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JP3965209B2 - Low Co hydrogen storage alloy - Google Patents

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JP3965209B2
JP3965209B2 JP2006536985A JP2006536985A JP3965209B2 JP 3965209 B2 JP3965209 B2 JP 3965209B2 JP 2006536985 A JP2006536985 A JP 2006536985A JP 2006536985 A JP2006536985 A JP 2006536985A JP 3965209 B2 JP3965209 B2 JP 3965209B2
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Mitsui Mining and Smelting Co Ltd
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Description

本発明は、CaCu5型の結晶構造を有するAB5型水素吸蔵合金に関し、詳しくは合金中のコバルトの含有割合が極めて少なく、それでいて電気自動車及びハイブリッド自動車用途等で特に要求される出力特性、活性、寿命特性を備えた低Co水素吸蔵合金に関する。The present invention relates to an AB 5 type hydrogen storage alloy having a CaCu 5 type crystal structure, and more specifically, the content ratio of cobalt in the alloy is extremely small, and yet the output characteristics and activity particularly required for applications such as electric vehicles and hybrid vehicles Further, the present invention relates to a low Co hydrogen storage alloy having life characteristics.

水素吸蔵合金は、水素と反応して金属水素化物となる合金であり、室温付近で多量の水素を可逆的に吸蔵・放出するため、ハイブリッド自動車やデジタルスチルカメラに搭載されるニッケル・水素電池や燃料電池等、様々な分野で実用化が研究されている。   A hydrogen storage alloy is an alloy that reacts with hydrogen to form a metal hydride, and reversibly stores and releases a large amount of hydrogen near room temperature. Therefore, a nickel-hydrogen battery installed in a hybrid vehicle or a digital still camera, Practical use is being studied in various fields such as fuel cells.

水素吸蔵合金としては、LaNi5に代表されるAB5 型合金、ZrV0.4Ni1.5に代表されるAB2型合金、そのほかAB型合金やA2B型合金など様々な合金が知られている。その多くは、水素との親和性が高く水素吸蔵量の多い元素グループ(Ca、Mg、希土類元素、Ti、Zr、V、Nb、Pt、Pdなど)と、水素との親和性が比較的低く吸蔵量は少ないが、水素化反応が速く反応温度を低くする元素グループ(Ni、Mn、Cr、Feなど)との組合せで構成される。いずれの型の合金も、組成によって特性が大きく変るため、最大水素吸蔵量及び有効水素吸蔵量の向上(高容量化)、長寿命化、高出力化などを目的として様々な合金組成が研究されている。As the hydrogen storage alloy, various alloys such as an AB 5 type alloy typified by LaNi 5 , an AB 2 type alloy typified by ZrV 0.4 Ni 1.5 , and other AB type alloys and A 2 B type alloys are known. Many of them have a relatively low affinity for hydrogen with element groups (Ca, Mg, rare earth elements, Ti, Zr, V, Nb, Pt, Pd, etc.) that have a high affinity for hydrogen and a large amount of hydrogen storage. Although the amount of occlusion is small, it is composed of a combination with element groups (Ni, Mn, Cr, Fe, etc.) that have a fast hydrogenation reaction and lower the reaction temperature. Since the characteristics of all types of alloys vary greatly depending on the composition, various alloy compositions have been studied for the purpose of improving the maximum hydrogen storage capacity and effective hydrogen storage capacity (high capacity), extending the service life, and increasing output. ing.

本発明者らの研究グループは、これらの中でCaCu5型の結晶構造を有するAB5 型水素吸蔵合金、詳しくはAサイトに希土類系の混合物であるMm(ミッシュメタル)を用い、BサイトにNi、Al、Mn、Coの4元素を用いてなるMm−Ni−Mn−Al−Co合金に着目し研究を進めてきた。この種のMm−Ni−Mn−Al−Co合金は、他の合金組成に比べて、比較的安価な材料で負極を構成でき、しかも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型ニッケル水素蓄電池を構成できるなどの特徴を備えている。Research group of the present inventors, AB 5 type hydrogen storage alloy having a CaCu 5 type crystal structure among these, specifically using Mm (misch metal) which is a mixture of rare earth in the A site, the B site Research has been conducted focusing on Mm-Ni-Mn-Al-Co alloys using four elements of Ni, Al, Mn, and Co. This type of Mm-Ni-Mn-Al-Co alloy can form a negative electrode with a relatively inexpensive material compared to other alloy compositions, has a long cycle life, and increases internal pressure due to generated gas during overcharge. Features such as the ability to construct a few sealed nickel-metal hydride storage batteries.

ところで、Mm−Ni−Mn−Al−Co合金の構成元素において、Coは合金の微粉化を抑制し、寿命特性の向上に効果を発揮する重要な元素であるため、従来は10重量%程度のCo(モル比で0.6〜1.0)を配合するのが一般的であった。しかし、Coは非常に高価な金属であり、今後の水素吸蔵合金の利用拡大を考慮するとCoを低減することが好ましいが、Coを低減すれば出力特性や寿命特性の低下につながるため、出力特性及び寿命特性を維持しつつCoを低減することが研究課題の一つであった。特に電気自動車(EV:ElectricVehicle)及びハイブリッド自動車(HEV:Hybrid Electric Vehicle;電気モータと内燃エンジンという2つの動力源を併用した自動車)用電源等への利用開発にあたり、Coを低減しつつ出力特性と寿命特性を高水準に維持することが必須の課題であった。   By the way, in the constituent elements of the Mm-Ni-Mn-Al-Co alloy, Co is an important element that suppresses the pulverization of the alloy and exhibits an effect in improving the life characteristics. In general, Co (molar ratio of 0.6 to 1.0) is blended. However, Co is a very expensive metal, and it is preferable to reduce Co in consideration of the future expansion of the use of hydrogen storage alloys. However, if Co is reduced, output characteristics and life characteristics will be reduced. Further, one of the research subjects is to reduce Co while maintaining the life characteristics. Especially in the development of power supply for electric vehicles (EV: Electric Vehicle) and hybrid vehicles (HEV: hybrid electric vehicles: vehicles that use two power sources: an electric motor and an internal combustion engine), output characteristics while reducing Co Maintaining life characteristics at a high level was an essential issue.

かかる課題に鑑み、Co量を低減しつつ、それでいて電池特性を維持するための提案が種々開示されている。   In view of this problem, various proposals for reducing the amount of Co and maintaining the battery characteristics are disclosed.

例えば、特許文献1(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。   For example, Patent Document 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 9-213319) proposes changing the composition of an Mm—Ni—Mn—Al—Co alloy and adding a small amount of one element to the composition.

また、特許文献2(特開2002−294373号公報)には、従来のCo量が多い合金に比して安価で、リサイクル性も考慮しうる二次電池用負極用水素吸蔵合金を提供すべく、式(1)の組成を有し、実質的に単相で、かつ結晶の平均長径が30〜160μm、若しくは5μm〜30μm未満である水素吸蔵合金が提案されている。
RNiXCoyZ …(1)(R:希土類元素等、M:Mg、Al、Mn等、3.7≦x≦5.3、0.1≦y≦0.5、0.1≦z≦1.0、5.1≦x+y+z≦5.5)
Patent Document 2 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-294373) is intended to provide a hydrogen storage alloy for a negative electrode for a secondary battery that is less expensive than conventional alloys with a large amount of Co and can be considered for recyclability. A hydrogen storage alloy having a composition of the formula (1), substantially single phase, and having an average major axis of crystals of 30 to 160 μm, or 5 μm to less than 30 μm has been proposed.
RNi X Co y M Z (1) (R: rare earth element, M: Mg, Al, Mn, etc. 3.7 ≦ x ≦ 5.3, 0.1 ≦ y ≦ 0.5, 0.1 ≦ z ≦ 1.0, 5.1 ≦ x + y + z ≦ 5.5)

また、本発明者が属する研究グループも、例えば特許文献3(特開2001−18176号公報)において、コバルトの含有割合を少なくすることと同時に水素吸蔵特性に優れ、微粉化特性や良好な初期特性や出力特性を有し、しかも耐久性や保存性について高い信頼性を有する水素吸蔵合金として、一般式MmNiaMnbCocCud(式中、Mmはミッシュメタル、3.7≦a≦4.2、0.3<b≦0.6、0.2≦c≦0.4、0<d≦0.4、5.00≦a+b+c+d≦5.35)で表されるCaCu5型の結晶構造を有する水素吸蔵合金を提案している。In addition, the research group to which the present inventor belongs also has, for example, Patent Document 3 (Japanese Patent Laid-Open No. 2001-18176), which reduces the cobalt content, and at the same time has excellent hydrogen storage characteristics, fine powder characteristics, and good initial characteristics. As a hydrogen storage alloy having excellent output characteristics and durability and storage stability, the general formula MmNi a Mn b Co c Cu d (where Mm is misch metal, 3.7 ≦ a ≦ 4) .2,0.3 <b ≦ 0.6,0.2 ≦ c ≦ 0.4,0 <d ≦ 0.4,5.00 ≦ a + b + c + d ≦ 5.35) of the CaCu 5 type represented by crystalline A hydrogen storage alloy with a structure is proposed.

特許文献4(特開2001−40442号公報)においては、コバルトの含有割合を少なくすることと同時に水素吸蔵特性に優れると共に、微粉化特性や良好な初期特性や出力特性を有し、しかも耐久性や保存性について高い信頼性を有する水素吸蔵合金として、一般式MmNiaMnbAlcCode(式中、Mmはミッシュメタル、XはFe及び/又はCu、3.7≦a≦4.2、0≦b≦0.3、0≦c≦0.4、0.2≦d≦0.4、0≦e≦0.4、5.00≦a+b+c+d+e≦5.20、但しb=c=0の場合を除く、また0<b≦0.3、かつ0<c≦0.4の場合は、b+c<0.5である)で表されるCaCu5型の結晶構造を有する水素吸蔵合金を提案している。In Patent Document 4 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-40442), the content of cobalt is reduced, and at the same time, the hydrogen storage characteristics are excellent, and the pulverization characteristics, the good initial characteristics and the output characteristics are provided, and the durability is improved. As a hydrogen storage alloy having high reliability with respect to storage stability, the general formula MmNi a Mn b Al c Co d X e (where Mm is misch metal, X is Fe and / or Cu, 3.7 ≦ a ≦ 4) .2, 0 ≦ b ≦ 0.3, 0 ≦ c ≦ 0.4, 0.2 ≦ d ≦ 0.4, 0 ≦ e ≦ 0.4, 5.00 ≦ a + b + c + d + e ≦ 5.20, where b = except when c = 0, also 0 <b ≦ 0.3, and if the 0 <c ≦ 0.4, the hydrogen having a CaCu 5 type crystal structure represented by b + c <0.5) A storage alloy is proposed.

特許文献5(特開2001−348636号公報)においては、コバルトの含有割合を極めて少なくすることによって製造コストを低減し、かつ微粉化特性及び水素吸蔵特性に優れると共に、良好な出力特性及び保存特性を有する水素吸蔵合金として、一般式MmNiaMnbAlcCod(式中、Mmはミッシュメタル、4.1<a≦4.3、0.4<b≦0.6、0.2≦c≦0.4、0.1≦d≦0.4、5.2≦a+b+c+d≦5.45)もしくは一般式MmNiaMnbAlcCode(式中、Mmはミッシュメタル、XはCu及び/又はFe、4.1<a≦4.3、0.4<b≦0.6、0.2≦c≦0.4、0.1≦d≦0.4、0<e≦0.1、5.2≦a+b+c+d+e≦5.45)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って、c軸の格子長が406.2pm以上であることを特徴とする水素吸蔵合金を提案している。In Patent Document 5 (Japanese Patent Laid-Open No. 2001-348636), the production cost is reduced by extremely reducing the content ratio of cobalt, and the powder is excellent in pulverization characteristics and hydrogen storage characteristics, as well as good output characteristics and storage characteristics. As a hydrogen storage alloy having a general formula MmNi a Mn b Al c Co d (where Mm is a misch metal, 4.1 <a ≦ 4.3, 0.4 <b ≦ 0.6, 0.2 ≦ c ≦ 0.4, 0.1 ≦ d ≦ 0.4, 5.2 ≦ a + b + c + d ≦ 5.45) or the general formula MmNi a Mn b Al c Co d X e (where Mm is Misch metal, X is Cu and / or Fe, 4.1 <a ≦ 4.3, 0.4 <b ≦ 0.6, 0.2 ≦ c ≦ 0.4, 0.1 ≦ d ≦ 0.4, 0 <e ≦ 0.1,5.2 ≦ a + b + c + d + e ≦ 5.45) of the CaCu 5 type represented by crystalline A AB 5 type hydrogen storage alloy having a granulation proposes a hydrogen-absorbing alloy, wherein a lattice length of c axis is not less than 406.2Pm.

特許文献1:特開平9−213319号公報
特許文献2:特開2002−294373号公報
特許文献3:特開2001−18176号公報
特許文献4:特開2001−40442号公報
特許文献5:特開2001−348636号公報
Patent Document 1: Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-213319 Patent Document 2: Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-294373 Patent Document 3: Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-18176 Patent Document 4: Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-40442 Patent Document 5: Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-40442 2001-348636

上述のように、本発明者が属する研究グループは、低Co組成の水素吸蔵合金であってもc軸の格子長を所定の範囲に制御することにより電池の寿命特性を維持できることを見出したが、次世代電気自動車及びハイブリッド自動車のためさらに開発を進めるうち、Coをさらに低減し、かつ出力特性(特にパルス放電特性)、活性(活性度)及び寿命特性を高水準に維持するためには「c軸の格子長を制御する」という発想では限界があることが分かってきた。   As described above, the research group to which the present inventor belongs has found that the life characteristics of the battery can be maintained by controlling the lattice length of the c-axis within a predetermined range even for a hydrogen storage alloy having a low Co composition. In order to further reduce Co and maintain output characteristics (especially pulse discharge characteristics), activity (activity), and life characteristics at a high level while further developing for next-generation electric vehicles and hybrid vehicles, The idea of “controlling the c-axis lattice length” has been found to be limited.

そこで本発明は、Coの含有率を更に低い水準まで低減させたとしても、特に寿命特性を高水準にすることができる低Co水素吸蔵合金を提供せんとするものである。   Accordingly, the present invention is intended to provide a low Co hydrogen storage alloy that can achieve a high life characteristic even when the Co content is reduced to a lower level.

