專利名稱：儲氫合金粒子，電極用合金粉末及堿性蓄電池的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及具有CaCu5型的晶體結(jié)構(gòu)的儲氫合金粒子和含有該儲氫合金粒子的電極用合金粉末，以及用該電極用合金粉末作為負(fù)極活性物質(zhì)的堿性蓄電池。具體地說，本發(fā)明涉及用于改良堿性蓄電池的低溫放電容量的負(fù)極活性物質(zhì)的改良。
背景技術(shù)：
儲氫合金具有隨著充放電而可逆地吸儲與釋放氫的能力，其理論容量密度比鎘大。因此，儲氫合金被用作具有高能量密度的堿性蓄電池用的負(fù)極活性物質(zhì)。作為儲氫合金，已知具有CaCu5型晶體結(jié)構(gòu)的所謂AB5型儲氫合金(下面也簡稱為CaCu5型合金)。含有CaCu5型合金作為負(fù)極活性物質(zhì)的堿性蓄電池的鎳氫二次電池，能用作電動汽車等的動力電源。

已知CaCu5型合金隨著電池的充放電漸漸微粉化且被氧化而劣化。已知有為了提高堿性蓄電池的充放電循環(huán)特性(下面簡稱為循環(huán)特性)，而提高CaCu5型合金的鈷(Co)的含有比例的方法。Co能抑制因CaCu5型合金的氫的吸儲和釋放而引起的晶格的膨脹和收縮。通過提高CaCu5型合金的鈷(Co)含有比例，雖能提高堿性蓄電池的循環(huán)特性，但放電特性下降。另外，因?yàn)榇龠M(jìn)CaCu5型合金中的Co和錳(Mn)等熔出于堿性電解液中，并析出到正極和隔膜中，容易發(fā)生通過該析出物的負(fù)極與正極之間的微短路。為解決上述的那種問題，提出了想要使CaCu5型合金的Co含有比例為原樣的低，抑制電池的循環(huán)特性和放電特性的下降的方法。具體說，例如，下列特許文獻(xiàn)1，揭示了在晶格的a軸長為499pm以上和c軸長為405pm以上，且Co含有比例低的CaCu5型合金中，根據(jù)AB5型儲氫合金的A/B比使a軸長和c軸長變動。另外，下列特許文獻(xiàn)2，揭示Co含量為5質(zhì)量％，BET比表面積為O. 3^0. 7m2/g，平均粒徑為5飛O μ m的CaCu5型合金。另一方面，作為使堿性蓄電池的循環(huán)特性提高的技術(shù)，下列特許文獻(xiàn)3揭示了包含CaCu5型儲氫合金和磁性體聚集體的，含有2(Γ70質(zhì)量％的鎳(Ni )，且磁性體聚集體含有金屬Ni，且磁性體聚集體的平均粒徑為ClOnm的儲氫合金?，F(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)特許文獻(xiàn)特許文獻(xiàn)1:國際公開W02005/14871號小冊子特許文獻(xiàn)2 :日本特開平9-129227號公報特許文獻(xiàn)3 :日本特開2007-115672號公報

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的課題特許文獻(xiàn)I和2所揭示的用CaCu5型合金作為堿性蓄電池的負(fù)極活性物質(zhì)時，循環(huán)特性和常溫環(huán)境下的放電特性被改善。然而，沒有充分改善低溫放電特性，特別在o°c附近那樣的低溫環(huán)境下的放電特性。
