JPS612271A - 円筒密閉型ニツケル−カドミウム蓄電池用負極板 - 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】 産業上の利用分野 本発明は、円筒密閉型ニッケル−カドミウム蓄電池用負
極板に関する。

従来例の構成とその問題点 従来、円筒密閉型ニッケル−カドミウム蓄電池用負極板
は、その製造過程から大別して次の２つの方式がある。

その１つはいわゆる焼結式と呼ばれる方式で得られる負
極であり、ニッケル粉末のスラリーを導電性の芯材上に
塗着し、これを焼結して多孔性の基板を製造し、その微
孔内に水酸化カドミウムを化学的、電気化学的、或いは
双方を用いて充填し、活物質化して負極とする方式であ
る。この方式の負極の場合、最終的に負極板全体に導電
体としての基板の占める体積が大きいことから、基板の
微孔内に入った活物質の利用率が高いという長所をもつ
反面、絶体的に充填される活物質の量が制限されるとい
う欠点をもつ。

もう一方に非焼結式あるいはペースト式と呼ばれる方式
によって得られる負極がある。これは焼結式の活物質充
填方法の場合に主に硝酸カドミウムなどのカドミウム塩
の水溶液を用いるのとはちがって、酸化カドミウム、或
いは水酸化カドミウム、金属カドミウム等の粉末を直接
、物理的な手段で導電性基体に保持させる方式のもので
ある。

つまり、酸化カドミウム等を主体とする活物質を水ある
いは有機溶媒で練合してペースト状となし、導電性の芯
材に塗着して負極板とする方式によるものである。この
方式によれば、極板中に大きな容積を占める基板がない
ので、活物質の量を焼結式と同じ極板容積で増加するこ
とができる利点がある。しかし焼結式の極板に見られた
ように活物質の周囲に導電性基板がないことから活物質
の利用率は焼結式に比べて著しく劣る欠点がある。

そとで利用率向上を目的として、カドミウム活物質中に
カーボニルニッケル粉末等の導電性の徽粒子を含有する
極板が提案されているが、焼結式負極板のような導電性
ネットワークが不十分であり、やはり利用率の点では劣
る。

また近年、社会的ニーズとして高答量の電池が求められ
ており、それに伴ってニッケル正極板の高容量化が進ん
でいる。円筒密閉型ニッケル−カドミウム蓄電池の場合
、その電池設泪上、正極と負極のバランスが重要であシ
、正極の高容量化に比例して負極の容量を増していく必
要がある。

非焼結式の負極の場合、充填容量が多いことから電池の
高容量化には適しているが、前述した負極板では非焼結
式の長所が十分に発揮されないという問題点がある。

発明の目的 本発明は、」二記従来例の問題点を解消し、非焼結式負
極板であり、かつ高い利用率を有することを目的とする
。

発明の構成 本発明は、上記目的を達成するプζめ、酸化カドミウム
寸たは水酸化カドミウムを主体とする活物質中に、鱗片
形状のニッケルフレー久を含むものであり、奸計しくは
全活物質に対して５〜２５重量％含むことを特徴とする
非焼結式の円筒密閉型ニッケ／ｌ／　−７’Ｊ　（パＳ
ウム蓄電池の負極板である。

このようにすることで非焼結式カドミウム負極板であっ
ても、その活物質利用率を焼結方式のカドミウム負極板
と同等あるいはそれ以上のレベルまで向上させ、結果と
してカドミウム負稜の高容量化を図ることができた。

実施例の説明 平均粒径約２μｍの酸化カドミウム粉末５００ｇと、平
面的平均径約２５μｎ７、厚さ０．８μｎ７の鱗片形状
のニッケルフレーク１００９とからなるペースト状とす
る。このペース）　ヲ厚すｏ、ｏ　７ａｍのニッケル鍍
鋼穿孔板の両面に塗着したのち、１１０’Ｃにて１時間
乾燥する。乾燥後約０．６６１ＲＭの厚さとし、濃度２
０％のか性カリ水溶液中で充。

放電する、いわゆる化成を行ない、次いで水洗、乾燥す
る。これを固形分濃度約２重量％のフッ素樹脂の水性懸
濁液中に３０秒間侵潰した後乾燥し、幅３９μ、長さ８
ＱＩＩｌｌ）に切断して負極を得た。

々おこの実施例とは別に実施例における混合粉末の組成
中のニッケルフレーク１０ｏｙ、をすべてカーボニルニ
ッケル粉末に置き換えた従来方式の非焼結式カドミウム
負極を作製した。

この実施例、及び従来方式の非焼結式々らびにこれと同
体積さもつ焼結式力１”　ミウム負極を準備し、この極
板を濃度３０％のか性カリ液中で１００ｍＡで１５詩間
充電、５００ｍＡで３時間放電という充放電ザイクルを
５サイクル行い、５サイクル目の活物質の利用率を比較
した。

その結果を次表に示す。

すなわち、麟１−１形状のニッケルフレークを含む負極
板の利用率が焼１）、１１式と同等であり、従来のカー
ボニルニッケル粉末をノ！４雷材とＩ−で含むカドミウ
ム負極板よりも優れた特１イ１をもつことが判明した。

これは、図すに示すようにカーボニルニッケル粉末のよ
うに微細な導電材を用いた場合、その導電性は点の接触
でしか保つことができず、またカーボニルニッケル粉末
が力１’ミウム粉末にとりこまれて孤立するといった状
態にもなり、導電材としての多量用いなくイはならなく
、導電効率が悪いのに比べて、ニッケルフレークの場合
はその導電性を線あるいは面によって保つことができる
のに加え、ニッケルフレークどうしの互いの接触も多く
なるためであると考えられ、これが焼結式と同等あるい
はそれ以上の高い利用率を生じる結果と力っている。

非焼結式カドミウム負極板へのニッケルフレーク含有量
としては図のａに示すようにニッケルフレークを５重量
係以上加えると著しく利用率が向上し、含有量を増すに
つれて利用率向」−の傾向にある。しかし含有量を２５
重量係以上にすると、カドミウム負極板中に占めるニッ
ケルフレークの体積の増大のためカドミウム量がイ・ｇ
りｊ的に減少させられ負極板としての実容量としては効
果が無くなるので避けるべきである。

ニッケルフレークの大きさとしては、カーボニルニッケ
ル粉末よりも大きなものでなければ、前述したように効
果は望め力い。すなわち平面的平均径として１０μｍ以
上で効果が現われるが、６０μｍ以上では大きすぎるだ
め極板中での分散が悪く、丑た夕（ｌ絡の原因ともなる
。

厚みに関して言えば、０．６μｍ　以下のときは電導性
が悪くて効果がなく、５．０μｍ以上では、体積的なロ
スの力が顕著に在るので避けるべきである。

発明の効果 以上のように、酸化カドミウムまたは水酸化カドミウム
を主体とする活物質中に鱗片形状のニッケルフレークを
含有する非焼結式カドミウム負極板は、活物質利用率が
著しく向上し、焼結式と同等あるいにそれ以上の利用率
を得ることができるものであり、電池の高容量化の一助
と々るものである。

【図面の簡単な説明】

図は活物質中のニッケルフレークおよびカーボニルニッ
ケルの導電材含有量と活物質利用率との関係を示す図で
ある。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）酸化カドミウムまたは水酸化カドミウムを主体と
   する活物質中に鱗片形状を有するニッケルフレークを含
   むことを特徴とする円筒密閉型ニッケル−カドミウム蓄
   電池用負極板。
2. （２）鱗片形状のニッケルフレークが全活物質量に対し
   て、５〜２５重量％である特許請求の範囲第１項記載の
   円筒密閉型ニッケル−カドミウム蓄電池用負極板。
3. （３）ニッケルフレークの大きさが平面的平均径１０μ
   ｍ〜５０μｍ、厚さ０．５μｍ〜５．０μｍである特許
   請求の範囲第１項記載の円筒密閉型ニッケル−カドミウ
   ム蓄電池用負極板。