JPH01232663A - アルカリ蓄電池用非焼結式カドミウム負極 - 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】 （イ）産業上の利用分野 本発明はニッケルーカドミウム蓄電池等のアルカリ蓄電
池に用いられる非焼結式カドミウム負極に関するもので
ある。

（口〉　従来の技術 ニッケルーカドミウム蓄電池等のアルカリ蓄電池に用い
られるカドミウム負極としては、製造が簡易で、コスト
の安いペースト式の如き非焼結式カドミウム負極が広く
普及している。この種のカドミウム負極は、たとえば酸
化カドミウム粉末又は水酸化カドミウム粉末等のカドミ
ウム活物質を糊料液と共に混練して形成したペーストを
、導電芯体にｍ若、乾燥して製造される。このカドミウ
ム負極を用いた電池の充放電サイクル寿命は、焼結式カ
ドミウム負極を用いた電池と比べると短いという欠点が
ある。

これは、カドミウム負極が不溶性の電極といえども、長
期サイクル、劣悪な条件の下でサイクル数が進行した場
合、カドミウムの樹枝状結晶の生長が観察され、正極と
内部短絡をひき起こし、電池がサイクル寿命となってし
まうからである。

このような問題点を解決すべく、特公昭６２−１５９９
４号公報には、カドミウム活物質′に酸化マグネシウム
を添加することが記載されている。

このようにすることで、カドミウムの樹枝状結晶の生長
に起因する内部短絡が抑制できる。しかしながら、酸化
マグジウムの添加効果を十分に発揮できないという問題
がある。

（ハ）発明が解決しようとする課題 本発明は前記問題点に鑑みなされたものであって、カド
ミウム活物質に添加せる酸化マグシウムの添加効果を十
分に発揮させ、電池性能の安定した、サイクル特性に優
れたカドミウム負極を提供することを課題とする。

（ニ）課題を解決するだめの手段 本発明は、導電芯体にカドミウム活物質と酸化マグネシ
ウムとを充填してなるアルカリ蓄電池用非焼結式カドミ
ウム負極であって、前記酸化マグネシウムの平均粒径が
４．５ｊｍ以下であることを特徴とするものである。

（ホ）作用 本発明者は、酸化マグネシウムの添加効果が、その粒径
に依存することを見い出し、本発明を完成するに至った
ものである。即ち、カドミウム活物質に添加せる酸化マ
グネシウムの平均粒径を４．５Ｊｍ以下とすることで、
電解液中にマグネシウムイオンがきわめて溶出しやすく
なる。また、平均粒径が４．５１ｍ以下ときわめて微細
であるので、酸化マグネシウムはカドミウム活物質中に
分散されやすくなる。その結果、カドミウム負極全体に
マグネシウムが存在することになり、充電時の電流集中
が抑制できる。したがって、カドミウムの樹枝状結晶生
長に起因する内部短絡をきわめて効果的に抑えることが
でき、サイクル特性に優れたアルカリ蓄電池が提供でき
る。

（へ）実施例 以下に、本発明と比較例の対比に言及し、詳述する。

［実施例１］ 活物質としての酸化カドミウム９０重量部、金属カドミ
ウム１０重量部と、平均粒径１　、５１ｍの酸化マグネ
シウム２重量部を混合し、補強材としてのアクリル短繊
維０．５重量部、糊料としての→母メチルセルロース（
ＭＣ）０．６重量部、力列 ドミウム活物質の水利防止上としてのリン酸ナトリウム
を含む水３０重量部の溶液を加えて、混練してペースト
状にした。このペーストをパンチングメタルからなる導
電芯体の両面に塗着、乾燥し、所定の寸法に切断してＳ
Ｃタイプのカドミウム負極を作成した。このカドミウム
負極と、ニッケル正極をセパレータを介して渦巻状に捲
回して電池缶に挿入し、比重１．２５の水酸化カリウム
溶液を注液して公称容量１２００ｍＡｈのＳＣタイプ密
閉型電池（本発明電池Ａ）を得た。

［実施例２コ 前記実施例１における平均粒径１　、５１ｍの酸化マグ
ネシウムに代えて、平均粒径３　、　Ｏ１ｍの酸化マグ
ネシウムを用いた以外は同様のカドミウム負極を得、本
発明電池Ｂとした。

［実施例３］ 前記実施例１における平均粒径１．５Ｊｍの酸化マグネ
シウムに代えて、平均粒径４　、５１ｍの酸化マグネシ
ウムを用いた以外は同様のカドミウム負極を得、本発明
電池Ｃとした。

［比較例］ 前記実施例１における平均粒径１　、５　ｊｍの酸化マ
グネシウムに代えて、平均粒径６　、　Ｏ１ｍの酸化マ
グネシウムを用いた以外は同様のカドミウム負極を得、
比較電池りとした。

これらの電池Ａ−Ｄを用い、電池のサイクル特性を比較
した。この時のサイクル条件は、１．５Ｃの電流で６０
分間充電し、１ｃの電流で放電終止電圧を１．０■とし
て放電を行うというものである。この結果を、図に示す
、これより、平均粒径１　、５１ｍの酸化マグネシウム
を用いた本発明電池Ａ、平均粒径３　、　Ｏｉｍのもの
を用いた本発明電池Ｂ１平均粒径４．５ｊｍのものを用
いた本発明電池Ｃは、平均粒径６．Ｏｊｍのものを用い
た比較電池りよりも、サイクル特性が優れていることが
わかる。したがって、平均粒径４．５Ｊｍ以下の酸化マ
グネシウムを用いるのが極めて好ましい。

また種々の実験の結果、４．５Ｊｍ以下のものを用いた
場合、負極の利用率が安定し、負極各々の性能が一定化
すると共に、高い利用率の負極が得られる。

本実施例において、酸化マグネシウムの添加量は、カド
ミウム活物質１００重量部に対して２重量部としている
が、サイクル特性上、その添加量は１．５〜２．５重量
部が好適する。

（ト）発明の効果 本発明によれば、酸化マグネシウムの平均粒径を４．５
７ｍ以下とすることで、カドミウム負極に対する酸化マ
グネシウムの効率的な添加効果が発揮され、かかる負極
を用いたアルカリ蓄電池のサイクル特性を向上させるこ
とが可能となり、その工業的価値はきわめて大きい。

【図面の簡単な説明】

図は、電池のサイクル特性比較図である。 Ａ、Ｂ、Ｃ・・・本発明電池、Ｄ・・・比較電池。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）導電芯体にカドミウム活物質と酸化マグネシウム
   とを充填してなるカドミウム負極であって、前記酸化マ
   グネシウムの平均粒径が４．５μｍ以下であることを特
   徴とするアルカリ蓄電池用非焼結式カドミウム負極。