JPH11339790A - Metal-oxide/hydrogen storage battery - Google Patents

Metal-oxide/hydrogen storage battery

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Publication number
JPH11339790A
JPH11339790A JP10143735A JP14373598A JPH11339790A JP H11339790 A JPH11339790 A JP H11339790A JP 10143735 A JP10143735 A JP 10143735A JP 14373598 A JP14373598 A JP 14373598A JP H11339790 A JPH11339790 A JP H11339790A
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JP
Japan
Prior art keywords
hydrogen storage
oxide
metal
storage battery
storage alloy
Prior art date
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Pending
Application number
JP10143735A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Shuichiro Irie
周一郎 入江
Keisuke Narumi
惠介 成海
Mitsuo Hiruma
光生 晝間
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
FDK Twicell Co Ltd
Original Assignee
Toshiba Battery Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Battery Co Ltd filed Critical Toshiba Battery Co Ltd
Priority to JP10143735A priority Critical patent/JPH11339790A/en
Publication of JPH11339790A publication Critical patent/JPH11339790A/en
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • 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

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a metal-oxide/hydrogen storage battery improving electric activation of a hydrogen storage alloy and suppressing elution of the ingredient. SOLUTION: This storage battery is provided with a negative electrode 4 including hydrogen storage alloy particles the surfaces of which is provided with at least one metal element selected among Cr, Mo, W, Nb, Co, Ni, Pd and Pt, and in which oxide is contained in a Zr-V alloy represented by the general formula: (Zr1-x Mx )2-z (V1-y Ty ), (here, M is at least one element selected between Ti and Hf, T is at least one element selected among Fe, Nb, Mo, Mn, Co and Ni, and (x), (y) and (z) respectively meet the following expressions: 0<=x<=0.9, 0.01<=y<=0.9, 0<=z<=1).

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、金属酸化物・水素
蓄電池に関する。
The present invention relates to a metal oxide / hydrogen storage battery.

【0002】[0002]

【従来の技術】高容量蓄電池としては、ニッケル・カド
ミウム蓄電池や金属酸化物・水素蓄電池が知られてい
る。このうち、水素を吸蔵・放出する水素吸蔵合金を含
む負極を備えた金属酸化物・水素蓄電池は環境適合性に
優れた小型密閉蓄電池としてポータブル電子機器等に広
く用いられている。
2. Description of the Related Art Nickel / cadmium storage batteries and metal oxide / hydrogen storage batteries are known as high capacity storage batteries. Among them, metal oxide / hydrogen storage batteries provided with a negative electrode containing a hydrogen storage alloy that absorbs and releases hydrogen are widely used in portable electronic devices and the like as small sealed storage batteries having excellent environmental compatibility.

【0003】前記金属酸化物・水素蓄電池において、負
極活物質として重要な役割を果たす水素吸蔵合金として
は主にMmNi5 系(Mm;ミッシュメタル)やTiM
2系の合金が用いられている。
In the above-mentioned metal oxide / hydrogen storage battery, hydrogen storage alloys which play an important role as a negative electrode active material are mainly MmNi 5 -based (Mm; misch metal) or TiM
An n 2 -based alloy is used.

【0004】しかしながら、MmNi5 系(Mm;ミッ
シュメタル)やTiMn2 系の水素吸蔵合金を含む負極
を備えた金属酸化物・水素蓄電池では前記水素吸蔵合金
の持つ水素吸蔵能力に限界があり、より一層の高容量化
が困難であった。
However, in a metal oxide / hydrogen storage battery provided with a negative electrode containing a MmNi 5 system (Mm; misch metal) or a TiMn 2 system hydrogen storage alloy, the hydrogen storage capacity of the hydrogen storage alloy is limited. It was difficult to further increase the capacity.

【0005】このようなことから、V−Ti系、TiF
e系、Ti2 Ni系の水素吸蔵合金が開発されている。
しかしながら、これらの水素吸蔵合金は高温下での水素
ガスとの直接反応性が優れているものの、常温下での水
素との反応性が乏しく、初期活性化が困難であるという
問題があった。
[0005] From the above, V-Ti, TiF
e-based and Ti 2 Ni-based hydrogen storage alloys have been developed.
However, although these hydrogen storage alloys are excellent in direct reactivity with hydrogen gas at high temperatures, they have poor reactivity with hydrogen at room temperature and have a problem that initial activation is difficult.

【0006】これに対し、特開昭60−234933号
公報、特開昭61−143544号公報には水素吸蔵合
金に酸化物を含有させて初期活性化を容易することが開
示されている。
On the other hand, JP-A-60-234933 and JP-A-61-143544 disclose that an oxide is contained in a hydrogen storage alloy to facilitate initial activation.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記各
公報に記載された発明で用いられる酸素含有水素吸蔵合
金は水素ガスとの直接反応性が改善されものの、アルカ
リ電解液中での電気化学的な反応性が依然として乏し
く、初期活性化を十分に向上することができない。
However, the oxygen-containing hydrogen storage alloy used in the inventions described in each of the above publications has improved direct reactivity with hydrogen gas, but has an electrochemically active property in an alkaline electrolyte. The reactivity is still poor, and the initial activation cannot be sufficiently improved.

【0008】本発明は、水素吸蔵合金の電気的活性化の
向上、その成分の溶出抑制を達成することが可能な金属
酸化物・水素蓄電池を提供しようとするものである。
An object of the present invention is to provide a metal oxide / hydrogen storage battery capable of improving the electrical activation of a hydrogen storage alloy and suppressing the elution of its components.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明に係わる金属酸化
物・水素蓄電池は、下記一般式(I)で表わされるZr
−V系合金に酸化物を含有し、表面にCr,Mo,W,
Nb,Co,Ni,PdおよびPtから選ばれる少なく
とも1つの金属元素が配された水素吸蔵合金粒子を含有
する負極を備えたことを特徴とするものである。
According to the present invention, there is provided a metal oxide-hydrogen storage battery comprising a Zr compound represented by the following general formula (I):
-V-based alloys contain oxides with Cr, Mo, W,
A negative electrode containing hydrogen storage alloy particles in which at least one metal element selected from Nb, Co, Ni, Pd and Pt is disposed.

【0010】 (Zr1-x x 2-z (V1-y y ) …(I) ただし、式中のMはTi,Hfから選ばれる少なくとも
1つの元素、TはFe,Nb,Mo,Mn,Coおよび
Niから選ばれる少なくとも1つの元素、x,y,zは
それぞれ0≦x≦0.9,0.01≦y≦0.9,0≦
z≦1を示す。
(Zr 1-x M x ) 2-z (V 1-y T y ) (I) where M is at least one element selected from Ti and Hf, and T is Fe, Nb, At least one element selected from Mo, Mn, Co and Ni, x, y and z are respectively 0 ≦ x ≦ 0.9, 0.01 ≦ y ≦ 0.9, 0 ≦
Indicates z ≦ 1.

【0011】[0011]

【発明の実施の形態】以下、本発明に係わる金属酸化物
・水素蓄電池(例えば円筒形ニッケル水素蓄電池)を図
1を参照して説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A metal oxide / hydrogen storage battery (for example, a cylindrical nickel metal hydride storage battery) according to the present invention will be described below with reference to FIG.

【0012】有底円筒状の容器1内には、正極2とセパ
レータ3と負極4とを積層してスパイラル状に捲回する
ことにより作製された電極群5が収納されている。前記
負極4は、前記電極群5の最外周に配置されて前記容器
1と電気的に接触している。アルカリ電解液は、前記容
器1内に収容されている。
An electrode group 5 formed by laminating a positive electrode 2, a separator 3, and a negative electrode 4 and winding them in a spiral shape is accommodated in a bottomed cylindrical container 1. The negative electrode 4 is arranged at the outermost periphery of the electrode group 5 and is in electrical contact with the container 1. The alkaline electrolyte is contained in the container 1.

