JPH07326349A - ペースト式カドミウム電極 - Google Patents
ペースト式カドミウム電極Info
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- JPH07326349A JPH07326349A JP6116833A JP11683394A JPH07326349A JP H07326349 A JPH07326349 A JP H07326349A JP 6116833 A JP6116833 A JP 6116833A JP 11683394 A JP11683394 A JP 11683394A JP H07326349 A JPH07326349 A JP H07326349A
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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
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- Y02E60/10—Energy storage using batteries
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 ペースト式カドミウム電極を用いたアルカリ
蓄電池の優れたサイクル寿命特性と高い作動電圧を実現
する。 【構成】 ペースト式カドミウム電極の導電体の表面
に、カドミウムを含む活物質を形成する。活物質の導電
性芯体に付着する糊料は、ポリビニルアルコール（ＰＶ
Ａ）と、ＰＶＡよりも水に溶け易い水溶性糊料、例え
ば、ポリエチレンオキサイド（ＰＥＯ）、キサンタンガ
ム、ポリビニルピロリドン（ＰＶＰ）、ポリアクリルア
ミドの少なくとも一種とする。 【効果】
蓄電池の優れたサイクル寿命特性と高い作動電圧を実現
する。 【構成】 ペースト式カドミウム電極の導電体の表面
に、カドミウムを含む活物質を形成する。活物質の導電
性芯体に付着する糊料は、ポリビニルアルコール（ＰＶ
Ａ）と、ＰＶＡよりも水に溶け易い水溶性糊料、例え
ば、ポリエチレンオキサイド（ＰＥＯ）、キサンタンガ
ム、ポリビニルピロリドン（ＰＶＰ）、ポリアクリルア
ミドの少なくとも一種とする。 【効果】
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、主としてアルカリ蓄電
池に使用されるペースト式カドミウム電極に関する。
池に使用されるペースト式カドミウム電極に関する。
【０００２】
【従来の技術】ペースト式カドミウム電極は、パンチン
グメタル等の導電性芯体の表面に、活物質と糊料とを混
練したペーストを塗着、乾燥させた活物質層を設けた構
造をしている。この構造のカドミウム電極は、ニッケル
粉末を焼結して作った多孔質の基体に活物質を充填した
焼結式のカドミウム電極に比較すると、比較的低コスト
で製造できることや、エネルギー密度の高い電池を得ら
れることなどから、最近では民生用電池の製造にあたっ
て広く使用されるようになって来ている。ペースト式カ
ドミウム電極の活物質層を形成する活物質には、金属カ
ドミウム粉末と酸化カドミウム粉末が使用される。これ
等の活物質を導電性芯体に付着させる糊料として、ポリ
ビニルアルコール（ＰＶＡ）を使用することが特公昭４
５−１６６６２号公報や特開昭６２−２８１２６７号公
報に記載されている。これ等の公報に記載されるペース
ト式カドミウム電極は、ポリビニルアルコール（ＰＶ
Ａ）の水溶液に活物質を混練してペースト状とし、これ
を導電性芯体の表面に塗着した後、乾燥させて製作され
る。
グメタル等の導電性芯体の表面に、活物質と糊料とを混
練したペーストを塗着、乾燥させた活物質層を設けた構
造をしている。この構造のカドミウム電極は、ニッケル
粉末を焼結して作った多孔質の基体に活物質を充填した
焼結式のカドミウム電極に比較すると、比較的低コスト
で製造できることや、エネルギー密度の高い電池を得ら
れることなどから、最近では民生用電池の製造にあたっ
て広く使用されるようになって来ている。ペースト式カ
ドミウム電極の活物質層を形成する活物質には、金属カ
ドミウム粉末と酸化カドミウム粉末が使用される。これ
等の活物質を導電性芯体に付着させる糊料として、ポリ
ビニルアルコール（ＰＶＡ）を使用することが特公昭４
５−１６６６２号公報や特開昭６２−２８１２６７号公
報に記載されている。これ等の公報に記載されるペース
ト式カドミウム電極は、ポリビニルアルコール（ＰＶ
Ａ）の水溶液に活物質を混練してペースト状とし、これ
を導電性芯体の表面に塗着した後、乾燥させて製作され
る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】活物質の糊料に使用さ
れるポリビニルアルコール（ＰＶＡ）は、充放電サイク
ルによる活物質の凝集、不働態化を防ぎ、いわゆる残存
カドミウムの増加を少なくする働きがある。したがっ
て、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）の水溶液を糊料に
使用した電池は、充放電サイクルによる容量劣化を少な
くできる優れた特性がある。
れるポリビニルアルコール（ＰＶＡ）は、充放電サイク
ルによる活物質の凝集、不働態化を防ぎ、いわゆる残存
カドミウムの増加を少なくする働きがある。したがっ
て、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）の水溶液を糊料に
使用した電池は、充放電サイクルによる容量劣化を少な
くできる優れた特性がある。
【０００４】しかしながら、ポリビニルアルコール（Ｐ
ＶＡ）を糊料に使用したアルカリ蓄電池は、作動電圧が
低くなる欠点がある。それは、糊料であるポリビニルア
ルコール（ＰＶＡ）が、ペースト式カドミウム電極の抵
抗を大きくするからである。糊料に使用されるポリビニ
ルアルコール（ＰＶＡ）は、活物質と混練して導電性芯
体に塗布し、その後に乾燥させると、活物質を被覆する
薄膜を形成する。すなわち、活物質が糊料であるポリビ
ニルアルコール（ＰＶＡ）被膜に被覆された状態とな
る。活物質を被覆するポリビニルアルコール（ＰＶＡ）
薄膜は、イオンの自由な移動を抑制して、電極の抵抗を
増加させる。
ＶＡ）を糊料に使用したアルカリ蓄電池は、作動電圧が
低くなる欠点がある。それは、糊料であるポリビニルア
ルコール（ＰＶＡ）が、ペースト式カドミウム電極の抵
抗を大きくするからである。糊料に使用されるポリビニ
ルアルコール（ＰＶＡ）は、活物質と混練して導電性芯
体に塗布し、その後に乾燥させると、活物質を被覆する
薄膜を形成する。すなわち、活物質が糊料であるポリビ
ニルアルコール（ＰＶＡ）被膜に被覆された状態とな
る。活物質を被覆するポリビニルアルコール（ＰＶＡ）
薄膜は、イオンの自由な移動を抑制して、電極の抵抗を
増加させる。
【０００５】ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）の使用量
を少なくすることは、この弊害を少なくすることに効果
がある。しかしながら、糊料であるポリビニルアルコー
ル（ＰＶＡ）を少なくすると、粉末状の活物質を確実に
導電性芯体の表面に付着できない。とくに、ポリビニル
アルコール（ＰＶＡ）水溶液は粘度が低いために、金属
・酸化カドミウム粉末とＰＶＡ水溶液を混合したときの
ペーストの性状が悪く、小さい圧力を加えただけでも分
離してしまうために極板の製造が困難である。
を少なくすることは、この弊害を少なくすることに効果
がある。しかしながら、糊料であるポリビニルアルコー
ル（ＰＶＡ）を少なくすると、粉末状の活物質を確実に
導電性芯体の表面に付着できない。とくに、ポリビニル
アルコール（ＰＶＡ）水溶液は粘度が低いために、金属
・酸化カドミウム粉末とＰＶＡ水溶液を混合したときの
ペーストの性状が悪く、小さい圧力を加えただけでも分
離してしまうために極板の製造が困難である。
【０００６】さらに、電池の作動電圧を高くするため
に、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）薄膜を局部的に崩
す技術が、特開昭６２−２２９６５８号公報と、特開平
３−２１０７６６号公報に記載される。これ等の公報に
記載される技術は、ＰＶＡをゲル化させて糊料として使
用するものである。この方法で製造されたペースト式カ
ドミウム電極は、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）の薄
