JPH05114403A - 水素吸蔵合金電極及びその製造方法 - Google Patents
水素吸蔵合金電極及びその製造方法Info
- Publication number
- JPH05114403A JPH05114403A JP3277530A JP27753091A JPH05114403A JP H05114403 A JPH05114403 A JP H05114403A JP 3277530 A JP3277530 A JP 3277530A JP 27753091 A JP27753091 A JP 27753091A JP H05114403 A JPH05114403 A JP H05114403A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- hydrogen storage
- storage alloy
- battery
- hydrogen
- electrode
- 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.)
- Granted
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
- H01M4/38—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of elements or alloys
- H01M4/383—Hydrogen absorbing alloys
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Landscapes
- 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】
【目的】 充放電時における水素吸蔵合金の微粉化を抑
制して、金属−水素アルカリ蓄電池のサイクル特性を飛
躍的に向上させることができる水素吸蔵合金電極及びそ
の製造方法の提供を目的とする。 【構成】 可逆的に水素を吸蔵，放出する水素吸蔵合金
を含む水素吸蔵合金電極２において、前記水素吸蔵合金
は、不均一歪の値が５．４×１０-3未満となるように構
成されていることを特徴とする。
制して、金属−水素アルカリ蓄電池のサイクル特性を飛
躍的に向上させることができる水素吸蔵合金電極及びそ
の製造方法の提供を目的とする。 【構成】 可逆的に水素を吸蔵，放出する水素吸蔵合金
を含む水素吸蔵合金電極２において、前記水素吸蔵合金
は、不均一歪の値が５．４×１０-3未満となるように構
成されていることを特徴とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、可逆的に水素を吸蔵，
放出する水素吸蔵合金を含む水素吸蔵合金電極及びその
製造方法に関する。
放出する水素吸蔵合金を含む水素吸蔵合金電極及びその
製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来からよく用いられる蓄電池として
は、鉛電池及びニッケル−カドミウム電池がある。しか
し、近年、これら電池より軽量で且つ高容量となる可能
性があるということで、特に常圧で負極活物質である水
素を可逆的に吸蔵及び放出することのできる水素吸蔵合
金を備えた電極を負極に用い、水酸化ニッケルなどの金
属酸化物を正極活物質とする電極を正極に用いた金属−
水素アルカリ蓄電池が注目されている。
は、鉛電池及びニッケル−カドミウム電池がある。しか
し、近年、これら電池より軽量で且つ高容量となる可能
性があるということで、特に常圧で負極活物質である水
素を可逆的に吸蔵及び放出することのできる水素吸蔵合
金を備えた電極を負極に用い、水酸化ニッケルなどの金
属酸化物を正極活物質とする電極を正極に用いた金属−
水素アルカリ蓄電池が注目されている。
【０００３】ところで、上記水素吸蔵合金としては、電
池特性を向上させるべく、合金の平衡圧を低下させる必
要がある。そこで、一般に、水素吸蔵合金にマンガンを
添加するような構成がとられていた。
池特性を向上させるべく、合金の平衡圧を低下させる必
要がある。そこで、一般に、水素吸蔵合金にマンガンを
添加するような構成がとられていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記マ
ンガンを多量に含む水素吸蔵合金は、充放電時に著しい
