JPS6226148B2 - - Google Patents
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- JPS6226148B2 JPS6226148B2 JP53153853A JP15385378A JPS6226148B2 JP S6226148 B2 JPS6226148 B2 JP S6226148B2 JP 53153853 A JP53153853 A JP 53153853A JP 15385378 A JP15385378 A JP 15385378A JP S6226148 B2 JPS6226148 B2 JP S6226148B2
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- metal cadmium
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Classifications
-
- 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
- H01M4/246—Cadmium electrodes
-
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- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M2004/026—Electrodes composed of, or comprising, active material characterised by the polarity
- H01M2004/027—Negative electrodes
-
- 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
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Description
本発明は密閉型アルカリ蓄電池用カドミウム陰
極板の製法に係り、特にペース式カドミウム陰極
板の製法に関するものである。 ペースト式カドミウム陰極板は一般に化成工程
を経て電池に組込まれているが、不純物を予じめ
除去しうる活物質を出発物質として用いる場合に
おいては化成工程の目的は陰極板に陽極板に対し
て過大放電能力を付与させることにある。 電池密封時において陰極板が陽極板より過大放
電能力を有する状態で組立てることについては周
知のように電池の充電において、常に陽極板が陰
極板より先に充電が完了するようになし、電池内
には陽極板よりの酸素ガスのみ発生させ、この酸
素ガスを陰極板にて消費させることにより密閉化
を可能にすると共に陽極板を陰極板より先に放電
させることにより高率放電性能や高温特性を良好
ならしめるためである。 このような鑑点より酸化カドミウムを出発物質
とするペースト式カドミウム陰極板においては電
池組立前に一部充電状態とする方法が採られてお
り、それは化成工程で行なわれている。 而して、ペースト式カドミウム陰極板のように
電池活物質そのものを出発物質として利用できる
ものにおいては出発物質の一部に電池中での充電
生成物である金属カドミウムを用いることができ
れば、化成工程を施すことなく目的が達成される
ことになり生産性が大巾に改善されることにな
る。 ここで重要なことは出発物質の一部としての充
電生成物たる金属カドミウムは電池内で充分活性
であると共に極板製造中に空気中の酸素と反応し
て金属カドミウム自体が変化すると云つた不都合
がなく安定したものでなければならない。又電池
内での活性度及び主活物質である酸化カドミウム
との相溶性の面から上記金属カドミウムは微細粉
末でなければならないが一般的な金属カドミウム
の製法ではカドミウムの持つ冷間融合性や酸素と
の反応性に富むために充分実用に供するものは得
られなかつた。 本願の先行技術である米国特許3877986号には
金属カドミウムをわずかに酸素の存在する雰囲気
下で蒸発、凝縮させて得た微細な球状の金属カド
ミウム粒子を予備充電量として用いることが開示
されている。 然しながら、この方法で得られた金属カドミウ
ム粒子はその球状のために比表面積が小さく、且
粒子個々の絡みつきが小さく、依つて電極活物質
としての特性、即ち活物質利用率や表面酸化皮膜
除去後の酸素ガスとの反応性と云つたものは密閉
型電池の活物質として充分満足し得るものではな
かつた。 又、金属亜鉛粉末をカドミウム塩の水溶液中に
分散し、撹拌下において生成する海綿状金属カド
ミウム、所謂、置換反応によつて得た海綿状金属
カドミウムを乾燥後、粉砕して予備充電量として
用いることが提案されているが、この場合には不
純物の除去のための水洗工程が煩雑であると共に
金属カドミウムに微量の亜鉛イオンの根跡は否め
ず性能に悪影響を及ぼすことになる。 本発明は斯る点に鑑みなされたものであり、そ
のアルカリ溶液中に分散せる酸化カドミウムを電
解還元して得た予備充電量としての海綿状金属カ
ドミウムと、酸化カドミウムと、結着剤とを混練
した後、該混練物を電極芯体に塗着、乾燥するこ
とによりカドミウム陰極板を製造するものであ
る。 酸化カドミウムは濃厚アルカリ水溶液中にわず
かであるが一定量溶解可能であり、電解還元によ
つて海綿状金属カドミウムが次式の反応に基づき
生成する。 CdO＋H2O→Cd（OH）2 ……(1) Cd（OH）2＋2OH-→Cd（OH）- 4 - ……(2) Cd（OH）- 4 -→Cd＋4OH- ……(3) このようにして得た海綿状金属カドミウムは活
性であり、これを乾燥後、粉砕し微粒子とすれば
予備充電量として利用しうる。 以下本発明の一実施例を詳述する。 先づ予備充電量としての金属カドミウムの作成
例について述べると、25％KOH水溶液に対して
重量比10％の酸化カドミウムを分散し、陰極にニ
ツケル板、陽極にカドミウム板を用いて電流密度
10A／d2ｍで30分間通電し、陰極に析出した海綿
状金属カドミウムを剥離して脱イオン水で10分間
水洗したのち60℃で１時間乾燥し粉砕する。 次いでカドミウム陰極板の作成に際しては、上
記方法で得た200メツシユバスの金属カドミウム
粉末19重量％、酸化カドミウム粉末80重量％及び
結着剤としての未焼結テフロン粉末１重量％を乾
式混合し、この混合物100重量％に対して下記組
成の糊料液35重量％を加えて混練する。 ヒドロキシプロピルセルロース 0.6重量％ 水 96.4重量％ リン酸ニナトリウム 3.0重量％ そして、この混練物を通常のカレンダー法にて
ニツケルメツキした多孔性鉄板よりなる電極芯体
に塗着し、乾燥した後、所定寸法に切断してカド
ミウム陰極板とする。このカドミウム陰極板と周
知の焼結式法にて得たニツケル陽極板とを組合せ
て電池Ａを作成した。 又、比較のために電池Ｂを作製した。この電池
Ｂは、予備充電量として用いる金属カドミウムを
以下に示す亜鉛置換法により得たものである。即
ち、硫酸カドミウム水溶液と希硫酸との混合水溶
液を加温し、次いで亜鉛粉末を上記混合水溶液の
撹拌下に投入して金属カドミウムを生成させ、こ
の金属カドミウムをろ別、水洗、乾燥後粉砕
（200メツシユパス）して得たものである。そして
電池Ｂはこの金属カドミウムを予備充電量として
用いる以外は、本発明の実施例と同様にして作製
したカドミウム陰極板を用いたものである。 次に、これら電池Ａ、Ｂを用い両者の性能を比
較した結果を次表に示す。
極板の製法に係り、特にペース式カドミウム陰極
板の製法に関するものである。 ペースト式カドミウム陰極板は一般に化成工程
を経て電池に組込まれているが、不純物を予じめ
除去しうる活物質を出発物質として用いる場合に
おいては化成工程の目的は陰極板に陽極板に対し
て過大放電能力を付与させることにある。 電池密封時において陰極板が陽極板より過大放
電能力を有する状態で組立てることについては周
知のように電池の充電において、常に陽極板が陰
極板より先に充電が完了するようになし、電池内
には陽極板よりの酸素ガスのみ発生させ、この酸
素ガスを陰極板にて消費させることにより密閉化
を可能にすると共に陽極板を陰極板より先に放電
させることにより高率放電性能や高温特性を良好
ならしめるためである。 このような鑑点より酸化カドミウムを出発物質
とするペースト式カドミウム陰極板においては電
池組立前に一部充電状態とする方法が採られてお
り、それは化成工程で行なわれている。 而して、ペースト式カドミウム陰極板のように
電池活物質そのものを出発物質として利用できる
ものにおいては出発物質の一部に電池中での充電
生成物である金属カドミウムを用いることができ
れば、化成工程を施すことなく目的が達成される
ことになり生産性が大巾に改善されることにな
る。 ここで重要なことは出発物質の一部としての充
電生成物たる金属カドミウムは電池内で充分活性
であると共に極板製造中に空気中の酸素と反応し
て金属カドミウム自体が変化すると云つた不都合
がなく安定したものでなければならない。又電池
内での活性度及び主活物質である酸化カドミウム
との相溶性の面から上記金属カドミウムは微細粉
末でなければならないが一般的な金属カドミウム
の製法ではカドミウムの持つ冷間融合性や酸素と
の反応性に富むために充分実用に供するものは得
られなかつた。 本願の先行技術である米国特許3877986号には
金属カドミウムをわずかに酸素の存在する雰囲気
下で蒸発、凝縮させて得た微細な球状の金属カド
ミウム粒子を予備充電量として用いることが開示
されている。 然しながら、この方法で得られた金属カドミウ
ム粒子はその球状のために比表面積が小さく、且
粒子個々の絡みつきが小さく、依つて電極活物質
としての特性、即ち活物質利用率や表面酸化皮膜
除去後の酸素ガスとの反応性と云つたものは密閉
型電池の活物質として充分満足し得るものではな
かつた。 又、金属亜鉛粉末をカドミウム塩の水溶液中に
分散し、撹拌下において生成する海綿状金属カド
ミウム、所謂、置換反応によつて得た海綿状金属
カドミウムを乾燥後、粉砕して予備充電量として
用いることが提案されているが、この場合には不
純物の除去のための水洗工程が煩雑であると共に
金属カドミウムに微量の亜鉛イオンの根跡は否め
ず性能に悪影響を及ぼすことになる。 本発明は斯る点に鑑みなされたものであり、そ
のアルカリ溶液中に分散せる酸化カドミウムを電
解還元して得た予備充電量としての海綿状金属カ
ドミウムと、酸化カドミウムと、結着剤とを混練
した後、該混練物を電極芯体に塗着、乾燥するこ
とによりカドミウム陰極板を製造するものであ
る。 酸化カドミウムは濃厚アルカリ水溶液中にわず
かであるが一定量溶解可能であり、電解還元によ
つて海綿状金属カドミウムが次式の反応に基づき
生成する。 CdO＋H2O→Cd（OH）2 ……(1) Cd（OH）2＋2OH-→Cd（OH）- 4 - ……(2) Cd（OH）- 4 -→Cd＋4OH- ……(3) このようにして得た海綿状金属カドミウムは活
性であり、これを乾燥後、粉砕し微粒子とすれば
予備充電量として利用しうる。 以下本発明の一実施例を詳述する。 先づ予備充電量としての金属カドミウムの作成
例について述べると、25％KOH水溶液に対して
重量比10％の酸化カドミウムを分散し、陰極にニ
ツケル板、陽極にカドミウム板を用いて電流密度
10A／d2ｍで30分間通電し、陰極に析出した海綿
状金属カドミウムを剥離して脱イオン水で10分間
水洗したのち60℃で１時間乾燥し粉砕する。 次いでカドミウム陰極板の作成に際しては、上
記方法で得た200メツシユバスの金属カドミウム
粉末19重量％、酸化カドミウム粉末80重量％及び
結着剤としての未焼結テフロン粉末１重量％を乾
式混合し、この混合物100重量％に対して下記組
成の糊料液35重量％を加えて混練する。 ヒドロキシプロピルセルロース 0.6重量％ 水 96.4重量％ リン酸ニナトリウム 3.0重量％ そして、この混練物を通常のカレンダー法にて
ニツケルメツキした多孔性鉄板よりなる電極芯体
に塗着し、乾燥した後、所定寸法に切断してカド
ミウム陰極板とする。このカドミウム陰極板と周
知の焼結式法にて得たニツケル陽極板とを組合せ
て電池Ａを作成した。 又、比較のために電池Ｂを作製した。この電池
Ｂは、予備充電量として用いる金属カドミウムを
以下に示す亜鉛置換法により得たものである。即
ち、硫酸カドミウム水溶液と希硫酸との混合水溶
液を加温し、次いで亜鉛粉末を上記混合水溶液の
撹拌下に投入して金属カドミウムを生成させ、こ
の金属カドミウムをろ別、水洗、乾燥後粉砕
（200メツシユパス）して得たものである。そして
電池Ｂはこの金属カドミウムを予備充電量として
用いる以外は、本発明の実施例と同様にして作製
したカドミウム陰極板を用いたものである。 次に、これら電池Ａ、Ｂを用い両者の性能を比
較した結果を次表に示す。
【表】
尚、上表において平衡ガス圧は0.1Cで16時間
充電時点でのガス圧の値を示す。 上表より明白なる如く、本発明カドミウム陰極
板を用いた電池Ａは電池Ｂと比較して同等の性能
を示し、特に容量保存率、平衡ガス圧については
優れた性能を示すことが伺える。 これは電池Ｂにおいて予備充電量としての金属
カドミウムが微量の亜鉛イオンを含むため保存性
能、ガス吸収性能が低いものと思われる。 即ち、本発明に用いる予備充電量としての金属
カドミウムは酸化カドミウムを分散したアルカリ
溶液で電解還元して得るものであり、不純物の混
入といつた懸念もなく簡単な水洗処理のみで使用
に供しうるものであり、その製造も容易であつ
て、かかる金属カドミウムを用いたカドミウム陰
極板は不純物の混入がきわめて低くなることから
自己放電に基く容量保存率の低下が抑制されると
共に、比表面積が大きく且活性な海綿状金属カド
ミウムが添加されており酸素ガスとの反応性に優
れるので、密閉型電池に用いた場合平衡ガス圧を
低くおさえることができる。 上述した如く、本発明は密閉型アルカリ蓄電池
用カドミウム陰極板の製法に関するものであ
り、、主活物質となる酸化カドミウムに対して、
アルカリ溶液中に分散せる酸化カドミウムを電解
還元して得た予備充電量として海綿状金属カドミ
ウムとの混合物を活物質として用いることを特徴
とするものであり、極板製造工程における化成工
程を削除しうると共に予備充電量としての金属カ
ドミウムは従来の気相法或いは亜鉛との置換法に
より得たものと同等もしくはそれ以上の性能を有
し、且その製法も簡易である等の特長を有するも
のであつてその工業的価値は極めて大なるもので
ある。
充電時点でのガス圧の値を示す。 上表より明白なる如く、本発明カドミウム陰極
板を用いた電池Ａは電池Ｂと比較して同等の性能
を示し、特に容量保存率、平衡ガス圧については
優れた性能を示すことが伺える。 これは電池Ｂにおいて予備充電量としての金属
カドミウムが微量の亜鉛イオンを含むため保存性
能、ガス吸収性能が低いものと思われる。 即ち、本発明に用いる予備充電量としての金属
カドミウムは酸化カドミウムを分散したアルカリ
溶液で電解還元して得るものであり、不純物の混
入といつた懸念もなく簡単な水洗処理のみで使用
に供しうるものであり、その製造も容易であつ
て、かかる金属カドミウムを用いたカドミウム陰
極板は不純物の混入がきわめて低くなることから
自己放電に基く容量保存率の低下が抑制されると
共に、比表面積が大きく且活性な海綿状金属カド
ミウムが添加されており酸素ガスとの反応性に優
れるので、密閉型電池に用いた場合平衡ガス圧を
低くおさえることができる。 上述した如く、本発明は密閉型アルカリ蓄電池
用カドミウム陰極板の製法に関するものであ
り、、主活物質となる酸化カドミウムに対して、
アルカリ溶液中に分散せる酸化カドミウムを電解
還元して得た予備充電量として海綿状金属カドミ
ウムとの混合物を活物質として用いることを特徴
とするものであり、極板製造工程における化成工
程を削除しうると共に予備充電量としての金属カ
ドミウムは従来の気相法或いは亜鉛との置換法に
より得たものと同等もしくはそれ以上の性能を有
し、且その製法も簡易である等の特長を有するも
のであつてその工業的価値は極めて大なるもので
ある。
Claims (1)
- １ アルカリ溶液中に分散せる酸化カドミウムを
電解還元して得た予備充電量としての海綿状金属
カドミウムと、酸化カドミウムと、結着剤とを混
練した後、該混練物を電極芯体に塗着、乾燥する
ことを特徴とする密閉型アルカリ蓄電池用カドミ
ウム陰極板の製法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15385378A JPS5576569A (en) | 1978-12-01 | 1978-12-01 | Cadmium cathode plate for enclosed type alkali battery |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15385378A JPS5576569A (en) | 1978-12-01 | 1978-12-01 | Cadmium cathode plate for enclosed type alkali battery |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5576569A JPS5576569A (en) | 1980-06-09 |
| JPS6226148B2 true JPS6226148B2 (ja) | 1987-06-06 |
Family
ID=15571525
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15385378A Granted JPS5576569A (en) | 1978-12-01 | 1978-12-01 | Cadmium cathode plate for enclosed type alkali battery |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5576569A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61195565A (ja) * | 1985-02-22 | 1986-08-29 | Shin Kobe Electric Mach Co Ltd | 密閉形アルカリ蓄電池 |
-
1978
- 1978-12-01 JP JP15385378A patent/JPS5576569A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5576569A (en) | 1980-06-09 |
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