膜がゲル化による不均一性によって崩されるので、放電
時の作動電圧を高くできる。しかしながら、ポリビニル
アルコール（ＰＶＡ）が活物質の凝集と、不働態化を防
ぐ能力が低下するために充放電サイクルによる容量低下
が起こってしまう弊害が発生する。
に、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）薄膜を局部的に崩
す技術が、特開昭６２−２２９６５８号公報と、特開平
３−２１０７６６号公報に記載される。これ等の公報に
記載される技術は、ＰＶＡをゲル化させて糊料として使
用するものである。この方法で製造されたペースト式カ
ドミウム電極は、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）の薄
膜がゲル化による不均一性によって崩されるので、放電
時の作動電圧を高くできる。しかしながら、ポリビニル
アルコール（ＰＶＡ）が活物質の凝集と、不働態化を防
ぐ能力が低下するために充放電サイクルによる容量低下
が起こってしまう弊害が発生する。
【０００７】本発明は、さらにこの欠点を解決すること
を目的に開発されたものである。本発明の重要な目的
は、優れたサイクル寿命特性と高い作動電圧を実現する
ペースト式カドミウム電極を提供することにある。
を目的に開発されたものである。本発明の重要な目的
は、優れたサイクル寿命特性と高い作動電圧を実現する
ペースト式カドミウム電極を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明のペースト式カド
ミウム電極は、前述の目的を達成するために下記の構成
を備える。ペースト式カドミウム電極は、導電性芯体の
表面に、カドミウムを含む活物質層を形成したものであ
る。活物質層を形成するために、活物質を導電性芯体に
付着する糊料は、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）と、
ポリビニルアルコールよりも水に溶けやすい水溶性糊料
である。ただし、本明細書において水溶性糊料は、ヒド
ロキシプロピルセルロース（ＨＰＣ）とＣＭＣとを除く
意味に使用する。
ミウム電極は、前述の目的を達成するために下記の構成
を備える。ペースト式カドミウム電極は、導電性芯体の
表面に、カドミウムを含む活物質層を形成したものであ
る。活物質層を形成するために、活物質を導電性芯体に
付着する糊料は、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）と、
ポリビニルアルコールよりも水に溶けやすい水溶性糊料
である。ただし、本明細書において水溶性糊料は、ヒド
ロキシプロピルセルロース（ＨＰＣ）とＣＭＣとを除く
意味に使用する。
【０００９】水溶性糊料には、好ましくは、ポリエチレ
ンオキサイド（ＰＥＯ）、キサンタンガム、ポリビニル
ピロリドン（ＰＶＰ）、ポリアクリルアミドの少なくと
も一種を使用する。
ンオキサイド（ＰＥＯ）、キサンタンガム、ポリビニル
ピロリドン（ＰＶＰ）、ポリアクリルアミドの少なくと
も一種を使用する。
【００１０】
【作用】本発明のペースト式カドミウム電極は、糊料
に、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）に加えて、ポリビ
ニルアルコール（ＰＶＡ）よりも水に溶けやすい水溶性
糊料として、例えば、ポリエチレンオキサイド（ＰＥ
Ｏ）、キサンタンガム、ポリビニルピロリドン（ＰＶ
Ｐ）、ポリアクリルアミド等の水溶性糊料を使用する。
ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）と、水に溶けやすい水
溶性糊料とを添加したペーストが塗着されて導電性芯体
の表面に形成される活物質層は、化成や水和の水洗時
に、水溶性糊料の一部が水に溶解して洗い流される。こ
のため、水溶性糊料によって、ポリビニルアルコール
（ＰＶＡ）の膜性が局部的に壊された状態となる。
に、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）に加えて、ポリビ
ニルアルコール（ＰＶＡ）よりも水に溶けやすい水溶性
糊料として、例えば、ポリエチレンオキサイド（ＰＥ
