JPH01146253A - 電池用カドミウム極の製造法 - Google Patents
電池用カドミウム極の製造法Info
- Publication number
- JPH01146253A JPH01146253A JP62306301A JP30630187A JPH01146253A JP H01146253 A JPH01146253 A JP H01146253A JP 62306301 A JP62306301 A JP 62306301A JP 30630187 A JP30630187 A JP 30630187A JP H01146253 A JPH01146253 A JP H01146253A
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- Japan
- Prior art keywords
- cadmium
- battery
- electrode
- aqueous solution
- charging
- 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.)
- Pending
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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
- 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
- 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】
産業上の利用分野
本発明は、電池用カドミウム極の製造法に関する。
従来の技術
各種電源として用いられている蓄電池には、よく知られ
ているように鉛蓄電池とアルカリ蓄電池がある。アルカ
リ蓄電池の代表的な系は、ニッケルーカドミウム蓄電池
であり、取扱いの簡便さから密閉形が広く使われている
。
ているように鉛蓄電池とアルカリ蓄電池がある。アルカ
リ蓄電池の代表的な系は、ニッケルーカドミウム蓄電池
であり、取扱いの簡便さから密閉形が広く使われている
。
このニッケルーカドミウム蓄電池は、焼結式電極の開発
により充・放電特性、寿命、低温特性などに大幅な改良
がもたらされ、密閉形の開発は、取扱い性を向上させた
。
により充・放電特性、寿命、低温特性などに大幅な改良
がもたらされ、密閉形の開発は、取扱い性を向上させた
。
ところが、低コスト化や高エネルギー密度の点で十分で
ないので、焼結式に代えてニッケル極では、発泡式や繊
維状多孔体を用いた電極が開発された。
ないので、焼結式に代えてニッケル極では、発泡式や繊
維状多孔体を用いた電極が開発された。
一方、カドミウム極については、ペースト式が広く使わ
れるようになり、低コスト化の若干の進歩と高エネルギ
ー密度化をある程度向上させた。
れるようになり、低コスト化の若干の進歩と高エネルギ
ー密度化をある程度向上させた。
この場合一般に、いわゆるノイマン方式の密閉化を可能
にするためカドミウム極は放電補償用として部分充電さ
れて用いられている。
にするためカドミウム極は放電補償用として部分充電さ
れて用いられている。
このようなカドミウム極の部分充電は、一般に酸化カド
ミウムを主とする負極を苛性アルカリ中に浸漬し、所望
の容量を充電後、水洗と乾燥を行なう。このような方法
により、密閉化が可能になり、優れた寿命特性も得られ
た。
ミウムを主とする負極を苛性アルカリ中に浸漬し、所望
の容量を充電後、水洗と乾燥を行なう。このような方法
により、密閉化が可能になり、優れた寿命特性も得られ
た。
発明が解決しようとする問題点
しかしながら、上記手段では、高容量化さらには急速充
電への対応については、十分でなかった。
電への対応については、十分でなかった。
そこで、急速充電特性向上のために負極表面にフッ素樹
脂層の形成が試みられ、かなりの向上が見られたが、な
お十分でないのが現状である。したがって、高容量で急
速充電が可能な密閉形アルカリ蓄電池を供給することを
目的とする。
脂層の形成が試みられ、かなりの向上が見られたが、な
お十分でないのが現状である。したがって、高容量で急
速充電が可能な密閉形アルカリ蓄電池を供給することを
目的とする。
問題点を解決するための手段
カドミウム極として、最も量産性に優れた酸化カドミウ
ムを主とする電極、特にペースト式電極を用いた場合の
優れた急速充電特性と放電性能を得るために苛性アルカ
リ水溶液中での部分充電工程と未充電の酸化カドミウム
をほぼ完全に水酸化カドミウムに転化するための同じく
苛性アルカリ水溶液中への浸漬工程を併用する。
ムを主とする電極、特にペースト式電極を用いた場合の
優れた急速充電特性と放電性能を得るために苛性アルカ
リ水溶液中での部分充電工程と未充電の酸化カドミウム
をほぼ完全に水酸化カドミウムに転化するための同じく
苛性アルカリ水溶液中への浸漬工程を併用する。
なお、アルカリ水溶液中での部分充電は、カドミウム極
容量の５〜２０％程度とする。この場合酸化カドミウム
の収態の負極の方が、水酸化カドミウムに転化した後よ
り充電効率が高いようであるので、まず部分充電し、そ
れからアルカリ浸漬が好ましい。なお、その浸漬条件と
しては、室温であれば、３〜１０時間程度、これより温
度を上げた場合には、より短時間で良い。たとえば、５
０℃では、０．５〜３時間時間子ある。
容量の５〜２０％程度とする。この場合酸化カドミウム
の収態の負極の方が、水酸化カドミウムに転化した後よ
り充電効率が高いようであるので、まず部分充電し、そ
れからアルカリ浸漬が好ましい。なお、その浸漬条件と
しては、室温であれば、３〜１０時間程度、これより温
度を上げた場合には、より短時間で良い。たとえば、５
０℃では、０．５〜３時間時間子ある。
本発明は、上記問題点に鑑み、急速充電特性を向上させ
るためのカドミウム極へのフッソ樹脂添加の併用は、こ
の密閉形電池の充放電特性の改良をはかることを目的と
する。
るためのカドミウム極へのフッソ樹脂添加の併用は、こ
の密閉形電池の充放電特性の改良をはかることを目的と
する。
作 用
水酸化カドミウムに転化させるための併用が急速充電特
性の向上に効果が大きいことについての理由は、明らか
でない。しかし、その結果から判断して、従来のように
部分充電後酸化カドミウムが、かなり多量に残存した８
態で電池を構成し、電解液を加えると、酸化カドミウム
が水酸化カドミラも電池内の電解液濃度の不均一が、生
ずると考えられる。これが第１回目の充電時に負極のガ
ス吸収特性に悪影響を与え、その後の充放電の繰り返し
により電解液濃度の均一化が進んでも、悪影響がそのま
ま残るものと推察される。これに対して、本発明では、
アルカリ浸漬により、電池構成前に部分充電によるカド
ミウムとアルカリ浸漬による水酸化カドミウムへの転化
が進んでいるので、少なくとも放電収態では、水の移動
はなく、したがって電解液濃度の不均一化は生じない。
性の向上に効果が大きいことについての理由は、明らか
でない。しかし、その結果から判断して、従来のように
部分充電後酸化カドミウムが、かなり多量に残存した８
態で電池を構成し、電解液を加えると、酸化カドミウム
が水酸化カドミラも電池内の電解液濃度の不均一が、生
ずると考えられる。これが第１回目の充電時に負極のガ
ス吸収特性に悪影響を与え、その後の充放電の繰り返し
により電解液濃度の均一化が進んでも、悪影響がそのま
ま残るものと推察される。これに対して、本発明では、
アルカリ浸漬により、電池構成前に部分充電によるカド
ミウムとアルカリ浸漬による水酸化カドミウムへの転化
が進んでいるので、少なくとも放電収態では、水の移動
はなく、したがって電解液濃度の不均一化は生じない。
このことが、優れたガス吸収特性を持つ理由と考えられ
る。
る。
なお、フッ素樹脂添加は、負極表面の撥水性の付与をも
たらし、これが−居のガス吸収特性の向上に寄与する。
たらし、これが−居のガス吸収特性の向上に寄与する。
実施例
市販の酸化カドミウムをポリビニルアルコールの３％（
重ｆｆ１）のエチレングリコール溶液９重量比で５％の
