JPH05159765A - 電池用電解液漏れ防止膜 - Google Patents
電池用電解液漏れ防止膜Info
- Publication number
- JPH05159765A JPH05159765A JP3320538A JP32053891A JPH05159765A JP H05159765 A JPH05159765 A JP H05159765A JP 3320538 A JP3320538 A JP 3320538A JP 32053891 A JP32053891 A JP 32053891A JP H05159765 A JPH05159765 A JP H05159765A
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- electrolyte
- gas
- porous film
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Abstract
(57)【要約】
【目的】 Ｎｉ−Ｃｄ電池やリチウム電池等内で発生す
るガスを抜く必要があり、安全弁を設けているが、電解
液の漏れを完全には防止できないので、ガス抜きと同時
に液漏れ防止を可能にすること。 【構成】 ガス抜きと液漏れ防止用にフッ素樹脂多孔質
膜（好ましくは延伸ポリテトラフルオロエチレン多孔質
膜）を用いる。
るガスを抜く必要があり、安全弁を設けているが、電解
液の漏れを完全には防止できないので、ガス抜きと同時
に液漏れ防止を可能にすること。 【構成】 ガス抜きと液漏れ防止用にフッ素樹脂多孔質
膜（好ましくは延伸ポリテトラフルオロエチレン多孔質
膜）を用いる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はガス発生のある密閉型電
池に使用する電解液漏れ防止膜に係り、より詳しくはガ
ス抜きと同時に電解液の漏れを防止する電池用電解液漏
れ防止膜に関する。
池に使用する電解液漏れ防止膜に係り、より詳しくはガ
ス抜きと同時に電解液の漏れを防止する電池用電解液漏
れ防止膜に関する。
【０００２】
【従来の技術】ニッケル−カドミウム（Ｎｉ−Ｃｄ）電
池、円筒型リチウム電池等の電池は、電解反応の副生成
物として発生する水素（Ｈ2 ）ガス等により、特に完全
密閉構造であると、内部圧力が上昇して電池破壊、電解
液洩れ、ときには爆発の危険性を有している。この問題
を解決するために、従来は、電池の外殻にガス抜きのた
めに小孔を設け、この孔をゴム等の弾性体で塞いだ構造
をとっている。あるいは、小孔に弁板をあてがいこれを
スプリングにより押圧する構造のものもみられる。この
機構を持つ電池のことを安全弁付き電池と言う。安全弁
は、電池の内部圧力が有る一定の圧力までは密閉構造を
保ち、それ以上の内圧になればゴムまたはスプリングの
弾性力に内部圧力が打ち勝ち、小孔から発生ガスを大気
中へ放出させる役割を持っている。
池、円筒型リチウム電池等の電池は、電解反応の副生成
物として発生する水素（Ｈ2 ）ガス等により、特に完全
密閉構造であると、内部圧力が上昇して電池破壊、電解
液洩れ、ときには爆発の危険性を有している。この問題
を解決するために、従来は、電池の外殻にガス抜きのた
めに小孔を設け、この孔をゴム等の弾性体で塞いだ構造
をとっている。あるいは、小孔に弁板をあてがいこれを
スプリングにより押圧する構造のものもみられる。この
機構を持つ電池のことを安全弁付き電池と言う。安全弁
は、電池の内部圧力が有る一定の圧力までは密閉構造を
保ち、それ以上の内圧になればゴムまたはスプリングの
弾性力に内部圧力が打ち勝ち、小孔から発生ガスを大気
中へ放出させる役割を持っている。
【０００３】図２にゴムを安全弁に用いた従来の電池構
造の例を示す。外装缶１１と封口板１２で包囲された空
間内に電解液１３を入れ、封口板１２と正極キャップ１
４にそれぞれ小孔１５，１６を設けると共に、封口板１
１の小孔１５部分と正極キャップ１４との間にゴム１７
を配置している。
造の例を示す。外装缶１１と封口板１２で包囲された空
間内に電解液１３を入れ、封口板１２と正極キャップ１
４にそれぞれ小孔１５，１６を設けると共に、封口板１
１の小孔１５部分と正極キャップ１４との間にゴム１７
を配置している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
如き従来のガス抜き構造では、ゴムまたは弁板の劣化に
よる隙間から、あるいは、ガス放出時に、電解液が洩れ
て電池寿命を低下させるという問題がある。そこで、本
発明は密閉型電池においてガス抜きの機能を有しながら
電解液の漏れを防止することを目的とする。
如き従来のガス抜き構造では、ゴムまたは弁板の劣化に
よる隙間から、あるいは、ガス放出時に、電解液が洩れ
て電池寿命を低下させるという問題がある。そこで、本
発明は密閉型電池においてガス抜きの機能を有しながら
電解液の漏れを防止することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明者等は、上記課題
を解決する為に鋭意研究を行った結果、いわゆるフッ素
樹脂多孔質膜が気体を透過させるが、疎水性を有するこ
とに着目し、前記問題点を有する電池への適用を試みた
ところ、電解反応の副生成物として発生するガスを良好
に透過させ、かつ電解液漏れを防止し得ることを見出
し、本発明を完成するに至った。
を解決する為に鋭意研究を行った結果、いわゆるフッ素
樹脂多孔質膜が気体を透過させるが、疎水性を有するこ
とに着目し、前記問題点を有する電池への適用を試みた
ところ、電解反応の副生成物として発生するガスを良好
に透過させ、かつ電解液漏れを防止し得ることを見出
し、本発明を完成するに至った。
【０００６】こうして、本発明によれば、ガス発生のあ
る密閉型電池に使用され、フッ素樹脂多孔質膜からな
り、電解液の漏れを防止しかつ発生するガスを透過させ
る機能を有することを特徴とする電池用電解液漏れ防止
膜が提供される。本発明のフッ素樹脂多孔質膜は、連続
した微細孔を有して通気性を有するものであることが必
要であるが、その細孔を形成させる手段は特に限定され
ず、延伸や拡張、発泡、抽出等が使用できる。またフッ
素樹脂の種類としてはポリテトラフルオロエチレン、テ
トラフルオロエチレン／ヘキサクルオロプロピレン共重
合体、ポリフッ化ビニル、ポリフッ化ビニリデン等が使
用可能である。
る密閉型電池に使用され、フッ素樹脂多孔質膜からな
り、電解液の漏れを防止しかつ発生するガスを透過させ
る機能を有することを特徴とする電池用電解液漏れ防止
膜が提供される。本発明のフッ素樹脂多孔質膜は、連続
した微細孔を有して通気性を有するものであることが必
要であるが、その細孔を形成させる手段は特に限定され
ず、延伸や拡張、発泡、抽出等が使用できる。またフッ
素樹脂の種類としてはポリテトラフルオロエチレン、テ
トラフルオロエチレン／ヘキサクルオロプロピレン共重
合体、ポリフッ化ビニル、ポリフッ化ビニリデン等が使
用可能である。
【０００７】本発明においては、ポリテトラフルオロエ
チレンの多孔質膜、とりわけ延伸されたポリテトラフル
オロエチレンの多孔質膜の使用が好ましい。このような
素材については、特公昭５６−４５７７３号公報、特公
昭５６−１７２１６号公報、米国特許第４１８７３９０
号明細書に詳述されている。本発明の電解液漏れ防止膜
は、電解反応の副生成物として発生する水素ガス等を透
過させる為の通気性、及び電解液の漏れを防止する為の
耐水性を一定値以上有することが必要であり、これは、
電池の種類、構造等によって異なる。この様な通気性お
よび耐水性は使用されるフッ素樹脂多孔質膜の空孔率、
厚さ、孔径、とりわけ空孔率、孔径に依存する。空孔率
が上昇すると、耐水性が低下する傾向にある。一方空孔
率を低下させると通気性がそこなわれる。孔径について
は、小さいほど耐水性は上昇し、一方通気性は低下す
る。厚さについては、油性物質、界面活性剤等の汚染に
よるフッ素樹脂多孔質膜の強度低下、ピンホールの発生
等のおそれがある為、通気性を阻害しない範囲で一定以
上の厚さを有することが好ましい。実際の使用に際して
は以上のことを考慮して、フッ素樹脂多孔質膜の選択を
行うが、通常、空孔率については１〜９０％好ましくは
３〜５０％、孔径については０．０２〜３．０μｍ、好
ましくは０．０２〜０．２μｍ、厚さについては２０μ
ｍ〜１０００μｍ、好ましくは１００〜１０００μｍの
ものを使用する。この様なフッ素樹脂多孔質膜は０．５
〜２０kg／cm2 、好ましくは１０〜２０kg／cm2 の耐水
圧を有する。
チレンの多孔質膜、とりわけ延伸されたポリテトラフル
オロエチレンの多孔質膜の使用が好ましい。このような
素材については、特公昭５６−４５７７３号公報、特公
昭５６−１７２１６号公報、米国特許第４１８７３９０
号明細書に詳述されている。本発明の電解液漏れ防止膜
は、電解反応の副生成物として発生する水素ガス等を透
過させる為の通気性、及び電解液の漏れを防止する為の
耐水性を一定値以上有することが必要であり、これは、
電池の種類、構造等によって異なる。この様な通気性お
よび耐水性は使用されるフッ素樹脂多孔質膜の空孔率、
厚さ、孔径、とりわけ空孔率、孔径に依存する。空孔率
が上昇すると、耐水性が低下する傾向にある。一方空孔
率を低下させると通気性がそこなわれる。孔径について
は、小さいほど耐水性は上昇し、一方通気性は低下す
る。厚さについては、油性物質、界面活性剤等の汚染に
よるフッ素樹脂多孔質膜の強度低下、ピンホールの発生
等のおそれがある為、通気性を阻害しない範囲で一定以
上の厚さを有することが好ましい。実際の使用に際して
は以上のことを考慮して、フッ素樹脂多孔質膜の選択を
行うが、通常、空孔率については１〜９０％好ましくは
３〜５０％、孔径については０．０２〜３．０μｍ、好
ましくは０．０２〜０．２μｍ、厚さについては２０μ
ｍ〜１０００μｍ、好ましくは１００〜１０００μｍの
ものを使用する。この様なフッ素樹脂多孔質膜は０．５
〜２０kg／cm2 、好ましくは１０〜２０kg／cm2 の耐水
圧を有する。
【０００８】以上の様なフッ素樹脂多孔質膜は、単品で
もその目的を達成することが出来るが、強度の向上を目
的としてポリプロピレン等の耐薬品性を有する樹脂の不
織布、編織物と複合化させて電解液漏れ防止膜とするこ
ともできる。本発明の電池用電解液漏れ防止膜は一般的
な電池構造に適用することができる。
もその目的を達成することが出来るが、強度の向上を目
的としてポリプロピレン等の耐薬品性を有する樹脂の不
織布、編織物と複合化させて電解液漏れ防止膜とするこ
ともできる。本発明の電池用電解液漏れ防止膜は一般的
な電池構造に適用することができる。
【０００９】図１に本発明の電解液漏れ防止膜を適用し
た電池の構造例を示す。外装缶内に電解質２を封入する
ための封口板３と正極キャップ４にはガス抜きのための
小孔５，６を設け、かつ封口板３の内側にフッ素樹脂多
孔質膜７を配置する。フッ素樹脂多孔質膜７は封口板３
と外装缶１との間で挾んで固定されている。電池内で発
生したガス８はフッ素樹脂多孔質膜７を透過し、封口板
３の小孔５、正極キャップの小孔６を通って電池外へ放
出されることができるが、電解液はフッ素樹脂多孔質膜
７を通過せず、液漏れが防止される。
た電池の構造例を示す。外装缶内に電解質２を封入する
ための封口板３と正極キャップ４にはガス抜きのための
小孔５，６を設け、かつ封口板３の内側にフッ素樹脂多
孔質膜７を配置する。フッ素樹脂多孔質膜７は封口板３
と外装缶１との間で挾んで固定されている。電池内で発
生したガス８はフッ素樹脂多孔質膜７を透過し、封口板
３の小孔５、正極キャップの小孔６を通って電池外へ放
出されることができるが、電解液はフッ素樹脂多孔質膜
７を通過せず、液漏れが防止される。
【００１０】図２、図３に他の構造例を示す。図２はゴ
ム式、図３はスプリング式の従来構造の安全弁付電池に
それぞれ本発明の電解液漏れ防止膜を適用した例であ
る。これらの図中、図１と同一符号は同一部材を示し、
９はゴム、１０はスプリング、１０′はフタである。
ム式、図３はスプリング式の従来構造の安全弁付電池に
それぞれ本発明の電解液漏れ防止膜を適用した例であ
る。これらの図中、図１と同一符号は同一部材を示し、
９はゴム、１０はスプリング、１０′はフタである。
【００１１】
【実施例】空孔率３０％、厚さ１００μｍ、孔径０．０
５μｍの延伸処理によるポリテトラフルオロエチレンの
多孔質膜を電解液漏れ防止膜として採用した。このもの
のガーレー数は１０６０秒耐水圧は１１kg／cm2 であっ
た。この多孔質膜を図１の如くニッケル−カドミウム電
池に組み込んだ。
５μｍの延伸処理によるポリテトラフルオロエチレンの
多孔質膜を電解液漏れ防止膜として採用した。このもの
のガーレー数は１０６０秒耐水圧は１１kg／cm2 であっ
た。この多孔質膜を図１の如くニッケル−カドミウム電
池に組み込んだ。
【００１２】この電池を抵抗６００Ωの回路につなぎ、
２４時間の連続使用を行ったが、電池内の圧力上昇は認
められず、また電解液漏れの発生も認められなかった。
２４時間の連続使用を行ったが、電池内の圧力上昇は認
められず、また電解液漏れの発生も認められなかった。
【００１３】
【発明の効果】本発明の電池用電解液漏れ防止膜によれ
ば、電池内で発生したガス抜きの機能を有しながら電解
液の液漏れが防止できる構造が提供され、電池寿命が延
びる効果がある。
ば、電池内で発生したガス抜きの機能を有しながら電解
液の液漏れが防止できる構造が提供され、電池寿命が延
びる効果がある。
【図１】実施例の電池構造を示す部分断面図である。
【図２】実施例の電池構造を示す部分断面図である。
【図３】実施例の電池構造を示す部分断面図である。
【図４】従来の電池構造を示す部分断面図である。
１…外装缶 ２…電解液 ３…封口板 ４…正極キャップ ５，６…小孔 ７…フッ素樹脂多孔質膜 ８…ガス ９…ゴム １０…スプリング １０′…フタ
Claims (2)
- 【請求項１】 ガス発生のある密閉型電池に使用され、
フッ素樹脂多孔質膜からなり、電解液の漏れを防止しか
つ発生するガスを透過させる機能を有することを特徴と
する電池用電解液漏れ防止膜。 - 【請求項２】 フッ素樹脂多孔質膜が延伸されたポリテ
トラフルオロエチレンの多孔質膜である請求項１記載の
電池用電解液漏れ防止膜。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3320538A JPH05159765A (ja) | 1991-12-04 | 1991-12-04 | 電池用電解液漏れ防止膜 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3320538A JPH05159765A (ja) | 1991-12-04 | 1991-12-04 | 電池用電解液漏れ防止膜 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05159765A true JPH05159765A (ja) | 1993-06-25 |
Family
ID=18122556
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3320538A Pending JPH05159765A (ja) | 1991-12-04 | 1991-12-04 | 電池用電解液漏れ防止膜 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05159765A (ja) |
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0877996A (ja) * | 1994-06-29 | 1996-03-22 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 電 池 |
| GB2327141B (en) * | 1997-07-10 | 2001-07-25 | Ind Accumulatori Spa Soc | A lead-acid accumulator, particularly for motor vehicles |
| JP2002523873A (ja) * | 1998-08-23 | 2002-07-30 | オヴォニック バッテリー カンパニー インコーポレイテッド | 一体型電池パック |
| JP2006210275A (ja) * | 2005-01-31 | 2006-08-10 | Fdk Energy Co Ltd | 筒形アルカリ電池 |
| US7166024B2 (en) * | 2002-05-15 | 2007-01-23 | Nitto Denko Corporation | Ventilation member and vented housing using the same |
| US7273675B2 (en) | 2002-12-27 | 2007-09-25 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Aqueus electrolytic solution primary battery |
| JP2008192414A (ja) * | 2007-02-02 | 2008-08-21 | Nec Tokin Corp | 密閉型電池 |
| JP2011222137A (ja) * | 2010-04-02 | 2011-11-04 | Toshiba Shomei Precision Kk | 密閉型電池用の封口装置、及び密閉型電池 |
| WO2013008366A1 (ja) * | 2011-07-14 | 2013-01-17 | パナソニック株式会社 | アルカリ電池 |
| WO2013146803A1 (ja) | 2012-03-28 | 2013-10-03 | 株式会社オプトニクス精密 | 安全弁および電気化学素子 |
| JP2015117179A (ja) * | 2013-12-19 | 2015-06-25 | 中強光電股▲ふん▼有限公司 | 燃料カートリッジ |
| JP2018014185A (ja) * | 2016-07-19 | 2018-01-25 | 日本ゴア株式会社 | ベント |
| DE102022203932A1 (de) | 2022-04-22 | 2023-10-26 | Volkswagen Aktiengesellschaft | Batteriezelle |
-
1991
- 1991-12-04 JP JP3320538A patent/JPH05159765A/ja active Pending
Cited By (19)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0877996A (ja) * | 1994-06-29 | 1996-03-22 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 電 池 |
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| WO2013008366A1 (ja) * | 2011-07-14 | 2013-01-17 | パナソニック株式会社 | アルカリ電池 |
| JP5530529B2 (ja) * | 2011-07-14 | 2014-06-25 | パナソニック株式会社 | アルカリ電池 |
| US8790806B2 (en) | 2011-07-14 | 2014-07-29 | Panasonic Corporation | Alkaline battery |
| JPWO2013008366A1 (ja) * | 2011-07-14 | 2015-02-23 | パナソニック株式会社 | アルカリ電池 |
| WO2013146803A1 (ja) | 2012-03-28 | 2013-10-03 | 株式会社オプトニクス精密 | 安全弁および電気化学素子 |
| US9397325B2 (en) | 2012-03-28 | 2016-07-19 | Optnics Precision Co., Ltd | Safety vent and electrochemical device |
| JP2015117179A (ja) * | 2013-12-19 | 2015-06-25 | 中強光電股▲ふん▼有限公司 | 燃料カートリッジ |
| JP2018014185A (ja) * | 2016-07-19 | 2018-01-25 | 日本ゴア株式会社 | ベント |
| WO2018016358A1 (en) * | 2016-07-19 | 2018-01-25 | W. L. Gore & Associates, Co., Ltd. | Vent |
| DE102022203932A1 (de) | 2022-04-22 | 2023-10-26 | Volkswagen Aktiengesellschaft | Batteriezelle |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20010227 |