CN106133946A - 碱性电池用隔板及使用其的碱性电池 - Google Patents

碱性电池用隔板及使用其的碱性电池 Download PDF

Info

Publication number
CN106133946A
CN106133946A CN201580015849.9A CN201580015849A CN106133946A CN 106133946 A CN106133946 A CN 106133946A CN 201580015849 A CN201580015849 A CN 201580015849A CN 106133946 A CN106133946 A CN 106133946A
Authority
CN
China
Prior art keywords
fiber
chelate
alkaline battery
formative
battery separator
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201580015849.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN106133946B (zh
Inventor
早川友浩
川井弘之
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kuraray Co Ltd
Original Assignee
Kuraray Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kuraray Co Ltd filed Critical Kuraray Co Ltd
Publication of CN106133946A publication Critical patent/CN106133946A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN106133946B publication Critical patent/CN106133946B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/40Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
    • H01M50/409Separators, membranes or diaphragms characterised by the material
    • H01M50/411Organic material
    • H01M50/414Synthetic resins, e.g. thermoplastics or thermosetting resins
    • H01M50/417Polyolefins
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/40Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
    • H01M50/409Separators, membranes or diaphragms characterised by the material
    • H01M50/411Organic material
    • H01M50/414Synthetic resins, e.g. thermoplastics or thermosetting resins
    • H01M50/423Polyamide resins
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/40Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
    • H01M50/409Separators, membranes or diaphragms characterised by the material
    • H01M50/411Organic material
    • H01M50/429Natural polymers
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/40Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
    • H01M50/409Separators, membranes or diaphragms characterised by the material
    • H01M50/411Organic material
    • H01M50/429Natural polymers
    • H01M50/4295Natural cotton, cellulose or wood
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/40Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
    • H01M50/409Separators, membranes or diaphragms characterised by the material