前記課題に鑑み本発明者が鋭意研究を重ねた結果、一般式MmNiaMnbAlcCodで示される合金の組成において、Coの組成割合(モル比)を0.35以下に低減させた場合であっても、水素触媒能を備えたNiの組成割合(モル比)を4.0以上に高め、かつMnの組成割合(モル比)が所定範囲に入るように合金組成を調整した上で、結晶格子のa軸長、c軸長がともに一定範囲に入り、且つ水素吸蔵量(H/M)0.5における平衡水素圧が0.06MPa以下となるように合金組成及び製造条件を調整することにより、特に寿命特性(耐久性ともいう)を高水準にすることができることを見出し、かかる知見に基づいて本発明を想到したものである。また、一般式MmNiaMnbAlcCodFeeで示される合金の組成についても、同様の手段でほぼ同様或いはそれ以上好ましい結果が得られることを見出し、かかる知見に基づいて本発明を想到したものである。The present inventors have in view of the above problems have conducted extensive research, in the composition of the alloy represented by the general formula MmNi a Mn b Al c Co d , were reduced the composition ratio of Co (molar ratio) to 0.35 or less Even in this case, the alloy composition was adjusted so that the composition ratio (molar ratio) of Ni having hydrogen catalytic ability was increased to 4.0 or more and the composition ratio (molar ratio) of Mn was within a predetermined range. Thus, the alloy composition and the production conditions are set so that both the a-axis length and the c-axis length of the crystal lattice are in a certain range and the equilibrium hydrogen pressure at a hydrogen storage amount (H / M) of 0.5 is 0.06 MPa or less. By adjusting, it has been found that the life characteristics (also referred to as durability) can be made high, and the present invention has been conceived based on such knowledge. As for the composition of the alloy represented by the general formula MmNi a Mn b Al c Co d Fe e, it found that almost the same or more favorable results obtained with similar means, conceived the present invention based on this finding It is a thing.

本発明は、一般式MmNiaMnbAlcCod(式中、Mmはミッシュメタル、4.0≦a≦4.7、0.30≦b≦0.65、0.20≦c≦0.50、0<d≦0.35、5.2≦a+b+c+d≦5.5)で表すことができるCaCu5型結晶構造を有する低Co水素吸蔵合金であって、当該CaCu5 型結晶構造の結晶格子のa軸長が499.0pm以上であり、かつc軸長が405.0pm以上であって、45℃における圧力−組成等温線図(PCT曲線)において、水素吸蔵量(H/M)0.5における平衡水素圧が0.06MPa以下であることを特徴とする低Co水素吸蔵合金を提案する。The present invention has the general formula MmNi a Mn b Al c Co d ( wherein, Mm is the mischmetal, 4.0 ≦ a ≦ 4.7,0.30 ≦ b ≦ 0.65,0.20 ≦ c ≦ 0 .50,0 <a low Co hydrogen storage alloy having a CaCu 5 type crystal structure which can be represented by d ≦ 0.35,5.2 ≦ a + b + c + d ≦ 5.5), the crystal of the CaCu 5 type crystal structure The a-axis length of the lattice is 499.0 pm or more and the c-axis length is 405.0 pm or more. In the pressure-composition isotherm diagram (PCT curve) at 45 ° C., the hydrogen storage amount (H / M) 0 A low Co hydrogen storage alloy is proposed in which the equilibrium hydrogen pressure at .5 is 0.06 MPa or less.

また、本発明は、一般式MmNiaMnbAlcCodFee(式中、Mmはミッシュメタル、4.0≦a≦4.7、0.30≦b≦0.65、0.20≦c≦0.50、0<d≦0.35、0<e≦0.11、5.2≦a+b+c+d+e≦5.5)で表すことができるCaCu5型結晶構造を有する低Co水素吸蔵合金であって、当該CaCu5 型結晶構造の結晶格子のa軸長が499.0pm以上であり、かつc軸長が405.0pm以上であり、45℃における圧力−組成等温線図(PCT曲線)において、水素吸蔵量(H/M)0.5における平衡水素圧が0.06MPa以下であることを特徴とする低Co水素吸蔵合金を提案する。Further, the present invention has the general formula MmNi a Mn b Al c Co d Fe e ( wherein, Mm is the mischmetal, 4.0 ≦ a ≦ 4.7,0.30 ≦ b ≦ 0.65,0.20 ≦ c ≦ 0.50, 0 <d ≦ 0.35, 0 <e ≦ 0.11, 5.2 ≦ a + b + c + d + e ≦ 5.5) Low Co hydrogen having a CaCu 5 type crystal structure This is an occlusion alloy, wherein the crystal lattice of the CaCu 5 type crystal structure has an a-axis length of 499.0 pm or more and a c-axis length of 405.0 pm or more, and a pressure-composition isotherm diagram (PCT) at 45 ° C. Curve), a low Co hydrogen storage alloy is proposed, characterized in that the equilibrium hydrogen pressure at a hydrogen storage amount (H / M) of 0.5 is 0.06 MPa or less.

上記の如き所定の組成式で表すことができるCaCu5 型結晶構造を有する低Co水素吸蔵合金であって、結晶格子のa軸長が499pm以上であり、かつc軸長が405pm以上の範囲にある低Co水素吸蔵合金であれば、Coの含有率を従来より更に低い水準まで低減させたとしても、出力特性(特にパルス放電特性)、活性(活性度)及び寿命特性をいずれも高水準にすることができる。具体的には、電気自動車及びハイブリッド自動車用途(具体的には電気自動車及びハイブリッド自動車に搭載される電池の負極活物質)に要求される程度にCo量を低減でき、しかも寿命特性を維持でき、かつ活性度を80%以上に向上させることができる。A low Co hydrogen storage alloy having a CaCu 5 type crystal structure that can be expressed by the above-described predetermined composition formula, wherein the crystal lattice has an a-axis length of 499 pm or more and a c-axis length of 405 pm or more. For a low Co hydrogen storage alloy, all of the output characteristics (especially pulse discharge characteristics), activity (activity), and life characteristics are at a high level even if the Co content is reduced to a lower level than before. can do. Specifically, the amount of Co can be reduced to the extent required for electric vehicles and hybrid vehicle applications (specifically, the negative electrode active material of batteries mounted on electric vehicles and hybrid vehicles), and life characteristics can be maintained. In addition, the activity can be improved to 80% or more.

さらに、45℃における圧力−組成等温線図(PCT曲線)において、水素吸蔵量(H/M)0.5における平衡水素圧が0.06MPa以下であれば、寿命特性(耐久性)をより一層確実に高水準に維持することができる。   Further, in the pressure-composition isotherm diagram (PCT curve) at 45 ° C., if the equilibrium hydrogen pressure at a hydrogen storage amount (H / M) of 0.5 is 0.06 MPa or less, the life characteristics (durability) are further improved. It can be reliably maintained at a high level.

本発明において「結晶格子のa軸長及びc軸長」は、インゴット状の水素吸蔵合金を粉砕、分級して−20μm(20μmφの篩目を通過する粒子径)に調整した合金粉を、粉末X線回折装置を使用し、CuKα線により1°/minの走査速度、100−150°の角度で測定し、誤差関数測定法(wilson&pike法)により格子定数の精密化を行った上で算出した値であり、本発明で特定するa軸長及びc軸長の値には±0.1pmのばらつきが含まれる。尚、精密化するのに使用したピークは以下の通りである。
・100〜104°付近にあるミラー指数(303)で指数付けされるピーク。
・105〜106°付近にあるミラー指数(321)で指数付けされるピーク。
・106〜107°付近にあるミラー指数(402)で指数付けされるピーク。
・110〜114°付近にあるミラー指数(411)で指数付けされるピーク。
・116〜118°付近にあるミラー指数(313)で指数付けされるピーク。
・126〜129°付近にあるミラー指数(412)で指数付けされるピーク。
・129〜132°付近にあるミラー指数(501)で指数付けされるピーク。
・139〜142°付近にあるミラー指数(331)で指数付けされるピーク。
In the present invention, the “a-axis length and c-axis length of the crystal lattice” refers to an alloy powder prepared by crushing and classifying an ingot-shaped hydrogen storage alloy to -20 μm (particle diameter passing through a 20 μmφ sieve mesh). Using an X-ray diffractometer, measurement was performed with a CuKα ray at a scanning speed of 1 ° / min and an angle of 100-150 °, and the lattice constant was refined by an error function measurement method (wilson & pike method). The values of the a-axis length and c-axis length specified in the present invention include a variation of ± 0.1 pm. The peaks used for refinement are as follows.
・ Peak indexed by Miller index (303) around 100 ~ 104 °.
A peak indexed with the Miller index (321) near 105-106 °.
A peak indexed with the Miller index (402) around 106-107 °.
A peak indexed with the Miller index (411) around 110-114 °.
A peak indexed with the Miller index (313) around 116-118 °.
A peak indexed with the Miller index (412) around 126-129 °.
A peak indexed with the Miller index (501) near 129-132 °.
・ Peak indexed by Miller index (331) around 139-142 °.

サンプル1〜30を、横軸:a軸長、縦軸:c軸長からなる座標中にプロットした図である。It is the figure which plotted the samples 1-30 in the coordinate which a horizontal axis: a-axis length and a vertical axis | shaft: c-axis length.

サンプル1〜30をMn割合(モル比)で区分し、各Mn割合毎、Alの割合(横軸)とa軸長(縦軸)との関係をプロットした図である。It is the figure which divided the samples 1-30 by Mn ratio (molar ratio), and plotted the relationship between the ratio of Al (horizontal axis) and a-axis length (vertical axis) for each Mn ratio.

サンプル1〜30をMn割合(モル比)で区分し、各Mn割合毎、Alの割合(横軸)とc軸長(縦軸)との関係をプロットした図である。It is the figure which divided the samples 1-30 by Mn ratio (molar ratio), and plotted the relationship between the ratio of Al (horizontal axis) and c-axis length (vertical axis) for each Mn ratio.

サンプル1〜30の中から、Mn割合(モル比)が0.35のサンプル26(Ni4.50Mn0.35Al0.35Co0.10)を選び、このサンプルのMmの割合(モル比)を変えてABx5.20〜5.40の合金を作製し、得られた合金のABx(横軸)とa軸長(縦軸)との関係を示した図である。Sample 26 (Ni 4.50 Mn 0.35 Al 0.35 Co 0.10 ) having a Mn ratio (molar ratio) of 0.35 was selected from Samples 1 to 30, and the Mm ratio (molar ratio) of this sample was changed to ABx5.20. It is the figure which produced the alloy of -5.40 and showed the relationship between ABx (horizontal axis) and a-axis length (vertical axis) of the obtained alloy.

図4と同じ合金のABx(横軸)とc軸長(縦軸)との関係を示した図である。It is the figure which showed the relationship between ABx (horizontal axis) and c-axis length (vertical axis) of the same alloy as FIG.

サンプル1〜30の中から、Mn割合(モル比)が0.40のサンプル9(Ni4.45Mn0.40Al0.35Co0.10)を選び、このサンプルのMmの割合(モル比)を変えてABx5.20〜5.40の合金を作製し、得られた合金のABx(横軸)とa軸長(縦軸)との関係を示した図である。Sample 9 (Ni 4.45 Mn 0.40 Al 0.35 Co 0.10 ) with a Mn ratio (molar ratio) of 0.40 was selected from Samples 1 to 30, and the Mm ratio (molar ratio) of this sample was changed to ABx5.20. It is the figure which produced the alloy of -5.40 and showed the relationship between ABx (horizontal axis) and a-axis length (vertical axis) of the obtained alloy.

図6と同じ合金のABx(横軸)とc軸長(縦軸)との関係を示した図である。It is the figure which showed the relationship between ABx (horizontal axis) and c-axis length (vertical axis) of the same alloy as FIG.

サンプル1〜30の中から、Mn割合(モル比)が0.45のサンプル14(Ni4.40Mn0.45Al0.35Co0.10)を選び、このサンプルのMmの割合(モル比)を変えてABx5.20〜5.40の合金を作製し、得られた合金のABx(横軸)とa軸長(縦軸)との関係を示した図である。Sample 14 (Ni 4.40 Mn 0.45 Al 0.35 Co 0.10 ) with a Mn ratio (molar ratio) of 0.45 was selected from Samples 1 to 30, and the Mm ratio (molar ratio) of this sample was changed to ABx5.20. It is the figure which produced the alloy of -5.40 and showed the relationship between ABx (horizontal axis) and a-axis length (vertical axis) of the obtained alloy.

図8と同じ合金のABx(横軸)とc軸長(縦軸)との関係を示した図である。It is the figure which showed the relationship between ABx (horizontal axis) and c-axis length (vertical axis) of the same alloy as FIG.

サンプル1〜30の中から、Mn割合(モル比)が0.50のサンプル22(Ni4.35Mn0.50Al0.35Co0.10)を選び、このサンプルのMmの割合(モル比)を変えてABx5.20〜5.40の合金を作製し、得られた合金のABx(横軸)とa軸長(縦軸)との関係を示した図である。Sample 22 (Ni 4.35 Mn 0.50 Al 0.35 Co 0.10 ) having a Mn ratio (molar ratio) of 0.50 was selected from samples 1 to 30, and the Mm ratio (molar ratio) of this sample was changed to ABx5.20. It is the figure which produced the alloy of -5.40 and showed the relationship between ABx (horizontal axis) and a-axis length (vertical axis) of the obtained alloy.

図10と同じ合金のABx(横軸)とc軸長(縦軸)との関係を示した図である。It is the figure which showed the relationship between ABx (horizontal axis) and c-axis length (vertical axis) of the same alloy as FIG.

サンプル1〜30の中から、Mn割合(モル比)が0.55のサンプル6(Ni4.30Mn0.55Al0.35Co0.10)を選び、このサンプルのMmの割合(モル比)を変えてABx5.20〜5.40の合金を作製し、得られた合金のABx(横軸)とa軸長(縦軸)との関係を示した図である。Sample 6 (Ni 4.30 Mn 0.55 Al 0.35 Co 0.10 ) having a Mn ratio (molar ratio) of 0.55 was selected from Samples 1 to 30, and the Mm ratio (molar ratio) of this sample was changed to ABx5.20. It is the figure which produced the alloy of -5.40 and showed the relationship between ABx (horizontal axis) and a-axis length (vertical axis) of the obtained alloy.

図12と同じ合金のABx(横軸)とc軸長(縦軸)との関係を示した図である。It is the figure which showed the relationship between ABx (horizontal axis) and c-axis length (vertical axis) of the same alloy as FIG.

サンプル1〜30の中から、Mn割合(モル比)が0.60のサンプル10(Ni4.25Mn0.60Al0.35Co0.10)を選び、このサンプルのMmの割合(モル比)を変えてABx5.20〜5.40の合金を作製し、得られた合金のABx(横軸)とa軸長(縦軸)との関係を示した図である。Sample 10 (Ni 4.25 Mn 0.60 Al 0.35 Co 0.10 ) having a Mn ratio (molar ratio) of 0.60 was selected from samples 1 to 30, and the Mm ratio (molar ratio) of this sample was changed to ABx5.20. It is the figure which produced the alloy of -5.40 and showed the relationship between ABx (horizontal axis) and a-axis length (vertical axis) of the obtained alloy.

図14と同じ合金のABx(横軸)とc軸長(縦軸)との関係を示した図である。It is the figure which showed the relationship between ABx (horizontal axis) and c-axis length (vertical axis) of the same alloy as FIG.

図4と同じ合金のABx(横軸)と、50サイクル後の微粉化残存率(縦軸)との関係を示した図である。It is the figure which showed the relationship between ABx (horizontal axis) of the same alloy as FIG. 4, and the pulverization residual rate (vertical axis) after 50 cycles.

図6と同じ合金のABx(横軸)と、50サイクル後の微粉化残存率(縦軸)との関係を示した図である。It is the figure which showed the relationship between ABx (horizontal axis) of the same alloy as FIG. 6, and the pulverization residual rate (vertical axis) after 50 cycles.

図8と同じ合金のABx(横軸)と、50サイクル後の微粉化残存率(縦軸)との関係を示した図である。It is the figure which showed the relationship between ABx (horizontal axis) of the same alloy as FIG. 8, and the pulverization residual rate (vertical axis) after 50 cycles.

