(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
高圧ゾーンであるのど部及び減圧ゾーンであるディフューザー部を有する粉砕機を用いて酸化カドミウム粉末を粉砕するニッケルカドミウム蓄電池用酸化カドミウム粉末の製造方法であって、
酸化カドミウム粉末及びエアー圧力６．０〜８．０ｋｇｆ／ｃｍ2、エアー流量５０〜２５０％のジェット気流を上記のど部に供給することを特徴とするニッケルカドミウム蓄電池用酸化カドミウム粉末の製造方法。
【請求項２】
上記エアー流量１００％（エアー流量１．２ｍ3／ｍｉｎ．を１００％として）に対する原料供給量が４０〜５０ｋｇ／ｈｒである請求項１記載のニッケルカドミウム電池用酸化カドミウム粉末の製造方法。
【請求項３】
請求項１又は２により得られた酸化カドミウム粉末を負極活物質として用い、ペースト体として負極に配したニッケルカドミウム電池。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ペースト性を向上させたニッケルカドミウム蓄電池用酸化カドミウム粉末の製造方法に関する。
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
【０００２】
ニッケルカドミウム蓄電池に使用されるカドミウム負極には、焼結式カドミウム負極やペースト式負極等がある。
【０００３】
このうち焼結式カドミウム負極を製造する場合には、製造コストが高いという難点がある。このため、通常は、酸化カドミウムの負極活物質に補強剤を結着剤の溶液に分散させるように縮合してペースト体を調製し、このペースト体を集電基板に塗着することによりカドミウム負極を製造するペースト式負極が用いられている。
【０００４】
ここに用いられる酸化カドミウム粉末は、通常、カドミウム地金を溶融揮発させてカドミウム蒸気としたものを空気等の酸化性ガスで酸化し、これをバグフィルター等で回収して製造されている。
【０００５】
この酸化カドミウム粉末をそのまま上記ペースト体に使用した場合には、ペースト体の集電基板への塗着性が悪いという問題がある。ペースト式負極の製造においては、ペースト体の集電基板への塗着性が基板製造時の作業性に大きく影響する。このため、酸化カドミウム粉末そのもののペースト性を改善することが求められていた。
【０００６】
従って、本発明の目的は、ペースト性を改善したニッケルカドミウム蓄電池用酸化カドミウム粉末の製造方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、検討の結果、通常の方法により製造された酸化カドミウム粉末を一定圧力及び流量のジェット気流で粉砕することによって、上記目的が達成し得ることを知見した。
【０００８】
本発明は、上記知見に基づきなされたもので、高圧ゾーンであるのど部及び減圧ゾーンであるディフューザー部を有する粉砕機を用いて酸化カドミウム粉末を粉砕するニッケルカドミウム蓄電池用酸化カドミウム粉末の製造方法であって、
酸化カドミウム粉末及びエアー圧力６．０〜８．０ｋｇｆ／ｃｍ2、エアー流量５０〜２５０％のジェット気流を上記のど部に供給することを特徴とするニッケルカドミウム蓄電池用酸化カドミウム粉末の製造方法を提供するものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のニッケルカドミウム蓄電池用酸化カドミウム粉末の製造方法について詳述する。
【００１０】
本発明で出発原料となる酸化カドミウム粉末は、通常の方法で製造されたものである。すなわち、カドミウム地金を溶融揮発させてカドミウム蒸気としたものを空気等の酸化性ガスで酸化し、これをバグフィルター等で回収して製造されたものである。
【００１１】
本発明では、この酸化カドミウム粉末をジェット気流を用いて粉砕する。この際のエアー圧力は６．０〜８．０ｋｇｆ／ｃｍ２  、好ましくは６．５〜７．５ｋｇｆ／ｃｍ２  である。エアー圧力が６．０ｋｇｆ／ｃｍ２  未満では、ペースト粘度が高すぎ、また８．０ｋｇｆ／ｃｍ２  を超えるとペースト粘度が低すぎ、いずれも良好なペースト性は得られない。
【００１２】
また、エアー流量は５０〜２５０％、好ましくは１００〜２００％である。エアー流量が５０％未満ではペースト粘度が高すぎ、また、２５０％を超えるとペースト粘度が低すぎ、いずれも良好なペースト性は得られない。なお、ここでいう流量とは、エアー流量１．２ｍ３  ／ｍｉｎ．を１００％とした指数である。
【００１３】
原料供給量はエアー流量と比例関係にあり、エアー流量１００％に対して原料供給量は好ましくは４０〜５０ｋｇ／ｈｒであり、エアー流量２００％に対して原料供給量は好ましくは８０〜１００ｋｇ／ｈｒである。
【００１４】
この酸化カドミウム粉末（原料）をジェット気流を用いて粉砕する粉砕機構の模式図を図１に示す。図１において、原料（酸化カドミウム粉末）が高圧エアーのジェット気流により吸引され（アスピレーター現象）のど部を通過する。この時、酸化カドミウム粉末は高圧エアーと衝突するが、この衝突により粒子は急速に加速されて、粒子同士及びのど部の壁面への衝突により一次粉砕される。さらにディフューザー部において高圧雰囲気から減圧されることにより分散作用が働き、かつディフューザー部の壁面に衝突し、さらに粒子同士の混流があり、この時に混流粉砕され二次粉砕が達成される。
【００１５】
また、この酸化カドミウム粉末（原料）の粉砕処理による二次粒子の解砕モデルを図２に示す。酸化カドミウム自体は、一次粒子の形状はキューブ状であるが、通常凝集して二次粒子（歪）を形成しており、一次粒子と二次粒子の混在した状態である。これを水系のペーストとして練合すると二次粒子の存在により粘性が悪くなりペーストが硬くなる。そこで、粉砕機を使用して本発明のごとく粒子同士を衝突させることで、二次粒子を解砕して二次粒子の比率を抑えることで要求されるペースト粘性に調整することが可能となる。
【００１６】
酸化カドミウム粉末（原料）を好適に解砕し、ペースト性を向上させるには、本発明のようにジェット気流を用いて粉砕する必要があり、他の粉砕方式、例えばジェットミル、ピンミル及びディスクミルを用いても表１に示されるように目標のペースト性は得られない。なお、表１において、粘度相対指数は目標粘度を１００とした値である。
【００１７】
【表１】
0003569500.tif 000002
【００１８】
ジェットミル、ピンミル及びディスクミルのような微粉砕機を使用した場合には、粉砕力が強く一次粒子まで粉砕され、キューブ状の一次粒子の角がとれて丸みを帯びた状態となる。こうなると、水系のペーストに練合した場合にペーストとならず、スラリー状になり所定の粘性を持つことができない。
【００１９】
これに対して、機械的粉砕力を抑えた本発明の場合には、一次粒子を壊すことなく二次粒子の一部を一次粒子にすることが可能で、かつ粉砕強度も容易に変えることができるので目標とする粘度に調整ができる。
【００２０】
このように本発明の製造方法によって、ペースト性を向上させた酸化カドミウム粉末が得られ、これを用い、この活物質と共に、補強剤を結着剤の溶液に分散させるように縮合してペースト体を調製すると、得られたペースト体を集電基板に塗着する際の塗着性が向上する。
【００２１】
【実施例】
以下、実施例等に基づき本発明を具体的に説明する。
【００２２】
〔実施例１〜５及び比較例１〜１１〕
通常の方法で製造された酸化カドミウム粉末を原料として用い、図１に示されるジェット気流を用いた粉砕機で粉砕を行った。粉砕条件（粉砕エアー圧力、粉砕エアー流量、原料供給量）を表２に示す。
【００２３】
粉砕された酸化カドミウム粉末の嵩密度、平均粒径、比表面積、ペースト粘度相対指数及び粒度分布＋１．５μｍ比率を表２に示す。なお、ペースト粘度相対指数は目標粘度を１００とした場合の指数である。また、粒度分布＋１．５μｍ比率は光透過式粒度分布測定方法において１．５μｍ以上の粒子重量％の合計値である。
【００２４】
【表２】
0003569500.tif 000003
【００２５】
また、原料供給量を５０ｋｇ／ｈｒ、粉砕エアー流量を１００％とした時の粉砕エアー圧力（ｋｇｆ／ｃｍ２  ）とペースト粘度相対指数との関係を表すグラフを図３に示す。
【００２６】
図３の結果から、粉砕エアー圧力とペースト粘度相対指数とは相関があり、粉砕エアー圧力が増すと、ペースト粘度値が低くなることが分かる。
【００２７】
粉砕エアー圧力を６．５ｋｇｆ／ｃｍ２  、粉砕エアー流量を１００％とした時の原料供給量（ｋｇ／ｈｒ）とペースト粘度相対指数との関係を表すグラフを図４に示す。
【００２８】
図４の結果から、原料供給量とペースト粘度相対指数に相関があり、原料供給量を少なく、すなわち供給速度を遅くするとペースト粘度値が低くなることが分かる。
【００２９】
粉砕エアー圧力を６．５ｋｇｆ／ｃｍ２  、原料供給量を５０ｋｇ／ｈｒとした時の粉砕エアー流量（％）とペースト粘度相対指数との関係を表すグラフを図５に示す。
【００３０】
図５の結果から、粉砕エアー流量とペースト粘度相対指数に相関があり、  粉砕エアー流量を多くするとペースト粘度値が低くなることが分かる。
【００３１】
粉砕エアー圧力を６．５ｋｇｆ／ｃｍ２  とし、粉砕エアー流量別を１００％及び２００％とした時の原料供給量（ｋｇ／ｈｒ）とペースト粘度相対指数との関係を表すグラフを図６に示す。
【００３２】
図６の結果から、粉砕エアー流量を多くすることでさらにペースト粘度に影響し、同じ粉砕エアー圧力で粉砕エアー流量を変えることで粘度値が変わる。つまり、エアー流量を増すとペースト粘度値は低くなることが分かる。
【００３３】
これらの結果から、粘度相対指数１００±１０とするには、粉砕エアー圧力６．５ｋｇｆ／ｃｍ２  、粉砕エアー流量１００％の場合には、原料供給速度は４０〜５０ｋｇ／ｈｒとする必要がある。また、粉砕エアー圧力６．５ｋｇｆ／ｃｍ２  、粉砕エアー流量２００％の場合には、原料供給速度が上記の２倍の８０〜１００ｋｇ／ｈｒとする必要がある。
【００３４】
【発明の効果】
本発明のニッケルカドミウム蓄電池用酸化カドミウム粉末の製造方法によって、酸化カドミウム粉末のペースト性を大幅に改善することができ、その結果としてペースト体の集電基板への塗着性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明に係る酸化カドミウム（原料）をジェット気流を用いて粉砕する粉砕機構の模式図である。
【図２】図２は、本発明に係る酸化カドミウム粉末（原料）の粉砕処理による二次粒子の解砕モデルを示す図である。
【図３】図３は、粉砕エアー圧力（ｋｇｆ／ｃｍ２  ）とペースト粘度相対指数との関係を表すグラフである。
【図４】図４は、原料供給量（ｋｇ／ｈｒ）とペースト粘度相対指数との関係を表すグラフである。
【図５】図５は、粉砕エアー流量（％）とペースト粘度相対指数との関係を表すグラフである。
【図６】図６は、原料供給量（ｋｇ／ｈｒ）とペースト粘度相対指数との関係を表すグラフである。
【図１】
0003569500.tif 000004
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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