另外，特許文獻(xiàn)3揭示通過控制含有CaCu5型儲氫合金和磁性體聚集體的儲氫合金中的磁性聚合體的平均粒徑為8 IOnm來提高堿性蓄電池的循環(huán)特性。然而，在用特許文獻(xiàn)3所揭示的儲氫合金作為堿性蓄電池的負(fù)極活性物質(zhì)時，電池的低溫放電特性也沒有被充分地改善。本發(fā)明的一個目的是為得到低溫放電特性優(yōu)良的堿性蓄電池，提供用作其負(fù)極活性物質(zhì)的儲氫合金粒子。解決課題的手段本發(fā)明的一個方面是包含基體相與多個偏析相的儲氫合金粒子，并且基體相是含有Ni和f 5質(zhì)量％的Co，具有CaCu5型晶體結(jié)構(gòu)的合金，偏析相是以Ni為主要成分的磁性體，且其平均粒徑為f5nm的儲氫合金粒子。另外，本發(fā)明的另一方面是體積平均粒徑為5 200μπι的、含有上述儲氫合金粒子的電極用合金粉末。另外，本發(fā)明的再一方面是具備正極與負(fù)極、介于正極與負(fù)極之間的隔膜及堿性電解液的堿性蓄電池，且負(fù)極含有上述電極用合金粉末作為負(fù)極活性物質(zhì)的堿性蓄電池。通過下面的詳細(xì)說明和附圖，本發(fā)明的目的、特征、方面及優(yōu)點(diǎn)將益加明白。發(fā)明的效果用本發(fā)明的儲氫合金粒子作為負(fù)極活性物質(zhì)的堿性蓄電池，在低溫放電特性方面具有優(yōu)勢。


圖1為示意性地示出本發(fā)明的一實(shí)施形態(tài)的儲氫合金粒子的截面的一部分與所觀察的一個偏析相的擴(kuò)大截面的形態(tài)的模式截面圖。圖2為示意性地示出本發(fā)明的一實(shí)施形態(tài)的鎳氫二次電池的構(gòu)成的縱截面圖。具體實(shí)施形態(tài)詳細(xì)說明本發(fā)明的儲氫合金粒子的一實(shí)施形態(tài)。本實(shí)施形態(tài)的儲氫合金粒子如圖1所示那樣，包含基體相2與多個偏析相3?；w相2包含具有含有Ni與I飛質(zhì)量％的Co的CaCu5型晶體結(jié)構(gòu)的合金。另外，偏析相3是以Ni為主要成分的磁性體，且其平均粒徑為f5nm。一個偏析相3較理想的是如圖1中的放大圖所示那樣，觀察到磁性體的微晶或非晶部分的微粒子3a的聚集體(聚合體)狀。這樣的聚集體被認(rèn)為通過降低Co的含有比例，由包含Ni與Ni以外的成分的微粒子所形成，該Ni是AB5型的晶體結(jié)構(gòu)中的B位置的組成從化學(xué)計量組成偏移而析出的Ni。通過用高分辨力透射型電子顯微鏡的觀察，這樣的構(gòu)造被明確地觀察到的情況下，對后述的低溫時的儲氫反應(yīng)的催化劑活性變得特高。本實(shí)施形態(tài)的儲氫合金粒子，為提高堿性蓄電池的循環(huán)特性，具有基體相的CaCu5型晶體結(jié)構(gòu)的合金含有I飛質(zhì)量％的Co。另外，為提高低溫放電特性，含有以Ni為主要成分的磁性體構(gòu)成的平均粒徑f 5nm的偏析相。偏析相的平均粒徑對堿性蓄電池的低溫放電特性有影響。如后述那樣，以Ni為主要成分的磁性體構(gòu)成的偏析相平均粒徑能利用儲氫合金粒子的制造條件來控制。通過控制偏析相的平均粒徑為f5nm的范圍，提高在低溫環(huán)境下的儲氫合金粒子的氫的吸儲釋放能力。而且，具有這樣的平均粒徑的偏析相，即便是低溫環(huán)境下也能較高地維持使基體相中的氫分子的解離和氫原子的結(jié)合活化的催化作用。儲氫合金粒子所含的基體相，含有Ni與I飛質(zhì)量％的Co，并含有具有CaCu5型晶體結(jié)構(gòu)的合金(下面也簡稱基體合金)?；w合金中的Co的含有比例是1 5質(zhì)量％。具體地說，Co含量是5質(zhì)量％以下，較好的是4. 5質(zhì)量％以下，更好的是4質(zhì)量％以下，且是I質(zhì)量％以上，較好的是1. 5質(zhì)量％以上?？墒惯@些下限值與上限值適當(dāng)組合。Co含量例如也可是廣4質(zhì)量％，或1. 5 4. 5質(zhì)量％。