(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一般式ＭｍＮｉａＭｎｂＡｌｃＣｏｄＦｅｅ（式中、Ｍｍはミッシュメタルであり、Ｍｍ中のＬａ、Ｃｅ、Ｎｄ及びＰｒの含有割合（重量％）が、５６．７≦Ｌａ（Ｍｍ中）≦８８．２、８．３≦Ｃｅ（Ｍｍ中）≦３０．５、０≦Ｎｄ（Ｍｍ中）≦９．７、０≦Ｐｒ（Ｍｍ中）≦３．１を満たす。また、４．０≦ａ≦４．７、０．３≦ｂ≦０．７、０．２０≦ｃ≦０．５０、０＜ｄ≦０．３５、０＜ｅ＜０．３０、５．１５≦ａ+ｂ+ｃ+ｄ+ｅ≦５．４５）で表すことができるＣａＣｕ５型結晶構造の母相を有する水素吸蔵合金であって、エネルギー分散型Ｘ線分析装置（ＥＤＸ）で点分析した時の母相のＦｅピーク強度に対する、偏析相のＦｅピーク強度の比率であるＦｅピーク強度比［{（偏析相のＦｅピーク強度）／（母相のＦｅピーク強度）}×１００（％）］と、母相のＭｎピーク強度に対する、偏析相のＭｎピーク強度の比率であるＭｎピーク強度比［{（偏析相のＭｎピーク強度）／（母相のＭｎピーク強度）}×１００（％）］との比率であるＦｅ／Ｍｎピーク比［Ｆｅ／Ｍｎ比］が、０．１２＜［Ｆｅ／Ｍｎ比］＜０．３７であることを特徴とする、電池の負極活物質として用いる水素吸蔵合金。
【請求項２】
一般式ＭｍＮｉａＭｎｂＡｌｃＣｏｄＦｅｅ（式中、Ｍｍはミッシュメタルであり、Ｍｍ中のＬａ、Ｃｅ、Ｎｄ及びＰｒの含有割合（重量％）が、５６．７≦Ｌａ（Ｍｍ中）≦８８．２、８．３≦Ｃｅ（Ｍｍ中）≦３０．５、０≦Ｎｄ（Ｍｍ中）≦９．７、０≦Ｐｒ（Ｍｍ中）≦３．１を満たす。また、４．１≦ａ≦４．６、０．３≦ｂ≦０．６、０．２０≦ｃ≦０．４５、０＜ｄ≦０．３０、０＜ｅ＜０．２５、５．３０≦ａ+ｂ+ｃ+ｄ+ｅ≦５．４０）で表すことができるＣａＣｕ５型結晶構造の母相を有する水素吸蔵合金であって、エネルギー分散型Ｘ線分析装置（ＥＤＸ）で点分析した時の母相のＦｅピーク強度に対する、偏析相のＦｅピーク強度の比率であるＦｅピーク強度比［{（偏析相のＦｅピーク強度）／（母相のＦｅピーク強度）}×１００（％）］と、母相のＭｎピーク強度に対する、偏析相のＭｎピーク強度の比率であるＭｎピーク強度比［{（偏析相のＭｎピーク強度）／（母相のＭｎピーク強度）}×１００（％）］との比率であるＦｅ／Ｍｎピーク比［Ｆｅ／Ｍｎ比］が、０．１２＜［Ｆｅ／Ｍｎ比］＜０．３７であることを特徴とする、電池の負極活物質として用いる水素吸蔵合金。
【請求項３】
４．３≦ａ≦４．６であることを特徴とする請求項１又は２に記載の水素吸蔵合金。
【請求項４】
一般式ＭｍＮｉａＭｎｂＡｌｃＣｏｄＦｅｅ（式中、Ｍｍはミッシュメタルであり、Ｍｍ中のＬａ、Ｃｅ、Ｎｄ及びＰｒの含有割合（重量％）が、５６．７≦Ｌａ（Ｍｍ中）≦８８．２、８．３≦Ｃｅ（Ｍｍ中）≦３０．５、０≦Ｎｄ（Ｍｍ中）≦９．７、０≦Ｐｒ（Ｍｍ中）≦３．１を満たす。また、４．４≦ａ≦４．６、０．３≦ｂ≦０．５、０．２５≦ｃ≦０．４５、０．０５≦ｄ≦０．３０、０＜ｅ≦０．２０、５．３０≦ａ+ｂ+ｃ+ｄ+ｅ≦５．４０）で表すことができるＣａＣｕ５型結晶構造の母相を有する水素吸蔵合金であって、エネルギー分散型Ｘ線分析装置（ＥＤＸ）で点分析した時の母相のＦｅピーク強度に対する、偏析相のＦｅピーク強度の比率であるＦｅピーク強度比［{（偏析相のＦｅピーク強度）／（母相のＦｅピーク強度）}×１００（％）］と、母相のＭｎピーク強度に対する、偏析相のＭｎピーク強度の比率であるＭｎピーク強度比［{（偏析相のＭｎピーク強度）／（母相のＭｎピーク強度）}×１００（％）］との比率であるＦｅ／Ｍｎピーク比［Ｆｅ／Ｍｎ比］が、０．１２＜［Ｆｅ／Ｍｎ比］＜０．３７であることを特徴とする、電池の負極活物質として用いる水素吸蔵合金。
【請求項５】
エネルギー分散型Ｘ線分析装置（ＥＤＸ）で点分析した時の母相のＦｅピーク強度に対する、偏析相のＦｅピーク強度の比率であるＦｅピーク強度比［{（偏析相のＦｅピーク強度）／（母相のＦｅピーク強度）}×１００（％）］と、母相のＡｌピーク強度に対する、偏析相のＡｌピーク強度の比率であるＡｌピーク強度比［{（偏析相のＡｌピーク強度）／（母相のＡｌピーク強度）}×１００（％）］との比率であるＦｅ／Ａｌピーク比［Ｆｅ／Ａｌ比］が、０．２８＜［Ｆｅ／Ａｌ比］＜０．８０であることを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の水素吸蔵合金。
【請求項６】
エネルギー分散型Ｘ線分析装置（ＥＤＸ）で点分析した時の母相のＦｅピーク強度に対する、偏析相のＦｅピーク強度の比率であるＦｅピーク強度比［{（偏析相のＦｅピーク強度）／（母相のＦｅピーク強度）}×１００（％）］と、母相のＣｏピーク強度に対する、偏析相のＣｏピーク強度の比率であるＣｏピーク強度比［{（偏析相のＣｏピーク強度）／（母相のＣｏピーク強度）}×１００（％）］との比率であるＦｅ／Ｃｏピーク比［Ｆｅ／Ｃｏ比］が、０．８４＜［Ｆｅ／Ｃｏ比］＜２．１１であることを特徴とする請求項１〜５の何れかに記載の水素吸蔵合金。
【請求項７】
電気自動車或いはハイブリッド自動車に搭載する電池の負極活物質として用いることを特徴とする請求項１〜６の何れかに記載の水素吸蔵合金。
【請求項８】
請求項１〜７の何れかに記載の水素吸蔵合金を負極活物質として備えた電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＣａＣｕ５型の結晶構造を有する水素吸蔵合金に関し、特に鉄（Ｆｅ）を含有する水素吸蔵合金に関する。
【背景技術】
【０００２】
水素吸蔵合金は、水素と反応して金属水素化物となる合金であり、室温付近で多量の水素を可逆的に吸蔵・放出し得るため、電気自動車（ＥＶ：Electric Vehicle）、ハイブリッド自動車（ＨＥＶ：Hybrid  Electric  Vehicle;電気モータと内燃エンジンという２つの動力源を併用した自動車）やデジタルスチルカメラに搭載されるニッケル・水素電池や燃料電池の負極材料などとして利用されている。
【０００３】
水素吸蔵合金としては、ＬａＮｉ５に代表されるＡＢ５型合金、ＺｒＶ０．４Ｎｉ１．５に代表されるＡＢ２型合金、そのほかＡＢ型合金やＡ２Ｂ型合金など様々な構成の合金が知られている。その多くは、水素との親和性が高く水素吸蔵量を高める役割を果たす元素グループ（Ｃａ、Ｍｇ、希土類元素、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｖ、Ｎｂ、Ｐｔ、Ｐｄなど）と、水素との親和性が比較的低く吸蔵量は少ないが、水素化反応が促進し反応温度を低くする役割を果たす元素グループ（Ｎｉ、Ｍｎ、Ｃｒ、Ｆｅなど）との組合せで構成されている。
