JPS5854550A - 化学電池を密封する方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は化学電池に関し、さらに詳しくは絶縁材及びシ
ーラントを用いた化学電池に関する。

アルカリ性電解液を含むアルカリ電池の製造および使用
における一問題は、電解液の金属表面に対する湿潤性に
関連している。この湿潤性は、電解液が電解液用金属容
器の表面を濡らすことによって、従来金属容器と他の金
属表面（通常は電池の外部電流コンタクトとして作用す
る表面）との間に配置されたシールの界面の間を実際に
は−み出るので、アルカリ電池における漏洩の主原因の
−であるとされてきた。

シールまたはシール用組成物として機能する種々の材料
が従来から提案されてきており、そして隣接表面間に配
置されて両表面間に電気絶縁を与えると共に両表面を相
互に効果的に密封してアルカリ性電解液の滲出を防止し
てきた。特に米国特許第３９２２１７８号明細書には、
アミン数が１０以上の脂肪族ポリアミドからなる特殊な
密封用組成物が記載されており、このものはアルカリ性
電解液に対して効果的なバリヤーを与え、かくして液の
滲出、ならびにアルカリ性電解液との接触によるある種
の電池成分の劣化、を防止するとされている。

またボタン型アルカリ電池を製造する場合にはシールま
たはシーラント組成物が実質的に非粘着性であり、電池
の製造中の自動移送および施用を助長するようにするの
が望ましい。従ってあらゆる種類のアルカリ電池におけ
る使用に適当であるように、好ましい柔軟性、接着性、
実質的な非粘着性及び耐電解液滲出性を示す別のポリア
ミド系シールまたはシーラント材料を開発するのが望ま
しい。

本発明は、その最も広い概念においてアルカリ電解液を
含みまたその電解液によって濡らされる−またはそれ以
上の表面を有する化学電池であって、そのような表面に
おいてアミン数８以下のポリアミドを使用する電池に関
している。

さらに詳しくは本発明は容器ハウジング、アノード、カ
ソード、アルカリ性電解物質、容器ハウジングとよく符
合した少なくとも一つの蓋、及び蓋と容器ハウジングと
の間に配置された少なくとも一つの電気絶縁体、を有す
る化学電池であってその電気絶縁体が、アミン数８以下
のポリアミドからなるか、または容器及び蓋と接してい
る絶縁体の各表面にアミン数８以下のポリアミドを配置
したことを特徴とする化学電池に関する。

本発明の別の一態様は、前述の化学電池を密封する方法
であって、アルカリ性電解液によって濡らされる表面に
隣接して、アミン数８以下のポリアミドからなるシーラ
ントを設けることからなる。

別の態様における本発明の方法は、電池が電気絶縁体と
シーラントを有する場合であって、容器及び蓋と接す絶
縁４体の各表面をアミン数８以下のポリアミドからなる
シーラントで被覆することよりなる。さらには電気絶縁
体をそのようなポリアミドから作って用いてもよい。

本発明によって調製される電池は、良好な耐漏洩性及び
密封特性（例えば電解液の滲出に対する抵抗）を示す。

本発明の利点は、以下の図面を参照しての説明から一層
明かとなろう。

本発明によれば、アルカリ電解液で湿潤される表面にお
いてアミン数８以下のポリアミドを用いるアルカリ電池
を製造できる。

本発明において有用なポリアミドの例としては脂肪族ポ
リアミドがあり、その製造および性質は「ジ・エンサイ
クロペディア・オプ・ポリマー・サイエンス・アンド・
チクノロシイ」第１０巻、第５９７〜６１５頁（米国ニ
ューヨーク、インターサイエンス・バプリツシャーズ発
行）に一般的に記載されている。一般にポリアミドは多
塩基酸と多官能アミンとの反応により製造される。多塩
基酸としては、直鎖状のアルキル部分のもの、及び分岐
鎖状のアルキル部分のもののいずれでもよく、例えば植
物油等及びその他の原料から誘導される不飽和脂肪酸が
ある。従って本発明のポリアミドとしては、直鎖構造及
び分岐鎖構造のいずれの脂肪族ポリアミドであってもよ
い。

好ましくは、本発明のポリアミドは１〜８のアミン数を
有する。本発明に使用するのに適当なポリアミドは、米
国ミネソタ州ミネアポリスのＨＢ・フラー（Ｆｕｌｌｅ
ｒ　）カンパニーから市販されており商標［ＦｕＬＬ−
ＭＥＬＴＪ樹脂として知られている。

その樹脂の一種「ＦＭ−８２００ｊは一般に約６〜約７
のアミン数を有する脂肪族ポリアミドである。また別の
樹脂［ＦＭ−８０５０Ｊは酸末端を有し、そのアミン数
が約１の脂肪族ポリアミドである。本発明では、前記の
範囲のアミン数を有するその他の市販ポリアミド、例え
ば［ユニオン・キャンプ２６４５Ｊ（アミン数８）、及
び「ヘンケル・マクロメルト６２３９Ｊ（アミン数１）
も使用できる。

本発明において、ポリアミドは意図する応用形態に応じ
て種々の方法で使用できる。従って、例ミドは、シール
、ガスケットまたは種 々のアルカ゛す電池における電気絶縁体としで使用でき
るシール、ガスケットまバはパツキンに成形できる。別
法としてポリアミドは、そのようなガスケット、シール
またはパツキンが電池の隣接金属表面間に挾まれるとき
にそれらに対して塗布されるシーラントまたは接着剤組
成物として使用してもよい。

本発明においてポリアミドは単独で使用しても、あるい
は、その物理的性質を変性する目的のために増量剤、変
性剤及び硬化剤のような補助材料と混合して使用するこ
ともできる。

ポリアミドを被覆として使用する場合には、ポリアミド
は公知の方法によって施すことができ、例えばホントメ
ルトから、あるいはアルコール／芳香族炭化水素混合物
のような溶剤の溶液から、塗布できる。上述のようなポ
リアミド施用方法は周知である。

本発明による化学電池の一例を示す添付図面によって以
下説明する。図示の電池は、補聴器、時計及びその他の
低電流出力が望まれる応用のために一般に有用な種類の
電池を代表するボタン型電池１０である。金属アノード
１４が用いられており、これは普通亜鉛またはカドミウ
ムから作られるが、アマルガム化亜鉛が好ましいアノー
ド材料である。その他のアノード材料を用いることもで
きる。

容器１２は、カソード１７を収納している。カソードは
、普通、酸化第二水銀、酸化銀、その池の材料から作ら
れるが酸化銀が好ましい。カソード１７は、図において
は多孔質セパレーター１６及び吸収材スペーサー１５に
よってアノード１４から隔離されている。スペーサー１
５はイオン伝導のために水酸化カリウム（ＫＯＨ）また
は水酸化ナトリウム（ＮａＯＨ）のようなアルカリ性電
解質を含んでいる。容器１２はカソード電流コレクター
として、また電池の正極ターミナルとしても機能し、他
方アノード１４と直接に接している電池頂部すなわち蓋
１１は、アノード電流ヲレクターとして、また電池の負
極ターミナルとしても機能する。電池頂部すなわち蓋１
１および容器１２の両者は、ステンレス鋼、ニッケル、
ニッケルメッキ鋼のような導電性材料で構成することが
でき、また蓋１１の内面はすす、銅、銀または金のよう
な適当な金属で被覆してよい。

蓋１１は図示のように容器１２とよく符合しているが、
電気的にはそれから絶縁されている。プラスチック製の
スナップ・オン式のパツキン１３のような電気絶縁体を
図示のように設けることができ、また本発明によって、
パツキン１３はアミン数８以下のポリアミドから作るこ
ともできる。

そのような場合には、パツキン１３は蓋１１とノ（ンキ
ン１３との突き合せ面の間、容器１２と）（ンキン１３
との突き合せ面の間のアルカリ性電解液の間隙滲出を防
止する効果的な一体密封を与える。

パツキン１３を作る材料としてポリアミドを使用する以
外に、本発明ではポリアミドを容器１２と蓋１１との間
に配されている接着性被覆としても使用することができ
、この場合にその被覆は、パツキン１３０代りに用いて
も、あるいは容器１２及び蓋１１の対応する隣接面と接
しているパツキンの各面上に配した被覆として用いても
よい。従って図面において、パツキン１３のこれらの突
き合せ面には流体状で塗布できるシーラントまたは接着
性組成物を与えて、パツキン１３を容器１２と蓋１１の
隣接面間に配置したときに、そのシーラントがアルカリ
性電解液の滲出及び分解を許容しないバリヤーを形成す
るようにできる。

本発明のポリアミドシーラントは、ポリアミド以外の材
料から作られたシールと一緒に使用できる。従って、例
えばパツキン１３をナイロンまたはポリオレフィン（例
えばポリエチレン、ポリプロビレ／）のような絶縁材か
ら製造し、次いでポリアミドシーラントと組合せて使用
することができる。

前述のように、本発明に使用できるポリアミドは、それ
らが実質的に非粘着性であるので特に使用に適している
。この性質は加工処理、特にパツキン及びシーラント組
成物がボタン型電池のオートメーシ！７製造で使用され
る場合に有利であることが判明した。非粘着性であると
、機械の閉塞や破損の事故が大巾に低減しまたは無くな
るので電池の組立て中にオートメーシジン装置でシーラ
ント組成物を塗布個所へ移送することができる。

さらには、非粘着性であると被覆の均一塗布が容易とな
り、かくして金属と接着剤との間に良好な表面接触が与
えられて、密封の不完全性が大巾容器、アルカリ性電解
液およびその電解液で湿潤されるのが望まし−＜、すい
少なくとも一つの表面を有すや化学電池を密封する方法
は本発明の範囲内に含まれ、その方法は、そのような表
面上にアミン数８以下のポリアミドを配置することから
なる。そのような表面は、ポリアミドで被覆されても、
あるいはシールパツキン等の場合にはポリアミドから作
られてもよい。

本発明は、容器、アルカリ性電解液および蓋を蓋と容器
との間にシーラントもしくは電気絶縁体または両者を挾
むように組立てることにより化学電池を製造する方法に
も関している。この方法は前記ポリアミドから作られた
電気絶縁体を使用することを特徴とし、−態様において
はそのような絶縁体を単独で使用することができ、別の
態様においては、前記ポリ４ミドからなるシーラント組
成物で絶縁体を被覆することができる。そのようなシー
ラント組成物は自動装置で塗布部門へ移送できる。上述
のように電池の組立作業は、ポリアミドが大型自動装置
で移送しうるので迅速に行い５る。

本発明におけるポリアミド類の使用様式は、ここに示し
た特定的な具体例と異なってもよい。従ってポリアミド
は、スプレー、浸漬等の方法で薄被覆の形で基体に塗着
しうる。

本発明はその精神および必須の要件から離脱することな
く種々の改変態様で実施できるものである。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例のボタン型電池の側面一部切欠
図である。 １０：電池、　　　　１１：蓋、 １２：容器、　　　　　１３：電気絶縁体、１４：　ア
ノード、　　　１５：　スペーサー、。 １６：　セパレーター、　　　１Ｔ；　カソード。 （外令名）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）　　アルカリ性電解質液を含む容器及びその容器
   とよく符合した蓋を有する化学電池を密封する方法であ
   って、その容器と蓋との間にアミン数８以下のポリアミ
   ドを配置することを特徴とする上記方法。 （２）ポリアミドを予め成形した電気絶縁体の形で容器
   と蓋との間に配置する特許請求の範囲第１項に記載の方
   法。 （３）　　ポリアミドを、予め成形された電気絶縁体の
   表面上に配置したシーラントの形で、かつ容器及び蓋と
   接触させて、使用する特許請求の範囲第１項に記載の方
   法。 （４）電気絶縁体はアミン数８以下のポリアミド展であ
   る特許請求の範囲第３項に記載の方法。 （５）ポリアミドは実質上非粘着性である特許請求の範
   囲第２または３項に記載の方法。 （６）容器、その中に収容されたアルカリ性電解質液及
   びその電解質液によって湿潤される少なくとも一つの表
   面を有する化学電池であって、その湿潤される表面の少
   なくとも一部分にアミン数８以下のポリアミドを配置し
   たことを特徴とする上記電池。 （力　湿潤される表面は容器と蓋との間の位置に、〜あ
   る特許請求の範囲第６項に記載の電池。 （８）ポリアミドを予め成形した電気絶縁体の形で容器
   と蓋との間に配置した特許請求の範囲第７項に記載の電
   池。 （９）　　予め成形された電気絶縁体が容器及び蓋と接
   している各面に、ポリアミドを配置した特許請求の範囲
   第７項に記載の電池。 ＯＩ　　ポリアミドは分岐鎖である特許請求の範囲第８
   または９項に記載の電池。 （１１３ポリアミドは実質上非粘着性である特許請求の
   範囲第８または９項に記載の電池。