[發(fā)明專利]儲氫合金、鎳氫蓄電池、以及儲氫合金的制造方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510089793.3
• 申請日: 2015-02-27
• 公開（公告）號: CN104979537B
• 公開（公告）日: 2018-04-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 家口圣廣;大川和宏;八尾剛史
• 申請（專利權(quán)）人: 樸力美電動車輛活力株式會社
• 主分類號: H01M4/38
• 分類號: H01M4/38;H01M10/30;C22C19/03;C22C30/00
• 代理公司: 上海和躍知識產(chǎn)權(quán)代理事務所(普通合伙)31239
• 代理人: 芮玉珠

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種儲氫合金、具有該儲氫合金作為負極電極的鎳氫蓄電池、以及儲氫合金的制造方法。

背景技術(shù)

一般，鎳氫蓄電池具有高能量密度及優(yōu)良的信賴性，其作為移動式設(shè)備、便攜式機器等的電源、或用于電動汽車、混合動力汽車的電源被廣泛使用。鎳氫蓄電池由氫氧化鎳作為主要成分的正極、儲氫合金作為主要成分的負極、以及包含氫氧化鉀等的堿性電解液構(gòu)成。

這種構(gòu)成鎳氫蓄電池的負極的儲氫合金在氫的吸收放出循環(huán)中反復膨脹·收縮，從而導致微粉化的產(chǎn)生。微粉化在發(fā)生偏析的時候特別容易產(chǎn)生。偏析是一種構(gòu)成儲氫合金的金屬間化合物或者金屬元素的濃度分布不均勻的現(xiàn)象。儲氫合金在微粉化發(fā)生的時候，隨著其表面積的增大，由堿性電解液所導致的腐蝕被促進從而導致其壽命減少。也就是說，儲氫合金的偏析是造成鎳氫蓄電池的循環(huán)壽命減少的一個要因。于是，以往提出了一種技術(shù)方案，通過抑制儲氫合金的偏析而使微粉化難以發(fā)生，從而提高儲氫合金對堿性電解液的耐腐蝕性(例如、參照專利文獻1)。

專利文獻1：日本特開平5-156382號公報

然而，為了提高儲氫合金的耐腐蝕性而使微粉化難以發(fā)生的情況下，伴隨著儲氫合金的微粉化而引起的表面積的增大被抑制。因此，作為觸媒發(fā)揮作用的鎳的露出面積的增大被抑制，在用于鎳氫蓄電池的情況下，有時不能充分獲得鎳氫蓄電池的電力輸出特性。另外，若儲氫合金的腐蝕被抑制，則儲氫合金中作為觸媒發(fā)揮作用的鎳以外的成分的溶解被抑制。因此，鎳的露出面積的增大被抑制，在這一點上，用于鎳氫蓄電池的情況下，有時不能充分獲得鎳氫蓄電池的電力輸出特性。

另外，一般的電氣產(chǎn)品在電池的高負荷范圍，例如，充電率的使用范圍為0％的附近或100％的附近被使用。在0％的附近或100％的附近容易產(chǎn)生微粉化、腐蝕，所以上述問題難以產(chǎn)生。但是，應用于混合動力汽車(包含插電式混合動力汽車)的情況下，充電率的使用范圍為20％～80％，所以微粉化·腐蝕難以產(chǎn)生，從而導致上述問題容易產(chǎn)生。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明是鑒于上述實情做出的，其目的在于提供一種能夠?qū)㈡嚉湫铍姵氐碾娏敵鎏匦跃S持得較高的儲氫合金、具有該儲氫合金作為負極電極的鎳氫蓄電池、以及儲氫合金的制造方法。

解決上述課題的儲氫合金是一種由AB₅型合金構(gòu)成的儲氫合金。A元素的主要成分為稀土類元素，B元素以鎳為主要成分并含有鋁以及錳中的至少一方，在所述儲氫合金的截面中，鋁以及錳相對高濃度地存在的區(qū)域所占的比率為0.5％以上。

根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，在所述儲氫合金的截面中，鋁以及錳相對高濃度地存在的區(qū)域所占的比率適度地得到確保。因此，伴隨儲氫合金的微粉化而使得表面積的增大，從而采用了儲氫合金的鎳氫蓄電池的電力輸出特性提高。

解決上述課題的鎳氫蓄電池是一種具有儲氫合金作為負極電極的鎳氫蓄電池，其采用上述構(gòu)成的儲氫合金作為所述儲氫合金。

根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，采用容易產(chǎn)生微粉化·腐蝕的儲氫合金的負極電極，從而能夠提高鎳氫蓄電池的電力輸出特性。

解決上述課題的儲氫合金的制造方法是一種由AB₅型合金構(gòu)成的儲氫合金的制造方法。該制造方法包含：準備原料組合物的準備工序，所述原料組合物中按照預定組份含有作為A元素的主要成分的稀土類元素、作為B元素的主要成分的鎳、以及作為構(gòu)成B元素的成分的鋁以及錳中的至少一方；以及生成儲氫合金的生成工序，對在所述準備工序中準備好的所述原料組合物采用熔融急冷法進行處理，從而生成在所述儲氫合金的截面中鋁以及錳相對高濃度地存在的區(qū)域所占的比率為0.5％以上的儲氫合金。

根據(jù)上述制造方法，能夠提高采用了儲氫合金的鎳氫蓄電池的電力輸出特性。

通過本發(fā)明，能夠維持鎳氫蓄電池的高電力輸出特性。

附圖說明

圖1是表示鎳氫蓄電池的一種實施方式的儲氫合金中的鋁以及錳的偏析率與-30℃下的DC-IR(直流內(nèi)部電阻值)之間的相關(guān)關(guān)系的曲線圖。

附圖標記說明

L…近似曲線、P1，P2，P3，P4…測定點。

具體實施方式

以下，對鎳氫蓄電池的一種實施方式進行說明。