JPS6147065A - カドミウム陰極板の製造方法 - Google Patents
カドミウム陰極板の製造方法Info
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- JPS6147065A JPS6147065A JP59167996A JP16799684A JPS6147065A JP S6147065 A JPS6147065 A JP S6147065A JP 59167996 A JP59167996 A JP 59167996A JP 16799684 A JP16799684 A JP 16799684A JP S6147065 A JPS6147065 A JP S6147065A
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- JP
- Japan
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- substrate
- cadmium
- active material
- drying
- plate
- 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.)
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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
- H01M4/28—Precipitating active material on the carrier
-
- 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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- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (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】
（イ） 産業上の利用分野
本発明はアルカリ蓄電池用の焼結式カドミウム陰極板の
製造方法にかかシ、特にその化成工程の簡略化に関する
ものである。
製造方法にかかシ、特にその化成工程の簡略化に関する
ものである。
幹）従来の技術
従来焼結式カドミウム陰極板は、多孔性ニッケル焼結基
板に硝酸カドミウム水溶液を含浸し大後アルカリ処理を
行なうことで硝酸カドミウムを水酸化カドミウムに変化
させ、次いで水洗及び乾燥を行なうような化学含浸法を
用いることにより基板中に活物質を充填して作製されて
おシ、こうして作製された陰極板は電気化学的処理、既
ち比較的低電流で充放電を１〜数回行なう化成処理がさ
れるか、あるいは特開昭５４−１４８２３５号公報に示
されるように加熱処理した後アルカリ水溶液中で充電及
び放電がなされて実用に供している。
板に硝酸カドミウム水溶液を含浸し大後アルカリ処理を
行なうことで硝酸カドミウムを水酸化カドミウムに変化
させ、次いで水洗及び乾燥を行なうような化学含浸法を
用いることにより基板中に活物質を充填して作製されて
おシ、こうして作製された陰極板は電気化学的処理、既
ち比較的低電流で充放電を１〜数回行なう化成処理がさ
れるか、あるいは特開昭５４−１４８２３５号公報に示
されるように加熱処理した後アルカリ水溶液中で充電及
び放電がなされて実用に供している。
ところが、１〜数回の充放電を行なう方法では化成の目
的である活物質の活性化と不純物（特に硝酸根）の除去
は達成されるが、化成のための大幅な工数が必要である
ため作業性が悪く、処理時間も長いため極板の連続処理
には不向きである。
的である活物質の活性化と不純物（特に硝酸根）の除去
は達成されるが、化成のための大幅な工数が必要である
ため作業性が悪く、処理時間も長いため極板の連続処理
には不向きである。
ｔた加熱処理を行なう方法では不純物の除去は容品に達
成できるが、空気中で加熱処理を行なうと不活性な活物
質（ＯｄＯ）が生成するので加熱処理後見に通常Ｏ化成
あるいは部分的な充電処理による活物質の活性化が必要
である。ｔｆｃ比較的高温で処理する六めニッケル基板
の酸化による導電性の低下も考慮しなければならない。
