JP5342499B2 - Hydrogen storage alloy - Google Patents

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Description

本発明は、CaCu型結晶構造を有するAB型水素吸蔵合金に関する。詳しくは、電気自動車及びハイブリッド自動車用途等に搭載するNi−MH電池に用いる負極活物質として好適な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. Specifically, the present invention relates to a hydrogen storage alloy suitable as a negative electrode active material used for a Ni-MH battery mounted in an electric vehicle and a hybrid vehicle.

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、電気自動車(EV:Electric Vehicle)、ハイブリッド自動車(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)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(「Ni−MH電池」と称する)や燃料電池等、様々な分野で実用化が進められている。   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, an electric vehicle (EV: Electric Vehicle) and a hybrid vehicle (HEV: Hybrid Electric Vehicle; an automobile that uses two power sources, an electric motor and an internal combustion engine), a nickel-hydrogen battery (referred to as a “Ni-MH battery”), a fuel cell, etc. mounted on a digital still camera Practical use is in progress.

水素吸蔵合金としては、LaNiに代表されるAB型合金、ZrV0.4Ni1.5に代表されるAB型合金、そのほかAB型合金やAB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 AB 5 type alloy represented by LaNi 5 , AB 2 type alloy represented by ZrV 0.4 Ni 1.5 , and other AB type alloy and A 2 B type alloy are known. It has been. 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.

これらの中で、CaCu型の結晶構造を有するAB型水素吸蔵合金、例えば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等の元素を用いてなる合金(以下、この種の合金を「Mm−Ni−Mn−Al−Co合金」と称する)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。 Among these, AB 5 type hydrogen storage alloy having a CaCu 5 type crystal structure, such as Mm (Misch metal), which is a rare earth mixture, is used at the A site, and Ni, Al, Mn, Co, etc. are used at the B site. An alloy using an element (hereinafter, this type of alloy is referred to as an “Mm—Ni—Mn—Al—Co alloy”) can form a negative electrode with a relatively inexpensive material compared to other alloy compositions, In addition, it has a feature that it can constitute a sealed nickel-metal hydride storage battery having a long cycle life and little increase in internal pressure due to gas generated during overcharge.

今後、水素吸蔵合金の用途として、電気自動車やハイブリッド自動車への普及拡大を図るためには、寿命特性及び出力特性をさらに向上させる必要がある。特に水素吸蔵合金を負極活物質とするNi−MH電池は、強アルカリ性の電解液によって水素吸蔵合金の腐食が徐々に進行するため、電池の長寿命化を図る上で合金の耐食性を高める必要がある。   In the future, it is necessary to further improve the life characteristics and output characteristics in order to spread the use of hydrogen storage alloys to electric cars and hybrid cars. In particular, in Ni-MH batteries using a hydrogen storage alloy as the negative electrode active material, the corrosion of the hydrogen storage alloy gradually progresses due to the strong alkaline electrolyte, so it is necessary to increase the corrosion resistance of the alloy in order to extend the life of the battery. is there.

かかる課題を解決するための水素吸蔵合金として、例えば特許文献1には、一般式MmNiMnAlCo(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CaCu型の結晶構造を有する水素吸蔵合金が開示されている。 As the hydrogen storage alloy to solve such a problem, for example, Patent Document 1, 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, except in the case of b = c = 0, and if the 0 <b ≦ 0.3 and 0 <c ≦ 0.4, is, b + c <CaCu 5 type represented by a is) 0.5 A hydrogen storage alloy having a crystalline structure is disclosed.

特許文献2には、一般式MmNiMnAlCo(式中、Mmはミッシュメタル、4.0<a≦4.3、0.25≦b≦0.4、0.25≦c≦0.4、0.3≦d≦0.5、5.05≦a+b+c+d≦5.25)若しくは一般式MmNiMnAlCo(式中、Mmはミッシュメタル、XはCu及び/又はFe、4.0<a≦4.3、0.25≦b≦0.4、0.25≦c≦0.4、0.3≦d≦0.5、0<e≦0.1、5.05≦a+b+c+d+e≦5.25)で表されるCaCu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404.9pm以上であることを特徴とする水素吸蔵合金が開示されている。 Patent Document 2 discloses a general formula MmNi a Mn b Al c Co d (where Mm is a misch metal, 4.0 <a ≦ 4.3, 0.25 ≦ b ≦ 0.4, 0.25 ≦ c). ≦ 0.4, 0.3 ≦ d ≦ 0.5, 5.05 ≦ a + b + c + d ≦ 5.25) or the general formula MmNi a Mn b Al c Co d X e (where Mm is Misch metal, X is Cu And / or Fe, 4.0 <a ≦ 4.3, 0.25 ≦ b ≦ 0.4, 0.25 ≦ c ≦ 0.4, 0.3 ≦ d ≦ 0.5, 0 <e ≦ 0 .1, 5.05 ≦ a + b + c + d + e ≦ 5.25), which is an AB5 type hydrogen storage alloy having a CaCu 5 type crystal structure, characterized by having a c-axis lattice length of 404.9 pm or more. A hydrogen storage alloy is disclosed.

また、耐食性を高め得る水素吸蔵合金として、特許文献3には、希土類元素、Mg、Ni、及びAlを少なくとも含み、Cu−Kα線をX線源とするX線回折測定において、2θ=30°〜34°の範囲に現れる最強ピークの強度(IA)と、2θ=40°〜44°の範囲に現れる最強ピークの強度(IB)との強度比(IA/IB)が0.6以上である水素吸蔵合金であって、希土類元素としてLaが実質的に含まれていないことを特徴とする水素吸蔵合金が開示されている。   In addition, as a hydrogen storage alloy capable of improving corrosion resistance, Patent Document 3 includes at least a rare earth element, Mg, Ni, and Al, and in an X-ray diffraction measurement using Cu—Kα rays as an X-ray source, 2θ = 30 °. The intensity ratio (IA / IB) between the intensity (IA) of the strongest peak appearing in the range of ˜34 ° and the intensity (IB) of the strongest peak appearing in the range of 2θ = 40 ° to 44 ° is 0.6 or more. A hydrogen storage alloy is disclosed that is substantially free of La as a rare earth element.

同じく耐食性を高め得る水素吸蔵合金として、特許文献4には、一般式Ln1-xMgxNiy-a-bAla(式中、LnはYを含む希土類元素から選択される少なくとも1種の元素、MはV,Nb,Ta,Cr,Mo,Mn,Fe,Co,Ga,Zn,Sn,In,Cu,Si,P,B,Zr及びTiから選択される少なくとも1種の元素であり、0.05≦x≦0.35、2.8≦y≦3.9、0.05≦a≦0.30、0≦b≦0.5の条件を満たす。)で表され、Cu−Kα線をX線源とするX線回折測定において、2θ=44〜46°の範囲に現れる最強ピークの半値幅Δθ1が、2θ=34.5〜36.5°の範囲に現れる最強ピークの半値幅Δθ2より小さいことを特徴とするアルカリ電池用水素吸蔵合金が開示されている。 Similarly, as a hydrogen storage alloy capable of improving corrosion resistance, Patent Document 4 discloses a general formula Ln 1-x Mg x Ni yab Al a M b (wherein Ln is at least one element selected from rare earth elements including Y). , M is at least one element selected from V, Nb, Ta, Cr, Mo, Mn, Fe, Co, Ga, Zn, Sn, In, Cu, Si, P, B, Zr and Ti, 0.05 ≦ x ≦ 0.35, 2.8 ≦ y ≦ 3.9, 0.05 ≦ a ≦ 0.30, and 0 ≦ b ≦ 0.5.), Cu—Kα In an X-ray diffraction measurement using a line as an X-ray source, the half-value width Δθ 1 of the strongest peak appearing in the range of 2θ = 44 to 46 ° is half of the strongest peak appearing in the range of 2θ = 34.5 to 36.5 ° A hydrogen storage alloy for alkaline batteries is disclosed which is smaller than the value range Δθ 2 .

特許文献5には、寿命特性に特に優れた水素吸蔵合金、すなわち均質な組織及び特性を有する水素吸蔵合金を得るべく、ニッケル系水素吸蔵合金原料を溶解し、得られた溶湯を鋳型に流し込んで急冷し、得られた合金を粉砕して合金粉末とし、該合金粉末を分級し、分級した合金粉末を不活性ガス雰囲気中1000〜1200℃の温度で熱処理(高温保持処理)する製造方法が開示されている。   In Patent Document 5, in order to obtain a hydrogen storage alloy having particularly excellent life characteristics, that is, a hydrogen storage alloy having a homogeneous structure and characteristics, a nickel-based hydrogen storage alloy raw material is melted, and the obtained molten metal is poured into a mold. Disclosed is a manufacturing method in which the obtained alloy is pulverized by rapid cooling, the alloy powder is classified, the alloy powder is classified, and the classified alloy powder is heat-treated at a temperature of 1000 to 1200 ° C. in an inert gas atmosphere (high temperature holding treatment). Has been.

特開2001−40442号公報JP 2001-40442 A 特許第3493516号公報Japanese Patent No. 3493516 特開2004−263213号公報JP 2004-263213 A 特開2007−250439号公報JP 2007-250439 A 特開2002−212601号公報JP 2002-212601 A

本発明は、従来とは全く異なるアプローチにより、耐食性に優れた新たな水素吸蔵合金を提供せんとするものである。   The present invention intends to provide a new hydrogen storage alloy excellent in corrosion resistance by a completely different approach.

かかる課題解決のため、本発明は、インターナショナルテーブル番号191(P6/mmm)の空間群を有するCaCu型結晶構造からなる、Alを含有する水素吸蔵合金であって、水素吸蔵合金の結晶構造解析において、3gサイトの熱振動パラメータBeq(3g)に対する2cサイトの熱振動パラメータBeq(2c)の比率としてのBeq比(2c/3g)が1.4〜10.0であることを特徴とする水素吸蔵合金を提案する。 In order to solve this problem, the present invention is an Al-containing hydrogen storage alloy having a CaCu 5 type crystal structure having a space group of International Table No. 191 (P6 / mmm), and a crystal structure analysis of the hydrogen storage alloy In which the Beq ratio (2c / 3g) as a ratio of the thermal vibration parameter Beq (2c) of the 2c site to the thermal vibration parameter Beq (3g) of the 3g site is 1.4 to 10.0 Propose a storage alloy.

インターナショナルテーブル番号191(P6/mmm)の空間群を有するCaCu型結晶構造からなる水素吸蔵合金において、各構成元素、特にAlにおける3gサイトと2cサイトの存在割合を調整する、すなわちBeq比(2c/3g)が所定の範囲となるように水素吸蔵合金を調製することで、結晶構造を安定させることができ、出力特性を損なくことなく、耐食性を高めることができることが分かった。 In a hydrogen storage alloy having a CaCu 5 type crystal structure having a space group of International Table No. 191 (P6 / mmm), the proportion of 3g sites and 2c sites in each constituent element, particularly Al, is adjusted, that is, the Beq ratio (2c It was found that by preparing the hydrogen storage alloy so that / 3 g) is within a predetermined range, the crystal structure can be stabilized and the corrosion resistance can be improved without impairing the output characteristics.

縦軸:磁化上昇率(:VSM上昇率)の指標(vs比較例3)、横軸:3gサイトの熱振動パラメータに対する2cサイトの熱振動パラメータのBeq比(2c/3g)からなる座標中に、実施例及び比較例の値をプロットして、これらの傾向を示したグラフである。The vertical axis is an index of the rate of increase in magnetization (: VSM increase rate) (vs comparative example 3), and the horizontal axis is in coordinates consisting of the Bec ratio (2c / 3g) of the thermal vibration parameter of the 2c site to the thermal vibration parameter of the 3g site It is the graph which plotted the value of the Example and the comparative example, and showed these tendencies.

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.

(組成)
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、インターナショナルテーブル番号191(P6/mmm)の空間群を有するCaCu型結晶構造からなり、Alを含有する水素吸蔵合金である。例えば、一般式MmNiMnAlCo(式中、Mmはミッシュメタル、a+b+c+d>5)、又は、一般式MmNiMnAlCo(式中、Mmはミッシュメタル、Mは、Fe、Cu、V、Zn、Zrのうちの1種又は2種以上、a+b+c+d+e>5)で表すことができるAB型水素吸蔵合金を挙げることができる。
(composition)
The hydrogen storage alloy of the present embodiment (hereinafter referred to as “the present hydrogen storage alloy”) is a hydrogen storage alloy having a CaCu 5 type crystal structure having a space group of International Table No. 191 (P6 / mmm) and containing Al. . For example, the general formula MmNi a Mn b Al c Co d ( wherein, Mm is the mischmetal, a + b + c + d > 5), or, in the general formula MmNi a Mn b Al c Co d M e ( wherein, Mm is misch metal, M is one or more of Fe, Cu, V, Zn, and Zr, and AB 5 type hydrogen storage alloy that can be represented by a + b + c + d + e> 5) Can be mentioned.

