JPH01173572A - カドミウム負極板の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は密閉形ニッケル・カドミウム蓄電池に使用され
るペースト式のカドミウム負極板の製造方法に係り、特
に０．５Ｃ以上の大電流による過充電を可能としたカド
ミウム負極板の製造方法に関する。

［従来の技術］ アルカリ蓄電池の１種である密閉形ニッケル・カドミウ
ム蓄電池は通常、カドミウム負極板の容量をニッケル正
極板のそれよりも大きくすると共に、各極板の一部が電
解液から露出する程度に電解液が各極板に含浸されて構
成されている。これは蓄電池への充電末期に正極板側か
らのみ酸素ガスを発生させ、この発生した酸素ガスを負
極板の金属カドミウムによって吸収し、電池内圧の増加
を抑制するためである。このような密閉形ニッケル・カ
ドミウム蓄電池のカドミウム負極板の製造は工程が比較
的簡単なペースト式によって行われている。従来のペー
スト式製造方法は、酸化カドミウム粉末や水酸化カドミ
ウム粉末などの活物質をメチルセルロースやＣＭＣ（カ
ルボキシメチルセルロース）などの結着材と混練してペ
ースト状となし、このペーストをニッケルメッキされた
多孔鋼板などの導電性芯体に塗着し、乾燥の後、化成処
理を施すことにより行われている。

［発明が解決しようとする問題点］ ところで近年の蓄電池においては、充電時間の短縮化が
望まれており、この要望を満たすためには電池自体に急
速充電能力を高める必要がある。

かかる急速充電においては、大電流による過充電が可能
であることが必要であるが、この過充電時には正極板か
ら酸素ガスが大量に発生し、この酸素ガスをカドミウム
負極板で吸収しなければならない。しかしながら、従来
方法によるカドミウム負極板では、この酸素ガス吸収能
力に限界があり、このため大電流による過充電には適さ
ないものとなっている。

本発明は上記事情を考慮してなされたものであり、酸素
ガス吸収能力を増大させて大電流による過充電に適した
カドミウム負極板の製造方法を提供することを目的とす
る。

［問題点を解決するための手段］ 上記目的を達成するため本発明に係る製造方法は、酸化
カドミウムもしくは水酸化カドミウムと結着剤とを混練
したペーストを導電性芯材に塗着して充填板を形成する
工程と、前記充填板をニッケル塩溶液に浸漬してニッケ
ル塩を含浸させる工程と、含浸後の充填板をアルカリ電
解液中で陰電解して予備充填量を付与する化成工程と、
前記充填板をフッ素樹脂分散液に浸漬してフッ素樹脂皮
膜を形成する工程とを備えていることを特徴とする。

充填板形成工程に使用される活物質となる酸化カドミウ
ム、水酸化カドミウムは粉末の形態で結着材と混練され
る。結着材としてはポリビニルアルコール（ＰＶＡ）　
、メチルセルロース、ＣＭＣなどの樹脂あるいはこれら
の樹脂に繊維が混合されたものが選択される。酸化カド
ミウム等と結着材との混線によってペーストが生成され
、このペーストをニッケルメッキされた多孔鋼板などの
導電性芯体に塗着し、乾燥することで充填板が形成され
る。

ニッケル塩含浸工程では、このようにして得られた充填
板をニッケル塩溶液に浸漬して行う。ニッケル塩として
は、硝酸ニッケルなどが選択され、これらが所定濃度と
なるように溶解される。

かかるニッケル塩溶液への浸漬の後、充填板を乾燥する
とニッケル塩が充填板に含浸されるため充填板表面積が
増大する。

化成工程では上記含浸後の充填板を陰極としてアルカリ
電解液中で除電解することにより行う。

アルカリ電解液としては水酸化カリウム溶液、水酸化ナ
トリウム溶液などを使用することができる。化成によっ
て酸化カドミウムもしくは水酸化カドミウムが活性化さ
れその一部を金属カドミウムとして残し、予備充電量が
付与される。この場合、予備充電量は負極板容量に対し
て所定パーセント（例えば１０〜３０％）となるように
行われる。化成によって生じた金属カドミウムは蓄電池
の充電時に発生する酸素ガスを吸収するものである。そ
して、との化成の後、充填板を水洗し、乾燥する。

