[发明专利]储氢合金粒子

说明书

技术领域

本发明涉及新型的储氢合金粒子。

背景技术

储氢合金粒子通常是通过氢侵入合金的晶体结构中或者氢与构成晶体的原子置换等而能够保持氢的合金。特别地，包含钒的储氢合金粒子的储氢能力高，例如在碱性蓄电池的负极中用作负极活性物质。

上述碱性蓄电池是指通常使用了氢氧化钾水溶液等碱性水溶液作为电解质的二次电池。碱性蓄电池与铅蓄电池等相比，具有电动势高、低温特性优异、寿命长等优点，在车用电池等中使用。

但是，在碱性蓄电池中使用包含储氢合金粒子作为负极活性物质的负极、该储氢合金粒子包含钒的情况下，充放电时，钒有时在碱性水溶液中溶出，电池性能降低。因此，进行了降低钒的溶出的尝试。

例如，在专利文献1中，记载了一种碱性蓄电池，其是在负极中使用了包含钒作为主要成分的储氢合金粒子的碱性蓄电池，其特征在于，以在至少第一次循环的放电时放电终止电压成为1.05V以上的方式进行放电。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：特开2003-017116号公报

发明内容

发明所要解决的课题

但是已知，在碱性蓄电池的负极中使用包含钒的以往的储氢合金粒子时，在经历数次充放电的情况下减少钒向碱性水溶液的溶出是困难的。

本发明的目的在于提供一种包含钒的新型的储氢合金粒子，其在碱性蓄电池的负极中使用时，能够经历数次充放电而减少钒向碱性水溶液的溶出。

用于解决课题的手段

本发明通过例如以下实施方式解决上述课题。

<1>储氢合金粒子，其包含钛和钒作为主要成分，并且表面具有含有氧化钛的氧化层，上述氧化层的厚度为6.2nm以上。

<2>负极，其在集电体上具有含有项目<1>所述的储氢合金粒子的负极活性物质层。

<3>碱性蓄电池，其具有项目<2>所述的负极。

<4>项目<3>所述的碱性蓄电池，其中，放电终止电压为1.0V以上。

<5>储氢合金粒子的制造方法，包括：使包含钛和钒作为主要成分的储氢合金粒子与碱性水溶液接触，使上述钒的至少一部分从上述储氢合金粒子的表面溶出，其后使残留于上述储氢合金粒子的表面的钛氧化。

<6>负极的制造方法，其包括：在集电体上形成包含储氢合金粒子的负极活性物质层，该储氢合金粒子包含钛和钒作为主要成分，使上述负极活性物质层与碱性水溶液接触，使上述钒的至少一部分从上述储氢合金粒子表面溶出，其后使残留于上述储氢合金粒子的表面的钛氧化。

发明效果

提供了包含钒的新型的储氢合金粒子，其在碱性蓄电池的负极中使用时，能够经历数次充放电而减少钒向碱性水溶液的溶出。

附图说明

图1是表示包含钛和钒作为主要成分的储氢合金粒子(图1a)、与碱性水溶液接触后的储氢合金粒子(图1b)以及在表面具有含有氧化钛的氧化层的本发明的储氢合金粒子(图1c)的剖面的示意图。

图2是关于基于实施例制作的负极的储氢合金粒子的利用能量色散X射线光谱法(EDX)的表面组成的分析结果。

图3是关于基于比较例1制作的负极的储氢合金粒子的利用能量色散X射线光谱法(EDX)的表面组成的分析结果。

图4是关于基于实施例制作的负极的储氢合金粒子的利用X射线光电子能谱法(XPS)的表面组成的分析结果。

图5是关于基于比较例1制作的负极的储氢合金粒子的利用X射线光电子能谱法(XPS)的表面组成的分析结果。

具体实施方式

[储氢合金粒子]

本发明的储氢合金粒子包含钛和钒作为主要成分，并且在表面具有含有氧化钛的氧化层，该氧化层的厚度为6.2nm以上。

令人吃惊地，本发明的储氢合金粒子通过具有上述那样的构成，从而在碱性蓄电池的负极中使用时，能够经历数次充放电而减少钒向碱性水溶液的溶出，并且不会使储氢能力显著降低。

＜含有氧化钛的氧化层＞

本发明的储氢合金粒子在表面具有含有氧化钛的氧化层。