本水素吸蔵合金において、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」ともと称する)は、特に限定するものではないが、電気自動車(「EV」と称する)及びハイブリッド自動車(「HEV」と称する)に搭載するNi−MH電池の負極活物質に使用する観点から、5.0より大きいことが重要であり、中でも5.0<ABx≦5.5であるのが好ましい。
ABxが5.0より大きい、すなわちBサイトリッチの非化学量論組成であると、低温容量及び寿命特性(容量維持率)の低下を抑制することができる。よって、このような観点から、ABxは5.1以上であるのがより好ましく、5.2以上、特に5.3以上であるのがさらに好ましく、他方、5.4以下であるのがさらに好ましい。
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”) Is not particularly limited, from the viewpoint of use as a negative electrode active material for Ni-MH batteries mounted on electric vehicles (referred to as “EV”) and hybrid vehicles (referred to as “HEV”). It is important that it is greater than 0, and it is particularly preferable that 5.0 <ABx ≦ 5.5.
When ABx is greater than 5.0, that is, a B-site rich non-stoichiometric composition, it is possible to suppress a decrease in low-temperature capacity and life characteristics (capacity maintenance ratio). Therefore, from such a viewpoint, ABx is more preferably 5.1 or more, more preferably 5.2 or more, particularly preferably 5.3 or more, and further preferably 5.4 or less. .

Mm、Ni、Mn、Al、Co及びMの組成比率は、特に限定するものではないが、EV及びHEVに搭載するNi−MH電池の負極活物質に使用する観点からは、次のように考えることができる。   The composition ratio of Mm, Ni, Mn, Al, Co, and M is not particularly limited, but is considered as follows from the viewpoint of use as a negative electrode active material of a Ni-MH battery mounted on EV and HEV. be able to.

Coの割合(d)は、その量を低減すれば安価に提供できるが、寿命特性を維持することが難しくなるため、0.10〜0.80であるのが好ましく、特に0.10以上、或いは0.50以下、中でも特に0.20以上、或いは0.40以下、その中でも特に0.30以下であるのが好ましい。   The ratio (d) of Co can be provided at low cost if the amount is reduced, but it is difficult to maintain the life characteristics, so it is preferably 0.10 to 0.80, particularly 0.10 or more, Alternatively, it is preferably 0.50 or less, particularly 0.20 or more, or 0.40 or less, and particularly preferably 0.30 or less.

Niの割合(a)は、3.70〜4.70、好ましくは4.00以上、或いは4.50以下、更に好ましくは4.10以上、或いは4.40以下、中でも4.15以上、或いは4.35以下の範囲内で調整するのがよい。3.70≦a≦4.70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。
Mnの割合(b)は、0〜0.70、好ましくは0.10以上、或いは0.50以下、特に好ましくは0.20以上、或いは0.45以下、さらに好ましくは0.30以上、或いは0.41以下の範囲内で調整するのがよい。Mnの割合がかかる範囲であれば、微粉化残存率を維持し易くすることができる。
Alの割合(c)は、0.10〜0.50、好ましくは0.20以上、或いは0.50以下、特に好ましくは0.35以上、或いは0.45以下の範囲内で調整するのがよい。Alの割合がかかる範囲内であれば、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 ratio (a) of Ni is 3.70 to 4.70, preferably 4.00 or more, or 4.50 or less, more preferably 4.10 or more, or 4.40 or less, especially 4.15 or more, or It is good to adjust within the range of 4.35 or less. If it is in the range of 3.70 ≦ a ≦ 4.70, it is easy to maintain the output characteristics, and the pulverization characteristics and the life characteristics are not particularly deteriorated.
The ratio (b) of Mn is 0 to 0.70, preferably 0.10 or more, or 0.50 or less, particularly preferably 0.20 or more, or 0.45 or less, more preferably 0.30 or more, or It is preferable to adjust within the range of 0.41 or less. If the ratio of Mn is within such a range, the pulverization residual rate can be easily maintained.
The proportion (c) of Al is adjusted within the range of 0.10 to 0.50, preferably 0.20 or more, or 0.50 or less, particularly preferably 0.35 or more, or 0.45 or less. Good. If the ratio of Al is within such a range, 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 can be suppressed.

M元素は、必須元素ではないが、例えばFe、Cu、V、Zn、Zrなどを挙げることができる。中でも寿命特性の観点から、Fe及びCuのうちの1種又は2種、その中でもFeを好ましく例示することができる。例えば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。
M元素の割合(e)は、0≦e≦0.20であるのが好ましく、中でも0.15以下、その中でも0.13以下の範囲内で調整するのが好ましい。
Element M, may be mentioned such an essential element bur, for example Fe, Cu, V, Zn, Zr and the like. Among these, from the viewpoint of life characteristics, one or two of Fe and Cu, and among them, Fe can be preferably exemplified. For example, the addition of an appropriate amount of Fe can suppress the pulverization, that is, improve the life characteristics.
The ratio (e) of the M element is preferably 0 ≦ e ≦ 0.20, more preferably 0.15 or less, and particularly preferably 0.13 or less.

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が、本水素吸蔵合金においては、Laの含有量が水素吸蔵合金中13〜30wt%、特に18〜27wt%、中でも特に20〜25wt%で、Ceの含有量が水素吸蔵合金中3〜10wt%、特に4〜9wt%、中でも特に4.5〜8.5wt%であるのが好ましい。   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 having Ce (40 to 50%), La (20 to 40%), Pr, and Nd as main constituent elements can be mentioned. In this hydrogen storage alloy, the La content is a hydrogen storage alloy. 13-30 wt%, especially 18-27 wt%, especially 20-25 wt%, Ce content is 3-10 wt%, especially 4-9 wt%, especially 4.5-8.5 wt% in the hydrogen storage alloy Is preferred.

なお、Ti,Mo,W,Si,Ca,Pb,Cd,Mgのいずれかの不純物を0.05質量%程度以下であれば含んでいてもよい。   Note that any impurity of Ti, Mo, W, Si, Ca, Pb, Cd, and Mg may be included as long as it is about 0.05 mass% or less.

(熱振動パラメータ)
本水素吸蔵合金は、結晶構造解析において、3gサイトの熱振動パラメータBeq(3g)に対する2cサイトの熱振動パラメータBeq(2c)の比率としてのBeq比(2c/3g)が1.4以上であることが重要である。
一般式MmNiMnAlCo(式中、Mmはミッシュメタル、a+b+c+d>5)、又は、一般式MmNiMnAlCo(式中、Mmはミッシュメタル、Mは、Fe、Cu、V、Zn、Zrのうちの1種又は2種以上、a+b+c+d+e>5)で表すことができる従来のAB型水素吸蔵合金は、我々が調べた限り、Beq比(2c/3g)は通常1.4未満であるが、このBeq比(2c/3g)を1.4以上にすることによって耐食性が顕著に優れたものとなり、このBeq比(2c/3g)をさらに高くすれば耐食性がさらに優れたものとなることが分かった。
但し、Beq比(2c/3g)が高過ぎると、偏析の影響が大きくなるため、10.0以下であるのが現実的であり、8.0以下であるのが好ましく、特に6.1以下であるのがさらに好ましいと考えられる。
(Thermal vibration parameters)
The hydrogen storage alloy has a Beq ratio (2c / 3g) of 1.4 or more as a ratio of the thermal vibration parameter Beq (2c) at the 2c site to the thermal vibration parameter Beq (3g) at the 3g site in the crystal structure analysis. This is very important.
General formula MmNi a Mn b Al c Co d (where Mm is misch metal, a + b + c + d> 5), or general formula MmNi a Mn b Al c Co d M e (where Mm is Mish metal, M is one or more of Fe, Cu, V, Zn, Zr , a conventional AB type 5 hydrogen storage alloy that can be represented by a + b + c + d + e> 5) As far as we investigated, the Beq ratio (2c / 3g) is usually less than 1.4, but by making this Beq ratio (2c / 3g) 1.4 or more, the corrosion resistance becomes remarkably excellent. Further, it was found that if this Beq ratio (2c / 3g) is further increased, the corrosion resistance is further improved.
However, if the Beq ratio (2c / 3g) is too high, the effect of segregation increases, so that it is realistic that it is 10.0 or less, preferably 8.0 or less, particularly 6.1 or less. It is considered that it is more preferable.

AB型水素吸蔵合金において、B元素の入るサイト、例えばMm−Ni−Mn−Al−Co合金で示される合金であれば、Ni、Mn、Al及びCoが入るサイトは3gサイト若しくは2cサイトである。2cサイトは比較的狭い空間に存在し、電子密度が小さい一方、3gサイトは比較的広い空間に存在し、電子密度が高いことが知られている。これらの中でもAlの2cサイト及び3gサイトにおける占有率は合金のBeq(2c/3g)に大きく影響する。Alは3gサイトを選択的に占有することが報告されているが、Alの2cサイトにおける占有率を高める、すなわちBeq(2c/3g)を高めることにより、結晶構造がより一層安定化し、耐食性を高めることができる。 In the AB type 5 hydrogen storage alloy, a site containing B element, for example, an alloy represented by an Mm-Ni-Mn-Al-Co alloy, a site containing Ni, Mn, Al and Co is a 3g site or a 2c site. is there. It is known that the 2c site exists in a relatively narrow space and has a low electron density, while the 3g site exists in a relatively wide space and has a high electron density. Among these, the occupation ratio of Al at the 2c site and the 3g site greatly affects the Beq (2c / 3g) of the alloy. Al has been reported to selectively occupy 3g sites, but by increasing the occupancy of Al at 2c sites, that is, by increasing Beq (2c / 3g), the crystal structure becomes more stable and corrosion resistance is improved. Can be increased.

なお、熱振動パラメータは、ABx合金組成のB元素が同一の比率で2cサイト及び3gサイトに存在すると仮定した場合の各サイトの電子密度と、実測される電子密度との差を修正するためのパラメータであるから、熱振動パラメータが小さいとは実測される電子密度が大きいことを意味し、逆に熱振動パラメータが大きいとは実測される電子密度が小さいことを意味する。   The thermal vibration parameter is for correcting the difference between the electron density at each site and the actually measured electron density when it is assumed that the B element of the ABx alloy composition is present in the 2c site and the 3g site at the same ratio. Since the parameter is a parameter, a small thermal vibration parameter means that the actually measured electron density is large, and conversely, a large thermal vibration parameter means that the actually measured electron density is small.

(水素吸蔵合金の製造方法)
本水素吸蔵合金は、例えば、所定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、例えば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、次いで例えば不活性ガス雰囲気中で、目的とする温度(「保持温度」と称する)を保持する高温保持処理の直前に、当該保持温度よりも高温の温度に昇温させた後、前記保持温度まで降温させる予備熱処理(「オーバーシュート」と称する)を行うことで得ることができる。
但し、本水素吸蔵合金の製造方法がこのような製法に限定されるものではない。
(Method for producing hydrogen storage alloy)
The present hydrogen storage alloy is, for example, weighed and mixed each hydrogen storage alloy raw material so as to have a predetermined alloy composition, and melted the hydrogen storage alloy raw material using a high frequency heating melting furnace by induction heating, for example. Then, this is poured into a mold, for example, a water-cooled mold, cast at a casting temperature of, for example, 1350 to 1550 ° C., cooled at a predetermined cooling rate (a predetermined amount of cooling water), and then, for example, in an inert gas atmosphere, Immediately before the high temperature holding process for holding the target temperature (referred to as “holding temperature”), the temperature is raised to a temperature higher than the holding temperature, and then the preliminary heat treatment (“overshoot”) is performed to lower the temperature to the holding temperature. Can be obtained.
However, the manufacturing method of this hydrogen storage alloy is not limited to such a manufacturing method.

