JPS5927478A - 密閉式ニツケルカドミウム電池 - 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】 本発明は、苛性カリ水溶液等のアルカリ性水溶液を電解
液とし、ニッケル酸化物等を正−活物質とし、カドミウ
ム゛及びその水酸化物等を貴石活物質とし、これらの正
・負両陽板がセパレータを介して互いに対向するように
して金属製電池ケースに封入された密閉式ニッケルカド
ミウム電池に関するもので、その目的とするところは、
前記工商にカドミウム水酸化物等からなる電極を電気的
に接続することにより電池が過放電されＴこときに、正
極から水素が発生する時間を遅らせ電池の損傷を防ぐこ
とにある。

ニッケルカドミウム電池を過充電すると正商からは酸素
が、貴重からは水素ガスが発生する。

そこで密閉式ニッケルカドミウムを池においては負１容
量を正ｌ！ｌＩ容量の１．２〜８倍にすることにより充
電末期にはまず正−より酸素ガスが発生するようにし、
この発生した酸素ガスを充電され１こ負画によって吸収
し、酸素ガス発生によって電池の内圧が上昇するのを防
ぐとともに酸素ガスを吸収し１こ負甑が再び放電状態に
もどることにより貴重の充電が一定以上進まないように
して過充電による貴重からの水素ガス発生も防止してい
る。

このような容量をもつ密閉式ニッケルカドミウム電池を
数セルないし数十セル直列につなぎ負荷に接続して放電
するともつとも容量の少ない電池は放電を終了しｆこの
ちまだ容量の残っている他の電池によって過放電される
。

その場合、先に述べＴこ正・負容量の差から正画の万が
先に過放電状態となり水素ガスが発生する。

この水素ガスは電池内でほとんど吸収されない１こめ電
池の内圧が上昇し、電池ケースのふくれや安全弁又は、
封口部からのガスモレをおこす。

このことは、電池特性の悪化をまねくのみならず最悪の
場合、破裂あるいは爆発等をおこす危険性がある。よっ
てＭ、池の過放電によるガス発生は絶対に避けねばなら
ない。

従来用いられてき１こ密閉式ニッケルカドミウム電池の
過放電に対する対策としては、圧動活物質中に対−物質
であるカドミウム酸化物を混入させるというアンチポー
ラ−メソッドとよばれる方法（例えば特許出鴫公告昭８
５−２３２０等うや過放電により発生する水素ガスや酸
素ガスを触媒反応によって再び水にもどす等の方法があ
る。

しかし、前者のアンチポーラ−メソッドでは、正画活物
質中に混入する水酸化カドミウムが電気不良導性である
１こめ、これを一定以上加えると圧動の充放電特性が悪
化するという欠点があっｒコ。

ま１こ後者の触媒方式はパラジウム等の高価な貴金属を
触媒として用いなければならないという欠点があつ１こ
。

本発明は従来法のもつこれら欠点を除去するものである
。本発明は原理としては、アンチポーラ−メソッドと同
様であるがカドミウム水酸化物を正画活物質中に混入す
るのではなく、過放電対策用の専用電融として正極に電
気的に接続才ろことを特徴としている。

これにより正画の充・放電特性を悪化させることなしに
充分な過放電対策がとれるものである。

まｒ、この過放電対策用ｔｍは負舐と同内容のものであ
るから、その製造は龜めて容易である。

次に本発明の原理を述べろ。

前に述べた如く一般に密閉式ニッケルカドミウム電池は
１囁制限として設計されている。

よって過放電による転極は正極からおこる。

即ち正常な電池の放電反応が ｔ＋ＨＭ　　Ｎ１（ＪＯｌ（＋ｌ１ｚＯ＋ｅ−＋Ｎ１（
ＯＨ，Ｈ＋　ＯＪ’Ｉ　　−−（１１式（ｌｔｉ！ｆｉ
　　Ｃｄ　＋２ｏｎ　　−＋０ｄ（ＯＨ）２＋　２ｅ　
　　　＋・（２１式であるのに対し、正置が転廊すれば （＋ｌ　ＦＩＵ　　２ｆ１２０　＋　２　ｅ　　’　１
１１↑＋２　（ＪＨ−・−ｄｌｌ１式なろ反応がおこり
、正極より水素ガスが発生する。

更に過放電が進むと貴石も転晩し、 （−＋　ｈ　２０Ｈ−一［！０＋　２０２↑＋２　ｅ　
＝−ｉ４１　銚なる反応がおこり、貴石から酸素ガスか
発生する。

しかし、本発明にもとつ区、密閉式ニッケルカドミウム
ＹＰＬ池の場合は正画で（１）式の反応が終了したのち
ｆこだちに（８）式の反応にうつるのでなく、正画に電
気的に接続された過放電対策用水酸化カドミウムｆ［ｌ
の還元反応、即ち （＋ｌ啄０ｄ（ＯＨ）Ｐ＋２ｅ−＝Ｏｄ＋２０Ｈ−−−
曲（５１式なる反応がおこり、この反応が終了するまで
正極からの水素発生はおこらない。

よって過放電時の正画からの水素ガス発生を防止オる１
こめには過放電対策用水酸化カドミウム電画の容量を予
想されろ過放電深さに対して必要かっ充分な程度の量に
すればよい。

ここでアレチポーラーメソソドを用いｆこ１！Ｍと木５
− 発明にもとすく過放電対策をおこなつＴ二電池の放電特
性を比較してみる。

比較に用いた電池は公称容量１００ｍ１石の密閉式ニッ
ケルカドミウム電池で、正画理論容量はｌ　２Ｑ　ｍｋ
ｆｌである。

このときアンチポーラ−メソッドを用い１こ電池では２
５ｍＡＨの水酸化カドミウムを正画活物質中に混入し、
本発明にもとづく方法では理論容量が同様に２５ｍＡＨ
の水酸化カドミウムからなる電画を正画に電気的に接続
し１こ。このときそれぞれの電池をＩＣで放電し１こと
きの放電特性を第１図に示す。図中（Ｉｌ　ｊｉ本発明
にもとづく電池の放電特性を示しくＩＩ）は従来品の電
池のそれを示す。従来の電池は内部抵抗が大きいため放
電電圧が低くなっている。本図より本発明にもとづく電
池がアンチポーラ−メソッドを用いた電池に比しすぐれ
た放電特性を有オろとわかる。

次に本発明による過放電対策用水酸化カドミウム酸化物
を組込んだ密閉式ニッケルカドミウム電池の一実施例と
して偏平型電池に適用し１こ例を第２６− 図に示す。図中（１１（２＋はそれぞれ正・負両唯仮を
示す。（８）はセペレータ−、（４１，（５１は正　負
両ＴＴｌ池ケースを示ｔ０ここで（６）が本発明にもと
づ（過放電対策用水酸化カドミウム電融で、正極（１）
と！気的に接続さイｔている。

次に本発明にもとづく過放電対策用水酸化カドミウム１
！画をそなえ１こ密閉式ニッケルカドミウム電池（公称
容′！ＩｋＩ　Ｑ　Ｑ　ｍ紐）と従来品の過放電対策用
水酸化カドミウムを陽をもＴこない密閉式ニッケルカド
ミウム電池（公称容量ＩＱＱｍＡｌ（Ｊとを０．１０　
ｍ　Ａで過放電しＴコときの電池電圧変化及び電池円圧
変化を第８図に示す。

図中（Ｉｌは本発明にもとづくＷＬ池、（Ｕは従来品の
電池を示す。

本図より本発明にもとづくを池では過放電時に電池の端
子電圧が水酸化カドミウムの充放電時の過Ｗ圧の差であ
る一６０ｍＶを示し電池内圧の上昇がみられないのに対
し従来品では電池の端子電圧が正置での水素発生をうか
がわせる一１５ＱｍＶを示しいちぢるしく円圧が上昇し
ている・ このことから本発明にもとづ＜ｔａは従来品の電池とち
がい過放電時に電池内で水素ガスを発生しないというこ
とがわかる。

以上述べ１こ如く、本発明は密閉式ニッケルカドミウム
電池の信頼性、安全性を高めろ上できわめて有用であり
、その工業的価値はきわめて大である。

尚、本発明は実施例で説明した偏平型電池はもちろん円
筒型、角型等のあらゆる形状の密閉式ニッケルカドミウ
ム電池に適用できるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明電池と従来の電池との放電特性の比較を
示し１こ図である。 第２図は本発明の一実施例を示す電池の断面図である。 第８図は本発明電池と従来を池について、過放電時の！
池端子電印及び電池内圧を比較しｆコ図である。 １・・・・・　ニッケル水酸化物などからなる正馳。 ２・・・・・　カドミウム及びその水酸化物などからな
る買置、　　　８・・・・・　セパレーター。 ４・・・・・・正極を部ケース、５・・・・・・負四電
池ケース。 ６・・・・・・過放電対策用水酸化カドミウム電極。 ７．７・・・・・ｔｔｉリード、　　８・・叩バッキン
グ。 ■・・・・・本発明品、■［・・曲従　来　品。 　９一 方　１　図 ′７ｒ　７　図 −７１６４

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 苛性カリ水浴液等のアルカリ性水溶液を電解欣とし、ニ
   ッケル水酸化物等を活物質としｆこニー板とカドミウム
   及びその水酸化物等を活物質とし１こ負画板とがセパレ
   ータを介して互いに対向するようにして金属製電池ケー
   スに封入されｆこ密閉式ニッケルカドミウム電池におい
   て前記正商にフＪドミウム水酸化物等からなる電画を電
   気的に接続しｆこことを特徴とする密閉式ニッケルカド
   ミウム電池。