【０００４】
水素吸蔵合金に含まれる鉄（Ｆｅ）に関しては、鉄（Ｆｅ）を含有することで微粉化特性（すなわち寿命特性）が良好になることが知られていた。そこで従来、このような鉄（Ｆｅ）の作用に着目した幾つかの発明が開示されている。
【０００５】
例えば、特許文献１（特開平１０−１４９８２４号公報）には、ＦｅがＣｏと共に微粉化特性（すなわち寿命特性）を良好にすることに着目し、Ｃｏの代わりにＦｅを加えて水素吸蔵合金を構成することが開示されている。
【０００６】
特許文献２（特開２０００−１０４１３３号公報）には、希土類系水素吸蔵合金が水素を吸蔵する際の反応触媒として、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｆｅ元素が特に優れていることに着目し、Ｎｉの一部を特定量のＦｅ及びＭｎで置換することにより、容量を落とさずにＣｏの置換量を低減させるか全く用いなくすることができ、従来のコバルト含有量の高い合金と同等な効果を有する水素吸蔵合金を開示すると共に、偏析相の出現を防止し、水素吸蔵量を損なうことなく、電池としての容量及び寿命等の高い電池特性を発現させる発明が開示されている。
【０００７】
特許文献３（特開２００１−７６７１８号公報）には、構成元素としてＣｏを含有せず、少なくともＦｅとＮｉとを含有し、合金表面のＦｅ濃度が内部のそれよりも低く、厚みが１００〜２０００Åである表面層とＦｅを含む母合金層との二層構造を有する水素吸蔵合金が開示されている。
【０００８】
特許文献４（特開２００１−２００３２４号公報）には、ＣａＣｕ5型の結晶構造であるＬｎＮｉ5系（式中、ＬｎはＬａリッチミッシュメタルを表す。）を主相に持つ水素吸蔵合金において、Ｌｎ中のＬａ量が７０〜１００重量％であり、かつ、合金中のＮｉに対するＦｅ置換比が０．０１５〜０．４０原子比でかつ、Ｍｇまたは／及びＣａが合金中に０．１〜１重量％含有する水素吸蔵合金が開示されている。
【０００９】
特許文献５（特開２００６−１７３１０１号公報）には、一般式ＭｍＮｉaＭｎbＡｌcＣｏdＦｅ e（式中、Ｍｍはミッシュメタル）で表すことができるＣａＣｕ5型結晶構造を有するＡＢ5型の水素吸蔵合金であって、放電容量が３０５ｍＡｈ／ｇ以上であり、且つＸ線回折から得られる（００２）面の半値全幅が０．２０°未満であるＡＢ5型水素吸蔵合金が開示されており、Ｆｅの添加によって微粉化特性（すなわち寿命特性）を更に良好にすることができ、Ｆｅの含有が許容される用途においては、０＜ｅ≦０．１１の範囲内で含有させることにより、活性度を低下させる影響も少なく、微粉化特性を良好なものとすることができる旨が開示されている（請求項１等、段落［００１９］）。
【００１０】
【特許文献１】特開平１０−１４９８２４号公報
【特許文献２】特開２０００−１０４１３３号公報
【特許文献３】特開２００１−７６７１８号公報
【特許文献４】特開２００１−２００３２４号公報
【特許文献５】特開２００６−１７３１０１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
水素吸蔵合金の用途として電池の負極材料、特にＥＶ用途やＨＥＶ用途への利用を考えると、従来以上にサイクル特性を高める必要がある。
そこで本発明は、鉄（Ｆｅ）を含有する水素吸蔵合金について研究を進め、従来のものよりもさらにサイクル特性を高めることができる、新たな水素吸蔵合金を提案せんとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、ＣａＣｕ５型結晶構造の母相を有する水素吸蔵合金であって、エネルギー分散型Ｘ線分析装置（ＥＤＸ）で点分析した時の母相のＦｅピーク強度に対する、偏析相のＦｅピーク強度の比率であるＦｅピーク強度比［{（偏析相のＦｅピーク強度）／（母相のＦｅピーク強度）}×１００（％）］と、母相のＭｎピーク強度に対する、偏析相のＭｎピーク強度の比率であるＭｎピーク強度比［{（偏析相のＭｎピーク強度）／（母相のＭｎピーク強度）}×１００（％）］との比率であるＦｅ／Ｍｎピーク比［Ｆｅ／Ｍｎ比］が、０．１２＜［Ｆｅ／Ｍｎ比］＜０．３７であることを特徴とする水素吸蔵合金を提
案する。
【００１３】
本発明の水素吸蔵合金は、ＣａＣｕ５型の結晶構造の母相を有するＡＢ５型水素吸蔵合金において、偏析相におけるＦｅピーク強度と母相におけるＦｅピーク強度との比率であるＦｅピーク強度比と、偏析相におけるＭｎピーク強度と母相におけるＭｎピーク強度との比率であるＭｎピーク強度比との比率［Ｆｅ／Ｍｎ比］を規定することで、鉄（Ｆｅ）を含有する従来の水素吸蔵合金に比べても、優れたサイクル特性を得ることができる。よって、本発明の水素吸蔵合金は、例えば電気自動車やハイブリッド自動車に搭載される電池の負極活物質として有効に利用することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下に本発明の実施形態について詳細に述べるが、本発明の範囲が以下に説明する実施形態に限定されるものではない。
なお、本明細書において、「Ｘ〜Ｙ」（Ｘ，Ｙは任意の数字）と記載した場合、特にことわらない限り「Ｘ以上Ｙ以下」の意と共に、「好ましくはＸより大きく、Ｙより小さい」の意を包含する。
【００１５】
本実施形態の水素吸蔵合金（以下「本水素吸蔵合金」という）は、ＣａＣｕ５型の結晶構造の母相を有するＡＢ５型水素吸蔵合金であって、エネルギー分散型Ｘ線分析装置（ＥＤＸ）で点分析した時の母相のＦｅピーク強度に対する、偏析相のＦｅピーク強度の比率であるＦｅピーク強度比［{（偏析相のＦｅピーク強度）／（母相のＦｅピーク強度）}×１００（％）］と、母相のＭｎピーク強度に対する、偏析相のＭｎピーク強度の比率であるＭｎピーク強度比［{（偏析相のＭｎピーク強度）／（母相のＭｎピーク強度）}×１００（％）］との比率であるＦｅ／Ｍｎピーク比［Ｆｅ／Ｍｎ比］が、０．１２＜［Ｆｅ／Ｍｎ比］＜０．３７であることを特徴とする水素吸蔵合金である。
【００１６】
本水素吸蔵合金において、「母相」とは、ＣａＣｕ５型の結晶構造からなる主相であり、「偏析相」とは、当該母相以外の相である。母相と偏析相の区別は、ＳＥＭ（Scanning Electron Microscope、走査型電子顕微鏡）の反射電子像で観察すれば明確に区別することができる。
【００１７】
本水素吸蔵合金は、上述のように、Ｆｅ／Ｍｎピーク比が、０．１２＜［Ｆｅ／Ｍｎ比］＜０．３７であることが重要であり、好ましくは０．１３≦［Ｆｅ／Ｍｎ比］＜０．３７、特に好ましくは０．１３≦［Ｆｅ／Ｍｎ比］≦０．３３である。
Ｆｅ／Ｍｎピーク比が０．１２＜［Ｆｅ／Ｍｎ比］＜０．３７であることにより、本水素吸蔵合金を電池の負極活物質として用いた場合、優れたサイクル特性を得ることができる。
このような効果は、Ｆｅ及びＭｎを好ましい比率で偏析相に濃縮させることにより、偏析相においてＦｅ及びＭｎを含む固溶体（化合物）が形成され、母相の水素吸蔵・放出に伴う格子の膨張・収縮による歪みをこの固溶体（化合物）が緩和する役割（クッションの役割）を果たしているのではないかと推察される。  
【００１８】
本水素吸蔵合金は、さらに、エネルギー分散型Ｘ線分析装置（ＥＤＸ）で点分析した時のＦｅピーク強度比と、母相のＡｌピーク強度に対する、偏析相のＡｌピーク強度の比率であるＡｌピーク強度比［{（偏析相のＡｌピーク強度）／（母相のＡｌピーク強度）}×１００（％）］との比率であるＦｅ／Ａｌピーク比［Ｆｅ／Ａｌ比］が、０．２８＜［Ｆｅ／Ａｌ比］＜０．８０であるのが好ましく、特に０．３２≦［Ｆｅ／Ａｌ比］＜０．８０であるのが好ましく、中でも特に０．３２≦［Ｆｅ／Ａｌ比］≦０．７８であるのがさらに好ましい。
このような効果は、Ｆｅ及びＡｌを好ましい比率で偏析相に濃縮させることにより、上記同様にＦｅ及びＡｌを含む固溶体（化合物）が偏析相において形成され、母相の水素吸蔵・放出に伴う格子の膨張・収縮による歪みをこの固溶体（化合物）が緩和する役割（クッションの役割）を果たしているのではないかと推察される。  
【００１９】
さらに本水素吸蔵合金は、エネルギー分散型Ｘ線分析装置（ＥＤＸ）で点分析した時のＦｅピーク強度比と、母相のＣｏピーク強度に対する、偏析相のＣｏピーク強度の比率であるＣｏピーク強度比［{（偏析相のＣｏピーク強度）／（母相のＣｏピーク強度）}×１００（％）］との比率であるＦｅ／Ｃｏピーク比［Ｆｅ／Ｃｏ比］が、０．８４＜［Ｆｅ／Ｃｏ比］＜２．１１であるのが好ましく、特に０．９０≦［Ｆｅ／Ｃｏ比］＜２．１１であるのが好ましく、中でも特に０．９０≦［Ｆｅ／Ｃｏ比］≦１．９１であるのがさらに好ましい。
このような効果は、Ｆｅ及びＣｏを好ましい比率で偏析相に濃縮させることにより、上記同様にＦｅ及びＣｏを含む固溶体（化合物）が偏析相において形成され、母相の水素吸蔵・放出に伴う格子の膨張・収縮による歪みをこの固溶体（化合物）が緩和する役割（クッションの役割）を果たしているのではないかと推察される。  
【００２０】
なお、上記の「偏析相のＭ元素ピーク強度（Ｍ元素はＦｅ、Ｍｎ、Ａｌ又はＣｏ）」「母相のＭ元素ピーク強度（Ｍ元素はＦｅ、Ｍｎ、Ａｌ又はＣｏ）」は、正確にはそれぞれの平均値の意味である。仮に１０個の偏析相又は母相が存在した場合、１０個のＭ元素ピーク強度の平均値である。また、組成の異なる２種類以上の偏析相が合計で１０個存在する場合は、１０個のＭ元素ピーク強度の平均値である。
【００２１】
本水素吸蔵合金は、上述のように、偏析相におけるＦｅピーク強度と母相におけるＦｅピーク強度との比率であるＦｅピーク強度比と、他のＭ元素（Ｍｎ、Ａｌ又はＣｏ）の偏析相におけるピーク強度と母相におけるピーク強度との比率であるＭ元素ピーク強度比（例えばＭｎピーク強度比）との比率を所定範囲に規定することにより効果を享受できるものであるから、少なくともＣａＣｕ５型の結晶構造の母相を有するＡＢ５型水素吸蔵合金であれば、元素組成に関係なく同様の効果を享受できるものと考えられる。
【００２２】
ＡＢ５型水素吸蔵合金のＡサイトの金属としては、例えばＬａ、或いはＬａを含むＭｍ（希土類系の混合物であるミッシュメタル）を挙げることができ、Ｂサイトの金属としては、例えばＮｉ、Ａｌ、Ｍｎ、Ｃｏ、Ｆｅ、Ｔｉ、Ｖ、Ｚｎ及びＺｒなどのいずれか、或いはこれらの二種類以上の組合せを挙げることができる。
ただし、電気自動車やハイブリッド自動車に搭載される電池の負極活物質への利用を考慮すると、一般式ＭｍＮｉａＭｎｂＡｌｃＣｏｄＦｅｅで表すことができる水素吸蔵合金が好ましい。そこで以下に、電気自動車やハイブリッド自動車に搭載される電池の負極活物質への利用を考慮して、一般式ＭｍＮｉａＭｎｂＡｌｃＣｏｄＦｅｅで表すことができる水素吸蔵合金の好ましい母相の元素組成例について説明する。
【００２３】
一般式ＭｍＮｉａＭｎｂＡｌｃＣｏｄＦｅｅにおいて、ＡＢｘ組成におけるＡサイトを構成する元素の合計モル数に対するＢサイトを構成する元素の合計モル数の比率ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ+ｅ（この比率は「ＡＢｘ」「Ｂ／Ａ」或いは「ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ＋ｅ」とも称されている）は、５．００≦ＡＢｘ≦５．５０であるのが好ましい。特に５．１５≦ＡＢｘ≦５．４５であるのが好ましく、中でも特に５．３０≦ＡＢｘ≦５．４０であるのがさらに好ましい。
【００２４】
一般式ＭｍＮｉａＭｎｂＡｌｃＣｏｄＦｅｅで表すことができる水素吸蔵合金において、「Ｍｍ」は、少なくともＬａ及びＣｅを含む希土類系の混合物（ミッシュメタル）であればよい。通常のＭｍは、Ｌａ及びＣｅのほかにＰｒ、Ｎｄ、Ｓｍ等の希土類を含んでいる。例えばＣｅ(４０〜５０％)、Ｌa(２０〜４０％)、Ｐｒ、Ｎｄを主要構成元素とする希土類混合物を挙げることができるが、本水素吸蔵合金においては、Ｍｍ中のＬａ、Ｃｅ、Ｎｄ及びＰｒの含有割合（重量％）が、５６．７≦Ｌａ（Ｍｍ中）≦８８．２、８．３≦Ｃｅ（Ｍｍ中）≦３０．５、０≦Ｎｄ（Ｍｍ中）≦９．７、０≦Ｐｒ（Ｍｍ中）≦３．１であるものが好ましい。
中でも、Ｌａは、Ｍｍ中で６３．０〜８８．２重量％を占めるのが好ましく、７８．７〜８８．２重量％を占めるのがより好ましい。
Ｃｅは、Ｍｍ中で８．３〜２６．０重量％を占めるのが好ましく、８．３〜２０．３重量％を占めるのがより好ましい。
Ｎｄは、Ｍｍ中で０〜８．３重量％を占めるのが好ましく、０〜４．８重量％を占めるのがより好ましい。
Ｐｒは、Ｍｍ中で０〜２．７重量％を占めるのが好ましく、０〜１．５重量％を占めるのがより好ましい。
なお、Ｎｄ及びＰｒを比較的多く含むＭｍについては、Ｌａは、Ｍｍ中で６０．０〜８０．２重量％を占めるのが好ましく、６２．０〜７８．５重量％を占めるのがより好ましい。Ｃｅは、Ｍｍ中で２０．４〜３０．５重量％を占めるのが好ましく、２５．０〜３０．５重量％を占めるのがより好ましい。Ｎｄは、Ｍｍ中で５．０〜９．７重量％を占めるのが好ましく、７．５〜９．７重量％を占めるのがより好ましい。Ｐｒは、Ｍｍ中で１．６〜３．１重量％を占めるのが好ましく、１．７〜３．１重量％を占めるのがより好ましい。
【００２５】
Ｃｏについては、その量を低減すれば安価に提供できるが、その寿命特性を維持することが難しくなるため、Ｃｏの割合（ｄ）は、０＜ｄ≦０．３５に設定することが好ましく、さらに好ましくは０＜ｄ≦０．３０、中でも特に０．０５≦ｄ≦０．３０であることが好ましい。
【００２６】
Ｆｅの割合（ｅ）は、０＜ｅ＜０．３０であるのが好ましく、中でも０＜ｅ＜０．２５、その中でも０＜ｅ≦０．２０の範囲内で調整するのが好ましい。
【００２７】
Ｎｉの割合（ａ）は、４．０≦ａ≦４．７、好ましくは４．１≦ａ≦４．６、特に好ましくは４．３≦ａ≦４．６、中でも更に好ましくは４．４≦ａ≦４．６である。４．０≦ａ≦４．７の範囲内であれば、出力特性を維持し易く、しかも微粉化特性や寿命特性を格別に悪化させることもない。
【００２８】
Ｍｎの割合（ｂ）は、０．３≦ｂ≦０．７、好ましくは０．３≦ｂ≦０．６、更に好ましくは０．３≦ｂ≦０．５である。Ｍｎの割合が０．３≦ｂ≦０．７の範囲であれば、微粉化残存率を維持し易くすることができる。
【００２９】
Ａｌの割合（ｃ）は、０．２０≦ｃ≦０．５０、好ましくは０．２０≦ｃ≦０．４５、更に好ましくは０．２５≦ｃ≦０．４５である。Ａｌの割合が０．２０≦ｃ≦０．５０の範囲内であれば、プラトー圧力が必要以上に高くなって充放電のエネルギー効率を悪化させるのを抑えることでき、しかも水素吸蔵量が低下するのを抑えることもできる。
【００３０】
なお、本水素吸蔵合金は、Ｔｉ，Ｍｏ，Ｗ，Ｓｉ，Ｃａ，Ｐｂ，Ｃｄ，Ｍｇのいずれかの不純物を０．０５重量％程度以下であれば含んでいてもよい。
【００３１】
（本水素吸蔵合金の製造方法）
本水素吸蔵合金は、水素吸蔵合金原料を秤量し混合し、例えば誘導加熱による高周波加熱溶解炉などを用いて上記水素吸蔵合金原料を溶解して溶湯とし、流し込み速度を調整しつつ溶湯を例えば水冷型鋳型に流し込み、水冷型鋳型内で急冷することにより得ることができる。
この際、水冷型鋳型に溶湯を流し込む速度を高めると、溶湯の冷却速度が低下して偏析し易くなるから、偏析され易い金属元素（Ｍｎ、Ａｌ＞Ｆｅ＞Ｎｉ、Ｃｏ）ほど偏析相の元素濃度（含有量）を高めることができ、各元素の添加量および冷却装置への流入速度などを調整して、［Ｆｅ／Ｍｎ比］［Ｆｅ／Ａｌ比］及び［Ｆｅ／Ｃｏ比］が所定範囲になるように調整することができる。
【００３２】
また、鉄原料としては、酸化皮膜を備えた鉄が好ましい。後述する実施例とは別の試験において、酸化皮膜を備えた鉄を原料に用いたところ、酸化皮膜を備えていない鉄に比べて、サイクル特性をさらに高めることができた。また、この際には、酸化皮膜を備えた鉄を、上記の溶湯に添加し、速やかに出湯し、その後、上述のように流し込み速度を調整しつつ溶湯を水冷型鋳型に流し込むようにするのが好ましい。これにより、サイクル特性をさらに高めることができる。
【００３３】
なお、必要に応じて、急冷後、不活性ガス雰囲気中、例えばアルゴンガス中で、１０４０〜１０８０℃、３〜６時間で熱処理するようにしてもよい。
また、得られた水素吸蔵合金（インゴット）を、必要に応じて、粗粉砕ないし微粉砕により必要な粒度の水素吸蔵合金粉末としてもよい。例えば５００μｍの篩目を通過する粒子サイズ（−５００μｍ）まで粉砕を行い水素吸蔵合金粉末とすることができる。
さらにまた、必要に応じて、金属材料や高分子樹脂等により合金表面を被覆したり、酸やアルカリで表面を処理したりするなど適宜表面処理を施し、各種の電池の負極活物質として用いることができる。
【００３４】
（水素吸蔵合金の利用）
本水素吸蔵合金（インゴット及び粉末を含む）は、公知の方法により、電池用負極を調製することができる。すなわち、公知の方法により結着剤、導電助剤などを混合、成形すれば水素吸蔵合金負極を製造できる。
【００３５】
このようにして得られる水素吸蔵合金負極は、二次電池のほか一次電池（燃料電池含む）にも利用することができる。例えば、水酸化ニッケルを活物質とする正極と、アルカリ水溶液よりなる電解液と、セパレータからニッケル―ＭＨ（Metal Hydride）二次電池を構成することができ、小型又は携帯型の各種電気機器、電動工具、電気自動車、ハイブリッド自動車、燃料電池（リチウム電池など他の電池と組み合わせて使用するハイブリッド型の燃料電池も含む）などの電源用途に好適に利用することができる。「ハイブリッド自動車」とは、電気モータと内燃エンジンという２つの動力源を併用した自動車の意味であり、この際「内燃エンジン」にはガソリンエンジンばかりでなく、ディ−ゼルエンジン、その他のエンジンも含まれる。
また、ヒートポンプ、太陽・風力などの自然エネルギーの貯蔵、水素貯蔵、アクチュエータなどに使用される水素吸蔵合金への利用も可能である。
【００３６】
本水素吸蔵合金は、電動工具やデジタルカメラなどの電池のように充放電深度の限界域間（Ｈ／Ｍ＝０若しくは約０．１〜約０．８）で充放電される電池ではなく、電気自動車やハイブリッド自動車用電池など、充放電深度の中心領域で充放電される電池の負極活物質に用いるのが特に好ましい。
ここで、「充放電深度の中心領域で充放電される電池」とは、充放電深度の限界域（Ｈ／Ｍ＝０若しくは約０．１〜約０．８）には満たない水素吸蔵量領域で充放電される電池を意味し、例えばＨ／Ｍ＝約０．２〜約０．７、特に約０．４〜０．６を主な使用領域とする電池が好ましく、具体的には電気自動車及びハイブリッド自動車などの自動車に搭載される電池を挙げることができる。
【実施例】
【００３７】
以下、本発明を実施例に基づき具体的に説明するが、本発明の範囲が下記実施例に限定されるものではない。
【００３８】
（比較例１）
各元素の重量比率で、Ｍｍ：３１．７７％、Ｎｉ：５９．６０％、Ｍｎ：４．９９％、Ａｌ：２．３０％、Ｃｏ：１．３４％となるように原料（Ｎｉ、Ｍｎ、Ａｌ及びＣｏの原料には純金属を用いた。）を秤量し、混合した。この混合物をルツボに入れて高周波溶解炉に固定し、１０-4〜１０-5Ｔｏｒｒまで減圧にした後、アルゴンガスを導入し、アルゴンガス雰囲気中で１４４０℃まで加熱し、次いで総重量２００ｋｇの水冷式銅鋳型に１０ｋｇの溶湯を４ｋｇ／秒で流し込み、水素吸蔵合金を得た。さらに、得られた水素吸蔵合金をステンレス鋼製容器に入れて真空熱処理装置にセットし、アルゴンガス雰囲気中、１０８０℃で３時間の熱処理を行った。
【００３９】
なお、Ｍｍ原料としては、Ｌａ、Ｃｅ、Ｎｄ及びＰｒの希土類混合物であるミッシュメタルであり、Ｍｍ中の各成分の含有割合が、Ｍｍ全重量に対してＬａ：７８．７％、Ｃｅ：１５．０％、Ｎｄ：４．８％、Ｐｒ：１．５％となるように調製したものを用いた。
【００４０】
得られた水素吸蔵合金はＩＣＰ分析により、ＭｍＮｉ4.48Ａｌ0.37Ｍｎ0.40Ｃｏ0.10（ＡＢx=５．３５）であることを確認した。
また、Ｆｅは添加していないが、原料中の不可避不純物として含まれているため、得られた水素吸蔵合金中にＦｅが０．０３ｗｔ％存在していることをＩＣＰ分析により確認した。
【００４１】
（比較例２）
各元素の重量比率で、Ｍｍ：３１．７５％、Ｎｉ：５９．４０％、Ｍｎ：４．９９％、Ａｌ：２．２７％、Ｃｏ：１．３４％、Ｆｅ：０．２５％となるように原料（Ｎｉ、Ｍｎ、Ａｌ、Ｃｏ及びＦｅの原料には純金属を用いた。）を秤量し、混合した。この混合物をルツボに入れて高周波溶解炉に固定し、１０-4〜１０-5Ｔｏｒｒまで減圧にした後、アルゴンガスを導入し、アルゴンガス雰囲気中で１４４０℃まで加熱し、次いで総重量２００ｋｇの水冷式銅鋳型に１０ｋｇの溶湯を２ｋｇ／秒で流し込み、水素吸蔵合金を得た。さらに、得られた水素吸蔵合金をステンレス鋼製容器に入れて真空熱処理装置にセットし、アルゴンガス雰囲気中、１０８０℃で３時間の熱処理を行った。
【００４２】
なお、Ｍｍ原料としては、Ｌａ及びＣｅの希土類混合物であるミッシュメタルであり、Ｍｍ中の各成分の含有割合が、Ｍｍ全重量に対してＬａ：７９．７％、Ｃｅ：２０．３％となるように調製したものを用いた。
【００４３】
得られた水素吸蔵合金はＩＣＰ分析により、ＭｍＮｉ4.46Ａｌ0.37Ｍｎ0.40Ｃｏ0.10Ｆｅ0.020（ＡＢx=５．３５）であることを確認した。
【００４４】
（比較例３）
各元素の重量比率で、Ｍｍ：３１．７７％、Ｎｉ：５８．１３％、Ｍｎ：４．９９％、Ａｌ：２．２７％、Ｃｏ：１．３４％、Ｆｅ：１．５０％となるように原料（Ｎｉ、Ｍｎ、Ａｌ、Ｃｏ及びＦｅの原料には純金属を用いた。）を秤量し、混合した。この混合物をルツボに入れて高周波溶解炉に固定し、１０-4〜１０-5Ｔｏｒｒまで減圧にした後、アルゴンガスを導入し、アルゴンガス雰囲気中で１４４０℃まで加熱し、次いで総重量２００ｋｇの水冷式銅鋳型に１０ｋｇの溶湯を４ｋｇ／秒で流し込み、水素吸蔵合金を得た。さらに、得られた水素吸蔵合金をステンレス鋼製容器に入れて真空熱処理装置にセットし、アルゴンガス雰囲気中、１０８０℃で３時間の熱処理を行った。
【００４５】
なお、Ｍｍ原料としては、Ｌａ、Ｃｅ、Ｎｄ及びＰｒの希土類混合物であるミッシュメタルであり、Ｍｍ中の各成分の含有割合が、Ｍｍ全重量に対してＬａ：５６．７％、Ｃｅ：３０．５％、Ｎｄ：９．７％、Ｐｒ：３．１％となるように調製したものを用いた。
【００４６】
得られた水素吸蔵合金はＩＣＰ分析により、ＭｍＮｉ4.36Ａｌ0.37Ｍｎ0.40Ｃｏ0.10Ｆｅ0.12（ＡＢx=５．３５）であることを確認した。
【００４７】
（実施例１）
各元素の重量比率で、Ｍｍ：３１．７５％、Ｎｉ：５９．５５％、Ｍｎ：４．９９％、Ａｌ：２．２７％、Ｃｏ：１．３４％、Ｆｅ：０．１０％となるように原料（Ｎｉ、Ｍｎ、Ａｌ、Ｃｏ及びＦｅの原料には純金属を用いた。）を秤量し、混合した。この混合物をルツボに入れて高周波溶解炉に固定し、１０-4〜１０-5Ｔｏｒｒまで減圧にした後、アルゴンガスを導入し、アルゴンガス雰囲気中で１４７０℃まで加熱し、次いで総重量２００ｋｇの水冷式銅鋳型に１０ｋｇの溶湯を４ｋｇ／秒で流し込み、水素吸蔵合金を得た。さらに、得られた水素吸蔵合金をステンレス鋼製容器に入れて真空熱処理装置にセットし、アルゴンガス雰囲気中、１０８０℃で３時間の熱処理を行った。
【００４８】
なお、Ｍｍ原料としては、Ｌａ、Ｃｅ、Ｎｄ及びＰｒの希土類混合物であるミッシュメタルであり、Ｍｍ中の各成分の含有割合が、Ｍｍ全重量に対してＬａ：８８．２％、Ｃｅ：８．３％、Ｎｄ：２．６％、Ｐｒ：０．９％となるように調製したものを用いた。
【００４９】
得られた水素吸蔵合金はＩＣＰ分析により、ＭｍＮｉ4.47Ａｌ0.37Ｍｎ0.40Ｃｏ0.10Ｆｅ0.008（ＡＢx=５．３５）であることを確認した。
【００５０】
（実施例２）
各元素の重量比率で、Ｍｍ：３１．７５％、Ｎｉ：５９．４０％、Ｍｎ：４．９９％、Ａｌ：２．２７％、Ｃｏ：１．３４％、Ｆｅ：０．２５％となるように原料（Ｎｉ、Ｍｎ、Ａｌ、Ｃｏ及びＦｅの原料には純金属を用いた。）を秤量し、混合した。この混合物をルツボに入れて高周波溶解炉に固定し、１０-4〜１０-5Ｔｏｒｒまで減圧にした後、アルゴンガスを導入し、アルゴンガス雰囲気中で１４７０℃まで加熱し、次いで総重量２００ｋｇの水冷式銅鋳型に１０ｋｇの溶湯を４ｋｇ／秒で流し込み、水素吸蔵合金を得た。さらに、得られた水素吸蔵合金をステンレス鋼製容器に入れて真空熱処理装置にセットし、アルゴンガス雰囲気中、１０８０℃で３時間の熱処理を行った。
【００５１】
なお、Ｍｍ原料としては、Ｌａ及びＣｅの希土類混合物であるミッシュメタルであり、Ｍｍ中の各成分の含有割合が、Ｍｍ全重量に対してＬａ：７９．７％、Ｃｅ：２０．３％となるように調製したものを用いた。
【００５２】
得られた水素吸蔵合金はＩＣＰ分析により、ＭｍＮｉ4.46Ａｌ0.37Ｍｎ0.40Ｃｏ0.10Ｆｅ0.020（ＡＢx=５．３５）であることを確認した。
【００５３】
（実施例３）
各元素の重量比率で、Ｍｍ：３１．７５％、Ｎｉ：５９．３５％、Ｍｎ：４．９９％、Ａｌ：２．２７％、Ｃｏ：１．３４％、Ｆｅ：０．３０％となるように原料（Ｎｉ、Ｍｎ、Ａｌ、Ｃｏ及びＦｅの原料には純金属を用いた。）を秤量し、混合した。この混合物をルツボに入れて高周波溶解炉に固定し、１０-4〜１０-5Ｔｏｒｒまで減圧にした後、アルゴンガスを導入し、アルゴンガス雰囲気中で１４７０℃まで加熱し、次いで総重量２００ｋｇの水冷式銅鋳型に１０ｋｇの溶湯を４ｋｇ／秒で流し込み、水素吸蔵合金を得た。さらに、得られた水素吸蔵合金をステンレス鋼製容器に入れて真空熱処理装置にセットし、アルゴンガス雰囲気中、１０８０℃で３時間の熱処理を行った。
【００５４】
なお、Ｍｍ原料としては、Ｌａ、Ｃｅ、Ｎｄ及びＰｒの希土類混合物であるミッシュメタルであり、Ｍｍ中の各成分の含有割合が、Ｍｍ全重量に対してＬａ：６３．０％、Ｃｅ：２６．０％、Ｎｄ：８．３％、Ｐｒ：２．７％となるように調製したものを用いた。
【００５５】
得られた水素吸蔵合金はＩＣＰ分析により、ＭｍＮｉ4.46Ａｌ0.37Ｍｎ0.40Ｃｏ0.10 Ｆｅ0.024（ＡＢx=５．３５）であることを確認した。
【００５６】
（実施例４）
