JPH09161741A - 密閉型アルカリ蓄電池 - Google Patents
密閉型アルカリ蓄電池Info
- Publication number
- JPH09161741A JPH09161741A JP7317774A JP31777495A JPH09161741A JP H09161741 A JPH09161741 A JP H09161741A JP 7317774 A JP7317774 A JP 7317774A JP 31777495 A JP31777495 A JP 31777495A JP H09161741 A JPH09161741 A JP H09161741A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- battery
- gasket
- insulating
- storage battery
- insulating gasket
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Classifications
-
- Y—GENERAL 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
- 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
Landscapes
- Sealing Battery Cases Or Jackets (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 高温において酸素や電解液の存在下でも絶縁
ガスケットの分解破損が抑制され、漏液性に優れ、容量
低下も少ない密閉型アルカリ蓄電池を提供する。 【解決手段】 密閉型アルカリ蓄電池の外装缶と封口板
との間にポリアミド製絶縁ガスケットを配置し、この絶
縁ガスケットの電池内に露出した部分にポリブテンを塗
布した。
ガスケットの分解破損が抑制され、漏液性に優れ、容量
低下も少ない密閉型アルカリ蓄電池を提供する。 【解決手段】 密閉型アルカリ蓄電池の外装缶と封口板
との間にポリアミド製絶縁ガスケットを配置し、この絶
縁ガスケットの電池内に露出した部分にポリブテンを塗
布した。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ニッケル−カドミ
ウム蓄電池やニッケル−水素蓄電池などの密閉型アルカ
リ蓄電池に用いられる絶縁ガスケットの改良に関するも
のである。
ウム蓄電池やニッケル−水素蓄電池などの密閉型アルカ
リ蓄電池に用いられる絶縁ガスケットの改良に関するも
のである。
【0002】
【従来の技術】各種の電源として用いられているアルカ
リ蓄電池においては、一般にケ−ス(外装缶)と蓋(封
口板)をそれぞれ負極と正極の端子とするために両者間
の絶縁が必要であり、またこの部分からの漏液防止を兼
ねて、この封口板と外装缶の間に絶縁ガスケットが用い
られている。その最も一般的な構成としては、封口板の
円周部に合成樹脂製のリングをはめ込んでおき、このリ
ングを締め付けるように外装缶をかしめて固定してい
る。
リ蓄電池においては、一般にケ−ス(外装缶)と蓋(封
口板)をそれぞれ負極と正極の端子とするために両者間
の絶縁が必要であり、またこの部分からの漏液防止を兼
ねて、この封口板と外装缶の間に絶縁ガスケットが用い
られている。その最も一般的な構成としては、封口板の
円周部に合成樹脂製のリングをはめ込んでおき、このリ
ングを締め付けるように外装缶をかしめて固定してい
る。
【0003】絶縁ガスケットの材料としては、耐電解液
性と絶縁性を考慮して最も汎用な合成樹脂であるポリオ
レフィンとくにポリエチレンが使われてきた。そして封
口板と外装缶との接触性を良くするためにこれらと絶縁
ガスケットとの間にはシール材が使用されていた。しか
し、その後成型が容易で、封口板と外装缶との接触性も
向上するポリアミド(ナイロン)製の絶縁ガスケットが
用いられてきた。さらにガスケットとしての耐熱特性を
もたせるために、ポリサルフォンを使用することが提案
されている。
性と絶縁性を考慮して最も汎用な合成樹脂であるポリオ
レフィンとくにポリエチレンが使われてきた。そして封
口板と外装缶との接触性を良くするためにこれらと絶縁
ガスケットとの間にはシール材が使用されていた。しか
し、その後成型が容易で、封口板と外装缶との接触性も
向上するポリアミド(ナイロン)製の絶縁ガスケットが
用いられてきた。さらにガスケットとしての耐熱特性を
もたせるために、ポリサルフォンを使用することが提案
されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ニッケル−カドミウム
蓄電池やニッケル−水素蓄電池を通常の条件で使用して
いる間は、これらポリアミドあるいはポリサルフォン製
の絶縁ガスケットは何ら問題なくその機能を発揮してき
た。
蓄電池やニッケル−水素蓄電池を通常の条件で使用して
いる間は、これらポリアミドあるいはポリサルフォン製
の絶縁ガスケットは何ら問題なくその機能を発揮してき
た。
【0005】ところが最近では電池用途の広がりや機器
の小型化などが進み、例えば夏期において自動車の内部
に電池使用機器が置かれた場合や、太陽電池の蓄電用と
して夜間や雨天の際に使う電池、屋外に設置された機器
用電池等は、機器からの熱も加わって70〜80℃のよ
うな高温にさらされるようになった。そこで、このよう
な雰囲気に電池を置いて連続充電を行なってみたところ
2年未満で、絶縁ガスケットの電池内部に露出した部分
が分解していることがわかった。この分解により、ガス
ケット部より漏液を起こし、内部抵抗が上昇して容量低
下に至っていた。
の小型化などが進み、例えば夏期において自動車の内部
に電池使用機器が置かれた場合や、太陽電池の蓄電用と
して夜間や雨天の際に使う電池、屋外に設置された機器
用電池等は、機器からの熱も加わって70〜80℃のよ
うな高温にさらされるようになった。そこで、このよう
な雰囲気に電池を置いて連続充電を行なってみたところ
2年未満で、絶縁ガスケットの電池内部に露出した部分
が分解していることがわかった。この分解により、ガス
ケット部より漏液を起こし、内部抵抗が上昇して容量低
下に至っていた。
【0006】その理由として、高温で連続充電を行なう
ことにより、電池内部に過剰の酸素が発生するとともに
電解液の水分により、ガスケットが加水分解を受けたこ
とによると思われる。耐熱性に優れているといわれてい
るポリサルフォン製の絶縁ガスケットでもこのような過
酷な条件のもとでは劣化や破損が著しいことも確認し
た。
ことにより、電池内部に過剰の酸素が発生するとともに
電解液の水分により、ガスケットが加水分解を受けたこ
とによると思われる。耐熱性に優れているといわれてい
るポリサルフォン製の絶縁ガスケットでもこのような過
酷な条件のもとでは劣化や破損が著しいことも確認し
た。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は封口板と外装缶
との間に設置されたポリアミド製絶縁ガスケットの電池
内部に露出した部分に、耐電解液性、耐熱性に優れた絶
縁性の液状ポリマー、例えばポリブテンを塗布したもの
である。ここで用いるポリブテンは、とくにその性状は
限定されないが、取扱いの点から40℃での動粘度が5
00〜10,000c・S・tのものが好ましい。
との間に設置されたポリアミド製絶縁ガスケットの電池
内部に露出した部分に、耐電解液性、耐熱性に優れた絶
縁性の液状ポリマー、例えばポリブテンを塗布したもの
である。ここで用いるポリブテンは、とくにその性状は
限定されないが、取扱いの点から40℃での動粘度が5
00〜10,000c・S・tのものが好ましい。
【0008】
【発明の実施の形態】ポリアミドやポリサルフォン製の
絶縁ガスケットは、これを組み込んだ電池を高温下で連
続充電を行なうことにより、電池内部に露出した部分か
ら破壊され、その破壊された部分より漏液を起こし、ま
た絶縁抵抗も低下して容量低下をもたらした。この絶縁
ガスケットの分解による破壊は、熱に加えて、充電によ
り発生する過剰の酸素と電解液の水分の存在により、大
幅に加速されたことによる。
絶縁ガスケットは、これを組み込んだ電池を高温下で連
続充電を行なうことにより、電池内部に露出した部分か
ら破壊され、その破壊された部分より漏液を起こし、ま
た絶縁抵抗も低下して容量低下をもたらした。この絶縁
ガスケットの分解による破壊は、熱に加えて、充電によ
り発生する過剰の酸素と電解液の水分の存在により、大
幅に加速されたことによる。
【0009】しかし、ポリアミドは成型性がよく、封口
板や外装缶との間のシール性も良好であるので通常の使
用では問題がなく、ぜひ採用したい材料である。したが
ってこの材料を用いてしかも簡単な手段で高温、連続充
電のような過酷な条件に耐える絶縁ガスケットの構成が
望まれる。
板や外装缶との間のシール性も良好であるので通常の使
用では問題がなく、ぜひ採用したい材料である。したが
ってこの材料を用いてしかも簡単な手段で高温、連続充
電のような過酷な条件に耐える絶縁ガスケットの構成が
望まれる。
【0010】本発明は、そのための有効な手段を提供す
るものである。ポリアミドの分解(加水分解)速度を低
下させるためには、酸素および水分が、ガスケットに吸
着することを妨げることが有効である。そのために、ガ
スケットの電池内部に露出した部分に、絶縁性液状ポリ
マーとくにポリブテンを塗布する。
るものである。ポリアミドの分解(加水分解)速度を低
下させるためには、酸素および水分が、ガスケットに吸
着することを妨げることが有効である。そのために、ガ
スケットの電池内部に露出した部分に、絶縁性液状ポリ
マーとくにポリブテンを塗布する。
【0011】ポリブテンはイソブチレンを主体とし一部
にn−ブテンが反応した長鎖状炭化水素共重合物質であ
り、液状のポリマーである。その末端の2重結合は極め
て安定であり、酸素やアルカリ等に強い抵抗力を持って
いる。
にn−ブテンが反応した長鎖状炭化水素共重合物質であ
り、液状のポリマーである。その末端の2重結合は極め
て安定であり、酸素やアルカリ等に強い抵抗力を持って
いる。
【0012】しかも、酸素、アルカリ等に強い抵抗力を
持つ通常の汎用樹脂は可溶性であってもそれは有機溶媒
にのみ可溶で水には溶けないので、有機溶媒を必要とし
て工業的にはコスト高になり、使用済みの有機溶媒の処
理も必須条件となる。また樹脂のエマルジョンやディス
パージョンを用いると、これをフィルムにするためには
樹脂の融点以上の加熱が必要であり、工程が複雑にな
る。ところがポリブテンはそれ自体が液状であることか
ら溶媒に溶かす必要はなく、そのままガスケットの電池
内部に露出した部分に塗布するだけで良い。また仮にそ
の一部が垂れ落ちて電極群に触れても主成分がポリオレ
フィンであることから分子中に有害な、例えばニトロ基
やハロゲン基やあるいは悪影響が心配されるアミノ基、
カルボニル基、スルホン基などの基がなく、したがって
電池群への悪影響は全く無い。
持つ通常の汎用樹脂は可溶性であってもそれは有機溶媒
にのみ可溶で水には溶けないので、有機溶媒を必要とし
て工業的にはコスト高になり、使用済みの有機溶媒の処
理も必須条件となる。また樹脂のエマルジョンやディス
パージョンを用いると、これをフィルムにするためには
樹脂の融点以上の加熱が必要であり、工程が複雑にな
る。ところがポリブテンはそれ自体が液状であることか
ら溶媒に溶かす必要はなく、そのままガスケットの電池
内部に露出した部分に塗布するだけで良い。また仮にそ
の一部が垂れ落ちて電極群に触れても主成分がポリオレ
フィンであることから分子中に有害な、例えばニトロ基
やハロゲン基やあるいは悪影響が心配されるアミノ基、
カルボニル基、スルホン基などの基がなく、したがって
電池群への悪影響は全く無い。
【0013】以下に本発明の実施例を説明する。図1
は、ニッケル−カドミウム蓄電池やニッケル−水素蓄電
池などの一般的な円筒状電池の上部断面図である。図1
おいて1は正極、負極およびセパレータからなる渦巻状
の電極群、2はこれを収容した外装缶、3が封口板であ
り、電池としての端子を兼ねるとともに内部に安全弁4
を設けている。5が本発明の特徴とするポリアミド製絶
縁ガスケットであり、組立封口板3の周縁部に設置され
ている。このガスケットの電池内部に露出した6の部分
にポリブテンを塗布した。ポリブテンの分子式は、次の
(化1)に示す通りである。
は、ニッケル−カドミウム蓄電池やニッケル−水素蓄電
池などの一般的な円筒状電池の上部断面図である。図1
おいて1は正極、負極およびセパレータからなる渦巻状
の電極群、2はこれを収容した外装缶、3が封口板であ
り、電池としての端子を兼ねるとともに内部に安全弁4
を設けている。5が本発明の特徴とするポリアミド製絶
縁ガスケットであり、組立封口板3の周縁部に設置され
ている。このガスケットの電池内部に露出した6の部分
にポリブテンを塗布した。ポリブテンの分子式は、次の
(化1)に示す通りである。
【0014】
【化1】
【0015】本実施例では対象電池をニッケル−カドミ
ウム蓄電池の単3型とし、ガスケットに塗布するポリブ
テンとしては日本石油製のポリブテン、平均分子量97
0、40℃での動粘度9,600c・S・tの商品番号
HV−100を選び、これをガスケット5の電池の内側
に露出する6の部分全体に0.3ml塗布した。この電
池をAとし、比較のためにポリブテンを塗布しないポリ
アミド製絶縁ガスケットを用い、他はすべて電池Aと同
じ構成とした電池をBとした。A、B各電池100セル
を用い、雰囲気温度を75℃とし、0.15Cの電流で
連続的に充電し、72時間ごとに0.2Cの電流で1.
0Vまで放電し、その後休止1時間後に再度充電という
サイクル条件で電池の特性変化を調べた。
ウム蓄電池の単3型とし、ガスケットに塗布するポリブ
テンとしては日本石油製のポリブテン、平均分子量97
0、40℃での動粘度9,600c・S・tの商品番号
HV−100を選び、これをガスケット5の電池の内側
に露出する6の部分全体に0.3ml塗布した。この電
池をAとし、比較のためにポリブテンを塗布しないポリ
アミド製絶縁ガスケットを用い、他はすべて電池Aと同
じ構成とした電池をBとした。A、B各電池100セル
を用い、雰囲気温度を75℃とし、0.15Cの電流で
連続的に充電し、72時間ごとに0.2Cの電流で1.
0Vまで放電し、その後休止1時間後に再度充電という
サイクル条件で電池の特性変化を調べた。
【0016】その結果電池Bでは1.5年後に10%の
セルにおいてガスケットの封口部分に電解液の結晶が認
められ、2年後にはこれが60%に拡大した。一方、電
池Aでは1.5年後に変化は無く、2年後に5%のセル
の封口部分にごく少量の結晶が認められた。また、2年
後に調べた容量低下は電池Bでは平均で65%まで低下
していたが、Aでは85%を保っていた。この後電池を
分解して絶縁ガスケットの劣化破損状況を観察した結
果、Bでは電池内に露出した部分は破壊が著しく原形を
保っていなかったが、Aではほぼ原形を保っていて破損
の程度は軽微であった。
セルにおいてガスケットの封口部分に電解液の結晶が認
められ、2年後にはこれが60%に拡大した。一方、電
池Aでは1.5年後に変化は無く、2年後に5%のセル
の封口部分にごく少量の結晶が認められた。また、2年
後に調べた容量低下は電池Bでは平均で65%まで低下
していたが、Aでは85%を保っていた。この後電池を
分解して絶縁ガスケットの劣化破損状況を観察した結
果、Bでは電池内に露出した部分は破壊が著しく原形を
保っていなかったが、Aではほぼ原形を保っていて破損
の程度は軽微であった。
【0017】この結果からポリアミド製絶縁ガスケット
の電池内に露出した部分にポリブテンを塗布したことに
より、高温でしかも酸素や電解液の存在下でも絶縁ガス
ケットの加水分解に起因した破損が抑制され、封口性、
絶縁性とも良好に維持できたことが明かである。
の電池内に露出した部分にポリブテンを塗布したことに
より、高温でしかも酸素や電解液の存在下でも絶縁ガス
ケットの加水分解に起因した破損が抑制され、封口性、
絶縁性とも良好に維持できたことが明かである。
【0018】
【発明の効果】このように外装缶と封口板との間にポリ
アミド製絶縁ガスケットを用い、この絶縁ガスケットの
電池内に露出した部分に絶縁性液状ポリマ−を塗布した
ことにより、高温で酸素や電解液の存在下でも絶縁ガス
ケットの分解破損が抑制され、耐漏液性に優れ、容量低
下も少ない密閉型アルカリ蓄電池を提供できる。
アミド製絶縁ガスケットを用い、この絶縁ガスケットの
電池内に露出した部分に絶縁性液状ポリマ−を塗布した
ことにより、高温で酸素や電解液の存在下でも絶縁ガス
ケットの分解破損が抑制され、耐漏液性に優れ、容量低
下も少ない密閉型アルカリ蓄電池を提供できる。
【図1】本発明の円筒状電池の上部断面図
1 電極群 2 外装缶 3 封口板 4 安全弁 5 ポリアミド製絶縁ガスケット 6 ポリブテン
Claims (3)
- 【請求項1】封口板と外装缶との間に設置された絶縁ガ
スケットの電池内部に露出する部分に、耐電解液性、耐
熱性の優れた絶縁性液状ポリマーを塗布したことを特徴
とする密閉型アルカリ蓄電池。 - 【請求項2】絶縁性液状ポリマ−がポリブテンである請
求項1記載の密閉型アルカリ蓄電池。 - 【請求項3】ポリブテンの分子量が400〜1、000
で40℃での動粘度が500〜10、000c・S・t
である請求項2記載の密閉型アルカリ蓄電池。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7317774A JPH09161741A (ja) | 1995-12-06 | 1995-12-06 | 密閉型アルカリ蓄電池 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7317774A JPH09161741A (ja) | 1995-12-06 | 1995-12-06 | 密閉型アルカリ蓄電池 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09161741A true JPH09161741A (ja) | 1997-06-20 |
Family
ID=18091907
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP7317774A Pending JPH09161741A (ja) | 1995-12-06 | 1995-12-06 | 密閉型アルカリ蓄電池 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH09161741A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009231237A (ja) * | 2008-03-25 | 2009-10-08 | Fdk Energy Co Ltd | 密閉型電池 |
WO2017110033A1 (ja) * | 2015-12-25 | 2017-06-29 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | ニッケル水素蓄電池 |
-
1995
- 1995-12-06 JP JP7317774A patent/JPH09161741A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009231237A (ja) * | 2008-03-25 | 2009-10-08 | Fdk Energy Co Ltd | 密閉型電池 |
WO2017110033A1 (ja) * | 2015-12-25 | 2017-06-29 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | ニッケル水素蓄電池 |
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