JPH0867936A - 水素吸蔵合金粉末及びそれを用いた負電極 - Google Patents

水素吸蔵合金粉末及びそれを用いた負電極

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JPH0867936A
JPH0867936A JP6222459A JP22245994A JPH0867936A JP H0867936 A JPH0867936 A JP H0867936A JP 6222459 A JP6222459 A JP 6222459A JP 22245994 A JP22245994 A JP 22245994A JP H0867936 A JPH0867936 A JP H0867936A
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JP
Japan
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hydrogen storage
negative electrode
storage alloy
nickel
surface area
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Pending
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JP6222459A
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English (en)
Inventor
Tama Nakano
瑞 中野
Hisafumi Shintani
尚史 新谷
Yasuhito Sugahara
泰人 須ヶ原
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Shin Etsu Chemical Co Ltd
Original Assignee
Shin Etsu Chemical Co Ltd
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    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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Abstract

(57)【要約】 【目的】密閉型の、ニッケル−水素蓄電池用の負電極と
して好適な水素吸蔵合金粉末、及び高容量、長寿命で、
且つ初期活性に優れた、ニッケル−水素蓄電池用負電極
を提供すること。 【構成】表面処理してなる水素吸蔵合金粉末であって、
前記水素吸蔵合金粉末の比表面積当たりの磁化が0.9
emu/m2 以上であることを特徴とする水素吸蔵合金
粉末。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は水素吸蔵合金粉末及びそ
れを用いた電極に関し、特に、ニッケル−水素蓄電池用
の負電極として好適な水素吸蔵合金粉末及びそれを用い
た負電極に関する。
【0002】
【従来の技術】水素を吸蔵したり放出する水素吸蔵合金
が発見されて以来、その応用は、単なる水素貯蔵手段に
とどまらずヒートポンプや電池へと展開が図られてき
た。特に、水素吸蔵合金を負電極として用いるアルカリ
蓄電池は殆ど実用の域に達しており、用いる水素吸蔵合
金も次々に改良されている。
【0003】即ち、当初に検討されたLaNi5 合金は
(特開昭51−13934号公報参照)、水素吸蔵量が
大きいという利点がある一方、La金属が高価である
上、水素を吸蔵したり放出することの繰り返しによって
微粉化し易く、更に、アルカリ溶液や酸溶液によって腐
蝕され易いという欠点があった。かかる欠点は、Laの
一部を、Ce、Pr、Ndその他の希土類元素に置換す
ることによって、及び/又はNiの一部をCo、Al、
Mn等の金属で置換することによって改良された(例え
ば、特開昭53−48918号公報、同54−6401
4号公報、同60−250558号公報、同61−23
3969号公報、同62−43064号公報参照)。
【0004】そして、Laの一部をCe等で置換した金
属としては、市販のミッシュメタル(Mm)が使用され
ている。ミッシュメタルは希土類元素の混合物であり、
例えば、Ce45重量%、La30重量%、Nd5重量
%、及びその他の希土類元素20重量%からなる。
【0005】ところで、一般に、電池用として、Mm−
Ni系の水素吸蔵合金を用いる場合、高容量でかつ長寿
命等の特性が要求される。しかしながら、水素吸蔵合金
の寿命特性を向上させると、初期活性が悪く、即ち1サ
イクル目の容量(初期特性という)が小さくなる傾向が
ある。従って、このような合金を負電極として用いた密
閉電池は、正極と負極のバランスが崩れるので、容量並
びに寿命が共に低下する。
【0006】そこで、本発明者等は水素吸蔵合金を負電
極として用いるニッケル−水素蓄電池について、その容
量、寿命及び初期活性について鋭意検討した結果、水素
吸蔵合金粉末を表面処理すると共に、該合金粉末の比表
面積当たりの磁化を特定の値以上とし、負電極として用
いた場合には、電池の容量及び寿命を維持したまま初期
特性を改善することができるということを見いだし、本
発明に到達した。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】従って本発明の第1の
目的は、密閉型の、ニッケル−水素蓄電池用の負電極と
して好適な水素吸蔵合金粉末を提供することにある。ま
た、本発明の第2の目的は、高容量、長寿命で、且つ初
期活性に優れたニッケル−水素蓄電池のための負電極を
提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明の上記の諸目的
は、表面処理してなる水素吸蔵合金粉末であって、前記
水素吸蔵合金粉末の比表面積当たりの磁化が0.9em
u/m2 以上であることを特徴とする水素吸蔵合金粉末
及びそれを用いたニッケル−水素蓄電池のための負電極
により達成された。
【0009】本発明で使用する水素吸蔵合金は特に限定
されるものではなく、負電極に用いられる公知の水素吸
蔵合金の中から適宜選択して用いることができるが、特
に電池とした場合の高温特性やサイクル寿命、並びに水
素吸蔵合金粉末の表面特性を良好とする観点から、Lm
Ni5 系の水素吸蔵合金を用いることが好ましい。上記
