JPH0133902B2 - - Google Patents
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- JPH0133902B2 JPH0133902B2 JP54138222A JP13822279A JPH0133902B2 JP H0133902 B2 JPH0133902 B2 JP H0133902B2 JP 54138222 A JP54138222 A JP 54138222A JP 13822279 A JP13822279 A JP 13822279A JP H0133902 B2 JPH0133902 B2 JP H0133902B2
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- powder
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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
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
- H01M4/38—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of elements or alloys
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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
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- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はアルカリ電池例えばニツケル・カドミ
ウム電池等に用いる活物質の製造方法に関するも
のであり、その目的は微粉化しやすく、しかも電
気化学的に高活性なアルカリ電池用活物質を得る
ことにある。以下ニツケル・カドミウム電池の活
物質を例に取り説明する。
ウム電池等に用いる活物質の製造方法に関するも
のであり、その目的は微粉化しやすく、しかも電
気化学的に高活性なアルカリ電池用活物質を得る
ことにある。以下ニツケル・カドミウム電池の活
物質を例に取り説明する。
アルカリ電池用のカドミウム負極板には、(1)カ
ーボニルニツケル粉末等のニツケル粉末を不活性
雰囲気や水素などの還元性雰囲気において焼結す
ることにより多孔体を作り、その中に硝酸カドミ
ウム、硫酸カドミウム、塩化カドミウムの水溶液
を含浸させたのちアルカリ水溶液に浸漬し、さら
に湯洗、乾燥するという操作を繰り返して製作す
る焼結式極板、(2)酸化カドミウムや水酸化カドミ
ウムを主体とする活物質粉末を多孔性の金属ポケ
ツトやニツケル網で包んだポケツト式極板、(3)酸
化カドミウムや水酸化カドミウムを主体とする活
物質粉末に適当な結着剤を混合したのち水や有機
容媒の練液で混練してペースト状にし、ニツケル
メツキした穿孔鋼板等の多孔性の支持体に塗布し
て製作するペースト式極板、(4)酸化カドミウムや
水酸化カドミウムを主体とする活物質と結着剤と
を混合した粉末をニツケル網等の多孔性の支持体
に直接加熱圧着して製作する粉末加圧式極板とが
ある。
ーボニルニツケル粉末等のニツケル粉末を不活性
雰囲気や水素などの還元性雰囲気において焼結す
ることにより多孔体を作り、その中に硝酸カドミ
ウム、硫酸カドミウム、塩化カドミウムの水溶液
を含浸させたのちアルカリ水溶液に浸漬し、さら
に湯洗、乾燥するという操作を繰り返して製作す
る焼結式極板、(2)酸化カドミウムや水酸化カドミ
ウムを主体とする活物質粉末を多孔性の金属ポケ
ツトやニツケル網で包んだポケツト式極板、(3)酸
化カドミウムや水酸化カドミウムを主体とする活
物質粉末に適当な結着剤を混合したのち水や有機
容媒の練液で混練してペースト状にし、ニツケル
メツキした穿孔鋼板等の多孔性の支持体に塗布し
て製作するペースト式極板、(4)酸化カドミウムや
水酸化カドミウムを主体とする活物質と結着剤と
を混合した粉末をニツケル網等の多孔性の支持体
に直接加熱圧着して製作する粉末加圧式極板とが
ある。
本発明は特に(2)、(3)および(4)の負極板の活物質
の製造方法に関するものである。
の製造方法に関するものである。
カドミウム負極板は、水酸化ニツケル正極板に
比して放電容量の放電率依存性が著しく大きいた
め、特に密閉型電池用の場合には、密閉化の前に
アルカリ水溶液中で化成をおこない、負極活物質
の一部を充電して、金属カドミウムにして置く必
要があつた。この化成工程においては、特に小型
密閉型電池に使用される(2)の極板では連続的な工
程とすることが難しく、バツチ式で多量に化成を
する関係で各極板中に含まれる金属カドミウムの
量がばらつくという問題がある上に、製作工程が
複雑でコストが高くなるという欠点があつた。
比して放電容量の放電率依存性が著しく大きいた
め、特に密閉型電池用の場合には、密閉化の前に
アルカリ水溶液中で化成をおこない、負極活物質
の一部を充電して、金属カドミウムにして置く必
要があつた。この化成工程においては、特に小型
密閉型電池に使用される(2)の極板では連続的な工
程とすることが難しく、バツチ式で多量に化成を
する関係で各極板中に含まれる金属カドミウムの
量がばらつくという問題がある上に、製作工程が
複雑でコストが高くなるという欠点があつた。
また(3)および(4)の極板は化成を連続的に行なう
ことができるが、電流分布を均一に制御すること
が難しく、先の場合と同様に極板中の金属カドミ
ウムの分布が不均一となるため、電池容量がばら
つくという欠点があつた。その他、化成終了後の
極板の洗浄および乾燥工程も必要となる上に、化
成工程において多量の電解液を使用することおよ
び廃棄処理も必要となることなどから製造コスト
が高くなつていた。そのため極板製作後に充電に
より、負極活物質の一部を金属カドミウムに変換
するのではなく、活物質粉末に金属カドミウムを
を入れて、化成を廃止する製造方法が提案されて
いる。
ことができるが、電流分布を均一に制御すること
が難しく、先の場合と同様に極板中の金属カドミ
ウムの分布が不均一となるため、電池容量がばら
つくという欠点があつた。その他、化成終了後の
極板の洗浄および乾燥工程も必要となる上に、化
成工程において多量の電解液を使用することおよ
び廃棄処理も必要となることなどから製造コスト
が高くなつていた。そのため極板製作後に充電に
より、負極活物質の一部を金属カドミウムに変換
するのではなく、活物質粉末に金属カドミウムを
を入れて、化成を廃止する製造方法が提案されて
いる。
この金属カドミウム粉末には、(1)アトマイズ法
によるもの、(2)電解法によるもの、(3)電気化学的
な置換反応によるもの等があるが、(1)によるもの
は製造コストが安価であるが金属カドミウム利用
率が、そのまゝでは10％以下であるため、実用的
ではなく、(2)によるものは利用率が80％以上にも
なるが、その製造方法が硫酸カドミウム水溶液等
を溶液として電解することによつて負極板上に生
成する樹枝状の金属カドミウムを剥離するという
操作を必要とするのでコストが高い。(3)のものは
硫酸カドミウム等のカドミウム塩の水溶液にカド
ミウムよりもイオン化傾向の大きい金属例えば亜
鉛粉末やアルミニウム粉末等を入れてカドミウム
をつぎの電気化学的な置換反応により析出させる
方法によつて製造されている。亜鉛粉末を用いた
場合は(1)式の反応となる。
によるもの、(2)電解法によるもの、(3)電気化学的
な置換反応によるもの等があるが、(1)によるもの
は製造コストが安価であるが金属カドミウム利用
率が、そのまゝでは10％以下であるため、実用的
ではなく、(2)によるものは利用率が80％以上にも
なるが、その製造方法が硫酸カドミウム水溶液等
を溶液として電解することによつて負極板上に生
成する樹枝状の金属カドミウムを剥離するという
操作を必要とするのでコストが高い。(3)のものは
硫酸カドミウム等のカドミウム塩の水溶液にカド
ミウムよりもイオン化傾向の大きい金属例えば亜
鉛粉末やアルミニウム粉末等を入れてカドミウム
をつぎの電気化学的な置換反応により析出させる
方法によつて製造されている。亜鉛粉末を用いた
場合は(1)式の反応となる。
Cd2+＋Zn→Cd＋Zn2+ ……(1)
この置換反応によつて析出したカドミウムは凝
集して海綿状の固形物となる。このカドミウムは
(2)の方法によるものよりもコストが安いため、一
般的に化成をおこなわない負極板の活物質として
使用されている。
集して海綿状の固形物となる。このカドミウムは
(2)の方法によるものよりもコストが安いため、一
般的に化成をおこなわない負極板の活物質として
使用されている。
この電気化学的な置換反応によつて海綿状の固
形物となつているカドミウムは、そのまゝでは電
池用の活物質としては使用することができないた
め、水洗乾燥後機械的に粉砕して微粉末にしてか
ら用いられている。ところがこうして製造したカ
ドミウム粉末の利用率は約40％と低く、またアル
カリ水溶液中で充放電を繰り返しても利用率が50
％程度にしかならないので、化成をしない負極板
を製作するためには、多量のカドミウム粉末を用
いる必要があつた。又、凝集して固形状となつて
いるため機械的な粉砕が非常に難しいという問題
もあつた。
形物となつているカドミウムは、そのまゝでは電
池用の活物質としては使用することができないた
め、水洗乾燥後機械的に粉砕して微粉末にしてか
ら用いられている。ところがこうして製造したカ
ドミウム粉末の利用率は約40％と低く、またアル
カリ水溶液中で充放電を繰り返しても利用率が50
％程度にしかならないので、化成をしない負極板
を製作するためには、多量のカドミウム粉末を用
いる必要があつた。又、凝集して固形状となつて
いるため機械的な粉砕が非常に難しいという問題
もあつた。
ところがこの電気化学的な置換反応の際に、亜
鉛粉末と共にニツケル粉末を入れると析出したカ
ドミウム粒子が凝集せずに海綿状の粉末になるこ
とが従来より知られている。しかしながらこのニ
ツケル粉末は必然的に金属カドミウム粉末中に分
散して存在することになるため、電池の負極活物
質として使用した場合には、特に45℃のような高
温下で長期間充電すると活物質中にNi5Cd21や
Ni2Cd5等の合金が生成するようになる。
鉛粉末と共にニツケル粉末を入れると析出したカ
ドミウム粒子が凝集せずに海綿状の粉末になるこ
とが従来より知られている。しかしながらこのニ
ツケル粉末は必然的に金属カドミウム粉末中に分
散して存在することになるため、電池の負極活物
質として使用した場合には、特に45℃のような高
温下で長期間充電すると活物質中にNi5Cd21や
Ni2Cd5等の合金が生成するようになる。
この合金はCdの通常の放電電位よりも110〜
120ｍＶ程度貴な電位で放電されるため、放電電
位が低下するという欠点があつた。
120ｍＶ程度貴な電位で放電されるため、放電電
位が低下するという欠点があつた。
本発明は置換反応に関与する物質例えば亜鉛や
アルミニウム粉末とともに金属カドミウム粉末を
入れることにより製造した海綿状のカドミウム粉
末が従来のニツケル粉末を用いて製造した海綿状
のカドミウム粉末よりも微粉化しやすく、しかも
負極活物質として使用した場合において、電気化
学的に高活性を示すことを見いだしたことに基く
ものである。
アルミニウム粉末とともに金属カドミウム粉末を
入れることにより製造した海綿状のカドミウム粉
末が従来のニツケル粉末を用いて製造した海綿状
のカドミウム粉末よりも微粉化しやすく、しかも
負極活物質として使用した場合において、電気化
学的に高活性を示すことを見いだしたことに基く
ものである。
以下本発明の具体的な実施例とその効果につい
て詳述する。
て詳述する。
実施例 １
1mol／の硫酸カドミウム水溶液に、その溶
液に含まれるカドミウムと反応する量の亜鉛粉末
と、析出するカドミウム中に10wt％のアトマイ
ズ法で製作したカドミウム粉末が含まれるような
量のアトマイズ法によるカドミウム粉末を加えて
撹拌し海綿状の金属カドミウムを得た。このカド
ミウムは凝集して大きな固形物となることはなく
粉末状のものである。このカドミウム粉末を精製
水で洗浄後エチルアルコール中に浸漬してから直
ちに60℃で16時間真空乾燥をおこなつた。その後
さらに機械的に粉砕して微粉末とした。この場
合、アトマイズ法のカドミウム粉末のかわりに従
来のようなニツケル粉末を用いて製造した海綿状
のカドミウム粉末よりもはるかに微粉化しやすか
つた。
液に含まれるカドミウムと反応する量の亜鉛粉末
と、析出するカドミウム中に10wt％のアトマイ
ズ法で製作したカドミウム粉末が含まれるような
量のアトマイズ法によるカドミウム粉末を加えて
撹拌し海綿状の金属カドミウムを得た。このカド
ミウムは凝集して大きな固形物となることはなく
粉末状のものである。このカドミウム粉末を精製
水で洗浄後エチルアルコール中に浸漬してから直
ちに60℃で16時間真空乾燥をおこなつた。その後
さらに機械的に粉砕して微粉末とした。この場
合、アトマイズ法のカドミウム粉末のかわりに従
来のようなニツケル粉末を用いて製造した海綿状
のカドミウム粉末よりもはるかに微粉化しやすか
つた。
こうして得たカドミウム粉末30部と水酸化カド
ミウム70部とを良く混合したのち、2000Kg／cm2の
圧力で加圧成形したのち100メツシユのニツケル
網に包み再び同じ圧力で加圧成形して本発明によ
る負極板を得た。この負極板と正極板として水酸
化ニツケル粉末とグラフアイトの混合粉末をニツ
ケル網で包んで加圧成形したものを、セパレータ
としてナイロン不織布を、電解液として比重
1.250（20℃）のKOH水溶液を用いて、公称容量
が50mAhの完全密閉型ニツケル・カドミウム電
池Ａを製作した。
ミウム70部とを良く混合したのち、2000Kg／cm2の
圧力で加圧成形したのち100メツシユのニツケル
網に包み再び同じ圧力で加圧成形して本発明によ
る負極板を得た。この負極板と正極板として水酸
化ニツケル粉末とグラフアイトの混合粉末をニツ
ケル網で包んで加圧成形したものを、セパレータ
としてナイロン不織布を、電解液として比重
1.250（20℃）のKOH水溶液を用いて、公称容量
が50mAhの完全密閉型ニツケル・カドミウム電
池Ａを製作した。
実施例 ２
実施例１で得た10wt％のアトマイズ法による
カドミウム粉末を含む海綿状のカドミウム微粉末
30部と水酸化カドミウム粉末40部と酸化カドミウ
ム粉末30部と結着剤としてポリテトラフロオロエ
チレン粉末２部とをよく混合したのち20メツシユ
のニツケル網に200℃に加熱したローラーで圧着
して厚みが0.8mmの本発明による負極板を得た。
この負極板と正極板として焼結式水酸化ニツケル
極板を、セパレータとしてポリプロピレン不織布
を、電解液として比重1.250（20℃）のKOH水溶
液を用いて公称容量が1.65Ahの円筒型ニツケ
ル・カドミウム電池Ｂを製作した。
カドミウム粉末を含む海綿状のカドミウム微粉末
30部と水酸化カドミウム粉末40部と酸化カドミウ
ム粉末30部と結着剤としてポリテトラフロオロエ
チレン粉末２部とをよく混合したのち20メツシユ
のニツケル網に200℃に加熱したローラーで圧着
して厚みが0.8mmの本発明による負極板を得た。
この負極板と正極板として焼結式水酸化ニツケル
極板を、セパレータとしてポリプロピレン不織布
を、電解液として比重1.250（20℃）のKOH水溶
液を用いて公称容量が1.65Ahの円筒型ニツケ
ル・カドミウム電池Ｂを製作した。
実施例 ３
実施例１で得た10wt％のアトマイズ法による
カドミウム粉末を含む海綿状のカドミウム微粉末
30部と水酸化カドミウム粉末40部と酸化カドミウ
ム粉末30部と結着剤としてポリエチレン粉末10部
とを混合した活物質粉末100ｇに対してエチレン
グリコールを30ml入れて良く混練してペースト状
にする。このペーストをニツケルメツキした穿孔
網板に塗布したのち150℃で30分間乾燥し、つぎ
に加圧ローラーで厚みを調整して厚みが0.8mmの
本発明による負極板を得た。
カドミウム粉末を含む海綿状のカドミウム微粉末
30部と水酸化カドミウム粉末40部と酸化カドミウ
ム粉末30部と結着剤としてポリエチレン粉末10部
とを混合した活物質粉末100ｇに対してエチレン
グリコールを30ml入れて良く混練してペースト状
にする。このペーストをニツケルメツキした穿孔
網板に塗布したのち150℃で30分間乾燥し、つぎ
に加圧ローラーで厚みを調整して厚みが0.8mmの
本発明による負極板を得た。
この負極板と正極板として焼結式水酸化ニツケ
ル極板をセパレータとしてポリプロピレン不織布
を、電解液として比重1.250（20℃）KOH水溶液
を用いて公称容量が1.65Ahの円筒型ニツケル・
カドミウム電池Ｃを製作した。
ル極板をセパレータとしてポリプロピレン不織布
を、電解液として比重1.250（20℃）KOH水溶液
を用いて公称容量が1.65Ahの円筒型ニツケル・
カドミウム電池Ｃを製作した。
比較のために実施例１、２及び３でアトマイズ
法のカドミウム粉末のかわりに、従来から用いら
れているニツケルとしてカーボニルニツケル粉末
を用いて製造したニツケル10wt％含む海綿状の
カドミウム固形物を水洗、乾燥後機械的に粉砕し
て得た微粉末を使用した負極板を用いた電池それ
ぞれA′，B′およびC′を製作した。
法のカドミウム粉末のかわりに、従来から用いら
れているニツケルとしてカーボニルニツケル粉末
を用いて製造したニツケル10wt％含む海綿状の
カドミウム固形物を水洗、乾燥後機械的に粉砕し
て得た微粉末を使用した負極板を用いた電池それ
ぞれA′，B′およびC′を製作した。
まずＡおよびA′の電池を温度20℃、0.1CAで16
時間充電したのち、0.2CAで放電したときの放電
特性を第１図に示す。第１図から本発明の負極板
を用いた電池Ａの放電特性および容量が従来の電
池A′よりも良いことがわかる。このことは本発
明の負極板に用いたカドミウム粉末が従来のもの
に比して電気化学的に極めて活性であることを示
している。これはおそらく本発明によるカドミウ
ム粉末が従来のカドミウム粉末よりも粉砕が容易
であつたことから、本発明によるカドミウム粉末
の粒子が従来のものに比して細かく、その表面積
が大きいことによるものと考えられる。
時間充電したのち、0.2CAで放電したときの放電
特性を第１図に示す。第１図から本発明の負極板
を用いた電池Ａの放電特性および容量が従来の電
池A′よりも良いことがわかる。このことは本発
明の負極板に用いたカドミウム粉末が従来のもの
に比して電気化学的に極めて活性であることを示
している。これはおそらく本発明によるカドミウ
ム粉末が従来のカドミウム粉末よりも粉砕が容易
であつたことから、本発明によるカドミウム粉末
の粒子が従来のものに比して細かく、その表面積
が大きいことによるものと考えられる。
つぎにＢ，B′，ＣおよびC′の電池を45℃、1/30
CAで６ケ月間充電したのち、1CAで放電したと
きの放電特性を第２図に示す。第２図から本発明
による電池ＢおよびＣが従来の電池B′およびC′よ
りも放電容量が良く、特に従来の電池B′および
C′には放電終期に放電電圧の低い部分、すなわち
２段放電曲線が認められるのに対して本発明によ
る電池ＢおよびＣには、当然のことながら２段放
電が全く認められていない。本発明による電池が
従来のものに比してすぐれていることがわかる。
CAで６ケ月間充電したのち、1CAで放電したと
きの放電特性を第２図に示す。第２図から本発明
による電池ＢおよびＣが従来の電池B′およびC′よ
りも放電容量が良く、特に従来の電池B′および
C′には放電終期に放電電圧の低い部分、すなわち
２段放電曲線が認められるのに対して本発明によ
る電池ＢおよびＣには、当然のことながら２段放
電が全く認められていない。本発明による電池が
従来のものに比してすぐれていることがわかる。
以上は負極活物質に本発明におけるカドミウム
粉末を混入させた場合についてのものであるが、
今度は正極活物質に本発明によるカドミウムを混
合させた場合について述べる。
粉末を混入させた場合についてのものであるが、
今度は正極活物質に本発明によるカドミウムを混
合させた場合について述べる。
実施例１〜３では化成によつて負極活物質の一
部を金属カドミウムにするという方法ではなく、
負極活物質に金属カドミウムを入れるという手段
によつてプリチヤージ（予備充電）をおこなつて
いるが、負極板をプリチヤージすることなく、間
接的にプリチヤージをおこなう主な方法としては
つぎのものがある。
部を金属カドミウムにするという方法ではなく、
負極活物質に金属カドミウムを入れるという手段
によつてプリチヤージ（予備充電）をおこなつて
いるが、負極板をプリチヤージすることなく、間
接的にプリチヤージをおこなう主な方法としては
つぎのものがある。
(1) 電解液に正極で分解可能な有機物例えばアミ
ン類、アルコール類等を添加する方法。
ン類、アルコール類等を添加する方法。
(2) 正極活物質にコバルトあるいは水酸化コバル
トを含有させる方法。
トを含有させる方法。
(3) 正極活物質に金属カドミウムを含有させる方
法。
法。
(1)の方法は正極活物質のNi（OH）2が充電によ
つてNiOOHとなると、添加されている有機物と
反応してNi（OH）2となることを利用したもので、
NiOOHがNi（OH）2になる量だけ密閉系の電池内
で負極活物質であるCd（OH）2がCdになり、プリ
チヤージした負極板と同様な効果が得られる。し
かしこの方法は有機物の分解生成物が電池内に残
るため、長期的にみると正極で有機物の分解が進
み、電解液中の炭酸根の増加につながつたりする
ので好ましくない。
つてNiOOHとなると、添加されている有機物と
反応してNi（OH）2となることを利用したもので、
NiOOHがNi（OH）2になる量だけ密閉系の電池内
で負極活物質であるCd（OH）2がCdになり、プリ
チヤージした負極板と同様な効果が得られる。し
かしこの方法は有機物の分解生成物が電池内に残
るため、長期的にみると正極で有機物の分解が進
み、電解液中の炭酸根の増加につながつたりする
ので好ましくない。
(2)の方法は含有されたコバルトがつぎの反応に
よつて酸化されてゆく量だけ密閉系の電池内で負
極活物質のCd（OH）2がCdとなり、プリチヤージ
した負極板と同様な効果が得られる。
よつて酸化されてゆく量だけ密閉系の電池内で負
極活物質のCd（OH）2がCdとなり、プリチヤージ
した負極板と同様な効果が得られる。
Co＋2OH-→Co（OH）2＋2e ……(2)
Co（OH）2＋4OH-
→CoOOH＋4H2O＋4H2O＋4e ……(3)
なお(2)式および(3)式の逆の反応すなわち還元反
応はおこりにくいので手段としては好ましいが、
量が多くなると放電電位が低下するという欠点が
ある。
応はおこりにくいので手段としては好ましいが、
量が多くなると放電電位が低下するという欠点が
ある。
(3)の方法は正極活物質のNi（OH）2が充電によ
つてNiOOHとなると金属カドミウムと次式に従
つて反応することを利用したもので、NiOOHが
Ni（OH）2になる量だけ 2NiOOH＋2H2O＋Cd →2Ni（OH）2＋Cd（OH）2 ……(4) 密閉系の電池内で負極活物質のCd（OH）2がCdと
なりプリチヤージした負極板と同様な効果が得ら
れる。なお(4)式は電池の放電反応と同一のもので
ある。また(4)式で生成したCd（OH）2は電池が過
放電された場合には次式の反応によつてCdとな
り水素の発生を防ぐことができる。
つてNiOOHとなると金属カドミウムと次式に従
つて反応することを利用したもので、NiOOHが
Ni（OH）2になる量だけ 2NiOOH＋2H2O＋Cd →2Ni（OH）2＋Cd（OH）2 ……(4) 密閉系の電池内で負極活物質のCd（OH）2がCdと
なりプリチヤージした負極板と同様な効果が得ら
れる。なお(4)式は電池の放電反応と同一のもので
ある。また(4)式で生成したCd（OH）2は電池が過
放電された場合には次式の反応によつてCdとな
り水素の発生を防ぐことができる。
Cd（OH）2＋2e→Cd＋2OH- ……(5)
本発明に用いたカドミウム粉末は(3)の方法にも
適用できることを実施例によつて、その効果とと
もに説明する。
適用できることを実施例によつて、その効果とと
もに説明する。
実施例 ４
実施例１で得た10wt％のアトマイズ法による
カドミウム粉末を含む海綿状のカドミウム粉末20
部と200メツシユ以下の水酸化ニツケル粉末70部
とグラフアイト10部とを良く混合したのち、1000
Kg／cm2の圧力で加圧成形し、100メツシユのニツ
ケル網に包み、再び同じ圧力で加圧成形して本発
明による正極板を得た。この正極板と負極板とし
て水酸化カドミウム粉末とニツケル粉末との混合
粉末をニツケル網で包んで加圧成形したものを、
セパレータとしてナイロンの不織布を、電解液と
して比重1.250（20℃）のKOH水溶液を用いて、
公称容量が50mAhの完全密閉形ニツケル・カド
ミウム電池Ｄを製作した。比較のために実施例４
でアトマイズ法のカドミウム粉末のかわりに従来
から用いられているニツケルとしてカーボニルニ
ツケル粉末を用いて製造したニツケルを10wt％
含む海綿状のカドミウム固形物を水洗、乾燥後機
械的に粉砕して微粉末にしたものを使用した正極
板を用いた電池Ｄを製作した。
カドミウム粉末を含む海綿状のカドミウム粉末20
部と200メツシユ以下の水酸化ニツケル粉末70部
とグラフアイト10部とを良く混合したのち、1000
Kg／cm2の圧力で加圧成形し、100メツシユのニツ
ケル網に包み、再び同じ圧力で加圧成形して本発
明による正極板を得た。この正極板と負極板とし
て水酸化カドミウム粉末とニツケル粉末との混合
粉末をニツケル網で包んで加圧成形したものを、
セパレータとしてナイロンの不織布を、電解液と
して比重1.250（20℃）のKOH水溶液を用いて、
公称容量が50mAhの完全密閉形ニツケル・カド
ミウム電池Ｄを製作した。比較のために実施例４
でアトマイズ法のカドミウム粉末のかわりに従来
から用いられているニツケルとしてカーボニルニ
ツケル粉末を用いて製造したニツケルを10wt％
含む海綿状のカドミウム固形物を水洗、乾燥後機
械的に粉砕して微粉末にしたものを使用した正極
板を用いた電池Ｄを製作した。
これらの電池を温度20℃、0.1CAで16時間充電
したのち0.1CAで放電したときの放電特性を第３
図に示す。図から本発明の正極板を用いた電池Ｄ
の方が従来の正極板を用いた電池D′よりも放電
容量が大きいことがわかる。
したのち0.1CAで放電したときの放電特性を第３
図に示す。図から本発明の正極板を用いた電池Ｄ
の方が従来の正極板を用いた電池D′よりも放電
容量が大きいことがわかる。
このように本発明に用いたカドミウム粉末を正
極活物質に含ませると従来のカドミウム粉末を用
いた場合よりも密閉系の電池内で負極板をよく充
電することができる。これは前述したように本発
明によるカドミウム粉末の粒子が従来のものに比
して細かく、その表面積が大きく、したがつて電
気化学的により活性になつているほかにアトマイ
ズ法によるカドミウム粉末も有効に作用している
ものと考えられる。
極活物質に含ませると従来のカドミウム粉末を用
いた場合よりも密閉系の電池内で負極板をよく充
電することができる。これは前述したように本発
明によるカドミウム粉末の粒子が従来のものに比
して細かく、その表面積が大きく、したがつて電
気化学的により活性になつているほかにアトマイ
ズ法によるカドミウム粉末も有効に作用している
ものと考えられる。
実施例１〜４ではアトマイズ法のカドミウム粉
末を用いたが電解カドミウム粉末や電気化学的な
置換反応で製造した海綿状のカドミウムを粉砕し
たものを用いても同様な効果を確認した。
末を用いたが電解カドミウム粉末や電気化学的な
置換反応で製造した海綿状のカドミウムを粉砕し
たものを用いても同様な効果を確認した。
さらに本発明によるカドミウム粉末は密閉型の
ニツケル−亜鉛電池の正極板に入れても同様なプ
リチヤージの効果が確認できた。
ニツケル−亜鉛電池の正極板に入れても同様なプ
リチヤージの効果が確認できた。
以上のように、本発明の製造方法により、微粉
化しやすく、しかも電気化学的に高活性なアルカ
リ電池用活物質を得ることができる。そしてこの
活物質を用いれば、化成を行なうことなく経済的
に安価でしかも高性能の密閉型アルカリ電池を提
供することができる。
化しやすく、しかも電気化学的に高活性なアルカ
リ電池用活物質を得ることができる。そしてこの
活物質を用いれば、化成を行なうことなく経済的
に安価でしかも高性能の密閉型アルカリ電池を提
供することができる。
第１図は本発明による電池Ａおよび従来の電池
A′の0.2CA放電特性の比較図であり、第２図は本
発明による電池Ｂ，Ｃおよび従来の電池B′，C′の
1CA放電特性の比較図であり、第３図は本発明に
よる電池Ｄおよび従来の電池D′の0.1CA放電特性
の比較図である。
A′の0.2CA放電特性の比較図であり、第２図は本
発明による電池Ｂ，Ｃおよび従来の電池B′，C′の
1CA放電特性の比較図であり、第３図は本発明に
よる電池Ｄおよび従来の電池D′の0.1CA放電特性
の比較図である。
Claims (1)
- １ カドミウムイオンを含む溶液にカドミウムよ
りもイオン化傾向の大きい金属例えば亜鉛粉末や
アルミニウム粉末と金属カドミウム粉末を共に入
れることにより電気化学的な置換反応による粉砕
容易な金属カドミウムを析出せしめることを特徴
とするアルカリ電池用活物質の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13822279A JPS5661768A (en) | 1979-10-24 | 1979-10-24 | Alkaline battery |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13822279A JPS5661768A (en) | 1979-10-24 | 1979-10-24 | Alkaline battery |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5661768A JPS5661768A (en) | 1981-05-27 |
| JPH0133902B2 true JPH0133902B2 (ja) | 1989-07-17 |
Family
ID=15216937
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13822279A Granted JPS5661768A (en) | 1979-10-24 | 1979-10-24 | Alkaline battery |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5661768A (ja) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5211734B2 (ja) * | 1972-07-19 | 1977-04-01 |
-
1979
- 1979-10-24 JP JP13822279A patent/JPS5661768A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5661768A (en) | 1981-05-27 |
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