JPH11310861A - 水素吸蔵合金の製造方法 - Google Patents
水素吸蔵合金の製造方法Info
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- JPH11310861A JPH11310861A JP10117048A JP11704898A JPH11310861A JP H11310861 A JPH11310861 A JP H11310861A JP 10117048 A JP10117048 A JP 10117048A JP 11704898 A JP11704898 A JP 11704898A JP H11310861 A JPH11310861 A JP H11310861A
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Classifications
-
- 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
- Powder Metallurgy (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 微粉化特性に優れると共に、良好な初期特性
を有し、しかも鉄の偏析がなく、アルミニウム溶出量も
少ない、量産性、経済性に優れた水素吸蔵合金の製造方
法を提供する。 【解決手段】 水素吸蔵合金原料を加熱溶解し、これを
超急冷凝固又はアトマイズした後、不活性ガス雰囲気中
で熱処理し、下記一般式で表されるＣａＣｕ5 型の結晶
構造を有するＡＢ5 型水素吸蔵合金を製造する方法であ
って、該熱処理条件が７００〜７５０℃、１０分〜６時
間であることを特徴とする水素吸蔵合金の製造方法。 一般式 ＭｍＮｉa Ｍｎb Ａｌc Ｆｅd Ｃｕe （式中、Ｍｍはミッシュメタル、３．９≦ａ≦４．３、
０．３≦ｂ≦０．５５、０．１５≦ｃ≦０．５、０．１
≦ｄ≦０．４、０．０５≦ｅ≦０．３５、５．１０≦ａ
＋ｂ＋ｃ＋ｄ＋ｅ≦５．３５）
を有し、しかも鉄の偏析がなく、アルミニウム溶出量も
少ない、量産性、経済性に優れた水素吸蔵合金の製造方
法を提供する。 【解決手段】 水素吸蔵合金原料を加熱溶解し、これを
超急冷凝固又はアトマイズした後、不活性ガス雰囲気中
で熱処理し、下記一般式で表されるＣａＣｕ5 型の結晶
構造を有するＡＢ5 型水素吸蔵合金を製造する方法であ
って、該熱処理条件が７００〜７５０℃、１０分〜６時
間であることを特徴とする水素吸蔵合金の製造方法。 一般式 ＭｍＮｉa Ｍｎb Ａｌc Ｆｅd Ｃｕe （式中、Ｍｍはミッシュメタル、３．９≦ａ≦４．３、
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＋ｂ＋ｃ＋ｄ＋ｅ≦５．３５）
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は水素吸蔵合金の製造
方法に関し、詳しくは合金中にコバルトを含有させるこ
となく、鉄を含有させ、微粉化特性に優れ、しかも初期
活性が良好で、鉄の偏析がなく、アルミニウムの溶出量
も少ない、量産性、経済性に優れた水素吸蔵合金の製造
方法に関する。
方法に関し、詳しくは合金中にコバルトを含有させるこ
となく、鉄を含有させ、微粉化特性に優れ、しかも初期
活性が良好で、鉄の偏析がなく、アルミニウムの溶出量
も少ない、量産性、経済性に優れた水素吸蔵合金の製造
方法に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】近年、
ニッケル−カドミウム蓄電池に代わる高容量アルカリ蓄
電池として、水素吸蔵合金を負極に用いたニッケル−水
