JPH01221858A - アルカリ蓄電池用カドミウム負極の製造方法 - 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】 （イ）産業上の利用分野 本発明は、二・ンケルーカドミウム蓄電池等に用いられ
るペースト式のカドミウム負極の製造方法に関するもの
である。

（ロ）　従来の技術 カドミウム負極は、ニッケル正極板よりも、充放電に伴
うサイクル劣化が大きく、電池過充電時に電池内で消費
吸収できない水素ガスが発生するといういわゆる負極支
配という状態になるのを防止すなければならない、した
がってたとえばアルカリ溶液中で通電して化成を行った
り、また予め活物質中に予備充電生成物としての金属カ
ドミウムを添加しておく方法がとられている。しかじ化
成による方法は、アルカリ溶液及び電力設備を必要とし
、水洗、乾燥工程が必要であり、カドミウム負極の製造
コストが高くつくという問題点がある。一方、活物質中
に金属カドミウムを添加しておく方法では、化成処理を
行うものに比して、工程的な繁雑さがなく、金属カドミ
ウムを添加しておくだけで良い、しかし、この方法では
電気化学的に活性な金属カドミウムを得ることが困難で
あり、カドミウム負極の利用率を向上させるにはまだま
だ十分とは言えなかった。

このような点に対処し、特開昭５９−８３３４５号公報
では、酸化カドミウム又は水酸化カドミウムを主成分と
する活物質に亜鉛粉末を添加してカドミウム極板を作成
し、この極板を酸性又はアルカリ性溶液に浸漬して、亜
鉛の還元反応により、極板内の酸化カドミウム又は水酸
化カドミウムの一部を金属カドミウムに還元するという
方法が開示されている。しかしながら、この方法におい
ては、この還元反応が極板内部まで進行し難く、極板内
に亜鉛が残存してしまい電池性能に悪影響を及ぼすとい
う問題があった。これは次のような現象に起因している
。つまり、酸化カドミウムと亜鉛がアルカリ中で反応す
ると、酸化カドミウムは金属カイ ドミウノ、に還元され、亜鉛はジンケートイン（−八 （ＯＲ）！−）としてアルカリ溶液中に溶解する。よっ
て、この還元反応は、ジンケートイオンがアルカリ溶液
に溶解する量が多いほど反応が起こりにくくなる。カド
ミウム極板でこの反応が起こる場合、極板表面では、反
応が速く進行するが、極板内部になるほどジンケートイ
オンで溶解したアルカリ溶液が拡散されず、反応が非常
に起こりにくくなる。そして極板中に残存する亜鉛が多
くなり、！池に組立てられ、充放電反応をうけると、亜
鉛が電解液中に溶解し、電解液の電導度を低下させ、電
池容量及び作動電圧等の性能を劣化させてしまう。

（ハ）発明が解決しようとする課題 本発明は前記問題点に鑑みなされたものであって、極板
中の残存亜鉛を少なくして、極板容量及びガス吸収性能
を向上せしめたカドミウム負極を提供することを課題と
する。

（ニ）　　課題を解決するだめの手段 本発明のアルカリ蓄電池用カドミウム負極の製造方法は
、酸化カドミウム又は水酸化カドミウムと糊料及び合成
ａ維からなる第１の活物質ペーストを導電芯体に塗着す
る第１工程と、酸化カドミウム又は水酸化カドミウムと
糊料と合成繊維及び亜鉛からなる第２の活物質ペースト
を、前記第１の活物質ペースト上にｍ：ＩｒＬ、てカド
ミウム極板を形成する第２工程と、前記カドミウム極板
をアルカリ水溶液に浸漬して前記亜鉛を溶出させ金属カ
ドミウムを生成させる第３工程とからなることを特徴と
するものである。

（ホ）　作用 本発明者のによれば極板内に残存する亜鉛は、極板内部
の導電芯体近傍に多く残存していることが知得され、極
板の内部には亜鉛を添加しない方が好ましい事が見い出
された。そこで活物質ペーストを２層とし、導電芯体近
傍の活物質ペーストに亜鉛を添加せず、極板表情の活物
質ペーストにのみ亜鉛を添加しておくことで、本発明の
目的が達成できる。

（へ）　実施例 以下に、本発明の実施例と比較例に言及し、詳述する。

（本発明） 活物質として酸化カドミウム１０００ｇ、結着剤（糊料
）としてのヒドロキシプロピルセルロース６ｇ、補強材
（合成縁Ｉａ）としてナイロン繊＃１０ｇ。

及び水３００ｃｃを混練して第１の活物質ペーストを得
、これをパンチングメタルよりなる導電芯体に！！！１
着する（第１の工程）。

次に活物質としての酸化カドミウム６６３ｇ、添加剤と
しての亜鉛粉末３３７ｇ、ヒドロキシプロピルセルロー
ス６ｇ、ナイロン繊１１！１０ｇ及び水３００ＣＱとを
混練した第２の活物質ペーストを得、前述の第１の活物
質ペースト上に第２の活物質ペースト・を全潰してカド
ミウム極板を形成した（第２の工程）、この極板には亜
鉛粉末が全活物質の１０％になる様添加含有されており
、８０℃で３０分間乾燥あ理されている。そしてこのカ
ドミウム極板を比重１．２８の水酸化ナトリウム溶液に
１時間浸漬後、水洗、乾燥させ所定の寸法に切断して、
本発明のカドミウム負極ａを作成した。

（比較例） 酸化カドミウム９００ｇ、亜鉛粉末１００ｇ、ヒドロキ
シプロビレセルロース６ｇ１ナイロン６６１０ｇ１水３
００ｃｃとを混練して得た活物質ペーストを用いた以外
は、前記同様にしてアルカリ処理を行い、比較用のカド
ミウム負極すを作成した。

これらのカドミウム負極ａ、ｂを用い、公知の焼結式ニ
ッウ°ル正極板と組み合せ、所定の電解液を注液し、公
称容量１．３ＡＨの密閉型ニッケルーカドミウム蓄電池
Ａ％Ｂを得た。

先ずこの負極ａ、ｂの充電効率、利用率及び残存亜鉛量
を測定した。この結果を、表に示す。

表 表において、利用率は公称容量の０，３Ｃで１６時間充
１した後２／３Ｃで放電した時の容量に対する理論容量
に割合であり、充電効率は公称容量の１／３ｃで、８０
％充電した時の充電容量に対する放電容量の割合であり
、残存亜鉛量はアルカリ浸漬面の亜鉛量に対する割合で
ある。この結果より、本発明負極ａは比較負極すに比べ
残存亜鉛の量が極端に少ない事が分かる。一方、利用率
について言えば、本発明負極ａは金属カドミウムをカド
ミウム負極の表面に偏在させているが、比較負極すと同
等の値を有しており、充電効率は還元反応が進んでいる
分だけ良好と言える。

次にこれらのカドミウム負極を用いた電池Ａ１Ｂの、放
電特性を調べた。この結果を第１＠Ｊに示す、これより
本発明電池Ａに比べ比較電池Ｂは残存亜鉛量が多いため
、容量、作動電圧が低下しているのがわかる。

次に電池Ａ、Ｂを用い、１．３Ａの電流で２５℃にて連
続充電した時の、電池の内部ガス圧の変化を調べた。こ
の結果を、第２図に示す、これより、本発明電池Ａは、
比較電池Ｂに比べ、カドミウム負極表面部の電導性が良
くなり、酸素ガス吸収性能が向上しているため、ガス圧
は低い値で推移しているのがわかる。

（ト）　　発明の効果 本発明の製造方法によれば、カドミウム極板に亜鉛を添
加した場合であっても、極板中の残存亜鉛の量を少なく
できるので、極板容量及びガス吸収性能を向上せしめた
カドミウム負極が提供でき、その工業価値はきわめて大
きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は電池の放電電圧特性図、第２図は充電時の電池
の内部圧力を示す図である。 Ａ・・・本発明電池、Ｂ・・・比較電池。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　酸化カドミウム又は水酸化カドミウムと糊料及び合
   成繊維からなる第１の活物質ペーストを導電芯体に塗着
   する第１工程と、 酸化カドミウム又は水酸化カドミウムと糊料と合成繊維
   及び亜鉛からなる第２の活物質ペーストを、前記第１の
   活物質ペースト上に塗着してカドミウム極板を形成する
   第２工程と、 前記カドミウム極板をアルカリ水溶液に浸漬して前記亜
   鉛を溶出させ金属カドミウムを生成させる第３工程とか
   らなる 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。