JPH0831414A - Hydrogen storage alloy for alkaline storage battery and manufacture thereof - Google Patents

Hydrogen storage alloy for alkaline storage battery and manufacture thereof

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JPH0831414A
JPH0831414A JP6169690A JP16969094A JPH0831414A JP H0831414 A JPH0831414 A JP H0831414A JP 6169690 A JP6169690 A JP 6169690A JP 16969094 A JP16969094 A JP 16969094A JP H0831414 A JPH0831414 A JP H0831414A
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JP
Japan
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alloy
hydrogen storage
storage alloy
hydrogen
discharge capacity
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JP6169690A
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Japanese (ja)
Inventor
Fusago Mizutaki
房吾 水瀧
Mikiaki Tadokoro
幹朗 田所
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Sanyo Electric Co Ltd
Original Assignee
Sanyo Electric Co Ltd
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Publication date
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    • 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

Abstract

PURPOSE:To obtain the hydrogen storage alloy for alkaline storage battery, which can solve the contrary themes of the improvement of hydrogen absorbing ability and the improvement of corrosion resistance, and to obtain the manufacture of this hydrogen storage alloy. CONSTITUTION:Composition formula of the hydrogen storage alloy for alkaline storage battery is expressed by MmNiaCobMncAld (Mm means the mixture of rare earth group elements, and a, b, c, d respectively mean the number satisfying 2.5<=a<=3.8, 0.2<=b<=1.0, 0.2<=c<=0.8, 0.1<=d<=0.5, and 3.8<=a+b+c+d<=4.85), and dendrite cell size thereof is 8mum or less. Mm (misch metal) includes La at 20% or more and 50% or less by weight to the total weight of the rare earth group elements.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、水素吸蔵合金に関し、
詳しくは金属・水素化物アルカリ蓄電池の電極活物質と
して使用する水素吸蔵合金の改良、及びそのような水素
吸蔵合金の製造方法に関する。
The present invention relates to a hydrogen storage alloy,
More specifically, it relates to an improvement of a hydrogen storage alloy used as an electrode active material of a metal / hydride alkaline storage battery, and a method for producing such a hydrogen storage alloy.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来からよく用いられている蓄電池とし
て、ニッケル−カドミウム蓄電池のようなアルカリ蓄電
池や鉛蓄電池があるが、近年、これらに代えて、これら
の蓄電池よりも軽量、且つ高容量とできる金属−水素化
物アルカリ蓄電池が使用されるようになって来ている。
この金属−水素化物アルカリ蓄電池は、負極活物質であ
る水素を常圧で可逆的に吸蔵、放出する水素吸蔵合金か
らなる電極を負極とし、水酸化ニッケル等の金属酸化物
を正極活物質とする電極を正極として構成されている。
2. Description of the Related Art Conventionally used storage batteries include alkaline storage batteries such as nickel-cadmium storage batteries and lead storage batteries. In recent years, these storage batteries can be replaced by lighter weight and higher capacity. Metal-hydride alkaline storage batteries are becoming popular.
In this metal-hydride alkaline storage battery, an electrode made of a hydrogen storage alloy that reversibly stores and releases hydrogen, which is a negative electrode active material, at normal pressure is used as a negative electrode, and a metal oxide such as nickel hydroxide is used as a positive electrode active material. The electrode is configured as a positive electrode.

【0003】ところで、この種の電池に使用する水素吸
蔵合金には、LaNi5 に代表されるCaCu5 型六方
晶構造を有する希土類系(MmNi系)の水素吸蔵合金
が用いられるが、このMmNi系の合金は、MmとNi
系元素との化学量論比が1:5のときに、三次元的規則
配列のCaCu5 型六方晶構造を形成し、この構造内に
水素を吸蔵・放出することができが、このままでは水素
吸蔵能力が充分ではないという問題があった。このた
め、従来より、この種の合金の水素吸蔵放出特性を向上
させる試みが種々なされている。このような背景にあっ
て、特開平2−277737号公報では、MmNix
xを5より小さくする(非化学量論比組成とする)こと
により、MmNi系合金の水素吸蔵能力を高める技術が
提案されている。
By the way, as a hydrogen storage alloy used in this type of battery, a rare earth-based (MmNi-based) hydrogen storage alloy having a CaCu 5 type hexagonal structure represented by LaNi 5 is used. Alloys are Mm and Ni
When the stoichiometric ratio with the system element is 1: 5, a CaCu 5 type hexagonal structure with a three-dimensional ordered array can be formed, and hydrogen can be occluded and released in this structure. There was a problem that the storage capacity was not sufficient. Therefore, various attempts have heretofore been made to improve the hydrogen storage / release characteristics of this type of alloy. Against this background, Japanese Patent Laid-Open No. 2-277737 discloses a technique of increasing the hydrogen storage capacity of an MmNi-based alloy by making x of MmNi x smaller than 5 (having a non-stoichiometric composition). Proposed.

【0004】この技術は、合金の結晶構造に部分的な乱
れ(歪み)を生じさせ、合金の水素吸蔵能力を一層高め
ようとするものであり、この技術によると水素吸蔵合金
の水素の吸蔵・放出の平衡圧を充分に低くでき、それゆ
えこのような合金を用いて電池を構成した場合、放電容
量を高めることができる。
This technique is intended to further increase the hydrogen storage capacity of the alloy by causing a partial disorder (strain) in the crystal structure of the alloy. The discharge equilibrium pressure can be made sufficiently low, and therefore the discharge capacity can be increased when batteries are constructed using such alloys.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記技術
は、電池の放電容量を向上させることができるものの、
放電容量とともに二次電池の重要な性能要素であるサイ
クル特性を低下させるという問題があった。その理由は
次のようである。MmNi系の水素吸蔵合金のMmを
A、それ以外の元素(Ni等)をBとし、組成式をA1
x で表すとき、上記技術に従いxを5より小さい水素
吸蔵合金となすと、結晶構造に歪みを持ったCaCu5
型六方晶構造の水素吸蔵合金を得られ、この歪みを持っ
た水素吸蔵合金は、水素の吸蔵放出に好都合な空間を有
しているので、アルカリ蓄電池用水素吸蔵合金として好
適である。しかしながら、このような歪みを持ったCa
Cu5 型六方晶構造は、安定性に欠けるものであるた
め、合金の凝固過程で溶湯中に化学量論比を超えて過剰
のMm(希土類元素の混合物)が存在すると、母相から
余剰のMmを排斥して、より安定な歪みの少ないCaC
5 型六方晶構造をとろうとする現象が生じる。ここ
で、xを5より小さくすることは、Ni系元素に対しM
mを過剰に存在させることであるので、どうしても特定
成分が偏析した不均一な合金組織の水素吸蔵合金とな
り、この特定成分の偏析がサイクル特性を低下させる原
因となる。
However, although the above technique can improve the discharge capacity of the battery,
There has been a problem that the discharge capacity and the cycle characteristics, which are important performance factors of the secondary battery, deteriorate. The reason is as follows. The composition formula is A 1 where Mm of the MmNi-based hydrogen storage alloy is A, and other elements (such as Ni) are B.
When expressed as B x , if a hydrogen storage alloy with x smaller than 5 is formed according to the above technique, CaCu 5 having a strain in the crystal structure
A hydrogen storage alloy having a hexagonal crystal structure is obtained, and the strained hydrogen storage alloy has a space that is convenient for storing and releasing hydrogen, and is therefore suitable as a hydrogen storage alloy for alkaline storage batteries. However, Ca with such distortion
Since the Cu 5 type hexagonal structure lacks stability, if excess Mm (mixture of rare earth elements) is present in the molten metal in excess of the stoichiometric ratio in the solidification process of the alloy, excess Mm is generated from the parent phase. Excludes Mm, more stable CaC with less distortion
The phenomenon of attempting to adopt the u 5 type hexagonal crystal structure occurs. Here, making x smaller than 5 is equivalent to M for Ni-based elements.
Since m is excessively present, a hydrogen storage alloy having an inhomogeneous alloy structure in which the specific component is segregated is inevitable, and the segregation of the specific component causes deterioration of cycle characteristics.

