JPS62126570A - 空気電池用密封材 - Google Patents
空気電池用密封材Info
- Publication number
- JPS62126570A JPS62126570A JP26496485A JP26496485A JPS62126570A JP S62126570 A JPS62126570 A JP S62126570A JP 26496485 A JP26496485 A JP 26496485A JP 26496485 A JP26496485 A JP 26496485A JP S62126570 A JPS62126570 A JP S62126570A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- air
- sealing material
- adhesive layer
- battery
- styrene
- 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
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M12/00—Hybrid cells; Manufacture thereof
- H01M12/04—Hybrid cells; Manufacture thereof composed of a half-cell of the fuel-cell type and of a half-cell of the primary-cell type
- H01M12/06—Hybrid cells; Manufacture thereof composed of a half-cell of the fuel-cell type and of a half-cell of the primary-cell type with one metallic and one gaseous electrode
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
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- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Hybrid Cells (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明は空気電池用密封材に関し、さらに詳しくは、と
くに電池の低温貯蔵時においても空気遮断性の良好な空
気電池用密封材に関する。
くに電池の低温貯蔵時においても空気遮断性の良好な空
気電池用密封材に関する。
［従来技術］
空気電池は、空気中の酸素を正極活物質として利用する
ものであり、例えば、ボタン型構造のものは、第２図に
示したように底面１ａに空気孔２が形成された正極缶ｌ
の底部に、空気拡散層３゜酸素ガス還元能を有する多孔
質触媒層と集電体層とからなる空気電極４、および、例
えばポリプロピレン製不織布などよりなるセパレータ５
がこの順序で積層収納されている。一方、負極端子を兼
ねるキャップ７がガスケット６を介して正極缶ｌの開口
部に嵌合され、かつ、該正極缶１の開口部周縁が内方へ
屈曲されて電池全体を封口している。そして、正極缶１
とキャップ７とにより画成された空間内に負極合剤８が
充填されている。この負極合剤としては、亜鉛粉末と、
ＫＯ）Ｉ水溶液などのアルカリ電解液との混合物が一
般に使用されている。かかるボタン型空気亜鉛電池にお
いて、空気中の酸素ガスが上記空気孔２がら空気拡散層
３に導入され、しかるのち、空気電極４と接触すること
により、活性化（イオン化）が行なわれる。
ものであり、例えば、ボタン型構造のものは、第２図に
示したように底面１ａに空気孔２が形成された正極缶ｌ
の底部に、空気拡散層３゜酸素ガス還元能を有する多孔
質触媒層と集電体層とからなる空気電極４、および、例
えばポリプロピレン製不織布などよりなるセパレータ５
がこの順序で積層収納されている。一方、負極端子を兼
ねるキャップ７がガスケット６を介して正極缶ｌの開口
部に嵌合され、かつ、該正極缶１の開口部周縁が内方へ
屈曲されて電池全体を封口している。そして、正極缶１
とキャップ７とにより画成された空間内に負極合剤８が
充填されている。この負極合剤としては、亜鉛粉末と、
ＫＯ）Ｉ水溶液などのアルカリ電解液との混合物が一
般に使用されている。かかるボタン型空気亜鉛電池にお
いて、空気中の酸素ガスが上記空気孔２がら空気拡散層
３に導入され、しかるのち、空気電極４と接触すること
により、活性化（イオン化）が行なわれる。
一方、かかる空気電池にあっては、保存中に空気が電池
内へ侵入するのを防止しなければならないことは言うま
でもなく、電解液が乾燥したり、逆に空気供給孔２から
湿気や炭酸ガスが流入して、空気電極４における、例え
ば活性炭の酸素吸着能が劣化するのを防ぐために、正極
缶１の底面１ａに密封材９を粘着して空気供給孔２を閉
塞して保存し、使用時には該密封材を底面１ａから剥離
せしめることが一般的である。
内へ侵入するのを防止しなければならないことは言うま
でもなく、電解液が乾燥したり、逆に空気供給孔２から
湿気や炭酸ガスが流入して、空気電極４における、例え
ば活性炭の酸素吸着能が劣化するのを防ぐために、正極
缶１の底面１ａに密封材９を粘着して空気供給孔２を閉
塞して保存し、使用時には該密封材を底面１ａから剥離
せしめることが一般的である。
［発明が解決しようとする問題点］
かかる従来の空気電池用密封材３は、空気遮断性を有す
る材料、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレンなどよ
りなる基材９ｂと、該基材表面に形成された例えば、ア
クリル系の接着剤層９ａとから構成され、該接着剤層９
ａを正極缶底面１ａに圧接して使用することが一般的で
ある。
る材料、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレンなどよ
りなる基材９ｂと、該基材表面に形成された例えば、ア
クリル系の接着剤層９ａとから構成され、該接着剤層９
ａを正極缶底面１ａに圧接して使用することが一般的で
ある。
しかしながら、このような接着剤層を備えた従来の密封
材を使用した場合、電池保存中に電池内部の電解液が乾
固したり、あるいはこの密封材を介して空気取り入れ孔
から空気中の湿気や炭酸ガスが流入するという問題が生
ずる。とくに、空気電池を低温下で貯蔵する場合、接着
剤の接着強度が低下してしまい、そのため、ことに−５
℃以下の環境中では空気電池の正極缶底面から密＋ｒ材
が剥がれやすくなり、密封材と正極缶底面との間に間隙
が生ずる場合がある。その結果、この間隙から電解液が
外部に漏出する。あるいは逆にこの間隙から外部の湿気
、炭酸ガス、酸素ガス等が電池内部に侵入して電解液の
希釈や空気電極の劣化など、電池性能の低下を招くなど
の不都合が生ずる。一方、このような不都合を避けるた
めに、接着材層の層厚を厚くすると、電池の使用にあた
って、該密封材を剥離するときに。
材を使用した場合、電池保存中に電池内部の電解液が乾
固したり、あるいはこの密封材を介して空気取り入れ孔
から空気中の湿気や炭酸ガスが流入するという問題が生
ずる。とくに、空気電池を低温下で貯蔵する場合、接着
剤の接着強度が低下してしまい、そのため、ことに−５
℃以下の環境中では空気電池の正極缶底面から密＋ｒ材
が剥がれやすくなり、密封材と正極缶底面との間に間隙
が生ずる場合がある。その結果、この間隙から電解液が
外部に漏出する。あるいは逆にこの間隙から外部の湿気
、炭酸ガス、酸素ガス等が電池内部に侵入して電解液の
希釈や空気電極の劣化など、電池性能の低下を招くなど
の不都合が生ずる。一方、このような不都合を避けるた
めに、接着材層の層厚を厚くすると、電池の使用にあた
って、該密封材を剥離するときに。
接着剤が正極缶底面に残留し、該電池が収納される応用
機器を著しく汚損するという問題が生ずる。
機器を著しく汚損するという問題が生ずる。
そこで、本発明は従来のか゛かる問題を解消し、空気電
池保存中、とくに低温保存中にあっては、正極缶から剥
離することなく空気供給孔を確実に閉塞し、かつ、電解
液中の水分や空気中の湿気もしくは炭酸ガスを透過せし
めずに電池の特性を維持し、一方、空気電池の使用に際
しては正極缶底面から容易に剥離してしかも該底面に接
着剤が残留することのない空気電池用密封材の提供を目
的とする。
池保存中、とくに低温保存中にあっては、正極缶から剥
離することなく空気供給孔を確実に閉塞し、かつ、電解
液中の水分や空気中の湿気もしくは炭酸ガスを透過せし
めずに電池の特性を維持し、一方、空気電池の使用に際
しては正極缶底面から容易に剥離してしかも該底面に接
着剤が残留することのない空気電池用密封材の提供を目
的とする。
［問題点を解決するための手段］
本発明者らは、上記目的を達成すべく、密封材を構成す
る材料に焦点を絞って鋭意検討を重ねた結果、密封材の
接着剤層として、所定の構造を有するブロック共重合体
を主剤とする接着剤を使用することとし、その効果を確
認して本発明を完成するに到った。
る材料に焦点を絞って鋭意検討を重ねた結果、密封材の
接着剤層として、所定の構造を有するブロック共重合体
を主剤とする接着剤を使用することとし、その効果を確
認して本発明を完成するに到った。
すなわち１本発明の空気電池用密封材は、気体不透過性
材料よりなる基材と、該基材上に形成されたスチレン・
イソブチレン・スチレンブロック共重合体を主剤とする
接着剤層とからなることを特徴とする。
材料よりなる基材と、該基材上に形成されたスチレン・
イソブチレン・スチレンブロック共重合体を主剤とする
接着剤層とからなることを特徴とする。
［具体的説明］
本発明は、空気電池に使用される密封材の、とくに、接
着剤層を改良したものであり、密封材自身の形状・寸法
等は何ら限定されるものではなく、それは対象となる空
気電池の種類等に応じて適宜設定すればよい。
着剤層を改良したものであり、密封材自身の形状・寸法
等は何ら限定されるものではなく、それは対象となる空
気電池の種類等に応じて適宜設定すればよい。
第１図に示したように、本発明の空気電池用密封材１３
は、基材１９ｂおよび該基材１９ｂ上に形成された接着
剤層１９ａから構成される。基材１９ｂの構成材料は気
体不透過性材料であればとくに限定されるものではない
が、例えば、ポリエステル、ポリエチレンなどを好適な
ものとしてあげることができる。
は、基材１９ｂおよび該基材１９ｂ上に形成された接着
剤層１９ａから構成される。基材１９ｂの構成材料は気
体不透過性材料であればとくに限定されるものではない
が、例えば、ポリエステル、ポリエチレンなどを好適な
ものとしてあげることができる。
一方、接着材層１１３ａとしては、スチレン拳イソブチ
レン・スチレンブロック共重合体を主剤とするものを使
用する必要がある。このスチレン・インブチレン・スチ
レンブロック共重合体は、インブチレン重合体の両端に
それぞれスチレン重合体が共重合した構造を有するもの
で、それぞれの分子量１、例えば、数平均分子量はとく
に限定されるものではないが、インブチレン重合体の数
平均分子量が２５，０００〜５０，０００、スチレン重
合体の数平均分子量がそれぞれ３００〜３５，０００で
あることが好ましい、さらには、このスチレン・インブ
チレン・スチレンブロック共重合体を、使用に先立ち、
１８０℃以下、好ましくは５０〜１６５℃で熱処理す
ると低温における密封材の剥離強度をさらに増大せしめ
ることができるため有利である。
レン・スチレンブロック共重合体を主剤とするものを使
用する必要がある。このスチレン・インブチレン・スチ
レンブロック共重合体は、インブチレン重合体の両端に
それぞれスチレン重合体が共重合した構造を有するもの
で、それぞれの分子量１、例えば、数平均分子量はとく
に限定されるものではないが、インブチレン重合体の数
平均分子量が２５，０００〜５０，０００、スチレン重
合体の数平均分子量がそれぞれ３００〜３５，０００で
あることが好ましい、さらには、このスチレン・インブ
チレン・スチレンブロック共重合体を、使用に先立ち、
１８０℃以下、好ましくは５０〜１６５℃で熱処理す
ると低温における密封材の剥離強度をさらに増大せしめ
ることができるため有利である。
なお、この熱処理中に上記スチレン・イソブチレン・ス
チレンブロック共重合体に必要に応じて熱安定剤、熱可
塑剤、増粘剤などを混合することは、この接着剤の低温
における接着強度を高めるうえで好ましい。
チレンブロック共重合体に必要に応じて熱安定剤、熱可
塑剤、増粘剤などを混合することは、この接着剤の低温
における接着強度を高めるうえで好ましい。
また、各層の厚さはとくに限定されないが、接着剤層ｔ
ｅａはｌＯ〜２０μ程度が好ましく、一方、基材は例え
ばフィルム状とする場合は、４０〜５〇−程度に設定す
ることが好ましい。
ｅａはｌＯ〜２０μ程度が好ましく、一方、基材は例え
ばフィルム状とする場合は、４０〜５〇−程度に設定す
ることが好ましい。
かかる本発明の密封材は、例えば次のようにして製造さ
れる。すなわち、まず、所定の厚さの基材フィルムを作
製し、ついで、該フィルム上に前述の接着剤層を、積層
成形法（ラミネーション）等を適用して形成する。しか
るのち、空気電池の寸法・形状に合わせて、該積層体を
所定形状に切断すればよい。
れる。すなわち、まず、所定の厚さの基材フィルムを作
製し、ついで、該フィルム上に前述の接着剤層を、積層
成形法（ラミネーション）等を適用して形成する。しか
るのち、空気電池の寸法・形状に合わせて、該積層体を
所定形状に切断すればよい。
［実施例］
実施例１
（１）空気電池用密封材の製造
厚さ約５０−のポリエステルフィルム上に、積層成形法
を適用して厚さ約２０−の接着剤層を形成したのち、該
積層体を直径１０ｔｓの円形に切断し空気電池用密封材
を得た。なお、接着剤層には、スチレン（数平均分子量
：約１０，０００）・インブチレン（数平均分子量：約
４０，０００）・スチレン（数平均分子量：約１０．０
００）ブロック共重合体を使用した。
を適用して厚さ約２０−の接着剤層を形成したのち、該
積層体を直径１０ｔｓの円形に切断し空気電池用密封材
を得た。なお、接着剤層には、スチレン（数平均分子量
：約１０，０００）・インブチレン（数平均分子量：約
４０，０００）・スチレン（数平均分子量：約１０．０
００）ブロック共重合体を使用した。
（２）評価試験
上記により得られた密封材を使用して第２図に示した如
き通常のＰＲ４４型空気亜鉛電池の空気供給孔を閉塞し
、−１０℃、相対湿度９７％での貯蔵漏液特性を調べた
。すなわち、この空気電池１００個を上記条件下で貯蔵
し、１０日、２０日、４０日、８０日後の漏液発生個数
を調べ、結果を表に示した。
き通常のＰＲ４４型空気亜鉛電池の空気供給孔を閉塞し
、−１０℃、相対湿度９７％での貯蔵漏液特性を調べた
。すなわち、この空気電池１００個を上記条件下で貯蔵
し、１０日、２０日、４０日、８０日後の漏液発生個数
を調べ、結果を表に示した。
さらに、上記の条件で８０日間貯蔵後に、空気電池から
密封材を剥離せしめて、外部負荷抵抗を ２５０Ωとし
たときの該電池の放電容量を測定してその平均値を表中
に併記した。なお、この密封材の剥離に際して電池の正
極缶底面に接着剤が残留したものは皆無であった。
密封材を剥離せしめて、外部負荷抵抗を ２５０Ωとし
たときの該電池の放電容量を測定してその平均値を表中
に併記した。なお、この密封材の剥離に際して電池の正
極缶底面に接着剤が残留したものは皆無であった。
実施例２
密封材の接着剤層として、上記のスチレン・イソブチレ
ンφスチレンブロック共重合体に予め１６０℃で１５分
間熱処理を施したものを使用した点を除いては上記実施
例１と全く同様にして密封材および該密封材により空気
孔を閉塞したボタン型空気亜鉛電池を製造し、同様の評
価試験を行なって結果を表に示した。
ンφスチレンブロック共重合体に予め１６０℃で１５分
間熱処理を施したものを使用した点を除いては上記実施
例１と全く同様にして密封材および該密封材により空気
孔を閉塞したボタン型空気亜鉛電池を製造し、同様の評
価試験を行なって結果を表に示した。
比較例
従来の密封材、すなわち、厚さ約５０−のポリプロピレ
ンフィルムよりなる基材上に厚さ２０−のアクリル系接
着剤層を形成してなる密封材を使用した点を除いては上
記実施例１と全く同様にしてボタン型空気亜鉛電池を製
造し、同様の評価試験を行なって結果を表に示した。
ンフィルムよりなる基材上に厚さ２０−のアクリル系接
着剤層を形成してなる密封材を使用した点を除いては上
記実施例１と全く同様にしてボタン型空気亜鉛電池を製
造し、同様の評価試験を行なって結果を表に示した。
［発明の効果］
以上の説明から明らかなように、本発明の空気電池用密
封材を使用して空気電池を密封した場合、とくに低温下
での電池貯蔵中に、漏液が発生することがほとんどなく
、しかも、電池の放電特性等も良好に維持することがで
きることから、該密封材の密封機能が極めて高く、電解
液や空気電極の劣化が有効に防止されることが確認され
た。
封材を使用して空気電池を密封した場合、とくに低温下
での電池貯蔵中に、漏液が発生することがほとんどなく
、しかも、電池の放電特性等も良好に維持することがで
きることから、該密封材の密封機能が極めて高く、電解
液や空気電極の劣化が有効に防止されることが確認され
た。
また１本発明の密封材を、空気電池から剥離せしめた場
合も、電池底面に接着材が残留することが全くないため
、その工業的価値は犬である。
合も、電池底面に接着材が残留することが全くないため
、その工業的価値は犬である。
第１図は本発明の空気電池用密封材の層構成を示す断面
図、第２図は密封が貼着されたボタン型空気電池の一般
的構造を示す縦断面図である。 ｌ・・・正極缶、ｌａ・・・底面、 ２・・・空気供給孔、 ！３．１９・・・空気電池用密
封材、９ａ、１９ａ・・・接着材層、９ｂ、１９ｂ・・
・基材。 第１図 弔２図
図、第２図は密封が貼着されたボタン型空気電池の一般
的構造を示す縦断面図である。 ｌ・・・正極缶、ｌａ・・・底面、 ２・・・空気供給孔、 ！３．１９・・・空気電池用密
封材、９ａ、１９ａ・・・接着材層、９ｂ、１９ｂ・・
・基材。 第１図 弔２図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、気体不透過性材料よりなる基材と、該基材上に形成
されたスチレン・イソブチレン・スチレンブロック共重
合体を主剤とする接着剤層とからなることを特徴とする
空気電池用密封材。 ２、該接着層が、１８０℃以下の温度で熱処理されたス
チレン・イソブチレン・スチレンブロック共重合体を主
剤とする接着剤層である特許請求の範囲第１項に記載の
空気電池用密封材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26496485A JPS62126570A (ja) | 1985-11-27 | 1985-11-27 | 空気電池用密封材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26496485A JPS62126570A (ja) | 1985-11-27 | 1985-11-27 | 空気電池用密封材 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62126570A true JPS62126570A (ja) | 1987-06-08 |
Family
ID=17410647
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26496485A Pending JPS62126570A (ja) | 1985-11-27 | 1985-11-27 | 空気電池用密封材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62126570A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0691036A1 (en) * | 1993-03-16 | 1996-01-10 | Duracell Inc. | Cell sealant |
| EP0754743A1 (en) * | 1995-07-20 | 1997-01-22 | Kuraray Co., Ltd. | Closure and sealing element |
-
1985
- 1985-11-27 JP JP26496485A patent/JPS62126570A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0691036A1 (en) * | 1993-03-16 | 1996-01-10 | Duracell Inc. | Cell sealant |
| EP0691036A4 (en) * | 1993-03-16 | 1996-03-13 | Duracell Inc | CELL SEALANT |
| EP0754743A1 (en) * | 1995-07-20 | 1997-01-22 | Kuraray Co., Ltd. | Closure and sealing element |
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