JPH06260216A - 空気電池および空気電池用密封材およびその製造法 - Google Patents

空気電池および空気電池用密封材およびその製造法

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JPH06260216A
JPH06260216A JP3958893A JP3958893A JPH06260216A JP H06260216 A JPH06260216 A JP H06260216A JP 3958893 A JP3958893 A JP 3958893A JP 3958893 A JP3958893 A JP 3958893A JP H06260216 A JPH06260216 A JP H06260216A
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JP
Japan
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sealing material
air
synthetic resin
battery
resin film
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JP3958893A
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English (en)
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Fumio Oo
文夫 大尾
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Panasonic Holdings Corp
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 空気電池のケース底面に設けた凸部に滞留/
または保存中に侵入する空気中の酸素、あるいはパック
形空気電池の袋状密封材に滞留/または保存中に侵入す
る空気中の酸素との電気化学的反応に起因する電池容量
の低下を防止する密封材を提供する。 【構成】 基材4と粘着剤5で構成される密封材で、ケ
ース底面の空気取り入れ孔、および包装材の内面に脱酸
素剤を含有した合成樹脂フィルムを位置させる事により
電池容量の低下を防止する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は空気電池、詳しくは空気
取り入れ孔を密封材で閉塞した空気電池の密封材ならび
に密封材の製造法、およびこの種の密封材を使用した空
気電池に関するものである。
【0002】
【従来の技術】空気電池の正極活物質は、空気中の酸素
である。従って、正極ケ−ス(以下ケ−スと記載)に空
気中の酸素を取り入れるための通気孔を設ける必要があ
る。
【0003】一般的に空気電池は図1に示す構造を有し
ており、空気中の酸素をケース1に設けた空気取り入れ
のための凸部1aの内底面に設けた空気取り入れ孔2
(以下、孔と記載)より取り込み、正極活物質としてい
る。そして電池を使用しない状態で保存する場合は、孔
2より電池内の電解液(苛性アルカリ水溶液)が蒸発し
たり、電解液が空気中の炭酸ガスを吸収して炭酸塩を生
成することに起因する電池保存性能の劣化を防止するた
め、孔2をガスバリヤー性の大きい密封材3で閉塞する
必要がある。このため実公平2−18524号公報に記
載のような平板状の密封材が使用されている。この密封
材は通常その構成として総厚みが数百〜数十ミクロンで
片面に接着性、非接着性の粘着剤を配したガスバリヤー
性に優れる合成樹脂フィルム、合成ゴムシート、特殊表
面加工を施した紙、あるいはこれらを複合させたラミネ
ート材が使用されている。図3は、図1に示す空気電池
の素電池23を複数個接続して端子を露出させ樹脂性ケ
ースに収納したパック形空気電池21でありこの種の電
池では樹脂ケースの周囲に空気取り入れのためのスリッ
ト部22をもうけている。このようなパック電池の場合
前記のような平板状密封材では完全なシールができにく
い、このため袋状にガスバリヤー性の素材を加工して使
用していた。電池の使用に際してはケース1の外底面か
ら密封材を剥がして孔2を露出させて使用する。パック
電池の場合は袋を破って電池を取り出して使用してい
る。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】以上述べたように空気
電池の構成として密封材、包装の役割は重要なものであ
る。また、空気電池の起電反応を円滑に行わすには密封
材をケース底面から取り除く、あるいは袋状密封材から
電池を取り出して空気中の酸素を正極触媒に一様に留め
なく供給する必要性がある。特に大電流が必要な場合、
ケース底面に設けた凸部は空気拡散に必要な十分量の容
積が必要である。しかしながら、ケース底面に設けた凸
部の容積を十分量確保した場合、この部分に滞留する空
気中の酸素と正極触媒とが電気化学的に反応し、未使用
にもかかわらず電池の容量が減少する問題点があった。
また、パック電池の包装の場合でも密封材を袋状に形成
するため多量の空気が袋内部に残留し、同上の問題があ
った。また長期保存時においても酸素が徐々に侵入し電
池の容量を劣化させる問題があった。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明はこれらの問題点
を解決する密封材、ならびに密封材の製造方法、および
この種の密封材を使用した空気電池に関するもので保存
中に未使用電池の容量が減少するのを防止するものであ
る。つまり、密封材は空気取り入れ孔に接する部分を本
発明の方法で得られる脱酸素剤を含有した合成樹脂フィ
ルムで構成し、他の面をガスバリヤー性の素材で構成し
た密封材を使用するものである。
【0006】
【作用】この構成によれば、ケース底面に設けた凸部に
滞留する空気中の酸素、パック形空気電池を収納する袋
の中に滞留する空気中の酸素を密封材中の脱酸素剤が吸
収除去するため正極触媒と凸部、あるいは袋中に滞留す
る空気中の酸素が電気化学的に反応し、電池の容量が減
少することを防止する。また、長期保存時においても電
気容量の劣化を防止し性能の優れる空気電池を提供でき
る。
【0007】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図とともに説明す
る。
【0008】図1は本実施例に係わる平板状密封材を使
用した空気電池で、1は正極ケースで、その底面には空
気取り入れのための空気拡散用の凸部1a、空気拡散用
の凸部1aの底面には空気取り入れ孔2を設けている。
3は本発明の平板状密封材で図2に示すように基材4と
粘着剤5で構成され、基材4はケース底面の空気取り入
れ孔に接する面を脱酸素剤を含有した合成樹脂フィルム
4aで構成し、他の面をガスバリヤー性の素材4bで構
成している。6は二酸化マンガン等の酸素還元能を有す
る正極触媒層である。7は負極亜鉛、8はポリオレフィ
ン微孔性フィルムからなるセパレーター、9は気体は通
すが液体は通さないフッ素樹脂膜、10は拡散紙でパル
プ繊維からなる。11は封口パッキングで絶縁性、気密
性に優れるナイロン11などのポリアミド樹脂からな
る。12は負極ケースで例えば鉄にニッケル鍍金した金
属材料で構成されている。
【0009】次に図3(a).(b)は、図1に示す空
気電池を複数個接続して端子を露出させた樹脂性ケース
に収納したパック形電池電池21の正面断面図とその側
面図であり樹脂ケースの周囲に空気取り入れのためのス
リット部22をもうけている。この種の電池は図4
(a).(b)に示すように袋状の密封材13に包装し
ており、この袋状密封材は、空気電池収納部分の材質と
して脱酸素剤を含有した合成樹脂フィルム4aで構成
し、他の部分をガスバリヤー性の素材4bで構成し、図
4(b)に示すように袋の開口部を接着して密封包装し
ている。次に密封材の構成についてべる。密封材は前述
したように脱酸素剤を含有した合成樹脂フィルム4aと
ガスバリヤー性の素材4bをラミネートした基材4と粘
着剤5で構成され、基材のフィルムとしては、通常厚み
が100〜200ミクロンのポリエチレン、ポリプロピ
レン、ポリメチルペンテン等のポリオレフィン、ナイロ
ン6,66,11,12等のポリアミド、ポリエチレン
テレフタレート等のポリエステル、ポリテトラフルオロ
エチレン等のポリフッ化オレフィンで構成される。粘着
剤5としては通常厚みが5〜20ミクロンのポリアクリ
ル酸エステル、塩素化ポリエチレン、SBR(スチレン
ーブタジェンゴム)、ポリイソブチレン等の接着性粘着
組成物である。脱酸素剤としては粒状の第一鉄塩以外に
亜ニチオン酸塩、、アスコルビン酸および/またはその
塩類またはブチルヒドロキシアニソールがこの種の用途
としては有効である。次に脱酸素剤を含有した合成樹脂
フィルム4aの製法について説明する。前記の合成樹脂
材料、脱酸素剤を混合し加熱し樹脂を溶融状態とし、押
し出し機によってフィルムを製膜する、このフィルムを
一軸、あるいは二軸延伸法で約2倍以上、5倍以下に延
伸加工処理を加え、脱酸素能力を有した合成樹脂フィル
ム4aを製造できる。このフィルムの上面を前述した脱
酸素剤を含有しないガスバリヤー性の大きい素材をラミ
ネートすることで密封材の基材4が完成される。次い
で、この基材の脱酸素剤含有合成樹脂シートの面に前記
した接着性・非接着性の粘着剤5を塗布することで平板
状密封材が完成される。
【0010】また、袋状密封材13の場合は、この前記
基材4の脱酸素能力を有した合成樹脂フィルム4aが内
面に位置するように袋状に成形加工し、その開口部をヒ
ートシール、接着シールすることで袋状の密封材を完成
する。なお、脱酸素剤含有合成樹脂フィルムシートを2
倍以上、5倍以下に延伸加工するのは延伸することによ
り脱酸素剤の粒子と合成樹脂との接触界面に微小な亀裂
を生成させ脱酸素剤が外気と接触する部分の接点を形成
させるためである。なお、延伸倍率を2倍以上、5倍以
下としたのはこの種のシート厚みのものでは2倍以下で
は脱酸素剤と合成樹脂の間に十分な亀裂が生じない。5
倍以上では延伸加工時にシートに亀裂、極端には断裂が
生じ生産性の点で問題が生じる。次にガスバリヤー性の
大きい素材としては、例えばアルミニウム、ニッケル等
の金属箔単独、4フッ化ポリエチレン、塩化ビニリデン
等の合成樹脂フィルム材単独あるいはこれら金属箔と合
成樹脂フィルムのラミネート材等が有効である。次に本
発明の実効について電池への適用実験を行った。適用実
験としては、本発明の方法で構成した平板状の密封材を
使用して直径16mm,高さ6.2mm,電気容量1100
mAhの図1に示すボタン型空気電池PR1662と、
袋状に成形した密封材を使用して前記PR1662電池
23を6個直列に接続した図3に示すパック形空気電
池、高さ40mm,幅26mm,厚み17mm,電気容量11
00mAhのパック電池をそれぞれ500個構成し、純
酸素雰囲気に常温で3ヶ月保存し、その後それぞれを電
流値5mAで定電流放電を実施し保存前と保存後におけ
る電気容量を比較した。結果を(表1)、(表2)に示
す。
【0011】
【表1】
【0012】
【表2】
【0013】本発明品の脱酸素剤としては平均粒径が2
0μの第1鉄塩と活性炭を混合したもの2重量部と、ポ
リエチレン400重量部を混合し、約190度の温度に
加熱し、溶融状態のポリエチレンを押出し機により、厚
みが100μ程度に製膜し、その後一軸延伸法で3倍に
延伸加工をおこなって脱酸素能力を有した合成樹脂フィ
ルムを製造した。ガスバリヤー性の大きい素材としては
厚みが20μのアルミニウム箔を前記脱酸素能力を有し
た合成樹脂フィルムの片面にラミネートしたものを使用
した。平板状密封材としては粘着剤として厚みが15ミ
クロンのポリアクリル酸エステルを使用した。袋状密封
材としては前記のラミネートフィルムを袋状に成型加工
し開口部をポリプロピレン系のホットメルト接着剤で接
着シールしたものを使用した。本実験において、従来品
としては以下の構成で脱酸素剤を配置しない構成であ
る。
【0014】
【発明の効果】以上、(表1)、(表2)から明らかな
ように本発明密封材を使用したものはケース底面に設け
た凸部、あるいは袋状密封材中の酸素を脱酸素剤が吸収
除去するため正極触媒と滞留する酸素が電気化学的に反
応し電気容量が減少することを防止できるとともに長期
に渡って酸素の電池内への侵入を阻止でき性能の優れた
空気電池を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の空気電池の構成を示す断面図
【図2】本発明の空気電池の平板状密封材の構成を示す
断面図
【図3】(a)本発明のパック形空気電池の構成を示す
正面断面図 (b)本発明のパック形空気電池の構成を示す側面図
【図4】(a)本発明のパック形空気電池の袋状密封材
へ挿入を示す状態図 (b)本発明のパック形空気電池の包装を示す状態図
【符号の説明】
1 正極ケ−ス 1a 凸部 2 空気取り入れ孔 3 平板状密封材 4 基材 4a 脱酸素剤含有合成樹脂フィルム 4b ガスバリヤー性素材 5 粘着剤 6 正極触媒層 7 負極亜鉛 8 セパレーター 9 フッ素樹脂膜 10 拡散紙 11 封口パッキング 12 負極ケース 13 袋状密封材 21 パック形空気電池 22 スリット部 23 素電池

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】電池ケースに設けた空気取り入れ孔を密封
    材で閉塞した空気電池の密封材であって、空気取り入れ
    孔に接する部分を脱酸素剤を含有した合成樹脂フィルム
    で構成し、他の面をガスバリヤー性の素材で平板状に構
    成した空気電池用密封材。
  2. 【請求項2】電池ケースに設けた空気取り入れ孔に接す
    る部分を脱酸素剤を含有した合成樹脂フィルムで構成
    し、他の面をガスバリヤー性の素材で構成した平板状密
    封材で空気取り入れ孔を閉塞した空気電池。
  3. 【請求項3】空気電池を包装する袋状密封材であって、
    空気電池収納部分の材質として脱酸素剤を含有した合成
    樹脂フィルムで構成し、他の部分をガスバリヤー性の素
    材で袋状に構成した空気電池用密封材。
  4. 【請求項4】空気取り入れ部を有する空気電池を、その
    内面を脱酸素剤を含有した合成樹脂フィルムで構成し、
    他の部分をガスバリヤー性の素材で構成した袋状密封材
    に収納包装した空気電池。
  5. 【請求項5】電池ケースに設けた空気取り入れ孔を閉塞
    する空気電池の平板状密封材の製造法であって、合成樹
    脂中に脱酸素剤を添加したものを押出機によりシート状
    に製膜する工程、次いで前記シートを延伸する工程、次
    いで前記延伸シートの片面にガスバリヤー性の素材を被
    覆する工程、次いで脱酸素剤を添加した合成樹脂フィル
    ム面に粘着剤を塗布する工程からなる平板状密封材の製
    造法。
  6. 【請求項6】空気電池を包装する袋状密封材の製造法で
    あって、合成樹脂中に脱酸素剤を添加したものを押出機
    によりシート状に製膜する工程、次いで前記シートを延
    伸する工程、次いで前記シートの片面をガスバリヤー性
    の素材で被覆する工程、次いで前記シートを内面に脱酸
    素剤を添加した合成樹脂フィルムが位置するように袋状
    に成形する工程からなる袋状密封材の製造法。
  7. 【請求項7】合成樹脂フィルムがポリエチレン、ポリプ
    ロピレン、ポリメチルペンテン等のポリオレフィン、ナ
    イロン6,66,11,12等のポリアミド、ポリエチ
    レンテレフタレート等のポリエステル、ポリテトラフル
    オロエチレン等のポリフッ化オレフィンである請求項
    1,2,3,4,5,6記載の密封材ならびに密封材の
    製造法、およびこの密封材を使用した空気電池。
  8. 【請求項8】合成樹脂フィルム中に脱酸素剤を添加した
    合成樹脂シートの延伸工程での延伸倍率が2倍以上5倍
    以下である請求項5,6記載の密封材の製造法。
  9. 【請求項9】脱酸素剤が亜ニチオン酸塩、第一鉄塩、ア
    スコルビン酸および/またはその塩類、またはブチルヒ
    ドロキシアニソールである請求項1,2,3,4,5,
    6,8項記載の密封材ならびに密封材の製造法、および
    この密封材を使用した空気電池。
JP3958893A 1993-03-01 1993-03-01 空気電池および空気電池用密封材およびその製造法 Pending JPH06260216A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004288571A (ja) * 2003-03-25 2004-10-14 Toshiba Battery Co Ltd 水系金属空気電池およびこれを用いた電子機器
JP2008544463A (ja) * 2005-06-24 2008-12-04 エバレデイ バツテリ カンパニー インコーポレーテツド 密封タブを修正した空気セル

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