一定の条件でオーバーシュートさせた後に、目的とする温度(「保持温度」)を保持する高温保持処理を行うということは、結晶内の均質化を図るための高温保持処理の直前に、保持温度よりも高温の熱エネルギーを一次的に水素吸蔵合金に与えることであるから、これによってB元素の再配列を促し、より安定した状態とし、次いで結晶内の均質化を図ることができる。
AB型水素吸蔵合金において、B元素、例えばMm−Ni−Mn−Al−Co合金で示される合金であれば、Ni、Mn、Al及びCoが入るサイトは3gサイト若しくは2cサイトである。熱処理工程において、高温保持処理の直前に、保持温度よりも高温の熱エネルギーを一次的に水素吸蔵合金に与えることで、例えばNi、Co及びMnなどのようにイオン半径が比較的大きくて電子密度も高い元素を2cサイトから放出させ、Alなどのようにイオン半径が比較的小さくて電子密度も低い元素を2cサイトに残すことができるから、各B元素がより安定したサイトに固定されることになり、耐食性を高めることができる。
After overshooting under certain conditions, performing a high-temperature holding process that maintains the target temperature (“holding temperature”) means that the holding temperature immediately before the high-temperature holding process for homogenizing the crystal. Since heat energy at a higher temperature is primarily given to the hydrogen-absorbing alloy, rearrangement of the B element can be promoted to achieve a more stable state, and then homogenization within the crystal can be achieved.
In the AB type 5 hydrogen storage alloy, in the case of an alloy represented by an element B, for example, an Mm—Ni—Mn—Al—Co alloy, the sites where Ni, Mn, Al, and Co enter are 3 g sites or 2 c sites. In the heat treatment step, the thermal energy higher than the holding temperature is temporarily given to the hydrogen storage alloy immediately before the high temperature holding treatment, so that the ion density is relatively large, such as Ni, Co and Mn, and the electron density. Element can be released from the 2c site and elements such as Al having a relatively small ionic radius and a low electron density can be left at the 2c site, so that each B element is fixed to a more stable site. Thus, the corrosion resistance can be improved.

このような計画的なオーバーシュートの具体的方法としては、例えば1040〜1080℃の保持温度で3〜6時間程度保持する高温保持処理を行う場合であれば、前記保持温度よりも5〜40℃高温の温度まで昇温し、その温度を0分を超えて60分保持し、その後前記の保持温度まで降温させるようにすればよい。   As a specific method of such a planned overshoot, for example, in the case of performing a high temperature holding treatment for holding for about 3 to 6 hours at a holding temperature of 1040 to 1080 ° C., 5 to 40 ° C. above the holding temperature. The temperature may be raised to a high temperature, the temperature may be maintained for more than 0 minutes for 60 minutes, and then the temperature may be lowered to the holding temperature.

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。
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は、合金組成に合わせて適宜選択、制御するのが好ましい。
鋳造方法についても、鋳型鋳造法は好ましい鋳造方法の一つであるが、例えばツインロール法(具体的には特願2002−299136の段落[0013]〜[0016]参照)、その他の鋳造法でも製造可能である。
The above production method is an example of the production method of the present hydrogen storage alloy, and is not limited thereto.
For example, it is preferable to appropriately select and control the production conditions such as casting conditions (casting method, casting temperature, cooling rate, etc.) and heat treatment conditions according to the alloy composition.
As for the casting method, the mold casting method is one of the preferable casting methods. For example, the twin roll method (specifically, refer to paragraphs [0013] to [0016] of Japanese Patent Application No. 2002-299136), and other casting methods may be used. It can be manufactured.

得られた水素吸蔵合金(インゴット)は、必要に応じて、粗粉砕、微粉砕により必要な粒度の水素合金粉末とする。例えば500μmの篩目を通過する粒子サイズ(−500μm)まで粉砕を行い水素吸蔵合金粉末とすることができる。
また、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、酸やアルカリ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。
The obtained hydrogen storage alloy (ingot) is made into a hydrogen alloy powder having a required particle size by coarse pulverization and fine pulverization, if necessary. For example, it can be pulverized to a particle size (−500 μm) passing through a 500 μm sieve to obtain a hydrogen storage alloy powder.
In addition, if necessary, the surface of the alloy may be coated with a metal material or polymer resin, or the surface may be treated with an acid or alkali, and used as a negative electrode active material for various batteries. it can.

(水素吸蔵合金の利用)
本水素吸蔵合金(インゴット及び粉末を含む)は、公知の方法により、電池用負極を調製することができる。すなわち、公知の方法により結着剤、導電助剤などを混合、成形することにより水素吸蔵合金負極を構成することができる。
(Use of hydrogen storage alloy)
The present hydrogen storage alloy (including ingot and powder) can prepare a negative electrode for a battery by a known method. That is, a hydrogen storage alloy negative electrode can be formed by mixing and forming a binder, a conductive additive and the like by a known method.

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、Ni―MH電池を構成することができる。
特に本水素吸蔵合金は、耐食性に優れており、出力を低下させずに寿命特性を高めることができるため、これらの特性が求められるEVやHEVなどに搭載するNi−MH電池として特に好適に用いることができる。
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 Ni-MH 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.
In particular, the present hydrogen storage alloy is excellent in corrosion resistance, and can improve the life characteristics without lowering the output. Therefore, the hydrogen storage alloy is particularly preferably used as a Ni-MH battery mounted on an EV, HEV or the like that requires these characteristics. be able to.

(語句の説明)
本明細書において「X〜Y」(X,Yは任意の数字)と表現する場合、特にことわらない限り「X以上Y以下」の意と共に、「好ましくはXより大きい」或いは「好ましくYより小さい」の意も包含する。
また、「X以上」或いは「X≦」(Xは任意の数字)或いは「Y以下」或いは「≦Y」(Yは任意の数字)と表現した場合、「Xより大きいことが好ましい」或いは「Y未満であるのが好ましい」旨の意図も包含する。
(Explanation of words)
In the present specification, when expressed as “X to Y” (X and Y are arbitrary numbers), “X is preferably greater than X” or “preferably more than Y” with the meaning of “X to Y” unless otherwise specified. The meaning of “small” is also included.
In addition, when expressed as “more than X” or “X ≦” (X is an arbitrary number) or “Y or less” or “≦ Y” (Y is an arbitrary number), “preferably greater than X” or “ The intention of “preferably less than Y” is also included.

次に、実施例に基づいて、本発明について更に説明するが、本発明が以下に示す実施例に限定されるものではない。   Next, the present invention will be further described based on examples, but the present invention is not limited to the following examples.

<熱振動パラメータ(Beq)の測定方法>
実施例・比較例で得られた水素吸蔵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。
得られた−500μm(500μm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)吉田製作所製)で1分間粉砕し、目開き20μmの篩で分級して―20μm(20μm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。
得られたサンプルをサンプルホルダーに充填し、X線回折装置(ブルカー・エイエックスエス(株)製D8ADVANCE)を使用し測定を行った。
<Measuring method of thermal vibration parameter (Beq)>
The hydrogen storage alloys obtained in the examples and comparative examples are roughly crushed using a jaw crusher (manufactured by Fuji Paudal: model 1021-B), and further passed through a 500 μm sieve using a horizontal brown pulverizer (manufactured by Yoshida Seisakusho). Grinding was performed to a particle size (−500 μm).
20 g of the obtained hydrogen-absorbing alloy powder of −500 μm (particles passing through a 500 μm sieve mesh) was pulverized for 1 minute with a cyclomill ((type 1033-200) manufactured by Yoshida Seisakusho) and classified with a sieve with an opening of 20 μm. A hydrogen storage alloy powder (sample) of 20 μm (particles passing through a 20 μm sieve) was obtained.
The obtained sample was filled in a sample holder, and measurement was performed using an X-ray diffractometer (D8ADVANCE manufactured by Bruker AXS Co., Ltd.).

なお、使用したX線回折装置仕様・条件等は以下の通りである。
管球:CuKα線
Spacegroup:P6/mmm
※Sample disp(mm):Refine
Detector:PSD
Detector Type:VANTEC−1
High Voltage:5616V
Discr.Lower Level:0.45V
Discr.Window Width:0.15V
Grid Lower Level:0.075V
Grid Window Width:0.524V
Flood Field Correction:Disabled
Primary radius:250mm
Secondary radius:250mm
Receiving slit width:0.1436626mm
Divergence angle:0.3°
Filament Length:12mm
Sample Length:25mm
Receiving Slit Length:12mm
Primary Sollers:2.623°
Secondary Sollers:2.623°
Lorentzian,1/Cos:0.01630098Th
Det.1 voltage:760.00V
Det.1 gain:80.000000
Det.1 discr.1 LL:0.690000
Det.1 discr.1 WW:1.078000
Scan Mode:Continuous Scan
Scan Type:Locked Coupled
Spinner Speed:15rpm
Divergence Slit:0.300°
Start:15.000000
Time per step:1.00s
Increment:0.01456
♯steps:7152
Generator voltage:35kV
Generator current:40mA
The specifications and conditions of the X-ray diffraction apparatus used are as follows.
Tube: CuKα ray Spacegroup: P6 / mmm
* Sample disp (mm): Refine
Detector: PSD
Detector Type: VANTEC-1
High Voltage: 5616V
Discr. Lower Level: 0.45V
Discr. Window Width: 0.15V
Grid Lower Level: 0.075V
Grid Window Width: 0.524V
Flood Field Correction: Disabled
Primary radius: 250mm
Secondary radius: 250mm
Receiving slit width: 0.1436626mm
Divergence angle: 0.3 °
Filament Length: 12mm
Sample Length: 25mm
Receiving Slit Length: 12mm
Primary Sollers: 2.623 °
Secondary Sollers: 2.623 °
Lorentzian, 1 / Cos: 0.01630098Th
Det. 1 voltage: 760.00V
Det. 1 gain: 80.000000
Det. 1 discr. 1 LL: 0.6900000
Det. 1 discr. 1 WW: 1.078000
Scan Mode: Continuous Scan
Scan Type: Locked Coupled
Spinner Speed: 15rpm
Divergence Slit: 0.300 °
Start: 15.000000
Time per step: 1.00s
Increment: 0.01456
#Steps: 7152
Generator voltage: 35kV
Generator current: 40 mA

測定により得られたX線回折パターン(回折角2θ=15〜120°の範囲)を用いて、解析用ソフトウエア(ソフト名:Topas Version3)で解析した。
解析には、まず測定した合金のMmの組成成分のみで100%となるようにmol%となる数値と、Ni、Al、Mn、Co及び添加金属Mの組成成分のみで100%となるようにmol%となる数値を求め、1aにはMmの組成成分と求めた数値をOcc(占有率)に設定し、2c、3gにはNi、Al、Mn、Co及び添加金属Mの組成成分と求めた数値をOcc(占有率)に設定し、FundamentalParameter手法を採用し、結晶子サイズ(Lorentzian法)も変数とした状態でリートベルト法による格子定数の精密化を行った。
次に、得られた格子定数を固定し、1a、2c、3gの熱振動パラメータをはじめに全て0.5に固定後、個々に変数とし計算を繰り返し行い、各熱振動パラメータを求めた。
Using the X-ray diffraction pattern (diffraction angle 2θ = 15 to 120 °) obtained by the measurement, analysis was performed with analysis software (software name: Topas Version 3).
In the analysis, firstly, a numerical value that is mol% so that only the compositional component of Mm of the measured alloy is 100%, and so that it is 100% only by the compositional component of Ni, Al, Mn, Co, and additive metal M. The numerical value to be mol% is obtained, 1a is set to the composition component of Mm and the obtained numerical value is set to Occ (occupancy), and 2c and 3g are obtained to be the compositional components of Ni, Al, Mn, Co and added metal M The numerical value was set to Occ (occupancy), the Fundamental Parameter method was adopted, and the lattice constant was refined by the Rietveld method with the crystallite size (Lorentzian method) as a variable.
Next, the obtained lattice constant was fixed, and the thermal vibration parameters of 1a, 2c, and 3g were all fixed to 0.5 at first, and then the calculation was repeated by using individual variables to obtain each thermal vibration parameter.

なお、解析を行う際に使用したX線回折パターンのピークは、以下の通りである。
・20.5°付近にあるミラー指数(010)で指数付けされるピーク
・21.9°付近にあるミラー指数(001)で指数付けされるピーク
・30.1°付近にあるミラー指数(011)で指数付けされるピーク
・35.8°付近にあるミラー指数(110)で指数付けされるピーク
・41.6°付近にあるミラー指数(020)で指数付けされるピーク
・42.4°付近にあるミラー指数(111)で指数付けされるピーク
・44.6°付近にあるミラー指数(002)で指数付けされるピーク
・47.5°付近にあるミラー指数(021)で指数付けされるピーク
・49.5°付近にあるミラー指数(012)で指数付けされるピーク
・56.1°付近にあるミラー指数(210)で指数付けされるピーク
・58.5°付近にあるミラー指数(112)で指数付けされるピーク
・60.9°付近にあるミラー指数(211)で指数付けされるピーク
・62.6°付近にあるミラー指数(022)で指数付けされるピーク
・64.4°付近にあるミラー指数(030)で指数付けされるピーク
・68.9°付近にあるミラー指数(031)で指数付けされるピーク
・69.4°付近にあるミラー指数(003)で指数付けされるピーク
・73.2°付近にあるミラー指数(013)で指数付けされるピーク
・74.3°付近にあるミラー指数(212)で指数付けされるピーク
・76.0°付近にあるミラー指数(220)で指数付けされるピーク
・79.7°付近にあるミラー指数(310)で指数付けされるピーク
・80.2°付近にあるミラー指数(221)で指数付けされるピーク
・80.7°付近にあるミラー指数(113)で指数付けされるピーク
・81.8°付近にあるミラー指数(032)で指数付けされるピーク
・83.9°付近にあるミラー指数(311)で指数付けされるピーク
・84.3°付近にあるミラー指数(023)で指数付けされるピーク
・90.6°付近にあるミラー指数(040)で指数付けされるピーク
・92.7°付近にあるミラー指数(222)で指数付けされるピーク
・94.7°付近にあるミラー指数(041)で指数付けされるピーク
・95.2°付近にあるミラー指数(213)で指数付けされるピーク
・96.3°付近にあるミラー指数(312)で指数付けされるピーク
・98.8°付近にあるミラー指数(004)で指数付けされるピーク
・101.5°付近にあるミラー指数(320)で指数付けされるピーク
・102.5°付近にあるミラー指数(014)で指数付けされるピーク
・102.6°付近にあるミラー指数(033)で指数付けされるピーク
・105.8°付近にあるミラー指数(321)で指数付けされるピーク
・107.4°付近にあるミラー指数(042)で指数付けされるピーク
・109.0°付近にあるミラー指数(410)で指数付けされるピーク
・110.0°付近にあるミラー指数(114)で指数付けされるピーク
・113.4°付近にあるミラー指数(411)で指数付けされるピーク
・113.9°付近にあるミラー指数(024)で指数付けされるピーク
・114.0°付近にあるミラー指数(223)で指数付けされるピーク
・118.0°付近にあるミラー指数(313)で指数付けされるピーク
・119.2°付近にあるミラー指数(322)で指数付けされるピーク
The peaks of the X-ray diffraction pattern used for the analysis are as follows.
・ Peak indexed by Miller index (010) near 20.5 ° ・ Peak indexed by Miller index (001) near 21.9 ° ・ Miller index (011) near 30.1 ° ) Peak indexed by Miller index (110) near 35.8 ° Peak indexed by Miller index (020) near 41.6 ° 42.4 ° Peak indexed by Miller index (111) near • Peak indexed by Miller index (002) near 44.6 ° • Indexed by Miller index (021) near 47.5 °・ Peak indexed by Miller index (012) near 49.5 ° ・ Peak indexed by Miller index (210) near 56.1 ° ・ Mira near 58.5 ° Peak indexed by index (112)-Peak indexed by Miller index (211) near 60.9 °-Peak indexed by Miller index (022) near 62.6 °-64 • Peak indexed with Miller index (030) near 4 ° • Peak indexed with Miller index (031) near 68.9 ° • Miller index (003) near 69.4 ° Indexed peak • Peak indexed with Miller index (013) near 73.2 ° • Peak indexed with Miller index (212) near 74.3 ° • Near 76.0 ° Peak indexed by a certain Miller index (220) • Peak indexed by a Miller index (310) near 79.7 ° • Indexed by a Miller index (221) near 80.2 °・ Peak indexed by Miller index (113) near 80.7 ° ・ Peak indexed by Miller index (032) near 81.8 ° ・ Miller index near 83.9 ° The peak indexed by (311)-The peak indexed by the Miller index (023) near 84.3 °-The peak indexed by the Miller index (040) near 90.6 °-92. Peak indexed with Miller index (222) near 7 ° • Peak indexed with Miller index (041) near 94.7 ° • Index with Miller index (213) near 95.2 ° • Peaks indexed by Miller index (312) near 96.3 ° • Peaks indexed by Miller index (004) near 98.8 ° • With 101.5 ° Peak indexed with Miller index (320) at • Index peaked with Miller index (014) near 102.5 ° • Indexed with Miller index (033) near 102.6 ° Peak ・ Peak indexed by Miller index (321) near 105.8 ° ・ Peak indexed by Miller index (042) near 107.4 degrees ・ Miller index near 109.0 degrees ( Peak indexed at 410) • peak indexed at Miller index (114) near 110.0 ° • peak indexed at Miller index (411) near 113.4 ° • 113.9 • Peak indexed with Miller index (024) near ° • Peak indexed with Miller index (223) near 114.0 ° • Near 118.0 ° Peak indexed by the Miller index (322) in the peak 119.2 vicinity ° which is indexed by the Miller index (313)

<耐食性の評価:VSM上昇率指標>
高温のアルカリ溶液中に水素吸蔵合金粉を浸漬すると、合金成分の中でも特にMn、Al及びMm(La、Ce、Nd、Pr)が合金表面からアルカリ溶液中に溶出し、残りの合金成分であるNi、Co及びFeを主体とした成分は水素吸蔵合金表面層を形成することになる。その為、高温のアルカリ溶液に浸漬すると、水素吸蔵合金表面に強磁性体であるNi、Co及びFeが存在することになる。そこで、アルカリ溶液中に水素吸蔵合金粉を浸漬させた際の磁化を測定することにより、合金表面にNi、Co及びFeがどの程度存在するか、すなわち腐食の程度を示すことができる。
ここでは、充放電した前後の磁化を測定し、充放電前の磁化に対する充放電後の磁化の変化率(%)をVSM上昇率として算出し、比較例3のVSM上昇率を100とした場合の各サンプルのVSM上昇率の値をVSM上昇率指標として示した。
<Evaluation of corrosion resistance: VSM increase rate index>
When hydrogen storage alloy powder is immersed in a high-temperature alkaline solution, Mn, Al, and Mm (La, Ce, Nd, Pr), among alloy components, are eluted from the alloy surface into the alkaline solution, and are the remaining alloy components. Components mainly composed of Ni, Co, and Fe form a hydrogen storage alloy surface layer. Therefore, when immersed in a high-temperature alkaline solution, Ni, Co, and Fe that are ferromagnetic materials exist on the surface of the hydrogen storage alloy. Therefore, by measuring the magnetization when the hydrogen storage alloy powder is immersed in an alkaline solution, it is possible to indicate how much Ni, Co, and Fe are present on the alloy surface, that is, the degree of corrosion.
Here, the magnetization before and after charging / discharging is measured, the change rate (%) of the magnetization after charging / discharging with respect to the magnetization before charging / discharging is calculated as the VSM increasing rate, and the VSM increasing rate of Comparative Example 3 is set to 100 The value of the VSM increase rate of each sample was shown as a VSM increase rate index.

(試料の調製)
実施例及び比較例で得られた水素吸蔵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。
さらに、得られたこの−500μmの合金粉末20gをサイクロミル((型式1033-200)株式会社吉田製作所)で1分間粉砕した。次に、目開き22μm、53μmの篩を自動分級機(GILSON社製「GILSONIC AUTO SIEVER」)にセットし、得られた合金粉を該自動分級機を用いて5分間分級し、目開き22μmと53μmの篩間で得られた粉をサンプルとした。
(Sample preparation)
The hydrogen storage alloys obtained in Examples and Comparative Examples are roughly crushed using a jaw crusher (manufactured by Fuji Paudal: model 1021-B), and further passed through a 500 μm sieve using a horizontal brown grinder (manufactured by Yoshida Seisakusho). Grinding was performed to a particle size (−500 μm).
Further, 20 g of the obtained −500 μm alloy powder was pulverized for 1 minute with a cyclomill (model 1033-200, Yoshida Seisakusho). Next, a sieve having a mesh size of 22 μm and 53 μm was set in an automatic classifier (“GILSONIC AUTO SIEVER” manufactured by GILSON), and the obtained alloy powder was classified using the automatic classifier for 5 minutes. The powder obtained with a 53 μm sieve was used as a sample.

(使用した装置)
・恒温槽
・ヒーター:THERMO MINDER SH−12(タイテック株式会社)
・振とう機:WATER BATH SHAKER PERSONAL H−10(タイテック株式会社)
・熱媒体:ヒータールブ・オイルK−1(株式会社キング製作所)
・振動試料型磁力計(振動試料型磁力計:TM−VSM1014−MRO−M型,電磁石:TM−WTF51.406−101.5FA型)(株式会社玉川製作所)
(Device used)
・ Constant bath / heater: THERMO MINDER SH-12 (Tytec Corporation)
-Shaker: WATER BATH SHAKER PERSONAL H-10 (Tytec Corporation)
・ Heat medium: Heater lube oil K-1 (King Manufacturing Co., Ltd.)
・ Vibrating sample type magnetometer (vibrating sample type magnetometer: TM-VSM1014-MRO-M type, electromagnet: TM-WTF51.406-101.5FA type) (Tamagawa Manufacturing Co., Ltd.)

(測定手順)
(1)100mL三角フラスコ(フッ素樹脂製)に31wt%KOH水溶液を30mL入れ、栓をして振とう機にセットした。
(2)THERMO MINDER SH−12(タイテック株式会社)で温度を調整し、三角フラスコ内の31wt%KOH水溶液を120℃に調整した。
(3)上記のように調製した20〜53μmの合金粉(サンプル)3gを投入し、WATER BATH SHAKERPERSONAL H−10(タイテック株式会社)の振とう速度を160min−1に調整して、120℃で所定時間(1時間)振とうさせた。
(4)三角フラスコ内の31wt%KOH水溶液をデカンテーションした。
(5)80℃のお湯75mLを三角フラスコに入れ、攪拌、デカンテーションを3回繰り返した。
(6)お湯で洗浄した合金粉を吸引ろ過し、80℃の循環式乾燥機で15分間乾燥させた。
(7)得られたサンプル1gに導電剤としてCu粉末を3gと結着剤としてのポリエチレン粉末0.12gを加えて混合し、混合粉末(充放電前混合粉末)を得た。この混合粉末(充放電前混合粉末)を、振動試料型磁力計(振動試料型磁力計:TM−VSM1014−MRO−M型,電磁石:TM−WTF51.406−101.5FA型)(株式会社
玉川製作所)にて、スイープパターン3(ヒステリシスループ)の測定を行った。
(Measurement procedure)
(1) 30 mL of 31 wt% KOH aqueous solution was put into a 100 mL Erlenmeyer flask (made of fluororesin), capped and set on a shaker.
(2) The temperature was adjusted with THERMO MINDER SH-12 (Tytec Corp.), and the 31 wt% KOH aqueous solution in the Erlenmeyer flask was adjusted to 120 ° C.
(3) 3 g of 20-53 μm alloy powder (sample) prepared as described above was added, and the shaking speed of WATER BATH SHAKEPERPERSONAL H-10 (Tytec Co., Ltd.) was adjusted to 160 min−1 at 120 ° C. Shake for a predetermined time (1 hour).
(4) The 31 wt% KOH aqueous solution in the Erlenmeyer flask was decanted.
(5) 75 mL of 80 ° C. hot water was placed in an Erlenmeyer flask, and stirring and decantation were repeated three times.
(6) The alloy powder washed with hot water was suction-filtered and dried for 15 minutes with a circulating dryer at 80 ° C.
(7) To 1 g of the obtained sample, 3 g of Cu powder as a conductive agent and 0.12 g of polyethylene powder as a binder were added and mixed to obtain a mixed powder (mixed powder before charge / discharge). This mixed powder (mixed powder before charging / discharging) was converted into a vibrating sample magnetometer (vibrating sample magnetometer: TM-VSM1014-MRO-M type, electromagnet: TM-WTF 51.406-101.5FA type) (Tamagawa Corporation). The sweep pattern 3 (hysteresis loop) was measured.

