JPS61240579A - アルカリ蓄電池用カドミウム負極板の製造法 - Google Patents

アルカリ蓄電池用カドミウム負極板の製造法

Info

Publication number
JPS61240579A
JPS61240579A JP60083561A JP8356185A JPS61240579A JP S61240579 A JPS61240579 A JP S61240579A JP 60083561 A JP60083561 A JP 60083561A JP 8356185 A JP8356185 A JP 8356185A JP S61240579 A JPS61240579 A JP S61240579A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
electrode plate
negative electrode
active material
cadmium
binder
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP60083561A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH0542779B2 (ja
Inventor
Masayuki Yoshimura
公志 吉村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Japan Storage Battery Co Ltd
Original Assignee
Japan Storage Battery Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Japan Storage Battery Co Ltd filed Critical Japan Storage Battery Co Ltd
Priority to JP60083561A priority Critical patent/JPS61240579A/ja
Publication of JPS61240579A publication Critical patent/JPS61240579A/ja
Publication of JPH0542779B2 publication Critical patent/JPH0542779B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00Electrodes
    • H01M4/02Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/62Selection of inactive substances as ingredients for active masses, e.g. binders, fillers
    • H01M4/621Binders
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

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 本発明はアルカリ蓄電池用ペース1一式カドミウム負極
板の製造法に関するものである。
従来の技術・発明が解決しようとする問題点密閉形アル
カリ蓄電池用のカドミウム負極板としては、従来、二次
元状の空間を右(るニッケル焼結体にカドミウム化合物
を含浸した焼結式のものが主に用いられていたが、最近
では、製造法が簡r]1であること、]コストが安いこ
と、焼結式極板よりもエネルギー密度を高くすることが
可能などの理由から、ペースト・式のものも用いられる
ようになった。
しかしペース1−武力ドミウ11負極板(以後、単にペ
ース1−・式f4極板と称する)にも解決しなければな
らない問題がある。その主なものは、tf!仮の器械的
強度、酸素ガス吸収性能、低温での充電量は入れ性能の
改良である。
ペースト式負極板の機械的強度を高めるには、結着剤量
を増やすことが考えられるが、これは極板性能とエネル
ギー密度の低下を招き適切仕方法とは言えない。従来ペ
ースト式負極板の結着剤としては、ポリエチレン粉末や
ポリテ1−ラフルオロエヂレンなどのフッ素樹脂粉末が
一般的に用いられているが、これらは粒子径が約10〜
20μn1あり、活物質粉末として主に用いられる酸化
カドミウム粉末の粒子と比較すると約数百〜数千倍の体
積がある。このため、ペーストの乾燥工程での結着剤粒
子の溶融や多孔度及び横板厚みを調節するだめの加圧工
程によって活物質粒子が結着剤粒子中に取り込まれて、
充放電反応に関与しない活物質が増加したり、あるいは
結着剤粒子のもつ1鎖水性のために、充分な電解液が活
物質に供給されないといった不都合が起こる可能性があ
る。さらに結着剤粒子の渇水性によって極板内部に浸透
することができない電解液は極板表面に溜まり、厚い液
膜を形成するために酸素ガス吸収反応を妨げる原因にも
なると考えらl’lる。また一般に合成樹脂粉末を結着
剤どして用いた極板の:浅域的強度は弱く、添加バ4を
多くり゛る必要がある。
一方、水溶性有機高分子を結着剤として用いた場合は、
前記の合成樹脂粉末を用いた場合よりも極板の機械的強
度は明らかに良くなるが、活物質表面に膜を形成するた
めに不都合が生じる。即ち、水溶性有機高分子がメヂル
レルロースやポリビニルアル:]−ルのようにアルカリ
性電解液に溶解しない物質である場合は、極板内部への
電解液の浸透を阻害すること、導電性が低下すること、
充放電反応に関与しない活物質が増加づ−ることなどに
よって、活物質利用率、低湿での充電量は入れ性能、酸
素ガス吸収性能の低下や充放電反応における過電圧の増
+J[+の原因になると考えられる。また水溶性有機高
分子がカルボキシメヂルセルロースのすI〜リウム塩の
ようにアルカリ性電解液に溶解する物質である場合は、
電解液に溶出して速やかに分解され、炭酸根の原因どな
るため、ぞの使用量はわずかの吊に抑えなりればならず
、十分な機械的強度を得ることは困難と思われる。
さらに機械的強度を高める他の方法として、ポリテトラ
フルオロエチレンなどのフッ素樹脂のディスパージョン
を結着剤として用いることが提案されている。フッ素樹
脂のディスパージョンの粒子径は非常に小さく、通常1
μm以下であるため、同一体積における表面積が大きく
、接着強度は合成樹脂粉末と水溶性有機高分子の中間に
位置する。
これを使用したペースト式負極板の機械的強度は実用に
供することが可能と思われるが、フッ素樹脂のディスパ
ージョンが高価であり、ペースト式負極板の特徴の1つ
である製造コス1への安さに関しては逆行するものであ
る。またで−の1發水性によって酸素ガス吸収性能、低
温での充電量は入れ性能などは現状のところ良好ではな
い。
従ってペースト式負極板としては、機械的強度が高く、
極板性能が良好であり、コストの安い製造法が望まれて
いた。
本発明は以上のような従来技術の問題点を解決すること
を目的とづ−るものである。
−〇− 問題点を解決するための手段 即ち、本発明はペースト式負極板の製造に際し、結着剤
どしてアルカリ性電解液に溶解覆る水溶性有機高分子と
熱可塑性有数合成樹脂の水系ラテックス(以後、高分子
ラアックスと称する)の2つを少なくとも含むものを用
いることにより、上述した如ぎ目的を)7成するもので
ある。
作  用 ペースト式極板の製)閏に際し、結着剤として高分子ラ
デックスを用いた極板の機械的強1文は、合成樹脂粉末
を結着剤として用いた場合に比べて明らかに改良される
が、ぞの度合は高分子ラテックスの粒子径が小さくなる
に従い大きくなる。これは極板中に占める結着剤の体積
が同一の場合、粒子径が小さくなればでの表面積は大き
くなり、接着力が高くなったことによると考えられるが
、その効果があられれるには極板内に占める結省剤昂を
少なくとも2%以上にする必要があり、それ以下の場合
には効果が小さい。−股にペースト式負極板の体積当り
のエネルギー密度が焼結式よりも高いためには、極板内
に占める結着剤量を20%以下の体積にすべきであるが
、この場合、高分子ラテックスの粒子径が活物質粉末の
粒子径以下であるとぎに良好な機械的強度が1りられる
ことか実験の結果わかった。
また活物質利用率に及ぼす高分子ラデックスの添加率の
影響を調べたところ、高分子ラテックスの添加量が増加
するに従い活物質利用率は低下づ′る傾向を示し、特に
高分子ラテックスの極板内で占める体積が25%を越し
た当たりから、活物質利用率の低下が大きくなることが
わかった。
有機合成樹脂粉末を結着剤として用いた場合には、極板
内で占める体積を30%以上にしなければ良好な機械的
強度が得られず、目つまたその場合には活物質利用率が
大きく低下する領域に入っていることを考えると、高分
子ラデックスの使用効果は大きく、その使用量としては
前記の理由から極板内で占める体積を2〜20%にする
のが適当と思われる。
なお、高分子ラテックスとしては、耐アルカリ性、耐酸
化性の惧れたアクリル−スチレン、アクリルースヂレン
ーブタジエン、 J=化ビニル−酢酸ビニル、塩化ビニ
ル−アクリル、塩化ビニル−塩化ビニリデン、塩化ビニ
ル−エチレン、塩化ビニル−プロピレンの各共重合体や
ポリ塩化ビニル。
ポリ塩化ビニリデン、ポリエチレン、クロロプレンゴム
、ブチルゴム、クロロスルフォン化ポリエヂレンゴム、
エヂレンープロピレンゴムの水系ラテックスなどが適し
ている。これらの多くは大量に生産されており、コスト
高の原因になることは少ないと考えられる。
一方、酸素ガス吸収性能と低温での充電受は入れ性能に
エシワしては、結着剤として高分子ラテックスのみを用
いた場合には良好な結果が得られず、焼結式よりもかな
り劣っていた。これについて検討を重ねたところ、アル
カリ性電解液に溶解する水溶性有機高分子を(I用する
ことで解決できることがわかった。その理由は明らかで
ないが、アルカリ性電解液に溶解する水溶性有機高分子
を結着剤として用いることによって極板内部への電解液
の浸透が良くなり、極板表面の液膜が菩くなったために
酸素ガス吸収性能が改良され、また極板の保液性が良く
なって低温での充電受は入れ性能が改良されたものと考
えられる。このようなアルカリ性電解液に溶解する水溶
性有機高分子としては、ヒドロキシエチルセルロース、
ヒドロキシプロピルメチルセルロース、酢酸フクル酸セ
ルロース。
ヒドロキシプロピルメチルセルロースフタレート。
カルボキシメチルエチルセルロース、メチルアクリレー
ト−メタクリル酸共重合体、カルボキシメチルセルロー
スのナトリウム塩、アルギン酸ナトリウム、ポリアクリ
ル酸す1ヘリウムなどが挙げられるが、これらの物質は
いづれ電解液中に溶出して炭酸化されるため、その添加
率は活物質粉末に含まれるカドミウムの重量に対し約0
.9%以下であることが望ましく、また0、1%未満で
は効果が小さいため、添加量としては0.1〜0.9%
が適当と思われる。
従って、上記のように結着剤としてアルカリ性電解液に
溶解する水溶性有機高分子と高分子ラーアックスの2つ
を少なくとも()(川することによって、顆械的強瓜、
活物質利用率、酸素ガス吸収性能および低湿での充電量
り入れ性能の良好なペースト式負極板を得ることができ
る。
実施例 以下、本発明の実施例について詳述する。
1、酸化カドミウム粉末(活物質粉末)100重量部、
ニッケル粉末(導電物質)10重量部、合成樹脂短繊維
1正坐部、クエンrfIU2ナトリウム(0,1 1j50%のエヂレンー塩化ビニル共手合ラテックス(
平均粒子径0.3μm )を8千狙部加えて混合して活
物ヱ1ペーストとする。この活物質ペーストをニッケル
メッキした鉄からなる金属多孔板【こ所定の厚さに塗布
した1狡、90”Cにて乾燥し、最終的にプレスによっ
て厚みを調節するという本発明による方法でペース1一
式典極板を作製し、これを試料Aとした。
2、前記実施例1にお(プるヒト【]キシエヂルレルロ
ースを削除した配合で実施例1と同様の方ン大でペース
1一式典極板を作製し、これを試料Bとしlこ。
3、前記実施例1におけるエチレン−塩化ビニル共重合
ラテックスの代わりにポリ−1−ブレン微粉末(平均粒
子径20μm)を不揮発分の体積が同じになるにう(こ
カロえ、さらにじドロキシ丁ザルL−/レロースを削除
した配合で実施例1と同様の方法°Cペースト式負極板
を作製し、これを試料Cとした。
以上のJ:うにして1!7た試’plΔ−Cを40x4
0mmの寸法に切断した後、止子1,250 (20℃
)のK OH水溶液中で試わ1と同寸法の焼結式ニッケ
ル正極板2枚を対極として用い、20℃の雰囲気)B度
において試わ1の理論容弔に対し10時間皇の通電型)
Atで・4サイクル充放電した時の放電時活物ター1刊
用室と、そのすぐ後に雰囲気温度を一5°Cにして2月
時間放置後、水素発生に至るまでの充電時活物質利用本
を調べた結果を第1図に示づ。また試J’ilΔへ・C
を焼結式ニッケル正極板と組み合わせて公称容量10A
hの単電池とし、5時間率の通電電流で充電した場合の
電池内部の圧力を測定した結果を第2図に示す。
第1図から明らかなように、20℃の雰囲気温度での放
電鯖の活物質利用率は、粒子行の大きなポリエチレン粉
末を用いた試all Cに比べて粒子径の小さなエチレ
ン−塩化ビニル共重合ラテックスを用いた試料Δ、Bの
方が高い。さらに5サイクル目の雰囲気温度が一5°C
の場合での充電量【プ入れ性能は1、結着剤の1つとし
てアルカリ性電解液に溶解するヒドロキシエチルセルロ
ースを用いた試料Δが最も良い結果となった。また第2
図から明らかなにうに、本発明における試料△を用いた
電池の内部圧力tま2 K9 / Cl1tまでしか上
麿していないが、結着剤としてヒドロキシエチルセルロ
ースを含lυでいない試料B、Cを用いた電池では、8
〜10Kq/+fflまで内部圧力が上昇しており、ア
ルカリ性電解液に溶解する水溶性有機高分子を用いるこ
とによって酸素ガス吸収性能が改良されていることがわ
かる。
また試II A −Cの機械的強度における不良率を5
Rの折り曲げにJ:る活物質の鋭落の有無によ一ンて調
べたところ下の表のように、エヂレンー塩化ビニル共重
合ラテックスを結着剤として用いた場合には不良率が明
らかに小さく、粒子径の小さな結着剤を用いた方が機械
的強度は高くなっていることがわかる。
これらのことから結着剤として高分子ラテックスとアル
カリ性電解液に溶解する水溶性有機高分子を(■用する
効果は明らかである。  □なお、前記実施例では水溶
性布は高分子としてヒドロキシエチルセルロースを用い
、また高分子ラテックスとしてエヂレンーjff化ビニ
ル[f合うテックスを用いた場合について示したが、前
述した他の水溶性有機高分子および高分子ラテックスを
用いた場合にも同様の結果が得られることを実験により
確認した。
発明の効果 以上のJ、うに本発明に基づき、ペースト式負極板の製
)告に際し、結着剤として高分子ラテックスとアルカリ
性電解液に溶解ひる水溶性布15!高分子をイ)(用す
ることによって、活物質利用案、低域的強度、酸系ガス
吸収性能及び低湿での充電量U入れ性能の良好なベース
h式fI極板を17ることがてきる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明製)告法等により17られたペースト式
カドミウム負極板の充放電時の活物質利用串を比較して
示す特性図、第2図は同じく本発明製造法等ににり冑ら
れたベースト式カドミウム負極板を用いた電池の充電]
)1Jの内部圧力上Tを比較して示す特性図である。 (z)蜜繊畔鼻麻象

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)酸化カドミウムを含む活物質粉末を結着剤、水を
    主体とする溶媒とともに混練するに際し、酸化カドミウ
    ムの水和反応を抑制する物質を加えてペースト状となし
    、該ペーストを芯体に塗布、乾燥して負極板とする製造
    法において、前記結着剤として用いる複数の物質のうち
    、少なくとも1つがアルカリ性電解液に溶解する水溶性
    有機高分子であり、且つ少なくとももう1つが熱可塑性
    有機合成樹脂の水系ラテックスであることを特徴とする
    アルカリ蓄電池用カドミウム負極板の製造法。
  2. (2)水溶性有機高分子がヒドロキシエチルセルロース
    、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、酢酸フタル酸
    セルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロースフタ
    レート、カルボキシメチルニチルセルロース、メチルア
    クリレート−メタクリル酸共重合体、カルボキシメチル
    セルロースのナトリウム塩、アルギン酸ナトリウム、ポ
    リアクリル酸ナトリウムからなる群より選ばれたもので
    あり、その添加量が活物質粉末に含まれるカドミウムの
    量に対し重量比で0.1〜0.9%である特許請求の範
    囲第(1)項記載のアルカリ蓄電池用カドミウム負極板
    の製造法。
  3. (3)熱可塑性有機合成樹脂の水系ラテックスがアクリ
    ル−スチレン、アクリル−スチレン−ブタジエン、塩化
    ビニル−酢酸ビニル、塩化ビニル−アクリル、塩化ビニ
    ル−塩化ビニリデン、塩化ビニル−エチレン、塩化ビニ
    ル−プロピレンの各共重合体及びポリ塩化ビニル、ポリ
    塩化ビニリデン、ポリエチレン、クロロプレンゴム、ブ
    チルゴム、クロロスルフォン化ポリエチレンゴム、エチ
    レン−プロピレンゴムの水系ラテックスからなる群より
    選ばれたものであり、その使用量としては極板内で占め
    る体積が2〜20%である特許請求の範囲第(1)項記
    載のアルカリ蓄電池用カドミウム負極板の製造法。
  4. (4)熱可塑性有機合成樹脂の水系ラテックスの粒子径
    が活物質粉末の粒子径以下である特許請求の範囲第(1
    )項記載のアルカリ蓄電池用カドミウム負極板の製造法
JP60083561A 1985-04-17 1985-04-17 アルカリ蓄電池用カドミウム負極板の製造法 Granted JPS61240579A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP60083561A JPS61240579A (ja) 1985-04-17 1985-04-17 アルカリ蓄電池用カドミウム負極板の製造法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP60083561A JPS61240579A (ja) 1985-04-17 1985-04-17 アルカリ蓄電池用カドミウム負極板の製造法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS61240579A true JPS61240579A (ja) 1986-10-25
JPH0542779B2 JPH0542779B2 (ja) 1993-06-29

Family

ID=13805925

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP60083561A Granted JPS61240579A (ja) 1985-04-17 1985-04-17 アルカリ蓄電池用カドミウム負極板の製造法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS61240579A (ja)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01258362A (ja) * 1988-04-06 1989-10-16 Matsushita Electric Ind Co Ltd ペースト式カドミウム負極
JPH03165461A (ja) * 1989-11-24 1991-07-17 Matsushita Electric Ind Co Ltd アルカリ電池用ニッケル極の製造法
US5071722A (en) * 1989-02-15 1991-12-10 Japan Storage Battery Co., Ltd. Process for preparing cadmium hydroxide, and alkaline secondary battery and method for charging the same
WO1996017393A1 (en) * 1994-11-29 1996-06-06 Aktsionernoe Obschestvo 'elit' Method of manufacturing a battery electrode
US6428929B1 (en) * 1999-06-04 2002-08-06 Nbt Gmbh Negative electrode for high-energy lithium-ion batteries and method of production

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011138744A (ja) * 2009-06-25 2011-07-14 Sumitomo Chemical Co Ltd リチウムイオン二次電池用電極、該電極に含有されるバインダー、及び該電極を有するリチウムイオン二次電池

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS55141070A (en) * 1979-04-23 1980-11-04 Furukawa Battery Co Ltd:The Production of cadmium electrode plate

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS55141070A (en) * 1979-04-23 1980-11-04 Furukawa Battery Co Ltd:The Production of cadmium electrode plate

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01258362A (ja) * 1988-04-06 1989-10-16 Matsushita Electric Ind Co Ltd ペースト式カドミウム負極
JP2553624B2 (ja) * 1988-04-06 1996-11-13 松下電器産業株式会社 ペースト式カドミウム負極
US5071722A (en) * 1989-02-15 1991-12-10 Japan Storage Battery Co., Ltd. Process for preparing cadmium hydroxide, and alkaline secondary battery and method for charging the same
JPH03165461A (ja) * 1989-11-24 1991-07-17 Matsushita Electric Ind Co Ltd アルカリ電池用ニッケル極の製造法
WO1996017393A1 (en) * 1994-11-29 1996-06-06 Aktsionernoe Obschestvo 'elit' Method of manufacturing a battery electrode
US6428929B1 (en) * 1999-06-04 2002-08-06 Nbt Gmbh Negative electrode for high-energy lithium-ion batteries and method of production
EP1058327A3 (de) * 1999-06-04 2005-03-09 VARTA Automotive Systems GmbH Negative Elektrode für Hochenergie-Lithium-Ionen-Zellen und ein Verfahren zu ihrer Herstellung

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0542779B2 (ja) 1993-06-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3870564A (en) Alkaline cell
JP3558590B2 (ja) アルカリ蓄電池用正極活物質の製造方法
US20080145756A1 (en) Alkaline storage battery
US10128492B2 (en) Positive electrode for alkaline storage batteries and alkaline storage battery
US5004657A (en) Battery
JPS61240579A (ja) アルカリ蓄電池用カドミウム負極板の製造法
JP3022758B2 (ja) アルカリマンガン電池
CN101662024A (zh) 负极活性物质及其制备方法和负极及电池
JP4399662B2 (ja) 電極及びそれを用いた電池
US4765799A (en) Latex coated electrodes for rechargeable cells
US3483259A (en) Negative electrode and electrochemical battery containing same
JPS5857866B2 (ja) アルカリ電池用亜鉛陰極
JP2591988B2 (ja) カドミウム負極板およびその負極板を用いたアルカリ二次電池
CN111587504B (zh) 碱性干电池
JPH0429189B2 (ja)
JPH087896A (ja) アルカリ二次電池
JP2003197206A (ja) 密閉形アルカリ亜鉛一次電池
JP2530281B2 (ja) アルカリ蓄電池
JP2022048596A (ja) 二次電池
JP3114419B2 (ja) 密閉形蓄電池
TW202046540A (zh) 空氣電極用觸媒、空氣電極及金屬空氣二次電池
JP2595664B2 (ja) カドミウム負極板およびその負極板を用いたアルカリ二次電池
JP2591986B2 (ja) カドミウム負極板およびその負極板を用いたアルカリ二次電池
JPH0613079A (ja) アルカリ蓄電池用ペースト式カドミウム陰極板
JPS59186256A (ja) アルカリ電池用亜鉛負極

Legal Events

Date Code Title Description
R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

EXPY Cancellation because of completion of term