JPH0737580A - アルカリ蓄電池用ペースト式カドミウム陰極板 - Google Patents
アルカリ蓄電池用ペースト式カドミウム陰極板Info
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- JPH0737580A JPH0737580A JP5177986A JP17798693A JPH0737580A JP H0737580 A JPH0737580 A JP H0737580A JP 5177986 A JP5177986 A JP 5177986A JP 17798693 A JP17798693 A JP 17798693A JP H0737580 A JPH0737580 A JP H0737580A
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 酸素ガス吸収性能を更に向上させ、高率放電
特性にも優れたアルカリ蓄電池用ペースト式カドミウム
陰極板を提供することができる。 【構成】 酸化カドミウム，水酸化カドミウム，金属カ
ドミウムの１種以上の活物質粉末を主活物質とする活物
質層の表面に、酸素ガス吸収層を設ける。酸素ガス吸収
層は、カーボン粉末とニッケルを含有した前記活物質粉
末とバインダからなる。カーボン粉末としては、ＢＥＴ
法で測定した重量比表面積が1000〜1500 m2 ／ｇ、フタ
ル酸ジブチル吸油量が３〜５ml／ｇのものを用いる。
特性にも優れたアルカリ蓄電池用ペースト式カドミウム
陰極板を提供することができる。 【構成】 酸化カドミウム，水酸化カドミウム，金属カ
ドミウムの１種以上の活物質粉末を主活物質とする活物
質層の表面に、酸素ガス吸収層を設ける。酸素ガス吸収
層は、カーボン粉末とニッケルを含有した前記活物質粉
末とバインダからなる。カーボン粉末としては、ＢＥＴ
法で測定した重量比表面積が1000〜1500 m2 ／ｇ、フタ
ル酸ジブチル吸油量が３〜５ml／ｇのものを用いる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、アルカリ蓄電池用ペー
スト式カドミウム陰極板に関するものである。
スト式カドミウム陰極板に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来のアルカリ蓄電池用ペースト式カド
ミウム陰極板は、酸化カドミウム，水酸化カドミウム，
金属カドミウム等からなる活物質粉末に糊料，溶媒，補
強繊維等を加え、これらを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した鉄穿孔板のような導
電性芯材の両面に塗着し、乾燥することによって作製さ
れている。
ミウム陰極板は、酸化カドミウム，水酸化カドミウム，
金属カドミウム等からなる活物質粉末に糊料，溶媒，補
強繊維等を加え、これらを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した鉄穿孔板のような導
電性芯材の両面に塗着し、乾燥することによって作製さ
れている。
【０００３】従って、このようなペースト式カドミウム
陰極板は、焼結式カドミウム陰極板に比べて、製造工程
を簡略化でき、活物質の充填量が増やせるので、高エネ
ルギー密度化できる等の利点を有している。
陰極板は、焼結式カドミウム陰極板に比べて、製造工程
を簡略化でき、活物質の充填量が増やせるので、高エネ
ルギー密度化できる等の利点を有している。
【０００４】しかしながら、ペースト式カドミウム陰極
板は、上記のような構成であるため、活物質層中に焼結
式カドミウム陰極板のようなニッケル焼結体の導電ネッ
トワークを持たず、また、放電生成物である水酸化カド
ミウムは導電性が低いので、充電時に生成する金属カド
ミウムは導電性の高い部分、特に芯材近傍に偏在する傾
向がある。電池を過充電した場合には、陽極板から酸素
ガスが発生し、陰極板でＣｄ＋1/2 Ｏ2 ＋Ｈ2 Ｏ→Ｃｄ
（ＯＨ）2 の反応によって吸収されるが、この反応は陰
極板の表面部で起こり易いので、上記のように極板表面
部に金属カドミウムが生成し難いペースト式カドミウム
陰極板では酸素ガス吸収性能が低いという問題点があっ
た。
板は、上記のような構成であるため、活物質層中に焼結
式カドミウム陰極板のようなニッケル焼結体の導電ネッ
トワークを持たず、また、放電生成物である水酸化カド
ミウムは導電性が低いので、充電時に生成する金属カド
ミウムは導電性の高い部分、特に芯材近傍に偏在する傾
向がある。電池を過充電した場合には、陽極板から酸素
ガスが発生し、陰極板でＣｄ＋1/2 Ｏ2 ＋Ｈ2 Ｏ→Ｃｄ
（ＯＨ）2 の反応によって吸収されるが、この反応は陰
極板の表面部で起こり易いので、上記のように極板表面
部に金属カドミウムが生成し難いペースト式カドミウム
陰極板では酸素ガス吸収性能が低いという問題点があっ
た。
【０００５】このような問題点を解消するため、特開昭
60−63875 号公報や特開昭60−202666号公報には、ペー
スト式カドミウム陰極板の表面に酸素ガス吸収層として
カーボン層を形成し、極板表面の導電性を高めることに
よって、充電時に金属カドミウムを極板表面にも生成さ
せ、酸素ガス吸収性能を向上させようとする提案がなさ
れている。
60−63875 号公報や特開昭60−202666号公報には、ペー
スト式カドミウム陰極板の表面に酸素ガス吸収層として
カーボン層を形成し、極板表面の導電性を高めることに
よって、充電時に金属カドミウムを極板表面にも生成さ
せ、酸素ガス吸収性能を向上させようとする提案がなさ
れている。
【０００６】この場合、ペースト式カドミウム陰極板の
表面に対するカーボン導電層の形成は、溶媒中にカーボ
ンと脱落防止のための糊料を均一に分散させた懸濁液を
用い、陰極板を該懸濁液に浸漬するか、或いは該陰極板
の表面に懸濁液を塗布する方法が取られている。
表面に対するカーボン導電層の形成は、溶媒中にカーボ
ンと脱落防止のための糊料を均一に分散させた懸濁液を
用い、陰極板を該懸濁液に浸漬するか、或いは該陰極板
の表面に懸濁液を塗布する方法が取られている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、懸濁液
は塗布層の均質性を確保するため、十分に撹拌し分散性
を良くする必要があるが、このとき撹拌によってカーボ
ン特に常用されるアセチレンブラックの鎖状構造が崩壊
し、そのことによって導電性が低下して、十分な酸素ガ
ス吸収性能が得られないという問題点があった。導電性
を確保するため塗布層を厚くすると、酸素ガスの透過性
が悪くなり、電解液の拡散も阻害されるので、酸素ガス
吸収性能が低下するばかりでなく、高率放電時の電池電
圧特性も悪くなるという問題点があった。
は塗布層の均質性を確保するため、十分に撹拌し分散性
を良くする必要があるが、このとき撹拌によってカーボ
ン特に常用されるアセチレンブラックの鎖状構造が崩壊
し、そのことによって導電性が低下して、十分な酸素ガ
ス吸収性能が得られないという問題点があった。導電性
を確保するため塗布層を厚くすると、酸素ガスの透過性
が悪くなり、電解液の拡散も阻害されるので、酸素ガス
吸収性能が低下するばかりでなく、高率放電時の電池電
圧特性も悪くなるという問題点があった。
【０００８】本発明の目的は、酸素ガス吸収性能を更に
向上させ、高率放電特性にも優れたアルカリ蓄電池用ペ
ースト式カドミウム陰極板を提供することにある。
向上させ、高率放電特性にも優れたアルカリ蓄電池用ペ
ースト式カドミウム陰極板を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成する本
発明の構成を説明すると、次の通りである。
発明の構成を説明すると、次の通りである。
【００１０】請求項１に記載の発明は、酸化カドミウ
ム，水酸化カドミウム，金属カドミウムの１種以上の活
物質粉末を主活物質とする活物質層の表面に、酸素ガス
吸収層が設けられている陰極板において、前記酸素ガス
吸収層がカーボン粉末とニッケルを含有した前記活物質
粉末とバインダからなり、前記カーボン粉末はＢＥＴ法
で測定した重量比表面積が1000〜1500 m2 ／ｇで、フタ
ル酸ジブチル吸油量が３〜５ml／ｇであることを特徴と
する。
ム，水酸化カドミウム，金属カドミウムの１種以上の活
物質粉末を主活物質とする活物質層の表面に、酸素ガス
吸収層が設けられている陰極板において、前記酸素ガス
吸収層がカーボン粉末とニッケルを含有した前記活物質
粉末とバインダからなり、前記カーボン粉末はＢＥＴ法
で測定した重量比表面積が1000〜1500 m2 ／ｇで、フタ
ル酸ジブチル吸油量が３〜５ml／ｇであることを特徴と
する。
【００１１】請求項２に記載の発明は、請求項１におい
て、前記酸素ガス吸収層を構成する前記カーボン粉末と
前記ニッケルを含有する前記活物質粉末の混合割合は、
重量比で80：20〜50：50であることを特徴とする。
て、前記酸素ガス吸収層を構成する前記カーボン粉末と
前記ニッケルを含有する前記活物質粉末の混合割合は、
重量比で80：20〜50：50であることを特徴とする。
【００１２】請求項３に記載の発明は、請求項１におい
て、前記酸素ガス吸収層を構成する前記ニッケルは、酸
化ニッケル，水酸化ニッケルのいずれか一方又はこれら
が混在した形態であり、その含有量は１〜10重量％であ
ることを特徴とする。
て、前記酸素ガス吸収層を構成する前記ニッケルは、酸
化ニッケル，水酸化ニッケルのいずれか一方又はこれら
が混在した形態であり、その含有量は１〜10重量％であ
ることを特徴とする。
【００１３】請求項４に記載の発明は、請求項１におい
て、前記酸素ガス吸収層を構成する前記カーボン粉末
は、ファーネスブラックであることを特徴とする。
て、前記酸素ガス吸収層を構成する前記カーボン粉末
は、ファーネスブラックであることを特徴とする。
【００１４】
【作用】本発明は、鋭意検討の結果、陰極板表面にカー
ボン粉末とニッケルを含有した酸化カドミウム，水酸化
カドミウム，金属カドミウム等の活物質粉末とバインダ
とからなる酸素ガス吸収層を設けることによって、陰極
板の酸素ガス吸収性能がより一層向上し、同時に高率放
電特性も改善されることを見出したことに基づいてい
る。
ボン粉末とニッケルを含有した酸化カドミウム，水酸化
カドミウム，金属カドミウム等の活物質粉末とバインダ
とからなる酸素ガス吸収層を設けることによって、陰極
板の酸素ガス吸収性能がより一層向上し、同時に高率放
電特性も改善されることを見出したことに基づいてい
る。
【００１５】酸素ガス吸収層に用いるカーボン粉末は、
ＢＥＴ法で測定した重量比表面積を1000〜1500 m2 ／ｇ
とし、フタル酸ジブチル（ＤＢＰ）吸油量（以下、ＤＢ
Ｐ吸油量という。）を３〜５ml／ｇとし、高比表面積及
び高ＤＢＰ吸油量を有するものとすることが重要であ
る。
ＢＥＴ法で測定した重量比表面積を1000〜1500 m2 ／ｇ
とし、フタル酸ジブチル（ＤＢＰ）吸油量（以下、ＤＢ
Ｐ吸油量という。）を３〜５ml／ｇとし、高比表面積及
び高ＤＢＰ吸油量を有するものとすることが重要であ
る。
【００１６】高比表面積を有することは、電解液が浸透
できないミクロ孔が多いことを示しており、酸素ガスの
該酸素ガス吸収層内での透過性が良いことを示してい
る。
できないミクロ孔が多いことを示しており、酸素ガスの
該酸素ガス吸収層内での透過性が良いことを示してい
る。
【００１７】高ＤＢＰ吸油量を有することは、鎖状構造
あるいは中空構造が発達していることを示しており、懸
濁液作製時の撹拌によっても導電性が低下しないことを
示している。
あるいは中空構造が発達していることを示しており、懸
濁液作製時の撹拌によっても導電性が低下しないことを
示している。
【００１８】従って、酸素ガスの該層内での直接還元、
いわゆる電気化学的酸素ガス吸収反応（Ｏ2 ＋２Ｈ2 Ｏ
＋４ｅ- →４ＯＨ- ）が促進されることになる。このよ
うな条件を満たすカーボン粉末としては、ファーネスブ
ラックが最も適している。
いわゆる電気化学的酸素ガス吸収反応（Ｏ2 ＋２Ｈ2 Ｏ
＋４ｅ- →４ＯＨ- ）が促進されることになる。このよ
うな条件を満たすカーボン粉末としては、ファーネスブ
ラックが最も適している。
【００１９】また、酸素ガス吸収層にニッケルを含有し
たカドミウム活物質を存在させることによって、該活物
質を充電時に優先的に金属カドミウムに変化させること
ができ、化学的酸素ガス吸収反応（２Ｃｄ＋Ｏ2 ＋２Ｈ
2 Ｏ→２Ｃｄ（ＯＨ）2 ）を促進させることができる。
