JP2968813B2 - Method for producing cadmium negative electrode for alkaline storage battery - Google Patents

Method for producing cadmium negative electrode for alkaline storage battery

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JP2968813B2
JP2968813B2 JP2081870A JP8187090A JP2968813B2 JP 2968813 B2 JP2968813 B2 JP 2968813B2 JP 2081870 A JP2081870 A JP 2081870A JP 8187090 A JP8187090 A JP 8187090A JP 2968813 B2 JP2968813 B2 JP 2968813B2
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Description

【発明の詳細な説明】 [発明の目的] (産業上の利用分野) 本発明は、アルカリ蓄電池に用いられるペースト式カ
ドミウム負極の製造方法に関する (従来の技術) 近年、アルカリ蓄電池においては、焼結式カドミウム
負極に比べて製造が簡単でコストが低く、かつ高エネル
ギー密度が得られ等の長所を有するペースト式カドミウ
ム負極が多く用いられるようになってきた。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Object of the Invention] (Industrial application field) The present invention relates to a method for producing a paste-type cadmium negative electrode used for an alkaline storage battery (prior art). Paste-type cadmium negative electrodes, which have advantages such as simpler production, lower cost and higher energy density than conventional cadmium negative electrodes, have been widely used.

ところで、密閉型ニッケルカドミウム蓄電池では、一
般にニッケル正極の容量に対してカドミウム負極の放電
状態の容量を2倍程度に大きくとり、充電時にはニッケ
ル正極が先に満充電となり、ニッケル正極から発生する
酸素ガスをカドミウム負極で消費するようにしてカドミ
ウム負極は満充電に至らず水素ガスが発生しないように
設計されている。また、ニッケル正極よりカドミウム負
極の利用率が低いため、充電量が同一であるならば電池
容量はカドミウム負極規制になる。しかしながら、放電
時にカドミウム負極規制になると、高率放電、サイクル
特性が著しく劣化するため、カドミウム負極規制になら
ないように該負極を一部充電状態にする、いわゆる化成
が行われており、ニッケル正極規制になるように設計さ
れている。化成は、放電状態のカドミウム負極を電解液
中で一部充電する方法が一般に行われているが、工程の
煩雑、洗浄液の排出、充電量のばらつき等の問題があ
る。
By the way, in a sealed nickel-cadmium storage battery, generally, the capacity of a cadmium negative electrode in a discharged state is about twice as large as the capacity of a nickel positive electrode. Is consumed by the cadmium negative electrode, and the cadmium negative electrode is designed so that it does not reach full charge and does not generate hydrogen gas. Also, since the utilization rate of the cadmium negative electrode is lower than that of the nickel positive electrode, the battery capacity is regulated by the cadmium negative electrode if the charge amount is the same. However, when the cadmium negative electrode is regulated during discharge, high-rate discharge and cycle characteristics are significantly degraded, so that the negative electrode is partially charged to prevent the cadmium negative electrode regulation, so-called formation of the nickel positive electrode is performed. It is designed to be. Chemical formation is generally performed by partially charging a cadmium negative electrode in a discharged state in an electrolytic solution. However, there are problems such as complicated processes, discharge of a cleaning solution, and variation in the amount of charge.

このようなことから、前記ペースト式カドミウム負極
において例えば酸化カドミウムを主体とした活物質と金
属カドミウムを一定比率で用いる、いわゆる未化成のも
のが検討されている。しかしながら、酸化カドミウムを
主体とした活物質と金属カドミウムを混合した場合、添
加した金属カドミウム粉が絶縁物である酸化カドミウム
に覆われ、導電マトリックスとして効率よく用いられな
いため、金属カドミウムの利用率が低下するという問題
があった。また、ペーストの溶媒として有機溶剤を用い
た場合には金属カドミウム自体がアルコール類との親和
性が良好であるため、通常の方法では乾燥できず、アル
コール類が残存する。残存したアルコール類は、カドミ
ウム負極の陽極酸化して放電予備分を付与するという利
点を有するものの、最終的には炭酸ガスを発生し電池性
能に悪影響を及ぼす問題を生じる。
For this reason, a paste-type cadmium negative electrode in which an active material mainly composed of, for example, cadmium oxide and metal cadmium are used in a fixed ratio, that is, a so-called unformed one is being studied. However, when the active material mainly composed of cadmium oxide and metal cadmium are mixed, the added metal cadmium powder is covered with cadmium oxide, which is an insulator, and is not efficiently used as a conductive matrix. There was a problem of lowering. When an organic solvent is used as the solvent for the paste, the metal cadmium itself has good affinity for alcohols, so that it cannot be dried by a usual method, and the alcohols remain. The remaining alcohols have the advantage of providing a reserve for discharge by anodizing the cadmium negative electrode, but ultimately generate carbon dioxide gas, causing a problem that adversely affects battery performance.

