JP6083025B2 - 絶縁用樹脂成形品 - Google Patents
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Description
そこで、ガスケットの場合には、経年劣化を抑える目的で化学的に安定な組成のポリアミド612など炭化水素基が多いポリアミド樹脂を用いてガスケットを形成することが講じられた。しかし、化学的な性能は良化しても耐熱性・機械強度が低下する課題があった。課題に対し、ガスケットの構造改善で対応するか、熱安定性を改善するための無機系添加剤を混合し対応してみたが、いずれの方法においても加工特性が低下するなどの課題があった。
本発明によれば、所定のガスケット形状を有する成形層を、比較的安価で、機械特性と熱安定性に優れたポリアミド樹脂で成形し、この成形層を電解液に対し長期に亘って化学的に安定で、かつ、ガスケットの機械的特性を害さない合成ゴムからなる薄膜層で覆うことにより、長期的な化学的安定性が有り、機械的特性及び電池使用環境下に於ける耐熱特性を有する絶縁用樹脂成形品が得られる。
これらの樹脂は、長期にわたって電解液に対し化学的に安定で且つガスケットの機械的特性を害さないので、前記成形層を上記合成ゴムで形成された薄膜層で覆うことにより、安価で、機械的特性及び耐熱性を有し、優れた耐電解液特性を有する絶縁用樹脂成形品が得られる。
以下に、本発明の実施形態1について添付図面を参照しながら説明する。
図1は、本発明の絶縁用樹脂成形品としての電池用ガスケット2Aを備える円筒型アルカリ乾電池1の断面図である。
アルカリ乾電池1は、金属製の有底円筒缶11内に、外側から二酸化マンガンを含む正極材15、セパレータ12を介して中心部に亜鉛を含む負極材16と水酸化カリウム水溶液を含む電解液の混合物を充填している。
次に、本発明の実施形態2について添付図面を参照しながら説明する。
図3は、本発明の絶縁用樹脂成形品としての電池用ガスケット2Bを備えるニッケル水素電池3の断面図である。
ニッケル水素電池3は、金属製の有底円筒缶31内に、水素吸蔵合金含む負極板32と水酸化ニッケルを含む正極板33との間に電気絶縁性を有するセパレータ34を介在させて積層したものを収容し、さらに、負極板32と正極板33との間にアルカリ性の電解液を充填して構成されている。そして、有底円筒缶31の開口部を電池用ガスケット2Bを介して円板状の正極蓋35で覆っている。ガスケット2Bは、有底円筒缶31の開口部と正極蓋35の間をシールすると共に絶縁する。
次に、本発明の実施形態3について添付図面を参照しながら説明する。
図5は、本発明の絶縁用樹脂成形品としての電池用ガスケット2B、上部絶縁板71及び下部絶縁板72を備えるニッケル水素電池6の断面斜視図である。
上部絶縁板71は、正極リード66から正極板63及び負極板62を電気的に保護し、下部絶縁板72は、負極リード70から正極板63及び負極板62を電気的に保護する。
PA66(旭化成ケミカルズ株式会社製)を射出成形により、図6に示す縦60mm×横60mm×厚み1mmの板状の成形品(成形層41)を形成した。
次にSBRラテックス(旭化成ケミカルズ株式会社製)を液温28℃で管理した液槽を用意し、射出成形後の成形品を浸漬させて、30秒経過した後に液槽から引き上げた。しずくが垂れ落ちなくなったことを確認した後60℃恒温槽で1時間乾燥した後、温度を30℃に変えて70時間かけて薄膜の定着処理を行なった。上記製膜工程を複数回実施し、複数の薄膜層42の膜厚を測定したところ平均膜厚は5μmであった。薄膜層42へ碁盤目状に切込みを入れて剥離テストを行ったところ、薄膜層42がはがれることは無かった。
PA66(旭化成ケミカルズ株式会社製)を射出成形により、図6に示す縦60mm×横60mm×厚み1mmの板状の成形品(成形層41)を形成した。
次にCSM(東ソー株式会社製)15gをトルエン200mlへ撹拌溶解し溶液を得た。この溶液を液温25℃で管理した液槽を用意し、射出成形後の成形品を浸漬させて、30秒経過した後に液槽から引き上げた。しずくが垂れ落ちなくなったことを確認した後、温度を30℃の恒温槽で70時間かけて乾燥と薄膜の定着処理を行なった。薄膜層42の膜厚を測定したところ平均膜厚は7μmであった。薄膜層42へ碁盤目状に切込みを入れて剥離テストを行ったところ、薄膜層42がはがれることは無かった。
PA66(旭化成ケミカルズ株式会社製)を射出成形により、図6に示す縦60mm×横60mm×厚み1mmの板状の成形品(成形層41)を形成した。
次にCRラテックス(東ソー株式会社製)を液温28℃で管理した液槽を用意し、射出成形後の成形品を浸漬させて、30秒経過した後に液槽から引き上げた。しずくが垂れ落ちなくなったことを確認した後60℃恒温槽で1時間乾燥した後、温度を30℃に変えて70時間かけて薄膜の定着処理を行なった。上記製膜工程を複数回実施し、複数の薄膜層42の膜厚を測定したところ平均膜厚は8μmであった。薄膜層42へ碁盤目状に切込みを入れて剥離テストを行ったところ、薄膜層42がはがれることは無かった。
PA66(旭化成ケミカルズ株式会社製)を射出成形により図7に示す全長103mm、チャック部51が(横幅10mm×厚み2mm)、平行部52が(横幅5mm×厚み1mm)の引張試験片形状の成形品(成形層41)を得た。次にSBRラテックス(旭化成ケミカルズ株式会社製)を実施例1と同じ工程により成形品へ製膜処理を行って薄膜層42を形成した。製膜処理を行なった試験片を市販の単三アルカリ乾電池の電解液と同じアルカリ濃度の水酸化カリウム(以下、KOHと省略する)水溶液の中へ投入し、水溶液の温度を60℃に保ちながら30日間定置した。そして、試験片を蒸留水で洗浄した後の外観を観察したが、薄膜層42及び成形層41には外観上変化が見られなかった。
PA66(旭化成ケミカルズ株式会社製)を射出成形により図7に示す実施例2の成形品と同じ大きさの引張試験片形状の成形品(成形層41)を得た。次にCSM(東ソー株式会社製)40gをトルエン200mlへ撹拌溶解し溶液を得た。成形品をCSM溶液中へ浸漬し、100℃の乾燥機内で24時間乾燥定着させて成形層41と薄膜層42のある試験片を得た。製膜処理を行なった試験片を市販の単三アルカリ乾電池の電解液と同じアルカリ濃度のKOH水溶液の中へ投入し、水溶液の温度を60℃に保ちながら30日間定置した。そして、試験片を蒸留水で洗浄した後の外観を観察したが、薄膜層42及び成形層41には外観上変化が見られなかった。
PA66(旭化成ケミカルズ株式会社製)を射出成形により図7に示す実施例2の成形品と同じ大きさの引張試験片形状の成形品(成形層41)を得た。次にCRラテックス(東ソー株式会社製)中に成形品を浸漬し、温風乾燥機を使って50℃で乾燥することにより薄膜層42を形成した。製膜処理を行なった試験片を市販の単三アルカリ乾電池の電解液と同じアルカリ濃度のKOH水溶液の中へ投入し、水溶液の温度を60℃に保ちながら30日間定置した。そして、試験片を蒸留水で洗浄した後の外観を観察したが、薄膜層42及び成形層41には外観上変化が見られなかった。
PA66(旭化成ケミカルズ株式会社製)を射出成形により図7の実施例2の成形品と同じ大きさの引張試験片形状の成形品を得た。製膜処理を行なっていない試験片を市販の単三アルカリ乾電池の電解液と同じアルカリ濃度のKOH水溶液の中へ投入し、水溶液の温度を60℃に保ちながら30日間定置した。そして、試験片を蒸留水で洗浄した後の外観を観察したら、試験片にはクラックが発生していた。
PA66(旭化成ケミカルズ株式会社製)を射出成形により図7に示す実施例2の成形品と同じ大きさの引張試験片形状の成形品(成形層41)を得た。次にSBRラテックス(旭化成ケミカルズ株式会社製)を実施例1と同じ工程により成形品へ製膜処理を行って薄膜層42を形成した。製膜処理を行なった試験片を市販の単三ニッケル水素電池の電解液と同じアルカリ濃度のKOH水溶液の中へ投入し、水溶液の温度を60℃に保ちながら30日間定置した。そして、試験片を蒸留水で洗浄した後の外観を観察したが、薄膜層42及び成形層41にはクラックなど外観上変化が見られなかった。
PA66(旭化成ケミカルズ株式会社製)を射出成形により図7に示す実施例2の成形品と同じ大きさの引張試験片形状の成形品を得た。製膜処理を行なっていない試験片を市販の単三ニッケル水素電池の電解液と同じアルカリ濃度のKOH水溶液の中へ投入し、水溶液の温度を60℃に保ちながら30日間定置した。そして、試験片を蒸留水で洗浄した後の外観を観察したら、試験片にはクラックが発生していた。
PA66(旭化成ケミカルズ株式会社製)を射出成形により図2に示すアルカリ乾電池ガスケットの成形品(成形層41)を得た。次に市販の霧吹きの容器にSBRラテックス(旭化成ケミカルズ株式会社製)を入れ、ガスケット表面へ噴霧し、実施例1と同様の環境で製膜・定着処理を行なって薄膜層42を形成した。このガスケットを図1に示すアルカリ乾電池へ組み込み、60℃恒温及び60℃・90RH%恒温恒湿にてそれぞれ30日経過後、アルカリ液の漏液の確認を行なったが、漏液がしていないことを確認した。
PA66(旭化成ケミカルズ株式会社製)を射出成形により図4に示すニッケル水素電池ガスケットの成形品及び上部絶縁板(成形層41)を得た。また、PA66(旭化成ケミカルズ株式会社製)シートを打ち抜き下部絶縁板(成形層41)を得た。次に市販の霧吹きの容器にCSM(東ソー株式会社製)15gをトルエン200mlへ撹拌溶解した溶液を入れ、ガスケット、上部絶縁板及び下部絶縁板それぞれの表面へ噴霧し、実施例2と同様の環境で製膜・定着処理を行なって薄膜層42を形成した。このガスケットを図3に示す単三ニッケル水素電池へ組み込み、70℃恒温及び60℃・90RH%恒温恒湿にてそれぞれ90日経過後、ニッケル水素電池を分解し、ガスケットの外観を確認したが、クラック等は見られなかった。
2A ガスケット
11 円筒缶
12 セパレータ
13 負極端子
14 正極端子
15 正極材
16 負極材
17 集電体
17a 頭部
21 ボス孔
22 ボス部
23 起立部
24 隔壁部
41 成形層
42 薄膜層
Claims (4)
- アルカリ性の電解液が内部に収容される電池に使用される絶縁用樹脂成形品であって、
所定の形状に成形されたポリアミド樹脂の成形層の表面に合成ゴムからなる薄膜層が形成され、前記合成ゴムからなる薄膜層がクロロスルフォン化ポリエチレンゴム、スチレン-ブタジエンゴムもしくはクロロプレンゴムである絶縁用樹脂成形品。 - 請求項1に記載の絶縁用樹脂成形品において、
前記合成ゴムからなる薄膜層は、クロロスルフォン化ポリエチレンゴムである絶縁用樹脂成形品。 - 請求項1又は請求項2に記載の絶縁用樹脂成形品において、
絶縁用樹脂成形品が正極と負極との間を絶縁すると共に正極となる部材と負極となる部材との間を封口する電池用ガスケットである絶縁用樹脂成形品。 - 請求項1又は請求項2に記載の絶縁用樹脂成形品において、
絶縁用樹脂成形品が正極と負極との間を絶縁する絶縁板である絶縁用樹脂成形品。
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