[发明专利]氢吸附合金和镍氢蓄电池

说明书

技术领域

本发明涉及氢吸附合金和镍氢蓄电池。

背景技术

因具有高能量密度而周知的镍氢蓄电池，以往，除了作为数码相机、笔记本电脑等小型电子机器类电源之外，作为碱锰电池等一次电池的替代品，广泛地被利用，预测其用途和需求今后还将继续扩大。

可是，这种镍氢蓄电池是具备含有以氢氧化镍为主成分的正极活物质而成的镍电极、以氢吸附合金为主材料的负极、间隔件、和碱电解液的电池。这些电池构成材料中，作为负极的主材料的氢吸附合金对于放电容量、循环特性这些镍氢蓄电池的性能有特别大的影响，以往，研究了各种氢吸附合金。

作为该氢吸附合金，已知可以将放电容量提高得比具有CaCu₅型晶体结构的AB₅型的稀土类-Ni系合金更高的稀土类-Mg-Ni系合金，例如，在下述专利文献1中，作为用于进一步提高放电容量稀土类-Mg-Ni系合金，报道了具有PuNi₃型晶体结构且含有Ca而成的La-Mg-Ca-Ni₉合金。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本国特开平11-217643号公报

发明内容

发明欲解决的问题

然而，含Ca的La-Mg-Ni系的氢吸附合金(以下，在本说明书中称为“La-Mg-Ca-Ni系的氢吸附合金”)，通过钙的存在而氢吸附容量增多，但另一方面，随着该钙的添加量增加，耐久性会下降，存在使用该合金构成的电池的循环寿命会下降的问题。

鉴于上述以往技术问题，本发明的目的在于，在将La-Mg-Ni系的氢吸附合金作为负极的活物质使用的镍氢蓄电池中，不但实现基于钙的添加而增加氢吸附合金的放电容量，而且同时实现循环寿命特性的改善。

解决课题的方法

为了解决上述课题，本发明人等不断深入研究，结果发现，通过使镁含量、钙含量以及其他元素的含量相对于La-Mg-Ni系的氢吸附合金处于规定的范围内而得到氢吸附合金，并将该氢吸附合金用作镍氢蓄电池的负极，就可以同时改善该镍氢蓄电池的放电容量和循环寿命，从而完成了本发明。

即，本发明提供一种氢吸附合金，其特征在于，由下述通式(1)表示

M1_uMg_vCa_wM2_xNi_yM3_z....(1)

(式中，M1是从稀土类元素中选择的1种或2种以上的元素，M2是选自3A族元素、4A族元素、5A族元素和Pd中的1种或2种以上的元素(其中不包括稀土类元素)，M3是选自6A族元素、7A族元素、8族元素、1B族元素、2B族元素和3B族元素中的1种或2种以上的元素(其中不包括Ni和Pd)，u、v、w、x、y和z是满足u+v+w+x+y+z＝100、3.4≤v≤5.9、0.8≤w≤3.1、0≤(x+z)≤5和3.2≤(y+z)/(u+v+w+x)≤3.4的数。)。

另外，本发明提供一种镍氢蓄电池，其特征在于，具备含有该氢吸附合金的负极。

根据本发明的氢吸附合金和镍氢蓄电池，通过设定为如上述通式(1)的组成，即，以满足3.4≤v≤5.9原子％的方式含有镁，以满足0.8≤w≤3.1原子％的方式含有钙，进而M2元素和M3元素的含量合在一起满足0≤(x+z)≤5原子％，进而，Ni和M3的合计元素数(y+z)相对于M1、Mg、Ca和M2的合计元素数(u+v+w+x)的比例，控制在3.2以上3.4以下，由此能够制成高容量且循环寿命特性优良的镍氢蓄电池。

发明的效果

由此，根据本发明的氢吸附合金和镍氢蓄电池，即使在以利用钙的存在来增大氢吸附容量的La-Mg-Ca-Ni系的氢吸附合金用作负极的活物质时，也能提供循环寿命特性优良的镍氢蓄电池的效果。

附图说明

图1是以Ca含量为x轴，以循环寿命为y轴，将表1的实施例1～3和比较例1～11的结果制图的坐标图。

图2是以Ca含量为x轴，以放电容量为y轴，将表1的实施例1～3和比较例1～11的结果制图的坐标图。

图3是以B/A比为x轴，以循环寿命为y轴，将实施例3、实施例9、实施例11、比较例8和比较例11的结果制图的坐标图。

具体实施方式

本发明的氢吸附合金的特征在于，以下述通式(1)表示，