一方、特開昭54−50843号には導電性基板上に酸化カ
ドミウムを主体とした活物質の層を形成し、更にこの層
上に金属カドミウム層を形成する方法が開示されてい
る。前記酸化カドミウム層の形成方法としては、溶媒に
水を用いてペーストを調製し、このペーストを塗布、乾
燥する方法やポリテトラフルオロエチレン等のフッ素樹
脂を混ぜてシート状にする方法が記載されている。しか
しながら、溶媒に水を用いた場合には酸化カドミウムが
水酸化カドミウムに変化して密度が低下し、ペースト式
の利点である導電性基板への高密度充填が損なわれる。
これを回避するために燐酸塩を添加しているが、水酸化
カドミウムへの変化が多少抑制されるものの、水酸化カ
ドミウムの生成を完全に抑制できない。また、前記フッ
素樹脂を混ぜてシート状にする方法では工程が煩雑にな
るばかりか、金属カドミウム層との密着性が低下してニ
ッケル正極及びセパレータと共に電極群を作製するため
の強度が低下する。
On the other hand, Japanese Patent Application Laid-Open No. 54-50843 discloses a method of forming a layer of an active material mainly composed of cadmium oxide on a conductive substrate, and further forming a metal cadmium layer on this layer. As a method of forming the cadmium oxide layer, a method is described in which a paste is prepared using water as a solvent, and the paste is applied and dried, or a method in which a fluororesin such as polytetrafluoroethylene is mixed to form a sheet. I have. However, when water is used as the solvent, cadmium oxide is changed to cadmium hydroxide to lower the density, thereby impairing the high density filling of the conductive substrate, which is an advantage of the paste method.
Although phosphate is added to avoid this, the change to cadmium hydroxide is somewhat suppressed, but the production of cadmium hydroxide cannot be completely suppressed. Further, in the method of mixing the fluororesin to form a sheet, not only the process becomes complicated, but also the adhesion to the metal cadmium layer is reduced, and the strength for producing an electrode group together with the nickel positive electrode and the separator is reduced.

また、特開昭61−10857号には導電性基板上に酸化カ
ドミウムを主体とした活物質の層を形成し、更にこの層
上に金属カドミウムとポリビニルアルコール水溶液から
なるペーストを塗布、乾燥して金属カドミウム層を形成
する方法が開示されている。しかしながら、金属カドミ
ウムとポリビニルアルコール水溶液とでペーストを調製
するにはポリビニルアルコールの濃度を高くしないと固
液分離して使用に耐えなくなるばかりか、ポリビニルア
ルコールは酸素ガス透過性が低いために電池内圧の上昇
を誘発する問題がある。
In JP-A-61-10857, a layer of an active material mainly composed of cadmium oxide is formed on a conductive substrate, and a paste composed of metal cadmium and an aqueous solution of polyvinyl alcohol is applied on this layer and dried. A method for forming a metal cadmium layer is disclosed. However, in order to prepare a paste using metal cadmium and an aqueous solution of polyvinyl alcohol, if the concentration of the polyvinyl alcohol is not increased, solid-liquid separation will not be possible unless polyvinyl alcohol is used. There is a problem that triggers a rise.

(発明が解決しようとする課題) 本発明は、上記従来の課題を解決するためになされた
もので、導電性基板上に高密度の酸化カドミウムを含む
第1の負極合剤層が形成され、更に該第1の負極合剤層
上に高密度でガス透過性が良好な金属カドミウムを含む
第2の負極合剤層を形成したアルカリ蓄電池用カドミウ
ム負極の製造方法を提供しようとするものである。
(Problems to be Solved by the Invention) The present invention has been made to solve the above-mentioned conventional problems, and a first negative electrode mixture layer containing high-density cadmium oxide is formed on a conductive substrate, It is still another object of the present invention to provide a method for producing a cadmium negative electrode for an alkaline storage battery in which a second negative electrode mixture layer containing metal cadmium having high density and good gas permeability is formed on the first negative electrode mixture layer. .

[発明の構成] (課題を解決するための手段) 本発明に係わるアルカリ蓄電池用カドミウム負極の製
造方法は、酸化カドミウムを主体とした活物質と結着剤
をエチレングリコールまたはプロピレングリコールから
なる有機溶媒で溶解し、混練した第1のペーストを、導
電性基板に塗布した後、前記ペースト中の有機溶媒が完
全に蒸発除去するまで乾燥させて第1の負極合剤層を形
成する工程と、 金属カドミウムを主体とした活物質とカルボキシメチ
ルセルロースからなる結着剤を溶解又は分散させた水溶
液を混練した第2のペーストを、前記負極合剤層上に塗
布した後、乾燥させて第2の負極合剤層を形成する工程
と を具備したことを特徴とするものである。
[Means for Solving the Problems] The method for producing a cadmium negative electrode for an alkaline storage battery according to the present invention is directed to an organic solvent comprising an active material mainly composed of cadmium oxide and a binder comprising ethylene glycol or propylene glycol. Forming a first negative electrode mixture layer by applying the first paste dissolved and kneaded in the conductive substrate to a conductive substrate, and then drying until the organic solvent in the paste is completely evaporated and removed; A second paste obtained by kneading an aqueous solution obtained by dissolving or dispersing a binder consisting of cadmium-based active material and carboxymethylcellulose is applied onto the negative electrode mixture layer, and then dried to form a second negative electrode mixture. And a step of forming an agent layer.

本発明に係わる別のアルカリ蓄電池用カドミウム負極
の製造方法は、酸化カドミウムを主体とした活物質と結
着剤をエチレングリコールまたはプロピレングリコール
からなる有機溶媒で溶解し、混練して第1のペーストを
調製する工程と、 前記第1のペーストを導電性基板に塗布した後、前記
ペースト中の有機溶媒が完全に蒸発除去するまで乾燥さ
せて第1の負極合剤層を形成する工程と、 金属カドミウムを主体とした活物質とこの活物質100
重量部に対して0.5〜5重量部配合されるにカルボキシ
メチルセルロースおよびポリビニルアルコールからなる
混合結着剤(ただし、ポリビニルアルコールは2重量部
以下)とを溶解又は分散させた水溶液を混練して第2の
ペーストを調製する工程、 前記第2のペーストを前記負極合剤層上に塗布した
後、乾燥させて第2の負極合剤層を形成する工程と を具備したことを特徴とするものである。
Another method for producing a cadmium negative electrode for an alkaline storage battery according to the present invention is to dissolve an active material mainly composed of cadmium oxide and a binder in an organic solvent composed of ethylene glycol or propylene glycol, and knead the first paste. Preparing a first negative electrode mixture layer by applying the first paste to a conductive substrate, and then drying until the organic solvent in the paste is completely evaporated and removed; and forming a first negative electrode mixture layer. Active material and its active material 100
An aqueous solution obtained by dissolving or dispersing a mixed binder composed of carboxymethyl cellulose and polyvinyl alcohol (provided that the polyvinyl alcohol is 2 parts by weight or less) is kneaded in an amount of 0.5 to 5 parts by weight based on the weight of the second binder. Preparing a second paste, applying the second paste on the negative electrode mixture layer, and then drying the paste to form a second negative electrode mixture layer. .

上記導電性基板としては、例えばパンチドメタル、金
網、ラスメタル等を挙げることができる。
Examples of the conductive substrate include punched metal, wire mesh, lath metal, and the like.

上記第1のペーストを構成する結着剤としては、例え
ばポリテトラフルオロエチレン、カルボキシメチルセル
ロース、ポリビニルアルコール等を挙げることができ
る。
Examples of the binder constituting the first paste include polytetrafluoroethylene, carboxymethylcellulose, and polyvinyl alcohol.

上記第1、第2のペーストを構成する活物質と結着剤
の量は、該活物質100重量部に対して結着剤を0.5〜5重
量部配合することが望ましい。
The amounts of the active material and the binder constituting the first and second pastes are desirably 0.5 to 5 parts by weight of the binder with respect to 100 parts by weight of the active material.

なお、第1のペースト中には必要に応じて補強材とし
て役目をなす合成樹脂短繊維を配合してもよい。
In addition, synthetic resin short fibers serving as a reinforcing material may be added to the first paste as needed.

(作用) 本発明によれば、第1のペーストとして酸化カドミウ
ムを主体とした活物質と結着剤をエチレングリコールま
たはプロピレングリコールからなる有機溶媒で溶解し、
混練したものを用いることによって、溶媒として水を用
いた時のような酸化カドミウムが水酸化カドミウムに変
換されるのを防止できる。このため、かかる第1のペー
ストを導電性基板上に塗布した後、乾燥することによっ
て、高密度の第1の負極合剤層を形成できる。
(Action) According to the present invention, an active material mainly composed of cadmium oxide and a binder are dissolved in an organic solvent composed of ethylene glycol or propylene glycol as a first paste,
By using the kneaded material, it is possible to prevent cadmium oxide from being converted into cadmium hydroxide as when water is used as a solvent. Therefore, by applying the first paste on the conductive substrate and then drying the first paste, a high-density first negative electrode mixture layer can be formed.

また、前記第1のペーストの乾燥工程をその中の自然
乾燥では蒸発、除去することが比較的困難なエチレング
リコールまたはプロピレングリコールからなる有機溶媒
を完全に蒸発除去するまで行なうことによって、その後
の工程で第1の負極合剤層上に金属カドミウムを含む第
2のペーストを塗布する際、前記第1の負極合剤層中に
有機溶剤が存在しないため、この有機溶剤による第2の
ペースト中の金属カドミウムへの悪影響を回避して高密
度の第2の負極合剤層を形成でき、金属カドミウムの利
用効率を向上できる。
In addition, the first paste is dried until the organic solvent composed of ethylene glycol or propylene glycol, which is relatively difficult to evaporate and remove by natural drying, is completely evaporated and removed. When applying the second paste containing metal cadmium on the first negative electrode mixture layer, since no organic solvent is present in the first negative electrode mixture layer, the organic solvent in the second paste A high-density second negative electrode mixture layer can be formed while avoiding adverse effects on metal cadmium, and the utilization efficiency of metal cadmium can be improved.

更に、第2のペーストとして金属カドミウムを主体と
した活物質とカルボキシメチルセルロースからなる結着
剤を溶解又は分散させた水溶液を混練したものを用いる
ことによって、ガス透過性の良好な第2の負極合剤層を
形成できる。
Further, the second paste is prepared by kneading an aqueous solution in which an active material mainly composed of metal cadmium and a binder made of carboxymethylcellulose are dissolved or dispersed, whereby the second negative electrode having good gas permeability is kneaded. An agent layer can be formed.

第2のペーストとして金属カドミウムを主体とした活
物質とこの活物質100重量部に対して0.5〜5重量部配合
されるカルボキシメチルセルロースおよびポリビニルア
ルコールからなる混合結着剤(ただし、ポリビニルアル
コールは2重量部以下)とを溶解又は分散させた水溶液
を混練したものを用いることによって、結着剤としてカ
ルボキシメチルセルロース単独からなるものを用いた場
合とほぼ同様なガス透過性の良好な第2の負極合剤層を
形成できる。
As a second paste, an active material mainly composed of cadmium metal and a mixed binder of carboxymethylcellulose and polyvinyl alcohol blended in an amount of 0.5 to 5 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the active material (provided that polyvinyl alcohol is 2% by weight). Parts or less) is kneaded with an aqueous solution obtained by dissolving or dispersing the second negative electrode mixture having a good gas permeability almost the same as that obtained when using only carboxymethyl cellulose as the binder. Layers can be formed.

したがって、本発明によれば前述した第1、第2の負
極合剤層の高密度化、金属カドミウムの利用率の向上、
ガス透過性が良好な金属カドミウムを含む第2の負極合
剤の形成により、効率放電に優れ、ガス吸収特性が良好
なカドミウム負極を製造することができる。
Therefore, according to the present invention, the first and second negative electrode mixture layers described above have a higher density, an improved utilization rate of metal cadmium,
By forming the second negative electrode mixture containing metal cadmium having good gas permeability, a cadmium negative electrode having excellent discharge efficiency and good gas absorption characteristics can be manufactured.

(実施例) 以下、本発明の実施例を詳細に説明する。(Example) Hereinafter, an example of the present invention will be described in detail.