    • H01M50/44Fibrous material
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/40Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
    • H01M50/489Separators, membranes, diaphragms or spacing elements inside the cells, characterised by their physical properties, e.g. swelling degree, hydrophilicity or shut down properties
    • H01M50/491Porosity
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/40Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
    • H01M50/489Separators, membranes, diaphragms or spacing elements inside the cells, characterised by their physical properties, e.g. swelling degree, hydrophilicity or shut down properties
    • H01M50/494Tensile strength
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M6/00Primary cells; Manufacture thereof
    • H01M6/04Cells with aqueous electrolyte
    • H01M6/045Cells with aqueous electrolyte characterised by aqueous electrolyte

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Cell Separators (AREA)

Abstract

本发明提供一种能够适用于碱性电池的碱性电池用隔板及使用了该隔板的碱性电池。所述隔板包含无纺布,在构成所述无纺布的主体纤维的至少一部分中包含螯合物形成性纤维,所述螯合物形成性纤维是导入了对金属离子具有螯合物形成能力的官能团而成的。碱性电池至少包含正极、负极、设置于正极与负极之间的隔板、以及电解液。

Description

碱性电池用隔板及使用其的碱性电池
相关申请
本申请主张2014年3月25日在日本申请的日本特愿2014-061244的优先权,参照并引用其全部内容作为本申请的一部分。
技术领域
本发明涉及可以适用于作为一次电池的碱性电池的碱性电池用隔板及使用了该隔板的碱性电池。
背景技术
碱性电池使用氢氧化钾水溶液等碱性水溶液作为电解液,通过隔板使正极与负极相互电分离。
在负极中使用锌等负极活性物质,该负极活性物质通过氧化反应而被氧化,并且生成电子,在正极中使用二氧化锰等正极活性物质,该正极活性物质通过还原反应而吸收电子。
由此,在碱性电池中,伴随氧化还原反应而产生的化学能量以电能的形式导出。
对这样的碱性电池用隔板要求具有下述等各种性能:
1.防止上述正极与负极的内部短路,
2.为了发生充分的起电反应而具有高电解液吸液性、离子传导性良好且电阻低,
3.装入电池内部时的占有率小,使正极活性物质、负极活性物质等的量增加(能够延长电池可使用时间),
4.装入于电池内部时,在电池的运输、携带时不会因振动、下落所导致的冲击而使隔板自身发生压曲,不引起内部短路。
近年来,随着数码设备的普及,要求进一步提高了其放电性能的碱性电池。将隔板进行薄型化,使活性物质的量增加时,可以提高电池的放电特性,但在该情况下,有时金属结晶贯穿薄型化的隔板而发生短路。另外,通过活性物质的量的增加等有可能增加活性物质中杂质金属的混入量。例如,有时正极活性物质或正极活性物质中的杂质所含有的铜等金属发生离子化而在负极侧析出,成为短路的原因。
为了解决这样的问题,在专利文献1(日本特表2007-507850号公报)中记载了一种具备具有捕获层的隔板的电池,作为捕获层,记载了含有能够捕获金属离子的捕获成分(例如金属)的溶剂通透性及离子通透性凝胶基质。根据该发明,即使在阴极活性物质(例如铜材料)溶解于电解液中生成Cu(OH)4 2-离子的情况下,也可以利用捕获层对该离子进行还原和/或吸收,因此可以抑制该离子扩散于阳极,消耗作为阳极活性物质的锌而成为金属铜。
另外,在专利文献2(日本特开2008-21497号公报)中提出了在碱性电池的正极合剂中配合有EDTA等螯合剂的碱性电池。根据该发明,通过对正极合剂添加螯合剂,即使在由正极合剂中的二氧化锰使作为重金属杂质的铜离子化的情况下,也可以将铜离子络合化。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特表2007-507850号公报
专利文献2:日本特开2008-21497号公报
发明内容
发明所要解决的课题
然而,对于专利文献1的发明而言,由于使用了凝胶基质,因此,作为存在于其中的捕获成分的金属经由电解液而向电极移动,有可能捕获(捕捉)离子化后的活性物质的离子本身。在专利文献2中,对隔板的详细情况没有任何记载。另外,即使是专利文献2的发明,螯合剂通过电解液而扩散,也有可能通过形成螯合物而捕捉离子化后的活性物质。在该情况下,由于活性物质的容量减少,因此任一个文献均会降低放电容量。
因此,本发明的目的在于提供一种碱性电池用隔板,其即使在使用混合有金属杂质的活性物质的情况下,也能够防止因其杂质所发生的正极与负极的内部短路。
本发明的另一目的在于提供一种碱性电池用隔板,其除了上述性质以外,还能够捕捉杂质而不抑制电池的放电性能。
本发明的另一目的在于提供一种碱性电池用隔板,其即使在使用具有螯合物形成能力的隔板的情况下,也能够抑制隔板自身膨胀等形状发生变化的情况。
本发明的其它目的在于提供一种具备这样的碱性电池用隔板的碱性电池。
用于解决课题的方案
本发明的发明人等为了实现上述目的而进行了深入研究,结果发现:(1)在由无纺布构成隔板、且构成无纺布的主体纤维的至少一部分为螯合物形成性纤维的情况下,(2)无纺布中的主体纤维自身可以发挥螯合物形成能力,即使在活性物质中的金属杂质发生了离子化的情况下,也能够在隔板中高效地捕捉离子化物,且(3)进行螯合物形成的主体纤维不移动,可以固定于隔板中,由此抑制对活性物质造成不良影响,从而完成了本发明。
即,本发明的第1方面为一种碱性电池用隔板,其包含无纺布,其中,
在构成所述无纺布的主体纤维的至少一部分中包含螯合物形成性纤维,所述螯合物形成性纤维是对纤维基材导入了对金属离子具有螯合物形成能力的官能团而成的。
例如,具有螯合物形成能力的官能团可以为氨基聚羧酸基。另外,螯合物形成性纤维也可以是对纤维素类纤维导入了螯合物形成性官能团的纤维。上述主体纤维可以由螯合物形成性纤维和螯合物形成性纤维以外的其它纤维构成。在该情况下,无纺布中的螯合物形成性纤维的比例可以为例如1~30质量%。
在上述隔板中,无纺布的主体纤维可以还含有耐碱性原纤化纤维。例如,耐碱性原纤化纤维可以由纤维素类原纤化纤维构成。例如,螯合物形成性纤维与耐碱性原纤化纤维的质量比可以为螯合物形成性纤维/耐碱性原纤化纤维=2/98~60/40。
在上述隔板中,无纺布的主体纤维还可以含有形状保持纤维。例如,形状保持纤维可以由聚乙烯醇类纤维构成。例如,螯合物形成性纤维与形状保持纤维的质量比可以为螯合物形成性纤维/形状保持纤维=2/98~70/30。
对于上述隔板而言,例如,每1g隔板的杂质金属吸附率可以为0.5mg以上。另外,透气度可以为1~500cc/cm2/秒。另外,厚度可以为50~300μm。
本发明的第2方面为一种碱性电池,其至少包含正极、负极、设置于正极与负极之间的隔板、以及电解液,其中,隔板为上述隔板。
在本发明中,具有耐碱性的纤维是指可以在碱性电池中使用、且在碱性的电解液中不发生过度地溶解、收缩等的纤维。例如,这样的纤维可以是在纤维90重量%中添加聚乙烯醇纤维10重量%作为粘合剂并进行造纸,制成片状,然后在40%KOH水溶液中于温度60℃下浸渍24小时之后的面积收缩率为15%以下的程度的纤维。
需要说明的是,权利要求书和/或说明书和/或附图中所公开的至少两个构成要素的任意组合均包含在本发明中。特别是权利要求中记载的两个以上权利要求的任意组合均包含在本发明中。
发明的效果
对于本发明的碱性电池用隔板而言,由以含有螯合物形成性纤维作为主体纤维的无纺布构成隔板,因此,即使在使用混合有金属杂质的活性物质的情况下,也可以用隔板捕捉金属杂质的离子化物,不仅能够抑制该离子化物与活性物质反应,而且能够防止正极与负极的内部短路。
另外,在无纺布的主体纤维进一步含有耐碱性原纤化纤维的情况下,不仅可以使隔板的结构致密化,而且可以将螯合物形成性纤维良好地保持在隔板中。
另外,在无纺布的主体纤维进一步含有形状保持纤维的情况下,即使在使用溶胀性高的螯合物形成性纤维时,也能够抑制隔板过度地膨胀,可以保持或提高活性物质的填充性,还可以在放电末期抑制隔板压缩。
具备这样的隔板的碱性电池即使在活性物质中混入了金属杂质的情况下,也可以抑制电池的内部短路,提高电池寿命。而且,能够抑制由于金属杂质与活性物质反应所导致的放电容量减少。
具体实施方式
[碱性电池用隔板]
本发明的第1实施方式为碱性电池用隔板。隔板可以在碱性电池中将正极和负极进行电分离,并且保持电解液。碱性电池用隔板是包含无纺布的隔板,包含螯合物形成性纤维,在构成上述无纺布的主体纤维的至少一部分包含螯合物形成性纤维,所述螯合物形成性纤维是导入了对金属离子具有螯合物形成能力的官能团而成的。
无纺布的形状只要可以包含螯合物形成性纤维作为主体纤维的至少一部分即可,没有特别限定,可以为湿法无纺布、干法无纺布(例如,针刺无纺布、热粘合(thermalbonding)无纺布、化学粘合无纺布、缝编(StitchBonded)无纺布、水流交织无纺布等)、气流成网(air-laid)无纺布、纺粘无纺布、熔喷无纺布等任一种。这些无纺布可以单独使用,或者组合使用两种以上。其中,从均匀且可以变薄的观点考虑,优选湿法无纺布。
(螯合物形成性纤维)
使用螯合物形成性纤维作为构成隔板中的无纺布的主体纤维。可以由螯合物形成性纤维构成主体纤维的全部,或者螯合物形成性纤维可以是形成主体纤维中的一部分纤维。