(振動試料型磁力計の測定条件)
・max magnetic field・・・10(kOe)
・time constant lock−in amp・・・100(msec)
・measuring method・・・sweep{speed1:5sec/1kOe speed2:10sec/1kOe(1〜−1[kOe])}
・angle・・・fix 0[°]
・gap of pole chips・・・14mm
・measuring loop・・・half
(Measurement conditions of vibrating sample magnetometer)
Max magnetic field ... 10 (kOe)
-Time constant lock-in amp ... 100 (msec)
Measuring method... Sweep {speed 1: 5 sec / 1 kOe speed 2: 10 sec / 1 kOe (1 to −1 [kOe])}
・ Angle ・ ・ ・ fix 0 [°]
・ Gap of pole chips ・ ・ ・ 14mm
・ Measuring loop ・ ・ ・ half

得られたヒステリシスループから磁化を以下のように求めた
磁化(emu/g)=M(10)−2{M(10)−M(5)}
ここで、M(10)とは、X軸が10[kOe]時の磁化であり、M(5)とは、X軸が5[kOe]時の磁化である。
この磁化では、導電材と結着剤が質量として入っているため、以下の式にて合金粉末のみの磁化を算出した。
(充放電前磁化)
合金粉のみの磁化=(得られた磁化/0.2427)
Magnetization was determined from the obtained hysteresis loop as follows: Magnetization (emu / g) = M (10) −2 {M (10) −M (5)}
Here, M (10) is the magnetization when the X axis is 10 [kOe], and M (5) is the magnetization when the X axis is 5 [kOe].
In this magnetization, since the conductive material and the binder are contained as masses, the magnetization of only the alloy powder was calculated by the following equation.
(Magnetization before charge / discharge)
Magnetization of alloy powder only = (magnetization obtained / 0.2427)

また、上記にて得られた混合粉末(充放電前混合粉末)1.24gを発泡Ni上に加圧成型し、直径18mm、厚さ1.8mmのペレット型とし、150℃×1時間真空焼成を行って焼結させてペレット電極を作製した。
このペレット電極を負極とし、十分な容量の正極(焼結式水酸化ニッケル)でセパレータ(日本バイリーン製)を介して挟み込み、31wt%のKOH水溶液中に浸漬させて開放型試験セル(図1参照)を作製し、下記条件の試験サイクルパターン(「活性化」→「一定充電サイクル」→「容量確認」)にもとづき、装置(TOSCAT3000(東洋システム社製))を使用して充放電試験を行った。
Also, 1.24 g of the mixed powder (mixed powder before charging / discharging) obtained above was pressure-molded on foamed Ni to form a pellet type having a diameter of 18 mm and a thickness of 1.8 mm, and vacuum firing at 150 ° C. for 1 hour. The pellet electrode was produced by sintering.
This pellet electrode is used as a negative electrode, sandwiched by a positive electrode (sintered nickel hydroxide) with a sufficient capacity via a separator (manufactured by Japan Vilene), and immersed in a 31 wt% aqueous KOH solution (see FIG. 1). ) And a charge / discharge test is performed using the equipment (TOSCAT3000 (manufactured by Toyo System Co., Ltd.)) based on the test cycle pattern ("activation"->"constant charge cycle"->"capacitycheck") under the following conditions It was.

[充放電条件]
(活性化及び容量確認サイクル)
・充電0.2C−120%;放電0.2C−0.9Vカット
・サイクル:1〜10サイクル、59〜60サイクル
・温度:20℃
[Charging / discharging conditions]
(Activation and capacity check cycle)
・ Charging 0.2C-120%; discharging 0.2C-0.9V cut ・ Cycle: 1-10 cycles, 59-60 cycles ・ Temperature: 20 ° C.

(一定充電サイクル)
・充電0.2C−80%;放電1.0C−0.9Vカット
・サイクル:11〜58サイクル
・温度:20℃
上記充放電後、前記同装置を使用して、下記条件にて放電した。
(Constant charge cycle)
・ Charging 0.2C-80%; Discharging 1.0C-0.9V cut ・ Cycle: 11-58 cycles ・ Temperature: 20 ° C.
After the charge / discharge, the same apparatus was used and discharged under the following conditions.

(解体前放電)
・0.2C−0.9Vカット
・温度:20℃
放電後の開放型試験セルを解体、ペレット電極を採取、採取したペレット電極を流水中にて90分以上180分以内まで洗浄し、真空乾燥機にて以下の条件で乾燥させた。
(Discharge before dismantling)
・ 0.2C-0.9V cut ・ Temperature: 20 ℃
The open test cell after discharge was disassembled, the pellet electrode was collected, the collected pellet electrode was washed in flowing water for 90 minutes to 180 minutes, and dried under the following conditions in a vacuum dryer.

(乾燥条件)
真空度:−0.1MPa
乾燥温度:30℃
乾燥時間:12時間
(Drying conditions)
Degree of vacuum: -0.1 MPa
Drying temperature: 30 ° C
Drying time: 12 hours

乾燥したペレット電極から、発泡Ni部分を剥離、電極部分のみを採取し、採取した電極部分を、アルミナ製乳鉢にて粉砕し、充放電後の混合粉末を得た。
得られた充放電後の混合粉末を、前記充放電前混合粉の磁化と同様に測定、計算し、充放電後混合粉末の磁化を算出した。
そして、このようにして得られた充放電前後の磁化から下記の式を用い、VSM上昇率を算出し、比較例3のVSM上昇率を100とした場合の各サンプルのVSM上昇率をVSM上昇率指標として表に示した。
VSM上昇率=(充放電後磁化/充放電前磁化)×100
The foamed Ni portion was peeled off from the dried pellet electrode, and only the electrode portion was collected. The collected electrode portion was pulverized in an alumina mortar to obtain a mixed powder after charge and discharge.
The obtained mixed powder after charging / discharging was measured and calculated in the same manner as the magnetization of the mixed powder before charging / discharging, and the magnetization of the mixed powder after charging / discharging was calculated.
Then, the VSM increase rate is calculated from the magnetizations before and after charging / discharging obtained in this way using the following formula, and the VSM increase rate of each sample when the VSM increase rate of Comparative Example 3 is set to 100 is increased by VSM. It is shown in the table as a rate index.
VSM increase rate = (magnetization after charge / discharge / magnetization before charge / discharge) × 100

(実施例1)
各元素の質量比率で、Mm:31.79%、Ni:57.98%、Mn:5.09%、Al:2.15%、Co:2.69%、Fe:0.30%となるように原料(Ni、Mn、Al、Co及びFeの原料には純金属を用いた。)を秤量し、混合した。
なお、Mmは、La及びCeの希土類混合物であるミッシュメタルであり、Mm中の各成分の含有割合が、Mm全質量に対してLa:78.7%、Ce:15.0%、Nd:4.8%、Pr:1.5%となるよう調整したものを原料として用いた。
Example 1
By mass ratio of each element, Mm: 31.79%, Ni: 57.98%, Mn: 5.09%, Al: 2.15%, Co: 2.69%, Fe: 0.30% Thus, raw materials (pure metals were used as raw materials for Ni, Mn, Al, Co, and Fe) were weighed and mixed.
Mm is a misch metal that is a rare earth mixture of La and Ce, and the content ratio of each component in Mm is La: 78.7%, Ce: 15.0%, Nd: What was adjusted so that it might become 4.8% and Pr: 1.5% was used as a raw material.

得られた混合物をルツボに入れて高周波溶解炉に固定し、10−4〜10−5Torrまで減圧した後、アルゴンガスを導入し、アルゴンガス雰囲気中で1450℃まで加熱し、次いで総質量200kgの水冷式銅鋳型に10kgの溶湯を4kg/秒で流し込み、水素吸蔵合金を得た。さらに、得られた水素吸蔵合金をステンレス鋼製容器に入れて真空熱処理装置にセットし、アルゴンガス雰囲気中でオーバーシュート後に高温保持処理を行い、水素吸蔵合金(サンプル)を得た。 The obtained mixture was put in a crucible and fixed in a high-frequency melting furnace, and the pressure was reduced to 10 −4 to 10 −5 Torr. Then, argon gas was introduced, heated to 1450 ° C. in an argon gas atmosphere, and then a total mass of 200 kg. Then, 10 kg of molten metal was poured into the water-cooled copper mold at 4 kg / second to obtain a hydrogen storage alloy. Furthermore, the obtained hydrogen storage alloy was put in a stainless steel container and set in a vacuum heat treatment apparatus, and a high temperature holding treatment was performed after overshooting in an argon gas atmosphere to obtain a hydrogen storage alloy (sample).

この際、オーバーシュート及び高温保持処理は、1080℃まで昇温させた後、1080℃から1090℃まで20分で昇温させ、1090℃に到達した直後から降温を開始し、1090℃から1080℃まで20分で降温させてオーバーシュートを行った後、1080℃を4時間5分温度維持するようにして高温保持処理を行った。
なお、高温保持処理の保持温度は、真空熱処理装置内の上部及び下部に設置した熱電対によって測定された温度であり、品温と略同温度であると考えられる(以降の実施例及び比較例においても同様)。
表には、オーバーシュートにおける温度として、最高到達温度(1090℃)と保持温度(1080℃)との差(10℃)を示した(他の実施例・比較例も同様)。
At this time, in the overshoot and high temperature holding treatment, the temperature is increased from 1080 ° C. to 2090 ° C. in 20 minutes, and the temperature decrease starts immediately after reaching 1090 ° C. After the temperature was lowered to 20 minutes until overshooting was performed, a high temperature holding treatment was performed so that the temperature was maintained at 1080 ° C. for 4 hours and 5 minutes.
The holding temperature of the high temperature holding treatment is a temperature measured by thermocouples installed at the upper and lower parts in the vacuum heat treatment apparatus, and is considered to be substantially the same temperature as the product temperature (the following examples and comparative examples) The same applies to the above).
The table shows the difference (10 ° C.) between the maximum attained temperature (1090 ° C.) and the holding temperature (1080 ° C.) as the temperature in overshoot (the same applies to other examples and comparative examples).

得られた水素吸蔵合金(サンプル)は、ICP分析により、MmNi4.35Al0.35Mn0.41Co0.20Fe0.02(ABx=5.33)であることが確認された。 The obtained hydrogen storage alloy (sample) was confirmed to be MmNi 4.35 Al 0.35 Mn 0.41 Co 0.20 Fe 0.02 (ABx = 5.33) by ICP analysis.

(実施例2)
各元素の質量比率で、Mm:31.76%、Ni:57.93%、Mn:3.84%、Al:2.14%、Co:4.03%、Fe:0.30%となるように原料(Ni、Mn、Al、Co及びFeの原料には純金属を用いた。)を秤量し、混合した。
なお、Mmは、La及びCeの希土類混合物であるミッシュメタルであり、Mm中の各成分の含有割合が、Mm全質量に対してLa:78.9%、Ce:14.9%、Nd:4.7%、Pr:1.5%となるよう調整したものを原料として用いた。
(Example 2)
By mass ratio of each element, Mm: 31.76%, Ni: 57.93%, Mn: 3.84%, Al: 2.14%, Co: 4.03%, Fe: 0.30% Thus, raw materials (pure metals were used as raw materials for Ni, Mn, Al, Co, and Fe) were weighed and mixed.
Mm is a misch metal which is a rare earth mixture of La and Ce, and the content ratio of each component in Mm is La: 78.9%, Ce: 14.9%, Nd: What adjusted 4.7% and Pr: 1.5% was used as a raw material.

得られた混合物をルツボに入れて高周波溶解炉に固定し、10−4〜10−5Torrまで減圧した後、アルゴンガスを導入し、アルゴンガス雰囲気中で1450℃まで加熱し、次いで総質量200kgの水冷式銅鋳型に10kgの溶湯を4kg/秒で流し込み、水素吸蔵合金を得た。さらに、得られた水素吸蔵合金をステンレス鋼製容器に入れて真空熱処理装置にセットし、アルゴンガス雰囲気中でオーバーシュート後に高温保持処理を行い、水素吸蔵合金(サンプル)を得た。 The obtained mixture was put in a crucible and fixed in a high-frequency melting furnace, and the pressure was reduced to 10 −4 to 10 −5 Torr. Then, argon gas was introduced, heated to 1450 ° C. in an argon gas atmosphere, and then a total mass of 200 kg. Then, 10 kg of molten metal was poured into the water-cooled copper mold at 4 kg / second to obtain a hydrogen storage alloy. Furthermore, the obtained hydrogen storage alloy was put in a stainless steel container and set in a vacuum heat treatment apparatus, and a high temperature holding treatment was performed after overshooting in an argon gas atmosphere to obtain a hydrogen storage alloy (sample).

この際、オーバーシュート及び高温保持処理は、1080℃まで昇温させた後、1080℃から1090℃まで20分で昇温させ、1090℃に到達した直後から降温を開始し、1090℃から1080℃まで20分で降温させてオーバーシュートを行った後、1080℃を4時間5分温度維持するようにして高温保持処理を行った。   At this time, in the overshoot and high temperature holding treatment, the temperature is increased from 1080 ° C. to 2090 ° C. in 20 minutes, and the temperature decrease starts immediately after reaching 1090 ° C. After the temperature was lowered to 20 minutes until overshooting was performed, a high temperature holding treatment was performed so that the temperature was maintained at 1080 ° C. for 4 hours and 5 minutes.

得られた水素吸蔵合金(サンプル)は、ICP分析により、MmNi4.35Al0.35Mn0.31Co0.30Fe0.02(ABx=5.33)であることが確認された。 The obtained hydrogen storage alloy (sample) was confirmed to be MmNi 4.35 Al 0.35 Mn 0.31 Co 0.30 Fe 0.02 (ABx = 5.33) by ICP analysis.