素蓄電池が注目されている。この水素吸蔵合金は、現在
では希土類系の混合物であるＭｍ（ミッシュメタル）と
Ｎｉ、Ａｌ、Ｍｎ、Ｃｏとの５元素の水素吸蔵合金が汎
用されている。
ニッケル−カドミウム蓄電池に代わる高容量アルカリ蓄
電池として、水素吸蔵合金を負極に用いたニッケル−水
素蓄電池が注目されている。この水素吸蔵合金は、現在
では希土類系の混合物であるＭｍ（ミッシュメタル）と
Ｎｉ、Ａｌ、Ｍｎ、Ｃｏとの５元素の水素吸蔵合金が汎
用されている。
【０００３】このＭｍ−Ｎｉ−Ｍｎ−Ａｌ−Ｃｏ合金
は、Ｌａ系のそれに比べて比較的安価な材料で負極を構
成でき、サイクル寿命が長く、過充電時の発生ガスによ
る内圧上昇が少ない密閉形ニッケル水素蓄電池を得るこ
とができることから、電極材料として広く用いられてい
る。
は、Ｌａ系のそれに比べて比較的安価な材料で負極を構
成でき、サイクル寿命が長く、過充電時の発生ガスによ
る内圧上昇が少ない密閉形ニッケル水素蓄電池を得るこ
とができることから、電極材料として広く用いられてい
る。
【０００４】現在用いられているＭｍ−Ｎｉ−Ｍｎ−Ａ
ｌ−Ｃｏ合金は、合金の微粉化を抑制してサイクル寿命
を長くしているが、一般的にこの微粉化抑制のためには
１０重量％程度のＣｏ（原子比で０．６〜１．０）を必
要とすることが知られている。また、優れた水素吸蔵特
性及び耐食性を得るためにも一定量のＣｏの含有は必要
とされている。
ｌ−Ｃｏ合金は、合金の微粉化を抑制してサイクル寿命
を長くしているが、一般的にこの微粉化抑制のためには
１０重量％程度のＣｏ（原子比で０．６〜１．０）を必
要とすることが知られている。また、優れた水素吸蔵特
性及び耐食性を得るためにも一定量のＣｏの含有は必要
とされている。
【０００５】しかしながら、Ｃｏの含有率が高いとそれ
だけ原料コストが高くなり、原料コストの面から問題視
されている。特に、電気自動車用電源（ＥＶ：Electric
vihicle）等の大型電池への適用やニッケル−水素蓄電
池のさらなる市場の増大に対しては、原料コストは、電
極負極材料の選定において大きな割合を占め、このこと
が問題となっていた。
だけ原料コストが高くなり、原料コストの面から問題視
されている。特に、電気自動車用電源（ＥＶ：Electric
vihicle）等の大型電池への適用やニッケル−水素蓄電
池のさらなる市場の増大に対しては、原料コストは、電
極負極材料の選定において大きな割合を占め、このこと
が問題となっていた。
【０００６】このような問題を解決するために、特開平
９−２１３３１９号公報には、Ｍｍ−Ｎｉ−Ｍｎ−Ａｌ
−Ｃｏ系合金の組成を変化させ、これにさらに少量の１
元素を加えることが提案されている。同公報に記載の水
素吸蔵合金粉末を負極に用いることによって、Ｃｏが少
量にもかかわらず、合金の微粉化による負極の劣化を一
定限度抑制し、電池のサイクル寿命を長くすることがで
きる。
９−２１３３１９号公報には、Ｍｍ−Ｎｉ−Ｍｎ−Ａｌ
−Ｃｏ系合金の組成を変化させ、これにさらに少量の１
元素を加えることが提案されている。同公報に記載の水
素吸蔵合金粉末を負極に用いることによって、Ｃｏが少
量にもかかわらず、合金の微粉化による負極の劣化を一
定限度抑制し、電池のサイクル寿命を長くすることがで
きる。
【０００７】しかるに、同公報に開示の水素吸蔵合金を
用いた場合には、安定した良好な初期特性が得られない
という問題がある。また、微粉化特性及び水素吸蔵特性
も必ずしも満足し得るものではない。
用いた場合には、安定した良好な初期特性が得られない
という問題がある。また、微粉化特性及び水素吸蔵特性
も必ずしも満足し得るものではない。
【０００８】Ｆｅを含有し、Ｃｏを含有しない水素吸蔵