【0013】中央に孔6を有する円形の封口板7は、前
記容器1の上部開口部に配置されている。リング状の絶
縁性ガスケット8は、前記封口板7の周縁と前記容器1
の上部開口部内面の間に配置され、前記上部開口部を内
側に縮径するカシメ加工により前記容器1に前記封口板
7を前記ガスケット8を介して気密に固定している。正
極リード9は、一端が前記正極2に接続、他端が前記封
口板7の下面に接続されている。帽子形状をなす正極端
子10は、前記封口板7上に前記孔6を覆うように取り
付けられている。
A circular sealing plate 7 having a hole 6 in the center is arranged at the upper opening of the container 1. The ring-shaped insulating gasket 8 is provided between the periphery of the sealing plate 7 and the container 1.
The sealing plate 7 is air-tightly fixed to the container 1 via the gasket 8 by caulking to reduce the diameter of the upper opening inward. One end of the positive electrode lead 9 is connected to the positive electrode 2, and the other end is connected to the lower surface of the sealing plate 7. The positive electrode terminal 10 having a hat shape is attached on the sealing plate 7 so as to cover the hole 6.

【0014】ゴム製の安全弁11は、前記封口板7と前
記正極端子10で囲まれた空間内に前記孔6を塞ぐよう
に配置されている。中央に穴を有する絶縁材料からなる
円形の押え板12は、前記正極端子10上に前記正極端
子10の突起部がその押え板12の前記穴から突出され
るように配置されている。外装チューブ13は、前記押
え板12の周縁、前記容器1の側面及び前記容器1の底
部周縁を被覆している。
A rubber safety valve 11 is disposed in a space surrounded by the sealing plate 7 and the positive electrode terminal 10 so as to close the hole 6. A circular holding plate 12 made of an insulating material having a hole in the center is arranged on the positive electrode terminal 10 such that a protrusion of the positive electrode terminal 10 projects from the hole of the holding plate 12. The outer tube 13 covers the periphery of the holding plate 12, the side surface of the container 1, and the periphery of the bottom of the container 1.

【0015】次に、前記正極2、負極4、セパレータ3
および電解液について説明する。
Next, the positive electrode 2, the negative electrode 4, the separator 3
And the electrolyte will be described.

【0016】1)正極2 この正極2は、活物質であるニッケル化合物を含有す
る。
1) Positive electrode 2 This positive electrode 2 contains a nickel compound as an active material.

【0017】前記ニッケル化合物としては、例えば水酸
化ニッケル、亜鉛およびコバルトが共沈された水酸化ニ
ッケルまたはニッケル酸化物等を挙げることができる。
特に、亜鉛およびコバルトが共沈された水酸化ニッケル
が好ましい。
Examples of the nickel compound include nickel hydroxide, nickel oxide and nickel oxide in which nickel hydroxide, zinc and cobalt are co-precipitated.
Particularly, nickel hydroxide in which zinc and cobalt are coprecipitated is preferable.

【0018】前記正極(ペースト式正極)は、例えば活
物質であるニッケル化合物と導電材と結着剤を水と共に
混練してペーストを調製し、このペーストを導電性芯体
に充填し、乾燥し、必要に応じて加圧成形を施すことに
より作製される。
The positive electrode (paste type positive electrode) is prepared, for example, by kneading a nickel compound as an active material, a conductive material and a binder together with water to prepare a paste, filling the paste into a conductive core, and drying the paste. It is produced by performing pressure molding as required.

【0019】前記導電材料としては、例えばコバルト化
合物および金属コバルトから選ばれる少なくとも1種以
上のものが用いられる。前記コバルト化合物としては、
例えば水酸化コバルト[Co(OH)2 ]、一酸化コバ
ルト(CoO)等を挙げることができる。特に、水酸化
コバルト、一酸化コバルトもしくはこれらの混合物を導
電材料ととて用いることが好ましい。
As the conductive material, for example, at least one selected from a cobalt compound and metallic cobalt is used. As the cobalt compound,
For example, cobalt hydroxide [Co (OH) 2 ], cobalt monoxide (CoO), and the like can be given. In particular, it is preferable to use cobalt hydroxide, cobalt monoxide, or a mixture thereof as the conductive material.

【0020】前記結着剤としては、例えばポリテトラフ
ルオロエチレン、ポリエチレン、ボリプロピレン等の疎
水性ポリマ;カルボキシメチルセルロース、メチルセル
ロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース等のセル
ロース系材料;ポリアクリル酸ナトリウム等のアクリル
酸エステル;ポリビニルアルコール、ポリエチレンオキ
シド等の親水性ポリマ;ラテックス等のゴム系ポリマを
を挙げることができる。
Examples of the binder include hydrophobic polymers such as polytetrafluoroethylene, polyethylene, and polypropylene; cellulosic materials such as carboxymethylcellulose, methylcellulose and hydroxypropylmethylcellulose; acrylic esters such as sodium polyacrylate; Examples include hydrophilic polymers such as polyvinyl alcohol and polyethylene oxide; and rubber-based polymers such as latex.

【0021】前記導電性芯体としては、例えばニッケ
ル、ステンレスまたはニッケルメッキが施された金属か
ら形成された網状、スポンジ状、繊維状、もしくはフェ
ルト状の金属多孔体等を挙げることができる。
Examples of the conductive core include a mesh-like, sponge-like, fiber-like, or felt-like porous metal body made of nickel, stainless steel, or nickel-plated metal.

【0022】2)負極4 この負極4は、下記一般式(I)で表わされるZr−V
系合金に酸化物を含有し、表面にCr,Mo,W,N
b,Co,Ni,PdおよびPtから選ばれる少なくと
も1つの金属元素が配された水素吸蔵合金粒子を含有す
る。
2) Negative electrode 4 This negative electrode 4 is made of a Zr-V represented by the following general formula (I).
System alloy containing oxide, Cr, Mo, W, N
It contains hydrogen storage alloy particles in which at least one metal element selected from b, Co, Ni, Pd and Pt is arranged.

【0023】 (Zr1-x x 2-z (V1-y y ) …(I) ただし、式中のMはTi,Hfから選ばれる少なくとも
1つの元素、TはFe,Nb,Mo,Mn,Coおよび
Niから選ばれる少なくとも1つの元素、x,y,zは
それぞれ0≦x≦0.9,0.01≦y≦0.9,0≦
z≦1を示す。
(Zr 1-x M x ) 2-z (V 1-y T y ) (I) where M is at least one element selected from Ti and Hf, and T is Fe, Nb, At least one element selected from Mo, Mn, Co and Ni, x, y and z are respectively 0 ≦ x ≦ 0.9, 0.01 ≦ y ≦ 0.9, 0 ≦
Indicates z ≦ 1.

【0024】前記一般式(I)のMの中でTi、Tの中
でFeがそれぞれ特に好ましい。
In the general formula (I), Ti is particularly preferred among M, and Fe is particularly preferred among T.

【0025】前記一般式(I)のx,y,zは、それぞ
れ0.3≦x≦0.7,0.25≦y≦0.75,0.
2≦z≦0.6であることがより好ましい。
In the general formula (I), x, y and z are respectively 0.3 ≦ x ≦ 0.7, 0.25 ≦ y ≦ 0.75, 0.
More preferably, 2 ≦ z ≦ 0.6.

【0026】特に、前記金属元素の中でNiが好まし
い。
In particular, Ni is preferable among the metal elements.

【0027】前記酸化物としては、例えばLa2 3
Nd2 3 ,Sm2 3 ,Eu2 3 ,Yb2 3 ,B
2 3 ,Al2 3 ,SiO2 から選ばれる少なくとも
1つを用いることができる。特に、前記酸化物としては
La2 3 が好ましい。
As the oxide, for example, La 2 O 3 ,
Nd 2 O 3 , Sm 2 O 3 , Eu 2 O 3 , Yb 2 O 3 , B
At least one selected from 2 O 3 , Al 2 O 3 , and SiO 2 can be used. Particularly, La 2 O 3 is preferable as the oxide.

【0028】前記Zr−V系合金に対する前記酸化物の
含有量は、1〜20重量%にすることが好ましい。前記
酸化物の含有量を1重量%未満すると、高容量化が困難
になる。一方、前記酸化物の含有量が20重量%を超え
ると酸化物量が相対的に増大して水素吸蔵性能が低下す
る恐れがある。
It is preferable that the content of the oxide with respect to the Zr-V alloy is 1 to 20% by weight. If the content of the oxide is less than 1% by weight, it is difficult to increase the capacity. On the other hand, if the content of the oxide exceeds 20% by weight, the amount of the oxide may relatively increase and the hydrogen storage performance may decrease.

【0029】前記酸化物含有水素吸蔵合金は、第二相と
してηカーバイト型結晶相を5体積%以上含むことが好
ましい。
The oxide-containing hydrogen storage alloy preferably contains at least 5% by volume of an η-carbite type crystal phase as a second phase.

【0030】前記水素吸蔵合金粒子は、前記酸化物含有
水素吸蔵合金表面に前記金属元素が2〜50重量%配さ
れることが好ましい。前記金属元素の量を2重量%未満
にすると、前記金属元素による電気化学的特性の向上を
十分に達成することが困難になる。一方、前記金属元素
の量が50重量%を超えると、前記水素吸蔵合金粒子を
含む負極を備えた蓄電池の高率放電特性が低下する恐れ
がある。より好ましい前記金属元素の量は、5〜20重
量%である。
[0030] In the hydrogen storage alloy particles, it is preferable that the metal element is arranged at 2 to 50% by weight on the surface of the oxide-containing hydrogen storage alloy. When the amount of the metal element is less than 2% by weight, it becomes difficult to sufficiently improve the electrochemical characteristics by the metal element. On the other hand, when the amount of the metal element exceeds 50% by weight, the high-rate discharge characteristics of the storage battery including the negative electrode including the hydrogen storage alloy particles may be deteriorated. A more preferred amount of the metal element is 5 to 20% by weight.

【0031】前記水素吸蔵合金粒子は、例えば次のよう
な方法により作製される。
The hydrogen storage alloy particles are produced, for example, by the following method.

【0032】(1)真空または不活性ガス雰囲気中で前
記酸化物含有水素吸蔵合金を前記金属元素の粉末と共に
機械的に粉砕することにより水素吸蔵合金粒子を作製す
る。
(1) Hydrogen storage alloy particles are prepared by mechanically grinding the oxide-containing hydrogen storage alloy together with the metal element powder in a vacuum or inert gas atmosphere.

【0033】(2)前記酸化物含有水素吸蔵合金表面に
前記金属元素をめっきすることにより水素吸蔵合金粒子
を作製する。
(2) Hydrogen storage alloy particles are prepared by plating the metal element on the surface of the oxide-containing hydrogen storage alloy.

【0034】(3)前記酸化物含有水素吸蔵合金を水素
か粉砕した後、酸素に接触させることなくそれら合金粉
末に前記金属元素を真空めっきすることにより水素吸蔵
合金粒子を作製する。
(3) After crushing the oxide-containing hydrogen storage alloy with hydrogen, the metal element is vacuum-plated on the alloy powder without contacting with oxygen to produce hydrogen storage alloy particles.

【0035】前記(1)〜(3)方法のうち、特に
(1)方法が操作性の点から好適である。
Of the methods (1) to (3), the method (1) is particularly preferable from the viewpoint of operability.

【0036】前記負極(例えばペースト式負極)は、前
記水素吸蔵合金粒子と結着剤と導電性材料とを含む負極
ペーストを導電性芯体に担持させた構造を有する。
The negative electrode (for example, a paste type negative electrode) has a structure in which a negative electrode paste containing the hydrogen storage alloy particles, a binder, and a conductive material is supported on a conductive core.

【0037】前記結着剤としては、前記正極2で用いた
のと同様なものを挙げることができる。この結着剤は、
前記水素吸蔵合金粉末100重量部に対して0.5〜6
重量部配合することが好ましい。
Examples of the binder include those similar to those used for the positive electrode 2. This binder is
0.5 to 6 with respect to 100 parts by weight of the hydrogen storage alloy powder
It is preferable to mix by weight.

【0038】前記導電性材料としては、例えばアセチレ
ンブラック、ケッチャンブラック(ライオンアグゾ社製
商品名)、ファーネスブラックのようなカーボンブラッ
ク、または黒鉛等を用いることができる。この導電材
料は、前記水素吸蔵合金粉末100重量部に対して5重
量部以下配合することが好ましい。
As the conductive material, for example, carbon black such as acetylene black, Ketchan black (trade name, manufactured by Lion Aguso), furnace black, or graphite can be used. This conductive material is preferably blended in an amount of 5 parts by weight or less based on 100 parts by weight of the hydrogen storage alloy powder.

【0039】前記導電性芯体としては、パンチドメタ
ル、エキスパンデッドメタル、穿孔剛板、金網などの二
次元構造や、発泡メタル、網城焼結金属繊維などの三次
元構造のものを挙げることができる。
Examples of the conductive core include a two-dimensional structure such as a punched metal, an expanded metal, a perforated rigid plate, and a wire mesh, and a three-dimensional structure such as a foamed metal and a mesh metal sintered metal fiber. be able to.

【0040】3)セパレータ3 このセパレータ3は、例えばポリエチレン繊維製不織
布、エチレン−ビニルアルコール共重合体繊維製不織
布、ポリプロピレン繊維製不織布などのオレフィン系繊
維製不織布、またはポリプロピレン繊維製不織布のよう
なオレフィン系繊維製不織布に親水性官能基を付与した
もの、ナイロン6,6のようなポリアミド繊維製不織布
を挙げることができる。前記オレフィン系繊維製不織布
に親水性官能基を付与するには、例えばコロナ放電処
理、スルホン化処理、グラフト共重合、または界面活性
剤や親水性樹脂の塗布等を採用することができる。
3) Separator 3 This separator 3 is made of, for example, an olefin-based nonwoven fabric such as a nonwoven fabric made of polyethylene fiber, a nonwoven fabric made of ethylene-vinyl alcohol copolymer fiber, or a nonwoven fabric made of polypropylene fiber, or an olefin such as a nonwoven fabric made of polypropylene fiber. Examples thereof include nonwoven fabrics made of a nonwoven fabric made of a base fiber and hydrophilic functional groups, and nonwoven fabrics made of polyamide fibers such as nylon 6,6. In order to impart a hydrophilic functional group to the olefin fiber nonwoven fabric, for example, corona discharge treatment, sulfonation treatment, graft copolymerization, or application of a surfactant or a hydrophilic resin can be employed.

【0041】4)アルカリ電解液 このアルカリ電解液としては、例えば水酸化ナトリウム
(NaOH)と水酸化リチウム(LiOH)の混合液、
水酸化カリウム(KOH)とLiOHの混合液、KOH
とLiOHとNaOHの混合液等を用いることができ
る。
4) Alkaline Electrolyte As the alkaline electrolyte, for example, a mixed solution of sodium hydroxide (NaOH) and lithium hydroxide (LiOH),
A mixture of potassium hydroxide (KOH) and LiOH, KOH
And a mixed solution of LiOH and NaOH.

【0042】以上説明した本発明に係わる金属酸化物・
水素蓄電池は、前記一般式(I)で表わされるZr−V
系合金に酸化物を含有し、かつ表面にCr,Mo,W,
Nb,Co,Ni,PdおよびPtから選ばれる少なく
とも1つの金属元素が配された水素吸蔵合金粒子を含有
する負極を備えた構造を有する。
The metal oxide according to the present invention described above
The hydrogen storage battery is a Zr-V represented by the general formula (I).
System alloy containing oxides and Cr, Mo, W,
It has a structure including a negative electrode containing hydrogen storage alloy particles in which at least one metal element selected from Nb, Co, Ni, Pd and Pt is arranged.

【0043】前記酸化物含有水素吸蔵合金の表面に前記
特定の金属元素を存在させることによって、前記金属元
素が前記酸素含有水素吸蔵合金の電気化学的な活性点に
なる。このため、前記酸化物含有水素吸蔵合金粒子の初
期活性が改善されてその優れた高容量の水素吸蔵能を電
気化学的に引き出すことが可能になる。さらに、酸化物
含有水素吸蔵合金表面でのアルカリ電解液との接触面積
を低減させることにより前記合金製分の溶出を防止する
ことができる。
When the specific metal element is present on the surface of the oxide-containing hydrogen storage alloy, the metal element becomes an electrochemically active site of the oxygen-containing hydrogen storage alloy. Therefore, the initial activity of the oxide-containing hydrogen storage alloy particles is improved, and it becomes possible to electrochemically extract the excellent high capacity hydrogen storage capacity. Further, elution of the alloy component can be prevented by reducing the contact area of the surface of the oxide-containing hydrogen storage alloy with the alkaline electrolyte.

【0044】したがって、前記特性を持つ水素吸蔵合金
粒子を含有する負極を備えた金属酸化物・水蓄電池は優
れた高率放電特性、充放電サイクル特性および貯蔵時の
性能安定性を有する。
Therefore, a metal oxide / water storage battery provided with a negative electrode containing the hydrogen storage alloy particles having the above characteristics has excellent high rate discharge characteristics, charge / discharge cycle characteristics, and performance stability during storage.

【0045】特に、前記Zr−V系合金に対する前記酸
化物の含有量を1〜20重量%に規定したり、前記酸化
物含有水素吸蔵合金表面に配される前記金属元素を2〜
50重量%に規定したりすることによって、より一層優
れた高率放電特性、充放電サイクル特性および貯蔵時の
性能安定性を有する金属酸化物・水蓄電池を得ることが
できる。
In particular, the content of the oxide with respect to the Zr-V alloy is specified to be 1 to 20% by weight, or the metal element disposed on the surface of the oxide-containing hydrogen storage alloy is 2 to 20% by weight.
By setting the content to 50% by weight, a metal oxide / water storage battery having more excellent high-rate discharge characteristics, charge-discharge cycle characteristics, and performance stability during storage can be obtained.

【0046】[0046]

【実施例】以下、本発明の好ましい実施例を図面を参照
して詳細に説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.

【0047】(実施例1−1〜1−8) <ペースト式負極の作製>合金組成がZr1.0 Ti1.0
1.0 Fe1.0 になるようにZr,Ti,V,Feの各
元素を混合し、この混合物にLa2 3 を添加し、アー
ク溶解炉を用いてアルゴン雰囲気中で溶解・冷却した。
このインゴットを機械的に粉砕して平均粒径100μm
以下の酸化物含有水素吸蔵合金粒子を得た。つづいて、
この合金粒子に下記表1に示す各種金属元素を20重量
%添加し、アルゴン雰囲気中で機械的に粉砕、混合する
ことにより8種の表面改質酸化物含有水素吸蔵合金粒子
を得た。
(Examples 1-1 to 1-8) <Preparation of Paste Type Negative Electrode> The alloy composition was Zr 1.0 Ti 1.0
V 1.0 Fe 1.0 so that the Zr, mixed Ti, V, and each element of Fe, was added La 2 O 3 in the mixture was dissolved and cooled in an argon atmosphere using the arc melting furnace.
This ingot is mechanically pulverized and the average particle size is 100 μm.
The following oxide-containing hydrogen storage alloy particles were obtained. Then,
20% by weight of various metal elements shown in Table 1 below were added to the alloy particles, and mechanically pulverized and mixed in an argon atmosphere to obtain eight kinds of hydrogen-absorbing alloy particles containing a surface-modified oxide.

【0048】次いで、前記各表面改質酸化物含有水素吸
蔵合金粒子100重量部に結着剤としてポリテトラフル
オロエチレン1重量部、ポリアクリル酸ナトリウム0.
2重量部およびカルボキシメチルセルロース(CMC)
0.2重量部を添加した。さらに、導電性粉末としての
カーボンブラック1重量部を水50重量部と共に添加し
た後、混練することにより9種のペーストを調製した。
つづいて、前記各ペーストを多孔度95%の発泡ニッケ
ルに充填した後、125℃で乾燥し、厚さ0.3mmに
プレス成形し、さらに幅40mm、長さ100mmに裁
断することにより9種のペースト式負極を作製した。
Next, 1 part by weight of polytetrafluoroethylene as a binder and 0.1 part by weight of sodium polyacrylate were added to 100 parts by weight of the hydrogen absorbing alloy particles containing each surface-modified oxide.
2 parts by weight and carboxymethyl cellulose (CMC)
0.2 parts by weight were added. Further, 1 part by weight of carbon black as a conductive powder was added together with 50 parts by weight of water, followed by kneading to prepare nine kinds of pastes.
Subsequently, after filling each paste into foamed nickel having a porosity of 95%, the paste was dried at 125 ° C., press-molded to a thickness of 0.3 mm, and further cut to a width of 40 mm and a length of 100 mm to obtain nine kinds of pastes. A paste type negative electrode was manufactured.

【0049】<ペースト式正極の作製>水酸化ニッケル
粉末90重量部および一酸化コバルト粉末10重量部か
らなる混合粉体に、ポリテトラフルオロエチレン1重量
部およびカルボキシメチルセルロース0.2重量部を添
加し、これらに純水を60重量部添加して混練すること
によりペーストを調製した。つづいて、このペーストを
発泡ニッケルに充填し、乾燥した後、プレス成形するこ
とにより幅40mm、長さ80mm、厚さ0.67mm
のペースト式正極を作製した。
<Preparation of Paste-Type Positive Electrode> To a mixed powder composed of 90 parts by weight of nickel hydroxide powder and 10 parts by weight of cobalt monoxide powder, 1 part by weight of polytetrafluoroethylene and 0.2 part by weight of carboxymethyl cellulose were added. A paste was prepared by adding 60 parts by weight of pure water to these and kneading them. Subsequently, this paste was filled in foamed nickel, dried, and then press-molded to obtain a width of 40 mm, a length of 80 mm, and a thickness of 0.67 mm.
Was produced.

【0050】次いで、前記各負極と前記正極との間にポ
リプロピレン繊維製不織布を介装し、渦巻状に捲回して
8種の電極群を作製した。このような各電極群を有底円
筒状容器に収納した後、比重1.31の水酸化カリウム
水溶液からなる電解液を前記容器内に注入し、封口等を
行うことにより前述した図1に示す構造を有するAAサ
イズの円筒形ニッケル水素蓄電池(容量1200mA
h)を組み立てた。
Next, a polypropylene fiber non-woven fabric was interposed between each of the negative electrode and the positive electrode, and spirally wound to form eight kinds of electrode groups. After each such electrode group is accommodated in a bottomed cylindrical container, an electrolytic solution comprising a potassium hydroxide aqueous solution having a specific gravity of 1.31 is injected into the container, and the container is sealed and the like, as shown in FIG. 1 described above. AA size cylindrical nickel-metal hydride storage battery (capacity: 1200 mA)
h) was assembled.

【0051】(比較例1)金属元素で表面改質する前の
酸化物含有水素吸蔵合金粒子を用いた以外、実施例1−
1と同様なペーストを調製し、このペーストを発泡ニッ
ケルに充填、乾燥、プレス成形してペースト式負極を作
製した。このペースト式負極を用いた以外、実施例1−
1と同様で前述した図1に示す構造を有するAAサイズ
の円筒形ニッケル水素蓄電池(容量1200mAh)を
組み立てた。
Comparative Example 1 Example 1 was repeated except that the oxide-containing hydrogen storage alloy particles before surface modification with a metal element were used.
A paste similar to that of Example No. 1 was prepared, and this paste was filled in foamed nickel, dried, and press-molded to produce a paste-type negative electrode. Example 1 was repeated except that this paste type negative electrode was used.
An AA-size cylindrical nickel-metal hydride storage battery (capacity: 1200 mAh) having the structure shown in FIG.

【0052】得られた実施例1−1〜1−8および比較
例1の蓄電池について、25℃、10時間率で15時間
充電し、25℃、5時間率で終止電圧1.0Vまで放電
する条件で充放電を繰り返すサイクル試験を行なって初
期活性およびサイクル特性を調べた。なお、初期活性は
1サイクル目の放電容量の最大放電容量に対する比によ
り求めた。また、サイクル特性は比較例1の蓄電池の容
量が80%に達するまでのサイクル数を基準とし、各蓄
電池の容量が80%に達するまでのサイクル数の前記基
準サイクル数に対する比から求めた。
The obtained storage batteries of Examples 1-1 to 1-8 and Comparative Example 1 were charged at 25 ° C. for 15 hours at a rate of 10 hours, and discharged at 25 ° C. to a final voltage of 1.0 V at a rate of 5 hours. A cycle test in which charge and discharge were repeated under the conditions was performed to examine initial activity and cycle characteristics. The initial activity was determined from the ratio of the first cycle discharge capacity to the maximum discharge capacity. The cycle characteristics were determined based on the number of cycles until the capacity of the storage battery of Comparative Example 1 reached 80%, and the ratio of the number of cycles until the capacity of each storage battery reached 80% to the reference cycle number.

【0053】さらに、実施例1−1〜1−8および比較
例1の蓄電池について、25℃、10時間率で充電し、
25℃、10時間率で終止電圧1.0Vまでサイクルに
よりえられた最大放電容量における前記サイクル試験の
最大放電容量との比により高率放電特性を求めた。
Further, the storage batteries of Examples 1-1 to 1-8 and Comparative Example 1 were charged at 25 ° C. at a rate of 10 hours.
The high-rate discharge characteristics were determined from the ratio of the maximum discharge capacity obtained by cycling to a final voltage of 1.0 V at a rate of 10 hours at 25 ° C. and the maximum discharge capacity of the cycle test.

【0054】これらの結果を下記表1に示す。なお、前
記酸化物含有水素吸蔵合金を粉砕し、X線回折測定によ
りηカーバイト型結晶相の回折ピーク強度から算出した
ηカーバイト型結晶相の体積分率を表1に示す。
The results are shown in Table 1 below. The oxide-containing hydrogen storage alloy was pulverized, and the volume fraction of the η-carbite type crystal phase calculated from the diffraction peak intensity of the η-carbite type crystal phase by X-ray diffraction measurement is shown in Table 1.

【0055】[0055]

【表1】 [Table 1]

【0056】前記表1から明らかなように表面にCr,
Mo,W,Nb,Co,Ni,PdおよびPtを配する
ことにより改質された酸化物含有水素吸蔵合金粒子を含
む負極を備えた実施例1−1〜1−8の蓄電池は、表面
無改質の酸化物含有水素吸蔵合金粒子を含む負極を備え
た比較例1の蓄電池に比べて初期活性、高率放電特性お
よびサイクル特性が優れていることがわかる。
As is apparent from Table 1, Cr,
The storage batteries of Examples 1-1 to 1-8 each including the negative electrode including the oxide-containing hydrogen storage alloy particles modified by disposing Mo, W, Nb, Co, Ni, Pd, and Pt had no surface. It can be seen that the initial activity, high-rate discharge characteristics, and cycle characteristics are superior to the storage battery of Comparative Example 1 including the negative electrode including the modified oxide-containing hydrogen storage alloy particles.

【0057】特に、金属元素としてNbを配することに
より改質された酸化物含有水素吸蔵合金粒子を含む負極
を備えた実施例1−4の蓄電池は初期活性が向上され
る。金属元素としてCo,Ni,Pd,Ptを配するこ
とにより改質された酸化物含有水素吸蔵合金粒子を含む
負極を備えた実施例1−5〜1−8の蓄電池は高率放電
特性が向上される。金属元素としてCr,Mo,Wを配
することにより改質された酸化物含有水素吸蔵合金粒子
を含む負極を備えた実施例1−1〜1−3の蓄電池は初
期活性および高率放電特性が若干劣るものの、サイクル
特性が向上される。
In particular, the storage batteries of Examples 1-4 provided with the negative electrode containing the oxide-containing hydrogen storage alloy particles modified by disposing Nb as a metal element have improved initial activity. The storage batteries of Examples 1-5 to 1-8 provided with the negative electrode including the oxide-containing hydrogen storage alloy particles modified by distributing Co, Ni, Pd, and Pt as metal elements have improved high-rate discharge characteristics. Is done. The storage batteries of Examples 1-1 to 1-3 provided with the negative electrode containing the oxide-containing hydrogen storage alloy particles modified by disposing Cr, Mo, and W as the metal elements have initial activity and high-rate discharge characteristics. Although slightly inferior, the cycle characteristics are improved.

【0058】(実施例2−1〜2−31)金属元素で表
面改質する前の酸化物含有水素吸蔵合金粒子としてLa
2 3 の代わりにCe2 3 ,Pr2 3 ,Nd
2 3 ,Sm2 3 ,Eu2 3 ,Gd2 3 ,Tb2
3 ,Dy2 3 ,Ho2 3 ,Er2 3 ,Tm2
3 ,Yb2 3 ,Lu2 3 ,Y2 3 .Sc2 3
CaO,MgO,TiO2 ,ZrO2 ,V2 5 ,Cr
O,MnO,Fe2 3 ,CoO,NiO,CuO,A
2 O,ZnO,B2 3 ,Al2 3 ,SiO2 を用
い、これらの粒子を実施例1−6と同様にNiで表面改
質した表面改質酸化物含有水素吸蔵合金粒子を含むペー
ストを調製し、これらのペーストを発泡ニッケルに充
填、乾燥、プレス成形してペースト式負極を作製した。
これらのペースト式負極を用いた以外、実施例1−1と
同様で前述した図1に示す構造を有するAAサイズの円
筒形ニッケル水素蓄電池(容量1200mAh)を組み
立てた。
Examples 2-1 to 2-31 La as oxide-containing hydrogen storage alloy particles before surface modification with a metal element
2 O 3 instead of the Ce 2 O 3, Pr 2 O 3, Nd
2 O 3 , Sm 2 O 3 , Eu 2 O 3 , Gd 2 O 3 , Tb 2
O 3 , Dy 2 O 3 , Ho 2 O 3 , Er 2 O 3 , Tm 2 O
3 , Yb 2 O 3 , Lu 2 O 3 , Y 2 O 3 . Sc 2 O 3 ,
CaO, MgO, TiO 2, ZrO 2, V 2 O 5, Cr
O, MnO, Fe 2 O 3 , CoO, NiO, CuO, A
Using g 2 O, ZnO, B 2 O 3 , Al 2 O 3 , and SiO 2 , these particles were surface-modified with Ni in the same manner as in Example 1-6. The resulting pastes were prepared, and these pastes were filled in nickel foam, dried, and press-molded to produce paste-type negative electrodes.
An AA-size cylindrical nickel-metal hydride battery (capacity: 1200 mAh) having the structure shown in FIG. 1 described above was assembled in the same manner as in Example 1-1 except that these paste-type negative electrodes were used.

【0059】得られた実施例2−1〜2−31の蓄電池
について、実施例1−1と同様に初期活性、高率放電特
性およびサイクル特性を調べた。これらの結果を下記表
2〜4に示す。なお、前記酸化物含有水素吸蔵合金中の
ηカーバイト型結晶相の体積分率を表2〜表4に示す。
また、下記表2に前述した実施例1−6を併記する。
With respect to the obtained storage batteries of Examples 2-1 to 2-31, initial activity, high-rate discharge characteristics and cycle characteristics were examined in the same manner as in Example 1-1. The results are shown in Tables 2 to 4 below. Tables 2 to 4 show the volume fraction of the η-carbite type crystal phase in the oxide-containing hydrogen storage alloy.
Table 1 below also shows Example 1-6 described above.

【0060】[0060]

【表2】 [Table 2]

【0061】[0061]

【表3】 [Table 3]

【0062】[0062]

【表4】 [Table 4]

【0063】前記表2〜表4から明らかなようにLa2
3 の代わりに他の酸化物を含有する表面改質酸化物含
有水素吸蔵合金粒子を含む負極を備えた実施例2−1〜
2−31の蓄電池は、初期活性、高率放電特性およびサ
イクル特性が優れていることがわかる。
As is apparent from Tables 2 to 4, La 2
Examples 2-1 to 2-1 provided with a negative electrode containing surface-modified oxide-containing hydrogen storage alloy particles containing another oxide instead of O 3.
It can be seen that the storage battery of 2-31 has excellent initial activity, high-rate discharge characteristics, and cycle characteristics.

【0064】特に、添加酸化物の中でLa2 3 ,Nd
2 3 ,Sm2 3 ,Yb2 3 ,B2 3 ,Al2
3 ,SiO2 が優れた初期活性とサイクル特性を示すこ
とがわかる。
In particular, among the added oxides, La 2 O 3 , Nd
2 O 3 , Sm 2 O 3 , Yb 2 O 3 , B 2 O 3 , Al 2 O
3 It can be seen that SiO 2 exhibits excellent initial activity and cycle characteristics.

【0065】また、添加酸化物により酸化物含有水素吸
蔵合金中のηカーバイト型結晶相の量が変化することが
わかる。
Further, it can be seen that the amount of the η-carbite type crystal phase in the oxide-containing hydrogen storage alloy changes depending on the added oxide.

【0066】(実施例3−1〜3−4)金属元素で表面
改質する前の酸化物含有水素吸蔵合金粒子としてLa2
3 が1重量%,10重量%,20重量%,25重量%
含有するものを用い、これらの粒子を実施例1−6と同
様にNiで表面改質した表面改質酸化物含有水素吸蔵合
金粒子を含むペーストを調製し、これらのペーストを発
泡ニッケルに充填、乾燥、プレス成形してペースト式負
極を作製した。これらのペースト式負極を用いた以外、
実施例1−1と同様で前述した図1に示す構造を有する
AAサイズの円筒形ニッケル水素蓄電池(容量1200
mAh)を組み立てた。
(Examples 3-1 to 3-4) As oxide-containing hydrogen storage alloy particles before surface modification with a metal element, La 2 was used.
O 3 1%, 10%, 20%, 25% by weight
A paste containing surface-modified oxide-containing hydrogen storage alloy particles obtained by surface-modifying these particles with Ni in the same manner as in Example 1-6 was prepared, and these pastes were filled in foamed nickel. Drying and press molding were performed to produce a paste type negative electrode. Other than using these paste-type negative electrodes,
AA-size cylindrical nickel-metal hydride storage battery (capacity 1200) having the structure shown in FIG.
mAh).

【0067】(比較例2)金属元素で表面改質する前の
水素吸蔵合金粒子としてLa2 3 が含有されないもの
を用い、この粒子を実施例1−6と同様にNiで表面改
質した表面改質酸化物含有水素吸蔵合金粒子を含むペー
ストを調製し、このペーストを発泡ニッケルに充填、乾
燥、プレス成形してペースト式負極を作製した。このペ
ースト式負極を用いた以外、実施例1−1と同様で前述
した図1に示す構造を有するAAサイズの円筒形ニッケ
ル水素蓄電池(容量1200mAh)を組み立てた。
Comparative Example 2 Hydrogen storage alloy particles not containing La 2 O 3 before surface modification with a metal element were used, and the particles were surface-modified with Ni in the same manner as in Example 1-6. A paste containing the surface-modified oxide-containing hydrogen storage alloy particles was prepared, and the paste was filled in foamed nickel, dried, and press-molded to produce a paste-type negative electrode. An AA-size cylindrical nickel-metal hydride battery (capacity: 1200 mAh) having the structure shown in FIG. 1 described above was assembled in the same manner as in Example 1-1 except that this paste-type negative electrode was used.

【0068】得られた実施例3−1〜3−4の蓄電池に
ついて、実施例1−1と同様に初期活性、高率放電特性
およびサイクル特性を調べた。これらの結果を下記表5
に示す。なお、前記酸化物含有水素吸蔵合金中のηカー
バイト型結晶相の体積分率を表5に示す。また、下記表
5に前述した実施例1−6を併記する。
With respect to the obtained storage batteries of Examples 3-1 to 3-4, initial activity, high-rate discharge characteristics and cycle characteristics were examined in the same manner as in Example 1-1. The results are shown in Table 5 below.
Shown in Table 5 shows the volume fraction of the η-carbite type crystal phase in the oxide-containing hydrogen storage alloy. Table 1 below also shows Example 1-6 described above.

【0069】[0069]

【表5】 [Table 5]

【0070】前記表5から明らかなようにLa2 3
所定量含む表面改質酸化物含有水素吸蔵合金粒子を含む
負極を備えた実施例3−1〜3−4,1−6の蓄電池
は、La2 3 無添加の表面改質水素吸蔵合金粒子を含
む負極を備えた比較例2の蓄電池に比べて初期活性、高
率放電特性およびサイクル特性がいずれも優れているこ
とがわかる。これは、酸化物の添加により酸化物含有水
素吸蔵合金中のηカーバイト型結晶相が第二相として生
成されることにより起因するものと考えられる。
As is apparent from Table 5, the storage batteries of Examples 3-1 to 3-4 and 1-6 provided with the negative electrode containing the surface-modified oxide-containing hydrogen storage alloy particles containing a predetermined amount of La 2 O 3. It can be seen that all of the batteries had excellent initial activity, high-rate discharge characteristics, and cycle characteristics as compared with the storage battery of Comparative Example 2 including the negative electrode containing the surface-modified hydrogen storage alloy particles without La 2 O 3 added. This is considered to be due to the fact that the η-carbite type crystal phase in the oxide-containing hydrogen storage alloy is generated as the second phase by the addition of the oxide.

【0071】ただし、酸化物の添加量を多くしすぎると
サイクル特性が低下する傾向がある。これは、ηカーバ
イト型結晶相の他にZrO2 等の酸化物相の体積が多く
なって相対的に体積当たりの合金用量が小さくなること
によるものと考えられる。したがって、酸化物の添加量
は1〜20重量%にすることが好ましい。
However, if the added amount of the oxide is too large, the cycle characteristics tend to deteriorate. This is considered to be due to the fact that the volume of the oxide phase such as ZrO 2 in addition to the η-carbide type crystal phase increases and the alloy dose per volume relatively decreases. Therefore, it is preferable that the amount of the oxide added is 1 to 20% by weight.

【0072】(実施例4−1〜4−3)実施例1−1と
同様な酸化物含有水素吸蔵合金粒子に平均粒径5μmの
Niを20重量%添加し、乳鉢で粉砕、混合することに
より表面改質酸化物含有水素吸蔵合金粒子を作った。
(Examples 4-1 to 4-3) 20% by weight of Ni having an average particle size of 5 μm was added to the same oxide-containing hydrogen storage alloy particles as in Example 1-1, and the mixture was ground and mixed in a mortar. Thus, hydrogen-absorbing alloy particles containing a surface-modified oxide were produced.

【0073】また、実施例1−1と同様な酸化物含有水
素吸蔵合金粒子に無電解Niめっき膜をNi換算で20
重量%になるように被覆することにより表面改質酸化物
含有水素吸蔵合金粒子を作った。
An electroless Ni-plated film was coated on the same oxide-containing hydrogen storage alloy particles as in Example 1-1 by 20% in terms of Ni.
The particles were coated so as to obtain a weight percentage of the surface-modified oxide-containing hydrogen storage alloy particles.

【0074】さらに、実施例1−1と同様な酸化物含有
水素吸蔵合金のインゴットを水素か粉砕し、真空保った
ままNiをNi換算で20重量%になるように真空蒸着
することにより表面改質酸化物含有水素吸蔵合金粒子を
作った。
Further, an ingot of the same oxide-containing hydrogen storage alloy as in Example 1-1 was pulverized with hydrogen and vacuum-deposited while maintaining a vacuum so that Ni was reduced to 20% by weight in terms of Ni to improve the surface. Hydrogen storage alloy particles containing porous oxides were prepared.

【0075】得られた3種の表面改質酸化物含有水素吸
蔵合金粒子を用いた以外、実施例1−1と同様なペース
トを調製し、これらのペーストを発泡ニッケルに充填、
乾燥、プレス成形してペースト式負極を作製した。これ
らのペースト式負極を用いた以外、実施例1−1と同様
で前述した図1に示す構造を有するAAサイズの円筒形
ニッケル水素蓄電池(容量1200mAh)を組み立て
た。
Except for using the obtained three kinds of surface-modified oxide-containing hydrogen storage alloy particles, pastes similar to those in Example 1-1 were prepared, and these pastes were filled in foamed nickel.
Drying and press molding were performed to produce a paste type negative electrode. An AA-size cylindrical nickel-metal hydride battery (capacity: 1200 mAh) having the structure shown in FIG. 1 described above was assembled in the same manner as in Example 1-1 except that these paste-type negative electrodes were used.

【0076】得られた実施例4−1〜4−3の蓄電池に
ついて、実施例1−1と同様に初期活性、高率放電特性
およびサイクル特性を調べた。これらの結果を下記表5
に示す。なお、前記酸化物含有水素吸蔵合金中のηカー
バイト型結晶相の体積分率を表6に示す。また、下記表
6に前述した比較例1および実施例1−6を併記する。
With respect to the obtained storage batteries of Examples 4-1 to 4-3, initial activity, high-rate discharge characteristics and cycle characteristics were examined in the same manner as in Example 1-1. The results are shown in Table 5 below.
Shown in Table 6 shows the volume fraction of the η-carbite type crystal phase in the oxide-containing hydrogen storage alloy. Table 6 below also shows Comparative Example 1 and Example 1-6 described above.

【0077】[0077]

【表6】 [Table 6]

【0078】前記表6から明らかなようにNiのような
金属元素で表面改質酸化物含有水素吸蔵合金粒子を含む
負極を備えた実施例4−1〜4−3,1−6の蓄電池
は、表面改質されていない酸化物水素吸蔵合金粒子を含
む負極を備えた比較例1の蓄電池に比べて初期活性、高
率放電特性およびサイクル特性がいずれも優れているこ
とがわかる。
As is clear from Table 6, the storage batteries of Examples 4-1 to 4-3 and 1-6 provided with negative electrodes containing hydrogen-absorbing alloy particles containing a surface-modified oxide with a metal element such as Ni were It can be seen that all of the initial activity, the high-rate discharge characteristics, and the cycle characteristics are superior to those of the storage battery of Comparative Example 1 including the negative electrode containing the hydrogen-oxide storage alloy particles whose surface has not been modified.

【0079】特に、表面改質を機械粉砕、無電解めっき
および真空蒸着により行なった酸化物含有水素吸蔵合金
を含む負極を備えた実施例1−6,4−2,4−3の蓄
電池は、表面改質を単純な混合により行なった酸化物水
素吸蔵合金粒子を含む負極を備えた実施例4−1の蓄電
池に比べて初期活性、高率放電特性およびサイクル特性
がいずれも優れていることがわかる。
In particular, the rechargeable batteries of Examples 1-6, 4-2, and 4-3 provided with a negative electrode containing an oxide-containing hydrogen-absorbing alloy obtained by performing surface modification by mechanical pulverization, electroless plating, and vacuum deposition are as follows: The initial activity, the high rate discharge characteristics and the cycle characteristics are all superior to those of the storage battery of Example 4-1 including the negative electrode containing the oxide hydrogen storage alloy particles obtained by simple surface modification. Recognize.

【0080】(実施例5−1〜5−7)実施例1−1と
同様な酸化物含有水素吸蔵合金にNiを下記表6に示す
割合で添加混合し、アルゴン雰囲気中で機械的に粉砕、
混合することにより得られた7種の表面改質酸化物含有
水素吸蔵合金粒子を用いた以外、実施例1−1と同様な
ペーストを調製した。これらのペーストを発泡ニッケル
に充填、乾燥、プレス成形してペースト式負極を作製し
た。これらのペースト式負極を用いた以外、実施例1−
1と同様で前述した図1に示す構造を有するAAサイズ
の円筒形ニッケル水素蓄電池(容量1200mAh)を
組み立てた。
(Examples 5-1 to 5-7) Ni was added to the same oxide-containing hydrogen storage alloy as in Example 1-1 at a ratio shown in Table 6 below, followed by mechanical pulverization in an argon atmosphere. ,
A paste was prepared in the same manner as in Example 1-1, except that seven kinds of surface-modified oxide-containing hydrogen storage alloy particles obtained by mixing were used. These pastes were filled in foamed nickel, dried, and press-molded to produce a paste-type negative electrode. Example 1 was repeated except that these paste type negative electrodes were used.
An AA-size cylindrical nickel-metal hydride storage battery (capacity: 1200 mAh) having the structure shown in FIG.

