JPH0419963A - アルカリ蓄電池用カドミウム負極 - Google Patents
アルカリ蓄電池用カドミウム負極Info
- Publication number
- JPH0419963A JPH0419963A JP2119729A JP11972990A JPH0419963A JP H0419963 A JPH0419963 A JP H0419963A JP 2119729 A JP2119729 A JP 2119729A JP 11972990 A JP11972990 A JP 11972990A JP H0419963 A JPH0419963 A JP H0419963A
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- JP
- Japan
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- negative electrode
- electrode
- cadmium
- active material
- oxygen gas
- 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.)
- Pending
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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
Landscapes
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明はアルカリ蓄電池に用いられているカドミウム負
極に関する。
極に関する。
（従来の技術）
近年、アルカリ蓄電池において、ペースト式カドミウム
負極は焼結式カドミウム負極と比べて、製造工程が簡単
で、コストが安く、また高いエネルギー密度が得られる
などの長所をもつためより多く用いられるようになって
きた。しかし、焼結式カドミウム負極と比べて電極の導
電性が劣るため過充電時に正極より発生する酸素ガスの
吸収性能が悪く、密閉型電池に使用すると電池の内圧が
上昇し易いという欠点があった。そのため電池に組み込
む前にカドミウム負極を化成して放電予備量としての金
属カドミウムを形成し導電性を付与する方法がとられて
いるが、この方法によるとペースト式カドミウム負極の
製造工程の簡単さやコスト上の長所が損なわれてしまう
。
負極は焼結式カドミウム負極と比べて、製造工程が簡単
で、コストが安く、また高いエネルギー密度が得られる
などの長所をもつためより多く用いられるようになって
きた。しかし、焼結式カドミウム負極と比べて電極の導
電性が劣るため過充電時に正極より発生する酸素ガスの
吸収性能が悪く、密閉型電池に使用すると電池の内圧が
上昇し易いという欠点があった。そのため電池に組み込
む前にカドミウム負極を化成して放電予備量としての金
属カドミウムを形成し導電性を付与する方法がとられて
いるが、この方法によるとペースト式カドミウム負極の
製造工程の簡単さやコスト上の長所が損なわれてしまう
。
そこで、このような問題点を解決するために特開昭５４
−５０８４３号公報に記載されているように、ペースト
状活物質層の表面に金属カドミウムの層を形成すること
で酸素ガス吸収性能が優れかつ化成工程を省略できるこ
とが提案されているが、これだけでは化成工程は省略で
きるものの電極の強度や酸素ガス吸′収性能においても
まだまだ不十分なものがあった。
−５０８４３号公報に記載されているように、ペースト
状活物質層の表面に金属カドミウムの層を形成すること
で酸素ガス吸収性能が優れかつ化成工程を省略できるこ
とが提案されているが、これだけでは化成工程は省略で
きるものの電極の強度や酸素ガス吸′収性能においても
まだまだ不十分なものがあった。
一方、ペースト式カドミウム負極をフッ素樹脂の分散液
に含浸し、電極活物質に撥水性をもたせ酸素ガスと電解
液との反応面積を増やし、酸素ガス吸収性能や電極の強
度を向上できることが提案されているが、この方法によ
っても焼結式カドミウム負極と同等の酸素ガス吸収性能
を得るには至っていない。
に含浸し、電極活物質に撥水性をもたせ酸素ガスと電解
液との反応面積を増やし、酸素ガス吸収性能や電極の強
度を向上できることが提案されているが、この方法によ
っても焼結式カドミウム負極と同等の酸素ガス吸収性能
を得るには至っていない。
（発明が解決しようとする課題）
本発明は上記した従来の問題点を解消するために成され
たもので、その目的は、比較的廉砿でかつ電極の強度や
酸素ガス吸収性能がより優れたアルカリ蓄電池用カドミ
ウム負極を提供することにある。
たもので、その目的は、比較的廉砿でかつ電極の強度や
酸素ガス吸収性能がより優れたアルカリ蓄電池用カドミ
ウム負極を提供することにある。
（課題を解決するための手段）
上記目的を達成するために、本発明のアルカリ蓄電池用
カドミウム負極は、酸化カドミウムを主体とする活物質
が導電性基板に塗工されているアルカリ蓄電池用カドミ
ウム負極において、前記カドミウム負極の活物質層にさ
らに金属カドミウム等の導電性粉末と撥水性を有するフ
ッ素樹脂粉末との混合物からなる表面層が形成され、前
記表面層を除く内部層にのみ結着剤が含まれていること
を特徴とする。ただし、ここで用いる結着剤とはその結
着剤自身の被膜を形成することで活物質らを保持する能
力をもつものを指し、また被膜形成後は水溶液中で膨潤
しないものとする。従って、表面層に用いるフッ素樹脂
粉末は粉末自体を繊維化することによって活物質を保持
させるものなので、本発明で用いる結着剤の部類には属
しない。
カドミウム負極は、酸化カドミウムを主体とする活物質
が導電性基板に塗工されているアルカリ蓄電池用カドミ
ウム負極において、前記カドミウム負極の活物質層にさ
らに金属カドミウム等の導電性粉末と撥水性を有するフ
ッ素樹脂粉末との混合物からなる表面層が形成され、前
記表面層を除く内部層にのみ結着剤が含まれていること
を特徴とする。ただし、ここで用いる結着剤とはその結
着剤自身の被膜を形成することで活物質らを保持する能
力をもつものを指し、また被膜形成後は水溶液中で膨潤
しないものとする。従って、表面層に用いるフッ素樹脂
粉末は粉末自体を繊維化することによって活物質を保持
させるものなので、本発明で用いる結着剤の部類には属
しない。
（作 用）
このようなカドミウム負極において、表面層の金属カド
ミウムは電池構成上の放電予備量として働き、初めから
表面に遍在することで電極の導電性を高める。しかし、
電極の強度を向上させるために結着剤を添加した場合に
はその結着剤の被膜が電極全体を覆ってしまい、電極表
面と酸素ガスの接触を妨げてしまうため、電極の強度は
向上するが酸素ガスの吸収能力は劣ってしまう。そこで
、電極の内部のみに結着剤を添加し表面か結着剤の被膜
に覆われない状態とし、撥水性を有するフッそ樹脂粉末
を添加した金属カドミウムの層を形成することで、金属
カドミウムが電解液と酸素ガスと接触し易い状態にし、
結局電極の強度を保ちつつカドミウム負極上での酸素ガ
ス吸収が速やかに行なわれるようになる。
ミウムは電池構成上の放電予備量として働き、初めから
表面に遍在することで電極の導電性を高める。しかし、
電極の強度を向上させるために結着剤を添加した場合に
はその結着剤の被膜が電極全体を覆ってしまい、電極表
面と酸素ガスの接触を妨げてしまうため、電極の強度は
向上するが酸素ガスの吸収能力は劣ってしまう。そこで
、電極の内部のみに結着剤を添加し表面か結着剤の被膜
に覆われない状態とし、撥水性を有するフッそ樹脂粉末
を添加した金属カドミウムの層を形成することで、金属
カドミウムが電解液と酸素ガスと接触し易い状態にし、
結局電極の強度を保ちつつカドミウム負極上での酸素ガ
ス吸収が速やかに行なわれるようになる。
（実施例）
以下、実施例により本発明の詳細な説明する。
酸化カドミウム９５重量部とニッケル粉末５重量部と繊
維とを、カルボキシルメチルセルロースを含むエチレン
グリコール溶液に混練りして得た活物質ペーストを集電
体であるニッケルメッキを施したパンチド基板に塗工し
、約１２０℃で２時間乾燥して酸化カドミウム電極を得
た。
維とを、カルボキシルメチルセルロースを含むエチレン
グリコール溶液に混練りして得た活物質ペーストを集電
体であるニッケルメッキを施したパンチド基板に塗工し
、約１２０℃で２時間乾燥して酸化カドミウム電極を得
た。
次に、被膜を形成することで活物質を保持したまま電解
液中でもほとんど膨潤しない結着剤の一つであるポリビ
ニルアルコールの水溶液を調整し、先の酸化カドミウム
電極に噴霧し乾燥することで結着剤添加の酸化カドミウ
ム電極を得た。さらに、金属カドミウム１００重量部と
カルボキシルメチルセルロース１重量部とフッ素樹脂デ
ィスバージョン液とイオン交換水との混合物を混練りし
て金属カドミウムペーストを得た。このペーストを先の
結着剤を添加した酸化カドミウム電極の両側に塗工し、
約１５０℃で乾燥するこきにより本発明によるカドミウ
ム負極ａを得た。
液中でもほとんど膨潤しない結着剤の一つであるポリビ
ニルアルコールの水溶液を調整し、先の酸化カドミウム
電極に噴霧し乾燥することで結着剤添加の酸化カドミウ
ム電極を得た。さらに、金属カドミウム１００重量部と
カルボキシルメチルセルロース１重量部とフッ素樹脂デ
ィスバージョン液とイオン交換水との混合物を混練りし
て金属カドミウムペーストを得た。このペーストを先の
結着剤を添加した酸化カドミウム電極の両側に塗工し、
約１５０℃で乾燥するこきにより本発明によるカドミウ
ム負極ａを得た。
本発明によるカドミウム負極ａの比較例として前記酸化
カドミウム電極においてポリビニルアルコールの水溶液
を噴霧しなかったカドミウム負極ｂ１カドミウム負極ａ
に用いた金属カドミウムペーストにおいてフッ素樹脂デ
ィスバージョンを添加しなかったカドミウム負極Ｃ１ま
た前記酸化カドミウム電極にポリビニルアルコールの水
溶液を噴霧せずかつ前記金属カドミウムペースト中にポ
リビニルアルコールを添加し塗工したカドミウム負極ｄ
を作製した。
カドミウム電極においてポリビニルアルコールの水溶液
を噴霧しなかったカドミウム負極ｂ１カドミウム負極ａ
に用いた金属カドミウムペーストにおいてフッ素樹脂デ
ィスバージョンを添加しなかったカドミウム負極Ｃ１ま
た前記酸化カドミウム電極にポリビニルアルコールの水
溶液を噴霧せずかつ前記金属カドミウムペースト中にポ
リビニルアルコールを添加し塗工したカドミウム負極ｄ
を作製した。
これらの負極ａ、 ｂ、 ｃ、 ｄを公知のペー
ストニッケル正極と巻き込んだときの負極の活物質の脱
落量を第１図に示した。ポリビニルアルコールを添加し
なかったカドミウム負極すのみの脱落量が著しく多く、
電極の量産工程に適した強度を持たないことが分かった
。
ストニッケル正極と巻き込んだときの負極の活物質の脱
落量を第１図に示した。ポリビニルアルコールを添加し
なかったカドミウム負極すのみの脱落量が著しく多く、
電極の量産工程に適した強度を持たないことが分かった
。
次に、これらの負極ａ、 ｂ、 ｃ、 ｄと公知
のペーストニッケル正極を用いてそれぞれ電池Ａ、
Ｂ。
のペーストニッケル正極を用いてそれぞれ電池Ａ、
Ｂ。
Ｃ，Ｄを構成した。各電池を公称容量に対してＩＣで３
００％の過充電を行ったときの電池内圧を第２図に示し
た。フッ素樹脂ディスバージョン液を添加したカドミウ
ム負極を用いた電池Ａ、 Ｂは、添加していない電池
Ｃに比べて内圧が低く優れたガス吸収性能を示すことが
分かった。しかしフッ素樹脂粉末を添加しても表面の導
電性粉末層中にポリビニルアルコールを添加した電池り
は内圧か高くガス吸収性能が悪かった。これは結着剤が
負極表面に存在し金属カドミウムの粒子をその結着剤の
被膜で覆ってしまい酸素ガスと接触できる反応面積が減
ってしまったためであり、またフッ素樹脂粉末が負極表
面にあることによる撥水性の効果も薄れてしまったため
と考えられる。
００％の過充電を行ったときの電池内圧を第２図に示し
た。フッ素樹脂ディスバージョン液を添加したカドミウ
ム負極を用いた電池Ａ、 Ｂは、添加していない電池
Ｃに比べて内圧が低く優れたガス吸収性能を示すことが
分かった。しかしフッ素樹脂粉末を添加しても表面の導
電性粉末層中にポリビニルアルコールを添加した電池り
は内圧か高くガス吸収性能が悪かった。これは結着剤が
負極表面に存在し金属カドミウムの粒子をその結着剤の
被膜で覆ってしまい酸素ガスと接触できる反応面積が減
ってしまったためであり、またフッ素樹脂粉末が負極表
面にあることによる撥水性の効果も薄れてしまったため
と考えられる。
一方、本発明の電池Ａは負極の表面に被膜を形成する結
着剤か存在せずかつその表面にフッ素樹脂粉末があるこ
とで金属カドミウム粉末が酸素ガスと接触する反応面積
が他の負極よりも多かったため、よりガス吸収性能の優
れたものとなったと考えられる。
着剤か存在せずかつその表面にフッ素樹脂粉末があるこ
とで金属カドミウム粉末が酸素ガスと接触する反応面積
が他の負極よりも多かったため、よりガス吸収性能の優
れたものとなったと考えられる。
なお、本実施例において内部層への結着剤の添加は水溶
液の噴霧で行なったが、これは結着剤の水溶液に含浸す
る方法によっても本実施例と同様の効果を有する。
液の噴霧で行なったが、これは結着剤の水溶液に含浸す
る方法によっても本実施例と同様の効果を有する。
（発明の効果）
以上説明したように、本発明によれば電池製造工程にお
ける作業性を大きく改善し、また過充電時に発生する酸
素ガスを速やかに吸収するため急速充電にも対応し、寿
命の安定した工業的価値の高い電池を提供することがで
きる。
ける作業性を大きく改善し、また過充電時に発生する酸
素ガスを速やかに吸収するため急速充電にも対応し、寿
命の安定した工業的価値の高い電池を提供することがで
きる。
第１図は本発明電池および比較例電池の負極の活物質の
総重量に対する脱落量を比較した図、第２図は本発明電
池および比較例電池の過充電に対する電池の平衡圧を示
した図である。 （８７３３）弁理士諸般 祥晃
総重量に対する脱落量を比較した図、第２図は本発明電
池および比較例電池の過充電に対する電池の平衡圧を示
した図である。 （８７３３）弁理士諸般 祥晃
Claims (1)
- （１）酸化カドミウムを主体とする活物質が導電性基板
に塗工されているアルカリ蓄電池用カドミウム負極にお
いて、前記カドミウム負極の活物質層にさらに金属カド
ミウム等の導電性粉末とフッ素樹脂粉末との混合物から
なる表面層が形成され、また前記表面層を除く内部層に
のみ結着剤が含まれていることを特徴とするアルカリ蓄
電池用カドミウム負極。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2119729A JPH0419963A (ja) | 1990-05-11 | 1990-05-11 | アルカリ蓄電池用カドミウム負極 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2119729A JPH0419963A (ja) | 1990-05-11 | 1990-05-11 | アルカリ蓄電池用カドミウム負極 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0419963A true JPH0419963A (ja) | 1992-01-23 |
Family
ID=14768681
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2119729A Pending JPH0419963A (ja) | 1990-05-11 | 1990-05-11 | アルカリ蓄電池用カドミウム負極 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0419963A (ja) |
-
1990
- 1990-05-11 JP JP2119729A patent/JPH0419963A/ja active Pending
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