(実施例3)
各元素の質量比率で、Mm:31.80%、Ni:55.35%、Mn:5.10%、Al:2.15%、Co:4.03%、Fe:1.57%となるように原料(Ni、Mn、Al、Co及びFeの原料には純金属を用いた。)を秤量し、混合した。
なお、Mmは、La及びCeの希土類混合物であるミッシュメタルであり、Mm中の各成分の含有割合が、Mm全質量に対してLa:62.9%、Ce:26.1%、Nd:8.3%、Pr:2.7%となるよう調整したものを原料として用いた。
(Example 3)
The mass ratio of each element is Mm: 31.80%, Ni: 55.35%, Mn: 5.10%, Al: 2.15%, Co: 4.03%, Fe: 1.57% Thus, raw materials (pure metals were used as raw materials for Ni, Mn, Al, Co, and Fe) were weighed and mixed.
Mm is a misch metal which is a rare earth mixture of La and Ce, and the content ratio of each component in Mm is La: 62.9%, Ce: 26.1%, Nd: Materials adjusted to be 8.3% and Pr: 2.7% were used as raw materials.

得られた混合物をルツボに入れて高周波溶解炉に固定し、10−4〜10−5Torrまで減圧した後、アルゴンガスを導入し、アルゴンガス雰囲気中で1450℃まで加熱し、次いで総質量200kgの水冷式銅鋳型に10kgの溶湯を4kg/秒で流し込み、水素吸蔵合金を得た。さらに、得られた水素吸蔵合金をステンレス鋼製容器に入れて真空熱処理装置にセットし、アルゴンガス雰囲気中でオーバーシュート後に高温保持処理を行い、水素吸蔵合金(サンプル)を得た。 The obtained mixture was put in a crucible and fixed in a high-frequency melting furnace, and the pressure was reduced to 10 −4 to 10 −5 Torr. Then, argon gas was introduced, heated to 1450 ° C. in an argon gas atmosphere, and then a total mass of 200 kg. Then, 10 kg of molten metal was poured into the water-cooled copper mold at 4 kg / second to obtain a hydrogen storage alloy. Furthermore, the obtained hydrogen storage alloy was put in a stainless steel container and set in a vacuum heat treatment apparatus, and a high temperature holding treatment was performed after overshooting in an argon gas atmosphere to obtain a hydrogen storage alloy (sample).

この際、オーバーシュート及び高温保持処理は、1070℃まで昇温させた後、1070℃から1080℃まで20分で昇温させ、1080℃に到達した直後から降温を開始し、1080℃から1070℃まで20分で降温させるようにしてオーバーシュートを行った後、1070℃を4時間5分温度維持するようにして高温保持処理を行った。   At this time, in the overshoot and high temperature holding treatment, the temperature was raised from 1,070 ° C. to 1080 ° C. in 20 minutes, and the temperature reduction was started immediately after reaching 1080 ° C. After overshooting so that the temperature was lowered in 20 minutes, a high temperature holding treatment was performed so as to maintain the temperature at 1070 ° C. for 4 hours and 5 minutes.

得られた水素吸蔵合金(サンプル)は、ICP分析により、MmNi4.15Al0.35Mn0.41Co0.30Fe0.12(ABx=5.33)であることが確認された。 The obtained hydrogen storage alloy (sample) was confirmed to be MmNi 4.15 Al 0.35 Mn 0.41 Co 0.30 Fe 0.12 (ABx = 5.33) by ICP analysis.

(実施例4)
各元素の質量比率で、Mm:31.76%、Ni:57.93%、Mn:3.84%、Al:2.14%、Co:4.03%、Fe:0.30%となるように原料(Ni、Mn、Al、Co及びFeの原料には純金属を用いた。)を秤量し、混合した。
なお、Mmは、La及びCeの希土類混合物であるミッシュメタルであり、Mm中の各成分の含有割合が、Mm全質量に対してLa:78.9%、Ce:14.9%、Nd:4.7%、Pr:1.5%となるよう調整したものを原料として用いた。
Example 4
By mass ratio of each element, Mm: 31.76%, Ni: 57.93%, Mn: 3.84%, Al: 2.14%, Co: 4.03%, Fe: 0.30% Thus, raw materials (pure metals were used as raw materials for Ni, Mn, Al, Co, and Fe) were weighed and mixed.
Mm is a misch metal which is a rare earth mixture of La and Ce, and the content ratio of each component in Mm is La: 78.9%, Ce: 14.9%, Nd: What adjusted 4.7% and Pr: 1.5% was used as a raw material.

得られた混合物をルツボに入れて高周波溶解炉に固定し、10−4〜10−5Torrまで減圧した後、アルゴンガスを導入し、アルゴンガス雰囲気中で1450℃まで加熱し、次いで総質量200kgの水冷式銅鋳型に10kgの溶湯を4kg/秒で流し込み、水素吸蔵合金を得た。さらに、得られた水素吸蔵合金をステンレス鋼製容器に入れて真空熱処理装置にセットし、アルゴンガス雰囲気中でオーバーシュート後に高温保持処理を行い、水素吸蔵合金(サンプル)を得た。 The obtained mixture was put in a crucible and fixed in a high-frequency melting furnace, and the pressure was reduced to 10 −4 to 10 −5 Torr. Then, argon gas was introduced, heated to 1450 ° C. in an argon gas atmosphere, and then a total mass of 200 kg. Then, 10 kg of molten metal was poured into the water-cooled copper mold at 4 kg / second to obtain a hydrogen storage alloy. Furthermore, the obtained hydrogen storage alloy was put in a stainless steel container and set in a vacuum heat treatment apparatus, and a high temperature holding treatment was performed after overshooting in an argon gas atmosphere to obtain a hydrogen storage alloy (sample).

この際、オーバーシュート及び高温保持処理は、1100℃まで昇温させた後、1100℃から1110℃まで20分で昇温させ、1110℃に到達した直後から降温を開始し、1110℃から1100℃まで20分で降温させるようにしてオーバーシュートを行った後、1100℃を4時間5分温度維持するようにして高温保持処理を行った。   At this time, in the overshoot and high temperature holding treatment, the temperature is raised from 1100 ° C. to 1110 ° C. in 20 minutes after the temperature is raised to 1100 ° C., and the temperature lowering starts immediately after reaching 1110 ° C. After overshooting so that the temperature was lowered in 20 minutes, 1100 ° C. was maintained at a high temperature for 4 hours and 5 minutes.

得られた水素吸蔵合金(サンプル)は、ICP分析により、MmNi4.35Al0.35Mn0.31Co0.30Fe0.02(ABx=5.33)であることが確認された。 The obtained hydrogen storage alloy (sample) was confirmed to be MmNi 4.35 Al 0.35 Mn 0.31 Co 0.30 Fe 0.02 (ABx = 5.33) by ICP analysis.

(実施例5)
各元素の質量比率で、Mm:31.75%、Ni:58.24%、Mn:3.84%、Al:2.14%、Co:4.03%となるように原料(Ni、Mn、Al及びCoの原料には純金属を用いた。)を秤量し、混合した。
なお、Mmは、La及びCeの希土類混合物であるミッシュメタルであり、Mm中の各成分の含有割合が、Mm全質量に対してLa:78.8%、Ce:15.1%、Nd:4.6%、Pr:1.5%となるよう調整したものを原料として用いた。
(Example 5)
Raw materials (Ni, Mn) so that the mass ratio of each element is Mm: 31.75%, Ni: 58.24%, Mn: 3.84%, Al: 2.14%, Co: 4.03% Pure metal was used as a raw material for Al and Co.) and weighed and mixed.
Mm is a misch metal that is a rare earth mixture of La and Ce, and the content ratio of each component in Mm is La: 78.8%, Ce: 15.1%, Nd: What adjusted 4.6% and Pr: 1.5% was used as a raw material.

得られた混合物をルツボに入れて高周波溶解炉に固定し、10−4〜10−5Torrまで減圧した後、アルゴンガスを導入し、アルゴンガス雰囲気中で1450℃まで加熱し、次いで総質量200kgの水冷式銅鋳型に10kgの溶湯を4kg/秒で流し込み、水素吸蔵合金を得た。さらに、得られた水素吸蔵合金をステンレス鋼製容器に入れて真空熱処理装置にセットし、アルゴンガス雰囲気中でオーバーシュート後に高温保持処理を行い、水素吸蔵合金(サンプル)を得た。 The obtained mixture was put in a crucible and fixed in a high-frequency melting furnace, and the pressure was reduced to 10 −4 to 10 −5 Torr. Then, argon gas was introduced, heated to 1450 ° C. in an argon gas atmosphere, and then a total mass of 200 kg. Then, 10 kg of molten metal was poured into the water-cooled copper mold at 4 kg / second to obtain a hydrogen storage alloy. Furthermore, the obtained hydrogen storage alloy was put in a stainless steel container and set in a vacuum heat treatment apparatus, and a high temperature holding treatment was performed after overshooting in an argon gas atmosphere to obtain a hydrogen storage alloy (sample).

この際、オーバーシュート及び高温保持処理は、1100℃まで昇温させた後、1100℃から1110℃まで20分で昇温させ、1110℃に到達した直後から降温を開始し、1110℃から1100℃まで20分で降温させるようにしてオーバーシュートを行った後、1100℃を4時間5分温度維持するようにして高温保持処理を行った。   At this time, in the overshoot and high temperature holding treatment, the temperature is raised from 1100 ° C. to 1110 ° C. in 20 minutes after the temperature is raised to 1100 ° C., and the temperature lowering starts immediately after reaching 1110 ° C. After overshooting so that the temperature was lowered in 20 minutes, 1100 ° C. was maintained at a high temperature for 4 hours and 5 minutes.

得られた水素吸蔵合金(サンプル)は、ICP分析により、MmNi4.37Al0.35Mn0.31Co0.30(ABx=5.33)であることが確認された。 It was confirmed by ICP analysis that the obtained hydrogen storage alloy (sample) was MmNi 4.37 Al 0.35 Mn 0.31 Co 0.30 (ABx = 5.33).

(実施例6)
各元素の質量比率で、Mm:31.98%、Ni:57.31%、Mn:3.87%、Al:2.78%、Co:4.06%となるように原料(Ni、Mn、Al及びCoの原料には純金属を用いた。)を秤量し、混合した。
なお、Mmは、La及びCeの希土類混合物であるミッシュメタルであり、Mm中の各成分の含有割合が、Mm全質量に対してLa:78.2%、Ce:15.4%、Nd:4.8%、Pr:1.6%となるよう調整したものを原料として用いた。
(Example 6)
Raw materials (Ni, Mn) so that the mass ratio of each element is Mm: 31.98%, Ni: 57.31%, Mn: 3.87%, Al: 2.78%, Co: 4.06% Pure metal was used as a raw material for Al and Co.) and weighed and mixed.
Mm is a misch metal which is a rare earth mixture of La and Ce, and the content ratio of each component in Mm is La: 78.2%, Ce: 15.4%, Nd: The material adjusted to be 4.8% and Pr: 1.6% was used as a raw material.

得られた混合物をルツボに入れて高周波溶解炉に固定し、10−4〜10−5Torrまで減圧した後、アルゴンガスを導入し、アルゴンガス雰囲気中で1450℃まで加熱し、次いで総質量200kgの水冷式銅鋳型に10kgの溶湯を4kg/秒で流し込み、水素吸蔵合金を得た。さらに、得られた水素吸蔵合金をステンレス鋼製容器に入れて真空熱処理装置にセットし、アルゴンガス雰囲気中でオーバーシュート後に高温保持処理を行い、水素吸蔵合金(サンプル)を得た。 The obtained mixture was put in a crucible and fixed in a high-frequency melting furnace, and the pressure was reduced to 10 −4 to 10 −5 Torr. Then, argon gas was introduced, heated to 1450 ° C. in an argon gas atmosphere, and then a total mass of 200 kg. Then, 10 kg of molten metal was poured into the water-cooled copper mold at 4 kg / second to obtain a hydrogen storage alloy. Furthermore, the obtained hydrogen storage alloy was put in a stainless steel container and set in a vacuum heat treatment apparatus, and a high temperature holding treatment was performed after overshooting in an argon gas atmosphere to obtain a hydrogen storage alloy (sample).

この際、オーバーシュート及び高温保持処理は、1068℃まで昇温させた後、1068℃から1078℃まで20分で昇温させ、1078℃に到達した直後から降温を開始し、1078℃から1068℃まで20分で降温させるようにしてオーバーシュートを行った後、1068℃を4時間5分温度維持するようにして高温保持処理を行った。   At this time, in the overshoot and high temperature holding treatment, the temperature is increased from 1068 ° C. to 1078 ° C. in 20 minutes, and the temperature decrease starts immediately after reaching 1078 ° C. After overshooting so as to lower the temperature in 20 minutes, a high temperature holding treatment was performed so that the temperature was maintained at 1,068 ° C. for 4 hours and 5 minutes.

得られた水素吸蔵合金(サンプル)は、ICP分析により、MmNi4.27Al0.45Mn0.31Co0.30(ABx=5.33)であることが確認された。 It was confirmed by ICP analysis that the obtained hydrogen storage alloy (sample) was MmNi 4.27 Al 0.45 Mn 0.31 Co 0.30 (ABx = 5.33).