実施例1 まず、カルボキシメチルセルロース1重量部をエチレ
ングリコール30重量部に120℃で溶解した練り液に、酸
化カドミウム100重量部及び塩化ビニル−アクリロニト
リル共重合体の短繊維0.5重量部を混練して第1のペー
ストを調製した。また、カルボキシメチルセルロース0.
5重量部をイオン交換水100重量部に90℃で溶解した後、
放冷して練り液とし、この練り液に金属カドミウム100
重量部を混練して第2のペーストを調製した。
Example 1 First, 100 parts by weight of cadmium oxide and 0.5 parts by weight of short fibers of a vinyl chloride-acrylonitrile copolymer were kneaded in a kneading solution in which 1 part by weight of carboxymethyl cellulose was dissolved in 30 parts by weight of ethylene glycol at 120 ° C. One paste was prepared. In addition, carboxymethyl cellulose 0.
After dissolving 5 parts by weight in 100 parts by weight of ion-exchanged water at 90 ° C,
Allow to cool to form a kneading solution.
A second paste was prepared by kneading parts by weight.

次いで、前記第1のペーストをニッケルメッキを施し
た厚さ0.06mm、開孔率58%のパンチドメタル板の両面に
塗布し、150℃の熱風で3時間乾燥してエチレングリコ
ールが完全に蒸発除去された酸化カドミウムを含む厚さ
0.7mmの第1の負極合剤層を形成した。つづいて、この
第1の負極合剤層の両面に前記第2のペーストを塗布、
乾燥して金属カドミウムを含む第2の負極合剤層を形成
した後、加圧プレス、裁断してカドミウム負極を製造し
た。
Next, the first paste is applied to both sides of a nickel-plated 0.06 mm-thick punched metal plate having a porosity of 58% and dried with hot air at 150 ° C. for 3 hours to completely evaporate ethylene glycol. Thickness including cadmium oxide removed
A first negative electrode mixture layer of 0.7 mm was formed. Subsequently, the second paste is applied to both surfaces of the first negative electrode mixture layer,
After drying to form a second negative electrode mixture layer containing cadmium metal, the resultant was pressed and cut to produce a cadmium negative electrode.

実施例2 まず、カルボキシメチルセルロース1重量部をエチレ
ングリコール30重量部に120℃で溶解した練り液に、酸
化カドミウム100重量部及び塩化ビニル−アクリロニト
リル共重合体の短繊維0.5重量部を混練して第1のペー
ストを調製した。また、ポリビニルアルコール2重量部
とカルボキシメチルセルロース0.5重量部をイオン交換
水100重量部に90℃で溶解した後、放冷して練り液と
し、この練り液に金属カドミウム100重量部を混練して
第2のペーストを調製した。
Example 2 First, 100 parts by weight of cadmium oxide and 0.5 part by weight of short fibers of a vinyl chloride-acrylonitrile copolymer were kneaded with a kneading solution in which 1 part by weight of carboxymethyl cellulose was dissolved in 30 parts by weight of ethylene glycol at 120 ° C. One paste was prepared. Also, 2 parts by weight of polyvinyl alcohol and 0.5 part by weight of carboxymethyl cellulose were dissolved in 100 parts by weight of ion-exchanged water at 90 ° C., and then allowed to cool to form a kneading liquid. The kneading liquid was kneaded with 100 parts by weight of metal cadmium. A second paste was prepared.

次いで、前記第1のペーストを実施例1と同様なパン
チドメタル板の両面に塗布し、150℃の熱風で3時間乾
燥してエチレングリコールが完全に蒸発除去された酸化
カドミウムを含む厚さ0.7mmの第1の負極合剤層を形成
した。つづいて、この第1の負極合剤層の両面に前記第
2のペーストを塗布、乾燥して金属カドミウムを含む第
2の負極合剤層を形成した後、加圧プレス、裁断してカ
ドミウム負極を製造した。
Next, the first paste was applied to both sides of a punched metal plate as in Example 1, dried for 3 hours with hot air at 150 ° C., and dried to a thickness of 0.7 containing cadmium oxide from which ethylene glycol was completely evaporated and removed. The first negative electrode mixture layer of mm was formed. Subsequently, the second paste is applied to both surfaces of the first negative electrode mixture layer, dried to form a second negative electrode mixture layer containing metal cadmium, and then pressed and cut to form a cadmium negative electrode. Was manufactured.

比較例1 まず、カルボキシメチルセルロース1重量部をエチレ
ングリコール30重量部に120℃で溶解した練り液に、酸
化カドミウム100重量部、金属カドミウム17重量部及び
塩化ビニル−アクリロニトリル共重合体の短繊維0.5重
量部を混練してペーストを調製した。つづいて、このペ
ーストを実施例1と同様なパンチドメタル板の両面に塗
布し、150℃の熱風で3時間乾燥して酸化カドミウムと
金属カドミウムが混在する厚さ0.8mmの負極合剤層を形
成した後、加圧プレス、裁断してカドミウム負極を製造
した。
Comparative Example 1 First, 100 parts by weight of cadmium oxide, 17 parts by weight of metal cadmium, and 0.5 parts by weight of short fibers of a vinyl chloride-acrylonitrile copolymer were mixed in a kneading solution in which 1 part by weight of carboxymethyl cellulose was dissolved in 30 parts by weight of ethylene glycol at 120 ° C. The parts were kneaded to prepare a paste. Subsequently, this paste was applied to both sides of a punched metal plate as in Example 1 and dried with hot air at 150 ° C. for 3 hours to form a 0.8 mm thick negative electrode mixture layer in which cadmium oxide and metal cadmium were mixed. After the formation, the cadmium negative electrode was manufactured by pressing and cutting.

比較例2 まず、カルボキシメチルセルロース1重量部をイオン
交換水30重量部に90℃で溶解した後、放冷して練り液と
し、この練り液に酸化カドミウム100重量部及び塩化ビ
ニル−アクリロニトリル共重合体の短繊維0.5重量部を
混練して第1のペーストを調製した。つづいて、第1の
ペーストを実施例1と同様なパンチドメタル板の両面に
塗布し、150℃の熱風で3時間乾燥して水分が完全に蒸
発除去された酸化カドミウムを含む厚さ0.7mmの第1の
負極合剤層を形成した。次いで、この第1の負極合剤層
の両面に実施例1と同様な組成の第2のペーストを塗
布、乾燥して金属カドミウムを含む第2の負極合剤層を
形成した後、加圧プレス、裁断してカドミウム負極を製
造した。
Comparative Example 2 First, 1 part by weight of carboxymethylcellulose was dissolved in 30 parts by weight of ion-exchanged water at 90 ° C., and then allowed to cool to form a kneading liquid. 100 parts by weight of cadmium oxide and a vinyl chloride-acrylonitrile copolymer were added to the kneading liquid. Was kneaded with 0.5 part by weight of the short fiber of No. 1 to prepare a first paste. Subsequently, the first paste was applied to both sides of a punched metal plate as in Example 1, dried with hot air at 150 ° C. for 3 hours, and contained 0.7 mm in thickness containing cadmium oxide from which water was completely evaporated and removed. The first negative electrode mixture layer was formed. Next, a second paste having the same composition as in Example 1 was applied to both surfaces of the first negative electrode mixture layer and dried to form a second negative electrode mixture layer containing metal cadmium. Then, a cadmium negative electrode was manufactured.

比較例3 まず、カルボキシメチルセルロース1重量部をエチレ
ングリコール30重量部に120℃で溶解した練り液に、酸
化カドミウム100重量部及び塩化ビニル−アクリロニト
リル共重合体の短繊維0.5重量部を混練して第1のペー
ストを調製した。また、ポリビニルアルコール5重量部
をイオン交換水100重量部に90℃で溶解した後、放冷し
て練り液とし、この練り液に金属カドミウム100重量部
を混練して第2のペーストを調製した。
Comparative Example 3 First, 100 parts by weight of cadmium oxide and 0.5 part by weight of a short fiber of a vinyl chloride-acrylonitrile copolymer were kneaded with a kneading solution in which 1 part by weight of carboxymethyl cellulose was dissolved in 30 parts by weight of ethylene glycol at 120 ° C. One paste was prepared. After dissolving 5 parts by weight of polyvinyl alcohol in 100 parts by weight of ion-exchanged water at 90 ° C., the mixture was allowed to cool to obtain a kneading liquid, and 100 parts by weight of metal cadmium was kneaded with the kneading liquid to prepare a second paste. .

次いで、前記第1のペーストを実施例1と同様なパン
チドメタル板の両面に塗布し、150℃の熱風で3時間乾
燥してエチレングリコールが完全に蒸発除去された酸化
カドミウムを含む厚さ0.7mmの第1の負極合剤層を形成
した。つづいて、この第1の負極合剤層の両面に前記第
2のペーストを塗布、乾燥して金属カドミウムを含む第
2の負極合剤層を形成した後、加圧プレス、裁断してカ
ドミウム負極を製造した。
Next, the first paste was applied to both sides of a punched metal plate as in Example 1, dried for 3 hours with hot air at 150 ° C., and dried to a thickness of 0.7 containing cadmium oxide from which ethylene glycol was completely evaporated and removed. The first negative electrode mixture layer of mm was formed. Subsequently, the second paste is applied to both surfaces of the first negative electrode mixture layer, dried to form a second negative electrode mixture layer containing metal cadmium, and then pressed and cut to form a cadmium negative electrode. Was manufactured.

しかして、本実施例1、2及び比較例1〜3のカドミ
ウム負極と公知の焼結式ニッケル正極を用いてAAサイズ
の電池(公称容量500mAh)を組み立てた。これら電池に
ついて、0.3C充電を5時間行った後、0.2Cで1Vまで放電
を行った。この時の放電特性を第1図、電池内圧変化を
第2図にそれぞれ示した。
Thus, AA size batteries (nominal capacity 500 mAh) were assembled using the cadmium negative electrodes of Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 to 3 and a known sintered nickel positive electrode. These batteries were charged at 0.3C for 5 hours and then discharged at 0.2C to 1V. FIG. 1 shows the discharge characteristics at this time, and FIG. 2 shows the change in the internal pressure of the battery.

第1図、第2図から明らかなように比較例1の電池で
は金属カドミウムに吸着されたエチレングリコールの影
響でニッケル正極が充電されず、放電持続時間が短くな
る。比較例2の電池では、負極合剤層の充填密度が十分
に取れないため、水素発生に至り、内圧上昇が大きくな
る。比較例3の電池では、金属カドミウムを含む第2の
負極合剤層がポリビニルアルコール膜で妨害されてガス
吸収特性が劣るため、内圧上昇が最も大きくなる。これ
に対し、本実施例1、2の電池では放電持続時間が長
く、かつ電池内圧も低く抑えることができることがわか
る。これは、酸化カドミウムを含む第1のペーストとし
てエチレングリコールを含有したものを用い、一方金属
カドミウムを含む第2のペーストとしてエチレングリコ
ールなどの有機溶媒を含有せず水溶液の状態とし、かつ
第1のペーストの塗布後にエチレングリコールを完全に
蒸発除去する乾燥を行うことによるものである。また、
実施例2では第2のペーストの結着剤としてポリビニル
アルコール量が2%以下のカルボキシメチルセルロース
との混合物を用いているためガス吸収特性も改善できた
ものである。
As is clear from FIGS. 1 and 2, in the battery of Comparative Example 1, the nickel positive electrode was not charged due to the influence of ethylene glycol adsorbed on metal cadmium, and the discharge duration was short. In the battery of Comparative Example 2, since the packing density of the negative electrode mixture layer could not be sufficiently obtained, hydrogen was generated, and the internal pressure increased. In the battery of Comparative Example 3, since the second negative electrode mixture layer containing metal cadmium was hindered by the polyvinyl alcohol film and gas absorption characteristics were inferior, the internal pressure rise was the largest. On the other hand, it can be seen that the batteries of Examples 1 and 2 have a long discharge duration and a low battery internal pressure. In this method, a first paste containing cadmium oxide containing ethylene glycol is used, while a second paste containing metal cadmium does not contain an organic solvent such as ethylene glycol and is in an aqueous solution state. This is because the paste is dried by completely evaporating and removing ethylene glycol after application of the paste. Also,
In Example 2, since the mixture of carboxymethylcellulose having a polyvinyl alcohol content of 2% or less was used as the binder of the second paste, the gas absorption characteristics could be improved.

[発明の効果] 以上詳述した如く、本発明によれば導電性基板上に高
密度の酸化カドミウムを含む第1の負極合剤層が形成さ
れ、更に該第1の負極合剤層上に高密度でガス透過性が
良好な金属カドミウムを含む第2の負極合剤層を形成し
た効率放電に優れ、ガス吸収特性が量共なアルカリ蓄電
池用カドミウム負極の製造方法を提供できる。
[Effects of the Invention] As described above in detail, according to the present invention, a first negative electrode mixture layer containing high-density cadmium oxide is formed on a conductive substrate, and further, on the first negative electrode mixture layer. A method for producing a cadmium negative electrode for an alkaline storage battery, which is excellent in efficient discharge by forming a second negative electrode mixture layer containing metal cadmium having high density and good gas permeability and has good gas absorption characteristics, can be provided.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第1図は実施例1、2及び比較例1〜3のカドミウム負
極を備えた電池の充放電時の放電持続時間を示す特性
図、第2図は実施例1、2及び比較例1〜3のカドミウ
ム負極を備えた電池の充放電時の内圧変化を示す特性図
である。
FIG. 1 is a characteristic diagram showing the discharge duration during charging and discharging of the batteries provided with the cadmium negative electrodes of Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 to 3, and FIG. 2 is Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 to 3. FIG. 4 is a characteristic diagram showing a change in internal pressure during charging and discharging of a battery including the cadmium negative electrode of FIG.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鈴木 博士 東京都品川区南品川3丁目4番10号 東 芝電池株式会社内 (56)参考文献 特開 昭61−10857(JP,A) 特開 昭64−35859(JP,A) 特開 平1−260760(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) H01M 4/26 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of front page (72) Inventor Dr. Suzuki 3-4-10 Minamishinagawa, Shinagawa-ku, Tokyo Toshiba Battery Corporation (56) References JP-A-61-10857 (JP, A) JP-A-61-10857 JP-A 64-35859 (JP, A) JP-A-1-260760 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 6 , DB name) H01M 4/26

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】酸化カドミウムを主体とした活物質と結着
剤をエチレングリコールまたはプロピレングリコールか
らなる有機溶媒で溶解し、混練した第1のペーストを、
導電性基板に塗布した後、前記ペースト中の有機溶媒が
完全に蒸発除去するまで乾燥させて第1の負極合剤層を
形成する工程と、 金属カドミウムを主体とした活物質とカルボキシメチル
セルロースからなる結着剤を溶解又は分散させた水溶液
を混練した第2のペーストを、前記負極合剤層上に塗布
した後、乾燥させて第2の負極合剤層を形成する工程と を具備したことを特徴とするアルカリ蓄電池用カドミウ
ム負極の製造方法。
1. A first paste obtained by dissolving an active material mainly composed of cadmium oxide and a binder in an organic solvent composed of ethylene glycol or propylene glycol, and kneading the first paste.
A step of forming a first negative electrode mixture layer by applying the organic solvent in the paste until the organic solvent in the paste is completely evaporated and removed, and applying an active material mainly composed of cadmium metal and carboxymethyl cellulose. Applying a second paste obtained by kneading an aqueous solution obtained by dissolving or dispersing a binder onto the negative electrode mixture layer, followed by drying to form a second negative electrode mixture layer. A method for producing a cadmium negative electrode for an alkaline storage battery.
【請求項2】酸化カドミウムを主体とした活物質と結着
剤をエチレングリコールまたはプロピレングリコールか
らなる有機溶媒で溶解し、混練して第1のペーストを調
製する工程と、 前記第1のペーストを導電性基板に塗布した後、前記ペ
ースト中の有機溶媒が完全に蒸発除去するまで乾燥させ
て第1の負極合剤層を形成する工程と、 金属カドミウムを主体とした活物質とこの活物質100重
量部に対して0.5〜5重量部配合されるカルボキシメチ
ルセルロースおよびポリビニルアルコールからなる混合
結着剤(ただし、ポリビニルアルコールは2重量部以
下)とを溶解又は分散させた水溶液を混練して第2のペ
ーストを調製する工程、 前記第2のペーストを前記負極合剤層上に塗布した後、
乾燥させて第2の負極合剤層を形成する工程と を具備したことを特徴とするアルカリ蓄電池用カドミウ
ム負極の製造方法。
2. A step of dissolving an active material mainly composed of cadmium oxide and a binder with an organic solvent composed of ethylene glycol or propylene glycol, and kneading the mixture to prepare a first paste; A step of forming a first negative electrode mixture layer by applying the composition to a conductive substrate and then drying the organic solvent in the paste until the organic solvent in the paste is completely removed; and forming an active material mainly composed of cadmium metal and the active material 100 An aqueous solution obtained by dissolving or dispersing a mixed binder composed of carboxymethyl cellulose and polyvinyl alcohol (provided that the content of polyvinyl alcohol is 2 parts by weight or less) in an amount of 0.5 to 5 parts by weight based on the weight of the second binder is kneaded. A step of preparing a paste, after applying the second paste on the negative electrode mixture layer,
Drying to form a second negative electrode mixture layer. A method for producing a cadmium negative electrode for an alkaline storage battery.
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