Ｏ）、キサンタンガム、ポリビニルピロリドン（ＰＶ
Ｐ）、ポリアクリルアミド等の水溶性糊料を使用する。
ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）と、水に溶けやすい水
溶性糊料とを添加したペーストが塗着されて導電性芯体
の表面に形成される活物質層は、化成や水和の水洗時
に、水溶性糊料の一部が水に溶解して洗い流される。こ
のため、水溶性糊料によって、ポリビニルアルコール
（ＰＶＡ）の膜性が局部的に壊された状態となる。
【００１１】したがって、ポリビニルアルコール（ＰＶ
Ａ）水溶液に、ポリエチレンオキサイド（ＰＥＯ）、キ
サンタンガム、ポリビニルピロリドン（ＰＶＰ）、ポリ
アクリルアミド等の水溶性糊料を添加した糊料を使用し
て製作されたペースト式カドミウム電極は、充放電サイ
クルによる容量劣化が少ない上に、放電時の作動電圧を
高くできる特長がある。
Ａ）水溶液に、ポリエチレンオキサイド（ＰＥＯ）、キ
サンタンガム、ポリビニルピロリドン（ＰＶＰ）、ポリ
アクリルアミド等の水溶性糊料を添加した糊料を使用し
て製作されたペースト式カドミウム電極は、充放電サイ
クルによる容量劣化が少ない上に、放電時の作動電圧を
高くできる特長がある。
【００１２】
【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。ただし、
以下に示す実施例は、本発明の技術思想を具体化するた
めのペースト式カドミウム電極を例示するものであっ
て、本発明はペースト式カドミウム電極を下記のものに
特定しない。
以下に示す実施例は、本発明の技術思想を具体化するた
めのペースト式カドミウム電極を例示するものであっ
て、本発明はペースト式カドミウム電極を下記のものに
特定しない。
【００１３】［実施例１］下記のようにしてペースト式
カドミウム電極を製作する。 (1) 下記の材料を添加混合して活物質ペーストを調製する。 酸化カドミウム（活物質）………………………８０重量部 金属カドミウム（活物質）………………………２０重量部 ナイロン繊維…………………………………………１重量部 リン酸水素ナトリウム（水和防止剤）……………１重量部 ２．５％ＰＶＡ水溶液（糊料）…………………２０重量部 （ＰＶＡ０．５重量部） ポリエチレンオキサイド（糊料）……………０．５重量部 （対ＰＶＡ比１００％）
カドミウム電極を製作する。 (1) 下記の材料を添加混合して活物質ペーストを調製する。 酸化カドミウム（活物質）………………………８０重量部 金属カドミウム（活物質）………………………２０重量部 ナイロン繊維…………………………………………１重量部 リン酸水素ナトリウム（水和防止剤）……………１重量部 ２．５％ＰＶＡ水溶液（糊料）…………………２０重量部 （ＰＶＡ０．５重量部） ポリエチレンオキサイド（糊料）……………０．５重量部 （対ＰＶＡ比１００％）
【００１４】(2) 活物質ペーストを、厚さ０．０８ｍ
ｍの導電性芯体に塗着、乾燥してペースト式カドミウム
電極ａを作製した。
ｍの導電性芯体に塗着、乾燥してペースト式カドミウム
電極ａを作製した。
【００１５】［実施例２］下記のようにしてペースト式
カドミウム電極を製作する。 (1) 下記の材料を添加混合して活物質ペーストを調製する。 酸化カドミウム（活物質）………………………８０重量部 金属カドミウム（活物質）………………………２０重量部 ナイロン繊維…………………………………………１重量部 リン酸水素ナトリウム（水和防止剤）……………１重量部 ２．５％ＰＶＡ水溶液（糊料）…………………２０重量部 （ＰＶＡ０．５重量部） キサンタンガム（糊料）………………………０．５重量部 （対ＰＶＡ比１００％）
カドミウム電極を製作する。 (1) 下記の材料を添加混合して活物質ペーストを調製する。 酸化カドミウム（活物質）………………………８０重量部 金属カドミウム（活物質）………………………２０重量部 ナイロン繊維…………………………………………１重量部 リン酸水素ナトリウム（水和防止剤）……………１重量部 ２．５％ＰＶＡ水溶液（糊料）…………………２０重量部 （ＰＶＡ０．５重量部） キサンタンガム（糊料）………………………０．５重量部 （対ＰＶＡ比１００％）
【００１６】(2) 活物質ペーストを、厚さ０．０８ｍ
ｍの導電性芯体に塗着、乾燥してペースト式カドミウム
電極ｂを作製した。
ｍの導電性芯体に塗着、乾燥してペースト式カドミウム
電極ｂを作製した。
【００１７】［実施例３］下記のようにしてペースト式
カドミウム電極を製作する。 (1) 下記の材料を添加混合して活物質ペーストを調製する。 酸化カドミウム（活物質）………………………８０重量部 金属カドミウム（活物質）………………………２０重量部 ナイロン繊維…………………………………………１重量部 リン酸水素ナトリウム（水和防止剤）……………１重量部 ２．５％ＰＶＡ水溶液（糊料）…………………２０重量部 （ＰＶＡ０．５重量部） ポリビニルピロリドン（糊料）………………０．５重量部 （対ＰＶＡ比１００％）
カドミウム電極を製作する。 (1) 下記の材料を添加混合して活物質ペーストを調製する。 酸化カドミウム（活物質）………………………８０重量部 金属カドミウム（活物質）………………………２０重量部 ナイロン繊維…………………………………………１重量部 リン酸水素ナトリウム（水和防止剤）……………１重量部 ２．５％ＰＶＡ水溶液（糊料）…………………２０重量部 （ＰＶＡ０．５重量部） ポリビニルピロリドン（糊料）………………０．５重量部 （対ＰＶＡ比１００％）
【００１８】(2) 活物質ペーストを、厚さ０．０８ｍ
ｍの導電性芯体に塗着、乾燥してペースト式カドミウム
電極ｃを作製した。
ｍの導電性芯体に塗着、乾燥してペースト式カドミウム
電極ｃを作製した。
【００１９】［実施例４］下記のようにしてペースト式
カドミウム電極を製作する。 (1) 下記の材料を添加混合して活物質ペーストを調製する。 酸化カドミウム（活物質）………………………８０重量部 金属カドミウム（活物質）………………………２０重量部 ナイロン繊維…………………………………………１重量部 リン酸水素ナトリウム（水和防止剤）……………１量部 ２．５％ＰＶＡ水溶液（糊料）…………………２０重量部 （ＰＶＡ０．５重量部） ポリアクリルアミド（糊料）…………………０．５重量部 （対ＰＶＡ比１００％）
カドミウム電極を製作する。 (1) 下記の材料を添加混合して活物質ペーストを調製する。 酸化カドミウム（活物質）………………………８０重量部 金属カドミウム（活物質）………………………２０重量部 ナイロン繊維…………………………………………１重量部 リン酸水素ナトリウム（水和防止剤）……………１量部 ２．５％ＰＶＡ水溶液（糊料）…………………２０重量部 （ＰＶＡ０．５重量部） ポリアクリルアミド（糊料）…………………０．５重量部 （対ＰＶＡ比１００％）
【００２０】(2) 活物質ペーストを、厚さ０．０８ｍ
ｍの導電性芯体に塗着、乾燥してペースト式カドミウム
電極ｄを作製した。
ｍの導電性芯体に塗着、乾燥してペースト式カドミウム
電極ｄを作製した。
【００２１】［比較例１］下記のようにして、従来例の
ペースト式カドミウム電極を製作する。 (1) 下記の材料を添加混合して活物質ペーストを調製する。 酸化カドミウム（活物質）………………………８０重量部 金属カドミウム（活物質）………………………２０重量部 ナイロン繊維…………………………………………１重量部 リン酸水素ナトリウム（水和防止剤）……………１重量部 ２．５％ＰＶＡ水溶液（糊料）…………………２６重量部 （ＰＶＡ０．６６重量部）
ペースト式カドミウム電極を製作する。 (1) 下記の材料を添加混合して活物質ペーストを調製する。 酸化カドミウム（活物質）………………………８０重量部 金属カドミウム（活物質）………………………２０重量部 ナイロン繊維…………………………………………１重量部 リン酸水素ナトリウム（水和防止剤）……………１重量部 ２．５％ＰＶＡ水溶液（糊料）…………………２６重量部 （ＰＶＡ０．６６重量部）
【００２２】(2) 活物質ペーストを、厚さ０．０８ｍ
ｍの導電性芯体に塗着、乾燥してペースト式カドミウム
電極ｅを作製した。
ｍの導電性芯体に塗着、乾燥してペースト式カドミウム
電極ｅを作製した。
【００２３】以上のように、２．５％ＰＶＡ水溶液２６
重量部（活物質に対して０．６６重量部）混合した以外
は全て上記実施例と同様した、即ち、乾燥したペースト
式カドミウム電極である比較負極板ｅを作製した。
重量部（活物質に対して０．６６重量部）混合した以外
は全て上記実施例と同様した、即ち、乾燥したペースト
式カドミウム電極である比較負極板ｅを作製した。
【００２４】［比較例２］下記のようにして、従来例の
ペースト式カドミウム電極を製作する。 (1) 下記の材料を添加混合して活物質ペーストを調製する。 酸化カドミウム（活物質）………………………８０重量部 金属カドミウム（活物質）………………………２０重量部 ナイロン繊維…………………………………………１重量部 リン酸水素ナトリウム（水和防止剤）……………１重量料部 ヒドロキシプロピルセルロース（糊料）…………１重量部
ペースト式カドミウム電極を製作する。 (1) 下記の材料を添加混合して活物質ペーストを調製する。 酸化カドミウム（活物質）………………………８０重量部 金属カドミウム（活物質）………………………２０重量部 ナイロン繊維…………………………………………１重量部 リン酸水素ナトリウム（水和防止剤）……………１重量料部 ヒドロキシプロピルセルロース（糊料）…………１重量部
【００２５】(2) 活物質ペーストを、厚さ０．０８ｍ
ｍの導電性芯体に塗着、乾燥してペースト式カドミウム
電極ｆを作製した。
ｍの導電性芯体に塗着、乾燥してペースト式カドミウム
電極ｆを作製した。
【００２６】上記のようにして製作したペースト式カド
ミウム電極ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆを化成後、所定寸法
に切断して完成負極板とし、公知のニッケル正極板と組
み合わせて公称容量１．１Ａｈの密閉型ニッケル−カド
ミウム蓄電池を製作し、以下の実験で特性を測定した。
ミウム電極ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆを化成後、所定寸法
に切断して完成負極板とし、公知のニッケル正極板と組
み合わせて公称容量１．１Ａｈの密閉型ニッケル−カド
ミウム蓄電池を製作し、以下の実験で特性を測定した。
【００２７】なお以下の実験において、本発明の実施例
（１）〜（４）にかかるペースト式カドミウム電極ａ、
ｂ、ｃ、ｄを使用したニッケル−カドミウム電池を、順
番に電池Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄとし、従来例である比較例１、
２のペースト式カドミウム電極負極ｅ、ｆを使用したニ
ッケル−カドミウム電池を比較電池Ｅ、Ｆとしている。
（１）〜（４）にかかるペースト式カドミウム電極ａ、
ｂ、ｃ、ｄを使用したニッケル−カドミウム電池を、順
番に電池Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄとし、従来例である比較例１、
２のペースト式カドミウム電極負極ｅ、ｆを使用したニ
ッケル−カドミウム電池を比較電池Ｅ、Ｆとしている。
【００２８】（実験１）電池Ａ〜Ｆを１．１Ａの電流で
約７０分間充電し、１時間休止した後、１Ｃあるいは４
Ｃの電流で放電した。各電池の放電時の作動電圧は下記
の表１に示すようになった。この表に示すように、本発
明の実指例にかかる電池Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄは、ＰＶＡのみ
を糊料として用いたペースト式カドミウム電極の比較電
池Ｅよりも数ｍＶは高い作動電圧を示し、糊料にヒドロ
キシプロピルセルロース（ＨＰＣ）を使用したペースト
式カドミウム電極の比較電池Ｆに近い作動電圧となっ
た。糊料にヒドロキシプロピルセルロース（ＨＰＣ）を
使用する比較電池Ｆは、作動電圧特性の点では優れてい
るが、下記の実験２で示すように、サイクル寿命特性が
悪い欠点があった。
約７０分間充電し、１時間休止した後、１Ｃあるいは４
Ｃの電流で放電した。各電池の放電時の作動電圧は下記
の表１に示すようになった。この表に示すように、本発
明の実指例にかかる電池Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄは、ＰＶＡのみ
を糊料として用いたペースト式カドミウム電極の比較電
池Ｅよりも数ｍＶは高い作動電圧を示し、糊料にヒドロ
キシプロピルセルロース（ＨＰＣ）を使用したペースト
式カドミウム電極の比較電池Ｆに近い作動電圧となっ
た。糊料にヒドロキシプロピルセルロース（ＨＰＣ）を