合金は、耐微粉化特性が向上し有望であるが、Ｆｅの偏
析やＡｌの溶出が問題となり、時として性能差が著し
く、例えば高温での保存時に合金の腐食が著しくなった
り、充放電サイクル初期の容量の劣化が起こったりする
ため性能の安定性を得るのが非常に難しく、基本的性能
向上は認められたものの、安定性に欠け、実用化の大き
な障壁となっていた。また、このような水素吸蔵合金に
おいては、量産性にも問題があった。
合金は、耐微粉化特性が向上し有望であるが、Ｆｅの偏
析やＡｌの溶出が問題となり、時として性能差が著し
く、例えば高温での保存時に合金の腐食が著しくなった
り、充放電サイクル初期の容量の劣化が起こったりする
ため性能の安定性を得るのが非常に難しく、基本的性能
向上は認められたものの、安定性に欠け、実用化の大き
な障壁となっていた。また、このような水素吸蔵合金に
おいては、量産性にも問題があった。
【０００９】従って、本発明の目的は、微粉化特性に優
れると共に、良好な初期特性を有し、しかも鉄の偏析が
なく、アルミニウム溶出量も少ない、量産性、経済性に
優れた水素吸蔵合金の製造方法を提供することにある。
れると共に、良好な初期特性を有し、しかも鉄の偏析が
なく、アルミニウム溶出量も少ない、量産性、経済性に
優れた水素吸蔵合金の製造方法を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明者等は種々の研究
を重ねた結果、コバルトを含有することなく、鉄を含有
するＡＢ5 型合金組成を特定の非化学量論組成（Ｂサイ
トリッチ）とし、かつｃ軸が一定範囲にある水素吸蔵合
金によって、上記目的を達成し得ることを知見し、更
に、このような水素吸蔵合金は、上記特定の組成におい
て、熱処理条件が一定の関係にある場合に得られること
を見い出した。
を重ねた結果、コバルトを含有することなく、鉄を含有
するＡＢ5 型合金組成を特定の非化学量論組成（Ｂサイ
トリッチ）とし、かつｃ軸が一定範囲にある水素吸蔵合
金によって、上記目的を達成し得ることを知見し、更
に、このような水素吸蔵合金は、上記特定の組成におい
て、熱処理条件が一定の関係にある場合に得られること
を見い出した。
【００１１】本発明は、上記知見に基づきなされたもの
で、水素吸蔵合金原料を加熱溶解し、これを超急冷凝固
又はアトマイズした後、不活性ガス雰囲気中で熱処理
し、下記一般式で表されるＣａＣｕ5 型の結晶構造を有
するＡＢ5 型水素吸蔵合金を製造する方法であって、該
熱処理条件が７００〜７５０℃、１０分〜６時間である
ことを特徴とする水素吸蔵合金の製造方法を提供するも
のである。 一般式 ＭｍＮｉa Ｍｎb Ａｌc Ｆｅd Ｃｕe （式中、Ｍｍはミッシュメタル、３．９≦ａ≦４．３、
０．３≦ｂ≦０．５５、０．１５≦ｃ≦０．５、０．１
≦ｄ≦０．４、０．０５≦ｅ≦０．３５、５．１０≦ａ
＋ｂ＋ｃ＋ｄ＋ｅ≦５．３５）
で、水素吸蔵合金原料を加熱溶解し、これを超急冷凝固
又はアトマイズした後、不活性ガス雰囲気中で熱処理
し、下記一般式で表されるＣａＣｕ5 型の結晶構造を有
するＡＢ5 型水素吸蔵合金を製造する方法であって、該
熱処理条件が７００〜７５０℃、１０分〜６時間である
ことを特徴とする水素吸蔵合金の製造方法を提供するも
のである。 一般式 ＭｍＮｉa Ｍｎb Ａｌc Ｆｅd Ｃｕe （式中、Ｍｍはミッシュメタル、３．９≦ａ≦４．３、
０．３≦ｂ≦０．５５、０．１５≦ｃ≦０．５、０．１
≦ｄ≦０．４、０．０５≦ｅ≦０．３５、５．１０≦ａ
＋ｂ＋ｃ＋ｄ＋ｅ≦５．３５）
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。
本発明の製造方法では、先ず、上記で示したような合金
組成となるように、水素吸蔵合金原料を秤量、混合し、
