CN104425791B - 电化学元件用隔板、其制造方法以及使用其的电化学元件 - Google Patents

电化学元件用隔板、其制造方法以及使用其的电化学元件 Download PDF

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Abstract

本发明提供机械强度强、加工性优异的电化学元件用隔板和使用其的电化学元件。本发明涉及电化学元件用隔板、电化学元件用隔板的制造方法和电化学元件，所述电化学元件用隔板包含以平均纤维长度为0.40～1.10mm的原纤化了的溶剂防系纤维素纤维为主体纤维、厚度方向的平均内部结合强度为60mJ以上、且厚度方向的最低内部结合强度为30mJ以上的多孔片材。

Description

电化学元件用隔板、其制造方法以及使用其的电化学元件
技术领域
本发明涉及电化学元件用隔板（以下有时简称为“隔板”）、其制造方法以及使用其的电化学元件。
背景技术
近年来伴随着便携电子仪器的普及以及高性能化，需要具有高能量密度的电化学元件。作为这种电化学元件，使用有机电解液（非水电解液）的锂离子二次电池受到瞩目。该锂离子二次电池的平均电压为碱性二次电池的约3倍，为3.7V，具有高能量密度，但是由于不能象碱性二次电池那样使用水系的电解液，因此使用具有充分的耐氧化还原性的非水电解液。
另外，作为其它电化学元件的1种的电容器在具有大的电容量的同时，对于反复充放电的稳定性也高，因此在用于汽车、电子仪器等的馈电源等的用途中被广泛使用。
在上述电化学元件用的隔板中，作为锂离子二次电池用隔板，大多使用包含聚烯烃的膜状的多孔膜（例如参照专利文献1），但是由于电解液的保液性低，有离子传导性低、内部电阻高的问题。
进一步地，作为锂离子二次电池用隔板，也提出了包含合成纤维的无纺布隔板（例如参照专利文献2～4），但是这些隔板有电解液的保液性低，内部电阻高的问题，由于隔板的致密性不充分，因此内部短路不良率高，高倍率特性、放电特性和不均匀性差的问题。
另外，作为锂离子二次电池用隔板，提出了包含原纤化耐热性纤维、原纤化纤维素、非原纤化纤维的隔板、包含原纤化溶剂纺丝纤维素纤维、合成纤维的隔板（例如参照专利文献5和6），但是这些隔板的隔板强度还有改善的余地。
作为电容器用隔板，使用以溶剂纺丝纤维素纤维、再生纤维素纤维的打浆物为主体的纸制隔板（例如参照专利文献7～9）。最近，为了电容器用隔板的薄膜化，提出了将2层以上的纤维层层叠而成的隔板（例如参照专利文献10），但是由于将包含合成纤维的层和包含溶剂纺丝纤维素纤维的原纤化物的层层叠，因此有层间粘接强度不充分，容易发生层间剥离的问题。
实际上，在将上述电化学元件用隔板组装入电化学元件时，需要对隔板适当地进行裁切加工，在隔板的加工性、切断面的品质差时，在切断面产生的纤维的毛羽、脱落的纤维有时会使最终的电化学元件特性变差。
现有技术文献
专利文献
【专利文献1】日本特开2002-105235号公报
【专利文献2】日本特开2003-123728号公报
【专利文献3】日本特开2007-317675号公报
【专利文献4】日本特开2006-19191号公报
【专利文献5】再公表WO2005/101432号公报
【专利文献6】国际公开第2012/8559号小册子
【专利文献7】日本特开平5-267103号公报
【专利文献8】日本特开平11-168033号公报
【专利文献9】日本特开2000-3834号公报
【专利文献10】日本特开2010-277800号公报。
发明内容
发明要解决的问题
本发明是鉴于上述情况而进行的，提供机械强度强、加工性优异的电化学元件用隔板、其制造方法以及使用其的电化学元件。
用于解决问题的手段
为了解决上述课题而进行了深入研究，结果本发明人完成了下述发明。
