JPH01124953A - アルカリ蓄電池 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は酸化銀電池、水銀電池、アルカリマンガン電池
などのアルカリ１次電池およびニッケルーカドミウム電
池、ニッケルー亜鉛電池、ニッケルー鉄電池などのアル
カリニ次電池に関するものである。特に負極端子の封止
部で起こる電解液の漏液現象を抑制したアルカリ電池を
提供するものである。

従来の技術とその問題点 従来アルカリ電池の封止には一般的に次の方法が用いら
れている。すなわち絶縁ガスケットと封止剤を用いると
ともに、機械的なかしめを行って電解液の漏液防止をは
かっている。しかしこの方法では負極缶側からの漏液は
充分に抑えることができなかった。またアルカリニ次電
池は長期間使用される事が多いことや、１０Ａ　ｈ以上
の大容量を有する角形電池ではその構造により機械的に
かしめが行いにく、電解液の漏液が発生しやすかった。

そのため漏液による周辺１ｍ器の腐食など深刻な問題が
生じていた。

このため封止剤や絶縁ガスケット、さらには封止構造に
も種々検討がなされた結果、電解液の漏液は幾分改善さ
れるに至ったが、まだ充分であるとはいえない。

以上のことからアルカリ電解液の漏液に対して効果的な
抑制方法が求められていた。

問題点を解決するための手段 本発明はアルカリ電池の負極端子部における金属と金属
の問、あるいは金属と構成樹脂の間に封止剤を介在させ
て接合するに際し、封止剤中に有機チタネートが含まれ
ていることを特徴とするものである。

負極端子部におけるアルカリ電解液の漏液を抑制する一
つの方法として、負極端子に対する封止剤の接着性を向
上させるために、接着促進剤や架橋剤と呼ばれる各種の
添加剤の効果について調べた結果、添加剤として有機チ
タネートを封止剤に加えた場合に、アルカリ電解液の漏
液を抑止する顕署な効果が認められた。有機チタネート
が漏液を抑止する理由は定かではないが、有機チタネー
トの分子量や側鎖の構造による効果の差異が認められず
、また有機系の各種封止剤に対し効果を有する点からす
ると、炭素原子を骨格とする側鎖をもったチタニウム化
合物であること、が重要な意味を持っているものと考え
られる。

実施例 以下本発明を実施例を用いて説明する。なお、以下に示
す実施例は本発明の好適な例にすぎず、なんら本発明の
技術的範囲を限定するものではない。

［実施例１］ ［電池Ａ］　（従来例） 水酸化ニッケル正極板とカドミウム負極板を用いた公称
容Ｉ！１１０Ａ　ｈの角型のニッケルーカドミウム電池
を製作した。電池の構造および負極端子部の封止構造は
各々第１図、第２図に、示した通りである。封止剤とし
ては日本チバガイギー社製の二液系エポキシ接着剤商品
名アラルダイトＸ　Ｎ　−１２３５ＡおよびＸ　Ｎ　−
１２３５１３を用いた。電解液は比重１．２５０．（２
０℃）のＫＯＨ水溶液を用いた。この電池を電池Ａとす
る。

［電池ＢＥ　　（本発明実施例） 電池へで負極端子部の封止剤として用いた二液系エポキ
シ接着剤に有機チタネートとしてテトラ−１ｓｏ−プロ
ポキシチタンＴＩ　（０−ｉｓｏ　Ｃ３Ｈ７）。

（日本曹達製有機チタネート商品名Ａ−１）を添加した
以外は全て電池Ａと同様にして製作した。

［Ｎ池Ｃ１（本発明実施例） 有機チタネートとしてテトラブトキシチタンＴＩ（ＯＣ
４Ｈ９）４　　　（日本曹達製有機チタネート商品名Ｂ
、−１）を用いた以外は全て電池Ｂと同様にして製作し
た。

［電池０１　（本発明実施例） 有機チタネートとしてテトラキス（２−エチルヘキソキ
シ）チタンＴｌ　（ＯＣＨ２ＣＨ（Ｃ２Ｈ５）Ｃ４Ｈｓ
　）４　　　（日本四速製有機チタネート商品名ＴＯＴ
）を用いた以外は全て電池Ｂと同様にして製作した。

［１ｉ１池Ｅ］　（本発明実施例） 有機チタネートとしてテトラステアロキシチタンＴＩ　
（０−ＣＨり１１３ｓ）　ａ　　　（日本曹達製有機チ
タネート商品名ＴＳＴ）を用いた以外は全て電池Ｂと同
様にして製作した。

［電池Ｆｌ　（本発明実施例） 有機チタネートとしてジー１ｓｏ−プロポキシ・ビス（
アセチルアセトナト）チタンＴＩ（０−ｉｓ。

Ｇ３　Ｈ７＞　２　　（ＱＣ（ＣＨ３）ＣＨＣＯＣＨ３
）。

（日本曹達製有機チタネート商品名ＴＡＡ）を用いた以
外は全て電池Ｂと同様にして製作した。

［？！！池Ｇ］　　（本発明実施例） 有機チタネートとしてジ・プトシキ・ビス（トリエタノ
ールアミナト）チタンＴＩ　（０−Ｃ４８９）Ｚ（ＯＣ
２ＨｚＮ（Ｃ２Ｈａ　０Ｈ）２　）２　　　（日本曹達
製有機チタネート商品名ＴＡＴ）を用いた以外は全て電
池Ｂと同様にして製作した。

［？！ｉ池Ｈ１（本発明実施例） 有機チタネートとしてジヒドロキシ・ビス（ラクタト）
チタンＴＩ　（ＯＨ）２　　（ＯＣＨ（ＣＨ３）Ｃ００
Ｈ）２　　　（日本曹達製有機チタネート商品名ＴＬＡ
）を用いた以外は全て電池Ｂと同様にして製作した。

［１！池１１（本発明実施例） 有機チタネートとしてチタニウム−ｒｓｏ−プロボキシ
オクチレングリコレート　（日本曹達製有機チタネート
商品名ＴＯＧ）を用いた以外は全て電池Ｂと同様にして
製作した。

［電池Ｊｌ　　（本発明実施例） 有機チタネートとして１ｓｏ−プロポキシチタントリー
ステアレートＴｉ　（０−ｉｓｏ　Ｃ３Ｈ７）　　（Ｏ
ＣＯＣ＋７Ｈｊ５）ａ　　　（日本曹達製有機チタネー
ト商品名ＴＴＳ）を用いた以外は全て電池Ｂと同様にし
て製作した。

［？Ｉ池Ｋ］　　（本発明実施例） 有機チタネートとしてＨ７Ｃａ　ｉｓｏ　−０ｆＴｌ＜
０−ｉｓｏ　０３　Ｈ７）２−Ｏｆ、Ｉ）ｉｓｏ　Ｃ３
Ｈ７（日本曹達製有機チタネート商品名Ａ−１０）を用
いた以外は全て電池Ｂと同様にして製作した。

［Ｎ池Ｌｌ　（本発明実施例） 有機チタネートとしてＨｓ　Ｃ４−０（Ｔｌ　（０−Ｃ
４Ｈｓ　）２−０＋７０４　Ｈｓ　　　（日本６達製有
機チタネート商品名Ｂ−７）を用いた以外は全て電池Ｂ
と同様にして製作した。

〔電池Ｍ］　（本発明実施例） 有機チタネートとしＴＨｓ　Ｃａ　　ＯｆＴｌ　（ＱＣ
ＯＣ＋ｑＨｓ５　）　　　（ＯＣ４Ｈｓ　　　）　　−
０す　４　　　Ｃａ　　　Ｈｓ（日本曹達製有機チタネ
ート商品名ＴＢＳＴＡ−４００）を用いた以外は全て電
池Ｂと同様にして製作した。

［試験１］ 電池Ａ〜Ｍ各２０セルを温度５０℃相対湿度９０％の雰
囲気のもとで２０時間率の通電電流で２０００時間充電
したのち負極端子の封口部の目視観察とＰＨの測定によ
り漏液の判定を行った。その結果を第１表に示す。なお
、本試験においては電池Ｂ−Ｍにおける有機チタネ−ト
の配合量は封止剤の不揮発分１ｆｕｆｌに対し２％とし
た。

第１表より有機チタネートを添加した封止剤を用いるこ
とによって、電解液の漏液を抑制できることがわかる。

［試験２］ 次に有機チタネートの添加屋による効果の差異ついては
以下の方法で調べた。

前記の電池Ｃ、Ｅ　　、Ｊ　　、Ｍについて有機チタネ
ートの配合間を変えて漏液率を調べた。試験方法は試験
１と同じであり電池は各２０セル用いた。結果は第２表
に示したとうりである。

第２表　漏液率（％） 試験結果より封止剤の重量に対する有機チタネートの配
合量が０．４％以上７％以下である場合に電解液の漏液
を抑制する効果が大きいことがゎがる。

［実施例２］ ［Ｎ池Ａ′　］　（従来例） 第３図に記載した公称容１１００１Ａ　ｈのボタン型電
池を製作した。正・負極板は実施例１で用いたものと同
じものを用いた。アスファルトピッチ系の封止剤として
は日本石油製、甲プＯンアスファルトと石油樹脂を混合
したものを用い、ガスケットとしてはナイロン製のもの
を用いた。

［電池Ｂ′〜電池Ｍ′］　（本発明実施例）電池Δ′で
負極端子部の封着剤として用いたアスファルトピッチ系
到着剤に、それぞれ実施例１で製作した電池Ｂ−Ｍに添
加したのと同じ有機チタネートを添加した以外は全て電
池Ａ′と同様にして製作した。これらのボタン型電池を
それぞれ電池Ｂ’　　、Ｃ’　　、Ｄ’　　、Ｅ’　　
、Ｆ’　　、Ｆ’　　、Ｇ’、トビ　、１’　　、Ｊ’
　　、に’　　、Ｌ’　　、Ｍ’　　とする。

［試験３］ 電池Ａ′〜Ｍ′各２０セルを温度５０℃相対湿度９０％
の雰囲気のもとで２０時間率の通電電流で２０００時間
充電したのち負極端子の封口部の目視観察とＰＨの測定
により漏液の判定を行った。その結果を第３表に示す。

なお、本試験においては電池Ｂ′〜Ｍ′における有機チ
タネートの配合量は封止剤の不揮発分量ｍに対し２％と
した。

本試験の結果からも第１表に示した試験１の場合と同様
に、有機チタネートの添加効果が明らかである。

［試験４］ 次に有機チタネートの添加量による効果の差異について
は以下の方法で調べた。

前記の電池Ｄ’　　、Ｇ’　　、１’　　、に’につい
て有機チタネートの配合量を変えて漏液率を調べた。

試験方法は試験３と同じであり電池は各２０セル用いた
。結果は第４表に示したとうりである。

第４表　漏液率（％） 本試験の結果からも試験２の場合と同様に封止剤の’１
２ｆｆｌに対する有機チタネートの配合量が０．４％以
上７％以下である場合に電解液の漏液を抑制する効果が
大きいことがわかる。

なお、実施例では封止剤としてエポキシ系およびアスフ
ァルトピッチ系封止剤を用いたが、アクリル系（大日本
インキ社製、商品名アクリディック）、ポリアミド系（
日本ゼネラルミルズ社製。

商品名パーサミド）を用いて試験を行った場合にも実施
例と同様の効果が確認された。

また、実施例１では角型電池にエポキシ系の封止剤を、
実施例２ではボタン型電池にアスファルトピッチ系の封
止剤を用いているが、このことは封止剤の種類と電池形
状の組合せについて制限をするものではない。

発明の効果 以上のように本発明によれば有機チタネートを封止剤に
添加することによって負極端子部におけるアルカリ電解
液の漏液を抑制した電池を製作することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の１実施例であるニッケルーカドミウム
電池の半断面図、第２図は第１図における負極集電部の
要部拡大図である。 １・・・負極集電体、　２・・・正極集電体３・・・安
全弁、　４・・・電槽 ５・・・カドミウム負極板、　６・・・セパレータ−７
・・・水酸化ニッケル正極板 ８・・・パツキン（座金）、９・・・封止剤１０・・・
ガスケット、１１・・・スプリング寿　１　図 Ｆ　−−−−一番幡糸舘体 ４−−−−−［榴 第　　’＞ｆｆｉ ？　−−−・對立剤 ｌθ　−−−・ｄスケフト 手続補正書（旗） 昭和６３年３月１日

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）有機チタネートと封止剤の混合物によつて負極端
   子部を封止したことを特徴とするアルカリ電池。
2. （２）有機チタネートが以下に示す３種の物質のいずれ
   かであることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
   アルカリ電池。 ［１］Ｔｉ（Ｏ−Ｒ）＿４＿−＿ｍ（Ｏ−Ｒ′）＿ｍ［
   ２］Ｔｉ（ＯＨ）＿２（Ｏ−Ｒ′）＿２ ［３］▲数式、化学式、表等があります▼ ここでＲ：−Ｃ＿３Ｈ＿７、−Ｃ＿４Ｈ＿９、−ＣＨ＿
   ２ＣＨ（Ｃ＿２Ｈ＿５）Ｃ＿４Ｈ＿９、−Ｃ＿１＿７Ｈ
   ＿３＿５ Ｒ′：−Ｃ（ＣＨ＿３）ＣＨＣＯＣＨ＿３、−ＣＯＣ＿
   １＿７Ｈ＿３＿５、−Ｃ＿１＿７Ｈ＿３＿５−ＣＨ（Ｃ
   Ｈ＿３）ＣＯＯＨ、 −ＯＣ＿２Ｈ＿４Ｎ（Ｃ＿２Ｈ＿４ＯＨ） ｍ：０、１、２、３ ｍ′：０、１ ｎ：２、４、７、１０ のいずれかである。
3. （３）封止剤の主成分がアスファルトピッチ系、ポリア
   ミド系、エポキシ系、アクリル系のいずれかであること
   を特徴とする特許請求の範囲第１項および第２項記載の
   アルカリ電池。
4. （４）有機チタネートの量が前記液状封止剤中の不揮発
   分重量に対し０．４％以上７％以下であることを特徴と
   する特許請求の範囲第１項、第２項および第３項記載の
   アルカリ電池。