微粉化を生じるため、水素吸蔵合金の酸化量が多くな
る。この結果、このような構成の水素吸蔵合金を用いた
金属−水素アルカリ蓄電池のサイクル特性が低下すると
いう課題を有していた。
ンガンを多量に含む水素吸蔵合金は、充放電時に著しい
微粉化を生じるため、水素吸蔵合金の酸化量が多くな
る。この結果、このような構成の水素吸蔵合金を用いた
金属−水素アルカリ蓄電池のサイクル特性が低下すると
いう課題を有していた。
【０００５】本発明は係る現状を考慮してなされたもの
であって、充放電時における水素吸蔵合金の微粉化を抑
制して、金属−水素アルカリ蓄電池のサイクル特性を飛
躍的に向上させることができる水素吸蔵合金電極及びそ
の製造方法の提供を目的としている。
であって、充放電時における水素吸蔵合金の微粉化を抑
制して、金属−水素アルカリ蓄電池のサイクル特性を飛
躍的に向上させることができる水素吸蔵合金電極及びそ
の製造方法の提供を目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、以下に示す手段を用いる。 可逆的に水素を吸蔵，放出する水素吸蔵合金を含む水
素吸蔵合金電極において、前記水素吸蔵合金は、不均一
歪の値が５．４×１０-3未満となるように構成されてい
ることを特徴とする。 可逆的に水素を吸蔵，放出し且つマンガンを有する水
素吸蔵合金を含む水素吸蔵合金電極において、前記マン
ガンの量は、水素吸蔵合金１モルに対して０．１モル以
下となるように規定されていることを特徴とする。 水素吸蔵合金を構成する元素を溶融させ、溶湯を作製
する第１ステップと、上記溶湯を０．４℃／min 以下の
速度で冷却させる第２ステップとを有することを特徴と
する水素吸蔵合金電極の製造方法。 水素吸蔵合金を構成する元素を溶融させ、溶湯を作製
する第１ステップと、上記溶湯を冷却させて水素吸蔵合
金鋳塊を作製する第２ステップと、上記水素吸蔵合金鋳
塊をアニール処理する第３ステップとを有することを特
徴とする。
するために、以下に示す手段を用いる。 可逆的に水素を吸蔵，放出する水素吸蔵合金を含む水
素吸蔵合金電極において、前記水素吸蔵合金は、不均一
歪の値が５．４×１０-3未満となるように構成されてい
ることを特徴とする。 可逆的に水素を吸蔵，放出し且つマンガンを有する水
素吸蔵合金を含む水素吸蔵合金電極において、前記マン
ガンの量は、水素吸蔵合金１モルに対して０．１モル以
下となるように規定されていることを特徴とする。 水素吸蔵合金を構成する元素を溶融させ、溶湯を作製
する第１ステップと、上記溶湯を０．４℃／min 以下の
速度で冷却させる第２ステップとを有することを特徴と
する水素吸蔵合金電極の製造方法。 水素吸蔵合金を構成する元素を溶融させ、溶湯を作製
する第１ステップと、上記溶湯を冷却させて水素吸蔵合
金鋳塊を作製する第２ステップと、上記水素吸蔵合金鋳
塊をアニール処理する第３ステップとを有することを特
徴とする。
【０００７】
【作用】上記の構成の如く不均一歪の値を小さくする
と、水素吸蔵合金の微粉化が抑制される。したがって、
水素吸蔵合金の酸化量が低減し、このような水素吸蔵合
金を用いた電池のサイクル特性を向上させることが可能
となる。特に、の構成の如く水素吸蔵合金中のマンガ
ン量を規制して、不均一歪の値を小さくした場合には、
飛躍的にサイクル特性を向上させることができる。これ
は、以下に示す理由による。
と、水素吸蔵合金の微粉化が抑制される。したがって、
水素吸蔵合金の酸化量が低減し、このような水素吸蔵合
金を用いた電池のサイクル特性を向上させることが可能
となる。特に、の構成の如く水素吸蔵合金中のマンガ
ン量を規制して、不均一歪の値を小さくした場合には、
飛躍的にサイクル特性を向上させることができる。これ
は、以下に示す理由による。
【０００８】即ち、マンガンは水素吸蔵合金の平衡圧を
下げるという効果を有しているので、水素吸蔵合金作製
時には不可欠な元素ではあるが、マンガンは希土類と固
溶しないため、ＣａＣｕ5 型結晶格子中には入り難い。
したがって、水素吸蔵合金内で偏析し易く、この結果水
素吸蔵合金を用いた電池の充放電を繰り返すと、上記偏
析している部分より割れが生じて、新たな反応面が出現
する。このように、新たな反応面が出現すると、反応面
積が増大して、充放電効率が向上するようにも考えられ
る。しかしながら、マンガンはアルカリ電解液で溶解，
酸化し易い元素である。このため、上記の如く新たな反
応面が出現しても、この反応面においてマンガンが溶
解，酸化して、表面が不活性となる。この結果、反応面
積の増大を図ることができず、充放電効率が低下して、
サイクル特性が低下する。そこで、上記のような構成
とすれば、微粉化が抑制されるので、サイクル特性を向
上させることができる。また、マンガンが若干でも含ま
れていれば、水素吸蔵合金の平衡圧の上昇を抑制するこ
とができるので、他の電池特性を低下させるようなこと
もない。
下げるという効果を有しているので、水素吸蔵合金作製
時には不可欠な元素ではあるが、マンガンは希土類と固
溶しないため、ＣａＣｕ5 型結晶格子中には入り難い。
したがって、水素吸蔵合金内で偏析し易く、この結果水
素吸蔵合金を用いた電池の充放電を繰り返すと、上記偏
析している部分より割れが生じて、新たな反応面が出現
する。このように、新たな反応面が出現すると、反応面
積が増大して、充放電効率が向上するようにも考えられ
る。しかしながら、マンガンはアルカリ電解液で溶解，
酸化し易い元素である。このため、上記の如く新たな反
応面が出現しても、この反応面においてマンガンが溶
解，酸化して、表面が不活性となる。この結果、反応面
積の増大を図ることができず、充放電効率が低下して、
サイクル特性が低下する。そこで、上記のような構成
とすれば、微粉化が抑制されるので、サイクル特性を向
上させることができる。また、マンガンが若干でも含ま
れていれば、水素吸蔵合金の平衡圧の上昇を抑制するこ
とができるので、他の電池特性を低下させるようなこと
もない。
【０００９】また、上記の水素吸蔵合金電極は、の
方法、の方法により作製することができる。そして、
の方法で作製する際には、下記の実施例に示すよう
に、アニール時間は２時間以上であり、アニール温度は
８００〜１１００℃の範囲であることが望ましい。
方法、の方法により作製することができる。そして、
の方法で作製する際には、下記の実施例に示すよう
に、アニール時間は２時間以上であり、アニール温度は
８００〜１１００℃の範囲であることが望ましい。
【００１０】
【実施例】本発明の一実施例を、図１〜図６に基づい
て、以下に説明する。 〔実施例〕図１は本発明の電極を用いた密閉円筒型ニッ
ケル−水素アルカリ蓄電池の断面図であり、焼結式ニッ
ケルから成る正極１と、水素吸蔵合金を含む負極２と、
これら正負両極１・２間に介挿されたセパレータ３とか
ら成る電極群４は渦巻状に巻回されている。この電極群
４は負極端子兼用の外装罐６内に配置されており、この
外装罐６と上記負極２とは負極用導電タブ５により接続
されている。上記外装罐６の上部開口にはパッキング７
を介して封口体８が装着されており、この封口体８の内
部にはコイルスプリング９が設けられている。このコイ
ルスプリング９は電池内部の内圧が異常上昇したときに
矢印Ａ方向に押圧されて内部のガスが大気中に放出され
るように構成されている。また、上記封口体８と前記正
極１とは正極用導電タブ１０にて接続されている。
て、以下に説明する。 〔実施例〕図１は本発明の電極を用いた密閉円筒型ニッ
ケル−水素アルカリ蓄電池の断面図であり、焼結式ニッ
ケルから成る正極１と、水素吸蔵合金を含む負極２と、
これら正負両極１・２間に介挿されたセパレータ３とか
ら成る電極群４は渦巻状に巻回されている。この電極群
４は負極端子兼用の外装罐６内に配置されており、この
外装罐６と上記負極２とは負極用導電タブ５により接続
されている。上記外装罐６の上部開口にはパッキング７
を介して封口体８が装着されており、この封口体８の内
部にはコイルスプリング９が設けられている。このコイ
ルスプリング９は電池内部の内圧が異常上昇したときに
矢印Ａ方向に押圧されて内部のガスが大気中に放出され
るように構成されている。また、上記封口体８と前記正
極１とは正極用導電タブ１０にて接続されている。
【００１１】ここで、上記構造の密閉円筒型ニッケル−
水素アルカリ蓄電池を、以下のようにして作製した。先
ず、市販のＭｍ（ミッシュメタルであって、希土類元素
の混合物）とＮｉとＣｏとＭｎとＡｌとを元素比で１：
３．４：０．９：０．３：０．４の割合となるように秤
量した後、高周波溶解炉内で溶解して溶湯を作成する。
次に、上記溶湯を０．４℃／min の速度で徐冷すること
により、ＭｍＮｉ3.4 Ｃｏ0.9 Ｍｎ0. 3 Ａｌ0.4 で示さ
れる水素吸蔵合金鋳塊を作成した。次に、この水素吸蔵
合金鋳塊の粒径が５０μｍ以下となるように粉砕した
後、この水素吸蔵合金粉末に結着剤を加えて混練し、更
にこの混合物に圧力を加えることにより負極２を作製し
た。
水素アルカリ蓄電池を、以下のようにして作製した。先
ず、市販のＭｍ（ミッシュメタルであって、希土類元素
の混合物）とＮｉとＣｏとＭｎとＡｌとを元素比で１：
３．４：０．９：０．３：０．４の割合となるように秤
量した後、高周波溶解炉内で溶解して溶湯を作成する。
次に、上記溶湯を０．４℃／min の速度で徐冷すること
により、ＭｍＮｉ3.4 Ｃｏ0.9 Ｍｎ0. 3 Ａｌ0.4 で示さ
れる水素吸蔵合金鋳塊を作成した。次に、この水素吸蔵
合金鋳塊の粒径が５０μｍ以下となるように粉砕した
後、この水素吸蔵合金粉末に結着剤を加えて混練し、更
にこの混合物に圧力を加えることにより負極２を作製し
た。
【００１２】次に、この負極２と、理論容量１０００mA
h の焼結式ニッケル正極１とを、不織布からなるセパレ
ータ３を介して巻回し、電極群４を作製した。しかる
後、この電極群４を外装罐６内に挿入し、更に３０重量
％のＫＯＨ水溶液を上記外装罐６内に注液した後、外装
罐６を密閉することにより理論容量１０００mAh の密閉
円筒型ニッケル−水素蓄電池を作製した。
h の焼結式ニッケル正極１とを、不織布からなるセパレ
ータ３を介して巻回し、電極群４を作製した。しかる
後、この電極群４を外装罐６内に挿入し、更に３０重量
％のＫＯＨ水溶液を上記外装罐６内に注液した後、外装
罐６を密閉することにより理論容量１０００mAh の密閉
円筒型ニッケル−水素蓄電池を作製した。
【００１３】このようにして作製した電池を、以下
（Ａ）電池と称する。 〔比較例〕市販のＭｍとＮｉとＣｏとＭｎとＡｌとを元
素比で１：３．２：０．７：０．９：０．２の割合とな
るように秤量する他は、上記実施例１と同様にして電池
を作製した。このようにして作製した電池を、以下
（Ｘ）電池と称する。 〔実験１〕上記本発明の（Ａ）電池及び比較例の（Ｘ）
電池におけるサイクル特性を調べたので、その結果を下
記表１に示す。尚、実験条件は、充電電流１Ｃで１．２
時間充電した後、１Ｃの電流で電池電圧が１Ｖまで放電
するという条件であり、電池容量が５００mAh （初期容
量の１／２）となったときを電池寿命とした。
（Ａ）電池と称する。 〔比較例〕市販のＭｍとＮｉとＣｏとＭｎとＡｌとを元
素比で１：３．２：０．７：０．９：０．２の割合とな
るように秤量する他は、上記実施例１と同様にして電池
を作製した。このようにして作製した電池を、以下
（Ｘ）電池と称する。 〔実験１〕上記本発明の（Ａ）電池及び比較例の（Ｘ）
電池におけるサイクル特性を調べたので、その結果を下
記表１に示す。尚、実験条件は、充電電流１Ｃで１．２
時間充電した後、１Ｃの電流で電池電圧が１Ｖまで放電
するという条件であり、電池容量が５００mAh （初期容
量の１／２）となったときを電池寿命とした。
【００１４】
【表１】 上記表１より明らかなように、比較例の（Ｘ）電池で
は、サイクル寿命が８００回であるのに対して、本発明
の（Ａ）電池では、サイクル寿命１７５０回となってい
ることが認められる。そこで、本願出願人は、本発明の
（Ａ）電池が比較例の（Ｘ）電池に比べて優れていると
いう理由を検討すべく、以下のような実験を行った。 〔実験２〕上記本発明の（Ａ）電池に用いる水素吸蔵合
金及び比較例の（Ｘ）電池に用いられる水素吸蔵合金の
不均一歪の値について調べたので、その結果を表２に示
す。尚、不均一歪とは、以下のように定義される。 ・不均一歪の定義 ラウエカメラ等でデバイ環を測定した際、このデバイ環
がブロードになるという現象の原因の一つであって、下
記数１により定義される。
は、サイクル寿命が８００回であるのに対して、本発明
の（Ａ）電池では、サイクル寿命１７５０回となってい
ることが認められる。そこで、本願出願人は、本発明の
（Ａ）電池が比較例の（Ｘ）電池に比べて優れていると
いう理由を検討すべく、以下のような実験を行った。 〔実験２〕上記本発明の（Ａ）電池に用いる水素吸蔵合
金及び比較例の（Ｘ）電池に用いられる水素吸蔵合金の
不均一歪の値について調べたので、その結果を表２に示
す。尚、不均一歪とは、以下のように定義される。 ・不均一歪の定義 ラウエカメラ等でデバイ環を測定した際、このデバイ環
がブロードになるという現象の原因の一つであって、下
記数１により定義される。
【００１５】
【数１】
【００１６】
【表２】 上記表２から明らかなように、本発明の（Ａ）電池に用
いる水素吸蔵合金は、比較例の（Ｘ）電池に用いられる
水素吸蔵合金より不均一歪の値が小さくなっていること
が認められる。このように、本発明の電池に用いる水素
吸蔵合金の不均一歪の値が小さくなるのは、希土類と固
溶しないＭｎ量が少ないということに起因しているもの
と考えられる。
いる水素吸蔵合金は、比較例の（Ｘ）電池に用いられる
水素吸蔵合金より不均一歪の値が小さくなっていること
が認められる。このように、本発明の電池に用いる水素
吸蔵合金の不均一歪の値が小さくなるのは、希土類と固
溶しないＭｎ量が少ないということに起因しているもの
と考えられる。
【００１７】そして、このように水素吸蔵合金の不均一
歪の値が小さくなれば、充放電を繰り返し行った場合で
あっても、微粉化が抑制されるので、実験１に示す如く
サイクル特性が向上するものと考えられる。 〔実験３〕上記の如く、水素吸蔵合金の不均一歪の値が
小さいとサイクル特性が向上するものと考えられる。そ
こで、水素吸蔵合金の不均一歪の値と水素吸蔵合金を用
いた電池のサイクル特性との関係を調べたので、その結
果を図２に示す。尚、充放電条件は前記実験１で示す条
件と同様の条件である。
歪の値が小さくなれば、充放電を繰り返し行った場合で
あっても、微粉化が抑制されるので、実験１に示す如く
サイクル特性が向上するものと考えられる。 〔実験３〕上記の如く、水素吸蔵合金の不均一歪の値が
小さいとサイクル特性が向上するものと考えられる。そ
こで、水素吸蔵合金の不均一歪の値と水素吸蔵合金を用
いた電池のサイクル特性との関係を調べたので、その結
果を図２に示す。尚、充放電条件は前記実験１で示す条
件と同様の条件である。
【００１８】図２より明らかなように、不均一歪の値が
５．４×１０-3未満であるとサイクル特性が向上し、特
に３．０×１０-3以下であると飛躍的に向上することが
認められる。したがって、不均一歪の値は５．４×１０
-3未満であることが必要であり、特に３．０×１０-3以
下であることが望ましい。 〔実験４〕前記実験１で示す如く、水素吸蔵合金の不均
一歪の値を小さくするには、水素吸蔵合金中のＭｎ量の
割合を減少させればよいということが判明した。そこ
で、水素吸蔵合金中のＭｎ量の割合と水素吸蔵合金の不
均一歪の値との関係を調べたので、その結果を図３に示
す。尚、この場合の水素吸蔵合金鋳塊の冷却速度は０．
４℃／min で行った。
５．４×１０-3未満であるとサイクル特性が向上し、特
に３．０×１０-3以下であると飛躍的に向上することが
認められる。したがって、不均一歪の値は５．４×１０
-3未満であることが必要であり、特に３．０×１０-3以
下であることが望ましい。 〔実験４〕前記実験１で示す如く、水素吸蔵合金の不均
一歪の値を小さくするには、水素吸蔵合金中のＭｎ量の
割合を減少させればよいということが判明した。そこ
で、水素吸蔵合金中のＭｎ量の割合と水素吸蔵合金の不
均一歪の値との関係を調べたので、その結果を図３に示
す。尚、この場合の水素吸蔵合金鋳塊の冷却速度は０．
４℃／min で行った。
【００１９】図３より明らかなように、Ｍｎの割合が水
素吸蔵合金（ＭＨ）１mol に対して１０mol%以下であれ
ば不均一歪の値が小さくなることが認められる。したが
って、Ｍｎの割合は10mol%以下であることが望ましい。 〔実験５〕本願出願人は、Ｍｎの割合を減少させる以外
に不均一歪の値を小さくする方法を調べるべく、各種の
実験を行ったところ、以下に示す２つの方法により、不
均一歪の値を小さくすることができることを見出した。 水素吸蔵合金溶湯の冷却速度を小さくする。 水素吸蔵合金鋳塊にアニール処理を施す。
素吸蔵合金（ＭＨ）１mol に対して１０mol%以下であれ
ば不均一歪の値が小さくなることが認められる。したが
って、Ｍｎの割合は10mol%以下であることが望ましい。 〔実験５〕本願出願人は、Ｍｎの割合を減少させる以外
に不均一歪の値を小さくする方法を調べるべく、各種の
実験を行ったところ、以下に示す２つの方法により、不
均一歪の値を小さくすることができることを見出した。 水素吸蔵合金溶湯の冷却速度を小さくする。 水素吸蔵合金鋳塊にアニール処理を施す。
【００２０】そこで、本実験５においては水素吸蔵合金
溶湯の冷却速度と不均一歪の値との関係を調べ、下記実
験６及び実験７においては、それぞれ、アニール処理の
温度と不均一歪の値との関係及びアニール処理の時間と
不均一歪の値との関係を調べた。尚、本実験では、水素
吸蔵合金としてＭｍＮｉ3.4 Ｃｏ0.8 Ｍｎ0.6 Ａｌ0.2
（即ち、Ｍｎの割合は10mol%のもの）を用い、且つその
結果を図４に示す。
溶湯の冷却速度と不均一歪の値との関係を調べ、下記実
験６及び実験７においては、それぞれ、アニール処理の
温度と不均一歪の値との関係及びアニール処理の時間と
不均一歪の値との関係を調べた。尚、本実験では、水素
吸蔵合金としてＭｍＮｉ3.4 Ｃｏ0.8 Ｍｎ0.6 Ａｌ0.2
（即ち、Ｍｎの割合は10mol%のもの）を用い、且つその
結果を図４に示す。
【００２１】図４より明らかなように、冷却速度が０．
４℃／min 以下であれば、不均一歪の値が５．４×１０
-3未満となっていることが認められ、特に冷却速度が
０．２℃／min 以下であれば、不均一歪の値が極めて小
さくなることが認められる。したがって、水素吸蔵合金
鋳塊の冷却速度は０．４℃／min 以下であることが必要
であり、特に０．２℃／min 以下であることが望まし
い。 〔実験６〕アニール処理の温度と不均一歪の値との関係
を調べたので、その結果を図５に示す。尚、その他の条
件は以下の通りである。 ・水素吸蔵合金：ＭｍＮｉ3.4 Ｃｏ0.8 Ｍｎ0.6 Ａｌ
0.2 ・水素吸蔵合金溶湯の冷却速度：０．４℃／min ・アニール時間：２４ｈｒ 図５から明らかなように、アニール処理の温度が８００
〜１１００℃の間で不均一歪の値が極めて小さくなって
いることが認められる。したがって、水素吸蔵合金鋳塊
にアニール処理を施す場合には、８００〜１１００℃の
間で処理するのが好ましい。 〔実験７〕アニール処理の時間と不均一歪の値との関係
を調べたので、その結果を図６に示す。尚、その他の条
件は以下の通りである。 ・水素吸蔵合金：ＭｍＮｉ3.4 Ｃｏ0.8 Ｍｎ0.6 Ａｌ
0.2 ・水素吸蔵合金溶湯の冷却速度：０．４℃／min ・アニール温度：１０００℃ 図６から明らかなように、アニール処理の時間が２時間
以上であれば不均一歪の値が極めて小さくなっているこ
とが認められる。したがって、水素吸蔵合金鋳塊にアニ
ール処理を施す場合には、２時間以上処理するのが好ま
しい。 〔その他の事項〕上記実施例においては、水素吸蔵合
金としてＭｍＮｉ3.4 Ｃｏ0.9 Ｍｎ0.3 Ａｌ0.4 等を用
いているが、これに限定するものではなく、その他の希
土類系水素吸蔵合金、Ｔｉ系水素吸蔵合金、アルカリ土
類系水素吸蔵合金等であっても同様の効果を有すること
を確認している。 本発明は上記円筒型の蓄電池に限定するものではな
く、偏平型の蓄電池であっても同様の効果を有する。
４℃／min 以下であれば、不均一歪の値が５．４×１０
-3未満となっていることが認められ、特に冷却速度が
０．２℃／min 以下であれば、不均一歪の値が極めて小
さくなることが認められる。したがって、水素吸蔵合金
鋳塊の冷却速度は０．４℃／min 以下であることが必要
であり、特に０．２℃／min 以下であることが望まし
い。 〔実験６〕アニール処理の温度と不均一歪の値との関係
を調べたので、その結果を図５に示す。尚、その他の条
件は以下の通りである。 ・水素吸蔵合金：ＭｍＮｉ3.4 Ｃｏ0.8 Ｍｎ0.6 Ａｌ
0.2 ・水素吸蔵合金溶湯の冷却速度：０．４℃／min ・アニール時間：２４ｈｒ 図５から明らかなように、アニール処理の温度が８００
〜１１００℃の間で不均一歪の値が極めて小さくなって
いることが認められる。したがって、水素吸蔵合金鋳塊
にアニール処理を施す場合には、８００〜１１００℃の
間で処理するのが好ましい。 〔実験７〕アニール処理の時間と不均一歪の値との関係
を調べたので、その結果を図６に示す。尚、その他の条
件は以下の通りである。 ・水素吸蔵合金：ＭｍＮｉ3.4 Ｃｏ0.8 Ｍｎ0.6 Ａｌ
0.2 ・水素吸蔵合金溶湯の冷却速度：０．４℃／min ・アニール温度：１０００℃ 図６から明らかなように、アニール処理の時間が２時間
以上であれば不均一歪の値が極めて小さくなっているこ
とが認められる。したがって、水素吸蔵合金鋳塊にアニ
ール処理を施す場合には、２時間以上処理するのが好ま
しい。 〔その他の事項〕上記実施例においては、水素吸蔵合
金としてＭｍＮｉ3.4 Ｃｏ0.9 Ｍｎ0.3 Ａｌ0.4 等を用
いているが、これに限定するものではなく、その他の希
土類系水素吸蔵合金、Ｔｉ系水素吸蔵合金、アルカリ土
類系水素吸蔵合金等であっても同様の効果を有すること
を確認している。 本発明は上記円筒型の蓄電池に限定するものではな
く、偏平型の蓄電池であっても同様の効果を有する。
【００２２】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、水
素吸蔵合金の微粉化が抑制されて、水素吸蔵合金の酸化
量が低減するので、このような水素吸蔵合金を用いた電
池のサイクル特性を飛躍的に向上させることができると
いった効果を奏する。
素吸蔵合金の微粉化が抑制されて、水素吸蔵合金の酸化
量が低減するので、このような水素吸蔵合金を用いた電
池のサイクル特性を飛躍的に向上させることができると
いった効果を奏する。
【図１】本発明の一実施例に係る水素吸蔵合金電極を用
いた金属−水素アルカリ蓄電池の断面図である。
いた金属−水素アルカリ蓄電池の断面図である。
【図２】不均一歪の値とサイクル数との関係を示すグラ
フである。
フである。
【図３】ＭＨ中のＭｎの割合と不均一歪の値との関係を
示すグラフである。
示すグラフである。
【図４】水素吸蔵合金の冷却速度と不均一歪の値との関
係を示すグラフである。
係を示すグラフである。
【図５】アニール温度と不均一歪の値との関係を示すグ
ラフである。
ラフである。
【図６】アニール時間と不均一歪の値との関係を示すグ
ラフである。
ラフである。
１ 正極 ２ 負極 ３ セパレータ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 近野 義人 守口市京阪本通２丁目18番地 三洋電機株 式会社内 (72)発明者 松浦 義典 守口市京阪本通２丁目18番地 三洋電機株 式会社内 (72)発明者 西尾 晃治 守口市京阪本通２丁目18番地 三洋電機株 式会社内 (72)発明者 古川 修弘 守口市京阪本通２丁目18番地 三洋電機株 式会社内
Claims (4)
- 【請求項１】 可逆的に水素を吸蔵，放出する水素吸蔵
合金を含む水素吸蔵合金電極において、 前記水素吸蔵合金は、不均一歪の値が５．４×１０-3未
満となるように構成されていることを特徴とする水素吸
蔵合金電極。 - 【請求項２】 可逆的に水素を吸蔵，放出し且つマンガ
ンを有する水素吸蔵合金を含む水素吸蔵合金電極におい
て、 前記マンガンの量は、水素吸蔵合金１モルに対して０．
１モル以下となるように規定されていることを特徴とす
る水素吸蔵合金電極。 - 【請求項３】 水素吸蔵合金を構成する元素を溶融さ
せ、溶湯を作製する第１ステップと、 上記溶湯を０．４℃／min 以下の速度で冷却させる第２
ステップと、 を有することを特徴とする水素吸蔵合金電極の製造方
法。 - 【請求項４】 水素吸蔵合金を構成する元素を溶融さ
せ、溶湯を作製する第１ステップと、 上記溶湯を冷却させて水素吸蔵合金鋳塊を作製する第２
ステップと、 上記水素吸蔵合金鋳塊をアニール処理する第３ステップ
と、 を有することを特徴とする水素吸蔵合金電極の製造方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3277530A JP3071003B2 (ja) | 1991-10-24 | 1991-10-24 | 水素吸蔵合金電極及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3277530A JP3071003B2 (ja) | 1991-10-24 | 1991-10-24 | 水素吸蔵合金電極及びその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05114403A true JPH05114403A (ja) | 1993-05-07 |
| JP3071003B2 JP3071003B2 (ja) | 2000-07-31 |
Family
ID=17584857
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3277530A Expired - Fee Related JP3071003B2 (ja) | 1991-10-24 | 1991-10-24 | 水素吸蔵合金電極及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3071003B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7413589B2 (en) | 2002-03-22 | 2008-08-19 | The Japan Steel Works, Ltd. | Method of producing hydrogen storage alloy |
