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JP3369838B2 - Hydrogen storage alloy electrode - Google Patents
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JP3369838B2 - Hydrogen storage alloy electrode - Google Patents

Hydrogen storage alloy electrode

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JP3369838B2
JP3369838B2 JP06503896A JP6503896A JP3369838B2 JP 3369838 B2 JP3369838 B2 JP 3369838B2 JP 06503896 A JP06503896 A JP 06503896A JP 6503896 A JP6503896 A JP 6503896A JP 3369838 B2 JP3369838 B2 JP 3369838B2
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  • Manufacture Of Metal Powder And Suspensions Thereof (AREA)
  • Powder Metallurgy (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、電池の負極として
用いる水素吸蔵合金電極に関し、特に初期活性化につい
ての性能を改善した水素吸蔵合金電極に関するものであ
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a hydrogen storage alloy electrode used as a negative electrode of a battery, and more particularly to a hydrogen storage alloy electrode having improved performance for initial activation.

【0002】[0002]

【従来の技術】水素吸蔵合金を負極として用いたニッケ
ル水素電池においては、水素吸収合金の初期活性化を図
るため、一般的には、電池封口後、充放電を複数回繰り
返す化成処理が施される。
2. Description of the Related Art A nickel-hydrogen battery using a hydrogen storage alloy as a negative electrode is generally subjected to a chemical conversion treatment in which charging and discharging are repeated a plurality of times after sealing the battery in order to achieve initial activation of the hydrogen absorption alloy. It

【0003】このニッケル水素電池の初期活性化は、合
金表面の触媒活性と導電性によって大きく左右される。
The initial activation of this nickel-hydrogen battery is greatly influenced by the catalytic activity and conductivity of the alloy surface.

【0004】そこで、水素吸蔵合金電極の製造工程に
て、合金粒子や電極の表面をアルカリ水溶液で改質処理
する方法(特公平4-79474)、合金粒子に塩酸処理を施す
方法(特開平5-225975)、電極表面をニッケルで部分的に
被覆して化学修飾を施す方法(特開昭62-22370)等が提案
されている。
Therefore, in the manufacturing process of the hydrogen storage alloy electrode, a method of modifying the alloy particles and the surface of the electrode with an alkaline aqueous solution (Japanese Patent Publication No. 4-79474) and a method of subjecting the alloy particles to hydrochloric acid treatment (Japanese Patent Laid-Open No. Hei 5) No. 225975), a method in which the electrode surface is partially covered with nickel and chemically modified (JP-A-62-22370) and the like have been proposed.

【0005】合金表面をアルカリ水溶液或いは塩酸で処
理する方法によれば、合金表面に形成された酸化膜が除
去されて、合金を構成するニッケルなどの元素が表面に
露出して、触媒活性及び導電性が改良される。又、電極
表面をニッケルで被覆する方法によれば、電極表面のニ
ッケルによって触媒活性及び導電性が改善される。
According to the method of treating the surface of the alloy with an aqueous alkaline solution or hydrochloric acid, the oxide film formed on the surface of the alloy is removed, and elements such as nickel constituting the alloy are exposed on the surface, resulting in catalytic activity and conductivity. Sex is improved. Further, according to the method of coating the electrode surface with nickel, the nickel on the electrode surface improves catalytic activity and conductivity.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、何れの
方法によっても、依然として充分な初期活性化効果が得
られない問題があった。本発明の目的は、充分な初期活
性化効果の得られる水素吸蔵合金電極を提供することで
ある。
However, there is a problem that a sufficient initial activation effect cannot be obtained by any of the methods. An object of the present invention is to provide a hydrogen storage alloy electrode that can obtain a sufficient initial activation effect.

【0007】[0007]

【課題を解決する為の手段】そこで本発明者らは、鋭意
研究を重ねた結果、触媒活性及び導電性の改善に寄与す
べき従来のニッケル合金が結晶性の合金であったことに
問題点を見出し、この結晶性のニッケル合金に代えて、
アモルファス化されたニッケル合金を用いることが触媒
活性及び導電性の改善、ひいては初期活性化の向上に有
効であることを実験的に明らかにして、本発明の完成に
至った。
Therefore, as a result of intensive studies, the present inventors have found that the conventional nickel alloy that should contribute to the improvement of catalytic activity and conductivity was a crystalline alloy. Found, instead of this crystalline nickel alloy,
The inventors have experimentally clarified that the use of an amorphized nickel alloy is effective in improving catalytic activity and conductivity, and by extension, improving initial activation, and have completed the present invention.

【0008】本発明に係る水素吸蔵合金電極は、水素吸
蔵合金の粉末Aと、ニッケルを含有するアモルファス合
金の粉末Bとの混合物からなり、前記粉末Aの粒子と前
記粉末Bの粒子は互いに接合され、該接合界面には、前
記粉末Aの成分元素と前記粉末Bの成分元素を含む新た
な組成の接合層Cが形成されている。具体的には、粉末
Bは、混合物全体の重量に対し、0.1%以上20%以下の
重量割合で混合する。
[0008] Hydrogen absorbing alloy electrodes according to the present invention, a powder A of the hydrogen storage alloy, consist of a mixture of a powder B of an amorphous alloy containing nickel, before and particles of the powder A
The particles of the powder B are bonded to each other, and at the bonding interface,
A new one containing the constituent elements of powder A and the constituent elements of powder B
The bonding layer C having a different composition is formed. Specifically, the powder B is mixed in a weight ratio of 0.1% or more and 20% or less with respect to the weight of the entire mixture.

【0009】該水素吸蔵合金電極において、粉末Bを構
成するアモルファス合金の表面は、結晶性ニッケル合金
の表面よりも大きく乱れることになるため、結晶性ニッ
ケル合金に比べて触媒活性が改善される。
In the hydrogen storage alloy electrode, the surface of the amorphous alloy forming the powder B is disturbed more than the surface of the crystalline nickel alloy, so that the catalytic activity is improved as compared with the crystalline nickel alloy.

【0010】具体的には、アモルファス合金は、B、C
a、Nb、P、Ta、Y、Zr、及び希土類系元素の中から
選ばれた少なくとも1つの元素を含有している。これに
よって、ニッケル合金のアモルファス化が容易となる。
Specifically, amorphous alloys are B, C
It contains at least one element selected from a, Nb, P, Ta, Y, Zr, and rare earth elements. This facilitates amorphization of the nickel alloy.

【0011】本願発明において、粉末Aの粒子と粉末B
の粒子の接合は、例えば焼結法やメカニカルアロイング
によって行なわれる。これによって、両粒子の接合面に
熱が加わり、該接合部には、粉末Aの成分元素と粉末B
の成分元素の拡散により、新たな組成の接合層Cが形成
されることになる。該接合層Cは触媒活性の向上に寄与
すると共に、粉末Aの粒子と粉末Bの粒子を強固に接合
して、導電性を更に改善する。
In the present invention, particles of powder A and powder B
The particles are joined by, for example, a sintering method or mechanical alloying. As a result, heat is applied to the bonding surfaces of both particles, and the constituent elements of the powder A and the powder B are applied to the bonding portion.
Due to the diffusion of the component elements of, the bonding layer C having a new composition is formed. The bonding layer C contributes to the improvement of the catalytic activity and firmly bonds the particles of the powder A and the particles of the powder B to further improve the conductivity.

【0012】粉末Bとなるニッケル合金をアモルファス
化する方法としては、公知の単ロール急冷法や、合金粉
末に水素化/脱水素化を繰り返す水素吸収励起法が採用
可能であるが、後者の方法によれば、水素を利用したア
モルファス化が行なわれるので、水素に対して反応性の
高いアモルファス合金が得られ、更に触媒活性及び導電
性が改善されることになる。
As a method for amorphizing the nickel alloy to be the powder B, a known single-roll quenching method or a hydrogen absorption excitation method in which hydrogenation / dehydrogenation is repeated in the alloy powder can be adopted, but the latter method. According to the method, since amorphization using hydrogen is performed, an amorphous alloy having high reactivity with hydrogen can be obtained, and further catalytic activity and conductivity can be improved.

【0013】[0013]

【発明の効果】本発明に係る水素吸蔵合金電極によれ
ば、従来よりも高い初期活性化効果が得られる。
According to the hydrogen storage alloy electrode of the present invention, a higher initial activation effect than before can be obtained.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につ
き、図面に沿って具体的に説明する。本発明に係る水素
吸蔵合金電極は、図1に示す如く、水素吸蔵合金の粉末
Aと、ニッケルを含有するアモルファス合金の粉末Bと
の混合物から形成されている。水素吸蔵合金としては、
La−Ni基合金、Zr−Ni基合金等の周知の合金を用い
ることが出来る。又、ニッケルを含有するアモルファス
合金としては、LaNi2、Ti2Ni、Zr2Ni、Ca3
i2、NbNi、Ni37、Ni32等を採用することが出来
る。粉末Bは、混合物全体の重量に対し、0.1重量%
以上20重量%以下の重量割合で混合される。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be specifically described below with reference to the drawings. As shown in FIG. 1, the hydrogen storage alloy electrode according to the present invention is formed of a mixture of a hydrogen storage alloy powder A and a nickel-containing amorphous alloy powder B. As a hydrogen storage alloy,
Well-known alloys such as La-Ni based alloys and Zr-Ni based alloys can be used. As the amorphous alloy containing nickel, LaNi 2 , Ti 2 Ni, Zr 2 Ni, Ca 3 N are used.
i 2 , NbNi, Ni 3 Y 7 , Ni 3 B 2 or the like can be used. Powder B is 0.1% by weight based on the total weight of the mixture.
The above is mixed in a weight ratio of 20% by weight or less.

【0015】次に、本発明に係る水素吸蔵合金電極の製
造方法について説明する。水素吸蔵合金粉末の作製 水素吸蔵合金を構成すべき所定の成分元素を夫々所定の
モル比で混合し、これをアルゴン雰囲気中のアーク溶解
或いは高周波誘導溶解によって溶解した後、自然冷却を
施して、水素吸蔵合金塊を作製する。その後、該水素吸
蔵合金塊を粉砕して、平均粒径10〜150μmの水素
吸蔵合金粉末Aを得る。
Next, a method of manufacturing the hydrogen storage alloy electrode according to the present invention will be described. Preparation of hydrogen-absorbing alloy powder The predetermined component elements that should constitute the hydrogen-absorbing alloy are mixed in a predetermined molar ratio, respectively, and this is melted by arc melting or high frequency induction melting in an argon atmosphere, and then naturally cooled. A hydrogen storage alloy ingot is produced. Then, the hydrogen storage alloy ingot is pulverized to obtain hydrogen storage alloy powder A having an average particle size of 10 to 150 μm.

【0016】アモルファス合金粉末の作製 単ロール急冷法による作製 ニッケル合金を構成すべき所定の成分元素を夫々所定の
モル比で混合し、これをアルゴン雰囲気中のアーク溶解
或いは高周波誘導溶解によって溶解した後、自然冷却を
施して、ニッケル合金塊を作製する。その後、該ニッケ
ル合金塊を、図2に示す如く石英管(14)中に投入して、
これを高周波誘導溶解によって溶解し、その溶湯を石英
管(14)先端のノズル孔から回転ロール(15)の表面へ射出
する。これによって得られるリボン状のアモルファス合
金を、10μm以下の粒径に粉砕して、アモルファス合
金粉末を作製する。
Preparation of Amorphous Alloy Powder Preparation by Single Roll Quenching Method Predetermined constituent elements that should constitute a nickel alloy are mixed in predetermined molar ratios, respectively, and then melted by arc melting in an argon atmosphere or high frequency induction melting. Then, natural cooling is performed to produce a nickel alloy ingot. Then, the nickel alloy block is put into a quartz tube (14) as shown in FIG.
This is melted by high frequency induction melting, and the melt is injected from the nozzle hole at the tip of the quartz tube (14) onto the surface of the rotating roll (15). The ribbon-shaped amorphous alloy thus obtained is pulverized to have a particle size of 10 μm or less to produce amorphous alloy powder.

【0017】尚、単ロール急冷法は400TorrのA
rガス雰囲気中で行ない、ロール(15)はCu製であっ
て、その直径は20cm、回転速度は4000rpmで
ある。石英管先端のノズル孔は内径0.3mm、ロール
表面とのギャップは1mmである。又、溶湯に与える押
圧力Pは0.5〜1.0kgf/cm2に設定する。
The single roll quenching method is 400 Torr of A
The roll (15) is made of Cu and has a diameter of 20 cm and a rotation speed of 4000 rpm. The nozzle hole at the tip of the quartz tube has an inner diameter of 0.3 mm, and the gap with the roll surface is 1 mm. The pressing force P applied to the molten metal is set to 0.5 to 1.0 kgf / cm 2 .

【0018】 水素吸収励起法による作製 アーク溶解或いは高周波誘導溶解によって同様にニッケ
ル合金塊を作製した後、該ニッケル合金塊を150μm
以下の粒径に粉砕し、該合金粉末を耐圧SUS製容器に
充填した後、室温で水素化/脱水素化を200サイクル
繰り返す。ここで、水素化は、容器内に10atmの水
素を5分間供給することによって行なう。又、脱水素化
は、ロータリポンプにより10分間、容器内を真空排気
することによって行なう。この結果、粒径10μm以下
のアモルファス合金粉末Bが得られることになる。
Production by Hydrogen Absorption Excitation Method A nickel alloy ingot is similarly produced by arc melting or high frequency induction melting, and then the nickel alloy ingot is made 150 μm thick.
After crushing to the following particle size and filling the alloy powder in a pressure-resistant SUS container, hydrogenation / dehydrogenation is repeated at room temperature for 200 cycles. Here, the hydrogenation is performed by supplying 10 atm of hydrogen into the container for 5 minutes. The dehydrogenation is performed by evacuating the inside of the container by a rotary pump for 10 minutes. As a result, amorphous alloy powder B having a particle size of 10 μm or less is obtained.

【0019】水素吸蔵合金電極の作製 単純混合による方法 水素吸蔵合金粉末Aとアモルファス合金粉末Bを夫々所
定量ずつ混合した後、該混合物に結着剤の水溶液を混合
して、ペーストを調整し、該ペーストをニッケル鍍金を
施したパンチングメタルからなる芯体の両面に塗布し
て、合金電極を作製する。
Preparation of Hydrogen Storage Alloy Electrode Method by Simple Mixing Hydrogen storage alloy powder A and amorphous alloy powder B were mixed in predetermined amounts respectively, and then an aqueous solution of a binder was mixed to prepare a paste, The paste is applied to both surfaces of a core body made of punching metal plated with nickel to prepare an alloy electrode.

【0020】 メカニカルアロイングによる方法 水素吸蔵合金粉末Aとアモルファス合金粉末Bを夫々所
定量ずつ混合した後、該混合物を、乾式水冷ボールミル
に投入し、ボールミル処理(メカニカルアロイング)を施
す。ここで、ボールミルはSUS製であって、その直径
は2cm、ボール量は合金量と略同量である。又、ボー
ルミルの回転数は80rpmに設定し、室温のアルゴン
雰囲気中で約10時間の処理を施す。これによって、粉
末Aの粒子と粉末Bの粒子は図1に示す如く互いに接合
され、該接合界面には、粉末Aの成分元素と粉末Bの成
分元素を含む新たな組成の接合層Cが形成されることに
なる。
Method by mechanical alloying Hydrogen-absorbing alloy powder A and amorphous alloy powder B are mixed in predetermined amounts, respectively, and then the mixture is put into a dry water-cooled ball mill and subjected to ball mill treatment (mechanical alloying). Here, the ball mill is made of SUS, its diameter is 2 cm, and the amount of balls is approximately the same as the amount of alloy. The rotation speed of the ball mill is set to 80 rpm, and the treatment is performed for about 10 hours in an argon atmosphere at room temperature. As a result, the particles of the powder A and the particles of the powder B are bonded to each other as shown in FIG. 1, and a bonding layer C having a new composition containing the constituent element of the powder A and the constituent element of the powder B is formed at the bonding interface. Will be done.

【0021】次に、前記の如く粒子どうしが接合された
合金を粉砕して、平均粒径75μmの合金粉末を作製し
た後、該合金粉末に結着剤の水溶液を混合して、ペース
トを調整し、該ペーストをニッケル鍍金を施したパンチ
ングメタルからなる芯体の両面に塗布して、合金電極を
作製する。
Next, the alloy in which the particles are joined as described above is crushed to prepare an alloy powder having an average particle size of 75 μm, and then an aqueous solution of a binder is mixed with the alloy powder to prepare a paste. Then, the paste is applied to both surfaces of a core body made of punching metal plated with nickel to prepare an alloy electrode.

【0022】尚、合金電極の作製においては、合金粉末
に結着剤を混合した後、これを発泡ニッケル多孔体に充
填した上、加圧成型を施して、所定の電極形状に成形す
る方法も採用可能である。後述する単極セル試験に用い
る試験電極はこの方法で作製される。
In the preparation of the alloy electrode, a method of mixing the alloy powder with a binder, filling the foamed nickel porous body with the binder, and pressurizing the mixture to form a predetermined electrode shape is also possible. Can be adopted. The test electrode used for the unipolar cell test described later is produced by this method.

【0023】[0023]

【実施例】図4は、本発明の水素吸蔵合金電極の初期活
性化性能を調べるために行なった実験1〜19の条件、
図5はその実験結果を表わしている。ここで、基合金A
は水素吸蔵合金、合金Bはニッケル合金であって、合金
Bの混合物全体の重量に対する重量割合は、5重量%に
設定されている。
EXAMPLE FIG. 4 shows the conditions of Experiments 1 to 19 conducted to examine the initial activation performance of the hydrogen storage alloy electrode of the present invention.
FIG. 5 shows the experimental result. Here, base alloy A
Is a hydrogen storage alloy, alloy B is a nickel alloy, and the weight ratio to the weight of the entire mixture of alloy B is set to 5% by weight.

【0024】尚、実験には、図3に示す構造の単極試験
セルを作製した。該試験セルは、ポリプロピレン製の絶
縁性密閉容器(5)内に、水素吸蔵合金を主体として作製
された試験電極(2)、該試験電極(2)よりも充分に大き
な電気化学容量を有する円筒状の焼結式ニッケル極
(3)、及び板状の焼結式ニッケル参照極(4)を配置して
いる。焼結式ニッケル極(3)は、密閉容器(5)の上面
(6)に連結した正極リード(7)の下端部に支持されてい
る。又、試験電極(2)は、密閉容器(5)の上面(6)に連
結した負極リード(8)の下端部に垂直に支持されて、焼
結式ニッケル極(3)の内部中央に収容されている。
In the experiment, a unipolar test cell having the structure shown in FIG. 3 was prepared. The test cell consists of a polypropylene insulating insulating container (5), a test electrode (2) mainly made of a hydrogen storage alloy, and a cylinder having an electrochemical capacity sufficiently larger than that of the test electrode (2). Shaped sintered nickel electrode
(3) and a plate-shaped sintered nickel reference electrode (4) are arranged. The sintered nickel electrode (3) is the upper surface of the closed container (5).
It is supported at the lower end of the positive electrode lead (7) connected to (6). The test electrode (2) is vertically supported by the lower end of the negative electrode lead (8) connected to the upper surface (6) of the closed container (5) and is housed in the center of the inside of the sintered nickel electrode (3). Has been done.

【0025】正極リード(7)及び負極リード(8)は、密
閉容器(5)の上面(6)を貫通して外部に臨出し、夫々正
極端子(9)及び負極端子(10)に接続されている。試験電
極(2)及び焼結式ニッケル極(3)は、密閉容器(5)内に
注入されているアルカリ電解液(30重量%水酸化カリ
ウム水溶液)中に浸漬されている。又、密閉容器(5)の
内部には、該アルカリ電解液の上方空間に、窒素ガスが
充填されており、試験電極(2)に所定の圧力(7atm)
をかけている。更に、密閉容器(5)の上面(6)中央部に
は、密閉容器(5)の内圧が所定値以上に上昇することを
防止するべく、圧力計(11)及びリリーフ弁(12)を具えた
リリーフ管(13)が接続されている。
The positive electrode lead (7) and the negative electrode lead (8) penetrate through the upper surface (6) of the closed container (5) to be exposed to the outside and are connected to the positive electrode terminal (9) and the negative electrode terminal (10), respectively. ing. The test electrode (2) and the sintered nickel electrode (3) are immersed in an alkaline electrolyte (30% by weight potassium hydroxide aqueous solution) injected into the closed container (5). In addition, inside the closed container (5), nitrogen gas is filled in the space above the alkaline electrolyte, and the test electrode (2) has a predetermined pressure (7 atm).
I am putting on. Furthermore, a pressure gauge (11) and a relief valve (12) are provided at the center of the upper surface (6) of the closed container (5) to prevent the internal pressure of the closed container (5) from rising above a predetermined value. The relief pipe (13) is connected.

【0026】実験に於いては、各試験セルについて、常
温下、50mA/gで8時間の充電を施した後、1時間
休止し、続いて50mA/gで放電休止電圧0.9Vま
で放電した後、1時間休止する工程を1サイクルとし
て、充放電を繰り返し、各充放電サイクルで放電容量
(mAh/g)を測定した。
In the experiment, each test cell was charged at 50 mA / g for 8 hours at room temperature, then rested for 1 hour, and then discharged at 50 mA / g to a discharge rest voltage of 0.9V. After that, the process of resting for 1 hour is set as one cycle, and charging / discharging is repeated.
(mAh / g) was measured.

【0027】図4に示す如く実験番号1〜6は、基合金
AとしてLaNi3.2CoMn0.6Al0.2を採用し、該合金に
対し、アモルファス化された合金BとしてLaNi2、Ti
2Ni、Zr2Ni、或いはCa3Ni2を混合した電極(実験番
号1〜4)と、比較例として結晶性の合金LaNi2を混合
した電極(実験番号5)と、基合金のみからなる電極(実
験番号6)とを作製して、実験を行なったものである。
アモルファス合金の作製方法としては単ロール急冷法、
合金混合方法としては単純混合を採用した。
As shown in FIG. 4, in Experiment Nos. 1 to 6, LaNi 3.2 CoMn 0.6 Al 0.2 was adopted as the base alloy A, whereas LaNi 2 , Ti as the amorphized alloy B were used.
2 Ni, and Zr 2 Ni, or electrodes mixed with Ca 3 Ni 2 (Experiment No. 1-4), an electrode obtained by mixing crystalline alloys LaNi 2 as a comparative example (Run No. 5), consisting of only the base alloy An electrode (Experiment No. 6) was prepared and an experiment was conducted.
As a method for producing an amorphous alloy, a single roll quenching method,
Simple mixing was adopted as the alloy mixing method.

【0028】その結果、図5に示す結果が得られた。図
5において、活性化度は、最大容量に対する1サイクル
目の放電容量の比率(%)を表わしており、この値によっ
て初期活性化度を定量的に評価することが出来る。図示
の如く、アモルファス化されたニッケル合金を混合した
実験番号1〜4においては、高い活性化度が得られてい
るのに対し、結晶性ニッケル合金を混合した実験番号5
や、水素吸蔵合金のみから電極を作製した実験番号6で
は、活性化度が低くなっている。
As a result, the results shown in FIG. 5 were obtained. In FIG. 5, the activation degree represents the ratio (%) of the discharge capacity at the first cycle to the maximum capacity, and the initial activation degree can be quantitatively evaluated by this value. As shown, in Experiment Nos. 1 to 4 in which the amorphized nickel alloy was mixed, a high degree of activation was obtained, whereas in Experiment No. 5 in which the crystalline nickel alloy was mixed,
Also, in Experiment No. 6 in which the electrode was produced only from the hydrogen storage alloy, the degree of activation was low.

【0029】図3に示す実験番号7〜15は、基合金A
としてZrNi1.1Mn0.70.2を採用し、該合金に対し、
アモルファス化された合金Bとして夫々LaNi2、Ti2
Ni、Zr2Ni、NbNi、NiにPを20重量%添加した
もの、Ni37、Ni32を混合した電極(実験番号7〜
13)と、比較例として結晶性の合金Zr2Niを混合した
電極(実験番号14)と、基合金のみからなる電極(実験
番号15)とを作製して、実験を行なったものである。
同じく、アモルファス合金の作製方法としては単ロール
急冷法、合金混合方法としては単純混合を採用した。
Experiment Nos. 7 to 15 shown in FIG. 3 are based on the base alloy A.
ZrNi 1.1 Mn 0.7 V 0.2 is adopted as
As amorphized alloy B, LaNi 2 and Ti 2 respectively
Ni, Zr 2 Ni, NbNi, a material obtained by adding P 20 wt% Ni, Ni 3 Y 7, Ni 3 B 2 were mixed electrodes (Experiment No. 7
13), an electrode (Experiment No. 14) in which a crystalline alloy Zr 2 Ni was mixed as a comparative example, and an electrode (Experiment No. 15) composed only of the base alloy were prepared and the experiment was conducted.
Similarly, a single-roll quenching method was used as the method for producing the amorphous alloy, and simple mixing was used as the alloy mixing method.

【0030】図5に示す如く、アモルファス化されたニ
ッケル合金を混合した実験番号7〜13においては、高
い活性化度が得られているのに対し、結晶性ニッケル合
金を混合した実験番号14や、水素吸蔵合金のみから電
極を作製した実験番号15では、活性化度が低くなって
いる。この結果から、水素吸蔵合金粉末にニッケル合金
粉末を混合して電極を作製すれば、初期活性化が向上
し、ここでニッケル合金としてアモルファス化された合
金を用いれば更に初期活性化が向上することが裏付けら
れる。
As shown in FIG. 5, in Experiment Nos. 7 to 13 in which the amorphized nickel alloy was mixed, a high degree of activation was obtained, while in Experiment No. 14 in which the crystalline nickel alloy was mixed, In Experiment No. 15 in which the electrode was made only from the hydrogen storage alloy, the degree of activation was low. From these results, it can be seen that when an electrode is prepared by mixing nickel alloy powder with hydrogen storage alloy powder, the initial activation is improved, and when an amorphized alloy is used as the nickel alloy, the initial activation is further improved. Is supported.

【0031】図4に示す実験番号16及び17は、上記
実験番号1〜6、及び7〜15で夫々最も優れた効果の
得られた実験番号1及び実験番号9の合金の組合せにお
いて、合金混合方法としてメカニカルアロイングを採用
したものである。
Experiment Nos. 16 and 17 shown in FIG. 4 are the alloy combinations of Experiment No. 1 and Experiment No. 9 in which the most excellent effects were obtained in Experiment Nos. 1 to 6 and 7 to 15, respectively. As a method, mechanical alloying is adopted.

【0032】何れの場合も、図5に示す如く、単純混合
の場合に比べて高い活性化度が得られている。これは、
メカニカルアロイングの採用によって、図1の如く粉末
Aの粒子と粉末Bの粒子の接合界面に、両粉末の成分元
素を含む新たな組成の接合層Cが形成され、該接合層C
が初期活性化の向上に寄与しているものと考えられる。
In each case, as shown in FIG. 5, a higher degree of activation is obtained than in the case of simple mixing. this is,
By employing mechanical alloying, a bonding layer C having a new composition containing the constituent elements of both powders is formed at the bonding interface between the particles of powder A and the particles of powder B as shown in FIG.
Are considered to have contributed to the improvement of initial activation.

【0033】図4の実験番号18及び19は、実験番号
1の合金の組合せにおいて、アモルファス合金の作製方
法として水素吸収励起法を採用したものであって、合金
混合方法として、実験番号18では単純混合を採用し、
実験番号19ではメカニカルアロイングを採用してい
る。
Experiment Nos. 18 and 19 of FIG. 4 are obtained by adopting the hydrogen absorption excitation method as a method of producing an amorphous alloy in the combination of the alloys of Experiment No. 1. Adopt mixed,
Experiment number 19 employs mechanical alloying.

【0034】図5に示す如く何れの混合方法において
も、単ロール急冷法によるアモルファス化を採用した場
合に比べて、高い活性化度が得られている。
As shown in FIG. 5, in any mixing method, a higher degree of activation is obtained as compared with the case where the amorphization by the single roll quenching method is adopted.

【0035】一方、図4の実験番号20及び21は、実
験番号9の合金の組合せにおいて、アモルファス合金の
作製方法として水素吸収励起法を採用したものであっ
て、合金混合方法として、実験番号20では単純混合を
採用し、実験番号21ではメカニカルアロイングを採用
している。図5に示す如く、何れの混合方法において
も、単ロール急冷法によるアモルファス化を採用した場
合に比べて、高い活性化度が得られている。
On the other hand, in Experiment Nos. 20 and 21 of FIG. 4, in the combination of the alloys of Experiment No. 9, the hydrogen absorption excitation method was adopted as the method for producing the amorphous alloy. In experiment No. 21, mechanical alloying is adopted. As shown in FIG. 5, in any of the mixing methods, a higher degree of activation is obtained as compared with the case where the amorphization by the single roll quenching method is adopted.

【0036】従って、実験番号18〜21の結果から、
アモルファス化の方法として、水素吸収励起法が優れて
いると言える。この優位性は、水素吸収励起法は水素を
利用したアモルファス化であるため、水素に対して反応
性の高いアモルファス合金が得られることによるものと
考えられる。
Therefore, from the results of Experiment Nos. 18 to 21,
It can be said that the hydrogen absorption excitation method is excellent as an amorphization method. This superiority is considered to be due to the fact that the hydrogen absorption excitation method is an amorphization method using hydrogen, and thus an amorphous alloy highly reactive with hydrogen can be obtained.

【0037】更に図6は、実験番号9の合金の組合せに
おいて、アモルファス合金Bの混合物全体の重量に対す
る重量割合を0〜40重量%の範囲で変化させて、活性
化度を測定した結果を表わしている。この結果から明ら
かな様に、合金Bの重量割合が0.1重量%を越える
と、高い活性化度が得られ、混合率が更に増大するにつ
れて活性化度は上昇している。しかし、合金Bの重量割
合が30重量%を越えると、活性化度の上昇率は低くな
っており、然も、最大容量が急激に低下している。従っ
て、アモルファス合金の混合物全体の重量に対する重量
割合は、0.1重量%〜20重量%の範囲に設定するこ
とが望ましいと言える。
Further, FIG. 6 shows the results of measuring the degree of activation in the combination of alloys of Experiment No. 9 by changing the weight ratio with respect to the weight of the entire mixture of amorphous alloy B in the range of 0 to 40% by weight. ing. As is clear from this result, when the weight ratio of the alloy B exceeds 0.1% by weight, a high degree of activation is obtained, and the degree of activation increases as the mixing ratio further increases. However, when the weight ratio of the alloy B exceeds 30% by weight, the rate of increase in the activation degree is low, and the maximum capacity is sharply decreased. Therefore, it can be said that it is desirable to set the weight ratio with respect to the weight of the entire mixture of the amorphous alloy in the range of 0.1% by weight to 20% by weight.

【0038】上記実施の形態及び実施例の説明は、本発
明を説明するためのものであって、特許請求の範囲に記
載の発明を限定し、或は範囲を減縮する様に解すべきで
はない。又、本発明の各部構成は上記実施の形態及び実
施例に限らず、特許請求の範囲に記載の技術的範囲内で
種々の変形が可能であることは勿論である。
The above description of the embodiments and examples is for explaining the present invention, and should not be construed as limiting the invention described in the claims or reducing the scope. . The configuration of each part of the present invention is not limited to the above-described embodiments and examples, and it goes without saying that various modifications can be made within the technical scope described in the claims.

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

【図1】本発明に係る水素吸蔵合金電極の組織を表わす
拡大図である。
FIG. 1 is an enlarged view showing the structure of a hydrogen storage alloy electrode according to the present invention.

【図2】単ロール急冷法によるアモルファス合金の製造
工程を示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing a manufacturing process of an amorphous alloy by a single roll quenching method.

【図3】単極試験セルの構造を表わす一部破断斜視図で
ある。
FIG. 3 is a partially cutaway perspective view showing the structure of a unipolar test cell.

【図4】本発明の効果を実証するために行なった実験の
条件を表わす図表である。
FIG. 4 is a chart showing conditions of an experiment conducted to verify the effect of the present invention.

【図5】同上の実験結果を表わす図表である。FIG. 5 is a chart showing the experimental results of the above.

【図6】アモルファス合金の混合率を最適化するために
行なった実験の結果を表わす図表である。
FIG. 6 is a chart showing the results of an experiment conducted to optimize the mixing ratio of an amorphous alloy.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

A 水素吸蔵合金粉末 B アモルファス合金粉末 C 接合界面 A Hydrogen storage alloy powder B Amorphous alloy powder C bonding interface

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 藤谷 伸 大阪府守口市京阪本通2丁目5番5号 三洋電機株式会社内 (72)発明者 米津 育郎 大阪府守口市京阪本通2丁目5番5号 三洋電機株式会社内 (72)発明者 西尾 晃治 大阪府守口市京阪本通2丁目5番5号 三洋電機株式会社内 (56)参考文献 特開 平2−82448(JP,A) 特開 平6−124705(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01M 4/24 - 4/26 H01M 4/62 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page (72) Inventor Shin Fujitani 2-5-5 Keihan Hondori, Moriguchi-shi, Osaka Sanyo Denki Co., Ltd. (72) Ikuro Yonezu 2-chome Keihanhondori, Moriguchi-shi, Osaka No. 5 within Sanyo Electric Co., Ltd. (72) Inventor Koji Nishio 2-5-5 Keihan Hondori, Moriguchi City, Osaka Sanyo Electric Co., Ltd. (56) Reference JP-A-2-82448 (JP, A) Flat 6-124705 (JP, A) (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) H01M 4/24-4/26 H01M 4/62

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】1. 水素吸蔵合金の粉末Aと、ニッケルを含Hydrogen storage alloy powder A and nickel
有するアモルファス合金の粉末Bとの混合物からなり、Consisting of a mixture with an amorphous alloy powder B having,
前記粉末Aの粒子と前記粉末Bの粒子は互いに接合され、The particles of the powder A and the particles of the powder B are bonded to each other,
該接合界面には、前記粉末Aの成分元素と前記粉末Bの成At the bonding interface, the constituent elements of the powder A and the powder B are formed.
分元素を含む新たな組成の接合層Cが形成されている水Water in which the bonding layer C with a new composition containing a split element is formed
素吸蔵合金電極。Element storage alloy electrode.
【請求項2】 アモルファス合金は、B、Ca、Nb、P、T
a、Y、Zr、及び希土類系元素の中から選ばれた少なくと
も1つの元素を含有している請求項1に記載の水素吸蔵
合金電極。
2. Amorphous alloys include B, Ca, Nb, P and T.
The hydrogen storage alloy electrode according to claim 1, containing at least one element selected from a, Y, Zr, and a rare earth element.
【請求項3】3. 前記粉末Bは、合金粉末に水素化/脱水The powder B is an alloy powder that is hydrogenated / dehydrated.
素化を繰り返す水素吸収励起法によってアモルファス化Amorphization by repeated hydrogen absorption excitation method
されている請求項1または請求項2に記載の水素吸蔵合Hydrogen storage capacity according to claim 1 or claim 2
金電極。Gold electrode.
【請求項4】4. 前記粉末Bは、混合物全体の重量に対The powder B is added to the weight of the whole mixture.
し、0.1重量%以上20重量%以下の重量割合で混合されMixed in a weight ratio of 0.1% to 20% by weight.
ている請求項1乃至請求項3の何れかに記載の水素吸蔵Hydrogen storage according to any one of claims 1 to 3.
合金電極。Alloy electrode.
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