螯合物形成性纤维是对活性物质(例如二氧化锰)中含有的杂质金属(例如铜、镍、钴、铅)的离子、特别是铜离子具有捕捉能力的纤维,对形成纤维基材的纤维分子导入了螯合物形成性的官能团。作为螯合物形成性的官能团(以下,有时称为螯合物形成性官能团),只要具有对杂质金属离子(特别铜离子)的捕捉能力即可,没有特别限定,可以列举例如:多胺基(乙二胺基、二亚乙基三胺基、六亚甲基三胺基、聚乙烯亚胺基、聚烯丙基胺基等)、氨基羧酸基(亚氨基乙酸基、氨基乙酸基等)、氨基聚羧酸基(亚氨基二乙酸基、氰基三乙酸基、乙二胺三乙酸基、乙二胺四乙酸基、二亚乙基三胺五乙酸基、三亚乙基四胺六乙酸基、谷氨酸二乙酸基、乙二胺二丁二酸基)、聚羧酸基(柠檬酸基、酒石酸基、丙烯酸基、马来酸基等)、羟胺基(肟基、偕胺肟基、葡糖胺基、乙醇胺基、氧肟酸基)、含硫原子基团(二硫代氨基甲酸基、硫脲基、异硫脲基、硫醇基、硫代羧酸基)、磷酸基(磷酸基、氨基磷酸基)、膦酸基、或这些官能团的金属盐型(例如钠盐、钾盐等碱金属盐型等)、铵盐型等。这些官能团可以单独使用,或者组合使用两种以上。
其中,优选氨基羧酸基、氨基聚羧酸基(例如亚氨基二乙酸基、氰基三乙酸基、乙二胺三乙酸基、乙二胺四乙酸基、二亚乙基三胺五乙酸基、三亚乙基四胺六乙酸基、谷氨酸二乙酸基、乙二胺二丁二酸基)。
向纤维基材导入螯合物形成性官能团(I)可以通过使纤维基材与键合后发挥螯合物形成能力的化合物(例如乙二胺四乙酸二酐等)进行反应而导入,(II)也可以通过使纤维基材与具有能够转变成螯合物形成性官能团的反应性基团的化合物进行反应,然后进一步使上述反应性基团与螯合物形成性化合物进行反应而导入。
例如,在上述(II)中导入螯合物形成性官能团的情况下,例如在氧化还原催化剂等存在下,(i)使纤维基材与分子中具有多个交联性反应基团的交联反应性化合物(例如,含乙烯基的交联性反应性化合物,优选丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、烯丙基缩水甘油醚等分子中具有反应性双键和缩水甘油基两者的交联反应性化合物)进行反应,对纤维分子导入交联反应性化合物,进而,(ii)使螯合物形成性化合物(上述具有螯合物形成性官能团的化合物,例如,亚氨基二乙酸、乙二胺二乙酸、乙二胺三乙酸、乙二胺四乙酸、二亚乙基三胺五乙酸、谷氨酸二乙酸、乙二胺二丁二酸、磷酸等)对源自交联反应性化合物的缩水甘油基进行反应,由此可以对纤维基材中的纤维分子导入螯合物形成性官能团。
无纺布中的螯合物形成性官能团的导入量可以在能够捕捉杂质金属的范围内适当选择,例如,以利用下述式计算的导入率计,在无纺布中,例如可以为0.1质量%以上,优选为0.5质量%以上,更优选为1质量%以上。另外,对于螯合物形成性官能团的导入量的上限而言,只要可以作为隔板使用即可,没有特别限定,从控制隔板的溶胀性的观点考虑,可以为20质量%左右。
导入率(质量%)=[(官能团导入后的纤维质量-官能团导入前的纤维质量)/官能团导入前的纤维质量]×100
(在上述式中,官能团是指源自交联反应性化合物和螯合物形成性化合物且被导入的全部官能团)。
需要说明的是,无纺布含有螯合物形成性纤维以外的主体纤维的情况下,可以基于向螯合物形成性纤维的导入率(A:质量%)和无纺布中的螯合物形成性纤维的配合比例(B:质量%),利用下述式计算出无纺布中的螯合物形成性官能团的导入率。
导入率(质量%)=(A/100)×B
作为纤维基材,只要是具有耐碱性、且可以导入螯合物形成性的官能团的纤维即可,没有特别限定。作为优选的纤维基材,可以列举:纤维素类纤维、聚乙烯醇类纤维、乙烯-乙烯醇类共聚物纤维、聚烯烃类纤维(例如聚丙烯纤维、聚乙烯纤维、聚丙烯-聚乙烯复合纤维)、聚酰胺类纤维、聚酰胺-改性聚酰胺复合纤维等。这些纤维可以单独使用,或者组合使用两种以上。这些纤维基材本身可以实质上不发挥螯合物形成性,但通过导入特定的螯合物形成基团,能够有效利用纤维基材本身的特性,且可以利用被导入的螯合物形成基团捕捉作为目标的杂质金属。
其中,优选纤维素类纤维,作为纤维素类纤维,可以列举例如:以棉、麻、木材等为代表的各种植物性纤维;粘胶人造丝、富强纤维(polynosic rayon)、铜氨人造丝等再生纤维素纤维;丝光浆粕;及天丝等有机溶剂类纤维素纤维等。这些纤维素类纤维可以单独使用,或者组合使用两种以上。
对于纤维基材的形状而言,只要可以导入螯合物形成基团,就没有特别限定,可以是连续纤维、短纤维等纤维状,也可以是无纺布状。另外,纤维基材还可以是根据需要对纤维或无纺布进行原纤化而成的原纤化物。
对于螯合物形成性纤维的平均纤维径(由主干部分和分枝部分构成的原纤化物的情况下,是指主干部分的平均纤维径)而言,只要可以形成隔板,就没有特别限定,例如,可以从1~1000μm的宽广范围中选择,优选可以为5~500μm,更优选可以为10~300μm,进一步优选可以为10~150μm。纤维径可以测定纤维的截面积并将其作为换算为正圆时的纤维径来进行评价。另外,平均纤维径可以以对随机选择的20根纤维的上述纤维径的平均值的形式求出。
另外,在螯合物形成性纤维为短纤维的情况下,从兼具操作性和无纺布中的分散性的观点考虑,其纤维长度例如可以为0.01~10mm,优选可以为0.03~5mm,更优选可以为0.05~1mm,进一步优选可以为0.1~0.8mm。通过缩短螯合物形成性纤维的纤维长度,可以增大螯合物形成性纤维的表面积而提高吸附性。
从有效地捕捉作为杂质的金属离子的观点考虑,螯合物形成性纤维优选为短纤维。例如,作为以纤维素类纤维为纤维基材的螯合物形成性的短纤维,由Chelest公司上市了“Chelest Fiber(注册商标)IRY”、“Chelest Fiber(注册商标)IRY-L”、“Chelest Fiber(注册商标)IRY-LW”、“Chelest Fiber(注册商标)IRY-HW”、“Chelest Fiber(注册商标)IRY-SW”、“Chelest Fiber(注册商标)ICP”等。
本发明的隔板是在主体纤维中使用了螯合物形成性纤维的无纺布,因此可以仅在隔板中发挥螯合物形成能力。由此,能够抑制对活性物质形成螯合物,例如,通过提高无纺布中的螯合物形成性纤维的比例,可以提高杂质的捕捉性。
无纺布可以含有螯合物形成性纤维和螯合物形成性纤维以外的纤维(其它纤维)作为主体纤维。无纺布中的螯合物形成性纤维的比例可以根据螯合物形成性纤维的形状等而适当设定。作为主体纤维,通过组合螯合物形成性纤维和其它纤维,可以控制隔板的溶胀性、致密性等。从发挥良好的螯合物形成能力、且保持溶胀性、致密性的观点考虑,无纺布中的螯合物形成性纤维的比例可以为例如1~30质量%,优选可以为2~25质量%。
(耐碱性原纤化纤维)
本发明中使用的无纺布可以根据需要含有耐碱性原纤化纤维作为主体纤维。在含有耐碱性原纤化纤维的情况下,能够对无纺布赋予致密的结构,可以发挥溶胀抑制效果,且可以利用原纤化结构将螯合物形成性纤维更牢固地固定于无纺布中。
耐碱性原纤化纤维可以通过用搅拌器或精制机等对未原纤化纤维实施打浆处理而得到。另外,也可以通过对暂时形成的无纺布实施水流交织处理等而得到原纤化物。
耐碱性原纤化纤维的滤水度值(CSF:加拿大标准滤水度)例如可以为0~550ml(优选0~450ml左右),优选为50~400ml左右。
另外,耐碱性原纤化纤维只要作为纤维整体进行原纤化即可,例如,耐碱性原纤化纤维可以组合滤水度不同的多种(例如为2~4种,优选为2~3种,更优选为2种)纤维,使得作为整体显示出上述给定的滤水度。
例如,耐碱性原纤化纤维可以至少组合例如高CSF纤维(例如,具有500~800ml、优选550~750ml左右的CSF的纤维)和具有比上述高CSF纤维低的CSF的低CSF纤维(例如,相对于高CSF纤维的CSF,具有300~700ml左右、优选330~680ml左右、更优选350~650ml左右的低CSF的纤维)。
作为耐碱性原纤化纤维的具体例子,可以列举例如:全芳香族聚酰胺类原纤化纤维、纤维素类原纤化纤维等。这些耐碱性原纤化纤维可以单独使用,或者组合使用两种以上。其中,由于无纺布中的螯合物形成性纤维的固定力优异,因此优选使用纤维素类原纤化纤维。
作为用于形成纤维素类原纤化纤维的纤维素类纤维,可以示例出例如:再生纤维素纤维、丝光浆粕及有机溶剂类纤维素纤维等,这些纤维可以单独使用,或组合使用两种以上。
例如,作为再生纤维素纤维,可以列举:粘胶人造丝、富强纤维、铜氨人造丝等。
另外,丝光浆粕是将各种浆粕类进行丝光化处理而得到的物质,作为浆粕类,可以列举例如:阔叶树木浆粕、针叶树木浆粕、桉木浆粕、细茎针草(esparto)浆粕、菠萝浆粕、马尼拉麻浆粕、剑麻浆粕、棉短绒浆粕等。这些浆粕类可以单独使用,或组合使用两种以上。
另外,有机溶剂类纤维素纤维是指以木浆粕作为原料,用有机溶剂(氧化胺等)将浆粕中的纤维素直接溶解而得到纺丝原液,再由该纺丝原液进行纺丝而得到的再生纤维。从直接溶解浆粕中的纤维素的观点考虑,有机溶剂类纤维素纤维与暂时经由纤维素衍生物的再生纤维素纤维不同。
有机溶剂类纤维素纤维例如可以通过如下方式制造:使纤维素溶解于氧化胺而制作纺丝原液,并将该纺丝原液进行干湿法纺丝,使纤维素析出而得到原丝,将该原丝进行拉伸。作为这样的纤维的代表例,可以举出Lyocell,由奥地利的Lenzing公司以“Tencel”(注册商标)的商品名销售。
螯合物形成性纤维与耐碱性原纤化纤维的质量比可以为例如螯合物形成性纤维/耐碱性原纤化纤维=1/99~70/30,优选可以为2/98~60/40,更优选可以为4/96~50/50,进一步优选可以为6/94~40/60。
(形状保持纤维)
本发明所使用的无纺布可以根据需要含有形状保持纤维作为主体纤维。形状保持纤维在碱性电解液中具有比螯合物形成性纤维更高的刚性,由此能够抑制螯合物形成性纤维的溶胀导致无纺布膨胀,可以具有提高隔板形状的保持性的作用。
作为形状保持纤维,可以列举:聚乙烯醇类纤维、乙烯-乙烯醇类共聚物纤维、聚烯烃类纤维(例如,聚丙烯纤维、聚乙烯纤维、聚丙烯-聚乙烯复合纤维)、聚酰胺类纤维(例如,脂肪族聚酰胺类纤维、全芳香族聚酰胺类纤维)、聚酰胺-改性聚酰胺复合纤维等。这些形状保持纤维可以单独使用,或组合使用两种以上。其中,由于在电解液中耐药品性及对电解液的润湿性良好、且形状保持性也优异,因此优选聚乙烯醇类纤维。
聚乙烯醇类纤维的水中溶解温度优选为90℃以上(例如90~200℃左右),特别优选为100℃以上(例如100~150℃左右)。这样的聚乙烯醇类纤维已经由例如可乐丽股份有限公司以维尼纶主体纤维的形式上市。另外,根据需要,可以对聚乙烯醇类纤维实施缩醛化等处理。需要说明的是,聚乙烯醇类纤维可以由乙烯醇类聚合物单独构成,也可以是含有其它聚合物的复合纺丝纤维、混合纺丝纤维(海岛纤维)等。
从抑制螯合物形成性纤维溶胀的观点考虑,形状保持纤维的单纤维纤度例如可以为0.05~1dtex左右,优选可以为0.1~0.8dtex左右,更优选可以为0.15~0.6dtex左右。另外,从制成均匀的造纸的观点考虑,纤维长度例如可以为纤维长度0.3~10mm左右,优选可以为0.5~5mm左右,更优选可以为1~4mm左右。
螯合物形成性纤维与形状保持纤维的质量比可以为例如螯合物形成性纤维/形状保持纤维=1/99~70/30,优选可以为2/98~70/30,更优选可以为5/95~60/40,进一步优选可以为8/92~50/50。
(耐碱性粘合剂纤维)
对于耐碱性粘合剂纤维而言,在湿法无纺布中,粘合剂成分覆盖螯合物纤维的表面而不阻碍螯合性能是重要的,因此优选使用以少量的添加量(例如,换算为固体成分为无纺布中5~20质量%左右,优选为8~18质量%左右)表现出粘合剂性能的耐碱性粘合剂纤维。作为耐碱性粘合剂纤维,可以示例出例如:聚乙烯醇类粘合剂纤维、乙烯-乙烯醇类粘合剂纤维等。这些粘合剂纤维可以单独使用,或组合使用两种以上。
从以细纤度纤维进行少量且良好的粘接的观点考虑,耐碱性粘合剂纤维的单纤维纤度例如可以为0.5~3dtex左右,优选可以为0.7~2dtex左右。另外,从制成均匀的造纸的观点考虑,纤维长度例如可以为纤维长度0.3~10mm左右,优选可以为0.5~5mm左右,更优选可以为1~4mm左右。
聚乙烯醇类粘合剂纤维的水中溶解温度优选为85℃以下(例如30~85℃左右),特别优选为80℃以下(例如40~80℃左右)。这样的聚乙烯醇类粘合剂纤维由例如可乐丽股份有限公司以维尼纶粘合剂纤维的形式上市。另外,聚乙烯醇类粘合剂纤维可以由乙烯醇类聚合物单独构成,也可以含有其它聚合物。
(碱性电池用隔板的制造方法)
本发明的碱性电池用隔板可以根据无纺布的形状通过公知或惯用的方法来制造。
为了在构成无纺布的主体纤维的至少一部分中含有螯合物形成性纤维,可以暂时形成无纺布之后,将得到的无纺布作为纤维基材,通过上述方法对纤维基材中的纤维分子导入螯合物形成性官能团(例如,氨基聚羧酸基等)。
或者,也可以在纤维准备阶段中准备螯合物形成性纤维,将该纤维用作主体纤维的构成材料的至少一部分,通过干法或湿法造纸来得到无纺布。
例如,在无纺布为湿发无纺布的情况下,在制造方法的一个实施方式中,例如,制造方法可以具备:准备主体纤维等分散于水而成的浆料的工序和将上述浆料进行造纸的造纸化工序。
其中,从高效地制造隔板的观点考虑,优选具备如下工序的制造方法:准备主体纤维、粘合剂纤维等分散于水而成的浆料的工序,所述主体纤维由螯合物形成性纤维、耐碱性原纤化纤维和/或形状保持纤维构成;以及,对上述浆料进行造纸的造纸化工序。
作为造纸机所使用的抄网,可以列举:圆网、短网、长网等。另外,湿法无纺布可以具有多层结构。在多层造纸的情况下,可以使用不同种类的浆料,可以单独使用这些抄网,或者组合使用两种以上。
在造纸化工序之后,可以根据需要进行采用杨克(Yankee)型干燥机等的干燥和/或热压加工。进而,从使电解液吸液性提高的观点考虑,可以对造纸而成的隔板纸进行利用表面活性剂的亲水化处理。
[碱性电池用隔板]
本发明的碱性电池用隔板至少由无纺布构成,是在构成无纺布的主体纤维的至少一部分中含有螯合物形成性纤维的隔板。
本发明的隔板可以根据需要含有上述无纺布以外的基材层等。例如,基材层可以为膜或片状物,也可以为不含螯合物形成性纤维的无纺布等。作为无纺布,可以列举:湿法无纺布、干法无纺布(例如,针刺无纺布、热粘合无纺布、化学粘合无纺布、缝编无纺布、水流交织无纺布等)、气流成网无纺布、纺粘无纺布、熔喷法无纺布、静电纺丝无纺布等。
本发明的碱性电池用隔板可以具有例如以下特征。
(单位面积重量/厚度)
隔板的单位面积重量/厚度可以根据电池的种类等而适当设定,从使隔板变薄的观点考虑,隔板的单位面积重量可以为例如15~50g/m2左右,优选可以为20~45g/m2左右。另外,隔板的厚度可以为例如50~300μm左右,优选可以为70~200μm左右,更优选可以为80~150μm左右。
(透气度)
从降低电池的内部电阻的观点考虑,隔板的透气度可以为例如1~500cc/cm2/秒左右,优选可以为3~450cc/cm2/秒左右,更优选可以为4~430cc/cm2/秒左右,进一步优选可以为5~400cc/cm2/秒左右。这里,透气度是指通过后面叙述的实施例中记载的方法所测定的值。
(杂质金属吸附率)
作为吸附对象的杂质金属的吸附率可以为例如每1g隔板0.5mg以上,优选可以为1mg以上,更优选可以为3mg以上。吸附率的上限没有特别限定,可以为例如80mg左右。
杂质金属的吸附量可以通过以下方法进行评价。首先,制作作为对象的金属以离子的形式游离的金属水溶液(浓度5mmol/L)1升。接着,将从隔板上切下的试样1g添加于上述水溶液中,在20℃下搅拌20小时,然后对残留于溶液中的金属离子进行定量,由此,可以将隔板1g所带来的杂质吸附量(mg)作为杂质金属吸附率进行评价。
(吸液量)
隔板的吸液量例如可以为4g/g以上,优选可以为5g/g以上,更优选可以为5.5g/g以上。其上限没有特别限定,通常隔板的吸液量多为20g/g以下。吸液量可以通过如下方法进行评价:例如,在34%KOH液中于浴比1/100的条件下将50mm×50mm的试样浸渍30分钟,测定自然排液30秒钟之后的试样重量,用保液后的液体的重量除以浸渍前的试样重量,由此计算出吸液量。
(拉伸强度/拉伸伸长率)
对于隔板而言,只要是不阻碍制造碱性电池时的操作性的程度,则具有对应于其材质、厚度的拉伸强度及拉伸伸长率即可。隔板的拉伸强度可以为例如1.5kg/15mm以上(例如1.8~7kg/15mm),优选可以为2kg/15mm以上(例如2~6kg/15mm)。另外,隔板的拉伸伸长率可以为例如3~15%,优选可以为4~10%。这里,拉伸强度及拉伸伸长率是指分别通过后面叙述的实施例中记载的方法所测定的值。
(环压强度)
对于隔板而言,从具备对下落等的冲击的足够的耐冲击性的观点考虑,优选将环压强度设为200g以上,更优选可以为210g以上。另外,从耐冲击性的观点考虑,其上限没有特别限定,通常为400g以下。本发明中所说的环压强度成为电池用隔板中的所谓的“刚性强度”的指标。例如,环压强度是通过后面叙述的实施例中记载的方法所测定的值。
[碱性电池]
本发明的第2实施方式为含有上述隔板的碱性电池。
本发明的碱性电池(例如,碱锰电池等一次电池)至少具备正极、负极、设置于正极与负极之间的隔板、以及电解液。在正极中可以含有例如二氧化锰作为正极活性物质,在负极中可以含有例如锌、氧化锌等作为负极活性物质。
更详细而言,碱性电池可以具备:具有负极活性物质的负极、被插入负极内部的负极集电体、以及隔着隔板设置于负极外围的正极。
对于具备本发明的隔板的碱性电池而言,在活性物质中混入了杂质金属(例如铜等)的情况下,不仅能够捕捉杂质而不对活性物质造成不良影响,提高电池的放电性,而且可以通过防止短路来延长电池寿命。
本发明的碱性电池只要具备上述隔板,就可以通过公知或惯用的各种制造方法来制造,作为碱性电池内的隔板的形状,可以列举例如:交叉带(十字结构有底圆筒状隔板)、圆带(筒卷绕圆筒状隔板)、螺旋形(螺旋卷绕结构隔板)等。
实施例
以下,通过实施例来更详细地说明本发明,但本发明并不受本实施例的任何限定。需要说明的是,在以下的实施例及比较例中,通过下述方法测定了各种物性。
[滤水度(CSF)(ml)]
按照JIS P 8121“浆粕的滤水度试验方法”测定了加拿大标准滤水度。
[厚度(mm)及密度(g/cm3)]
将得到的隔板的5个部位在标准环境下(20℃×65%RH)放置4小时以上,然后用PEACOCK Dial-Thickness Gauge H Type(φ10mm×180g/cm2)测定了厚度。用单位面积重量除以厚度计算出密度。
[单位面积重量(g/m2)]
按照JIS P 8124“纸的米单位面积重量测定方法”进行了测定。
[拉伸强度/拉伸伸长率(kg/15mm)]
按照JIS P 8113“纸及板纸的拉伸强度试验方法”进行了测定。拉伸强度是纵向的拉伸强度,拉伸伸长率是对纵向的拉伸断裂伸长率进行测定所得到的值。
[透气度(cc/cm2/秒)]
按照JIS L 1096 6.27“一般织物试验方法透气性”,利用弗雷泽(Frazier)型试验机进行了测定。
[铜吸附量mg/隔板1g]
将从隔板上切下的试样1g添加于硫酸铜水溶液(浓度5mmol/L)1升中,在20℃下搅拌20小时。然后,通过对残留于溶液中的铜离子进行定量,评价了隔板1g的铜吸附量(mg)。
[吸液量g/隔板1g]
在34%KOH液中于浴比1/100的条件下将50mm×50mm的试样浸渍30分钟,测定自然排液30秒钟之后的试样重量,用保液后的液体的重量除以浸渍前的试样重量,由此计算出吸液量。
[环压强度(g)]
将试样(45mm×50mm)筒状地卷绕2层,以使隔板的横向在内径φ8mm×长度40mm的PP制筒中为纵向的方式插入。然后添加34%KOH液,使得进入筒状的隔板的上部顶端(高度45mm)被润湿。然后,使用KATO TECH公司制造的便携压缩试验机(KES-G5),以压缩速度1mm/秒使加压板(2cm2)下降,测定了从筒中出来的试样5mm的压缩强度。
[电池性能评价]
作为电池性能评价方法,制作了单3(LR6)尺寸的碱性干电池各20个,进行了放电性能比较。对于放电性能而言,在环境温度20℃下,以3.9Ω负载进行5分钟间隔的间歇放电1天时,测定了直至终止电压为0.9V的放电时间。作为评价,将未对正极添加铜粉末的电池的放电时间平均值设为100,将因短路或容量降低而低于95的电池设为不合格,以20个计将合格率数值化而进行判断。
合格率(%)=20个中的合格个数(以放电时间指数计为95以上)÷20×100
(实施例1)
(1)浆料的制作
将聚乙烯醇主体纤维(可乐丽股份有限公司制造,维尼纶:VPB033;0.3dtex,3mm)35重量%、聚乙烯醇粘合剂纤维(可乐丽股份有限公司制造,维尼纶粘合剂:VPB105-1;1.1dtex,3mm)15重量%、打浆处理后的溶剂类纤维素纤维(Lenzing公司制造,“Tencel”;1.7dtex,2mm的打浆物:CSF=250ml)45重量%、以及螯合物纤维(Chelest公司制造,将再生纤维素纤维作为纤维基材,具有亚氨基二乙酸基作为官能团的Chelest Fiber IRY-HW;纤维径100μm,0.5mm)5重量%分散于水中而制备浆料。
(2)隔板纸的制作
利用能够进行2层混抄的圆网-圆网造纸机对制备的浆料以2层进行混抄造纸,用杨克型干燥机对得到的原纸进行干燥,得到了单位面积重量39g/m2、厚度125μm的碱性电池用隔板。得到的隔板的吸液量为5.98g/g,环压强度为300g。将其它物性的评价结果示于表1。
(3)碱性电池的制作
用混合机将由二氧化锰94.3质量%、石墨粉末4.8质量%及作为电解液的40质量%的KOH水溶液0.9质量%构成的正极混合剂均匀地混合并进行调整。在这次的试验中,进一步添加铜粉末0.003质量%,进行了上述调整。
接着将调整后的正极混合剂压缩成型为短筒状的颗粒。
另一方面,作为负极混合剂,使用作为凝胶化剂的聚丙烯酸钠1质量%、40质量%浓度的KOH水溶液33质量%、锌合金粉末66质量%的凝胶状负极混合剂。使用得到的正极混合剂颗粒、凝胶状负极混合剂及得到的隔板和底纸(维尼纶无纺布/玻璃纸/维尼纶无纺布的复合体),以隔板成为圆带(筒卷绕圆筒状隔板)型结构的方式组装电池,进行了电池性能评价。将其结果示于表1。
(实施例2)
