JPH0949046A - 水素吸蔵合金および水素吸蔵合金電極 - Google Patents
水素吸蔵合金および水素吸蔵合金電極Info
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- JPH0949046A JPH0949046A JP7202245A JP20224595A JPH0949046A JP H0949046 A JPH0949046 A JP H0949046A JP 7202245 A JP7202245 A JP 7202245A JP 20224595 A JP20224595 A JP 20224595A JP H0949046 A JPH0949046 A JP H0949046A
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- 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
Abstract
(57)【要約】
【課題】 Ｔｉ−Ｖ−Ｎｉ系水素吸蔵合金を改良して、
高温保存特性に優れた水素吸蔵合金電極を提供する。 【解決手段】 一般式ＴｉxＶyＭzＮｉ1-x-y-z（Ｍは、
Ｃｒ、Ｍｏ、およびＷからなる群より選ばれる少なくと
も一種の元素であり、０．２≦ｘ≦０．４，０．３≦ｙ
＜０．７，０．１≦ｚ≦０．３，０．６≦ｘ＋ｙ＋ｚ≦
０．９５）で表され、合金相の主成分が体心立方構造で
ある水素吸蔵合金。さらに、Ｃｏ、Ｆｅ、Ｃｕ、Ａｇ、
Ａｌ、Ｍｎ、Ｚｎ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｓｉ、Ｂ、Ｐ、Ｓ、お
よび希土類元素からなる群より選ばれた少なくとも一種
の元素を全体量に対して一元素当たり５原子％以下含む
水素吸蔵合金。
高温保存特性に優れた水素吸蔵合金電極を提供する。 【解決手段】 一般式ＴｉxＶyＭzＮｉ1-x-y-z（Ｍは、
Ｃｒ、Ｍｏ、およびＷからなる群より選ばれる少なくと
も一種の元素であり、０．２≦ｘ≦０．４，０．３≦ｙ
＜０．７，０．１≦ｚ≦０．３，０．６≦ｘ＋ｙ＋ｚ≦
０．９５）で表され、合金相の主成分が体心立方構造で
ある水素吸蔵合金。さらに、Ｃｏ、Ｆｅ、Ｃｕ、Ａｇ、
Ａｌ、Ｍｎ、Ｚｎ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｓｉ、Ｂ、Ｐ、Ｓ、お
よび希土類元素からなる群より選ばれた少なくとも一種
の元素を全体量に対して一元素当たり５原子％以下含む
水素吸蔵合金。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、水素の吸蔵・放出
を可逆的に行える水素吸蔵合金および同合金を用いた水
素吸蔵合金電極に関する。
を可逆的に行える水素吸蔵合金および同合金を用いた水
素吸蔵合金電極に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、ポータブル機器、コードレス機器
の発展に伴い、その電源となる電池にもより一層の高エ
ネルギ−密度が要求されている。この要求を達成するた
めに、金属水素化物、つまり水素吸蔵合金極を使ったニ
ッケル−水素蓄電池が注目され、製法などに多くの提案
がされている。水素を可逆的に吸収・放出しうる水素吸
蔵合金を使用する水素吸蔵合金電極は、理論容量密度が
カドミウム電極より大きく、亜鉛電極のような変形やデ
ンドライトの形成などもないことから、長寿命・無公害
であり、しかも高エネルギー密度を有するアルカリ蓄電
池用負極として今後の発展が期待されている。
の発展に伴い、その電源となる電池にもより一層の高エ
ネルギ−密度が要求されている。この要求を達成するた
めに、金属水素化物、つまり水素吸蔵合金極を使ったニ
ッケル−水素蓄電池が注目され、製法などに多くの提案
がされている。水素を可逆的に吸収・放出しうる水素吸
蔵合金を使用する水素吸蔵合金電極は、理論容量密度が
カドミウム電極より大きく、亜鉛電極のような変形やデ
ンドライトの形成などもないことから、長寿命・無公害
であり、しかも高エネルギー密度を有するアルカリ蓄電
池用負極として今後の発展が期待されている。
【０００３】このような水素吸蔵合金電極に用いられる
合金は、通常アーク溶解法や高周波誘導加熱溶解法など
