JP5395596B2

JP5395596B2 - 密閉型二次電池

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Publication number: JP5395596B2
Application number: JP2009222160A
Authority: JP
Inventors: 真治浜田; 兼司福本; 大輔村松; 豊彦江藤; 恭栄三浦
Original assignee: Primearth EV Energy Co Ltd
Current assignee: Primearth EV Energy Co Ltd
Priority date: 2009-02-18
Filing date: 2009-09-28
Publication date: 2014-01-22
Anticipated expiration: 2029-09-28
Also published as: JP2010219023A; US8329335B2; US20100209769A1

Description

本発明は密閉型二次電池に関し、特にその材質に関する。

従来より、複数の単電池を含む電池モジュールが複数列置され、両端のエンドプレートで全体を一体に拘束した組電池が知られている。組電池は、電気自動車やハイブリッド自動車の電源として用いられる二次電池（ニッケル水素電池やリチウムイオン電池）である。組電池は、安全性の確保及び保守を容易化するために、電池内部で発生したガスを電池系外へ放出せず、補液を必要としない密閉型とされている。

図７に、特許文献１に開示された密閉型二次電池を構成する単電池４の斜視図を示す。セパレータを介して複数枚の正極板と負極板とを交互に配した電極板１１及びアルカリ電解液を合成樹脂製の角型の電槽１に収容し、電槽１の上部開口部に合成樹脂製の蓋１２が接着される。蓋１２は、幅広の側壁１３の外表面に電槽１のリブ５と同様にリブ１４を有し、蓋１２と電槽１とは加熱溶着により接着される。蓋１２には、正極端子１６、負極端子１７及び安全弁１８が固定される。安全弁１８の固定は、電槽１と同様に蓋１２と加熱溶着により接着される。負極端子１７には、その下端の垂下部に負極板のリード片１９を溶接により接続し、負極端子１７の上部は蓋１２に液密及び気密に固定される。そして、このような構成において、電槽１及び蓋１２を含む容器の合成樹脂をポリフェニレンエーテル樹脂とポリオレフィン樹脂を主体とするポリマーアロイとすることが記載されている。

特開平９−１２０８０１号公報

ポリマーアロイは、汎用のポリオレフィン樹脂に比べて曲げ弾性率等の機械的強度に優れており、このためクリープ変形により破損することがなく電池特性を向上させることが可能であるが、その一方で汎用のポリオレフィン樹脂と比較して高価であるため量産時にコスト的に不利となる問題がある。また、成型に際しても、炭化物の発生による異物不良割合が高い等、成型部品コストも高い問題がある。

本発明は、充分な機械的強度を有してクリープ変形を防止しつつ、製造コストを抑制できる密閉型二次電池を提供する。

本発明は、幅の狭い短側面と幅の広い長側面とを有する上面開口の直方体状の複数の電槽を、その短側面を共用して相互に一体的に連結してなる一体電槽と、前記一体電槽を一体的に閉鎖する蓋体とを有する電池容器を用いた密閉型二次電池であって、前記一体電槽及び蓋体をポリフェニレンエーテル樹脂とポリオレフィン樹脂を主体とするポリマーアロイで形成し、前記一体電槽の前記長側面に加熱溶着で接着された横蓋は、造核剤を添加したポリプロピレン系樹脂で形成するものであり、前記横蓋のポリプロピレン系樹脂は、２５０℃、９８Ｎ荷重条件下におけるメルトフローレートＭＦＲは０．４〜１．３ｇ／１０ｍｉｎであり、前記一体電槽であるポリマーアロイと同程度のＭＦＲを有することを特徴とする。

また、本発明は、幅の狭い短側面と幅の広い長側面とを有する上面開口の直方体状の複数の電槽を、その短側面を共用して相互に一体的に連結してなる一体電槽と、前記一体電槽を一体的に閉鎖する蓋体とを有し、前記一体電槽と前記蓋体とを加熱溶着してなる電池容器を用いた密閉型二次電池であって、前記一体電槽をポリフェニレンエーテル樹脂とポリオレフィン樹脂を主体とするポリマーアロイで形成し、前記蓋体を、造核剤を添加したポリプロピレン系樹脂で形成するものであり、前記蓋体のポリプロピレン系樹脂は、２５０℃、９８Ｎ荷重条件下におけるメルトフローレートＭＦＲは０．４〜１．３ｇ／１０ｍｉｎであり、前記一体電槽であるポリマーアロイと同程度のＭＦＲを有することを特徴とする。

本発明の１つの実施形態では、前記ポリプロピレン系樹脂の重量平均分子量Ｍｗが７０００００以上、重量平均分子量Ｍｗと数平均分子量Ｍｎとの比Ｍｗ／Ｍｎが４．８以上である。また、前記蓋体には、内部で発生したガスを外部に排出する安全弁が設けられ、前記安全弁を前記蓋体と同一のポリプロピレン系樹脂で形成してもよい。

本発明によれば、一体電槽をポリマーアロイで形成する一方で、蓋体あるいは横蓋の少なくともいずれかをポリプロピレン系樹脂で形成することで製造コストを抑制することができる。蓋体あるいは横蓋のポリプロピレン系樹脂は、高分子量化されることでそのメルトフローレートＭＦＲがポリマーアロイと同程度まで低下するので、加熱溶着が容易化される。本発明の密閉型二次電池は、一体電槽と蓋体、横蓋がいずれもポリマーアロイで形成される場合に用いられる加熱溶着工程と同一の工程で形成することが可能である。また、ポリマーアロイを用いた場合、炭化物の発生により黒点異物が生じ、これがクラックの原因となるが、蓋体または横蓋をポリプロピレン系樹脂で形成することで炭化物の発生を抑え、クラックの発生を抑制し、クラック発生不良を効果的に防止し得る。特に、通常、横蓋はクラックの発生による破損が多く生じる部分であるため、ポリプロピレン系樹脂を用いることによる効果は大きい。

実施形態の電池モジュールの斜視図である。図１の一部破断説明図である。図２のＡ−Ａ断面図である。組電池の分解斜視図である。加熱溶着工程の説明図である。実施形態の物性値を示す表図である。従来の単電池の斜視図である。

以下、図面に基づき本発明の実施形態について説明する。

図１に、本実施形態における合成樹脂製の電池容器を用いた電池容量（公称容量）６．５Ａｈのニッケル水素二次電池モジュール１１０の構成を示す。電池モジュール１１０は、幅の狭い短側面と幅の広い長側面とを有する上面開口の直方体状の複数（図では６個）の電槽１１１をその短側面を共用して相互に一体的に連結してなる一体電槽１１４にて構成され、かつ、各電槽１１１の上面開口は一体の蓋体１１３にて一体的に閉鎖されている。各電槽１１１内には多数の正極板と負極板をセパレータを介して積層してなる極板群が電解液と共に収納され、単電池が構成される。負極板は、水素吸蔵合金を負極板構成材として含む電極板であり、正極板は水酸化ニッケルを含む活物質を備える電極板である。また、セパレータは親水化処理された樹脂からなる不織布であり、電解液はＫＯＨを含むアルカリ水溶液である。各々の電池モジュール１１０は、図１に示されるように、互いに対向する２つの長側面１１０ａ、１１０ｂと、互いに対向する２つの短側面１１０ｅ、１１０ｆと、互いに対向する上面１１０ｃ、底面１１０ｄを有する略直方体形状をなす。長側面１１０ａ、１１０ｂには上下方向に延びるリブ１１７ａが突設されており、かつ、リブ間にはマトリックス状に比較的小さな円形状突起１１７ｂが突設されている。さらにリブの一部を横断するように横蓋１２２が設けられる。

電池モジュール１１０内の一列に列置された複数（図では６個）の単電池１１１は、一体電槽隔壁の上部で互いに直列接続される。さらに、横蓋１２２に位置する隔壁部において隔壁を介して各単電池が直列接続される。蓋体１１３には、各単電池から排出されたガスを外部に排出する安全弁１２０が設けられる。各単電池１１１を隔てる隔壁の蓋体側にはそれぞれ微小連通孔（例えば孔の最小断面積０．４ｍｍ²）が形成されており、いずれの単電池１１１からガスが発生した場合でも、連通孔及び安全弁１２０を通じて安全にガスを外部に排出できる。図２に、単電池１１１及び各単電池１１１を収容する収容部１１５を示す。各単電池１１１は、それぞれ収容部１１５ａ〜１１５ｆ内に収容される。各収容部１１５ａ〜１１５ｆは、それぞれ隔壁１１１ａで仕切られる。図３に、隔壁１１１ａの縦断面積（図２におけるＡ−Ａ断面）を示す。隔壁１１１ａは、自身の壁厚方向（図中、奥行き方向）に貫通する連通孔１１２をその上部（蓋体側隔壁部）に備えている。これにより、隔壁１１１を介して隣り合う収容部の上方にあるガスを相互に流通可能としている。なお、連通孔の大きさは、各単電池から発生する水素ガスは容易に移動できるが酸素ガスは移動が制限されるように微小孔が好ましい。

電池モジュール１１０の短側面１１０ｅ側にはモジュール外部に突出する外部負極端子１１６が設けられ、短側面１１０ｆ側にはモジュール外部に突出する外部正極端子１１８が設けられる。長側面１１０ａ、１１０ｂ、底面１１０ｄ、短側面１１０ｅ〜１１０ｆを含む一体電槽１１４と蓋体１１３、及び一体電槽１１４と横蓋１２２は、加熱溶着で接着される。

また、図４に組電池として組み付けた状態を示す。各電池モジュールは、図４に示されるように、２枚のエンドプレート（端板）１８０と４本の拘束ロッド１８５により全体的に拘束されて一体となる。一体電槽１１４の長側面１１０ａ、１１０ｂには上下方向に延びるリブ１１７ａ及びマトリクス状に配置された円形状突起１１７ｂを突設しているので、電池モジュール１１０の長側面を重ねるように並列配置することで隣接する電池モジュール１１０のリブ１１７ａ同士及び円形状突起１１７ｂ同士が当接し、リブ１１７ａや円形状突起１１７ｂのまわりに冷媒通路を形成することができる。また、組電池は、アッパーケース１６０とロアーケース１７０により保持される。アッパーケース１６０とロアーケース１７０とは、ボルト１７３とナット１７５で固定される。

図５に、蓋体１１３を一体電槽１１４に加熱溶着する工程の一例を示す。蓋体側隔壁部と一体電槽側隔壁部とを接合する様子である。図５（ａ）、（ｃ）、（ｅ）、（ｇ）の順に加熱溶着の工程が進む。図５（ｂ）、（ｄ）、（ｆ）、（ｈ）はそれぞれ図５（ａ）、（ｃ）、（ｅ）、（ｇ）の断面図である。まず、蓋体１１３及び一体電槽１１４を位置合わせして所望の位置に配置する。そして、蓋体１１３と一体電槽１１４との間に所定温度Ｔ℃（１８０℃〜３００℃）の熱板２００を配置し、所定時間ｔ１秒（例えば３０秒）だけ蓋体１１３と一体電槽１１４を加熱することで、蓋体１１３及び一体電槽１１４をそれぞれ所定量αｍｍだけ溶融する。次に、溶融した状態で蓋体１１３を一体電槽１１４に対して所定量βｍｍだけ押し込んで嵌合し、所定時間ｔ２だけ嵌合状態を維持して溶着する。

このように加熱溶着で蓋体１１３と一体電槽１１４とを接着する際には、同一熱板２００を用いて蓋体１１３と一体電槽１１４とを同一量αｍｍだけ溶融するので、蓋体１１３と一体電槽１１４とは熱的物性値がほぼ同一であることが要求される。蓋体１１３と一体電槽１１４をともに従来技術のようにポリフェニレンエーテル樹脂とポリオレフィン樹脂を主体とするポリマーアロイとすることで熱的物性値の同一性を確保することはできるものの、高コストとなってしまう。

そこで、本実施形態では、電池モジュール１１０のうち、耐圧性能が特に要求される部位、具体的には一体電槽１１４についてはポリフェニレンエーテル樹脂を２０〜８０重量％含有するポリオレフィン樹脂とのポリマーアロイ、例えばポリフェニレンエーテル（ＰＰＥ）とポリプロピレン（ＰＰ）のポリマーアロイで形成するとともに、蓋体１１３や横蓋１２２、安全弁１２０については、ポリマーアロイではなく安価なポリプロピレン系樹脂を用いて形成する。蓋体１１３や横蓋１２２等をポリプロピレン系樹脂で形成することで、電池モジュール１１０全体のコストを下げることができる。一方、ポリプロピレン系樹脂とポリマーアロイでは一般に熱的物性値が異なるから、そのままでは蓋体１１３や横蓋１２２と一体電槽１１４とを加熱溶着することは困難であり、蓋体１１３や横蓋１２２と一体電槽１１４が同一合成樹脂で形成される場合の工程をそのまま用いて加熱溶着することも困難である。特に、図３や図５から分かるように、蓋体１１３には連通孔１１２が形成されており、蓋体１１３溶融時に蓋体１１３の下端が溶融して溶融部が蓋体１１３の内側に流動し、この溶融部が連通孔１１２を塞がないように蓋体１１３の流動性を抑制する必要がある。

このため、本実施形態では、蓋体１１３や横蓋１２２、安全弁１２０を形成するポリプロピレン系樹脂を高分子量化するとともに造核剤を添加することで、熱的物性値を一体電槽１１４の形成材料であるポリマーアロイにできるだけ近づけるようにしている。すなわち、ポリプロピレン系樹脂に造核剤を添加することで核促進を促し、曲げ強度や引張強度を増大させる。また、ポリプロピレン系樹脂を高分子量化することで流動性を低下（粘性を増加）させる。高分子材料に造核剤を添加した場合の作用効果は必ずしも確立されているわけではないが、一般に、造核剤を添加することで核生成が促進され、核の数が増加し、球晶が微細化されて球晶間をつなぐ分子鎖が増加するので機械的強度が増大すると考えられる。高分子量化に関しては、汎用ポリプロピレン樹脂（ＰＰ）の重量平均分子量Ｍｗは３４００００、重量平均分子量Ｍｗと数平均分子量Ｍｎとの比Ｍｗ／Ｍｎは３．３であるのに対し、本実施形態のポリプロピレン系樹脂の重量平均分子量Ｍｗは７４８４００、重量平均分子量Ｍｗと数平均分子量Ｍｎとの比Ｍｗ／Ｍｎは５．０である。重量平均分子量Ｍｗ及び数平均分子量Ｍｎは、いずれもゲルパーミエーションクロマトグラフ法により測定したものである。

図６に、汎用ポリプロピレン樹脂（汎用ＰＰ）、ポリマーアロイ（ＰＰ＋ＰＰＥ）、本実施形態のポリプロピレン系樹脂（実施形態）のテストピースにおける熱的物性値を比較して示す。荷重たわみ温度（０．４５ＭＰａ）は汎用ＰＰが１１５℃、ポリマーアロイが１３４℃であるのに対し、実施形態は１３０℃であり、ポリマーアロイに近い値が得られる。結晶化温度は汎用ＰＰが１２０℃、ポリマーアロイが１２８℃であるのに対し、実施形態は１２４℃であり、ポリマーアロイに近い値が得られる。融解温度は汎用ＰＰが１６０℃、ポリマーアロイが１６７℃であるのに対し、実施形態は１６５℃であり、ポリマーアロイに近い値が得られる。ＭＦＲ（メルトフローレート）は流動性の物性値であり、２５０℃９８Ｎで測定した値であるが、汎用ＰＰが３０〜４０ｇ／１０ｍｉｎ、ポリマーアロイが０．４５ｇ／１０ｍｉｎであるのに対し、実施形態は０．６ｇ／１０ｍｉｎであり、ポリマーアロイに近い値が得られる。また、図６には、テストピースと同じ材料を用いて成形した蓋体１１３と、ポリマーアロイ（ＰＰ＋ＰＰＥ）を用いて成形した一体電槽とを加熱溶着した時、隔壁に設けられた連通孔１１２の寸法（孔の最小断面積０．４ｍｍ²）、形状が加熱溶着時に保持されるか否かの結果も併せて示す。汎用ＰＰではＭＦＲ（メルトフローレート）が相対的に大きく連通孔１１２の寸法形状を保持できないが、実施形態ではポリマーアロイとほぼ同程度のＭＦＲが得られているため連通孔１１２の寸法、形状を保持できる。

このように、ポリプロピレン系樹脂に造核剤を添加して機械的強度を増大するとともに、ポリプロピレン系樹脂を高分子量化してＭＦＲ（メルトフローレート）を低下させてポリマーアロイの熱的物性値にほぼ一致させることで、蓋体１１３にポリプロピレン系樹脂、一体電槽１１４にポリマーアロイを用いても、隔壁の蓋体側に設けた微小連通孔を所定寸法に保持した状態で蓋体１１３と一体電槽１１４とを確実に加熱溶着することができる。また、蓋体１１３や横蓋１２２にポリマーアロイの熱的物性値にほぼ一致させたポリプロピレン系樹脂を用いることで、蓋体１１３、横蓋１２２、一体電槽１１４を含む全ての部材をポリマーアロイで形成する場合に用いられる加熱溶着工程をそのまま用いることが可能となり、製造コストを抑制することができる。加えて、ポリマーアロイでは、形成に際して炭化物の発生による異物不良割合が比較的高い。具体的には、炭化物の発生により黒点異物が生じ、これがクラックの原因となる。蓋体１１３及び横蓋１２２をポリプロピレン系樹脂で形成することで炭化物の発生を抑えられ、それにより蓋体１１３及び横蓋１２２へのクラック発生を抑制し、クラック発生不良を効果的に防止し得る。特に、横蓋１２２にポリプロピレン系樹脂を用いてクラックの発生を抑えることは、他の部分にポリプロピレン系樹脂を用いるよりも効果的である。その理由は、電池内部のガスの発生により電池モジュール１１０が膨張した場合、面積の大きい長側面に多くの圧力がかかり、さらに、加熱溶着により横蓋１２２の強度が低下しているため、横蓋１２２のクラックの発生による破損が他の部分よりも多く生じるからである。加えて、図４に示すように、組電池として組み付けた状態では各電池モジュール１１０の長側面同士が隣接しているため、横蓋１２２に対して物理的な補強を行うことが困難であることも、横蓋１２２にポリプロピレン系樹脂を用いることが効果的な理由の一つである。

本実施形態では、ポリプロピレン系樹脂を高分子量化することでＭＦＲを低下させているが、本願出願人は、種々のポリプロピレン系樹脂のテストピースサンプルについてＭｗ、Ｍｗ／Ｍｎ、曲げ弾性率（２３℃）、曲げ強度（２３℃）、引張破断伸び、ＭＦＲを測定したところ、以下の結果を得ている。

比較例１：汎用プロピレン単独重合体
Ｍｗ＝３４００００，Ｍｗ／Ｍｎ＝３．３，曲げ弾性率＝１８００ＭＰａ，曲げ強度＝５２ＭＰａ，引張破断伸び＝２０，ＭＦＲ＝３０ｇ／１０ｍｉｎ

比較例２：プロピレン単独重合体
Ｍｗ＝６１００００，Ｍｗ／Ｍｎ＝４．０，曲げ弾性率＝２０３０ＭＰａ，曲げ強度＝５９ＭＰａ，引張破断伸び＝１１，ＭＦＲ＝２．０ｇ／１０ｍｉｎ

サンプル１：プロピレン単独重合体
Ｍｗ＝７０００００，Ｍｗ／Ｍｎ＝４．８，曲げ弾性率＝２０２０ＭＰａ，曲げ強度＝５８ＭＰａ，引張破断伸び＝９０，ＭＦＲ＝１．０ｇ／１０ｍｉｎ

サンプル２：プロピレン−エチレンブロック共重合体
Ｍｗ＝７４８４００，Ｍｗ／Ｍｎ＝５．０、曲げ弾性率＝１８００ＭＰａ，曲げ強度＝５３ＭＰａ，引張破断伸び＝８０，ＭＦＲ＝０．６ｇ／１０ｍｉｎ

なお、比較例１は汎用ポリプロピレンであり、比較例２及びサンプル１は、ポリプロピレンでありプロピレン単独重合体を用いたものである。サンプル２は、プロピレン−エチレンブロック共重合体であり、プロピレン単独重合体とプロピレン−エチレンランダム共重合体とからなるプロピレン−エチレン共重合体を用いたものである。サンプル２のプロピレン−エチレンブロック共重合体に対するプロピレン−エチレンランダム共重合体部分の重量割合は２０重量％、エチレン−プロピレンランダム共重合体におけるエチレン含有は１重量％である。なお、比較例１が図６の汎用ＰＰに、サンプル２が図６の実施形態に対応する。連通孔保持性を見ると、比較例２は比較例１と同様に連通孔１１２の寸法、形状を維持できない。サンプル１のＭＦＲは、サンプル２に比べやや大きい値であるが、連通孔保持性は良好であり、隔壁の蓋体側に設けた微小連通孔１１２を所定寸法に保持した状態で蓋体１１３と一体電槽１１４とを加熱溶着することができる。

また、荷重たわみ温度は、ＡＳＴＭＤ６４８に準拠し、０．４５ＭＰａの荷重下でのたわみ温度を測定したものである。引張破断伸びは、ＡＳＴＭＤ６３８に準拠し、破断に至るまでの伸びの割合（％）を測定したものである。結晶化温度及び融解温度は、ＪＩＳＫ７１２１に準拠し、ＤＳＣ（示差走査熱量計）にて測定したものである。ＭＦＲは、ＡＳＴＭＤ１２３８に準拠し、２５０℃、９８Ｎ荷重で測定したものである。比較例２及びサンプル１，２にはいずれも造核剤としてリン酸２，２’−メチレンビス（４，６−ジ−ｔ−ブチルフェニル）ナトリウムを添加している。以上より、ポリマーアロイに近いＭＦＲ、具体的には２３０℃９８Ｎ荷重条件化でＭＦＲ＝０．４〜１．３ｇ／１０ｍｉｎ（より好ましくは０．４５〜１．０ｇ／１０ｍｉｎ）、すなわち加熱溶着工程において連通孔１１２の寸法、形状を保持するために必要なＭＦＲを得るには、一般に、重量平均分子量Ｍｗが７０００００以上、Ｍｗ／Ｍｎが４．８以上であることが望ましい。なお、重量平均分子量Ｍｗが過大である場合には、ＭＦＲが低くなり過ぎて射出成形性が低下するおそれがあるので、重量平均分子量Ｍｗの上限については成形性の観点及びポリマーアロイのＭＦＲとの同一性維持の観点から決定するのが望ましく、例えば１００００００とすることができる。

本実施形態におけるポリプロピレン系樹脂としては、ポリプロピレン単独重合体、プロピレンーエチレンランダム共重合体、プロピレン単独重合体とプロピレン−エチレンランダム共重合体とからなるブロック共重合体等を用いることができ、公知の重合触媒を用いて製造することができる。重合触媒としては、例えばチーグラー触媒やメタセロン触媒があり、重合方法としてはスラリー重合や気相重合がある。重合時間を調整することで高分子量化できる。また、本実施形態における造核剤としては、例えば、ナトリウム２，２'−メチレンビス（４，６−ジ−ｔ−ブチルフェニル）ホスフェート、［リン酸−２，２'−メチレンビス（４，６−ジ−ｔ−ブチルフェニル）］ジヒドロオキシアルミニウム、ビス［リン酸−２，２'−メチレンビス（４，６−ジ−ｔ−ブチルフェニル）］ヒドロオキシアルミニウム、トリス［リン酸 −２，２'−メチレンビス（４，６−ジ−ｔ−ブチルフェニル）］アルミニウム、ナトリウムビス（４−ｔ−ブチルフェニル）ホスフェート、安息香酸ナトリウムやｐ−ｔ−ブチル安息香酸アルミニウム等の安息香酸金属塩、１，３：２，４− ビス（ｏ−ベンジリデン）ソルビトール、１，３：２，４−ビス（ｏ−メチルベンジリデン）ソルビトール、１，３：２，４−ビス（ｏ−エチルベンジリデン）ソルビトール、１，３−ｏ−３，４−ジメチルベンジリデン−２，４−ｏ−ベンジリデンソルビトール、１，３−ｏ−ベンジリデン−２，４−ｏ−３，４−ジメチルベンジリデンソルビトール、１，３：２，４−ビス（ｏ−３，４−ジメチルベンジリデン）ソルビトール、１，３−ｏ−ｐ−クロロベンジリデン −２，４−ｏ−３，４−ジメチルベンジリデンソルビトール、１，３−ｏ−３，４−ジメチルベンジリデン−２，４−ｏ−ｐ−クロロベンジリデンソルビトール、１，３：２，４−ビス（ｏ−ｐ−クロロベンジリデン）ソルビトールおよびそれらの混合物、ロジン系のアルカリ金属塩またはアルカリ土類金属塩、具体的にはロジンのリチウム塩、ナトリウム塩、カリウム塩、カルシウム塩、マグネシウム塩、アルミニウム塩などの化合物を用いることができる。さらに、ポリオレフィン樹脂に造核剤を添加する方法としては、ポリオレフィン樹脂に造核剤を混合して混練すればよい。混練に用いる装置としては、一軸押出機、二軸押出機、バンバリーミキサー、熱ロール等が挙げられる。混練の温度は、通常、１７０〜３００℃であり、時間は、通常、１〜２０分である。また、本実施形態における蓋体１１３や一体電槽１１４は、ともに射出成形で形成することができる。

本実施形態では、蓋体１１３、安全弁１２０、横蓋１２２をポリプロピレン系樹脂、一体電槽１１４をポリマーアロイで形成しているが、蓋体１１３のみ、横蓋１２２のみ、蓋体１１３と安全弁１２０のみ、蓋体１１３と横蓋１２２のみをポリプロピレン系樹脂で形成してもよい。既述したように、ポリマーアロイでは、成型に際して炭化物の発生による異物不良割合が比較的高い。具体的には、炭化物の発生により黒点異物が生じ、これがクラックの原因となる。蓋体１１３又は横蓋１２２をポリプロピレン系樹脂で形成することでクラックの発生を抑制し、製造コストの抑制に加え、蓋体１１３又は横蓋１２２部分におけるクラック発生不良を効果的に防止し得る。特に、通常、横蓋１２２はクラックの発生による破損が多く生じる部分である。加えて、図４で示すように、組電池として組み付けた状態では、各電池モジュールが密接しているため物理的な補強を行うことが困難である。横蓋１２２はこのような特性を有するため、横蓋１２２にポリプロピレン系樹脂を用いてクラック発生を抑制することは、他の部分にポリプロピレン系樹脂を用いるよりも効果的である。

１１０電池モジュール、１１２連通孔、１１３蓋体、１１４一体電槽、１２０安全弁、１２２横蓋。

Claims

幅の狭い短側面と幅の広い長側面とを有する上面開口の直方体状の複数の電槽を、その短側面を共用して相互に一体的に連結してなる一体電槽と、前記一体電槽を一体的に閉鎖する蓋体とを有する電池容器を用いた密閉型二次電池であって、
前記一体電槽及び蓋体をポリフェニレンエーテル樹脂とポリオレフィン樹脂を主体とするポリマーアロイで形成し、
前記一体電槽の前記長側面に加熱溶着で接着された横蓋は、造核剤を添加したポリプロピレン系樹脂で形成する
ものであり、
前記横蓋のポリプロピレン系樹脂は、
２５０℃、９８Ｎ荷重条件下におけるメルトフローレートＭＦＲは０．４〜１．３ｇ／１０ｍｉｎであり、前記一体電槽であるポリマーアロイと同程度のＭＦＲを有する
ことを特徴とする密閉型二次電池。
幅の狭い短側面と幅の広い長側面とを有する上面開口の直方体状の複数の電槽を、その短側面を共用して相互に一体的に連結してなる一体電槽と、前記一体電槽を一体的に閉鎖する蓋体とを有し、前記一体電槽と前記蓋体とを加熱溶着してなる電池容器を用いた密閉型二次電池であって、
前記一体電槽をポリフェニレンエーテル樹脂とポリオレフィン樹脂を主体とするポリマーアロイで形成し、
前記蓋体を、造核剤を添加したポリプロピレン系樹脂で形成するものであり、
前記蓋体のポリプロピレン系樹脂は、
２５０℃、９８Ｎ荷重条件下におけるメルトフローレートＭＦＲは０．４〜１．３ｇ／１０ｍｉｎであり、前記一体電槽であるポリマーアロイと同程度のＭＦＲを有する
ことを特徴とする密閉型二次電池。
請求項１，２のいずれかに記載の密閉型二次電池において、
前記ポリプロピレン系樹脂は、
重量平均分子量Ｍｗが７０００００以上、重量平均分子量と数平均分子量Ｍｎとの比Ｍｗ／Ｍｎが４．８以上である
ことを特徴とする密閉型二次電池。
請求項２記載の密閉型二次電池において、
前記蓋体には、内部で発生したガスを外部に排出する安全弁が設けられ、
前記安全弁を前記蓋体と同一のポリプロピレン系樹脂で形成する
ことを特徴とする密閉型二次電池。