金属中のLmは、La、Ce、Pr及びNd等の希土類
元素の混合物からなるミッシュメタルとよばれるもので
ある。LmNi5 系の水素吸蔵合金は、サイクル寿命を
良好とする観点から、Niの一部を、Mnで置換すると
共にAlによって置換したものであることが好ましく、
更にCoで置換したものであることが好ましい。尚、水
素吸蔵合金の粉末化は、公知のミル等の粉砕機を用いて
容易に行うことができる。
【0010】本発明における水素吸蔵合金粉末の表面処
理は、特に限定されるものでないが、特に、酸又はアル
カリによる表面処理であることが好ましい。酸又はアル
カリによる表面処理は、水素吸蔵合金粉末を適宜の温度
で酸、又はアルカリ水溶液中に浸漬し攪拌すること等に
よって容易に行うことができる。使用する酸は特に限定
されるものではないが、無機酸が好ましく、特に、塩
酸、硝酸等が好ましい。好ましいアルカリとしては、水
酸化カリウム、水酸化ナトリウム等が挙げられる。本発
明においては、電池用電極とした場合の電池の初期活性
を良好とする観点から、表面処理をした水素吸蔵合金粉
末の比表面積当たりの磁化が0.9emu/m2 以上で
あることが必要である。このような磁化特性は、表面処
理によって、粉末表面にNiリッチ層が形成されるため
であると推定される。本発明における比表面積当たりの
磁化は、振動試料型磁力計(VSM)に従って測定され
た磁化をBET法によって測定した比表面積で徐したも
のである。
【0011】本発明の電極は、公知のバインダーを用い
て本発明の水素吸蔵合金粉末を賦形することにより、容
易に得ることができる。本発明の水素吸蔵合金粉末は、
上記した如く、ニッケル−水素蓄電池用の電極として用
いた場合にその特徴を最も発揮することができるが、上
記電極以外の用途として、本来の水素貯蔵手段として、
或いはヒートポンプ用等として使用することができるこ
とは当然である。
【0012】
【発明の効果】本発明の水素吸蔵合金粉末は、それを、
ニッケル−水素蓄電池の負電極として用いた電池が高容
量、長寿命であるのみならず初期特性が良好であるの
で、密閉型の蓄電池用として好適である。
【0013】
【実施例】以下、実施例によって本発明を更に詳述する
が、本発明はこれによって限定されるものではない。 実施例1〜3及び比較例1〜4.ミッシュメタルとし
て、La62%、Ce29%、Pr1%及びNd8%の
Lm1.00に対し、Ni、Co、Mn、Alを原子比
で各々3.75、0.75、0.20、0.3となるよ
うに秤量し、それらを高周波溶解炉で溶解してインゴッ
トを得た。次に、得られたインゴットを平均粒子径が7
0μmの粉末となるように粉砕した。
【0014】得られた粉末を、下記表1に示した各処理
条件で6規定(N)の水酸化カリウム(KOH)水溶液
中に浸漬し、表面処理を行った後、濾過、水洗し、常温
乾燥して6種類の処理条件の異なる合金粉末を得た。
尚、比較のために未処理のものも使用した。
【表1】 このようにして得られた各合金粉末の磁化及び比表面積
を下記のようにして測定し、比表面積当たりの磁化を求
めた。結果は表1に示した通りである。 磁化の測定:振動試料型磁力計(VSM)に従って測定 比表面積の測定:流動式比表面積自動測定装置に従って
測定
【0015】得られた各粉末4gに対し、3重量%のポ
リビニルアルコール水溶液を1gの割合で混合してペー
ストとした。このペーストを、多孔度が94〜96%の
発泡ニッケル多孔体(寸法30×40×厚み1.6m
m)内へ均一に充填して真空乾燥した後、加圧成形して
7種類の負極を得た。ついで、酸化ニッケル正極とし
て、公知の方法で作製された焼結式ニッケル正極を用い
ると共に、セパレータとしてポリプロピレン系不繊布、
電解液として6規定の水酸化カリウム水溶液を使用し、
各負極と組み合わせて負極規制の開放型ニッケル−水素
蓄電池を構成した。また、参照極として充電済みの正極
を用い、正極からの影響が無いように配慮した。これら
の電池を20℃の一定温度下で、充電レートを0.3C
として5時間充電する一方、0.2Cの放電レートで電
池電圧が0.8Vになるまで放電し、初期容量を測定し
た。結果は表1に示した通りである。
【0016】実施例4〜6.6規定(N)の水酸化カリ
ウム(KOH)水溶液に代えて1規定(N)の塩酸水溶
液を用い、合金粉末を下記表2に示した各処理条件で該
塩酸水溶液中で攪拌した他は、実施例1と全く同様にし
て負極規制の解放型ニッケル−水素蓄電池を構成し、初
期容量を測定した。結果は表2に示した通りである。
【0017】
【表2】 表2の結果からも、比表面積当たりの磁化を0.9em
u/m2 以上にすることにより、初期活性特性の優れた
合金が得られることが実証された。尚、表中の容量は2
0℃での値である。更に、酸処理の場合には、アルカリ
処理の場合に比べて表面処理に要する時間が短い上、比
表面積(BET)も数倍大きくなることが判明した。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】表面処理してなる水素吸蔵合金粉末であっ
    て、前記水素吸蔵合金粉末の比表面積当たりの磁化が
    0.9emu/m2 以上であることを特徴とする水素吸
    蔵合金粉末。
  2. 【請求項2】表面処理が酸又はアルカリによってなされ
    る、請求項1に記載の水素吸蔵合金粉末。
  3. 【請求項3】請求項1又は2に記載された水素吸蔵合金
    粉末を、バインダーを用いて賦形してなる、ニッケル−
    水素蓄電池用負電極。
JP6222459A 1994-08-24 1994-08-24 水素吸蔵合金粉末及びそれを用いた負電極 Pending JPH0867936A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0843371A1 (en) * 1996-11-18 1998-05-20 Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. Hydrogen storage alloy powder and an electrode comprising the same
WO2007034737A1 (ja) * 2005-09-26 2007-03-29 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. 電極用合金粉末およびその製造法

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