使用する比較電池Ｆは、作動電圧特性の点では優れてい
るが、下記の実験２で示すように、サイクル寿命特性が
悪い欠点があった。
【００２９】
【表１】
【００３０】（実験２）電池Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ
を、１．２Ａの電流で約６０分間充電し、１時間休止し
た後、１Ａの電流で０．８Ｖまで放電し、再び１時間休
止するという充放電サイクルを繰り返した。図１は、サ
イクル回数と放電容量の関係を示している。本発明のペ
ースト式カドミウム電極を使用した電池Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ
は、糊料にヒドロキシプロピルセルロース（ＨＰＣ）を
使用する作動電圧の高い比較電池Ｆに比較して極めて優
れたサイクル寿命特性を示し、糊料にポリビニルアルコ
ール（ＰＶＡ）のみを使用した比較電池Ｅに近い優れた
サイクル寿命特性を示した。糊料にヒドロキシプロピル
セルロース（ＨＰＣ）を使用する比較電池Ｆは、５００
サイクルで容量が６０％程度に劣化したが、本発明の糊
料を使用したペースト式カドミウム電極の電池Ａ、Ｂ、
Ｃ、Ｄは、５００サイクルでの容量が約８０％以上と極
めて優れた特性を示した。
を、１．２Ａの電流で約６０分間充電し、１時間休止し
た後、１Ａの電流で０．８Ｖまで放電し、再び１時間休
止するという充放電サイクルを繰り返した。図１は、サ
イクル回数と放電容量の関係を示している。本発明のペ
ースト式カドミウム電極を使用した電池Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ
は、糊料にヒドロキシプロピルセルロース（ＨＰＣ）を
使用する作動電圧の高い比較電池Ｆに比較して極めて優
れたサイクル寿命特性を示し、糊料にポリビニルアルコ
ール（ＰＶＡ）のみを使用した比較電池Ｅに近い優れた
サイクル寿命特性を示した。糊料にヒドロキシプロピル
セルロース（ＨＰＣ）を使用する比較電池Ｆは、５００
サイクルで容量が６０％程度に劣化したが、本発明の糊
料を使用したペースト式カドミウム電極の電池Ａ、Ｂ、
Ｃ、Ｄは、５００サイクルでの容量が約８０％以上と極
めて優れた特性を示した。
【００３１】以上の実験１と、実験２より、本発明のペ
ースト式カドミウム電極を使用した電池Ａ〜Ｄは、ＨＰ
Ｃ使用の比較電池Ｆの高い作動電圧と、ＰＶＡ水溶液使
用の比較電池Ｅのサイクル寿命特性に匹敵する優れた電
池特性を備えていることが判る。
ースト式カドミウム電極を使用した電池Ａ〜Ｄは、ＨＰ
Ｃ使用の比較電池Ｆの高い作動電圧と、ＰＶＡ水溶液使
用の比較電池Ｅのサイクル寿命特性に匹敵する優れた電
池特性を備えていることが判る。
【００３２】
【発明の効果】本発明のペースト式カドミウム電極は、
これを使用した電池のサイクル寿命を長くし、しかも高
い作動電圧にできる特長がある。それは、本発明のペー
スト式カドミウム電極が、活物質を導電性芯体に付着さ
せる糊料に、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）に加え
て、ＰＶＡよりも水に溶けやすい水溶性糊料を使用する
ことが理由である。ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）と
一緒に活物質を被覆する水溶性糊料は、化成や水和の水
洗時に一部が水に溶解して洗い流される。このため、洗
い流された水溶性糊料の部分にＰＶＡの膜性が局部的に
破壊された状態となる。したがって、本発明のペースト
式カドミウム電極は、従来の電極のように、活物質の全
面を非導電性のＰＶＡ被膜で被覆する状態とならず、活
物質と電解液との接触が良好になって作動電圧を向上で
きる特長がある。
これを使用した電池のサイクル寿命を長くし、しかも高
い作動電圧にできる特長がある。それは、本発明のペー
スト式カドミウム電極が、活物質を導電性芯体に付着さ
せる糊料に、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）に加え
て、ＰＶＡよりも水に溶けやすい水溶性糊料を使用する
ことが理由である。ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）と
一緒に活物質を被覆する水溶性糊料は、化成や水和の水
洗時に一部が水に溶解して洗い流される。このため、洗
い流された水溶性糊料の部分にＰＶＡの膜性が局部的に
破壊された状態となる。したがって、本発明のペースト
式カドミウム電極は、従来の電極のように、活物質の全
面を非導電性のＰＶＡ被膜で被覆する状態とならず、活
物質と電解液との接触が良好になって作動電圧を向上で
きる特長がある。
【００３３】さらに、本発明のペースト式カドミウム電
極は、活物質を付着させる糊料に使用するポリビニルア
ルコール（ＰＶＡ）が、充放電サイクルによる活物質の
凝集、不働態化を防ぎ、残存カドミウムの増加を少なく
する働きがあるので、充放電サイクルによる容量劣化を
少なくなくできる優れた特長も併せて実現する。
極は、活物質を付着させる糊料に使用するポリビニルア
ルコール（ＰＶＡ）が、充放電サイクルによる活物質の
凝集、不働態化を防ぎ、残存カドミウムの増加を少なく
する働きがあるので、充放電サイクルによる容量劣化を
少なくなくできる優れた特長も併せて実現する。
【図１】本発明の実施例にかかる電極および従来の電極
を使用したニッケルカドミウム電池のサイクル回数と放
電容量の関係を示すグラフ
を使用したニッケルカドミウム電池のサイクル回数と放
電容量の関係を示すグラフ
Claims (2)
- 【請求項１】 導電性芯体の表面に、カドミウムを含む
活物質層を形成してなるペースト式カドミウム電極にお
いて、 活物質を導電性芯体に付着する糊料が、ポリビニルアル
コール（ＰＶＡ）と、ポリビニルアルコールよりも水に
溶けやすい水溶性糊料であることを特徴とするペースト
式カドミウム電極。 - 【請求項２】 水溶性糊料が、ポリエチレンオキサイド
（ＰＥＯ）、キサンタンガム、ポリビニルピロリドン
（ＰＶＰ）、ポリアクリルアミドの少なくとも一種であ
る請求項１に記載のペースト式カドミウム電極。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6116833A JPH07326349A (ja) | 1994-05-30 | 1994-05-30 | ペースト式カドミウム電極 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6116833A JPH07326349A (ja) | 1994-05-30 | 1994-05-30 | ペースト式カドミウム電極 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07326349A true JPH07326349A (ja) | 1995-12-12 |
Family
ID=14696760
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6116833A Pending JPH07326349A (ja) | 1994-05-30 | 1994-05-30 | ペースト式カドミウム電極 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07326349A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2020509525A (ja) * | 2017-01-31 | 2020-03-26 | ユニバーシティ デ リージェ | 電池電極のためのフレキシブル薄膜 |
-
1994
- 1994-05-30 JP JP6116833A patent/JPH07326349A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2020509525A (ja) * | 2017-01-31 | 2020-03-26 | ユニバーシティ デ リージェ | 電池電極のためのフレキシブル薄膜 |
| US11631837B2 (en) | 2017-01-31 | 2023-04-18 | Université de Liège | Flexible thin-films for battery electrodes |
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