成できるが、空気中で加熱処理を行なうと不活性な活物
質（ＯｄＯ）が生成するので加熱処理後見に通常Ｏ化成
あるいは部分的な充電処理による活物質の活性化が必要
である。ｔｆｃ比較的高温で処理する六めニッケル基板
の酸化による導電性の低下も考慮しなければならない。
ぐ→ 発明が解決しようとする問題点
本発明は活物質充填後の力、ドミウム陰極板Ｏ不純物除
去及び活物質の活性化を行なう際に必要な化成処理によ
る大幅な工数の増加及び処理時間の増大を抑制せんとす
るもＯである。
去及び活物質の活性化を行なう際に必要な化成処理によ
る大幅な工数の増加及び処理時間の増大を抑制せんとす
るもＯである。
に）問題点を解決するための手段
本発明は活物質が充填されたカドミウム陰極板を、還元
雰囲気中にて加熱処理した後アルカリ溶液中で充電を行
ない、次いで水洗及び乾燥するものである。
雰囲気中にて加熱処理した後アルカリ溶液中で充電を行
ない、次いで水洗及び乾燥するものである。
−）作用
カドミウム陰極板を還元雰囲気中で２１０℃以上に加熱
すれば活物質はＣｄ（ＯＲ）ｚ→ＯｄＯ→Ｃｄのプロセ
スで還元され、同時に活物質中に微量残存している硝酸
塩（Ｃｄ （Ｎ０３）２あ６いはＣｄ （ＮＯｓ ）ｍ
（０Ｒ）Ｒ，）が反応して硝酸根が遊離する。このとき
活物質還元量は温度、時間、還元ガス量などの処理条件
によシ変化するが、条件の選択によシ酸化カドミウム（
ＣａＯ）と金属カドミウム（Ｃｄ）とを混在させると共
にその混在割合をコントロールすることができる。
すれば活物質はＣｄ（ＯＲ）ｚ→ＯｄＯ→Ｃｄのプロセ
スで還元され、同時に活物質中に微量残存している硝酸
塩（Ｃｄ （Ｎ０３）２あ６いはＣｄ （ＮＯｓ ）ｍ
（０Ｒ）Ｒ，）が反応して硝酸根が遊離する。このとき
活物質還元量は温度、時間、還元ガス量などの処理条件
によシ変化するが、条件の選択によシ酸化カドミウム（
ＣａＯ）と金属カドミウム（Ｃｄ）とを混在させると共
にその混在割合をコントロールすることができる。
但し、処理温度が２１０℃未満では還元速度が非常に遅
く、ま★３１０℃を越えると金属カドミウムの溶融が起
こ）粒子径が大きくなって利用率が低下するため、この
範囲内に限定される。
く、ま★３１０℃を越えると金属カドミウムの溶融が起
こ）粒子径が大きくなって利用率が低下するため、この
範囲内に限定される。
還元後のアルカリ水溶液中での充電では、前記遊離し大
硝酸根が極板外へ除去される。これは加熱処理だけでは
硝酸根の除去は充分行なわれず極板を陰分極させること
で除去できるという実験事実によるものであシ、このｆ
Ｍ由は明らかでないが加熱処理により硝酸根はカドミウ
ムの硝酸塩から遊離するが、窒素酸化物ガスとしての揮
発はほとんど起こらずＮ０ａ−の形で極板内に滞まって
いるためと思われる。まな充電はごく短時間行なうだけ
で前記遊離した硝酸根を除去することができる。
硝酸根が極板外へ除去される。これは加熱処理だけでは
硝酸根の除去は充分行なわれず極板を陰分極させること
で除去できるという実験事実によるものであシ、このｆ
Ｍ由は明らかでないが加熱処理により硝酸根はカドミウ
ムの硝酸塩から遊離するが、窒素酸化物ガスとしての揮
発はほとんど起こらずＮ０ａ−の形で極板内に滞まって
いるためと思われる。まな充電はごく短時間行なうだけ
で前記遊離した硝酸根を除去することができる。
（へ）実施例
多孔友釣８０％のニッケル焼結基板を硝酸カドミウム・
水溶液に浸漬し基板の孔中に硝酸カドミウムを含浸した
後、乾燥、アルカリ処理、水洗、乾燥を行なう一連の活
物質充填操作を数回繰シ返して基板中に所望量の活物質
を充填し、次いで表１の条件で加熱処理をした後、こう
して得られた極板を一２０％水酸化カリウム溶液中でニ
ッケル板を対極として１人で２分間充電し六。この充電
量は極板中の全活物質量の約１％を充“電したことに相
崩する。その後水洗及び乾燥を行なつて完成極板ム乃至
りを得た。
水溶液に浸漬し基板の孔中に硝酸カドミウムを含浸した
後、乾燥、アルカリ処理、水洗、乾燥を行なう一連の活
物質充填操作を数回繰シ返して基板中に所望量の活物質
を充填し、次いで表１の条件で加熱処理をした後、こう
して得られた極板を一２０％水酸化カリウム溶液中でニ
ッケル板を対極として１人で２分間充電し六。この充電
量は極板中の全活物質量の約１％を充“電したことに相
崩する。その後水洗及び乾燥を行なつて完成極板ム乃至
りを得た。
表１
これら完成極板Ａ乃至り中の還元金属カドミラ、！−愈
と加熱処理前、加熱処理後及び充電後に於ける極板中の
残留硝酸根量を表２に示す。表中還元金属カドミウム量
は極板中の全活物質量に対する割合で示しており、極板
を水酸化カリウム溶液中で定電流放電しなときの放電量
から算出し念ものである。また、残留硝酸根量は極板か
ら芯材を取シ除き乳鉢で十分粉砕し喪後、活物質を酢酸
で溶解し不溶分である焼結ニッケルを濾過によシ除去し
て、濾液中の硝酸根を横河ｔｔａ製イオンクロマトアナ
ライザーＩＣ−１０Ｃ１で測定しなものである。
と加熱処理前、加熱処理後及び充電後に於ける極板中の
残留硝酸根量を表２に示す。表中還元金属カドミウム量
は極板中の全活物質量に対する割合で示しており、極板
を水酸化カリウム溶液中で定電流放電しなときの放電量
から算出し念ものである。また、残留硝酸根量は極板か
ら芯材を取シ除き乳鉢で十分粉砕し喪後、活物質を酢酸
で溶解し不溶分である焼結ニッケルを濾過によシ除去し
て、濾液中の硝酸根を横河ｔｔａ製イオンクロマトアナ
ライザーＩＣ−１０Ｃ１で測定しなものである。
表２
表２から明らかなように加熱処理前に極板中に残留して
いた硝酸根は加熱処理後に行なわれた充電によって著し
く減少している。
いた硝酸根は加熱処理後に行なわれた充電によって著し
く減少している。
次いで上記極板人乃至りを焼結式ニッケル陽極板と組み
合わせて公称容ｆｌ：１２００ｍＡＨｆ）８Ｃタイプの
電池を作製し、０℃に於いて０．１０ Ｅ流で１６時間
充電した後、終止電圧を１．Ｏｖとして１０を流で放電
するサイクル条件でサイクル特性を測定した。図面はこ
の結果を表わすものであシ、図中人乃至りは同一符号の
陰極板を用いて作製さ −れた電池を夫々示している。
合わせて公称容ｆｌ：１２００ｍＡＨｆ）８Ｃタイプの
電池を作製し、０℃に於いて０．１０ Ｅ流で１６時間
充電した後、終止電圧を１．Ｏｖとして１０を流で放電
するサイクル条件でサイクル特性を測定した。図面はこ
の結果を表わすものであシ、図中人乃至りは同一符号の
陰極板を用いて作製さ −れた電池を夫々示している。
図面よシミ池Ｂ乃至りはサイクル劣化が小さく良好であ
るのに対し、陰極板の還元金属カドミウム量の少ない電
池ムＯサイクル劣化が大きいことがわかる。また電池り
は初回充電時に於いて１０個中２個０１！池が弁作動に
よるリークを起こした。これは還元金属カドミウム量が
１０％未満の電池では陰極制限電池となシ容愈劣化を起
こし、ま六還元金属カドミウム五が３０％を越えると充
電の際に陰極から電池内で消費することのできない水素
ガスが発生するからと考えられる。したがって、還元金
属カドミウムの量は全活物質量の１０〜６０％が適当で
ある。
るのに対し、陰極板の還元金属カドミウム量の少ない電
池ムＯサイクル劣化が大きいことがわかる。また電池り
は初回充電時に於いて１０個中２個０１！池が弁作動に
よるリークを起こした。これは還元金属カドミウム量が
１０％未満の電池では陰極制限電池となシ容愈劣化を起
こし、ま六還元金属カドミウム五が３０％を越えると充
電の際に陰極から電池内で消費することのできない水素
ガスが発生するからと考えられる。したがって、還元金
属カドミウムの量は全活物質量の１０〜６０％が適当で
ある。
（ト）発明の効果
本発明は硝酸カドミウムを出発物質として多孔性金属基
板に活物質が充填されたカドミウム陰極板を、還元雰囲
気中にて２１０〜３１０℃の範囲内で加熱処理した後ア
ルカリ溶液中で充電を行ない次いで水洗及び乾燥するも
のであシ、前記充電はごく短時間にすることができるｋ
め、化成に要する時間が大幅に短縮でき工程の連続化が
容易になると共に、還元雰囲気中で加熱処理を行なうた
め焼結基板の酸化による導電性低下も防止できる。
板に活物質が充填されたカドミウム陰極板を、還元雰囲
気中にて２１０〜３１０℃の範囲内で加熱処理した後ア
ルカリ溶液中で充電を行ない次いで水洗及び乾燥するも
のであシ、前記充電はごく短時間にすることができるｋ
め、化成に要する時間が大幅に短縮でき工程の連続化が
容易になると共に、還元雰囲気中で加熱処理を行なうた
め焼結基板の酸化による導電性低下も防止できる。
また、加熱処理に於ける条件を適当に選ぶことによシ還
元量を自由に設計でき適切な電池設計ができる。
元量を自由に設計でき適切な電池設計ができる。
図面は本発明の陰極板を用いた電池のサイクル特性図で
ある。 呂臥三洋電機株式会社
ある。 呂臥三洋電機株式会社
Claims (2)
- （１）多孔性金属基板に硝酸カドミウムを含浸し、次い
でアルカリ処理を行なうことで前記硝酸カドミウムを水
酸化カドミウムに変化させる操作によって前記基板中に
所望量の活物質を充填した後、該基板を還元雰囲気中に
て２１０〜３１０℃の範囲内で加熱処理を行ない基板中
に金属カドミウムと酸化カドミウムを生成させ、該加熱
処理後の基板をアルカリ溶液中で充電し、次いで水洗及
び乾燥を行なうカドミウム陰極板の製造方法。 - （２）前記充電後における基板中の金属カドミウムの量
が基板中の全活物物質量の１０〜３０％の範囲内である
特許請求の範囲第（１）項記載のカドミウム陰極板の製
造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59167996A JPS6147065A (ja) | 1984-08-10 | 1984-08-10 | カドミウム陰極板の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59167996A JPS6147065A (ja) | 1984-08-10 | 1984-08-10 | カドミウム陰極板の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6147065A true JPS6147065A (ja) | 1986-03-07 |
| JPH0348617B2 JPH0348617B2 (ja) | 1991-07-25 |
Family
ID=15859864
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59167996A Granted JPS6147065A (ja) | 1984-08-10 | 1984-08-10 | カドミウム陰極板の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6147065A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6294230U (ja) * | 1985-12-02 | 1987-06-16 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5425614A (en) * | 1977-07-29 | 1979-02-26 | Toshiba Corp | Communication and conversation system by facsimile |
| JPS54148235A (en) * | 1978-04-07 | 1979-11-20 | Gen Electric | Method of making cathode plate |
-
1984
- 1984-08-10 JP JP59167996A patent/JPS6147065A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5425614A (en) * | 1977-07-29 | 1979-02-26 | Toshiba Corp | Communication and conversation system by facsimile |
| JPS54148235A (en) * | 1978-04-07 | 1979-11-20 | Gen Electric | Method of making cathode plate |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6294230U (ja) * | 1985-12-02 | 1987-06-16 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0348617B2 (ja) | 1991-07-25 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |