JPH0560214B2 - - Google Patents

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JPH0560214B2
JPH0560214B2 JP59232239A JP23223984A JPH0560214B2 JP H0560214 B2 JPH0560214 B2 JP H0560214B2 JP 59232239 A JP59232239 A JP 59232239A JP 23223984 A JP23223984 A JP 23223984A JP H0560214 B2 JPH0560214 B2 JP H0560214B2
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JP
Japan
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talc
filler
battery according
polypropylene
battery
Prior art date
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Application number
JP59232239A
Other languages
Japanese (ja)
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JPS60117540A (en
Inventor
Maakin Chaarusu
Uiaseku Marian
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Duracell Inc USA
Original Assignee
Duracell International Inc
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Filing date
Publication date
Application filed by Duracell International Inc filed Critical Duracell International Inc
Publication of JPS60117540A publication Critical patent/JPS60117540A/en
Publication of JPH0560214B2 publication Critical patent/JPH0560214B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/30Arrangements for facilitating escape of gases
    • H01M50/342Non-re-sealable arrangements
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Sealing Battery Cases Or Jackets (AREA)
  • Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 発明の分野 本発明は一次アルカリ電池等の密封されたガル
バニ電池に関し、具体的には係る電池に用いられ
る密封絶縁部材(以下シールと称する)に関する
ものである。シールはポリプロピレンの如き熱可
塑性材料にタルク、炭酸カルシウムあるいはマイ
カなどの鉱物を充填させて成形する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of the Invention The present invention relates to sealed galvanic cells, such as primary alkaline cells, and specifically to sealed insulating members (hereinafter referred to as seals) used in such cells. Seals are formed from thermoplastic materials such as polypropylene filled with minerals such as talc, calcium carbonate, or mica.

発明の背景 密封されたシリンダー状のガルバニ電池の一般
的な構造は、主要素を缶容器に装填し、缶容器の
開口端部にシールを配備して電池を密封するので
ある。シールは電池から電解質が漏れるのを防
ぎ、電池の電極どうしの接触を防いで互いに絶縁
している。
BACKGROUND OF THE INVENTION The common construction of sealed cylindrical galvanic cells is to load the main components into a can and seal the cell by providing a seal at the open end of the can. The seal prevents electrolyte from leaking from the battery and prevents the battery's electrodes from touching each other, insulating them from each other.

シールは電池内に蓄積される圧力を下げるとと
もに、水分の得失及び電池内への酸素あるいは二
酸化炭素の侵入を抑制することが出来るように、
水素ガスを電池から投透過させることが出来るの
が望ましい。更にシールには薄肉部分を形成して
破裂可能な薄膜の通気部として供し、該薄膜を取
り囲む材料の肉厚に対して厚みを小さくすること
によつて、電池内のガス圧が高くなると電池の通
気が行なわれ、電池の破裂を防ぐことができるよ
うにしている。
The seal reduces the pressure built up inside the battery, as well as suppresses the loss of moisture and the intrusion of oxygen or carbon dioxide into the battery.
It is desirable to be able to permeate hydrogen gas from the battery. Additionally, the seal has a thin section to serve as a vent for the rupturable membrane, and by having a thickness that is small relative to the thickness of the material surrounding the membrane, it is possible to prevent the battery from increasing when gas pressure within the cell increases. Ventilation is provided to prevent the battery from exploding.

詳細な説明 本発明に係るシールは、シリンダー状の密封電
池に用いられ、該シールは電解質に対して不活性
な熱可塑性材料、例えばポリプロピレン、ポリエ
チレン(特に高温用用途にはポリスルフオン)及
びそれらの共重合体である材料から成形、一般的
には射出成形によつて作られる。前記熱可塑性材
料は5〜45重量%の鉱物性充填剤を含んでおり、
鉱物はタルク〔理論的には無水珪酸マグネシウム
(Mg3SiO10(OH)2)〕、炭酸カルシウム及びマイカ
から成る群が選択されるものである。シールは、
熱可塑性材料を溶融し射出成形して型内で固化さ
せる際、シールの形状、厚さによつて局部的な内
部応力を残留している。これは経済的に製品を変
形或いは破損させる原因となるから、シールの成
形後、炉中にて所定時間保持し、内部応力を開放
する「焼なまし処理」が行なわれる。尚シールの
使用される目的に応じて、焼なまし処理をするか
しないかが決められる。ポリプレンを焼きなまし
する場合は、70℃〜155℃(ポリプロピレンとポ
リエチレンの共重合体の如き他の熱可塑性材料に
対しては他の適当な温度が与えられる)の温度に
て行なわれる。焼きなまし処理はエア循環式のオ
ーブンあるいはトンネル内で行なうことが望まし
い。多くの場合、鉱物を充填したポリプロピレン
具体的にはタルクを充填したポリプロピレンが特
に有効であることは知られている。代表的なシー
ルと該シールを電池内にどのように配置するかに
ついては係属中の特願昭57−235131及び特願昭58
−108518に記載されている。
DETAILED DESCRIPTION The seal according to the invention is used in cylindrical sealed batteries and is made of thermoplastic materials inert to the electrolyte, such as polypropylene, polyethylene (especially polysulfone for high temperature applications) and their co-seals. It is made by molding, typically injection molding, from a material that is a polymer. The thermoplastic material contains 5 to 45% by weight of mineral filler;
The minerals are selected from the group consisting of talc (theoretically anhydrous magnesium silicate (Mg 3 SiO 10 (OH) 2 )), calcium carbonate and mica. The seal is
When a thermoplastic material is melted, injection molded, and solidified in a mold, local internal stress remains depending on the shape and thickness of the seal. Since this can economically deform or damage the product, after the seal is formed, it is held in a furnace for a predetermined period of time to undergo an ``annealing treatment'' to release internal stress. Depending on the purpose for which the seal is used, it is decided whether or not to perform annealing treatment. When polyprene is annealed, it is carried out at temperatures of 70 DEG C. to 155 DEG C. (other suitable temperatures are provided for other thermoplastic materials such as copolymers of polypropylene and polyethylene). The annealing process is preferably carried out in an air circulating oven or tunnel. It is known that in many cases mineral-filled polypropylene, particularly talc-filled polypropylene, is particularly effective. For information on typical seals and how to place them inside a battery, please refer to the pending patent application No. 57-235131 and Japanese Patent Application No. 1983.
-108518.

タルクを充填したポリプロピレンを射出成形し
たプラスチツク部品は表面のへこみや凸凹などの
ひけマークが生じない。これは薄膜を備えるシー
ルを形成する場合に特に重要なことである。更に
部品はひけマークを発生することなく成形するこ
とが出来るから、部品成形時の成形公差及び条件
はさほど重要ではなくなる。
Plastic parts made by injection molding of talc-filled polypropylene do not have sink marks such as dents or irregularities on the surface. This is particularly important when forming seals with thin films. Furthermore, since the part can be molded without sink marks, molding tolerances and conditions during part molding become less important.

タルクなどの鉱物性の充填剤は、成形温度を下
げることが出来る。又タルクなどの鉱物性充填剤
は、熱可塑性材料の表面に対してなめらかさを付
加するから、内型の離型剤として作用することが
できる。シリコンの如き外型の離型剤は成形され
た部品を汚染させることになり、この汚染によつ
て電池内にガスを発生させることになるからこの
性質は特に有用とされる。鉱物性の充填剤(タル
ク、炭酸カルシウム又はマイカ)は電池内にガス
を発生させない。成形後の収縮は小さく、これは
充填剤の濃度が高くなり例えばタルクの場合20〜
40%の範囲内にある時特に小さく、シール絶縁部
材の成形はより正確に行なうことができる。最後
に鉱物が充填されたプラスチツクの1個あたりの
コストは鉱物を充填しないプラスチツクよりも少
なくてすむ。
Mineral fillers such as talc can lower the molding temperature. Also, mineral fillers such as talc add smoothness to the surface of the thermoplastic material and can therefore act as a mold release agent for the inner mold. This property is particularly useful because mold release agents in the outer mold, such as silicone, can contaminate the molded part, and this contamination can generate gas within the cell. Mineral fillers (talc, calcium carbonate or mica) do not generate gas within the battery. The shrinkage after molding is small, because the concentration of the filler is high, for example in the case of talc 20 ~
It is especially small when it is within the range of 40%, and the molding of the seal insulation member can be done more precisely. Finally, the cost per piece of mineral-filled plastic is less than that of non-mineral-filled plastic.

本発明者等は充填剤入りの熱可塑性材料を用い
ることによつて、実体的な機械的利点を得ること
ができることを見出した。これらには部材のシー
ル及び通気特性を改良するという事実が含まれ
る。充填された熱可塑性材料は線膨張係数が小さ
く、電池装置に使用される金属缶の線膨張係数に
非常に近くなる。従つて特に熱サイルルを受けた
後のシール材料は改良される。充填剤入りの熱可
塑性材料は充填剤なしの材料に比べて圧縮強さが
大きいから、クリンプ部のシール状態が改善され
る。これはシール絶縁部材を焼きなまし処理する
ことにより一層高められる。焼きなまし処理によ
つてシール絶縁部材の寸法が安定し、即ち部品の
物理的な寸法は一定なものとなる。焼きなまし処
理によつて成形工程中に生じた一切の成形応力を
解放することもできる。
The inventors have discovered that substantial mechanical advantages can be obtained by using filled thermoplastic materials. These include the fact that they improve the sealing and venting properties of the component. The filled thermoplastic material has a small coefficient of linear expansion, which is very close to that of the metal can used in battery devices. The sealing material is therefore improved, especially after being subjected to thermal silage. Filled thermoplastic materials have a higher compressive strength than unfilled materials, resulting in an improved crimp seal. This can be further enhanced by annealing the seal insulation member. The annealing process stabilizes the dimensions of the seal insulation member, ie, the physical dimensions of the part remain constant. The annealing process can also relieve any molding stresses created during the molding process.

充填剤は応力集中手段としての役割を果すから
薄膜の僅かな振れによつても通気或は薄膜を破断
させることができる。充填剤入りのシールを焼き
なまし処理すると、発生した成形時の応力は解放
され、薄膜の破断圧力の増加は、充填剤を充填せ
ずに焼きなまし処理した場合の薄膜の破脱圧力の
増加よりも比較的小さい。充填剤入りの材料を焼
きなますことによつて、薄膜の破断強度がいくら
であるかをより確実に知ることができる。
Since the filler acts as a stress concentration means, even a slight deflection of the thin film can cause ventilation or breakage of the thin film. Annealing a filled seal relieves the formed forming stresses and the increase in membrane failure pressure is greater than the increase in membrane failure pressure when annealing without filler. The target is small. By annealing the filled material, one can know with more certainty what the breaking strength of the thin film is.

同じように充填剤入りの熱可塑性材料を配備す
ることにより、充填剤なしの熱可塑性材料に比べ
て薄膜の破裂による広がりは小さくて済み、電池
内に過度な圧力が蓄積しないから、上部空間に必
要とされるスペースを少なくすることができる。
更に薄膜をより肉厚に成形することによつて、通
気機構の公差を所定の範囲内に維持したまま、成
形公差を一層広げることができる。
Similarly, by deploying a filled thermoplastic material, the rupture of the membrane will cause less spread than an unfilled thermoplastic material, and excessive pressure will not build up within the cell, thus reducing the headspace. The space required can be reduced.
Furthermore, by forming the thin film thicker, the forming tolerances can be further increased while maintaining the tolerances of the ventilation mechanism within a predetermined range.

更に通気部の破断に必要とされる上部空間はよ
り少なくすることができ、シールは缶容器のもう
少し高い位置に配置することが出来るから、より
多くの量の活性剤を電池内に装填することができ
る。
In addition, less head space is required to rupture the vent, and the seal can be placed a little higher on the can, allowing a greater amount of activator to be loaded into the cell. I can do it.

本発明の充填剤入り熱可塑性材料は水素を通す
ことができるから、シール部材を装填した電池は
少しずつ通気が行なわれる。この少しずつの通気
によつて充分な水素量を電池から脱出させること
ができるから、電池の通気が薄膜の破断によつて
行なわれるという事態を減少させることができ
る。これは特にアルカリ電池の場合に於いて、水
銀の腐食量及び電池内に装填しなければならない
ガス抑制剤成分の量をかなり少なくすることがで
きるから重要であり、環境的により満足のいく製
品を得ることができるばかりでなく、電池組立の
作業条件が改善され、更にコストの削減をはかる
ことができる。
Since the filled thermoplastic material of the present invention is permeable to hydrogen, a cell loaded with a seal member is gradually vented. This gradual venting allows a sufficient amount of hydrogen to escape from the battery, thereby reducing the occurrence of venting of the battery due to rupture of the thin film. This is important, especially in the case of alkaline batteries, as it can significantly reduce the amount of mercury corrosion and gas suppressant components that must be loaded into the battery, resulting in a more environmentally acceptable product. Not only that, but the working conditions for battery assembly are improved, and costs can be further reduced.

例えば40%水銀化カリウム溶液の電解質にさら
したとき、充填剤入りの熱可塑性材料は電池のシ
ールとして用いられるガラス入りナイロンと比べ
てはるかに過されにくいという利点がある。
Filled thermoplastic materials have the advantage of being much more resistant to corrosion than glass-filled nylons used as battery seals when exposed to electrolytes, for example 40% potassium mercury solutions.

即ち、タルク、炭酸カルシウム或いはマイカを
充填したポリプロピレンは例えば71℃にて4週間
もの長い期間に亘りKOHに曝したときでも、ガ
ラス入りナイロンの如き分解することはない。
That is, polypropylene filled with talc, calcium carbonate, or mica does not decompose like glass-filled nylon when exposed to KOH at 71° C. for as long as four weeks.

ここでいう充填剤入りの熱可塑性材料とはタル
ク、炭酸カルシウム或いはマイカの充填剤が5〜
45%、通常は15〜40%含まれものであつて、充填
剤材料はごく微細な粉状にひかれたもの或いは微
細な粒状の物質である。更に充填材料は成形され
た熱可塑性シール絶縁部材の内部にあるから、成
形された部品中の充填材料は表面が殆んど露出す
ることはない。この点に関して、充填剤としてタ
ルクを用いる場合、約20%、しかし最大40%のタ
ルクを特にポリプロピレンの充填剤として用いる
ことが望ましい。
The term "thermoplastic material containing filler" as used herein refers to talc, calcium carbonate, or mica filler.
45%, usually 15-40%, and the filler material is ground into a very fine powder or is a finely granular material. Furthermore, because the filler material is internal to the molded thermoplastic seal insulation member, there is little exposed surface of the filler material in the molded part. In this regard, when using talc as a filler, it is desirable to use about 20%, but up to 40%, of talc, especially as a filler in polypropylene.

上記の如く、焼きなまし処理を行なうことによ
つて発生した成形時の応力を除去し、かつシール
絶縁部材の成形後の物理的寸法を安定させること
ができるという利点がある。しかし、シールの焼
きなまし処理を行なわない場合でも、同様な構造
の充填剤を入れない製品に比べるとすぐれた性能
を発揮することができる。これはシール絶縁部材
の薄膜部分の製造時の公差を広げることができる
為、より肉圧に成形することが出来、より正確に
破断圧力を推定することができるからである。い
ずれにせよ、破断圧力を幾分高くするものである
が、その到達する圧力は陰極容器のクリンプがは
ずれて部材全体が外れ、電池が破損するまではい
かない。
As mentioned above, the annealing process has the advantage of removing stress generated during molding and stabilizing the physical dimensions of the seal insulating member after molding. However, even if the seal is not annealed, it can still exhibit superior performance compared to a similar structure without filler. This is because the manufacturing tolerance of the thin film portion of the seal insulating member can be widened, so it can be molded to a higher wall pressure, and the breaking pressure can be estimated more accurately. In either case, the rupture pressure is somewhat higher, but the pressure reached is not so high that the cathode container is unclipped, the entire member comes off, and the cell is damaged.

タルクを充填したポリプロピレンの代表的な分
析値は次の通りである。充填しないポリプロピレ
ン樹脂のメルトインデツクスは10〜15であるが充
填後のメルトインデツクスは約6〜10まで小さく
なつた。
Typical analytical values for talc-filled polypropylene are as follows. The melt index of the unfilled polypropylene resin was 10-15, but the melt index after filling was reduced to about 6-10.

タルクは板状の或いは小さな板状の白い粉末状
の物質であつて、アスベストを含んでおらずその
化学成分は次の範囲内である。
Talc is a white powdery material in the form of plates or small plates, does not contain asbestos, and its chemical composition is within the following ranges:

成分 %重量 MgO 20−32% SiO2 16−46% CaO 9−30% Al2O3 0.5−4% Fe2O3 0.2−4% LOI(強熱減量) 8−20% 備考:強熱減量とはタルクの加熱によつて取り
除かれる二酸化炭素のパーセントを表わす。
Ingredient % weight MgO 20-32% SiO 2 16-46% CaO 9-30% Al 2 O 3 0.5-4% Fe 2 O 3 0.2-4% LOI (loss on ignition) 8-20% Notes: Loss on ignition represents the percentage of carbon dioxide removed by heating the talc.

通過するふるい目のメツシユサイズによる粒子
サイズの代表的な分布状態は次の範囲内である。通過するメツシユサイズ %重量 44ミクロン 100% 30ミクロン 94−97% 20ミクロン 75−90% 10ミクロン 40−60% 5ミクロン 18−32% 4ミクロン 14−24% 3ミクロン 9−17% 2ミクロン 5−10% 1ミクロン 2−4% 乾き白色度(dry brightness)の代表的な数値
は84〜94である。タツプ密度は60〜80ポンド/立
方フイート(954−1272Kg/m3)である。ルーズ
密度は24〜55ポンド/立方フイート(382−875
Kg/m3)である。比重は2.8〜2.9である。タルク
100gに対する油吸収量は20〜35gである。PHは
9〜10.5である。ヘグマン微粉度は1〜3.5であ
る。200メツシユを通過するものが100%、325メ
ツシユを通過するものが98〜99.9%である。
A typical distribution state of particle size according to the mesh size of the sieve through which it passes is within the following range. Passing mesh size % weight 44 microns 100% 30 microns 94-97% 20 microns 75-90% 10 microns 40-60% 5 microns 18-32% 4 microns 14-24% 3 microns 9-17% 2 microns 5-10 % 1 micron 2-4% Typical values for dry brightness are 84-94. Tap density is 60-80 pounds per cubic foot (954-1272 Kg/m 3 ). Loose density is 24-55 lb/ft (382-875
kg/m 3 ). Specific gravity is 2.8-2.9. talc
The oil absorption amount per 100g is 20-35g. PH is 9-10.5. Hegman fineness is 1 to 3.5. 100% pass through 200 meshes, and 98-99.9% pass through 325 meshes.

同じように、方解石(炭酸カルシウム)は次の
如く示される。
Similarly, calcite (calcium carbonate) is shown as:

成分 %重量 CaCO3 95−98% MgCO3 1−2% Al2O3 0.05−0.2% Fe2O3 0.01−0.2% SiO2 0.1−1% MnO 0.01% 銅 検出せず 水分 0.25% 有機コーテイング (代表的にはシラン) 0.5−2% 代表的な粒子サイズは15ミクロン(球形粒子)
より小さいものが100%、10ミクロンより小さい
ものが95〜99%、5ミクロンよりも小さいものが
75〜85%、2.5ミクロンよりも小さいものが40〜
60%、1ミクロンよりも小さいものが20〜40%で
ある。平均的な粒子サイズは2.5ミクロンのオー
ダであつて、比重が約2.7、屈折率が約1.55であ
る。
Ingredient % weight CaCO 3 95-98% MgCO 3 1-2% Al 2 O 3 0.05-0.2% Fe 2 O 3 0.01-0.2% SiO 2 0.1-1% MnO 0.01% Copper Not detected Moisture 0.25% Organic coating ( Typically silane) 0.5-2% Typical particle size is 15 microns (spherical particles)
100% is smaller, 95-99% is smaller than 10 microns, and 100% is smaller than 5 microns.
75-85%, 40-85% smaller than 2.5 microns
60%, and 20-40% are smaller than 1 micron. The average particle size is on the order of 2.5 microns, with a specific gravity of about 2.7 and a refractive index of about 1.55.

いくつかの実施例を次に示す。 Some examples are shown below.

実施例 1 幾つかのAAサイズのシール(蓋)をナイロ
ン、充填剤ないしのポリプロピレン及びタルク20
%充填剤を含むポリプロピレンから成形した。
各々のポリプロピレンシールの半数について焼き
なまし処理を行ない、他の半分については焼きな
まし処理をしなかつた。全てのシールは、外側ジ
ヤケツトを電池に取り付けていないという点を除
き、全て完全に電池内に収容されクリンプシール
が施された。様々な保存及び使用テストを行なつ
た後、漏れを観察した。
Example 1 Several AA size seals (lids) made of nylon, filler or polypropylene and talc 20
Molded from polypropylene with % filler.
Half of each polypropylene seal was annealed and the other half was not annealed. All seals were completely contained within the battery and crimp sealed, except that the outer jacket was not attached to the battery. Leakage was observed after various storage and use tests were performed.

漏れテストの結果は次の通りであつた。高温で
一週間保存し、さらに一週間室温で安定化させた
後、焼きなまし処理した蓋とナイロン製の蓋は殆
んど漏れが無い(30個のうち1個)点で同じであ
つた。しかし焼きなましをしなかつた蓋について
はかなりのものが漏れを生じた。他の蓋につい
て、前記温度よりも少し低い温度であるがまだか
なり高い温度にて二週間保存した。さらに一週間
室温で安定させた結果、ナイロン製の蓋1個と、
充填剤無しの蓋1個に漏れを生じ、充填剤を含ん
だ蓋には漏れを生じなかつた。
The results of the leakage test were as follows. After one week of storage at elevated temperature and another week of stabilization at room temperature, the annealed lids and the nylon lids were similar in that they were virtually leak-free (1 out of 30). However, a significant number of lids that were not annealed leaked. The other lids were stored for two weeks at a slightly lower but still significantly higher temperature. As a result of further stabilization at room temperature for one week, one nylon lid and
One lid without filler leaked and the lid with filler did not leak.

さらに他の蓋について極く定温にて一週間保存
し、室温で更に一週間安定化させた結果、ナイロ
ン製の蓋は30個のうち20個が漏れを生じたのに対
し、焼きなまし処理した充填剤入りの蓋は30個の
うち1個が漏れを生じただけではるかにすぐれた
性能を示した。
Furthermore, after storing the other lids at a very constant temperature for one week and allowing them to stabilize for an additional week at room temperature, 20 out of 30 nylon lids leaked, whereas the annealed lids leaked. The chemical-filled lids performed much better, with only 1 out of 30 leaking.

同じようにもう1つのグルーフについて低温か
ら比較的高温の範囲にて温度サイクルを繰り返し
た後、室温で安定化させた結果、ナイロン製の蓋
は30個のうち15個が漏れを生じたのに対し、焼き
なまし処理した充填剤入りの蓋は30個のうち2個
しか漏れを生じなかつた。
Similarly, when another group was subjected to repeated temperature cycles from low to relatively high temperatures and then stabilized at room temperature, 15 of the 30 nylon lids leaked. In contrast, only 2 out of 30 annealed filled lids leaked.

他のサンプルについて室温で1日保存し、次に
1.5アンペアの電流を加えると、全ての電池は通
気した。他の蓋について数日間高い温度で保存し
た後1.5アンペアの電流を加えた。すると充填剤
入りの焼きなまし処理をしたポリプロピレンは3
個のうち3個共通したが、ナイロン製の蓋を入れ
た電池は3個のうち1個が非常に激しい破断を示
した。
For other samples, store at room temperature for 1 day, then
All cells were vented when a current of 1.5 amps was applied. The other lid was stored at high temperature for several days and then a current of 1.5 amps was applied. Then, the annealed polypropylene with filler is 3
Three of the batteries were the same, but one out of three batteries with a nylon lid broke very severely.

実施例 2 AA、C及びD型の電池の蓋をいくつか成形
し、厚さが全て0.0035から0.005インチ(0.0889か
ら0.127mm)の破断可能な通気用の薄膜を成形し
た。サンプルにはタルク充填剤なしのもの、タル
ク20%充填剤を含むもの及びタルク40%の充填剤
を含むものを成形した。
Example 2 Several AA, C, and D battery lids were molded with breakable venting membranes all having a thickness of 0.0035 to 0.005 inches (0.0889 to 0.127 mm). Samples were molded without talc filler, with 20% talc filler, and with 40% talc filler.

いくつかの蓋を対照(controls)として選択
し、水酸化カリウムの溶液中に浸漬しなかつた。
その他グループの蓋については、水銀化カリウム
溶液中にて、室温で2週間或いは高温で2週間、
或いは非常な高温で2週間浸漬した。次に電池の
外部で通気試験を行なつた。KOH中に浸漬して
保存した蓋の全ては、KOH中に浸漬させなかつ
た対照グループに比べると通気結果は可成り一致
していた。言い換えれば、全てのサンプルは
KOH溶液に対して化学的に抵抗性を有していた。
Some lids were selected as controls and were not immersed in the potassium hydroxide solution.
For other groups of lids, in potassium mercury solution for 2 weeks at room temperature or 2 weeks at high temperature.
Alternatively, it was soaked for two weeks at a very high temperature. Next, a ventilation test was conducted outside the battery. All of the lids that were immersed and stored in KOH had fairly consistent venting results compared to the control group that was not immersed in KOH. In other words, all samples
It was chemically resistant to KOH solutions.

これらの通気試験結果から導かれる結論で重要
なことは充填剤入りのポリプロピレンの蓋の薄膜
部分即ち通気圧力の逃がし部分は高温度アルカリ
電解質によつて影響を受けないことにあり、従つ
て高温度に於ける長時間の保存の前後に拘わら
ず、同じ圧力で薄膜は破裂し電池の通気が行なわ
れることになる。
An important conclusion drawn from these venting test results is that the thin membrane portion of the filled polypropylene lid, the venting pressure relief area, is unaffected by the high temperature alkaline electrolyte; Regardless of whether the battery is stored for a long period of time or not, the thin film will rupture under the same pressure and the battery will be ventilated.

実施例 3 さらに別の通気テストを次の通り行なつた。蓋
には厚さ0.0055インチ(0.1397mm)の通気用薄膜
を成形し、薄膜上方高さのクリアランスを種々変
えてテストを行なつた。クリアランスとは、シー
ル通気膜の電池中の金属製支持板との間の空〓で
ある。電池中に蓄圧が生じて通気膜が膨脹した
時、膨脹可能な最大高さがクリアランスである。
通常は通気膜はクリアランスの高さに達する以前
に破裂する。充填剤なしのポリプロピレン製の蓋
では通気が行なわれなかつたが、クリアランスを
小さく非常に高い圧力にすると通気が行なわれ
た。一方、タルク20%を充填した蓋は妥当な圧力
で通気が行なわれた。クリアランスが0.091イン
チ(2.31mm)では、充填剤無しのかつ焼きなまし
処理をしていないポリプロピレン製の蓋は850psi
(59.7Kg/cm2)の圧力にて通気しなかつた。とこ
ろが、同じ蓋を用いてクリアランスを0.145イン
チ(3.68mm)にすると280psi(19.68Kg/cm2)にて
通気が行なわれた。タルク20%を充填し、焼きな
まし処理をしていないポリプロピレン製の蓋は上
記の最も小さなクリアランスの場合でも480psi
(33.74Kg/cm2)にて通気が行なわれ、最も大きい
クリアランスの場合は280psi(19.68Kg/cm2)にて
通気が行なわれた。一方、タルク20%を充填し焼
きなまし処理したポリプロピレン製の蓋は最も小
さいクリアランスの場合では420psi(29.52Kg/
cm2)、最も大きなクリアランスの場合は400psi
(28.12Kg/cm2)にて通気が行なわれた。
Example 3 A further ventilation test was conducted as follows. A 0.0055 inch (0.1397 mm) thick ventilation membrane was molded into the lid, and tests were conducted with various clearances above the membrane. Clearance is the air space between the sealing vent membrane and the metal support plate in the cell. When pressure builds up in the battery and the gas permeable membrane expands, the maximum height to which it can expand is the clearance.
Normally the vent membrane ruptures before reaching the clearance height. An unfilled polypropylene lid did not vent, but small clearances and very high pressures did. On the other hand, the lid filled with 20% talc was vented at a reasonable pressure. With a clearance of 0.091 inch (2.31 mm), an unfilled, unannealed polypropylene lid will reach 850 psi.
(59.7Kg/cm 2 ) without ventilation. However, using the same lid with a clearance of 0.145 inches (3.68 mm) vented at 280 psi (19.68 Kg/cm 2 ). 20% talc filled, non-annealed polypropylene lid provides 480 psi at the smallest clearances listed above.
(33.74 Kg/cm 2 ) and 280 psi (19.68 Kg/cm 2 ) for the highest clearance. On the other hand, a polypropylene lid filled with 20% talc and annealed has a minimum clearance of 420 psi (29.52 kg/kg).
cm2 ), 400psi for largest clearance
Aeration was performed at (28.12Kg/cm 2 ).

実施例 4 ガラスを充填したナイロン、充填剤なしのプロ
ピレン、20%タルクを充填したポリプロピレン及
び40%トルクを充填したポリプロピレンの蓋を成
形し、次にKOH電解質の中で71℃にて1ケ月間
保存した。保存後の溶液は酸性化し、微量の金属
元素が分析された。タルク20%を充填したポリプ
ロピレン製の蓋から浸み出したカルシウム量が稍
高くなるという除き、ポリプロピレン製の蓋につ
いてはニツケル、カドニウム、ストロンチウム、
コバルト、チタン、モリブデン、鉛、銅、鉄、バ
ナジウム、クロム、アルミニウム、シリコンある
いはカルシウムの瀘過量に特に有意差は認められ
なかつた。一方、ガラス入りのナイロンの場合、
相当量のチタン、銅、鉄、バナジウム、アルミニ
ウム、シリコン及びカルシウムが浸み出した。
Example 4 Lids of glass-filled nylon, unfilled propylene, 20% talc-filled polypropylene and 40% torque-filled polypropylene were molded and then incubated in KOH electrolyte at 71°C for one month. saved. After storage, the solution was acidified and analyzed for trace amounts of metal elements. Polypropylene lids contain nickel, cadmium, strontium,
No significant differences were observed in the amounts of cobalt, titanium, molybdenum, lead, copper, iron, vanadium, chromium, aluminum, silicon, or calcium filtered. On the other hand, in the case of glass-filled nylon,
Significant amounts of titanium, copper, iron, vanadium, aluminum, silicon and calcium were leached out.

本発明に係る充填剤入りの熱可塑性シールは任
意の形状に決めることができそれは本発明の範囲
を超えるものである。しかしながら設計者は成形
時の公差を一層大きくすることができ、破裂可能
な通気用薄膜の肉厚をより厚く設計しても現在使
用されている電池と同じ性能を得ることは出来
る。
The filled thermoplastic seal of the present invention may be of any shape, which is beyond the scope of the present invention. However, designers can use greater molding tolerances and design the rupturable vent membrane to be thicker and still achieve the same performance as batteries currently in use.

ここに記載された本発明の範囲は特許請求の範
囲によつて規定される。
The scope of the invention as described herein is defined by the claims.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 一端を開口した缶と、該缶の開口端にクリン
プされた円板状のシール部材を具えた円筒状のガ
ルバニ電池であつて、 該シール部材は5〜45重量%の充填剤を含んだ
熱可塑性材料から形成し、該熱可塑性材料及び充
填剤は密封電池に用いられる電解質材料に対して
化学的に不活性であり、部材には破断可能な通気
部を形成し、その肉厚を該通気部を囲む肉厚より
小さくしていることを特徴とするガルバニ電池。 2 熱可塑性材料はポリプロピレン、ポリエチレ
ン及びその共重合体から成る群から選択され、充
填剤はタルク、炭酸カルシウム及びマイカなる群
から選択される特許請求の範囲第1項に記載の電
池。 3 熱可塑性材料はタルク充填剤の含むポリプロ
ピレンから作られる特許請求の範囲第2項に記載
の電池。 4 タルクは15〜40%である特許請求の範囲第3
項に記載の電池。 5 シールは焼きなまし処理が施される特許請求
の範囲第1項に記載の電池。 6 焼きなまし温度は70〜155℃の範囲内で行な
われる特許請求の範囲第4項に記載の電池。 7 焼きなまし処理は70〜155℃にて1時間以上
行なわれる特許請求の範囲第4項に記載の電池。 8 タルクの粒子サイズは最大寸法が44ミクロン
よりも小さく、2重量%以上が1ミクロンよりも
大きく、18重量%以上が5ミクロンよりも大き
く、40重量%以上が10ミクロンよりも大きい特許
請求の範囲第4項に記載の電池。
[Claims] 1. A cylindrical galvanic cell comprising a can with one end open and a disc-shaped sealing member crimped to the open end of the can, wherein the sealing member contains 5 to 45% by weight. formed from a thermoplastic material containing a filler, the thermoplastic material and filler being chemically inert to the electrolyte materials used in the sealed battery, and forming a breakable vent in the member. , A galvanic cell characterized in that its wall thickness is smaller than the wall thickness surrounding the ventilation portion. 2. A battery according to claim 1, wherein the thermoplastic material is selected from the group consisting of polypropylene, polyethylene and copolymers thereof, and the filler is selected from the group consisting of talc, calcium carbonate and mica. 3. A battery according to claim 2, wherein the thermoplastic material is made of polypropylene with talc filler. 4. Talc is 15-40% Claim 3
Batteries listed in section. 5. The battery according to claim 1, wherein the seal is annealed. 6. The battery according to claim 4, wherein the annealing temperature is within the range of 70 to 155°C. 7. The battery according to claim 4, wherein the annealing treatment is performed at 70 to 155°C for one hour or more. 8 The particle size of talc is smaller than 44 microns in maximum dimension, 2% by weight or more is larger than 1 micron, 18% by weight or more is larger than 5 microns, and 40% by weight or more is larger than 10 microns. A battery according to scope 4.
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ZA (1) ZA848042B (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007508665A (en) * 2003-10-09 2007-04-05 エヴァレディー バッテリー カンパニー インコーポレイテッド Non-aqueous cell with improved thermoplastic sealing member

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3704536A1 (en) * 1987-02-13 1988-08-25 Varta Batterie TIGHTLY SEALED GALVANIC ELEMENT
GB2218564B (en) * 1988-05-05 1991-05-15 Duracell Int Injection molded top
US6878486B2 (en) 2001-12-20 2005-04-12 Eveready Battery Company, Inc. Seal for electrochemical cell
US8252458B2 (en) 2003-10-09 2012-08-28 Eveready Battery Company, Inc. Electrolyte-absoring, non-permeable sealing materials
JP2008084845A (en) * 2006-09-25 2008-04-10 Matsushita Electric Ind Co Ltd Cylindrical primary battery
EP3068622A4 (en) * 2013-11-11 2017-06-21 Imerys Talc America, Inc. Compositions and methods for fused filament fabrication

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5678065A (en) * 1979-11-28 1981-06-26 Matsushita Electric Ind Co Ltd Thin battery
JPS56132764A (en) * 1980-03-19 1981-10-17 Matsushita Electric Ind Co Ltd Manufacture of sealing body for battery
JPS58140965A (en) * 1981-12-23 1983-08-20 デユラセル・インタ−ナシヨナル・インコ−ポレ−テツド Galvanic battery

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5471334A (en) * 1977-11-16 1979-06-07 Toshiba Ray O Vac Dry element battery
JPS5471332A (en) * 1977-11-17 1979-06-07 Tokyo Shibaura Electric Co Enclosed type alkaline battery
US4191806A (en) * 1978-08-28 1980-03-04 Esb Incorporated Pressure vent for a sealed primary cell
JPS5755061A (en) * 1980-09-19 1982-04-01 Matsushita Electric Ind Co Ltd Cell
JPS5796456A (en) * 1980-12-08 1982-06-15 Hitachi Maxell Ltd Battery
JPS5819852A (en) * 1981-07-30 1983-02-05 Matsushita Electric Ind Co Ltd Alkaline storage battery
JPS58178953A (en) * 1982-04-14 1983-10-20 Toshiba Battery Co Ltd Cell
CA1179730A (en) * 1982-06-16 1984-12-18 Marian Wiacek Snap-in sealing and insulating member for galvanic cells

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5678065A (en) * 1979-11-28 1981-06-26 Matsushita Electric Ind Co Ltd Thin battery
JPS56132764A (en) * 1980-03-19 1981-10-17 Matsushita Electric Ind Co Ltd Manufacture of sealing body for battery
JPS58140965A (en) * 1981-12-23 1983-08-20 デユラセル・インタ−ナシヨナル・インコ−ポレ−テツド Galvanic battery

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007508665A (en) * 2003-10-09 2007-04-05 エヴァレディー バッテリー カンパニー インコーポレイテッド Non-aqueous cell with improved thermoplastic sealing member

Also Published As

Publication number Publication date
DE3437039C2 (en) 1993-08-12
GB8427496D0 (en) 1984-12-05
CA1236518A (en) 1988-05-10
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IT8449090A0 (en) 1984-10-30
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GB2149198A (en) 1985-06-05
ZA848042B (en) 1985-09-25
IT1178182B (en) 1987-09-09
DE3437039A1 (en) 1985-05-23
AU573634B2 (en) 1988-06-16

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