で作製される。現在実用化されているものとしては、Ｌ
ａ（又はＭｍ）−Ｎｉ系の多元系合金がある。ＡＢ5タ
イプ（Ａ：Ｌａ、Ｚｒ、Ｔｉなどの水素との親和性の大
きい元素、Ｂ：Ｎｉ、Ｍｎ、Ｃｒなどの遷移元素）のＬ
ａ（又はＭｍ）−Ｎｉ系の多元系合金は、容量的には頭
打ちになっており、さらに放電容量が大きい新規水素吸
蔵合金材料が望まれている。
合金は、通常アーク溶解法や高周波誘導加熱溶解法など
で作製される。現在実用化されているものとしては、Ｌ
ａ（又はＭｍ）−Ｎｉ系の多元系合金がある。ＡＢ5タ
イプ（Ａ：Ｌａ、Ｚｒ、Ｔｉなどの水素との親和性の大
きい元素、Ｂ：Ｎｉ、Ｍｎ、Ｃｒなどの遷移元素）のＬ
ａ（又はＭｍ）−Ｎｉ系の多元系合金は、容量的には頭
打ちになっており、さらに放電容量が大きい新規水素吸
蔵合金材料が望まれている。
【０００４】これに対して、さらに大きな水素吸蔵量を
持つ合金として、Ｔｉ−Ｖ系の水素吸蔵合金がある。こ
の合金系については、例えばＴｉxＶyＮｉz合金（特開
平６−２２８６９９号公報）やＴｉxＶyＦｅz合金（特
開平６−９３３６６号公報）などが提案されている。
持つ合金として、Ｔｉ−Ｖ系の水素吸蔵合金がある。こ
の合金系については、例えばＴｉxＶyＮｉz合金（特開
平６−２２８６９９号公報）やＴｉxＶyＦｅz合金（特
開平６−９３３６６号公報）などが提案されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
Ｔｉ−Ｖ系の水素吸蔵合金を電極に用いた場合、Ｌａ
（又はＭｍ）−Ｎｉ系の多元系合金に比べて放電容量は
高いものの、その他の電池特性においてはさらに改良の
余地があると考えられる。たとえば、電池用の電極とし
て考えた場合は、高温保存特性は解決しなければならな
い課題となる。なぜなら、電池を運送する場合に、５０
℃以上の高温におかれる場合が多く、その間に電池が劣
化してしまえば、販売する前に不良となってしまうから
である。また、ビデオカメラ用などで自動車の車内にお
かれた場合でもその劣化が問題となる。
Ｔｉ−Ｖ系の水素吸蔵合金を電極に用いた場合、Ｌａ
（又はＭｍ）−Ｎｉ系の多元系合金に比べて放電容量は
高いものの、その他の電池特性においてはさらに改良の
余地があると考えられる。たとえば、電池用の電極とし
て考えた場合は、高温保存特性は解決しなければならな
い課題となる。なぜなら、電池を運送する場合に、５０
℃以上の高温におかれる場合が多く、その間に電池が劣
化してしまえば、販売する前に不良となってしまうから
である。また、ビデオカメラ用などで自動車の車内にお
かれた場合でもその劣化が問題となる。
【０００６】本発明は、高温保存特性の改善された水素
吸蔵合金電極を与える水素吸蔵合金を提供することを目
的とする。
吸蔵合金電極を与える水素吸蔵合金を提供することを目
的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の水素吸蔵合金
は、一般式ＴｉxＶyＭzＮｉ1-x-y-z（Ｍは、Ｃｒ、Ｍ
ｏ、およびＷからなる群より選ばれる少なくとも一種の
元素であり、０．２≦ｘ≦０．４，０．３≦ｙ＜０．
７，０．１≦ｚ≦０．３，０．６≦ｘ＋ｙ＋ｚ≦０．９
５）で表され、合金相の主成分が体心立方構造である。
また、本発明の水素吸蔵合金は、Ｃｏ、Ｆｅ、Ｃｕ、Ａ
ｇ、Ａｌ、Ｍｎ、Ｚｎ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｓｉ、Ｂ、Ｐ、
Ｓ、および希土類元素からなる群より選ばれた少なくと
も一種の元素を全体量に対して一元素当たり５原子％以
下含んでいる。本発明の水素吸蔵合金電極は、上記の水
素吸蔵合金またはその水素化物から構成される。
は、一般式ＴｉxＶyＭzＮｉ1-x-y-z（Ｍは、Ｃｒ、Ｍ
ｏ、およびＷからなる群より選ばれる少なくとも一種の
元素であり、０．２≦ｘ≦０．４，０．３≦ｙ＜０．
７，０．１≦ｚ≦０．３，０．６≦ｘ＋ｙ＋ｚ≦０．９
５）で表され、合金相の主成分が体心立方構造である。
また、本発明の水素吸蔵合金は、Ｃｏ、Ｆｅ、Ｃｕ、Ａ
ｇ、Ａｌ、Ｍｎ、Ｚｎ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｓｉ、Ｂ、Ｐ、
Ｓ、および希土類元素からなる群より選ばれた少なくと
