JP2007175871A - Composite rubber sheet and safety valve for hermetically closed type secondary cell using it as valve body - Google Patents

Composite rubber sheet and safety valve for hermetically closed type secondary cell using it as valve body Download PDF

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Masatake Hasumi
正武 蓮見
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NISHIYAMA KK
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NISHIYAMA KK
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a composite rubber sheet enhanced in characteristics such as gas impermeability or the like without damaging the elasticity or the like of a rubber material, and a safety valve for a hermetically closed type secondary cell enhanced in gas impermeability without damaging the elasticity of the rubber material. <P>SOLUTION: The composite rubber sheet 13 is obtained by bonding a thin metal film 22 to the surface of a base material 21 comprising the rubber material. The thin metal film has at least one of characteristics such as gas impermeability, a function for shielding an electromagnetic wave, chemical resistance and decorative properties. A protective layer 23 for protecting the thin metal film is further provided on the surface of the thin metal film. The thin metal film and the protective layer are constituted of a laminated film 31 formed by preliminarily laminating a metal foil layer 32 and a resin film layer 33. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、複合ゴムシート、および当該複合ゴムシートを弁体に用いた密閉型二次電池用の安全弁に関するものである。   The present invention relates to a composite rubber sheet and a safety valve for a sealed secondary battery using the composite rubber sheet as a valve body.

ゴム材料は、その弾力性を利用して、安全弁の弁体、ガスを充填するための充填用ガスバッグ、ガスにより膨張させて構造物などの開口部を一時的に封止する際に用いられるシール用ガスバッグなどに用いられている。   The rubber material is used to temporarily seal an opening of a structure or the like by inflating with a gas, a gas bag for filling a gas, and a gas bag for filling gas by using its elasticity. Used in gas bags for sealing.

しかしながら、ゴム材料は、一般的に、ガス透過性を有している。このため、時間の経過とともにある程度のガス漏れが生じ、安全弁や種々のガスバッグの本来の機能が低下する虞がある。上記のガス透過性のほかにも、ゴム材料は、電磁波をシールドする機能、耐油性、耐薬品性の点で、金属材料に比べて劣っている。   However, rubber materials are generally gas permeable. For this reason, a certain amount of gas leakage occurs with the passage of time, and the original functions of the safety valve and various gas bags may be deteriorated. In addition to the gas permeability described above, rubber materials are inferior to metal materials in terms of their ability to shield electromagnetic waves, oil resistance, and chemical resistance.

本発明の目的は、ゴム材料の弾力性などを阻害することなくガス不透過性などの特性を高めた複合ゴムシートを提供し、さらには、ゴム材料の弾力性を阻害することなくガス不透過性を高めた密閉型二次電池用の安全弁を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a composite rubber sheet having improved properties such as gas impermeability without hindering elasticity of the rubber material, and further, gas impermeability without hindering elasticity of the rubber material. An object of the present invention is to provide a safety valve for a sealed secondary battery with improved performance.

上記目的を達成するための請求項1に記載の発明は、ゴム材料からなる基材の表面に、金属薄膜を接合してなる複合ゴムシートである。   The invention described in claim 1 for achieving the above object is a composite rubber sheet obtained by bonding a metal thin film to the surface of a base material made of a rubber material.

上記目的を達成するための請求項5に記載の発明は、外装缶の開口部に気密に取り付けられるとともにガス抜き孔が開口された封口板と、前記封口板に取り付けられるとともに通気孔が開口された端子キャップと、前記封口板と前記端子キャップとの間に前記ガス抜き孔を覆うように弾性的に圧縮された状態で配置される弁体と、を有する密閉型二次電池用の安全弁において、
前記弁体は、ゴム材料からなる基材の表面にガス不透過性を備える金属薄膜を接合してなる複合ゴムシートからなり、前記金属薄膜が前記ガス抜き孔を覆うように配置されていることを特徴とする密閉型二次電池用の安全弁である。
In order to achieve the above object, the invention according to claim 5 is provided with a sealing plate that is hermetically attached to the opening of the outer can and has a vent hole, and is attached to the sealing plate and has a vent hole. A safety valve for a sealed secondary battery comprising: a terminal cap; and a valve body disposed in an elastically compressed state so as to cover the gas vent hole between the sealing plate and the terminal cap. ,
The valve body is made of a composite rubber sheet formed by joining a metal thin film having gas impermeability to the surface of a base material made of a rubber material, and the metal thin film is arranged so as to cover the gas vent hole. Is a safety valve for a sealed secondary battery.

本発明によれば、ゴム材料の弾力性などを阻害することなくガス不透過性などの特性を高めた複合ゴムシートを提供でき、さらには、ゴム材料の弾力性を阻害することなくガス不透過性を高めた密閉型二次電池用の安全弁を提供することができる。   According to the present invention, it is possible to provide a composite rubber sheet having improved properties such as gas impermeability without hindering elasticity of the rubber material, and further, gas impermeability without hindering elasticity of the rubber material. A safety valve for a sealed secondary battery with improved performance can be provided.

以下、本発明の実施形態を図面を参照しつつ説明する。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

図1は、本発明の一実施形態に係る複合ゴムシート11を示す断面図である。   FIG. 1 is a cross-sectional view showing a composite rubber sheet 11 according to an embodiment of the present invention.

図1を参照して、複合ゴムシート11は、ゴム材料からなる基材21の表面に、金属薄膜22を接合して構成されている。   Referring to FIG. 1, a composite rubber sheet 11 is configured by joining a metal thin film 22 to the surface of a base material 21 made of a rubber material.

前記ゴム材料は、特に限定されないが、例えば、エチレンプロピレンジエン三元共重合体(EPDM)、エチレンプロピレンゴム(EPM)、天然ゴムなどが挙げられる。   The rubber material is not particularly limited, and examples thereof include ethylene propylene diene terpolymer (EPDM), ethylene propylene rubber (EPM), and natural rubber.

前記金属薄膜22は、ガス不透過性、電磁波をシールドする機能、耐油性、耐薬品性、および装飾性のうちの少なくとも1つの特性を備えている。金属薄膜22には、所望の特性を得る観点から適宜の材料を用いることができる。例えば、アルミニウム、銅、ニッケルなどが挙げられる。   The metal thin film 22 has at least one characteristic of gas impermeability, a function of shielding electromagnetic waves, oil resistance, chemical resistance, and decorativeness. An appropriate material can be used for the metal thin film 22 from the viewpoint of obtaining desired characteristics. For example, aluminum, copper, nickel, etc. are mentioned.

金属薄膜22は、装飾性を得る場合を除いて、基材21の内部に設けることもできるが、基材21の表面に設けることによって、製造や加工を容易に行うことができる。   The metal thin film 22 can be provided inside the base material 21 except for the case of obtaining a decorative property. However, the metal thin film 22 can be easily manufactured and processed by being provided on the surface of the base material 21.

金属薄膜22は、基材21をなすゴム材料の弾力性を損なわない程度に薄く、かつ、ピンホールや加工中のキズや割れを起こさない程度の厚みを有していることが好ましい。具体的には、金属薄膜22の厚さは、1μm〜20μmが好ましい。1μm未満では、ピンホールや加工中のキズや割れを起こす虞があり、20μm以上では、基材21をなすゴム材料の柔軟性を損なう虞があるからである。   The metal thin film 22 is preferably thin enough not to impair the elasticity of the rubber material forming the base material 21 and has a thickness sufficient to prevent pinholes and scratches or cracks during processing. Specifically, the thickness of the metal thin film 22 is preferably 1 μm to 20 μm. If the thickness is less than 1 μm, there is a risk of causing pinholes or scratches or cracks during processing, and if it is 20 μm or more, the flexibility of the rubber material forming the base material 21 may be impaired.

基材21と金属薄膜22との接合には、ゴム接着剤「ケムロック」(商品名、ロード・ファー・イースト・インコーポレイテッド製)などの一般的なゴム接着剤を用いることができる。基材21の接合面および金属薄膜22の接合面のうちの少なくとも一方に接着剤を塗布し、ゴムの加硫温度(例えば、150℃〜200℃)においてホットプレスすることによって、基材21と金属薄膜22とが接合される。   For bonding the base material 21 and the metal thin film 22, a general rubber adhesive such as a rubber adhesive “Chemlock” (trade name, manufactured by Road Far East Incorporated) can be used. By applying an adhesive to at least one of the bonding surface of the base material 21 and the bonding surface of the metal thin film 22 and hot pressing at a rubber vulcanization temperature (for example, 150 ° C. to 200 ° C.), The metal thin film 22 is joined.

このようにして得られた複合ゴムシート11は、基材21をなすゴム材料が本来的に備えている弾力性、耐圧縮永久歪、耐熱老化性などを保持したまま、基材21の表面に接合した金属薄膜22によって、ガス不透過性、電磁波をシールドする機能、耐油性、耐薬品性、および装飾性のうちの少なくとも1つの特性を高めたゴムシートとなる。   The composite rubber sheet 11 obtained as described above is formed on the surface of the base material 21 while maintaining the elasticity, compression set resistance, heat aging resistance, etc. inherent to the rubber material forming the base material 21. The bonded metal thin film 22 provides a rubber sheet having at least one of the following characteristics: gas impermeability, function of shielding electromagnetic waves, oil resistance, chemical resistance, and decorativeness.

なお、図示例では、基材21の厚み方向の表面のうち一方の面にのみ金属薄膜22を接合してあるが、基材21の両面に金属薄膜22を接合してもよい。ホットプレスによって生じ得る複合ゴムシート11の反りを防止することができるからである。   In the illustrated example, the metal thin film 22 is bonded to only one of the surfaces in the thickness direction of the substrate 21, but the metal thin film 22 may be bonded to both surfaces of the substrate 21. This is because warpage of the composite rubber sheet 11 that may occur due to hot pressing can be prevented.

本発明は、ゴム材料からなる基材21の表面に金属薄膜22を接合するに際して、金属蒸着や金属スパッタリングなどによって基材21表面に金属膜を形成する手法を除外するものではない。しかしながら、金属膜が基材21から剥離したり、割れたりし易いので、長期密着性および柔軟性の観点から、接着剤を介して基材21と金属薄膜22とを接合することが好ましいと言える。さらには、金属蒸着などを行うためには、高価な設備が必要であったり、適用するゴムの種類が制限されたり、加工コストが高くなったりするなどの問題も生じ得る。これらの制約を排除する観点からも、接着剤を介して基材21と金属薄膜22とを接合することが好ましい。   The present invention does not exclude a method of forming a metal film on the surface of the base material 21 by metal vapor deposition or metal sputtering when the metal thin film 22 is bonded to the surface of the base material 21 made of a rubber material. However, since the metal film is easily peeled off or cracked, it can be said that it is preferable to bond the base material 21 and the metal thin film 22 through an adhesive from the viewpoint of long-term adhesion and flexibility. . Furthermore, in order to perform metal vapor deposition etc., expensive equipment is required, the type of rubber to be applied is limited, and processing costs may increase. Also from the viewpoint of eliminating these restrictions, it is preferable to join the base material 21 and the metal thin film 22 through an adhesive.

図2は、本発明の他の実施形態に係る複合ゴムシート12を示す断面図である。   FIG. 2 is a cross-sectional view showing a composite rubber sheet 12 according to another embodiment of the present invention.

図2を参照して、複合ゴムシート12は、金属薄膜22の表面に、当該金属薄膜22を保護するための保護層23をさらに備えることが好ましい。金属薄膜22にキズがつくことを保護層23によって防止し、ガス不透過性などの金属薄膜22によって高められた特性を長期にわたって維持できるからである。   With reference to FIG. 2, the composite rubber sheet 12 preferably further includes a protective layer 23 for protecting the metal thin film 22 on the surface of the metal thin film 22. This is because the protective layer 23 prevents the metal thin film 22 from being scratched, and the characteristics enhanced by the metal thin film 22 such as gas impermeability can be maintained over a long period of time.

保護層23は、金属薄膜22の表面に積層したプラスチックフィルムから形成することができる。保護層23に用いるプラスチックは、特に限定されないが、例えば、ポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)、ナイロン、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)などが挙げられる。保護層23をなすプラスチックフィルムは、ホットプレスによって金属薄膜22を基材21に接合した後に金属薄膜22の表面に設けてもよいし、金属薄膜22を基材21に接合するホットプレスと同時に金属薄膜22の表面に設けるようにしてもよい。後者の場合には、保護層23に用いるプラスチックは、その融点、軟化点がゴムの加硫温度よりも高いものが好ましく、例えば、ナイロン、PET、PBTなどを好適に用いることができる。保護層23の厚さは、適宜の寸法を採用できるが、例えば、15μm程度である。   The protective layer 23 can be formed from a plastic film laminated on the surface of the metal thin film 22. The plastic used for the protective layer 23 is not particularly limited, and examples thereof include polyethylene (PE), polypropylene (PP), nylon, polyethylene terephthalate (PET), and polybutylene terephthalate (PBT). The plastic film that forms the protective layer 23 may be provided on the surface of the metal thin film 22 after the metal thin film 22 is bonded to the base material 21 by hot pressing, or the metal film simultaneously with the hot pressing for bonding the metal thin film 22 to the base material 21. It may be provided on the surface of the thin film 22. In the latter case, the plastic used for the protective layer 23 is preferably a plastic whose melting point and softening point are higher than the vulcanization temperature of rubber. For example, nylon, PET, PBT, etc. can be suitably used. Although the thickness of the protective layer 23 can employ | adopt an appropriate dimension, it is about 15 micrometers, for example.

図3は、本発明のさらに他の実施形態に係る複合ゴムシート13を示す断面図である。   FIG. 3 is a cross-sectional view showing a composite rubber sheet 13 according to still another embodiment of the present invention.

図3を参照して、複合ゴムシート13の金属薄膜22および保護層23は、金属箔層32と、樹脂フィルム層33とを予め貼り合わせたラミネートフィルム31から構成してもよい。   With reference to FIG. 3, the metal thin film 22 and the protective layer 23 of the composite rubber sheet 13 may be composed of a laminate film 31 in which a metal foil layer 32 and a resin film layer 33 are bonded in advance.

金属箔層32は例えばアルミ箔からなり、樹脂フィルム層33はポリエステルやナイロンなどのプラスチックフィルムからなる。アルミ箔の厚さは、1μm〜20μmが好ましい。上述したように、1μm未満では、ピンホールや加工中のキズや割れを起こす虞があり、20μm以上では、基材21をなすゴム材料の柔軟性を損なう虞があるからである。樹脂フィルム層33の厚さは、適宜の寸法を採用できるが、例えば、15μm程度である。   The metal foil layer 32 is made of, for example, aluminum foil, and the resin film layer 33 is made of a plastic film such as polyester or nylon. The thickness of the aluminum foil is preferably 1 μm to 20 μm. As described above, if it is less than 1 μm, there is a possibility of causing a pinhole or a flaw or crack during processing, and if it is 20 μm or more, the flexibility of the rubber material forming the substrate 21 may be impaired. Although the thickness of the resin film layer 33 can adopt an appropriate dimension, it is, for example, about 15 μm.

基材21とラミネートフィルム31とは、一般的なゴム接着剤をラミネートフィルム31に塗布し、ゴムの加硫温度(例えば、150℃〜200℃)においてホットプレスすることによって接合される。   The base material 21 and the laminate film 31 are joined by applying a general rubber adhesive to the laminate film 31 and hot pressing at a rubber vulcanization temperature (for example, 150 ° C. to 200 ° C.).

金属箔層32および樹脂フィルム層33が予め貼り合わされたラミネートフィルム31を用いることにより、金属薄膜22および保護層23の取り扱いが簡単なものとなり、複合ゴムシート13の製造が容易となる。また、高価な設備を必要とせず、適用するゴムの種類が制限されず、加工コストの上昇を抑えることができる。   By using the laminate film 31 in which the metal foil layer 32 and the resin film layer 33 are bonded in advance, the metal thin film 22 and the protective layer 23 can be handled easily, and the composite rubber sheet 13 can be easily manufactured. Moreover, an expensive installation is not required, the kind of rubber to apply is not restrict | limited, and the raise of processing cost can be suppressed.

なお、ラミネートフィルム31は、金属箔層32の片面に樹脂フィルム層33を貼り合わせた図示した2層タイプのラミネートフィルムの他、金属箔層32をその両面から樹脂フィルム層33によって挟み込んだ3層タイプのラミネートフィルムを使用することもできる。   In addition, the laminate film 31 has three layers in which the metal foil layer 32 is sandwiched by the resin film layer 33 from both sides in addition to the illustrated two-layer laminate film in which the resin film layer 33 is bonded to one side of the metal foil layer 32. A type of laminate film can also be used.

次に、本発明に係る複合ゴムシートの適用例について説明する。   Next, application examples of the composite rubber sheet according to the present invention will be described.

図4(A)(B)は、本発明に係る複合ゴムシート14を弁体80に用いた密閉型二次電池用の安全弁40を示す断面図、図5は、図4に示される安全弁40を密閉型二次電池の外装缶50に組み付けた状態を示す断面図である。   4A and 4B are sectional views showing a safety valve 40 for a sealed secondary battery using the composite rubber sheet 14 according to the present invention for the valve body 80, and FIG. 5 shows the safety valve 40 shown in FIG. It is sectional drawing which shows the state which assembled | attached to the exterior can 50 of the sealed secondary battery.

繰り返し使用可能な電池として、リチウム−水素二次電池などの密閉型二次電池が広く使用されている。この密閉型二次電池は、誤使用による異常電流充電や逆充電、あるいは、使用後の電池の火中への廃棄などによって高温状態にさらされた場合において、外装缶内部の電解液が化学反応によって異常にガス(例えば、水素ガス)を発生することがある。異常なガス発生に伴い、外装缶内部の圧力が上昇する。この圧力上昇に伴う外装缶の破損を防止するために、密閉型二次電池には、外装缶内部の圧力上昇に応じて、外装缶内のガスを外部に放出する復帰型の安全弁が設けられている。   As batteries that can be used repeatedly, sealed secondary batteries such as lithium-hydrogen secondary batteries are widely used. This sealed secondary battery has a chemical reaction with the electrolyte inside the outer can when it is exposed to high temperature due to abnormal current charging or reverse charging due to misuse, or disposal of the battery after use in fire. May abnormally generate gas (for example, hydrogen gas). With abnormal gas generation, the pressure inside the outer can rises. In order to prevent damage to the outer can due to this pressure increase, the sealed secondary battery is provided with a resettable safety valve that releases the gas in the outer can to the outside in response to the pressure increase inside the outer can. ing.

密閉型二次電池用の安全弁40は、図4および図5に示すように、外装缶50の開口部51に気密に取り付けられるとともにガス抜き孔61が開口された封口板60と、封口板60に取り付けられるとともに通気孔71が開口された端子キャップ70と、封口板60と端子キャップ70との間にガス抜き孔61を覆うように弾性的に圧縮された状態で配置される弁体80と、を有している。封口板60は、外周縁が内方に折り曲げられ、端子キャップ70にかしめ止めされている。安全弁40は、絶縁ガスケット52を介して、外装缶50の開口部51に取り付けられている(図5参照)。   As shown in FIGS. 4 and 5, the safety valve 40 for the sealed secondary battery is hermetically attached to the opening 51 of the outer can 50 and has a sealing plate 60 in which a gas vent hole 61 is opened, and a sealing plate 60. And a valve cap 80 disposed in an elastically compressed state so as to cover the gas vent hole 61 between the sealing plate 60 and the terminal cap 70. ,have. The outer peripheral edge of the sealing plate 60 is bent inward and is crimped to the terminal cap 70. The safety valve 40 is attached to the opening 51 of the outer can 50 via an insulating gasket 52 (see FIG. 5).

そして、本発明に係る複合ゴムシートを、弁体80に用いてある。すなわち、弁体80は、ゴム材料からなる基材21の表面にガス不透過性を備える金属薄膜22を接合してなる複合ゴムシート14からなり、金属薄膜22がガス抜き孔61を覆うように配置されている。弁体80は、例えば、寸法が2mm〜6mm程度の直方体をなしている。   The composite rubber sheet according to the present invention is used for the valve body 80. That is, the valve body 80 is composed of the composite rubber sheet 14 formed by joining the metal thin film 22 having gas impermeability to the surface of the base material 21 made of a rubber material so that the metal thin film 22 covers the gas vent hole 61. Is arranged. The valve body 80 has a rectangular parallelepiped with a dimension of about 2 mm to 6 mm, for example.

基材21のゴム材料は、弾性を有する限りにおいて特に限定されないが、例えば、EPDMを主成分とするゴム材料を例示できる。複合ゴムシート14の厚さ寸法は、特に限定されないが、上記の安全弁40の弁体80に用いる場合には、厚さ寸法は、例えば、2mm〜6mm程度である。   The rubber material of the base material 21 is not particularly limited as long as it has elasticity. For example, a rubber material mainly composed of EPDM can be exemplified. Although the thickness dimension of the composite rubber sheet 14 is not specifically limited, When using for the valve body 80 of said safety valve 40, a thickness dimension is about 2 mm-6 mm, for example.

安全弁40は、金属薄膜22の表面に、当該金属薄膜22を保護するための保護層23をさらに備えている。   The safety valve 40 further includes a protective layer 23 for protecting the metal thin film 22 on the surface of the metal thin film 22.

金属薄膜22および保護層23は、金属箔層32と、樹脂フィルム層33とを予め貼り合わせたラミネートフィルム31から構成されている。金属箔層32は、水素ガスに対するガス不透過性が高い、例えばアルミ箔からなる。樹脂フィルム層33は、電解液によって加水分解することがないナイロンなどのプラスチックフィルムからなる。アルミ箔の厚さは、1μm〜20μmが好ましい。1μm未満では、ピンホールや加工中のキズや割れを起こす虞があり、20μm以上では、基材21をなすゴム材料の柔軟性を損なう虞があるからである。樹脂フィルム層33の厚さは、適宜の寸法を採用できるが、例えば、15μm程度である。   The metal thin film 22 and the protective layer 23 are composed of a laminate film 31 in which a metal foil layer 32 and a resin film layer 33 are bonded in advance. The metal foil layer 32 is made of, for example, an aluminum foil that has high gas impermeability to hydrogen gas. The resin film layer 33 is made of a plastic film such as nylon that is not hydrolyzed by the electrolytic solution. The thickness of the aluminum foil is preferably 1 μm to 20 μm. If the thickness is less than 1 μm, there is a risk of causing pinholes or scratches or cracks during processing, and if it is 20 μm or more, the flexibility of the rubber material forming the base material 21 may be impaired. Although the thickness of the resin film layer 33 can adopt an appropriate dimension, it is, for example, about 15 μm.

複合ゴムシート14は、直方体をなす複数個の弾性片に切断加工され、これら個々の弾性片が弁体80として用いられる。複合ゴムシート14は、基材21の厚み方向の両面にラミネートフィルム31を接合することが好ましい。ホットプレスによって生じ得る複合ゴムシート14の反りを防止することができるからである。さらには、切断加工後の弾性片における対向する2面のそれぞれに、金属薄膜22が接合された形態となる。このため、金属薄膜22がガス抜き孔61を覆うように弁体80を配置するに際して、2面のうちの一方をガス抜き孔61に臨ませればよく、1面にのみ金属薄膜22を設ける場合に比較して、弁体80の姿勢を合わせる作業が簡単なものとなる。   The composite rubber sheet 14 is cut into a plurality of elastic pieces that form a rectangular parallelepiped, and these individual elastic pieces are used as the valve body 80. The composite rubber sheet 14 is preferably bonded to the laminate film 31 on both surfaces of the base material 21 in the thickness direction. This is because warpage of the composite rubber sheet 14 that may occur due to hot pressing can be prevented. Further, the metal thin film 22 is bonded to each of two opposing surfaces of the elastic piece after the cutting process. For this reason, when the valve body 80 is arranged so that the metal thin film 22 covers the gas vent hole 61, one of the two surfaces may face the gas vent hole 61, and the metal thin film 22 is provided only on one surface. Compared to the case, the operation of adjusting the posture of the valve body 80 is simplified.

弁体80を得るに際しては、ゴム材料単独で弁体を形成する場合に比べると、ラミネートフィルム31に接着剤を塗布乾燥する工程、ラミネートフィルム31を裁断する工程がさらに必要となるが、複合ゴムシート14を作成する工程(混合、シーティング、裁断、加硫)や、複合ゴムシート14を切断加工する工程は、ゴム材料単独で弁体を形成する場合の工程や設備をそのまま適用することができる。   When the valve body 80 is obtained, a process of applying and drying an adhesive on the laminate film 31 and a process of cutting the laminate film 31 are further required as compared with the case where the valve body is formed of a rubber material alone. The process and equipment for forming the valve body with the rubber material alone can be applied to the process of creating the sheet 14 (mixing, sheeting, cutting, vulcanization) and the process of cutting the composite rubber sheet 14 as they are. .

上記のように構成した安全弁40は、図4(B)に示すように、外装缶50内部の圧力が上昇してある値以上になると、ガス圧は、ガス抜き孔61を通して弁体80を端子キャップ70側に押し上げて圧縮し、ガス抜き孔61を開く。ガス抜き孔61が開くと、外装缶50内部のガスは、1点鎖線で示すように、封口板60と端子キャップ70とにより囲繞された空間に流出し、さらに、端子キャップ70の通気孔71を通って外部に放出される。その結果、圧力上昇に伴う外装缶50の破損が防止される。ガス放出に伴って外装缶50内部の圧力がある値以下になると、弁体80は自身が備える弾性力によって再び膨張し、ガス抜き孔61を閉じる状態に自動的に復帰する。上記構成の安全弁40は、例えば、2.94〜3.92MPa(30〜40kgf/cm)の圧力範囲で作動するように設計されている。 As shown in FIG. 4B, the safety valve 40 configured as described above is configured such that when the pressure inside the outer can 50 rises to a value higher than a certain value, the gas pressure connects the valve body 80 through the gas vent hole 61. It pushes up to the cap 70 side and compresses to open the gas vent hole 61. When the gas vent hole 61 is opened, the gas inside the outer can 50 flows out into the space surrounded by the sealing plate 60 and the terminal cap 70 as indicated by a one-dot chain line, and further, the vent hole 71 of the terminal cap 70. It is discharged to the outside through. As a result, the outer can 50 is prevented from being damaged due to the pressure increase. When the pressure inside the outer can 50 becomes a certain value or less as the gas is released, the valve body 80 expands again by its own elastic force and automatically returns to the state in which the gas vent hole 61 is closed. The safety valve 40 having the above configuration is designed to operate in a pressure range of 2.94 to 3.92 MPa (30 to 40 kgf / cm 2 ), for example.

弁体80は、金属薄膜22がガス抜き孔61を覆っているため、ゴム材料のみからなる弁体によってガス抜き孔61を覆う形態に比べて、ガス不透過性が高い。したがって、ゴム材料の弾力性を阻害することなくガス不透過性を高めた密閉型二次電池用の安全弁40を提供することができる。例えば、リチウム−水素二次電池にあっては、安全弁40が閉じている状態における水素ガスの透過が確実に防止され、ゴム材料単独で弁体を形成する場合に比べて、長寿命、高性能のリチウム−水素二次電池を提供することができる。   Since the metal thin film 22 covers the gas vent hole 61, the valve body 80 has higher gas impermeability than a mode in which the gas vent hole 61 is covered with a valve body made of only a rubber material. Therefore, it is possible to provide a safety valve 40 for a sealed secondary battery with improved gas impermeability without hindering the elasticity of the rubber material. For example, in a lithium-hydrogen secondary battery, the permeation of hydrogen gas in the state where the safety valve 40 is closed is reliably prevented, and a longer life and higher performance than the case where a valve body is formed by a rubber material alone. The lithium-hydrogen secondary battery can be provided.

なお、ラミネートフィルム31は、図示した2層タイプのラミネートフィルムの他、金属箔層32をその両面から樹脂フィルム層33によって挟み込んだ3層タイプのラミネートフィルムを使用することもできる。   As the laminate film 31, in addition to the illustrated two-layer type laminate film, a three-layer type laminate film in which the metal foil layer 32 is sandwiched by the resin film layers 33 from both sides thereof can also be used.

図6(A)は、本発明に係る複合ゴムシート15を用いた充填用ガスバッグ91を示す断面図、図6(B)は、本発明に係る複合ゴムシート15を用いたシール用ガスバッグ92を示す断面図である。   6A is a cross-sectional view showing a filling gas bag 91 using the composite rubber sheet 15 according to the present invention, and FIG. 6B is a sealing gas bag using the composite rubber sheet 15 according to the present invention. FIG.

複合ゴムシートは、ゴム材料の弾力性などを阻害することなくガス不透過性を高めることができる。この特性により、複合ゴムシート15を、ガス(例えば、都市ガス)などを充填するための充填用ガスバッグ91(図6(A))や、ガス(例えば、空気)により膨張させて構造物などの開口部93を一時的に封止する際に用いられるシール用ガスバッグ92(図6(B))に適用できる。これらのバッグ91、92を複合ゴムシート15から形成したり、バッグ内面に複合ゴムシート15を貼り付けたりすることができる。例えば、天然ゴムに上述したラミネートフィルム31を接合した複合ゴムシートによれば、酸素の透過を遮断でき、耐老化性を大幅に高めることができる。   The composite rubber sheet can increase the gas impermeability without hindering the elasticity of the rubber material. Due to this characteristic, the composite rubber sheet 15 is inflated with a gas bag 91 (FIG. 6A) for filling a gas (for example, city gas) or the like with a gas (for example, air) or the like. This can be applied to a sealing gas bag 92 (FIG. 6B) used when temporarily sealing the opening 93. These bags 91 and 92 can be formed from the composite rubber sheet 15, or the composite rubber sheet 15 can be attached to the inner surface of the bag. For example, according to the composite rubber sheet in which the laminate film 31 described above is bonded to natural rubber, the permeation of oxygen can be blocked and the aging resistance can be greatly enhanced.

複合ゴムシートのガス不透過性の特性を利用する適用例として、上記のほか、燃料電池に用いられるパッキン、水素エンジン用のパッキン、あるいは、船の舷および岸壁を保護するために使用される空気式の防舷材などを挙げることができる。空気式防舷材は、内圧を維持するための定期的なメンテナンス(ガスの補充填など)をしなければならないが、この空気式防舷材の内面に複合ゴムシートを貼り付けることによって、メンテナンスフリーの空気式防舷材を提供することができる。   Examples of applications utilizing the gas-impermeable characteristics of composite rubber sheets include the above, packing used in fuel cells, packing for hydrogen engines, or air used to protect ship dredging and quay walls A fender of the formula can be mentioned. Pneumatic fenders must be regularly maintained to maintain internal pressure (such as supplemental gas filling), but maintenance can be performed by attaching a composite rubber sheet to the inner surface of this pneumatic fender. A free pneumatic fender can be provided.

ガス不透過性の特性を利用する場合においては、複合ゴムシートをガスバッグ91、92や空気式防舷材の少なくとも一部に適用してもよい。複合ゴムシートをまったく使用しない場合に比較して、ガスの透過量を相対的に減じることができるからである。   When utilizing the gas-impermeable characteristics, the composite rubber sheet may be applied to at least a part of the gas bags 91 and 92 and the pneumatic fender. This is because the amount of gas permeation can be relatively reduced as compared with the case where no composite rubber sheet is used.

複合ゴムシートの電磁波をシールドする機能を利用する適用例として、電磁波シールド環境室を作るためのライニング材、電子機器のカバー用のライニング材などを挙げることができる。   Examples of applications utilizing the electromagnetic wave shielding function of the composite rubber sheet include a lining material for making an electromagnetic shielding environment chamber, and a lining material for covering electronic devices.

複合ゴムシートの耐油性や耐薬品性の特性を利用する適用例として、油や薬品が流れる配管系や機器に用いるパッキンなどを挙げることができる。   Examples of applications utilizing the oil resistance and chemical resistance characteristics of the composite rubber sheet include piping systems used for oil and chemicals and packing used for equipment.

複合ゴムシートの装飾性を利用する適用例として、壁面に飾りとして取り付けられるパネル材、上述した弁体80のように切断加工され飾りとして用いられる小片などを挙げることができる。金属薄膜としてアルミを用いる場合には、カラーアルマイト処理を施すことにより種々の色の表面を有する複合ゴムシートを提供することができる。   Examples of applications utilizing the decorative property of the composite rubber sheet include a panel material attached as an ornament to a wall surface, and a small piece that is cut and used as an ornament like the valve body 80 described above. When aluminum is used as the metal thin film, a composite rubber sheet having various colored surfaces can be provided by performing color alumite treatment.

なお、複合ゴムシートは、基材の弾力性よって、複雑な形状を有する面にも簡単に貼り付けることができる。   The composite rubber sheet can be easily attached to a surface having a complicated shape due to the elasticity of the base material.

本発明の一実施形態に係る複合ゴムシートを示す断面図である。It is sectional drawing which shows the composite rubber sheet which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の他の実施形態に係る複合ゴムシートを示す断面図である。It is sectional drawing which shows the composite rubber sheet which concerns on other embodiment of this invention. 本発明のさらに他の実施形態に係る複合ゴムシートを示す断面図である。It is sectional drawing which shows the composite rubber sheet which concerns on other embodiment of this invention. 図4(A)(B)は、本発明に係る複合ゴムシートを弁体に用いた密閉型二次電池用の安全弁を示す断面図である。4A and 4B are sectional views showing a safety valve for a sealed secondary battery using the composite rubber sheet according to the present invention as a valve body. 図4に示される安全弁を密閉型二次電池の外装缶に組み付けた状態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the state which assembled | attached the safety valve shown by FIG. 4 to the armored can of a sealed secondary battery. 図6(A)は、本発明に係る複合ゴムシートを用いた充填用ガスバッグを示す断面図、図6(B)は、本発明に係る複合ゴムシートを用いたシール用ガスバッグを示す断面図である。6A is a cross-sectional view showing a filling gas bag using the composite rubber sheet according to the present invention, and FIG. 6B is a cross-sectional view showing a sealing gas bag using the composite rubber sheet according to the present invention. FIG.

符号の説明Explanation of symbols

11、12、13、14、15 複合ゴムシート、
21 ゴム材料からなる基材、
22 金属薄膜、
23 保護層、
31 ラミネートフィルム、
32 金属箔層、
33 樹脂フィルム層、
40 密閉型二次電池用の安全弁、
50 外装缶、
51 開口部、
60 封口板、
61 ガス抜き孔、
70 端子キャップ、
71 通気孔、
80 弁体、
91 充填用ガスバッグ、
92 シール用ガスバッグ。
11, 12, 13, 14, 15 Composite rubber sheet,
21 Base material made of rubber material,
22 Metal thin film,
23 protective layer,
31 Laminated film,
32 metal foil layer,
33 resin film layer,
40 Safety valve for sealed secondary battery,
50 exterior cans,
51 opening,
60 sealing plate,
61 vent holes,
70 terminal cap,
71 vents,
80 disc,
91 gas bag for filling,
92 Gas bag for sealing.

Claims (7)

ゴム材料からなる基材(21)の表面に、金属薄膜(22)を接合してなる複合ゴムシート。   A composite rubber sheet obtained by bonding a metal thin film (22) to the surface of a base material (21) made of a rubber material. 前記金属薄膜(22)は、ガス不透過性、電磁波をシールドする機能、耐油性、耐薬品性、および装飾性のうちの少なくとも1つの特性を備えていることを特徴とする請求項1に記載の複合ゴムシート。   The said metal thin film (22) is provided with at least 1 characteristic of gas impermeability, the function which shields electromagnetic waves, oil resistance, chemical resistance, and a decoration property, The claim 1 characterized by the above-mentioned. Composite rubber sheet. 前記金属薄膜(22)の表面に、前記金属薄膜(22)を保護するための保護層(23)をさらに備えることを特徴とする請求項1に記載の複合ゴムシート。   The composite rubber sheet according to claim 1, further comprising a protective layer (23) for protecting the metal thin film (22) on a surface of the metal thin film (22). 前記金属薄膜(22)および前記保護層(23)は、金属箔層(32)と、樹脂フィルム層(33)とを予め貼り合わせたラミネートフィルム(31)から構成されていることを特徴とする請求項3に記載の複合ゴムシート。   The metal thin film (22) and the protective layer (23) are composed of a laminate film (31) obtained by pasting together a metal foil layer (32) and a resin film layer (33). The composite rubber sheet according to claim 3. 外装缶(50)の開口部(51)に気密に取り付けられるとともにガス抜き孔(61)が開口された封口板(60)と、前記封口板(60)に取り付けられるとともに通気孔(71)が開口された端子キャップ(70)と、前記封口板(60)と前記端子キャップ(70)との間に前記ガス抜き孔(61)を覆うように弾性的に圧縮された状態で配置される弁体(80)と、を有する密閉型二次電池用の安全弁において、
前記弁体(80)は、ゴム材料からなる基材(21)の表面にガス不透過性を備える金属薄膜(22)を接合してなる複合ゴムシートからなり、前記金属薄膜(22)が前記ガス抜き孔(61)を覆うように配置されていることを特徴とする密閉型二次電池用の安全弁。
A sealing plate (60) which is airtightly attached to the opening (51) of the outer can (50) and has a gas vent hole (61), and a vent hole (71) which is attached to the sealing plate (60) and is attached to the sealing plate (60). An open terminal cap (70), and a valve arranged in an elastically compressed state so as to cover the gas vent hole (61) between the sealing plate (60) and the terminal cap (70). A safety valve for a sealed secondary battery having a body (80),
The valve body (80) is composed of a composite rubber sheet formed by joining a metal thin film (22) having gas impermeability to the surface of a base material (21) made of a rubber material, and the metal thin film (22) is A safety valve for a sealed secondary battery, wherein the safety valve is arranged so as to cover the gas vent hole (61).
前記金属薄膜(22)の表面に、前記金属薄膜(22)を保護するための保護層(23)をさらに備えることを特徴とする請求項5に記載の密閉型二次電池用の安全弁。   The safety valve for a sealed secondary battery according to claim 5, further comprising a protective layer (23) for protecting the metal thin film (22) on a surface of the metal thin film (22). 前記金属薄膜(22)は、金属箔層(32)と、樹脂フィルム層(33)とを貼り合わせたラミネートフィルム(31)から構成されていることを特徴とする請求項5に記載の密閉型二次電池用の安全弁。   The said metal thin film (22) is comprised from the laminated film (31) which bonded together the metal foil layer (32) and the resin film layer (33), The airtight type | mold of Claim 5 characterized by the above-mentioned. Safety valve for secondary battery.
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