図10と同じ合金のABx(横軸)と、50サイクル後の微粉化残存率(縦軸)との関係を示した図である。It is the figure which showed the relationship between ABx (horizontal axis) of the same alloy as FIG. 10, and the pulverization residual rate (vertical axis) after 50 cycles.

図12と同じ合金のABx(横軸)と、50サイクル後の微粉化残存率(縦軸)との関係を示した図である。It is the figure which showed the relationship between ABx (horizontal axis) of the same alloy as FIG. 12, and the pulverization residual rate (vertical axis) after 50 cycles.

図14と同じ合金のABx(横軸)と、50サイクル後の微粉化残存率(縦軸)との関係を示した図である。It is the figure which showed the relationship between ABx (horizontal axis) of the same alloy as FIG. 14, and the pulverization residual rate (vertical axis) after 50 cycles.

縦軸:c軸長、横軸:a軸長からなる座標中に、5.20≦ABx(a+b+c+d)<5.25のサンプルをプロットし、50サイクル後の微粉化残存率が50%以上となる領域を示した図である(但し、この図中には50サイクル後の微粉化残存率が50%以上となるものが存在しないので、領域は示されていない)。A sample of 5.20 ≦ ABx (a + b + c + d) <5.25 is plotted in the coordinates consisting of the vertical axis: c-axis length and the horizontal axis: a-axis length, and the pulverization residual rate after 50 cycles is 50% or more. (However, the region is not shown in this figure because there is no pulverization residual rate after 50 cycles of 50% or more).

縦軸:c軸長、横軸:a軸長からなる座標中に、5.25≦ABx(a+b+c+d)<5.30のサンプルをプロットし、50サイクル後の微粉化残存率が50%以上となる領域を示した図である。A sample of 5.25 ≦ ABx (a + b + c + d) <5.30 is plotted in the coordinate consisting of the vertical axis: c-axis length and the horizontal axis: a-axis length, and the pulverization residual rate after 50 cycles is 50% or more. It is the figure which showed the area | region which becomes.

縦軸:c軸長、横軸:a軸長からなる座標中に、5.30≦ABx(a+b+c+d)<5.35のサンプルをプロットし、50サイクル後の微粉化残存率が50%以上となる領域を示した図である。A sample of 5.30 ≦ ABx (a + b + c + d) <5.35 is plotted in the coordinates consisting of the vertical axis: c-axis length and the horizontal axis: a-axis length, and the pulverization residual rate after 50 cycles is 50% or more. It is the figure which showed the area | region which becomes.

縦軸:c軸長、横軸:a軸長からなる座標中に、5.35≦ABx(a+b+c+d)<5.40のサンプルをプロットし、50サイクル後の微粉化残存率が50%以上となる領域を示した図である。A sample of 5.35 ≦ ABx (a + b + c + d) <5.40 is plotted in the coordinate consisting of the vertical axis: c-axis length and the horizontal axis: a-axis length, and the pulverization residual rate after 50 cycles is 50% or more. It is the figure which showed the area | region which becomes.

縦軸:c軸長、横軸:a軸長からなる座標中に、5.40≦ABx(a+b+c+d)<5.45のサンプルをプロットし、50サイクル後の微粉化残存率が50%以上となる領域を示した図である。A sample of 5.40 ≦ ABx (a + b + c + d) <5.45 is plotted in the coordinates consisting of the vertical axis: c-axis length and the horizontal axis: a-axis length, and the pulverization residual rate after 50 cycles is 50% or more. It is the figure which showed the area | region which becomes.

縦軸:200サイクル後の微粉化残存率(サンプル27を100とした時の相対値)、横軸:プラトー圧(平衡水素圧)からなる座標中に、サンプル1〜37をプロットしたグラフである。The vertical axis is a graph in which samples 1 to 37 are plotted in coordinates consisting of a pulverization residual rate after 200 cycles (relative value when the sample 27 is 100), and the horizontal axis: a plateau pressure (equilibrium hydrogen pressure). .

試験で作製した開放型試験セルの構成を説明するための縦側断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view for demonstrating the structure of the open type test cell produced by the test.

発明を実施するための形態BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION

以下に本発明の実施形態について詳細に述べるが、本発明の範囲が以下に説明する実施形態に限定されるものではない。
なお、本明細書において、「X〜Y」(X,Yは任意の数字)と記載した場合、特にことわらない限り「X以上Y以下」の意であり、「好ましくはXより大きく、Yより小さい」の意を包含するものである。
Embodiments of the present invention will be described in detail below, but the scope of the present invention is not limited to the embodiments described below.
In this specification, “X to Y” (X and Y are arbitrary numbers) means “X or more and Y or less” unless otherwise specified, and “preferably larger than X, Y It includes the meaning of “smaller”.

本発明の水素吸蔵合金は、一般式MmNiaMnbAlcCod(式中、Mmはミッシュメタル、4.0≦a≦4.7、0.30≦b≦0.65、0.20≦c≦0.50、0<d≦0.35、5.2≦a+b+c+d≦5.5)又は一般式MmNiaMnbAlcCodFee(式中、Mmはミッシュメタル、4.0≦a≦4.7、0.30≦b≦0.65、0.20≦c≦0.50、0<d≦0.35、0<e≦0.11、5.2≦a+b+c+d+e≦5.5)で表すことができるCaCu5型結晶構造を有する低Co水素吸蔵合金であって、当該CaCu5 型結晶構造の結晶格子のa軸長が499.0pm以上であり、かつc軸長が405.0pm以上の範囲にあり、さらに45℃における圧力−組成等温線図(PCT曲線)において、水素吸蔵量(H/M)0.5における平衡水素圧(以下「プラトー圧」ともいう)が0.06MPa以下であることを特徴とする、CaCu5型結晶構造を有するABx型の低Co水素吸蔵合金である。The hydrogen storage alloy of the present invention has a general formula MmNi a Mn b Al c Co d (where Mm is Misch metal, 4.0 ≦ a ≦ 4.7, 0.30 ≦ b ≦ 0.65, 0.20). ≦ c ≦ 0.50, 0 <d ≦ 0.35, 5.2 ≦ a + b + c + d ≦ 5.5) or the general formula MmNi a Mn b Al c Co d Fe e (where Mm is Misch metal, 4.0 ≦ a ≦ 4.7, 0.30 ≦ b ≦ 0.65, 0.20 ≦ c ≦ 0.50, 0 <d ≦ 0.35, 0 <e ≦ 0.11, 5.2 ≦ a + b + c + d + e a low Co hydrogen storage alloy having a CaCu 5 type crystal structure which may be represented by ≦ 5.5), a-axis length of the crystal lattice of the CaCu 5 type crystal structure is not less than 499.0Pm, and c-axis In the pressure-composition isotherm diagram (PCT curve) at 45 ° C. with a length in the range of 405.0 pm or more Wherein the hydrogen storage capacity (H / M) equilibrium hydrogen pressure at 0.5 (hereinafter also referred to as "plateau pressure") is less than 0.06 MPa, the low Co hydrogen ABx type having a CaCu 5 type crystal structure It is an occlusion alloy.

本発明の低Co水素吸蔵合金は、ABx組成におけるAサイトを構成する元素の合計モル数に対するBサイトを構成する元素の合計モル数の比率a+b+c+d又はa+b+c+d+e(この比率を「ABx」或いは「a+b+c+d(+e)」とも称する)が、5.2≦ABx≦5.5であるから、Bサイトリッチの非化学量論組成からなるものである。この範囲のABxであれば、電池寿命や微粉化特性の低下を抑制できる一因をなし、水素吸蔵特性及び出力特性の低下も抑制することができる。このような観点から、ABxは5.25以上であるのがより好ましく、また5.45以下であるのがより好ましい。   In the low Co hydrogen storage alloy of the present invention, the ratio of the total number of moles of elements constituting the B site to the total number of moles of elements constituting the A site in the ABx composition a + b + c + d or a + b + c + d + e (this ratio is expressed as “ABx” or “ a + b + c + d (+ e) ”) is 5.2 ≦ ABx ≦ 5.5, and therefore, it has a B-site rich non-stoichiometric composition. If it is ABx of this range, it will become a cause which can suppress the fall of a battery life or a pulverization characteristic, and can also suppress the fall of a hydrogen storage characteristic and an output characteristic. From such a viewpoint, ABx is more preferably 5.25 or more, and more preferably 5.45 or less.

本発明の低Co水素吸蔵合金において、出力特性(特にパルス放電特性)、活性(活性度)及び寿命特性を向上させる観点から、a軸長は499.0pm以上であるのが好ましく、503.0pm以下であるのが好ましい。特に499.7pm以上であるのがより好ましく、502.7pm以下であるのがより好ましい。他方、c軸長は405.0pm以上であるのがより好ましく、408.0pm以下であるのがより好ましい。中でも特に405.6pm以上であるのがより好ましく、407.4pm以下であるがより好ましい。   In the low Co hydrogen storage alloy of the present invention, from the viewpoint of improving output characteristics (particularly pulse discharge characteristics), activity (activity), and life characteristics, the a-axis length is preferably 499.0 pm or more, and 503.0 pm It is preferable that: In particular, it is more preferably 499.7 pm or more, and more preferably 502.7 pm or less. On the other hand, the c-axis length is more preferably 405.0 pm or more, and more preferably 408.0 pm or less. Of these, 405.6 pm or more is particularly preferable, and 407.4 pm or less is more preferable.

例えば、a軸長が499.7pm〜501.2pmであり、c軸長が405.6pm〜406.2pmである場合は好ましい一例である。   For example, when the a-axis length is 499.7 pm to 501.2 pm and the c-axis length is 405.6 pm to 406.2 pm, it is a preferable example.

本発明者はさらに、ABxのレベルによって好ましいa軸長及びc軸長が異なることを見出し、この知見に基づき、ABx範囲毎に好ましいa軸長及びc軸長を提案する。   The inventor further found that the preferred a-axis length and c-axis length differ depending on the level of ABx, and based on this finding, proposes a preferred a-axis length and c-axis length for each ABx range.

一般式MmNiaMnbAlcCodで表すことができるCaCu5型結晶構造を有する低Co水素吸蔵合金に関しては、
(イ) 5.25≦ABx<5.30の組成においては、a軸長が500.5pm以上502.7pm以下であり、かつc軸長が405.6pm以上406.9pm以下であるのが好ましい。
(ロ) 5.30≦ABx<5.35の組成においては、a軸長が500.0pm以上502.4pm以下であり、かつc軸長が405.9pm以上407.2pm以下であるのが好ましい。
(ハ) 5.35≦ABx<5.40の組成においては、a軸長が499.8pm以上502.3pm以下であり、かつc軸長が406.0pm以上407.3pm以下であるのが好ましい。
(ニ) 5.40≦ABx<5.45の組成においては、a軸長が499.7pm以上502.3pm以下であり、かつc軸長が406.1pm以上407.4pm以下であるのが好ましい。
For a low Co hydrogen storage alloy having a CaCu 5 type crystal structure that can be represented by the general formula MmNi a Mn b Al c Co d ,
(A) In the composition of 5.25 ≦ ABx <5.30, the a-axis length is preferably 500.5 pm or more and 502.7 pm or less, and the c-axis length is preferably 405.6 pm or more and 406.9 pm or less. .
(B) In the composition of 5.30 ≦ ABx <5.35, the a-axis length is preferably 500.0 pm or more and 502.4 pm or less, and the c-axis length is preferably 405.9 pm or more and 407.2 pm or less. .
(C) In the composition of 5.35 ≦ ABx <5.40, the a-axis length is preferably 499.8 pm or more and 502.3 pm or less, and the c-axis length is preferably 406.0 pm or more and 407.3 pm or less. .
(D) In the composition of 5.40 ≦ ABx <5.45, the a-axis length is preferably 499.7 pm or more and 502.3 pm or less, and the c-axis length is preferably 406.1 pm or more and 407.4 pm or less. .

また、一般式MmNiaMnbAlcCodFeeで表すことができるCaCu5型結晶構造を有する低Co水素吸蔵合金に関しては、
(ホ) 5.25≦ABx<5.30の組成においては、a軸長が500.5pm以上503.0pm以下であり、かつc軸長が405.6pm以上407.9pm以下であるのが好ましい。
(ヘ) 5.30≦ABx<5.35の組成においては、a軸長が500.0pm以上502.8pmpm以下であり、かつc軸長が405.6pm以上408.2pm以下であるのが好ましい。
(ト) 5.35≦ABx<5.40の組成においては、a軸長が499.8pm以上502.8pm以下であり、かつc軸長が405.6pm以上408.3pm以下であるのが好ましい。
(チ) 5.40≦ABx<5.45の組成においては、a軸長が499.7pm以上502.6pm以下であり、かつc軸長が405.7pm以上408.4pm以下であるのが好ましい。
In addition, regarding a low Co hydrogen storage alloy having a CaCu 5 type crystal structure that can be represented by the general formula MmNi a Mn b Al c Co d Fe e ,
(E) In the composition of 5.25 ≦ ABx <5.30, the a-axis length is preferably 500.5 pm or more and 503.0 pm or less, and the c-axis length is preferably 405.6 pm or more and 407.9 pm or less. .
(F) In the composition of 5.30 ≦ ABx <5.35, the a-axis length is preferably 500.0 pm or more and 502.8 pmpm or less, and the c-axis length is preferably 405.6 pm or more and 408.2 pm or less. .
(G) In the composition of 5.35 ≦ ABx <5.40, the a-axis length is preferably 499.8 pm or more and 502.8 pm or less, and the c-axis length is preferably 405.6 pm or more and 408.3 pm or less. .
(H) In the composition of 5.40 ≦ ABx <5.45, the a-axis length is preferably 499.7 pm or more and 502.6 pm or less, and the c-axis length is preferably 405.7 pm or more and 408.4 pm or less. .

それぞれのABxの範囲によって上記の範囲のa軸長及びc軸長に制御することにより、ハイブリッド自動車などに求められる寿命特性、すなわち、水素吸蔵合金を粉砕し、篩い分けして粒度20〜53μmの範囲に調整して水素吸蔵合金粉末とし、この水素吸蔵合金粉末の平均粒径(;サイクル前粒度、D50)を粒度分布測定装置により測定した後、この水素吸蔵合金粉末2gを秤量してPCTホルダー中に入れ、1.75MPaの水素圧で2回表面洗浄し、次いで3MPaの水素を導入するようにして活性化を2回行い、次に、PCT装置により、水素吸蔵合金粉末2.0gに45℃にて水素の吸蔵・放出を50回繰り返すサイクル試験を行い、50サイクル試験後の水素吸蔵合金粉末の平均粒径(;サイクル後粒度、D50)を粒度分布測定装置により測定したときの、サイクル前粒度に対するサイクル後粒度の割合(微粉化残存率(%))が50%以上を示す寿命特性、を備えた水素吸蔵合金とすることができる。   By controlling the a-axis length and c-axis length within the above ranges depending on the range of ABx, the life characteristics required for a hybrid vehicle or the like, that is, the hydrogen storage alloy is pulverized and sieved to a particle size of 20 to 53 μm. The hydrogen storage alloy powder was adjusted to the range, and after measuring the average particle size (pre-cycle particle size, D50) of this hydrogen storage alloy powder with a particle size distribution measuring device, 2 g of this hydrogen storage alloy powder was weighed and PCT holder Then, the surface was washed twice with a hydrogen pressure of 1.75 MPa, and then activated twice by introducing 3 MPa of hydrogen. Next, with a PCT apparatus, 2.0 g of hydrogen storage alloy powder was added to 45 g. A cycle test is repeated 50 times at 50 ° C, and the average particle size (particle size after cycle, D50) of the hydrogen storage alloy powder after the 50 cycle test is measured. When measured by the apparatus, the ratio of the cycle after the particle size for the previous cycle granularity (micronized residual rate (%)) can be a hydrogen storage alloy having a life characteristic, showing more than 50%.