【0006】このことを更に説明すると、xを5より小
さくすると、合金凝固過程で、余剰のMmが排斥される
結果、化学量論比(1:5)に近い組成の母相と、希土
類リッチな第2相ができる。この希土類リッチな第2相
は、水素の吸蔵放出に寄与しないとともに、合金を脆弱
なものとする。このような水素吸蔵合金は、水素の吸蔵
放出に伴う合金の膨張収縮によって合金割れを生じ微細
化し易い。合金の微細化は比表面積の増大を招くため、
合金表面がアルカリ電解液によって腐食され、次第に合
金の水素吸蔵能力が低下することになる。
To further explain this, when x is smaller than 5, excess Mm is repelled in the alloy solidification process, resulting in a mother phase having a composition close to the stoichiometric ratio (1: 5) and a rare earth rich element. A second phase is possible. This rare earth-rich second phase does not contribute to the storage and release of hydrogen and makes the alloy fragile. Such a hydrogen storage alloy easily cracks due to alloy cracking due to expansion and contraction of the alloy accompanying storage and release of hydrogen. Since the refinement of the alloy causes an increase in the specific surface area,
The surface of the alloy is corroded by the alkaline electrolyte, and the hydrogen storage capacity of the alloy gradually decreases.

【0007】即ち、前記技術は(非化学量論比組成の水
素吸蔵合金)、合金歪みを生じさせることにより水素の
吸蔵放出能力を向上させることができる反面、アルカリ
電解液に対する耐蝕性を劣化させるためサイクル特性を
低下させるといった問題がある。本発明は、このような
問題を解決することを目的になされたものであって、水
素吸蔵能力の向上と耐蝕性の向上という相反する課題を
解決し得るアルカリ蓄電池用水素吸蔵合金、及びそのよ
うな水素吸蔵合金の製造方法を提供することを目的とす
る。
That is, the above-mentioned technique (a hydrogen storage alloy having a non-stoichiometric composition) can improve the hydrogen storage / release capacity by causing alloy strain, but deteriorates the corrosion resistance to the alkaline electrolyte. Therefore, there is a problem that cycle characteristics are deteriorated. The present invention has been made for the purpose of solving such a problem, and it is possible to solve the contradictory problems of improving the hydrogen storage capacity and the corrosion resistance, and a hydrogen storage alloy for alkaline storage batteries, and the like. An object of the present invention is to provide a method for producing a simple hydrogen storage alloy.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するために、次のように構成される。請求項1の発明
は、 組成式がMmNia Cob Mnc Ald (但し、
Mmは希土類元素の混合物であり、a b c d は各
々2.5≦ a ≦3.8、 0.2≦ b ≦1.0、
0.2≦ c ≦0.8、 0.1≦ d ≦0.5、
3.8≦ a b c d ≦4.85 の数を
表す。)で示され、かつデンドライトセルサイズが8μ
m以下であるアルカリ蓄電池用水素吸蔵合金であること
を特徴とする。
In order to solve the above problems, the present invention is constructed as follows. The invention of claim 1 has a composition formula of MmNi a Co b Mn c Al d (however,
Mm is a mixture of rare earth elements, and a , b , c , d are 2.5 ≦ a ≦ 3.8, 0.2 ≦ b ≦ 1.0, respectively.
0.2 ≤ c ≤ 0.8, 0.1 ≤ d ≤ 0.5,
It represents a number of 3.8 ≦ a + b + c + d ≦ 4.85. ) And the dendrite cell size is 8μ
It is characterized in that it is a hydrogen storage alloy for alkaline storage batteries having a m or less.

【0009】請求項2の発明は、請求項1記載のアルカ
リ蓄電池用水素吸蔵合金において、希土類元素の混合物
である前記Mmは、Laの含有量が全希土類元素重量に
対して20重量%以上50重量%以下であることを特徴
とする。請求項3の発明は、少なくとも、水素吸蔵合金
を組成する各元素を溶融する第1のステップと、前記第
1のステップで溶融した溶融物を1000℃/sec 以上
の冷却速度で冷却する第2のステップと、を備えるアル
カリ蓄電池用水素吸蔵合金の製造方法であることを特徴
とする。
According to a second aspect of the present invention, in the hydrogen storage alloy for alkaline storage batteries according to the first aspect, the Mm, which is a mixture of rare earth elements, has a La content of 20% by weight or more based on the total weight of the rare earth elements. It is characterized by being less than or equal to wt%. According to a third aspect of the present invention, at least a first step of melting each element composing the hydrogen storage alloy, and a second step of cooling the melt melted in the first step at a cooling rate of 1000 ° C./sec or more. The method for producing a hydrogen storage alloy for an alkaline storage battery, which comprises the step of.

【0010】[0010]

【作用】請求項1の発明によれば、化学特性としての元
素組成がMmNia Cob Mn c Ald (但し、2.5
a ≦3.8、0.2≦ b ≦1.0、0.2≦ c
0.8、0.1≦ d ≦0.5、a+b+c+dを3.
8≦ a b c d ≦4.85)であって、物
理的特性としてのデンドライトセルサイズが8μm以下
であるアルカリ蓄電池用水素吸蔵合金とした。
According to the invention of claim 1, the element as a chemical characteristic
Elemental composition is MmNiaCobMn cAld(However, 2.5
a ≤ 3.8, 0.2 ≤b ≦ 1.0, 0.2 ≦c
0.8, 0.1 ≦d ≦ 0.5, a + b + c + d 3.
8 ≦a +b +c+d ≦ 4.85), and
The dendrite cell size as a physical property is 8 μm or less
The hydrogen storage alloy for alkaline storage batteries is

【0011】このような水素吸蔵合金であると、化学組
成を構成する各成分が好適に作用し合って相乗的に放電
特性及びサイクル特性を高めるように作用する。更に、
このような化学組成を有するものにデンドライトセルサ
イズ8μm以下という物理特性が付与されているので、
放電容量及びサイクル特性が一層向上し、特にサイクル
特性が顕著に向上する。
In such a hydrogen storage alloy, the components constituting the chemical composition suitably act to synergistically act to enhance the discharge characteristics and the cycle characteristics. Furthermore,
Physical properties such as a dendrite cell size of 8 μm or less are given to those having such a chemical composition,
The discharge capacity and the cycle characteristics are further improved, and especially the cycle characteristics are remarkably improved.

【0012】ここで、デンドライトセルサイズを8μm
以下とすると、放電容量及びサイクル特性が大幅に向上
する理由は必ずしも明確ではないが、一応次のように考
えられる。一般に、MmNi系水素吸蔵合金のMmとN
i系元素の化学量論比は、1:5であると考えられてお
り、この比率において元素配置に欠陥のないCaCu5
型六方晶構造を形成する。然るに、本発明に係る合金で
は1:〔3.8〜4.85〕としてあり、このような非
化学量論比の組成の合金では、先に説明したように、合
金生成過程で、余剰のMmを排除して、化学量論比
(1:5)に近い組成の合金を生成しようとする現象が
生じるので、どうしても特定成分が偏析せられた合金組
織の水素吸蔵合金となり易い。ここにおいて、合金鋳塊
の作製に当たり、冷却速度を1000℃/sec以上と
して、合金溶湯を急速に冷却せしめると溶湯中における
各組成分の移動が抑制されるので、余剰のMmの偏析が
防止される。このため、水素の吸蔵・放出の点で好都合
な程度の歪みをもったCaCu5 型六方晶構造が形成で
きるとともに、Mmの偏析の少ない水素吸蔵合金が得ら
れることになり、このような好都合な物理的特性をもっ
た水素吸蔵合金が、デンドライトセルサイズ8μm以下
のものであると考えられる。つまり、デンドライトセル
サイズが8μm以下であり且つ上記化学組成を有する水
素吸蔵合金であれば、好都合な程度の歪みを有し、且つ
合金組織がより均一な強度の強いものであるので、放電
容量が優れ且つサイクル特性に優れたアルカリ蓄電池用
水素吸蔵合金となし得る。
Here, the dendrite cell size is 8 μm.
Although the reason why the discharge capacity and the cycle characteristics are significantly improved is not clear in the following, it can be considered as follows. Generally, Mm and N of MmNi-based hydrogen storage alloy
The stoichiometric ratio of the i-type element is considered to be 1: 5, and at this ratio, CaCu 5 having no defect in elemental arrangement.
Form a hexagonal crystal structure. However, in the alloy according to the present invention, the ratio is 1: [3.8 to 4.85], and in the alloy having such a composition having a non-stoichiometric ratio, as described above, excess alloy is generated in the alloy formation process. Since a phenomenon occurs in which Mm is excluded and an alloy having a composition close to the stoichiometric ratio (1: 5) is produced, a hydrogen storage alloy having an alloy structure in which specific components are segregated is apt to be formed. Here, when the alloy ingot is produced, if the cooling rate is set to 1000 ° C./sec or more and the molten alloy is rapidly cooled, the movement of each composition in the molten alloy is suppressed, so that segregation of excess Mm is prevented. It Therefore, it is possible to form a CaCu 5 type hexagonal structure having a favorable strain in terms of hydrogen absorption and desorption, and to obtain a hydrogen storage alloy with less segregation of Mm. It is considered that the hydrogen storage alloy having physical properties has a dendrite cell size of 8 μm or less. That is, a hydrogen storage alloy having a dendrite cell size of 8 μm or less and the above chemical composition has a convenient degree of strain, and the alloy structure is more uniform and strong, so that the discharge capacity is A hydrogen storage alloy for alkaline storage batteries, which is excellent and has excellent cycle characteristics, can be obtained.

【0013】請求項2の発明では、請求項1記載のアル
カリ蓄電池用水素吸蔵合金において、Mm(希土類元素
の混合物)を、少なくともLaが20〜50重量%含有
するものとした。このようなMmを用いた水素吸蔵合金
では、その理由が明確ではないものの、放電容量が優れ
一層耐蝕性が向上する。請求項3の発明では、合金組成
物の溶湯を1000℃/secの冷却速度で冷却する方
法としたが、このような冷却速度で冷却すると、デンド
ライトセルサイズが8μm以下の水素吸蔵合金を得るこ
とができる。
According to a second aspect of the invention, in the hydrogen storage alloy for alkaline storage batteries according to the first aspect, Mm (mixture of rare earth elements) is contained at least in an amount of La of 20 to 50% by weight. In the hydrogen storage alloy using Mm, although the reason is not clear, the discharge capacity is excellent and the corrosion resistance is further improved. According to the third aspect of the invention, the molten alloy composition is cooled at a cooling rate of 1000 ° C./sec. However, when cooled at such a cooling rate, a hydrogen storage alloy having a dendrite cell size of 8 μm or less is obtained. You can

【0014】[0014]

【実施例】以下、本発明の内容を実験に基づいて詳細に
説明する。 〔実験1〕実験1では、冷却速度を種々変えて合金鋳塊
を作製したものについてデンドライトセルサイズを測定
し、合金溶湯の冷却速度とデンドライトセルサイズの関
係を調べた。また、この合金鋳塊を用いて試験用セルを
作製し、デンドライトセルサイズがセル容量及びサイク
ル特性に及ぼす影響を調べた。なお、以下では、先ず水
素吸蔵合金鋳塊の作製方法、デンドライトセルサイズの
測定方法、試験用セルの作製方法及びセル特性の測定方
法を説明し、その後に実験結果を説明する。
The contents of the present invention will be described in detail below based on experiments. [Experiment 1] In Experiment 1, the dendrite cell size was measured for the alloy ingots produced by changing the cooling rate variously, and the relationship between the cooling rate of the molten alloy and the dendrite cell size was investigated. A test cell was prepared using this alloy ingot, and the effect of the dendrite cell size on the cell capacity and cycle characteristics was investigated. In the following, first, a method for producing a hydrogen storage alloy ingot, a method for measuring a dendrite cell size, a method for producing a test cell and a method for measuring cell characteristics will be described, and then the experimental results will be described.

【0015】(水素吸蔵合金の作製)La30%、Ce
45%、Pr7%、Nd18%(重量%)の混合物であ
るMm(ミッシュメタル)と、Niと、Coと、Mn
と、Alとを、元素比で1:3.2:0.6:0.4:
0.3となる比率で混合し、この混合物を不活性ガス雰
囲気の高周波溶解炉で溶融し合金溶湯を得る。この溶湯
を、10000℃/sec(実施例A1 )、3000℃
/sec(実施例A2 )、1000℃/sec(実施例
3 )、100℃/sec(比較例B1 )、10℃/s
ec(比較例B2)の冷却速度でそれぞれ冷却し、組成
式MmNi3.2 Co0.6 Mn0.4 Al0.3で表される5
通りの合金鋳塊A1 〜A3 、B1 〜B2 (表1)を作製
した。
(Preparation of hydrogen storage alloy) La 30%, Ce
Mm (Misch metal) which is a mixture of 45%, Pr7% and Nd18% (weight%), Ni, Co and Mn
And Al in the element ratio of 1: 3.2: 0.6: 0.4:
The mixture is mixed at a ratio of 0.3, and the mixture is melted in a high frequency melting furnace in an inert gas atmosphere to obtain a molten alloy. This molten metal was subjected to 10000 ° C./sec (Example A 1 ) and 3000 ° C.
/ Sec (Example A 2), 1000 ℃ / sec ( Example A 3), 100 ℃ / sec ( Comparative Example B 1), 10 ℃ / s
ec (Comparative Example B 2 ) was cooled at each cooling rate, and the compositional formula was represented by MmNi 3.2 Co 0.6 Mn 0.4 Al 0.3.
The same alloy ingots A 1 to A 3 and B 1 to B 2 (Table 1) were produced.

【0016】合金鋳塊の作製は、10℃/sec及び1
00℃/secの合金鋳塊については合金溶湯を鋳型に
流し込む通常の方法により行い、これら以外の冷却速度
の合金鋳塊についてはロール法により行った。 (デンドライトセルサイズの測定)上記で作製した5通
りの合金鋳塊のそれぞれについてデンドライトセルサイ
ズを次のようにして測定した。即ち、Mm−Ni系水素
吸蔵合金鋳塊では、凝固組織の二次枝が十分に発達せ
ず、図12に示すようにセル状に凝固した状態となる。
そこで、結晶の成長方向に対し垂直に線を引いて、この
線に交差するデンドライトセルの境界の数を数え、デン
ドライトセル境界間の平均距離を求め、この値をデンド
ライトセルサイズ(DCS)とする方法によった。
The alloy ingot is produced at 10 ° C./sec and 1
The alloy ingot of 00 ° C./sec was cast by the usual method of pouring the molten alloy into the mold, and the alloy ingot of cooling rates other than these was performed by the roll method. (Measurement of dendrite cell size) The dendrite cell size of each of the five alloy ingots produced above was measured as follows. That is, in the Mm-Ni-based hydrogen storage alloy ingot, the secondary branch of the solidification structure does not sufficiently develop, and the solidified state becomes a cell as shown in FIG.
Therefore, a line is drawn perpendicularly to the crystal growth direction, the number of boundaries of dendrite cells intersecting this line is counted, the average distance between dendrite cell boundaries is calculated, and this value is taken as the dendrite cell size (DCS). According to the method.

【0017】(試験用セルの作製)上記で作製した各種
の合金鋳塊をそれぞれ機械的に粉砕して、平均粒径50
μmの各種合金粉末を作製し、この合金粉末1gに、導
電剤としてカルボニルニッケル1.2g、及び結着剤と
してPTFE(ポリテトラフルオロエチレン)粉末0.
2gを加え、混練して合金ペーストを調製した。更に、
この合金ペーストをニッケルメッシュで包みプレス加工
することにより、デンドライトセルサイズのみ異なる水
素吸蔵合金電極を5通り作製し、更にこの電極を用い
て、この電極よりも充分に大きな放電容量を有するニッ
ケル極と30重量%のKOH水溶液とを用いて、図13
に示すような試験用セルA1 〜A3 、B1 〜B2 を作製
した。
(Preparation of Test Cell) The various alloy ingots prepared above are mechanically crushed to obtain an average particle size of 50.
Various alloy powders having a diameter of .mu.m were produced, and 1.2 g of carbonyl nickel as a conductive agent and PTFE (polytetrafluoroethylene) powder as a binder of 0.
2 g was added and kneaded to prepare an alloy paste. Furthermore,
By wrapping this alloy paste in a nickel mesh and press-working, five types of hydrogen storage alloy electrodes differing only in dendrite cell size were prepared, and further using this electrode, a nickel electrode having a discharge capacity sufficiently larger than this electrode was formed. Using a 30 wt% KOH aqueous solution, FIG.
The test cells A 1 to A 3 and B 1 to B 2 shown in FIG.

【0018】このようにして作製した試験用セルの構造
を図13に従い説明する。図中、1は負極であり、この
1に円筒形状に成形した上記水素吸蔵合金電極が設置さ
れる。2は公知の方法により作製された公知の焼結式ニ
ッケル極(正極)である。この焼結式ニッケル極2は、
密閉容器3の上面5に接続された正極リード4により保
持されており、前記電極1は焼結式ニッケル極2の円筒
内の略中央に垂直に位置するように、密閉容器3の上面
5に接続された負極リード6により保持されている。更
に、正極リード4及び負極リード6の各端部は、密閉容
器3の上面5を貫通して外部に露出し、それぞれ正極端
子4a及び負極端子6aに接続されれいる。そして、密
閉容器3には、アルカリ電解液として30重量%水酸化
カリウム水溶液が入れられており、この溶液に前記水素
吸蔵合金電極1及び焼結式ニッケル極2が浸漬されてい
る。なお、7は圧力計、8はリリーフ管、9はガス逃が
し弁である。
The structure of the test cell thus manufactured will be described with reference to FIG. In the figure, reference numeral 1 denotes a negative electrode, and the hydrogen storage alloy electrode formed in a cylindrical shape is installed on the negative electrode 1. Reference numeral 2 is a known sintered nickel electrode (positive electrode) manufactured by a known method. This sintered nickel electrode 2
It is held by a positive electrode lead 4 connected to the upper surface 5 of the hermetically sealed container 3, and the electrode 1 is placed on the upper surface 5 of the hermetically sealed container 3 such that the electrode 1 is vertically positioned in the substantially center of the cylinder of the sintered nickel electrode 2. It is held by the connected negative electrode lead 6. Further, each end of the positive electrode lead 4 and the negative electrode lead 6 penetrates the upper surface 5 of the closed container 3 and is exposed to the outside, and is connected to the positive electrode terminal 4a and the negative electrode terminal 6a, respectively. Then, a 30 wt% potassium hydroxide aqueous solution as an alkaline electrolyte is put in the closed container 3, and the hydrogen storage alloy electrode 1 and the sintered nickel electrode 2 are immersed in this solution. In addition, 7 is a pressure gauge, 8 is a relief pipe, and 9 is a gas relief valve.

