JPS60211766A - アルカリ蓄電池用ペ−スト式負極板 - Google Patents
アルカリ蓄電池用ペ−スト式負極板Info
- Publication number
- JPS60211766A JPS60211766A JP59066980A JP6698084A JPS60211766A JP S60211766 A JPS60211766 A JP S60211766A JP 59066980 A JP59066980 A JP 59066980A JP 6698084 A JP6698084 A JP 6698084A JP S60211766 A JPS60211766 A JP S60211766A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- active material
- electrode plate
- solution
- negative electrode
- cadmium
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/62—Selection of inactive substances as ingredients for active masses, e.g. binders, fillers
- H01M4/621—Binders
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/24—Electrodes for alkaline accumulators
- H01M4/26—Processes of manufacture
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- 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
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はアルカリ蓄電池用負極板、特にペースト式カド
ミウム極に係り高性能かつ安価なカドミウム負極板を提
供することを目的とする。
ミウム極に係り高性能かつ安価なカドミウム負極板を提
供することを目的とする。
従来、アルカリ蓄電池用カドミウム負極板としては、ニ
ッケル粉末を穿孔鋼板あるいはニッケルネット等に焼結
させた多孔体基板に活物質を充填させた焼結式極板がよ
く知られている。
ッケル粉末を穿孔鋼板あるいはニッケルネット等に焼結
させた多孔体基板に活物質を充填させた焼結式極板がよ
く知られている。
この多孔体基板は、ニッケル粉末を穿孔鋼板あるいは、
ニッケルネット等に焼結させたものであり、ニッケル粉
末粒子間結合が弱く、実用上多孔度８０％程度が限界で
ある。
ニッケルネット等に焼結させたものであり、ニッケル粉
末粒子間結合が弱く、実用上多孔度８０％程度が限界で
ある。
又、これらの多孔体基板は、粒子間結合の弱い＝７ケル
粉末を保持するため常に穿孔銅板、ニッケルネット等の
ごとき芯金を必要とし、単位体積あたりの活物質の充填
量が芯金体積分だけ少なくなる欠点を有している。さら
によく知られたるごとく、この多孔体は２〜６μの微粉
末ニッケルの焼結体であり、構成される細孔は１０μ以
下の微細孔がほとんどである。このため活物質充填方法
は、溶液含浸法に限定され含浸、中和、水洗、乾燥の工
程を数回繰返し所定量を充填させなければならない。こ
のために、極板のコストアップあるいはエネルギー密度
の低下に結びついている。この欠点を除失する試みとし
て、例えは芯金をもたない耐アルカリ性金属繊維焼結体
に直接固体活物質を充填させる、いわゆるペースト式充
填方法等が検討されている。耐アルカリ金属繊維焼結体
に酸化カドミウム、金属カドミウム、ニッケル粉末等か
らなる活物質を少量のエチレングリコールと共にスラリ
ー状としたものを充填しペースト式カドミウム負極板と
するものである。ところがこの金属繊維焼結体は、従来
のシンタ一式極板の微粉末ニッケルを焼結させた多孔性
基板に比べて、細孔が約十数倍大になるためカドミウム
活物質が凝集しやすく利用率が悪い〇 本発明は活物質利用率の改善を目的とするもので、耐ア
ルカリ性金属繊維を焼結してなる多孔体基板に酸化カド
ミウムな主成物とした活物質を充填しカルボキシメチル
セルローズ、でんぷン、リグニンスルホン酸等のアニオ
ン性高分子を極板中に含有させると、カドミウムの凝集
が防止されることを見い出したものである。
粉末を保持するため常に穿孔銅板、ニッケルネット等の
ごとき芯金を必要とし、単位体積あたりの活物質の充填
量が芯金体積分だけ少なくなる欠点を有している。さら
によく知られたるごとく、この多孔体は２〜６μの微粉
末ニッケルの焼結体であり、構成される細孔は１０μ以
下の微細孔がほとんどである。このため活物質充填方法
は、溶液含浸法に限定され含浸、中和、水洗、乾燥の工
程を数回繰返し所定量を充填させなければならない。こ
のために、極板のコストアップあるいはエネルギー密度
の低下に結びついている。この欠点を除失する試みとし
て、例えは芯金をもたない耐アルカリ性金属繊維焼結体
に直接固体活物質を充填させる、いわゆるペースト式充
填方法等が検討されている。耐アルカリ金属繊維焼結体
に酸化カドミウム、金属カドミウム、ニッケル粉末等か
らなる活物質を少量のエチレングリコールと共にスラリ
ー状としたものを充填しペースト式カドミウム負極板と
するものである。ところがこの金属繊維焼結体は、従来
のシンタ一式極板の微粉末ニッケルを焼結させた多孔性
基板に比べて、細孔が約十数倍大になるためカドミウム
活物質が凝集しやすく利用率が悪い〇 本発明は活物質利用率の改善を目的とするもので、耐ア
ルカリ性金属繊維を焼結してなる多孔体基板に酸化カド
ミウムな主成物とした活物質を充填しカルボキシメチル
セルローズ、でんぷン、リグニンスルホン酸等のアニオ
ン性高分子を極板中に含有させると、カドミウムの凝集
が防止されることを見い出したものである。
以下本発明の一実施例に基づき説明する。
酸化カドミウム粉末７０〜８０ｗｔ％）金属カドミウム
粉末１０〜２０ ｗｔ％、ニッケル粉末１０ｗｔ％をよ
く混合しながらこのものに、約２ｗｔ％のカルボキシメ
チルセルロース、でんぷん、ＩＩゲニンスルホン酸から
選択されたアニオン性高分子を含むエチレングリコール
溶液を加えてスラリー状とした。しかる後、長さ数士米
の耐アルカリ性金Ｓ繊維焼結体をこのスラリー液中に連
続的に通過させ、浸透させることによって活物質を充填
した。その後６０〜８０°Ｃに極板表面付近がなるよう
に調整された赤外線ランプよりなる乾燥機中で部分的に
乾燥し、ついでローラープレスによって所定の厚みに調
整した。
粉末１０〜２０ ｗｔ％、ニッケル粉末１０ｗｔ％をよ
く混合しながらこのものに、約２ｗｔ％のカルボキシメ
チルセルロース、でんぷん、ＩＩゲニンスルホン酸から
選択されたアニオン性高分子を含むエチレングリコール
溶液を加えてスラリー状とした。しかる後、長さ数士米
の耐アルカリ性金Ｓ繊維焼結体をこのスラリー液中に連
続的に通過させ、浸透させることによって活物質を充填
した。その後６０〜８０°Ｃに極板表面付近がなるよう
に調整された赤外線ランプよりなる乾燥機中で部分的に
乾燥し、ついでローラープレスによって所定の厚みに調
整した。
厚味調整後の極板は温度１９０°Ｃの熱風乾燥機を通し
エチレングリコールを除去した。最後に極板は所定サイ
ズに切断し、ペースト式カドミウム負極板とした。
エチレングリコールを除去した。最後に極板は所定サイ
ズに切断し、ペースト式カドミウム負極板とした。
本発明における効果な鯛ぺるために、上記のようにして
作成した寸法４ｘ８ｃｍｓ厚さ０．６５鯖のペースト式
負極板および負極板より放電容量大なる２枚の正極板お
よびポリプルピレン不織布、比重１．２４の苛性カリウ
ム電解液から一般に液ダブ開放型単板セルと呼はれてい
る負極放電容量制限の電池を作成した。又前記高分子の
添加方法による効果もあわせて検討するために、活物質
中への添加量と同一量を電解液中に添加した電池も作成
した。これらの電池について１渇度２０°Ｃ１充電々流
０．２Ｃで１５時間充電した後、放電々流０．４０〜２
Ｃの６率で放電しその時の活物質利用率を表１に示した
。
作成した寸法４ｘ８ｃｍｓ厚さ０．６５鯖のペースト式
負極板および負極板より放電容量大なる２枚の正極板お
よびポリプルピレン不織布、比重１．２４の苛性カリウ
ム電解液から一般に液ダブ開放型単板セルと呼はれてい
る負極放電容量制限の電池を作成した。又前記高分子の
添加方法による効果もあわせて検討するために、活物質
中への添加量と同一量を電解液中に添加した電池も作成
した。これらの電池について１渇度２０°Ｃ１充電々流
０．２Ｃで１５時間充電した後、放電々流０．４０〜２
Ｃの６率で放電しその時の活物質利用率を表１に示した
。
表 １
上記結果より、アニオン高分子添加物は有効であり、特
に高率放電時により効果があることが分かる。かつ活物
質中へ添加した方が電解液中への添加よりも若干有効で
ある。なおアニオン性高分子添加物の種類はでんぷん〉
カルボキシメチルセルレース〉リグニンスルホン酸の順
に効果が大であった。
に高率放電時により効果があることが分かる。かつ活物
質中へ添加した方が電解液中への添加よりも若干有効で
ある。なおアニオン性高分子添加物の種類はでんぷん〉
カルボキシメチルセルレース〉リグニンスルホン酸の順
に効果が大であった。
次に添加効果の持続性を調べるために、上記電流を０．
２０１１流で１５時間充電し、１０放ｔ々流によりＯｖ
までの試験を繰り返し省なった。
２０１１流で１５時間充電し、１０放ｔ々流によりＯｖ
までの試験を繰り返し省なった。
第１図に充放電サイクルと活物質利用率の関係を示した
。Ｉは極板中にカルボキシメチルセルルーズを添加した
もの、菖は電解液中にカルボキシメチルセルローズを添
加したもの、ｌは−。
。Ｉは極板中にカルボキシメチルセルルーズを添加した
もの、菖は電解液中にカルボキシメチルセルローズを添
加したもの、ｌは−。
酢液、極板共にアニオン性添加物が無いものである。第
１図に認められるごとく、活物質に添加したものは、電
解液に添加したものより持続性が良いことがうかがえる
。
１図に認められるごとく、活物質に添加したものは、電
解液に添加したものより持続性が良いことがうかがえる
。
以上のことから、アニオン性高分子の添加は負極活物質
を向上させる上で非常に有効であり、特に活物質中への
添加がよいことが分かるＯこれらの理由なガベるために
、活物質の状態を走査型電子顕微鏡で観察したところ、
充電末金属カドミウムがアニオン性高分子の作用によっ
て微細分散され、凝集が防止されていることが判明した
０亀解液中に添加したものに持続性がないのは、対極で
酸化分解され効果を失なうためと推定される。
を向上させる上で非常に有効であり、特に活物質中への
添加がよいことが分かるＯこれらの理由なガベるために
、活物質の状態を走査型電子顕微鏡で観察したところ、
充電末金属カドミウムがアニオン性高分子の作用によっ
て微細分散され、凝集が防止されていることが判明した
０亀解液中に添加したものに持続性がないのは、対極で
酸化分解され効果を失なうためと推定される。
本発明による負極板を用いた電池では、特に高率放電特
性において優れており従来のシンタ一式負極板による電
池に比較して、２Ｃ放寛々流では、１０〜２０％優れた
特性を示した。これは高率放電における活物質の利用率
がｔ酢液の拡散に支配され、芯金なもたず大きな細孔よ
り形成された本発明の負極板は液が拡散しやすいものと
思われる。
性において優れており従来のシンタ一式負極板による電
池に比較して、２Ｃ放寛々流では、１０〜２０％優れた
特性を示した。これは高率放電における活物質の利用率
がｔ酢液の拡散に支配され、芯金なもたず大きな細孔よ
り形成された本発明の負極板は液が拡散しやすいものと
思われる。
上記した如く、本発明の負極板は高性能で安他なカドミ
ウム負極板を提供するものであり工業的価値は極めて大
なるものである。
ウム負極板を提供するものであり工業的価値は極めて大
なるものである。
第１図は充放電サイクルと活物質利用率の関係を示した
図である。 第１図 ０ １０ ２０ ８０ ４０ ５０ ６０ ７０充放電
サイクル数 （＠
図である。 第１図 ０ １０ ２０ ８０ ４０ ５０ ６０ ７０充放電
サイクル数 （＠
Claims (1)
- 耐アルカリ性金属繊維を焼結してなる多孔体基板に酸化
カドミウムを主成物とした活物質を充填しカルボキシメ
チルセルローズ、でんぷん、リグニンスルホン酸等のア
ニオン性高分子の１種もしくは２種以上を含有すること
を特徴とするアルカリ蓄電池用ペースト式負極板。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59066980A JPS60211766A (ja) | 1984-04-03 | 1984-04-03 | アルカリ蓄電池用ペ−スト式負極板 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59066980A JPS60211766A (ja) | 1984-04-03 | 1984-04-03 | アルカリ蓄電池用ペ−スト式負極板 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60211766A true JPS60211766A (ja) | 1985-10-24 |
Family
ID=13331673
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59066980A Pending JPS60211766A (ja) | 1984-04-03 | 1984-04-03 | アルカリ蓄電池用ペ−スト式負極板 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60211766A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62165860A (ja) * | 1986-01-17 | 1987-07-22 | Japan Storage Battery Co Ltd | アルカリ二次電池用カドミウム負極板の製造方法 |
| US5248571A (en) * | 1990-09-27 | 1993-09-28 | Gates Energy Products, Inc. | Cadmium electrode and cell having anti-agglomeration characteristics |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS528435A (en) * | 1975-07-09 | 1977-01-22 | Japan Storage Battery Co Ltd | Method of producing negative plate for alkaline battery |
| JPS5468938A (en) * | 1977-11-12 | 1979-06-02 | Furukawa Battery Co Ltd | Preparation of cadmium cathode for alkaline battery |
| JPS55157868A (en) * | 1979-05-28 | 1980-12-08 | Yuasa Battery Co Ltd | Paste type negative electrode plate for alkali storage battery and its manufacture |
| JPS5626364A (en) * | 1979-08-09 | 1981-03-13 | Yuasa Battery Co Ltd | Manufacture of cadmium electrode for nickel-cadmium cell |
| JPS56116272A (en) * | 1980-02-19 | 1981-09-11 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Manufacture of cadmium electrode for alkaline storage battery |
| JPS56149768A (en) * | 1980-04-18 | 1981-11-19 | Yuasa Battery Co Ltd | Sealed nickel-cadmium storage battery |
-
1984
- 1984-04-03 JP JP59066980A patent/JPS60211766A/ja active Pending
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JPS528435A (en) * | 1975-07-09 | 1977-01-22 | Japan Storage Battery Co Ltd | Method of producing negative plate for alkaline battery |
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62165860A (ja) * | 1986-01-17 | 1987-07-22 | Japan Storage Battery Co Ltd | アルカリ二次電池用カドミウム負極板の製造方法 |
| JPH0670902B2 (ja) * | 1986-01-17 | 1994-09-07 | 日本電池株式会社 | アルカリ二次電池用カドミウム負極板の製造方法 |
| US5248571A (en) * | 1990-09-27 | 1993-09-28 | Gates Energy Products, Inc. | Cadmium electrode and cell having anti-agglomeration characteristics |
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