JPS59196564A - 非焼結式カドミウム陰極板の製造方法 - 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】 （イ）産業上の利用分野 本発明は酸素ガス吸収性能乞改良し九非廃結式カドミウ
ム陰極板の製造方法に関する。

（ｑ　従来技術 従来よりカドミウム陰極板は大別して焼結式と非焼結式
による製造方法が採用さｎている自一般に焼結式はニッ
ケル粉末を主成分とＴるスラＩＪ　＋な極板芯体に塗着
後焼結して傅７ｔニッケル多孔体を基板とじて、この基
板にカドミウム塩溶液を含浸しπ後、アルカリ処理、水
洗、乾燥の一巡の作業を数回繰り返Ｔことによりカドミ
ウム活物質を充填して製造さｎており、極板性能が優れ
たものである。しかし、その反面作業工程が複雑であＶ
。

製造ＶＣ長時間を要し、また電力及び水を多量に用いる
ｔ（め製造コストが増大Ｔるという問題点？有している
。

非焼結式は、一般にカドミウム活物質粉末、糊料、繊維
及び水あるいは有機溶媒全混練し、ペースト状として極
板芯体にペースト乞塗着乾燥して疲遺されており１作業
工程が簡単であり、製造時開及び製造コスト’２低く抑
えられるものである。

しかしながら、非焼結式陰極板は焼結式陰極板に比し・
ｅｘガス吸収性症が劣るため、酸素ガスが発生し易い大
′屯流による充゛嘔、及び酸素ガス吸収性能が低下゛ｆ
る低温下での光暇には適して層るとは言えなかった。こ
の理由は次の様にちえら詐る。

焼結式カドミウム陰極板の場合は、ニッケル多孔体中に
カドミウム活物質を充填しているため、焼結ニッケルを
導電体として活物質の光′屯は甑板内で均一に行なわＴ
′Ｌ、溝光゛纜となった陽極板から発生する酸素ガスと
接触し易い陰極板表面には、光電によって生成された金
属カドミウムが存在し。

酸素ガスと陰極板とが接触すると１丁みやかにＣｃＬ＋
晃０２４−Ｈ２０→Ｃｄ（ＯＨ）２の（９！、素ガス消
費反応が起こりｅ累ガスが吸収さｎる。こｎに対して非
焼結式カドミウム陰極板の場合は、極板内の導電性が悪
く、芯体乞通じてのみ活物質の光電が行なわれるｔめ、
極板芯体から。

離ｎた陰極板表面には充電状態の金属カドミウムが存在
し難く、放電状態の水酸化カドミウムが存在するため、
酸素ガスは通気性の悪い極板表面層全通過し、極板内部
の金属カドミウムと接つして初めて吸収さ几る・よって
非焼結式カドミウム極板の酸素ガス吸収性能は低くなる
。

而して前述の酸素ガス吸収性能乞同上さぜる友めにカド
ミウム陰極板の化成乞行ない活物質全活性化Ｔる方法、
及び活物質ペースト中に導電材乞添加して充電によって
極板内に金属カドミウム乞均−に生成させる方法が提案
さｎている。しかし。

前者の方法は化成を行なうため作業工程及び製造コスト
が増大して非焼結式極板の特徴が半減してしまい、後者
の方法の様に導電材を用いた場合には、水素過電圧が低
いことから電池内部で吸収できない水素ガスが発生−Ｃ
る要因となる。

（ハ）発明の目的 本発明はかかる点に鑑み金属カドミウム、電解液及び酸
素の固液気の三相界面を適当に存在させ得ることが、陰
徐板の酸素ガス吸収性能を効果的に同上させる要因であ
ると考え、活物質問の空隙Ｙ大きくてることにより通気
性Ｚ艮くし、極板中央部に多く存在Ｔる金属カドミウム
と゛電解液及び酸素ガスの三相界面を得や丁いものとし
１作業工程？大幅に増加することなく酸素ガス吸収性能
Ｙ同上させるカドミウム１宣極板？製造Ｔること？目的
とＴる。

に）発明の構成 本発明はカドミウムあるいはカドミウム化合物Ｙ主成分
とし、加熱（ｃ、Ｊｌ、つて発泡する球状樹脂が　　　
　　・混合さｎたペーストＹ導電芯体に塗着後、加熱。

乾燥するものである・ （ホ）実施例 極板内の活物質問の空隙？大きくてる方法には。

ペースト中に酸化カドミウム又は水酸化カドミウムの大
きな粒子？添加する方法があるが、活物質の粒子径が大
きくなるほど活物質の充填量ｒ対する反応表面積が減少
し極板容量は小さくなる。そこで本発明者は寅験研究の
結果、前記空隙を大きくてる方法として、後処理Ｉ／Ｃ
，ｃつて除去さ扛空隙を生むスペーサ馨活物質ペースト
に混入させる方法が効果的であること？つきとめた。

以下に前記スペーサとしてメチルメタアクリレートとア
クリロニトリルとの共重合体によＶ発泡剤の殻壁が形成
され１０〜２０ミクロンの球形乞有する松本油脂（株）
製のマイクロスフェアビ用い１本発明の一実施例な示す
。

酸化カドミウムＩＬｌＯ重量部に賃イクロスフェア１重
を部、化学繊維０．５重量部、メチルセルロース１重景
部及びエチレングリコール２５］１１ｔｇｔ加え良く混
練しペースト状活物質２作成し、パンチング鉄板にニッ
ケルメッキを施した厚さ０．１−の導電芯体に＠記ペー
スト状活物質な厚さ０．８重ｍ塗着した後、１５０°Ｃ
で６０分間乾燥してエチ１／　ンクＩＪ　ｊ−ルの蒸発
及びマイクロスフェアの発泡を行ないカドミウム陰極板
を製造した。この極板にはマイクロスフェアの占めてい
た残空聞及びマイクロスフェアの破ｎた膜が残存する。

こうして製造さｎた陰極板？所定寸法に切断して、ニッ
ケル陽極板と共に電池外装缶に組み込み、電解液に比重
１．６０の水酸化カリウム水溶液音用いて。

公称容量１２ＵＯｍＡＨの密閉形ニッケルーカドミウム
゛屯池ビ作成した。この電池乞へとＴる。また比較のた
めに前記゛電池Ａの製造方法に於いて。

ペースト状活物質の構成物からマイクロスフエアン除き
、その他の条件は同一で蓋閉形ニッケルーカドミウム電
池を作製した。この電池をＢとＴる。

この電池へ及びｓｙ夫々２０℃に於いて４００ｍＡで光
電し′電池の円部ガス圧乞測定した。第１図に光電時間
と′電池の内部ガス圧との関係を示し。

第２図及び第３図に電池Ａ及び８に用いたカドミウム陰
極板の概略的説明図を示す６第２図及び第６図に於いて
１．１）は未充電活物質層、（２）は充電活物質層、（
３）は嘔極芯体である。第１図から明らかな様に電池Ａ
は電池Ｂ　ＶＣ比し、内部ガス圧が半分程度低下してい
る。この理由は、電池Ｂではカドミウム陰極板表面の未
光電活物質層（１）の空隙が小さく通気性が悪いため、
陽極板から発生でる酸素ガスが光゛屯活物質屑１２１ｆ
Ｃ到達し難く、陰極板の酸素ガス吸収針が少ないのに対
し、電池Ａではカドミウム陰極板表面の未放電活物質層
ｉｌ＋の空隙が大きく通気性及び保液性が同上し、酸素
ガスが充電活物質層（２１内に入り込んで充電状態であ
る金属カドミウムと電解液及び酸素カスとの三相界面が
形成され易くなったため、カドミウム陰極板の酸素カス
吸収性症が１川上したからと考えら扛る。

次にマイクロスフェアの添加率とカドミウム陰極板の空
隙率との関係乞測定した。この結果を下表に示Ｔ０尚、
添加率は酸化カドミウムに対するマイクロスフェアの割
合で示Ｔ。

表、Ｊ、りわかる様にマイクロスフェアの添ｊＪｌｌｌ
量の増加に＃なって空隙率も増加している・しかし。

この添加量にも限度があり、添加率が６係を越えると活
物質の結着力の低下が大きくなり、活物質の芯体からの
脱落及び活物質の膨張による極板の厚みの不均一化が生
じる・したがって、マイクロスフェアを発泡剤に用いた
場合は、その添７ＪＩ量を酸化カドミウム量に対して６
係以内である必要がある・尚マイクロスフェアは１５０
’Ｃから発泡し始め、５分間行なうとはとんどが発泡Ｔ
る＠また。

ペースト中の含水量及び乾燥沁時間によって若干具なる
が、２５０’Ｃ以上になるとマイクロスフェアの発泡膜
の収縮及び補強用の化学繊維の軟化、収縮が起こり活物
質の結着性が悪化する。

（へ）発明の効果 本発明は加熱によって発泡Ｔる球状樹脂をベースト中に
混合させて加熱、乾燥により、前記球状樹脂を発泡させ
てカドミウム陰極板中の空隙音大きく５１通気性及び保
液性Ｚ向上させることで。

作業工程を大幅に増加することなく、酸素ガス吸収性能
が同上しｔカドミウム陰極板が得らｎる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は逆電時間と電池の内部ガス圧との関係を示す図
面、第２図は本発明によるカドミウム陰極板の概略的説
明図、第６図は従来のカドミウム陰極板の概略的説明図
Ｇ 第１図 丸　艷　吋　閉　（ｑＰわ 第２図　　　　　　　　　　第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）　　カドミウムあるいはカドミウム化合物乞主成
   分とし、ｊＪｌｌＩ熱ＩＣよって発泡下る球状樹脂が混
   合さｆ′Ｌｆｃペーストを導電芯体に塗着後、７ＪＯ熱
   乾燥することを特徴とＴる非焼結式カドミウム陰極板の
   製造方法＠