各元素の重量比率で、Ｍｍ：３１．７５％、Ｎｉ：５９．２５％、Ｍｎ：４．９９％、Ａｌ：２．２７％、Ｃｏ：１．３４％、Ｆｅ：０．４０％となるように原料（Ｎｉ、Ｍｎ、Ａｌ、Ｃｏ及びＦｅの原料には純金属を用いた。）を秤量し、混合した。この混合物をルツボに入れて高周波溶解炉に固定し、１０-4〜１０-5Ｔｏｒｒまで減圧にした後、アルゴンガスを導入し、アルゴンガス雰囲気中で１４７０℃まで加熱し、次いで総重量２００ｋｇの水冷式銅鋳型に１０ｋｇの溶湯を４ｋｇ／秒で流し込み、水素吸蔵合金を得た。さらに、得られた水素吸蔵合金をステンレス鋼製容器に入れて真空熱処理装置にセットし、アルゴンガス雰囲気中、１０８０℃で３時間の熱処理を行った。
【００５７】
なお、Ｍｍ原料としては、Ｌａ、Ｃｅ、Ｎｄ及びＰｒの希土類混合物であるミッシュメタルであり、Ｍｍ中の各成分の含有割合が、Ｍｍ全重量に対してＬａ：５６．７％、Ｃｅ：３０．５％、Ｎｄ：９．７％、Ｐｒ：３．１％となるように調製したものを用いた。
【００５８】
得られた水素吸蔵合金はＩＣＰ分析により、ＭｍＮｉ4.45Ａｌ0.37Ｍｎ0.40Ｃｏ0.10 Ｆｅ0.032（ＡＢx=５．３５）であることを確認した。
【００５９】
（実施例５）
各元素の重量比率で、Ｍｍ：３１．７５％、Ｎｉ：５９．１５％、Ｍｎ：４．９９％、Ａｌ：２．２７％、Ｃｏ：１．３４％、Ｆｅ：０．５０％となるように原料（Ｎｉ、Ｍｎ、Ａｌ、Ｃｏ及びＦｅの原料には純金属を用いた。）を秤量し、混合した。この混合物をルツボに入れて高周波溶解炉に固定し、１０-4〜１０-5Ｔｏｒｒまで減圧にした後、アルゴンガスを導入し、アルゴンガス雰囲気中で１４７０℃まで加熱し、次いで総重量２００ｋｇの水冷式銅鋳型に１０ｋｇの溶湯を４ｋｇ／秒で流し込み、水素吸蔵合金を得た。さらに、得られた水素吸蔵合金をステンレス鋼製容器に入れて真空熱処理装置にセットし、アルゴンガス雰囲気中、１０８０℃で３時間の熱処理を行った。
【００６０】
なお、Ｍｍ原料としては、Ｌａ、Ｃｅ、Ｎｄ及びＰｒの希土類混合物であるミッシュメタルであり、Ｍｍ中の各成分の含有割合が、Ｍｍ全重量に対してＬａ：５６．７％、Ｃｅ：３０．５％、Ｎｄ：９．７％、Ｐｒ：３．１％となるように調製したものを用いた。
【００６１】
得られた水素吸蔵合金はＩＣＰ分析により、ＭｍＮｉ4.44Ａｌ0.37Ｍｎ0.40Ｃｏ0.10 Ｆｅ0.040（ＡＢx=５．３５）であることを確認した。
【００６２】
（実施例６）
各元素の重量比率で、Ｍｍ：３１．７５％、Ｎｉ：５８．６５％、Ｍｎ：４．９９％、Ａｌ：２．２７％、Ｃｏ：１．３４％、Ｆｅ：１．００％となるように原料（Ｎｉ、Ｍｎ、Ａｌ、Ｃｏ及びＦｅの原料には純金属を用いた。）を秤量し、混合した。この混合物をルツボに入れて高周波溶解炉に固定し、１０-4〜１０-5Ｔｏｒｒまで減圧にした後、アルゴンガスを導入し、アルゴンガス雰囲気中で１４７０℃まで加熱し、次いで総重量２００ｋｇの水冷式銅鋳型に１０ｋｇの溶湯を４ｋｇ／秒で流し込み、水素吸蔵合金を得た。さらに、得られた水素吸蔵合金をステンレス鋼製容器に入れて真空熱処理装置にセットし、アルゴンガス雰囲気中、１０８０℃で３時間の熱処理を行った。
【００６３】
なお、Ｍｍ原料としては、Ｌａ、Ｃｅ、Ｎｄ及びＰｒの希土類混合物であるミッシュメタルであり、Ｍｍ中の各成分の含有割合が、Ｍｍ全重量に対してＬａ：６３．０％、Ｃｅ：２６．０％、Ｎｄ：８．３％、Ｐｒ：２．７％となるように調製したものを用いた。
【００６４】
得られた水素吸蔵合金はＩＣＰ分析により、ＭｍＮｉ4.40Ａｌ0.37Ｍｎ0.40Ｃｏ0.10Ｆｅ0.079（ＡＢx=５．３５）であることを確認した。
【００６５】
（実施例７）
各元素の重量比率で、Ｍｍ：３１．７５％、Ｎｉ：５９．５５％、Ｍｎ：４．９９％、Ａｌ：２．２７％、Ｃｏ：１．３４％、Ｆｅ：０．１０％となるように原料（Ｎｉ、Ｍｎ、Ａｌ及びＣｏの原料には純金属を用い、Ｆｅの原料には下記原料を用いた。）を秤量し、Ｆｅを除く原料を混合し、得られた混合物をルツボに入れて高周波溶解炉に固定し、Ｆｅは炉内の別容器にセットした。高周波溶解炉内を１０-4〜１０-5Ｔｏｒｒまで減圧にした後、アルゴンガスを導入し、アルゴンガス雰囲気中で１４７０℃まで加熱し、その後、Ｆｅを溶湯に添加し、即座に総重量２００ｋｇの水冷式銅鋳型に１０ｋｇの溶湯を４ｋｇ／秒で流し込み、水素吸蔵合金を得た。さらに、得られた水素吸蔵合金をステンレス鋼製容器に入れて真空熱処理装置にセットし、アルゴンガス雰囲気中、１０８０℃で３時間の熱処理を行った。
【００６６】
原料のＦｅには、電解鉄（厚さ３ｍｍ〜１２ｍｍのフレーク状鉄）を乾燥機に入れて８０℃で１週間酸化させ、酸化皮膜を形成したＦｅを用いた。
Ｍｍ原料としては、Ｌａ、Ｃｅ、Ｎｄ及びＰｒの希土類混合物であるミッシュメタルであり、Ｍｍ中の各成分の含有割合が、Ｍｍ全重量に対してＬａ：８８．２％、Ｃｅ：８．３％、Ｎｄ：２．６％、Ｐｒ：０．９％となるように調製したものを用いた。
【００６７】
得られた水素吸蔵合金はＩＣＰ分析により、ＭｍＮｉ4.47Ａｌ0.37Ｍｎ0.40Ｃｏ0.10 Ｆｅ0.008（ＡＢx=5.35）であることを確認した。
【００６８】
（実施例８）
各元素の重量比率で、Ｍｍ：３１．５９％、Ｎｉ：６０．９６％、Ｍｎ：４．０４％、Ａｌ：２．４４％、Ｃｏ：０．６７％、Ｆｅ：０．３０％となるように原料（Ｎｉ、Ｍｎ、Ａｌ、Ｃｏ及びＦｅの原料には純金属を用いた。）を秤量し、混合した。この混合物をルツボに入れて高周波溶解炉に固定し、１０-4〜１０-5Ｔｏｒｒまで減圧にした後、アルゴンガスを導入し、アルゴンガス雰囲気中で１４７０℃まで加熱し、次いで総重量２００ｋｇの水冷式銅鋳型に１０ｋｇの溶湯を４ｋｇ／秒で流し込み、水素吸蔵合金を得た。さらに、得られた水素吸蔵合金をステンレス鋼製容器に入れて真空熱処理装置にセットし、アルゴンガス雰囲気中、１０８０℃で３時間の熱処理を行った。
【００６９】
なお、Ｍｍ原料としては、Ｌａ、Ｃｅ、Ｎｄ及びＰｒの希土類混合物であるミッシュメタルであり、Ｍｍ中の各成分の含有割合が、Ｍｍ全重量に対してＬａ：６３．４％、Ｃｅ：２５．９％、Ｎｄ：８．０％、Ｐｒ：２．７％となるように調製したものを用いた。
【００７０】
得られた水素吸蔵合金はＩＣＰ分析により、ＭｍＮｉ4.60Ａｌ0.40Ｍｎ0.33Ｃｏ0.05Ｆｅ0.024（ＡＢx=５．４０）であることを確認した。
【００７１】
（実施例９）
各元素の重量比率で、Ｍｍ：３１．５１％、Ｎｉ：５９．１５％、Ｍｎ：６．１９％、Ａｌ：１．５２％、Ｃｏ：１．３３％、Ｆｅ：０．３０％となるように原料（Ｎｉ、Ｍｎ、Ａｌ、Ｃｏ及びＦｅの原料には純金属を用いた。）を秤量し、混合した。この混合物をルツボに入れて高周波溶解炉に固定し、１０-4〜１０-5Ｔｏｒｒまで減圧にした後、アルゴンガスを導入し、アルゴンガス雰囲気中で１４７０℃まで加熱し、次いで総重量２００ｋｇの水冷式銅鋳型に１０ｋｇの溶湯を４ｋｇ／秒で流し込み、水素吸蔵合金を得た。さらに、得られた水素吸蔵合金をステンレス鋼製容器に入れて真空熱処理装置にセットし、アルゴンガス雰囲気中、１０８０℃で３時間の熱処理を行った。
【００７２】
なお、Ｍｍ原料としては、Ｌａ、Ｃｅ、Ｎｄ及びＰｒの希土類混合物であるミッシュメタルであり、Ｍｍ中の各成分の含有割合が、Ｍｍ全重量に対してＬａ：６３．６％、Ｃｅ：２５．８％、Ｎｄ：８．０％、Ｐｒ：２．７％となるように調製したものを用いた。
【００７３】
得られた水素吸蔵合金はＩＣＰ分析により、ＭｍＮｉ4.48Ａｌ0.25Ｍｎ0.50Ｃｏ0.10Ｆｅ0.024（ＡＢx=５．３５）であることを確認した。
【００７４】
（実施例１０）
各元素の重量比率で、Ｍｍ：３１．９１％、Ｎｉ：５９．９２％、Ｍｎ：３．７６％、Ａｌ：２．７７％、Ｃｏ：１．３４％、Ｆｅ：０．３０％となるように原料（Ｎｉ、Ｍｎ、Ａｌ、Ｃｏ及びＦｅの原料には純金属を用いた。）を秤量し、混合した。この混合物をルツボに入れて高周波溶解炉に固定し、１０-4〜１０-5Ｔｏｒｒまで減圧にした後、アルゴンガスを導入し、アルゴンガス雰囲気中で１４７０℃まで加熱し、次いで総重量２００ｋｇの水冷式銅鋳型に１０ｋｇの溶湯を４ｋｇ／秒で流し込み、水素吸蔵合金を得た。さらに、得られた水素吸蔵合金をステンレス鋼製容器に入れて真空熱処理装置にセットし、アルゴンガス雰囲気中、１０８０℃で３時間の熱処理を行った。
【００７５】
なお、Ｍｍ原料としては、Ｌａ、Ｃｅ、Ｎｄ及びＰｒの希土類混合物であるミッシュメタルであり、Ｍｍ中の各成分の含有割合が、Ｍｍ全重量に対してＬａ：６２．８％、Ｃｅ：２６．４％、Ｎｄ：８．２％、Ｐｒ：２．７％となるように調製したものを用いた。
【００７６】
得られた水素吸蔵合金はＩＣＰ分析により、ＭｍＮｉ4.48Ａｌ0.45Ｍｎ0.30Ｃｏ0.10Ｆｅ0.024（ＡＢx=５．３５）であることを確認した。
【００７７】
（実施例１１）
各元素の重量比率で、Ｍｍ：３１．８４％、Ｎｉ：５８．３７％、Ｍｎ：４．１３％、Ａｌ：２．４６％、Ｃｏ：０．６７％、Ｆｅ：２．５３％となるように原料（Ｎｉ、Ｍｎ、Ａｌ、Ｃｏ及びＦｅの原料には純金属を用いた。）を秤量し、混合した。この混合物をルツボに入れて高周波溶解炉に固定し、１０-4〜１０-5Ｔｏｒｒまで減圧にした後、アルゴンガスを導入し、アルゴンガス雰囲気中で１４７０℃まで加熱し、次いで総重量２００ｋｇの水冷式銅鋳型に３ｋｇの溶湯を２ｋｇ／秒で流し込み、水素吸蔵合金を得た。さらに、得られた水素吸蔵合金をステンレス鋼製容器に入れて真空熱処理装置にセットし、アルゴンガス雰囲気中、１０８０℃で３時間の熱処理を行った。
【００７８】
なお、Ｍｍ原料としては、Ｌａ、Ｃｅ、Ｎｄ及びＰｒの希土類混合物であるミッシュメタルであり、Ｍｍ中の各成分の含有割合が、Ｍｍ全重量に対してＬａ：６３．０％、Ｃｅ：２６．２％、Ｎｄ：８．１％、Ｐｒ：２．７％となるように調製したものを用いた。
【００７９】
得られた水素吸蔵合金はＩＣＰ分析により、ＭｍＮｉ4.37Ａｌ0.40Ｍｎ0.33Ｃｏ0.05Ｆｅ0.200（ＡＢx=５．３５）であることを確認した。
【００８０】
（実施例１２）
各元素の重量比率で、Ｍｍ：３１．７４％、Ｎｉ：５７．２５％、Ｍｎ：４．９９％、Ａｌ：１．７１％、Ｃｏ：４．０１％、Ｆｅ：０．３０％となるように原料（Ｎｉ、Ｍｎ、Ａｌ、Ｃｏ及びＦｅの原料には純金属を用いた。）を秤量し、混合した。この混合物をルツボに入れて高周波溶解炉に固定し、１０-4〜１０-5Ｔｏｒｒまで減圧にした後、アルゴンガスを導入し、アルゴンガス雰囲気中で１４７０℃まで加熱し、次いで総重量２００ｋｇの水冷式銅鋳型に１０ｋｇの溶湯を４ｋｇ／秒で流し込み、水素吸蔵合金を得た。さらに、得られた水素吸蔵合金をステンレス鋼製容器に入れて真空熱処理装置にセットし、アルゴンガス雰囲気中、１０８０℃で３時間の熱処理を行った。
【００８１】
なお、Ｍｍ原料としては、Ｌａ、Ｃｅ、Ｎｄ及びＰｒの希土類混合物であるミッシュメタルであり、Ｍｍ中の各成分の含有割合が、Ｍｍ全重量に対してＬａ：６３．１％、Ｃｅ：２６．１％、Ｎｄ：８．１％、Ｐｒ：２．７％となるように調製したものを用いた。
【００８２】
得られた水素吸蔵合金はＩＣＰ分析により、ＭｍＮｉ4.30Ａｌ0.28Ｍｎ0.40Ｃｏ0.30Ｆｅ0.024（ＡＢx=５．３０）であることを確認した。
【００８３】
［特性及び物性評価］
上記実施例及び比較例で得られた水素吸蔵合金粉末について、下記に示す方法によって諸物性値を測定した。
【００８４】
＜ＥＤＸ点分析＞
１）  合金インゴット又は合金粉を樹脂埋めし、切断、研磨することによりサンプルを作製した。
２）  得られたサンプルをＳＥＭ（S-3500N, HITACHI製）により観察した。
３）  反射電子像により、偏析相および母相を確認し、それぞれの部位での点分析をＥＤＸ（EDAX,MODEL:S-3500N132-10  AMPLIFIER  MODEL:194）（エダックス・ジャパン株式会社）を用いて行った。
４）  点分析には、auto32sアプリケーションソフト（エダックス・ジャパン株式会社）を使用した。
５）  測定条件は、ＳＥＭの試料高さを１５ｍｍにセットし、ＥＤＸ測定時の強度（cps）が８０００（cps）となるようにＳＥＭの加速電圧を設定した。倍率は８０００倍、測定時間３０秒とし、点分析を行った。ＥＤＸで点分析を行なう際、ＬａＬα,ＣｅＬα, ＮｄＬα, ＰｒＬα, ＮｉＫα,ＭｎＫα, ＡｌＫα, ＣｏＫαおよびＦｅＫαのピークを対象とした。なお、バックグラウンドは自動バックグラウンド処理により行った。
６）  測定精度を向上させる為、各１０視野の測定を実施し、それらのピーク強度の平均値を測定データとして用いた。
７）  ピーク強度の平均値を用い、Ｍ元素ピーク強度比（％）を以下のように求めた。Ｍ元素とは、Ｆｅ、Ｍｎ、Ａｌ及びＣｏである。
Ｍ元素ピーク強度比（％）＝（Ｍ元素の偏析相におけるピーク強度）／（Ｍ元素の母相におけるピーク強度）×１００
８）  得られたＭ元素ピーク強度比から、［Ｆｅ／Ｍｎ比］［Ｆｅ／Ａｌ比］及び［Ｆｅ／Ｃｏ比］を算出し、表１に示した。例えば［Ｆｅ／Ｍｎ比］であれば、次の式より算出した。［Ｆｅ／Ｍｎ比（−）］＝｛Ｆｅピーク強度比（％）｝／｛Ｍｎピーク強度比（％）｝
なお、Ｆｅピーク特性Ｘ線の種類はＦｅＫα線（最強線）であり、Ｍｎピーク特性Ｘ線の種類はＭｎＫα線（最強線）であり、Ａｌピーク特性Ｘ線の種類はＡｌＫα線（最強線）であり、Ｃｏピーク特性Ｘ線の種類はＣｏＫα線（最強線）である。
【００８５】
＜ＢＥＴ比表面積上昇率の測定＞
ＢＥＴ比表面積上昇率の測定は、ＰＣＴサイクルの前後で比表面積がどの程度増加したかを測定するものである。通常行なわれているような粒度を基準とした割れの程度を評価する方法（例えば微粉化残存率の測定）と異なるのは、サイクル前後の粒度測定の代わりに、窒素吸着法ＢＥＴ式比表面積の測定を行う点である。微粉化残存率では粒子が完全に割れていないと測定結果に反映されないが、窒素吸着法ＢＥＴ式による比表面積上昇率の測定では、粒子のひび割れによる比表面積増加の影響も測定結果に反映させることができるため、より精度の高い寿命評価が可能である。
【００８６】
（サンプル調整）
実施例及び比較例で得られた水素吸蔵合金を、ジョークラッシャー（Fuji Paudal社製：model 1021-B）を用いて粗砕し、さらに横型ブラウン粉砕機（吉田製作所製）で５００μｍの篩目を通過する粒子サイズ（−５００μｍ）まで粉砕を行った。
さらに、得られたこの−５００μｍの合金粉末２０ｇをサイクロミル（（型式1033-200）株式会社吉田製作所）で１分間粉砕した。次に、目開き２２μｍ、５３μｍの篩を自動分級機（ＧＩＬＳＯＮ社製「ＧＩＬＳＯＮＩＣ  ＡＵＴＯ  ＳＩＥＶＥＲ」）にセットし、得られた合金粉を該自動分級機を用いて５分間分級し、目開き２２μｍと５３μｍの篩間で得られた粉をサンプルとした。
【００８７】
（ＰＣＴ装置へのセットおよびサイクル前サンプル）
得られたサンプル４ｇをＰＣＴホルダーに充填し、ＰＣＴ特性測定装置（（株）鈴木商館）にセットした。また、残りのサンプルをサイクル前のサンプルとした。
【００８８】
（サイクル前処理）
サイクルを回す前に次のような操作を実施した。
（１）  合金付着水分処理：マントルヒーター（２５０℃）中、ＰＣＴホルダーを加熱した状態で１．７ＭＰａの水素を導入し、１０分間放置後、真空引きを行う一連の操作を２回実施した。
（２）  合金活性化処理：マントルヒーターからＰＣＴホルダーを取り出し、３ＭＰａの水素を導入し、１０分間保持をした。その後、マントルヒーター（２５０℃）中でＰＣＴホルダーを加熱した状態で１０分間真空引きを行った。この一連の操作を２回実施した。
【００８９】
（ＰＣＴサイクル）
マントルヒーターからＰＣＴホルダーを取り出し、４５℃の恒温槽にホルダーを移動させた後、真空引きを３０分行い、その後、水素吸蔵・放出サイクルを下記条件設定の下で行った。
【００９０】
・導入圧力：１．１ＭＰａ
・吸蔵時間：３００ｓｅｃ
・放出圧力：０．０ＭＰａ
・放出時間：４２０ｓｅｃ
・サイクル数：１０サイクル
【００９１】
（サイクル後サンプル）
１０サイクル終了後、３０分の真空引きを行った後、ＰＣＴホルダーからサンプルを取り出し、１０サイクル後のサンプルを得た。
【００９２】
（ＢＥＴ比表面積測定）
サイクル前及びサイクル後のサンプルを用い、以下の条件でＢＥＴ比表面積の測定を行った。
・使用装置：流動法式ガス吸着法比表面積測定装置（MONOSORB, ユアサアイオニクス社製）
・混合ガス：Ｎ2３０％−Ｈｅ７０％
・サンプル使用量：３ｇ
・サンプルセル：標準サンプルセル（QS-100）
・ 脱気条件：混合ガス（Ｎ2３０％−Ｈｅ７０％）３０ｃｃ／ｍｉｎ流通下、１００℃加熱、１５ｍｉｎ
・ＩＢ電流：２３０ｍＡ
【００９３】
（ＢＥＴ比表面積上昇率の算出）
上記測定により得られた比表面積の値を用い、以下の式でＢＥＴ比表面積上昇率を算出し、実施例１のＢＥＴ比表面積上昇率を１００とした時の相対値を求め、表１に示した。
・ＢＥＴ比表面積上昇率（％）＝{サイクル後比表面積（ｍ2／ｇ）／サイクル前比表面積（ｍ2／ｇ）}×１００
【００９４】
【表１】
0005367296.tif 000002
【００９５】
表１及び図１の結果より、比較例１〜３に比べて、実施例１〜１２の水素吸蔵合金はＢＥＴ比表面積上昇率が低く、図１中にプロットされた点は２次曲線に近似され、特に［Ｆｅ／Ｍｎ比］が０．２〜０．３の時に特に顕著にサイクル特性が優れることがわかった。このような結果より、［Ｆｅ／Ｍｎ比］は０．１２＜［Ｆｅ／Ｍｎ比］＜０．３７であることが好ましく、特に０．１３≦［Ｆｅ／Ｍｎ比］＜０．３７であるのが好ましく、中でも特に０．１３≦［Ｆｅ／Ｍｎ比］≦０．３３であるのが好ましいことがわかった。
また、表１及び図２の結果より、［Ｆｅ／Ａｌ比］に着目すると、比較例１〜３に比べて、実施例１〜１２の水素吸蔵合金はＢＥＴ比表面積上昇率が低く、図２中にプロットされた点は２次曲線に近似され、特に［Ｆｅ／Ａｌ比］が０．５〜０．７の時に特に顕著にサイクル特性が優れることがわかった。このような結果より、０．２８＜［Ｆｅ／Ａｌ比］＜０．８０に調整することによりさらにサイクル特性が好ましくなり、特に０．３２≦［Ｆｅ／Ａｌ比］＜０．８０、中でも特に０．３２≦［Ｆｅ／Ａｌ比］≦０．７８に調整することにより、さらにサイクル特性が優れることが分った。
また、表１及び図３の結果より、［Ｆｅ／Ｃｏ比］に着目すると、比較例１〜３に比べて、実施例１〜１２の水素吸蔵合金はＢＥＴ比表面積上昇率が低く、図３中にプロットされた点は２次曲線に近似され、特に［Ｆｅ／Ｃｏ比］が１．０〜１．８の時に特に顕著にサイクル特性が優れることがわかった。このような結果より、［Ｆｅ／Ｃｏ比］を、０．８４＜［Ｆｅ／Ｃｏ比］＜２．１１に調整することによりさらにサイクル特性が好ましくなり、特に０．９０≦［Ｆｅ／Ｃｏ比］＜２．１１、中でも特に０．９０≦［Ｆｅ／Ｃｏ比］≦１．９１に調整することにより、さらにサイクル特性が優れることが分った。
実施例１１は、Ｆｅの添加量が多いが、高速冷却することで、［Ｆｅ／Ｍｎ比］［Ｆｅ／Ａｌ比］および［Ｆｅ／Ｃｏ比］を好ましい範囲に調整することができた。
【図面の簡単な説明】
【００９６】
【図１】横軸：Ｆｅ／Ｍｎ比（−）、縦軸：ＢＥＴ比表面積上昇率（％）からなる座標に、実施例及び比較例の水素吸蔵合金の測定結果をプロットした図である。
【図２】横軸：Ｆｅ／Ａｌ比（−）、縦軸：ＢＥＴ比表面積上昇率（％）からなる座標に、実施例及び比較例の水素吸蔵合金の測定結果をプロットした図である。
【図３】横軸：Ｆｅ／Ｃｏ比（−）、縦軸：ＢＥＴ比表面積上昇率（％）からなる座標に、実施例及び比較例の水素吸蔵合金の測定結果をプロットした図である。
【図１】
0005367296.tif 000003
【図２】
0005367296.tif 000004
【図３】
0005367296.tif 000005