(実施例7)
各元素の質量比率で、Mm:31.95%、Ni:56.79%、Mn:5.08%、Al:2.14%、Co:4.04%となるように原料(Ni、Mn、Al及びCoの原料には純金属を用いた。)を秤量し、混合した。
なお、Mmは、La及びCeの希土類混合物であるミッシュメタルであり、Mm中の各成分の含有割合が、Mm全質量に対してLa:78.3%、Ce:15.4%、Nd:4.7%、Pr:1.6%となるよう調整したものを原料として用いた。
(Example 7)
Raw materials (Ni, Mn) so that the mass ratio of each element is Mm: 31.95%, Ni: 56.79%, Mn: 5.08%, Al: 2.14%, Co: 4.04% Pure metal was used as a raw material for Al and Co.) and weighed and mixed.
Mm is a misch metal which is a rare earth mixture of La and Ce, and the content ratio of each component in Mm is La: 78.3%, Ce: 15.4%, Nd: What adjusted so that it might become 4.7% and Pr: 1.6% was used as a raw material.

得られた混合物をルツボに入れて高周波溶解炉に固定し、10−4〜10−5Torrまで減圧した後、アルゴンガスを導入し、アルゴンガス雰囲気中で1450℃まで加熱し、次いで総質量200kgの水冷式銅鋳型に10kgの溶湯を4kg/秒で流し込み、水素吸蔵合金を得た。さらに、得られた水素吸蔵合金をステンレス鋼製容器に入れて真空熱処理装置にセットし、アルゴンガス雰囲気中でオーバーシュート後に高温保持処理を行い、水素吸蔵合金(サンプル)を得た。 The obtained mixture was put in a crucible and fixed in a high-frequency melting furnace, and the pressure was reduced to 10 −4 to 10 −5 Torr. Then, argon gas was introduced, heated to 1450 ° C. in an argon gas atmosphere, and then a total mass of 200 kg. Then, 10 kg of molten metal was poured into the water-cooled copper mold at 4 kg / second to obtain a hydrogen storage alloy. Furthermore, the obtained hydrogen storage alloy was put in a stainless steel container and set in a vacuum heat treatment apparatus, and a high temperature holding treatment was performed after overshooting in an argon gas atmosphere to obtain a hydrogen storage alloy (sample).

この際、オーバーシュート及び高温保持処理は、1088℃まで昇温させた後、1088℃から1098℃まで20分で昇温させ、1098℃に到達した直後から降温を開始し、1098℃から1088℃まで20分で降温させるようにしてオーバーシュートを行った後、1088℃を4時間5分温度維持するようにして高温保持処理を行った。   At this time, in the overshoot and high temperature holding treatment, the temperature is raised from 1088 ° C. to 1098 ° C. in 20 minutes, and the temperature is lowered immediately after reaching 1098 ° C. After overshooting by lowering the temperature to 20 minutes until 1088 ° C., a high temperature holding treatment was performed by maintaining the temperature at 1088 ° C. for 4 hours and 5 minutes.

得られた水素吸蔵合金(サンプル)は、ICP分析により、MmNi4.24Al0.35Mn0.40Co0.30(ABx=5.29)であることが確認された。 It was confirmed by ICP analysis that the obtained hydrogen storage alloy (sample) was MmNi 4.24 Al 0.35 Mn 0.40 Co 0.30 (ABx = 5.29).

(実施例8)
各元素の質量比率で、Mm:31.78%、Ni:56.95%、Mn:5.09%、Al:2.15%、Co:4.03%となるように原料(Ni、Mn、Al及びCoの原料には純金属を用いた。)を秤量し、混合した。
なお、Mmは、La及びCeの希土類混合物であるミッシュメタルであり、Mm中の各成分の含有割合が、Mm全質量に対してLa:78.8%、Ce:15.1%、Nd:4.6%、Pr:1.5%となるよう調整したものを原料として用いた。
(Example 8)
Raw materials (Ni, Mn) so that the mass ratio of each element is Mm: 31.78%, Ni: 56.95%, Mn: 5.09%, Al: 2.15%, Co: 4.03% Pure metal was used as a raw material for Al and Co.) and weighed and mixed.
Mm is a misch metal that is a rare earth mixture of La and Ce, and the content ratio of each component in Mm is La: 78.8%, Ce: 15.1%, Nd: What adjusted 4.6% and Pr: 1.5% was used as a raw material.

得られた混合物をルツボに入れて高周波溶解炉に固定し、10−4〜10−5Torrまで減圧した後、アルゴンガスを導入し、アルゴンガス雰囲気中で1450℃まで加熱し、次いで総質量200kgの水冷式銅鋳型に10kgの溶湯を4kg/秒で流し込み、水素吸蔵合金を得た。さらに、得られた水素吸蔵合金をステンレス鋼製容器に入れて真空熱処理装置にセットし、アルゴンガス雰囲気中でオーバーシュート後に高温保持処理を行い、水素吸蔵合金(サンプル)を得た。 The obtained mixture was put in a crucible and fixed in a high-frequency melting furnace, and the pressure was reduced to 10 −4 to 10 −5 Torr. Then, argon gas was introduced, heated to 1450 ° C. in an argon gas atmosphere, and then a total mass of 200 kg. Then, 10 kg of molten metal was poured into the water-cooled copper mold at 4 kg / second to obtain a hydrogen storage alloy. Furthermore, the obtained hydrogen storage alloy was put in a stainless steel container and set in a vacuum heat treatment apparatus, and a high temperature holding treatment was performed after overshooting in an argon gas atmosphere to obtain a hydrogen storage alloy (sample).

この際、オーバーシュート及び高温保持処理は、1074℃まで昇温させた後、1074℃から1084℃まで20分で昇温させ、1084℃に到達した直後から降温を開始し、1084℃から1074℃まで20分で降温させるようにしてオーバーシュートを行った後、1074℃を4時間5分温度維持するようにして高温保持処理を行った。   At this time, in the overshoot and high temperature holding treatment, the temperature was raised from 1074 ° C. to 1084 ° C. in 20 minutes after the temperature was raised to 1074 ° C., and the temperature reduction was started immediately after reaching 1084 ° C. After overshooting so that the temperature was lowered in 20 minutes, a high temperature holding treatment was performed so as to maintain the temperature at 1074 ° C. for 4 hours and 5 minutes.

得られた水素吸蔵合金(サンプル)は、ICP分析により、MmNi4.27Al0.35Mn0.41Co0.30(ABx=5.33)であることが確認された。 It was confirmed by ICP analysis that the obtained hydrogen storage alloy (sample) was MmNi 4.27 Al 0.35 Mn 0.41 Co 0.30 (ABx = 5.33).

(実施例9)
各元素の質量比率で、Mm:31.78%、Ni:58.29%、Mn:5.09%、Al:2.15%、Co:2.69%となるように原料(Ni、Mn、Al及びCoの原料には純金属を用いた。)を秤量し、混合した。
なお、Mmは、La及びCeの希土類混合物であるミッシュメタルであり、Mm中の各成分の含有割合が、Mm全質量に対してLa:78.7%、Ce:15.0%、Nd:4.8%、Pr:1.5%となるよう調整したものを原料として用いた。
Example 9
Raw materials (Ni, Mn) so that the mass ratio of each element is Mm: 31.78%, Ni: 58.29%, Mn: 5.09%, Al: 2.15%, Co: 2.69% Pure metal was used as a raw material for Al and Co.) and weighed and mixed.
Mm is a misch metal that is a rare earth mixture of La and Ce, and the content ratio of each component in Mm is La: 78.7%, Ce: 15.0%, Nd: What was adjusted so that it might become 4.8% and Pr: 1.5% was used as a raw material.

得られた混合物をルツボに入れて高周波溶解炉に固定し、10−4〜10−5Torrまで減圧した後、アルゴンガスを導入し、アルゴンガス雰囲気中で1450℃まで加熱し、次いで総質量200kgの水冷式銅鋳型に10kgの溶湯を4kg/秒で流し込み、水素吸蔵合金を得た。さらに、得られた水素吸蔵合金をステンレス鋼製容器に入れて真空熱処理装置にセットし、アルゴンガス雰囲気中でオーバーシュート後に高温保持処理を行い、水素吸蔵合金(サンプル)を得た。 The obtained mixture was put in a crucible and fixed in a high-frequency melting furnace, and the pressure was reduced to 10 −4 to 10 −5 Torr. Then, argon gas was introduced, heated to 1450 ° C. in an argon gas atmosphere, and then a total mass of 200 kg. Then, 10 kg of molten metal was poured into the water-cooled copper mold at 4 kg / second to obtain a hydrogen storage alloy. Furthermore, the obtained hydrogen storage alloy was put in a stainless steel container and set in a vacuum heat treatment apparatus, and a high temperature holding treatment was performed after overshooting in an argon gas atmosphere to obtain a hydrogen storage alloy (sample).

この際、オーバーシュート及び高温保持処理は、1071℃まで昇温させた後、1071℃から1081℃まで20分で昇温させ、1081℃に到達した直後から降温を開始し、1081℃から1071℃まで20分で降温させるようにしてオーバーシュートを行った後、1071℃を4時間5分温度維持するようにして高温保持処理を行った。   At this time, in the overshoot and the high temperature holding treatment, the temperature is raised from 1071 ° C. to 2081 ° C. in 20 minutes, and the temperature lowering starts immediately after reaching 1081 ° C., and from 1081 ° C. to 1071 ° C. After overshooting so that the temperature was lowered in 20 minutes, 1071 ° C. was maintained at a high temperature for 4 hours and 5 minutes.

得られた水素吸蔵合金(サンプル)は、ICP分析により、MmNi4.37Al0.35Mn0.41Co0.20(ABx=5.33)であることが確認された。 It was confirmed by ICP analysis that the obtained hydrogen storage alloy (sample) was MmNi 4.37 Al 0.35 Mn 0.41 Co 0.20 (ABx = 5.33).

(比較例1)
各元素の質量比率で、Mm:31.79%、Ni:57.98%、Mn:5.09%、Al:2.15%、Co:2.69%、Fe:0.30%となるように原料(Ni、Mn、Al、Co及びFeの原料には純金属を用いた。)を秤量し、混合した。
なお、Mmは、La及びCeの希土類混合物であるミッシュメタルであり、Mm中の各成分の含有割合が、Mm全質量に対してLa:78.7%、Ce:15.0%、Nd:4.8%、Pr:1.5%となるよう調整したものを原料として用いた。
(Comparative Example 1)
By mass ratio of each element, Mm: 31.79%, Ni: 57.98%, Mn: 5.09%, Al: 2.15%, Co: 2.69%, Fe: 0.30% Thus, raw materials (pure metals were used as raw materials for Ni, Mn, Al, Co, and Fe) were weighed and mixed.
Mm is a misch metal that is a rare earth mixture of La and Ce, and the content ratio of each component in Mm is La: 78.7%, Ce: 15.0%, Nd: What was adjusted so that it might become 4.8% and Pr: 1.5% was used as a raw material.

得られた混合物をルツボに入れて高周波溶解炉に固定し、10−4〜10−5Torrまで減圧した後、アルゴンガスを導入し、アルゴンガス雰囲気中で1450℃まで加熱し、次いで総質量200kgの水冷式銅鋳型に10kgの溶湯を4kg/秒で流し込み、水素吸蔵合金を得た。さらに、得られた水素吸蔵合金をステンレス鋼製容器に入れて真空熱処理装置にセットし、アルゴンガス雰囲気中で1080℃まで昇温させた後、1080℃を4時間45分温度維持するように高温保持処理を行い、水素吸蔵合金(サンプル)を得た。 The obtained mixture was put in a crucible and fixed in a high-frequency melting furnace, and the pressure was reduced to 10 −4 to 10 −5 Torr. Then, argon gas was introduced, heated to 1450 ° C. in an argon gas atmosphere, and then a total mass of 200 kg. Then, 10 kg of molten metal was poured into the water-cooled copper mold at 4 kg / second to obtain a hydrogen storage alloy. Further, the obtained hydrogen storage alloy is put in a stainless steel container and set in a vacuum heat treatment apparatus. After the temperature is raised to 1080 ° C. in an argon gas atmosphere, the temperature is kept high at 1080 ° C. for 4 hours and 45 minutes. Holding treatment was performed to obtain a hydrogen storage alloy (sample).

得られた水素吸蔵合金(サンプル)は、ICP分析により、MmNi4.35Al0.35Mn0.41Co0.20Fe0.02(ABx=5.33)であることが確認された。 The obtained hydrogen storage alloy (sample) was confirmed to be MmNi 4.35 Al 0.35 Mn 0.41 Co 0.20 Fe 0.02 (ABx = 5.33) by ICP analysis.

(比較例2)
各元素の質量比率で、Mm:32.02%、Ni:57.06%、Mn:5.13%、Al:2.78%、Co:2.71%、Fe:0.30%となるように原料(Ni、Mn、Al、Co及びFeの原料には純金属を用いた。)を秤量し、混合した。
なお、Mmは、La及びCeの希土類混合物であるミッシュメタルであり、Mm中の各成分の含有割合が、Mm全質量に対してLa:62.5%、Ce:26.4%、Nd:8.4%、Pr:2.7%となるよう調整したものを原料として用いた。
(Comparative Example 2)
By mass ratio of each element, Mm: 32.02%, Ni: 57.06%, Mn: 5.13%, Al: 2.78%, Co: 2.71%, Fe: 0.30% Thus, raw materials (pure metals were used as raw materials for Ni, Mn, Al, Co, and Fe) were weighed and mixed.
Mm is a misch metal which is a rare earth mixture of La and Ce, and the content ratio of each component in Mm is La: 62.5%, Ce: 26.4%, Nd: Materials adjusted to be 8.4% and Pr: 2.7% were used as raw materials.

得られた混合物をルツボに入れて高周波溶解炉に固定し、10−4〜10−5Torrまで減圧した後、アルゴンガスを導入し、アルゴンガス雰囲気中で1450℃まで加熱し、次いで総質量200kgの水冷式銅鋳型に10kgの溶湯を4kg/秒で流し込み、水素吸蔵合金を得た。さらに、得られた水素吸蔵合金をステンレス鋼製容器に入れて真空熱処理装置にセットし、アルゴンガス雰囲気中で1070℃まで昇温させた後、1070℃を4時間45分温度維持するように高温保持処理を行い、水素吸蔵合金(サンプル)を得た。 The obtained mixture was put in a crucible and fixed in a high-frequency melting furnace, and the pressure was reduced to 10 −4 to 10 −5 Torr. Then, argon gas was introduced, heated to 1450 ° C. in an argon gas atmosphere, and then a total mass of 200 kg. Then, 10 kg of molten metal was poured into the water-cooled copper mold at 4 kg / second to obtain a hydrogen storage alloy. Further, the obtained hydrogen storage alloy is put in a stainless steel container, set in a vacuum heat treatment apparatus, heated to 1070 ° C. in an argon gas atmosphere, and then heated to 1070 ° C. for 4 hours and 45 minutes. Holding treatment was performed to obtain a hydrogen storage alloy (sample).

得られた水素吸蔵合金(サンプル)は、ICP分析により、MmNi4.25Al0.45Mn0.41Co0.20Fe0.02(ABx=5.33)であることが確認された。 The obtained hydrogen storage alloy (sample) was confirmed to be MmNi 4.25 Al 0.45 Mn 0.41 Co 0.20 Fe 0.02 (ABx = 5.33) by ICP analysis.

(比較例3)
各元素の質量比率で、Mm:32.02%、Ni:57.06%、Mn:5.13%、Al:2.78%、Co:2.71%、Fe:0.30%となるように原料(Ni、Mn、Al、Co及びFeの原料には純金属を用いた。)を秤量し、混合した。
なお、Mmは、La及びCeの希土類混合物であるミッシュメタルであり、Mm中の各成分の含有割合が、Mm全質量に対してLa:62.5%、Ce:26.4%、Nd:8.4%、Pr:2.7%となるよう調整したものを原料として用いた。
(Comparative Example 3)
By mass ratio of each element, Mm: 32.02%, Ni: 57.06%, Mn: 5.13%, Al: 2.78%, Co: 2.71%, Fe: 0.30% Thus, raw materials (pure metals were used as raw materials for Ni, Mn, Al, Co, and Fe) were weighed and mixed.
Mm is a misch metal which is a rare earth mixture of La and Ce, and the content ratio of each component in Mm is La: 62.5%, Ce: 26.4%, Nd: Materials adjusted to be 8.4% and Pr: 2.7% were used as raw materials.

得られた混合物をルツボに入れて高周波溶解炉に固定し、10−4〜10−5Torrまで減圧した後、アルゴンガスを導入し、アルゴンガス雰囲気中で1450℃まで加熱し、次いで総質量200kgの水冷式銅鋳型に10kgの溶湯を4kg/秒で流し込み、水素吸蔵合金を得た。さらに、得られた水素吸蔵合金をステンレス鋼製容器に入れて真空熱処理装置にセットし、アルゴンガス雰囲気中で1090℃まで昇温させた後、1090℃を4時間45分温度維持するように高温保持処理を行い、水素吸蔵合金(サンプル)を得た。 The obtained mixture was put in a crucible and fixed in a high-frequency melting furnace, and the pressure was reduced to 10 −4 to 10 −5 Torr. Then, argon gas was introduced, heated to 1450 ° C. in an argon gas atmosphere, and then a total mass of 200 kg. Then, 10 kg of molten metal was poured into the water-cooled copper mold at 4 kg / second to obtain a hydrogen storage alloy. Further, the obtained hydrogen storage alloy is put in a stainless steel container and set in a vacuum heat treatment apparatus. After the temperature is raised to 1090 ° C. in an argon gas atmosphere, the temperature is kept high at 1090 ° C. for 4 hours and 45 minutes. Holding treatment was performed to obtain a hydrogen storage alloy (sample).

得られた水素吸蔵合金(サンプル)は、ICP分析により、MmNi4.25Al0.45Mn0.41Co0.20Fe0.02(ABx=5.33)であることが確認された。 The obtained hydrogen storage alloy (sample) was confirmed to be MmNi 4.25 Al 0.45 Mn 0.41 Co 0.20 Fe 0.02 (ABx = 5.33) by ICP analysis.

(比較例4)
各元素の質量比率で、Mm:32.01%、Ni:57.05%、Mn:3.87%、Al:2.78%、Co:2.71%、Fe:1.58%となるように原料(Ni、Mn、Al、Co及びFeの原料には純金属を用いた。)を秤量し、混合した。
なお、Mmは、La及びCeの希土類混合物であるミッシュメタルであり、Mm中の各成分の含有割合が、Mm全質量に対してLa:78.1%、Ce:15.4%、Nd:4.9%、Pr:1.6%となるよう調整したものを原料として用いた。
(Comparative Example 4)
By mass ratio of each element, Mm: 32.01%, Ni: 57.05%, Mn: 3.87%, Al: 2.78%, Co: 2.71%, Fe: 1.58% Thus, raw materials (pure metals were used as raw materials for Ni, Mn, Al, Co, and Fe) were weighed and mixed.
Mm is a misch metal which is a rare earth mixture of La and Ce, and the content ratio of each component in Mm is La: 78.1%, Ce: 15.4%, Nd: What was adjusted so that it might become 4.9% and Pr: 1.6% was used as a raw material.

得られた混合物をルツボに入れて高周波溶解炉に固定し、10−4〜10−5Torrまで減圧した後、アルゴンガスを導入し、アルゴンガス雰囲気中で1450℃まで加熱し、次いで総質量200kgの水冷式銅鋳型に10kgの溶湯を4kg/秒で流し込み、水素吸蔵合金を得た。さらに、得られた水素吸蔵合金をステンレス鋼製容器に入れて真空熱処理装置にセットし、アルゴンガス雰囲気中で1090℃まで昇温させた後、1090℃を4時間45分温度維持するように高温保持処理を行い、水素吸蔵合金(サンプル)を得た。 The obtained mixture was put in a crucible and fixed in a high-frequency melting furnace, and the pressure was reduced to 10 −4 to 10 −5 Torr. Then, argon gas was introduced, heated to 1450 ° C. in an argon gas atmosphere, and then a total mass of 200 kg. Then, 10 kg of molten metal was poured into the water-cooled copper mold at 4 kg / second to obtain a hydrogen storage alloy. Further, the obtained hydrogen storage alloy is put in a stainless steel container and set in a vacuum heat treatment apparatus. After the temperature is raised to 1090 ° C. in an argon gas atmosphere, the temperature is kept high at 1090 ° C. for 4 hours and 45 minutes. Holding treatment was performed to obtain a hydrogen storage alloy (sample).

得られた水素吸蔵合金(サンプル)は、ICP分析により、MmNi4.25Al0.45Mn0.31Co0.20Fe0.12(ABx=5.33)であることが確認された。 It was confirmed by ICP analysis that the obtained hydrogen storage alloy (sample) was MmNi 4.25 Al 0.45 Mn 0.31 Co 0.20 Fe 0.12 (ABx = 5.33).

Figure 0005342499
Figure 0005342499

インターナショナルテーブル番号191(P6/mmm)の空間群を有するCaCu型結晶構造からなる、Alを含有する水素吸蔵合金は、我々が確認した限り、従来の通常のように熱処理した場合、Beq比(2c/3g)は1.4未満であったが、図1に示される通り、Beq(2c/3g)を1.4〜10.0に調製すると、通常の水素吸蔵合金に比べてVSM上昇率が顕著に低下し、耐食性に優れたものとなることが分かった。 As far as we have confirmed, a hydrogen storage alloy containing CaCu 5 type crystal structure having a space group of International Table No. 191 (P6 / mmm), when heat-treated as usual, has a Beq ratio ( 2c / 3g) was less than 1.4, but as shown in FIG. 1, when Beq (2c / 3g) was adjusted to 1.4 to 10.0, the rate of increase in VSM compared to a normal hydrogen storage alloy As a result, it was found that the resistance was significantly reduced and the corrosion resistance was excellent.

また、Beqの値は、結晶構造によって決定されるものであるから、結晶構造が同じであって、かつ、同じ遷移金属元素であれば原子半径の大きさが近く、特にAlの影響が大きいと考えられるから、例えば一般式MmNiMnAlCo(式中、Mmはミッシュメタル、a+b+c+d>5)又は一般式MmNiMnAlCo(式中、Mmはミッシュメタル、Mは、Fe、Cu、V、Zn、Zrのうちの1種又は2種以上、a+b+c+d+e>5)で表すことができる、インターナショナルテーブル番号191(P6/mmm)の空間群を有するCaCu型結晶構造からなる水素吸蔵合金であれば、同様の傾向を示すものと推測することができる。 Further, since the value of Beq is determined by the crystal structure, if the crystal structure is the same and the transition metal element is the same, the atomic radius is close, and particularly the influence of Al is large. since conceivable, for example, (wherein, Mm is the mischmetal, a + b + c + d > 5) general formula MmNi a Mn b Al c Co d or formula MmNi a Mn b Al c Co d M e ( wherein , Mm is misch metal, M is one or more of Fe, Cu, V, Zn, Zr , a + b + c + d + e> 5), international table number 191 A hydrogen storage alloy having a CaCu 5 type crystal structure having a space group of (P6 / mmm) can be assumed to show the same tendency.

Claims (2)

インターナショナルテーブル番号191(P6/mmm)の空間群を有するCaCu5型結晶構造からなる、Alを含有する水素吸蔵合金であって、水素吸蔵合金の結晶構造解析において、3gサイトの熱振動パラメータBeq(3g)に対する2cサイトの熱振動パラメータBeq(2c)の比率としてのBeq比(2c/3g)が1.4〜10.0であり、
一般式MmNiaMnbAlcCod(式中、Mmはミッシュメタル、a+b+c+d>5)で表すことができるか、或いは、一般式MmNiaMnbAlcCodMe(式中、Mmはミッシュメタル、Mは、Fe、Cu、V、Zn、Zrのうちの1種又は2種以上、a+b+c+d+e>5)で表すことができることを特徴とし、かつ、
Niのモル比を示すaが3.70〜4.70であり、Alのモル比を示すcが0.10〜0.50であり、且つ、Coのモル比を示すdが0.10〜0.80であることを特徴とする水素吸蔵合金。
An Al-containing hydrogen storage alloy having a CaCu5 type crystal structure having a space group of International Table No. 191 (P6 / mmm). In the crystal structure analysis of the hydrogen storage alloy, the thermal vibration parameter Beq (3 g The Beq ratio (2c / 3g) as a ratio of the thermal vibration parameter Beq (2c) of the 2c site to) is 1.4 to 10.0,
It can be represented by the general formula MmNiaMnbAlcCod (where Mm is misch metal, a + b + c + d> 5), or the general formula MmNiaMnbAlcCodMe (where Mm is misch metal, M is Fe, Cu, One or more of V, Zn, Zr , a + b + c + d + e> 5), and
A indicating the molar ratio of Ni is 3.70 to 4.70, c indicating the molar ratio of Al is 0.10 to 0.50, and d indicating the molar ratio of Co is 0.10 to 0.10. Hydrogen storage alloy characterized by being 0.80.
請求項1に記載の水素吸蔵合金を負極活物質として備えたNi−MH電池。

A Ni-MH battery comprising the hydrogen storage alloy according to claim 1 as a negative electrode active material.

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