(57)【要約】【課題】高率放電性能を改善することができるニッケル・カドミウム蓄電池を提供する。【解決手段】ニッケル粉末を焼結した焼結基板を負極板の基板として用いたニッケル・カドミウム蓄電池において、前記負極板は、前記焼結基板に水酸化カドミウムおよび水酸化インジウムが実質的に均一に混合充填されたものとする。例えば、この負極板は、金属ニッケルの粉末を焼結して得た焼結式ニッケル基板を、硝酸カドミウムおよび硝酸インジウムの混合水溶液に浸漬し、乾燥、アルカリ処理、水洗、乾燥する工程を、主活物質であるカドミウム成分が略所定量となるまで繰り返し、その後化成処理を行うことにより得ることができる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ニッケル粉末を焼結した焼結基板を負極板の基板として用いたニッケル・カドミウム蓄電池において、前記負極板は、前記焼結基板に水酸化カドミウムおよび水酸化インジウムが実質的に均一に混合充填されたものであることを特徴とするニッケル・カドミウム蓄電池。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ニッケル粉末を焼結した焼結基板を負極板の基板として用いたニッケル・カドミウム蓄電池に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ニッケル・カドミウム蓄電池は、優れた充放電特性を有し、他の蓄電池と比較して長寿命であるため、各種携帯機器や非常時のバックアップ電源などに広く用いられている。近年、ニッケル・カドミウム蓄電池においては、高率放電性能（蓄電池の容量に対して比較的大きな電流で放電を行った場合の放電性能）のさらなる向上が求められている。
【０００３】
ニッケル・カドミウム蓄電池の高率放電性能を高めるために、負極板を改良することが知られている。具体的には、負極板にインジウムを添加することにより活物質であるカドミウム成分の不活性化を抑制しようとするものであり、例えば、焼結基板に水酸化カドミウムを充填してからインジウム成分を添加すること（特許文献１参照）、非焼結式カドミウム負極板にインジウムを添加すること（特許文献２参照）が知られている。
【０００４】
【特許文献１】特許第２８６５３９４号公報
【特許文献２】特公平  ７−  ２４２１６号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前述の特許文献１に記載された技術では、インジウムが活物質である水酸化カドミウムの表面にのみ添加されることから、活物質全体にインジウム添加の効果が現れにくく、高率放電時の活物質利用率の向上は期待できない。
【０００６】
また、前述の特許文献２に記載された技術では、負極板が非焼結式基板にペースト化した酸化カドミウムと金属インジウムとを塗布して乾燥させた構造であるため、主に酸化カドミウムからなる活物質間に十分な導電性が確保されず、焼結基板を用いた場合と比較して負極板全体の導電性が低くなるため、定格電流以下の放電時には効果がみられても、高率放電性能の向上は期待できない。
【０００７】
そこで、本発明では、高率放電性能を改善することができるニッケル・カドミウム蓄電池を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、ニッケル粉末を焼結した焼結基板を負極板の基板として用いたニッケル・カドミウム蓄電池において、前記負極板は、前記焼結基板に水酸化カドミウムおよび水酸化インジウムが実質的に均一に混合充填されたものであることを特徴とする。
【０００９】
請求項１の発明によれば、水酸化カドミウムおよび水酸化インジウムが負極板全体にほぼ均一に分布しているため、インジウムを添加した効果を最大限に得ることができ、高率放電性能を改善することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を、具体例を挙げて説明する。以下の具体例は、負極板の種類を変えて公称６０００ｍＡｈの円筒型密閉式ニッケル・カドミウム蓄電池を作製した例を示したものである。
【００１１】
なお、以下の各具体例において、負極板以外の構成は共通とした。すなわち、正極板は金属ニッケルの粉末を焼結して得られた焼結式ニッケル基板とし、この正極板と負極板との間に不織布セパレータを介して渦巻状に巻いて極板群を構成し、この極板群を金属製の電池ケースに収容した後アルカリ電解液を注入し、電池ケースを密閉して円筒型密閉式ニッケル・カドミウム蓄電池とした。
【００１２】
＜実施例１＞  金属ニッケルの粉末を焼結して得た焼結式ニッケル基板を、硝酸カドミウムおよび硝酸インジウムの混合水溶液に浸漬し、乾燥、アルカリ処理、水洗、乾燥する工程を、主活物質であるカドミウム成分が略所定量となるまで繰り返し、その後化成処理を行い、負極板を作製した。このときの硝酸カドミウムおよび硝酸インジウムの混合比は、インジウムがカドミウムの５０ｐｐｍとなるようにした。即ち、硝酸カドミウムと硝酸インジウムの混合水溶液中での混合比を、インジウムがカドミウムの５０ｐｐｍとした。従って、カドミウムとインジウムはこれら混合水溶液に焼結基板が浸漬される毎に同時に充填されて全体的にほぼ均一に分布する。
【００１３】
＜従来例１＞  金属ニッケルの粉末を焼結して得た焼結式ニッケル基板を、硝酸カドミウム水溶液に浸漬し、乾燥、アルカリ処理、水洗、乾燥する工程を、主活物質であるカドミウム成分が略所定量となるまで繰り返し、その後化成処理を行い、負極板を作製した。この負極板は、活物質にインジウムを含まないものであって、本発明の実施例１との比較のために用いたものである。
【００１４】
＜従来例２＞  金属ニッケルの粉末を焼結して得た焼結式ニッケル基板を、硝酸カドミウム水溶液に浸漬し、乾燥、アルカリ処理、水洗、乾燥する工程を、主活物質であるカドミウム成分が略所定量となるまで繰り返し、その後硝酸インジウム水溶液に浸漬し、乾燥、アルカリ処理、水洗、乾燥する工程を行い、インジウム成分がカドミウム成分の５０ｐｐｍとなるようにして、その後化成処理を行い、負極板を作製した。この負極板は、特許文献１に記載された負極板を、本発明の実施例１との比較のために用いたものである。
【００１５】
＜従来例３＞  ニッケルメッキ鉄多孔シートに、酸化カドミウムと金属カドミウムと両者のカドミウム成分の和の５０ｐｐｍのインジウムとを混合した活物質ペーストを塗着し、乾燥し、その後化成処理を行い、非焼結式負極板を作製した。この負極板は、特許文献２に記載された負極板を、本発明の実施例１との比較のために用いたものである。
【００１６】
次に、上記実施例１、従来例１〜３の各ニッケル・カドミウム蓄電池について、高率放電特性試験を行った。
【００１７】
＜高率放電特性試験の条件＞  ０．０２５ｃＡ（１ｃＡは定格電流で、この場合は１ｃＡ＝６０００ｍＡ）の電流で６０時間充電した後、３．５ｃＡの電流で放電し、蓄電池の両極の電圧が１．０２Ｖに低下するまでの時間（放電持続時間）を測定した。試験を行う際の雰囲気温度は、０℃、２０℃、５０℃とした。
【００１８】
高率放電特性試験における持続時間（単位：分）を表１に、雰囲気温度５０℃のときの高率放電時の蓄電池の両極間の電圧の時間変化のグラフを図１に示す。
【００１９】
【表１】
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【００２０】
表１および図１に示すとおり、実施例１のニッケル・カドミウム蓄電池は、従来例１〜３の蓄電池と比較して、特に雰囲気温度が比較的高温（５０℃）のときの高率放電特性が優れていることがわかる。
【００２１】
次に、実施例１、従来例１、従来例２の各蓄電池について、高率放電特性試験を雰囲気温度５０℃で５回繰り返したときの放電持続時間の変化のグラフを図２に示す。
【００２２】
図２に示すとおり、実施例１の蓄電池は、従来例１、従来例２の蓄電池と比較して、雰囲気温度が比較的高温（５０℃）のときに高率放電を繰り返した場合の放電持続時間が長くなっていることがわかる。
【００２３】
【発明の効果】
以上のとおり、本発明によれば、ニッケル粉末を焼結した焼結基板を負極板の基板として用いたニッケル・カドミウム蓄電池において、水酸化カドミウムおよび水酸化インジウムが負極板全体にほぼ均一に分布しているため、インジウムを添加した効果を最大限に得ることができ、特に雰囲気温度が高い場合の高率放電性能を改善することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】雰囲気温度が５０℃のときの高率放電時の蓄電池の放電特性を示すグラフである。
【図２】高率放電特性試験を雰囲気温度５０℃で５回繰り返したときの放電持続時間の変化を示すグラフである。
【図１】
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【図２】
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