JP2975673B2 - カドミウム負極板の製造方法 - Google Patents
カドミウム負極板の製造方法Info
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- JP2975673B2 JP2975673B2 JP2319979A JP31997990A JP2975673B2 JP 2975673 B2 JP2975673 B2 JP 2975673B2 JP 2319979 A JP2319979 A JP 2319979A JP 31997990 A JP31997990 A JP 31997990A JP 2975673 B2 JP2975673 B2 JP 2975673B2
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- 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
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Description
【発明の詳細な説明】 （イ） 産業上の利用分野 本発明は、密閉型ニッケル−カドミウム蓄電池の如き
アルカリ蓄電池に用いられるカドミウム負極板の製造方
法に関するものである。
アルカリ蓄電池に用いられるカドミウム負極板の製造方
法に関するものである。
（ロ） 従来の技術 密閉型ニッケル−カドミウム蓄電池などのカドミウム
酸化物を主活物質とする負極板を備えたアルカリ蓄電池
は、従来から放電性能の向上が種々検討されている。最
近では民生用の密閉型ニッケル−カドミウム蓄電池の用
途が広がり、電動工具の電源として用いる場合には、特
に、高率放電時の特性向上が求められる。しかし、この
高率放電特性の向上については、多くの検討が行われて
いるが、まだ充分な性能を得るに至ってはいない。
酸化物を主活物質とする負極板を備えたアルカリ蓄電池
は、従来から放電性能の向上が種々検討されている。最
近では民生用の密閉型ニッケル−カドミウム蓄電池の用
途が広がり、電動工具の電源として用いる場合には、特
に、高率放電時の特性向上が求められる。しかし、この
高率放電特性の向上については、多くの検討が行われて
いるが、まだ充分な性能を得るに至ってはいない。
上記性能向上が充分に行えない原因としては、高率放
電を行った際に、カドミウム負極板の放電可能な容量が
減少し、電池の放電容量が前記負極板の放電可能な容量
によって規制されることが考えられる。従って、カドミ
ウム負極板の性能を向上することが、高率放電特性の向
上にとって重要な課題となっている。
電を行った際に、カドミウム負極板の放電可能な容量が
減少し、電池の放電容量が前記負極板の放電可能な容量
によって規制されることが考えられる。従って、カドミ
ウム負極板の性能を向上することが、高率放電特性の向
上にとって重要な課題となっている。
負極板の性能向上に関しては、カドミウムの充放電反
応（溶解−析出反応）をコントロールする添加剤の検討
が行われている。この添加剤としては、例えば、リグニ
ン、カルボキシメチルセルロース、メチルセルロース等
の有機物の添加に関するものが数多くあるが、有機系添
加物は電池内で分解して炭酸根を生成し、電解液の濃度
を低下させる。また、通常電池を構成する際には、正極
が完全放電した時に、負極に放電可能な充電部分が残る
よう、予め負極板に予備充電量を確保しているが、前記
炭酸根が生成すると、この負極板の予備充電量が減少す
るといった問題がある。
応（溶解−析出反応）をコントロールする添加剤の検討
が行われている。この添加剤としては、例えば、リグニ
ン、カルボキシメチルセルロース、メチルセルロース等
の有機物の添加に関するものが数多くあるが、有機系添
加物は電池内で分解して炭酸根を生成し、電解液の濃度
を低下させる。また、通常電池を構成する際には、正極
が完全放電した時に、負極に放電可能な充電部分が残る
よう、予め負極板に予備充電量を確保しているが、前記
炭酸根が生成すると、この負極板の予備充電量が減少す
るといった問題がある。
一方、無機系の添加剤では、対極物質である水酸化ニ
ッケルの添加が有効であるが、その反面、電池の自己放
電が増大するという問題があった。
ッケルの添加が有効であるが、その反面、電池の自己放
電が増大するという問題があった。
（ハ） 発明が解決しようとする課題 本発明は、上述の如き問題点を解決し、カドミウム負
極板への水酸化ニッケルの添加による放電性能の向上効
果を維持したまま、自己放電を抑制したカドミウム負極
板の製造方法を提供しようとするものである。
極板への水酸化ニッケルの添加による放電性能の向上効
果を維持したまま、自己放電を抑制したカドミウム負極
板の製造方法を提供しようとするものである。
（ニ） 課題を解決するための手段 本発明のカドミウム負極板の製造方法は、カドミウム
酸化物を主活物質とし、水酸化ニッケルを添加した負極
板に、化成を行った後、前記負極板を高温のアルカリ水
溶液中に放置し、その後、水洗、乾燥するものである。
酸化物を主活物質とし、水酸化ニッケルを添加した負極
板に、化成を行った後、前記負極板を高温のアルカリ水
溶液中に放置し、その後、水洗、乾燥するものである。
（ホ） 作用 アルカリ蓄電池などの自己放電特性を決定する因子と
しては、不純物と活物質の反応性が考えられる。
しては、不純物と活物質の反応性が考えられる。
不純物としては、水酸化ニッケル、残留硝酸根などが
あるが、極板を充放電する化成処理工程によって、極板
中に残存する硝酸根などを除去することができ、自己放
電特性には影響しないほど硝酸根のレベルは低下してい
ると考えられる。
あるが、極板を充放電する化成処理工程によって、極板
中に残存する硝酸根などを除去することができ、自己放
電特性には影響しないほど硝酸根のレベルは低下してい
ると考えられる。
したがって、自己放電特性を決めるのは、他の要因も
あるが水酸化ニッケルと活物質との反応性が主たる要因
ではないかと考えられる。その作用については明確では
ないが、本発明のように化成を行った後、極板を高温の
アルカリ水溶液に浸漬することによって、水酸化ニッケ
ルと活物質が相互作用して活物質の表面積が小さくな
り、その結果、水酸化ニッケルと活物質との反応性が抑
えられ、自己放電が抑制されると考えられる。
あるが水酸化ニッケルと活物質との反応性が主たる要因
ではないかと考えられる。その作用については明確では
ないが、本発明のように化成を行った後、極板を高温の
アルカリ水溶液に浸漬することによって、水酸化ニッケ
ルと活物質が相互作用して活物質の表面積が小さくな
り、その結果、水酸化ニッケルと活物質との反応性が抑
えられ、自己放電が抑制されると考えられる。
尚、水酸化ニッケルの添加は放電性能を向上させるた
めのものであり、活物質自己の反応性が低下するほどに
は表面積が小さくなっていないと考えられる。
めのものであり、活物質自己の反応性が低下するほどに
は表面積が小さくなっていないと考えられる。
（ヘ） 実施例 多孔度84％のニッケル焼結基板を、硝酸カドミウム水
溶液に浸漬し、乾燥、アルカリ処理を行い、前記焼結基
板中に活物質としての水酸化カドミウムを充填して、カ
ドミウム負極板を作製した。
溶液に浸漬し、乾燥、アルカリ処理を行い、前記焼結基
板中に活物質としての水酸化カドミウムを充填して、カ
ドミウム負極板を作製した。
このカドミウム負極板への水酸化ニッケルの添加は、
前記硝酸カドミウム水溶液中に硝酸ニッケルを添加し、
その添加量を規制することにより行った。
前記硝酸カドミウム水溶液中に硝酸ニッケルを添加し、
その添加量を規制することにより行った。
また、予備実験の結果により、前記カドミウム負極板
の活物質中のNiとCdの重量比Ni/Cd×100が３付近で、水
酸化カドミウムの利用率が最も高い値を示したので、上
記の値が３のカドミウム負極板を作製した。
の活物質中のNiとCdの重量比Ni/Cd×100が３付近で、水
酸化カドミウムの利用率が最も高い値を示したので、上
記の値が３のカドミウム負極板を作製した。
このカドミウム負極板を、常温の水酸化カリウム（25
％）水溶液中で、0.2C（V.S.公称容量）の電流で200％
充電し、常温の水酸化カリウム（25％）水溶液中で、0.
2Cの電流で放電することによって化成を行った後、前記
水酸化カリウム（25％）水溶液と同一濃度の水酸化カリ
ウム（25％）水溶液を80℃に設定し、前記負極板を16時
間浸漬した後、水洗、乾燥を行い、本発明負極板ａを作
製した。
％）水溶液中で、0.2C（V.S.公称容量）の電流で200％
充電し、常温の水酸化カリウム（25％）水溶液中で、0.
2Cの電流で放電することによって化成を行った後、前記
水酸化カリウム（25％）水溶液と同一濃度の水酸化カリ
ウム（25％）水溶液を80℃に設定し、前記負極板を16時
間浸漬した後、水洗、乾燥を行い、本発明負極板ａを作
製した。
比較として、本発明負極板ａと同一条件で化成を行っ
た後、直ちに水洗、乾燥を行い、比較負極板ｂを作製し
た。
た後、直ちに水洗、乾燥を行い、比較負極板ｂを作製し
た。
また、前記硝酸カドミウム水溶液中に硝酸ニッケルを
添加せず、その他は、比較負極板ｂと同一条件で、比較
負極板ｃを作製した。
添加せず、その他は、比較負極板ｂと同一条件で、比較
負極板ｃを作製した。
上記３種類の負極板と焼結式正極板及びセパレータと
をそれぞれ組み合わせて、公称容量1.2AHの本発明電池
Ａ及び比較電池Ｂ、Ｃを作製した。
をそれぞれ組み合わせて、公称容量1.2AHの本発明電池
Ａ及び比較電池Ｂ、Ｃを作製した。
第１表に上記電池のハイレート放電のサイクル特性及
び自己放電特性の結果を示す。
び自己放電特性の結果を示す。
ここで、サイクル特性における電池容量は、0.1C（12
0mA）の電流で16時間充電し、8C（9.6A）の電流で放電
し、電池電圧が1.0Vに達するまでの放電時間で示した。
自己放電特性における保存前の電池容量は、0.1C（120m
A）の電流で16時間充電し、1C（1.2A）の電流で放電
し、電池電圧が1.0Vに達するまでの放電時間で示した。
保存後の電池容量は、保存前の電池容量測定後再び、0.
1C（120mA）の電流で16時間充電し、45℃の恒温槽中に1
/2ヶ月間放置した後、1C（1.2A）の電流で放電し、電池
電圧が1.0Vに達するまでの放電時間で示した。
0mA）の電流で16時間充電し、8C（9.6A）の電流で放電
し、電池電圧が1.0Vに達するまでの放電時間で示した。
自己放電特性における保存前の電池容量は、0.1C（120m
A）の電流で16時間充電し、1C（1.2A）の電流で放電
し、電池電圧が1.0Vに達するまでの放電時間で示した。
保存後の電池容量は、保存前の電池容量測定後再び、0.
1C（120mA）の電流で16時間充電し、45℃の恒温槽中に1
/2ヶ月間放置した後、1C（1.2A）の電流で放電し、電池
電圧が1.0Vに達するまでの放電時間で示した。
第１表より、水酸化ニッケルを添加した負極板を備え
た本発明電池Ａ及び比較電池Ｂは比較電池Ｃに比べて、
8Cという高率放電によるサイクル特性が向上しているこ
とがわかる。また、比較電池Ｂは自己放電特性が大きく
低下しているのに対して、本発明電池Ａは自己放電特性
が比較電池Ｃ並みに向上しており、サイクル特性及び自
己放電特性の何れの特性も良好であることがわかる。
た本発明電池Ａ及び比較電池Ｂは比較電池Ｃに比べて、
8Cという高率放電によるサイクル特性が向上しているこ
とがわかる。また、比較電池Ｂは自己放電特性が大きく
低下しているのに対して、本発明電池Ａは自己放電特性
が比較電池Ｃ並みに向上しており、サイクル特性及び自
己放電特性の何れの特性も良好であることがわかる。
（ト） 発明の効果 本発明の製造方法によれば、カドミウム酸化物を主活
物質とする負極板に、水酸化ニッケルを添加し、化成工
程終了後、前記負極板を高温のアルカリ水溶液中に放置
することによって、アルカリ蓄電池の高率放電時のサイ
クル特性を向上できると共に、自己放電を抑制できるも
のであり、その工業的価値は極めて大である。
物質とする負極板に、水酸化ニッケルを添加し、化成工
程終了後、前記負極板を高温のアルカリ水溶液中に放置
することによって、アルカリ蓄電池の高率放電時のサイ
クル特性を向上できると共に、自己放電を抑制できるも
のであり、その工業的価値は極めて大である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H01M 4/26,4/48,10/30
Claims (1)
- 【請求項１】カドミウム酸化物を主活物質とし、水酸化
ニッケルを添加した負極板に、化成を行った後、前記負
極板を高温のアルカリ水溶液中に放置し、その後、水
洗、乾燥することを特徴とするカドミウム負極板の製造
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2319979A JP2975673B2 (ja) | 1990-11-21 | 1990-11-21 | カドミウム負極板の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2319979A JP2975673B2 (ja) | 1990-11-21 | 1990-11-21 | カドミウム負極板の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04188562A JPH04188562A (ja) | 1992-07-07 |
| JP2975673B2 true JP2975673B2 (ja) | 1999-11-10 |
Family
ID=18116390
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2319979A Expired - Fee Related JP2975673B2 (ja) | 1990-11-21 | 1990-11-21 | カドミウム負極板の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2975673B2 (ja) |
-
1990
- 1990-11-21 JP JP2319979A patent/JP2975673B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04188562A (ja) | 1992-07-07 |
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