JPH1167181A - Separator for alkaline battery - Google Patents

Separator for alkaline battery

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JPH1167181A
JPH1167181A JP9219447A JP21944797A JPH1167181A JP H1167181 A JPH1167181 A JP H1167181A JP 9219447 A JP9219447 A JP 9219447A JP 21944797 A JP21944797 A JP 21944797A JP H1167181 A JPH1167181 A JP H1167181A
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JP
Japan
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fiber
pulp
separator
freeness
time
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JP9219447A
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Japanese (ja)
Inventor
Hideki Ikeda
秀樹 池田
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New Oji Paper Co Ltd
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Oji Paper Co Ltd
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Publication date
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    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

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  • Cell Separators (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To maintain a stabilized discharge capacity, while reducing the deterioration of battery during the storage time in the non-use condition by using a specified quantity of heavily beaten pulp having a specified quantity of freeness as a part or the whole of a cellulose fiber component, with respect to the total quantity of fiber. SOLUTION: Freeness to be included in the heavily beaten pulp is set at 50 ml or less so as to raise the tortuosity and improve the storing property at the time of storage. At the same time, in order to prevent the generation of internal short-circuit at the time of use and prolong the lifetime of discharge, a mean hole diameter is set at 5-20 μm. The heavy beating pulp is used for blending at 10-50 wt.% with respect to the total weight of fiber, so as to maintain the strength and electrolyte-holding property at the time of mixing with the synthetic fiber thereby showing these characteristics more effectively. Water- soaked electrolyte conductivity of the heavily beaten pulp is preferably set at 15 μS/cm or less, so as to restrict the quantity of ions dissolved in the electrolyte and further enhance the storing property.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明はアルカリマンガン電
池、酸化銀電池などアルカリ電解液を用いるセパレータ
ーに関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a separator using an alkaline electrolyte such as an alkaline manganese battery and a silver oxide battery.

【0002】[0002]

【従来の技術】各種アルカリ電池に使用されるセパレー
ターに要求される機能は、陽極活物質と陰極活物質を隔
離して接触による内部短絡を防止すること、水酸化カリ
ウム等のアルカリ電解液や二酸化マンガン等の酸化性を
持つ物質中に長期に接触しても変質せず十分な耐久性を
備えていること、起電力を瞬時に発生するために電解液
の吸液性に優れ保持できるとともに電池の内部容積が限
られることより上記機能を維持しつつもできるだけセパ
レーターの厚みを押さえて電池容量を増やせることであ
る。
2. Description of the Related Art The functions required of a separator used in various alkaline batteries are to separate an anode active material and a cathode active material to prevent an internal short circuit due to contact, and to use an alkaline electrolyte such as potassium hydroxide or dioxide. It has sufficient durability without being deteriorated even if it comes into contact with oxidizing substances such as manganese for a long period of time. Due to the limited internal volume of the battery, it is possible to increase the battery capacity by suppressing the thickness of the separator as much as possible while maintaining the above function.

【0003】従来のセパレーターの構成材料としては、
耐薬品性を持ち、セパレーターの孔径を制御する機能を
担う合成繊維と、電解液の吸液性、保液性に優れたセル
ロース繊維を混抄したものが使用されるのが一般的であ
る。合成繊維としてはビニロン繊維、オレフィン繊維
が、セルロース繊維としてはマーセル化パルプ、レーヨ
ン繊維、コットンリンター繊維が使用され、ポリビニル
アルコール繊維等のバインダーの使用によりシート化さ
れる。
[0003] As a constituent material of a conventional separator,
In general, a mixture of synthetic fibers having chemical resistance and having a function of controlling the pore diameter of the separator and cellulose fibers having excellent liquid absorption and liquid retention properties of an electrolytic solution is used. Vinylon fibers and olefin fibers are used as synthetic fibers, and mercerized pulp, rayon fibers and cotton linter fibers are used as cellulose fibers, and sheets are formed by using a binder such as polyvinyl alcohol fiber.

【0004】亜鉛を陰極活物質として使用するアルカリ
電池では、近年環境問題から水銀不使用化が一般的にな
ってきており、その場合使用時の放電中あるいは貯蔵時
において酸化亜鉛等の針状結晶が発生しやすく、この針
状結晶がセパレーターを通過して内部短絡を起こし電池
寿命が著しく劣ることとなる。また、最近のデジタル機
器の普及により、小型アルカリ電池を二次電池との併用
で使用するケースが増えている。これらのデジタル機器
では、従来の低負荷連続放電で使用される場合とは異な
り、高負荷間欠放電およびパルス放電を使用する頻度が
高まり、針状結晶のセパレーター近傍での生成および未
放電時での結晶成長が高まり、一層短絡による短寿命が
発生する原因となっている。
In recent years, in an alkaline battery using zinc as a cathode active material, mercury-free has been generally used due to environmental problems. In this case, a needle-like crystal such as zinc oxide is used during discharge or storage during use. This needle-like crystal easily passes through the separator, causing an internal short circuit, and the battery life is remarkably deteriorated. Also, with the recent widespread use of digital devices, the use of small alkaline batteries in combination with secondary batteries is increasing. In these digital devices, unlike the conventional low-load continuous discharge, the frequency of using high-load intermittent discharge and pulse discharge increases. The crystal growth is increased, which causes a short life due to a further short circuit.

【0005】電池の短絡防止による長寿命化への対応と
して針状結晶の対極への通過をできるだけ防止するた
め、セパレーターの孔径をより小さく制御する方策がと
られている。孔径を小さくしたセパレーターとして特公
平5−72063公報にみられるように、合成繊維であ
るビニロン繊維の繊維径を0.8デニール以下とする発
明が開示されている。また、特公平7−48375公報
では耐アルカリ性セルロース繊維を10〜50重量%と
し、かつ叩解によりフリーネスの値を500ml以下の
範囲に設定することにより、電気抵抗を上昇させること
なく内部短絡を防止できることを記載している。
[0005] In order to prevent the passage of needle-like crystals to the counter electrode as much as possible in order to cope with a prolonged life by preventing a short circuit of the battery, measures have been taken to control the pore size of the separator to be smaller. As disclosed in Japanese Examined Patent Publication No. 5-72063 as a separator having a reduced pore diameter, an invention is disclosed in which the fiber diameter of vinylon fiber, which is a synthetic fiber, is 0.8 denier or less. Further, Japanese Patent Publication No. 7-48375 discloses that an internal short circuit can be prevented without increasing electric resistance by setting the alkali-resistant cellulose fiber to 10 to 50% by weight and setting the freeness value to 500 ml or less by beating. Is described.

【0006】一方、セパレーターのピンホールをなくし
内部短絡を防止する手段として、特開平9−27311
は繊維径1μm以下にフィブリル化された有機繊維を含
有しかつスムスター透気度を100mmHg以上にする
ことを開示している。また、本出願人はアルカリ溶液中
での内部短絡防止と電解液の吸液性、保液性を両立する
ため、耐アルカリ性に優れたアラミド繊維を叩解したも
のを5%以上使用してアルカリ溶液での孔径の拡大を防
止すると共に、20%以上含有するセルロース繊維によ
り電解液の吸液性を保持した。
On the other hand, JP-A-9-27311 discloses a means for eliminating pinholes in a separator and preventing an internal short circuit.
Discloses that organic fibers fibrillated to a fiber diameter of 1 μm or less are contained and the air permeability of Smutster is 100 mmHg or more. In addition, in order to achieve both internal short-circuit prevention in an alkaline solution and liquid absorption and liquid retention of an electrolytic solution, the present applicant uses 5% or more of a beaten aramid fiber excellent in alkali resistance to use an alkaline solution. In addition to preventing the pore diameter from increasing in the above, the liquid absorbing property of the electrolytic solution was maintained by cellulose fibers containing at least 20%.

【0007】しかしながら、耐薬品性に優れた合成繊維
の繊維径の細いものを使用し、内部短絡を防止できる程
度に孔径を小さく制御するには、既存の合成繊維として
は細デニール可能なビニロン繊維に限定され、しかも
0.3デニール程度の極細繊維を使用する必要がある。
この場合内部短絡防止にはある程度効果があるものの、
ビニロン繊維は耐アルカリ性が完全ではなく、電解液中
での繊維間の膨潤を完全に押さえることは困難であり、
電解液中で繊維間孔径が徐々に広がる現象がみられる。
However, in order to use a synthetic fiber having excellent chemical resistance with a small fiber diameter and to control the hole diameter to such an extent that an internal short circuit can be prevented, a vinylon fiber capable of fine denier as an existing synthetic fiber is used. It is necessary to use ultra-fine fibers of about 0.3 denier.
In this case, although it is effective to some extent to prevent internal short circuit,
Vinylon fiber is not completely alkali resistant, it is difficult to completely suppress the swelling between fibers in the electrolyte,
A phenomenon in which the pore diameter between fibers gradually widens in the electrolyte is observed.

【0008】また、耐アルカリ性セルロース繊維の叩解
による細孔化では、マーセル化パルプ、ポリノジックレ
ーヨン等を使用したとしても耐アルカリ性は十分ではな
く、アルカリ溶液中での膨潤に伴い孔径の変化を生じや
すく内部短絡が生じる危険性がある。一方、耐アルカリ
性に優れたオレフィン繊維を機械的手段により、微細化
して内部短絡を防止する手段が考えられる。この場合オ
レフィン繊維の親水性は、プラズマ等の物理的処理およ
び酸との接触、樹脂との結合による化学的処理により付
与できるが、微細繊維のフィブリル化度が劣るため、単
独での使用においては相当量の含有が必要であり、その
場合保液性が劣り、アルカリ一次電池としては放電特性
的には十分ではない。
[0008] Further, in the case of making the pores of the alkali-resistant cellulose fiber by beating, even if mercerized pulp or polynosic rayon is used, the alkali resistance is not sufficient, and the pore size tends to change with swelling in an alkaline solution. There is a risk of internal short circuit. On the other hand, a means for miniaturizing an olefin fiber excellent in alkali resistance by mechanical means to prevent an internal short circuit is considered. In this case, the hydrophilicity of the olefin fiber can be imparted by physical treatment such as plasma and contact with an acid, and chemical treatment by bonding with a resin.However, since the degree of fibrillation of the fine fiber is inferior, when used alone, A considerable amount is required, in which case the liquid retention is poor and the discharge characteristics are not sufficient for an alkaline primary battery.

【0009】これに対し、パラアラミド繊維を1μm以
下にフィブリル化したものを含有した場合、耐アルカリ
性に優れるためアラミド繊維の電解液中での安定性は良
好なものの、他の繊維に固着し孔径安定性を付与するに
は、最低でも5重量%以上は必要である。さらにアルカ
リ一次電池で重要な保液性を維持するには、セルロース
繊維を20%以上含有することが必要であり、また、ア
ルカリ電池用セパレーターは透気性が非常に高くスムス
ター透気度試験器では測定不能領域である。
On the other hand, when para-aramid fiber containing 1 μm or less of fibrillated fiber is contained, the stability of the aramid fiber in the electrolytic solution is good due to its excellent alkali resistance, but it adheres to other fibers and stabilizes the pore diameter. To impart the property, at least 5% by weight or more is required. Furthermore, in order to maintain the important liquid retention property of the alkaline primary battery, it is necessary to contain cellulose fiber at 20% or more, and the separator for the alkaline battery has a very high air permeability and is not suitable for use in a Smooster air permeability tester. It is an unmeasurable area.

【0010】本出願人は、アラミド繊維をフリーネス4
00ml以下に叩解したものを全繊維の5重量%以上含
有し、さらに20重量%以上のセルロース繊維と混抄す
ることにより、電解液中での膨潤をかなり押さえること
が可能となり、更に最大孔径、平均孔径を各々35μ
m、20μm以下とすることにより高負荷およびパルス
放電においても電池寿命が良好であるという結果を見い
だした。しかしながら、貯蔵時の容量安定性において
は、アラミド繊維を使用したとしても低下し、貯蔵数年
後の放電寿命は、電池製造直後と比較しかなり劣るとい
う問題がある。
The applicant of the present invention has proposed aramid fiber having a freeness of 4.
By blending the fibers beaten to 00 ml or less with 5% by weight or more of the total fibers and further blending with 20% by weight or more of the cellulose fibers, it is possible to considerably suppress the swelling in the electrolytic solution, and furthermore, the maximum pore diameter and the average 35 μm pore size
m and 20 μm or less, it was found that the battery life was good even under high load and pulse discharge. However, there is a problem in that the capacity stability during storage is reduced even if aramid fibers are used, and the discharge life after several years of storage is considerably inferior to that immediately after the battery is manufactured.

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題はは上記
問題点を解決すること、すなわち未使用での貯蔵期間に
おいても電池の劣化が少なく、安定した放電容量を維持
できるアルカリ電池用セパレーターを提供することにあ
る。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems, that is, to provide a separator for an alkaline battery capable of maintaining a stable discharge capacity with little deterioration of the battery even during an unused storage period. To provide.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】本発明は上記問題点を解
決するために以下の構成を採用する。第1の発明は、合
成繊維成分及びセルロース繊維成分からなる電池用セパ
レーターにおいて、セルロース繊維成分の全部あるいは
一部としてフリーネスが50ml以下の重叩解パルプを
全繊維重量に対して10〜50重量%使用し、かつセパ
レーターの平均孔径が5〜20μmであることを特徴と
するアルカリ電池用セパレーターに関するものである。
The present invention adopts the following constitution in order to solve the above problems. According to a first aspect of the present invention, in a battery separator comprising a synthetic fiber component and a cellulose fiber component, heavy beating pulp having a freeness of 50 ml or less is used as a whole or a part of the cellulose fiber component in an amount of 10 to 50% by weight based on the total fiber weight. And an average pore size of the separator of 5 to 20 μm.

【0013】本発明の第2の発明は、前記第1の発明に
おける重叩解パルプのの水浸液導電率が15μS/cm
以下であるアルカリ電池用セパレーターに関するもので
ある。
According to a second aspect of the present invention, the immersion liquid conductivity of the heavy beaten pulp of the first aspect is 15 μS / cm.
The present invention relates to the following alkaline battery separator.

【0014】重叩解パルプを使用することにより、パル
プの結合力が増加すると共に、シート厚み方向の経路長
比のファクターであるトーチオステイが増加する。これ
により、電解液との長期の保存状態においてもパルプ間
の結合力低下による孔径増大が少なく、しかも若干孔径
が増大したとしても、経路長比が大きいため、放電時に
短絡が起こりにくい効果がある。これに対し従来使用の
マーセル化パルプでは、アルカリ溶液に対しては比較的
変化が少ないものの、繊維が剛直であるため結合力が弱
く、叩解によるフィブリル化の程度も低く結果としてト
ーチオステイが小さくなる。また、パラ系アラミド繊維
を叩解したものを使用することにより、フィブリル化の
効果がでるものの重叩解では繊維長が短くなりすぎ、繊
維間の結合力が小さいため、抄造時の歩留が悪くなる問
題がある。重叩解パルプは、更に水浸液導電率が15μ
S/cm以下のものを使用することで、電解液中での溶
解イオンの量を押さえ、保存性を更に高めることが可能
である。
The use of heavy beaten pulp increases the binding strength of the pulp and increases the torthio stay, which is a factor of the path length ratio in the sheet thickness direction. Thereby, even in the long-term storage state with the electrolytic solution, the increase in the pore diameter due to the decrease in the bonding force between the pulp is small, and even if the pore diameter is slightly increased, since the path length ratio is large, there is an effect that short circuit does not easily occur during discharge. . On the other hand, in the conventional mercerized pulp, although the change is relatively small with respect to the alkali solution, the bonding strength is weak due to the rigidity of the fiber, and the degree of fibrillation by beating is low, resulting in a small torthiostay. In addition, by using a beating para-aramid fiber, the effect of fibrillation can be obtained, but the fiber length is too short in heavy beating and the bonding force between the fibers is small, so the yield during papermaking is deteriorated. There's a problem. Heavy beating pulp also has an immersion liquid conductivity of 15μ
By using a material having an S / cm or less, the amount of dissolved ions in the electrolytic solution can be suppressed, and the storage stability can be further improved.

【0015】[0015]

【発明の実施の形態】以下に本発明のアルカリ電池用セ
パレーターの詳細な説明を行う。本発明で使用する重叩
解パルプは、従来より使用される木材および非木材より
製造される未晒パルプおよび晒パルプいずれでも可能で
ある。叩解は、代表的には製紙用リファイナーやビータ
ー等を用いて行なわれる。本発明で使用される重叩解パ
ルプのフリーネスは、50ml以下である。本発明で言
うフリーネスとは、JIS P8121に規定される標
準型濾水度である。このフリーネス範囲に設定すること
によりトーチオステイが高くなり、貯蔵時の保存性が向
上する。同時に使用時の内部短絡防止および放電寿命向
上のため、セパレーターの平均孔径を5〜20μmとす
ることが必要である。平均孔径が5μmに満たないと内
部抵抗が大きくなり、放電特性が低下する。また20μ
mを越えると内部短絡がおこるためである。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, the separator for an alkaline battery of the present invention will be described in detail. The heavy beating pulp used in the present invention may be any of unbleached pulp and bleached pulp produced from conventionally used wood and non-wood. Beating is typically performed using a papermaking refiner, a beater, or the like. The freeness of the heavy beating pulp used in the present invention is 50 ml or less. The freeness referred to in the present invention is a standard type freeness defined in JIS P8121. By setting the freeness range, the torch stay is increased, and the storage stability during storage is improved. At the same time, it is necessary to set the average pore diameter of the separator to 5 to 20 μm in order to prevent an internal short circuit during use and to improve the discharge life. If the average pore size is less than 5 μm, the internal resistance increases and the discharge characteristics deteriorate. 20μ
When the distance exceeds m, an internal short circuit occurs.

【0016】なお、本発明の重叩解パルプの配合量は、
合成繊維との混合において強度、電解液保液性を維持し
つつ、より効果的に発揮するために全繊維重量に対し1
0〜50重量%の範囲で使用する。また、貯蔵時の保存
性をより高めるために水浸液導電率が15μS/cm以
下のものを使用することができる。この場合、JIS
C2302に規定されるコンデンサ薄紙用パルプを用い
ることが望ましい。上記パルプを使用することにより、
貯蔵時における不純物イオンの溶出を抑えることがで
き、活物質との接触による自己放電を少なくすることが
できる。本発明では、重叩解パルプをセパレーターの構
成材料であるセルロース繊維、合成繊維の中でセルロー
ス繊維の全部あるいは一部として使用する。本発明で使
用される重叩解パルプ以外のセルロース繊維としては、
耐薬品性に優れたものが使用可能であり、レーヨン繊
維、コットンリンター等が挙げられる。
The amount of the heavy beating pulp of the present invention is as follows:
In order to exhibit more effectively while maintaining strength and electrolyte retention property in mixing with synthetic fibers, 1 to the total fiber weight
It is used in the range of 0 to 50% by weight. Further, in order to further enhance the preservability during storage, an immersion liquid having a conductivity of 15 μS / cm or less can be used. In this case, JIS
It is desirable to use pulp for thin paper for capacitors specified in C2302. By using the above pulp,
Elution of impurity ions during storage can be suppressed, and self-discharge due to contact with the active material can be reduced. In the present invention, heavy beaten pulp is used as all or a part of the cellulose fibers in the cellulose fibers and the synthetic fibers which are the constituent materials of the separator. Cellulose fibers other than heavy beaten pulp used in the present invention,
Those having excellent chemical resistance can be used, and examples thereof include rayon fiber and cotton linter.

【0017】本発明で使用される合成繊維としては、ビ
ニロン繊維、ナイロン繊維、ポリエステル繊維、アラミ
ド繊維、ポリオレフィン繊維等が使用でき、ポリオレフ
ィン繊維としてはポリエチレン繊維、ポリプロピレン繊
維が代表的である。中でも、パラ系アラミド繊維をパル
プ状にしたものを合成繊維の一部として添加することに
より高負荷放電、パルス放電における電池寿命が向上す
る。
As the synthetic fiber used in the present invention, vinylon fiber, nylon fiber, polyester fiber, aramid fiber, polyolefin fiber and the like can be used. As the polyolefin fiber, polyethylene fiber and polypropylene fiber are representative. Above all, by adding a pulp-like para-aramid fiber as a part of the synthetic fiber, the battery life in high-load discharge and pulse discharge is improved.

【0018】本発明のセパレーターは原料繊維の水性ス
ラリーから湿式抄紙法で製造されるが、シートの強度を
保つため適量のバインダー添加が必要である。バインダ
ーとしては、ポリビニルアルコール樹脂、エポキシ樹
脂、ポリオレフィン樹脂等の各種合成樹脂が使用でき、
バインダーの形態としては繊維状、粉末状、液状のいず
れでも良い。一例を挙げれば、繊維状あるいは粉末ポリ
ビニルアルコール等のバインダーを原料スラリーに混合
して抄紙する方法が挙げられるが、シート形成後に含浸
したりスプレー方式を用いて添加しても良い。また、本
発明のセパレーターでは、セパレーターの濡れ性、吸液
性を十分に付与するために、抄紙後にオンマシンあるい
はオフマシンにおいて界面活性剤等の薬品塗布あるい
は、コロナ放電、プラズマ処理等の物理的処理を行うこ
とができる。また、シートの厚み調整や表面性向上によ
る活物質との接触性をよくするため、オンマシンあるい
はオフマシンにおいてキャレンダー処理を行うことがで
きる。
The separator of the present invention is produced from an aqueous slurry of raw fibers by a wet papermaking method, but requires an appropriate amount of a binder to maintain the strength of the sheet. As the binder, various synthetic resins such as polyvinyl alcohol resin, epoxy resin, and polyolefin resin can be used,
The form of the binder may be any of fibrous, powdery, and liquid. One example is a method of mixing a raw material slurry with a binder such as a fibrous or powdered polyvinyl alcohol to make paper. However, impregnation after forming the sheet or addition using a spray method may be used. Further, in the separator of the present invention, in order to sufficiently impart the wettability of the separator, the liquid absorbing property, after paper making, on-machine or off-machine application of a chemical such as a surfactant or corona discharge, physical treatment such as plasma treatment. Processing can be performed. Further, in order to improve the contact with the active material by adjusting the thickness of the sheet and improving the surface properties, the calendering treatment can be performed on-machine or off-machine.

【0019】[0019]

【実施例】以下に本発明のアルカリ電池用セパレーター
の実施例を説明する。なお、本実施例で部は重量部を意
味する。
EXAMPLES Examples of the separator for an alkaline battery of the present invention will be described below. In this example, parts mean parts by weight.

【0020】<実施例1>未晒の針葉樹パルプ25部を
パルパーで離解後、ダブルデイスクリファイナーで叩解
した後(フリーネス:10ml)、0.7デニールのレ
ーヨン繊維20部、1デニールビニロン繊維40部、バ
インダーとして1デニールの繊維状ポリビニルアルコー
ル15部を使用し原料とした。この原料を円網抄紙機で
抄紙して米坪36g/m2、厚さ105μのセパレータ
ーを得た。
Example 1 After 25 parts of unbleached softwood pulp were defibrated with a pulper and beaten with a double disc refiner (freeness: 10 ml), 20 parts of 0.7 denier rayon fiber and 40 parts of 1 denier vinylon fiber were used. As a binder, 15 parts of 1 denier fibrous polyvinyl alcohol was used as a raw material. The raw material was formed into a paper by a round paper machine to obtain a separator having a size of 36 g / m 2 and a thickness of 105 μm.

【0021】<実施例2>未晒の針葉樹パルプ15部を
パルパーで離解後、ダブルデイスクリファイナーで叩解
した後(フリーネス:7ml)、0.7デニールのレー
ヨン繊維30部、1デニールビニロン繊維35部、フリ
ーネスを50mlに叩解したパラアラミド繊維5部と混
合し、バインダーとして1デニールの繊維状ポリビニル
アルコール15部を使用し原料とした。この原料を円網
抄紙機で抄紙して米坪36g/m2、厚さ110μのセ
パレーターを得た。
Example 2 15 parts of unbleached softwood pulp were pulverized with a pulper and beaten with a double disc refiner (freeness: 7 ml), and then 30 parts of 0.7 denier rayon fiber and 35 parts of 1 denier vinylon fiber. The mixture was mixed with 5 parts of para-aramid fiber whose freeness was beaten to 50 ml, and 15 parts of 1 denier fibrous polyvinyl alcohol was used as a binder to prepare a raw material. The raw material was paper-made with a circular paper machine to obtain a separator having a thickness of 36 g / m 2 and a thickness of 110 μm.

【0022】<実施例3>未晒の針葉樹パルプ10部を
パルパーで離解後、ダブルデイスクリファイナーで叩解
した後(フリーネス:4ml)、0.7デニールのレー
ヨン繊維30部、1デニールビニロン繊維30部、フリ
ーネスを100mlに叩解したパラアラミド繊維15部
と混合し、バインダーとして1デニールの繊維状ポリビ
ニルアルコール15部を使用し原料とした。この原料を
円網抄紙機で抄紙して米坪36g/m2、厚さ100μ
のセパレーターを得た。
Example 3 10 parts of unbleached softwood pulp were pulverized with a pulper and beaten with a double disc refiner (freeness: 4 ml), and then 30 parts of 0.7 denier rayon fiber and 30 parts of 1 denier vinylon fiber. The mixture was mixed with 15 parts of para-aramid fiber whose freeness was beaten to 100 ml, and 15 parts of 1 denier fibrous polyvinyl alcohol was used as a binder to prepare a raw material. Basis weight 36g / m 2 to paper The raw material in the cylinder paper machine, thickness 100μ
Was obtained.

【0023】<比較例1>実施例1で未晒の針葉樹重叩
解パルプの代わりに、マーセル化広葉樹パルプを使用し
パルパー離解後、ダブルデイスクリファイナーで叩解
(フリーネス:500ml)したものを使用した以外
は、実施例1と同様の方法で抄紙し、米坪36g/
2、厚さ120μのセパレーターを得た。
<Comparative Example 1> In place of unbleached soft-leaved hardwood pulp in Example 1, mercerized hardwood pulp was used, and after pulper disintegration, beaten with a double disc refiner (freeness: 500 ml) was used. Was made in the same manner as in Example 1, and
A separator having m 2 and a thickness of 120 μ was obtained.

【0024】<比較例2>マーセル化した広葉樹パルプ
25部をパルパーで離解後、ダブルデイスクリファイナ
ーで叩解した後(フリーネス:500ml)、0.7デ
ニールのレーヨン繊維15部、1デニールビニロン繊維
35部、フリーネスを50mlに叩解したパラアラミド
繊維10部と混合し、バインダーとして1デニールの繊
維状ポリビニルアルコール15部を使用し原料とした。
この原料を円網抄紙機で抄紙して米坪36g/m2、厚
さ105μのセパレーターを得た。
<Comparative Example 2> 25 parts of mercerized hardwood pulp was pulverized with a pulper and beaten with a double disk refiner (freeness: 500 ml), and then 15 parts of 0.7 denier rayon fiber and 35 parts of 1 denier vinylon fiber. The mixture was mixed with 10 parts of para-aramid fiber whose freeness was beaten to 50 ml, and 15 parts of 1-denier fibrous polyvinyl alcohol was used as a binder to prepare a raw material.
The raw material was formed into a paper by a round paper machine to obtain a separator having a size of 36 g / m 2 and a thickness of 105 μm.

【0025】<比較例3>マーセル化した広葉樹パルプ
25部をパルパーで離解後、ダブルデイスクリファイナ
ーで叩解(フリーネス:100ml)し、0.5デニー
ルのポリノジックレーヨン繊維20部、0.5デニール
ビニロン繊維40部と混合し、バインダーとして1デニ
ールの繊維状ポリビニルアルコール15部を使用し原料
とした。この原料を円網抄紙機で抄紙して米坪36g/
2、厚さ100μのセパレーターを得た。
Comparative Example 3 Twenty-five parts of mercerized hardwood pulp was pulverized with a pulper and beaten with a double disc refiner (freeness: 100 ml) to obtain 20 parts of 0.5 denier polynosic rayon fiber and 0.5 denier vinylon fiber. The mixture was mixed with 40 parts, and 15 parts of 1 denier fibrous polyvinyl alcohol was used as a binder to prepare a raw material. This raw material is made into paper by a round paper machine to make 36 g of rice tsubo /
A separator having m 2 and a thickness of 100 μ was obtained.

【0026】<比較例4>マーセル化した広葉樹パルプ
10部をパルパーで離解後、ダブルデイスクリファイナ
ーで叩解(フリーネス:30ml)し、0.7デニール
のレーヨン繊維35部、1デニールのビニロン繊維40
部と混合し、バインダーとして1デニールの繊維状ポリ
ビニルアルコール15部を使用し原料とした。この原料
を円網抄紙機で抄紙して米坪36g/m2、厚さ115
μのセパレーターを得た。
Comparative Example 4 Ten parts of hardwood pulp in the form of mercer was pulverized with a pulper and beaten with a double disc refiner (freeness: 30 ml) to obtain 35 parts of 0.7 denier rayon fiber and 1 denier vinylon fiber 40.
And 15 parts of 1 denier fibrous polyvinyl alcohol as a binder. The raw material is paper-made by a circular paper machine to measure 36 g / m 2 of rice and a thickness of 115.
A separator of μ was obtained.

【0027】前記実施例、比較例について以下の試験を
行い、その結果を表1、表2に示す。 紙物性およびパ
ルプ絶縁特性(表1参照) (1)孔径 作成したセパレーターの平均孔径をコールターポロメー
ターで測定した。 (2)パルプ導電率 使用したパルプの水浸液導電率をJIS-C2302の
コンデンサ薄紙の試験に基ずき測定した。
The following tests were conducted for the above Examples and Comparative Examples, and the results are shown in Tables 1 and 2. Paper physical properties and pulp insulation properties (see Table 1) (1) Pore diameter The average pore diameter of the prepared separator was measured with a Coulter porometer. (2) Pulp conductivity The immersion liquid conductivity of the used pulp was measured based on a test of a capacitor thin paper according to JIS-C2302.

【0028】電気特性(表2参照) 電気特性は以下の方法で電池を作成したものについて評
価を行った。正極活物質として電解二酸化マンガン(EM
D)を用いカーボン、40%KOH液と混合成形し筒状の正
極電極を作成した。次にセパレーターを筒状に巻き底部
を接着剤を用いて封印した後、正極内部に挿入、40%
KOH液で保液させた。更にセパレーター内部に上部より
負極活物質として亜鉛粉末合金を用いたものに40%KO
H液、ゲル化剤と混合したゲル化亜鉛を添加して電池を
作成した。なお、下記評価は電池作成後、常温で7日貯
蔵したものと、更に60℃で60日高温保管(常温3年
相当貯蔵)したものについて測定した。 (3)定抵抗放電特性 作成した電池について低負荷10Ωおよび高負荷2Ωに
て連続放電を行い、初期電圧より終止電圧0. 9Vにな
るまでの時間を対比した (4)間欠放電短寿命発生率 作成した電池について高負荷3.9Ωで1日あたり2
回、5分の放電を12時間おきに行い、2カ月間の放電
曲線(電圧−時間)において急激な電圧低下(短寿命)
の有無を電池個々の発生率で対比した。
Electric Characteristics (See Table 2) The electric characteristics of the batteries prepared by the following method were evaluated. Electrolytic manganese dioxide (EM
D) was mixed and molded with carbon and a 40% KOH solution to prepare a cylindrical positive electrode. Next, the separator is wound in a cylindrical shape, and the bottom is sealed with an adhesive, and then inserted into the inside of the positive electrode.
The solution was kept in KOH solution. Furthermore, 40% KO is applied to the one using a zinc powder alloy as the negative electrode active material from the top inside the separator.
The solution H and a gelling zinc mixed with a gelling agent were added to prepare a battery. In addition, the following evaluation measured the thing stored at room temperature for 7 days after battery preparation, and the thing further stored at 60 degreeC high temperature for 60 days (storage at room temperature for 3 years). (3) Constant-resistance discharge characteristics The prepared batteries were continuously discharged at a low load of 10Ω and a high load of 2Ω, and the time from the initial voltage to the final voltage of 0.9V was compared. (4) Intermittent discharge short life occurrence rate 2 days / day with high load 3.9Ω
Discharge for 5 minutes every 12 hours, sharp drop in voltage (short life) in discharge curve (voltage-time) for 2 months
Was compared with the occurrence rate of each battery.

【0029】[0029]

【表1】 [Table 1]

【0030】[0030]

【表2】 [Table 2]

【0031】[0031]

【発明の効果】本発明により、長期間の貯蔵においても
電池の劣化が少なく、安定した放電を維持でき、電池寿
命の低下を防止することができる。
According to the present invention, the battery is hardly deteriorated even during long-term storage, stable discharge can be maintained, and a reduction in battery life can be prevented.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】合成繊維成分及びセルロース繊維成分から
なる電池用セパレーターにおいて、セルロース繊維成分
の全部あるいは一部としてフリーネスが50ml以下の
重叩解パルプを全繊維重量に対して10〜50重量%使
用し、かつセパレーターの平均孔径が5〜20μmであ
ることを特徴とするアルカリ電池用セパレーター。
In a battery separator comprising a synthetic fiber component and a cellulose fiber component, heavy beating pulp having a freeness of 50 ml or less is used as a whole or a part of the cellulose fiber component in an amount of 10 to 50% by weight based on the total fiber weight. And a separator having an average pore size of 5 to 20 μm.
【請求項2】重叩解パルプの水浸液導電率が15μS/
cm以下である請求項1に記載のアルカリ電池用セパレ
ーター。
2. The immersion liquid conductivity of heavy beaten pulp is 15 μS /
The separator for an alkaline battery according to claim 1, which has a diameter of not more than 1 cm.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008098291A (en) * 2006-10-10 2008-04-24 Asahi Kasei Fibers Corp Separator for capacitor
US7781104B2 (en) * 2004-06-18 2010-08-24 Nippon Kodoshi Corporation Separator paper for alkaline battery and the alkaline battery
CN115117555A (en) * 2022-04-13 2022-09-27 中国制浆造纸研究院有限公司 Composite diaphragm material for alkaline manganese battery and preparation method thereof

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