【0019】(セル特性の測定)上記で作製した各試験
用セルについて、合金1g当り50mAで8時間充電し
た後、50mAでセル電圧が1.0Vに達するまで放電
するという充放電サイクルを100回繰り返し、セルの
最大容量Cmax に対する100サイクル目の放電容量の
百分率を求め、この百分率R100 %をサイクル特性とす
る方法によった。 サイクル特性値R100 %=〔C100 /Cmax〕×100 (実験1の結果)各種合金の鋳塊作製時における冷却速
度(℃/sec)、デンドライトセルサイズ(μm)、
サイクル特性値R100 %の一覧を表1に示す。また、冷
却速度とデンドライトセルサイズの関係を図1に示し、
デンドライトセルサイズとサイクル特性値R100 %の関
係を図2に示す。なお、図1の横軸は対数目盛りとして
ある。
(Measurement of Cell Characteristics) With respect to each of the test cells produced as described above, after charging at 50 mA per gram of alloy for 8 hours, discharging was performed at 50 mA until the cell voltage reached 1.0 V 100 times. Repeatedly, the percentage of the discharge capacity at the 100th cycle with respect to the maximum capacity C max of the cell was obtained, and this percentage R 100 % was used as the cycle characteristic. Cycle characteristic value R 100 % = [C 100 / Cmax] × 100 (Result of Experiment 1) Cooling rate (° C./sec) at the time of ingot production of various alloys, dendrite cell size (μm),
Table 1 shows a list of cycle characteristic values R 100 %. Further, the relationship between the cooling rate and the dendrite cell size is shown in FIG.
The relationship between the dendrite cell size and the cycle characteristic value R 100 % is shown in FIG. The horizontal axis of FIG. 1 is a logarithmic scale.

【0020】図1より、合金鋳塊作製における冷却速度
を速くすると、前記冷却速度の対数値との関係で双曲線
的にデンドライトセルサイズが小さくなることが判ると
ともに、冷却速度が1000℃/secを超えるとデン
ドライトセルサイズの減少傾向が鈍化することが判る。
他方、図2より、サイクル特性値R100 %とデンドライ
トセルサイズとの関係を示すグラフ線が、デンドライト
セルサイズ8μmに屈折点を有していることが判る。こ
れらの結果から、デンドライトセルサイズが8μm以下
の水素吸蔵合金を使用することにより、効率的にサイク
ル寿命を高めるとができることが明らかとなった。
It can be seen from FIG. 1 that the dendrite cell size decreases hyperbolically in relation to the logarithmic value of the cooling rate when the cooling rate in the production of the alloy ingot is increased, and the cooling rate is 1000 ° C./sec. It can be seen that when it exceeds the limit, the decreasing tendency of the dendrite cell size slows down.
On the other hand, FIG. 2 shows that the graph line showing the relationship between the cycle characteristic value R 100 % and the dendrite cell size has a refraction point at the dendrite cell size of 8 μm. From these results, it was clarified that the cycle life can be efficiently increased by using the hydrogen storage alloy having the dendrite cell size of 8 μm or less.

【0021】[0021]

【表1】 [Table 1]

【0022】〔実験2〕実験2では、MmNia Cob
Mnc Ald におけるa:b:c:d=3.2:0.
6:0.4:0.3とし、a+b+c+d=xの値を変
化させた7通りの組成の合金鋳塊を冷却速度3000℃
/sec(ロール法)で作製し、上記実験1と同様な方
法でこれらの合金鋳塊をそれぞれ用いた7通りの試験用
セルを作製した。これらの試験用セルについて、xの違
いが1サイクル目の放電容量に及ぼす影響を調べた。
[Experiment 2] In Experiment 2, MmNi a Co b
A: b: c: d = 3.2: 0 in Mn c Al d .
6: 0.4: 0.3 and changing the value of a + b + c + d = x, alloy ingots of seven compositions were cooled at a cooling rate of 3000 ° C.
/ Sec (roll method), and in the same manner as in Experiment 1 described above, seven types of test cells were produced using each of these alloy ingots. With respect to these test cells, the effect of the difference in x on the discharge capacity at the first cycle was examined.

【0023】図3に実験結果を示す。図3より、次のこ
とが明らかとなる。xが5より小さくなると、顕著に放
電容量が高まるとともに、4.85から3.8までの範
囲で高い放電容量が維持される。一方、xが3.8以下
になるとなると再び放電容量が急激に低下する。このこ
とから、xは、3.8≦x≦4.85とするのが好まし
い。
The experimental results are shown in FIG. The following is clear from FIG. When x is smaller than 5, the discharge capacity is remarkably increased and the high discharge capacity is maintained in the range of 4.85 to 3.8. On the other hand, when x becomes 3.8 or less, the discharge capacity sharply decreases again. From this, it is preferable that x satisfies 3.8 ≦ x ≦ 4.85.

【0024】ここで、xを3.8≦x≦4.85とした
場合、セル放電容量が高まる理由は次のようであろうと
考えられる。即ち、xを3.8≦x≦4.85とした場
合には、Mmに対し適度にNi系元素が不足した状態と
なるため、結晶構造が歪むことによって水素吸蔵に好都
合な空間構造が形成される。一方、xを化学量論比であ
る5とした場合には、前者のような好適な空間構造を形
成し得ないので、水素の吸蔵・放出能力が劣る。また、
xが3.8以下になるとMmとNi系元素とのバランス
が大幅にMm過剰に傾くため、水素の吸蔵放出に寄与で
きない希土類リッチ相の割合が相対的に大きくなるため
と考えられる。
Here, it is considered that the reason why the cell discharge capacity increases when x is 3.8 ≦ x ≦ 4.85 is as follows. That is, when x is set to 3.8 ≦ x ≦ 4.85, the Ni-based element is appropriately deficient with respect to Mm, so that the crystal structure is distorted and a space structure convenient for hydrogen storage is formed. To be done. On the other hand, when x is set to 5, which is a stoichiometric ratio, a suitable spatial structure like the former cannot be formed, and the hydrogen storage / release capacity is poor. Also,
It is considered that when x is 3.8 or less, the balance between Mm and the Ni-based element is greatly inclined to the excess of Mm, so that the proportion of the rare earth-rich phase that cannot contribute to hydrogen storage / release is relatively large.

【0025】〔実験3〕実験3では、MmNia Cob
Mnc Ald におけるa+b+c+d=4.5(一定)
とするとともに、b:c:d=0.6:0.4:0.3
(不変)とし、aのみを変化させてニッケル量が放電容
量に及ぼす影響を調べた。なお、合金鋳塊の作製方法、
試験用セルの作製方法等は前記実験2と同様である。
[Experiment 3] In Experiment 3, MmNi a Co b
A + b + c + d = 4.5 (constant) in Mn c Al d
And b: c: d = 0.6: 0.4: 0.3
(Invariant), only a was changed, and the effect of the amount of nickel on the discharge capacity was examined. Incidentally, a method for producing an alloy ingot,
The test cell manufacturing method and the like are the same as in Experiment 2.

【0026】図4に実験結果を示す。図4より、次のこ
とが明らかとなる。ニッケル量(a)を3.8を超える
量とした場合、又はニッケル量(a)を2.5未満とし
た場合には、放電容量が急激に減少し、またニッケル量
(a)を2.5から3.8の範囲内とした場合、高い放
電容量が得られる。これらの結果から、ニッケル量は、
2.5≦a≦3.8が好ましい。
The experimental results are shown in FIG. The following is clear from FIG. When the amount of nickel (a) exceeds 3.8, or when the amount of nickel (a) is less than 2.5, the discharge capacity sharply decreases, and the amount of nickel (a) becomes 2. When it is in the range of 5 to 3.8, a high discharge capacity can be obtained. From these results, the amount of nickel is
2.5 ≦ a ≦ 3.8 is preferable.

【0027】ここで、ニッケル量が2.5未満におい
て、放電容量が急激に低下したのは、電極触媒能が低下
したためと考えられ、またニッケル量が3.8以上で放
電容量が急激に減少したのは、水素平衡圧が上昇し、水
素吸蔵量が低下したためと考えられる。 〔実験4〕実験4では、MmNia Cob Mnc Ald
におけるa+b+c+d=4.5(一定)とするととも
に、a:c:d=3.2:0.4:0.3(不変)と
し、bのみを変化させて、コバルト量(b)の放電容量
およびR100 %(100サイクル後のセル容量比)の及
ぼす影響を調べた。なお、合金鋳塊の作製方法、試験用
セルの作製方法等は前記実験2と同様である。
Here, the reason why the discharge capacity sharply decreased when the nickel amount was less than 2.5 is considered to be because the electrode catalytic ability decreased, and the discharge capacity sharply decreased when the nickel amount was 3.8 or more. It is considered that the hydrogen equilibrium pressure increased and the hydrogen storage amount decreased. [Experiment 4] In Experiment 4, MmNi a Co b Mn c Al d
A + b + c + d = 4.5 (constant) and a: c: d = 3.2: 0.4: 0.3 (invariant), only b is changed, and the discharge capacity of the cobalt amount (b) is changed. And the effect of R 100 % (cell capacity ratio after 100 cycles) was examined. The method for producing the alloy ingot and the method for producing the test cell are the same as in Experiment 2.

【0028】図5、図6に実験結果を示す。図5よりコ
バルト量(b)が1.0を超えると、放電容量が急激に
減少することが判り、また図6よりコバルト量(b)が
0.2未満ではR100 %が、急激に低下することが判
る。これらの結果から、コバルト量bは0.2≦b≦
1.0が好ましいことが明らかとなった。
Experimental results are shown in FIGS. It can be seen from FIG. 5 that the discharge capacity sharply decreases when the cobalt amount (b) exceeds 1.0, and R 100 % sharply decreases when the cobalt amount (b) is less than 0.2. I understand that From these results, the cobalt amount b is 0.2 ≦ b ≦
It became clear that 1.0 is preferable.

【0029】ここで、コバルト量(b)が1.0を超え
ると、放電容量が急激に減少したのは、PCT特性のプ
ラトー性が低下し、水素吸蔵量が減少したためと考えら
れる。また、コバルト量(b)が0.2未満となった場
合にR100 %が急激に低下したのは、合金表面の腐食に
よって合金活性が低下したためと考えられる。何故な
ら、コバルト配合量が少なくなると水素吸蔵時の合金の
膨張が大きくなり、充放電に伴う膨張・収縮応力が増大
する。このため、コバルト配合量の少ない水素吸蔵合金
では、充放電サイクルの進行につれ合金割れを生じる。
その結果、合金の比表面積が増大して、アルカリ電解液
に対する耐蝕性が低下し、次第に腐食されて不活性化す
るからである。
Here, when the cobalt amount (b) exceeds 1.0, it is considered that the discharge capacity sharply decreases because the plateau property of the PCT characteristic deteriorates and the hydrogen storage amount decreases. Further, it is considered that the reason why the R 100 % sharply decreased when the amount of cobalt (b) was less than 0.2 is that the alloy activity decreased due to the corrosion of the alloy surface. The reason for this is that if the amount of cobalt compounded is reduced, the expansion of the alloy during hydrogen storage increases, and the expansion / contraction stress associated with charging / discharging increases. Therefore, in a hydrogen storage alloy containing a small amount of cobalt, alloy cracking occurs as the charging / discharging cycle progresses.
As a result, the specific surface area of the alloy increases, the corrosion resistance to the alkaline electrolyte decreases, and the alloy gradually corrodes and becomes inactive.

【0030】〔実験5〕実験5では、MmNia Cob
Mnc Ald におけるa+b+c+d=4.5(一定)
とするとともに、a:b:d=3.2:0.6:0.3
(不変)とし、cのみを変化させて、マンガン量(c)
が放電容量に及ぼす影響を調べた。なお、合金鋳塊の作
製方法、試験用セルの作製方法等は前記実験2と同様で
ある。
[Experiment 5] In Experiment 5, MmNi a Co b
A + b + c + d = 4.5 (constant) in Mn c Al d
And a: b: d = 3.2: 0.6: 0.3
(Invariant), changing only c, manganese amount (c)
The effect of discharge on discharge capacity was investigated. The method for producing the alloy ingot and the method for producing the test cell are the same as in Experiment 2.

【0031】図7に実験結果を示す。図7より、マンガ
ン量(c)が0.2未満、又は0.8を超える場合にお
いて、放電容量が減少するが、0.2〜0.8において
高い放電容量が維持されることが判る。このことから、
マンガン量cは、0.2≦c≦0.8が好ましい。ここ
で、マンガン量(c)が0.2未満で放電容量が減少し
たのは、0.2未満では合金の水素吸蔵・放出の平衡圧
が上昇するためと考えられ、他方、マンガン量(c)が
0.8を超える場合においても放電容量が減少するが、
この原因は前述とは逆に水素吸蔵・放出の平衡圧が低く
なり過ぎるたために、却って水素の放出が困難になるた
めと考えられる。
The experimental results are shown in FIG. From FIG. 7, it is understood that when the manganese amount (c) is less than 0.2 or exceeds 0.8, the discharge capacity decreases, but the high discharge capacity is maintained at 0.2 to 0.8. From this,
The manganese amount c is preferably 0.2 ≦ c ≦ 0.8. Here, the reason why the discharge capacity decreased when the manganese amount (c) was less than 0.2 is considered to be because the equilibrium pressure of hydrogen absorption / desorption of the alloy increased when the manganese amount (c) was less than 0.2. ) Exceeds 0.8, the discharge capacity also decreases,
Contrary to the above, it is considered that this is because the equilibrium pressure for hydrogen storage / release is too low, which makes it rather difficult to release hydrogen.

【0032】〔実験6〕実験6では、MmNia Cob
Mnc Ald におけるa+b+c+d=4.5(一定)
とするとともに、a:b:c=3.2:0.6:0.4
(不変)とし、dのみを変化させて、アルミニウム
(d)が放電容量およびR100 %(100サイクル後の
セル容量比)に及ぼす影響を調べた。なお、合金鋳塊の
作製方法、試験用セルの作製方法等は前記実験2と同様
である。
[Experiment 6] In Experiment 6, MmNi a Co b
A + b + c + d = 4.5 (constant) in Mn c Al d
And a: b: c = 3.2: 0.6: 0.4
(Invariant), only d was changed, and the influence of aluminum (d) on the discharge capacity and R 100 % (cell capacity ratio after 100 cycles) was examined. The method for producing the alloy ingot and the method for producing the test cell are the same as in Experiment 2.

【0033】図8、図9に実験結果を示す。図8より、
アルミニウム(d)が0.5以上において、放電容量が
急激に減少することが判る。また図9より、アルミニウ
ム(d)が0.1未満において、R 100 %が急激に低下
することが判る。このことから、アルミニウム量dは、
0.1≦c≦0.5が好ましい。
Experimental results are shown in FIGS. From FIG.
When aluminum (d) is 0.5 or more, the discharge capacity is
It turns out that it decreases sharply. Moreover, from FIG.
When the frame (d) is less than 0.1, R 100% Drops sharply
I understand that From this, the aluminum amount d is
0.1 ≦ c ≦ 0.5 is preferable.

【0034】ここで、アルミニウム(d)を0.5以上
とした場合に、放電量が急激に減少するのは、アルミニ
ウムの増加により合金の水素吸蔵能力が低下したためで
あり、アルミニウム(d)を0.1未満とした場合に、
100 %が急激に低下するのは、0.1を境として合金
の耐蝕性が大きく低下したためと考えられる。 〔実験7〕実験7では、MmNi3.2 Co0.6 Mn0.4
Al0.3 の組成式で表される合金で、ミッシュメタル
(Mm)中のLa含有量を10%〜60%まで変化させ
て、ミッシュメタル中のランタン量が放電容量およびR
100 %(100サイクル後のセル容量比)に及ぼす影響
を調べた。なお、合金鋳塊の作製方法、試験用セルの作
製方法等は前記実験2と同様である。
Here, when the amount of aluminum (d) is 0.5 or more, the amount of discharge sharply decreases because the hydrogen storage capacity of the alloy decreases due to the increase of aluminum. If less than 0.1,
It is considered that the reason why the R 100 % sharply decreases is that the corrosion resistance of the alloy greatly decreases at the boundary of 0.1. [Experiment 7] In Experiment 7, MmNi 3.2 Co 0.6 Mn 0.4
In the alloy represented by the composition formula of Al 0.3 , the La content in the misch metal (Mm) is changed from 10% to 60% so that the amount of lanthanum in the misch metal is the discharge capacity and R
The effect on 100 % (cell capacity ratio after 100 cycles) was investigated. The method for producing the alloy ingot and the method for producing the test cell are the same as in Experiment 2.

【0035】図10、図11に実験結果を示す。図10
より、ランタン量が20%未満において、放電容量が急
激に減少することが判り、図11より、ランタン量が5
0%を超えると、R100 %が急激に低下することが判
る。このことから、ミッシュメタル中のランタン含有量
は、20%以上、50%以下が好ましい。
Experimental results are shown in FIGS. Figure 10
It can be seen from FIG. 11 that the discharge capacity sharply decreases when the lanthanum amount is less than 20%.
It can be seen that when it exceeds 0%, R 100 % sharply decreases. From this, the lanthanum content in the misch metal is preferably 20% or more and 50% or less.

【0036】ここで、ランタン量が20%未満におい
て、放電容量が急激に減少したのは、水素平衡圧が上昇
して合金の水素吸蔵量が低下したためと考えられ、ラン
タン量が50%を超えると、R100 %が急激に低下した
のは、合金耐蝕性が低下したためと考えられる。
The reason why the discharge capacity sharply decreased when the lanthanum content was less than 20% is considered to be because the hydrogen equilibrium pressure increased and the hydrogen storage capacity of the alloy decreased, and the lanthanum content exceeded 50%. Then, it is considered that the reason why the R 100 % decreased sharply was that the corrosion resistance of the alloy decreased.

【0037】[0037]

【発明の効果】以上のように本発明によれば、アルカリ
蓄電池用水素吸蔵合金において、従来ではいわば相反す
る技術的課題であった放電容量の向上とサイクル特性の
向上の両方を共にに向上させることができるという顕著
な効果が得られる。
As described above, according to the present invention, in the hydrogen storage alloy for alkaline storage batteries, both the improvement of the discharge capacity and the improvement of the cycle characteristics, which have been technically contradictory to each other in the past, can be improved. It is possible to obtain a remarkable effect.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】水素吸蔵合金溶湯の冷却速度(℃/sec)と
結晶粒のデンドライトセルサイズ(μm)との関係を示
すグラフである。
FIG. 1 is a graph showing a relationship between a cooling rate (° C./sec) of a molten hydrogen-absorbing alloy and a dendrite cell size (μm) of crystal grains.

【図2】試験用セルを用いて求めた、水素吸蔵合金電極
のデンドライトセルサイズ(μm)とR100 %(100
サイクル後のセル容量比)の関係を示すグラフである。
FIG. 2 shows the dendrite cell size (μm) of the hydrogen storage alloy electrode and R 100 % (100
It is a graph which shows the relationship of the cell capacity ratio after a cycle.

【図3】MmNia Cob Mnc Ald におけるa:
b:c:dの比率を不変(3.2:0.6:0.4:
0.3)とし、a+b+c+d=xを変化させた場合に
おける、xとセル放電容量との関係を示すグラフであ
る。
FIG. 3 a in MmNi a Co b Mn c Al d :
The ratio of b: c: d is unchanged (3.2: 0.6: 0.4:
3 is a graph showing the relationship between x and the cell discharge capacity when a + b + c + d = x is changed.

