55 g / m 2 , thickness: 0.15 mm), 5N-potassium hydroxide and 1N-lithium hydroxide, and an outer can as an electrolyte solution Prepared.

次いで、各セパレータを、それぞれ正極と負極との間に挟み込み、渦巻き状に巻回して電極群を作製し、この電極群を外装缶に収納した。次いで、電解液を外装缶に注液し、封缶して円筒形ニッケル−水素電池(AA800mAh)を作製した。   Next, each separator was sandwiched between a positive electrode and a negative electrode and wound in a spiral shape to produce an electrode group, and this electrode group was housed in an outer can. Next, the electrolytic solution was poured into an outer can and sealed to produce a cylindrical nickel-hydrogen battery (AA 800 mAh).

この円筒型ニッケル−水素電池の活性化を行った後、充電率0.1Cで120%充電し、15分間休止し、終止電圧0.8Vになるまで放電率0.2Cで放電させることを1サイクルとする充放電を繰り返し、放電容量が初期容量の80%未満となるまでに要する充放電サイクル数を測定した。この充放電サイクル数の測定は各水素吸蔵合金含有シートを用いて各10個電池を作製し、その算術平均値を算出した。この結果は表1に示す通りであった。なお、容量は活性化後、充電率0.1Cで120%充電し、15分間休止し、終止電圧1Vになるまで放電率0.2Cで放電した時の容量であり、活物質利用率は、前記容量の活物質(水素吸蔵合金粉末)の質量から求めた理論容量に対する百分率である。   After the activation of the cylindrical nickel-hydrogen battery, the battery was charged at 120% at a charging rate of 0.1 C, paused for 15 minutes, and discharged at a discharging rate of 0.2 C until a final voltage of 0.8 V was reached. The charge / discharge cycle was repeated, and the number of charge / discharge cycles required until the discharge capacity was less than 80% of the initial capacity was measured. For the measurement of the number of charge / discharge cycles, 10 batteries were prepared using each hydrogen storage alloy-containing sheet, and the arithmetic average value was calculated. The results are shown in Table 1. The capacity is the capacity when 120% charged at a charging rate of 0.1 C after activation, rested for 15 minutes, and discharged at a discharging rate of 0.2 C until the final voltage is 1 V. The active material utilization rate is It is a percentage with respect to the theoretical capacity obtained from the mass of the active material (hydrogen storage alloy powder) having the capacity.

Figure 0005182789
Figure 0005182789

表1からもわかるように、実施例1、2の水素吸蔵合金含有シートは活物質(水素吸蔵合金粉末)の脱落が抑えられた変形性に優れるものであった。また、電池群構成時にセパレータを突き破ることがなく、セパレータ内部に活物質(水素吸蔵合金粉末)粒子が潜り込むことによる微短絡が抑制されているため、サイクル数の多い、寿命の長い電池を製造することができた。更に、水素吸蔵合金粉末の充填量が多く、また、活物質(水素吸蔵合金粉末)同士の密着性が高いことによって、容量、活物質利用率の高いものであった。また、実施例2の水素吸蔵合金含有シートは製造時における熱の影響が少なく、酸化劣化しておらず、また、活物質(水素吸蔵合金粉末)同士の密着性が高いため、容量、活物質利用率の更に優れる電池を製造できた。   As can be seen from Table 1, the hydrogen storage alloy-containing sheets of Examples 1 and 2 were excellent in deformability in which the active material (hydrogen storage alloy powder) was prevented from falling off. In addition, a battery having a large number of cycles and having a long life is manufactured because a fine short circuit due to the active material (hydrogen storage alloy powder) particles entering the separator is suppressed without breaking through the separator when the battery group is configured. I was able to. Furthermore, since the filling amount of the hydrogen storage alloy powder was large and the adhesiveness between the active materials (hydrogen storage alloy powder) was high, the capacity and the active material utilization rate were high. In addition, the hydrogen storage alloy-containing sheet of Example 2 is less affected by heat during production, is not oxidized, and has high adhesion between active materials (hydrogen storage alloy powders). A battery with even better utilization could be produced.

これに対して、比較例1の水素吸蔵合金含有シートは変形させた際に、活物質(水素吸蔵合金粉末)が脱落しやすいものであった。また、活物質(水素吸蔵合金粉末)同士の密着性が低いことによって、容量、活物質利用率の低いものであった。更には、セパレータ内部に活物質(水素吸蔵合金粉末)粒子が潜り込むことによる微短絡が発生しやすく、サイクル数の少ない、寿命の短い電池しか製造することができなかった。   On the other hand, when the hydrogen storage alloy-containing sheet of Comparative Example 1 was deformed, the active material (hydrogen storage alloy powder) was likely to fall off. Moreover, since the adhesiveness between the active materials (hydrogen storage alloy powder) is low, the capacity and the active material utilization rate are low. Furthermore, a fine short-circuit due to the active material (hydrogen storage alloy powder) particles entering the separator tends to occur, and only a battery with a short cycle number and a short life could be produced.

また、比較例2の水素吸蔵合金含有シートは変形させた際に、活物質(水素吸蔵合金粉末)の脱落が認められるものであった。また、活物質(水素吸蔵合金粉末)同士の密着性が低いことによって、容量の低いものであった。   Further, when the hydrogen storage alloy-containing sheet of Comparative Example 2 was deformed, the active material (hydrogen storage alloy powder) was observed to fall off. Moreover, it was a thing with a low capacity | capacitance by the low adhesiveness of active materials (hydrogen storage alloy powder).

Claims (10)

マトリックス内部の繊維シート構成繊維表面、水素吸蔵合金粉末表面、及び樹脂表面が多孔性の金属膜によって被覆された水素吸蔵合金含有シートであり、前記マトリックスは繊維シートの空隙に水素吸蔵合金粉末が充填されており、一部の水素吸蔵合金粉末は樹脂によって繊維シート構成繊維に結合しており、一部の水素吸蔵合金粉末は樹脂によって隣接する水素吸蔵合金粉末と結合していることを特徴とする水素吸蔵合金含有シート。 The fiber sheet constituting the fiber sheet inside the matrix , the hydrogen storage alloy powder surface, and the resin surface are coated with a porous metal film. The matrix is filled with hydrogen storage alloy powder in the voids of the fiber sheet. A part of the hydrogen storage alloy powder is bonded to the fiber sheet constituting fiber by a resin, and a part of the hydrogen storage alloy powder is bonded to an adjacent hydrogen storage alloy powder by the resin. Hydrogen storage alloy-containing sheet. 繊維シート構成繊維を構成する樹脂の融着により、一部の水素吸蔵合金粉末と結合していることを特徴とする、請求項1記載の水素吸蔵合金含有シート。   The hydrogen-absorbing alloy-containing sheet according to claim 1, wherein the hydrogen-absorbing alloy-containing sheet is bonded to a part of the hydrogen-absorbing alloy powder by fusing resin constituting the fiber sheet constituting fiber. 繊維シートがポリオレフィン系不織布からなることを特徴とする、請求項1又は請求項2に記載の水素吸蔵合金含有シート。   The hydrogen storage alloy-containing sheet according to claim 1 or 2, wherein the fiber sheet is made of a polyolefin-based nonwoven fabric. 繊維シートの空隙に、樹脂粉末と水素吸蔵合金粉末とを充填する粉末充填工程、
前記充填した樹脂粉末の結合作用を発揮させて、一部の水素吸蔵合金粉末を繊維シート構成繊維に結合させるとともに、一部の水素吸蔵合金粉末を隣接する水素吸蔵合金粉末と結合させてマトリックスを形成するマトリックス形成工程、
前記マトリックスを金属以外の微粒子を分散させためっき浴中で無電解めっきを施すことにより、マトリックス表面を多孔性の金属膜によって被覆する金属膜被覆工程、
とを含む水素吸蔵合金含有シートの製造方法。
A powder filling step of filling the voids of the fiber sheet with resin powder and hydrogen storage alloy powder;
The bonding effect of the filled resin powder is exerted so that a part of the hydrogen storage alloy powder is bonded to the fiber sheet constituting fiber, and a part of the hydrogen storage alloy powder is bonded to the adjacent hydrogen storage alloy powder to form a matrix. Matrix forming step to form,
A metal film coating step in which the matrix surface is coated with a porous metal film by performing electroless plating in a plating bath in which fine particles other than metal are dispersed;
The manufacturing method of the hydrogen storage alloy containing sheet | seat containing these.
粉末充填工程を、樹脂粉末と水素吸蔵合金粉末とを含む気流を繊維シートへ供給して実施することを特徴とする、請求項4記載の水素吸蔵合金含有シートの製造方法。   The method for producing a hydrogen-absorbing alloy-containing sheet according to claim 4, wherein the powder filling step is performed by supplying an air stream containing resin powder and hydrogen-absorbing alloy powder to the fiber sheet. 粉末充填工程が、水素吸蔵合金粉末が繊維シート構成繊維の融点よりも加熱された状態で含む気流を繊維シートへ供給する第1段階と、樹脂粉末と水素吸蔵合金粉末とを含む気流を繊維シートへ供給する第2段階とを含んでいることを特徴とする、請求項4記載の水素吸蔵合金含有シートの製造方法。   The powder filling step includes a first step of supplying an air flow including the hydrogen storage alloy powder in a state heated to a melting point of the fiber constituting the fiber sheet to the fiber sheet, and an air flow including the resin powder and the hydrogen storage alloy powder. The method for producing a hydrogen-absorbing alloy-containing sheet according to claim 4, further comprising a second stage of supplying to the sheet. 粉末充填工程が、繊維シート構成繊維の融点よりも加熱された気流によって水素吸蔵合金粉末を繊維シートへ供給する第1段階と、樹脂粉末と水素吸蔵合金粉末とを含む気流を繊維シートへ供給する第2段階とを含んでいることを特徴とする、請求項4記載の水素吸蔵合金含有シートの製造方法。   The powder filling step supplies the fiber sheet with an air flow including a first stage of supplying the hydrogen storage alloy powder to the fiber sheet by an air flow heated from the melting point of the fiber constituting the fiber sheet, and the resin powder and the hydrogen storage alloy powder. The method for producing a hydrogen storage alloy-containing sheet according to claim 4, further comprising a second stage. マトリックス形成工程において、樹脂粉末及び繊維シート構成繊維の表面を構成する樹脂を融着させ、水素吸蔵合金粉末を結合させることを特徴とする、請求項4〜7のいずれかに記載の水素吸蔵合金含有シートの製造方法。   The hydrogen storage alloy according to any one of claims 4 to 7, wherein in the matrix formation step, the resin powder and the resin constituting the surface of the fiber sheet constituting fiber are fused to bond the hydrogen storage alloy powder. Production method of containing sheet. 金属膜被覆工程において、金属以外の微粒子としてポリテトラフルオロエチレン微粒子を用いることを特徴とする、請求項4〜8のいずれかに記載の水素吸蔵合金含有シートの製造方法。   The method for producing a hydrogen storage alloy-containing sheet according to any one of claims 4 to 8, wherein in the metal film coating step, polytetrafluoroethylene fine particles are used as fine particles other than metal. 請求項1〜3のいずれかに記載の水素吸蔵合金含有シートを負極として備えているニッケル水素電池。   A nickel-metal hydride battery comprising the hydrogen storage alloy-containing sheet according to claim 1 as a negative electrode.
JP2007140806A 2007-05-28 2007-05-28 Hydrogen storage alloy-containing sheet, method for producing the same, and nickel metal hydride battery Expired - Fee Related JP5182789B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007140806A JP5182789B2 (en) 2007-05-28 2007-05-28 Hydrogen storage alloy-containing sheet, method for producing the same, and nickel metal hydride battery

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007140806A JP5182789B2 (en) 2007-05-28 2007-05-28 Hydrogen storage alloy-containing sheet, method for producing the same, and nickel metal hydride battery

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2008293915A JP2008293915A (en) 2008-12-04
JP5182789B2 true JP5182789B2 (en) 2013-04-17

Family

ID=40168419

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2007140806A Expired - Fee Related JP5182789B2 (en) 2007-05-28 2007-05-28 Hydrogen storage alloy-containing sheet, method for producing the same, and nickel metal hydride battery

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5182789B2 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102593458B (en) * 2012-02-28 2014-06-18 中国科学院长春应用化学研究所 Recarburization negative electrode of metal hydride-nickel battery and method for improving power
CN103367817B (en) * 2013-07-12 2016-05-18 深圳市量能科技有限公司 A kind of Ni-MH battery and manufacture method thereof of exempting from formation process

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008103103A (en) * 2006-10-17 2008-05-01 Sumitomo Electric Ind Ltd Hydrogen storage alloy negative electrode for alkaline secondary battery

Also Published As

Publication number Publication date
JP2008293915A (en) 2008-12-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3191752B2 (en) Nickel-hydrogen secondary battery and method for manufacturing electrode thereof
US10804518B2 (en) Anion conducting membrane
JP5119577B2 (en) Nickel metal hydride battery
JP5046539B2 (en) Nickel metal hydride storage battery
JP2023133607A (en) Electrolyte solution for zinc battery and zinc battery
JP4429569B2 (en) Nickel metal hydride storage battery
JP5182789B2 (en) Hydrogen storage alloy-containing sheet, method for producing the same, and nickel metal hydride battery
JP2947284B2 (en) Non-sintered positive electrode for alkaline storage battery and alkaline storage battery using the same
JP2009140676A (en) Nonwoven fabric substrate for battery, battery electrode employing the same, and battery
JP2003109600A (en) Current collector material for battery, and battery using the same
JP6324783B2 (en) Battery electrode and battery
JPS5937667A (en) Metal oxide-hydrogen battery
CN101150193B (en) Battery electrode substrate, and electrode employing the same
JP2005280164A (en) Composite sheet body and its manufacturing method
JP4747536B2 (en) Alkaline storage battery
JP2000215873A (en) Alkaline storage battery and its manufacture
JP2010212244A (en) Collector, battery electrode substrate, and methods of producing them
JP3330263B2 (en) Alkaline secondary battery and manufacturing method thereof
JP4390956B2 (en) Alkaline battery separator
JPH06302319A (en) Manufacture of hydrogen storage electrode and metal oxide-hydrogen storage battery having electrode
JP2008117579A (en) Hydrogen absorbing alloy negative electrode for alkaline battery
WO2022145034A1 (en) Nickel hydrogen secondary battery
JP2005071844A (en) Current collection material for electrochemical element and battery using this as well as electric double layer capacitor using this
JP4644801B2 (en) Composite sheet body and method for producing the same
JP2975616B2 (en) Nickel oxide / hydrogen storage alloy secondary battery

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20100430

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821

Effective date: 20100430

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20120925

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20121121

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20121218

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20130109

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5182789

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20160125

Year of fee payment: 3

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees