JP2642623B2 - アルカリ蓄電池用非焼結式カドミウム陰極 - Google Patents
アルカリ蓄電池用非焼結式カドミウム陰極Info
- Publication number
- JP2642623B2 JP2642623B2 JP61245893A JP24589386A JP2642623B2 JP 2642623 B2 JP2642623 B2 JP 2642623B2 JP 61245893 A JP61245893 A JP 61245893A JP 24589386 A JP24589386 A JP 24589386A JP 2642623 B2 JP2642623 B2 JP 2642623B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cadmium
- indium
- cathode
- hydroxide
- alkaline storage
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/64—Carriers or collectors
- H01M4/70—Carriers or collectors characterised by shape or form
- H01M4/72—Grids
- H01M4/74—Meshes or woven material; Expanded metal
- H01M4/742—Meshes or woven material; Expanded metal perforated material
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/24—Electrodes for alkaline accumulators
- H01M4/246—Cadmium electrodes
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （イ） 産業上の利用分野 この発明はカドミウム陰極に係り、特に活物質として
の水酸化カドミウム或いは酸化カドミウムの如きカドミ
ウム化合物を含有した混練物を導電芯体に塗布して作成
される非焼結式カドミウム陰極の改良に関するものであ
る。
の水酸化カドミウム或いは酸化カドミウムの如きカドミ
ウム化合物を含有した混練物を導電芯体に塗布して作成
される非焼結式カドミウム陰極の改良に関するものであ
る。
（ロ） 従来の技術 ニッケル−カドミウム蓄電池等に用いられるカドミウ
ム陰極としては、製造工程が簡易で製造コストの安いペ
ースト式の如き非焼結式のカドミウム陰極が工業的に広
く用いられている。この種のカドミウム陰極は、酸化カ
ドミウム粉末や水酸化カドミウム粉末等の活物質を糊料
液と共に混練して形成したペーストを導電芯体に塗着、
充填し、次いで乾燥及び化成処理を施した後、水洗及び
乾燥を行なう等して製造される。しかしながらこの種の
非焼結式カドミウム陰極は利用率が低いという問題点が
ある。このカドミウム陰極の利用率を同上させるために
特開昭51−150643号公報には、酸化第２鉄等の鉄を添加
することが提案されているが、充放電サイクルの進行に
伴ない溶出した鉄イオンが陽極に移行して陽極容量の低
下を招き、更には自己放電が大きいという問題点があ
る。
ム陰極としては、製造工程が簡易で製造コストの安いペ
ースト式の如き非焼結式のカドミウム陰極が工業的に広
く用いられている。この種のカドミウム陰極は、酸化カ
ドミウム粉末や水酸化カドミウム粉末等の活物質を糊料
液と共に混練して形成したペーストを導電芯体に塗着、
充填し、次いで乾燥及び化成処理を施した後、水洗及び
乾燥を行なう等して製造される。しかしながらこの種の
非焼結式カドミウム陰極は利用率が低いという問題点が
ある。このカドミウム陰極の利用率を同上させるために
特開昭51−150643号公報には、酸化第２鉄等の鉄を添加
することが提案されているが、充放電サイクルの進行に
伴ない溶出した鉄イオンが陽極に移行して陽極容量の低
下を招き、更には自己放電が大きいという問題点があ
る。
（ハ） 発明が解決しようとする問題点 本発明は、前記問題点に鑑みなされたものであって、
長期に亘って利用率の高いアルカリ蓄電池用非焼結式カ
ドミウム陰極を得ようとするものである。
長期に亘って利用率の高いアルカリ蓄電池用非焼結式カ
ドミウム陰極を得ようとするものである。
（ニ） 問題点を解決するための手段 本発明のアルカリ蓄電池用非焼結式カドミウム陰極
は、インジウムを含有するカドミウム塩水溶液をアルカ
リ溶液で中和して得た、インジウムを含むカドミウム化
合物を活物質として用いたことを要旨とするものであ
る。尚、カドミウム化合物の代表的なものとしては水酸
化カドミウム、酸化カドミウムが挙げられる。また酸化
カドミウムの形態として用いる場合には、インジウムを
含有するカドミウム塩水溶液をアルカリ中で中和し生成
させた水酸化カドミウムを焼成して酸化カドミウムを得
るのが好ましく、その焼成温度は200〜250℃とするのが
望ましい。
は、インジウムを含有するカドミウム塩水溶液をアルカ
リ溶液で中和して得た、インジウムを含むカドミウム化
合物を活物質として用いたことを要旨とするものであ
る。尚、カドミウム化合物の代表的なものとしては水酸
化カドミウム、酸化カドミウムが挙げられる。また酸化
カドミウムの形態として用いる場合には、インジウムを
含有するカドミウム塩水溶液をアルカリ中で中和し生成
させた水酸化カドミウムを焼成して酸化カドミウムを得
るのが好ましく、その焼成温度は200〜250℃とするのが
望ましい。
（ホ） 作用 インジウムを含有するカドミウム塩水溶液をアルカリ
溶液で中和させると、水酸化カドミウムが析出するとき
にインジウム原子が水酸化カドミウムの結晶格子中のカ
ドミウム原子と置換される。インジウムの原子番号は4
9、カドミウムの原子番号は48であり原子量が近い値で
あるので置換されやすく、インジウムを結晶中に含む水
酸化カドミウムは、インジウムを含まないものに比べ結
晶の格子欠陥が生じ、結晶状態が不安定化する。この構
造は電子の状態に影響が大きいため、電気化学的に反応
が活性化し利用率の高い活物質が得られる。更に、イン
ジウムを含有するカドミウム塩水溶液をアルカリ溶液で
中和し、生成させたものであるので、インジウムが水酸
化カドミウム中に均一に含まれることになり活物質の全
体的な反応が進行し、利用率が向上する。またインジウ
ムを含む水酸化カドミウムを焼成し酸化カドミウムの形
態として用いた場合には、水酸化カドミウムより酸化カ
ドミウムの方が密度が高いため充填率を上げることがで
き、高エネルギー密度を有するカドミウム陰極が得られ
る。
溶液で中和させると、水酸化カドミウムが析出するとき
にインジウム原子が水酸化カドミウムの結晶格子中のカ
ドミウム原子と置換される。インジウムの原子番号は4
9、カドミウムの原子番号は48であり原子量が近い値で
あるので置換されやすく、インジウムを結晶中に含む水
酸化カドミウムは、インジウムを含まないものに比べ結
晶の格子欠陥が生じ、結晶状態が不安定化する。この構
造は電子の状態に影響が大きいため、電気化学的に反応
が活性化し利用率の高い活物質が得られる。更に、イン
ジウムを含有するカドミウム塩水溶液をアルカリ溶液で
中和し、生成させたものであるので、インジウムが水酸
化カドミウム中に均一に含まれることになり活物質の全
体的な反応が進行し、利用率が向上する。またインジウ
ムを含む水酸化カドミウムを焼成し酸化カドミウムの形
態として用いた場合には、水酸化カドミウムより酸化カ
ドミウムの方が密度が高いため充填率を上げることがで
き、高エネルギー密度を有するカドミウム陰極が得られ
る。
（ヘ） 実施例 実施例１ 1mol/の硫酸カドミウム溶液に、硫酸インジウムを
0.057重量％加え溶解した後、水酸化ナトリウム溶液で
中和し、インジウムを含んだ水酸化カドミウムを得る。
これをろ過、水洗、乾燥の後、220℃で焼成してインジ
ウムを0.05重量％含んだ酸化カドミウムが得られる。こ
の酸化カドミウム100重量部を用い、メチルセルロース
１重量部、アクリル短繊維１重量部、水45重量部の比率
で混練して得た活物質ペーストをパンチングメタルから
なる導電芯体に塗着し、乾燥した後、所定の寸法に切断
して本発明のカドミウム陰極を得た。
0.057重量％加え溶解した後、水酸化ナトリウム溶液で
中和し、インジウムを含んだ水酸化カドミウムを得る。
これをろ過、水洗、乾燥の後、220℃で焼成してインジ
ウムを0.05重量％含んだ酸化カドミウムが得られる。こ
の酸化カドミウム100重量部を用い、メチルセルロース
１重量部、アクリル短繊維１重量部、水45重量部の比率
で混練して得た活物質ペーストをパンチングメタルから
なる導電芯体に塗着し、乾燥した後、所定の寸法に切断
して本発明のカドミウム陰極を得た。
比較例１ インジウムを含まない酸化カドミウム粉末に水酸化イ
ンジウム粉末を加えて混練し、その他は実施例１と同様
にして比較陰極を作成した。
ンジウム粉末を加えて混練し、その他は実施例１と同様
にして比較陰極を作成した。
これらの陰極を用いニッケル板を対極とし、電解液濃
度25％の水酸化カリウム水溶液中で充放電を行ない陰極
の利用率を計算した。この時充電は0.15Cの電流で15時
間行ない、放電は0.3Cの電流で放電終止電圧−1.0V（V
S.Hg/HgO）とした。
度25％の水酸化カリウム水溶液中で充放電を行ない陰極
の利用率を計算した。この時充電は0.15Cの電流で15時
間行ない、放電は0.3Cの電流で放電終止電圧−1.0V（V
S.Hg/HgO）とした。
表はカドミウム活物質に対するインジウムの含有量の
種々変化させたときの陰極の利用率を示したものであ
り、陰極の利用率の算出は次のようにして行った。
種々変化させたときの陰極の利用率を示したものであ
り、陰極の利用率の算出は次のようにして行った。
表に示されるように、カドミウム活物質中にインジウ
ムが添加されていると陰極利用率が向上することが伺え
る。
ムが添加されていると陰極利用率が向上することが伺え
る。
又、インジウムの添加量について言えば0.005重量％
インジウムが含まれるだけで利用率が大幅に向上してお
り、2.0重量％程度迄添加することが可能であるが、特
に0.005〜0.2重量％インジウムが含まれる時にその添加
効果は顕著である。
インジウムが含まれるだけで利用率が大幅に向上してお
り、2.0重量％程度迄添加することが可能であるが、特
に0.005〜0.2重量％インジウムが含まれる時にその添加
効果は顕著である。
また表より陰極中におけるインジウムの含有率が同じ
であっても、酸化カドミウムに水酸化インジウム粉末を
添加したものより、酸化カドミウム結晶中にインジウム
を置換した本発明陰極の方が利用率は高いことがわか
る。この理由は酸化カドミウム結晶中に最初からインジ
ウム原子が含まれ格子欠陥を形成していると電気化学的
反応に対して即効性があるのに対し、酸化カドミウムと
水酸化インジウムとの混合物を用いる比較陰極は一旦電
解液に溶解したインジウム原子がカドミウム原子と置き
換わって格子欠陥が生じるというものであり、効率が悪
く、インジウム添加の効果が十分に発揮されにくいもの
である。
であっても、酸化カドミウムに水酸化インジウム粉末を
添加したものより、酸化カドミウム結晶中にインジウム
を置換した本発明陰極の方が利用率は高いことがわか
る。この理由は酸化カドミウム結晶中に最初からインジ
ウム原子が含まれ格子欠陥を形成していると電気化学的
反応に対して即効性があるのに対し、酸化カドミウムと
水酸化インジウムとの混合物を用いる比較陰極は一旦電
解液に溶解したインジウム原子がカドミウム原子と置き
換わって格子欠陥が生じるというものであり、効率が悪
く、インジウム添加の効果が十分に発揮されにくいもの
である。
尚、実施例においてカドミウム塩として硫酸カドミウ
ムを用いたが、他に硝酸カドミウム、塩化カドミウムな
ども用いることができる。
ムを用いたが、他に硝酸カドミウム、塩化カドミウムな
ども用いることができる。
（ト） 発明の効果 この発明のカドミウム陰極によれば、利用率の高いカ
ドミウム陰極が得られ、陰極容量の向上が図れるため陰
極の容量増加分だけ陽極の容量を高く設定できるので電
池容量を増加できるものであり、その工業的価値はきわ
めて大きい。
ドミウム陰極が得られ、陰極容量の向上が図れるため陰
極の容量増加分だけ陽極の容量を高く設定できるので電
池容量を増加できるものであり、その工業的価値はきわ
めて大きい。
Claims (1)
- 【請求項１】インジウムを含有するカドミウム塩水溶液
をアルカリ溶液で中和して得た、インジウムを含むカド
ミウム化合物を活物質として用いたことを特徴とするア
ルカリ蓄電池用非焼結式カドミウム陰極。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61245893A JP2642623B2 (ja) | 1986-10-16 | 1986-10-16 | アルカリ蓄電池用非焼結式カドミウム陰極 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61245893A JP2642623B2 (ja) | 1986-10-16 | 1986-10-16 | アルカリ蓄電池用非焼結式カドミウム陰極 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6398956A JPS6398956A (ja) | 1988-04-30 |
| JP2642623B2 true JP2642623B2 (ja) | 1997-08-20 |
Family
ID=17140381
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61245893A Expired - Lifetime JP2642623B2 (ja) | 1986-10-16 | 1986-10-16 | アルカリ蓄電池用非焼結式カドミウム陰極 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2642623B2 (ja) |
-
1986
- 1986-10-16 JP JP61245893A patent/JP2642623B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6398956A (ja) | 1988-04-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPH0349178B2 (ja) | ||
| US20240088374A1 (en) | Layered sodium ion battery positive electrode material and preparation method therefor | |
| WO2023071354A1 (zh) | 掺杂锰系钠离子电池正极材料的制备方法 | |
| JP2642623B2 (ja) | アルカリ蓄電池用非焼結式カドミウム陰極 | |
| JPH0750606B2 (ja) | 非水電解液電池及びその正極活物質の製造方法 | |
| CN1627551A (zh) | 高能碱性一次电池正极材料及其正极的制备方法 | |
| JPH09289020A (ja) | 鉛蓄電池用正極板及びその製造方法 | |
| JPH0275156A (ja) | アルカリ蓄電池用カドミウム成分含有粉及びアルカリ蓄電池用負極材 | |
| KR20050054870A (ko) | 전지용 정극활 물질 및 그 제조 방법 그리고 그것을사용한 전지 | |
| JPH02234356A (ja) | 密閉形アルカリ電池 | |
| JPH0724216B2 (ja) | アルカリ蓄電池用非焼結式カドミウム陰極 | |
| JP3475650B2 (ja) | 鉛蓄電池用集電体の製造法 | |
| JPH04109557A (ja) | アルカリ蓄電池用非焼結式正極板 | |
| JPH02262244A (ja) | 密閉形アルカリ電池 | |
| JPS62243254A (ja) | アルカリ蓄電池用非焼結式カドミウム陰極 | |
| JP3108144B2 (ja) | アルカリ蓄電池用ニッケル正極板の製造方法 | |
| JP2786906B2 (ja) | 密閉型アルカリ蓄電池の製造方法 | |
| JPH0232750B2 (ja) | ||
| JPS60225372A (ja) | アルカリ亜鉛蓄電池 | |
| JPH07118331B2 (ja) | ニッケル−カドミウム蓄電池 | |
| JP2846673B2 (ja) | アルカリ蓄電池用亜鉛極の製造方法 | |
| JPH041992B2 (ja) | ||
| JPH0711955B2 (ja) | アルカリ蓄電池用非焼結式カドミウム陰極 | |
| JPH07105232B2 (ja) | 非水電解液二次電池およびそれに用いる正極活物質の製造方法 | |
| JPH0619985B2 (ja) | アルカリ蓄電池用陰極 |