ポリエチレン微粉末、同じく０．６％の塩化ビニル−ア
クリロニトリル短繊維などを加えてペーストをつくる。
重ｆｆ１）のエチレングリコール溶液９重量比で５％の
ポリエチレン微粉末、同じく０．６％の塩化ビニル−ア
クリロニトリル短繊維などを加えてペーストをつくる。
これを厚さ０．１５ｍｍ。
孔径１．８ｍｍ、開孔度５０％の鉄製でニッケルメッキ
を施したパンチングメタル板に塗着する。
を施したパンチングメタル板に塗着する。
スリットを通して平滑化し、その後１２０℃で２時間乾
燥してペースト式カドミウム極を得る。厚さは、０．５
５ｍｍであった。
燥してペースト式カドミウム極を得る。厚さは、０．５
５ｍｍであった。
ついで、このようにして得られた酸化カドミウムを主と
する負極を５ｕｂＣ用、すなわち、幅３４ ｍ ｍ 、
長さ２００ ｍ ｍに裁断した。この負極を用いて、比
重１．２の苛性カリ水溶液中で、対極にニッケル板を用
い１５０ ｍＡｈ／ｃｍ２で８分間部分充電を行なった
。この状態では、部分的に金属カドミウムの灰色を呈し
ているだけで、他の部分は赤褐色の酸化カドミウムの色
を示している。
する負極を５ｕｂＣ用、すなわち、幅３４ ｍ ｍ 、
長さ２００ ｍ ｍに裁断した。この負極を用いて、比
重１．２の苛性カリ水溶液中で、対極にニッケル板を用
い１５０ ｍＡｈ／ｃｍ２で８分間部分充電を行なった
。この状態では、部分的に金属カドミウムの灰色を呈し
ているだけで、他の部分は赤褐色の酸化カドミウムの色
を示している。
ついで、比重１．３の苛性カリ水溶液中に４５℃で４時
間浸漬し、水洗、乾燥した。このアルカリ処理により、
酸化カドミウムの赤褐色は、水酸化カドミウムの形成に
より、黄褐色に変化した。
間浸漬し、水洗、乾燥した。このアルカリ処理により、
酸化カドミウムの赤褐色は、水酸化カドミウムの形成に
より、黄褐色に変化した。
ついで、市販のフッソ樹脂ディスバージョンを２％水溶
液に希釈し、この溶液中に、前記カドミウム極を常温で
２分間浸せきし、その後、１２０℃で１．５時間乾燥し
た。この処理により電極面は撥水性が生じた。このよう
にして得られたカドミウム極を用いて電池に組み込んだ
。
液に希釈し、この溶液中に、前記カドミウム極を常温で
２分間浸せきし、その後、１２０℃で１．５時間乾燥し
た。この処理により電極面は撥水性が生じた。このよう
にして得られたカドミウム極を用いて電池に組み込んだ
。
なお、正極としては、発泡式ニッケル極を用いた。多孔
度９６％、平均孔径１３０μｍ、厚さ１．２ｍｍの発泡
式ニッケルを基板に用い、これに水酸化ニッケル８５部
、カーボニルニッケル８部、金属コバルト７部（重量比
）を含むカルボキシメチルセルローズ水溶液によるペー
ストを充填し、半乾燥の状態で加圧して厚さを０．５７
ｍｍに調整した。その後に２％のフッソ樹脂ディスバー
ジョンを含浸し、９０℃、２時間乾燥して用いた。
度９６％、平均孔径１３０μｍ、厚さ１．２ｍｍの発泡
式ニッケルを基板に用い、これに水酸化ニッケル８５部
、カーボニルニッケル８部、金属コバルト７部（重量比
）を含むカルボキシメチルセルローズ水溶液によるペー
ストを充填し、半乾燥の状態で加圧して厚さを０．５７
ｍｍに調整した。その後に２％のフッソ樹脂ディスバー
ジョンを含浸し、９０℃、２時間乾燥して用いた。
電池としては、既に述べたように５ｕｂＣ形の密閉形ニ
ッケルーカドミウム蓄電池を例にした。
ッケルーカドミウム蓄電池を例にした。
セパレータとしては、ポリアミド不織布、電解液として
は、比重１，２０の苛性カリ水溶液に水酸化リチウムを
２０ ｇ ／ Ｌ溶解して用いた。公称容量は２．０Ａ
ｈである。
は、比重１，２０の苛性カリ水溶液に水酸化リチウムを
２０ ｇ ／ Ｌ溶解して用いた。公称容量は２．０Ａ
ｈである。
この電池をＡとし、比較のために従来のように放電補償
用のカドミウムを部分充電で形成するのみで、水洗乾燥
し、フッ素樹脂を添加して得られた負極を用いた電池を
Ｂとして加えた。
用のカドミウムを部分充電で形成するのみで、水洗乾燥
し、フッ素樹脂を添加して得られた負極を用いた電池を
Ｂとして加えた。
各電池を構成後、２０℃で０．ＩＣ充電−０゜２０放電
を３回繰り返した後に、ＩＣで充電を行なった。放電は
、この場合０．５Ｃで行なった。
を３回繰り返した後に、ＩＣで充電を行なった。放電は
、この場合０．５Ｃで行なった。
その結果、電池ＡとＢは、いずれも２．１Ａｈの容量を
示し、平均電圧も１，２０Ｖを示した。
示し、平均電圧も１，２０Ｖを示した。
ところが、充電時での電池内の最高内圧が、電池Ａでは
、３．２Ｋｇ／Ｃｍ２（５セルノ平均）テアツタのに対
して、電池Ｂでは、同じ＜ ４ 、７Ｋｇ／ｃｍ２（５
セルの平均）であった。
、３．２Ｋｇ／Ｃｍ２（５セルノ平均）テアツタのに対
して、電池Ｂでは、同じ＜ ４ 、７Ｋｇ／ｃｍ２（５
セルの平均）であった。
さらに、１．５０充電を行なったところ、その差は更に
広がり、電池Ａでは、５ 、９ Ｋｇ／ｃｍ２．電池Ｂ
では、９ 、 １ Ｋｇ／Ｃｍ２であった。
広がり、電池Ａでは、５ 、９ Ｋｇ／ｃｍ２．電池Ｂ
では、９ 、 １ Ｋｇ／Ｃｍ２であった。
部分充電とアルカリ水溶液浸漬の併用することにより、
従来の部分充電のみの場合に比べて優れた放電特性を保
ちつつ、急速充電可能な密閉形アルカリ蓄電池を提供で
きる。
従来の部分充電のみの場合に比べて優れた放電特性を保
ちつつ、急速充電可能な密閉形アルカリ蓄電池を提供で
きる。
Claims (2)
- （１）酸化カドミウムを主とする負極を、アルカリ水溶
液中での部分充電工程の他にアルカリ水溶液浸漬工程を
加えて得られた負極を用いて、電池を構成することを特
徴とする電池用カドミウム極の製造法。 - （２）部分充電とアルカリ水溶液に浸漬の他にフッ素樹
脂を添加して得られた負極を用いた特許請求の範囲第１
項記載の電池用カドミウム極の製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62306301A JPH01146253A (ja) | 1987-12-03 | 1987-12-03 | 電池用カドミウム極の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62306301A JPH01146253A (ja) | 1987-12-03 | 1987-12-03 | 電池用カドミウム極の製造法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01146253A true JPH01146253A (ja) | 1989-06-08 |
Family
ID=17955454
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62306301A Pending JPH01146253A (ja) | 1987-12-03 | 1987-12-03 | 電池用カドミウム極の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01146253A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03133057A (ja) * | 1989-10-18 | 1991-06-06 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | ペースト式カドミウム負極の製造法 |
-
1987
- 1987-12-03 JP JP62306301A patent/JPH01146253A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03133057A (ja) * | 1989-10-18 | 1991-06-06 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | ペースト式カドミウム負極の製造法 |
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