も一種の元素を全体量に対して一元素当たり５原子％以
下含んでいる。本発明の水素吸蔵合金電極は、上記の水
素吸蔵合金またはその水素化物から構成される。
【０００８】本発明の水素吸蔵合金は、従来のＴｉ−Ｖ
−Ｎｉ系合金を改良したもので、従来合金組成にＣｒ、
ＭｏおよびＷからなる群より選ばれる少なくとも一種の
元素を１０原子％以上３０原子％以下添加することによ
り、電極の高温保存特性を改善したものである。以下
に、各元素の量について説明する。Ｔｉ量ｘは、多すぎ
ると水素と親和力の強い元素が増えるため水素が合金内
で安定化し、放出できなくなる。また、少ないと活性化
が困難になり、非常に高温、高圧の雰囲気でしか水素化
できない。Ｔｉ量ｘの最適な範囲は０．２≦ｘ≦０．４
である。
−Ｎｉ系合金を改良したもので、従来合金組成にＣｒ、
ＭｏおよびＷからなる群より選ばれる少なくとも一種の
元素を１０原子％以上３０原子％以下添加することによ
り、電極の高温保存特性を改善したものである。以下
に、各元素の量について説明する。Ｔｉ量ｘは、多すぎ
ると水素と親和力の強い元素が増えるため水素が合金内
で安定化し、放出できなくなる。また、少ないと活性化
が困難になり、非常に高温、高圧の雰囲気でしか水素化
できない。Ｔｉ量ｘの最適な範囲は０．２≦ｘ≦０．４
である。
【０００９】Ｖ量ｙは、多いほど水素吸蔵量は増加する
が、水素平衡圧の低下によって電池として利用できる容
量が低下し、また、電解液への溶出が増加するため、サ
イクル特性が悪くなる。水素吸蔵量および水素平衡圧の
両方を満たすためには、０．３≦ｙ＜０．７の範囲であ
ることが必要である。次に、Ｎｉは、水素吸蔵合金が電
気化学的に水素を吸蔵放出するための必須の元素であ
る。しかし、Ｎｉ量が増加すると、水素吸蔵量は減少す
るので、水素吸蔵量と放電容量がバランスがとれて、も
っとも放電容量が大きくなるように調整する必要があ
る。そのためのＮｉ量は０．０５≦１−ｘ−ｙ−ｚ≦
０．４である。
が、水素平衡圧の低下によって電池として利用できる容
量が低下し、また、電解液への溶出が増加するため、サ
イクル特性が悪くなる。水素吸蔵量および水素平衡圧の
両方を満たすためには、０．３≦ｙ＜０．７の範囲であ
ることが必要である。次に、Ｎｉは、水素吸蔵合金が電
気化学的に水素を吸蔵放出するための必須の元素であ
る。しかし、Ｎｉ量が増加すると、水素吸蔵量は減少す
るので、水素吸蔵量と放電容量がバランスがとれて、も
っとも放電容量が大きくなるように調整する必要があ
る。そのためのＮｉ量は０．０５≦１−ｘ−ｙ−ｚ≦
０．４である。
【００１０】少量添加するＣｏ、Ｆｅ、Ｃｕなどの第５
元素は、それぞれさらに特性を改善するために、５原子
％以下添加される。その効果を以下に述べる。Ｃｏ、Ｆ
ｅ、Ｃｕ、Ａｇ、および希土類元素は、合金の電極活性
を向上させ、高率放電特性などを改良する。Ａｌ、Ｍ
ｎ、およびＺｎは、水素平衡圧のプラトー領域の平坦性
を向上させる効果がある。これらの添加によって、合金
の水素吸蔵量自体はほとんど変化しないが、電池として
利用できる水素量が増大する。また、Ｚｒ、Ｈｆを添加
すると、ラーベス相などの体心立方構造以外の相が少量
出現し、これに伴って、高率放電特性が向上する。
元素は、それぞれさらに特性を改善するために、５原子
％以下添加される。その効果を以下に述べる。Ｃｏ、Ｆ
ｅ、Ｃｕ、Ａｇ、および希土類元素は、合金の電極活性
を向上させ、高率放電特性などを改良する。Ａｌ、Ｍ
ｎ、およびＺｎは、水素平衡圧のプラトー領域の平坦性
を向上させる効果がある。これらの添加によって、合金
の水素吸蔵量自体はほとんど変化しないが、電池として
利用できる水素量が増大する。また、Ｚｒ、Ｈｆを添加
すると、ラーベス相などの体心立方構造以外の相が少量
出現し、これに伴って、高率放電特性が向上する。
【００１１】Ｓｉ、Ｂ、Ｐ、およびＳは、合金の水素吸
蔵放出圧力のヒステリシスを減少させる効果がある。ヒ
ステリシスが大きいと、充電電圧と放電電圧の差が大き
くなり、効率が悪くなるので、小さいものが望ましい。
以上のことから、優れた電極特性を有する水素吸蔵合金
電極を得るためには、本発明の合金組成の条件を満たす
ことが重要であることがわかる。
蔵放出圧力のヒステリシスを減少させる効果がある。ヒ
ステリシスが大きいと、充電電圧と放電電圧の差が大き