| JP2022020892A (ja) * | 2020-07-21 | 2022-02-02 | 新日本電工株式会社 | 低Ｃｏ水素吸蔵合金粉末 |
-
1991
- 1991-10-24 JP JP3277530A patent/JP3071003B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7413589B2 (en) | 2002-03-22 | 2008-08-19 | The Japan Steel Works, Ltd. | Method of producing hydrogen storage alloy |
| DE10313037B4 (de) * | 2002-03-22 | 2008-09-25 | The Japan Steel Works, Ltd. | Verfahren zur Herstellung einer Wasserstoffspeicherlegierung |
| US7691216B2 (en) | 2002-03-22 | 2010-04-06 | The Japan Steel Works, Ltd. | Method of producing hydrogen storage alloy |
| JP2022020892A (ja) * | 2020-07-21 | 2022-02-02 | 新日本電工株式会社 | 低Ｃｏ水素吸蔵合金粉末 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3071003B2 (ja) | 2000-07-31 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5518509A (en) | Method for producing a hydrogen absorbing alloy electrode | |
| JP3433033B2 (ja) | 水素吸蔵合金電極及び水素吸蔵合金電極の製造方法 | |
| JPH1125964A (ja) | アルカリ蓄電池 | |
| JP3071003B2 (ja) | 水素吸蔵合金電極及びその製造方法 | |
| JP3113345B2 (ja) | 水素吸蔵合金電極 | |
| JP3432870B2 (ja) | 金属水素化物電極の製造方法 | |
| JP2000239769A (ja) | 希土類系水素吸蔵合金及びそれを使用した電極 | |
| JP2642144B2 (ja) | 水素吸蔵電極の製造方法 | |
| JP3043128B2 (ja) | 金属−水素アルカリ蓄電池 | |
| JPH0815078B2 (ja) | 水素吸蔵電極の製造方法 | |
| JP3306154B2 (ja) | 水素吸蔵合金及びその製造方法 | |
| JPH05211063A (ja) | 水素吸蔵合金電極及びその製造方法 | |
| JP3519836B2 (ja) | 水素吸蔵合金電極 | |
| JP2848467B2 (ja) | 水素吸蔵合金電極の製造方法 | |
| JP2989300B2 (ja) | 金属−水素アルカリ蓄電池 | |
| JP2679441B2 (ja) | ニッケル・水素蓄電池 | |
| JPH0562674A (ja) | アルカリ蓄電池 | |
| JP2957745B2 (ja) | 水素吸蔵合金電極の製造方法 | |
| JP3583837B2 (ja) | 水素吸蔵合金電極の製造方法 | |
| JPH11260358A (ja) | 水素吸蔵合金電極及びその製造方法 | |
| JPH04319257A (ja) | 金属−水素アルカリ蓄電池 | |
| JPS61292855A (ja) | 密閉型金属酸化物・水素電池 | |
| JPH0586622B2 (ja) | ||
| JPH05266887A (ja) | 金属−水素アルカリ蓄電池 | |
| JP2000268819A (ja) | 水素吸蔵合金電極 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |