專利名稱：一種AB₅型混合稀土系儲氫合金粉末的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電池負(fù)極材料。尤其是，本發(fā)明涉及用于鎳氫電池的AB5型負(fù)極儲氫材料的 制備方法。
背景技術(shù)：
隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，汽車的數(shù)量急劇增加，能源和環(huán)境問題變得日益嚴(yán)重。開發(fā)和推廣電動汽車等"綠色汽車"已成為1M:界各國爭相研究的課題。Ni/MH電池的能量密度是鎘鎳電池 的1.5 2.0倍，體積能量密度與鋰離子電池相當(dāng)，功率密度較高，適合較大電流放電，無環(huán)境 污染，是電動汽車較為理想的動力電源。儲氫電極合金體系中，AB5型混合稀土系儲氫合金 由于具有良好的性能價格比，現(xiàn)已成為Ni/MH電池生產(chǎn)中的使用最為廣泛的負(fù)極材料。Ni/MH 電池產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展對電池能量密度和充放電性能的要求不斷提高，進(jìn)一步提高儲氫電極材 料的性能已成為推動Ni/MH電池產(chǎn)業(yè)持續(xù)發(fā)展的技術(shù)關(guān)鍵。本發(fā)明對推動電動汽車用鎳氫電 池乃至電動汽車的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展具有重要的作用。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是要提供一種AB5型混合稀土系儲氫合金的制備方法，通過制備工藝的改 善而提高AB5型儲氫合金的綜合電化學(xué)性能，以滿足市場上對適用于動力型鎳氫電池負(fù)極儲 氫材料產(chǎn)品的需求。本發(fā)明提供了一種AB5型混合稀土系儲氫合金的制備方法，其特征在于制備過程為首 先把A側(cè)稀土金屬La、 Ce、 Pr、 Nd和B側(cè)金屬Ni、 Co、 Mn、 Al)按一定比例混合后， 在真空感應(yīng)熔煉爐中在115(TC 165(TC下熔煉成合金，經(jīng)快淬制備成厚度為(U 20腿的合 金帶材。然后在60(TC 115(TC下熱處理后，粉碎至125tai以下。將制備的合金粉末在一定 濃度的鹽酸溶液中進(jìn)行酸處理后，用乙醇進(jìn)行清洗，干燥后制得ABs型混合稀土系儲氫合金 粉末。下面以MmNi3.55Coo.75Mnc.4Ala3合金為基礎(chǔ)，結(jié)合實例對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。 一種AB5型混合稀土系儲氫合金的制備方法，首先把Mm、 Ni、 Co、 Mn、 Al塊狀金屬 按MmNi3.55Coo.75Mno.4Ala3比例配料，并在真空感應(yīng)熔煉爐中115(TC 1650'C下熔煉至合金， 合金采用快淬技術(shù)制備厚度為0.1 20隱的合金帶材，h述合金帶材經(jīng)60(TC 115(TC下熱處 理后，粉碎至125tai以下。然后粉末經(jīng)酸處理后，用乙醇進(jìn)行清洗，干燥后制得 MmNi3.55Co().75Mno.4Ala3合金粉末。
采用本發(fā)明所述制備方法可批量生產(chǎn)出綜合性能良好的MmNi3.55Coa75MnQ.4Ala3儲氫合 金粉末。對同一組份的日本產(chǎn)儲氫合金及國產(chǎn)儲氫合金的電化學(xué)性能進(jìn)行比較，結(jié)果表明 本發(fā)明方法制備的儲氫合金性能完全可與R產(chǎn)儲氫合金相媲美，甚至部分性能指標(biāo)已超過曰 產(chǎn)合金，性能優(yōu)于目前市場主流國產(chǎn)儲氫合金產(chǎn)品，經(jīng)實驗表明，釆用本發(fā)明方法制備的儲 氫合金粉末性能穩(wěn)定。儲氫合金放電電壓平臺特性比較室溫下0.4C充電，10C放電 (0.9V以上容量/總放電容量)國18。C下0.4C充電，1C放電 (1.2V以上容量/總放電容量)本發(fā)明方法制備合金53.853.8日產(chǎn)合金51.752.1國產(chǎn)其他合金35.532.6實施例1把Mm、 Ni、 Co、 Mn、 Al塊狀金屬按MmNi3.55Co。.75Mna4Al。.3比例配料，并在真空感應(yīng) 熔煉爐中1150。C 165(TC下熔煉至合金，合金采用快淬甩帶技術(shù)制備厚度為0.2 0.5mm的合 金帶材，上述合金帶材經(jīng)60(rC 1150。C下熱處理后，粉碎至125Wn以下。然后粉末經(jīng)酸處 理后，用乙醇進(jìn)行清洗，干燥后制得MmNi3 55Coa75Mna4Ala3合金粉末。實施例2把Mm、 Ni、 Co、 Mn、 Al塊狀金屬按MmNi3.55Coa75Mna4AlQ.3比例配料，并在真空感應(yīng) 熔煉爐中1150。C 165(TC下熔煉至合金，合金釆用快淬技術(shù)制備厚度為L0 3.5隱的合金帶 材，上述合金帶材經(jīng)60(TC 115(TC下熱處理后，粉碎至125toi以下。然后粉末經(jīng)酸處理后， 用乙醇進(jìn)行清洗，干燥后制得MmNi3.55Coo.75Mna4Ala3合金粉末。實施例3把Mm、 Ni、 Co、 Mn、 Al塊狀金屬按MmNi3.55Co。.75MnQ.4Alo.3比例配料，并在真空感應(yīng) 熔煉爐中1150。C 165(TC下熔煉至合金，合金采用快淬技術(shù)制備厚度為10.0 20.0mm的合金 帶材，上述合金帶材經(jīng)600。C 115(TC下熱處理后，粉碎至125Wn以下(粒度范圍)。然后粉 末經(jīng)酸處理后，用乙醇進(jìn)行清洗，干燥后制得MmNi3.55Coo.75Mn(uAl().3合金粉末。
權(quán)利要求
1.一種AB5型混合稀土系儲氫合金的制備方法，其特征在于，制備儲氫合金時，經(jīng)過如下的工序(1)將A側(cè)稀土金屬La、Ce、Pr、Nd和B側(cè)Ni、Co、Mn、Al等金屬按一定比例混合；(2)將步驟(1)所配合金在真空感應(yīng)爐中1150℃～1650℃下真空感應(yīng)熔煉成合金，合金經(jīng)快淬技術(shù)制備合適厚度帶材；(3)將步驟(2)所制備帶材合金在600℃～1150℃下進(jìn)行熱處理，然后粉碎至125μm以下；(4)步驟(3)所制備合金粉末進(jìn)行表面酸處理后，用乙醇進(jìn)行清洗，干燥后制得AB5型混合稀土系儲氫合金粉末。
2. 根據(jù)權(quán)利1所述的AB5型混合稀土系儲氫合金粉末制備方法，其特征是，所述步驟(2)為通過控制合金帶材的厚度、設(shè)備冷卻介質(zhì)的溫度和流速，從而精確控制合金快淬帶 材的冷卻速度，使其在1 X 102K/s l X 105K/s之間。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，在步驟(3)中，合金熱處理溫度為 600。C 1150。C。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述得制備方法，其特征是，步驟(4)中，所用酸處理溶液為一定 濃度的鹽酸溶液。
全文摘要
本發(fā)明提供的是一種制備AB₅型混合稀土系儲氫合金粉的方法，特別適用于動力電池用鎳氫電池負(fù)極材料儲氫合金的制備。本發(fā)明方法是將原材料(A側(cè)稀土金屬La、Ce、Pr、Nd；B側(cè)金屬Ni、Co、Mn、Al)按一定比例混合，先在1150℃～1650℃下真空感應(yīng)熔煉成合金，合金經(jīng)快淬技術(shù)制備合適厚度帶材。然后將該帶材在600℃～1150℃下進(jìn)行熱處理后，粉碎至125μm以下。合金粉末在一定濃度的鹽酸溶液中進(jìn)行表面酸處理后，用乙醇進(jìn)行清洗，干燥后制得混合稀土系儲氫合金粉末。
文檔編號B01J20/02GK101125366SQ200710123188
公開日2008年2月20日 申請日期2007年7月2日 優(yōu)先權(quán)日2007年7月2日
發(fā)明者張沛龍 申請人:北京浩運(yùn)工貿(mào)有限公司