JPS62292617A - 改質酸化カドミウム粉及びその製造方法 - Google Patents
改質酸化カドミウム粉及びその製造方法Info
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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
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- 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
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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】
３、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の陰極活物質に好適な改質酸
化カドミウム粉及びその製造方法に関する。
化カドミウム粉及びその製造方法に関する。
（従来の技術）
ニッケルーカドミウム蓄電池等アルカリ蓄電池用のペー
スト式カドミウム陰極は、通常活物質として酸化カドミ
ウム粉が用いられる。酸化カドミウム粉は一般にカドミ
ウム金属を溶融し、更に沸点以上の温度て加熱して揮発
させ、その蒸気を例えば空気等の酸素含有気体中にて燃
焼させることにより得られる。或いは又硝酸カドミウム
等のカドミウム塩類を熱分解させる晶析法によっても造
られる。
スト式カドミウム陰極は、通常活物質として酸化カドミ
ウム粉が用いられる。酸化カドミウム粉は一般にカドミ
ウム金属を溶融し、更に沸点以上の温度て加熱して揮発
させ、その蒸気を例えば空気等の酸素含有気体中にて燃
焼させることにより得られる。或いは又硝酸カドミウム
等のカドミウム塩類を熱分解させる晶析法によっても造
られる。
上記酸化カドミウム粉を粘着剤、導電性粉末。
アクリル系化学繊維等の補助材と共に水若しくはエチレ
ングリコール等の溶媒て混練してペースト状と為し、こ
のペースト状活物質を浸漬法或いはドクターブレード法
等により導電性芯材、例えばニッケル鍍金したパンチン
グ鋼板に塗布し圧密して更に乾燥させ固着して蓄電池用
の陰極活物質浜１形成する。
ングリコール等の溶媒て混練してペースト状と為し、こ
のペースト状活物質を浸漬法或いはドクターブレード法
等により導電性芯材、例えばニッケル鍍金したパンチン
グ鋼板に塗布し圧密して更に乾燥させ固着して蓄電池用
の陰極活物質浜１形成する。
（問題点）
上記のペースト状に製造する際に、酸化カドミウム粉は
水等の溶媒と混練される為その一部か水利して水酸化カ
ドミウムとなり体積か膨張する。
水等の溶媒と混練される為その一部か水利して水酸化カ
ドミウムとなり体積か膨張する。
その結果ペースト状活物質の見かけ密度は低下する。ペ
ースト状活物質の主体となる酸化カドミウム粉は、見か
け密度が小さくなれば所定の塗布面内に多量に充填され
ず、所謂活物質の体積エネルギー密度が小さくなる。
ースト状活物質の主体となる酸化カドミウム粉は、見か
け密度が小さくなれば所定の塗布面内に多量に充填され
ず、所謂活物質の体積エネルギー密度が小さくなる。
特に近年では蓄電池によって駆動される詰機器の小型化
及び高密度化傾向に伴ない使用される蓄電池も高密度化
か要求されてきており、活物質として更に体積エネルギ
ー密度の大きいものが所望されている。
及び高密度化傾向に伴ない使用される蓄電池も高密度化
か要求されてきており、活物質として更に体積エネルギ
ー密度の大きいものが所望されている。
この様な技術的背景に基づき、見かけ密度の高い活物質
ペーストを得る為に、酸化カドミウム粉自体の見かけ密
度を単に高める丈でなく吸液性を小さくすることが要求
される。
ペーストを得る為に、酸化カドミウム粉自体の見かけ密
度を単に高める丈でなく吸液性を小さくすることが要求
される。
上述した各製造方法による酸化カドミウム粉の吸液性に
はバラツキがあることに注目し、酸化カドミウム粉から
低吸液性のもののみを選別するものとして赤外線スペク
トル吸収波数を利用する方法が既に提案されている（特
開昭６Ｏ−２４００５５）。この発明は低吸液性そして
高見かけ密度のものを選別するものてあり、積極的に低
吸液性の酸化カドミウム粉を製造するものてなく、酸化
カドミウム粉の見かけ密度を大きくし更に低吸液性とな
る様改質するものでもない。
はバラツキがあることに注目し、酸化カドミウム粉から
低吸液性のもののみを選別するものとして赤外線スペク
トル吸収波数を利用する方法が既に提案されている（特
開昭６Ｏ−２４００５５）。この発明は低吸液性そして
高見かけ密度のものを選別するものてあり、積極的に低
吸液性の酸化カドミウム粉を製造するものてなく、酸化
カドミウム粉の見かけ密度を大きくし更に低吸液性とな
る様改質するものでもない。
一方酸化カドミウム粉自体を改質するものとして、酸化
カドミウム粉を高温焼成し結晶化させることにより低吸
液性の酸化カドミウム粉を得たか粉末粒子が成長して粒
子が粗大化する為、陰極活物質用として必要な活性表面
積を確保することかできず、蓄電池の充放電特性を十分
満足させ得るものではなかった。
カドミウム粉を高温焼成し結晶化させることにより低吸
液性の酸化カドミウム粉を得たか粉末粒子が成長して粒
子が粗大化する為、陰極活物質用として必要な活性表面
積を確保することかできず、蓄電池の充放電特性を十分
満足させ得るものではなかった。
この様に単なる製法の条件変更丈で見かけ密度を向上さ
せ吸液性を低減させるには限度があった。
せ吸液性を低減させるには限度があった。
（問題点を解決するための手段）
本発明者等は酸化カドミウム粉の吸液性は粉末粒子の表
面状態及び粉末粒子間の結合状態か大きく影響すること
に着目し、酸化カドミウム粉の表面状態を改善させたも
のである。
面状態及び粉末粒子間の結合状態か大きく影響すること
に着目し、酸化カドミウム粉の表面状態を改善させたも
のである。
すなわち酸化カドミウム粉末を高速にて混合的に攪拌す
ることにより粉末粒子相互を衝突及び摩擦して改質し、
高い見かけ密度と低い吸液性を有する酸化カドミウム粉
を提供するものである。
ることにより粉末粒子相互を衝突及び摩擦して改質し、
高い見かけ密度と低い吸液性を有する酸化カドミウム粉
を提供するものである。
（実施例）
以下本発明の実施例につき詳細に説明する。
本発明に用いられる混合攪拌の容器としては、高速て混
合的に粉末を攪拌し得る機構のものであればよい。効率
的な容器としては、例えば混合機として知られているヘ
ンシェル型ミキサ、粉砕機として知られているピンミル
、シェツトアトマイザ−更には分級機として知られてい
るターボクラシファイヤー等がある。これ等はその攪拌
羽根或いはピン等により投入された粉体を高速流動化状
態に為し得るものである。粉体の連続投入か可能なピン
ミル型粉砕機には、ピンが立設された二枚の垂直円板の
うち片方の円板のみか駆動するｌ軸型と、双方の円板か
互いに反対方向に駆動する２軸型のものかあるか、用い
られる円板の回転速度はｌ軸型及び２軸型とも６．ＯＯ
Ｏｒｐｍ以上、好ましくは１１，０００ｒｐｍ（周速度
的１４４ｍ／５ｅｃ）以上である。
合的に粉末を攪拌し得る機構のものであればよい。効率
的な容器としては、例えば混合機として知られているヘ
ンシェル型ミキサ、粉砕機として知られているピンミル
、シェツトアトマイザ−更には分級機として知られてい
るターボクラシファイヤー等がある。これ等はその攪拌
羽根或いはピン等により投入された粉体を高速流動化状
態に為し得るものである。粉体の連続投入か可能なピン
ミル型粉砕機には、ピンが立設された二枚の垂直円板の
うち片方の円板のみか駆動するｌ軸型と、双方の円板か
互いに反対方向に駆動する２軸型のものかあるか、用い
られる円板の回転速度はｌ軸型及び２軸型とも６．ＯＯ
Ｏｒｐｍ以上、好ましくは１１，０００ｒｐｍ（周速度
的１４４ｍ／５ｅｃ）以上である。
この様に通常使用される場合の数倍以上の回転速度によ
り混合攪拌を行い、粉体の大幅移動と局部的乱れ渦流と
を同時に起して混合及び剪断分離の過程で粉体粒子相互
を衝突させ摩擦を効果的に行わしめるものである。
り混合攪拌を行い、粉体の大幅移動と局部的乱れ渦流と
を同時に起して混合及び剪断分離の過程で粉体粒子相互
を衝突させ摩擦を効果的に行わしめるものである。
上記回転速度か大きくなる程粉体の改質効果か大きい。
例えばヘンシェル型ミキサーの場合は攪拌時間を３０分
間にすると、攪拌羽根の回転速度に対する改質酸化力ｌ
くミウム粉の見かけ密度及び３ｇ試料による水を溶媒と
した際の吸水量については、夫々第１表に示した様な結
果か得られる。
間にすると、攪拌羽根の回転速度に対する改質酸化力ｌ
くミウム粉の見かけ密度及び３ｇ試料による水を溶媒と
した際の吸水量については、夫々第１表に示した様な結
果か得られる。
尚比較の為に第１表には攪拌前の酸化カドミウム粉につ
いても併記した。
いても併記した。
第１表
すなわち攪拌速度か１，０００ｒｐａ＋以上て改質傾向
か見られるか、好ましくは２，０００ｒｐｍ （攪拌羽
