[发明专利]储氢合金和镍氢蓄电池

说明书

技术领域

本发明涉及镍氢蓄电池的负极中的负极活性物质，和能够在热泵等中 使用的储氢合金以及在负极使用这种储氢合金的镍氢蓄电池，特别是提供 一种使氢吸藏时和放出时的压力变化的滞后现象减低，镍氢蓄电池的负极 中的负极活性物质和能够有效地在热泵中使用的储氢合金。

背景技术

历来，储氢合金在镍氢蓄电池的负极中的负极活性物质和热泵等各种 领域中应用。

而且，作为在镍氢蓄电池的负极中的负极活性物质等中使用的储氢合 金，一般使用的是以CaCu₅型结晶为主相的稀土类-Ni系储氢合金，和以 含有Ti、Zr、V及Ni作为构成元素的AB₂晶格的拉夫斯(Laves)相作为 主相的储氢合金。

另外，近年来，上述镍氢蓄电池被用于各种便携式机器和混合动力电 机动车等中，期待使该镍氢蓄电池更高容量化，另外，对于热泵也期待更 高能效化。

可是，上述储氢合金其储氢能力还不充分，难以使镍氢蓄电池充分高 容量化，使热泵更高能效化。

而且，近年来发现使Mg等含于上述以CaCu₅型结晶为主相的稀土类 -Ni系储氢合金中，具有除CaCu₅型以外的Ce₂Ni₇型和CeNi₃型等的结晶 构造的稀土类-Mg-Ni系储氢合金，与现有的稀土类-Ni系储氢合金相比， 显示出高的储氢能力，并提出将这种稀土类-Ni系储氢合金用于镍氢蓄电 池的负极中的负极活性物质等(例如，参照专利文献1)。

可是，上述稀土类-Mg-Ni系储氢合金，与以CaCu₅型结晶为主相的 稀土类-Ni系储氢合金比较，具有下述问题：在吸藏、放出氢时的压力变 化的滞后现象大，相对于氢吸藏时的压力放出时的压力变低，并且该储氢 合金变得容易劣化，在镍氢蓄电池的负极使用时，其放电电压降低，或由 于充放电储氢合金劣化，电池的循环特性降低。

另外，在将上述稀土类-Mg-Ni系储氢合金用于热泵时，会有热泵的 冷却升温能力下降使用温度区域受到限制，被再取出的温热·冷热量减少 使热泵的效率下降。

而且，近几年中，提出了将上述稀土类-Mg-Ni系储氢合金中的Ce相 对于La的量限制在规定量以下，提高该储氢合金中的Mg的浓度的均质 性，使氢吸藏时和放出时的平衡压的差降低，在用于镍氢蓄电池的负极时， 防止放电电压降低(例如，参照专利文献2)。

但是，即使在如此将稀土类-Mg-Ni系储氢合金中的Ce相对于La的 量限制在规定量以下，提高该储氢合金中的Mg的浓度的均质性的情况下， 也难以充分降低氢吸藏时和和放出时的平衡压的差。

[专利文献1]特开平11-162459号公报

[专利文献2]特开2000-265229号公报

发明内容

本发明的课题在于解决稀土类-Mg-Ni系储氢合金中的上述的问题，本 发明课题致力于改善上述稀土类-Mg-Ni系储氢合金，降低氢吸藏时和放出 时的压力变化的滞后现象，提供镍氢蓄电池的负极中的负极活性物质，和 能够有效地用于热泵的储氢合金，并且，特别是对于在负极使用了储氢合 金的镍氢蓄电池，防止放电电压降低，并防止由于充放电储氢合金劣化使 循环特性下降。

为了解决上述课题，在本发明的储氢合金中，在由通式Ln_1-xMg_xNi_yA_z表示的储氢合金中，在上述Ln中含有20％摩尔以上的Sm，在

(式中，Ln是从含Y的稀土族元素和Ca和Zr和Ti中选出的至少1 种元素，A是从Co、Mn、V、Cr、Nb、Al、Ga、Zn、Sn、Cu、Si、P、B 中选出的至少1种元素，x、y、z满足如下条件：0.05≤x≤0.25、0＜z ≤1.5、2.8≤y+z≤4.0。)

另外，优选上述的通式中的Mg的摩尔比x满足0.1≤x的条件，另 外优选在上述通式的Ln中含有La。

另外，在本发明的镍氢蓄电池中，为了解决上述课题，提出一种具备 正极、采用了储氢合金的负极和碱性电解液的镍氢蓄电池，其中，在其负 极上使用上述储氢合金。