例えば誘導加熱による高周波加熱溶解炉を用いて、上記
水素吸蔵合金原料を溶解して金属溶湯となす。
本発明の製造方法では、先ず、上記で示したような合金
組成となるように、水素吸蔵合金原料を秤量、混合し、
例えば誘導加熱による高周波加熱溶解炉を用いて、上記
水素吸蔵合金原料を溶解して金属溶湯となす。
【００１３】次に、得られた金属溶湯を、１０3 〜１０
5 Ｋ程度の速い冷却速度で超急冷凝固させる超急冷凝固
法（メルトスピン法）や上記金属溶湯を圧縮空気等を作
用させ、多数の液滴に分割し、凝固させるアトマイズ法
によって水素吸蔵合金を製造する。このようにして超急
冷凝固法又はアトマイズ法によって得られた水素吸蔵合
金は均質化されたものとなる。
5 Ｋ程度の速い冷却速度で超急冷凝固させる超急冷凝固
法（メルトスピン法）や上記金属溶湯を圧縮空気等を作
用させ、多数の液滴に分割し、凝固させるアトマイズ法
によって水素吸蔵合金を製造する。このようにして超急
冷凝固法又はアトマイズ法によって得られた水素吸蔵合
金は均質化されたものとなる。
【００１４】次に、得られた水素吸蔵合金を不活性ガス
雰囲気中、例えばアルゴンガス中で熱処理する。熱処理
条件は７００〜７５０℃、１０分〜６時間、好ましくは
１０分〜３時間である。このような熱処理を行うのは、
得られた合金の組織は均質化されているにも拘わらず、
８００℃以上の熱処理を施すとＦｅ主体の微細な粒界偏
析が認められ特性が著しく損なわれてしまうためであ
る。このように低温で熱処理を行うことによって、安価
で量産性に優れるのみならず、結晶粒が小さく、アルカ
リ蓄電池の負極として用いたときに電池の放電特性が良
好なものとなる。熱処理温度が７００℃未満では水素吸
蔵合金の歪みが取れないため、微粉化特性等が低下し、
また熱処理温度が７５０℃を超えると鉄の偏析が生じ、
微粉化特性が低下し、合金の腐食が著しくなる。
雰囲気中、例えばアルゴンガス中で熱処理する。熱処理
条件は７００〜７５０℃、１０分〜６時間、好ましくは
１０分〜３時間である。このような熱処理を行うのは、
得られた合金の組織は均質化されているにも拘わらず、
８００℃以上の熱処理を施すとＦｅ主体の微細な粒界偏
析が認められ特性が著しく損なわれてしまうためであ
る。このように低温で熱処理を行うことによって、安価
で量産性に優れるのみならず、結晶粒が小さく、アルカ
リ蓄電池の負極として用いたときに電池の放電特性が良
好なものとなる。熱処理温度が７００℃未満では水素吸
蔵合金の歪みが取れないため、微粉化特性等が低下し、
また熱処理温度が７５０℃を超えると鉄の偏析が生じ、
微粉化特性が低下し、合金の腐食が著しくなる。
【００１５】このようにして得られた水素吸蔵合金は、
一般式 ＭｍＮｉa Ｍｎb Ａｌc Ｆｅd Ｃｕe （式中、Ｍｍはミッシュメタル、３．９≦ａ≦４．３、
０．３≦ｂ≦０．５５、０．１５≦ｃ≦０．５、０．１
≦ｄ≦０．４、０．０５≦ｅ≦０．３５、５．１０≦ａ
＋ｂ＋ｃ＋ｄ＋ｅ≦５．３５）で表されるＣａＣｕ5 型
の結晶構造を有するＡＢ5 型水素吸蔵合金である。
一般式 ＭｍＮｉa Ｍｎb Ａｌc Ｆｅd Ｃｕe （式中、Ｍｍはミッシュメタル、３．９≦ａ≦４．３、
０．３≦ｂ≦０．５５、０．１５≦ｃ≦０．５、０．１
≦ｄ≦０．４、０．０５≦ｅ≦０．３５、５．１０≦ａ
＋ｂ＋ｃ＋ｄ＋ｅ≦５．３５）で表されるＣａＣｕ5 型
の結晶構造を有するＡＢ5 型水素吸蔵合金である。
【００１６】ここで、ＭｍはＬａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、
Ｓｍ等の希土類系の混合物であるミッシュメタルであ
る。また、この水素吸蔵合金は、ＣａＣｕ5 型の結晶構
