JPS603859A - 二次電池用カドミウム電極の製造法 - Google Patents
二次電池用カドミウム電極の製造法Info
- Publication number
- JPS603859A JPS603859A JP58111482A JP11148283A JPS603859A JP S603859 A JPS603859 A JP S603859A JP 58111482 A JP58111482 A JP 58111482A JP 11148283 A JP11148283 A JP 11148283A JP S603859 A JPS603859 A JP S603859A
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- Japan
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- cadmium
- nickel
- ethylene glycol
- active material
- metallic
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- Pending
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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
- H01M4/24—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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- Engineering & Computer Science (AREA)
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- 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】
本発明は密閉型ニッケルカドミウム二次電池用カドミウ
ム電極の製造法に関するものである。
ム電極の製造法に関するものである。
繊維径４〜１００μのニッケルメッキ鉄繊維焼結結体は
ニッケル焼結体に酸化カドミウムと金属カドミウムをエ
チレングリコール等の溶剤によってスラリー状とした活
物質を充填し、不活性ガス中で乾燥させ、完全に溶剤を
除去し金属カドミウムの酸化を阻止することを特徴とす
る。
ニッケル焼結体に酸化カドミウムと金属カドミウムをエ
チレングリコール等の溶剤によってスラリー状とした活
物質を充填し、不活性ガス中で乾燥させ、完全に溶剤を
除去し金属カドミウムの酸化を阻止することを特徴とす
る。
一般に、活物質、導電材、有機溶剤等を電導性基体に塗
着乾燥されたペースト式カドミウム電極は、アルカリ電
解液中で化成操作と呼はれる充放電処理をほどこし、一
部カドミウムを残存させた状態で取り出し、水洗、乾燥
を行なった後、放電末のニッケル電極並びにセパレータ
等と共に電極に巻き込まれ、電解液を注液後封口され、
密閉型ニッケルカドミウム電池として製造されている。
着乾燥されたペースト式カドミウム電極は、アルカリ電
解液中で化成操作と呼はれる充放電処理をほどこし、一
部カドミウムを残存させた状態で取り出し、水洗、乾燥
を行なった後、放電末のニッケル電極並びにセパレータ
等と共に電極に巻き込まれ、電解液を注液後封口され、
密閉型ニッケルカドミウム電池として製造されている。
公知の如く、一部カドミウムを残存させる目的は、放電
時ニッケル極側で電池容量を制限させるためである。も
しカドミウムの残存がなく封口時すべて水酸化カドミウ
ムの場合、ニッケル電極に比較し、カドミウム電極の方
が利用率が悪いため、カドミウム極側で容量制限をうけ
る。又、ニッケル枠側は、充放電サイクルの進行に伴な
い容量劣化がほとんどない特性をもっているのに対し、
カドミウム枠側は徐々に劣化を示す特性を有する。これ
を補なうために、カドミウムを残存させるのである。
時ニッケル極側で電池容量を制限させるためである。も
しカドミウムの残存がなく封口時すべて水酸化カドミウ
ムの場合、ニッケル電極に比較し、カドミウム電極の方
が利用率が悪いため、カドミウム極側で容量制限をうけ
る。又、ニッケル枠側は、充放電サイクルの進行に伴な
い容量劣化がほとんどない特性をもっているのに対し、
カドミウム枠側は徐々に劣化を示す特性を有する。これ
を補なうために、カドミウムを残存させるのである。
このカドミウム極の劣化は、活物質の電気化学理論容量
の約６０〜８０％程度で停止し、それ以後は極端に劣化
が遅くなる。すなわち、活物質の利用率はニッケル極側
がほぼ１００％近いのに対し、カドミウム極側は６０〜
８０％程度であり、この両者の容量の均衡を保たせるた
めに、上記化成処理を行なうのである。この工程は複雑
なだけでなく、ペースト式カドミウム極は焼結式カドミ
ウム極と異なり、化成中に発生するガスによって活物質
の脱落がしばしば発生する。そのため粘性の少ない低濃
度アルカリ電解液でかつ低電流密度で長時間充電を行な
い、発生するガスがすみやかに極板外にのがれるように
するといった処決を用いたりしなければならない欠点が
ある。このような欠点を除去するために酸化カドミウム
と金属カドミウムの混合粉に、エチレングリコールを加
え混練し、スラリー状としニッケルメッキ鉄繊維焼結体
又はニッケル繊維焼結体に充填後、大気中でエチレング
リコールを乾燥し除去することが提案された。
の約６０〜８０％程度で停止し、それ以後は極端に劣化
が遅くなる。すなわち、活物質の利用率はニッケル極側
がほぼ１００％近いのに対し、カドミウム極側は６０〜
８０％程度であり、この両者の容量の均衡を保たせるた
めに、上記化成処理を行なうのである。この工程は複雑
なだけでなく、ペースト式カドミウム極は焼結式カドミ
ウム極と異なり、化成中に発生するガスによって活物質
の脱落がしばしば発生する。そのため粘性の少ない低濃
度アルカリ電解液でかつ低電流密度で長時間充電を行な
い、発生するガスがすみやかに極板外にのがれるように
するといった処決を用いたりしなければならない欠点が
ある。このような欠点を除去するために酸化カドミウム
と金属カドミウムの混合粉に、エチレングリコールを加
え混練し、スラリー状としニッケルメッキ鉄繊維焼結体
又はニッケル繊維焼結体に充填後、大気中でエチレング
リコールを乾燥し除去することが提案された。
しかしながら大気中でエチレングリコールを乾燥し除去
する方法は金属カドミウムが数μ〜十数μの微細な粒子
で非常に活性であるので、大気中の酸素と容易に結合し
、２２０℃以上では急激に酸化が進行する為金属カドミ
ウムが完全に酸化カドミウムに変化する。それ故にエチ
レングリコールの乾燥のためには２２０℃以下の温度で
乾燥する必要がある。又、エチレングリコールが電池中
に存在すると、正極の充電効率を態化させるといった欠
点があり、エチレングリコールを完全に除去する必要が
ある。そのためには、乾燥に長時間を要する。長時間乾
燥において金属カドミウムの３０〜４０％が酸化され、
添加した活性な金属カドミウムが失なわれる欠点がある
。
する方法は金属カドミウムが数μ〜十数μの微細な粒子
で非常に活性であるので、大気中の酸素と容易に結合し
、２２０℃以上では急激に酸化が進行する為金属カドミ
ウムが完全に酸化カドミウムに変化する。それ故にエチ
レングリコールの乾燥のためには２２０℃以下の温度で
乾燥する必要がある。又、エチレングリコールが電池中
に存在すると、正極の充電効率を態化させるといった欠
点があり、エチレングリコールを完全に除去する必要が
ある。そのためには、乾燥に長時間を要する。長時間乾
燥において金属カドミウムの３０〜４０％が酸化され、
添加した活性な金属カドミウムが失なわれる欠点がある
。
本発明はこれら乾燥方法の改良に関するもので、酸化カ
ドミウムと金属カドミウムの混合粉末にエチレングリコ
ールを加え混練しスラリー状となったものをニッケル繊
維焼結体又はニッケルメッキ鉄繊維焼結体に充填後、ア
ルゴル、チッソ等の不活性ガス雰囲気中で金属カドミウ
ムの融点以下でエチレングリコールを除去する。
ドミウムと金属カドミウムの混合粉末にエチレングリコ
ールを加え混練しスラリー状となったものをニッケル繊
維焼結体又はニッケルメッキ鉄繊維焼結体に充填後、ア
ルゴル、チッソ等の不活性ガス雰囲気中で金属カドミウ
ムの融点以下でエチレングリコールを除去する。
本発明の方法により得られた極板活物質中の残存金属カ
ドミウム量はペースト配合に使用した金属カドミウム量
の９０〜９５％である。５〜１０％の金属カドミウムが
ペースト混練、練塗中に生じたものである。以上の様に
本発明は金属カドミウムの醸化を押えることが出来るの
で極板中に必要量の金属カドミウムを作り込むのが容易
である。しかもカドミウムの融点以下の高温度で乾燥処
理できるので短時間にエチレングリコールを除去するこ
とができる長所がある。
ドミウム量はペースト配合に使用した金属カドミウム量
の９０〜９５％である。５〜１０％の金属カドミウムが
ペースト混練、練塗中に生じたものである。以上の様に
本発明は金属カドミウムの醸化を押えることが出来るの
で極板中に必要量の金属カドミウムを作り込むのが容易
である。しかもカドミウムの融点以下の高温度で乾燥処
理できるので短時間にエチレングリコールを除去するこ
とができる長所がある。
ここで乾燥温度を金属カドミウムの融点以下にする理由
は、金属カドミウムが数μ〜十数μの微細な粒子で大き
な表面積を有しているのを溶融によって減少させないた
めである。本発明の極板は、化成処理をうけることなく
、ニッケル極、セパレータ等に共に看き込み、電解液を
注液したのち封目することによって密閉型ニッケルカド
ミウム電池とする。
は、金属カドミウムが数μ〜十数μの微細な粒子で大き
な表面積を有しているのを溶融によって減少させないた
めである。本発明の極板は、化成処理をうけることなく
、ニッケル極、セパレータ等に共に看き込み、電解液を
注液したのち封目することによって密閉型ニッケルカド
ミウム電池とする。
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７０％、金属カドミウム３０％を混合撹
拌し、この混合粉末に２０％のエチレングリコールを加
えて混練してスラリー状とする。しかる後、繊維径が４
〜１００μのニッケルメッキ鉄繊維焼結体よりなる数十
米の高多孔度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させる。そ
の後アルゴンガス雰囲気で温度が６０〜８０℃である乾
燥処理檀で部分的に乾燥させ、ついでローラープレスに
よって所定の厚みにされる。厚味調整ローラーを通過し
た極板は、温度２５０℃でアルゴンガス雰囲気乾燥炉に
よりエチレングリコールを完全除去される。最後に極板
は、希望する電池サイズに見合った寸法に切断される。
拌し、この混合粉末に２０％のエチレングリコールを加
えて混練してスラリー状とする。しかる後、繊維径が４
〜１００μのニッケルメッキ鉄繊維焼結体よりなる数十
米の高多孔度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させる。そ
の後アルゴンガス雰囲気で温度が６０〜８０℃である乾
燥処理檀で部分的に乾燥させ、ついでローラープレスに
よって所定の厚みにされる。厚味調整ローラーを通過し
た極板は、温度２５０℃でアルゴンガス雰囲気乾燥炉に
よりエチレングリコールを完全除去される。最後に極板
は、希望する電池サイズに見合った寸法に切断される。
次に、従来法の大気中での乾燥と本発明でのアルゴンガ
ス雰囲気での乾燥及び乾燥温度と乾燥時間による活物質
中の残存金属カドミウム量との関係を表に示した。
ス雰囲気での乾燥及び乾燥温度と乾燥時間による活物質
中の残存金属カドミウム量との関係を表に示した。
上記結果から明らかなように、本発明による乾燥方法に
よればほとんど金属カドミウムが酸化されない。
よればほとんど金属カドミウムが酸化されない。
上表による乾燥条件による負極板と従来の化成処理によ
って完全放電されたシンター式正極板、並びにポリプロ
ピレン不織布よりなるセパレータ等を用いて巻き込んだ
後、電槽に挿入する。その後、水酸化カリウム、水酸化
リチウム、水酸化ナトリウム等のアルカリ性水溶液を注
液し封口する。封口後電池を一昼夜放置し電解液と電極
との親和性をもたした後、充放型を行ない完成電池とす
る。
って完全放電されたシンター式正極板、並びにポリプロ
ピレン不織布よりなるセパレータ等を用いて巻き込んだ
後、電槽に挿入する。その後、水酸化カリウム、水酸化
リチウム、水酸化ナトリウム等のアルカリ性水溶液を注
液し封口する。封口後電池を一昼夜放置し電解液と電極
との親和性をもたした後、充放型を行ない完成電池とす
る。
このように完成されたＣ型サイズの密閉型ニッケルカド
ミウム電池により常温における寿命を調べたところ、図
に示すごとくである。表のＡ、Ｂの負極板を用いた電池
Ａ、Ｂは、エチレングリコールが完全に除去されていな
い為陽極の充電効率が低下し電池容量が劣化している。
ミウム電池により常温における寿命を調べたところ、図
に示すごとくである。表のＡ、Ｂの負極板を用いた電池
Ａ、Ｂは、エチレングリコールが完全に除去されていな
い為陽極の充電効率が低下し電池容量が劣化している。
又表のＣ，Ｅ、Ｇの負極板を用いた電池Ｃ．Ｅ。
Ｇは金属カドミウム量が少ないために負極制限となって
いる。しかしながら表の本発明の負極板Ｄ、Ｆ、Ｈを用
いた電池は、容量、並びに寿命共に優れていることが判
明した。
いる。しかしながら表の本発明の負極板Ｄ、Ｆ、Ｈを用
いた電池は、容量、並びに寿命共に優れていることが判
明した。
以上のごとく、本発明は金属カドミウムの酸化がほとん
どおこらず、エチレングリコールが完全除去されるため
、容量、寿命等においても優れた特徴をもっており工業
的価値は大である。
どおこらず、エチレングリコールが完全除去されるため
、容量、寿命等においても優れた特徴をもっており工業
的価値は大である。
図は本発明電池と従来電池の寿命比較特性曲線図である
。 出願人 ＃！Ｊ浅電池株式会社
。 出願人 ＃！Ｊ浅電池株式会社
Claims (1)
- 繊維径４〜１００μのニッケルメッキ鉄繊維焼結体又は
ニッケル繊維焼結体に酸化カドミウムと金属カドミウム
をエチレングリコール等の溶剤によってスラリー状とし
た活物質を充填した後、アルゴン、窒素等の不活性ガス
雰囲気で金属カドミウムの融点以下の温度で乾燥するこ
とを特徴とする二次電池用カドミウム電極の製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58111482A JPS603859A (ja) | 1983-06-20 | 1983-06-20 | 二次電池用カドミウム電極の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58111482A JPS603859A (ja) | 1983-06-20 | 1983-06-20 | 二次電池用カドミウム電極の製造法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS603859A true JPS603859A (ja) | 1985-01-10 |
Family
ID=14562371
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58111482A Pending JPS603859A (ja) | 1983-06-20 | 1983-06-20 | 二次電池用カドミウム電極の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS603859A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6386259A (ja) * | 1986-09-29 | 1988-04-16 | Shin Kobe Electric Mach Co Ltd | ニツケル・カドミウム電池用陰極板製造方法 |
| US5248571A (en) * | 1990-09-27 | 1993-09-28 | Gates Energy Products, Inc. | Cadmium electrode and cell having anti-agglomeration characteristics |
-
1983
- 1983-06-20 JP JP58111482A patent/JPS603859A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6386259A (ja) * | 1986-09-29 | 1988-04-16 | Shin Kobe Electric Mach Co Ltd | ニツケル・カドミウム電池用陰極板製造方法 |
| US5248571A (en) * | 1990-09-27 | 1993-09-28 | Gates Energy Products, Inc. | Cadmium electrode and cell having anti-agglomeration characteristics |
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