System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 碱蓄电池用氢吸留合金制造技术_技高网

碱蓄电池用氢吸留合金制造技术

技术编号:41141367 阅读:2 留言:0更新日期:2024-04-30 18:11
本发明专利技术提供一种适于碱蓄电池的负极的氢吸留合金。一种合金,是碱蓄电池中使用的氢吸留合金,该氢吸留合金主要由A<subgt;5</subgt;B<subgt;19</subgt;相和A<subgt;2</subgt;B<subgt;7</subgt;相的结晶相构成,并且由下述通式(A)表示。(La<subgt;1-a-</subgt;<subgt;b</subgt;Ce<subgt;a</subgt;Sm<subgt;b</subgt;)<subgt;1-c</subgt;Mg<subgt;c</subgt;Ni<subgt;d</subgt;M<subgt;e</subgt;T<subgt;f</subgt;···(A)这里,上述(A)式中的M、T以及角标a、b、c、d、e和f满足M:选自Al、Zn、Sn、Si中的至少1种、T:选自Cr、Mo、V中的至少1种、0<a≤0.10、0≤b<0.15、0.08≤c≤0.24、0.03≤e≤0.14、0≤f≤0.05、3.55≤d+e+f≤3.80的条件。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】

本专利技术涉及碱蓄电池中使用的氢吸留合金。


技术介绍

1、近年来,镍氢二次电池与镍镉电池相比为高容量且在环境方面也不包含有害物质,因此在例如移动电话、个人计算机、电动工具、混合动力汽车(hev)等中被广泛使用,在这些用途中,主要使用碱蓄电池。

2、以往,在碱蓄电池的负极使用ab5型晶体结构的氢吸留合金,但是该合金在电池的小型轻量化方面存在极限,希望开发能够实现小型且高容量的新的氢吸留合金。因此,作为其解决方案,专利文献1、专利文献2提出了包含mg的稀土-mg过渡金属系氢吸留合金。

3、另外,作为小型化、轻量化的方法,例如可以考虑减少负极中使用的氢吸留合金的量,但是如果减少氢吸留合金的量,则产生由于镍活性点的减少导致的输出降低的新的问题。为了改善这一点,在专利文献3中提出了使用高氢平衡压力的氢吸留合金来提高工作电压的方法。

4、另外,作为氢吸留合金,提出了一些稀土-mg-ni系合金。例如,在专利文献4中具体公开了由通式(re1-a-bsmamgb)(ni1-c-dalcmd)x(0.1≤a≤0.25;0.1<b<0.2;0.02<cx<0.2;0≤dx≤0.1;3.6≤x≤3.7;re为选自sm以外的稀土元素和y中的1种以上元素;将la设为必需,m为mn和/或co)表示的氢吸留合金,其目的在于提供耐腐蚀性、耐久性优异的氢吸留合金、使用该氢吸留合金的循环寿命优异的镍氢蓄电池。

5、另外,在专利文献5中报告了提供廉价、放电输出特性良好、而且高温耐久性优异的碱蓄电池。作为其一个实施方式,在氢吸留合金负极中使用如下氢吸留合金:以la为主要稀土元素的通式(laxlny)1-zmgznit-utu(t:选自al、co、mn、zn,ln为选自la以外的稀土元素和y中的至少1种,x>y,0.09≤z≤0.14,3.65≤t≤3.80,0.05≤u≤0.25),包含六方晶系(2h)的a5b19型结构、三方晶系(3r)的a5b19型结构和a2b7型结构,2h系的a5b19型晶体结构的cu-kα射线的粉末x射线衍射强度峰比3r系的a5b19型晶体结构和a2b7型结构的大。

6、另外,在专利文献6中公开了一种氢吸留合金,其特征在于,含有由组成为由通式:a(4-w)b(1+w)c19(其中,a表示选自包含y(钇)的稀土元素中的1种或2种以上的元素,b表示mg元素,c表示选自ni、co、mn和al中的1种或2种以上的元素,w表示-0.1~0.8的范围的数)表示的pr5co19型晶体结构构成的相,合金整体的组成由通式:r1xr2yr3z(其中,15.8≤x≤17.8,3.4≤y≤5.0,78.8≤z≤79.6,x+y+z=100,r1为选自包含y(钇)的稀土元素中的1种或2种以上的元素,r2为mg,r3为选自ni、co、mn和al中的1种或2种以上的元素,上述z中表示mn+al的值为0.5以上,表示al的值为4.1以下)表示。

7、另外,在专利文献7中公开了一种包含由以ln表示的稀土元素和镁构成的a成分以及由至少包含镍、铝的元素构成的b成分的氢吸留合金,其特征在于,上述氢吸留合金的合金主相为a5b19型结构,并且通式表示为ln1-xmgxniy-a-balamb(式中,m为选自co、mn、zn中的至少1种元素,0.1≤x≤0.2,3.6≤y≤3.9,0.1≤a≤0.2,0≤b≤0.1),上述稀土元素(ln)由至少包含镧(la)的最多两个元素构成,并且40℃下的氢吸留量h/m(原子比)为0.5时的吸留氢平衡压力(pa)为0.03~0.17mpa。

8、进而,在专利文献8中公开了一种氢吸留合金,其由通式:ln1-xmgxniyaz(式中,ln为选自包含y的稀土元素、ca、zr和ti中的至少1种元素,a为选自co、mn、v、cr、nb、al、ga、zn、sn、cu、si、p和b中的至少1种元素,角标x、y和z满足0.05≤x≤0.25、0<z≤1.5、2.8≤y+z≤4.0的条件)表示,其中,上述ln中包含20mol%以上的sm。

9、进而,在专利文献9中公开了具有由通式:(laasmbac)1-wmgwnixalytz(式中,a和t分别表示选自pr、nd等中的至少一种元素和选自v、nb等中的至少1种元素,角标a、b、c分别满足由a>0、b>0、0.1>c≥0、a+b+c=1表示的关系,角标w、x、y、z分别为由0.1<w≤1、0.05≤y≤0.35、0≤z≤0.5、3.2≤x+y+z≤3.8表示的范围)表示的组成的氢吸留合金,将其作为耐碱性优异的氢吸留合金。

10、另外,在专利文献10中报告了研究a2b7结构和a5b19结构的构成比率,提供能够具有远远超过以往范围的高输出特性的碱蓄电池用氢吸留合金及其制造方法以及碱蓄电池。而且公开了具体的碱蓄电池用氢吸留合金,其特征在于,除了la以外,含有选自包含y的稀土元素和4族中的元素r、以及由co、mn、zn中的至少一种以上构成的元素m,通式表示为laαr1-α-βmgβniγ-η-εalηmε(对于α、β、γ、η、ε,0≤α≤0.5,0.1≤β≤0.2,3.7≤γ≤3.9,0.1≤η≤0.3,0≤ε≤0.2),并且在晶体结构中a5b19型结构为40%以上。

11、另外,专利文献11提出了高输出特性和输出稳定性优异的碱蓄电池用氢吸留合金及其制造方法。具体而言,作为碱蓄电池用氢吸留合金,公开了由abn(a:laxreymg1-x-y,b:nin-ztz,re:选自包含y的稀土元素(不包括la)中的至少1种元素,t:选自co、mn、zn、al中的至少1种元素,z>0)表示,化学计量比n为3.5~3.8,la与re之比(x/y)为3.5以下,至少具有a5b19型结构,并且晶格的平均c轴长度α为30~

12、专利文献12的课题在于提供能够使镍氢蓄电池的循环特性优异的氢吸留合金等。具体而言,公开了由通式lavsmwm1xm2ym3z表示的氢吸留合金,其特征在于,m1为pr和/或nd的元素,m2为mg和ca中至少包含mg的元素,m3是用选自6a族元素、7a族元素、8族元素(不包括ni和pd)、1b族元素、2b族元素和3b族元素中的1种或2种以上的元素代替ni或ni的一部分而得的,v、w、x、y和z满足下述式(1)、式(2)和式(3)

13、3.2≤z/(v+w+x+y)≤3.7      式(1)

14、0.60≤v/(v+w+x)≤0.85      式(2)

15、0.01≤w/(v+w+x)≤0.06式(3)。

16、在专利文献13中公开了一种碱蓄电池用氢吸留合金,其特征在于,组成式表示为laxreymg1-x-ynin-m-valmtv(其中,re为选自包含y的稀土元素(不包括la)中的至少1种元素,t为选自co、mn、zn、fe、pb、cu、sn、si、b中的至少1种元素,0.17≤x≤0.64,3.5≤n≤3.8,0.10≤m+v≤0.22,v≥0),主相为a5b19型结构,表面本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种碱蓄电池用氢吸留合金,其特征在于,是碱蓄电池中使用的氢吸留合金,

2.根据权利要求1所述的碱蓄电池用氢吸留合金,其特征在于,所述通式(A)中,进一步满足0.08≤c≤0.18和3.70≤d+e+f≤3.80的条件。

3.根据权利要求1所述的碱蓄电池用氢吸留合金,其特征在于,所述通式(A)中,进一步满足M为Al、且0<a≤0.08、0≤b≤0.08、0.14≤c≤0.24和0.03≤e<0.10的条件。

4.根据权利要求1~3中任一项所述的碱蓄电池用氢吸留合金,其特征在于,对于所述氢吸留合金,在氢吸留释放特性中,80℃下的氢释放时的氢吸留量(H/M)为0.5时的氢压力(P0.5)为0.02MPa~0.1MPa,这里,氢吸留量(H/M)为氢原子(H)与金属原子(M)的原子数比。

5.根据权利要求1~3中任一项所述的碱蓄电池用氢吸留合金,其特征在于,对于所述氢吸留合金,在氢吸留释放特性中,氢吸留后的释放时的坪斜率在满足下述(B)式的范围内,

6.根据权利要求1~3中任一项所述的碱蓄电池用氢吸留合金,其特征在于,在所述氢吸留合金中,对于粒度调整为150μm~1mm的范围的氢吸留合金,重复氢吸留·释放后的体积平均粒径MV为75μm以上,并且在80℃下将氢压力加压至1MPa时的氢吸留量(H/M;H为氢原子数,M为金属原子数)为0.92以上,

7.根据权利要求1~3中任一项所述的碱蓄电池用氢吸留合金,其特征在于,对于所述氢吸留合金,在7.15mol/L的氢氧化钾水溶液中在80℃下浸渍8小时后,在25℃下施加10kOe的磁场测定的饱和磁化为60emu/m2以下。

8.根据权利要求1~3中任一项所述的碱蓄电池用氢吸留合金,其特征在于,对于所述氢吸留合金,在以Cu-Kα射线为X射线源的X射线衍射测定中,A2B7相的基于2H结构的(107)面与基于3R结构的(1010)面的衍射强度之和(β)相对于A5B19相的基于2H结构的(109)面与基于3R结构的(1013)面的衍射强度之和(α)的比为β/α≤1。

9.根据权利要求1~3中任一项所述的碱蓄电池用氢吸留合金,其特征在于,对于所述氢吸留合金,在以Cu-Kα射线为X射线源的X射线衍射测定中,AB5相的(101)面的衍射强度(ζ)相对于衍射角2θ在40~45°的范围的最强的衍射峰的衍射强度(ε)的比为ζ/ε≤0.08。

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【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

1.一种碱蓄电池用氢吸留合金,其特征在于,是碱蓄电池中使用的氢吸留合金,

2.根据权利要求1所述的碱蓄电池用氢吸留合金,其特征在于,所述通式(a)中,进一步满足0.08≤c≤0.18和3.70≤d+e+f≤3.80的条件。

3.根据权利要求1所述的碱蓄电池用氢吸留合金,其特征在于,所述通式(a)中,进一步满足m为al、且0<a≤0.08、0≤b≤0.08、0.14≤c≤0.24和0.03≤e<0.10的条件。

4.根据权利要求1~3中任一项所述的碱蓄电池用氢吸留合金,其特征在于,对于所述氢吸留合金,在氢吸留释放特性中,80℃下的氢释放时的氢吸留量(h/m)为0.5时的氢压力(p0.5)为0.02mpa~0.1mpa,这里,氢吸留量(h/m)为氢原子(h)与金属原子(m)的原子数比。

5.根据权利要求1~3中任一项所述的碱蓄电池用氢吸留合金,其特征在于,对于所述氢吸留合金,在氢吸留释放特性中,氢吸留后的释放时的坪斜率在满足下述(b)式的范围内,

6.根据权利要求1~3中任一项所述的碱蓄电池用氢吸留合金,其特征在于,在所述氢吸留合金中,对于粒度调整为150μm~1mm的范...

【专利技术属性】
技术研发人员:能登山沙纪相马友树工藤胜幸铃木凉志泽孝雄
申请(专利权)人:日本重化学工业株式会社
类型:发明
国别省市:

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