造を有するＡＢ5 型水素吸蔵合金で、ＡＢ5.10`5.35 の
Ｂサイトリッチの非化学量論組成である。
Ｓｍ等の希土類系の混合物であるミッシュメタルであ
る。また、この水素吸蔵合金は、ＣａＣｕ5 型の結晶構
造を有するＡＢ5 型水素吸蔵合金で、ＡＢ5.10`5.35 の
Ｂサイトリッチの非化学量論組成である。
【００１７】この水素吸蔵合金において、Ｎｉa Ｍｎb
Ａｌc Ｆｅd Ｃｕe の組成割合（原子比）は、下記の関
係を有するものである。すなわち、Ｎｉの割合は３．９
≦ａ≦４．３であり、Ｍｎの割合は０．３≦ｂ≦０．５
５であり、Ａｌの割合は０．１５≦ｃ≦０．５であり、
Ｆｅの割合は０．１≦ｄ≦０．４であり、Ｃｕの割合は
０．０５≦ｅ≦０．３５であり、かつａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ＋
ｅが５．１０〜５．３５の範囲にある。
Ａｌc Ｆｅd Ｃｕe の組成割合（原子比）は、下記の関
係を有するものである。すなわち、Ｎｉの割合は３．９
≦ａ≦４．３であり、Ｍｎの割合は０．３≦ｂ≦０．５
５であり、Ａｌの割合は０．１５≦ｃ≦０．５であり、
Ｆｅの割合は０．１≦ｄ≦０．４であり、Ｃｕの割合は
０．０５≦ｅ≦０．３５であり、かつａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ＋
ｅが５．１０〜５．３５の範囲にある。
【００１８】上記のように、Ｎｉの割合ａは３．９〜
４．３であり、ａが３．９未満では水素吸蔵量が損なわ
れ、４．３を超えると微粉化や寿命特性劣化が認められ
る。
４．３であり、ａが３．９未満では水素吸蔵量が損なわ
れ、４．３を超えると微粉化や寿命特性劣化が認められ
る。
【００１９】Ｍｎの割合ｂは０．３〜０．５５であり、
ｂが０．３未満ではプラトー圧力が高くなり、かつ水素
吸蔵量が損なわれ、０．５５を超えると合金の腐食が激
しくなり、合金の早期劣化が認められる。
ｂが０．３未満ではプラトー圧力が高くなり、かつ水素
吸蔵量が損なわれ、０．５５を超えると合金の腐食が激
しくなり、合金の早期劣化が認められる。
【００２０】Ａｌの割合ｃは０．１５〜０．５であり、
ｃが０．１５未満では水素吸蔵合金放出圧力であるプラ
トー圧力が高くなり、充放電のエネルギー効率が悪くな
り、０．４を超えると水素吸蔵量が少なくなるだけでな
く、合金が単相化しにくい。
ｃが０．１５未満では水素吸蔵合金放出圧力であるプラ
トー圧力が高くなり、充放電のエネルギー効率が悪くな
り、０．４を超えると水素吸蔵量が少なくなるだけでな
く、合金が単相化しにくい。
【００２１】Ｆｅの割合ｄは０．１〜０．４であり、ｄ
が０．１未満では微粉化特性に劣り、０．４を超えると
Ｆｅの偏析を防ぐことができず、またＡｌの溶出を抑え
ることができない。
が０．１未満では微粉化特性に劣り、０．４を超えると
Ｆｅの偏析を防ぐことができず、またＡｌの溶出を抑え
ることができない。
【００２２】Ｃｕの割合ｅは０．０５〜０．３５であ
り、ｅが０．０５未満では微粉化特性の向上は見られ
ず、０．３５を超えると水素吸蔵特性が損なわれ、また
Ｃｕが析出する場合が生じる。
り、ｅが０．０５未満では微粉化特性の向上は見られ
ず、０．３５を超えると水素吸蔵特性が損なわれ、また
Ｃｕが析出する場合が生じる。
【００２３】ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ＋ｅ（以下、場合によって
ｘと総称する）は５．１０〜５．３５であり、ｘが５．
１０未満では電池寿命や微粉化特性が損なわれ、５．３
５を超えた場合には、水素吸蔵特性が損なわれる。
ｘと総称する）は５．１０〜５．３５であり、ｘが５．
１０未満では電池寿命や微粉化特性が損なわれ、５．３
５を超えた場合には、水素吸蔵特性が損なわれる。
【００２４】この水素吸蔵合金は、好ましくはｃ軸の格
子長が４０７．３ｐｍ以上、更に好ましくは４０７．６
〜４０８．０ｐｍである。ｃ軸の格子長が４０７．３ｐ
ｍ未満では、微粉化特性に劣るのみならず、初期特性
（相対磁化率）も低下する。また、４０８．０ｐｍを超
えるような水素吸蔵合金は、製造において困難性が伴う
し、水素吸蔵量の大幅な減少を伴う。
子長が４０７．３ｐｍ以上、更に好ましくは４０７．６
〜４０８．０ｐｍである。ｃ軸の格子長が４０７．３ｐ
ｍ未満では、微粉化特性に劣るのみならず、初期特性
（相対磁化率）も低下する。また、４０８．０ｐｍを超
えるような水素吸蔵合金は、製造において困難性が伴う
し、水素吸蔵量の大幅な減少を伴う。
【００２５】さらに、この水素吸蔵合金のａ軸の格子長
は、特に限定されないが、一般には５００．０〜５０
３．０ｐｍである。
は、特に限定されないが、一般には５００．０〜５０
３．０ｐｍである。
【００２６】このようにして、鉄を含有し、コバルトを
含有しないにも拘わらず、微粉化特性に優れると共に、
良好な初期特性を有し、かつ鉄の偏析が生じず、アルミ
ニウムの溶出量が少ない水素吸蔵合金が得られる。
含有しないにも拘わらず、微粉化特性に優れると共に、
良好な初期特性を有し、かつ鉄の偏析が生じず、アルミ
ニウムの溶出量が少ない水素吸蔵合金が得られる。
【００２７】この水素吸蔵合金は、粗粉砕、微粉砕後、
アルカリ蓄電池の負極として好適に用いられる。かかる
アルカリ蓄電池は、初期特性が良好で、合金の微粉化に
よる負極の劣化が抑制され、サイクル寿命が長いものと
なる。
アルカリ蓄電池の負極として好適に用いられる。かかる
アルカリ蓄電池は、初期特性が良好で、合金の微粉化に
よる負極の劣化が抑制され、サイクル寿命が長いものと
なる。
【００２８】
【実施例】以下、本発明を実施例等に基づき具体的に説
明する。
明する。
【００２９】［実施例１−１及び比較例１−１〜１−
３］Ｍｍ、Ｎｉ、Ｍｎ、Ａｌ、Ｆｅ及びＣｕを合金組成
でＭｍＮｉ4.05Ｍｎ0.45Ａｌ0.3 Ｆｅ0.28Ｃｕ0。22（ｘ
＝５．３０）（合金組成Ａ）になるように、各水素吸蔵
合金原料を秤量、混合し、その混合物をルツボに入れて
高周波溶解炉に固定し、１０-3Ｔｏｒｒまで真空状態に
した後、アルゴンガス雰囲気中で加熱溶解した後、１０
3 〜１０5 Ｋ程度の冷却速度で超急冷凝固させ合金を得
た。更に、この合金をアルゴンガス雰囲気中で、表２に
示す条件で熱処理を行い、それぞれ水素吸蔵合金を得
た。
３］Ｍｍ、Ｎｉ、Ｍｎ、Ａｌ、Ｆｅ及びＣｕを合金組成
でＭｍＮｉ4.05Ｍｎ0.45Ａｌ0.3 Ｆｅ0.28Ｃｕ0。22（ｘ
＝５．３０）（合金組成Ａ）になるように、各水素吸蔵
合金原料を秤量、混合し、その混合物をルツボに入れて
高周波溶解炉に固定し、１０-3Ｔｏｒｒまで真空状態に
した後、アルゴンガス雰囲気中で加熱溶解した後、１０
3 〜１０5 Ｋ程度の冷却速度で超急冷凝固させ合金を得
た。更に、この合金をアルゴンガス雰囲気中で、表２に
示す条件で熱処理を行い、それぞれ水素吸蔵合金を得
た。
【００３０】［実施例２−１及び比較例２−１〜２−
３］合金組成を表１に示される合金組成Ｂとし、表２に
示す条件で熱処理を行った以外は、実施例１−１と同様
にしてそれぞれ水素吸蔵合金を得た。
３］合金組成を表１に示される合金組成Ｂとし、表２に
示す条件で熱処理を行った以外は、実施例１−１と同様
にしてそれぞれ水素吸蔵合金を得た。
【００３１】［比較例３−１〜３−３］合金組成を表１
に示される合金組成Ｃとし、表２に示す条件で熱処理を
行った以外は、実施例１−１と同様にしてそれぞれ水素
吸蔵合金を得た。
に示される合金組成Ｃとし、表２に示す条件で熱処理を
行った以外は、実施例１−１と同様にしてそれぞれ水素
吸蔵合金を得た。
【００３２】［比較例４−１〜４−３］合金組成を表１
に示される合金組成Ｄとし、表２に示す条件で熱処理を
行った以外は、実施例１−１と同様にしてそれぞれ水素
吸蔵合金を得た。
に示される合金組成Ｄとし、表２に示す条件で熱処理を
行った以外は、実施例１−１と同様にしてそれぞれ水素
吸蔵合金を得た。
【００３３】［比較例５−１〜５−４］合金組成を表１
に示される合金組成Ｅとし、表２に示す条件で熱処理を
行った以外は、実施例１−１と同様にしてそれぞれ水素
吸蔵合金を得た。
に示される合金組成Ｅとし、表２に示す条件で熱処理を
行った以外は、実施例１−１と同様にしてそれぞれ水素
吸蔵合金を得た。
【００３４】［実施例６−１及び比較例６−１］合金組
成を表１に示される合金組成Ｆとし、表２に示す条件で
熱処理を行った以外は、実施例１−１と同様にしてそれ
ぞれ水素吸蔵合金を得た。
成を表１に示される合金組成Ｆとし、表２に示す条件で
熱処理を行った以外は、実施例１−１と同様にしてそれ
ぞれ水素吸蔵合金を得た。
【００３５】［実施例７−１及び比較例７−１］合金組
成を表１に示される合金組成Ｇとし、表２に示す条件で
熱処理を行った以外は、実施例１−１と同様にしてそれ
ぞれ水素吸蔵合金を得た。
成を表１に示される合金組成Ｇとし、表２に示す条件で
熱処理を行った以外は、実施例１−１と同様にしてそれ
ぞれ水素吸蔵合金を得た。
【００３６】［特性評価］実施例及び比較例で得られた
水素吸蔵合金について、格子長、アルミニウム溶出率、
初期容量劣化の有無及び微粉化残存率の評価を行った。
その結果を表２に示す。なお、格子長、アルミニウム溶
出率及び微粉化残存率は下記の方法に基づいて行った。
そして、これらの評価に基づいて総合評価を行い、◎を
良好、×を不良とした。
水素吸蔵合金について、格子長、アルミニウム溶出率、
初期容量劣化の有無及び微粉化残存率の評価を行った。
その結果を表２に示す。なお、格子長、アルミニウム溶
出率及び微粉化残存率は下記の方法に基づいて行った。
そして、これらの評価に基づいて総合評価を行い、◎を
良好、×を不良とした。
【００３７】＜格子長＞Ｘ線回折試験に基づいて行い、
粒径２２μｍ以下の合金粉末をディフラクトメータで測
定し、１００゜≦２θ≦１５０゜の間のピークを用い
て、格子定数の精密化を実施した。
粒径２２μｍ以下の合金粉末をディフラクトメータで測
定し、１００゜≦２θ≦１５０゜の間のピークを用い
て、格子定数の精密化を実施した。
【００３８】＜アルミニウム溶出率＞アルミニウム溶出
試験を行い、試験片を３０重量％ＫＯＨ水溶液（６５
℃）中に放置し、ＩＣＰ分析を行った。そして、比較例
３−１の値を１００％とした指数表示とした。
試験を行い、試験片を３０重量％ＫＯＨ水溶液（６５
℃）中に放置し、ＩＣＰ分析を行った。そして、比較例
３−１の値を１００％とした指数表示とした。
【００３９】＜微粉化残存率＞ＰＣＴ装置で、３０ｂａ
ｒの水素ガスを粒度２２〜５３ミクロンに調整した水素
吸蔵合金に導入し、その後脱蔵排気する処理を１０回繰
り返した後、サイクル試験前の平均粒度に対するサイク
ル試験後の平均粒度の比で計算した。
ｒの水素ガスを粒度２２〜５３ミクロンに調整した水素
吸蔵合金に導入し、その後脱蔵排気する処理を１０回繰
り返した後、サイクル試験前の平均粒度に対するサイク
ル試験後の平均粒度の比で計算した。
【００４０】
【表１】
【００４１】
【表２】
【００４２】表２の結果から明らかなように、実施例は
コバルトを含有しない比較例よりも、一般的にアルミニ
ウム溶出率が小さく、初期容量劣化もなく、また微粉化
残存率が高いため総合評価において優れている。また、
コバルトを含有する比較例は、総合評価に優れているも
のの、経済性に劣り、また実施例に比べてアルミニウム
溶出率が大きい。
コバルトを含有しない比較例よりも、一般的にアルミニ
ウム溶出率が小さく、初期容量劣化もなく、また微粉化
残存率が高いため総合評価において優れている。また、
コバルトを含有する比較例は、総合評価に優れているも
のの、経済性に劣り、また実施例に比べてアルミニウム
溶出率が大きい。
【００４３】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の製造方法
によって、微粉化特性に優れると共に、良好な初期特性
を有し、しかも鉄の偏析がなく、アルミニウム溶出量も
少ない水素吸蔵合金が得られる。そして、本発明の製造
方法は、コバルトをが含有させることなく、しかも低温
で熱処理するため、製造コストが低減され、また量産性
に優れる。
によって、微粉化特性に優れると共に、良好な初期特性
を有し、しかも鉄の偏析がなく、アルミニウム溶出量も
少ない水素吸蔵合金が得られる。そして、本発明の製造
方法は、コバルトをが含有させることなく、しかも低温
で熱処理するため、製造コストが低減され、また量産性
に優れる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｃ２２Ｆ 1/00 ６４１ Ｃ２２Ｆ 1/00 ６４１Ａ ６６１ ６６１Ｃ ６９１ ６９１Ｂ ６９１Ｃ ６９１Ｚ
Claims (1)
- 【請求項１】 水素吸蔵合金原料を加熱溶解し、これを
超急冷凝固又はアトマイズした後、不活性ガス雰囲気中
で熱処理し、下記一般式で表されるＣａＣｕ 5 型の結晶
構造を有するＡＢ5 型水素吸蔵合金を製造する方法であ
って、該熱処理条件が７００〜７５０℃、１０分〜６時
間であることを特徴とする水素吸蔵合金の製造方法。 一般式 ＭｍＮｉa Ｍｎb Ａｌc Ｆｅd Ｃｕe （式中、Ｍｍはミッシュメタル、３．９≦ａ≦４．３、
０．３≦ｂ≦０．５５、０．１５≦ｃ≦０．５、０．１
≦ｄ≦０．４、０．０５≦ｅ≦０．３５、５．１０≦ａ
＋ｂ＋ｃ＋ｄ＋ｅ≦５．３５）
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10117048A JPH11310861A (ja) | 1998-04-27 | 1998-04-27 | 水素吸蔵合金の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10117048A JPH11310861A (ja) | 1998-04-27 | 1998-04-27 | 水素吸蔵合金の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11310861A true JPH11310861A (ja) | 1999-11-09 |
Family
ID=14702144
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10117048A Pending JPH11310861A (ja) | 1998-04-27 | 1998-04-27 | 水素吸蔵合金の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11310861A (ja) |
-
1998
- 1998-04-27 JP JP10117048A patent/JPH11310861A/ja active Pending
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