これら作用は、該活物質の周囲に配置された上記ガス透
過性に優れ、導電性の良いカーボン粉末によって補償さ
れる。該活物質粉末に対するカーボン粉末の混合割合
は、50〜80重量％が望ましい。これより少ない場合は酸
素ガス吸収層の導電性が低下して、充電時に金属カドミ
ウムが十分生成しないことになり、これより多い場合は
金属カドミウムによる化学的ガス吸収が減少する。更
に、カドミウム活物質に含有されるニッケルは、酸化ニ
ッケル，水酸化ニッケルのいずれか一方又はこれらが混
在した形態が望ましく、充放電に伴う活物質自身の結晶
の粗大化等を防止し、サイクル寿命を延長させる効果が
ある。酸化ニッケル，水酸化ニッケルのいずれか一方又
はこれらを混在したものの添加量は１〜10重量％が好適
であり、これより少ないと寿命延長効果が薄れ、これよ
り多いと金属カドミウムによる化学的ガス吸収量が減少
する。
たカドミウム活物質を存在させることによって、該活物
質を充電時に優先的に金属カドミウムに変化させること
ができ、化学的酸素ガス吸収反応（２Ｃｄ＋Ｏ2 ＋２Ｈ
2 Ｏ→２Ｃｄ（ＯＨ）2 ）を促進させることができる。
これら作用は、該活物質の周囲に配置された上記ガス透
過性に優れ、導電性の良いカーボン粉末によって補償さ
れる。該活物質粉末に対するカーボン粉末の混合割合
は、50〜80重量％が望ましい。これより少ない場合は酸
素ガス吸収層の導電性が低下して、充電時に金属カドミ
ウムが十分生成しないことになり、これより多い場合は
金属カドミウムによる化学的ガス吸収が減少する。更
に、カドミウム活物質に含有されるニッケルは、酸化ニ
ッケル，水酸化ニッケルのいずれか一方又はこれらが混
在した形態が望ましく、充放電に伴う活物質自身の結晶
の粗大化等を防止し、サイクル寿命を延長させる効果が
ある。酸化ニッケル，水酸化ニッケルのいずれか一方又
はこれらを混在したものの添加量は１〜10重量％が好適
であり、これより少ないと寿命延長効果が薄れ、これよ
り多いと金属カドミウムによる化学的ガス吸収量が減少
する。
【００２０】高率放電特性は、酸素ガス吸収層内の電解
液の拡散の良さと、該層の金属カドミウムの放電によっ
て向上すると考えられる。特に、バインダに水溶性セル
ロース誘導体糊料を用いると効果が大である。
液の拡散の良さと、該層の金属カドミウムの放電によっ
て向上すると考えられる。特に、バインダに水溶性セル
ロース誘導体糊料を用いると効果が大である。
【００２１】
【実施例】本発明の実施例を比較例と比較しつつ詳細に
説明する。
説明する。
【００２２】［比較例１］酸化カドミウム粉末，ナイロ
ン補強繊維，ポリビニルアルコール糊料，エチレングリ
コール溶媒を混合してペースト状とし、これをニッケル
メッキした鉄穿孔板に塗着，乾燥する従来通りの方法に
よってペースト式カドミウム陰極板を作製した。
ン補強繊維，ポリビニルアルコール糊料，エチレングリ
コール溶媒を混合してペースト状とし、これをニッケル
メッキした鉄穿孔板に塗着，乾燥する従来通りの方法に
よってペースト式カドミウム陰極板を作製した。
【００２３】［実施例１］硝酸カドミウム水溶液に硝酸
ニッケルを添加し、この溶液を20重量％水酸化ナトリウ
ム溶液に撹拌しながら滴下し、沈殿物を濾過，水洗，乾
燥，粉砕して５重量％水酸化ニッケルを含有した水酸化
カドミウム粉末を作製した。
ニッケルを添加し、この溶液を20重量％水酸化ナトリウ
ム溶液に撹拌しながら滴下し、沈殿物を濾過，水洗，乾
燥，粉砕して５重量％水酸化ニッケルを含有した水酸化
カドミウム粉末を作製した。
【００２４】水100 重量部、ファーネスブラック粉末ａ
（重量比表面積1475 m2 ／ｇ，ＤＢＰ吸油量3.3 ml／
ｇ）５重量部、メチルセルロース５重量部に上記水酸化
カドミウム粉末をファーネスブラック粉末に対して種々
の割合になるようにしてスパイラルミキサーに投入し、
150 回転／分で１時間撹拌混合してカーボン粉末と水酸
化カドミウム粉末との懸濁液を作製した。この懸濁液を
上記ペースト式カドミウム陰極板の表面に６〜７mg／cm
2 の塗布量になるように薄く塗布し、乾燥して酸素ガス
吸収層を表面にもつ陰極板を得た。
（重量比表面積1475 m2 ／ｇ，ＤＢＰ吸油量3.3 ml／
ｇ）５重量部、メチルセルロース５重量部に上記水酸化
カドミウム粉末をファーネスブラック粉末に対して種々
の割合になるようにしてスパイラルミキサーに投入し、
150 回転／分で１時間撹拌混合してカーボン粉末と水酸
化カドミウム粉末との懸濁液を作製した。この懸濁液を
上記ペースト式カドミウム陰極板の表面に６〜７mg／cm
2 の塗布量になるように薄く塗布し、乾燥して酸素ガス
吸収層を表面にもつ陰極板を得た。
【００２５】この陰極板をナイロン不織布セパレータを
介して周知の方法で作製された焼結式陽極板と組み合わ
せて捲回し、アルカリ電解液と共に電池ケースに収容し
て公称容量1200 mAhの密閉形ニッケル・カドミウム電池
を作製した。
介して周知の方法で作製された焼結式陽極板と組み合わ
せて捲回し、アルカリ電解液と共に電池ケースに収容し
て公称容量1200 mAhの密閉形ニッケル・カドミウム電池
を作製した。
【００２６】このようにして作製した電池に開口部を設
け、そこに圧力ゲージを密封状態にして取り付けた。各
電池を初期活性化した後、1.2 Ａ（１Ｃ）の電流で充電
し、その時の電池の内部圧力変化を測定した。
け、そこに圧力ゲージを密封状態にして取り付けた。各
電池を初期活性化した後、1.2 Ａ（１Ｃ）の電流で充電
し、その時の電池の内部圧力変化を測定した。
【００２７】図１は、酸素ガス吸収層のファーネスブラ
ック含有量と充電2.5 時間目の電池内部圧力の関係を示
した。
ック含有量と充電2.5 時間目の電池内部圧力の関係を示
した。
【００２８】図からわかるように、酸素ガス吸収層をカ
ーボン粉末とニッケルを含有した水酸化カドミウム粉末
で構成することにより、電池内部圧力は低下し、酸素ガ
ス吸収能力が増大している。特に、カーボン含有量が50
〜80重量％で効果の大きいことがわかる。
ーボン粉末とニッケルを含有した水酸化カドミウム粉末
で構成することにより、電池内部圧力は低下し、酸素ガ
ス吸収能力が増大している。特に、カーボン含有量が50
〜80重量％で効果の大きいことがわかる。
【００２９】なお、カーボン含有量50〜80重量％の電池
における６Ａ放電容量は、1080〜1160 mAhであった。
における６Ａ放電容量は、1080〜1160 mAhであった。
【００３０】［実施例２］硝酸カドミウム水溶液に硝酸
ニッケルを種々の割合で添加し、この溶液を20重量％水
酸化ナトリウム溶液に撹拌しながら滴下し、沈殿物を濾
過，水洗，乾燥，粉砕して水酸化ニッケルを含有した水
酸化カドミウム粉末を作製した。
ニッケルを種々の割合で添加し、この溶液を20重量％水
酸化ナトリウム溶液に撹拌しながら滴下し、沈殿物を濾
過，水洗，乾燥，粉砕して水酸化ニッケルを含有した水
酸化カドミウム粉末を作製した。
【００３１】水100 重量部、ファーネスブラック粉末ｂ
（重量比表面積1270 m2 ／ｇ，ＤＢＰ吸油量4.5 ml／
ｇ）５重量部、上記水酸化カドミウム粉末３重量部、ヒ
ドロキシプロピルメチルセルロース５重量部をスパイラ
ルミキサーに投入し、150 回転／分で１時間撹拌混合し
てカーボン粉末と水酸化カドミウム粉末との懸濁液を作
製した。
（重量比表面積1270 m2 ／ｇ，ＤＢＰ吸油量4.5 ml／
ｇ）５重量部、上記水酸化カドミウム粉末３重量部、ヒ
ドロキシプロピルメチルセルロース５重量部をスパイラ
ルミキサーに投入し、150 回転／分で１時間撹拌混合し
てカーボン粉末と水酸化カドミウム粉末との懸濁液を作
製した。
【００３２】これ以外は、実施例１と同様の方法で酸素
ガス吸収層を表面に持つ陰極板を得、公称容量1200 mAh
の密閉形ニッケル・カドミウム電池を作製した。
ガス吸収層を表面に持つ陰極板を得、公称容量1200 mAh
の密閉形ニッケル・カドミウム電池を作製した。
【００３３】同様に1.2 Ａ（１Ｃ）の電流で充電し、そ
の時の電池の内部圧力変化を測定した。
の時の電池の内部圧力変化を測定した。
【００３４】図２は、酸素ガス吸収層の水酸化カドミウ
ム中の水酸化ニッケル含有量と充電2.5 時間目の電池内
部圧力の関係を初期と１Ｃ充放電200 サイクル後につい
て示した。
ム中の水酸化ニッケル含有量と充電2.5 時間目の電池内
部圧力の関係を初期と１Ｃ充放電200 サイクル後につい
て示した。
【００３５】図からわかるように、酸素ガス吸収層の水
酸化カドミウム中の水酸化ニッケルを含有させることに
より、電池内部圧力は低下し、酸素ガス吸収能力が増大
している。特に、水酸化ニッケル含有量が１〜10重量％
でサイクルを重ねても電池内部圧力の上昇が少なく効果
の大きいことがわかる。
酸化カドミウム中の水酸化ニッケルを含有させることに
より、電池内部圧力は低下し、酸素ガス吸収能力が増大
している。特に、水酸化ニッケル含有量が１〜10重量％
でサイクルを重ねても電池内部圧力の上昇が少なく効果
の大きいことがわかる。
【００３６】なお、水酸化ニッケル含有量１〜10重量％
の電池における６Ａ放電容量は1100〜1150 mAhであっ
た。
の電池における６Ａ放電容量は1100〜1150 mAhであっ
た。
【００３７】［比較例２］水100 重量部、アワチレンブ
ラック粉末（重量比表面積64 m2 ／ｇ，ＤＢＰ吸油量1.
2 ml／ｇ）５重量部、メチルセルロース５重量部をスパ
イラルミキサーに投入し、150 回転／分で１時間撹拌混
合してカーボン粉末のみの懸濁液を作製した。
ラック粉末（重量比表面積64 m2 ／ｇ，ＤＢＰ吸油量1.
2 ml／ｇ）５重量部、メチルセルロース５重量部をスパ
イラルミキサーに投入し、150 回転／分で１時間撹拌混
合してカーボン粉末のみの懸濁液を作製した。
【００３８】これ以外は実施例１と同様の方法で酸素ガ
ス吸収層を表面に持つ陰極板を得、公称容量1200 mAhの
密閉形ニッケル・カドミウム電池を作製した。
ス吸収層を表面に持つ陰極板を得、公称容量1200 mAhの
密閉形ニッケル・カドミウム電池を作製した。
【００３９】同様に1.2 Ａ（１Ｃ）の電流で充電し、そ
の時の電池の内部圧力変化を測定した。充電2.5 時間目
の電池内部圧力は0.61 MPaであった。また、６Ａ放電容
量は840 mAh であった。
の時の電池の内部圧力変化を測定した。充電2.5 時間目
の電池内部圧力は0.61 MPaであった。また、６Ａ放電容
量は840 mAh であった。
【００４０】本発明で用いるカーボン粉末としては、Ｂ
ＥＴ法で測定した重量比表面積1000〜1500 m2 ／ｇ、Ｄ
ＢＰ吸油量３〜５ml／ｇのものが好適である。
ＥＴ法で測定した重量比表面積1000〜1500 m2 ／ｇ、Ｄ
ＢＰ吸油量３〜５ml／ｇのものが好適である。
【００４１】これは、次のような理由による。即ち、前
述のようにＢＥＴ法で測定した重量比表面積はガスの透
過性に関係し、ＤＢＰ吸油量は導電性に関係している。
比較例１からも分かるように、上記いずれの値も本発明
より低い場合は充分な効果が得られない。ＢＥＴ法で測
定した重量比表面積が本発明の範囲以上のものとしては
活性炭が知られているが、導電性に乏しいものである。
また、ＤＢＰ吸油量が本発明の範囲以上であると、構造
的にもろくなる。
述のようにＢＥＴ法で測定した重量比表面積はガスの透
過性に関係し、ＤＢＰ吸油量は導電性に関係している。
比較例１からも分かるように、上記いずれの値も本発明
より低い場合は充分な効果が得られない。ＢＥＴ法で測
定した重量比表面積が本発明の範囲以上のものとしては
活性炭が知られているが、導電性に乏しいものである。
また、ＤＢＰ吸油量が本発明の範囲以上であると、構造
的にもろくなる。
【００４２】なお、ＢＥＴ法とは、ガス吸着法による物
質の表面積の測定方法であり、測定されるべき物質の全
表面に吸着ガス分子を用いて単分子層を形成して表面積
を測定する方法である。
質の表面積の測定方法であり、測定されるべき物質の全
表面に吸着ガス分子を用いて単分子層を形成して表面積
を測定する方法である。
【００４３】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係るアル
カリ蓄電池用ペースト式カドミウム陰極板によれば、下
記のような優れた効果を得ることができる。
カリ蓄電池用ペースト式カドミウム陰極板によれば、下
記のような優れた効果を得ることができる。
【００４４】本発明は、陰極板表面にカーボン粉末とニ
ッケルを含有した酸化カドミウム，水酸化カドミウム，
金属カドミウム等の活物質粉末とバインダとからなる酸
素ガス吸収層を設けたので、従来のカーボンのみの導電
層を持つものにくらべ、陰極板の酸素ガス吸収性能がよ
り一層向上し、充放電の繰り返しにおいてもこの特性は
損なわれない利点がある。また、高率放電特性も改善す
ることができる。
ッケルを含有した酸化カドミウム，水酸化カドミウム，
金属カドミウム等の活物質粉末とバインダとからなる酸
素ガス吸収層を設けたので、従来のカーボンのみの導電
層を持つものにくらべ、陰極板の酸素ガス吸収性能がよ
り一層向上し、充放電の繰り返しにおいてもこの特性は
損なわれない利点がある。また、高率放電特性も改善す
ることができる。
【００４５】特に、酸素ガス吸収層にニッケルを含有し
たカドミウム活物質を存在させると、該活物質を充電時
に優先的に金属カドミウムに変化させることができ、化
学的酸素ガス吸収反応を促進させることができる利点が
ある。
たカドミウム活物質を存在させると、該活物質を充電時
に優先的に金属カドミウムに変化させることができ、化
学的酸素ガス吸収反応を促進させることができる利点が
ある。
【００４６】このような働きは、該活物質の周囲に配置
されたガス透過性に優れ、導電性の良いカーボン粉末、
即ち、ＢＥＴ法で測定した重量比表面積が1000〜1500 m
2 ／ｇ、ＤＢＰ吸油量が３〜５ml／ｇのカーボン粉末を
用いることによって補償することができる。
されたガス透過性に優れ、導電性の良いカーボン粉末、
即ち、ＢＥＴ法で測定した重量比表面積が1000〜1500 m
2 ／ｇ、ＤＢＰ吸油量が３〜５ml／ｇのカーボン粉末を
用いることによって補償することができる。
【００４７】特に、該活物質粉末に対するカーボン粉末
の混合割合を、50〜80重量％にすると、これより少ない
場合に生ずる酸素ガス吸収層の導電性が低下して、充電
時に金属カドミウムが十分生成しないことを防止でき、
またこれより多い場合に生ずる金属カドミウムによる化
学的ガス吸収の減少を防止することができる。
の混合割合を、50〜80重量％にすると、これより少ない
場合に生ずる酸素ガス吸収層の導電性が低下して、充電
時に金属カドミウムが十分生成しないことを防止でき、
またこれより多い場合に生ずる金属カドミウムによる化
学的ガス吸収の減少を防止することができる。
【００４８】更に、カドミウム活物質に含有されるニッ
ケルとして、酸化ニッケル，水酸化ニッケルのいずれか
一方又はこれらが混在したものを用いると、充放電に伴
う活物質自身の結晶の粗大化等を防止でき、サイクル寿
命を延長させることができる。特に、酸化ニッケル，水
酸化ニッケルのいずれか一方又はこれらが混在したもの
の添加量を１〜10重量％にすると、これより少ない場合
に生ずる寿命延長効果の薄れを防止でき、またこれより
多い場合に生ずる金属カドミウムによる化学的ガス吸収
量の減少を防止することができる。
ケルとして、酸化ニッケル，水酸化ニッケルのいずれか
一方又はこれらが混在したものを用いると、充放電に伴
う活物質自身の結晶の粗大化等を防止でき、サイクル寿
命を延長させることができる。特に、酸化ニッケル，水
酸化ニッケルのいずれか一方又はこれらが混在したもの
の添加量を１〜10重量％にすると、これより少ない場合
に生ずる寿命延長効果の薄れを防止でき、またこれより
多い場合に生ずる金属カドミウムによる化学的ガス吸収
量の減少を防止することができる。
【００４９】かつまた、本発明によれば、酸素ガス吸収
層内の電解液の拡散が良く、該酸素ガス吸収層の金属カ
ドミウムの放電により高率放電特性を向上させることが
できる。
層内の電解液の拡散が良く、該酸素ガス吸収層の金属カ
ドミウムの放電により高率放電特性を向上させることが
できる。
【図１】酸素ガス吸収層のファーネスブラック含有量と
電池内部圧力との関係を示す図である。
電池内部圧力との関係を示す図である。
【図２】酸素ガス吸収層の水酸化カドミウム中の水酸化
ニッケル含有量と電池内部圧力との関係を示す図であ
る。
ニッケル含有量と電池内部圧力との関係を示す図であ
る。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 黒田 泰介 東京都新宿区西新宿二丁目１番１号 新神 戸電機株式会社内
Claims (4)
- 【請求項１】 酸化カドミウム，水酸化カドミウム，金
属カドミウムの１種以上の活物質粉末を主活物質とする
活物質層の表面に、酸素ガス吸収層が設けられている陰
極板において、 前記酸素ガス吸収層がカーボン粉末とニッケルを含有し
た前記活物質粉末とバインダからなり、 前記カーボン粉末はＢＥＴ法で測定した重量比表面積が
1000〜1500 m2 ／ｇで、フタル酸ジブチル吸油量が３〜
５ml／ｇであることを特徴とするアルカリ蓄電池用ペー
スト式カドミウム陰極板。 - 【請求項２】 前記酸素ガス吸収層を構成する前記カー
ボン粉末と前記ニッケルを含有する前記活物質粉末の混
合割合は、重量比で80：20〜50：50であることを特徴と
する請求項１に記載のアルカリ蓄電池用ペースト式カド
ミウム陰極板。 - 【請求項３】 前記酸素ガス吸収層を構成する前記ニッ
ケルは、酸化ニッケル，水酸化ニッケルのいずれか一方
又はこれらが混在した形態であり、その含有量は１〜10
重量％であることを特徴とする請求項１に記載のアルカ
リ蓄電池用ペースト式カドミウム陰極板。 - 【請求項４】 前記酸素ガス吸収層を構成する前記カー
ボン粉末は、ファーネスブラックであることを特徴とす
る請求項１に記載のアルカリ蓄電池用ペースト式カドミ
ウム陰極板。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17798693A JP3371472B2 (ja) | 1993-07-19 | 1993-07-19 | アルカリ蓄電池用ペースト式カドミウム陰極板 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17798693A JP3371472B2 (ja) | 1993-07-19 | 1993-07-19 | アルカリ蓄電池用ペースト式カドミウム陰極板 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0737580A true JPH0737580A (ja) | 1995-02-07 |
| JP3371472B2 JP3371472B2 (ja) | 2003-01-27 |
Family
ID=16040538
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17798693A Expired - Fee Related JP3371472B2 (ja) | 1993-07-19 | 1993-07-19 | アルカリ蓄電池用ペースト式カドミウム陰極板 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3371472B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6242067B1 (en) | 1998-10-19 | 2001-06-05 | Tdk Corporation | Optical recording medium |
| US8087474B2 (en) | 2007-04-12 | 2012-01-03 | Makita Corporation | Hammer drill |
-
1993
- 1993-07-19 JP JP17798693A patent/JP3371472B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6242067B1 (en) | 1998-10-19 | 2001-06-05 | Tdk Corporation | Optical recording medium |
| US8087474B2 (en) | 2007-04-12 | 2012-01-03 | Makita Corporation | Hammer drill |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3371472B2 (ja) | 2003-01-27 |
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