JPH0393159A - 水素吸蔵合金 - Google Patents

水素吸蔵合金

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JPH0393159A
JPH0393159A JP1229563A JP22956389A JPH0393159A JP H0393159 A JPH0393159 A JP H0393159A JP 1229563 A JP1229563 A JP 1229563A JP 22956389 A JP22956389 A JP 22956389A JP H0393159 A JPH0393159 A JP H0393159A
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JP
Japan
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alloy
intermetallic compound
battery
hydrogen storage
hydrogen
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Pending
Application number
JP1229563A
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English (en)
Inventor
Seiji Kameoka
亀岡 誠司
Sanehiro Furukawa
古川 修弘
Kenji Inoue
健次 井上
Takanao Matsumoto
松本 孝直
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.)
Sanyo Electric Co Ltd
Original Assignee
Sanyo Electric Co Ltd
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Publication date
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Pending legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00Electrodes
    • H01M4/02Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/36Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
    • H01M4/38Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of elements or alloys
    • H01M4/383Hydrogen absorbing alloys
    • 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

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業主坐剋里公昼 本発明は、希土類とニッケルとによって金属間化合物が
構成された水素吸蔵合金に関する。
従来旦技先 近年、可逆的に多量の水素を吸蔵・放出する水素吸藏合
金は、水素ガス貯蔵やヒートポンプ等の熱利用システム
用の材料として、或いはアルカリ蓄電池用負極材料とし
て広い用途が期待されている。上記水素吸蔵合金として
は、希土類−Ni系合金,Mg−Ni系合金,Ti系合
金等が代表的なものとして知られている。特に、上記希
土類一Ni系合金は、活性化が容易であることや常温,
常圧付近で水素を吸蔵.放出しうろこと、及び水素吸藏
量が大きいこと等の優れた特性を有している。しかし、
水素の吸藏.放出に伴う微粉化が激しいため、熱利用シ
ステムに応用した場合には熱電導性の低下を招き、アル
カリ蓄電池用負極材料に応用した場合には合金が電極か
ら脱落する等の課題を有していた。
そこで、希土類−Ni系合金の構成元素の一部を他の元
素で置換し、水素吸蔵,放出に伴うサイクル特性等の改
善を図っているが、微粉化の抑制には大きな効果は得ら
れない. このため、水素吸蔵合金をCu,Ni等でマイクロカプ
セル化し、合金粒子の微細化を抑制する方法が提案され
ている。
しよ゛と る しかしながら、上記従来の方法では、工程が煩雑化する
と共に、水素吸蔵合金の微粉化の微粉化を本質的に抑制
することができないという課題を有していた。
本発明はかかる現状に鑑みてなされたものであり、上記
諸欠点を解消できることになる水素吸蔵合金を提供する
ことを目的とする。
i   ″′ るための 本発明は上記目的を達或するために、希土類とニッケル
とによって金属間化合物が構成された水素吸藏合金にお
いて、希土類元素以外の合金中の元素と金属間化合物を
構戒する元素が少なくとも一種類含まれていることを特
徴とする。
生一一一里 上記構成であれば、CaCu,型の希土類−Ni系金属
