JPS6191866A - アルカリ蓄電池用陰極 - Google Patents
アルカリ蓄電池用陰極Info
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- JPS6191866A JPS6191866A JP59213683A JP21368384A JPS6191866A JP S6191866 A JPS6191866 A JP S6191866A JP 59213683 A JP59213683 A JP 59213683A JP 21368384 A JP21368384 A JP 21368384A JP S6191866 A JPS6191866 A JP S6191866A
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- H01M4/00—Electrodes
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- H01M4/64—Carriers or collectors
- H01M4/70—Carriers or collectors characterised by shape or form
- H01M4/72—Grids
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- H01M4/742—Meshes or woven material; Expanded metal perforated material
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
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- H01M4/246—Cadmium electrodes
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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】
ピ） 産業上の利用分野
本発明はアルカリ蓄電池用陰極に関し、特に生活物質と
しての酸化カドミウムまたは水酸化カドミウム粉末と予
備充電生成物としての金属カド電つム粉末とを含有する
カドミウム陰極に関する。
しての酸化カドミウムまたは水酸化カドミウム粉末と予
備充電生成物としての金属カド電つム粉末とを含有する
カドミウム陰極に関する。
（→従来の技術
従来ニッケルーカドミウム蓄電池に用いられるカドミウ
ム陰極としては製造工程が簡単で低コストであるという
ことからペースト式などのように非焼結式のものが広く
採用されている。このカドミウム陰極は充放電を繰り返
した際の電池容量の低下を防止するために、生活物質と
しての酸化カドミウムまたは水酸化カドミウム粉末と予
備充電生成物としての金属カドミウム粉末とを混合物し
て製造され、この金属カドミウム粉末としては特公昭５
Ｂ−３２７４４号公報に開示されるものが知られている
。すなわち、カドミウム塩溶液中に亜鉛粉末とニッケル
粉末との混合粉末を分散し、カドミウムと亜鉛のイオン
化傾向の差を利用して両者の置換反応により生成したニ
ッケル管含有する海綿状金属カドミウムを粉砕して得ら
れる金属カドミウム粉末である。この方法により置換反
応で生成した海綿状金属カドミウムは金属カドミウムの
一次粒子が二次凝縮したものであり、この金属カドミウ
ムの一次粒子は粒子径が大きく比表面積が小さいため前
記粉砕によって得られろ金属カドミウム粉末は利用率が
低く、またこうして得られる金属カドミウム粉末は生成
の際に混入する亜鉛の除去に手数がかかり不純物が残り
易いのでこれが原因となって内部短絡を起こし易いとい
う欠点がめった。
ム陰極としては製造工程が簡単で低コストであるという
ことからペースト式などのように非焼結式のものが広く
採用されている。このカドミウム陰極は充放電を繰り返
した際の電池容量の低下を防止するために、生活物質と
しての酸化カドミウムまたは水酸化カドミウム粉末と予
備充電生成物としての金属カドミウム粉末とを混合物し
て製造され、この金属カドミウム粉末としては特公昭５
Ｂ−３２７４４号公報に開示されるものが知られている
。すなわち、カドミウム塩溶液中に亜鉛粉末とニッケル
粉末との混合粉末を分散し、カドミウムと亜鉛のイオン
化傾向の差を利用して両者の置換反応により生成したニ
ッケル管含有する海綿状金属カドミウムを粉砕して得ら
れる金属カドミウム粉末である。この方法により置換反
応で生成した海綿状金属カドミウムは金属カドミウムの
一次粒子が二次凝縮したものであり、この金属カドミウ
ムの一次粒子は粒子径が大きく比表面積が小さいため前
記粉砕によって得られろ金属カドミウム粉末は利用率が
低く、またこうして得られる金属カドミウム粉末は生成
の際に混入する亜鉛の除去に手数がかかり不純物が残り
易いのでこれが原因となって内部短絡を起こし易いとい
う欠点がめった。
（ハ）発明が解決しようとする問題点
本発明は陽イオン不純物が少なくカドミウムの利用率の
高い金属カドミウム粉末を予備充電生成物として用いた
アルカリ蓄電池用陰極を得ようとするものでるり、この
陰極を用いて充放電特性の優れたアルカリ蓄電池を得よ
うとするものである。
高い金属カドミウム粉末を予備充電生成物として用いた
アルカリ蓄電池用陰極を得ようとするものでるり、この
陰極を用いて充放電特性の優れたアルカリ蓄電池を得よ
うとするものである。
に）問題点を解決するための手段
酸化ニッケル粉末１分散しＰＨ４，０〜６．５ニ調整さ
れた電解液を電気分解して析出させた金属カドミウムを
アルカリ蓄電池用カドミウム゛陰極の予備充電生成物と
して用いるものでおる。
れた電解液を電気分解して析出させた金属カドミウムを
アルカリ蓄電池用カドミウム゛陰極の予備充電生成物と
して用いるものでおる。
（ホ）作 用
１１！あたり３０〜１００ｇの酢酸カドミウムを含有す
る水溶液に１７４たｖｏ、２〜５．０ｇの水酸化ニッケ
ル粉末を分散しｆＣ電屏液ｆｔＰ Ｈ４，０〜６．５に
調整保持し電気分解することによって陰極に析出する金
属カドミウムの一次粒子は、粒径が平均１μと前述した
化学置換法によって析出する金属カドミウムの一次粒子
の平均粒径２．５μに比べて小さく、この電解析出の際
得られる金属カドミウムの一次粒子が二次凝縮【７て析
出しｔ海綿状金属カドミウムを粉砕して得られる金属カ
ドミウム粉末は、金属カドミウムの一次粒子の粒径が小
さいため粉砕が容易であり、また金属カドミウムの一次
粒子の粒径まで細かく粉砕しなくとも、粉砕して得られ
る金属カドきラムを構設する一次粒子の粒径が小さいこ
とから十分大きな比表面積を持ち化学反応性に浸れる。
る水溶液に１７４たｖｏ、２〜５．０ｇの水酸化ニッケ
ル粉末を分散しｆＣ電屏液ｆｔＰ Ｈ４，０〜６．５に
調整保持し電気分解することによって陰極に析出する金
属カドミウムの一次粒子は、粒径が平均１μと前述した
化学置換法によって析出する金属カドミウムの一次粒子
の平均粒径２．５μに比べて小さく、この電解析出の際
得られる金属カドミウムの一次粒子が二次凝縮【７て析
出しｔ海綿状金属カドミウムを粉砕して得られる金属カ
ドミウム粉末は、金属カドミウムの一次粒子の粒径が小
さいため粉砕が容易であり、また金属カドミウムの一次
粒子の粒径まで細かく粉砕しなくとも、粉砕して得られ
る金属カドきラムを構設する一次粒子の粒径が小さいこ
とから十分大きな比表面積を持ち化学反応性に浸れる。
電解液とＩ、て用いらｔしろ水酸化ニッケル粉末が分散
された酢酸カドミウムの水溶液は、酢酸カドミウムの濃
度が３０〜１ｏｏｙ／ｌの範囲をはずれるとカドミウム
の利用率が低下し、電解液のＰＨが４．０〜６．５の範
囲をはずれると電気分解によｐ析出する金属カドミウム
の結晶が粗大城して比表面積が減少する。水酸化ニッケ
ルはこの電解液のＰＨを上述した高水準に保持し易いば
かりか、電気分解により析出する金属カドミウム粒子の
粗イｔ」 大急を抑制する働きを有する。しかし彦がら、この水酸
化ニッケルの添加量は０．２ｆ／１未満になると水酸化
ニッケルの添加の効果がなくなり、また５ｙ／ｌを越え
ると生成した金属カドミウムを予備充電生成物とする陰
極を用いた電池はサイクル特性に悪影響を及ぼす。
された酢酸カドミウムの水溶液は、酢酸カドミウムの濃
度が３０〜１ｏｏｙ／ｌの範囲をはずれるとカドミウム
の利用率が低下し、電解液のＰＨが４．０〜６．５の範
囲をはずれると電気分解によｐ析出する金属カドミウム
の結晶が粗大城して比表面積が減少する。水酸化ニッケ
ルはこの電解液のＰＨを上述した高水準に保持し易いば
かりか、電気分解により析出する金属カドミウム粒子の
