[發明專利]堿蓄電池用儲氫合金及其制造方法和堿蓄電池

有效

• 申請號: 200810099869.0
• 申請日: 2008-05-30
• 公開（公告）號: CN101320802A
• 公開（公告）日: 2008-12-10
• 發明（設計）人: 吉田周平;田村和明;片山吉宣;長江輝人;武江正夫
• 申請（專利權）人: 三洋電機株式會社
• 主分類號: H01M4/38
• 分類號: H01M4/38;H01M4/24;C22C1/02;C22C1/00;H01M10/24
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司
• 代理人: 李貴亮

技術領域

本發明涉及適用于混合動力車(HEV：Hybird?Electric?Vehicle)和電 動車(PEV：Pure?Electric?Vehicle)等的需要大電流放電的用途的堿蓄電 池用儲氫合金及其制造方法和堿蓄電池。

背景技術

近年來，作為混合動力車(HEV)和電動車(PEV)等的要求高輸出 的機器的電源用的堿蓄電池，特別是采用了如鎳-氫蓄電池。一般公知有， 用于鎳-氫蓄電池的負極的儲氫合金采用用鋁(Al)和錳(Mn)等的元素 置換LaNi₅等的AB₅型稀土類儲氫合金的一部分。這些AB₅型稀土類儲氫 合金含有熔點低的鋁(Al)和錳(Mn)等，因此在結晶晶界和表面富鋁 相和富錳相等的偏析相容易生成。

而且，反復進行充放電循環時，由于儲氫合金的晶格的膨脹與收縮， 儲氫合金的結晶內發生大的內部應力。由于這樣的大的內部應力，儲氫合 金微粉化，或是通過從生成的偏析相中的鋁(Al)和錳(Mn)等溶出而 發生儲氫合金的腐蝕，在耐蝕性上有問題。因此，通過熱處理這種儲氫合 金，對不生成偏析相的單一相化的方法，例如在專利文獻1(特開昭 62-31947號公報)等中，進行了種種討論。

然而在專利文獻1中提到的方法中有如下的缺點。即通過熱處理儲氫 合金單一相化的時候，為了沒有偏析界面，減少與堿電解液的接觸面積， 由初期的活性化性能降低的問題。為此，作為大大超出了現有的范圍的高 輸出要求的混合動力車(HEV)和電動車(PEV)的用途，發生得不到適 合的充放電特性和循環壽命特性的問題。

通常，公知有一般的儲氫合金為上述的AB₅型結構或AB₂型結構，通 過使AB₂型結構和AB₅型結構組合而形成各種結晶結構。在這些中，AB₂ 型結構和AB₅型結構2層周期重合的Ce₂Ni₇型結構的儲氫合金，例如在專 利文獻2(特開2002-164045號公報)等中進行了各種討論。該Ce₂Ni₇型 結構的儲氫合金具有六方晶系的結晶結構(2H)，可以使氫的儲存/放出的 循環壽命特性提高。

(專利文獻1)特開昭62-31947號公報

(專利文獻2)特開2002-164045號公報

然而，在上述的專利文獻2等中提到的Ce₂Ni₇型結構的儲氫合金放電 特性(輔助輸出)不充分，有不能滿足大大超出了現有的范圍的高輸出用 途特性的問題。在此，由稀土類元素、鎳、鎂構成的儲氫合金為通過AB₂型結構和AB₅型結構的組合形成各種結晶結構，除AB₂型結構、AB₅型結 構之外，根據作為準穩定相的A₂B₇結構、A₅B₁₉結構等的結構成立。

這些構成比率，由于儲氫合金的化學劑量混合比例很大地變化，例如 在與現有的相比高的化學劑量混合比例的區域中，由于鎳比例高，因此金 屬溶解時熔點比較差大。為此，鋁和鎂發生偏析，鋁生成AB₅型結構的偏 析相，鎂生成AB₂型結構的偏析相，發生合金耐蝕性降低等的問題。但是， 作為準穩定相的A₂B₇結構、A₅B₁₉結構的構成比率對于電池特性的影響不 明確。

發明內容

因此，本發明為了解決上述問題，討論了A₂B₇結構和A₅B₁₉結構的構 成比率，其目的在于提供一種堿蓄電池用儲氫合金及其制造方法和堿蓄電 池，具有大大超出了現有范圍的高輸出特性。