JP2008007671A - Packing, and sealed type battery using the same - Google Patents

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誠 中林
Yutaka Kobayashi
裕 小林
Kazuyuki Maeda
和幸 前田
Shinya Nishikawa
信也 西川
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a packing, that is utilized for an insulating gasket of a sealed type secondary battery etc. and is excellent in sealing property, liquid leakage resistance, and heat cycle resistance, comprises a resin composition having a proper softness and compression reversibility, and excellent in heat resistance and chemical resistance (electrolyte resistance), and to provide a sealed type battery almost freed from such a problem as liquid leakage and lowering of caulking stress by using the packing as an insulating gasket. <P>SOLUTION: The packing comprises a resin composition produced by dynamic vulcanization of a mixture of a crystalline polypropylene and an ethylene propylene rubber, and especially, is formed by crosslinking the resin composition, and the sealed type battery uses the packing as an insulating gasket. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、密閉型電池において、電池を密閉するための絶縁ガスケットなどとして好適に用いられるパッキンに関する。本発明はさらに該パッキンを使用した密閉型電池に関する。   The present invention relates to a packing suitably used as an insulating gasket for sealing a battery in a sealed battery. The present invention further relates to a sealed battery using the packing.

携帯電話やその他の携帯電子機器に用いられる電池には、携帯電子機器の性能向上のため、その容量アップや、軽量化、コンパクト化が望まれており、その要望に応える電池として、リチウムイオン電池などの充放電可能な密閉型二次電池が開発されている。   Batteries used in mobile phones and other portable electronic devices are required to increase capacity, reduce weight, and be compact in order to improve the performance of portable electronic devices. A chargeable / dischargeable sealed secondary battery has been developed.

このような密閉型二次電池は、円筒形、角形などの電池ケースに、正極板、負極板、セパレータおよび電解液からなる発電要素を収容し、封口体を用い電池ケースの開口部をかしめ封口などにより密閉した電池である。   Such a sealed secondary battery accommodates a power generation element composed of a positive electrode plate, a negative electrode plate, a separator, and an electrolyte solution in a cylindrical or rectangular battery case, and uses a sealing body to caulk the opening of the battery case. It is a battery sealed by.

このような密閉型二次電池の封口部(電池ケースの開口部と封口体間などの部分)においては、封口体を固定するとともに、電池ケースと封口体間などの密閉性を保持するために、絶縁ガスケット(パッキン)が用いられている。このパッキンは、電池ケース内の電解液を密封しその漏出を防止するものであるので、優れた密閉性が求められ、そのため優れた耐薬品性(耐電解液性)や耐漏液性とともに、適度な圧縮回復性(圧縮弾性率)が求められる。さらに、製造時における瞬時の加熱(例えば、電池の金属ケースをレーザー溶接する過程での約300〜400℃×1秒程度の加熱)により溶融・変形が生じないとの性質(短期耐熱性)や、電子機器内の発熱などによる高温に繰り返しさらされても、かしめ力の低下などの劣化が生じないとの性質(耐ヒートサイクル性)が望まれる。   In such a sealing type secondary battery sealing portion (between the opening of the battery case and the sealing body), in order to fix the sealing body and maintain the sealing performance between the battery case and the sealing body. Insulating gaskets (packings) are used. This packing seals the electrolyte in the battery case and prevents its leakage, and therefore requires excellent sealing properties. Therefore, it has an excellent chemical resistance (electrolytic solution resistance) and liquid leakage resistance. High compression recovery (compression elastic modulus) is required. Furthermore, the property (short-term heat resistance) that melting and deformation do not occur due to instantaneous heating at the time of manufacture (for example, heating at about 300 to 400 ° C. for about 1 second in the process of laser welding the metal case of the battery) It is desired to have a property (heat cycle resistance) such that deterioration such as a reduction in caulking force does not occur even when the electronic device is repeatedly exposed to a high temperature due to heat generation.

現在、密閉型二次電池のパッキンの材料としては、ポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィン系樹脂、四フッ化エチレン・パーフルオロアルコキシエーテル共重合体(以後PFAとする。)などが使用されている。しかし、ポリプロピレンなどのポリオレフィン系樹脂は、耐熱性が低く、また硬質であるので弾力性に欠け密閉性が低く、密閉性を確保するためキシレンに溶解したブチルゴムを薄く塗る前処理工程が必要となるなど、作業環境、製造コスト面での問題がある。   Currently, as a packing material for a sealed secondary battery, a polyolefin resin such as polyethylene or polypropylene, a tetrafluoroethylene / perfluoroalkoxy ether copolymer (hereinafter referred to as PFA), or the like is used. However, polyolefin resins such as polypropylene have low heat resistance and are hard, so they lack elasticity and have low sealing performance, and a pretreatment step is required to apply a thin butyl rubber dissolved in xylene to ensure sealing performance. There are problems in terms of work environment and manufacturing cost.

一方、PFAは、適度な柔軟性があり従って密閉性に優れ、また耐熱性、圧縮回復性も高く優れた特性を持つが、高価である。   On the other hand, PFA is moderately flexible and therefore excellent in hermeticity, high in heat resistance and compression recovery, and has excellent characteristics, but is expensive.

特開2001−126684号公報(特許文献1)には、密閉型二次電池のパッキンの材料として、さらに、エチレンポリプロピレンエラストマー、スチレン系エラストマー、オレフィン系エラストマー、エチレンプロピレンゴム、ブチルゴム、スチレンブタジエンゴム、フッ素ゴムなどのエラストマー、ポリオレフィン樹脂とオレフィン系ゴム又はフッ素ゴムの混合材料なども提案されている。   In JP 2001-126684 A (Patent Document 1), as a material for packing of a sealed secondary battery, ethylene polypropylene elastomer, styrene elastomer, olefin elastomer, ethylene propylene rubber, butyl rubber, styrene butadiene rubber, Elastomers such as fluorine rubber, mixed materials of polyolefin resin and olefin rubber, or fluorine rubber have also been proposed.

しかしながらこれらの材料も、硬度や強度に優れているものは、弾力性に欠け密閉性が不十分であり、逆に弾力性に優れているものは、硬度や強度が不十分で密閉性を確保することが困難であるなど、前記の要請を十分に満足するものではない。   However, if these materials are also excellent in hardness and strength, they lack elasticity and have poor sealing properties. Conversely, those that have excellent elasticity have insufficient hardness and strength and ensure sealing properties. It is difficult to do so, and does not fully satisfy the above requirements.

さらに、特開2005−310569号公報(特許文献2)には、ポリオレフィン樹脂、ポリオレフィンエラストマー、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリエステルエラストマー、ポリフェニレンサルファイド樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアミドエラストマー、フッ素樹脂およびフッ素エラストマーから選択される樹脂を放射線架橋した材料からなり、残留弾性率が4%以上である密閉型二次電池のパッキンが開示されている(請求項1〜3)。このパッキンは、耐漏液性や安全性に優れ、特に過充電による電池の異常時にもその形状を維持できるとの優れた特性を有するものであるが、現在ではより優れた短期耐熱性や耐ヒートサイクル性を有する材料が求められている。
特開2001−126684号公報 特開2005−310569号公報
Further, JP-A-2005-310669 (Patent Document 2) includes polyolefin resins, polyolefin elastomers, polyethylene terephthalate resins, polyester elastomers, polyphenylene sulfide resins, polyarylate resins, polyamide resins, polyamide elastomers, fluororesins and fluoroelastomers. A packing for a sealed secondary battery made of a material obtained by radiation-crosslinking a selected resin and having a residual elastic modulus of 4% or more is disclosed (claims 1 to 3). This packing is excellent in leakage resistance and safety, and has an excellent characteristic that it can maintain its shape even when the battery is abnormal due to overcharging, but now it has better short-term heat resistance and heat resistance. There is a demand for materials having cycleability.
JP 2001-126684 A JP-A-2005-310569

本発明は、前記の従来技術の問題点を解決するものであり、密閉型二次電池の絶縁ガスケットや電解コンデンサなど、耐薬品性と耐熱性が求められる用途に使用されるパッキンであって、適度な柔軟性、圧縮回復性や、優れた耐熱性、耐薬品性(耐電解液性)を有する樹脂組成物からなり、密閉性、耐漏液性や、短期耐熱性、耐ヒートサイクル性に優れるパッキンを提供することを課題とする。本発明は、さらに、このパッキンを用いることを特徴とし、液漏れやかしめ力の低下などの問題が小さい密閉型電池を提供することを課題とする。   The present invention solves the above-mentioned problems of the prior art, and is a packing used for applications requiring chemical resistance and heat resistance, such as an insulating gasket and an electrolytic capacitor of a sealed secondary battery, It consists of a resin composition with moderate flexibility, compression recovery, excellent heat resistance and chemical resistance (electrolytic solution resistance), and is excellent in hermeticity, leakage resistance, short-term heat resistance, and heat cycle resistance. It is an object to provide a packing. It is another object of the present invention to provide a sealed battery characterized by using this packing and having little problems such as liquid leakage and reduction in caulking force.

本発明者は、鋭意研究の結果、結晶性ポリオレフィン樹脂とエチレンプロピレンゴムを含有する混合物を動的加硫してなる樹脂組成物を用いてパッキンを形成すれば、前記の課題が達成されることを見いだし、本発明を完成した。本発明者は、さらに前記樹脂組成物を架橋した材料によりパッキンを形成すると、より優れた密閉性、耐漏液性や、短期耐熱性、耐ヒートサイクル性などが得られることを見いだした。   As a result of diligent research, the present inventor achieves the above problems by forming a packing using a resin composition obtained by dynamically vulcanizing a mixture containing a crystalline polyolefin resin and ethylene propylene rubber. And the present invention was completed. The present inventor has found that when the packing is formed from a material obtained by crosslinking the resin composition, more excellent sealing properties, leakage resistance, short-term heat resistance, heat cycle resistance, and the like can be obtained.

すなわち、本発明は、結晶性ポリオレフィン樹脂とエチレンプロピレンゴムを含有する混合物を、動的加硫してなる樹脂組成物により形成されることを特徴とするパッキンを提供する(請求項1)。   That is, the present invention provides a packing characterized by being formed of a resin composition obtained by dynamic vulcanization of a mixture containing a crystalline polyolefin resin and ethylene propylene rubber (claim 1).

結晶性ポリオレフィン樹脂としては、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂などが挙げられるが、耐熱性やコスト面より、ポリプロピレン樹脂が好ましい。請求項2は、この好ましい態様に該当する。ポリプロピレン樹脂としては、後述する放射線架橋を行う場合に架橋を容易にするために、ランダム型(アタクチック)のポリプロピレンが好ましい。又、ポリプロピレン樹脂としてはポリエチレンの共重合体を用いてもよい。   Examples of the crystalline polyolefin resin include polyethylene resin and polypropylene resin, but polypropylene resin is preferable from the viewpoint of heat resistance and cost. Claim 2 corresponds to this preferable mode. As the polypropylene resin, random type (atactic) polypropylene is preferable in order to facilitate crosslinking when performing radiation crosslinking described later. Further, a polyethylene copolymer may be used as the polypropylene resin.

エチレンプロピレンゴムとしては、エチレンとプロピレンの共重合体(EPM)からなるものが、好ましく例示される。さらに、EPMに若干のジエン成分を加え不飽和結合を導入したエチレン・プロピレン・ジエン三元共重合体(EPDM)を使用することもできる。   As an ethylene propylene rubber, what consists of a copolymer (EPM) of ethylene and propylene is illustrated preferably. Furthermore, an ethylene / propylene / diene terpolymer (EPDM) in which a slight diene component is added to EPM and an unsaturated bond is introduced can also be used.

本明細書中において、動的加硫とは、結晶性ポリオレフィン樹脂とエチレンプロピレンゴムの混合物の加硫プロセスであり、エチレンプロピレンゴムが、結晶性ポリオレフィン樹脂の粒子の存在下、高い剪断の条件下に加硫されるプロセスを意味する。この際用いられる粒子の平均粒子径は10μm以下が好ましい。   In the present specification, dynamic vulcanization is a vulcanization process of a mixture of crystalline polyolefin resin and ethylene propylene rubber, and the ethylene propylene rubber is subjected to high shear conditions in the presence of crystalline polyolefin resin particles. Means a process that is vulcanized. The average particle size of the particles used at this time is preferably 10 μm or less.

動的加硫は、練りロール機、バンバリミキサー、連続式ミキサー、ニーダー又は二軸スクリュー押出し機のような混合押出し機のような装置中で、エチレンプロピレンゴムの硬化温度以上の温度において、エチレンプロピレンゴムと結晶性ポリオレフィン樹脂を混合することにより行うことができる。動的加硫された混合物では、エチレンプロピレンゴムは十分に硬化されているが、押出し、射出成形、圧縮成形などによってこの混合物を成形加工することができる。   Dynamic vulcanization is carried out in an apparatus such as a kneading roll machine, a Banbury mixer, a continuous mixer, a kneader or a twin screw extruder, such as a mixed extruder, at temperatures above the curing temperature of ethylene propylene rubber. This can be done by mixing rubber and crystalline polyolefin resin. In the dynamically vulcanized mixture, the ethylene propylene rubber is sufficiently cured, but this mixture can be molded by extrusion, injection molding, compression molding or the like.

成形加工をより容易にするために、可塑剤を添加してもよいが、可塑剤は、電解液などに溶解しやすいものが多く、従って耐電解液性を低下させる問題を考慮する必要がある。   In order to make the molding process easier, a plasticizer may be added. However, many plasticizers are easily dissolved in an electrolytic solution, and therefore, it is necessary to consider the problem of reducing the resistance to electrolytic solution. .

本発明のパッキンを形成する樹脂組成物には、前記の成分に加えて、その剛性を調整するなどの目的で、ガラス繊維、炭素繊維、炭酸カルシウム、タルク、シリカ、アルミナ、水酸化アルミニウムなどの無機充填剤を、1種類又は2種以上を加えてもよい。また、さらに本発明の効果を損なわない限りにおいて、他の成分、例えば有機補強材、耐熱剤、銅化合物やヒンダードフェノール系化合物などに代表される安定剤、酸化防止剤、光保護剤、耐候剤、光安定剤などを添加することができる。   In addition to the above components, the resin composition forming the packing of the present invention includes glass fiber, carbon fiber, calcium carbonate, talc, silica, alumina, aluminum hydroxide and the like for the purpose of adjusting the rigidity. One type or two or more types of inorganic fillers may be added. Further, as long as the effects of the present invention are not impaired, other components such as organic reinforcing materials, heat-resistant agents, stabilizers represented by copper compounds and hindered phenol compounds, antioxidants, photoprotective agents, weather resistance, etc. An agent, a light stabilizer and the like can be added.

本発明のパッキンを形成する前記の樹脂組成物は、さらに化学架橋又は放射線架橋されていることが好ましい(請求項3)。前記樹脂組成物が、さらに架橋されることにより、耐薬品性(耐電解液性)が向上し、また短期の耐熱性を含めた耐熱性が向上し、高温にさらされても溶融しないようになるので、パッキンを構成するのにより好適である。   The resin composition forming the packing of the present invention is preferably further chemically or radiation-crosslinked (Claim 3). By further cross-linking the resin composition, chemical resistance (electrolytic solution resistance) is improved, and heat resistance including short-term heat resistance is improved, so that it does not melt even when exposed to high temperatures. Therefore, it is more preferable to configure the packing.

架橋の方法としては、架橋剤を用いて架橋する化学架橋、電子線や他の放射線を用いて架橋する放射線架橋が挙げられる。電子線や他の放射線を用いて架橋する方法は、バリの発生などの問題が生じにくく、また架橋度の制御も容易であるので好ましい。放射線としては、電子線の他、γ線などを挙げることができる。   Examples of the cross-linking method include chemical cross-linking using a cross-linking agent and radiation cross-linking using an electron beam or other radiation. A method of crosslinking using an electron beam or other radiation is preferable because problems such as generation of burrs are less likely to occur, and the degree of crosslinking can be easily controlled. Examples of radiation include γ rays in addition to electron beams.

架橋に必要な放射線量は、架橋樹脂の種類、すなわち分子量や成分比率などや、架橋助剤の有無や種類、充填剤の有無や種類などにより変動し限定されない。しかし、後述するように、架橋後の300℃における動的粘弾性率が1MPa以上とするために必要な量照射することが好ましい。この架橋度の具体的範囲は、例えば、放射線照射量を振った予備実験により、容易に定めることができる。   The radiation dose required for crosslinking varies and is not limited depending on the type of crosslinked resin, that is, molecular weight, component ratio, etc., presence / absence or type of crosslinking aid, presence / absence or type of filler, and the like. However, as will be described later, it is preferable to irradiate an amount necessary for the dynamic viscoelasticity at 300 ° C. after crosslinking to be 1 MPa or more. The specific range of the degree of crosslinking can be easily determined by, for example, a preliminary experiment in which the radiation dose is changed.

このように得られる樹脂組成物は、適度な柔軟性、圧縮回復性や、優れた耐熱性、耐薬品性(耐電解液性)を有する材料であり、また近年の要請に十分対応できる短期耐熱性や耐ヒートサイクル性を有する。従って、密閉型2次電池や電解コンデンサなどの絶縁ガスケットとして用いた場合、優れた、密閉性、耐漏液性を発揮し、また高温での繰り返しの使用においても耐久性の高いものである。   The resin composition thus obtained is a material having moderate flexibility, compression recovery, excellent heat resistance, chemical resistance (electrolytic solution resistance), and short-term heat resistance that can sufficiently meet recent demands. And heat cycle resistance. Therefore, when used as an insulating gasket for a sealed secondary battery or an electrolytic capacitor, it exhibits excellent sealing properties and leakage resistance, and has high durability even when used repeatedly at high temperatures.

また、前記化学架橋又は放射線架橋された樹脂組成物としては、その圧縮率20%における圧縮弾性率が、2%以上であるものが好ましい(請求項4)。圧縮弾性率を2%以上とすることにより、ヒートサイクルによる液もれを防止する効果が高まる。4%以上であると、ヒートサイクルによる液もれ防止効果がより高まるのでより好ましい。   Further, the chemical composition or the radiation-crosslinked resin composition preferably has a compressive modulus at a compressibility of 20% of 2% or more (claim 4). By setting the compression elastic modulus to 2% or more, the effect of preventing liquid leakage due to heat cycle is enhanced. If it is 4% or more, the effect of preventing liquid leakage due to heat cycle is further increased, which is more preferable.

ここで圧縮弾性率とは、圧縮前の厚みがtのテストピースを、厚みtまで圧縮し、100℃の環境下で2日間放置した後圧縮状態を解除し、解除後の厚みtを測定して、式:{(t−t)/t}×100により算出した値である。なお、圧縮率は、式{(t−t)/t}×100により算出される値である。 Here, the compression modulus means that a test piece having a thickness t 0 before compression is compressed to a thickness t 1 and left in an environment of 100 ° C. for 2 days, then the compressed state is released, and the thickness t 2 after release. Is a value calculated by the formula: {(t 2 −t 1 ) / t 1 } × 100. The compression rate is a value calculated by the expression {(t 0 −t 1 ) / t 0 } × 100.

圧縮弾性率は、動的加硫される結晶性ポリオレフィン樹脂とエチレンプロピレンゴムの混合物中の、各成分の分子量や混合割合により変動する。本発明において、各成分の分子量や混合割合は、特に限定されるものではないが、その圧縮率20%における圧縮弾性率が、2%以上となるよう調整されることが好ましい。   The compression modulus varies depending on the molecular weight and mixing ratio of each component in the mixture of the crystalline polyolefin resin and ethylene propylene rubber to be dynamically vulcanized. In the present invention, the molecular weight and mixing ratio of each component are not particularly limited, but it is preferably adjusted so that the compression modulus at a compression rate of 20% is 2% or more.

圧縮弾性率は、さらに、架橋の有無あるいは架橋の程度、結晶性ポリオレフィン樹脂の粒子径や、必要に応じて混合物中に加えられる他の成分、例えば高耐熱性樹脂や可塑剤の量により変動するので、これらを調整することによっても圧縮弾性率を2%以上とすることができる。具体的には、粒子径の小さい結晶性ポリオレフィン樹脂の使用、高耐熱性樹脂の添加、可塑剤の添加などが挙げられる。   The compression modulus further varies depending on the presence or absence of crosslinking or the degree of crosslinking, the particle size of the crystalline polyolefin resin, and other components added to the mixture as necessary, for example, a high heat resistant resin or a plasticizer. Therefore, the compression elastic modulus can be made 2% or more also by adjusting these. Specifically, use of a crystalline polyolefin resin having a small particle diameter, addition of a high heat resistance resin, addition of a plasticizer, and the like can be mentioned.

さらに、化学架橋又は放射線架橋された樹脂組成物としては、架橋後の300℃における貯蔵弾性率(動的粘弾性率)が、1MPa以上であるものが好ましい(請求項5)。貯蔵弾性率は、前記混合物を形成する成分の分子量やその割合、架橋度、充填剤の有無や種類などにより変動するので、これらを調整することにより、貯蔵弾性率1MPa以上のものを得ることができる。   Further, the chemically crosslinked or radiation crosslinked resin composition preferably has a storage elastic modulus (dynamic viscoelastic modulus) at 300 ° C. after crosslinking of 1 MPa or more (Claim 5). The storage elastic modulus varies depending on the molecular weight and ratio of the components forming the mixture, the degree of crosslinking, the presence / absence or type of filler, and the like. By adjusting these, it is possible to obtain a storage elastic modulus of 1 MPa or more. it can.

架橋後の300℃における貯蔵弾性率を1MPa以上とすることにより、高温における密閉性がより優れたものとなる。   By setting the storage elastic modulus at 300 ° C. after crosslinking to 1 MPa or more, the hermeticity at high temperature becomes more excellent.

本発明は、前記のパッキンに加えて、このパッキンを絶縁ガスケットとして用いる密閉型電池、すなわち、上部が開口している有底の電池ケース、前記電池ケース内に収納された正極板、負極板および電解液、前記正極板と前記負極板との間に配置されたセパレータ、ならびに、前記電池ケースの開口部を封口する封口体を有し、前記のパッキンにより密閉されていることを特徴とする密閉型電池(請求項6)を提供する。   In addition to the above packing, the present invention provides a sealed battery using the packing as an insulating gasket, that is, a bottomed battery case having an open top, a positive electrode plate, a negative electrode plate housed in the battery case, and A sealing device characterized by having an electrolyte solution, a separator disposed between the positive electrode plate and the negative electrode plate, and a sealing body that seals the opening of the battery case, and is sealed by the packing. A battery (claim 6) is provided.

この密閉型電池としては、ニッケルカドミウム蓄電池やリチウムイオン電池などの二次電池が挙げられる。これらは上部が開口している有底の電池ケース内に、正極板、負極板、電解液およびセパレータを収納し、前記電池ケースの開口部を封口体により封口するものである。そして封口体と電池ケースの開口部間や、前記封口体に外部接続端子が設置されている場合は前記封口体と前記外部接続端子との間などに、絶縁ガスケットを配置して密閉しているものである。本発明の密閉型電池は、この密閉に、前記の本発明のパッキンを用いることを特徴とする。   Examples of the sealed battery include secondary batteries such as a nickel cadmium storage battery and a lithium ion battery. These contain a positive electrode plate, a negative electrode plate, an electrolytic solution and a separator in a bottomed battery case having an open top, and the opening of the battery case is sealed with a sealing member. An insulating gasket is disposed between the sealing body and the opening of the battery case, or between the sealing body and the external connection terminal when an external connection terminal is installed on the sealing body, and is sealed. Is. The sealed battery of the present invention is characterized by using the packing of the present invention for the sealing.

前記のようにこのパッキンは、適度な柔軟性、圧縮回復性や、優れた耐熱性、耐薬品性(耐電解液性)を有する樹脂組成物からなるので、本発明の密閉型電池は液漏れなどの問題がなく、また高温での使用や、ヒートサイクルに対する耐久性も高く、高温での使用を繰り返しても、かしめ力の低下は小さい。   As described above, this packing is made of a resin composition having appropriate flexibility, compression recovery, and excellent heat resistance and chemical resistance (electrolytic solution resistance). In addition, there is no problem such as high temperature and durability against heat cycle, and even if repeated use at high temperature, the decrease in caulking force is small.

なお、正極板、負極板、電解液およびセパレータを構成する材料や、電池の構造については、従来公知の密閉型電池、例えば特許文献2に記載の密閉型二次電池と同様なものが用いられ、またその製造方法も従来公知の密閉型電池と同様である。   In addition, about the material which comprises a positive electrode plate, a negative electrode plate, electrolyte solution, and a separator, and the structure of a battery, the same thing as a conventionally well-known sealed battery, for example, the sealed secondary battery of patent document 2, is used. The manufacturing method is the same as that of a conventionally known sealed battery.

本発明のパッキンは、適度な柔軟性、圧縮回復性や、優れた耐熱性、耐薬品性(耐電解液性)を有する樹脂組成物からなり、密閉性、耐漏液性や、耐ヒートサイクル性に優れ、さらに低価格なものである。さらに、このパッキンを用いることを特徴とする本発明の密閉型電池は、液漏れなどの問題がなく、また高温での使用や、ヒートサイクルに対する耐久性も高く、高温での使用を繰り返しても、かしめ力の低下が小さいなどの優れた特徴を有するものである。特に、この樹脂組成物にさらに化学架橋や放射線架橋などの架橋を施した樹脂組成物を用いた場合は、これらの効果が大きく、又優れた短期耐熱性が得られる。   The packing of the present invention is made of a resin composition having moderate flexibility, compression recovery property, excellent heat resistance and chemical resistance (electrolytic solution resistance), and has hermeticity, leakage resistance, and heat cycle resistance. Excellent and low price. Furthermore, the sealed battery according to the present invention characterized by using this packing has no problems such as liquid leakage, has high durability at high temperatures and heat cycles, and can be used repeatedly at high temperatures. It has excellent characteristics such as a small decrease in caulking force. In particular, when a resin composition obtained by further crosslinking such as chemical crosslinking or radiation crosslinking is used for this resin composition, these effects are great and excellent short-term heat resistance can be obtained.

次に、本発明を実施するための最良の形態につき、実施例により説明する。なお、本発明は、ここに述べる実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨を損なわない限り、他の形態への変更も可能である。   Next, the best mode for carrying out the present invention will be described with reference to examples. In addition, this invention is not limited to the Example described here, As long as the meaning of this invention is not impaired, the change to another form is also possible.

3種類の、動的加硫したポリプロピレン/エチレンプロピレンゴム(表中では、各々「PEL041」、「PEL042」、「PEL043」と表す)100重量部に、フェノール系酸化防止剤(イルガノックス1010、チバ社製、商品名)1重量部を混合し、実施例1〜3の樹脂組成物を得た。   Three types of dynamically vulcanized polypropylene / ethylene propylene rubber (in the table, “PEL041”, “PEL042”, “PEL043” respectively) are added to 100 parts by weight of a phenol-based antioxidant (Irganox 1010, Ciba 1 part by weight manufactured by the company, trade name) was mixed to obtain resin compositions of Examples 1 to 3.

同様に、前記の3種類の、動的加硫したポリプロピレン/エチレンプロピレンゴム100重量部に、フェノール系酸化防止剤(イルガノックス1010、チバ社製、商品名)1重量部、及び架橋剤:トリアリルイソシアヌレート(表中では、「TAIC」と表す)5重量部を混合し、実施例4〜6の樹脂組成物を得た。   Similarly, 100 parts by weight of the above-mentioned three types of dynamically vulcanized polypropylene / ethylene propylene rubber, 1 part by weight of a phenolic antioxidant (Irganox 1010, Ciba, trade name), and a crosslinking agent: tri 5 parts by weight of allyl isocyanurate (represented as “TAIC” in the table) was mixed to obtain resin compositions of Examples 4 to 6.

得られた実施例1〜6の樹脂組成物、及びポリプロピレン樹脂(ノバテックMH−4)(比較例1)、PFA(ネオフロンAP−230)(比較例2)のメルトインデックス(表中では、「MI」と表す)を、ASTM D−1238−98に準拠して測定した(試験条件:実施例1〜6及び比較例1は、190℃×2.16kg、比較例2は、300℃×2.16kg)。   Melt indexes (in the table, “MI”) of the obtained resin compositions of Examples 1 to 6, polypropylene resin (Novatech MH-4) (Comparative Example 1), and PFA (Neofuron AP-230) (Comparative Example 2) Is expressed in accordance with ASTM D-1238-98 (Test conditions: Examples 1 to 6 and Comparative Example 1 are 190 ° C. × 2.16 kg, Comparative Example 2 is 300 ° C. × 2. 16 kg).

実施例1〜6、比較例1〜2の樹脂組成物を所定の形状に成形した。実施例1〜6の成型品に対して、所定の線量(12MRad、および24MRad)の電子線(2000keV)を照射したものを試験体として、以下の項目に付き測定した。また、実施例1〜3、比較例1〜2の成型品については、電子線未照射のものを試験体として、同様の測定を行った。配合処方、並びに電子線照射前における各測定項目の測定結果を、表1に示す。また、所定量の電子線照射後における各測定項目の測定結果を、表2に示す。   The resin compositions of Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 to 2 were molded into a predetermined shape. With respect to the molded articles of Examples 1 to 6, the specimens irradiated with an electron beam (2000 keV) with a predetermined dose (12 MRad and 24 MRad) were used as test specimens and measured according to the following items. Moreover, about the molded product of Examples 1-3 and Comparative Examples 1-2, the same measurement was performed by using the thing which has not irradiated with the electron beam as a test body. Table 1 shows the compounding prescription and the measurement results of each measurement item before electron beam irradiation. Table 2 shows the measurement results of each measurement item after irradiation with a predetermined amount of electron beam.

[貯蔵弾性率]ASTM D4065−95に準拠して、粘弾性測定器DVA−200(アイティー計測制御社製)を用いて、10℃/minの昇温速度にて測定した。なお、測定は、電子線照射前と24MRad照射後の各試験体について行った(測定温度:30℃、300℃)。   [Storage elastic modulus] Based on ASTM D4065-95, the elastic modulus was measured at a rate of temperature increase of 10 ° C / min using a viscoelasticity measuring device DVA-200 (manufactured by IT Measurement & Control Co., Ltd.). In addition, the measurement was performed about each test body before electron beam irradiation and after 24 MRad irradiation (measurement temperature: 30 degreeC, 300 degreeC).

[圧縮弾性率]:圧縮率20%で圧縮した状態(厚み:t)で、100℃の環境下に2日間放置した後、圧縮状態を解除し、解除後の厚みtを測定して、式:{(t−t)/t}×100により算出。なお、測定は、電子線照射前と24MRad照射後の各試験体について行った。 [Compressive elastic modulus]: Compressed at a compression rate of 20% (thickness: t 1 ), left in an environment of 100 ° C. for 2 days, then released from the compressed state, and measured the thickness t 2 after release. Calculated by the formula: {(t 2 -t 1 ) / t 1 } × 100. The measurement was performed on each specimen before electron beam irradiation and after 24 MRad irradiation.

[ゲル分率]JIS C 3005に準拠して、キシレン溶解法により測定した。なお、測定は、所定量(12MRad、24MRad)の電子線照射後の各試験体について行った。   [Gel fraction] Measured by a xylene dissolution method in accordance with JIS C 3005. In addition, the measurement was performed about each test body after electron beam irradiation of predetermined amount (12MRad, 24MRad).

[高温引張試験]:JIS K 7113−1995に準拠して、50mm/minの引張速度で、抗張力、伸び、100%モジュラス(表中では、「100%M」と表す)を測定した(測定温度:230℃)。なお、測定は、所定量(12MRad、24MRad)の電子線照射後の各試験体について行った。   [High temperature tensile test]: Based on JIS K 7113-1995, tensile strength, elongation, and 100% modulus (in the table, expressed as “100% M”) were measured at a tensile speed of 50 mm / min (measurement temperature). : 230 ° C.). In addition, the measurement was performed about each test body after electron beam irradiation of predetermined amount (12MRad, 24MRad).

[耐ヒートサイクル性]:(−40℃、6時間)+(+100℃、6時間)を10サイクル行い、試験体における異常の有無を観察する。なお、測定は、電子線照射前と所定量(12MRad、24MRad)照射後の各試験体について行った。   [Heat cycle resistance]: 10 cycles of (−40 ° C., 6 hours) + (+ 100 ° C., 6 hours) are performed, and the presence or absence of abnormality in the specimen is observed. The measurement was performed on each specimen before electron beam irradiation and after irradiation with a predetermined amount (12 MRad, 24 MRad).

Figure 2008007671
Figure 2008007671

Figure 2008007671

なお、各表において、(*1)については、溶融、変形したため、測定しなかった。また、(*2)は、伸びが100%に達しなかったため、測定しなかった。
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In each table, (* 1) was not measured because it melted and deformed. Further, (* 2) was not measured because the elongation did not reach 100%.

実施例1〜6の本発明のパッキンは、2%以上の圧縮弾性率を有する。特に架橋剤を添加し、放射線架橋を施した実施例4〜6のパッキンは、PFAを用いた場合(比較例2)に相当する、又はそれ以上の圧縮弾性率を示し、圧縮回復性に優れていることが、表1の結果より明らかである。   The packings of the present invention in Examples 1 to 6 have a compression elastic modulus of 2% or more. In particular, the packings of Examples 4 to 6 to which a crosslinking agent was added and subjected to radiation crosslinking exhibited a compression elastic modulus equivalent to or higher than that when PFA was used (Comparative Example 2), and were excellent in compression recovery. It is clear from the results in Table 1.

実施例1〜6のパッキンの中では、ゲル分率が60%を越える実施例3〜6のパッキンは、230℃での加熱でも溶融変形せず、優れた短期耐熱性を有することが示されている。特に、架橋剤を添加して架橋密度(ゲル分率)を上げた実施例4〜6のパッキンは、短期耐熱性に優れるとともに、優れた高温伸張を示している。


Among the packings of Examples 1 to 6, it is shown that the packings of Examples 3 to 6 having a gel fraction exceeding 60% do not melt and deform even when heated at 230 ° C. and have excellent short-term heat resistance. ing. In particular, the packings of Examples 4 to 6, in which the crosslinking density (gel fraction) is increased by adding a crosslinking agent, are excellent in short-term heat resistance and exhibit excellent high-temperature elongation.


Claims (6)

結晶性ポリオレフィン樹脂とエチレンプロピレンゴムを含有する混合物を、動的加硫してなる樹脂組成物により形成されることを特徴とするパッキン。   A packing comprising a resin composition obtained by dynamically vulcanizing a mixture containing a crystalline polyolefin resin and ethylene propylene rubber. 前記結晶性ポリオレフィン樹脂が、ポリプロピレン樹脂であることを特徴とする請求項1に記載のパッキン。   The packing according to claim 1, wherein the crystalline polyolefin resin is a polypropylene resin. 前記樹脂組成物が、さらに化学架橋又は放射線架橋されていることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のパッキン。   The packing according to claim 1 or 2, wherein the resin composition is further chemically or radiation-crosslinked. 化学架橋又は放射線架橋された樹脂組成物の圧縮率20%における圧縮弾性率が、2%以上であることを特徴とする請求項3に記載のパッキン。   4. The packing according to claim 3, wherein the compressive modulus at 20% compressibility of the chemically or radiation-crosslinked resin composition is 2% or more. 化学架橋又は放射線架橋された樹脂組成物の、300℃における貯蔵弾性率が、1MPa以上であることを特徴とする請求項3又は請求項4に記載のパッキン。   The packing according to claim 3 or 4, wherein the storage elastic modulus at 300 ° C of the chemically or radiation-crosslinked resin composition is 1 MPa or more. 上部が開口している有底の電池ケース、
前記電池ケース内に収納された正極板、負極板および電解液、
前記正極板と前記負極板との間に配置されたセパレータ、ならびに、
前記電池ケースの開口部を封口する封口体を有し、
請求項1ないし請求項5のいずれかに記載のパッキンにより密閉されていることを特徴とする密閉型電池。
Bottomed battery case with an open top,
A positive electrode plate, a negative electrode plate and an electrolyte solution housed in the battery case,
A separator disposed between the positive electrode plate and the negative electrode plate, and
A sealing body for sealing the opening of the battery case;
A sealed battery sealed with the packing according to any one of claims 1 to 5.
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