根の回転速度的３０ｍ／５ｅｃ）以上てあって、得られ
た改！Ａ、酸化カドミウム粉の性状は攪拌する前の酸化
カドミウムを遥かに凌ぐものである。攪拌時間は特に制
約しないが、約３０乃至６０分程度行えば上記したと同
様の性状結果か得られる。
か見られるか、好ましくは２，０００ｒｐｍ （攪拌羽
根の回転速度的３０ｍ／５ｅｃ）以上てあって、得られ
た改！Ａ、酸化カドミウム粉の性状は攪拌する前の酸化
カドミウムを遥かに凌ぐものである。攪拌時間は特に制
約しないが、約３０乃至６０分程度行えば上記したと同
様の性状結果か得られる。
以上の攪拌処理によって得られた改質酸化カドミウムは
水和性が低下し又見かけ密度が大きくなった。更に電子
顕微鏡観察によれば改質酸化カドミウムの粉末粒子系及
び形状の変化は殆どなく、所謂粉末粒子表面のみか改質
されたことが示された。更に改質酸化カドミウムの電気
化学特性を調査する為、改質酸化カドミウム粉を成形し
、これを電解液中で単電極とし、ニッケル板を対極とし
たハーフセルテストにより充放電テストを行った。この
結果により本発明の改質酸化カドミウム粉は充放電性能
も大きく向上していることが明らかとなった。
水和性が低下し又見かけ密度が大きくなった。更に電子
顕微鏡観察によれば改質酸化カドミウムの粉末粒子系及
び形状の変化は殆どなく、所謂粉末粒子表面のみか改質
されたことが示された。更に改質酸化カドミウムの電気
化学特性を調査する為、改質酸化カドミウム粉を成形し
、これを電解液中で単電極とし、ニッケル板を対極とし
たハーフセルテストにより充放電テストを行った。この
結果により本発明の改質酸化カドミウム粉は充放電性能
も大きく向上していることが明らかとなった。
実施例−１
カドミウム金属の蒸気を空気中にて燃焼させて得た酸化
カドミウム粉を素材粉として使用する。
カドミウム粉を素材粉として使用する。
上記酸化カドミウム粉は平均粒径が ＯｊＯＩＬｍ（フ
ィッシャーサブシーブサイザーによる）及び見かけ密度
が０．５ｇ／Ｃｍ’であり、この酸化カドミウム素材粉
５Ｋｇをヘンシェル型ミキサーに投入し２．４００ｒｐ
ｍの攪拌回転数で攪拌した。ヘンシェル型ミキサーは密
閉蓋を有し、内部の流体容量は２５旦である。
ィッシャーサブシーブサイザーによる）及び見かけ密度
が０．５ｇ／Ｃｍ’であり、この酸化カドミウム素材粉
５Ｋｇをヘンシェル型ミキサーに投入し２．４００ｒｐ
ｍの攪拌回転数で攪拌した。ヘンシェル型ミキサーは密
閉蓋を有し、内部の流体容量は２５旦である。
上記攪拌によって得られた改質酸化カドミウムは平均粒
径０．８ｇｍ及び見かけ密度１．１７ｇ／ｃｍ’てあっ
た。この改質酸化カドミウムのうち３ｇをメノウ乳鉢に
取り、エチレングリコールを滴下しつつ乳棒で混練して
湿潤粉末か最大粘稠度を示すところまでの滴下液量て示
される。吸液量を測定したところＯ，ｌ１１１ｍ文あっ
た。すなわち処理前の酸化カドミウム素材粉の吸湿量は
０．９４ｓｌなので、処理前の酸化カドミウム素材粉に
比べ約１６％も低減した。
径０．８ｇｍ及び見かけ密度１．１７ｇ／ｃｍ’てあっ
た。この改質酸化カドミウムのうち３ｇをメノウ乳鉢に
取り、エチレングリコールを滴下しつつ乳棒で混練して
湿潤粉末か最大粘稠度を示すところまでの滴下液量て示
される。吸液量を測定したところＯ，ｌ１１１ｍ文あっ
た。すなわち処理前の酸化カドミウム素材粉の吸湿量は
０．９４ｓｌなので、処理前の酸化カドミウム素材粉に
比べ約１６％も低減した。
次に改質酸化カドミウム１００部（４００ｇ） 、アク
リル系繊ｍ１部、リン酸ソーダ１部及びメチルセルロー
ス１部を水で混練しペースト状とした。このペースト化
水量はｌＱ９ｍ１であって、得られたベースト状活物質
の見かけ密度は３．：１９ｇ／ｃｍ３てあった。
リル系繊ｍ１部、リン酸ソーダ１部及びメチルセルロー
ス１部を水で混練しペースト状とした。このペースト化
水量はｌＱ９ｍ１であって、得られたベースト状活物質
の見かけ密度は３．：１９ｇ／ｃｍ３てあった。
一方処理前の酸化カドミウム素材粉を同様にテストした
ところ、ペースト化水量はｌ］１１１ｍ＋ｊｌてあり、
ペースト状活物質の見かけ密度は：１．１６ｇ／ｃｒｎ
’であった。両者を比較した結果得られたペースト状活
物質の吸液性か著しく低下し、江つ見かけ密度か大きく
なったことか明白てあった。
ところ、ペースト化水量はｌ］１１１ｍ＋ｊｌてあり、
ペースト状活物質の見かけ密度は：１．１６ｇ／ｃｒｎ
’であった。両者を比較した結果得られたペースト状活
物質の吸液性か著しく低下し、江つ見かけ密度か大きく
なったことか明白てあった。
実施例−２
実施例−１と同様の酸化カドミウム粉を素材粉として用
いる。２５０ｍｍ径の二枚の垂直円板双方にビンを立設
したビンミルを用いて上記素材粉を高速混合的攪拌を行
った。このピンミル攪拌による試験ては、１軸型と２軸
型の両者の場合について試験を行った。両円板の回転数
を約１５，０００ｒｐｍとして約３０分間駆動させた。
いる。２５０ｍｍ径の二枚の垂直円板双方にビンを立設
したビンミルを用いて上記素材粉を高速混合的攪拌を行
った。このピンミル攪拌による試験ては、１軸型と２軸
型の両者の場合について試験を行った。両円板の回転数
を約１５，０００ｒｐｍとして約３０分間駆動させた。
得られた改質酸化カドミウム粉について実施例−１と同
様にその吸液量及び見かけ密度を測定した。更に得られ
た改質酸化カドミウム粉を用いて実施例−１と同様にペ
ースト化試験を行い。ペースト化水量とベースト状活物
質の見かけ密度を１１１１１定した。
様にその吸液量及び見かけ密度を測定した。更に得られ
た改質酸化カドミウム粉を用いて実施例−１と同様にペ
ースト化試験を行い。ペースト化水量とベースト状活物
質の見かけ密度を１１１１１定した。
第２表に各試験の各４１１１定（＋Ｉ′ｊを示す。
尚１−記１ ＋ｌ：Ｉ＋型のビンミルによって得られた
改質酸化力ｌ（ミウム粉を１．２軸型ピンミルで得られ
第２表からも明らかな様に酸化力１〜ミウム粉の吸液性
及び見かけ密度は改善され、その結果ベースト状活物質
の児かけ密度か増加し、ニッケシーカ１〜ミウム蓄電池
内の電極板の活物質充填量は増加した。尚吸液性テスト
でエチレングリコールな水に換えて行ったムー果も上記
と同様てあった。
改質酸化力ｌ（ミウム粉を１．２軸型ピンミルで得られ
第２表からも明らかな様に酸化力１〜ミウム粉の吸液性
及び見かけ密度は改善され、その結果ベースト状活物質
の児かけ密度か増加し、ニッケシーカ１〜ミウム蓄電池
内の電極板の活物質充填量は増加した。尚吸液性テスト
でエチレングリコールな水に換えて行ったムー果も上記
と同様てあった。
（発明の効果）
未発１！１１ては高速混合攪拌による機械的処理て酸化
カドミウム粉の表面状態か改質された結果吸液性か低下
し、更に見かけ密度か向上した。
カドミウム粉の表面状態か改質された結果吸液性か低下
し、更に見かけ密度か向上した。
この改質酸化力１ヘミウム粉を陰極活物質とじて用いる
と極めて体積エネルギー密度の高い電池用陰極か得られ
、諸機器の小型化及び高密度化に対し十分対応できる蓄
電池が提供できることになった。
と極めて体積エネルギー密度の高い電池用陰極か得られ
、諸機器の小型化及び高密度化に対し十分対応できる蓄
電池が提供できることになった。
Claims (2)
- （１）容器内で酸化カドミウム粉を高速にて混合的に攪
拌し、粉体粒子相互を衝突、摩擦させることにより改質
することを特徴とする改質酸化カドミウム粉の製造方法
。 - （２）容器内で酸化カドミウム粉を高速で混合的に攪拌
して粉体粒子相互の衝突及び摩擦により改質されたこと
を特徴とする改質酸化カドミウム粉。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61135476A JPS62292617A (ja) | 1986-06-11 | 1986-06-11 | 改質酸化カドミウム粉及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61135476A JPS62292617A (ja) | 1986-06-11 | 1986-06-11 | 改質酸化カドミウム粉及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62292617A true JPS62292617A (ja) | 1987-12-19 |
Family
ID=15152603
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61135476A Pending JPS62292617A (ja) | 1986-06-11 | 1986-06-11 | 改質酸化カドミウム粉及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62292617A (ja) |
-
1986
- 1986-06-11 JP JP61135476A patent/JPS62292617A/ja active Pending
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