JPS6276265A - 気密に密閉されたボタン形ニツケル／カドミウム蓄電池 - Google Patents
気密に密閉されたボタン形ニツケル／カドミウム蓄電池Info
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- JPS6276265A JPS6276265A JP61228547A JP22854786A JPS6276265A JP S6276265 A JPS6276265 A JP S6276265A JP 61228547 A JP61228547 A JP 61228547A JP 22854786 A JP22854786 A JP 22854786A JP S6276265 A JPS6276265 A JP S6276265A
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- cage
- storage battery
- cadmium storage
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- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
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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、その負極が酸素圧力を電気化学的に減成する
ためカーボン層と電気的に接続されている、気密に密閉
されたボタン形のニッケル／カドミウム蓄電池に関する
。
ためカーボン層と電気的に接続されている、気密に密閉
されたボタン形のニッケル／カドミウム蓄電池に関する
。
従来の技術
ボタン電池形の密閉アルカリ蓄電池は、電流ｉ ＜：
０．３ ＣＡで特別な安全予防措置下に再充電または過
充電されることができるにすぎない、それというのも生
じるガス圧力が電池容器を破裂させる惧れがあるからで
ある。
０．３ ＣＡで特別な安全予防措置下に再充電または過
充電されることができるにすぎない、それというのも生
じるガス圧力が電池容器を破裂させる惧れがあるからで
ある。
常用のニッケル／カドミウムボタン電池は、正極がすで
に完全充電状態にありかつわずかなガス状酸素を発生す
る際、負極中になお未充電の活物質（Ｃｄ（ＯＨ）２）
が存在するように形成された負極を含有する。この酸素
が負極に達し、そこでこれが化学的ないしは電気化学的
方法で減成される。これにより、酸素圧力が小電流で作
動せる際に電池容器に無害な範囲内に留まる。
に完全充電状態にありかつわずかなガス状酸素を発生す
る際、負極中になお未充電の活物質（Ｃｄ（ＯＨ）２）
が存在するように形成された負極を含有する。この酸素
が負極に達し、そこでこれが化学的ないしは電気化学的
方法で減成される。これにより、酸素圧力が小電流で作
動せる際に電池容器に無害な範囲内に留まる。
他方で負極が、その容量による過大寸法、いわゆる充電
リザーブにより決して完全充電状態に達せず、その結果
水素の発生が阻止される。さ、 “１°６ｍ！ ｎ
ｔｘ″Ｆｉ″１””−、ｔ！ｉ！に４また電解液量お
よび周囲温度にも依存する。
リザーブにより決して完全充電状態に達せず、その結果
水素の発生が阻止される。さ、 “１°６ｍ！ ｎ
ｔｘ″Ｆｉ″１””−、ｔ！ｉ！に４また電解液量お
よび周囲温度にも依存する。
しかしながら、ｉ〉０．５ＣＡにまでの電流が消費され
なければならない急速充゛電性への要望が、従来のボタ
ン電池のセルバランスにより所１ 定の、ガス状
酸素の還元能への要求を過大にする。このような条件下
に、約１０／々−ルである標準的ボタン電池ケーシング
の破裂圧力をはるかに土建る２０パールにまでの圧力が
生じることがある。
なければならない急速充゛電性への要望が、従来のボタ
ン電池のセルバランスにより所１ 定の、ガス状
酸素の還元能への要求を過大にする。このような条件下
に、約１０／々−ルである標準的ボタン電池ケーシング
の破裂圧力をはるかに土建る２０パールにまでの圧力が
生じることがある。
従ってガス消費を増強するため、負極の効果を、カドミ
ウム電極に並列接続されかつ有利に触媒的に活性な材料
より成る補助電極を導入することにより支援することが
試みられた。西ドイツ国特許公開明細書第２８２６７８
０号による公知の場合、このような補助電極は、親水性
である金網外装活性炭層および、多孔質のポリテトラフ
