JPH0822811A - 蓄電池用電槽および密閉型アルカリ蓄電池 - Google Patents

蓄電池用電槽および密閉型アルカリ蓄電池

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JPH0822811A
JPH0822811A JP6153645A JP15364594A JPH0822811A JP H0822811 A JPH0822811 A JP H0822811A JP 6153645 A JP6153645 A JP 6153645A JP 15364594 A JP15364594 A JP 15364594A JP H0822811 A JPH0822811 A JP H0822811A
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battery
storage battery
battery case
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polyphenylene ether
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JP6153645A
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Shinichi Shimakawa
伸一 島川
Shinji Hamada
真治 浜田
Hiromu Matsuda
宏夢 松田
Manabu Kakino
学 垣野
Munehisa Ikoma
宗久 生駒
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 成形性に優れ、曲げ弾性率、アイゾット衝撃
値、クリープ特性、耐熱変形温度等の高温での機械的特
性に優れた蓄電池電槽を提供し、大容量の電源システム
としての密閉形アルカリ蓄電池を可能とする。 【構成】 ポリフェニレンエーテル樹脂とポリスチレン
樹脂とのアロイを用いる。ポリフェニレンエーテルの含
有割合は20〜70重量%とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、比較的大容量の蓄電
池、特にアルカリ蓄電池に用いられる電槽に関するもの
である。本発明は、また同電槽を用いた密閉形アルカリ
蓄電池の単位電池に関するものである。
【0002】
【従来の技術】密閉形アルカリ蓄電池は、ニッケル−カ
ドミウム蓄電池、水素蓄電池で代表され、エネルギー密
度が高く、信頼性に優れていることから、ビデオ、ラッ
プトップコンピュータ、携帯電話等のポータブル機器の
電源として数多く使用されている。これらの単電池は、
ケースが金属製で、形状が円筒または角型であり、容量
は0.5〜3Ah程度で、小型の密閉形アルカリ蓄電池
である。実使用においては、数個から十数個の単電池を
合成樹脂ケースやチューブの中に収納して使用するのが
一般的である。これらの小型の密閉形アルカリ蓄電池
は、電池容量が0.5〜3Ah程度であるため、充放電
時における単電池当りの発熱量は少ない。したがって、
樹脂ケースやチューブの中に収納して使用した場合、発
熱と放熱のバランスが適切に行われるため、電池の温度
上昇に関する顕著な課題はなかった。また、アルカリ蓄
電池の電極群は、充放電の繰り返しにより膨張するが、
ケースは金属性の円筒形であるため、電極群の膨張によ
るケースの変形などの顕著な課題はなかった。角型の場
合も小型であるため、ケースなどに特別な工夫は必要と
されなかった。
【0003】しかし、最近になって、家電製品から電気
自動車に至る移動用電源にエネルギー密度が高い高信頼
性の中・大型電池(中型電池は容量10〜100Ah、
大型電池は容量100Ah以上と定義する。使用個数は
いずれも数個から数百個と定義する。)が強く要求され
ている。中・大型電池としては、開放形のニッケル−カ
ドミウム蓄電池や鉛蓄電池がエネルギー貯蔵用や無停電
電源装置用等に用いられているが、使用期間での注液な
どのメンテナンスの繁雑さがある。したがって、家電製
品から電気自動車に至る移動用電源としては、電池のメ
ンテナンスフリー化、すなわち密閉化が必要である。以
上のように、家電製品から電気自動車に至る移動用電源
としてアルカリ蓄電池を用いる場合、電池の密閉化と中
・大型化を同時に行う必要がある。すなわち、単電池の
密閉化を図りつつ、単電池の電気容量の増大と電池電圧
を増加するために、多数の単電池を直列に接続すること
が必要である。電池は、充放電にともなって電極反応に
よる反応熱やジュール熱が発生する。単電池の電気容量
の増大および密閉化により発生する熱量が増加し、電池
外部への放熱が遅れ、発生した熱が電池内部に蓄熱され
る結果、小型電池よりも電池内部の温度が上昇する。ま
た、このような大容量の単電池を直列に接続した単位電
池や単位電池を直列に接続した組電池は、数十セルから
数百セルを隣接するように配置される。
【0004】このような課題を解決するために、正極と
負極と電極液とによって構成され、充電時に発熱を伴う
単電池を多数個配列したシステムにおいて、各単電池間
に空気が流通する空間を設け、その(空間幅)/(単電
池幅)を0.1〜1.0の範囲にした蓄電池システムの
放熱装置が提案されている(特開平3−291867号
公報)。一方、この種の移動電源用蓄電池システムの電
槽には、従来の自動車用として使用されていた鉛蓄電池
の電槽同様に、また軽量化が可能である点も考慮して、
ポリプロピレン樹脂を主原料とした合成樹脂が使用され
ている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】前記のような比較的大
容量の移動用電源として用いるアルカリ蓄電池にポリプ
ロピレン樹脂製の電槽を使用した場合、以下のような課
題を有する。 (1)鉛蓄電池の場合は、密閉型でも充電に伴う電池内
圧上昇は、0.05MPa程度であるが、密閉形アルカ
リ蓄電池は充電の際の電池内圧上昇は、0.2〜0.4
MPaに達する。移動用電源として、屋外の高温環境下
で長期間用いられる際、特に充電状態で使用また放置す
る際には、蓄電池電槽は0.2〜0.4MPa程度の内
圧を受け続け、ポリプロピレン樹脂等製の蓄電池電槽で
はクリープ変形に伴う破損の危険性がある。また、同じ
く屋外の高温環境下で1000回以上の充放電サイクル
が行われる場合には、内圧変化による力学的疲労によっ
てポリプロピレン樹脂等で作製された蓄電池電槽では、
破損の危険性があり、長期信頼性および安全性が十分で
ない。 (2)電池内圧の上昇および充放電の繰り返しに伴い発
電要素群が膨張するため、蓄電池電槽が膨張し、空気が
流通する空間幅を一定に保つことが困難である。単電池
間の空間を一定に保つためには、蓄電池電槽の強度を向
上させる必要がある。蓄電池電槽の強度を向上させるに
は厚みを厚くする必要があり、その結果、蓄電池電槽の
重量や体積が増大し、電池重量や体積が増加し電池のエ
ネルギー密度が低下する。 (3)電池内圧の上昇により蓄電池電槽が膨張変形した
場合、発電要素群と蓄電池電槽の間に空間が生じる。発
電要素群と蓄電池電槽の間に空間が存在すると、発電要
素群で発生した熱が蓄電池電槽に伝わる速度は極端に減
少する。したがって、蓄電池電槽と発電要素群を常に接
触させる必要がある。 (4)移動用電源として用いる場合には、単電池を5〜
40個程度積層した単位電池や、単位電池を2個以上、
単電池数に換算すると約10〜300個集合した組電池
の状態で、数個〜数百個の各単電池の電池容量等の電池
性能バラツキの低減や、エネルギー密度等の電池性能の
向上、さらには振動によるズレ防止等の機械的強度を向
上する工夫を施す必要がある。
【0006】本発明は、このような課題を解決するもの
であり、屋外の高温環境下での長期間の使用や充放電の
繰り返しにおいてのクリープ変形もしくは疲労による蓄
電池電槽の破損を防止するとともに、単位電池や組電池
の振動に対する機械的強度を向上し、長期信頼性を高め
ようとするものである。本発明はまた、単位電池や組電
池でのエネルギー密度の低下を防止し、充放電時に発生
した電池内の熱を電池系外へ効率よく放出でき、電池性
能のバラツキのない優れた蓄電池システムを可能にする
蓄電池電槽を提供するものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明の蓄電池電槽は、
ポリフェニレンエーテル樹脂とポリスチレン樹脂を主体
としたポリマーアロイ合成樹脂からなる。ここで、前記
合成樹脂中のポリフェニレンエーテル樹脂の含有割合
は、20〜70重量%が好ましい。また、本発明の密閉
形アルカリ蓄電池は、ポリフェニレンエーテル樹脂とポ
リスチレン樹脂を主体としたポリマーアロイ合成樹脂か
らなる電槽内に発電要素群を収容した単電池の複数個を
一方向に積層した密閉形アルカリ蓄電池であって、各単
電池は積層方向に緊縛されており、かつ積層方向の電槽
外表面に設けた複数の平行なリブによって相互に突き合
わされて単電池間に空気の流通する空間を形成したもの
である。
【0008】
【作用】上記の構成の蓄電池電槽を用いた密閉形アルカ
リ蓄電池は、屋外の高温環境下において充放電の繰り返
しによる内圧変化を受けても、蓄電池電槽の機械的強度
の向上により、クリープ変化や力学的疲労による破損を
防止することができ、長期信頼性を高めることができ
る。さらに、同じく機械的強度の上昇により、充電時の
内圧上昇や電極群の膨張に対して蓄電池電槽の膨張変化
を抑えることにより、電極群の蓄電池電槽を介しての放
熱を効率的に行わせることができる。本発明は、単電池
を複数個積層して用いる密閉形アルカリ蓄電池の電槽材
料について各種検討した結果、ポリフェニレンエーテル
樹脂とポリスチレン樹脂とのポリマーアロイ樹脂が優れ
た成形性と高温での機械的特性に優れ、実用的な密閉形
アルカリ蓄電池を与えることを見出したことに基づくも
のである。
【0009】すなわち、ポリフェニレンエーテル樹脂
は、耐アルカリ性を有し、低温から高温まで優れた機械
的強度をもっており、特に剛性(曲げ弾性率)、耐衝撃
(アイゾット衝撃性)およびクリープ特性が優れてい
る。そして、耐熱変形温度は、後述の基準で170〜1
80℃程度であり、ガラス転移温度は220℃程度であ
る。ポリフェニレンエーテル樹脂は、上記のような優れ
た特徴を有するが、成形加工性に劣り、成形加工時に残
留歪が残るとともに流動性に劣る。そのため、蓄電池電
槽の成形に際して不良率が高く、実用に適さない。
【0010】一方、ポリスチレン樹脂は、耐アルカリ性
を有し、成形加工性に優れている。例えば、成形収縮率
は0.3〜0.6%程度であり、メルトフローレートは
15〜30g/10min程度である。また、常温では
十分な剛性を有する。しかし、耐熱変形温度が80℃程
度と低く、70℃程度における曲げ強度が1,000M
Pa以下と剛性が不足している。また、ガラス転移温度
が100℃程度であり、アイゾット衝撃値が100j/
mと耐衝撃性に劣っている。
【0011】上記に対して、ポリフェニレンエーテル樹
脂とポリスチレン樹脂とのアロイ化によって、まずポリ
フェニレンエーテルの成形加工性を改善して、射出成形
による製造を容易にすることができる。アロイのメルト
フロレートは、300℃において10〜15g/min
まで改善される。また、ポリスチレンの耐熱変形温度を
アロイ化によって120℃前後まで向上し、高温におい
ても優れた機械的強度が得られ、80℃前後における曲
げ弾性率は1,700〜2,000MPa程度となる。
さらに、アイゾット衝撃値は、200j/m程度に改善
され、クリープ特性もJISのK−7115に基づく引
張クリープ試験で引張応力10MPaのとき、1,00
0時間後のクリープ歪が2%以内となる。
【0012】上記のポリマーアロイにより、曲げ弾性率
が1,900〜3,000MPa,曲げ強度が50〜1
00MPa,JISのK−6871に基づく耐熱変形温
度が荷重1.82MPaのとき100℃以上で、さらに
JISのK−7115に基づく引張クリープ試験で引張
応力が20MPaのとき1,000時間後のクリープ歪
が2%以内のものを得ることができる。また、上記のア
ロイを用いることにより、単電池電槽の積層方向の側壁
の肉厚を1〜3mm、単電池間に冷却空気を流通させる
空間を形成するためのリブの高さを1〜2mm、リブの
間隔を10〜15mm、リブの幅を3〜10mmとした
実用的な密閉形アルカリ蓄電池を構成することができ
る。
【0013】
【実施例】以下、本発明による蓄電池電槽、およびこの
電槽を用いた密閉形アルカリ蓄電池の単位電池と単電池
の構成例を図面により説明する。10で示す単電池は、
正極板と負極板およびセパレータを積層した電極群11
および電解液を収容した電槽12、電槽12の上部開口
部に熱溶着された蓋13から構成されている。電槽12
および蓋13は、いずれもポリフェニレンエーテル樹脂
とポリスチレン樹脂とのポリマーアロイ合成樹脂から成
形したものである。電槽12の寸法は、35mm×12
0mm×160mmである。蓋13にはニッケルめっき
した鉄製の正極端子14と負極端子15および安全弁1
6が固定されている。負極端子15は、その下端の図示
しない垂下部に負極板のリード片17を溶接によって接
続されるとともに、上部は蓋13に液密かつ気密に取り
付けられている。正極端子14も図示しないがその下端
に正極板のリード片が接続されている。
【0014】電槽12は、積層方向に位置する幅の広い
側壁18、18と他方の幅の狭い側壁19、19、およ
び底壁20から構成されている。そして、側壁18の外
表面には、単電池同士を突き合わせるためのリブ21を
所定間隔をおいて縦方向に平行に設け、側壁19の外表
面には、後述する架橋体位置決め用の2組の凹部22を
設けている。前記リブのうち、両端のリブには、突き合
わせる際の位置決め用の凸部23と凹部24をそれぞれ
上下位置を逆にして設けている。また、電槽の底壁20
の外表面には、その中央に凹部25を有する。蓋13
は、その幅の広い方の側壁26の外表面に、電槽12の
リブ21と同様のリブ27を有している。蓋13と電槽
12との溶着部は28で示されており、溶着の際に溶着
代の溶解して外方へ突出した部分は、研削により除去し
てある。なお、電槽12の上方に29で示されているリ
ブ21の設けていない部分の上部は、蓋13と溶着する
際の溶着代である。また、電槽12の側壁19は、側壁
18より肉厚としてあり、リブ21の外側に設けたリブ
30と連続する構成となっている。蓋13においてもこ
れと同様の構成がとられている。
【0015】図4は、上記の単電池10を5個直列に積
層した単位電池31を示している。隣接する単電池は、
電槽12のリブ21、30が互いに突き合わされ、しか
も一方の単電池のリブ21に設けた凸部23が他方の単
電池のリブ21に設けた凹部24に嵌合して相互の位置
決めがなされる。また、隣接する単電池の正極端子と負
極端子とが接続導体32により接続される。このように
して直列に接続された5個の単電池の積層体は、両端面
にアルミニウム製のエンドプレート33、33を当て、
これらを4本の角柱状の架橋体34により連結して、電
極群の膨張や電池内圧の上昇によって単電池が相互に離
間しないよう強固に緊縛した構造としてある。エンドプ
レート33は、補強用のリブ35を有する。エンドプレ
ート33および架橋体34の寸法は、電極群の膨張力、
電池内圧および単電池の積層数によって決定される。以
下の実施例においては、エンドプレート33の厚みは3
mm、そのリブの高さは11mmであり、架橋体34は
7×8mm角とした。
【0016】上記のように構成された単位電池において
は、リブ21、30の間に空間36が形成される。端の
単電池とエンドプレート33との間にもリブ21の高さ
に相当する空間37が形成される。また、リブ21は、
電池ケースの縦方向に連続する構成としたが、いくつか
に区分されていてもよい。しかし、連続する構成の方
が、空気流を一定方向とし、放熱をよくすることができ
る。
【0017】[実施例1]水酸化ニッケル粉末を主とす
る活物質混合物を発泡状ニッケル多孔体に充填し、所定
の寸法に圧延、切断して極板1枚当たりの容量が10A
hのニッケル正極を作製する。また、MmNi3.6Co
0.7Mn0.4Al0.4(Mm:ミッシュメタル)の組成の
水素吸蔵合金粉末を結着剤とともにパンチングメタルに
塗着し、所定の寸法に圧延・切断して、極板1枚当たり
の容量が13Ahの水素吸蔵合金負極を作製する。これ
ら正・負極板をそれぞれ袋状のセパレータで包み、正極
板10枚と負極板11枚を交互に組み合わせて電極群を
構成し、正・負極板にはそれぞれリード片を接続した端
子を結合して上記の電槽に挿入し、アルカリ電解液を1
80cm3注液して上記のような単電池を構成する。こ
こで、電槽12は、側壁18の肉厚を2mm、リブ21
および30の高さは1.5mm、リブ21の幅を5m
m、リブ間の間隔を12mmとし、側壁19および底壁
20の肉厚を4mmとする。また、蓋13の肉厚は4m
mとする。
【0018】上記の構成の単電池を10Aの電流で15
時間充電し、20Aの電流で1.0Vまで放電する初充
放電を行う。これにより電極群は膨張し、ケース12の
側壁18に密接する状態となる。この単電池は、正極に
よって容量が規制され、100Ahの電池容量を有す
る。この単電池5個を用いて図4のような単位電池を構
成する。
【0019】ここでは、蓄電池電槽を構成する合成樹脂
の組成を変えることによって、単位電池の性能等にどう
影響を与えるかを検討した。まず、表1に示すように各
種配合割合のポリフェニレンエーテル(PPE)とポリ
スチレン樹脂とのポリマーアロイ合成樹脂(No.1〜
5)を作製し、これら合成樹脂を用いてそれぞれ上記の
ような構成の蓄電池電槽を作製した。また、比較例とし
てポリプロピレン樹脂を用いて同様の蓄電池電槽を作製
した。表1および表2に前記ポリマーアロイおよびポリ
プロピレン樹脂の主な物性をそれぞれ示す。
【0020】
【表1】
【0021】
【表2】
【0022】ここに示した物性は、以下の基準によるも
のである。 耐熱変形温度:JISのK−6871による クリープ:JISのK−7115に基づく引張クリープ
試験で引張荷重が20MPaの時の1,000時間後の
歪み値 メルトフローレートの測定条件:JISのK−7210
に基づき、温度250℃、荷重は1,000g 曲げ弾性率:JISのK−7203による
【0023】次に、上記の蓄電池電槽を用いた単電池を
5個ずつ作製し、図5のような単位電池を構成した。表
1の樹脂No.1〜5を用いたものをそれぞれ単位電池
No.1〜5とし、ポリプロピレン樹脂を用いたものを
単位電池No.6とする。これらの単位電池を10Aの
電流で12時間充電した。充電終了後の単位電池の両端
の単電池の内圧は0.2MPa程度になっていた。満充
電状態のまま、つまり内圧を0.2Paの状態で80℃
と60℃で保存試験を行い、蓄電池電槽がクリープ変形
により破損に至るまでの日数を調べた。試験結果を表3
に示した。
【0024】
【表3】
【0025】表3からわかるように、単位電池No.2
〜5は、80℃において4,300時間、60℃におい
て10,000時間たってもクリープ変形による破損が
起きない。これに対し、比較例のポリプロピレン樹脂製
蓄電池電槽を用いた単位電池No.6は、80℃におい
ては200時間以内に、また60℃において1,500
時間以内に、5個の単電池のすべてが底面にクリープ変
形による破損が起きている。また、前記のポリマーアロ
イでもポリフェニレンエーテルの割合が5重量%のもの
は、80℃において3,500時間で破損が起きてい
る。
【0026】以上のような結果は、表1および表2に示
す樹脂の物性から説明される。すなわち、ポリプロピレ
ンは、JISのK−7115に基づくクリープ試験の
際、引張荷重20MPaの時の1,000時間後のクリ
ープのひずみが10%以上で破損に近い状態になる。一
方、電池No.2〜5に用いたポリフェニレンエーテル
の割合が20重量%以上の合成樹脂は、同じ試験でクリ
ープひずみが2%以下であり、耐クリープ性が非常に良
好である。また、ポリフェニレンエーテルの割合が5重
量%のものは、耐熱変形温度が下がり、それと共にJI
SのK−7115に基づくクリープ試験の際、引張荷重
20MPaの時の1,000時間後のクリープひずみが
2%以上となり、耐クリープ性が劣ってくる。この結果
からわかるように、ポリフェニレンエーテルとポリスチ
レンからなる蓄電池電槽を用いた密閉形アルカリ蓄電池
は、厳しい高温環境下でも優れた耐クリープ強度があ
り、実際の使用環境下において十分な長期使用に対する
信頼性を有する。以上より、蓄電池電槽に用いる合成樹
脂は、JISのK−7115に基づくクリープ試験の
際、引張荷重20MPaのときの1,000時間後のク
リープ歪が2%以下になる、ポリスチレンとのブレンド
でポリフェニレンエーテルの割合が20重量%以上のも
のが適当である。さらに、表1から耐クリープ性はポリ
フェニレンエーテルの割合が増え、耐熱変形温度が上が
ると良好になる。
【0027】次に、上記の単位電池No.1〜6につい
て、放電容量試験とサイクル寿命試験を行った。放電容
量試験は、10Aの電流で12時間充電後、1時間放置
し、20Aの電流で電池電圧が5Vに低下するまで放電
した。単位電池の放電容量は、電池電圧が5Vに低下す
るまでの放電時間を用いて計算した。また、単電池は1
Vまでの放電時間を用いて計算した。充電時には、単位
電池の単電池間の空間部分および側面、またエンドプレ
ート表面のそれぞれに電池の下部からファンにより送風
を行った。ファンの能力は、空間部分36を通過する空
気の風速が平均1.0m/秒となるように調整した。環
境温度は20℃とした。試験結果を表4に示した。サイ
クル寿命試験は、放電容量を調べた充放電条件と同じ条
件を繰り返すことにより行った。試験結果を同じく表4
に示した。
【0028】
【表4】
【0029】表4から明らかなように、曲げ弾性率が
1,300MPaであるポリプロピレン製の蓄電池電槽
を用いた単位電池No.6は、電池内圧に対して電槽の
剛性が小さいため電槽が変形し、極板と電槽の間に空気
の断熱層が発生することと、空気の通る単電池間の空間
面積幅が小さくなるために、電極群で発生した熱が放熱
しにくく放電容量が88Ahと低下し、サイクル寿命も
短くなっている。また、ポリフェニレンエーテルの割合
が5重量%の蓄電池電槽を用いた単位電池No.1は、
放電容量が単位電池No.2〜5に比較してやや下が
り、寿命サイクルも短くなっている。それに対して、ポ
リフェニレンエーテルの割合が20重量%以上の蓄電池
電槽を用いた単位電池No.2〜5は、放電容量、サイ
クル寿命とも優れた性能を示している。以上のことか
ら、蓄電池電槽に用いる合成樹脂は、ポリフェニレンエ
ーテルの割合が20重量%以上で、かつ曲げ弾性率が、
1,900MPa以上、耐熱変形温度が100℃以上の
ものが適当である。
【0030】[実施例2]本実施例では、表1のような
ポリフェニレンエーテル樹脂とポリスチレン樹脂からな
る合成樹脂5種類を用いて蓄電池電槽を200個ずつ、
射出成形法にて成形した時の成形品の不良率を比較し
た。表1には、ポリフェニレンエーテル樹脂の割合とそ
のメルトフローレートを示してある。なお、メルトフロ
ーレートはJISのK−7210に基づいて測定し、温
度は250℃、荷重は1,000gである。まず、ペレ
ットを100℃の恒温室で2時間乾燥させた。そして、
成形温度280℃、金型温度を80℃程度とし、射出圧
力を100MPa程度と同一条件で射出成形した。な
お、不良品とはヒケ、バリ、フローマーク、ウェルドマ
ークができるもの、変色や形状不良、残留歪やそりが大
きいものとする。試験結果を表5に示した。
【0031】
【表5】
【0032】表5から明らかなように、ポリフェニレン
エーテルの割合が90重量%の蓄電池電槽No.5は不
良率が非常に高い。これはポリフェニレンエーテルの割
合が90重量%のとき、メルトフローレートは1で非常
に流れ性が悪いため、不良品が多く出ることによる。こ
の場合、良品を蓄電池電槽として用いた密閉型アルカリ
蓄電池は、優れた電池性能を有するが、電槽の不良率が
高くて実際の蓄電池として実用に適さない。蓄電池電槽
No.1〜4は不良率は低く実用に適する。
【0033】以上より、ポリフェニレンエーテルの割合
が70重量%以内のものが作成しやすく実用として適当
である。以上の実施例1および実施例2の結果から、ポ
リフェニレンエーテル樹脂とポリスチレン樹脂からなる
合成樹脂でポリフェニレンエーテルの割合が90重量%
のものは、メルトフローレートは1で蓄電池電槽を射出
成形法等で作成する場合、非常に流れ性が悪いため、不
良品が多く出る。反対にポリフェニレンエーテルの割合
が5重量%のものは、メルトフローレートが15と流れ
性が良好で射出成形等で作成しやすいが、耐熱変形温度
が下がり、さらに曲げ弾性率、耐クリープ性も下がるた
め、放電容量やサイクル寿命が下がる傾向にある。これ
らを考慮すると、最適なポリフェニレンエーテルの割合
は20〜70重量%となり、さらに曲げ弾性率を1,9
00〜3,000MPa、曲げ強度を50〜100MP
a、JISのK−6871に基づく耐熱変形温度が荷重
1.82MPaのとき100℃以上で、さらにJISの
K−7115に基づく引張クリープ試験で引張応力が2
0MPaのとき1,000時間後のクリープ歪が2%以
内のものが最適である。
【0034】[実施例3]本実施例では、表1のような
ポリフェニレンエーテル樹脂とポリスチレン樹脂からな
る合成樹脂5種類を用いた蓄電池電槽と蓋の熱溶着工法
によって密閉形蓄電池を作製する際の蓄電池電槽と蓋が
熱板に接触する温度について比較した。実際には、熱板
に接触する時間を20秒として、熱溶着部が元の合成樹
脂と同等な強度が得られる温度を最低温度とする。ま
た、同等な強度が得られる温度で10個の単位電池を作
製し、内部で短絡していないかどうかを調べた。試験結
果を表6に示した。
【0035】
【表6】
【0036】表6から明らかなように、ポリフェニレン
エーテル樹脂の割合が増えるにしたがって熱板に接触す
る温度が高くなっている。これはポリフェニレンエーテ
ル樹脂の割合が増えるにしたがってガラス転移点温度、
熱変形温度が上昇したためである。さらにNo.5の単
位電池は、熱溶着の際の温度が高いために、単位電池電
槽と蓋を密閉する際、電極群を構成するセパレータの上
部が焼けてしまい、内部短絡して単位電池としては不良
品となったものが2個あった。その他のNo.1〜4の
単位電池は、電極群を構成するセパレータが焼けること
もなく、そのため短絡もなくすべて良品であった。よっ
て蓄電池電槽No.5は、熱溶着で蓋と密閉する際に電
極群を構成するセパレータを場合によっては焼いてしま
うので実用には適さない。以上により、ポリフェニレン
エーテル樹脂の割合が70重量%以下のものが作製しや
すく実用上適当である。
【0037】
【発明の効果】本発明によれば、ポリフェニレンエーテ
ル樹脂とポリスチレン樹脂を主体とした合成樹脂製の蓄
電池電槽を用いた単電池で構成される単位電池は高温環
境下の使用においても、破損等がなく、長期間の信頼性
と安全性が確保される。さらに、単位電池を構成する単
電池は、蓄電池電槽の膨張や変形がなく、電池内で発生
した熱を電池外部へ効率よく放出することができる。し
たがって、各単電池の放電容量のばらつきやサイクル寿
命の劣化を抑制することができる。以上のように、本発
明によれば、長期信頼性の優れた蓄電池、特に中型ない
し大型の密閉形アルカリ蓄電池システムを提供すること
ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例における密閉形アルカリ蓄電池
の単電池の一部を切り欠いた斜視図である。
【図2】同実施例の蓄電池電槽の上方斜視図である。
【図3】同蓄電池電槽の下方斜視図である。
【図4】同実施例の単位電池の斜視図である。
【符号の説明】
10 単電池 11 電極群 12 電池ケース 13 蓋 14 正極端子 15 負極端子 16 安全弁 17 リード片 18 積層方向の側壁 19 側壁 20 底壁 21 リブ 22 凹部 23 凸部 24 凹部 25 凹部 26 蓋の側壁 27 リブ 28 溶着部 29 溶着代 30 リブ 31 単位電池 32 接続導体 33 エンドプレート 34 架橋体 35 リブ 36 空間 37 空間
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 垣野 学 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 生駒 宗久 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ポリフェニレンエーテル樹脂とポリスチ
    レン樹脂を主体としたポリマーアロイ合成樹脂からなる
    蓄電池用電槽。
  2. 【請求項2】 前記合成樹脂中のポリフェニレンエーテ
    ル樹脂の含有割合が20〜70重量%である請求項1記
    載の蓄電池用電槽。
  3. 【請求項3】 ポリフェニレンエーテル樹脂とポリスチ
    レン樹脂を主体としたポリマーアロイ合成樹脂からなる
    電槽内に発電要素群を収容した単電池の複数個を一方向
    に積層した密閉形アルカリ蓄電池であって、各単電池は
    積層方向に緊縛されており、かつ積層方向の電槽外表面
    に設けた複数の平行なリブによって相互に突き合わされ
    て単電池間に空気の流通する空間を形成した密閉形アル
    カリ蓄電池。
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