JP3221070B2 - Storage battery - Google Patents
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Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は蓄電池に関するものであ
り、特に電槽と端子部との間の液漏れを防止するシーリ
ング層の改良に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a storage battery, and more particularly to an improvement in a sealing layer for preventing a liquid from leaking between a battery case and a terminal portion.
【０００２】[0002]
【従来の技術】ポリプロピレン製の電槽の蓋本体に鉛ま
たは鉛合金からなる端子部を埋設した密閉形鉛蓄電池等
の蓄電池が知られている。この種の電池では、電解液が
電槽と端子部との間に浸入して電解液が電池外部に漏れ
るという問題があるため、電槽と端子部との間にシーリ
ング層を形成することが行われている。従来はシーリン
グ層を、鉛との密着性が高いエポキシ樹脂系の接着剤に
より形成している。従来用いている接着剤は二種類の液
を混合して使ういわゆる二液硬化タイプのものであり、
シーリング層を形成するためには、まず規定量の二種類
の液をそれぞれ秤量して撹拌した後に、電槽と端子部と
の間に流し込み、所定時間放置して硬化させる。2. Description of the Related Art A storage battery such as a sealed lead storage battery in which a terminal portion made of lead or a lead alloy is embedded in a lid body of a battery case made of polypropylene is known. In this type of battery, there is a problem that the electrolyte enters between the battery case and the terminal portion and the electrolyte leaks out of the battery, so that a sealing layer is formed between the battery case and the terminal portion. Is being done. Conventionally, the sealing layer is formed of an epoxy resin adhesive having high adhesion to lead. Conventionally used adhesives are so-called two-part curing types that use a mixture of two types of liquids.
In order to form a sealing layer, a specified amount of two kinds of liquids are first weighed and stirred, then poured between a battery case and a terminal portion, and left to cure for a predetermined time.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、エポキ
シ系接着剤はポリプロピレン製の電槽との接着性が低い
上、電解液に接触すると接着性が更に低下するため、電
槽と端子部との間のシーリング性は必ずしも良くなかっ
た。また外気温の変化により電槽、端子部及びシーリン
グ層のそれぞれが寸法変化を起こすと、電槽と端子部と
の間に隙間が発生し、密閉形鉛蓄電池に気密不良が生じ
る。さらに、二液硬化タイプの接着剤は、二液を混合し
た後のゲル化時間が速く、混合した状態で保管すること
ができない。しかも二液を多量に混合すると、反応熱に
より混合液が高温になり、発熱、発火する危険性がある
ため、コーターを用いて塗布することができない。ま
た、二液を混合してからすぐにシーリング層を形成しな
くてはならないために、シーリング層を連続して形成す
ることができず、同じ製造ロット内で性能のばらついた
密閉形鉛蓄電池ができるという問題があった。However, the epoxy adhesive has low adhesiveness to a polypropylene battery case, and the adhesiveness further decreases when it comes into contact with an electrolytic solution. Was not always good. Further, when each of the battery case, the terminal portion, and the sealing layer undergoes a dimensional change due to a change in outside air temperature, a gap is generated between the battery case and the terminal portion, resulting in poor airtightness of the sealed lead-acid battery. Furthermore, the two-component curing type adhesive has a short gelation time after mixing the two components, and cannot be stored in a mixed state. In addition, if the two liquids are mixed in large amounts, the heat of the reaction will increase the temperature of the liquid mixture, and there is a danger of heat generation and ignition. Therefore, coating cannot be performed using a coater. In addition, since the sealing layer must be formed immediately after mixing the two components, the sealing layer cannot be formed continuously, and a sealed lead-acid battery having performance variations within the same production lot is required. There was a problem that could be done.
【０００４】本発明の目的は、ポリプロピレン製の電槽
と端子部との間に高いシーリング性能を有するシーリン
グ層を備えた蓄電池を提供することである。An object of the present invention is to provide a storage battery provided with a sealing layer having high sealing performance between a battery case made of polypropylene and a terminal portion.
【０００５】[0005]
【課題を解決するための手段】請求項１の発明では、ポ
リプロピレン製の電槽に鉛または鉛合金からなる端子部
が埋設され、電槽と端子部との間にシーリング層が形成
された蓄電池を対象にして、シーリング層を塩素化ポリ
プロピレンとポリエステル樹脂との混合物から構成す
る。According to the first aspect of the present invention, a terminal battery made of lead or a lead alloy is buried in a container made of polypropylene, and a sealing layer is formed between the terminal container and the terminal. The sealing layer is composed of a mixture of chlorinated polypropylene and polyester resin.
【０００６】請求項２の発明では、塩素化ポリプロピレ
ンとポリエステル樹脂とを重量比で３：１〜１：３の割
合で混合する。According to the second aspect of the present invention, the chlorinated polypropylene and the polyester resin are mixed at a weight ratio of 3: 1 to 1: 3.
【０００７】請求項３の発明では、樹脂からなる電槽に
鉛または鉛合金からなる端子部が埋設され、電槽と端子
部との間にシーリング層が形成された蓄電池を対象にし
て、シーリング層を塩素化ポリエチレン、塩素化ＥＶ
Ａ、塩素化ポリプロピンの少なくとも１つと、ポリエス
テル系樹脂、アクリル樹脂、フェノール樹脂、ポリアミ
ド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリウレタン樹脂の少なくと
も１つとの混合物から構成する。According to a third aspect of the present invention, there is provided a storage battery in which a terminal portion made of lead or a lead alloy is embedded in a battery case made of resin and a sealing layer is formed between the battery case and the terminal portion. Chlorinated polyethylene, chlorinated EV
A: It is composed of a mixture of at least one of chlorinated polypropyne and at least one of polyester resin, acrylic resin, phenol resin, polyamide resin, polyimide resin and polyurethane resin.
【０００８】請求項４の発明では、請求項３の発明の蓄
電池において、各樹脂を、芳香族炭化水素、塩素化炭化
水素、エステル類及びケトン類に可溶な樹脂で構成す
る。According to a fourth aspect of the present invention, in the storage battery of the third aspect, each resin is made of a resin soluble in aromatic hydrocarbons, chlorinated hydrocarbons, esters and ketones.
【０００９】請求項５の発明では、請求項３または４の
発明の蓄電池において、電槽をポリプロピン、ポリエチ
レン、エチレン−酢酸ビニル共重合体のいずれかにより
形成する。According to a fifth aspect of the present invention, in the storage battery according to the third or fourth aspect, the battery case is formed of any of polypropyne, polyethylene, and ethylene-vinyl acetate copolymer.
【００１０】[0010]
【作用】請求項１の発明において、シーリング層を形成
するために用いる塩素化ポリプロピレンとポリエステル
樹脂との混合物は、塩素化ポリプロピレンが電槽（ポリ
プロピレン）及び端子部に対して強い接着性を示し、ポ
リエステル樹脂が電解液に対して強い耐酸性を示す。し
たがって、シーリング層と電槽との間の接着性が高く、
しかも、電解液（硫酸）がシーリング層に接触してもシ
ーリング層の接着性が低下することがない。そのためシ
ーリング層のシーリング性能を高めることができる。ま
たこの混合物は放置してもゲル化するようなことがない
ので、混合した状態で保管することができ、シーリング
層を連続的に形成することができる。According to the first aspect of the present invention, the mixture of chlorinated polypropylene and polyester resin used for forming the sealing layer is characterized in that the chlorinated polypropylene exhibits strong adhesiveness to a battery case (polypropylene) and a terminal portion, The polyester resin has strong acid resistance to the electrolytic solution. Therefore, the adhesiveness between the sealing layer and the battery case is high,
Moreover, even if the electrolyte (sulfuric acid) comes into contact with the sealing layer, the adhesiveness of the sealing layer does not decrease. Therefore, the sealing performance of the sealing layer can be improved. In addition, since this mixture does not gel even if left as it is, it can be stored in a mixed state, and the sealing layer can be formed continuously.
【００１１】請求項２の発明のように、塩素化ポリプロ
ピレンとポリエステル樹脂との重量比を３：１〜１：３
とすると、シーリング層が電解液に接触しても接着力が
低下することはなく、電槽（ポリプロピレン）と端子部
とを強固に接着することができる。The weight ratio of the chlorinated polypropylene to the polyester resin is from 3: 1 to 1: 3.
Then, even if the sealing layer comes into contact with the electrolytic solution, the adhesive strength does not decrease, and the battery case (polypropylene) and the terminal portion can be firmly bonded.
【００１２】[0012]
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して詳細
に説明する。図１は本実施例の蓄電池のブッシングが電
槽に埋設されてなる極柱装着部に極柱を装着する前の状
態の概略断面図である。本実施例において端子部とはブ
ッシングと極柱とから構成されるものであるが、ブッシ
ングのシーリングに特徴があるため、極柱装着部につい
てのみ説明し、他の部分については説明を省略する。図
１において１はブッシング、２は電槽の蓋本体、そして
３はシーリング層である。ブッシング１は鉛または鉛合
金で形成された極柱装着用のブッシングであり、蓋本体
２に埋設されている。このブッシング１は、図示しない
極柱を挿入する貫通孔１１が形成された筒状本体１２
と、該筒状本体１２の外周面に形成されて軸線方向に所
定の間隔をあけて配置された複数の環状突出部１３…と
から構成されている。これらの環状突出部１３…は、筒
状本体１２と軸線を共有するように設けられている。こ
れらの環状突出部１３…の存在によりブッシング１の外
表面には軸線方向に交互に凹凸が現われる凹凸面１４が
形成される。蓋本体２はポリプロピレン樹脂により射出
成形で形成されており、蓋本体２を成形する際にブッシ
ング１が蓋本体２に埋設される。したがって、蓋本体２
にもブッシング１の凹凸面１４に沿うように凹凸面２１
が形成され、この凹凸面２１がシーリング層３を介して
ブッシング１の凹凸面１４と嵌合状態になってブッシン
グ１の蓋本体２からの抜け落ち防止が図られている。シ
ーリング層３はブッシング１の凹凸面１４と蓋本体２の
凹凸面２１との間をシールするもので、本実施例の密閉
形鉛蓄電池のシーリング層３は塩素化ポリプロピレンと
ポリエステル樹脂とを重量比で３：１〜１：３の割合で
混合した混合物により形成されている。Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a state before a pole is mounted on a pole mounting portion in which a bushing of a storage battery according to the present embodiment is embedded in a battery case. In this embodiment, the terminal portion is composed of a bushing and a pole. However, since the bushing is characterized by its sealing, only the pole mounting portion will be described, and the description of the other portions will be omitted. In FIG. 1, 1 is a bushing, 2 is a lid body of a battery case, and 3 is a sealing layer. The bushing 1 is a bushing for mounting a pole made of lead or a lead alloy, and is buried in the lid body 2. The bushing 1 has a cylindrical main body 12 in which a through-hole 11 for inserting a pole (not shown) is formed.
And a plurality of annular projections 13 formed on the outer peripheral surface of the cylindrical main body 12 and arranged at predetermined intervals in the axial direction. These annular projections 13 are provided so as to share an axis with the cylindrical main body 12. Due to the presence of these annular projections 13, an uneven surface 14 is formed on the outer surface of the bushing 1, in which unevenness appears alternately in the axial direction. The cover main body 2 is formed by injection molding of a polypropylene resin, and the bushing 1 is embedded in the cover main body 2 when the cover main body 2 is formed. Therefore, the lid body 2
The uneven surface 21 is also provided along the uneven surface 14 of the bushing 1.
The uneven surface 21 is fitted to the uneven surface 14 of the bushing 1 via the sealing layer 3 to prevent the bushing 1 from falling off the lid main body 2. The sealing layer 3 seals the gap between the uneven surface 14 of the bushing 1 and the uneven surface 21 of the lid main body 2. In a ratio of 3: 1 to 1: 3.
【００１３】次に極柱装着部を製造する方法について説
明する。まずポリエステル樹脂を芳香族炭化水素、塩素
化炭化水素、エステル類またはケトン類に溶かした５０
重量％の溶液と塩素化ポリプロピレンとを所定の割合で
混合して撹拌した混合液をブッシング１の凹凸面１４に
ハケで塗布した後に、該混合液を乾燥させてシーリング
層３を形成する。次に、このシーリング層３を形成した
ブッシング１をインサートとしてポリプロピレンを射出
して凹凸面２１を備えた蓋本体２を成形する。塩素化ポ
リプロピレンは電槽（ポリプロピレン）より融点が低い
のでポリプロピレンを射出すると塩素化ポリプロピレン
はポリプロピレンの熱で溶融して電槽と加熱圧着する。Next, a method of manufacturing the pole mounting portion will be described. First, a polyester resin was dissolved in an aromatic hydrocarbon, a chlorinated hydrocarbon, an ester or a ketone.
A mixed solution obtained by mixing and stirring a weight percent solution and chlorinated polypropylene at a predetermined ratio is applied to the uneven surface 14 of the bushing 1 with a brush, and then the mixed solution is dried to form the sealing layer 3. Next, polypropylene is injected using the bushing 1 on which the sealing layer 3 is formed as an insert to form the lid body 2 having the uneven surface 21. Since chlorinated polypropylene has a lower melting point than a battery case (polypropylene), when polypropylene is injected, the chlorinated polypropylene is melted by the heat of the polypropylene and heat-pressed to the battery case.
【００１４】尚、本実施例ではシーリング層３をブッシ
ング１と蓋本体２との間のほぼ全体に亘って形成してい
るが、ブッシングと蓋本体との間のシーリング性能を維
持できる範囲であれば、シーリング層をブッシングと蓋
本体の間に部分的に形成してもよい。In this embodiment, the sealing layer 3 is formed almost entirely between the bushing 1 and the lid main body 2. However, the sealing layer 3 is provided within a range where the sealing performance between the bushing and the lid main body can be maintained. For example, the sealing layer may be partially formed between the bushing and the lid body.
【００１５】本実施例の蓄電池のシール特性を調べるた
めに６種類の蓄電池用蓋部ａ〜ｆを製造した。蓋部ａ〜
ｃは本実施例の蓄電池の蓋部であり、各蓋部ａ〜ｃはそ
れぞれ塩素化ポリプロピレンとポリエステル樹脂とが重
量比で３：１、１：１、１：３の割合で混合された混合
物でシーリング層が形成されている。蓋部ｄは塩素化ポ
リプロピレンのみでシーリング層が形成されている比較
例の蓄電池の蓋部である。蓋部ｅはポリエステル樹脂の
みでシーリング層が形成されている比較例の電池の蓋部
である。蓋部ｆは二液硬化タイプのエポキシ樹脂からな
る接着剤でシーリング層が形成されている従来の電池の
蓋部である。そして各蓋部ａ〜ｆのシーリング層とブッ
シングとの接着強度及びシーリング層と蓋本体との接着
強度を測定した。図２は各蓋部ａ〜ｆのシーリング層と
ブッシングとの接着強度を示す図である。本図において
棒グラフの示す各値はシーリング層を形成した直後の初
期接着強度を示しており、棒グラフの斜線部分は４０℃
で４０wt％の硫酸溶液中に極柱装着部を一週間浸漬した
後の各蓋部の接着強度を示している。本図より、従来の
電池の蓋部ｆは、硫酸溶液中に浸漬すると接着強度が初
期接着強度に対して４分の１に低下するのに対して、本
実施例の電池の蓋部ａ〜ｃは初期接着力は従来の電池の
蓋部ｆにやや劣るものの、硫酸溶液中に浸漬しても接着
強度がほとんど低下しないのが判る。図３は各蓋部ａ〜
ｆのシーリング層と蓋本体との接着強度を示している。
本図よりポリエステル樹脂は単独では蓋本体（ポリプロ
ピレン）にはほとんど接着しないのに塩素化ポリプロピ
レンを混入することにより、蓋本体に対して強い接着性
を示すようになるのが判る。In order to examine the sealing characteristics of the storage battery of this embodiment, six types of storage battery lids a to f were manufactured. Lids a to
c is a lid of the storage battery of this embodiment, and each lid a to c is a mixture in which chlorinated polypropylene and polyester resin are mixed at a weight ratio of 3: 1, 1: 1, and 1: 3, respectively. To form a sealing layer. The lid d is a lid of a storage battery of a comparative example in which a sealing layer is formed only of chlorinated polypropylene. The lid part e is a lid part of the battery of the comparative example in which the sealing layer is formed only of the polyester resin. The lid part f is a lid part of a conventional battery in which a sealing layer is formed with an adhesive made of a two-component curing type epoxy resin. Then, the adhesive strength between the sealing layer of each of the lids a to f and the bushing and the adhesive strength between the sealing layer and the lid body were measured. FIG. 2 is a diagram showing the adhesive strength between the sealing layer of each of the lids a to f and the bushing. In this figure, each value shown in the bar graph indicates the initial adhesive strength immediately after forming the sealing layer, and the hatched portion of the bar graph is 40 ° C.
Shows the adhesive strength of each lid after the pole mounting part was immersed in a 40 wt% sulfuric acid solution for one week. According to this figure, the lid f of the battery according to the present example is different from the lid a of the battery according to the present example in that the adhesive strength of the conventional battery f decreases to 1/4 of the initial adhesive strength when immersed in a sulfuric acid solution. As for c, although the initial adhesive strength is slightly inferior to that of the conventional battery lid f, it can be seen that the adhesive strength hardly decreases even when immersed in a sulfuric acid solution. FIG.
The adhesive strength between the sealing layer f and the lid body is shown.
From this figure, it can be seen that the polyester resin alone hardly adheres to the lid body (polypropylene), but that the chlorinated polypropylene is mixed to show strong adhesiveness to the lid body.
【００１６】尚、上記実施例では、ポリプロピレン製の
電槽を用いる蓄電池のシーリング層を塩素化ポリプロピ
レンとポリエステル樹脂との混合物により形成したが、
シーリング層を塩素化ポリエチレン、塩素化ＥＶＡの少
なくとも１つと、アクリル樹脂、フェノール樹脂、ポリ
アミド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリウレタン樹脂の少な
くとも１つとの混合物により形成しても同様の効果を得
られる。In the above embodiment, the sealing layer of the storage battery using the battery case made of polypropylene is formed of a mixture of chlorinated polypropylene and polyester resin.
The same effect can be obtained even if the sealing layer is formed of a mixture of at least one of chlorinated polyethylene and chlorinated EVA and at least one of acrylic resin, phenol resin, polyamide resin, polyimide resin and polyurethane resin.
【００１７】[0017]
【発明の効果】請求項１の発明によれば、シーリング層
を塩素化ポリプロピレンとポリエステル樹脂との混合物
から構成するので、シーリング層と電槽との間の接着性
が高く、しかも、電解液（硫酸）がシーリング層に接触
してもシーリング層の接着性が低下することがない。そ
のためシーリング層のシーリング性能を高めることがで
き、漏液または気密不良の少ない電池を得ることができ
る。またこの混合物は放置してもゲル化するようなこと
がないので、混合した状態で保管することができ、シー
リング層を連続的に形成することができる。According to the first aspect of the present invention, since the sealing layer is made of a mixture of chlorinated polypropylene and polyester resin, the adhesion between the sealing layer and the battery case is high, and the electrolyte ( Even if sulfuric acid comes into contact with the sealing layer, the adhesiveness of the sealing layer does not decrease. Therefore, the sealing performance of the sealing layer can be improved, and a battery with less liquid leakage or poor airtightness can be obtained. In addition, since this mixture does not gel even if left as it is, it can be stored in a mixed state, and the sealing layer can be formed continuously.
【００１８】請求項２の発明によれば、塩素化ポリプロ
ピレンとポリエステル樹脂との重量比を３：１〜１：３
とするので、シーリング層が電解液に接触しても接着力
が低下することはなく、電槽（ポリプロピレン）と端子
部とを強固に接着することができる。According to the second aspect of the present invention, the weight ratio of the chlorinated polypropylene to the polyester resin is from 3: 1 to 1: 3.
Therefore, even if the sealing layer comes into contact with the electrolytic solution, the adhesive strength does not decrease, and the battery case (polypropylene) and the terminal portion can be firmly bonded.
【図１】 本実施例の蓄電池の極柱装着部の概略断面図
である。FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a pole mounting portion of a storage battery according to an embodiment.
【図２】 試験に用いた蓄電池のシーリング層とブッシ
ングとの接着強度を示す図である。FIG. 2 is a view showing an adhesive strength between a sealing layer and a bushing of a storage battery used in a test.
【図３】 試験に用いた蓄電池のシーリング層と電槽と
の接着強度を示す図である。FIG. 3 is a view showing an adhesive strength between a sealing layer of a storage battery and a battery case used in a test.
１ ブッシング ２ 蓋本体 ３ シーリング層 1 bushing 2 lid body 3 sealing layer
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01M 2/06 - 2/08 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) H01M 2/06-2/08
Claims (5)
され、前記電槽と前記端子部との間にシーリング層が形
成されてなる蓄電池において、前記シーリング層は塩素
化ポリプロピレンとポリエステル樹脂との混合物からな
ることを特徴とする蓄電池。1. A storage battery in which a terminal portion is buried in a battery case made of polypropylene and a sealing layer is formed between the battery case and the terminal portion, wherein the sealing layer is made of a chlorinated polypropylene and a polyester resin. A storage battery comprising a mixture.
ステル樹脂とは重量比で３：１〜１：３の割合で混合さ
れていることを特徴とする請求項１に記載の蓄電池。2. The storage battery according to claim 1, wherein the chlorinated polypropylene and the polyester resin are mixed at a weight ratio of 3: 1 to 1: 3.
前記電槽と前記端子部との間にシーリング層が形成され
てなる蓄電池において、前記シーリング層は、塩素化ポ
リエチレン、塩素化ＥＶＡ、塩素化ポリプロピンの少な
くとも１つと、ポリエステル系樹脂、アクリル樹脂、フ
ェノール樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリ
ウレタン樹脂の少なくとも１つとの混合物からなること
を特徴とする蓄電池。3. The terminal part is buried in a battery case made of resin,
In a storage battery having a sealing layer formed between the battery case and the terminal portion, the sealing layer includes at least one of chlorinated polyethylene, chlorinated EVA, and chlorinated polypropylene, a polyester resin, an acrylic resin, and phenol. A storage battery comprising a mixture of at least one of a resin, a polyamide resin, a polyimide resin, and a polyurethane resin.
炭化水素、エステル類及びケトン類に可溶な樹脂である
ことを特徴とする請求項３に記載の蓄電池。4. The storage battery according to claim 3, wherein each of the resins is a resin soluble in aromatic hydrocarbons, chlorinated hydrocarbons, esters and ketones.
ン、エチレン−酢酸ビニル共重合体のいずれかにより形
成されていることを特徴とする請求項３または４に記載
の蓄電池。5. The storage battery according to claim 3, wherein the battery case is formed of one of polypropyne, polyethylene, and ethylene-vinyl acetate copolymer.
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