JPS63244554A - 蓄電池用排気栓 - Google Patents
蓄電池用排気栓Info
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- JPS63244554A JPS63244554A JP62076949A JP7694987A JPS63244554A JP S63244554 A JPS63244554 A JP S63244554A JP 62076949 A JP62076949 A JP 62076949A JP 7694987 A JP7694987 A JP 7694987A JP S63244554 A JPS63244554 A JP S63244554A
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
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- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/30—Arrangements for facilitating escape of gases
- H01M50/308—Detachable arrangements, e.g. detachable vent plugs or plug systems
-
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- 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
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Gas Exhaust Devices For Batteries (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。
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Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は実用に充分な撥水性９通気性および強度を有す
る蓄電池用排気栓に関するものである。
る蓄電池用排気栓に関するものである。
鉛蓄電池等の排気栓を構成するフィルターは通気性、ｔ
ａ水性１強度が要求される。蓄電池を充電すると電解液
が電気分解して水素と酸素が発生する。これらのガスは
フィルターに充分な通気性がないと電池内に滞留し、爆
発を起こしたり、内圧を高め強酸等の電解液の外部への
浴出を引き起こし、電池周辺機器を腐蝕したたりする。
ａ水性１強度が要求される。蓄電池を充電すると電解液
が電気分解して水素と酸素が発生する。これらのガスは
フィルターに充分な通気性がないと電池内に滞留し、爆
発を起こしたり、内圧を高め強酸等の電解液の外部への
浴出を引き起こし、電池周辺機器を腐蝕したたりする。
また、撥水性がないと軽度の振動によっても電解液が外
部へ浴出するおそれがある。さらに振動等に耐える強度
も要求される。
部へ浴出するおそれがある。さらに振動等に耐える強度
も要求される。
このような特性を満足させるべ（従来から種々のフィル
ターが検討されている。現在一般に使用されているフィ
ルターは耐電解液性、耐熱性に優れた無機物質２例えば
、溶融アルミナ、炭化珪素。
ターが検討されている。現在一般に使用されているフィ
ルターは耐電解液性、耐熱性に優れた無機物質２例えば
、溶融アルミナ、炭化珪素。
シリカ等の多孔体をシリコン系撥水剤で処理したもので
ある。該フィルターを用いた排気栓は電池の振動によっ
て飛散した電解液により該撥水剤が分解し、撥水性が低
下し、その結果、排気栓から電解液が浴出する問題があ
る。また、溶融アルミナ等の多孔体を撥水性のフッ素樹
脂ディスパージョンで処理する方法が提案されているが
、この方法では多孔体の孔内部に均一にフッ素樹脂をコ
ーティングすることかできず、局部的にフッ素樹脂が集
まって、固まってしまい、孔をふさぎ、他の部分はまっ
たくコーティングされない状態になったりして、軽い振
動でも電解液が浴出してしまう欠点があった。さらに、
溶融アルミナ等の多孔体の端面にｔΩ水性を有するフッ
素樹脂を含む多孔膜を形成させたり（特開昭４３−８５
１０）、排気栓内部に設けられたセラミックスまたは合
成樹脂等多孔体からなるフッ素の上面または側面あるい
は全表面に撥水性のポリフッ化エチレンまたは高密度ポ
リエチレンからなるガス透過膜で覆ったもの（特開昭６
１−１６１６５５．特開昭６ｌ−１６１６５６）が提案
されている。
ある。該フィルターを用いた排気栓は電池の振動によっ
て飛散した電解液により該撥水剤が分解し、撥水性が低
下し、その結果、排気栓から電解液が浴出する問題があ
る。また、溶融アルミナ等の多孔体を撥水性のフッ素樹
脂ディスパージョンで処理する方法が提案されているが
、この方法では多孔体の孔内部に均一にフッ素樹脂をコ
ーティングすることかできず、局部的にフッ素樹脂が集
まって、固まってしまい、孔をふさぎ、他の部分はまっ
たくコーティングされない状態になったりして、軽い振
動でも電解液が浴出してしまう欠点があった。さらに、
溶融アルミナ等の多孔体の端面にｔΩ水性を有するフッ
素樹脂を含む多孔膜を形成させたり（特開昭４３−８５
１０）、排気栓内部に設けられたセラミックスまたは合
成樹脂等多孔体からなるフッ素の上面または側面あるい
は全表面に撥水性のポリフッ化エチレンまたは高密度ポ
リエチレンからなるガス透過膜で覆ったもの（特開昭６
１−１６１６５５．特開昭６ｌ−１６１６５６）が提案
されている。
しかし、これらの方法は該層の通気性が充分でなく、発
生ガスが電池内に滞留したり、膜の多孔体への付着強度
が弱く、多孔体と多孔膜との間で、膜の別離や彼れが発
生しやすく、電解液が多孔体内部へ侵入し、目づまりを
起こし電池が破裂する恐れがあった。
生ガスが電池内に滞留したり、膜の多孔体への付着強度
が弱く、多孔体と多孔膜との間で、膜の別離や彼れが発
生しやすく、電解液が多孔体内部へ侵入し、目づまりを
起こし電池が破裂する恐れがあった。
本発明は機械的振動等により電解液が溢れるのを防ぐの
に充分な撥水性と、電気分解により電池内に発生する水
素等のガスを外部へ排出するのに充分な通気性とを有し
、さらに、機械的振動等によって破壊しない強度を有す
る蓄電池等の排気栓を構成するフィルターを提供するこ
とを目的とする。
に充分な撥水性と、電気分解により電池内に発生する水
素等のガスを外部へ排出するのに充分な通気性とを有し
、さらに、機械的振動等によって破壊しない強度を有す
る蓄電池等の排気栓を構成するフィルターを提供するこ
とを目的とする。
本発明は溶融アルミナ等の無機質多孔体と無機質多孔体
内に形成されたガスを通すための多数の孔表面がフッ素
系グラフトポリマーからなる膜または内層がシランカッ
プリング剤またはチタンカップリング剤からなる膜であ
り、外層がフッ素系グラフトポリマーとからなる膜で構
成されていることを特徴とする蓄電池栓用フィルターお
よびそれらフィルターの製造方法に関するものである。
内に形成されたガスを通すための多数の孔表面がフッ素
系グラフトポリマーからなる膜または内層がシランカッ
プリング剤またはチタンカップリング剤からなる膜であ
り、外層がフッ素系グラフトポリマーとからなる膜で構
成されていることを特徴とする蓄電池栓用フィルターお
よびそれらフィルターの製造方法に関するものである。
本発明で用いる多孔体は耐電解液性、耐熱性等に優れた
無機物質１例えば溶融アルミナ、炭化珪素、シリカ、ガ
ラス繊維、ガラス粉、黒鉛またはカーボン等にガラス粉
末等のバインダーを混ぜ高温で加熱したものである。該
多孔体は電池内で発生した水素等のガスを排出するのに
充分な通気性を存する、通常、蓄電池排気栓のフィルタ
ー用として使われるものでよい。
無機物質１例えば溶融アルミナ、炭化珪素、シリカ、ガ
ラス繊維、ガラス粉、黒鉛またはカーボン等にガラス粉
末等のバインダーを混ぜ高温で加熱したものである。該
多孔体は電池内で発生した水素等のガスを排出するのに
充分な通気性を存する、通常、蓄電池排気栓のフィルタ
ー用として使われるものでよい。
前記シランカップリング剤としては、ビニルトリエトキ
シシラン、γ−メタクリロキシープロピルトリメトキシ
シラン、Ｔ−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−
β−（アミノエチル）−γ−アζノプロビルートリメト
キシシラン、β−（３，４−エポキシサイクロヘキシル
）エチルトリメトキシシランおよびγ−グリシドキシー
プロビルトリメトキシシラン等があり、これをプライマ
ー化したものでも良い。
シシラン、γ−メタクリロキシープロピルトリメトキシ
シラン、Ｔ−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−
β−（アミノエチル）−γ−アζノプロビルートリメト
キシシラン、β−（３，４−エポキシサイクロヘキシル
）エチルトリメトキシシランおよびγ−グリシドキシー
プロビルトリメトキシシラン等があり、これをプライマ
ー化したものでも良い。
また前記チタンカップリング剤としてはジヒドロキシ・
ビス（ラクタト）チタン、ジ−ｌ−ブトキシ・ビス（ト
リエタノールアミナト）チタン。
ビス（ラクタト）チタン、ジ−ｌ−ブトキシ・ビス（ト
リエタノールアミナト）チタン。
ｉ−プロポキシチタン−トリーミステアレート。
テトラキス（２−エチルヘキソキシ）チタン、テトラ−
η−ブトキシチタン、およびテトラ−ｉ −プロポキシ
チタン等がある。
η−ブトキシチタン、およびテトラ−ｉ −プロポキシ
チタン等がある。
これらシランカップリング剤等は通常水または水とアル
コールに溶かして用いる。シランカップリング剤等の濃
度は０．１−１００％の範囲、望ましくは０．５〜３％
が良い。濃度が０．１％より小さいと形成されるシラン
カップリング剤等の膜が薄く、この上にフッ素樹脂膜を
被覆しても充分な密着性を得ることができない。シラン
カップリング剤等の膜の被覆は上記溶液に多孔体を浸漬
し、孔内部に充分に該溶液を含浸させた後、引上げ風乾
して行う。その後シランカップリングを多孔体に強く反
応させるために１００〜１２０℃で５〜１２０分加熱す
るものである。
コールに溶かして用いる。シランカップリング剤等の濃
度は０．１−１００％の範囲、望ましくは０．５〜３％
が良い。濃度が０．１％より小さいと形成されるシラン
カップリング剤等の膜が薄く、この上にフッ素樹脂膜を
被覆しても充分な密着性を得ることができない。シラン
カップリング剤等の膜の被覆は上記溶液に多孔体を浸漬
し、孔内部に充分に該溶液を含浸させた後、引上げ風乾
して行う。その後シランカップリングを多孔体に強く反
応させるために１００〜１２０℃で５〜１２０分加熱す
るものである。
本発明は耐電解液性等を有する溶融アルミナや炭化珪素
等よりなる多孔体のガスを通す多数の孔表面にフッ素系
グラフトポリマー膜を均一に被覆することに技術的特徴
がある。
等よりなる多孔体のガスを通す多数の孔表面にフッ素系
グラフトポリマー膜を均一に被覆することに技術的特徴
がある。
フッ素系グラフトポリマー膜は親水性セグメントとフッ
素を有する疎水性セグメントからなる。
素を有する疎水性セグメントからなる。
該ポリマー溶液を多孔体に含浸させると親水性セグメン
トは親水性表面である多孔体の孔界面に移行し、該ポリ
マーはファンデルワース力によって多孔体と結合する。
トは親水性表面である多孔体の孔界面に移行し、該ポリ
マーはファンデルワース力によって多孔体と結合する。
疎水性セグメントは疎水性表面（空気面）に移行する。
このため多孔体すべての孔内面が該ポリマーからなる薄
膜で均一に被覆される。このように本発明によれば多孔
体の孔表面を容易に撥水化させることができる。
膜で均一に被覆される。このように本発明によれば多孔
体の孔表面を容易に撥水化させることができる。
本発明によって得られた排気栓はフィルターである多孔
体の孔表面に撥水性のフッ素系グラフトポリマーが均一
に薄くコーティングされているため孔が詰まるという現
象がまったくなく通気性が充分で電池内で発生したガス
を外部へほぼ完全に逃がすことができる。また、フッ素
系グラフトポリマーはその親水性セグメントを介して強
固に多孔体に付着しているため、機械的振動等によって
剥離等を生ずることがまったくなく、長期間にわたり撥
水性を維持でき電解液の溢流を防止できる。
体の孔表面に撥水性のフッ素系グラフトポリマーが均一
に薄くコーティングされているため孔が詰まるという現
象がまったくなく通気性が充分で電池内で発生したガス
を外部へほぼ完全に逃がすことができる。また、フッ素
系グラフトポリマーはその親水性セグメントを介して強
固に多孔体に付着しているため、機械的振動等によって
剥離等を生ずることがまったくなく、長期間にわたり撥
水性を維持でき電解液の溢流を防止できる。
また、本発明に係る排気栓はフッ素系グラフトポリマー
膜が多孔体孔表面に薄く被覆されており、強度は多孔体
が維持するため実用上充分な強度が確保される。さらに
、該フッ素系グラフトポリマー膜は耐電解液性に優れ、
現在一般に用いられているシリコン系樹脂膜のように電
解液である硫酸によって分解することがない。
膜が多孔体孔表面に薄く被覆されており、強度は多孔体
が維持するため実用上充分な強度が確保される。さらに
、該フッ素系グラフトポリマー膜は耐電解液性に優れ、
現在一般に用いられているシリコン系樹脂膜のように電
解液である硫酸によって分解することがない。
また、多孔体の孔表面に予めシランカップリング剤また
はチタンカップリング剤溶液を用いてシランカップリン
グ剤等の膜を被覆しておくとフッ素系グラフトポリマー
の孔内面への付着強度を一層高めることができる。シラ
ンカップリング剤等はその分子中に２個以上の異なった
反応基が導入されており、その一つは多孔体であるセラ
ミックス等と共存結合して強力な結合の手を結ぶ反応基
であり、他はフッ素系グラフトポリマーと結合する反応
基である。このシランカップリング剤等とフッ素系グラ
フトポリマーとの結合はファンデルワース力による結合
と共有結合との両者によるもので多孔体にフッ素系グラ
フトポリマー膜を直接被覆した場合よりも結合が強固で
ある。
はチタンカップリング剤溶液を用いてシランカップリン
グ剤等の膜を被覆しておくとフッ素系グラフトポリマー
の孔内面への付着強度を一層高めることができる。シラ
ンカップリング剤等はその分子中に２個以上の異なった
反応基が導入されており、その一つは多孔体であるセラ
ミックス等と共存結合して強力な結合の手を結ぶ反応基
であり、他はフッ素系グラフトポリマーと結合する反応
基である。このシランカップリング剤等とフッ素系グラ
フトポリマーとの結合はファンデルワース力による結合
と共有結合との両者によるもので多孔体にフッ素系グラ
フトポリマー膜を直接被覆した場合よりも結合が強固で
ある。
以下実施例について説明する。
（実施例１）
球状のアルミナ粒子（＃５０）にガラス粉末を１５ｗｔ
％混合し、所定の形状である１１．５φ×ｔ４．０に成
形後空気雰囲気で１４００℃に加熱することによりセラ
ミック多孔体を作り、前記多孔体をフッ素コーティング
剤のフロロコートＥＣ−１０４（旭硝子製）に浸漬後取
り出した後２００℃、１時間焼付処理した。
％混合し、所定の形状である１１．５φ×ｔ４．０に成
形後空気雰囲気で１４００℃に加熱することによりセラ
ミック多孔体を作り、前記多孔体をフッ素コーティング
剤のフロロコートＥＣ−１０４（旭硝子製）に浸漬後取
り出した後２００℃、１時間焼付処理した。
（実施例２）
実施例１のセラミック多孔体をＴ−グリシドキシ−プロ
ビルトリメトキシシランの２％溶液に浸漬後２００℃、
１時間熱処理後、実施例１と同じくフッ素コーティング
剤フロロコートＥＣ−１０４に浸漬後取り出した後２０
０℃、１時間処理した。
ビルトリメトキシシランの２％溶液に浸漬後２００℃、
１時間熱処理後、実施例１と同じくフッ素コーティング
剤フロロコートＥＣ−１０４に浸漬後取り出した後２０
０℃、１時間処理した。
（実施例３）
実施例２のγ−グリシドキシープロビルトリメトキシシ
ランの代わりにＮ−β−（アミノエチル）−γ−アミノ
プロピルートリメトキシシランを用いて処理した。
ランの代わりにＮ−β−（アミノエチル）−γ−アミノ
プロピルートリメトキシシランを用いて処理した。
（実施例４）
実施例２のγ−グリシドキシープロピルトリノトキシシ
ランの代わりに、テトラキス（２−エチルヘキソキシ）
チタンを用いて処理した。
ランの代わりに、テトラキス（２−エチルヘキソキシ）
チタンを用いて処理した。
（比較例）
現在市販されている蓄電池のフィルターで、前記フィル
ターはムライト粒子から成るセラミック多孔体をシリコ
ーン系の撥水剤であるジメチルポリシロキサンで撥水処
理したものである。
ターはムライト粒子から成るセラミック多孔体をシリコ
ーン系の撥水剤であるジメチルポリシロキサンで撥水処
理したものである。
（試験方法）
前記実施例１〜４及び比較例の各フィルターの耐電解液
性を調査するため３７％の硫酸中に８０度で７２０時間
浸けた後、水洗嵌挿後各フィルターをバッテリーに装着
し乗用車に相殺して悪路テストコースを１時間走行後電
解液のもれの調査を行いその結果を第１表に示す。
性を調査するため３７％の硫酸中に８０度で７２０時間
浸けた後、水洗嵌挿後各フィルターをバッテリーに装着
し乗用車に相殺して悪路テストコースを１時間走行後電
解液のもれの調査を行いその結果を第１表に示す。
第 １ 表
実施例はいずれの場合でも耐酸試験後も十分な耐溢液性
を示しているが、比較例は液もれを生じた。これはコー
ティングされた層の耐薬品性の差である。
を示しているが、比較例は液もれを生じた。これはコー
ティングされた層の耐薬品性の差である。
Claims (2)
- （１）蓄電池用排気栓の内部に設けたフィルターをセラ
ミック多孔体で形成し、上記セラミック多孔体のガスを
通す多数の孔の内面にフッ素コーティングした蓄電池用
排気栓。 - （２）前記セラミック多孔体に於いて、シランカップリ
ング剤又はチタンカップリング剤で表面処理後フッ素コ
ーティングした蓄電池用排気栓。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62076949A JPH0650632B2 (ja) | 1987-03-30 | 1987-03-30 | 蓄電池用排気栓 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62076949A JPH0650632B2 (ja) | 1987-03-30 | 1987-03-30 | 蓄電池用排気栓 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63244554A true JPS63244554A (ja) | 1988-10-12 |
| JPH0650632B2 JPH0650632B2 (ja) | 1994-06-29 |
Family
ID=13620017
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62076949A Expired - Lifetime JPH0650632B2 (ja) | 1987-03-30 | 1987-03-30 | 蓄電池用排気栓 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0650632B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0856897A1 (de) * | 1997-01-30 | 1998-08-05 | W.L. GORE & ASSOCIATES GmbH | Entgasungsstopfen für Akkumulatoren |
| US6368741B1 (en) | 1987-01-29 | 2002-04-09 | Josef Hackel | Stopper plug for storage batteries |
| WO2013161253A1 (en) | 2012-04-25 | 2013-10-31 | Hitachi Zosen Corporation | Functional porous material, metal-air battery, and method for manufacturing functional porous material |
-
1987
- 1987-03-30 JP JP62076949A patent/JPH0650632B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6368741B1 (en) | 1987-01-29 | 2002-04-09 | Josef Hackel | Stopper plug for storage batteries |
| EP0856897A1 (de) * | 1997-01-30 | 1998-08-05 | W.L. GORE & ASSOCIATES GmbH | Entgasungsstopfen für Akkumulatoren |
| WO2013161253A1 (en) | 2012-04-25 | 2013-10-31 | Hitachi Zosen Corporation | Functional porous material, metal-air battery, and method for manufacturing functional porous material |
| JP2015519680A (ja) * | 2012-04-25 | 2015-07-09 | 日立造船株式会社 | 機能性多孔体、金属空気電池および機能性多孔体の製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0650632B2 (ja) | 1994-06-29 |
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