JPH0355025B2 - - Google Patents
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- JPH0355025B2 JPH0355025B2 JP61051337A JP5133786A JPH0355025B2 JP H0355025 B2 JPH0355025 B2 JP H0355025B2 JP 61051337 A JP61051337 A JP 61051337A JP 5133786 A JP5133786 A JP 5133786A JP H0355025 B2 JPH0355025 B2 JP H0355025B2
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Classifications
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- H01M4/00—Electrodes
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-
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- H01M2004/027—Negative electrodes
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- 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 & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Description
［産業上の利用分野］
本発明はアルカリ蓄電池用負極剤組成物に関
し、詳しくは酸化カドミウムを主成分とする粉末
に酸化イツトリウムを配合することにより、活物
質の充放電利用率を向上させるアルカリ蓄電池用
負極剤組成物に関する。 ［従来の技術］ 近年Ni−Cd蓄電池等のアルカリ蓄電池は、電
子機器用の補助電源として需要が急増している。 Ni−Cd蓄電池用等に用いられるカドミウム負
極としては、従来から焼結式極板、ペースト式極
板等が知られている。焼結式極板は、ニツケル粉
末等を焼結して得た多孔性基板に活物質を含浸し
て極板とするものであるが、これを製造するに際
しては、多孔性焼結基板の製造や活物質の充填操
作が煩雑であるという欠点がある。 一方、ペースト式極板は、例えば酸化カドミウ
ム粉末を主成分とする活物質とナイロン繊維等の
補強剤との混合物に、結着剤の溶液を加えて練合
してペースト状にし、これを導電性芯体に塗着し
て極板とするものである。このようなペースト式
極板の製造においては、焼結基板を必要とせず、
活物質の充填も簡単で、しかも電池の容量密度
（単位体積当りの活物質充填量（重量））を大きく
できるという利点を有している。 最近では、このようなペースト式カドムミウム
負極を用いた電池をさらに高容量化するために、
活物質の利用率を向上させる方法が提案されてお
り、例えばニツケル粉末等の導電剤を活物質に添
加することが行なわれている。 ［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、電池反応に関与しない導電剤の
添加量が多くなると、電極単位重量当りの容量が
低下してしまうためにその添加量に限界があり、
従つて電池の高容量化にも限界がある。このた
め、導電剤を添加せずに活物質の利用率を高める
ことが望まれている。 本発明は、上記従来技術の問題点を解決するた
めになされたもので、活物質の充放電利用率を向
上させるアルカリ蓄電池用負極剤組成物を提供す
ることを目的とする。 ［問題点を解決するための手段および作用］ 上記目的は、酸化カドミウムを主成分とする粉
末に、酸化イツトリウムを配合したことを特徴と
するアルカリ蓄電池用負極剤組成物によつて達成
される。 以下、本発明を詳細に説明する。 本発明で用いる酸化カドミウムを主成分とする
粉末は、活物質として酸化カドミウムを50重量％
以上含有することが好ましく、他の活物質成分と
して金属カドミウム等を含有させてもよい。さら
に必要に応じて、従来のようにニツケル粉末や黒
鉛粉末等の導電剤を少量含有させることもでき
る。 本発明で使用する酸化イツトリウムは、上記酸
化カドミウムを主成分とする粉末中の酸化カドミ
ウム100重量部に対し、好ましくは0.01〜３重量
部、より好ましくは0.03〜３重量部配合する。酸
化イツトリウムの配合量が、上記範囲外でも活物
質の充放電利用率が向上するという効果は得られ
るがその効果は小さい。 本発明で用いる酸化イツトリウムは、必ずしも
純度100％のものでなくてもよく、その製造工程
の中間品として得られる粗精製品でも十分に所期
の目的を達成することができる。例えば純度60％
の末精製品粗酸化イツトリウムにおいては、不純
物として、Dy2O3、Er2O3、Gd2O3、Nd2O3、
Lu2O3等の希土類元素が含まれているが、これら
は本発明の負極剤組成物中に混入しても、その充
放電挙動に何等の影響も与えない。 本発明の負極剤組成物は、上述したペースト式
カドミウム負極を作成する原料として用いられる
が、酸化イツトリウムは極板の製造前に予め酸化
カドミウムを主成分とする粉末に配合しておいて
もよいし、またペースト製造時に用いる溶媒に酸
化イツトリウムを分散させ、その後酸化カドミウ
ムを主成分とする粉末と混合する方法をとること
もできる。 すなわち、本発明の負極剤組成物を用いてカド
ミウム負極を製造するには次の２通りの方法が例
示される。 (1) 酸化カドミウム粉末、酸化イツトリウム粉
末、ナイロン繊維等の補強剤、および必要に応
じてその他の添加剤を混合し、得られた混合物
に結着剤の溶液を加えて練合してペースト状に
し、これを導電性基板に塗着してカドミウム負
極を作成する。結着剤の溶液としては、ポリビ
ニルアルコール、カルボキシメチルセルロース
等の結着剤を、水あるいはエチレングリコール
等の溶媒に加温溶解させたものが用いられる。 (2) 予めエチレングリコール等の溶媒に酸化イツ
トリウムを分散させ、これに結着剤を混合して
酸化イツトリウムを含む結着剤の溶液を調製し
ておき、これに酸化カドミウムを主成分とする
粉末を加えて練合してペースト状にし、導電性
基板に塗着してカドミウム負極を作成する。 ［実施例および比較例］ 以下、本発明を実施例および比較例に基づいて
具体的に説明する。 実施例 １ 酸化カドミウム100重量部に対して酸化イツト
リウムを0.5重量部含有させた混合粉100重量部、
ポリプロピレン短繊維0.4重量部、およびカルボ
キシメチルセルロース（CMC）をエチレングリ
コールに加温溶解させた溶液（CMC濃度：３重
量％）28重量部を練合し、ペースト状とした。 このペーストを多孔性基板の両面に塗着し、プ
レスした後、乾燥して理論容量約950ｍAhのカド
ミウム陰極板(A)を作成した。 このカドミウム陰極板(A)、対極としてニツケル
板、電解液として比重1.25の苛性カリウム溶液を
用いて半電池を構成し、充放電試験を行なつた。 充電は、0.15cmＡの電流で13時間行ない、陰極
板から水素ガスが発生し始めるまでの充電容量を
測定し、活物質の理論容量に対する割合を充電利
用率として算出した。 放電は、0.3cmＡの電流で、カドミウム陰極板
の電位（酸化水銀参照電極に対する電位）が−
0.9Vになるまで行ない、陰極板の放電容量の活
物質理論容量に対する割合を放電利用率として算
出した。 実施例 ２〜８ 粗酸化イツトリウム（酸化イツトリウム純度60
％）を用い、酸化カドミウム100重量部に対して、
0.01、0.05、0.1、0.5、1.0、5.0、10.0重量部配合
した以外は、実施例１と同様にしてカドミウム陰
極板(B)，(C)，(D)，(E)，(F)，(G)およびＨを作成し、
実施例１と同様にして充放電試験を行なつた。な
お、第１表中の酸化イツトリウムの配合量は酸化
イツトリウム純度を100％として換算した数値を
示す。 実施例 ９ 酸化カドミウム100重量部、ポリプロピレン短
繊維0.4重量部、およびCMCをエチレングリコー
ルに加温溶解した溶液に予め粗酸化イツトリウム
（酸化イツトリウムの純度60％）を酸化カドミウ
ム100重量部に対して１重量部となるように分散
させておいた結着剤溶液28重量部を練合し、ペー
スト状とした。 その後は、実施例１と同様にしてカドミウム陰
極板Ｉを作成し、実施例１と同様にして充放電試
験を行なつた。 比較例 １ 酸化イツトリウムを配合させなかつたこと以外
は実施例１と同様にしてカドミウム陰極板(J)を作
成し、実施例１と同様にして充放電試験を行なつ
た。 以上、実施例１〜９および比較例１で得られた
カドミウム陰極板(A)〜(J)の充放電試験結果を、ま
とめて第１表に示す。
し、詳しくは酸化カドミウムを主成分とする粉末
に酸化イツトリウムを配合することにより、活物
質の充放電利用率を向上させるアルカリ蓄電池用
負極剤組成物に関する。 ［従来の技術］ 近年Ni−Cd蓄電池等のアルカリ蓄電池は、電
子機器用の補助電源として需要が急増している。 Ni−Cd蓄電池用等に用いられるカドミウム負
極としては、従来から焼結式極板、ペースト式極
板等が知られている。焼結式極板は、ニツケル粉
末等を焼結して得た多孔性基板に活物質を含浸し
て極板とするものであるが、これを製造するに際
しては、多孔性焼結基板の製造や活物質の充填操
作が煩雑であるという欠点がある。 一方、ペースト式極板は、例えば酸化カドミウ
ム粉末を主成分とする活物質とナイロン繊維等の
補強剤との混合物に、結着剤の溶液を加えて練合
してペースト状にし、これを導電性芯体に塗着し
て極板とするものである。このようなペースト式
極板の製造においては、焼結基板を必要とせず、
活物質の充填も簡単で、しかも電池の容量密度
（単位体積当りの活物質充填量（重量））を大きく
できるという利点を有している。 最近では、このようなペースト式カドムミウム
負極を用いた電池をさらに高容量化するために、
活物質の利用率を向上させる方法が提案されてお
り、例えばニツケル粉末等の導電剤を活物質に添
加することが行なわれている。 ［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、電池反応に関与しない導電剤の
添加量が多くなると、電極単位重量当りの容量が
低下してしまうためにその添加量に限界があり、
従つて電池の高容量化にも限界がある。このた
め、導電剤を添加せずに活物質の利用率を高める
ことが望まれている。 本発明は、上記従来技術の問題点を解決するた
めになされたもので、活物質の充放電利用率を向
上させるアルカリ蓄電池用負極剤組成物を提供す
ることを目的とする。 ［問題点を解決するための手段および作用］ 上記目的は、酸化カドミウムを主成分とする粉
末に、酸化イツトリウムを配合したことを特徴と
するアルカリ蓄電池用負極剤組成物によつて達成
される。 以下、本発明を詳細に説明する。 本発明で用いる酸化カドミウムを主成分とする
粉末は、活物質として酸化カドミウムを50重量％
以上含有することが好ましく、他の活物質成分と
して金属カドミウム等を含有させてもよい。さら
に必要に応じて、従来のようにニツケル粉末や黒
鉛粉末等の導電剤を少量含有させることもでき
る。 本発明で使用する酸化イツトリウムは、上記酸
化カドミウムを主成分とする粉末中の酸化カドミ
ウム100重量部に対し、好ましくは0.01〜３重量
部、より好ましくは0.03〜３重量部配合する。酸
化イツトリウムの配合量が、上記範囲外でも活物
質の充放電利用率が向上するという効果は得られ
るがその効果は小さい。 本発明で用いる酸化イツトリウムは、必ずしも
純度100％のものでなくてもよく、その製造工程
の中間品として得られる粗精製品でも十分に所期
の目的を達成することができる。例えば純度60％
の末精製品粗酸化イツトリウムにおいては、不純
物として、Dy2O3、Er2O3、Gd2O3、Nd2O3、
Lu2O3等の希土類元素が含まれているが、これら
は本発明の負極剤組成物中に混入しても、その充
放電挙動に何等の影響も与えない。 本発明の負極剤組成物は、上述したペースト式
カドミウム負極を作成する原料として用いられる
が、酸化イツトリウムは極板の製造前に予め酸化
カドミウムを主成分とする粉末に配合しておいて
もよいし、またペースト製造時に用いる溶媒に酸
化イツトリウムを分散させ、その後酸化カドミウ
ムを主成分とする粉末と混合する方法をとること
もできる。 すなわち、本発明の負極剤組成物を用いてカド
ミウム負極を製造するには次の２通りの方法が例
示される。 (1) 酸化カドミウム粉末、酸化イツトリウム粉
末、ナイロン繊維等の補強剤、および必要に応
じてその他の添加剤を混合し、得られた混合物
に結着剤の溶液を加えて練合してペースト状に
し、これを導電性基板に塗着してカドミウム負
極を作成する。結着剤の溶液としては、ポリビ
ニルアルコール、カルボキシメチルセルロース
等の結着剤を、水あるいはエチレングリコール
等の溶媒に加温溶解させたものが用いられる。 (2) 予めエチレングリコール等の溶媒に酸化イツ
トリウムを分散させ、これに結着剤を混合して
酸化イツトリウムを含む結着剤の溶液を調製し
ておき、これに酸化カドミウムを主成分とする
粉末を加えて練合してペースト状にし、導電性
基板に塗着してカドミウム負極を作成する。 ［実施例および比較例］ 以下、本発明を実施例および比較例に基づいて
具体的に説明する。 実施例 １ 酸化カドミウム100重量部に対して酸化イツト
リウムを0.5重量部含有させた混合粉100重量部、
ポリプロピレン短繊維0.4重量部、およびカルボ
キシメチルセルロース（CMC）をエチレングリ
コールに加温溶解させた溶液（CMC濃度：３重
量％）28重量部を練合し、ペースト状とした。 このペーストを多孔性基板の両面に塗着し、プ
レスした後、乾燥して理論容量約950ｍAhのカド
ミウム陰極板(A)を作成した。 このカドミウム陰極板(A)、対極としてニツケル
板、電解液として比重1.25の苛性カリウム溶液を
用いて半電池を構成し、充放電試験を行なつた。 充電は、0.15cmＡの電流で13時間行ない、陰極
板から水素ガスが発生し始めるまでの充電容量を
測定し、活物質の理論容量に対する割合を充電利
用率として算出した。 放電は、0.3cmＡの電流で、カドミウム陰極板
の電位（酸化水銀参照電極に対する電位）が−
0.9Vになるまで行ない、陰極板の放電容量の活
物質理論容量に対する割合を放電利用率として算
出した。 実施例 ２〜８ 粗酸化イツトリウム（酸化イツトリウム純度60
％）を用い、酸化カドミウム100重量部に対して、
0.01、0.05、0.1、0.5、1.0、5.0、10.0重量部配合
した以外は、実施例１と同様にしてカドミウム陰
極板(B)，(C)，(D)，(E)，(F)，(G)およびＨを作成し、
実施例１と同様にして充放電試験を行なつた。な
お、第１表中の酸化イツトリウムの配合量は酸化
イツトリウム純度を100％として換算した数値を
示す。 実施例 ９ 酸化カドミウム100重量部、ポリプロピレン短
繊維0.4重量部、およびCMCをエチレングリコー
ルに加温溶解した溶液に予め粗酸化イツトリウム
（酸化イツトリウムの純度60％）を酸化カドミウ
ム100重量部に対して１重量部となるように分散
させておいた結着剤溶液28重量部を練合し、ペー
スト状とした。 その後は、実施例１と同様にしてカドミウム陰
極板Ｉを作成し、実施例１と同様にして充放電試
験を行なつた。 比較例 １ 酸化イツトリウムを配合させなかつたこと以外
は実施例１と同様にしてカドミウム陰極板(J)を作
成し、実施例１と同様にして充放電試験を行なつ
た。 以上、実施例１〜９および比較例１で得られた
カドミウム陰極板(A)〜(J)の充放電試験結果を、ま
とめて第１表に示す。
【表】
【表】
第１表から明らかなように、本発明に係る実施
例のカドミウム陰極板(A)〜(I)においては、比較例
１の従来のカドミウム陰極板(J)に比較して充放電
利用率が向上していることが判る。 また、実施例２および８の結果から、イツトリ
ウムの含有割合が酸化カドミウム100重量部に対
して0.01重量部未満３重量部超の場合には充放電
利用率は向上するものの、その効果は上記数値範
囲内の場合より小さいことが判る。 従つて、十分に満足し得る充放電利用率を得る
ためには、酸化イツトリウムの含有割合は、酸化
カドミウム100重量部に対して、0.01〜３重量部
が好ましいことが判る。 ［発明の効果］ 以上説明したように、本発明のアルカリ蓄電池
用負極剤組成物を用いて作成したカドミウム負極
においては、酸化カドミウムを主成分とする活物
質の充電利用率の向上によつて充電末期のカドミ
ウム負極からの水素ガス発生が抑制され、さらに
放電利用率の向上によつてカドミウム負極を用い
た電池の高容量化が可能となる。
例のカドミウム陰極板(A)〜(I)においては、比較例
１の従来のカドミウム陰極板(J)に比較して充放電
利用率が向上していることが判る。 また、実施例２および８の結果から、イツトリ
ウムの含有割合が酸化カドミウム100重量部に対
して0.01重量部未満３重量部超の場合には充放電
利用率は向上するものの、その効果は上記数値範
囲内の場合より小さいことが判る。 従つて、十分に満足し得る充放電利用率を得る
ためには、酸化イツトリウムの含有割合は、酸化
カドミウム100重量部に対して、0.01〜３重量部
が好ましいことが判る。 ［発明の効果］ 以上説明したように、本発明のアルカリ蓄電池
用負極剤組成物を用いて作成したカドミウム負極
においては、酸化カドミウムを主成分とする活物
質の充電利用率の向上によつて充電末期のカドミ
ウム負極からの水素ガス発生が抑制され、さらに
放電利用率の向上によつてカドミウム負極を用い
た電池の高容量化が可能となる。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 酸化カドミウムを主成分とする粉末に、酸化
イツトリウムを配合したことを特徴とするアルカ
リ蓄電池用負極剤組成物。 ２ 前記酸化イツトリウムの配合割合が、前記酸
化カドミウム100重量部に対して0.01〜３重量部
である特許請求の範囲第１項記載のアルカリ蓄電
池用負極剤組成物。 ３ 前記酸化カドミウムを主成分とする粉末に金
属カドミウムが含有されている特許請求の範囲第
１項または第２項記載のアルカリ蓄電池用負極剤
組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61051337A JPS62211862A (ja) | 1986-03-11 | 1986-03-11 | アルカリ蓄電池用負極剤組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61051337A JPS62211862A (ja) | 1986-03-11 | 1986-03-11 | アルカリ蓄電池用負極剤組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62211862A JPS62211862A (ja) | 1987-09-17 |
| JPH0355025B2 true JPH0355025B2 (ja) | 1991-08-22 |
Family
ID=12884104
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61051337A Granted JPS62211862A (ja) | 1986-03-11 | 1986-03-11 | アルカリ蓄電池用負極剤組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62211862A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5547784A (en) * | 1993-01-18 | 1996-08-20 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Alkaline storage battery and method for producing the same |
| JP3454641B2 (ja) * | 1996-08-12 | 2003-10-06 | 三洋電機株式会社 | アルカリ蓄電池用カドミウム負極およびその製造方法 |
-
1986
- 1986-03-11 JP JP61051337A patent/JPS62211862A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62211862A (ja) | 1987-09-17 |
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