但し、測定するサンプル(水素吸蔵合金)の粒度が極めて細かい微粉であったり、合金表面の酸化が激しい場合には、上記の活性化条件では正確なデータが得られないことがある。そのため、この場合には上記の活性化条件における時間及び温度を引き上げることにより測定精度を上げるのが好ましい。   However, if the sample to be measured (hydrogen storage alloy) is very fine in particle size or the surface of the alloy is heavily oxidized, accurate data may not be obtained under the above activation conditions. Therefore, in this case, it is preferable to increase the measurement accuracy by raising the time and temperature under the above activation conditions.

ハイブリッド自動車の用途に求められる水準の高耐久性を維持するためには、50サイクル後の微粉化残存率(%))が50%以上であることが必要である。上述のようにABxの範囲毎にa軸長及びc軸長を制御することにより、Coの組成割合(モル比)が0.35以下であるから安価で、しかも上述のように次世代ハイブリッド自動車用電池の負極活物質に要求される高耐久性を満足する水素吸蔵合金を提供することができる。   In order to maintain the high durability required for the application of the hybrid vehicle, the pulverization residual ratio (%) after 50 cycles needs to be 50% or more. As described above, by controlling the a-axis length and the c-axis length for each range of ABx, the Co composition ratio (molar ratio) is 0.35 or less, so it is inexpensive, and as described above, the next-generation hybrid vehicle It is possible to provide a hydrogen storage alloy that satisfies the high durability required for the negative electrode active material of a battery.

このような高耐久性は、ハイブリッド自動車用途だけではなく他の用途に使用される電池においても得られるものであるから、高耐久性という点に関してその用途をハイブリッド自動車用に限定するものではない。   Since such high durability can be obtained not only in hybrid vehicle applications but also in batteries used for other applications, the application is not limited to hybrid vehicles in terms of high durability.

Ni、Mn、Al及びCo、或いは、Ni、Mn、Al、Co及びFeの組成割合に関しては、上述のように5.2≦a+b+c+d(+e)≦5.5、中でも好ましくは5.25≦a+b+c+d(+e)又はa+b+c+d(+e)≦5.45の範囲内で適宜調整すればよいが、本発明の低Co水素吸蔵合金の特徴を考えると、Coの組成割合(モル比)を低くし、Ni、Mn、Al、Feの割合およびABxを調整するとともに製造条件を調整することによって、結晶格子のa軸長さおよびc軸長さ、並びに平衡水素圧を調整するのがよい。よって、各元素の組成割合は、例えば先ずCo及びNiの組成割合(モル比)を決め、次にMnの組成割合が所定範囲内に入るようにMn、Al、Feの組成割合を変えてABxを調整するようにして合金組成を決定するのが好ましい。   Regarding the composition ratio of Ni, Mn, Al and Co, or Ni, Mn, Al, Co and Fe, as described above, 5.2 ≦ a + b + c + d (+ e) ≦ 5.5, and preferably 5.25 ≦. It may be appropriately adjusted within the range of a + b + c + d (+ e) or a + b + c + d (+ e) ≦ 5.45, but considering the characteristics of the low Co hydrogen storage alloy of the present invention, the Co composition ratio (molar ratio) is low. Then, it is preferable to adjust the a-axis length and c-axis length of the crystal lattice and the equilibrium hydrogen pressure by adjusting the ratio of Ni, Mn, Al, Fe and ABx and adjusting the manufacturing conditions. Therefore, the composition ratio of each element is determined, for example, by first determining the composition ratio (molar ratio) of Co and Ni, and then changing the composition ratio of Mn, Al, and Fe so that the composition ratio of Mn falls within a predetermined range. It is preferable to determine the alloy composition so as to adjust the above.

Coの割合(d)は、0<d≦0.35、好ましくは0<d≦0.3、更に好ましくは0<d≦0.2の範囲内で調整するのがよい。0<d≦0.35の範囲内であれば、水素吸蔵特性や微粉化特性を劣化させることもなく、しかも充分にコスト削減の利益を享受できる。   The Co ratio (d) is adjusted within the range of 0 <d ≦ 0.35, preferably 0 <d ≦ 0.3, and more preferably 0 <d ≦ 0.2. If it is in the range of 0 <d ≦ 0.35, the hydrogen occlusion characteristic and the pulverization characteristic are not deteriorated, and the cost reduction can be sufficiently enjoyed.

Niの割合(a)は、4.0≦a≦4.7、好ましくは4.1≦a≦4.6、更に好ましくは4.2≦a≦4.5の範囲内で調整するのがよい。4.0≦a≦4.7の範囲内であれば、充分な出力特性を得ることができ、しかも微粉化特性や寿命特性に悪影響を与えることもない。   The ratio (a) of Ni is adjusted within the range of 4.0 ≦ a ≦ 4.7, preferably 4.1 ≦ a ≦ 4.6, and more preferably 4.2 ≦ a ≦ 4.5. Good. If it is within the range of 4.0 ≦ a ≦ 4.7, sufficient output characteristics can be obtained, and the pulverization characteristics and life characteristics are not adversely affected.

Mnの割合(b)は、0.30≦b≦0.65の範囲内で調整するのがよい。本発明の合金においては、Mnの割合も重要な要素であり、Mnの割合を0.30≦b≦0.65の範囲に調整しないと、50サイクル後の微粉化残存率を50%以上に確保することは難しい。また、45℃における圧力−組成等温線図(PCT曲線)において、水素吸蔵量(H/M)0.5における平衡水素圧を0.055MPa以下にする観点からは、好ましくは0.31≦b≦0.65、平衡水素圧が0.050MPa以下にする観点からは0.32≦b≦0.65であり、中でも好ましくは0.35≦b≦0.60、更に好ましくは0.35≦b≦0.55である。   The ratio (b) of Mn is preferably adjusted within the range of 0.30 ≦ b ≦ 0.65. In the alloy of the present invention, the proportion of Mn is also an important factor, and if the proportion of Mn is not adjusted in the range of 0.30 ≦ b ≦ 0.65, the pulverization residual rate after 50 cycles will be 50% or more. It is difficult to secure. Further, in the pressure-composition isotherm diagram (PCT curve) at 45 ° C., from the viewpoint of setting the equilibrium hydrogen pressure at a hydrogen storage amount (H / M) of 0.5 to 0.055 MPa or less, preferably 0.31 ≦ b ≦ 0.65 and 0.32 ≦ b ≦ 0.65 from the viewpoint of setting the equilibrium hydrogen pressure to 0.050 MPa or less, preferably 0.35 ≦ b ≦ 0.60, more preferably 0.35 ≦ b ≦ 0.55.

Alの割合(c)は、0.20≦c≦0.50の範囲内で調整するのがよい。0.2≦c≦0.5の範囲内であれば、プラトー圧が必要以上に高くなって充放電のエネルギー効率を悪化させる影響が少なく、しかも水素吸蔵量を低下させる影響も少ない。また、45℃における圧力−組成等温線図(PCT曲線)において、水素吸蔵量(H/M)0.5における平衡水素圧を0.055MPa以下にする観点からは、好ましくは0.21≦c≦0.50、平衡水素圧が0.050MPa以下にする観点からは0.22≦c≦0.50であり、中でも好ましくは0.30≦c≦0.50、更に好ましくは0.30≦c≦0.45である。   The proportion (c) of Al is preferably adjusted within the range of 0.20 ≦ c ≦ 0.50. If it is in the range of 0.2 ≦ c ≦ 0.5, the plateau pressure becomes higher than necessary and the influence of deteriorating the energy efficiency of charge / discharge is small, and the influence of reducing the hydrogen storage amount is also small. Further, in the pressure-composition isotherm diagram (PCT curve) at 45 ° C., from the viewpoint of setting the equilibrium hydrogen pressure at a hydrogen storage amount (H / M) of 0.5 to 0.055 MPa or less, preferably 0.21 ≦ c ≦ 0.50 and 0.22 ≦ c ≦ 0.50 from the viewpoint of setting the equilibrium hydrogen pressure to 0.050 MPa or less, preferably 0.30 ≦ c ≦ 0.50, and more preferably 0.30 ≦ c ≦ 0.45.

Feの割合(e)は、0<e≦0.11、好ましくは0.001<e≦0.11、更に好ましくは0.002<e≦0.11の範囲内で調整するのがよい。0<e≦0.11の範囲内であれば、活性度を低下させる影響も少なく、微粉化特性を向上させることができる。   The ratio (e) of Fe is adjusted within the range of 0 <e ≦ 0.11, preferably 0.001 <e ≦ 0.11, and more preferably 0.002 <e ≦ 0.11. If it is in the range of 0 <e ≦ 0.11, there will be little influence which reduces activity and it can improve the pulverization characteristic.

上記組成において「Mm」は、少なくともLa及びCeを含む希土類系の混合物(ミッシュメタル)であればよい。通常のMmは、La及びCeのほかにPr、Nd、Sm等の希土類を含んでいる。例えばCe(40〜50%)、La(20〜40%)、Pr、Ndを主要構成元素とする希土類混合物を挙げることができる。Mm中のLaの含有量は、Mm中の含有量において10〜90質量%、特に10〜85質量%、中でも15〜30重量%、その中でも特に18〜30重量%であるのが好ましい。   In the above composition, “Mm” may be a rare earth-based mixture (Misch metal) containing at least La and Ce. Normal Mm contains rare earths such as Pr, Nd, and Sm in addition to La and Ce. For example, a rare earth mixture containing Ce (40 to 50%), La (20 to 40%), Pr, and Nd as main constituent elements can be given. The content of La in Mm is preferably 10 to 90% by mass, particularly 10 to 85% by mass, particularly 15 to 30% by weight, and particularly preferably 18 to 30% by weight, based on the content in Mm.

なお、本発明の水素吸蔵合金は、本発明が所望する効果に影響を与えない程度の不純物を含んでいてもよい。例えばTi,Mo,W,Si,Ca,Pb,Cd,Mgのいずれかの不純物を0.05重量%程度以下であれば含んでいてもよい。   In addition, the hydrogen storage alloy of this invention may contain the impurity of the grade which does not affect the effect which this invention desires. For example, any impurity of Ti, Mo, W, Si, Ca, Pb, Cd, and Mg may be included as long as it is about 0.05% by weight or less.

上記の要件を満たす低Co水素吸蔵合金の中でも、45℃における圧力−組成等温線図(PCT曲線)において、水素吸蔵量(H/M)0.5における平衡水素圧が0.06MPa以下であるもの、特に0.055MPa以下、中でも特に0.050MPa以下であるものが好ましい。   Among the low-Co hydrogen storage alloys that satisfy the above requirements, the equilibrium hydrogen pressure at a hydrogen storage amount (H / M) of 0.5 is 0.06 MPa or less in the pressure-composition isotherm diagram (PCT curve) at 45 ° C. In particular, those having a pressure of 0.055 MPa or less, particularly 0.050 MPa or less are preferred.

ここで、45℃における圧力−組成等温線図(PCT曲線)において、水素吸蔵量(H/M)が0.5である時とは、平衡水素圧がプラトー領域にある状態の略中心を意味し、プラトー領域の圧力の平均値の指標としての意味を有している。   Here, in the pressure-composition isotherm diagram (PCT curve) at 45 ° C., when the hydrogen storage amount (H / M) is 0.5, it means the approximate center of the state where the equilibrium hydrogen pressure is in the plateau region. It has a meaning as an index of the average value of the pressure in the plateau region.

平衡水素圧が0.06MPa以下であると、水素の吸蔵・放出を200回繰り返した後の微粉化残存率が顕著に高まり、寿命特性(耐久性)が顕著に高まることが確認されている。このような平衡水素圧と微粉化特性との関係について検討すると、数十サイクル程度の吸蔵・放出サイクルでは平衡水素圧は微粉化特性に影響しないが、電気自動車(EV)やハイブリッド自動車(HEV)などのように長期サイクル使用を想定する必要がある場合には、平衡水素圧を0.06MPa以下とすることが寿命特性(耐久性)を維持する上で特に重要である。このようなメカニズムは試験的に確かめた訳ではないが、水素吸蔵合金は水素の吸蔵・放出に伴い、格子体積の膨張収縮が起こり、微粉化を引き起こす。特に水素の放出、つまり格子体積が収縮する時に微粉化を引き起こし易い。そのため、平衡水素圧が高く容易に水素を放出する合金ほど、格子体積の収縮速度が速いため合金が割れ易く、微粉化特性の低下を引き起こすのではないかと考えられる。   It has been confirmed that when the equilibrium hydrogen pressure is 0.06 MPa or less, the residual pulverization rate after repeating the absorption and release of hydrogen 200 times is remarkably increased, and the life characteristics (durability) are remarkably increased. Examining the relationship between the equilibrium hydrogen pressure and the pulverization characteristics, the equilibrium hydrogen pressure does not affect the pulverization characteristics in the storage / release cycle of about several tens of cycles, but the electric vehicle (EV) and the hybrid vehicle (HEV) When it is necessary to assume long-term cycle use as in the above, it is particularly important to maintain the life characteristic (durability) that the equilibrium hydrogen pressure is 0.06 MPa or less. Although such a mechanism has not been confirmed experimentally, hydrogen storage alloys cause expansion and contraction of the lattice volume as hydrogen is stored and released, which causes pulverization. Particularly when hydrogen is released, that is, when the lattice volume shrinks, it tends to cause fine powder. For this reason, it is considered that an alloy having a higher equilibrium hydrogen pressure and more readily releasing hydrogen has a higher lattice volume shrinkage rate, so that the alloy is more likely to be cracked, resulting in a decrease in pulverization characteristics.

上記平衡水素圧が、0.055MPa以下、更に0.050MPa以下となると、寿命特性(耐久性)は勿論よくなるが、そればかりか高温域における水素ガス発生の抑制や自己放電の減少の点でもさらに好ましくなる。   When the equilibrium hydrogen pressure is 0.055 MPa or less, and further 0.050 MPa or less, the life characteristics (durability) are of course improved, but not only in terms of suppression of hydrogen gas generation and reduction of self-discharge in a high temperature range. It becomes preferable.

その一方で、水素吸蔵量(H/M)0.5における平衡水素圧の下限値としては、0.020MPa以上、特に0.030MPa以上、中でも特に0.040MPa以上であるのが好ましい。   On the other hand, the lower limit of the equilibrium hydrogen pressure at a hydrogen storage amount (H / M) of 0.5 is preferably 0.020 MPa or more, particularly 0.030 MPa or more, and particularly preferably 0.040 MPa or more.

水素吸蔵合金負極の平衡電位(20℃、6MKOH、1気圧、酸化水銀電極基準)と平衡水素圧との関係は次のネルンスト式で与えられる。
Eeq(H2O/H)−Eeq(HgO/Hg)=−0.9324−0.0291LogPH2
The relationship between the equilibrium potential (20 ° C., 6 MKOH, 1 atm, mercury oxide electrode standard) of the hydrogen storage alloy negative electrode and the equilibrium hydrogen pressure is given by the following Nernst equation.
Eeq (H 2 O / H) -Eeq (HgO / Hg) = - 0.9324-0.0291LogPH2

この式から分るように、平衡水素圧が低くなり過ぎると、電池の負極として用いた場合に、負極の平衡電位が貴な方向にシフトし、電池電圧が低下して十分な出力特性が得られなくなる可能性がある。   As can be seen from this equation, if the equilibrium hydrogen pressure is too low, the equilibrium potential of the negative electrode will shift in a noble direction when used as the negative electrode of the battery, and the battery voltage will drop to obtain sufficient output characteristics. It may not be possible.

EV及びHEV用途に水素吸蔵合金を使用する場合、単セルを数十〜数百本直列につないで使用することを考慮する必要がある。つまり、他の用途では問題とならない各単セル一本当りの極僅かな電圧差がEV及びHEV用途では全体の電圧に大きな影響を及ぼすことになる。そのため、平衡水素圧の上限のみならず、平衡水素圧の圧力範囲が重要であり、0.06MPa〜0.02MPa、好ましくは0.06MPa〜0.03MPa、さらに好ましくは0.06MPa〜0.04MPaの範囲に調整することが重要である。   When using a hydrogen storage alloy for EV and HEV applications, it is necessary to consider using several tens to hundreds of single cells connected in series. That is, a very slight voltage difference per single cell, which is not a problem in other applications, greatly affects the overall voltage in EV and HEV applications. Therefore, not only the upper limit of the equilibrium hydrogen pressure but also the pressure range of the equilibrium hydrogen pressure is important, and is 0.06 MPa to 0.02 MPa, preferably 0.06 MPa to 0.03 MPa, more preferably 0.06 MPa to 0.04 MPa. It is important to adjust to the range.

なお、プラトー圧の測定方法を後述する実施例に示したが、測定するサンプル(水素吸蔵合金)の粒度が極めて細かい微粉であったり、合金表面の酸化が激しい場合には、実施例で示した測定方法の活性化条件では正確なデータが得られないことがある。そのため、この場合には実施例で示した活性化の時間及び温度を引き上げることにより測定精度を上げるのが好ましい。また、そのようにしても正確なデータが得られない場合、例えば、電池を解体して得られた負極合金のように、微粉化が進み、合金表面の酸化が激しく、さらには合金成分以外の添加物を含有するようなもの(測定サンプル)については、それらの原因によりPCT測定に関与しなかった重量分を差し引いて考える必要がある。その方法としては、実施例において示した開放型試験セルにより20サイクル容量を求め、「20サイクル容量(mAh/g)」=((96500(A・s)×[H/M])/(3600(s/h)×水素吸蔵合金1金属あたりの平均原子量(g)))×1000(mA/A)の式から[H/M]を求める。そして、この[H/M]に合致するよう合金重量を換算したPCTデータを求め、その[H/M]0.5における平衡水素圧を求めるようにすればよい。   In addition, although the measuring method of the plateau pressure was shown in the Example mentioned later, when the particle size of the sample (hydrogen storage alloy) to be measured was very fine or the oxidation of the alloy surface was intense, it was shown in the Example. Accurate data may not be obtained under the activation conditions of the measurement method. Therefore, in this case, it is preferable to increase the measurement accuracy by raising the activation time and temperature shown in the embodiment. In addition, when accurate data cannot be obtained even in such a manner, for example, as in the case of a negative electrode alloy obtained by disassembling a battery, pulverization proceeds, the oxidation of the alloy surface is intense, and other than the alloy components For those containing an additive (measurement sample), it is necessary to subtract the weight that was not involved in the PCT measurement due to those causes. As the method, 20 cycle capacity is calculated | required with the open type test cell shown in the Example, "20 cycle capacity (mAh / g)" = ((96500 (A * s) * [H / M]) / (3600 [S / h] × average atomic weight per hydrogen storage alloy (g))) × 1000 (mA / A) [H / M] is determined. Then, PCT data obtained by converting the alloy weight so as to match this [H / M] may be obtained, and the equilibrium hydrogen pressure at the [H / M] 0.5 may be obtained.

ここで言うところの水素吸蔵合金1金属あたりの平均原子量とは、例えばLaNiの場合、「水素吸蔵合金1金属あたりの平均原子量(g)」=(138.9+58.7×5)/6=72.1(g)のことである。For example, in the case of LaNi 5 , the average atomic weight per metal of the hydrogen storage alloy referred to here is “average atomic weight (g) per metal of the hydrogen storage alloy” = (138.9 + 58.7 × 5) / 6 = 72.1 (g).

電池を解体して得られた負極合金のようにアルカリ液中に浸漬した合金は、プラトー圧が0.002MPa程度は高くなる可能性がある。
また、使用済の電池を解体して得た水素吸蔵合金のプラトー圧は、使用前プラトー圧から0.01MPa程度高くなることはほとんどないから、使用済プラトー圧から使用前プラトー圧を推測することができる。
An alloy immersed in an alkaline solution such as a negative electrode alloy obtained by disassembling a battery may have a plateau pressure as high as about 0.002 MPa.
In addition, the plateau pressure of the hydrogen storage alloy obtained by disassembling the used battery rarely increases by about 0.01 MPa from the pre-use plateau pressure, so the pre-use plateau pressure should be estimated from the used plateau pressure. Can do.

(低Co水素吸蔵合金の製造方法)
本発明の低Co水素吸蔵合金の製造方法は特に限定するものではないが、一般式MmNiaMnbAlcCod(4.0≦a≦4.7、0.3≦b≦0.65、0.2≦c≦0.5、0<d≦0.35、5.2≦a+b+c+d≦5.5)又は一般式MmNiaMnbAlcCodFee(式中、Mmはミッシュメタル、4.0≦a≦4.7、0.3≦b≦0.65、0.2≦c≦0.5、0<d≦0.35、0<e≦0.11、5.2≦a+b+c+d+e≦5.5)の合金組成となるように、各水素吸蔵合金原料を秤量、混合した上で、結晶格子のa軸長及びc軸長がともに所定範囲になり、且つ45℃における圧力−組成等温線図(PCT曲線)における水素吸蔵量(H/M)0.5の平衡水素圧が所定値以下となるように製造方法及び製造条件を調整して水素吸蔵合金を製造すればよい。
(Production method of low Co hydrogen storage alloy)
Method for producing a low-Co hydrogen storage alloys of the present invention is not particularly limited, the general formula MmNi a Mn b Al c Co d (4.0 ≦ a ≦ 4.7,0.3 ≦ b ≦ 0.65 0.2 ≦ c ≦ 0.5, 0 <d ≦ 0.35, 5.2 ≦ a + b + c + d ≦ 5.5) or the general formula MmNi a Mn b Al c Co d Fe e (where Mm is Misch metal) 4.0 ≦ a ≦ 4.7, 0.3 ≦ b ≦ 0.65, 0.2 ≦ c ≦ 0.5, 0 <d ≦ 0.35, 0 <e ≦ 0.11, 5.2 ≦ a + b + c + d + e ≦ 5.5) After each hydrogen storage alloy raw material is weighed and mixed, the a-axis length and c-axis length of the crystal lattice are both within a predetermined range, and 45 ° C. And a production method such that the equilibrium hydrogen pressure of hydrogen storage amount (H / M) 0.5 in the pressure-composition isotherm diagram (PCT curve) in FIG. The hydrogen storage alloy may be manufactured by adjusting the manufacturing conditions.

例えば、水素吸蔵合金原料を秤量、混合し、この混合物を溶解して鋳造し、次いで熱処理するようにして水素吸蔵合金を製造すればよく、この際、鋳造条件(鋳造方法、鋳造温度、冷却速度など)、熱処理条件などの製造条件を合金組成に合わせて適宜選択、制御することによって、結晶格子のa軸長及びc軸長を所定範囲に調整することができる。多くの場合、鋳造における冷却速度を速くすれば結晶格子のa軸長及びc軸長を変化させることができ、また、熱処理温度を高くすれば多くの場合には結晶格子のc軸長を成長させることができる。但し、合金種によっては熱処理温度が低温であってもc軸長が成長するものもあるから、合金種によって適宜制御することが必要である。   For example, the hydrogen storage alloy raw material may be weighed and mixed, and the mixture is melted and cast, followed by heat treatment to produce the hydrogen storage alloy. At this time, the casting conditions (casting method, casting temperature, cooling rate) may be used. The a-axis length and the c-axis length of the crystal lattice can be adjusted to a predetermined range by appropriately selecting and controlling manufacturing conditions such as heat treatment conditions according to the alloy composition. In many cases, the a-axis length and the c-axis length of the crystal lattice can be changed by increasing the cooling rate in casting, and the c-axis length of the crystal lattice is often increased by increasing the heat treatment temperature. Can be made. However, some alloy types grow the c-axis length even when the heat treatment temperature is low, so it is necessary to appropriately control the alloy type.

また、結晶格子のa軸長及びc軸長をともに所定範囲内に入るように調整するには、結晶を均質に成長させることも重要な要素の一つである。結晶の均質化を図るためには、熱処理のほかにも、例えば特開2002−212601号に開示されているように、熱処理前の合金を分級して合金粉末の粒径を制御することも有効であるとも考えられる。よって、このような手段も結晶格子のa軸長及びc軸長を所望の範囲に調整する手段の一つとして採用することが可能である。   Further, in order to adjust both the a-axis length and the c-axis length of the crystal lattice so as to fall within a predetermined range, it is one of important factors to grow the crystal uniformly. In order to homogenize crystals, in addition to heat treatment, it is also effective to classify the alloy before heat treatment and control the particle size of the alloy powder as disclosed in, for example, JP-A-2002-212601. It is thought that it is. Therefore, such means can also be adopted as one of means for adjusting the a-axis length and c-axis length of the crystal lattice to a desired range.

また、プラトー圧を調整するには、ABxの値、MnやAlの置換量、鋳造時の冷却速度、熱処理(アニール)条件特に熱処理温度などを合金組成に合わせて適宜調整すればよい。   In order to adjust the plateau pressure, the value of ABx, the substitution amount of Mn or Al, the cooling rate at the time of casting, the heat treatment (annealing) conditions, particularly the heat treatment temperature, etc. may be appropriately adjusted according to the alloy composition.

多くの場合、ABxの値を大きくしたり、MnやAlの置換量を増加させることでプラトー圧を低下させることができるが、これらのバランスが重要である。   In many cases, the plateau pressure can be lowered by increasing the value of ABx or increasing the substitution amount of Mn or Al, but the balance between these is important.

また、一般的な水冷式鋳型であれば、鋳造時の冷却速度は、溶湯温度が高温であることにより温度差が大きいことから、プラトー圧に与える影響範囲を十分に超えているため、従来はプラトー圧には影響しないものと考えていた。しかし、実際に冷却速度を速くしてみた結果、プラトー圧に影響することが判明した。   Also, in the case of a general water-cooled mold, the cooling rate at the time of casting has a large temperature difference due to the high temperature of the molten metal, and thus has sufficiently exceeded the range of influence on the plateau pressure. I thought it would not affect the plateau pressure. However, as a result of actually increasing the cooling rate, it was found that it affects the plateau pressure.

鋳造方法としては、鋳型鋳造法が好ましいが、例えばツインロール法(具体的には特願2002−299136の段落[0013]〜[0016]参照)、その他の鋳造法でも製造可能である。   As the casting method, a mold casting method is preferable, but for example, a twin roll method (specifically, refer to paragraphs [0013] to [0016] of Japanese Patent Application No. 2002-299136) and other casting methods can be used.

ここでは、鋳型鋳造法による製造方法の一例について説明する。   Here, an example of the manufacturing method by the casting method will be described.

先ず、所望の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溶湯となす。これを鋳型、例えば水冷型の鋳型に流し込んで水素吸蔵合金を1350〜1550℃で鋳造し、所定の冷却速度(所定の冷却水量)で冷却する。この際の鋳湯温度は1200〜1450℃とする。なお、ここでいう鋳造温度とは、鋳造開始時(鋳型注ぎ込み前)のルツボ内溶湯温度であり、鋳湯温度とは鋳型注ぎ込み口温度(鋳型前温度)である。   First, the hydrogen storage alloy raw material is weighed and mixed so as to have a desired alloy composition, and the hydrogen storage alloy raw material is melted into a molten metal using, for example, a high-frequency heating melting furnace by induction heating. This is poured into a mold, for example, a water-cooled mold, and a hydrogen storage alloy is cast at 1350 to 1550 ° C. and cooled at a predetermined cooling rate (a predetermined amount of cooling water). The casting temperature at this time shall be 1200-1450 degreeC. The casting temperature here is the temperature of the molten metal in the crucible at the start of casting (before pouring the mold), and the casting temperature is the temperature of the mold pouring port (temperature before the mold).

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1040〜1080℃、3〜6時間が好ましい。   Next, the obtained hydrogen storage alloy is heat-treated in an inert gas atmosphere, for example, argon gas. The heat treatment conditions are preferably 1040 to 1080 ° C. and 3 to 6 hours.

なお、上述のように、鋳造時の冷却速度は、水素吸蔵合金の結晶格子のa軸長およびc軸長ばかりではなく、プラトー圧にも影響する。また、冷却速度が遅過ぎると、得られる水素吸蔵合金は十分な寿命特性が得られなくなり、冷却速度が速過ぎると、良好な初期活性が得られなくなる。そのため、水素吸蔵合金の結晶格子のa軸長、c軸長及びプラトー圧ばかりではなく、寿命特性や初期活性なども考慮して、適当な冷却速度を設定することが重要である。   As described above, the cooling rate during casting affects not only the a-axis length and the c-axis length of the crystal lattice of the hydrogen storage alloy, but also the plateau pressure. Further, if the cooling rate is too slow, the obtained hydrogen storage alloy cannot obtain sufficient life characteristics, and if the cooling rate is too fast, good initial activity cannot be obtained. Therefore, it is important to set an appropriate cooling rate in consideration of not only the a-axis length, c-axis length and plateau pressure of the hydrogen storage alloy crystal lattice, but also life characteristics and initial activity.

(低Co水素吸蔵合金の利用)
得られた水素吸蔵合金(インゴット)は、粗粉砕、微粉砕により必要な粒度の水素吸蔵合金粉末とし、必要に応じて、金属材料や高分子樹脂等により合金表面を被覆したり、酸やアルカリで表面を処理したりするなど適宜表面処理を施し、各種の電池の負極活物質として用いることができる。ただし、必要に応じてであるから、このような処理は常に必要な訳ではない。
(Use of low Co hydrogen storage alloy)
The obtained hydrogen storage alloy (ingot) is roughly pulverized and finely pulverized to obtain a hydrogen storage alloy powder having the required particle size. If necessary, the surface of the alloy is coated with a metal material or a polymer resin, or an acid or alkali It can be used as a negative electrode active material for various batteries by appropriately performing a surface treatment, such as treating the surface with. However, since it is necessary, such processing is not always necessary.

