JPS60117540A - Galvanic cell and seal - Google Patents

Galvanic cell and seal

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JPS60117540A
JPS60117540A JP59232239A JP23223984A JPS60117540A JP S60117540 A JPS60117540 A JP S60117540A JP 59232239 A JP59232239 A JP 59232239A JP 23223984 A JP23223984 A JP 23223984A JP S60117540 A JPS60117540 A JP S60117540A
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filler
seal
talc
polypropylene
thermoplastic material
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チヤールス マーキン
マリアン ウイアセク
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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

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。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

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リ2ノ性材料にタルク、炭酸
カルシウムあるいはマイ力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. The seal is formed by filling a thermoplastic resin material such as polypropylene with minerals such as talc, calcium carbonate, or minerals.

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、主要素を缶容器の中に装填し、缶容器の開1コ端部
にシールを配備して電池を密封するのである。シールは
電池から電解質が帰れるのを防き、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 returning from the battery and prevents contact between the battery electrodes, 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l[i!
から透過させることが出堪るのが望ましい。史にシール
には〆・、11肉部分を形成して破裂可能な薄膜の通気
部として供し、該薄膜を取り囲む利料の肉厚に対して厚
みを小さくすることによって、電池内のガス庄が高くな
ると電池の1m気が行なわれ、′市池の破裂を防ぐこと
かできるようにしている。
The seal reduces the pressure built up inside the battery, and also prevents the loss of moisture and the intrusion of oxygen or carbon dioxide into the battery.
It is desirable to be able to pass the light through. Historically, a seal has a 11 wall portion to serve as a vent for the rupturable thin film, and by making the thickness smaller than the thickness of the material surrounding the thin film, the gas flow inside the battery is reduced. When the temperature rises, the battery is heated to 1m to prevent the battery from exploding.

詳細な説明 本発明に係るシールは、シリンタ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Q’ll
l性拐料、例えはポリプロピレン、ポリエチレン(特に
高l!!用用途にはポーリスルフォン)及ひそれらの共
市合体である利料から成形、一般的には創出成形によっ
て作られる。前記熱可塑訂材料は5〜4.5重晴%の砿
物性充填剤を含んでおり、鉱物はタルク〔理論的にはツ
11(水珪酸マグ不シウム(Mg3Sin,o(OH)
2))、炭酸カルシウム及びマイ力から成る!I丁から
選択されるものである。シールの使用される目的に応じ
て、焼なまし処理をするが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に適当な温度が与えられる)の温
ri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2′″!′〃゜沼
な7晋賢I゜/モ弘ゎア。、6oイ,,あ.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及ひ特鵬昭58−1
08518に記載されている。
DETAILED DESCRIPTION The seal according to the invention is used in a cylindrical sealed battery, and the seal is made of thermoplastic Q'll which is inert to the electrolyte.
They are made from polypropylene materials, such as polypropylene, polyethylene (particularly polysulfone for high-temperature applications), and their co-merchandising materials, generally by molding. The thermoplastic material contains 5 to 4.5% by weight of a mineral filler, and the mineral is talc [theoretically, Mg3Sin,o(OH)].
2)), consists of calcium carbonate and my power! It is selected from I-cho. Depending on the purpose for which the seal is used, it is decided whether or not it should be annealed. When polyprene is annealed, it is carried out at a temperature 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. In many cases, mineral-filled polypropylene seals and how to place them inside the battery are often used. Regarding whether to do so, please refer to the pending patent application No. 57-235131 and Tokuho No. 58-1.
08518.

タルクを装填したポリプロピレンを射出成形したプラス
チッ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。史Cこ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
形公差及ひ条件(よさはど′屯一纏ではな《なる。
Plastic parts made by injection molding of talc-loaded polypropylene do not exhibit sink marks such as dents or irregularities on the surface. This is particularly important when forming seals with thin films. Since this part can be molded without causing sink marks, the molding tolerances and conditions during part molding are not uniform.

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。又タル夕などの鉱物性充填剤は、熱riJ’
jpJ性材料の表面に対して4fめらがさを付加するか
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、この汚染によっ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ヵ)ばIif
ylh内齋こガスを発生させない。成形後の収絹は小さ
く、これは充填剤の濃度が高くなり例えはタルクの場合
20〜40%のψi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。
Mineral fillers such as talc can lower the molding temperature. In addition, mineral fillers such as taru are heat riJ'
Since it adds 4F glare to the surface of the jpJ material, it can act as a mold release agent for the inner mold. This property is particularly useful since 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 inside ylh. Silk retention after molding is small, especially when the concentration of the filler is high, for example in the ψi range of 20 to 40% in the case of talc, and the molding of the seal insulation member can be carried out more precisely.

最後に鉱物か充填されたプラスチックの1個あたりのコ
ストは鉱物を充填しないプラスチックよりも少なくてす
む。
Finally, the cost per unit of mineral-filled plastics is less than that of non-mineral-filled plastics.

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
よって、実体的な機械的利点を得ることかてきることを
見出した。これらには部材のシール及ひ通気特性を改良
するという“J1実が含まれる。
The inventors have discovered that substantial mechanical advantages can be obtained by using filled thermoplastic materials. These include "J1" which improves the sealing and venting properties of the component.

充填された熱可ウ2J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Iこ非常に近く
なる。従って特に熱サイクルを受けた後のシール状態は
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か大きいから、クリンプ部のシー
ル状態が改善される。
The filled thermoplastic material has a small coefficient of linear expansion, and is very close to the coefficient of linear expansion I of a metal can used in a battery device. The sealing condition is therefore improved, especially after being subjected to thermal cycling. Filled thermoplastic materials have a higher compressive strength than unfilled materials, resulting in an improved crimp seal.

これはソ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ってシール絶縁部
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。焼きなよし処理によって成形工程中に生じた
−03の成形応力を解放することもできる。
This can be further enhanced by annealing the sole 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 the -03 molding stress generated 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
かな振れによっ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、允項剤を装填せずに焼きなまし処理した場合のij
lj膜の破断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って、薄膜の破断強度か
いくらであるかをより確実Cこ知ることかてきる。
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. When a filled seal is annealed, the stress generated during forming is released, and the increase in the breaking pressure of the thin film is less than that when annealing is performed without loading the filler.
This is relatively smaller than the increase in the breaking pressure of the lj membrane. By annealing the filled material, it is possible to know with greater 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、充填剤なしの熟呵塑性祠料に比へて薄膜の破裂に
よる広がりは小さ《て済み、電7142内に過度な圧力
が蓄積しtSいから、1−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。
Similarly, by deploying a thermoplastic material with a filler, the spread due to rupture of the membrane is smaller than with a mature plastic abrasive material without a filler, and excessive pressure builds up within the 7142. tS, the space required for the 1-part space can be reduced.

史にi’2j7膜をより肉厚に成形することによって、
通気機構の公差を所定の範囲内に維持したま゛ま、成形
公差を一層広けることができる。
By molding the i'2j7 film thicker,
While the tolerances of the ventilation mechanism are maintained within a predetermined range, the molding tolerances can be made wider.

史に通気部の破断に必要とされる」二部空間はより少な
くすることかでき、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米るから、より多くの慴の活性剤を
電池内に装填することができる。
Historically, the space required to rupture the vent can be less, and the seal can be placed a little higher on the can, allowing more of the activator to flow through the battery. It can be loaded inside.

本発明の充填剤入り熱可塑性祠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って充分な水素晴
を′市池から脱出さぜることかてきるから、電池の通気
か薄膜の破断によって行なわれるという事態を減少さぜ
ることかてきる。
Since the filled thermoplastic abrasive material of the present invention is permeable to hydrogen, a battery loaded with a sealing member is gradually ventilated. This gradual venting allows sufficient hydrogen to escape from the pond, thereby reducing the chance of battery venting or membrane rupture.

これは特にアルカリ゛市池の場合に於いて、水銀の腐食
hl及ひ電池内に装填しなけれはならないカス抑制剤成
分の晴をかなり少なくすることかできるから1F要であ
り、環境的により満足のい《製品を得ることができるは
かりでなく、電池組立の作業条件が改善され、史にコス
トの削減をはかることがてきる。
Especially in the case of alkaline city ponds, 1F is necessary because it can considerably reduce the corrosion of mercury and the release of the scum inhibitor component that must be loaded into the battery, making it more environmentally friendly. It is not only possible to obtain a good product, but the working conditions of battery assembly are improved, and costs can be reduced.

例えは40%水酸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ρ過され
にくいという利点がある。
When exposed to an electrolyte, for example a 40% potassium hydroxide solution, filled thermoplastic materials have the advantage of being much less susceptible to porosity than glass-filled nylons used as battery seals.

即ち、タルク、炭酸カルシウム或いはマイ力を充填した
ポリプロピレンは例えは71゜C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 minerals 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力の充填剤が5〜45%、通常は
15〜40%含まれるものであって、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ウカ性シール絶縁部
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4
0%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 a filler" as used herein refers to a material containing 5 to 45%, usually 15 to 40%, of a filler such as talc, calcium carbonate, or mineral filler, and the filler material is in the form of a very fine powder. or fine granular substances. 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, approximately 20%, but up to 4%
It is desirable to use 0% talc as a filler, especially in polypropylene.

」二記の如く、焼きなまし処理を行なうことによって発
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
かある。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かできる。これはシール
絶縁部材の薄膜+!1i分の製造時の公差を広けること
ができる為、より肉厚に成形することが出来、より正確
に彼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
誂する圧力は陰極容器のクリンプがはずれて部祠全体か
外れ、電池が破損するまではいかない。
2, the annealing treatment has the advantage of removing the 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 similarly structured product without filler. This is a thin film of seal insulation material +! This is because it is possible to widen the manufacturing tolerance by 1i, which allows the molding to be made thicker, and it is possible to estimate the shearing pressure more accurately. In either case, the rupture pressure is somewhat high, but the pressure reached is not enough to cause the cathode container to become undone, dislodging the entire chamber and damaging the cell.

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
インデックスは10〜15てあるが充填後のメルトイン
デックスは約6〜10まで小さくなった。
Typical analytical values for talc-filled polypropylene are as follows. The melt index of the unfilled polypropylene resin was 10 to 15, but the melt index after filling was reduced to about 6 to 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
あって、アスベストを含んでおらずその化学成分は次の
範囲内にある。
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 MgO20−3’2% Sin216−46% CaO9−30% Al2030.5−4% Fe,,o30.2−4% LOI(強熱減量)8−20% 備考:強熱減量とはタルクの加熱によって取り除かれる
二酸化炭素のパーセントを表わす。
Ingredient % weight MgO20-3'2% Sin216-46% CaO9-30% Al2030.5-4% Fe,,o30.2-4% LOI (loss on ignition) 8-20% Note: Loss on ignition is talc represents the percentage of carbon dioxide removed by heating.

粒子サイズの代表的な分布状態は次の範囲内である。A typical distribution of particle sizes is within the following ranges:

通過するメッシュサイズ%Tri.用 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1B−32% 4ミクロン14.−24% 3ミクロン9−17% 2ミクロ75−10% 1ミクロン4−4% 乾き白色度(drybrigh.tness)の代表的
な数値は84〜94である。タップ密度は60〜80ボ
ンド/立方フィートである。ルーズ密度は24〜55ポ
ンド/立方フィートである。比IIは2.8〜29であ
る,。タルク1009+こ対する曲吸収量は20〜35
F!である。,Hは9〜105てある。ヘグマン微粉度
は1〜35である。200メッシュを通過するものが1
00%、325メッシュを通過するものが98〜999
%である。
Passing mesh size %Tri. 44 micron 100% 30 micron 94-97% 20 micron 75-90% 10 micron 40-60% 5 micron 1B-32% 4 micron 14. -24% 3 microns 9-17% 2 microns 75-10% 1 micron 4-4% Typical values for drybrightness are 84-94. Tap density is 60-80 bonds/cubic foot. Loose density is 24-55 pounds per cubic foot. The ratio II is 2.8-29. The amount of music absorbed by Talc 1009+ is 20-35
F! It is. , H is 9 to 105. Hegman fineness is 1-35. 1 passes through 200 meshes
00%, those passing through 325 mesh are 98-999
%.

同シように、方解石(炭酸力.ルンウム)は&(7)如
く示される。
Similarly, calcite (carbonate, runum) is shown as &(7).

1,公%重量 CaC039598% MgCO31−2% A!2030.05−0.2% pe2030.01−0.2% SiO20.1−1% MnO0.01% 銅検出せず 水分0.25% 有機コーティング05−2% (代表的にはシラン) 代表的な粒子サイズは15ミクロン(球形粒子)より小
さいもの力(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75〜8
5%、25ミクロンよりも小さいものが40〜60%、
1ミクロンより・も小さし)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っ
て、比重か約2.7、屈折率が約1.55である。
1, Common % weight CaC039598% MgCO31-2% A! 2030.05-0.2% pe2030.01-0.2% SiO20.1-1% MnO0.01% No copper detected, moisture 0.25% Organic coating 05-2% (typically silane) Typical The particle size is smaller than 15 microns (spherical particles) (100%, 95-99% smaller than 10 microns, 75-8% smaller than 5 microns)
5%, 40-60% smaller than 25 microns,
20-40% of the particles 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《つかの実施例を次に示す。Some examples are shown below.

111ユ 幾つかのAAサイズのシール(蓋)をナイロン、充填剤
な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シタ。各々のポリプロピレンシー
ルの半数Cこ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った。全てのシール
は、外側ジャケッ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った後、漏
れを観察した。
Several AA size seals (lids) were molded from nylon, unfilled polypropylene and polypropylene with 20% talc filler. Half of each polypropylene seal was annealed and the other half was not annealed. All seals were completely contained within the cell and crimp sealed, except that the outer jacket was not attached to the cell. After performing various storage and use tests, leakage was observed.

漏れテストの結果は次の通りであった。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)点で同じであった。しかし焼きなましを
しなかった蓋についてはかなりのものが漏れを生じた。
The results of the leakage test were as follows. After one week of storage at high temperature and another week of stabilization at room temperature, annealed lids and nylon lids are virtually leak-free (30
(1 out of 5) points were the same. However, a significant number of lids that were not annealed leaked.

他の蓋について、前記温度よりも少し低い温1建てある
がまだがなり高い温度にて二週間1呆存した後、さらに
一週間室温で安定化させた結果、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った。
The other lids were left at a temperature slightly lower than the above temperature, but still quite high for two weeks, and then stabilized at room temperature for an additional week, resulting in one nylon lid. 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低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個か漏れを生じ
ただけではるかにすくれた性能を示した。
Furthermore, as a result of storing other lids at extremely low temperatures for one week and stabilizing them at room temperature for another week, the nylon lids were
The annealed filled lids performed much better, with only 1 out of 30 leaking, compared to 20 out of 30 leaking.

同じようにもう1つのグループ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
りの錆は30個のうち2個しか漏れを生じなかった。
Similarly, when another group was subjected to repeated temperature cycles from low to relatively high temperatures and then stabilized at room temperature, 15 out of 30 nylon lids leaked. In contrast, only 2 out of 30 annealed filled rusts 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個共通気したが、ナ
イロン製の蓋を入れた′市池は3個のうち1個が非常に
激しい破断を示した。
All cells were vented after storage for one day at room temperature for the other samples and then applying a current of 1.5 amps. The other lid was stored at elevated temperature for several days before a 1.5 amp current was applied. Three out of three of the annealed filler-containing polypropylene pieces showed a common problem, but one out of three of the 'ichiike' pieces with a nylon lid showed extremely severe fracture.

実施例2 AA1G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0005インチの破断可能な通気
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夕べ、0
%の充填剤を含むものを成形した。
Example 2 Several AA1G and D type battery lids were molded, all with breakable venting membranes ranging in thickness from 0.0035 to 0.005 inches. Samples include one without talc filler, one with 20% talc filler, and one with talc filler, 0
% filler was molded.

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った。その他グ
ループの蓋については、水酸化カリウム溶液中にて、室
jKnで2週間或いは高温で2週間、或いは非常な旨温
て2週間浸漬した。次に電池の外部で通気試験を行なっ
た。KOH中に浸漬して保存した蓋の全ては、KOH中
に浸漬させなかった対照グループと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自していた。
Some lids were selected as controls and were not immersed in the potassium hydroxide solution. The other groups of lids were immersed in potassium hydroxide solution for 2 weeks at room temperature, 2 weeks at high temperature, or 2 weeks at very high temperature. Next, a ventilation test was conducted outside the battery. All of the lids that were soaked and stored in KOH had fairly consistent venting results when compared to the control group that was not soaked in KOH. In other words, all samples were chemically resistant to KOH solution.

これらの通気試験結果から導かれる結論て市要f.rコ
ト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のアノレカリ電解質によっ
て影響を受けないことにあり、従って高温度に於ける長
時間の保存の前後に拘わらす、同じ圧力で薄膜は破裂し
電池の通気力{行なわれることになる。
The conclusions drawn from these ventilation test results are city requirements f. The reason is that the thin film part of the filled polypropylene lid, i.e. the vent pressure relief part, is not affected by the high temperature anolekali electrolyte, and therefore is not affected before or after long-term storage at high temperatures. At the same pressure, the membrane will rupture and the battery will be vented.

実施例3 さらに別の通気テストを次の通り行なった。蓋には厚さ
0.0055インチ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ヲ行なった。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
ったが、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。
Example 3 A further ventilation test was conducted as follows. A ventilation film having a thickness of 0.0055 inch was formed on the lid, and tests were conducted by varying the clearance above the film. An unfilled polypropylene lid did not vent, but small clearances and very high pressures did.

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0091インチでは、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850pSlの圧力にて通気しなかった。と
ころが、同じ蓋を用いてクリアランスを0145インチ
にすると280psiにて通気が行なわれた。タルク2
0%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」−記の最も小さなクリアランスの場合て
も480psi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42
0psi,最も大きなクリアランスの場合は400ps
iにて通気が行なわれた。
On the other hand, the lid filled with 20% talc was vented at a reasonable pressure. At a clearance of 0.091 inches, the unfilled, unannealed polypropylene lid did not vent at a pressure of 850 pSl. However, using the same lid with a clearance of 0.145 inches vented at 280 psi. Talc 2
0% filled, unannealed polypropylene lids were vented at 480 psi for the smallest clearance and 280 psi for the largest clearance. . On the other hand, a polypropylene lid filled with 20% talc and annealed has a minimum clearance of 42
0psi, 400ps for maximum clearance
Aeration was performed at i.

実施例1 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%タル
クを充填したポリプロピレンの蓋を成形し、次にKQI
{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瀘過したカ
ルシウム量が稍高《なるという点を除き、ポリプロピレ
ン製の蓋についてはニッケル、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
ルシウムの瀘過帽に特に有意差は認められなかった。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、シリコン及ひカルシ
ウムが瀘過した。
Example 1 Glass-filled nylon, unfilled propylene,
20% talc filled polypropylene and 40% talc filled polypropylene lids were molded and then KQI
{Stored in electrolyte at 71°C for 1 month. After storage, the solution was acidified and analyzed for trace amounts of metal elements. With the exception of the fact that the amount of calcium filtered through a polypropylene lid filled with 20% talc is slightly higher, polypropylene lids do not contain nickel, cadmium, strontium, cobalt, titanium, molybdenum, lead, copper, iron, No significant differences were observed among filter caps made of vanadium, chromium, aluminum, silicon, or calcium. On the other hand, in the case of glass-filled nylon, considerable amounts of titanium, copper, iron, vanadium, aluminum, silicon, and calcium were filtered 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。しかしなから設計者は成形時の公差を一層大きく
することかでき、破裂可能な通気用薄膜の肉厚をより厚
《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 tolerances during molding 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っ
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】 ■クリンプシールされるガルバニ電池に用いられるシー
ル部材であって、5〜45重量パーセントの充填剤を含
んだ熱可塑性材料から形成し、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それぞれ化
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も小さく七でいる
ことを特徴とするガルバニ電池用シール。 ■熱可塑性材料はポリプロピレン、ポリエチレン及びそ
の共屯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力なる群から選択される特許請
求の範囲第1項に記載のシール。 ■熱cifql性材料はタルク充填剤を含むポリプロピ
レンから作られる特許請求の範囲第2項に記載のシール
。 ■タルクは15〜40%である特許請求の範囲第3項に
記載のシール。 ■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頃ζこ記載のシール。 ■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項に記載のソール。 ■焼きなまし処理は70〜155℃にて1時間以−1一
行なわれる特許請求の範囲第4項に記載のシール。 ■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重版%以上が1ミクロンよりも人き<、18
ffi怜%以」一が5ミクロンよりも大きく、40fi
搦%以−Lか10ミクロンよりも大きい特許請求の範囲
第4項に記載のシール。 ■5〜45重喰%の充填剤を含んだ熱可塑性拐料から形
成し、前記充填剤と前記熱可塑性材料は密封電池に用い
られる電解質H料に対してそれぞれ化学的に不活性であ
り、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ilも小さくしたシール部材を用いて容器をタ
リンプシールしたことを特徴とするガルバニ電池。
[Claims] ■ A sealing member used in a crimp-sealed galvanic cell, which is formed from a thermoplastic material containing 5 to 45 weight percent of a filler, and the thermoplastic material and filler are used in a sealed battery. A galvanic device which is chemically inert to the electrolyte material used, has a breakable vent in the member, and has a wall thickness smaller than the wall thickness surrounding the vent. Battery sticker. ■The thermoplastic material is selected from the group consisting of polypropylene, polyethylene and their copolymer, and the filler is talc,
A seal according to claim 1 selected from the group consisting of calcium carbonate and calcium carbonate. 2. A seal according to claim 2, wherein the thermocifql material is made of polypropylene containing talc filler. (2) The seal according to claim 3, wherein the content of talc is 15 to 40%. ■The seal described in Claim 1, ζ, in which the seal is annealed. (2) The sole according to claim 4, wherein the annealing temperature is within the range of 70 to 155°C. (2) The seal according to claim 4, wherein the annealing treatment is carried out at 70 to 155° C. for one hour or more. ■The particle size of talc is smaller than 44 microns in maximum dimension, and more than 1% of double printing is smaller than 1 micron.
ffi % 1 is larger than 5 microns, 40fi
5. A seal according to claim 4, wherein the seal is greater than 10 microns. (2) It is formed from a thermoplastic material containing 5 to 45% filler by weight, and the filler and the thermoplastic material are each chemically inert to the electrolyte H material used in sealed batteries; A galvanic cell characterized in that a container is talimp-sealed using a sealing member that forms a breakable vent and has a wall thickness smaller than that surrounding the vent.
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GB8427496D0 (en) 1984-12-05
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