くなり、効率が悪くなるので、小さいものが望ましい。
以上のことから、優れた電極特性を有する水素吸蔵合金
電極を得るためには、本発明の合金組成の条件を満たす
ことが重要であることがわかる。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下に本発明をその実施例により
さらに詳しく説明する。 ［実施例１］まず、各元素の組成の範囲について検討し
た結果を示す。表１に示すようなＮｏ．１〜１６の組成
の合金を作製し、その特性を調べた。Ｎｏ．１〜９は本
発明の組成からはずれた比較例であり、Ｎｏ．１０〜１
６が本発明における実施例である。
さらに詳しく説明する。 ［実施例１］まず、各元素の組成の範囲について検討し
た結果を示す。表１に示すようなＮｏ．１〜１６の組成
の合金を作製し、その特性を調べた。Ｎｏ．１〜９は本
発明の組成からはずれた比較例であり、Ｎｏ．１０〜１
６が本発明における実施例である。
【００１３】
【表１】
【００１４】合金は市販のＴｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ、
Ｎｉの各金属を原料として、アーク溶解によって作製し
た。この合金試料の一部はＸ線回折などの合金分析及び
水素ガス雰囲気における水素吸収−放出量測定（通常の
Ｐ（水素圧力）−Ｃ（組成）−Ｔ（温度）測定）に使用
し、残りは電極特性評価に用いた。まず、各合金試料に
ついて、Ｘ線回折測定を行った。その結果、いずれの合
金試料についても合金相の主成分は体心立方構造を有し
ていることが確認された。以上のような合金について、
電気化学的な充放電反応によるアルカリ蓄電池用負極と
しての電極特性を評価するために密閉電池を作製し、そ
の高温保存特性を評価した。合金を水素を吸蔵放出させ
ることによって粉砕し、７５μｍ以下に分級した。ここ
で、比較例であるＮｏ．１は、２００℃において５０気
圧の水素雰囲気においても水素を吸蔵せず、粉砕するこ
とができなかった。これはＴｉ量が少ないために、水素
に対する親和力が弱く、水素を吸蔵しにくいためである
と考えられる。したがって、電極特性はＮｏ．１を除い
た合金に対して評価した。
Ｎｉの各金属を原料として、アーク溶解によって作製し
た。この合金試料の一部はＸ線回折などの合金分析及び
水素ガス雰囲気における水素吸収−放出量測定（通常の
Ｐ（水素圧力）−Ｃ（組成）−Ｔ（温度）測定）に使用
し、残りは電極特性評価に用いた。まず、各合金試料に
ついて、Ｘ線回折測定を行った。その結果、いずれの合
金試料についても合金相の主成分は体心立方構造を有し
ていることが確認された。以上のような合金について、
電気化学的な充放電反応によるアルカリ蓄電池用負極と
しての電極特性を評価するために密閉電池を作製し、そ
の高温保存特性を評価した。合金を水素を吸蔵放出させ
ることによって粉砕し、７５μｍ以下に分級した。ここ
で、比較例であるＮｏ．１は、２００℃において５０気
圧の水素雰囲気においても水素を吸蔵せず、粉砕するこ
とができなかった。これはＴｉ量が少ないために、水素
に対する親和力が弱く、水素を吸蔵しにくいためである
と考えられる。したがって、電極特性はＮｏ．１を除い
た合金に対して評価した。
【００１５】合金粉末にポリエリレン粉末を３重量％加
え、エタノールでペーストにし、次いでこのペーストを
多孔度９５％、厚さ０．６ｍｍの発泡状ニッケル板に充
填し、加圧して負極を作製した。この負極の放電容量を
単極試験によって評価したところ、表１のようになり、
本発明の水素吸蔵合金はすべて３５０ｍＡｈ／ｇ以上の
放電容量を持つことがわかった。これらの電極をそれぞ
れ幅３．５ｃｍ、長さ１４．５ｃｍに切断し、正極およ
びセパレータと組み合わせて円筒状に３層を渦巻き状に
して４／５Ａサイズの電槽に収納した。ここに用いた正
極は、幅３．５ｃｍ、長さ１１ｃｍに調整した公知の発
泡式ニッケル電極である。また、セパレータは親水性を
付与したポリプロピレン不織布を使用した。この電池は
正極容量規制で、公称容量は１．６Ａｈである。電解液
としては、比重１．３０の水酸化カリウム水溶液に水酸
化リチウムを３０ｇ／ｌの割合で溶解したものを用い
た。
え、エタノールでペーストにし、次いでこのペーストを
多孔度９５％、厚さ０．６ｍｍの発泡状ニッケル板に充
