JPS63281348A - 密閉型アルカリ蓄電池 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は外装缶と封口蓋との間に介在させるべきガスケ
ントの材質の向上を図った密閉型アルカリ蓄電池に関す
るものである。

〔従来技術〕

一般にこの種の電池は一方の端子を兼ねる外装缶内に電
解液を含浸させたセパレータを隔てて陽極板、陰極板を
配した発電要素を収容し、外装缶の開口部は他方の端子
を兼ねる封口蓋を外装缶との間にガスケットを介在させ
て密閉封止する構成が採られている。

ところで密封型のアルカリ蓄電池においては充電末期、
或いは過蓄電時に発生する酸素系ガスを電池内部で電気
化学的に消費させる構造となっているため外装缶、封口
蓋、ガスケットもこれら化学的反応に耐え得る耐アルカ
リ性、耐酸性を備え化学的に安定な材質が選択される。

ガスケットの材質としては更に電解液の漏洩防止機能等
をも考慮して主にナイロン樹脂が用いられている。ナイ
ロン樹脂は耐アルカリ性に優れ、外装缶との密着性が良
くアルカリ電解液のクリーピング性を抑制し得る特性を
備えるが、温度が４５℃以上になると発生期の酸素ガス
によって脆化され、密封性がｍなわれるという難点があ
った。

そこでこれに代わるものとして従来ポリエチレンとポリ
プロピレンとの共重合体を用いる技術（特開昭４８−９
２２５号）、或いはポリオレフィン系のものを用いる技
術（特開昭５２−３１３５号）、或いはポリエーテルス
ルフォンを用いる技術（特開昭５５−１２８２５４号）
等が提案されている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかし上述した如き従来の材質はいずれも化学的に安定
している反面、剛性が強く、弾性が弱いために外装缶、
封口蓋等を構成する金属との接合性が低くて密封機能が
悪く、実用化されているのは電解液漏洩防止剤を塗布し
たポリエーテルスルフォン等極めて僅かな材料に限られ
ているのが現状である。

本発明者はナイロン樹脂の密封性を生ずべく実験研究を
行った結果、ポリフェニール系酸化防止剤、就中ナイロ
ン６、ナイロン６６との相溶性の良いビスフェノール系
の酸化防止剤を添加するのが脆化防止に極めて効果的で
あることを知見した。

本発明はかかる知見に基づきなされたものであって、そ
の目的とするところは密封性を損なうことなくその高温
下での耐酸化性を向上させ得たナイロン樹脂をガスケッ
トに用いた密封形アルカリ蓄電池を提供するにある。

ｃ問題点を解決するための手段〕 本発明にあっては、発電要素を収容する缶の開口部をガ
スケットを用いて封口してある密閉型アルカリ蓄電池に
おいて、前記ガスケットとして酸化防止剤を添加したナ
イロン樹脂を用いる。

〔作用〕

本発明にあってはこれによって密封性、化学的安定性、
特に高温下での耐酸性の大きいガスケットを用いること
が可能となる。

〔実施例〕

以下本発明をその実施例を示す図面に基づき具体的に説
明する。第１図は偏平形として形成した本発明に係る密
閉型アルカリ蓄電池（以下本発明品という）の縦断面図
であり、図中１は陽極端子を兼ねる外装缶、２は陰極端
子を兼ねる封口蓋、３は陽極層、４は陰極層、５はセパ
レータ、６はガスケットを示している。外装缶１内に陽
極層３、セパレータ５、陰極層４をこの順序に積層状態
に収容し、封口蓋２を被せてその周縁部と陽極缶１の周
縁部との間にガスケット６を介在せしめた状態で嵌合し
、外装缶１の周縁部を内側にかしめて一体的に構成され
ている。

ガスケット６はポリフェノール系の酸化防止剤、就中ビ
スフェノール系の酸化防止剤を添加したナイロン樹脂製
であり、主に射出成型により作成される。ナイロン樹脂
としては例えば商品名：レオナ１３００Ｓ（旭化成（株
）社製〕系が、またビスフェノール系酸化防止剤として
は商品名：　Ｉｒｇａｎｏに１０９Ｂ　（Ｃｉｂａ−Ｇ
ｅｉｇ社製）等が用いられる。この酸化防止剤の添加量
については特に固定するものではなく高温下での耐酸性
が得られるよう適宜に設定すればよい。

〔数値例〕

ナイロン樹脂（商品名：レオナ１３００Ｓ）　１００部
に対しビスフェノール系酸化防止剤（商品名Ｉｒｇａｎ
ｏｘ１０９８）　　１部を混合し、これを原料として射
出成型によりガスケット（Ｊ■Ｓ　ＫＲ−３Ｃ）を作成
した。

陽極板、陰極板に夫々焼結式の極板を、また、セパレー
タとしてポリプロピレン製セパレータ、商品名：　ＦＴ
−３１０（日本バイリーン（株）社製〕を、更に電解液
に高温特性に優れたＮａ０Ｈ−ＬｉＯＨの２成分系を夫
々用いて発電要素を構成し、これを外装缶に収容して前
記ガスケットを用いて封口蓋との間を封止し密閉型アル
カリ蓄電池を構成した。

〔比較試験〕

上記したような密閉型アルカリ蓄電池につき、夫々高温
トリクル充電仕様、３時間率急速充電を想定した加速テ
ストを行い、容量変化及び内部インピーダンス変化を調
べた。なお、参照例としてはガスケットに酸化防止剤を
用いない従来のナイロン樹脂製のガスケットを用いた同
仕様の密閉型アルカリ蓄電池を対象とした。

■　６０’Ｃの雰囲気下で０．０３３Ｃの電流で１ケ月
間充電し、ＩＣの電流で放電するサイクルを４年間行う
。

■　室温にて０．３３の電流で１ケ月間充電し、ＩＣの
放電するサイクルを４年間行う。結果は第１〜４図に示
すとおりである。

第２図は高温トリクル充電仕様の場合における放電持続
時間（分）の、また第３図は同仕様の場合における、内
部インピーダンス（ｍΩ）の推移を示している。なお横
軸はサイクルするのである。

グラフ中央線は本発明者の、また破線は従来品の結果を
示している。

これらのグラフから明らかな如く、サイクル数が比較的
小さい範囲では実質的な差異はないがサイクル回数が３
０回を超えると従来品にあっては放電持続時間、インピ
ーダンスともに殆ど変化がないのに対し、従来品にあっ
ては放電持続時間（分）が急激に低下し、また内部イン
ピーダンスの急激な上昇が認められる。第４．５図は、
急速充電仕様の場合の結果であり、第４図は、放電持続
時間（分）の、また第５図は内部インピーダンス（ｍΩ
）の結果を示している。なお横軸にはいずれもサイクル
数（月）をとって示している。グラフ中実線は本発明品
の、また破線は従来品の各結果を示している。このグラ
フから明らかなように放電持続時間はサイクル数１６を
越えると従来品では低下し始めるが本発明品では殆ど変
化せず、むしろ若干増大していることが解る。また、内
部インピーダンスは従来品はサイクル数６を越えると上
昇が始まるが本発明品は殆ど変化しないことが解る。

＼　　なお、試験終了後本発明品、従来品を共に解体し
て比較したところ従来品ではガスケットの脆化がみられ
、ガスケット表面は白化し、無数のクランクが生じてい
たが、本発明品にあっては、脆化現象は極めて少なく、
僅かに表面に白化が認め、られたに過ぎなかった。

〔効果〕

以上の如く本発明品にあっては酸化防止剤を添加したナ
イロン樹脂にてガスケットを構成してあるから酸化ガス
による酸化分解が抑制できて脆化が著しく低減され、密
封機能を長期にわたり安定維持し得ることは勿論、酸化
分解による充電の低下、内部インピーダンスの増大も抑
制され、電池特性の大幅な向上を図れるなど本発明は優
れた効果を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明品の縦断面図、第２図は本発明品と従来
品とについての高温トリクル充電仕様想定の条件下での
容量（放電持続時間）の変化についての比較試験結果を
示すグラフ、第３図は同仕様下での内部インピーダンス
の変化についての比較試験結果を示すグラフ、第４図は
急速充電仕様想定の条件下での容量の変化の比較試験結
果を示すグラフ、第５図は同仕様での内部インピーダン
スについての比較試験結果を示すグラフである。 １・・・外装缶　２・・・封口蓋　３・・・陽極層　４
・・・陰極層　５・・・セパレータ　６・・・ガスケッ
ト特　許　出願人　　三洋電機株式会社 代理人　弁理士　　河　野　　登　失 策　１　図 サイクル数（月） 第　４　図 第　５　図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、発電要素を収容する缶の開口部をガスケットを用い
   て封口してある密閉型アルカリ蓄電池において、 前記ガスケットとして酸化防止剤を添加し たナイロン樹脂を用いたことを特徴とする密閉型アルカ
   リ蓄電池。 ２、前記ガスケットとしてポリフェノール系の酸化防止
   剤を添加したナイロン樹脂を用いた特許請求の範囲第１
   項記載の密閉型アルカリ蓄電池。 ３、前記ガスケットとしてビスフェノール系の酸化防止
   剤を添加したナイロン樹脂を用いた特許請求の範囲第２
   項記載の密閉型アルカリ蓄電池。