JPS6316554A - アルカリ蓄電池用非焼結式カドミウム陰極 - Google Patents

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】 Ｈ）産業上の利用分野 この発明はカドミウム陰極に関し、詳しくは。

ニッケルーカドミウム蓄電池の如きアルカリ蓄電池・等
の陰極として用いられ、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含有した混練物を導電芯体
に塗布して作成されるカドミウム陰極の改良に関するも
のである。

（ロ）従来の技術 ニッケルーカドミウム蓄電池等に用いられるカドミウム
陰極としては、製造工程が簡易で製造コストの安いペー
スト式の如き非焼結式のカドミウム陰極が工業的に広く
用いられている。この種のカドミウム陰極は、酸化カド
ミウム粉末や水酸化カドミウム粉末等の活物質を糊料液
と共ζ（混練して形成したペーストを導電芯体に塗着し
充填し、次いで乾燥及び化成処理を施した後、水洗及び
乾燥を行なう等して製造されるが、活物質と導電芯体と
の結着力が弱いので、化成工程などにおける活物質の剥
がれや脱落が著しく、それ故、充放電サイクルにおける
容量劣化が大きい等という欠点がある。

このため１例えば特公昭５８−３２７４４号公報に開示
されているように、上記ペースト中に含有させる活物質
として主活物質としての酸化カドミウム粉末等と予備充
電生成物としての金属カドミウム粉末との混合物を用い
ることで、ペースト式カドミウム陰極における化成工程
を実質上不要とし、もって充放電サイクルの進行に伴う
電池容量劣化を防止することが提案されている。

（ハ）発明が解決しようとする問題点 しかしながら、このような目的で用いる金属カドミウム
粉末として、上記特公昭５８−３２７４４号公報に開示
されている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、カドミウムと亜鉛とのイオン
化傾向の差を利用した置換反応によシ析出させて生成し
たニッケルを含む海綿状金属カドミウムを粉砕処理する
という方法　　　　　　　　　　　　　　　で得たもの
を用いた場合、得られ念金属カドミウム粉末は利用率が
低く、電極自体の利用率も低くなる。

また一方、カドミウム極の利用率を向上させるために特
開昭５１−１５０６４６号公報には、酸化第２鉄等の鉄
を添加することが提案されているが、充放電サイクルの
進行に伴ない溶出した鉄イオンが電極に移行して陽極容
蓋の低下を招き、更には自己放電が大きいという問題点
がある。

に）問題点を解決するための手段 本発明は、アルカリ蓄電池用非焼結式カドミウム陰極に
インジウム或いはインジウム化合物を添加することを特
徴とするものであシ、前記インジウム或いはインジウム
化合物の添加量としてはインジウム換算で活物質カドミ
ウムに対して０．０１〜５．００重量％であることが好
ましい。尚、インジウム化合物は酸化物、水酸化物もし
くは塩の形態として添加することが可能である。

（ホ）作　　用 インジウム或はインジウム化合物を含んだカドミウム陰
極をアルカリ電解液中で充放電を行なうと、充電時カド
ミウム金属結晶中にインジウム原子が置換され、カドミ
ウム金属結晶の格子欠陥生じ結晶状態が不安定化する。

これはインジウムの原子番号が４９、カドミウムの原子
番号が４８であり、原子量がきわめて近い値であること
に基づく。尚この構造は電子の状態に影響が大きいため
、電気化学的な反応が活性化し、利用率の高い金属カド
ミウムが生成し、カドミウム陰極自体の利用率が向上す
る。

（へ）実　施　例 カドミウム活物質として酸化カドミウム８０重量部と金
属カドミウム２０重量部と、金属インジウム粉末をカド
ミウム活物質に対して０．５重量％添加し、水６８重量
部、水溶性糊料としてメチルセルロース１．５重量部、
および補強材としてアクリル短繊維１．８重量部の割合
で混合し、活物質ペーストを得る。この活物質ペースト
をパンチングメタル集電体に塗着、乾燥し所定の寸法に
切断し本発明カドミウム陰極を得た。この陰極をニッケ
ル板を対極とし、電解液濃度２５９６の水酸化カリウム
溶液中で充放電を行ない陰極の利用率を計算し友。この
時、充電は０．１５Ｃの電流で１５時間行ない、放電は
０．６Ｃの電流で放電終止電圧−１ＯＶ　（ＶＳ、Ｈｇ
／Ｈｇ０）とした。

図はカドミウム活物質に対するインジウムの含有量と陰
極の利用率の関係を示したものであり。

陰極利用率の算出は次のようにして行った。

図に示されるようにカドミウム活物質中にインジウムが
添加されていると、陰極利用率が向上することが伺える
。インジウム或いはインジウム化合物の添加量としては
、インジウム換算でカドミウム活物質に対して０．０１
〜５．００重量％が好ましく特に０．０１〜２．００重
量％の範囲に２いて最大の利用率が得られる。

尚、実施例においては添加剤として金属インジウムを用
いたが、その他にインジウム化合物として酸化インジウ
ム、水酸化インジウム、ｉ　ｆｃインジウムの塩として
添加することもできる。

（ト）発明の効果 この発明のカドミウム陰極によれば利用率の高いカドミ
ウム陰極が得られ、陰極容量の向上が図れ、陰極の容量
増加分だけ陽極の容量を高く設定できるので電池容量が
増加する。また陽極容量を従来通りに設定した場合は陰
極の利用率が高く陰極支配になシにくいので、過充電特
性を向上せしめることができる。

【図面の簡単な説明】

図はカドミウム活物質に対するインジクム含有量と陰項
利用率の関係を示したものである。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）主活物質としての酸化カドミウム又は水酸化カド
   ミウムと、予備充電生成物質としての金属カドミウムと
   、インジウム或いはインジウム化合物とよりなることを
   特徴とするアルカリ蓄電池用非焼結式カドミウム陰極。
2. （２）前記インジウム或いはインジウム化合物の添加量
   は、前記カドミウム活物質に対してインジウム換算で０
   ．０１〜５．００重量％であることを特徴とする特許請
   求の範囲第（１）項記載のアルカリ蓄電池用非焼結式カ
   ドミウム陰極。
3. （３）前記インジウム化合物は水酸化インジウム、酸化
   インジウム、シュウ酸インジウムから選ばれたものであ
   ることを特徴とする特許請求の範囲第（１）項記載のア
   ルカリ蓄電池用非焼結式カドミウム陰極。