電池用負極の調製は、負極活物質に公知の方法により結着剤、導電助剤などを混合、成形すれば水素吸蔵合金負極を製造できる。   The negative electrode for a battery can be prepared by mixing a negative electrode active material with a binder, a conductive auxiliary agent, and the like by a known method and molding the negative electrode active material.

このようにして得られる水素吸蔵合金負極は、二次電池のほか一次電池(燃料電池含む)にも利用することができる。例えば、水酸化ニッケルを活物質とする正極と、アルカリ水溶液よりなる電解液と、セパレータからニッケル−MH(MetalHydride)二次電池を構成することができ、電気自動車、ハイブリッド自動車、燃料電池(リチウム電池など他の電池と組み合わせて使用するハイブリッド型の燃料電池も含む)、小型又は携帯型の各種電気機器、電動工具などの電源用途に好適に利用することができる。   The hydrogen storage alloy negative electrode thus obtained can be used not only for secondary batteries but also for primary batteries (including fuel cells). For example, a nickel-MH (MetalHydride) secondary battery can be composed of a positive electrode using nickel hydroxide as an active material, an electrolytic solution made of an alkaline aqueous solution, and a separator, and can be an electric vehicle, hybrid vehicle, fuel cell (lithium battery). In addition, a hybrid fuel cell used in combination with other batteries, etc.), various electric devices such as small or portable electric devices, power tools, and the like can be suitably used.

なお、本明細書において「ハイブリッド自動車」とは、電気モータと内燃エンジンという2つの動力源を併用した自動車の意味であり、この際「内燃エンジン」にはガソリンエンジンばかりでなく、ディ−ゼルエンジン、その他のエンジンも含まれる。   In the present specification, the term “hybrid vehicle” means a vehicle that uses two power sources, that is, an electric motor and an internal combustion engine. In this case, the “internal combustion engine” includes not only a gasoline engine but also a diesel engine. Other engines are also included.

中でも、本発明の低Co水素吸蔵合金は、電動工具やデジタルカメラなどの電池のように充放電深度の限界域間(H/M=0若しくは約0.1〜約0.8)で充放電される電池ではなく、電気自動車やハイブリッド自動車用電池など、充放電深度の中心領域で充放電される電池の負極活物質に用いた場合に、初期活性、寿命特性(サイクル特性)ともに顕著に優れた性能を発揮するため、このような充放電深度の中心領域で充放電される電池の負極活物質として特に好ましい。   Among them, the low Co hydrogen storage alloy of the present invention is charged / discharged between the limit areas of charge / discharge depth (H / M = 0 or about 0.1 to about 0.8) like batteries of electric tools and digital cameras. When used as a negative electrode active material for batteries that are charged / discharged in the central region of the charge / discharge depth, such as batteries for electric vehicles and hybrid vehicles, rather than used batteries, both initial activity and life characteristics (cycle characteristics) are significantly superior. In particular, the negative electrode active material for a battery that is charged / discharged in the central region of such a charge / discharge depth is preferable.

ここで、「充放電深度の中心領域で充放電される電池」とは、充放電深度の限界域(H/M=0若しくは約0.1〜約0.8)には満たない水素吸蔵量領域で充放電される電池を意味し、例えばH/M=約0.2〜約0.7、特に約0.4〜0.6を主な使用領域とする電池が好ましく、具体的には電気自動車及びハイブリッド自動車などの自動車に搭載される電池を挙げることができる。   Here, the “battery charged / discharged in the central region of the charge / discharge depth” means a hydrogen storage amount that is less than the limit region of the charge / discharge depth (H / M = 0 or about 0.1 to about 0.8). It means a battery that is charged and discharged in a region, for example, a battery having H / M = about 0.2 to about 0.7, especially about 0.4 to 0.6 as a main use region is preferable. Examples thereof include batteries mounted on automobiles such as electric vehicles and hybrid vehicles.

なお、ヒートポンプ、太陽・風力などの自然エネルギーの貯蔵、水素貯蔵、アクチュエータなどに使用される水素吸蔵合金への利用も可能である。   Note that it is also possible to use it for hydrogen storage alloys used in heat pumps, storage of natural energy such as solar and wind power, hydrogen storage, and actuators.

以下、本発明を実施例に基づき具体的に説明する。   Hereinafter, the present invention will be specifically described based on examples.

[サンプルの作製]
表1に示した合金組成となるように、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いれて高周波溶解炉に固定し、10-4Torr以下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て水冷式銅鋳型に流し込み、表2に示した鋳造温度で鋳造を行い、表2に示した冷却水量で冷却を行い、合金を得た。さらに、この合金をアルゴン雰囲気中で1060℃、6時間の熱処理を行い、インゴット状の水素吸蔵合金(サンプル1〜37)を得た。
[Preparation of sample]
Each hydrogen storage alloy raw material was weighed and mixed so as to have the alloy composition shown in Table 1, and the mixture was put in a crucible and fixed in a high-frequency melting furnace, and after being evacuated to 10 -4 Torr or less, argon was added. It was heated and dissolved in a gas atmosphere, poured into a water-cooled copper mold, cast at the casting temperature shown in Table 2, and cooled with the amount of cooling water shown in Table 2 to obtain an alloy. Furthermore, this alloy was heat-treated at 1060 ° C. for 6 hours in an argon atmosphere to obtain ingot-like hydrogen storage alloys (samples 1 to 37).

なお、Ceの含有量については表1に示した範囲内であることは確認できているが、より詳細な定量はできていない。また、不純物については定量できていない。   Although it has been confirmed that the Ce content is within the range shown in Table 1, more detailed quantification has not been achieved. Further, impurities cannot be quantified.

Figure 0003965209
Figure 0003965209

[特性及び物性評価]
上記で得られたサンプル1〜37について、下記に示す方法によって諸物性値及び諸特性値を測定し、結果を表2に示した。
[Characteristics and physical property evaluation]
With respect to Samples 1 to 37 obtained above, various physical property values and various characteristic values were measured by the methods shown below, and the results are shown in Table 2.

<a軸長><c軸長>
水素吸蔵合金(インゴット)を粉砕し、篩い分けして−20μm(20μmφの篩目を通過する粒子径)に分級したものをガラスホルダーに充填して粉末X線回折装置(RIGAKU製XRD)に供した。CuKα線により1°/minの走査速度、100−150°の角度で測定を行い、誤差関数測定法(wilson&pike法)により格子定数の精密化を行った上、a軸長(pm)及びc軸長(pm)を算出した。算出したa軸長及びc軸長の値には±0.1pmのばらつきがある。
<A-axis length><c-axislength>
A hydrogen storage alloy (ingot) is crushed, sieved, and classified to -20 μm (particle diameter passing through a 20 μmφ sieve mesh), filled in a glass holder, and supplied to a powder X-ray diffractometer (XRD manufactured by RIGAKU). did. Measurement was performed at a scanning speed of 1 ° / min with CuKα ray at an angle of 100-150 °, and the lattice constant was refined by an error function measurement method (wilson & pike method), and the a-axis length (pm) and c-axis The length (pm) was calculated. The calculated a-axis length and c-axis length values have a variation of ± 0.1 pm.

尚、精密化するのに使用したピークは以下の通りである。
・100〜104°付近にあるミラー指数(303)で指数付けされるピーク。
・105〜106°付近にあるミラー指数(321)で指数付けされるピーク。
・106〜107°付近にあるミラー指数(402)で指数付けされるピーク。
・110〜114°付近にあるミラー指数(411)で指数付けされるピーク。
・116〜118°付近にあるミラー指数(313)で指数付けされるピーク。
・126〜129°付近にあるミラー指数(412)で指数付けされるピーク。
・129〜132°付近にあるミラー指数(501)で指数付けされるピーク。
・139〜142°付近にあるミラー指数(331)で指数付けされるピーク。
The peaks used for refinement are as follows.
・ Peak indexed by Miller index (303) around 100 ~ 104 °.
A peak indexed with the Miller index (321) near 105-106 °.
A peak indexed with the Miller index (402) around 106-107 °.
A peak indexed with the Miller index (411) around 110-114 °.
A peak indexed with the Miller index (313) around 116-118 °.
A peak indexed with the Miller index (412) around 126-129 °.
A peak indexed with the Miller index (501) near 129-132 °.
・ Peak indexed by Miller index (331) around 139-142 °.

<PCT容量(H/M)><プラトー圧(PH2/MPa)>
水素吸蔵合金(インゴット)を粉砕し、篩い分けして300μm〜500μm(300μmφの篩目を通過しないが、500μmφの篩目を通過する粒子径)に分級したものをPCT装置(自動ジーベルツ装置(鈴木商館製))により、45℃にてPCT曲線を測定した時の0.5MPaにおける水素吸蔵量(H/M)、並びにそのように測定した時のプラトー圧(H/M=0.5、MPa)を求めた。
<PCT capacity (H / M)><plateau pressure (PH2 / MPa)>
A hydrogen storage alloy (ingot) is pulverized and sieved, and then classified into 300 μm to 500 μm (a particle diameter that does not pass through a 300 μmφ screen but passes through a 500 μm screen) is a PCT device (automatic Siebelz device (Suzuki) )), The hydrogen storage amount (H / M) at 0.5 MPa when the PCT curve was measured at 45 ° C., and the plateau pressure (H / M = 0.5, MPa when measured as such) )

詳細に説明すると、PCT測定の前に次のような操作を実施した。   Specifically, the following operation was performed before the PCT measurement.

(1)合金付着水分処理:マントルヒーター(250℃)中、PCTホルダーを加熱した状態で1.75MPaの水素を導入し、10分間放置後、真空引きを行う一連の操作を2回実施した。     (1) Alloy adhesion moisture treatment: In a mantle heater (250 ° C.), 1.75 MPa of hydrogen was introduced while the PCT holder was heated, and after standing for 10 minutes, a series of operations for evacuation was performed twice.

(2)合金活性化処理:マントルヒーターからPCTホルダーを取り出し、3MPaの水素を導入し、10分間保持をした。その後、マントルヒーター(250℃)中でPCTホルダーを加熱した状態で10分間真空引きを行った。この一連の操作を2回実施した。     (2) Alloy activation treatment: The PCT holder was taken out from the mantle heater, 3 MPa hydrogen was introduced, and held for 10 minutes. Thereafter, evacuation was performed for 10 minutes while the PCT holder was heated in a mantle heater (250 ° C.). This series of operations was performed twice.

そして、マントルヒーターからPCTホルダーを取り出し、45℃の恒温槽にホルダーを移動させた後、真空引きを30分行い、その後、吸蔵終了圧力1.7MPaまでPCT測定を行った。得られた45℃における圧力−組成等温線図から、圧力が0.5MPaのときの水素吸蔵量をPCT容量H/M(H/M:金属原子M1個当たりの水素原子H量)、並びに、H/Mが0.5のときの圧力(MPa)をブラトー圧として求めた。   Then, the PCT holder was taken out from the mantle heater and moved to a 45 ° C. constant temperature bath, and then evacuation was performed for 30 minutes. Thereafter, the PCT measurement was performed up to an occlusion end pressure of 1.7 MPa. From the obtained pressure-composition isotherm diagram at 45 ° C., the amount of hydrogen occlusion when the pressure is 0.5 MPa is calculated as PCT capacity H / M (H / M: hydrogen atom H amount per M 1 metal atom), and The pressure (MPa) when H / M was 0.5 was determined as the Brato pressure.

<微粉化残存率(200−D(%vs.サンプル27))(10−D(%))(50−D(%))>
水素吸蔵合金(インゴット)を粉砕し、篩い分けして粒度20μm〜53μm(20μmφの篩目を通過しないが、53μmφの篩目を通過する粒子径)の範囲に調整して水素吸蔵合金粉末とした。この水素吸蔵合金粉末を粒度分布測定装置(日揮装(株)製マイクロトラック)により平均粒径(D50)を測定し、これをサイクル前粒度とした。
<Micronized residual rate (200-D (% vs. sample 27)) (10-D (%)) (50-D (%))>
The hydrogen storage alloy (ingot) is pulverized and sieved to adjust the particle size within the range of 20 μm to 53 μm (the particle diameter does not pass through a 20 μmφ screen but passes through a 53 μm screen) to obtain a hydrogen storage alloy powder. . The average particle size (D50) of this hydrogen storage alloy powder was measured by a particle size distribution measuring device (Microtrack manufactured by JGC Corporation), and this was used as the particle size before cycle.

次に、水素吸蔵合金粉末2gを秤量し、PCTホルダー中に試料を入れ、上記のPCT容量(H/M)測定と同様に、PCT測定前に行なった操作(1)(2)を実施した。   Next, 2 g of the hydrogen storage alloy powder was weighed, a sample was put in a PCT holder, and the operations (1) and (2) performed before the PCT measurement were performed in the same manner as the PCT capacity (H / M) measurement. .

活性化処理後、PCT装置(自動ジーベルツ装置(鈴木商館製))により、前記水素吸蔵合金粉末2.0gに水素の吸蔵・放出を10回、50回又は200回繰り返すサイクル試験を行った(温度条件:45℃、導入圧力:1.1MPa、吸蔵時間:300sec、排出圧力:0.0MPa、放出時間:420sec)。この際、水素が吸蔵されることにより導入圧の80%以下となった場合、自動的に1.1MPaまで水素が導入されるように設定した。   After the activation treatment, the PCT device (automatic Siebelz device (manufactured by Suzuki Shokan)) was used to perform a cycle test in which hydrogen storage / release was repeated 10 times, 50 times, or 200 times to 2.0 g of the hydrogen storage alloy powder (temperature). Conditions: 45 ° C., introduction pressure: 1.1 MPa, occlusion time: 300 sec, discharge pressure: 0.0 MPa, discharge time: 420 sec). At this time, it was set so that hydrogen was automatically introduced up to 1.1 MPa when the introduction pressure became 80% or less due to occlusion of hydrogen.

その後、回収して再び平均粒径(D50)を測定した時の平均粒径(D50)をサイクル後粒度とし、両平均粒径(D50)を使用して次式から10サイクル後、50サイクル後又は200サイクル後の微粉化残存率(%)を算出した。
微粉化残存率(%)=(サイクル後粒度/サイクル前粒度)×100
Thereafter, the average particle size (D50) when the average particle size (D50) is collected and measured again is defined as the post-cycle particle size, and both average particle sizes (D50) are used, and after 10 cycles from the following formula, after 50 cycles Alternatively, the pulverization residual ratio (%) after 200 cycles was calculated.
Micronization residual rate (%) = (particle size after cycle / particle size before cycle) × 100

なお、200サイクル後の微粉化残存率(%)については、サンプル27の値(%)を100とした場合の相対値として示した。サンプル1〜37について見ると、微粉化残存率が低いサンプル群と高いサンプル群に分かれるため、分り易いように、微粉化残存率が低いサンプル群の一つであるサンプル27を対照とする相対値として示したものである。   In addition, about the micronization residual rate (%) after 200 cycles, it showed as a relative value when the value (%) of the sample 27 is set to 100. Since the samples 1 to 37 are divided into a sample group having a low pulverization residual rate and a sample group having a high pulverization residual rate, the relative value with respect to the sample 27, which is one of the sample groups having a low pulverization residual rate, is easy to understand. It is shown as.