ルオルエチレン（ＰＴＦＥ）よす成ル疎水性層より成り
、その場合活性炭層がカドミウム電極の表面に直接に接
触するとともに、疎水性のＰＴＦＥ層がカドミウム電極
の表面と離れている。
ウム電極に並列接続されかつ有利に触媒的に活性な材料
より成る補助電極を導入することにより支援することが
試みられた。西ドイツ国特許公開明細書第２８２６７８
０号による公知の場合、このような補助電極は、親水性
である金網外装活性炭層および、多孔質のポリテトラフ
ルオルエチレン（ＰＴＦＥ）よす成ル疎水性層より成り
、その場合活性炭層がカドミウム電極の表面に直接に接
触するとともに、疎水性のＰＴＦＥ層がカドミウム電極
の表面と離れている。
補助電極、また酸素消費電極の電気触媒的に活性な物質
が、電子交換を下式： ％式％） に従い容易にし、かつこうして生じる酸素ガスを電気化
学的方法で変換する。
が、電子交換を下式： ％式％） に従い容易にし、かつこうして生じる酸素ガスを電気化
学的方法で変換する。
発明が解決しようとする問題点
本発明の枳底をなす課題は、酸素還元を目的とする負極
カーボン被覆が殊に簡単かつ製造技術的に合理的な方法
で実現される、ボタン電池形のニッケル／カドミウム蓄
電池を得ることである。
カーボン被覆が殊に簡単かつ製造技術的に合理的な方法
で実現される、ボタン電池形のニッケル／カドミウム蓄
電池を得ることである。
問題点を解決するための手段
本発明によればこの課題は、前述のボタン形ニッケル／
カドミウム蓄電池において、負極が、ニッケル金網より
成るタブレット形のケージ中に圧入された合剤電極であ
り、かつ少くとも、このケージの同じくニッケル金網よ
り成る蓋に、活性炭、導電性カーボンおよび疎水性結合
剤のコンパウンドより成る被覆が設けられていることに
より解決される。
カドミウム蓄電池において、負極が、ニッケル金網より
成るタブレット形のケージ中に圧入された合剤電極であ
り、かつ少くとも、このケージの同じくニッケル金網よ
り成る蓋に、活性炭、導電性カーボンおよび疎水性結合
剤のコンパウンドより成る被覆が設けられていることに
より解決される。
従って本発明は、その特定の目的のために、ゼノン形電
池の圧縮合剤電極の外装に役立つ金網ケージないしはそ
のニッケル金網より成る被覆を直接に使用する。従来の
合剤製造に際し、これら２つの部材がエンドレスの金網
ノ９ンドから差当り円形で、場合によりまた楕円形で打
抜かれ、一方の部材が上方の開いたケージに成形され、
かつ独立に前圧縮された電極タブレット並びにケージ蓋
の挿入後に、蓋層上へ突出するケージ縁が内側へ湾曲さ
れる。従って、合剤電極は、十分な電気的導出部が設け
られかつ全面的にスラブから保護される。
池の圧縮合剤電極の外装に役立つ金網ケージないしはそ
のニッケル金網より成る被覆を直接に使用する。従来の
合剤製造に際し、これら２つの部材がエンドレスの金網
ノ９ンドから差当り円形で、場合によりまた楕円形で打
抜かれ、一方の部材が上方の開いたケージに成形され、
かつ独立に前圧縮された電極タブレット並びにケージ蓋
の挿入後に、蓋層上へ突出するケージ縁が内側へ湾曲さ
れる。従って、合剤電極は、十分な電気的導出部が設け
られかつ全面的にスラブから保護される。
また可能であるのが、ニッケル金網ケージを、縁の上部
を外方へ突出させかつこうして円周を包囲するフランジ
を形成し、このフランジを、相応に裁断され、電極タブ
レットよりも大きい外形を有する蓋部材の縁と重複させ
、かつその後にこのケージを、これら２つの縁部を包含
する湾曲工程により閉鎖するようにして形成することで
ある。
を外方へ突出させかつこうして円周を包囲するフランジ
を形成し、このフランジを、相応に裁断され、電極タブ
レットよりも大きい外形を有する蓋部材の縁と重複させ
、かつその後にこのケージを、これら２つの縁部を包含
する湾曲工程により閉鎖するようにして形成することで
ある。
ところで本発明によれば、カドミウム負極の少くともケ
ージ蓋のニッケル金網中へ、活性炭、導電性グラファイ
トおよび結合剤より成るコンノにランドが有利に圧延に
より装入される。結合剤として、例えばポリイソブチレ
ンまたは、その耐酸化性によりさらに良好なポリテトラ
フルオルエチレン（ＰＴＦＥ）が適当である。本発明に
よれば、カーボン含有コンパウンドの３つの成分の分量
は、活性炭５７〜５８重量％、導電性カーダン８〜１２
重量％およびＰＴＦＥ２２〜２８重量％である。
ージ蓋のニッケル金網中へ、活性炭、導電性グラファイ
トおよび結合剤より成るコンノにランドが有利に圧延に
より装入される。結合剤として、例えばポリイソブチレ
ンまたは、その耐酸化性によりさらに良好なポリテトラ
フルオルエチレン（ＰＴＦＥ）が適当である。本発明に
よれば、カーボン含有コンパウンドの３つの成分の分量
は、活性炭５７〜５８重量％、導電性カーダン８〜１２
重量％およびＰＴＦＥ２２〜２８重量％である。
ニッケル網より成るケージ蓋を前記活性炭コンパウンド
により被覆することにより、本発明による密閉蓄電池の
カドミウム負極が酸素消費に有効な補助電極と同じく簡
単に得られ、その常用のボタン形電池製造工程への組込
みが付加的な組立て工程を必要としない。急速充電のた
めの前記電池条件下に、緩慢なガス消費による臨界的昇
圧がもはや生じない。
により被覆することにより、本発明による密閉蓄電池の
カドミウム負極が酸素消費に有効な補助電極と同じく簡
単に得られ、その常用のボタン形電池製造工程への組込
みが付加的な組立て工程を必要としない。急速充電のた
めの前記電池条件下に、緩慢なガス消費による臨界的昇
圧がもはや生じない。
殊に有利なのが、三相境界面の存在を必要とする申し分
のないガス消費の点で、ケージ蓋の外側にもう１つの高
多孔質ＰＴＦＥシートが配置された場合である。有利に
このシートが、カーボン被覆されたケージ蓋上に組立て
に際し載置され、かつ突出するケージ縁を折曲げないし
は湾曲した際に蓋と一緒に固定される。判明せるように
、ＰＴＦＥシートがその疎水性により、すでにカーボン
被覆中に存在するＰＴＦＥとともに、大体においてセ・
ξレータおよび多孔質電極中に固定された電解液に対す
る増強された反発作用を惹起する。この方法で、過剰量
の電解液配量の場合のカーボン含有層の溢流が確実に阻
止されかつガス消費が維持される。
のないガス消費の点で、ケージ蓋の外側にもう１つの高
多孔質ＰＴＦＥシートが配置された場合である。有利に
このシートが、カーボン被覆されたケージ蓋上に組立て
に際し載置され、かつ突出するケージ縁を折曲げないし
は湾曲した際に蓋と一緒に固定される。判明せるように
、ＰＴＦＥシートがその疎水性により、すでにカーボン
被覆中に存在するＰＴＦＥとともに、大体においてセ・
ξレータおよび多孔質電極中に固定された電解液に対す
る増強された反発作用を惹起する。この方法で、過剰量
の電解液配量の場合のカーボン含有層の溢流が確実に阻
止されかつガス消費が維持される。
本発明のもう１つの有利な実施例において、カドミウム
負極に、前記ＰＴＦＥシートに、付加的にまたは自体単
独でイオン交換膜が設けられることができ、これが電極
タブレットおよび被覆されたケージ蓋間に配置されるこ
とである。
負極に、前記ＰＴＦＥシートに、付加的にまたは自体単
独でイオン交換膜が設けられることができ、これが電極
タブレットおよび被覆されたケージ蓋間に配置されるこ
とである。
この場合は、場合によりこの薄膜、カーボン被覆された
ケージ蓋およびＰＴＦＥシートを使用し三層配列が存在
する。イオン交換膜は、電極タブレットから場合により
生じる力Ｐミウムに対し不透過性であり、それにより活
性炭層の範囲内の金属析出を阻止しかつその触媒作用を
保護する。
ケージ蓋およびＰＴＦＥシートを使用し三層配列が存在
する。イオン交換膜は、電極タブレットから場合により
生じる力Ｐミウムに対し不透過性であり、それにより活
性炭層の範囲内の金属析出を阻止しかつその触媒作用を
保護する。
実施例
以下に、本発明を図面実施例につき詳説する。
第１図によれば、ゼノン形電池１が、プラスチックシー
リング４により相互に絶縁およびシールされたケーシン
グカップ２および蓋ｓ中に、ニッケル金網より成るケー
ジ７およびケージ蓋８により外装された、Ｎｉ０ＯＨ正
極タブレツト５およびＣｄ負極タブレット６、さらにフ
リースセ・ξレータ９、同時に電解液貯槽、底部シー）
１０並びに接触ばね１１を含有する。
リング４により相互に絶縁およびシールされたケーシン
グカップ２および蓋ｓ中に、ニッケル金網より成るケー
ジ７およびケージ蓋８により外装された、Ｎｉ０ＯＨ正
極タブレツト５およびＣｄ負極タブレット６、さらにフ
リースセ・ξレータ９、同時に電解液貯槽、底部シー）
１０並びに接触ばね１１を含有する。
本発明の第１の実施例（第１図の左半分）にれだ活性炭
層１２が設けられている。本発明の第２の有利な変法（
第１図の右半分）において、この活性炭層が、外側も高
多孔質のＰＴＦＥシート１３により、また内側もイオン
交換膜１４により補完されている。
層１２が設けられている。本発明の第２の有利な変法（
第１図の右半分）において、この活性炭層が、外側も高
多孔質のＰＴＦＥシート１３により、また内側もイオン
交換膜１４により補完されている。
第２図の曲線の根底をなす第１の数値は、２５０ＤＫ形
（Ｋ＝２５０ｍＡｈ）の、本発明によるガス消費を有す
る（曲線Ａ）および有せざる（曲線Ｂ）、ｔｒメタン形
池の圧力測定により実測したものである。測定は、２０
’Ｃの周囲温度で５３回目の充電サイクル中に充電電
流ｉ＝ｏ、、ｂＣＡ （１２５ｍＡ ） テ実施シｔ、
：。
（Ｋ＝２５０ｍＡｈ）の、本発明によるガス消費を有す
る（曲線Ａ）および有せざる（曲線Ｂ）、ｔｒメタン形
池の圧力測定により実測したものである。測定は、２０
’Ｃの周囲温度で５３回目の充電サイクル中に充電電
流ｉ＝ｏ、、ｂＣＡ （１２５ｍＡ ） テ実施シｔ、
：。
第１表
Ｎｉ／Ｃｄボタン形電池ＤＫ２５０の内部圧力Ｐ （単
位：パール） 充電時間 常用の電池 本発明による電池（時
間） ２ １、９ ０．３３
６、５ ０．６４ １３．０
１．０５ １６．０
１．２６ １７．４ １．４
７ １８．０ １．４この場合、
ガス消費電極として作動する本発明による活性炭層の有
利な効果が明白である。
位：パール） 充電時間 常用の電池 本発明による電池（時
間） ２ １、９ ０．３３
６、５ ０．６４ １３．０
１．０５ １６．０
１．２６ １７．４ １．４
７ １８．０ １．４この場合、
ガス消費電極として作動する本発明による活性炭層の有
利な効果が明白である。
その存在において、約１０・々−ルの破裂限界をはるか
に下司る一定のガス圧力が得られる。耐圧容器中の試験
実施は、常用の比較電池の、充電時間的３．５時間後に
生じる破裂を阻止した。
に下司る一定のガス圧力が得られる。耐圧容器中の試験
実施は、常用の比較電池の、充電時間的３．５時間後に
生じる破裂を阻止した。
従って、曲線Ｂはこの位置で中断を示さない。
第１図は本発明による蓄電池の構造を例示する縦断面図
、および第２図は本発明による蓄電池の充電時間内部圧
力の経過を公知の蓄電池と比較して示す図表である。 １・・・本発明によるボタン形蓄電池、２・・・ケーシ
ングカップ、３・・・ケーシング蓋、４・・・プラスチ
ックシーリング、５・・・正極タブレット、６・・・負
極タブレット、７・・・ニッケル金網ケージ、８・・・
ケージ蓋、９・・・フリースセノぐレータ、１０・・・
底部シート、１１・・・接触ばね、１２・・・活性炭層
、１３・・・多孔質ＰＴＦＥシート、１４・・・イオン
交換膜 ミ １、。 ６９．１ ５・−・負極（タブレット） ８ ケ−；謔６
正極（タブレノｌ−１１３多孔質の疎水性薄膜７ ケ
ージ １，１〈オン交換膜Ｆｉｇ、 ２ ＋２３４５６７ ｔ［ｉ ］→
、および第２図は本発明による蓄電池の充電時間内部圧
力の経過を公知の蓄電池と比較して示す図表である。 １・・・本発明によるボタン形蓄電池、２・・・ケーシ
ングカップ、３・・・ケーシング蓋、４・・・プラスチ
ックシーリング、５・・・正極タブレット、６・・・負
極タブレット、７・・・ニッケル金網ケージ、８・・・
ケージ蓋、９・・・フリースセノぐレータ、１０・・・
底部シート、１１・・・接触ばね、１２・・・活性炭層
、１３・・・多孔質ＰＴＦＥシート、１４・・・イオン
交換膜 ミ １、。 ６９．１ ５・−・負極（タブレット） ８ ケ−；謔６
正極（タブレノｌ−１１３多孔質の疎水性薄膜７ ケ
ージ １，１〈オン交換膜Ｆｉｇ、 ２ ＋２３４５６７ ｔ［ｉ ］→
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、負極に酸素圧力を電気化学的に減成するためカーボ
ン層が電気的に接続されたニッケル／カドミウム蓄電池
において、負極（５）が、ニッケル金網より成るタブレ
ット形のケージ（７）中に圧入された合剤電極であり、
かつ少くとも、このケージの同じくニッケル金網より成
る蓋（８）に、活性炭、導電性カーボンおよび疎水性結
合剤のコンパウンドより成る被覆（１２）が設けられて
いることを特徴とする気密に密閉されたボタン形ニッケ
ル／カドミウム蓄電池。 ２、結合剤がポリテトラフルオルエチレンであることを
特徴とする、特許請求の範囲第１項記載のニッケル／カ
ドミウム蓄電池。 ３、カーボン含有コンパウンドが、活性炭５８〜７２重
量％、導電性カーボン８〜１２重量％およびポリテトラ
フルオルエチレン２２〜２８重量％を含有することを特
徴とする、特許請求の範囲第２項記載のニッケル／カド
ミウム蓄電池。 ４、カーボン含有コンパウンドがケージ蓋（８）のニッ
ケル金網材料中（７）へ圧延装入されていることを特徴
とする、特許請求の範囲第１項から第３項までのいずれ
か１項に記載のニッケル／カドミウム蓄電池。 ５、ケージ蓋（８）が電極タブレット（６）の外周に圧
着され、かつケージが、電極タブレット（６）および載
置されたケージ蓋（８）を経て突出するその縁を湾曲さ
せることにより閉鎖されていることを特徴とする、特許
請求の範囲第１項から第４項までのいずれか１項に記載
のニッケル／カドミウム蓄電池。 ６、ケージ蓋（８）が電極タブレット（６）よりも大き
い外形を有しかつケージ（７）の縁区間が外周を包囲す
るフランジを形成し、その場合このフランジおよび、電
極タブレット（６）を経て突出するケージ蓋（８）の縁
が相互に重複し、かつケージ（７）がこれら重複縁部を
一緒に湾曲させることにより閉鎖されていることを特徴
とする、特許請求の範囲第１項から第４項までのいずれ
か１項に記載のニッケル／カドミウム蓄電池。 ７、カーボン被覆されたケージ蓋（８）の外面に多孔質
の疎水性薄膜（１３）が設けられていることを特徴とす
る、特許請求の範囲第１項から第６項までのいずれか１
項に記載のニッケル／カドミウム蓄電池。 ６、疎水性薄膜（１３）がポリテトラフルオルエチレン
シートであることを特徴とする、特許請求の範囲第７項
記載のニッケル／カドミウム蓄電池。 ９、電極タブレット（６）およびカーボン被覆されたケ
ージ蓋（８）間にイオン交換膜（１４）が挿入されてい
ることを特徴とする、特許請求の範囲第１項から第８項
までのいずれか１項に記載のニッケル／カドミウム蓄電
池。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE3534758.9 | 1985-09-28 | ||
| DE19853534758 DE3534758A1 (de) | 1985-09-28 | 1985-09-28 | Gasdicht verschlossener nickel/cadmium-akkumulator |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6276265A true JPS6276265A (ja) | 1987-04-08 |
Family
ID=6282299
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61228547A Pending JPS6276265A (ja) | 1985-09-28 | 1986-09-29 | 気密に密閉されたボタン形ニツケル／カドミウム蓄電池 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0218028B1 (ja) |
| JP (1) | JPS6276265A (ja) |
| DE (2) | DE3534758A1 (ja) |
| HK (1) | HK44991A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6467878A (en) * | 1987-08-20 | 1989-03-14 | Varta Batterie | Airtight enclosed alkali battery |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR920007380B1 (ko) * | 1987-02-17 | 1992-08-31 | 산요 덴끼 가부시끼가이샤 | 알칼리 축전지 및 그 제조방법 |
| DE3929304A1 (de) * | 1989-09-04 | 1991-03-07 | Varta Batterie | Gasdicht verschlossene alkalische sekundaerzelle |
| WO1992020111A1 (en) * | 1991-05-07 | 1992-11-12 | Battery Technologies Inc. | Recombination of evolved oxygen in galvanic cells using transfer anode materials |
| DE4201243A1 (de) * | 1992-01-18 | 1993-07-22 | Varta Batterie | Gasdicht verschlossener alkalischer akkumulator in knopfzellenform |
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