在Co含有比例超過5質(zhì)量％時，Co向堿性蓄電池中的堿性電解液的溶出量在初期增加，因此Co向隔膜和正極在初期較多地析出。其結(jié)果，在正極與負(fù)極之間容易發(fā)生微短路。另外，在Co含有比例在不足I質(zhì)量％時，由于不能充分抑制因氫的吸儲和釋放而引起的晶格的膨脹和收縮，故不能充分提高循環(huán)特性。又，基體合金中的Ni的含有比例為20 65質(zhì)量％，進(jìn)一步為45 65質(zhì)量％更為理想。Ni含有比例在這樣的范·圍時，能更有效地抑制吸儲和釋放儲氫合金粒子的氫的活性的下降，能更合適地使用儲氫合金粒子作為電池的負(fù)極活性物質(zhì)。另外，能更有效地抑制在電池內(nèi)部的氫平衡壓變高，容易確保電池的輸出。在Ni的含有比例過于小時，存在吸儲與釋放儲氫合金粒子的氫的能力降低的傾向。又，在Ni的含有比例過于高時，由于堿性蓄電池的內(nèi)部的氫平衡壓變高，故存在堿性蓄電池的輸出降低的傾向。如上所述，由于基體合金以上述比率含有Ni和Co，故能充分維持堿性蓄電池的電池容量和循環(huán)特性，同時能抑制因Co在初期析出到正極和隔膜而引起的微短路的發(fā)生。CaCu5型晶體結(jié)構(gòu)的合金，除了上述的Ni和Co外，最好含有多種稀土類元素的混合物即鈰鑭合金(Mm)、Mn和Al。CaCu5型晶體結(jié)構(gòu)的合金中的Mm、Mn和Al的含量雖無特別限定，但例如優(yōu)選為鈰鑭合金為2(Γ40質(zhì)量％，Mn為3 7質(zhì)量％，Al為f 3質(zhì)量％。由于含有Mn和Al，能降低儲氫合金粒子吸儲和釋放氫時的平衡壓力。結(jié)果能降低堿性蓄電池的內(nèi)壓。作為具有CaCu5型晶體結(jié)構(gòu)的合金的具體例,可舉出以MmNi5型(式中Mm表示鋪鑭合金)為基底儲氫合金，特別是具有以Co、Mn、Al置換MmNi5的Ni的一部分后的組成那樣的
儲氫合金。又，作為鈰鑭合金的具體例，例如可舉出含有從鈰(Ce)、鑭(La)、鐠(Pr)和釹(Nd)等中選出的至少2種以上的稀土類元素的混合物。又，作為鈰鑭合金，例如可舉出含有Cel(T20質(zhì)量％和La6(T80質(zhì)量％，再含適量的Pr、Nd等的鈰鑭合金。鈰鑭合金、鈮、鋯等通常存在于AB5型合金的A位置。又，N1、Co、Mn、Al等通常存在于B位置。作為以Co、Mn、Al置換了 MmNi5的Ni的一部分的組成，可舉出用MmNiaCobMneAldGi中，3. 5 彡 a 彡 4. 5，O.1 彡 b 彡 O. 4，O. 3 彡 c 彡 O. 5，O < d 彡 O. 4，4. 9 彡 a+b+c+d 彡 5. 4)表達(dá)的組成，具體地說，例如用MmNi42Coa4Mna4AlcHMmNi45Coa2Mna3Ala3等表達(dá)的組成。具有CaCu5型的晶體結(jié)構(gòu)的合金，可單獨(dú)地用一種，也可組合2種以上來用。儲氫合金粒子所含的磁性體構(gòu)成的多個偏析相是以金屬鎳(鎳單體)為主要成分的強(qiáng)磁性物質(zhì)。較為理想的是，以金屬鎳為主要成分的磁性體的偏析相，偏析于儲氫合金粒子的表層部，以結(jié)晶或非結(jié)晶的形態(tài)聚合，形成磁性體的微粒子的聚集體。磁性體的偏析相對儲氫合金的氫的轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)移反應(yīng)(吸儲和釋放)進(jìn)行催化。
本實(shí)施形態(tài)的儲氫合金粒子優(yōu)選為如圖1中的放大圖所示那樣，由磁性體的微晶或非晶體部分的微粒子3a構(gòu)成的聚集體狀的偏析相由分散于粒子內(nèi)的磁性體的聚合體構(gòu)成。這種情況中，聚集體形成一個偏析相。偏析相的分散狀態(tài)沒有特別限定。例如，偏析相存在于儲氫合金的內(nèi)部和表面的某一處，也可存在于儲氫合金的表層部。 又，由磁性體構(gòu)成的偏析相的平均粒徑為f 5nm。具有這種平均粒徑的磁性體構(gòu)成的偏析相，對含有I飛質(zhì)量％的Co的儲氫合金的氫的轉(zhuǎn)移反應(yīng)的催化能力高，特別是即使在低溫環(huán)境下也能發(fā)揮充分的催化能力。由磁性體構(gòu)成的偏析相的平均粒徑在不足Inm時，在低溫環(huán)境下，由磁性體構(gòu)成的偏析相的催化活性降低，為提高催化劑活性，有必要例如反復(fù)充放電使催化作用活化。又，由磁性體構(gòu)成的偏析相的平均粒徑在超過5nm時，由磁性體構(gòu)成的偏析相的催化劑活性降低。因此，由磁性體構(gòu)成的偏析相的平均粒徑在不足Inm和超過5nm時，電池的低溫放電特性下降。特別是在低溫環(huán)境下進(jìn)行電流值超過51t那樣的高輸出放電時，電池的容量下降顯著，得不到充分的低溫放電特性。由磁性體構(gòu)成的偏析相的粒徑，可通過用透射型電子顯微鏡(TEM)拍攝儲氫合金粒子的截面照片，并對所得到的照片進(jìn)行圖像處理來求得。圖像處理中，求出完全包圍由磁性體構(gòu)成的、例如聚集體(聚合體)狀的一個偏析相全體的最小圓，以最小圓的直徑作為偏析相的粒徑。測量在3個視野中進(jìn)行，測量各視野中隨機(jī)地抽取的200個偏析相的粒徑。然后，將得到的粒徑的全部測量值的平均值作為平均粒徑。由磁性體構(gòu)成的偏析相的平均粒徑為Inm以上，優(yōu)選為1. 3nm以上，更優(yōu)選為1.45nm以上。又，由磁性體構(gòu)成的偏析相的平均粒徑為5nm以下,優(yōu)選為4. 7nm以下，更優(yōu)選為4nm以下。可任意地組合這些上限值和下限值。例如，由磁性體構(gòu)成的偏析相的平均粒徑也可為1. 45 5nm。儲氫合金粒子中的由磁性體構(gòu)成的偏析相的含有比例為O. 05、. 5質(zhì)量％，進(jìn)一步為O.廣0.4質(zhì)量％，從由 磁性體構(gòu)成的偏析相的催化能力長期發(fā)揮作用這一點(diǎn)來說，較為理
本巨
ο又，儲氫合金粒子中的磁性體的含量，從例如根據(jù)IOkOe的磁場中的飽和磁化求得。在由磁性體構(gòu)成的偏析相中，雖也有含微量的金屬鈷等的情況，但飽和磁化與基于全部金屬鎳的情況近似。因此以根據(jù)飽和磁化換算了的鎳量作為由磁性體構(gòu)成的偏析相的含有比例。其次，詳細(xì)說明含有本實(shí)施形態(tài)的儲氫合金粒子的合金粉末的制造方法。含有儲氫合金粒子的合金粉末，可利用例如包含原料混合工序、熔融工序、冷卻工序、熱處理工序及粉碎工序的制造方法來制造。由磁性體構(gòu)成的偏析相的平均粒徑，可通過調(diào)整制造條件，具體地說，冷卻工序的冷卻條件和熱處理工序的熱處理條件等來控制。原料混合工序，是使具有作為目的的儲氫合金粒子所包含的元素組成，對元素單體金屬和鈰鑭合金等的原料進(jìn)行混合的工序。作為單體金屬，可舉出N1、Co、Mn、Al等。各種原料的形態(tài)不作特殊限定。又，混合不作特殊限定地使用公知的混合方法。熔融工序，是通過加熱熔融在原料混合工序中調(diào)制成的原料混合物，而得到熔融物的工序。具體地說，加熱熔融的工序是用例如高頻熔解爐，在原料混合物的各構(gòu)成成分的融點(diǎn)以上的溫度上進(jìn)行熔融的工序。
冷卻工序，是通過使熔融工序中得到的熔融物冷卻凝固，得到儲氫合金的凝固體的工序。在該冷卻工序中，通過控制冷卻條件來調(diào)整所得到的儲氫合金粒子所含的偏析相的粒徑。具體地說,例如熔融物的冷卻速度可從例如IX 103 1. 5 X IO5oC /秒的范圍中選擇，較好是5X IO3 IX 105°C /秒，更好是8X IO3 IX 105°C /秒。熱處理工序，是在惰性氣體氛圍中以規(guī)定的溫度對在冷卻工序中得到的儲氫合金的凝固體進(jìn)行熱處理的工序。在熱處理工序中使CaCu5型合金的組成更均質(zhì)化。也通過控制熱處理條件來改變所得到的儲氫合金粒子所含的偏析相的粒徑。熱處理溫度，例如優(yōu)選為900°C以上，進(jìn)一步優(yōu)選為950°C以上，特別優(yōu)選為1000°C以上。又，熱處理溫度例如優(yōu)選為1200°C以下，進(jìn)一步優(yōu)選為1150°C以下，特別優(yōu)選為1100°C以下?？扇我饨M合這些下限和上限。例如，熱處理溫度也可為KKKTC 1100°C。另外，也根據(jù)熱處理溫度，熱處理時間優(yōu)選為3 7小時，進(jìn)一步優(yōu)選為5 7小時。又，作為惰性氣體的具體例，可舉出氦、氖、氬、氪、氙、氮等。粉碎工序，是對熱處理工序中經(jīng)熱處理的儲氫合金的凝固體進(jìn)行濕式粉碎或干式粉碎，并將根據(jù)需要得到的粉碎物進(jìn)行分級。也可組合濕式粉碎和干式粉碎來進(jìn)行粉碎。據(jù)此，蕕得本發(fā)明的合金粉末。儲氫合金粒子的平均粒徑例如優(yōu)選為500 μ m以下，進(jìn)一步優(yōu)選為5 200 μ m,更優(yōu)選為 10^100 μ mo如上所述，主要在冷卻工序和熱處理工序中由磁性體構(gòu)成的偏析相生成并成長。因此，通過在上述的那樣制造條件中制造儲氫合金粒子，能得到含有由具有f5nm的平均粒徑的磁性體構(gòu)成的偏析相的儲氫合金粒子的粉末。又，在粉碎工序中，由于出現(xiàn)不與空氣接觸的面，由磁性體構(gòu)成的偏析相在該面上生成和成長。這時通過在冷卻工序和熱處理工序中從前述的范圍選擇各條件，也得到含有具有規(guī)定的平均粒徑的磁性體構(gòu)成的偏析相的儲氫合金粒子。粉碎后的合金粉末 也可進(jìn)一步進(jìn)行堿性處理。利用堿性處理能使吸儲和釋放儲氫合金粒子的氫的能力更加活化。堿性處理，在使氫氧化鉀等的堿劑接觸粉碎后的儲氫合金粒子的粉末后，通過水洗和干燥來進(jìn)行。另外，在制作用未進(jìn)行堿性處理的儲氫合金粒子的粉末作為負(fù)極活性物質(zhì)的堿性蓄電池時，使儲氫合金粒子在堿性蓄電池的內(nèi)部與堿性電解液接觸并使活化。如上述那樣得到的儲氫合金粒子，被很好地用作堿性蓄電池所用的負(fù)極活性物質(zhì)。本實(shí)施形態(tài)的堿性蓄電池，除用上述的儲氫合金粒子作為負(fù)極活性物質(zhì)以外，能照樣使用歷來所用的堿性蓄電池的要素。下面，作為本實(shí)施形態(tài)的堿性蓄電池的一例，說明鎳氫二次電池。圖2為示意性地示出本實(shí)施形態(tài)的鎳氫二次電池5的構(gòu)成的縱截面圖。本實(shí)施形態(tài)的鎳氫二次電池所用的各要素，除用上述那樣的儲氫合金粒子作為負(fù)極活性物質(zhì)以外，不特別限定使用歷來已知的鎳氫二次電池的要素。圖2中，鎳氫二次電池I具備如下的要素。10是具備含有正極活性物質(zhì)的正極合劑IOa與正極芯材IOb的正極，11是具備含有負(fù)極活性物質(zhì)的負(fù)極合劑IIa與負(fù)極芯材Ilb的負(fù)極，12是隔膜。正極10、負(fù)極11及介于它們之間的隔膜12的層疊體被卷繞形成極板組13。又，極板組13被收納在有底的圓筒即電池盒14中。在沿正極芯材IOb的長度方向的一端部，具有不面對正極合劑IOa的正極側(cè)露出部。同樣，在沿負(fù)極芯材Ilb的長度方向的一端部，具有不面對負(fù)極合劑Ila的負(fù)極側(cè)露出部。而且，電極組13被收納為使正極側(cè)露出部位于電池盒14的一個端面20上,負(fù)極側(cè)露出部位于電池盒14的另一個端面21上。正極集電板17、負(fù)極集電板18分別焊接到正極側(cè)露出部、負(fù)極側(cè)露出部。又，正極集電板17經(jīng)正極引線17a焊接到位于正極的外部端子的封口板15上。負(fù)極集電板18經(jīng)負(fù)極引線18a焊接到位于負(fù)極的外部端子的電池盒14的底面上。在電池盒14的的開口近旁的外周，預(yù)先形成凹處即溝部14a,電池盒14的開口端經(jīng)墊圈16裝著電封口板15,通過擠縫被封口。又，在封口前，堿性電解液被注入電池盒14的內(nèi)部。作為正極活性物質(zhì)，例如用氫氧化鎳、羥基氫氧化鎳等的鎳化合物。作為負(fù)極活性物質(zhì)，用上述的本實(shí)施形態(tài)的儲氫合金粒子。又，作為堿性電解液，例如用含有氫氧化鉀、氫氧化鈉、氫氧化鋰的溶液。又，只要不損害本發(fā)明的效果，作為負(fù)極活性物質(zhì)也可使含有其它公知的負(fù)極活性物質(zhì)。以上說明的本實(shí)施形態(tài)的堿性蓄電池，如后面的實(shí)施例所示的那樣，即使在0°C程度的低溫環(huán)境下也具有良好的放電特性，所以能維持高輸出。因此，能合適地用作即使在寒冷地帶使用的電動汽車和混合電動汽車等的輸送設(shè)備的驅(qū)動用電源。
實(shí)施例下面，根據(jù)實(shí)施例具體說明本發(fā)明。又，本發(fā)明的范圍不由以下實(shí)施例的任何限定。[實(shí)施例1]首先詳細(xì)說明儲氫合金粒子的粉末的調(diào)制。(合金粉末的調(diào)制)含有Cel5質(zhì)量％及La80質(zhì)量％，剩余部分以規(guī)定的比率混合Pr和Nd即鈰鑭合金、Ni單體、Co單體、Mn單體及Al單體的粉末。然后，將得到的混合物置入高頻熔解爐中，通過加熱至1500°C使其熔融。然后，以I X 104°C /秒的冷卻速度冷卻所得到的熔融物，并得到凝固體。以MmNi42Coa4Mna4Ala3的組成表示所得到的凝固體。然后,如下面表I所示那樣，以熱處理溫度950°C、熱處理時間6小時的條件對所得到的凝固體進(jìn)行熱處理。然后，通過用顎式破碎機(jī)粉碎熱處理后的凝固體，得到含有平均粒徑不滿500 μ m的儲氫合金粒子的粗粒。然后如下述所說明的，要算出儲氫合金粒子所含的偏析相的平均粒徑和含有比例，還算出CaCu5型晶體結(jié)構(gòu)的合金中所含的Co和Ni的含有比例。(偏析相的平均粒徑的測量)對粒徑分級，采取2(Γ53 μ m范圍的儲氫合金粒子。然后，將分級后的儲氫合金粒子與環(huán)氧樹脂進(jìn)行混合，調(diào)制成糊。然后，用兩片硅板夾持該糊。然后，通過放置5個小時使環(huán)氧樹脂硬化，得到夾持體。通過機(jī)械研磨所得到的夾持體，使被環(huán)氧樹脂包埋儲氫合金粒子的截面露出作為研磨面。然后通過用精密磨光裝置(商品名PIPS691，GATAN社制)對研磨面進(jìn)行離子研磨處理，得到觀察試料。然后， 用高分辨力透射型電子顯微鏡觀察該觀察試料的研磨面。作為高分辨力透射型電子顯微鏡，用商品名H-9000UHR ((株)日立制作所制)，設(shè)定加速電壓為300kV。以儲氫合金粒子中的Ni為主要成分的磁性體的晶格間隔與CaCu5型晶體結(jié)構(gòu)的合金的晶格間隔不同。因此，照出以Ni為主要成分的磁性體構(gòu)成的偏析較暗地顯示出來，CaCu5型晶體結(jié)構(gòu)的合金較明亮地顯示出來。儲氫合金粒子含有多個以Ni為主要成分的磁性體的微晶或非晶性的微粒子的聚合體即聚集體構(gòu)成的偏析相。然后測量完全包圍表示各偏析相的暗的區(qū)域的最小圓的直徑。最小圓的直徑也可以稱為各偏析相的最大直徑。定義該最小圓的直徑為偏析相的粒徑。然后，測量被觀察的3個視野的圖像的偏析相的粒徑。又，每I個視野測量約200個的偏析相的粒徑，測量合計600個的偏析相的粒徑。然后，以600個偏析相的粒徑的平均值作為平均粒徑。偏析相的平均粒徑為1.02nm。[表I]
權(quán)利要求
1.一種儲氫合金粒子,其特征在于， 該儲氫合金粒子是含有基體相與多個偏析相的儲氫合金粒子； 所述基體相是含有鎳(Ni)與f 5質(zhì)量％的鈷(Co)的、具有CaCu5型晶體結(jié)構(gòu)的合金； 所述偏析相是以Ni為主要成分的磁性體，且所述偏析相的平均粒徑為f5nm。
2.如權(quán)利要求1所述的儲氫合金粒子，其特征在于，所述偏析相的含有比例是O.05 O. 5質(zhì)量％。
3.如權(quán)利要求1或2所述的儲氫合金粒子，其特征在于，所述各偏析相由所述磁性體的微粒子的聚合體(聚集體)構(gòu)成。
4.如權(quán)利要求f3中任一項所述的儲氫合金粒子，其特征在于，所述CaCu5型晶體結(jié)構(gòu)的合金的Ni含有比例是20 65質(zhì)量％。
5.如權(quán)利要求廣4中任一項所述的儲氫合金粒子，其特征在于，所述CaCu5型晶體結(jié)構(gòu)的合金進(jìn)一步含有鈰鑭合金(Mm)、錳(Mn)和鋁(Al)。
6.—種電極用合金粉末,其特征在于,含有體積平均粒徑為5 200 μ m的、權(quán)利要求5中任一項所述的儲氫合金粒子。
7.一種堿性蓄電池，其特征在于， 該堿性蓄電池具備正極、負(fù)極介于所述正極和所述負(fù)極之間的隔膜、以及堿性電解液； 所述負(fù)極含有權(quán)利要求6所述的電極用合金粉末作為負(fù)極活性物質(zhì)。
全文摘要
本發(fā)明涉及含有基體相(2)與多個偏析相(3)的儲氫合金粒子，且所述基體相是CaCu5型晶體結(jié)構(gòu)的合金的儲氫合金粒子；電極用合金粉末；及堿性蓄電池。以基體相含有所述合金的儲氫合金粒子作為負(fù)極活性物質(zhì)的堿性蓄電池，雖可用作電動汽車的動力電源，但在保持前述合金中的鈷含有比例低的狀態(tài)下來改善電池的循環(huán)特性和放電特性時，還存在不能改善低溫放電特性等的問題。本發(fā)明通過在所述儲氫合金粒子中，包含前述基體相(2)和多個偏析相(3)，前述基體相(2)為含Ni與1~5質(zhì)量%的Co的、CaCu5型晶體結(jié)構(gòu)的合金，且多個偏析相(3)為以Ni為主要成分的磁性體，其平均粒徑為1~5nm等，謀求上述問題的解決。
文檔編號B22F1/00GK103053049SQ201180037818
公開日2013年4月17日 申請日期2011年9月26日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月3日
發(fā)明者仲辻恭子, 菊山亨, 勝本真澄, 暖水慶孝 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社