<電極セルの作製>
水素吸蔵合金(インゴット)を粉砕し、篩い分けして−45μm(45μmφの篩目を通過する粒子径)に分級した水素吸蔵合金粉末を、ニッケル粉末(導電材)及びポリエチレン粉末(結合材)と共に4.12g混合し、得られた混合粉をプレスして直径15mm、厚さ1.8mmのペレットを作製し、150℃×1時間真空焼成を行って焼結させてペレット電極を作製した。
<Production of electrode cell>
Hydrogen storage alloy powder (ingot) is pulverized and sieved to -45 μm (particle diameter passing through a 45 μmφ sieve mesh), together with nickel powder (conductive material) and polyethylene powder (binder) 4.12 g was mixed, and the obtained mixed powder was pressed to produce pellets having a diameter of 15 mm and a thickness of 1.8 mm, and then sintered by vacuum firing at 150 ° C. for 1 hour to produce pellet electrodes.

このペレット電極を負極とし、十分な容量の正極(焼結式水酸化ニッケル)でセパレータ(日本バイリーン製)を介して挟み込み、比重1.30のKOH水溶液中に浸漬させて開放型試験セル(図28参照)を作製した。   This pellet electrode is used as a negative electrode, and is sandwiched by a positive electrode (sintered nickel hydroxide) with sufficient capacity through a separator (manufactured by Nippon Vilene) and immersed in an aqueous KOH solution having a specific gravity of 1.30 (see FIG. 28).

詳しくは次のとおりである。   Details are as follows.

JIS H 7205に準じた次の試験方法により、電極セルの放電容量を測定した。
1) 水素吸蔵合金1gに、導電材としてのニッケル粉末3g、及び結着材としてのポリエチレン粉末0.12gを混合し、得られた粉1.24g(水素吸蔵合金0.3g含有)を発泡Ni上に加圧成形して直径15mm、厚さ1.8mmのペレット型とし、150℃×1時間真空焼成を行ってペレット電極を作製し、このペレット電極を負極とし、これを計算負極容量の2倍以上の容量をもつ正極(焼結式水酸化ニッケル)でセパレータを介して挟み込み、30wt%のKOH水溶液中に浸漬させて開放型試験セルを作製した。
2) 開放型試験セルを充放電装置に接続し、温度調整可能な恒温槽中に入れた。試験条件は測定項目に応じて適宜条件の設定を行う必要があり、例えば20サイクル容量であれば、充電:0.2C×6時間(120%対計算負極容量)、放電0.2C、0.7Vカット、温度20℃の条件下で測定した。
The discharge capacity of the electrode cell was measured by the following test method according to JIS H7205.
1) 1 g of hydrogen storage alloy is mixed with 3 g of nickel powder as a conductive material and 0.12 g of polyethylene powder as a binder, and 1.24 g of the obtained powder (containing 0.3 g of hydrogen storage alloy) is expanded Ni It is pressure-molded onto a pellet type having a diameter of 15 mm and a thickness of 1.8 mm, and vacuum-baked at 150 ° C. for 1 hour to produce a pellet electrode. This pellet electrode is used as a negative electrode. A positive electrode (sintered nickel hydroxide) having a capacity of twice or more was sandwiched through a separator and immersed in a 30 wt% KOH aqueous solution to produce an open type test cell.
2) The open type test cell was connected to the charge / discharge device and placed in a thermostat with adjustable temperature. The test conditions need to be set appropriately according to the measurement items. For example, if the capacity is 20 cycle capacity, charge: 0.2 C × 6 hours (120% vs. calculated negative electrode capacity), discharge 0.2 C, 0. It was measured under conditions of 7V cut and temperature 20 ° C.

なお、上記の「計算負極容量」とは、PCT(H/M)の測定方法で得られたH/Mを電気化学的容量に換算した容量である。例えば、H/M=0.8の場合、「計算負極容量(mAh/g)」=((96500(A・s)×0.8)/(3600(s/h)×水素吸蔵合金1金属あたりの平均原子量(g)))×1000(mA/A)という式で換算することができる。   In addition, said "calculated negative electrode capacity | capacitance" is the capacity | capacitance which converted H / M obtained by the measuring method of PCT (H / M) into the electrochemical capacity. For example, when H / M = 0.8, “calculated negative electrode capacity (mAh / g)” = ((96500 (A · s) × 0.8) / (3600 (s / h) × hydrogen storage alloy 1 metal) The average atomic weight per unit (g))) × 1000 (mA / A) can be converted.

<初期容量(1∞/mAh/g)><20サイクル容量(20∞/mAh/g)>
上記の開放型試験セルを充放電装置(HOKUTO製充放電試験機)に接続し、温度調整可能な恒温槽(YAMATO製)中に入れた。充電から放電までを1サイクルとし、1サイクル目の充電から4サイクル目の充電まで、6サイクル目の放電から16サイクル目の充電まで、18サイクル目の放電から20サイクル目の放電までを充電:0.2C×6時間、放電0.2C、0.7Vカット、温度20℃の条件下で実施した。このときの1サイクル目の放電容量(mAh/g)を初期容量とし、初期活性を表す指標とした。また、20サイクル目の放電容量(mAh/g)を20サイクル容量とした。なお、上記以外のサイクルについての条件は「活性度」の試験項目に記載する。
<Initial capacity (1∞ / mAh / g)><20 cycle capacity (20∞ / mAh / g)>
The above open-type test cell was connected to a charge / discharge device (HOKUTO charge / discharge tester) and placed in a thermostat (YAMATO) with adjustable temperature. Charging to discharging is one cycle, charging from the first charging to the fourth charging, charging from the sixth charging to the sixteenth charging, charging from the eighteenth discharging to the twentyth cycle discharging: The test was performed under the conditions of 0.2 C × 6 hours, discharge 0.2 C, 0.7 V cut, and temperature 20 ° C. The discharge capacity (mAh / g) at the first cycle at this time was taken as the initial capacity, and used as an index representing the initial activity. The 20th cycle discharge capacity (mAh / g) was set to 20 cycle capacity. The conditions for cycles other than those described above are described in the “Activity” test item.

<活性度>
上記試験の4サイクル目の放電から6サイクル目の充電、16サイクル目の放電から18サイクル目の充電までを充電:1C×1時間12分、放電:1C、0.7Vカット、温度0℃の条件下で実施した。このときの5サイクル目の放電容量(mAh/g)を5サイクル容量、17サイクル目の放電容量(mAh/g)を17サイクル容量とした。
<Activity>
Charge from the 4th cycle discharge to the 6th cycle charge, from the 16th cycle discharge to the 18th cycle charge in the above test: 1C × 1 hour 12 minutes, discharge: 1C, 0.7V cut, temperature 0 ° C. Conducted under conditions. The discharge capacity (mAh / g) at the fifth cycle at this time was set as the 5-cycle capacity, and the discharge capacity (mAh / g) at the 17th cycle was set at the 17-cycle capacity.

そして、活性度(%)を次の式により算出した。
活性度(%)=(5サイクル容量/17サイクル容量)×100
Then, the activity (%) was calculated by the following formula.
Activity (%) = (5 cycle capacity / 17 cycle capacity) × 100

<0℃・21サイクル目容量(0℃、1C、Cap/mAh/g)><パルス>
上記サイクル試験において、20サイクル容量を測定後、0℃にて0.2C×6時間充電し、1C、0.7Vカットで放電させた21サイクル目の放電容量(mAh/g)を21サイクル容量とした。容量が大きい程、低温特性が良好であることを示す指標となる。
<0 ° C./21st cycle capacity (0 ° C., 1 C, Cap / mAh / g)><Pulse>
In the above cycle test, after measuring the 20 cycle capacity, the discharge capacity (mAh / g) of the 21st cycle, which was charged at 0 ° C. for 0.2 C × 6 hours and discharged at 1 C, 0.7 V cut, was the 21 cycle capacity. It was. The larger the capacity, the better the low temperature characteristics.

また、21サイクル容量測定後、そのまま0℃にて0.2C×6時間充電し、0.2C×2.5時間放電した。その後、電位が安定するまで30分間放置し、2Cで放電させたときの10秒後の電圧値(V)をパルスとした。電圧が高い程、低温時の出力特性が良好であることを示す指標となる。   Moreover, after measuring 21 cycle capacity | capacitance, it charged at 0 degreeC as it was for 0.2 C x 6 hours, and discharged for 0.2 C x 2.5 hours. Then, it was allowed to stand for 30 minutes until the potential was stabilized, and the voltage value (V) after 10 seconds when discharging at 2 C was used as a pulse. The higher the voltage, the better the output characteristics at low temperatures.

Figure 0003965209
Figure 0003965209

図1は、サンプル1〜30のa軸長及びc軸長を、横軸:a軸長、縦軸:c軸長からなる座標中にプロットした図である。   FIG. 1 is a diagram in which the a-axis length and c-axis length of samples 1 to 30 are plotted in coordinates composed of a horizontal axis: a-axis length and a vertical axis: c-axis length.

図1及び表2の結果より、a軸長及びc軸長がある範囲内にあれば、活性、出力特性及び寿命特性のいずれも良好になることが分かった。中でも、サンプル2、17、22及び24は活性、出力特性、寿命特性の点で特に良好なものと評価することができた。   From the results of FIG. 1 and Table 2, it was found that if the a-axis length and the c-axis length are within a certain range, the activity, output characteristics, and life characteristics are all good. Among them, Samples 2, 17, 22 and 24 were evaluated to be particularly good in terms of activity, output characteristics, and life characteristics.

また、表2の結果において、鉄(Fe)を含有する合金組成のサンプル31〜37についてみると、鉄(Fe)を含有させることにより寿命特性が良好になることが分った。さらにまた、冷却水量を多くすると、つまり冷却速度を高めると、c軸長が大きくなり寿命特性も上昇する傾向があることが分かった。   Moreover, in the result of Table 2, when it looked at the samples 31-37 of the alloy composition containing iron (Fe), it turned out that a lifetime characteristic becomes favorable by containing iron (Fe). Furthermore, it was found that when the amount of cooling water is increased, that is, when the cooling rate is increased, the c-axis length increases and the life characteristics tend to increase.

図2及び図3は、サンプル1〜30をMn割合(モル比)で区分し、Mn割合毎、Alの割合(横軸)とa軸長(縦軸)又はc軸長(縦軸)との関係をプロットしたグラフである。   2 and 3 divide samples 1 to 30 by Mn ratio (molar ratio), and for each Mn ratio, Al ratio (horizontal axis) and a-axis length (vertical axis) or c-axis length (vertical axis) It is the graph which plotted the relationship of.

また、図4〜図21並びに表3〜表5は、サンプル1〜30の中から、Mn割合(モル比)の異なるサンプル(サンプル6、9、10、14、22、26)を選び、抽出したサンプルの合金組成においてMmの割合(モル比)を変えてABx5.2〜5.4の合金を作製し(作製条件は抽出したサンプルに同じ)、抽出したサンプル毎、言い換えればMn割合毎に、ABxとa軸長(縦軸)又はc軸長(縦軸)との関係を示したのが図4〜図15並びに表3及び表4であり、ABxと50サイクル後の微粉化残存率との関係を示したのが図16〜図21並びに表5である。   4 to 21 and Tables 3 to 5 select and extract samples (Samples 6, 9, 10, 14, 22, and 26) having different Mn ratios (molar ratios) from Samples 1 to 30. Alloys of ABx5.2 to 5.4 were prepared by changing the Mm ratio (molar ratio) in the alloy composition of the prepared samples (the preparation conditions are the same as the extracted samples), and for each extracted sample, in other words, for each Mn ratio FIGS. 4 to 15 and Tables 3 and 4 show the relationship between ABx and a-axis length (vertical axis) or c-axis length (vertical axis). ABx and the residual pulverization rate after 50 cycles Are shown in FIG. 16 to FIG. 21 and Table 5.

これより、ABxとa軸長及びc軸長との間には相関があり、ABxが大きくなると、a軸長は小さくなり、c軸長は大きくなる傾向があることが分かった。   From this, it was found that there is a correlation between ABx and the a-axis length and c-axis length, and when ABx increases, the a-axis length decreases and the c-axis length tends to increase.

Figure 0003965209
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Figure 0003965209
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Figure 0003965209
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また、図22〜図26及び表6〜表9は、サンプル1〜30をABxで区分し、それぞれのABx毎にa軸長とc軸長さとの関係を示すと共に、更に50サイクル後の微粉化残存率50%以上の領域を示したグラフである。   In addition, FIGS. 22 to 26 and Tables 6 to 9 divide Samples 1 to 30 by ABx, show the relationship between the a-axis length and the c-axis length for each ABx, and further fine powder after 50 cycles. It is the graph which showed the area | region whose conversion rate is 50% or more.

例えば図22の場合、すなわち5.20≦ABx<5.25の場合は、50サイクル後の微粉化が50%を上回るサンプルは存在しなかった。これに対し、図23〜図26の場合は、例えば図23に示されるように、a軸長が500.5pm以上502.7pm以下であり、かつc軸長が405.6pm以上406.9pm以下の範囲(図中の枠)内のサンプルは、50サイクル後の微粉化残存率が50%以上となり、枠外のサンプルは50%を下回る結果となった。他の図についても同様のことが言えた。   For example, in the case of FIG. 22, that is, in the case of 5.20 ≦ ABx <5.25, there was no sample in which the pulverization after 50 cycles exceeded 50%. On the other hand, in the case of FIGS. 23 to 26, for example, as shown in FIG. 23, the a-axis length is 500.5 pm or more and 502.7 pm or less, and the c-axis length is 405.6 pm or more and 406.9 pm or less. The sample within the range (frame in the figure) had a pulverization residual ratio after 50 cycles of 50% or more, and the sample outside the frame was less than 50%. The same was true for the other figures.

このように、AB比(ABx)範囲を細かく区分し、各AB比(ABx)範囲毎にa軸長及びc軸長の範囲を特定することにより、50サイクル後の微粉化残存率が50%以上となる低Co水素吸蔵合金を特定できることが判明した。   Thus, by finely dividing the AB ratio (ABx) range and specifying the range of the a-axis length and c-axis length for each AB ratio (ABx) range, the pulverization residual rate after 50 cycles is 50%. It became clear that the low Co hydrogen storage alloy which becomes the above could be specified.

Figure 0003965209
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図27は、サンプル1〜37について、プラトー圧(平衡水素圧)と200サイクル後の微粉化残存率との関係を示したグラフである。これより、平衡水素圧が0.060MPaを超えたサンプル(サンプル13、26、27)は微粉化残存率が顕著に低いことが確認できた。サンプル13、26、27のプラトー圧(平衡水素圧)が高い原因については、確かではないがサンプル13はMn及びAlの置換量が少ないことが主な原因であり、サンプル26はMnの置換量が少ないことが主な原因であり、サンプル27は、Alの置換量が少ないことが主な原因であると推定される。

FIG. 27 is a graph showing the relationship between the plateau pressure (equilibrium hydrogen pressure) and the pulverization residual rate after 200 cycles for samples 1 to 37. From this, it was confirmed that the samples (samples 13, 26, and 27) in which the equilibrium hydrogen pressure exceeded 0.060 MPa had a remarkably low pulverization residual rate. Although the cause of the high plateau pressure (equilibrium hydrogen pressure) of samples 13, 26, and 27 is not certain, the main reason is that sample 13 has a small amount of substitution of Mn and Al, and sample 26 has a substitution amount of Mn. It is presumed that the main cause is that the amount of Al is small, and that the sample 27 is mainly caused by a small amount of Al substitution.

Claims (20)

一般式MmNiaMnbAlcCod(式中、Mmはミッシュメタル、4.31≦a≦4.7、0.30≦b≦0.65、0.20≦c≦0.50、0<d≦0.35、5.2≦a+b+c+d≦5.5)で表すことができるCaCu5 型結晶構造を有する低Co水素吸蔵合金であって、
当該CaCu5 型結晶構造の結晶格子のa軸長が499.0pm以上であり、かつc軸長が405.0pm以上であって、
45℃における圧力−組成等温線図(PCT曲線)において、水素吸蔵量(H/M)0.5における平衡水素圧が0.06MPa以下であることを特徴とする低Co水素吸蔵合金。
General formula MmNi a Mn b Al c Co d (where Mm is Misch metal, 4.31 ≦ a ≦ 4.7, 0.30 ≦ b ≦ 0.65, 0.20 ≦ c ≦ 0.50, 0 <D ≦ 0.35, 5.2 ≦ a + b + c + d ≦ 5.5), which is a low Co hydrogen storage alloy having a CaCu 5 type crystal structure,
The crystal lattice of the CaCu 5 type crystal structure has an a-axis length of 499.0 pm or more and a c-axis length of 405.0 pm or more,
A low Co hydrogen storage alloy characterized in that, in a pressure-composition isotherm diagram (PCT curve) at 45 ° C., an equilibrium hydrogen pressure at a hydrogen storage amount (H / M) of 0.5 is 0.06 MPa or less.
上記式中、4.35≦a≦4.7であることを特徴とする請求項1記載の低Co水素吸蔵合金。  2. The low Co hydrogen storage alloy according to claim 1, wherein 4.35 ≦ a ≦ 4.7. 45℃における圧力−組成等温線図(PCT曲線)において、水素吸蔵量(H/M)0.5における平衡水素圧が0.020MPa以上0.06MPa以下であることを特徴とする請求項1又は2に記載の低Co水素吸蔵合金。  2. The equilibrium hydrogen pressure at a hydrogen storage amount (H / M) of 0.5 in a pressure-composition isotherm diagram (PCT curve) at 45 ° C. is 0.020 MPa to 0.06 MPa. 2. The low Co hydrogen storage alloy according to 2. CaCu  CaCu 5Five 型結晶構造の結晶格子のa軸長が499.0pm以上503.0pm以下であり、かつc軸長が405.0pm以上408.0pm以下であることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の低Co水素吸蔵合金。The a-axis length of the crystal lattice of the type crystal structure is not less than 499.0 pm and not more than 503.0 pm, and the c-axis length is not less than 405.0 pm and not more than 408.0 pm. The low Co hydrogen storage alloy described in 1. 0.5MPaにおける水素吸蔵量(H/M)が0.803以上0.861以下であることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の低Co水素吸蔵合金。  The low Co hydrogen storage alloy according to any one of claims 1 to 4, wherein a hydrogen storage amount (H / M) at 0.5 MPa is 0.803 or more and 0.861 or less. 合金組成が5.25≦a+b+c+d<5.30の条件を満足し、さらに結晶格子のa軸長が500.5pm以上502.7pm以下であり、かつc軸長が405.6pm以上406.9pm以下であることを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の低Co水素吸蔵合金。 The alloy composition satisfies the condition of 5.25 ≦ a + b + c + d <5.30, the a-axis length of the crystal lattice is 500.5 pm or more and 502.7 pm or less, and the c-axis length is 405.6 pm or more and 406.9 pm or less. The low Co hydrogen storage alloy according to any one of claims 1 to 5, wherein 合金組成が5.30≦a+b+c+d<5.35の条件を満足し、さらに結晶格子のa軸長が500.0pm以上502.4pm以下であり、かつc軸長が405.9pm以上407.2pm以下であることを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の低Co水素吸蔵合金。 The alloy composition satisfies the condition of 5.30 ≦ a + b + c + d <5.35, the a-axis length of the crystal lattice is 500.0 pm to 502.4 pm, and the c-axis length is 405.9 pm to 407.2 pm. The low Co hydrogen storage alloy according to any one of claims 1 to 5, wherein 合金組成が5.35≦a+b+c+d<5.40の条件を満足し、さらに結晶格子のa軸長が499.8pm以上502.3pm以下であり、かつc軸長が406.0pm以上407.3pm以下であることを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の低Co水素吸蔵合金。 The alloy composition satisfies the condition of 5.35 ≦ a + b + c + d <5.40, the a-axis length of the crystal lattice is 499.8 pm or more and 502.3 pm or less, and the c-axis length is 406.0 pm or more and 407.3 pm or less. The low Co hydrogen storage alloy according to any one of claims 1 to 5, wherein 合金組成が5.40≦a+b+c+d<5.45の条件を満足し、さらに結晶格子のa軸長が499.7pm以上502.3pm以下であり、かつc軸長が406.1pm以上407.4pm以下であることを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の低Co水素吸蔵合金。 The alloy composition satisfies the condition of 5.40 ≦ a + b + c + d <5.45, the a-axis length of the crystal lattice is 499.7 pm or more and 502.3 pm or less, and the c-axis length is 406.1 pm or more and 407.4 pm or less. The low Co hydrogen storage alloy according to any one of claims 1 to 5, wherein 一般式MmNiaMnbAlcCodFee(式中、Mmはミッシュメタル、4.35≦a≦4.7、0.30≦b≦0.65、0.20≦c≦0.50、0<d≦0.35、0<e≦0.11、5.2≦a+b+c+d+e≦5.5)で表すことができるCaCu5 型結晶構造を有する低Co水素吸蔵合金であって、
当該CaCu5 型結晶構造の結晶格子のa軸長が499.0pm以上であり、かつc軸長が405.0pm以上であり、
45℃における圧力−組成等温線図(PCT曲線)において、水素吸蔵量(H/M)0.5における平衡水素圧が0.06MPa以下であることを特徴とする低Co水素吸蔵合金。
Formula MmNi a Mn b Al c Co d Fe e ( wherein, Mm is the mischmetal, 4.35 ≦ a ≦ 4.7,0.30 ≦ b ≦ 0.65,0.20 ≦ c ≦ 0.50 0 <d ≦ 0.35, 0 <e ≦ 0.11, 5.2 ≦ a + b + c + d + e ≦ 5.5), and a low Co hydrogen storage alloy having a CaCu 5 type crystal structure,
The a-axis length of the crystal lattice of the CaCu 5 type crystal structure is 499.0 pm or more, and the c-axis length is 405.0 pm or more,
A low Co hydrogen storage alloy characterized in that, in a pressure-composition isotherm diagram (PCT curve) at 45 ° C., an equilibrium hydrogen pressure at a hydrogen storage amount (H / M) of 0.5 is 0.06 MPa or less.
45℃における圧力−組成等温線図(PCT曲線)において、水素吸蔵量(H/M)0.5における平衡水素圧が0.020MPa以上0.06MPa以下であることを特徴とする請求項10に記載の低Co水素吸蔵合金。  The pressure-composition isotherm diagram (PCT curve) at 45 ° C has an equilibrium hydrogen pressure at a hydrogen storage amount (H / M) of 0.5 of 0.020 MPa or more and 0.06 MPa or less. The low Co hydrogen storage alloy described. CaCu  CaCu 5Five 型結晶構造の結晶格子のa軸長が499.0pm以上503.0pm以下であり、かつc軸長が405.0pm以上408.0pm以下であることをThe a-axis length of the crystal lattice of the type crystal structure is 499.0 pm or more and 503.0 pm or less, and the c-axis length is 405.0 pm or more and 408.0 pm or less. 特徴とする請求項10又は11に記載の低Co水素吸蔵合金。The low-Co hydrogen storage alloy according to claim 10 or 11, characterized in that 0.5MPaにおける水素吸蔵量(H/M)が0.803以上0.849以下であることを特徴とする請求項10〜12のいずれかに記載の低Co水素吸蔵合金 The low Co hydrogen storage alloy according to any one of claims 10 to 12, wherein a hydrogen storage amount (H / M) at 0.5 MPa is 0.803 or more and 0.849 or less . 合金組成が5.25≦a+b+c+d+e<5.30の条件を満足し、さらに結晶格子のa軸長が500.5pm以上503.0pm以下であり、かつc軸長が405.6pm以上407.9pm以下であることを特徴とする請求項10〜13のいずれかに記載の低Co水素吸蔵合金。 The alloy composition satisfies the condition of 5.25 ≦ a + b + c + d + e <5.30, the a-axis length of the crystal lattice is from 500.5 pm to 503.0 pm, and the c-axis length is from 405.6 pm to 407. The low Co hydrogen storage alloy according to claim 10, wherein the low Co hydrogen storage alloy is 9 pm or less. 合金組成が5.30≦a+b+c+d+e<5.35の条件を満足し、さらに結晶格子のa軸長が500.0pm以上502.8pm以下であり、かつc軸長が405.6pm以上408.2pm以下であることを特徴とする請求項10〜13のいずれかに記載の低Co水素吸蔵合金。 The alloy composition satisfies the condition of 5.30 ≦ a + b + c + d + e <5.35, the a-axis length of the crystal lattice is from 500.0 pm to 502.8 pm, and the c-axis length is from 405.6 pm to 408. The low Co hydrogen storage alloy according to claim 10, wherein the low Co hydrogen storage alloy is 2 pm or less. 合金組成が5.35≦a+b+c+d+e<5.40の条件を満足し、さらに結晶格子のa軸長が499.8pm以上502.8pm以下であり、かつc軸長が405.6pm以上408.3pm以下であることを特徴とする請求項10〜13のいずれかに記載の低Co水素吸蔵合金。 The alloy composition satisfies the condition of 5.35 ≦ a + b + c + d + e <5.40, the a-axis length of the crystal lattice is from 499.8 pm to 502.8 pm, and the c-axis length is from 405.6 pm to 408. The low Co hydrogen storage alloy according to claim 10, wherein the low Co hydrogen storage alloy is 3 pm or less. 合金組成が5.40≦a+b+c+d+e<5.45の条件を満足し、さらに結晶格子のa軸長が499.7pm以上502.6pm以下であり、かつc軸長が405.7pm以上408.4pm以下であることを特徴とする請求項10〜13のいずれかに記載の低Co水素吸蔵合金。 The alloy composition satisfies the condition of 5.40 ≦ a + b + c + d + e <5.45, the a-axis length of the crystal lattice is from 499.7 pm to 502.6 pm, and the c-axis length is from 405.7 pm to 408. The low Co hydrogen storage alloy according to claim 10, wherein the low Co hydrogen storage alloy is 4 pm or less. 水素吸蔵合金を粉砕し、篩い分けして粒度20μm〜53μmの範囲に調整して水素吸蔵合金粉末とし、この水素吸蔵合金粉末の平均粒径(;サイクル前粒度、D50)を粒度分布測定装置により測定した後、この水素吸蔵合金粉末2gを秤量してPCTホルダー中に入れ、1.75MPaの水素圧で2回表面洗浄し、次いで3MPaの水素を導入するようにして活性化を2回行い、次に、PCT装置により、水素吸蔵合金粉末2.0gに3MPaの水素ガスを導入して水素を吸蔵させ、45℃にて水素の吸蔵・放出を50回繰り返すサイクル試験を行い、50サイクル試験後の水素吸蔵合金粉末の平均粒径(;サイクル後粒度、D50)を粒度分布測定装置により測定したときの、下記の式で得られる微粉化残存率が50%以上であることを特徴とする請求項6〜9のいずれか又は請求項14〜17のいずれかに記載の低Co水素吸蔵合金。
微粉化残存率(%)=(サイクル後粒度/サイクル前粒度)×100
The hydrogen storage alloy is pulverized and sieved to adjust the particle size within a range of 20 μm to 53 μm to obtain a hydrogen storage alloy powder. The average particle size (; particle size before cycle, D50) of the hydrogen storage alloy powder is measured by a particle size distribution analyzer. After the measurement, 2 g of this hydrogen storage alloy powder was weighed and placed in a PCT holder, surface washed twice with a hydrogen pressure of 1.75 MPa, and then activated twice so as to introduce 3 MPa of hydrogen, Next, with a PCT apparatus, hydrogen gas of 3 MPa was introduced into 2.0 g of hydrogen storage alloy powder to store hydrogen, and a cycle test was repeated 50 times at 45 ° C., followed by 50 cycles of hydrogen storage and release. When the average particle size (particle size after cycle, D50) of the hydrogen storage alloy powder is measured with a particle size distribution measuring device, the pulverization residual rate obtained by the following formula is 50% or more. Low Co hydrogen storage alloy according to any one or claims 14 to 17 according to claim 6 to 9.
Micronization residual rate (%) = (particle size after cycle / particle size before cycle) × 100
ハイブリッド自動車用電池の負極活物質に用いることを特徴とする請求項18に記載の低Co水素吸蔵合金。  The low Co hydrogen storage alloy according to claim 18, wherein the low Co hydrogen storage alloy is used as a negative electrode active material for a hybrid vehicle battery. 請求項1〜19のいずれかに記載の低Co水素吸蔵合金を負極活物質として用いてなる構成を備えた電池。A battery comprising a structure using the low Co hydrogen storage alloy according to any one of claims 1 to 19 as a negative electrode active material.
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Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2588807C (en) 2004-12-07 2015-10-06 The University Of Queensland Magnesium alloys for hydrogen storage
WO2008123616A1 (en) * 2007-03-30 2008-10-16 Mitsui Mining & Smelting Co., Ltd. Hydrogen storage alloy
JP5367296B2 (en) * 2007-04-11 2013-12-11 三井金属鉱業株式会社 Hydrogen storage alloy
CN102782390B (en) 2010-02-24 2015-05-13 海德瑞克斯亚股份有限公司 Hydrogen release system, system for hydrogen supply delivery and method for supply hydrogen
WO2015145884A1 (en) 2014-03-26 2015-10-01 三井金属鉱業株式会社 Hydrogen storage alloy
CN107848027A (en) 2015-07-23 2018-03-27 海德瑞克斯亚股份有限公司 Mg based alloys for hydrogen storage
CN115461479A (en) * 2020-04-28 2022-12-09 三井金属矿业株式会社 hydrogen storage alloy
WO2023067848A1 (en) * 2021-10-22 2023-04-27 三井金属鉱業株式会社 Hydrogen storage alloy
EP4421195A4 (en) * 2021-10-22 2025-07-02 Mitsui Mining & Smelting Co Ltd HYDROGEN STORAGE ALLOY

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3881823B2 (en) * 2000-06-09 2007-02-14 三井金属鉱業株式会社 Hydrogen storage alloy and method for producing the same
JP4573421B2 (en) * 2000-11-01 2010-11-04 三井金属鉱業株式会社 Hydrogen storage alloy
JP4503915B2 (en) * 2002-09-26 2010-07-14 株式会社三徳 Hydrogen storage alloy and method for producing the same
JP3861788B2 (en) * 2002-09-30 2006-12-20 株式会社ユアサ開発 Hydrogen storage alloy powder, hydrogen storage alloy electrode and nickel metal hydride storage battery using the same.

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