間化合物相中にCaCus型以外の金属間化合物相が形
威されるので、従来の合金よりも水素の吸藏・放出に伴
う微粉化が大きく抑制される。これは、CaCu,型の
金属間化合物相(例えばL a N i s相)と異な
る結晶構造の相(例えばVNix相)がCaCu5型の
金属間化合物相より分離しているので、析出分散強化作
用により合金が硬化し機械的強度が向上することによる
ものと考えられる。
1 〔実施例■〕 先ず、市販のMm (ミッシュメタル)と塊状のNi,
Vとを元素比でMm:Ni :V=1 : 5 :0.
1となるように秤量した後、これらをアルゴン不活性雰
囲気アーク溶解炉内に装填する。次に、公知のアーク放
電処理を施して、MmNisV。.というの組成の合金
を作製した。
このようにして作製した合金を、以下(A,)合金と称
する。
〔実施例II, nl) Va族元素としてVの代わりNb或いはTaを用いる他
は、上記実施例Iと同様にして合金を作威した。なお、
この合金の組或はMmNisNb。1或いはMmNk5
 Tao.tで表される。
このようにして作製した合金を、以下それぞれ(A2)
合金、(A,)合金と称する。
〔比較例〕
Va族元素である■を添加しない他は上記実施例と同様
にして合金を作製した。なお、この合金の組成はM m
 N t sで表される。
このようにして作製した合金を、以下(X)合金と称す
る。
〔実験■〕
上記本発明の(AI )合金〜(A3)合金と比較例の
(X)合金とを機械的に粉砕して分級した後、平均粒径
1500μmの合金をジーベルツ装置を用いて、水素の
吸蔵,放出サイクル試験を行ったので、その結果を第1
図に示す。尚、試験条件は、平衡吸蔵圧力20atmま
で水素を吸蔵させた後、水素を完全に放出させるという
条件で行った。また、この際の反応系の温度は20℃と
している. 第1図から明らかなように、比較例の(X)合金では1
00サイクル経過後の平均粒径が約20μmであるのに
対し、本発明の(A1)合金〜(A,)合金の場合には
約200〜300I!mであり、微粉化が極めて抑制さ
れることが認められる。
〔観察〕
本発明の(A1)合金〜(A,)合金の組或を、X線解
析とEPMAとによって分析した。その結果、主として
MmNisからなる合金相内にMNiy(yの値は、M
がVの場合には2〜3であり、MがNb,Taの場合は
3〜8である)の組或の金属間化合物相が分散している
ことが認められた。
〔実験■〕
MmNi,Vxという組威の合金においてXの値を変え
、上記実験Iと同様の方法で水素吸蔵,放出試験を行い
、100サイクル経過後の合金の平均粒径とXの値との
関係を調べたので、その結果を第2図に示す。
第2図から明らかなように、Xの値が0.05以上であ
れば微粉化抑制効果が著しく、一方Xの値が0.01未
満であれば微粉化抑制効果が殆どないことが認められる
。尚、図示はしないが、Xの値が0.2を超えるとなる
と水素吸蔵量が減少することが判明した。したがって、
Xの値は0.Ol以上0.2以下であることが望ましい
2 〔実施例■〕 COを添加すると共に原料のm*比を変えて作製する他
は、上記第1実施例の実施例と同様にして合金を作製し
た。尚、この合金の組威はMmN1 3.S C O 
l.s VO.!で表される.次に、このようにして作
威した合金を機械的に粉砕した後、これを分級して平均
粒径50μmの粉末を作製する.次いで、この粉末に結
着剤としてのポリテトラフルオロエチレン(PTFE)
粉末lO重量%を添加し、これらを混合してペーストを
作戒する。この後、このペーストをニッケルメッシュで
包み込んでlton/一の圧力で加圧或型することによ
って水素吸蔵合金電極を得た。
尚、電極1個当りに含有される合金は1.0gである。
しかる後、上記電極とこの電極よりも十分に容量が大き
なニッケル正極とを組み合わせてニッケルー水素電池を
作製した.尚、この試験電池の内圧はlQatmであり
、且つ電解液には3Qwt%KOH水溶液を用いている
. このようにして作製した電池を、以下(B1)電池と称
する。
〔実施例n. II) Va族元素としてVの代わりNb或いはTaを用いて合
金を作戒する他は、上記実施例■と同様にして電池を作
威した。なお、上記合金の組或はMmN i3,6 C
 OI.s N b61或いはM m N i s.5
 Co,4 Tao,で表される. このようにして作製した電池を、以下それぞれ(B2〉
電池及び(B3)電池と称する.〔比較例〕 Va族元素を含まない他は上記実施例と同様にして合金
を作製する他は、上記実施例Iと同様にして電池を作製
した.尚、この合金−の組戒はMmN1!,S COI
.!1で表される。
このようにして作製した電池を、以下(Y)電池と称す
る。
〔実験〕
上記本発明の水素吸蔵合金を用いた(B1)電池〜(B
,)電池と比較例の水素吸蔵合金を用いた(Y)電池と
の充放電サイクル試験(環境温度:40℃)を行ったの
で、その結果を第3図に示す.尚、試験条件は、充電電
流値ICmA(200mA)で1.25時間充電した後
、放電電流値ICmAで電池電圧が1.Ovに達する迄
放電するという条件で行った. 第3図に示すように、(B+ )電池〜(B,)電池で
は1000サイクルを経過しても電池容量が全く低下し
ていないのに対して、(Y)電池では750サイクル付
近から電池容量が低下していることが認められる. 〔観察〕 1000サイクル経過した後に、(Bl)電池〜(B3
)電池と(Y)電池との水素吸蔵合金電極を観察した.
その結果、(B,)電池〜(BS)電池の水素吸藏合金
電極では微粉化による合金粒子の脱落は認められなかっ
たのに対して、(Y)電池の水素吸蔵合金電極では合金
が多数脱落していることが認められた。
尚、本発明にかかる希土類−Ni系水素吸蔵合金は、実
施例で示す組威に限定されるものではない.但し、本発
明は合金作製時に前記元素を添加した場合にのみ効果が
得られるものであり、前記元素の粉末と希土類−Ni系
合金粉末との混合物を用いた場合には本発明で示される
効果は得られない. また、上記実施例ではV,Nb,TaはNiと金属間化
合物相を構成しているが、Niに限定されるものではな
く、長周期型周期表においてV.族から■,族の元素で
あればよい. 允」L旦」L来 以上に詳述したように本発明によれば、製造工程を煩雑
化することなく希土類−Ni系合金の水素吸藏.放出に
伴う微粉化を大きく抑制することができる。したがって
、本発明の水素吸藏合金を熱利用システム用材料として
用いた場合には熱電導を低下させることがなく、またア
ルカリ蓄電池の負極材料として用いた場合にはサイクル
特性等を向上させることができる。したがって、本発明
4. の工業的価値は極めて大きい。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の(AI )合金〜(A3)合金と比較
例の(X)合金とにおけるサイクル数と合金の平均粒径
との関係を示すグラフ、第2図はMmNi5Vxという
組或の合金のXの値と100サイクル後の合金の平均粒
径との関係を示すグラフ、第3図は本発明の水素吸藏合
金を用いた(B,)電池〜(B3)電池と比較例の水素
吸藏合金を用いた(Y)電池におけるサイクル数と電池
容量との関係を示すグラフである。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)希土類とニッケルとによって金属間化合物が構成
    された水素吸蔵合金において、 希土類元素以外の合金中の元素と金属間化合物を構成す
    る元素が少なくとも一種類含まれていることを特徴とす
    る水素吸蔵合金。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0609609A2 (en) * 1993-02-05 1994-08-10 Sanyo Electric Co., Ltd Hydrogen-absorbing alloy for a negative electrode and manufacturing method therefor
JP2011022769A (ja) * 2009-07-15 2011-02-03 Toshiba Corp 電子機器

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60250558A (ja) * 1984-05-25 1985-12-11 Matsushita Electric Ind Co Ltd 密閉形アルカリ蓄電池
JPH0393158A (ja) * 1989-09-01 1991-04-18 Sanyo Electric Co Ltd 水素吸蔵合金電極

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60250558A (ja) * 1984-05-25 1985-12-11 Matsushita Electric Ind Co Ltd 密閉形アルカリ蓄電池
JPH0393158A (ja) * 1989-09-01 1991-04-18 Sanyo Electric Co Ltd 水素吸蔵合金電極

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0609609A2 (en) * 1993-02-05 1994-08-10 Sanyo Electric Co., Ltd Hydrogen-absorbing alloy for a negative electrode and manufacturing method therefor
EP0609609A3 (ja) * 1993-02-05 1994-08-31 Sanyo Electric Co
US5376474A (en) * 1993-02-05 1994-12-27 Sanyo Electric Co., Ltd. Hydrogen-absorbing alloy for a negative electrode and manufacturing method therefor
JP2011022769A (ja) * 2009-07-15 2011-02-03 Toshiba Corp 電子機器

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