粗イｔ」 大急を抑制する働きを有する。しかし彦がら、この水酸
化ニッケルの添加量は０．２ｆ／１未満になると水酸化
ニッケルの添加の効果がなくなり、また５ｙ／ｌを越え
ると生成した金属カドミウムを予備充電生成物とする陰
極を用いた電池はサイクル特性に悪影響を及ぼす。
（へ） 実 施 例
酢酸カドミウム１ｏｏｙ／ｌ水溶液に、この溶液１１Ｔ
ｏたり１ｙの水酸化ニッケルを添加して分散させ、酢酸
でＰＨｔ−約５．０ニ保持した電解液中に金属カドミウ
ムからなる陽極とニッケル板からなる陰極を浸漬し４Ｑ
Ａ／ｄ−の電流を印加して陰極に海綿状カドミウム（１
次粒子径平均１μ）を析出させた。この海綿状カドミウ
ムを乳鉢で粉砕し２００メツシユの岬ニかけて金属カド
ミウム粉末管得た。
ｏたり１ｙの水酸化ニッケルを添加して分散させ、酢酸
でＰＨｔ−約５．０ニ保持した電解液中に金属カドミウ
ムからなる陽極とニッケル板からなる陰極を浸漬し４Ｑ
Ａ／ｄ−の電流を印加して陰極に海綿状カドミウム（１
次粒子径平均１μ）を析出させた。この海綿状カドミウ
ムを乳鉢で粉砕し２００メツシユの岬ニかけて金属カド
ミウム粉末管得た。
上記金属カドミウム粉末２０重量部と酸化カドミウム粉
末８０重量部、アクリロニトリル繊維１重量部、メチル
セルロース０．５重量部、水２５重量部を混合し混練し
た後、鉄製のパ／チ／グ板よりなろ芯体に塗着、′乾燥
を行ない所定寸法に切断して陰極を作製した。この陰極
とニッケル陽極とへ 蓄電池（８）を作製した。一方比較として特公昭５８−
３２７４４号公報に開示された方法で製造した金属カド
ミウム粉末愛用いて同じ製法でニッケルーカドミウム蓄
電池＠を作製した。
末８０重量部、アクリロニトリル繊維１重量部、メチル
セルロース０．５重量部、水２５重量部を混合し混練し
た後、鉄製のパ／チ／グ板よりなろ芯体に塗着、′乾燥
を行ない所定寸法に切断して陰極を作製した。この陰極
とニッケル陽極とへ 蓄電池（８）を作製した。一方比較として特公昭５８−
３２７４４号公報に開示された方法で製造した金属カド
ミウム粉末愛用いて同じ製法でニッケルーカドミウム蓄
電池＠を作製した。
この電池囚及び＠を２０℃にて４００ ｍＡで５時間充
電した後ｔ２Ａで放電し放電電圧がｔＯｖに低下するま
での放電時間を測定した。第４図にこの測定条件で充放
電を繰り返し行なった際のｔイクル数と上記放電時間と
の関係含水す。ｉＪ！１４図から明らかなように電池囚
は電池の）に比し充放電サイクル特性が優れていること
がわかる。これは電池囚の方が隘陽両極間の充電容量差
を大きくとることかでき、充放電サイクルを繰り返して
も陰極が劣化し難く、陰極支部電池になり難いためであ
る。尚、上配電池囚と（均のカドミウム陽極に用いた金
属カドミウム粉末に結着剤、繊維補強材及び水を加えて
混練し芯体に塗層乾燥して陰極板倉作製し、ニッケル板
を対極としてこの陰極をアルカリ溶液中にて所定の充放
電を行ない次式に基づいて金属カドミウムの利用率を測
定したところ。
電した後ｔ２Ａで放電し放電電圧がｔＯｖに低下するま
での放電時間を測定した。第４図にこの測定条件で充放
電を繰り返し行なった際のｔイクル数と上記放電時間と
の関係含水す。ｉＪ！１４図から明らかなように電池囚
は電池の）に比し充放電サイクル特性が優れていること
がわかる。これは電池囚の方が隘陽両極間の充電容量差
を大きくとることかでき、充放電サイクルを繰り返して
も陰極が劣化し難く、陰極支部電池になり難いためであ
る。尚、上配電池囚と（均のカドミウム陽極に用いた金
属カドミウム粉末に結着剤、繊維補強材及び水を加えて
混練し芯体に塗層乾燥して陰極板倉作製し、ニッケル板
を対極としてこの陰極をアルカリ溶液中にて所定の充放
電を行ない次式に基づいて金属カドミウムの利用率を測
定したところ。
電池囚で用いた金属カドミウムの利用率が７９鳴で、電
池０で用いた金属カドミウムが５８憾でるり、電池囚の
方が優れていることがわかった。
池０で用いた金属カドミウムが５８憾でるり、電池囚の
方が優れていることがわかった。
×１００
次いで電池（ト）の陰極に用いた金属カドミウム粉末の
製造に於いて、電気分解に使用した電解液の酢酸カドン
ウム濃度、水酸化ニッケル添加量及びＰＨｔ−夫々独立
に変化させその他の条件は上記実施例と同一で金属カド
ミウム粉末を作製し、得られた金属カドミウムの利用率
を上述同様の条件で測定した結果管筒１図乃至第３図に
示す。
製造に於いて、電気分解に使用した電解液の酢酸カドン
ウム濃度、水酸化ニッケル添加量及びＰＨｔ−夫々独立
に変化させその他の条件は上記実施例と同一で金属カド
ミウム粉末を作製し、得られた金属カドミウムの利用率
を上述同様の条件で測定した結果管筒１図乃至第３図に
示す。
４＄１図から電解液として用いた酢酸カドミウムの濃度
は３０〜ｉ ｏ ｏ ｙ７ｚの範囲で利用率の高い金属
カドミウム粉末が得られることがわかる。
は３０〜ｉ ｏ ｏ ｙ７ｚの範囲で利用率の高い金属
カドミウム粉末が得られることがわかる。
また第２図から酢酸カドミウム水溶液に添加する水酸化
ニッケルは溶液ＩＩ！６たり０．２ｙ以上であれば利用
率の高い金属カドミウム粉末が得られることがわかる。
ニッケルは溶液ＩＩ！６たり０．２ｙ以上であれば利用
率の高い金属カドミウム粉末が得られることがわかる。
しかしながらこの水酸化ニッケルの添加量が過剰な場合
ｖｃは電、池のサイクル特性が低下するので溶液１１め
たり５ｙ以下が適切である。第６図からは電解液のＰＨ
が４．０〜６．５の範囲内の場合には得られる金属カド
ミウムの利用率が高くなることがわかる。溶液のＰＨが
この範囲１にハずれると得られるカドミウム粉末が粗大
化して利用率が低下し、特［ＰＨが１〜２のように極端
に低くなると粒子の粗大化が著しくなる。
ｖｃは電、池のサイクル特性が低下するので溶液１１め
たり５ｙ以下が適切である。第６図からは電解液のＰＨ
が４．０〜６．５の範囲内の場合には得られる金属カド
ミウムの利用率が高くなることがわかる。溶液のＰＨが
この範囲１にハずれると得られるカドミウム粉末が粗大
化して利用率が低下し、特［ＰＨが１〜２のように極端
に低くなると粒子の粗大化が著しくなる。
尚１本発明のアルカリ蓄電池用カドミウム陰極は上記実
施例に限定されるものではなく、一般に上述のようにし
て得た金属カドミウム粉末１０〜６０重ｉｔ部と酸化カ
ドミウム粉末または水酸化カドずラム粉末９０〜７０重
量部とを混合し、これに化学繊維などの補強材とポリビ
ニルアルコール。
施例に限定されるものではなく、一般に上述のようにし
て得た金属カドミウム粉末１０〜６０重ｉｔ部と酸化カ
ドミウム粉末または水酸化カドずラム粉末９０〜７０重
量部とを混合し、これに化学繊維などの補強材とポリビ
ニルアルコール。
カルボキシメチルセルロース、メチルセルロースなどの
結着剤及び水を混合し、これｔパ／チ／グメタルに塗着
乾燥するペースト式陰極として用いられるが、上記金属
カドミウム粉末を予備充電生成物として含むペーストを
作製し、このペーストを金属発泡体よりなろ活物質保持
体の多孔部に充填してなる陰極などにも広く用いること
が可能でるる。また、金属カドミウム管電気分解により
析出させろ際の電流は特に限定はないが′！ＩＯ〜５０
Ａ／ｄ−程度で行なわれる。
結着剤及び水を混合し、これｔパ／チ／グメタルに塗着
乾燥するペースト式陰極として用いられるが、上記金属
カドミウム粉末を予備充電生成物として含むペーストを
作製し、このペーストを金属発泡体よりなろ活物質保持
体の多孔部に充填してなる陰極などにも広く用いること
が可能でるる。また、金属カドミウム管電気分解により
析出させろ際の電流は特に限定はないが′！ＩＯ〜５０
Ａ／ｄ−程度で行なわれる。
（ト）発明の効果
本発明のアルカリ蓄電池用陰極は、３０〜１ｏ ｏ ｙ
／ｌの酢酸カドミウム水溶液に、この水溶液１１ゐたり
０．２〜５．０２の水酸化ニッケルを分散させた電解液
ｉ Ｐ Ｈ４，０〜５５の範囲で電気分解して析出させ
た金属カドミウムを予備充電生成物として含有したもの
であるから、前記金属カドミウムは不純物が少なく利用
率が高いものとなり。
／ｌの酢酸カドミウム水溶液に、この水溶液１１ゐたり
０．２〜５．０２の水酸化ニッケルを分散させた電解液
ｉ Ｐ Ｈ４，０〜５５の範囲で電気分解して析出させ
た金属カドミウムを予備充電生成物として含有したもの
であるから、前記金属カドミウムは不純物が少なく利用
率が高いものとなり。
この陰極全使用することにより充放電サイクル特性の優
れたアルカリ蓄電池を得ることができろ。
れたアルカリ蓄電池を得ることができろ。
第１図乃至第３図は夫々金属カドミウムを電気分解して
生成させる際に用いる電解液の酢酸カドミウム濃度、水
酸化ニッケル値及びＰＨとカドミウム利用率との関係を
示す図面、第４図は本発明の一実施例の陰極ケ用りた電
池（３）と比較例の陰極を用い九醒池０の充放電サイク
ル特性を示す図面である。
生成させる際に用いる電解液の酢酸カドミウム濃度、水
酸化ニッケル値及びＰＨとカドミウム利用率との関係を
示す図面、第４図は本発明の一実施例の陰極ケ用りた電
池（３）と比較例の陰極を用い九醒池０の充放電サイク
ル特性を示す図面である。
Claims (1)
- （１）主活物質としての酸化カドミウムまたは水酸化カ
ドミウム粉末と予備充電生成物としての金属カドミウム
粉末を含有するアルカリ蓄電池用陰極であつて、前記金
属カドミウムとして３０〜１００ｇ／ｌの酢酸カドミウ
ム水溶液に、この水溶液１ｌあたり０．２〜５．０ｇの
水酸化ニッケルを分散させた電解液をＰＨ４．０〜６．
５の範囲で電気分解して析出させた金属カドミウムを用
いることを特徴とするアルカリ蓄電池用陰極。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59213683A JPH0619985B2 (ja) | 1984-10-11 | 1984-10-11 | アルカリ蓄電池用陰極 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59213683A JPH0619985B2 (ja) | 1984-10-11 | 1984-10-11 | アルカリ蓄電池用陰極 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6191866A true JPS6191866A (ja) | 1986-05-09 |
| JPH0619985B2 JPH0619985B2 (ja) | 1994-03-16 |
Family
ID=16643249
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59213683A Expired - Lifetime JPH0619985B2 (ja) | 1984-10-11 | 1984-10-11 | アルカリ蓄電池用陰極 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0619985B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6467878A (en) * | 1987-08-20 | 1989-03-14 | Varta Batterie | Airtight enclosed alkali battery |
| US6746105B2 (en) | 1997-07-15 | 2004-06-08 | Silverbrook Research Pty. Ltd. | Thermally actuated ink jet printing mechanism having a series of thermal actuator units |
-
1984
- 1984-10-11 JP JP59213683A patent/JPH0619985B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6467878A (en) * | 1987-08-20 | 1989-03-14 | Varta Batterie | Airtight enclosed alkali battery |
| JP2677622B2 (ja) * | 1987-08-20 | 1997-11-17 | ヴアルタ・バツテリー・アクチエンゲゼルシヤフト | 気密々閉形アルカリ蓄電池 |
| US6746105B2 (en) | 1997-07-15 | 2004-06-08 | Silverbrook Research Pty. Ltd. | Thermally actuated ink jet printing mechanism having a series of thermal actuator units |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0619985B2 (ja) | 1994-03-16 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |