JPH0410180B2 - - Google Patents
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- JPH0410180B2 JPH0410180B2 JP60255381A JP25538185A JPH0410180B2 JP H0410180 B2 JPH0410180 B2 JP H0410180B2 JP 60255381 A JP60255381 A JP 60255381A JP 25538185 A JP25538185 A JP 25538185A JP H0410180 B2 JPH0410180 B2 JP H0410180B2
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- hydroxide
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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
-
- 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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- General Chemical & Material Sciences (AREA)
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Description
【発明の詳細な説明】
(イ) 産業上の利用分野
本発明は多孔性ニツケル焼結基板に硝酸カドミ
ウム溶液の含浸を伴う化学含浸法により水酸化カ
ドミウムを充填する焼結式カドミウム陰極の製造
方法に関する。
ウム溶液の含浸を伴う化学含浸法により水酸化カ
ドミウムを充填する焼結式カドミウム陰極の製造
方法に関する。
(ロ) 従来の技術
従来、焼結式カドミウム陰極は一般に多孔性ニ
ツケル焼結基板に、硝酸カドミウム溶液を含浸
し、次いでこの基板をアルカリ溶液中に浸漬して
基板の孔中の硝酸カドミウムを水酸化カドミウム
に変化させ水洗及び乾燥する化学含浸法により、
前記基板中に水酸化カドミウムを充填して作製さ
れている。この化学含浸法を用いて作製した極板
は極板中に硝酸根が残留し、この硝酸根が電池保
存特性を著しく低下させるため、その後苛性アル
カリ等の溶液中で１〜数回充放電する化成処理を
行なうことによつて極板中に残留する硝酸根が除
去される。ところが化成処理は通常0.2C程度の低
電流で充放電を行なうものであるから、化成処理
は多くの時間を要し、このため設備のスペースが
大きくなると共に連続化成を行なうことができな
い等の問題点があつた。
ツケル焼結基板に、硝酸カドミウム溶液を含浸
し、次いでこの基板をアルカリ溶液中に浸漬して
基板の孔中の硝酸カドミウムを水酸化カドミウム
に変化させ水洗及び乾燥する化学含浸法により、
前記基板中に水酸化カドミウムを充填して作製さ
れている。この化学含浸法を用いて作製した極板
は極板中に硝酸根が残留し、この硝酸根が電池保
存特性を著しく低下させるため、その後苛性アル
カリ等の溶液中で１〜数回充放電する化成処理を
行なうことによつて極板中に残留する硝酸根が除
去される。ところが化成処理は通常0.2C程度の低
電流で充放電を行なうものであるから、化成処理
は多くの時間を要し、このため設備のスペースが
大きくなると共に連続化成を行なうことができな
い等の問題点があつた。
そこで特開昭54−148235号公報では上記問題点
を解決するために、多孔性ニツケル焼結基板に硝
酸カドミウム溶液の含浸を伴う化学含浸法によつ
て水酸化カドミウムを充填した極板を200℃〜300
℃の温度で焼成して、前記水酸化カドミウムを酸
化カドミウムに変化させ、その後この極板をアル
カリ溶液中で充放電することが提案されている。
この方法では焼成によつて硝酸根の除去を容易に
行なうことができ、また焼成後の充放電を短時間
で行なえるため化成工程の連続化への展開が可能
であるが、得られる極板は従来の低電流で充放電
を行なう化成電板と比較すると、まだ充分なサイ
クル特性を有するとは言えず、また活物質含浸時
に用いる硝酸カドミウム溶液に硝酸ニツケルを添
加して、極板中に陰極放電反応を促進させると言
われる対極物質としての水酸化ニツケルを含有さ
せても、その後に焼成を行なうと充分に満足でき
るサイクル特性を得ることができなかつた。
を解決するために、多孔性ニツケル焼結基板に硝
酸カドミウム溶液の含浸を伴う化学含浸法によつ
て水酸化カドミウムを充填した極板を200℃〜300
℃の温度で焼成して、前記水酸化カドミウムを酸
化カドミウムに変化させ、その後この極板をアル
カリ溶液中で充放電することが提案されている。
この方法では焼成によつて硝酸根の除去を容易に
行なうことができ、また焼成後の充放電を短時間
で行なえるため化成工程の連続化への展開が可能
であるが、得られる極板は従来の低電流で充放電
を行なう化成電板と比較すると、まだ充分なサイ
クル特性を有するとは言えず、また活物質含浸時
に用いる硝酸カドミウム溶液に硝酸ニツケルを添
加して、極板中に陰極放電反応を促進させると言
われる対極物質としての水酸化ニツケルを含有さ
せても、その後に焼成を行なうと充分に満足でき
るサイクル特性を得ることができなかつた。
(ハ) 発明が解決しようとする問題点
本発明は前記焼成処理を施した焼結式カドミウ
ム陰極板のサイクル特性を向上させようとするも
のである。
ム陰極板のサイクル特性を向上させようとするも
のである。
(ニ) 問題点を解決するための手段
本発明の焼結式カドミウム陰極の製造方法は、
多孔性ニツケル焼結基板に硝酸カドミウム溶液の
含浸を伴う化学含浸法により水酸化カドミウムを
充填した極板を、200℃以上の温度で焼成し、前
記水酸化カドミウムを実質的に全て酸化カドミウ
ムに変化させ、次いで苛性アルカリ中で強制的に
放電してニツケル焼結基板を酸化させることによ
り水酸化ニツケルを生成させた後、充電を行なう
ものである。
多孔性ニツケル焼結基板に硝酸カドミウム溶液の
含浸を伴う化学含浸法により水酸化カドミウムを
充填した極板を、200℃以上の温度で焼成し、前
記水酸化カドミウムを実質的に全て酸化カドミウ
ムに変化させ、次いで苛性アルカリ中で強制的に
放電してニツケル焼結基板を酸化させることによ
り水酸化ニツケルを生成させた後、充電を行なう
ものである。
(ホ) 作 用
焼結式カドミウム陰極を焼成した後に行なう充
電操作の前に、この陰極を苛性アルカリ中で強制
的に充電すると、活物質保持体である多孔性ニツ
ケル焼結基板の酸化が起こり水酸化ニツケルが極
板内に微量生成する。こうして生成した水酸化ニ
ツケルは、前述した様な焼成前に陰極中に含浸に
より添加した水酸化ニツケルとは異なり、陰極の
放電反応を促進させることができる。
電操作の前に、この陰極を苛性アルカリ中で強制
的に充電すると、活物質保持体である多孔性ニツ
ケル焼結基板の酸化が起こり水酸化ニツケルが極
板内に微量生成する。こうして生成した水酸化ニ
ツケルは、前述した様な焼成前に陰極中に含浸に
より添加した水酸化ニツケルとは異なり、陰極の
放電反応を促進させることができる。
また、多孔性ニツケル焼結基板に硝酸カドミウ
ム溶液の含浸を伴う化学含浸法によつて水酸化カ
ドミウムを充填した極板は、200℃以上の温度で
焼成すると極板中に残留する硝酸根が遊離した状
態となり、その後充電あるいは水洗等の操作を行
なうことで硝酸根を容易に極板外に追い出すこと
が可能であり焼成後に活物質の一部（20〜40％程
度）をアルカリ溶液中で充電することで充分除去
することができる。更に、焼成後の前記カドミウ
ム陰極はそのまま電池に組み込むと、陰極の充電
効率が低いため陽、陰極のバランスをとることが
できず、また、焼成により生成した酸化カドミウ
ムは吸水反応によつて水酸化カドミウムに変化す
るため電池内の電解液濃度を変化させるという不
都合が生じるが、上記焼成後のアルカリ溶液中で
の充電により水酸化カドミウムを金属カドミウム
に変化、生成させるとこれらを解決することがで
きる。
ム溶液の含浸を伴う化学含浸法によつて水酸化カ
ドミウムを充填した極板は、200℃以上の温度で
焼成すると極板中に残留する硝酸根が遊離した状
態となり、その後充電あるいは水洗等の操作を行
なうことで硝酸根を容易に極板外に追い出すこと
が可能であり焼成後に活物質の一部（20〜40％程
度）をアルカリ溶液中で充電することで充分除去
することができる。更に、焼成後の前記カドミウ
ム陰極はそのまま電池に組み込むと、陰極の充電
効率が低いため陽、陰極のバランスをとることが
できず、また、焼成により生成した酸化カドミウ
ムは吸水反応によつて水酸化カドミウムに変化す
るため電池内の電解液濃度を変化させるという不
都合が生じるが、上記焼成後のアルカリ溶液中で
の充電により水酸化カドミウムを金属カドミウム
に変化、生成させるとこれらを解決することがで
きる。
(ヘ) 実施例
多孔性ニツケル焼結基板を硝酸カドミウム溶液
に浸漬して、基板の孔中に硝酸カドミウムを含浸
した後、この基板を苛性カリ水溶液中に浸漬して
硝酸カドミウムを水酸化カドミウムに変化させ、
次いで水洗、乾燥を行なうという化学含浸法によ
る活物質充填操作を数回繰り返して行なつて、前
記基板の孔中に水酸化カドミウムを充填する。こ
の含浸終了後の極板を220℃で30分焼成し、次い
で苛性カリ水溶液中で極板容量に対して2Cの電
流値で10分間放電した後、同様にして苛性カリ中
で2Cの電流値で10分間充電し、水洗及び乾燥を
行なつて本発明陰極Ａを作製した。
に浸漬して、基板の孔中に硝酸カドミウムを含浸
した後、この基板を苛性カリ水溶液中に浸漬して
硝酸カドミウムを水酸化カドミウムに変化させ、
次いで水洗、乾燥を行なうという化学含浸法によ
る活物質充填操作を数回繰り返して行なつて、前
記基板の孔中に水酸化カドミウムを充填する。こ
の含浸終了後の極板を220℃で30分焼成し、次い
で苛性カリ水溶液中で極板容量に対して2Cの電
流値で10分間放電した後、同様にして苛性カリ中
で2Cの電流値で10分間充電し、水洗及び乾燥を
行なつて本発明陰極Ａを作製した。
また比較として前記本発明陰極Ａの製造工程か
ら苛性カリ水溶液中での放電を除き、その他は同
一で比較陰極Ｂを作製した。
ら苛性カリ水溶液中での放電を除き、その他は同
一で比較陰極Ｂを作製した。
第１図はこれら陰極のサイクリツクポルタンメ
トリーのチヤートであり、電位を矢印のように走
査して行けば、焼成後に強制的に放電を行なつた
本発明陰極Ａは、＋370ｍＶ付近から水酸化ニツケ
ルの放電反応が開始して電流が大きく流れ、更に
500ｍＶ付近から酸素ガス発生により電流が消費
される。また逆に走査すると＋、350ｍＶで水酸
化ニツケルの放電反応が起こる。即ち、本発明陰
極Ａは第１図の〓ａ及び〓ｂに於いて水酸化ニツケル
の充電及び放電反応が顕著に現われ水酸化ニツケ
ルが生成していることがわかる。これに対して焼
成後に強制的に放電を行なつていない比較陰極で
はこの水酸化ニツケルの反応は生じておらず、水
酸化ニツケルは生成していないものと考えられ
る。
トリーのチヤートであり、電位を矢印のように走
査して行けば、焼成後に強制的に放電を行なつた
本発明陰極Ａは、＋370ｍＶ付近から水酸化ニツケ
ルの放電反応が開始して電流が大きく流れ、更に
500ｍＶ付近から酸素ガス発生により電流が消費
される。また逆に走査すると＋、350ｍＶで水酸
化ニツケルの放電反応が起こる。即ち、本発明陰
極Ａは第１図の〓ａ及び〓ｂに於いて水酸化ニツケル
の充電及び放電反応が顕著に現われ水酸化ニツケ
ルが生成していることがわかる。これに対して焼
成後に強制的に放電を行なつていない比較陰極で
はこの水酸化ニツケルの反応は生じておらず、水
酸化ニツケルは生成していないものと考えられ
る。
上記本発明陰極Ａ及び比較陰極Ｂを所定寸法に
切断し、通常の焼結式ニツケル陽極とこれら陰極
を夫々組み合わせてSCサイズ（1200ｍAH）のニ
ツケル−カドミウム電池を作製した。こうして作
製した電池を25℃に於いて0.1Cの電流値で16時間
充電した後25℃に於いて2Cの電流値で放電する
条件で充放電を繰り返し行なつたときのサイクル
特性を、１サイクル目の放電容量を夫々100％と
して第２図に示す。尚、第２図中Ａ及びＢは同一
符号の陰極を用いた電池を示す。
切断し、通常の焼結式ニツケル陽極とこれら陰極
を夫々組み合わせてSCサイズ（1200ｍAH）のニ
ツケル−カドミウム電池を作製した。こうして作
製した電池を25℃に於いて0.1Cの電流値で16時間
充電した後25℃に於いて2Cの電流値で放電する
条件で充放電を繰り返し行なつたときのサイクル
特性を、１サイクル目の放電容量を夫々100％と
して第２図に示す。尚、第２図中Ａ及びＢは同一
符号の陰極を用いた電池を示す。
また前記本発明陰極Ａを作製する際に用いた含
浸液としての硝酸カドミウム溶液をCd：Ni−
99：１（重量比）の割合で硝酸ニツケルを添加し
た硝酸カドミウム溶液に代え、その他は同一で本
発明陰極Ｃを作製すると共に、同様に前記比較陰
極Ｂを作製する際に用いた含浸液をCd：Ni＝
99：１の割合で硝酸ニツケルを添加した硝酸カド
ミウム溶液に代えて比較陰極Ｄを作製し、これら
陰極を用いたニツケル−カドミウム電池のサイク
ル特性図を第３図に示した。
浸液としての硝酸カドミウム溶液をCd：Ni−
99：１（重量比）の割合で硝酸ニツケルを添加し
た硝酸カドミウム溶液に代え、その他は同一で本
発明陰極Ｃを作製すると共に、同様に前記比較陰
極Ｂを作製する際に用いた含浸液をCd：Ni＝
99：１の割合で硝酸ニツケルを添加した硝酸カド
ミウム溶液に代えて比較陰極Ｄを作製し、これら
陰極を用いたニツケル−カドミウム電池のサイク
ル特性図を第３図に示した。
第２図及び第３図から明らかなように本発明陰
極Ａ及びＣを用いた電池は比較陰極Ｂ及びＤを用
いた電池に比べてサイクル寿命が向上している。
これは本発明陰極Ａ及びＣが何れも焼成後に強制
放電を行なつて水酸化ニツケルを陰極中に生成し
ているのに対し、比較電池Ｂ及びＤはこの強制放
電を行なつていないので水酸化ニツケルが生成し
ておらず、この水酸化ニツケルの生成の有無によ
つてサイクル特性の差が生じたものと考えられ
る。また本発明陰極Ｃに於いては焼成前に生成さ
れた水酸化ニツケルが焼成後の強制放電により、
その添加効果を充分に発揮できるようになつたも
のと考えられる。
極Ａ及びＣを用いた電池は比較陰極Ｂ及びＤを用
いた電池に比べてサイクル寿命が向上している。
これは本発明陰極Ａ及びＣが何れも焼成後に強制
放電を行なつて水酸化ニツケルを陰極中に生成し
ているのに対し、比較電池Ｂ及びＤはこの強制放
電を行なつていないので水酸化ニツケルが生成し
ておらず、この水酸化ニツケルの生成の有無によ
つてサイクル特性の差が生じたものと考えられ
る。また本発明陰極Ｃに於いては焼成前に生成さ
れた水酸化ニツケルが焼成後の強制放電により、
その添加効果を充分に発揮できるようになつたも
のと考えられる。
尚、0.1C〜0.2C程度の電流値で極板容量の150
％〜250％程度の充電量を与えていた従来の化成
に比較すれば、上記実施例では化成時間は１／10
〜１／30程度に短縮される。
％〜250％程度の充電量を与えていた従来の化成
に比較すれば、上記実施例では化成時間は１／10
〜１／30程度に短縮される。
(ト) 発明の効果
本発明の焼結式カドミウム陰極の製造方法は、
多孔性ニツケル焼結基板に硝酸カドミウム溶液の
含浸を伴う化学含浸水法により水酸化カドミウム
を充填した極板を200℃以上の温度で焼成し、前
記水酸化カドミウムを実質的に全て酸化カドミウ
ムに変化させ、次いで苛性アルカリ中で強制的に
放電し、その後充電を行なうものであるから、充
放電に要する時間を短縮することができ、また優
れたサイクル特性を得ることができる。
多孔性ニツケル焼結基板に硝酸カドミウム溶液の
含浸を伴う化学含浸水法により水酸化カドミウム
を充填した極板を200℃以上の温度で焼成し、前
記水酸化カドミウムを実質的に全て酸化カドミウ
ムに変化させ、次いで苛性アルカリ中で強制的に
放電し、その後充電を行なうものであるから、充
放電に要する時間を短縮することができ、また優
れたサイクル特性を得ることができる。
第１図はサイクリツクボルタントリーのチヤー
ト、第２図及び第３図はサイクル特性図である。
ト、第２図及び第３図はサイクル特性図である。
Claims (1)
- １ 多孔性ニツケル焼結基板に硝酸カドミウム溶
液の含浸を伴う化学含浸法により水酸化カドミウ
ムを充填した極板を、200℃以上の温度で焼成し、
前記水酸化カドミウムを実質的に全て酸化カドミ
ウムに変化させ、次いで苛性アルカリ中で強制的
に放電し、その後充電を行なうことを特徴とする
焼結式カドミウム陰極の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60255381A JPS62115662A (ja) | 1985-11-14 | 1985-11-14 | 焼結式カドミウム陰極の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60255381A JPS62115662A (ja) | 1985-11-14 | 1985-11-14 | 焼結式カドミウム陰極の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62115662A JPS62115662A (ja) | 1987-05-27 |
| JPH0410180B2 true JPH0410180B2 (ja) | 1992-02-24 |
Family
ID=17277970
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60255381A Granted JPS62115662A (ja) | 1985-11-14 | 1985-11-14 | 焼結式カドミウム陰極の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62115662A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3685726B2 (ja) | 2001-03-22 | 2005-08-24 | 三洋電機株式会社 | 焼結式カドミウム負極の製造方法 |
-
1985
- 1985-11-14 JP JP60255381A patent/JPS62115662A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62115662A (ja) | 1987-05-27 |
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Legal Events
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