填し、加圧して負極を作製した。この負極の放電容量を
単極試験によって評価したところ、表１のようになり、
本発明の水素吸蔵合金はすべて３５０ｍＡｈ／ｇ以上の
放電容量を持つことがわかった。これらの電極をそれぞ
れ幅３．５ｃｍ、長さ１４．５ｃｍに切断し、正極およ
びセパレータと組み合わせて円筒状に３層を渦巻き状に
して４／５Ａサイズの電槽に収納した。ここに用いた正
極は、幅３．５ｃｍ、長さ１１ｃｍに調整した公知の発
泡式ニッケル電極である。また、セパレータは親水性を
付与したポリプロピレン不織布を使用した。この電池は
正極容量規制で、公称容量は１．６Ａｈである。電解液
としては、比重１．３０の水酸化カリウム水溶液に水酸
化リチウムを３０ｇ／ｌの割合で溶解したものを用い
た。
【００１６】これらの電池を２５℃において、０．１Ｃ
で正極容量の１５０％まで充電し、０．２Ｃで放電する
初充放電をした後、５０℃で３日間放置し、その後、初
充放電と同じ条件で１０サイクル充放電を行った。この
充放電の間において、Ｎｏ．２、３、４、７、８、９の
電池は、容量が１．６Ａｈより少なく、負極容量規制に
なっていると考えられる。これはこれらの電池に用いた
水素吸蔵合金の放電容量が本発明の組成からはずれてい
るために放電容量が小さかったからである。よって高温
保存特性はこれらの電池を除いて検討した。
で正極容量の１５０％まで充電し、０．２Ｃで放電する
初充放電をした後、５０℃で３日間放置し、その後、初
充放電と同じ条件で１０サイクル充放電を行った。この
充放電の間において、Ｎｏ．２、３、４、７、８、９の
電池は、容量が１．６Ａｈより少なく、負極容量規制に
なっていると考えられる。これはこれらの電池に用いた
水素吸蔵合金の放電容量が本発明の組成からはずれてい
るために放電容量が小さかったからである。よって高温
保存特性はこれらの電池を除いて検討した。
【００１７】Ｎｏ．５、６、１０〜１６の電池を放電状
態で６５℃の雰囲気中で保存し、開回路電圧の変化を調
べた。作製した電池の一部は、電池電圧が０Ｖになるま
での日数を測定した。残りの電池は、６０日経過した時
点で取り出し、再び充放電し、その放電容量が理論容量
に対して、どれだけ回復するかを調べた。その結果を表
２に示す。本発明の水素吸蔵合金を用いた電池は、６５
℃における保存において開回路電圧が０Ｖになるまでの
日数が増加するとともに、６０日経過後の回復率も９０
％以上となり、高温保存特性に優れた電池であることが
わかった。
態で６５℃の雰囲気中で保存し、開回路電圧の変化を調
べた。作製した電池の一部は、電池電圧が０Ｖになるま
での日数を測定した。残りの電池は、６０日経過した時
点で取り出し、再び充放電し、その放電容量が理論容量
に対して、どれだけ回復するかを調べた。その結果を表
２に示す。本発明の水素吸蔵合金を用いた電池は、６５
℃における保存において開回路電圧が０Ｖになるまでの
日数が増加するとともに、６０日経過後の回復率も９０
％以上となり、高温保存特性に優れた電池であることが
わかった。
【００１８】
【表２】
【００１９】［実施例２］次に、Ｃｏ、Ｆｅ、Ｃｕ、Ａ
ｇ、Ａｌ、Ｍｎ、Ｚｎ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｓｉ、Ｂ、Ｐ、
Ｓ、および希土類元素の添加効果について示す。希土類
元素はＬａ、Ｃｅ、Ｍｍを用いた。検討した合金は、実
施例１で示したＮｏ．１２の合金にそれぞれの元素を３
原子％添加したものである。合金はアーク溶解炉で作製
し、一部はＸ線回折などの合金分析及び水素ガス雰囲気
におけるＰ−Ｃ−Ｔ測定に使用し、残りは電極特性評価
に用いた。電極特性の評価は、実施例１と同様の方法
で、密閉電池試験を行った。まず、Ｃｏ、Ｆｅ、Ｃｕ、
Ａｇ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｍｍ、Ｚｒ、またはＨｆを添加した
合金の０℃における高率放電特性を調べた。それぞれの
合金を負極に用いた密閉電池を２５℃において０．２Ｃ
で理論容量の１５０％まで充電し、次いで、放電電流を
種々変化させて放電し、その時の放電容量を調べた。そ
の結果を図１に示す。図１から明らかなように、Ｃｏ、
Ｆｅ、Ｃｕ、Ａｇ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｍｍ、Ｚｒ、またはＨ
ｆを添加した合金はすべて高率放電特性が改善された。
ｇ、Ａｌ、Ｍｎ、Ｚｎ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｓｉ、Ｂ、Ｐ、
Ｓ、および希土類元素の添加効果について示す。希土類
元素はＬａ、Ｃｅ、Ｍｍを用いた。検討した合金は、実
施例１で示したＮｏ．１２の合金にそれぞれの元素を３
原子％添加したものである。合金はアーク溶解炉で作製
し、一部はＸ線回折などの合金分析及び水素ガス雰囲気
におけるＰ−Ｃ−Ｔ測定に使用し、残りは電極特性評価
に用いた。電極特性の評価は、実施例１と同様の方法
で、密閉電池試験を行った。まず、Ｃｏ、Ｆｅ、Ｃｕ、
Ａｇ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｍｍ、Ｚｒ、またはＨｆを添加した
合金の０℃における高率放電特性を調べた。それぞれの
合金を負極に用いた密閉電池を２５℃において０．２Ｃ
で理論容量の１５０％まで充電し、次いで、放電電流を
種々変化させて放電し、その時の放電容量を調べた。そ
の結果を図１に示す。図１から明らかなように、Ｃｏ、
Ｆｅ、Ｃｕ、Ａｇ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｍｍ、Ｚｒ、またはＨ
ｆを添加した合金はすべて高率放電特性が改善された。
【００２０】次に、Ａｌ、Ｍｎ、またはＺｎを添加した
合金の水素吸蔵のＰＣＴ曲線を図２に示す。これらの金
属を添加した合金は、水素平衡圧のプラトー部分の平坦
性が改善された。また、Ｓｉ、Ｂ、Ｐ、またはＳを添加
した合金のヒステリシスファクター（Ｈｆ）の比較を表
３に、Ｐを添加した合金と添加していない合金のＰＣＴ
曲線の比較を図３に示す。
合金の水素吸蔵のＰＣＴ曲線を図２に示す。これらの金
属を添加した合金は、水素平衡圧のプラトー部分の平坦
性が改善された。また、Ｓｉ、Ｂ、Ｐ、またはＳを添加
した合金のヒステリシスファクター（Ｈｆ）の比較を表
３に、Ｐを添加した合金と添加していない合金のＰＣＴ
曲線の比較を図３に示す。
【００２１】
【表３】
【００２２】ヒステリシスファクターは、プラトー部分
の中央における水素吸蔵圧Ｐaと放出圧Ｐdから、式Ｈｆ
＝ｌｎ（Ｐa／Ｐd）より計算した。Ｈｆが小さい方がヒ
ステリシスが小さいことになる。表３より、Ｓｉ、Ｂ、
Ｐ、またはＳを添加した合金はヒステリシスが小さくな
っている。
の中央における水素吸蔵圧Ｐaと放出圧Ｐdから、式Ｈｆ
＝ｌｎ（Ｐa／Ｐd）より計算した。Ｈｆが小さい方がヒ
ステリシスが小さいことになる。表３より、Ｓｉ、Ｂ、
Ｐ、またはＳを添加した合金はヒステリシスが小さくな
っている。
【００２３】上記の例では、一種の元素を添加した合金
について説明したが、これらすべての元素を添加した場
合においても、高温保存特性にはほとんど変化がなかっ
た。
について説明したが、これらすべての元素を添加した場
合においても、高温保存特性にはほとんど変化がなかっ
た。
【００２４】
【発明の効果】以上のように、本発明の水素吸蔵合金
は、優れた高温保存特性を有する水素吸蔵合金電極を与
える。また、Ｃｏ、Ｆｅ、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｌ、Ｍｎ、Ｚ
ｎ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｓｉ、Ｂ、Ｐ、Ｓ、希土類元素から選
ばれる少なくとも一種の元素を添加することにより、さ
らに優れた電極特性が得られる。
は、優れた高温保存特性を有する水素吸蔵合金電極を与
える。また、Ｃｏ、Ｆｅ、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｌ、Ｍｎ、Ｚ
ｎ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｓｉ、Ｂ、Ｐ、Ｓ、希土類元素から選
ばれる少なくとも一種の元素を添加することにより、さ
らに優れた電極特性が得られる。
【図１】本発明の実施例における各種合金負極を用いた
電池の０℃における高率放電特性を示す図である。
電池の０℃における高率放電特性を示す図である。
【図２】Ａｌ、Ｍｎ、またはＺｎを添加した合金の水素
吸蔵のＰＣＴ曲線を示す図である。
吸蔵のＰＣＴ曲線を示す図である。
【図３】Ｐを添加した合金と添加していない合金のＰＣ
Ｔ曲線の比較を示す図である。
Ｔ曲線の比較を示す図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山田 敏弘 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 豊口 ▲吉▼徳 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内
Claims (3)
- 【請求項１】 一般式ＴｉxＶyＭzＮｉ1-x-y-z（Ｍは、
Ｃｒ、Ｍｏ、およびＷからなる群より選ばれる少なくと
も一種の元素であり、０．２≦ｘ≦０．４，０．３≦ｙ
＜０．７，０．１≦ｚ≦０．３，０．６≦ｘ＋ｙ＋ｚ≦
０．９５）で表され、合金相の主成分が体心立方構造で
ある水素吸蔵合金。 - 【請求項２】 Ｃｏ、Ｆｅ、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｌ、Ｍｎ、
Ｚｎ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｓｉ、Ｂ、Ｐ、Ｓ、および希土類元
素からなる群より選ばれた少なくとも一種の元素を全体
量に対して一元素当たり５原子％以下含む請求項１記載
の水素吸蔵合金。 - 【請求項３】 請求項１または２に記載の水素吸蔵合金
またはその水素化物からなる水素吸蔵合金電極。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7202245A JPH0949046A (ja) | 1995-08-08 | 1995-08-08 | 水素吸蔵合金および水素吸蔵合金電極 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7202245A JPH0949046A (ja) | 1995-08-08 | 1995-08-08 | 水素吸蔵合金および水素吸蔵合金電極 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0949046A true JPH0949046A (ja) | 1997-02-18 |
Family
ID=16454362
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7202245A Pending JPH0949046A (ja) | 1995-08-08 | 1995-08-08 | 水素吸蔵合金および水素吸蔵合金電極 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0949046A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19918329B4 (de) * | 1998-04-30 | 2008-02-14 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha, Toyota | Wasserstoffabsorbierende Legierung und Elektrode, die die wasserstoffabsorbierende Legierung umfaßt |
-
1995
- 1995-08-08 JP JP7202245A patent/JPH0949046A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19918329B4 (de) * | 1998-04-30 | 2008-02-14 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha, Toyota | Wasserstoffabsorbierende Legierung und Elektrode, die die wasserstoffabsorbierende Legierung umfaßt |
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