フッ素樹脂皮膜形成工程では充填板をフッ素樹脂分散液
に浸漬し、その後、乾燥することで行う。フッ素樹脂と
しては、例えばポリテトロフルオロエチレン（ＰＴＦＥ
）（商品名テフロン）を使用することができる。この場
合、かかるフッ素樹脂分散液への浸漬は前述した化成処
理直後でもよく、化成後の水洗を経た後でもよく、水洗
の後の乾燥を経た後でもよく、さらには化成前における
ニッケル塩溶液浸漬の後でもよい。フッ素樹脂分散液の
浸漬および乾燥により充填板表面はフッ素樹脂皮膜で覆
われるので蓄電池の電池缶内の電解液との疎液性が得ら
れ、三相界面の形成が容易となる。すなわち、蓄電池の
充電によって発生する酸素ガスは負極板の金属カドミウ
ムによって吸収されるが、この吸収反応は固相である負
極板の金属カドミウムと、液相である極板に含浸された
電解液と、気相である酸素ガスとからなる三相界面で行
われる。本発明ではフッ素樹脂被膜によって負極板の電
解液に対する疎液性が増大して、固相と液相との二相界
面が容易に得られる。又、前述のように°ニッケル塩処
理によって負極板表面積が増大しているので、固相と気
相との二相界面も確実に得ることができる。従って、固
相である負極板を介して三相界面が確実に得られるので
、酸・素ガスの吸収能が大幅に向上するものである。こ
のため大量の酸素ガスが発生しても電池缶の内圧の増大
が抑制でき、大電流による過充電が可能となり、これに
より蓄電池の急速充電能力を高めることが可能となる。

［作　用］ 本発明は以上の通りに構成されるので、カドミウム負極
板は酸素ガス吸収能力が増大するようになっている。

［実施例］ 以下、本発明を実施例によりさらに具体的に説明する。

ポリビニルアルコールのエチレングリコール溶液に酸化
カドミウムを粉末混練してペーストとし、このペースト
をニッケルメッキされた鉄製多孔板からなる導電性芯材
に塗着し、乾燥して厚さ０．５５闘の充填板を得た。こ
の充填板を濃度１００ｇ／ｌの硝酸ニッケル水溶液に１
分間浸漬し、その後、乾燥した。そして、比重１．２０
を有する濃度の水酸化カリウム水溶液で陰電解を行い、
極板容量の２割の予備充電量となるように金属カドミウ
ムを残した。この後、充填板を水洗し、ＰＴＦＥの５％
水分散液中に３分間浸漬し、その後乾燥して本発明のカ
ドミウム負極板を得た。次に、この負極板を所定寸法に
切断し、焼結式で得られたニッケル正極板と組み合わせ
て、ＪＩＳ　Ｃ８７０５にＲ−ＡＡ　５００ｍＡｈに相
当する密閉形アルカリ蓄電池を製造し、電池特性を検査
した。検査は充電レートに対する過充電時の電池缶の内
圧ピークを測定することにより行い、結果を第１図に示
す。第１図中、特性曲線ａは上記方法により得られた本
発明品を示す。特性曲線すはペーストの塗着後にＰＴＦ
Ｅ分散液浸漬処理のみを行ったカドミウム負極板、特性
曲線Ｃはペースト塗着後に硝酸ニッケル溶液浸漬処理の
みを行ったカドミウム負極板、特性曲線ｄはペースト塗
着後に化成処理のみを行ったカドミウム蓄電池をそれぞ
れ使用した蓄電池を示す。図示の通り本発明によるカド
ミウム負極板を使用した蓄電池は内圧の上昇が抑制され
ており、酸素ガス吸収能力が増大していることが判る。

［発明の効果］ 以上の通り本発明は、ペースト式で得られる充填板をニ
ッケル塩溶液に浸漬させると共に、表面にフッ素樹脂皮
膜を形成したので、酸素ガス吸収能力が増大する。この
ため本発明によるカドミウム負極板を使用した蓄電池は
大電流による過充電が容易となり、急速充電能力が増大
する。

【図面の簡単な説明】

第１図は密閉形ニッケル・カドミウム蓄電池の充電レー
トと過充電時の電池内圧のピークとを示す図である。 特許出願人　　古河電池株式会社 代理人　弁理士　　佐　藤　英　昭 ｊ／］Ｚ 充」シ　し−ト

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 酸化カドミウムもしくは水酸化カドミウムと結着剤とを
   混練したペーストを導電性芯材に塗着して充填板を形成
   する工程と、前記充填板をニッケル塩溶液に浸漬してニ
   ッケル塩を含浸させる工程と、含浸後の充填板をアルカ
   リ電解液中で陰電解して予備充電量を付与する化成工程
   と、前記充填板をフッ素樹脂分散液に浸漬してフッ素樹
   脂皮膜を形成する工程とを備えていることを特徴とする
   カドミウム負極板の製造方法。