[发明专利]密闭型电池用橡胶制阀体、安全阀装置及碱性蓄电池

说明书

技术领域

本发明涉及密闭型电池用橡胶制阀体、安全阀装置及碱性蓄电池。

背景技术

以往，在作为密闭型电池的碱性蓄电池中，在有底筒状蓄电池外壳罐的开放端配置固定了帽部件的封口板，并隔着垫圈将蓄电池外壳罐的开放端边缘卷边，从而将蓄电池外壳罐的上部封闭。并且，在封口板的例如中央部设置排气用的阀孔，采用如下的压力调节装置，即，平时，利用在由封口板和帽部件所包围的阀箱内以压缩状态配置的橡胶制阀体，来将阀孔气密密封，当电池内部的气压上升时，通过打开阀孔，排出内部蓄积的气体的压力调节装置。

但是，在因外部短路而引起急速放电或电池被暴露在高温下从而电池内部的温度成为超过100℃那样的异常的高温的情况下，橡胶制阀体出现膨胀或橡胶制阀体的弹性模量发生变化，因此，有压力调节装置不工作、电池内部的压力上升的可能性。

另外，负极中使用储氢合金的镍氢蓄电池的情况下，如果温度上升，则储藏了氢的储氢合金的平衡压增大，电池内部的压力急剧上升，因此，有压力调节功能来不及发生作用的可能性。

另外，在由于温度上升而电池内部的温度成为通常使用的树脂制隔膜的熔点165℃以上的情况下，引起树脂制隔膜的熔解，担心会有内部短路的情况。

进而，由于在外部短路等的急速放电时电池的表面温度上升，担心会有树脂制的外部零部件熔损的情况。

针对上述这种情况，专利文献1中提出通过在橡胶制阀体中含有5～30质量％的聚丙烯，使高温时的开阀压降低，也可以追随电池的急剧的温度上升伴随的内压的变化。专利文献1中，在释放急速的温度上升后的过剩压力时，高温时以维持20～60％的开阀压为目的，使气体排出口不成为开放状态。这样的橡胶制阀体中，不能充分地放出内部蓄积的热量，伴随急剧的温度上升，有引起热失控的可能性。因此，存在电池的温度成为高温，熔损位于电池的外部的部件的可能性。

如专利文献1所记载，作为弹性材料提出了天然橡胶、SBR橡胶、乙烯丙烯橡胶。其中，乙烯丙烯橡胶为最优，但是由于橡胶弹性的经时变化，用于确保抑制电解液的漏出等长期可靠性的设定是困难的。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平9-237620号公报

发明内容

因此本发明鉴于上述现状，其目的在于提供一种在电池内部的温度异常上升时，通过急剧的热劣化，可以使开阀压大幅度降低的密闭型电池用橡胶制阀体、采用了该橡胶制阀体的安全阀装置及采用这些而成的碱性蓄电池。

本发明人通过潜心研究，结果发现，在构成橡胶制阀体的橡胶组合物中同时含有规定量的树脂和无机物时，在电池内部的温度为100℃以下的平常状态下，橡胶制阀体被赋予适度的弹性，压力调节机构的正常的工作可以得到保证，而电池内部的温度异常上升到超过100℃的情况下，橡胶制阀体热劣化，电池内部的压力能够降低。本发明正是以这样的见解为基础完成的。

电池内部的温度异常上升到超过100℃的情况下的橡胶制阀体的热劣化，可以推测为起因于具有流动性的树脂和不具有流动性的无机物混合存在。通常的树脂的热软化行为是对于温度显示出缓慢的软化行为。因此，从比目标的劣化温度低的温度起开始软化，引起橡胶制阀体的热劣化。与此相对，通过混合高温时不具有流动性的无机物，被认为可以防止与所述树脂的缓慢的软化对应的橡胶制阀体的缓慢的热劣化，在目标的劣化温度下引起急剧的热劣化。推测由于橡胶制阀体的急剧的热劣化，引起开阀压的大幅度减少。

即，本发明涉及的密闭型电池用橡胶制阀体，其特征在于，由含有20质量％以上的树脂及无机物的橡胶组合物构成，所述树脂的熔点在100～165℃的范围。

附图说明

图1是本发明的一个实施方式涉及的碱性蓄电池的主要部分断面图。

图2是表示试验1中的各实施例和比较例的安全阀装置的、随着温度的开阀压的变化的图表。

图3是试验1中的各实施例和比较例的橡胶制阀体的DSC曲线。

图4是表示对试验1中的各实施例和比较例的镍氢蓄电池进行外部短路试验时的电池的表面温度的图表。

符号说明：

1-碱性电池

4-封口板

41-阀孔

5-帽部件

6-橡胶制阀体

S-阀箱

具体实施方式

即，本发明涉及的密闭型电池用橡胶制阀体的特征在于，以压缩状态配置的复原式的橡胶制阀体由含有20质量％以上的树脂及无机物的橡胶组合物构成。