（1）电化学元件用隔板，其特征在于，包含多孔片材，该多孔片材以平均纤维长度为0.40～1.10mm的原纤化溶剂纺丝纤维素纤维为主体纤维，厚度方向的平均内部结合强度为60mJ以上，且厚度方向的最低内部结合强度为30mJ以上。
（2）电化学元件用隔板的制造方法，其是包含多孔片材的电化学元件用隔板的制造方法，该多孔片材以平均纤维长度为0.40～1.10mm的原纤化溶剂纺丝纤维素纤维为主体纤维，厚度方向的平均内部结合强度为60mJ以上，且厚度方向的最低内部结合强度为30mJ以上，其特征在于，
多孔片材通过抄纸法制造，在抄纸制造工序中对该多孔片材实施挟至少2次（2nip）以上的湿压处理。
（3）电化学元件用隔板的制造方法，其是包含多孔片材的电化学元件用隔板的制造方法，该多孔片材以平均纤维长度为0.40～1.10mm的原纤化溶剂纺丝纤维素纤维为主体纤维，厚度方向的平均内部结合强度为60mJ以上，且厚度方向的最低内部结合强度为30mJ以上，其特征在于，
多孔片材通过抄纸法制造，在抄纸制造工序中使该多孔片材的两面与加热了的圆筒辊（cylinder roll）至少接触一次。
（4）通过上述（2）或（3）记载的电化学元件用隔板的制造方法制造的电化学元件用隔板。
（5）电化学元件，其使用上述（1）或（4）所述的电化学元件用隔板。
发明效果
本发明的电化学元件用隔板包含以平均纤维长度为0.40～1.10mm的原纤化溶剂纺丝纤维素纤维为主体纤维的多孔片材，厚度方向的平均内部结合强度为60mJ以上，因此原纤化的溶剂纺丝纤维素纤维之间的结合力提高，多孔片材整体的机械强度提高。另外厚度方向的最低内部结合强度为30mJ以上，因此抑制了隔板裁切加工时由切口产生毛羽、纤维脱落。
另外，该多孔片材通过抄纸法制造，在抄纸制造工序中，通过至少对该多孔片材实施挟2次（2 nip）以上的湿压处理，可以容易地制造厚度方向的平均内部结合强度为60mJ以上，且厚度方向的最低内部结合强度为30mJ以上的多孔片材。
另外，该多孔片材通过抄纸法制造，在抄纸制造工序中，至少使该多孔片材的两面接触一次加热了的圆筒辊，由此可以容易地制造厚度方向的平均内部结合强度为60mJ以上，且厚度方向的最低内部结合强度为30mJ以上的多孔片材。
附图说明
图1 测定电化学元件用隔板厚度方向的内部结合强度的流程图。
具体实施方式
本发明中，溶剂纺丝纤维素纤维是指与以往的粘胶人造丝（viscose rayon）、铜氨人造丝（cuprammonium rayon）那样的将纤维素先化学转化为纤维素衍生物后，再次恢复为纤维素的再生纤维素纤维不同，不将纤维素化学转化，而将溶解于氧化胺（amine oxide）的纺丝原液在水中进行干湿式纺丝，使纤维素析出而得到的纤维。溶剂纺丝纤维素纤维与天然纤维素纤维、细菌纤维素纤维、人造丝纤维相比，由于分子在纤维长轴方向高度取向，因此如果在湿润状态下施加摩擦等机械力，则容易微细化，生成细且长的微纤。由于在该微纤间强固地保持电解液，因此与天然纤维素纤维、细菌纤维素纤维、人造丝纤维相比，微细化了的溶剂纺丝纤维素纤维的电解液保液性优异，结果可以降低电化学元件的内部电阻，特别是可以得到高倍率下的放电特性优异的电化学元件。
在本发明中，使用平均纤维长度为0.40～1.10mm的原纤化的溶剂纺丝纤维素纤维。更优选溶剂纺丝纤维素纤维的平均纤维长度为0.60～1.10mm，进一步优选为0.65～1.05mm。如果平均纤维长度比1.10mm长，则隔板的致密性不充分，纤维之间的结合度降低，机械强度降低。如果平均纤维长度比0.40mm短，则在隔板的制造时，在抄纸机的湿压部湿纸的榨水性变差，结果纤维之间的结合度降低，容易发生纤维的脱落。
本发明的溶剂纺丝纤维素纤维的平均纤维长度使用KajaaniFiberLabV3.5（MetsoAutomation公司制）测定。本发明中的“平均纤维长度”是测定、计算弯曲了的纤维的两端部的最短长度（l）得到的“长度加权平均纤维长度”。
作为制造平均纤维长度为0.40～1.10mm的原纤化溶剂纺丝纤维素纤维的方法，可列举使用盘磨机（refiner）、打浆机（beater）、粉碎机（mill）、磨碎装置、通过高速旋转刀施与剪切力的旋转刀式均化器、在高速旋转的圆筒型内刀和固定的外刀之间产生剪切力的二重圆筒式的高速均化器、通过超声波产生的冲击进行微细化的超声波破碎器、对纤维悬浮液施与至少20MPa的压力差使其通过直径小的孔（orifice）而高速化，使其冲突而急速减速从而对纤维施与前切力、切断力的高压均化器等的方法。其中特别优选使用盘磨机的方法。
本发明的电化学元件用隔板中，作为主体纤维的平均纤维长度为0.40～1.10mm的溶剂纺丝纤维素纤维的含量为50～100质量％。平均纤维长度为0.40～1.10mm的溶剂纺丝纤维素纤维的含量更优选为60～95质量％，进一步优选为70～90质量％。平均纤维长度为0.40～1.10mm的溶剂纺丝纤维素纤维的含量小于50质量％时，电解液的保液性不充分，内部电阻增高，或隔板的致密性不充分，内部短路不良率增高。另外，溶剂纺丝纤维素纤维之间的密合度降低，隔板裁切加工时容易由切口产生毛羽、纤维脱落。
本发明的电化学元件用隔板由于以平均纤维长度为0.40～1.10mm的溶剂纺丝纤维素纤维为主体纤维，因此纤维单独的单纤维强度、纤维之间的缠络、粘接度对该隔板的机械强度特性有很大的影响。特别是，该隔板的纤维之间的缠络、粘接度由多孔片材的结构、制造多孔片材时由纤维表面脱水时产生的纤维间结合决定。具体而言，通过抄纸机的湿压部的柞水条件、干燥器部的干燥条件调整。
在本发明中，电化学元件用隔板的厚度方向的内部结合强度是利用按照JAPANTAPPI（J.TAPPI）纸浆试验方法No.18-2:2000(纸和板纸-内部结合强度试验方法-第2部：Internal bond tester法（Paper and board-Determination of internal bondstrength Part 2: Internal bond tester method）)评价纸和板纸的内部结合强度的内部结合试验机测定的数值。按照图1所示的流程，首先测定隔板的表背层间的内部结合强度（IB2），分离隔板，得到表层1和背层1，接着，在表层1和背层1上分别贴合双面胶带，测定内部结合强度（IB1和IB3）。这样，对于至少隔板的厚度方向，测定3个位置的内部结合强度。对于1个位置，对隔板的流动方向（MD）和与流动垂直的方向（CD）分别进行测定，将这两个方向的测定值的平均值作为该位置的内部结合强度。对于厚度方向，将3个所测定的内部结合强度的平均值作为“平均内部结合强度”，将最低值定义为“最低内部结合强度”。
本发明的电化学元件用隔板非常薄，在厚度方向上纤维之间的缠络、粘接度不同，在厚度方向上在多个位置测定的内部结合强度的平均值（平均内部结合强度）对本发明的电化学元件用隔板中的隔板整体的机械强度有影响。通过该隔板的厚度方向的平均内部结合强度为60mJ以上，该隔板整体的抗拉强度提高。进一步地，通过该隔板的厚度方向的最低内部结合强度为30mJ以上，可以抑制该隔板的裁切加工时由切口产生毛羽、纤维脱落。
电化学元件用隔板的平均内部结合强度和最低内部结合强度可以通过制造该隔板时的操作条件调整。例如，在抄纸机中用湿压机部柞水时，提高线压从而提高柞水效率的方法，不仅仅挟一次，而是通过挟多次由隔板的两面进行脱水的方法是有效的。另外，在干燥器部干燥湿纸状态的隔板时，一般使湿纸与加热了的圆筒辊接触来进行干燥，提高圆筒辊的温度进行干燥对于提高内部结合强度是有效的。特别是，使隔板的两面与加热了的圆筒辊至少各接触1次进行干燥为减轻厚度方向的内部结合强度的不均匀的有效手段。作为使隔板的两面与加热了的圆筒辊至少各接触1次进行干燥的方法，例如可列举使用2台杨基干燥器使隔板的两面分别与圆筒辊接触进行干燥的方法、使用多筒式干燥器进行干燥的方法、将杨基干燥器和多筒式干燥器并用进行干燥的方法等。
本发明的电化学元件用隔板除了作为主体纤维的平均纤维长度为0.40～1.10mm的溶剂纺丝纤维素纤维以外，还可以适当配合合成纤维、溶剂纺丝纤维素纤维以外的纤维素纤维。
作为合成纤维，可以列举包含聚酯、丙烯酸类、聚烯烃、全芳香族聚酯、全芳香族聚酯酰胺、聚酰胺、半芳香族聚酰胺、全芳香族聚酰胺、全芳香族聚醚、全芳香族聚碳酸酯、聚酰亚胺、聚酰胺酰亚胺（PAI）、聚醚醚酮（PEEK）、聚苯硫醚（PPS）、聚对亚苯基苯并双噁唑（PBO）、聚苯并咪唑（PBI）、聚四氟乙烯（PTFE）、乙烯－乙烯醇共聚物等树脂的单纤维、复合纤维。这些合成纤维可以单独使用，也可以将2种以上组合使用。另外，也可以将各种分割型复合纤维分割使用。其中，优选聚酯、丙烯酸类、聚烯烃、全芳香族聚酯、全芳香族聚酯酰胺、聚酰胺、半芳香族聚酰胺、全芳香族聚酰胺，进一步优选聚酯、丙烯酸类、聚烯烃。如果使用聚酯、丙烯酸类、聚烯烃，则与其它的合成纤维相比，各纤维与原纤化了的溶剂纺丝纤维素纤维更容易均匀地缠络而形成网络结构，由此可以得到致密性、机械强度优异的电化学元件用隔板。
合成纤维的平均纤维径优选为0.1～20μm，更优选为0.1～15μm，进一步优选为0.1～10μm。如果平均纤维径小于0.1μm，则纤维过细，有时从隔板脱落，如果平均纤维径大于20μm，则有时难于将隔板的厚度减薄。
合成纤维的纤维长度优选为0.1～15mm，更优选为0.5～10mm，进一步优选为2～5mm。纤维长度如果比0.1mm短，则有时纤维由隔板脱落，如果比15mm长，则纤维缠成球，有时隔板的厚度不均。
本发明的电化学元件用隔板含有合成纤维时，其含量优选为50质量％以下。另外，合成纤维的含量更优选为5～40质量％，进一步优选为10～30质量％。合成纤维的含量超过50质量％时，电解液的保液性不充分，内部电阻增高，或隔板的致密性不充分，内部短路不良率增高。
本发明的电化学元件用隔板可以并用作为主体纤维的0.40～1.10mm的原纤化溶剂纺丝纤维素纤维以外的纤维素纤维。例如，优选含有20质量％以下的平均纤维长度为0.20～1.00mm的原纤化天然纤维素纤维。原纤化天然纤维素纤维的含量更优选为10质量％以下，进一步优选为5质量％以下。原纤化天然纤维素纤维与溶剂纺丝纤维素纤维相比，1根纤维的粗细的均匀性差，但是具有纤维间的物理缠络和氢键强的特征。原纤化天然纤维素纤维的含量如果超过20质量％，则隔板表面形成膜，阻碍离子传导性，因此有时内部电阻增大，放电特性降低。
作为将天然纤维素纤维原纤化的方法，可列举使用盘磨机（refiner）、打浆机（beater）、粉碎机（mill）、磨碎装置、通过高速旋转刀施与剪切力的旋转刀式均化器、在高速旋转的圆筒型内刀和固定的外刀之间产生剪切力的二重圆筒式的高速均化器、通过超声波产生的冲击进行微细化的超声波破碎器、对纤维悬浮液施与至少20MPa的压力差使其通过直径小的孔（orifice）而高速化，使其冲突而急速减速从而对纤维施与前切力、切断力的高压均化器等的方法。其中特别优选使用高压均化器的方法。
电化学元件用隔板可通过使用具有圆网、长网、短网、斜网等的抄纸网的抄纸机、将这些抄纸网中的同种或不同种的抄纸网组合而成的联合抄纸机等进行抄纸的抄纸法来制造。抑制厚度方向的内部结合强度的不均时优选进行单层抄纸。原料浆料中除了纤维原料之外，可以根据需要适当添加分散剂、增粘剂、无机填料、有机填料、消泡剂等，制备固形分浓度为5～0.001质量％左右的原料浆料。将该原料浆料进一步稀释至规定浓度进行抄纸。抄纸得到的电化学元件用隔板可根据需要实施压光（calender）处理、热压光处理、热处理等。
电化学元件用隔板的厚度优选为6～50μm，更优选为8～45μm，进一步优选为10～40μm。如果小于6μm，则有得不到充分的机械强度，或正极和负极间的绝缘性不充分，内部短路不良率、放电特性的不均匀增高，或容量维持率、循环特性变差的情况。如果比50μm厚，则有电化学元件的内部电阻变高、放电特性降低的情况。本发明的隔板的厚度是指按照JISB7502规定的方法测定的值、即通过荷重5N时的外侧测微计测定的值。
在电化学元件用隔板中，优选平均孔径为0.10μm以上、且最大孔径为6μm以下。通过平均纤维长度为0.40～1.10mm的溶剂纺丝纤维素纤维缠络，可达成该平均孔径。平均孔径小于0.10μm时，有电化学元件的内部电阻增高、放电特性降低的情况。最大孔径超过6μm时，有电化学元件的内部短路不良率、放电特性的不均匀变大的情况。更优选平均孔径为0.10μm以上，且最大孔径为4μm以下，进一步优选平均孔径为0.15μm以上，且最大孔径为3μm以下。
电化学元件用隔板的单位面积重量优选为5～40g/m2，更优选为7～30g/m2，进一步优选为10～20g/m2。小于5g/m2时，有得不到充分的机械强度的情况、正极和负极间的绝缘性不充分、内部短路不良率、放电特性的不均匀增加的情况。如果超过40g/m2，则有电化学元件的内部电阻增高的情况、放电特性降低的情况。
本发明中，作为电化学元件，可列举锂离子二次电池、锂离子聚合物二次电池、电容器等。
作为锂离子二次电池的负极活性物质，可以使用石墨、焦炭等碳材料，金属锂，选自铝、二氧化硅、锡、镍、铅中的1种以上金属与锂的合金，SiO、SnO、Fe２O３、WO２、Nb２O５、Li４／３Ti５／３O４等的金属氧化物、Li０．４CoN等的氮化物。作为正极活性物质，可以使用钴酸锂、锰酸锂、镍酸锂、钛酸锂、锂镍锰氧化物、磷酸铁锂。磷酸铁锂可以为进一步与选自锰、铬、钴、铜、镍、钒、钼、钛、锌、铝、镓、镁、硼、铌中的1种以上金属的复合物。
锂离子二次电池的电解液可以使用在碳酸亚丙酯（ｐｒｏｐｙｌｅｎｅ ｃａｒｂｏｎａｔｅ）、碳酸亚乙酯（ｅｔｈｙｌｅｎｅ ｃａｒｂｏｎａｔｅ）、碳酸二甲酯（ｄｉｍｅｔｈｙｌ ｃａｒｂｏｎａｔｅ）、碳酸二乙酯（ｄｉｅｔｈｙｌ ｃａｒｂｏｎａｔｅ）、二甲氧基乙烷（ｄｉｍｅｔｈｏｘｙｅｔｈａｎｅ）、二甲氧基甲烷（ｄｉｍｅｔｈｏｘｙｍｅｔｈａｎｅ）、这些溶剂的混合溶剂等的有机溶剂中溶解锂盐的电解液。作为锂盐，可以列举六氟磷酸锂（LiPF６）、四氟硼酸锂（LiBF４）等。作为固体电解质，可以使用聚乙二醇或其衍生物、聚甲基丙烯酸衍生物、聚硅氧烷或其衍生物、聚偏氟乙烯等凝胶状聚合物中溶解锂盐的固体电解质。
电容器是在相对的2个电极间夹持电介质或双电层的形式构成的，具有蓄电功能。作为使用电介质的电容器，可以列举铝电解电容器、钽电解电容器，作为使用双电层的电容器，可列举双电层电容器。作为双电层电容器的电极，一对双电层容量型电极，一方为双电层容量型电极、另一方为氧化还原型电极的组合均可。
电容器的电解液可以为水溶液系、有机溶剂系、导电性高分子的任一种。作为有机溶剂系电解液，例如可列举在碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸亚乙酯、碳酸亚丙酯、乙腈（ａｃｅｔｏｎｉｔｒｉｌｅ）、丙腈（ｐｒｏｐｉｏｎｉｔｒｉｌｅ）、γ－丁内酯（γ－ｂｕｔｙｒｏｌａｃｔｏｎ）、α－甲基－γ－丁内酯（α－ｍｅｔｈｙｌ－γ－ｂｕｔｙｒｏｌａｃｔｏｎｅ）、β－甲基－γ－丁内酯（β－ｍｅｔｈｙｌ－γ－ｂｕｔｙｒｏｌａｃｔｏｎｅ）、γ－戊内酯（γ－ｖａｌｅｒｏｌａｃｔｏｎｅ）、３－甲基－γ－戊内酯（3-ｍｅｔｈｙｌ－γ－ｖａｌｅｒｏｌａｃｔｏｎｅ）、二甲基亚砜（ｄｉｍｅｔｈｙｌ ｓｕｌｆｏｘｉｄｅ）、二乙基亚砜（ｄｉｅｔｈｙｌ ｓｕｌｆｏｘｉｄｅ）、二甲基甲酰胺（ｄｉｍｅｔｈｙｌｆｏｒｍａｍｉｄｅ）、二乙基甲酰胺（ｄｉｅｔｈｙｌｆｏｒｍａｍｉｄｅ）、四氢呋喃（ｔｅｔｒａｈｙｄｒｏｆｕｒａｎ）、二甲氧基乙烷（ｄｉｍｅｔｈｏｘｙｅｔｈａｎｅ）、二甲基环丁砜（ｄｉｍｅｔｈｙｌｓｕｌｆｏｌａｎ）、环丁砜（ｓｕｌｆｏｌａｎｅ）、乙二醇（ｅｔｈｙｌｅｎｅ ｇｌｙｃｏｌ）、丙二醇（ｐｒｏｐｙｌｅｎｅ ｇｌｙｃｏｌ）、甲基溶纤剂（ｍｅｔｈｙｌ ｃｅｌｌｏｓｏｌｖｅ）等有机溶剂中溶解离子解离性的盐得到的电解液、离子性液体（固体熔融盐）等，但不限于这些。作为导电性高分子，可列举聚吡咯、聚噻吩、聚苯胺、聚乙炔、它们的衍生物等。
实施例
以下通过实施例更详细地说明本发明，但是本发明不限于实施例。实施例中的份、百分率不特别说明则全为质量基准。
＜溶剂纺丝纤维素纤维的制备＞
以2％的浓度将未处理的溶剂纺丝纤维素纤维（1.7dtex纤维）分散后，使用相川铁工株式会社制造的Double Disk Refiner改变处理时间，制造平均纤维长度不同的原纤化溶剂纺丝纤维素纤维。
＜合成纤维B1＞
将平均纤维径为3μm、纤维长度为3mm的聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维作为合成纤维B1。
实施例1～17和比较例1～4
＜隔板＞
按照表1所示的原料和配合量制备抄纸用浆料，使用圆网抄纸机进行湿式抄纸，得到由单位面积重量为15g/m2、厚度为20μm的多孔片材形成的实施例1～15和比较例1～4的隔板。实施例16中，使用斜网抄纸机进行湿式抄纸，制造由单位面积重量15g/m2、厚度为20μm的多孔片材形成的隔板。实施例17中，使用具有斜网和圆网的联合抄纸机以单位面积重量比（斜网：圆网）为50：50的方式通过抄合法进行湿式抄纸，制造由单位面积重量为15g/m2、厚度为20μm的2层结构的多孔片材形成的隔板。厚度通过在室温进行压光处理来调整。单位面积重量按照JIS P8124测定。厚度通过JIS B7502规定的方法、即荷重5N时的外侧测微计进行测定。
＜隔板制造时的湿压条件＞
制造实施例1～17和比较例1～4的隔板时，按照表1所示的条件对湿纸进行湿压（Wet Press）。表1“压数”列记载的“挟1次（1nip）”是指将湿纸用两块毡（Double Felt）以表1“线压”列记载的线压挟1次进行湿压处理（Wet Pressing）。表1“压数”列记载的“挟2次（2nip）”是指将湿纸用两块毡以表1“线压”列记载的线压挟2次进行湿压处理。
＜隔板制造时的干燥条件＞
制造实施例1～17和比较例1～4的隔板时，按照表1所示的条件使湿纸与加热了的杨基干燥器（Yankee Cylinder、Yankee Dryer）接触来干燥。表1“干燥法”列记载的“一面”是指以表1“干燥器温度”列记载的温度加热了的杨基干燥器仅与湿纸的一面接触进行干燥。表1“干燥法”列记载的“两面”是指使湿纸的一面与加热至表1“干燥器温度”列记载的温度的杨基干燥器接触后，使湿纸的另一面与加热了的杨基干燥器接触进行干燥。
[表1]
[内部结合强度]
按照J.TAPPI纸浆试验方法No.18-2：2000“纸和板纸-内部结合强度试验方法-第2部：Internal bond tester method”测定内部结合强度。按照图1所示的流程图，对于至少隔板的厚度方向，测定3个位置的内部结合强度。对于1个位置，分别测定隔板的流动方向（MD）和与流动方向垂直的方向（CD），将两个方向的测定值的平均值作为这个位置的内部结合强度。对于厚度方向，将测定3个位置的内部结合强度的平均值作为“平均内部结合强度”，将最低值作为“最低内部结合强度”示于表2。
对实施例1～17和比较例1～4的隔板进行下述评价，结果示于表2。
[抗拉强度]
参考JIS P8113：2006“纸和板纸-拉伸特性的试验方法-”在试验宽度50mm、试验长度（夹紧线（つかみ線）的平均间隔）100mm、拉伸速度300mm/min的条件下使用台式材料试验机（株式会社オリエンテック（Ｏｒｉｅｎｔｅｃ Ｃｏ，．ＬＴＤ．）制造的、商品名：STA-1150）进行拉伸试验，计测最大负荷。分别对各隔板的流动方向和与流动方向垂直的方向进行测定，以两个方向的测定值的平均值作为隔板的抗拉强度。
[加工性评价]
使用实施例1～17和比较例1～4的隔板制作宽5.0mm、长20m的纵剪加工样品。将进行了纵剪加工的样品切成宽5.0mm、长50mm，用带有标尺的放大镜观察纵剪切断面，以下述指标进行加工性评价。
5：切断面整齐、未观察到毛羽、纤维的脱落
4：偶尔可见非常小的毛羽
3：可见小的毛羽。切断面的切口稍微不整齐
2：观察到小于5个的长度为0.5mm以上的毛羽。实际使用的下限水平
1：观察到5个以上的长度为0.5mm以上的毛羽。不可使用的水平。
[纵剪加工成品率]
使用实施例1～17和比较例1～4的隔板制造1卷宽5.0mm、长20m的纵剪加工样品100卷。将在该100卷中，没有1处断纸、未裁断部分的样品的卷取比率作为“纵剪加工成品率（％）”。
[表2]
由表1中的（A）和表2中的（A）所示的实施例1～6与比较例1、2的比较可知，由以平均纤维长度为0.40～1.10mm的原纤化了的溶剂纺丝纤维素纤维为主体纤维、厚度方向的平均内部结合强度为60mJ以上，且最低内部结合强度为30mJ以上的多孔片材形成的实施例1～6的隔板的抗拉强度强、加工性、纵剪加工成品率优异。
由表1中的（B）和表2中的（B）所示的实施例4、7～9和比较例3的比较可知，通过提高湿压中的线压、增加压数，原纤化了的溶剂纺丝纤维素纤维之间的结合力提高，厚度方向的平均内部结合强度提高，最低内部结合强度也提高。结果，由以平均纤维长度为0.40～1.10mm的原纤化溶剂纺丝纤维素纤维为主体纤维，厚度方向的平均内部结合强度为60mJ以上，且最低内部结合强度为30mJ以上的多孔片材形成的实施例4、7～9的隔板的抗拉强度更强，且加工性、纵剪加工成品率也提高。
由实施例4、7、8和实施例9的比较可知，通过实施挟2次（2 nip）以上的湿压处理，可在不破坏湿纸的纸层的情况下对湿纸实施湿压处理，而且，厚度方向的平均内部结合强度提高，最低内部结合强度也提高。结果，隔板的抗拉强度进一步提高，且加工性、纵剪加工成品率也进一步提高。
由表1中的（C）和表2中的（C）所示的实施例4、10～13和比较例4的比较可知，通过提高干燥器的圆筒辊温度，促进由原纤化了的溶剂纺丝纤维素纤维除去水分，由此溶剂纺丝纤维素纤维之间的结合强度提高，厚度方向的平均内部结合上升，最低内部结合强度也提高。结果，由以平均纤维长度为0.40～1.10mm的原纤化了的溶剂纺丝纤维素纤维为主体纤维，厚度方向的平均内部结合强度为60mJ以上、且最低内部结合强度为30mJ以上的多孔片材形成的实施例4、10～13的隔板的抗拉强度更强，且加工性、纵剪加工成品率也提高。
由实施例4、10、11与实施例12、13的比较可知，通过将隔板的两面与加热了的圆筒辊至少接触一次，隔板的抗拉强度进一步提高，且加工性、纵剪加工成品率也提高。
由表1中的（D）和表2中的（D）所示的实施例4、14、15的比较可知，通过在将合成纤维与原纤化了的溶剂纺丝纤维素纤维并用时调整抄纸条件，得到厚度方向的平均内部结合强度为60mJ以上、且最低内部结合强度为30mJ以上的多孔片材，可以提供抗拉强度优异，加工性、纵剪加工成品率也优异的隔板。
由表1中的（E）和表2中的（E）所示的实施例4、16、17的比较可知，即使使用相同的原料，使用不同的抄纸机进行抄纸，通过调整操作条件，也可以得到以平均纤维长度为0.40～1.10mm的原纤化了的溶剂纺丝纤维素纤维为主体纤维，厚度方向的平均内部结合强度为60mJ以上，且最低内部结合强度为30mJ以上的多孔片材，可以提供抗拉强度优异，加工性、纵剪加工成品率也优异的隔板。与通过抄合法制造的2层结构的实施例17的隔板比较，单层结构的实施例4和16的隔板的抗拉强度更优异，加工性、纵剪加工成品率也更优异。
产业实用性
作为本发明的电化学元件用隔板，电容器用隔板、锂离子二次电池用隔板、锂离子聚合物二次电池用隔板是合适的。

Claims (5)

1.电化学元件用隔板，其特征在于，包含多孔片材，该多孔片材以平均纤维长度为0.40～1.10mm的原纤化溶剂纺丝纤维素纤维为主体纤维，以下述测定方法求得的厚度方向的平均内部结合强度为60mJ以上，且以下述测定方法求得的厚度方向的最低内部结合强度为30mJ以上，
内部结合强度的测定方法：内部结合强度是利用按照JAPAN TAPPI纸浆试验方法No.18-2:2000纸和板纸-内部结合强度试验方法-第2部：Internal bond tester法评价纸和板纸的内部结合强度的内部结合试验机测定的数值，对于至少隔板的厚度方向，测定3个位置的内部结合强度，对于1个位置，对隔板的流动方向MD和与流动垂直的方向CD分别进行测定，将这两个方向的测定值的平均值作为该位置的内部结合强度，将3个所测定的内部结合强度的平均值作为“平均内部结合强度”，将最低值定义为“最低内部结合强度”。
2.电化学元件用隔板的制造方法，其是包含多孔片材的电化学元件用隔板的制造方法，该多孔片材以平均纤维长度为0.40～1.10mm的原纤化溶剂纺丝纤维素纤维为主体纤维，以下述测定方法求得的厚度方向的平均内部结合强度为60mJ以上，且以下述测定方法求得的厚度方向的最低内部结合强度为30mJ以上，其特征在于，
该多孔片材通过抄纸法制造，在抄纸制造工序中对该多孔片材实施挟至少2次以上的湿压处理，
内部结合强度的测定方法：内部结合强度是利用按照JAPAN TAPPI纸浆试验方法No.18-2:2000纸和板纸-内部结合强度试验方法-第2部：Internal bond tester法评价纸和板纸的内部结合强度的内部结合试验机测定的数值，对于至少隔板的厚度方向，测定3个位置的内部结合强度，对于1个位置，对隔板的流动方向MD和与流动垂直的方向CD分别进行测定，将这两个方向的测定值的平均值作为该位置的内部结合强度，将3个所测定的内部结合强度的平均值作为“平均内部结合强度”，将最低值定义为“最低内部结合强度”。
3.电化学元件用隔板的制造方法，其是包含多孔片材的电化学元件用隔板的制造方法，该多孔片材以平均纤维长度为0.40～1.10mm的原纤化溶剂纺丝纤维素纤维为主体纤维，以下述测定方法求得的厚度方向的平均内部结合强度为60mJ以上，且以下述测定方法求得的厚度方向的最低内部结合强度为30mJ以上，其特征在于，
该多孔片材通过抄纸法制造，在抄纸制造工序中使该多孔片材的两面与加热了的圆筒辊至少接触一次，
内部结合强度的测定方法：内部结合强度是利用按照JAPAN TAPPI纸浆试验方法No.18-2:2000纸和板纸-内部结合强度试验方法-第2部：Internal bond tester法评价纸和板纸的内部结合强度的内部结合试验机测定的数值，对于至少隔板的厚度方向，测定3个位置的内部结合强度，对于1个位置，对隔板的流动方向MD和与流动垂直的方向CD分别进行测定，将这两个方向的测定值的平均值作为该位置的内部结合强度，将3个所测定的内部结合强度的平均值作为“平均内部结合强度”，将最低值定义为“最低内部结合强度”。
4.电化学元件用隔板，其是通过权利要求2或3所述的电化学元件用隔板的制造方法制造的。
5.电化学元件，其使用权利要求1或4所述的电化学元件用隔板。
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