JPH0773048B2 - 焼結式カドミウム陰極の製造方法 - Google Patents
焼結式カドミウム陰極の製造方法Info
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- JPH0773048B2 JPH0773048B2 JP61268022A JP26802286A JPH0773048B2 JP H0773048 B2 JPH0773048 B2 JP H0773048B2 JP 61268022 A JP61268022 A JP 61268022A JP 26802286 A JP26802286 A JP 26802286A JP H0773048 B2 JPH0773048 B2 JP H0773048B2
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- polyvinyl alcohol
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- H01M4/24—Electrodes for alkaline accumulators
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Description
【発明の詳細な説明】 (イ) 産業上の利用分野 本発明はアルカリ蓄電池等に用いられる焼結式カドミウ
ム陰極の製造方法に関するものである。
ム陰極の製造方法に関するものである。
(ロ) 従来の技術 一般にアルカリ蓄電池に用いられる電極の製造方法に
は、特開昭56−82573号公報に示されるように、活物質
粉末に結着剤を加えて混練してペーストとし、このペー
ストを導電性基板などに塗着、乾燥して製造する非焼結
製法と、特開昭51−18834号公報に示されるように、多
孔性ニッケル焼結基板に硝酸カドミウムなどの活物質の
塩溶液を含浸し、次いでアルカリ処理、水洗、乾燥する
活物質含浸工程を数回行なって、所望量の活物質を基板
中に充填する焼結式製法がある。
は、特開昭56−82573号公報に示されるように、活物質
粉末に結着剤を加えて混練してペーストとし、このペー
ストを導電性基板などに塗着、乾燥して製造する非焼結
製法と、特開昭51−18834号公報に示されるように、多
孔性ニッケル焼結基板に硝酸カドミウムなどの活物質の
塩溶液を含浸し、次いでアルカリ処理、水洗、乾燥する
活物質含浸工程を数回行なって、所望量の活物質を基板
中に充填する焼結式製法がある。
前者の特開昭56−82573号公報に示される電極はポリビ
ニルアルコールを結着剤として用い、その溶解を防止す
るために120〜220℃の温度で熱処理しているが、この種
非焼結式電極は結着剤で活物質を固定するため、活物質
粒子間に結着剤が存在し、この結着剤が活物質粒子間及
び活物質と導電性基板の間の導電性を低下させるので、
充分な電極特性が得られるとは言えない。
ニルアルコールを結着剤として用い、その溶解を防止す
るために120〜220℃の温度で熱処理しているが、この種
非焼結式電極は結着剤で活物質を固定するため、活物質
粒子間に結着剤が存在し、この結着剤が活物質粒子間及
び活物質と導電性基板の間の導電性を低下させるので、
充分な電極特性が得られるとは言えない。
これに対して後者の焼結式電極は、活物質が結着剤など
を介さず直接基板に接触しているため、前述した非焼結
式電極に於けるような導電性の低下は無く、更に、電極
内に多孔性ニッケル焼結基板の導電性マトリックスが存
在するため、電極内の導電性が高く、非焼結式電極に比
較して優れた電極特性を備えるものである。
を介さず直接基板に接触しているため、前述した非焼結
式電極に於けるような導電性の低下は無く、更に、電極
内に多孔性ニッケル焼結基板の導電性マトリックスが存
在するため、電極内の導電性が高く、非焼結式電極に比
較して優れた電極特性を備えるものである。
ところが、この導電性の高い焼結式電極に於いて、活物
質として水酸化カドミウムや酸化カドミウムなどのカド
ミウム活物質を用いた場合には、充放電サイクルを重ね
ていくと、活物質が不活性化し、放電不能の金属カドミ
ウムの蓄積が生じて、極板容量が低下するという問題が
ある。これは導電性の高い焼結式電極に特有のものであ
り、導電性の低い非焼結式電極では、前述した未放電金
属カドミウムの蓄積と云う現象が生じる以前に他の要因
によってサイクル寿命となってしまう。
質として水酸化カドミウムや酸化カドミウムなどのカド
ミウム活物質を用いた場合には、充放電サイクルを重ね
ていくと、活物質が不活性化し、放電不能の金属カドミ
ウムの蓄積が生じて、極板容量が低下するという問題が
ある。これは導電性の高い焼結式電極に特有のものであ
り、導電性の低い非焼結式電極では、前述した未放電金
属カドミウムの蓄積と云う現象が生じる以前に他の要因
によってサイクル寿命となってしまう。
(ハ) 発明が解決しようとする問題点 本発明は充放電サイクルを重ねていくことによって生じ
る焼結式カドミウム陰極に於ける放電不能な金属カドミ
ウムの蓄積を抑え、極板容量の低下を防止しようとする
ものである。
る焼結式カドミウム陰極に於ける放電不能な金属カドミ
ウムの蓄積を抑え、極板容量の低下を防止しようとする
ものである。
(ニ) 問題点を解決するための手段 水酸化カドミウムや酸化カドミウムなどのカドミウム活
物質を充填した焼結式カドミウム陰極に、ポリビニルア
ルコール溶液を含浸した後、化成処理を施し、その後10
0〜220℃の温度で乾燥させる。
物質を充填した焼結式カドミウム陰極に、ポリビニルア
ルコール溶液を含浸した後、化成処理を施し、その後10
0〜220℃の温度で乾燥させる。
(ホ) 作用 前述したように充放電サイクルを重ねていくと焼結式カ
ドミウム陰極の極板容量が低下するのは、放電時に活物
質である金属カドミウムの表面に放電生成物の水酸化カ
ドミウムの被膜が形成されるようになり、この水酸化カ
ドミウムの被膜が内部に存在する金属カドミウムと電解
液との間の接触を妨げ、未放電の金属カドミウムを残存
させることになるためと考えられる。ポリビニルアルコ
ールを含浸し、活物質表面をポリビニルアルコールの被
膜で覆うことにより前記水酸化カドミウムの被膜形成を
抑え、放電時に活物質である金属カドミウムの表面に水
酸化カドミウムを不均一に生成させ、内部の金属カドミ
ウムと電解液との接触が妨げられないようにするため、
放電不能の金属カドミウムの増加を抑制できるものと考
えられ、これによって極板容量の低下が抑えられる。
ドミウム陰極の極板容量が低下するのは、放電時に活物
質である金属カドミウムの表面に放電生成物の水酸化カ
ドミウムの被膜が形成されるようになり、この水酸化カ
ドミウムの被膜が内部に存在する金属カドミウムと電解
液との間の接触を妨げ、未放電の金属カドミウムを残存
させることになるためと考えられる。ポリビニルアルコ
ールを含浸し、活物質表面をポリビニルアルコールの被
膜で覆うことにより前記水酸化カドミウムの被膜形成を
抑え、放電時に活物質である金属カドミウムの表面に水
酸化カドミウムを不均一に生成させ、内部の金属カドミ
ウムと電解液との接触が妨げられないようにするため、
放電不能の金属カドミウムの増加を抑制できるものと考
えられ、これによって極板容量の低下が抑えられる。
但し、前記ポリビニルアルコールは溶液として極板に含
浸後100℃未満の温度で乾燥すると、水溶性の物性を示
し、このためポリビニルアルコールの被膜が電池内で電
解液のアルカリ水溶液に溶解してしまって、前述した放
電不能の金属カドミウムの増加を抑制するという効果を
持続できなくなるが、100℃以上の温度で乾燥すると、
ポリビニルコールは架橋反応を起こし水溶性を示さなく
なり前記効果を持続することが可能であるので、ポリビ
ニルアルコールの極板への含浸後の乾燥は100℃以上の
温度で行なう必要がある。
浸後100℃未満の温度で乾燥すると、水溶性の物性を示
し、このためポリビニルアルコールの被膜が電池内で電
解液のアルカリ水溶液に溶解してしまって、前述した放
電不能の金属カドミウムの増加を抑制するという効果を
持続できなくなるが、100℃以上の温度で乾燥すると、
ポリビニルコールは架橋反応を起こし水溶性を示さなく
なり前記効果を持続することが可能であるので、ポリビ
ニルアルコールの極板への含浸後の乾燥は100℃以上の
温度で行なう必要がある。
また、220℃を越える温度で乾燥させると活物質保持体
のニッケル焼結基板が酸化され、その表面に酸化ニッケ
ルが生成して極板の導電性を低下させるため、乾燥温度
の上限は220℃とする必要がある。
のニッケル焼結基板が酸化され、その表面に酸化ニッケ
ルが生成して極板の導電性を低下させるため、乾燥温度
の上限は220℃とする必要がある。
更に、焼結式カドミウム陰極は、一般に極板の製造工程
に化成処理の工程が含まれており、ポリビニルアルコー
ルの含浸及び乾燥を、化成処理の前に行うと化成の充放
電時に極板から発生するガスによって、ポリビニルアル
コールの被膜の剥離が生じることがある。したがって、
ポリビニルアルコールの含浸及び乾燥は、化成処理の後
に行なう必要がある。また活物質の水酸化カドミウムは
約180℃で酸化カドミウムに変化し、この酸化カドミウ
ムの状態で電池に組み込むと電解液のアルカリ水溶液中
で直ちに水酸化カドミウムに戻り、これによって電解液
の濃度を変化させてしまうので、化成工程の後に前記ポ
リビニルアルコールの含浸及び乾燥を行ない電池に組み
込む場合は、前記乾燥温度を170℃以下とすることが望
ましい。
に化成処理の工程が含まれており、ポリビニルアルコー
ルの含浸及び乾燥を、化成処理の前に行うと化成の充放
電時に極板から発生するガスによって、ポリビニルアル
コールの被膜の剥離が生じることがある。したがって、
ポリビニルアルコールの含浸及び乾燥は、化成処理の後
に行なう必要がある。また活物質の水酸化カドミウムは
約180℃で酸化カドミウムに変化し、この酸化カドミウ
ムの状態で電池に組み込むと電解液のアルカリ水溶液中
で直ちに水酸化カドミウムに戻り、これによって電解液
の濃度を変化させてしまうので、化成工程の後に前記ポ
リビニルアルコールの含浸及び乾燥を行ない電池に組み
込む場合は、前記乾燥温度を170℃以下とすることが望
ましい。
(ヘ) 実施例 多孔性ニッケル焼結基板に硝酸カドミウム水溶液を含浸
し、アルカリ処理、水洗及び乾燥を行なう活物質含浸工
程を６回繰り返して水酸化カドミウムを基板内に所望量
充填して極板を作製した後、この極板をアルカリ水溶液
中で充放電することで化成処理し、水洗及び乾燥を行な
い、次いでこの化成処理後の極板をポリビニルアルコー
ルの３％水溶液に浸漬し、120℃の温度で乾燥して本発
明陰極Ａを得る。また比較として前記実施例に於けるポ
リビニルアルコール水溶液への浸漬の後の乾燥温度を80
℃に代え、その他の条件は同一で比較陰極Ｂを得ると共
に、前記実施例に於ける化成処理後に水洗及び乾燥を行
なった極板を、ポリビニルアルコールを加えずにそのま
ま完成極板とする比較陰極Ｃを得る。
し、アルカリ処理、水洗及び乾燥を行なう活物質含浸工
程を６回繰り返して水酸化カドミウムを基板内に所望量
充填して極板を作製した後、この極板をアルカリ水溶液
中で充放電することで化成処理し、水洗及び乾燥を行な
い、次いでこの化成処理後の極板をポリビニルアルコー
ルの３％水溶液に浸漬し、120℃の温度で乾燥して本発
明陰極Ａを得る。また比較として前記実施例に於けるポ
リビニルアルコール水溶液への浸漬の後の乾燥温度を80
℃に代え、その他の条件は同一で比較陰極Ｂを得ると共
に、前記実施例に於ける化成処理後に水洗及び乾燥を行
なった極板を、ポリビニルアルコールを加えずにそのま
ま完成極板とする比較陰極Ｃを得る。
上記陰極Ａ乃至Ｃを夫々アルカリ水溶液中でニッケル板
を対極として繰り返し充放電した。第１図に、この充放
電サイクルの進行に伴う極板容量の変化を示すと共に、
また第２図に、この充放電サイクルの進行に伴う未放電
金属カドミウム量の変化を示す。尚、第１図では各電池
の１サイクル目の容量を夫々100、第２図では各電池の
１サイクル目の未放電金属カドミウム量を夫々１として
示している。
を対極として繰り返し充放電した。第１図に、この充放
電サイクルの進行に伴う極板容量の変化を示すと共に、
また第２図に、この充放電サイクルの進行に伴う未放電
金属カドミウム量の変化を示す。尚、第１図では各電池
の１サイクル目の容量を夫々100、第２図では各電池の
１サイクル目の未放電金属カドミウム量を夫々１として
示している。
これらの図面から明らかなようにポリビニルアルコール
を含浸し120℃の温度で乾燥した本発明陰極は、比較陰
極Ｂ及びＣに比べて特に放電不能な未放電金属カドミウ
ム量の増加が小さく抑えられ、極板容量の低下の少ない
優れた陰極であることがわかる。
を含浸し120℃の温度で乾燥した本発明陰極は、比較陰
極Ｂ及びＣに比べて特に放電不能な未放電金属カドミウ
ム量の増加が小さく抑えられ、極板容量の低下の少ない
優れた陰極であることがわかる。
(ト) 発明の効果 本発明は多孔性ニッケル焼結基板を活物質保持体とする
焼結式カドミウム陰極にポリビニルアルコール溶液を含
浸した後、化成処理を施し、その後100〜200℃の温度で
乾燥するものであり、こうしてポリビニルアルコールを
添加した陰極は、化成処理時にポリビニルアルコールの
被膜が剥離することはなく、充放電サイクルの進行に伴
う放電不能な金属カドミウム量の増加を抑えることがで
き、極板容量の低下を抑えることができる。
焼結式カドミウム陰極にポリビニルアルコール溶液を含
浸した後、化成処理を施し、その後100〜200℃の温度で
乾燥するものであり、こうしてポリビニルアルコールを
添加した陰極は、化成処理時にポリビニルアルコールの
被膜が剥離することはなく、充放電サイクルの進行に伴
う放電不能な金属カドミウム量の増加を抑えることがで
き、極板容量の低下を抑えることができる。
第１図は充放電サイクルと極板容量比の関係を示す図、
第２図は充放電サイクルと未放電の金属カドミウム量比
の関係を示す図である。 Ａ……本発明電池、B,C……比較電池。
第２図は充放電サイクルと未放電の金属カドミウム量比
の関係を示す図である。 Ａ……本発明電池、B,C……比較電池。
Claims (1)
- 【請求項１】カドミウム活物質を充填した多孔性ニッケ
ル焼結基板にポリビニルアルコール溶液を含浸した後、
化成処理を施し、その後100〜220℃の温度で乾燥するこ
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 |
|---|---|---|---|
| JP61268022A JPH0773048B2 (ja) | 1986-11-11 | 1986-11-11 | 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 |
|---|---|---|---|
| JP61268022A JPH0773048B2 (ja) | 1986-11-11 | 1986-11-11 | 焼結式カドミウム陰極の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63121255A JPS63121255A (ja) | 1988-05-25 |
| JPH0773048B2 true JPH0773048B2 (ja) | 1995-08-02 |
Family
ID=17452805
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61268022A Expired - Fee Related JPH0773048B2 (ja) | 1986-11-11 | 1986-11-11 | 焼結式カドミウム陰極の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0773048B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102479722B1 (ko) * | 2015-09-24 | 2022-12-21 | 삼성에스디아이 주식회사 | 복합 음극 활물질, 이를 포함하는 음극 및 리튬 이차 전지, 및 상기 복합 음극 활물질의 제조방법 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61176064A (ja) * | 1985-01-31 | 1986-08-07 | Shin Kobe Electric Mach Co Ltd | 焼結式ニツケルカドミウム電池用陰極板の製造法 |
-
1986
- 1986-11-11 JP JP61268022A patent/JPH0773048B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63121255A (ja) | 1988-05-25 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |