[发明专利]碱蓄电池用储氢合金及其制造方法和碱蓄电池

说明书

技术领域

本发明涉及适用于混合动力车(HEV：Hybird Electric Vehicle)和电 动车(PEV：Pure Electric Vehicle)等的需要大电流放电的用途的碱蓄电 池用储氢合金及其制造方法和碱蓄电池。

背景技术

近年来，作为混合动力车(HEV)和电动车(PEV)等的要求高输出 的机器的电源用的碱蓄电池，特别是采用了如镍-氢蓄电池。一般公知有， 用于镍-氢蓄电池的负极的储氢合金采用用铝(Al)和锰(Mn)等的元素 置换LaNi₅等的AB₅型稀土类储氢合金的一部分。这些AB₅型稀土类储氢 合金含有熔点低的铝(Al)和锰(Mn)等，因此在结晶晶界和表面富铝 相和富锰相等的偏析相容易生成。

而且，反复进行充放电循环时，由于储氢合金的晶格的膨胀与收缩， 储氢合金的结晶内发生大的内部应力。由于这样的大的内部应力，储氢合 金微粉化，或是通过从生成的偏析相中的铝(Al)和锰(Mn)等溶出而 发生储氢合金的腐蚀，在耐蚀性上有问题。因此，通过热处理这种储氢合 金，对不生成偏析相的单一相化的方法，例如在专利文献1(特开昭 62-31947号公报)等中，进行了种种讨论。

然而在专利文献1中提到的方法中有如下的缺点。即通过热处理储氢 合金单一相化的时候，为了没有偏析界面，减少与碱电解液的接触面积， 由初期的活性化性能降低的问题。为此，作为大大超出了现有的范围的高 输出要求的混合动力车(HEV)和电动车(PEV)的用途，发生得不到适 合的充放电特性和循环寿命特性的问题。

通常，公知有一般的储氢合金为上述的AB₅型结构或AB₂型结构，通 过使AB₂型结构和AB₅型结构组合而形成各种结晶结构。在这些中，AB₂ 型结构和AB₅型结构2层周期重合的Ce₂Ni₇型结构的储氢合金，例如在专 利文献2(特开2002-164045号公报)等中进行了各种讨论。该Ce₂Ni₇型 结构的储氢合金具有六方晶系的结晶结构(2H)，可以使氢的储存/放出的 循环寿命特性提高。

(专利文献1)特开昭62-31947号公报

(专利文献2)特开2002-164045号公报

然而，在上述的专利文献2等中提到的Ce₂Ni₇型结构的储氢合金放电 特性(辅助输出)不充分，有不能满足大大超出了现有的范围的高输出用 途特性的问题。在此，由稀土类元素、镍、镁构成的储氢合金为通过AB₂型结构和AB₅型结构的组合形成各种结晶结构，除AB₂型结构、AB₅型结 构之外，根据作为准稳定相的A₂B₇结构、A₅B₁₉结构等的结构成立。

这些构成比率，由于储氢合金的化学剂量混合比例很大地变化，例如 在与现有的相比高的化学剂量混合比例的区域中，由于镍比例高，因此金 属溶解时熔点比较差大。为此，铝和镁发生偏析，铝生成AB₅型结构的偏 析相，镁生成AB₂型结构的偏析相，发生合金耐蚀性降低等的问题。但是， 作为准稳定相的A₂B₇结构、A₅B₁₉结构的构成比率对于电池特性的影响不 明确。

发明内容

因此，本发明为了解决上述问题，讨论了A₂B₇结构和A₅B₁₉结构的构 成比率，其目的在于提供一种碱蓄电池用储氢合金及其制造方法和碱蓄电 池，具有大大超出了现有范围的高输出特性。