JPH0793131B2 - 電 池 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、電池の端子露出面に紫外線硬化型の樹脂を充
填して構成される電池に関するものである。

従来の技術 従来より、電池の正極端子、および負極端子の同一面に
露出する端子間部分には、絶縁性部材を介在させて外部
からの金属部片の接触による短絡、あるいは結露などに
よる液絡現象の防止が図られていた。特にリチウム電
池、アルカリ電池のような高出力電池である場合、短絡
した時には大電流が流れ、電池自身が発熱して、電池封
口部分が変形したり、内蔵電解液が漏出し使用機器を損
傷させたり、あるいは水分などが両極端子間に介在して
液絡状態になった時、リチウム電池のような3V級の電位
を示す電池にあっては水の電気分解が起こり、端子金属
を腐食させるなどの問題があった。これらの問題を解決
する絶縁部材としては、従来より金属との密着性，接着
性に優れる高分子材料が用いられてきた。これらの接着
剤は溶剤可溶型、あるいは二液混合型の接着組成物が主
なものであるが、硬化するまでに長時間を要したり、溶
剤可溶型のものにあっては生産ラインの中で溶剤を飛散
させる工程が必要となり、電池製造コストが高くなるも
のであった。反面紫外線硬化型の接着組成物は主成分と
して、分子中に二重結合などの反応基を有した光重合性
プレポリマー，希釈剤としての光重合性モノマー、なら
びに光反応開始剤からなる無溶剤型接着組成物であり紫
外線を照射することにより瞬時に接着硬化するため多用
されつつある。

発明が解決しようとする課題 紫外線硬化型樹脂の接着硬化反応は前述したように紫外
線を照射されることによって光重合性プレポリマーと光
重合性モノマーの重合反応が起こり接着硬化される。こ
のため樹脂の肉厚が厚い場合、具体的には0.3m/m以上の
ような肉厚の場合、光重合反応が樹脂の表面層から開始
されるため、樹脂の表面層と内部層において樹脂の硬化
速度，重合度が異なるため、硬化後の樹脂の内部に歪を
内包した状態で接着硬化反応が行なわれる。このように
樹脂の内部で歪を残存した状態で樹脂が絶縁性部材とし
て端子露出面に接着硬化した場合、電池保存中，使用中
における自然環境に起因する長期的な環境ストレス、あ
るいは短期的な熱衝撃等の人意的な環境ストレスによっ
て樹脂の表面に亀裂が発生し、絶縁性部材として用をな
さない状態になる場合が多々あった。

課題を解決するための手段 本発明は前述した問題点を樹脂素材について鋭意検討を
行なって解決したものであり、光重合性プレポリマーと
してウレタンアクリレート樹脂が20〜40重量部，光重合
性モノマーとしてアクリル樹脂が50〜80重量部からなる
紫外線硬化樹脂を用いることによって硬化後の内部歪が
小さく、耐クラック性に優れる絶縁性部材を電池の端子
露出部に介在させたものである。

作 用 前述のような配合の紫外線硬化型樹脂は、他の汎用的な
紫外線硬化型樹脂に比して硬化物がポリウレタン構造を
形成し、比較的粘稠なな弾力性のある硬化物を生成する
ため、硬化物の内部に発生する残存歪を吸収するような
作用を有するものと考えられる。

実施例 第１図は本発明の実施例を示す電池の要部断面図であ
る。

図中１は紫外線硬化型樹脂よりなる絶縁性部材であり、
これは正極の端子を兼ねる端子板２と、発電要素Ａを内
蔵して負極の端子を兼ねる金属容器３と、双方の端子間
を電池内部で絶縁、ならびに内蔵発電要素Ａが外部に漏
出するのを防止する絶縁パッキング４とによって形成さ
れるくぼみ部Ｂに充填され硬化されている。５は発電要
素の正極の活物質から導出されたリード線で、正極の端
子２の内面に電気的に接続されている。紫外線硬化型樹
脂としてはプレポリマーとしてウレタンアクリレート樹
脂が20〜40重量部，モノマーとしてアクリル樹脂が50〜
80重量部，光重合開始剤として通常用いられるベンゾフ
ェノン，ベンゾインイソブチルエーテルなどのカルボニ
ル化合物が0.5〜1.0重量部で構成される。なお紫外線硬
化型樹脂のプレポリマー，希釈剤としてのモノマー素材
の配合量を前述のような配合にしたのは電池のくぼみ部
Ｂに均一に作業性良く樹脂を流し込むために必要な粘度
を得るのに最適な配合であり、また通常の紫外線硬化型
樹脂の汎用的な配合比でもある。なお希釈剤のモノマー
としてのアクリル樹脂としては、分子量が100〜300程度
粘度が１〜60cps程度のものであり、具体的な物質とし
ては、２−エチルヘキシルアクリレート、２−ヒドロキ
シプロピルアクリレート、1.6−ヘキサンジアクリレー
ト、1.3−ブタンジオールジアクリレートなどである。
次にウレタンアクリレート樹脂は、−OH基をもつアクリ
レートとジイソシアネートを等モル反応させて得られる
末端−NCO基をもつアクリレートに対し、ポリエステル
ポリオールを反応させて得られるもので、分子量が1000
〜8000程度の樹脂である。次に本発明の効果について、
他のプレポリマー樹脂を用いた紫外線硬化型樹脂との比
較実験を行なった結果を表１に示す。なお実験に際して
はモノマー樹脂，重合開始剤等はすべて同一配合条件、
つまりプレポリマー樹脂20〜40重量部，モノマー樹脂50
〜80重量部，光重合開始剤0.5〜1.0重量部の範囲内とし
た。紫外線は高圧水銀灯を光源として1500〔mJ/cm²〕の
光量で30秒間照射し、樹脂を硬化させた。表−１に示す
数字は紫外線硬化型樹脂を円筒形リチウム電池の端子く
ぼみ部Ｂに塗布し、硬化させたものを−40℃と、85℃の
温度条件に２時間ずつ交互に交換する熱衝撃試験機に１
サイクル４時間として、10サイクル,30サイクル,100サ
イクル熱衝撃を負荷した時の樹脂の割れについて各々10
0個のサンプルについて調査比較した結果である。

発明の効果 以上、表−１の実験結果から明らかなように本発明のウ
レタンアクリレート樹脂をプレポリマーとして配合した
紫外線硬化型樹脂は、熱衝撃等の環境ストレスに対し極
めて有効なものであり、長期信頼性に優れる電池を提供
するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の紫外線硬化型樹脂を絶縁性部材として
用いた電池の要部断面図である。 １……紫外線硬化型樹脂、2,3……正・負極端子、４…
…絶縁パッキング、Ａ……発電要素、Ｂ……くぼみ。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】同一面に露出する正極端子および負極端子
   の間に形成されたくぼみ部分に、紫外線硬化型の樹脂を
   絶縁部材として充填した電池であって、紫外線硬化型樹
   脂の光重合性プレポリマーがウレタンアクリレート樹
   脂，光重合性モノマーがアクリル樹脂からなることを特
   徴とする電池。
2. 【請求項２】紫外線硬化型樹脂の配合量として光重合性
   プレポリマーが20〜40重量部，光重合性モノマーが50〜
   80重量部である特許請求の範囲第１項記載の電池。