【図4】MmNia Cob Mnc Ald におけるa+b
+c+dを一定(4.5)とするとともに、b:c:d
=0.6:0.4:0.3(不変)とし、aのみを変化
させた場合における、a(ニッケル量)とセル放電容量
との関係を示すグラフである。
FIG. 4 a + b in MmNi a Co b Mn c Al d
Keep + c + d constant (4.5) and b: c: d
6 is a graph showing the relationship between a (nickel amount) and cell discharge capacity when only a is changed, where = 0.6: 0.4: 0.3 (invariant).

【図5】MmNia Cob Mnc Ald におけるa+b
+c+dを一定(4.5)とするとともに、b:c:d
=0.6:0.4:0.3(不変)とし、bのみを変化
させた場合における、b(コバルト量)とセル放電容量
との関係を示すグラフである。
FIG. 5 a + b in MmNi a Co b Mn c Al d
Keep + c + d constant (4.5) and b: c: d
6 is a graph showing the relationship between b (cobalt amount) and the cell discharge capacity when only b is changed with 0.6 = 0.4: 0.3 (invariant).

【図6】MmNia Cob Mnc Ald におけるa+b
+c+dを一定(4.5)とするとともに、a:c:d
=3.2:0.4:0.3(不変)とし、bのみを変化
させた場合における、b(コバルト量)とR100 %(1
00サイクル後のセル容量比)との関係を示すグラフで
ある。
FIG. 6 a + b in MmNi a Co b Mn c Al d
While keeping + c + d constant (4.5), a: c: d
= 3.2: 0.4: 0.3 (invariant), b (cobalt amount) and R 100 % (1
It is a graph showing the relationship with the cell capacity ratio after 00 cycles).

【図7】MmNia Cob Mnc Ald におけるa+b
+c+dを一定(4.5)とするとともに、a:b:d
=3.2:0.6:0.3(不変)とし、cのみを変化
させた場合における、c(マンガン量)とセル放電容量
との関係を示すグラフである。
FIG. 7 a + b in MmNi a Co b Mn c Al d
While keeping + c + d constant (4.5), a: b: d
= 3.2: 0.6: 0.3 (invariant), it is a graph showing the relationship between c (amount of manganese) and cell discharge capacity when only c is changed.

【図8】MmNia Cob Mnc Ald におけるa+b
+c+dを一定(4.5)とするとともに、a:b:c
=3.2:0.6:0.4(不変)とし、dのみを変化
させた場合における、d(アルミニウム量)とセル放電
容量との関係を示すグラフである。
FIG. 8 a + b in MmNi a Co b Mn c Al d
+ C + d is fixed (4.5), and a: b: c
2 is a graph showing the relationship between d (aluminum amount) and the cell discharge capacity when only d is changed, where 3.2: 0.6: 0.4 (invariant).

【図9】MmNia Cob Mnc Ald におけるa+b
+c+dを一定(4.5)とするとともに、a:b:c
=3.2:0.6:0.4(不変)とし、dのみを変化
させた場合における、d(アルミニウム量)とR100
(100サイクル後のセル容量比)との関係を示すグラ
フである。
FIG. 9 a + b in MmNi a Co b Mn c Al d
+ C + d is fixed (4.5), and a: b: c
= 3.2: 0.6: 0.4 (invariant), d (aluminum amount) and R 100 % when only d is changed
It is a graph which shows the relationship with (cell capacity ratio after 100 cycles).

【図10】MmNi3.2 Co0.6 Mn0.4 Al0.3 で、
Mm中のランタン含有量を変化させた場合における、ラ
ンタン含有量(%)とセル放電容量との関係を示すグラ
フである。
FIG. 10 shows MmNi 3.2 Co 0.6 Mn 0.4 Al 0.3
It is a graph which shows the relationship between lanthanum content (%) and cell discharge capacity when changing the lanthanum content in Mm.

【図11】MmNi3.2 Co0.6 Mn0.4 Al0.3 で、
Mm中のランタン含有量を変化させた場合における、ラ
ンタン含有量(%)とR100 %(100サイクル後のセ
ル容量比)との関係を示すグラフである。
FIG. 11 shows MmNi 3.2 Co 0.6 Mn 0.4 Al 0.3
In the case of changing the lanthanum content in mm, it is a graph showing the relationship between the lanthanum content (%) and R 100% (cell capacity ratio after 100 cycles).

【図12】デンドライトセルサイズの説明図である。FIG. 12 is an explanatory diagram of a dendrite cell size.

【図13】実験用セルの構造を示す模式図である。FIG. 13 is a schematic diagram showing the structure of an experimental cell.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 組成式がMmNia Cob Mnc Ald
(但し、Mmは希土類元素の混合物であ
り、a b c d は各々2.5≦ a ≦3.8、
0.2≦ b ≦1.0、 0.2≦ c ≦0.8、
0.1≦ d ≦0.5、 3.8≦ a b c
d ≦4.85 の数を表す。)で示され、かつデン
ドライトセルサイズが8μm以下であるアルカリ蓄電池
用水素吸蔵合金。
1. The composition formula is MmNi a Co b Mn c Al d.
(However, Mm is the a mixture of rare earth elements, a, b, c, d are each 2.5 ≦ a ≦ 3.8,
0.2 ≦ b ≦ 1.0, 0.2 ≦ c ≦ 0.8,
0.1 ≤ d ≤ 0.5, 3.8 ≤ a + b + c +
d represents a number of 4.85. ), And a hydrogen storage alloy for alkaline storage batteries having a dendrite cell size of 8 μm or less.
【請求項2】 希土類元素の混合物である前記Mmは、
Laの含有量が全希土類元素重量に対して20重量%以
上50重量%以下であることを特徴とする請求項1記載
のアルカリ蓄電池用水素吸蔵合金。
2. The Mm, which is a mixture of rare earth elements, is
The hydrogen storage alloy for alkaline storage batteries according to claim 1, wherein the content of La is 20% by weight or more and 50% by weight or less with respect to the total weight of the rare earth elements.
【請求項3】 少なくとも、水素吸蔵合金を組成する各
元素を溶融する第1のステップと、前記第1のステップ
で溶融した溶融物を1000℃/sec 以上の冷却速度で
冷却する第2のステップと、を備えることを特徴とする
アルカリ蓄電池用水素吸蔵合金の製造方法。
3. A first step of melting at least each element constituting the hydrogen storage alloy, and a second step of cooling the melt melted in the first step at a cooling rate of 1000 ° C./sec or more. A method for producing a hydrogen storage alloy for an alkaline storage battery, comprising:
JP6169690A 1994-07-21 1994-07-21 Hydrogen storage alloy for alkaline storage battery and manufacture thereof Pending JPH0831414A (en)

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