【0081】得られた実施例5−1〜5−7の蓄電池に
ついて、実施例1−1と同様に初期活性、高率放電特性
およびサイクル特性を調べた。これらの結果を下記表5
に示す。なお、前記酸化物含有水素吸蔵合金中のηカー
バイト型結晶相の体積分率を表7に示す。また、下記表
7に前述した実施例1−6を併記する。
The obtained storage batteries of Examples 5-1 to 5-7 were examined for initial activity, high-rate discharge characteristics and cycle characteristics in the same manner as in Example 1-1. The results are shown in Table 5 below.
Shown in Table 7 shows the volume fraction of the η-carbite type crystal phase in the oxide-containing hydrogen storage alloy. Table 1 below also shows Example 1-6 described above.

【0082】[0082]

【表7】 [Table 7]

【0083】前記表7から明らかなように表面改質する
Ni量を2〜50重量%とした表面改質酸化物含有水素
吸蔵合金粒子を含む負極を備えた実施例5−2〜5−
6,1−6の蓄電池は、特に初期活性、高率放電特性お
よびサイクル特性が一層優れていることがわかる。
As is clear from Table 7, Examples 5-2 to 5-2 provided with the negative electrode containing the surface-modified oxide-containing hydrogen storage alloy particles in which the amount of Ni to be surface-modified was 2 to 50% by weight.
It can be seen that the storage batteries Nos. 6 and 1-6 are particularly excellent in initial activity, high-rate discharge characteristics and cycle characteristics.

【0084】[0084]

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、水
素吸蔵合金の電気的活性化の向上、その成分の溶出抑制
を達成することが可能で、初期活性、高率放電特性およ
びサイクル特性の優れた金属酸化物・水素蓄電池を提供
することができる。
As described above, according to the present invention, it is possible to improve the electrical activation of the hydrogen storage alloy and to suppress the elution of its components, and to achieve the initial activity, high rate discharge characteristics and cycle characteristics. And a metal oxide / hydrogen storage battery excellent in the above.

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

【図1】本発明に係わるアルカリ蓄電池の一例であるニ
ッケル水素蓄電池の斜視図。
FIG. 1 is a perspective view of a nickel-metal hydride storage battery that is an example of an alkaline storage battery according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…容器、 2…正極、 3…セパレータ、 4…負極、 5…電極群、 7…封口板。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Container, 2 ... Positive electrode, 3 ... Separator, 4 ... Negative electrode, 5 ... Electrode group, 7 ... Sealing plate.

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 下記一般式(I)で表わされるZr−V
系合金に酸化物を含有し、表面にCr,Mo,W,N
b,Co,Ni,PdおよびPtから選ばれる少なくと
も1つの金属元素が配された水素吸蔵合金粒子を含有す
る負極を備えたことを特徴とする金属酸化物・水素蓄電
池。 (Zr1-x x 2-z (V1-y y ) …(I) ただし、式中のMはTi,Hfから選ばれる少なくとも
1つの元素、TはFe,Nb,Mo,Mn,Coおよび
Niから選ばれる少なくとも1つの元素、x,y,zは
それぞれ0≦x≦0.9,0.01≦y≦0.9,0≦
z≦1を示す。
1. Zr-V represented by the following general formula (I)
System alloy containing oxide, Cr, Mo, W, N
A metal oxide / hydrogen storage battery comprising a negative electrode containing hydrogen storage alloy particles in which at least one metal element selected from b, Co, Ni, Pd and Pt is arranged. (Zr 1-x M x ) 2-z (V 1-y T y ) (I) where M is at least one element selected from Ti and Hf, and T is Fe, Nb, Mo, Mn. , Co and Ni, x, y and z are respectively 0 ≦ x ≦ 0.9, 0.01 ≦ y ≦ 0.9, 0 ≦
Indicates z ≦ 1.
【請求項2】 前記酸化物含有水素吸蔵合金は、ηカー
バイト型結晶相を含むことを特徴とする請求項1記載の
金属酸化物・水素蓄電池。
2. The metal oxide / hydrogen storage battery according to claim 1, wherein the oxide-containing hydrogen storage alloy contains an η carbide type crystal phase.
【請求項3】 前記酸化物は、La2 3 ,Nd
2 3 ,Sm2 3 ,Eu2 3 ,Yb2 3 ,B2
3 ,Al2 3 ,SiO2 から選ばれる少なくとも1つ
のであることを特徴とする請求項1または2記載の金属
酸化物・水素蓄電池。
3. The method according to claim 1, wherein the oxide is La 2 O 3 , Nd.
2 O 3 , Sm 2 O 3 , Eu 2 O 3 , Yb 2 O 3 , B 2 O
3. The metal oxide-hydrogen storage battery according to claim 1, wherein the storage battery is at least one selected from the group consisting of 3 , Al 2 O 3 , and SiO 2 .
【請求項4】 前記Zr−V系合金に対する前記酸化物
の含有量は、1〜20重量%であることを特徴とする請
求項1ないし3いずれか記載の金属酸化物・水素蓄電
池。
4. The metal oxide-hydrogen storage battery according to claim 1, wherein the content of the oxide with respect to the Zr—V-based alloy is 1 to 20% by weight.
【請求項5】 前記水素吸蔵合金粒子は、真空または不
活性ガス雰囲気中で前記酸化物含有水素吸蔵合金を前記
金属元素の粉末と共に機械的に粉砕することにより作製
されることを特徴とする請求項1ないし4いずれか記載
の金属酸化物・水素蓄電池。
5. The hydrogen storage alloy particles are produced by mechanically pulverizing the oxide-containing hydrogen storage alloy together with the metal element powder in a vacuum or an inert gas atmosphere. Item 5. A metal oxide-hydrogen storage battery according to any one of Items 1 to 4.
【請求項6】 前記水素吸蔵合金粒子は、前記酸化物含
有水素吸蔵合金表面に前記金属元素をめっきすることに
より作製されることを特徴とする請求項1ないし4いず
れか記載の金属酸化物・水素蓄電池。
6. The metal oxide according to claim 1, wherein the hydrogen storage alloy particles are produced by plating the surface of the oxide-containing hydrogen storage alloy with the metal element. Hydrogen storage battery.
【請求項7】 前記水素吸蔵合金粒子は、前記酸化物含
有水素吸蔵合金を水素か粉砕した後、酸素に接触させる
ことなくそれら合金粉末に前記金属元素を真空めっきす
ることにより作製されることを特徴とする請求項1ない
し4いずれか記載の金属酸化物・水素蓄電池。
7. The hydrogen-absorbing alloy particles are produced by pulverizing the oxide-containing hydrogen-absorbing alloy with hydrogen and then vacuum plating the metal element on the alloy powder without contacting with oxygen. The metal oxide / hydrogen storage battery according to any one of claims 1 to 4, wherein:
【請求項8】 前記水素吸蔵合金粒子は、前記酸化物含
有水素吸蔵合金表面に前記金属元素が2〜50重量%配
されていることを特徴とする請求項1ないし7いずれか
記載の金属酸化物・水素蓄電池。
8. The metal oxide according to claim 1, wherein the hydrogen-absorbing alloy particles have the surface of the oxide-containing hydrogen-absorbing alloy containing the metal element in an amount of 2 to 50% by weight. Goods and hydrogen storage batteries.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002105609A (en) * 2000-09-26 2002-04-10 Japan Science & Technology Corp High hydrogen storage alloy and its manufacturing method

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