JPH0320860B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0320860B2 JPH0320860B2 JP56089945A JP8994581A JPH0320860B2 JP H0320860 B2 JPH0320860 B2 JP H0320860B2 JP 56089945 A JP56089945 A JP 56089945A JP 8994581 A JP8994581 A JP 8994581A JP H0320860 B2 JPH0320860 B2 JP H0320860B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cadmium
- anode plate
- solution
- anode
- oxygen
- 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.)
- Expired - Lifetime
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Classifications
-
- 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
- H01M4/24—Electrodes for alkaline accumulators
- H01M4/26—Processes of manufacture
- H01M4/28—Precipitating active material on the carrier
-
- 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
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Description
(イ) 産業上の利用分野
本発明はアルカリ蓄電池に用いられる、水酸化
ニツケルを活物質する、高温用の焼結式陽極板の
製造法に関するものである。 (ロ) 従来の技術 例えば、ニツケルカドミウム系アルカリ蓄電池
においては、陽極の利用率向上のために、陽極に
コバルトが添加されている。また特に高温（35〜
65℃）で充電した場合には、陽極の酸素過電圧が
低下して、酸素ガスの発生が起こりやすくなるた
め、放電容量が減少するという欠点がある。この
解決策として、陽極中に更にカドミウムを添加す
ることが提案されている。 然し乍ら、この種焼結式陽極板の製造法におい
て、カドミウムの添加部位、その添加順序、また
その添加方法により、高温時におけるカドミウム
の添加効果の程度が異なる。従つて、高温時にお
いて、カドミウムの添加効果を十分に発揮させる
べく、好ましい添加方法を考える必要がある。 (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て成されたものであ
つて、高温用のアルカリ蓄電池に用いられる焼結
式陽極板の製造法において、効果的なカドミウム
の添加方法を提案し、高温充電時において利用率
が大きく、放電容量大なるアルカリ蓄電池を提供
するものである。 (ニ) 課題を解決するための手段 本発明のアルカリ蓄電池用陽極板の製造法は、
焼結基板の多孔部にニツケル塩溶液とコバルト塩
溶液との混合溶液を含浸し、乾燥、アルカリ処理
する含浸操作を数回繰返した後、最終段の含浸操
作に際して前記混合溶液にカドミウム溶液を加え
た三成分系混合溶液を含浸し、乾燥、アルカリ処
理する含浸操作を施すことを特徴とするものであ
る。 (ホ) 作用 本発明の製造法によれば、焼結基板にニツケル
塩溶液とコバルト塩溶液との混合溶液を含浸する
という含浸操作を数回繰返した後、最終段の含浸
操作に際して、ニツケル塩溶液とコバルト塩溶液
にカドミウム溶液を加えた三成分系混合溶液を含
浸するという含浸操作を施すことにより、極板の
表面に、カドミウムを偏在させることができ、陽
極の酸素過電圧を上昇させることが可能となるの
で、高温充電時において利用率が大きく、放電容
量大なる陽極板を提供することができる。 この反応メカニズムを追求すると、次のとおり
に考察できる。即ち、陽極板へのカドミウムの添
加は、高温での充電効率を高め、高温充電容量を
大きくすると云われている。これはカドミウムが
陽極板の酸素過電圧を大きくすることに起因す
る。一般に、酸素過電圧は次式で表されるので、
酸素発生電位を高くするか、或るいは酸化電位を
低くすれば、酸素過電圧を大きくすることが可能
となる。ここでカドミウムは、酸素発生電位を高
くする作用があると考えらえる。 式：酸素過電圧＝酸素発生電位 −（活物質の）酸化電位 陽極板を充電すると活物質の酸化反応が起こる
が、充電が進行するに従い酸素発生反応も起こり
はじめ、活物質の酸化反応と酸素発生反応が同時
に進行するようになる。酸素過電圧とは、充電時
の酸素発生の起こり易さを表す指標であり、酸素
過電圧が大きければ、酸素発生反応が起こりにく
くなる。その結果、活物質の酸化反応即ち充電反
応が深く進行するので、充電効率が向上し、放電
容量が増加する。この酸素発生反応は、電解液の
酸化即ち分解反応に起因するものであり、陽極板
を局部的にみれば、酸素発生は電解液と接してい
る部分の酸素過電圧に大きく左右されることにな
る。そこで、電解液と接する部分の酸素過電圧を
大きくすることができれば、酸素発生を抑制し、
充電効率を向上させることが可能となる。 即ち、本発明の工程により得られた陽極板は、
最終回の含浸時にカドミウムを添加しているの
で、電解液と接する部分の酸素過電圧が増大して
いると考えられ、前記効果を奏することができ
る。 なお、本発明とは異なり、最終段の含浸操作で
はなく、途中の含浸操作によつて、カドミウム溶
液を加えた溶液を含浸したとしても、電解液と接
する部分にカドミウムが偏在して存在しないの
で、高温特性の向上を計るまでには至らない。 また、カドミウムを均一に添加した陽極板で
は、電解液と接する部分のカドミウムの存在量が
小さく、電解液の酸化抑制効果、即ち酸素発生を
抑制する効果が小さくなる。一方、カドミウムの
存在量を大きくすると、陽極板中の水酸化ニツケ
ルからなる活物質量の総量が減少し、陽極板の放
電容量が激減してしまうので、好ましくない。 (ヘ) 実施例 以下、本発明による陽極板の製造法の実施例を
詳述する。 ［本発明］ 多孔度80％のニツケル焼結基板を、硝酸コバル
トを３重量％含む約４モルの硝酸ニツケル水溶液
（含浸浴Ａ）中に10分間浸漬し、80℃で乾燥後、
アルカリ処理、水洗、乾燥を行うという含浸操作
を数回（３〜４回）繰返した。次に、ニツケルと
コバルトとカドミニウムの硝酸塩を重量比30：
20：50の割合で混合した濃度約４モルの水溶液
（含浸浴Ｂ）を用いて、最終回の含浸操作を行い、
含浸操作後通常の化成処理を行つて、完成極板と
し、本発明陽極板を得た。 陽極板の組成について云えば、この高温用の極
板には、コバルト量は、水酸化コバルトとして活
物質である水酸化ニツケルの6.2重量％、カドミ
ウム量は、水酸化カドミウムとして7.5重量％含
有されていた。 ［比較例］ 前記実施例において、最終回の含浸操作を前記
含浸浴Ｂに代えて、含浸浴Ａとした以外は同様に
して、比較陽極板を得た。 この陽極板の組成について云えば、この比較用
の極板には、コバルト量は、水酸化コバルトとし
て活物質である水酸化ニツケルの3.1重量％含有
されていた。 第１表は、これらの陽極板をニツケルを対極と
して、常温及び高温で充放電を行つて測定した陽
極の利用率を示す。
ニツケルを活物質する、高温用の焼結式陽極板の
製造法に関するものである。 (ロ) 従来の技術 例えば、ニツケルカドミウム系アルカリ蓄電池
においては、陽極の利用率向上のために、陽極に
コバルトが添加されている。また特に高温（35〜
65℃）で充電した場合には、陽極の酸素過電圧が
低下して、酸素ガスの発生が起こりやすくなるた
め、放電容量が減少するという欠点がある。この
解決策として、陽極中に更にカドミウムを添加す
ることが提案されている。 然し乍ら、この種焼結式陽極板の製造法におい
て、カドミウムの添加部位、その添加順序、また
その添加方法により、高温時におけるカドミウム
の添加効果の程度が異なる。従つて、高温時にお
いて、カドミウムの添加効果を十分に発揮させる
べく、好ましい添加方法を考える必要がある。 (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て成されたものであ
つて、高温用のアルカリ蓄電池に用いられる焼結
式陽極板の製造法において、効果的なカドミウム
の添加方法を提案し、高温充電時において利用率
が大きく、放電容量大なるアルカリ蓄電池を提供
するものである。 (ニ) 課題を解決するための手段 本発明のアルカリ蓄電池用陽極板の製造法は、
焼結基板の多孔部にニツケル塩溶液とコバルト塩
溶液との混合溶液を含浸し、乾燥、アルカリ処理
する含浸操作を数回繰返した後、最終段の含浸操
作に際して前記混合溶液にカドミウム溶液を加え
た三成分系混合溶液を含浸し、乾燥、アルカリ処
理する含浸操作を施すことを特徴とするものであ
る。 (ホ) 作用 本発明の製造法によれば、焼結基板にニツケル
塩溶液とコバルト塩溶液との混合溶液を含浸する
という含浸操作を数回繰返した後、最終段の含浸
操作に際して、ニツケル塩溶液とコバルト塩溶液
にカドミウム溶液を加えた三成分系混合溶液を含
浸するという含浸操作を施すことにより、極板の
表面に、カドミウムを偏在させることができ、陽
極の酸素過電圧を上昇させることが可能となるの
で、高温充電時において利用率が大きく、放電容
量大なる陽極板を提供することができる。 この反応メカニズムを追求すると、次のとおり
に考察できる。即ち、陽極板へのカドミウムの添
加は、高温での充電効率を高め、高温充電容量を
大きくすると云われている。これはカドミウムが
陽極板の酸素過電圧を大きくすることに起因す
る。一般に、酸素過電圧は次式で表されるので、
酸素発生電位を高くするか、或るいは酸化電位を
低くすれば、酸素過電圧を大きくすることが可能
となる。ここでカドミウムは、酸素発生電位を高
くする作用があると考えらえる。 式：酸素過電圧＝酸素発生電位 −（活物質の）酸化電位 陽極板を充電すると活物質の酸化反応が起こる
が、充電が進行するに従い酸素発生反応も起こり
はじめ、活物質の酸化反応と酸素発生反応が同時
に進行するようになる。酸素過電圧とは、充電時
の酸素発生の起こり易さを表す指標であり、酸素
過電圧が大きければ、酸素発生反応が起こりにく
くなる。その結果、活物質の酸化反応即ち充電反
応が深く進行するので、充電効率が向上し、放電
容量が増加する。この酸素発生反応は、電解液の
酸化即ち分解反応に起因するものであり、陽極板
を局部的にみれば、酸素発生は電解液と接してい
る部分の酸素過電圧に大きく左右されることにな
る。そこで、電解液と接する部分の酸素過電圧を
大きくすることができれば、酸素発生を抑制し、
充電効率を向上させることが可能となる。 即ち、本発明の工程により得られた陽極板は、
最終回の含浸時にカドミウムを添加しているの
で、電解液と接する部分の酸素過電圧が増大して
いると考えられ、前記効果を奏することができ
る。 なお、本発明とは異なり、最終段の含浸操作で
はなく、途中の含浸操作によつて、カドミウム溶
液を加えた溶液を含浸したとしても、電解液と接
する部分にカドミウムが偏在して存在しないの
で、高温特性の向上を計るまでには至らない。 また、カドミウムを均一に添加した陽極板で
は、電解液と接する部分のカドミウムの存在量が
小さく、電解液の酸化抑制効果、即ち酸素発生を
抑制する効果が小さくなる。一方、カドミウムの
存在量を大きくすると、陽極板中の水酸化ニツケ
ルからなる活物質量の総量が減少し、陽極板の放
電容量が激減してしまうので、好ましくない。 (ヘ) 実施例 以下、本発明による陽極板の製造法の実施例を
詳述する。 ［本発明］ 多孔度80％のニツケル焼結基板を、硝酸コバル
トを３重量％含む約４モルの硝酸ニツケル水溶液
（含浸浴Ａ）中に10分間浸漬し、80℃で乾燥後、
アルカリ処理、水洗、乾燥を行うという含浸操作
を数回（３〜４回）繰返した。次に、ニツケルと
コバルトとカドミニウムの硝酸塩を重量比30：
20：50の割合で混合した濃度約４モルの水溶液
（含浸浴Ｂ）を用いて、最終回の含浸操作を行い、
含浸操作後通常の化成処理を行つて、完成極板と
し、本発明陽極板を得た。 陽極板の組成について云えば、この高温用の極
板には、コバルト量は、水酸化コバルトとして活
物質である水酸化ニツケルの6.2重量％、カドミ
ウム量は、水酸化カドミウムとして7.5重量％含
有されていた。 ［比較例］ 前記実施例において、最終回の含浸操作を前記
含浸浴Ｂに代えて、含浸浴Ａとした以外は同様に
して、比較陽極板を得た。 この陽極板の組成について云えば、この比較用
の極板には、コバルト量は、水酸化コバルトとし
て活物質である水酸化ニツケルの3.1重量％含有
されていた。 第１表は、これらの陽極板をニツケルを対極と
して、常温及び高温で充放電を行つて測定した陽
極の利用率を示す。
【表】
また、これらの陽極板を共通の陰極板と組み合
わせて作製したニツケル−カドミウム電池を用
い、温度特性を比較した。この結果を、図に示
す。図において１は比較陽極板、２は本発明の陽
極板の温度特性を示している。この時の充放電条
件は、0.033Cで48時間充電（各温度）、1C放電
（20℃）するというものである。 第１表及び図から明白なるように、本発明の製
造法によれば、高温時における利用率が高い陽極
板が得られ、且つ充電温度が高くても放電時間の
長い電池が得られることが分かる。 (ト) 発明の効果 以上詳述した如く、本発明の製造法によれば、
高温用のアルカリ蓄電池に用いられる焼結式陽極
板の製造法において、効果的なカドミウムの添加
方法を提案し、高温充電時において利用率が高
く、放電容量大なるアルカリ蓄電池が提供できる
ので、その工業的価値は極めて大きい。
わせて作製したニツケル−カドミウム電池を用
い、温度特性を比較した。この結果を、図に示
す。図において１は比較陽極板、２は本発明の陽
極板の温度特性を示している。この時の充放電条
件は、0.033Cで48時間充電（各温度）、1C放電
（20℃）するというものである。 第１表及び図から明白なるように、本発明の製
造法によれば、高温時における利用率が高い陽極
板が得られ、且つ充電温度が高くても放電時間の
長い電池が得られることが分かる。 (ト) 発明の効果 以上詳述した如く、本発明の製造法によれば、
高温用のアルカリ蓄電池に用いられる焼結式陽極
板の製造法において、効果的なカドミウムの添加
方法を提案し、高温充電時において利用率が高
く、放電容量大なるアルカリ蓄電池が提供できる
ので、その工業的価値は極めて大きい。
図は、本発明陽極板と比較陽極板の温度特性を
示す図である。 １……比較陽極板、２……本発明陽極板。
示す図である。 １……比較陽極板、２……本発明陽極板。
Claims (1)
- １ 焼結基板の多孔部にニツケル塩溶液とコバル
ト塩溶液との混合溶液を含浸し、乾燥、アルカリ
処理する含浸操作を数回繰返した後、最後段の含
浸操作に際して前記混合溶液にカドミウム溶液を
加えた三成分系混合溶液を含浸し、乾燥、アルカ
リ処理する含浸操作を施すことを特徴とするアル
カリ蓄電池用陽極板の製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56089945A JPS57205968A (en) | 1981-06-10 | 1981-06-10 | Manufacture of anode plate for alkali cell |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56089945A JPS57205968A (en) | 1981-06-10 | 1981-06-10 | Manufacture of anode plate for alkali cell |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS57205968A JPS57205968A (en) | 1982-12-17 |
| JPH0320860B2 true JPH0320860B2 (ja) | 1991-03-20 |
Family
ID=13984834
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56089945A Granted JPS57205968A (en) | 1981-06-10 | 1981-06-10 | Manufacture of anode plate for alkali cell |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS57205968A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS609059A (ja) * | 1983-06-27 | 1985-01-18 | Japan Storage Battery Co Ltd | アルカリ蓄電池用正極板の製造方法 |
| JPS61104565A (ja) * | 1984-10-25 | 1986-05-22 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 電池のニツケル正極用活物質粉末の製造法 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4888437A (ja) * | 1972-02-24 | 1973-11-20 | ||
| DE2340869C3 (de) * | 1973-08-13 | 1985-02-07 | Varta Batterie Ag, 3000 Hannover | Positive, Nickelhydroxid als aktive Masse enthaltende Elektrode für alkalische Akkumulatoren |
| JPS5187733A (ja) * | 1975-01-31 | 1976-07-31 | Japan Storage Battery Co Ltd | |
| JPS5297127A (en) * | 1976-02-10 | 1977-08-15 | Japan Storage Battery Co Ltd | Method of manufacturing positive electrode plate for alkaline storage battery |
-
1981
- 1981-06-10 JP JP56089945A patent/JPS57205968A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS57205968A (en) | 1982-12-17 |
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