二次电池用密封材料组合物、其制造方法及使用其的二次电池技术

本发明专利技术提供一种密封部的密合性优异、没有电解液的漏出、可形成安全的密闭层的二次电池用密封材料组合物。所述二次电池用密封材料组合物的特征在于，含有二烯类橡胶、热塑性弹性体、碳及有机液态物质，且该组合物3mL中所含的最大直径为10μm以上的粗大粒子数为10个以下。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种在镍氢二次电池或镍镉二次电池(以下有时称作“碱二次电池”) 及锂二次电池中使用的高温时密闭性特别优异的二次电池用密封材料组合物、该密封材料组合物的制造方法以及使用该密封材料组合物的二次电池。
技术介绍
以往，对于碱二次电池而言，将由聚乙烯、聚丙烯等构成的无纺布即隔板夹在将以氧化镍为主的糊剂涂布在基板上并干燥而成的正极板，和将以镉或氢吸藏合金粉为主的糊剂涂布在基板上并干燥而成负极板之间，并螺旋状地进行卷绕而制成发电元件。另外，对于锂二次电池而言，使隔板夹在具有能够可逆地吸藏/放出锂离子的活性物质层的正极板和负极板之间，并螺旋状地卷绕而制成发电元件。将该发电元件压插入开口部被扩口了的圆筒形或方形的金属容器中，注入高浓度且高粘度的电解液，隔着绝缘衬垫用封口盖等封口体进行封口，将金属容器的开口部缩径并进一步将开口端向内侧折弯而将电池密闭。为了使封口更完全，在绝缘衬垫和金属容器的开口部的内面之间涂布密封材料组合物并使其介于其间形成密闭层。 然而，在通常使用的金属容器的开口部的内侧表面有深冲加工时形成的纵方向细的凹凸，由于有时粘接性的密封材料组合物未能充分地填埋至凹凸的谷底，因此，有时电池内部所注入的电解液由于电毛细现象而上升，向电池外部漏液。因此，存在如下问题不仅损伤电池性能，甚至使用设备也由于碱电解液而受损。另外，已知在锂二次电池中，使用有机溶剂作为电解液的溶剂，由于水分浸入电池内，循环特性大幅变差。 碱二次电池及锂二次电池近年来多用于车载用途，伴随其使用范围的扩大，即使在非常苛刻的环境条件下，也要求比以往更高的安全性。强烈地期望即使在例如，万一二次电池变得异常高温或电池内部成为高压的情况下，也完全没有因电解液的漏液而导致的设备的损伤。为了得到这样的性能，研究了各种方法，但对于密封材料组合物，现有的材料仍不充分，对于高温下的密封材料本身的稳定性、对电解液或金属容器材料的稳定性及电解液的漏液防止性，不断要求更高的水平。为了满足这样的要求，尝试了使用特殊的密封材料、改良卷曲型、强化封口压、改良绝缘衬垫的材质等。例如通过使用以下材料作为密封材料来谋求防止电解液漏液，所述材料有浙青、焦油、柏油；在聚磺化乙烯中混合焦油或柏油等而成的材料；RSH(R为烷基) 所示的硫醇；聚偏氟乙烯；将包含含有选自钙、锂及钡中一种以上的金属的金属皂的油脂添加在柏油中而成的组合物；在以聚丁二烯为基材的聚氨酯液态橡胶中混合固化剂而成的材料；进而将溶解或分散在溶剂中的聚酰胺树脂等制成未加工的干燥状态的材料等。进而，例如在专利文献I中记载有，通过使用以选自具有聚亚甲基型的主链的橡胶及二烯类橡胶中的I种或2种以上的橡胶作为主要成分的密封材料密封封口部，则可得到没有水分浸入或电解液漏液的安全性优异的碱二次电池。专利文献2中记载有，通过具有2种以上的玻璃化转变温度而带有特征的由嵌段共聚物构成的热塑性弹性体，但对于专利文献2的密封材料组合物而言，在高温区域中的密封性不充分。在专利文献3中记载有，使用在以聚丁二烯作为基材的聚氨酯液态橡胶中预先混合了适量的固化剂而成的弹性体进行密封的方法，但对于专利文献3的密封材料组合物而言，在低温区域中的密封性不充分，因此需要进一步的改善。在专利文献4中记载的目的在于，通过使用以具有聚亚甲基型的饱和主链的橡胶作为主要成分的电池用密封材料，来获得密封性提高且安全性极高的二次电池。在专利文献5中记载的目的在于，通过使用以重均分子量为1000(Γ1500000的二烯类橡胶作为主要成分的电池用密封材料，来获得高温时的密闭性提高，并可在广泛的环境下可以使用的二次电池。现有技术文献专利文献专利文献1:日本特开平11-40118号公报 专利文献2 :日本特表平8-507898号公报(对应美国专利公报美国专利第 5332633号说明书)专利文献3 :日本特开昭64-071057号公报专利文献4 :日本特开平10-321200号公报专利文献5 :日本特开平10-55789号公报
技术实现思路
专利技术要解决的课题本专利技术是鉴于如上所述的现有技术而完成的，其目的在于，提供一种密封部的密合性优异、没有电解液的漏出、可形成安全的密闭层的电池用密封材料组合物。用于解决课题的手段本专利技术人等对于密封部的密合性优异、电解液的漏出防止性优异的密封材料组合物进行了潜心研究，结果发现，通过减少密封材料组合物中的粗大粒子数，则可以减小密封部的间隙，通过对电解液的漏出路径进行密闭，则可以实现上述目的，并基于该见解完成了本专利技术。解决上述课题的本专利技术含有下述事项作为主要内容。(I) 一种二次电池用密封材料组合物，该组合物含有二烯类橡胶、热塑性弹性体、 碳及有机液态物质，其特征在于，该组合物3mL中所含的最大直径为10 μ m以上的粗大粒子的个数为10个以下。(2)上述(I)所述的二次电池用密封材料组合物，其特征在于，所述二烯类橡胶为丁二烯橡胶。(3)上述(2)所述的二次电池用密封材料组合物，其特征在于，所述丁二烯橡胶是I,4-顺式含量为90%以上的丁二烯橡胶。(4)上述(1Γ(3)中任一项所述的二次电池用密封材料组合物，其特征在于，所述丁二烯橡胶和热塑性弹性体的重量比率(二烯类橡胶/热塑性弹性体)为60/4(Γ99/1。(5)上述(1Γ(4)中任一项所述的二次电池用密封材料组合物，其特征在于，所述有机液态物质具有常压下5(Tl70°C的沸点和14. (Γ20. OMPa172的SP值。(6)上述(1Γ(5)中任一项所述的二次电池用密封材料组合物，其特征在于，该组合物还含有咪唑化合物。(7)上述(I)所述的二次电池用密封材料组合物的制造方法，该方法包括将碳、 以及二烯类橡胶和/或热塑性弹性体进行混炼而得到母料的工序；根据需要将所述母料与残留量的二烯类橡胶和/或热塑性弹性体一同溶解或分散在含有二烯类橡胶和/或热塑性弹性体的有机液态物质溶液中的工序。(8)上述(7)所述的二次电池用密封材料组合物的制造方法，其特征在于，得到所述母料的工序中，混炼时的温度为100°c 200°C。(9)上述(7)所述的二次电池用密封材料组合物的制造方法，其特征在于，得到所述母料，工序中的混炼时的消耗能量为50(T30，000MJ/m3。(10) 一种二次电池，其特征在于，在安装于封口体上的绝缘衬垫和所述金属容器之间，和/或所述绝缘衬垫和所述封口体之间具有由(1Γ(6)中任一项所述的二次电池用密封材料组合物构成的密闭层，所述封口体对容纳了发电元件的金属容器的开口部进行封堵。专利技术效果本专利技术的密封材料组合物与现有的密封材料组合物相比，粗大粒子数少、密闭性优异，因此，利用这种密封材料组合物可得到安全性高的电池。附图说明图1为二次电池的大致结构图。符号说明 1.. 负极板2.. 隔板3.. 正极板4.. 金属容器5.. 封口体6·· 绝缘衬垫7·· 密封材料组合物(密闭层)具体实施方式本专利技术的二次电池用密封材料组合物含有二烯类橡胶、热塑性弹性体、碳及有机液态物质，其中，3mL该组合物中所含的最大直径为10 μ m以上的粗大粒子的个数为10个以下。首先，对本专利技术中使用的二烯类橡胶、热塑性弹性体、碳及有机液态物质进行说明。C二烯类橡胶)本专利技术中使用的所谓二烯类橡胶是含有50质量％以上的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.05.17 JP 2010-1135091.一种二次电池用密封材料组合物，该密封材料组合物含有二烯类橡胶、热塑性弹性体、碳及有机液态物质，其中，3mL该组合物中所含的最大直径为10 μ m以上的粗大粒子的个数为10个以下。2.根据权利要求1所述的二次电池用密封材料组合物，其中，所述二烯类橡胶为丁二烯橡胶。3.根据权利要求2所述的二次电池用密封材料组合物，其中，所述丁二烯橡胶是I,4-顺式含量为90%以上的丁二烯橡胶。4.根据权利要求广3中任一项所述的二次电池用密封材料组合物，其中，所述二烯类橡胶和热塑性弹性体的重量比率即二烯类橡胶/热塑性弹性体为60/4(Γ99/1。5.根据权利要求广4中任一项所述的二次电池用密封材料组合物，其中，所述有机液态物质具有常压下5(Tl70°C的沸点和14. (Γ20. OMPa172的SP值。6.根据权利要求1飞中任一项所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：前田耕一郎，吉田直树，
申请(专利权)人：日本瑞翁株式会社，
类型：
国别省市：