在浆料的制作中,将聚乙烯醇主体纤维(可乐丽股份有限公司制造,维尼纶:VPB033;0.3dtex,3mm)35重量%、聚乙烯醇粘合剂纤维(可乐丽股份有限公司制造,维尼纶粘合剂:VPB105-1;1.1dtex,3mm)15重量%、打浆处理后的溶剂类纤维素纤维(Lenzing公司制造,“Tencel”;1.7dtex,2mm的打浆物:CSF=250ml)20重量%、以及螯合物纤维(Chelest公司制造,将再生纤维素纤维作为纤维基材,具有亚氨基二乙酸基作为官能团的ChelestFiber IRY-HW;纤维径100μm,0.5mm)30重量%分散于水中制备浆料,除此以外,与实施例1同样地制作了隔板及电池。将其结果示于表1。
(实施例3)
在浆料的制作中,将聚乙烯醇主体纤维(可乐丽股份有限公司制造,维尼纶:VPB033;0.3dtex,3mm)35重量%、聚乙烯醇粘合剂纤维(可乐丽股份有限公司制造,维尼纶粘合剂:VPB105-1;1.1dtex,3mm)15重量%、打浆处理后的溶剂类纤维素纤维(Lenzing公司制造,“Tencel”;1.7dtex,2mm的打浆物:CSF=250ml)47重量%、以及螯合物纤维(Chelest公司制造,将再生纤维素纤维作为纤维基材,具有亚氨基二乙酸基作为官能团的ChelestFiber IRY-HW;纤维径100μm,0.5mm)3重量%分散于水中制备浆料,除此以外,与实施例1同样地制作了隔板及电池。将其结果示于表1。
(实施例4)
在浆料的制作中,将聚乙烯醇主体纤维(可乐丽股份有限公司制造,维尼纶:VPB033;0.3dtex,3mm)35重量%、聚乙烯醇粘合剂纤维(可乐丽股份有限公司制造,维尼纶粘合剂:VPB105-1;1.1dtex,3mm)15重量%、打浆处理后的溶剂类纤维素纤维(Lenzing公司制造,“Tencel”;1.7dtex,2mm的打浆物:CSF=250ml)30重量%、以及螯合物纤维(Chelest公司制造,将再生纤维素纤维作为纤维基材,具有亚氨基二乙酸基作为官能团的ChelestFiber IRY-HW;纤维径100μm,0.5mm)20重量%分散于水中制备浆料,除此以外,与实施例1同样地制作了隔板及电池。将其结果示于表1。
(实施例5)
在浆料的制作中,将聚乙烯醇主体纤维(可乐丽股份有限公司制造,维尼纶:VPB033;0.3dtex,3mm)35重量%、聚乙烯醇粘合剂纤维(可乐丽股份有限公司制造,维尼纶粘合剂:VPB105-1;1.1dtex,3mm)15重量%、打浆处理后的溶剂类纤维素纤维(Lenzing公司制造,“Tencel”;1.7dtex,2mm的打浆物:CSF=250ml)30重量%、以及螯合物纤维(Chelest公司制造,将再生纤维素纤维作为纤维基材,具有亚氨基二乙酸基作为官能团的ChelestFiber IRY-SW;纤维径20μm,0.3mm)20重量%分散于水中制备浆料,除此以外,与实施例1同样地制作了隔板及电池。将其结果示于表1。
(实施例6)
在浆料的制作中,将聚乙烯醇主体纤维(可乐丽股份有限公司制造,维尼纶:VPB033;0.3dtex,3mm)35重量%、聚乙烯醇粘合剂纤维(可乐丽股份有限公司制造,维尼纶粘合剂:VPB105-1;1.1dtex,3mm)15重量%、打浆处理后的溶剂类纤维素纤维(Lenzing公司制造,“Tencel”;1.7dtex,2mm的打浆物:CSF=250ml)49.5重量%、以及螯合物纤维(Chelest公司制造,将再生纤维素纤维作为纤维基材,具有亚氨基二乙酸基作为官能团的Chelest Fiber IRY-HW;纤维径100μm,0.5mm)0.5重量%分散于水中制备浆料,除此以外,与实施例1同样地制作了隔板及电池。将其结果示于表1。
(实施例7)
在浆料的制作中,将聚乙烯醇主体纤维(可乐丽股份有限公司制造,维尼纶:VPB033;0.3dtex,3mm)20重量%、聚乙烯醇粘合剂纤维(可乐丽股份有限公司制造,维尼纶粘合剂:VPB105-1;1.1dtex,3mm)10重量%、打浆处理后的溶剂类纤维素纤维(Lenzing公司制造,“Tencel”;1.7dtex,2mm的打浆物:CSF=250ml)30重量%、以及螯合物纤维(Chelest公司制造,将再生纤维素纤维作为纤维基材,具有亚氨基二乙酸基作为官能团的ChelestFiber IRY-HW;纤维径100μm,0.5mm)40重量%分散于水中制备浆料,除此以外,与实施例1同样地制作了隔板。得到的隔板的环压强度为230g。将其它物性的评价结果示于表1。
(比较例1)
在浆料的制作中,将聚乙烯醇主体纤维(可乐丽股份有限公司制造,维尼纶:VPB033;0.3dtex,3mm)35重量%、聚乙烯醇粘合剂纤维(可乐丽股份有限公司制造,维尼纶粘合剂:VPB105-1;1.1dtex,3mm)15重量%、打浆处理后的溶剂类纤维素纤维(Lenzing公司制造,“Tencel”1.7dtex,2mm的打浆物:CSF=250ml)50重量%分散于水中制备浆料,除此以外,与实施例1同样地制作了隔板及电池。将其结果示于表1。
如表1所示,对于含有实施例1~5中得到的螯合物形成性纤维的隔板而言,即使在正极混合剂中混入了作为杂质的铜的情况下,也可以使电池评价中的合格率成为100%。在这些隔板中,由于使用的纤维具有耐碱性,因此在碱性的电解液中也不过度地溶解、收缩,可以评价电池性能。另一方面,在比较例1中,由于不含有螯合物形成性纤维,因此,在作为杂质的铜混合于正极混合剂中的情况下,其电池评价中的合格率降低至85%。
另外,对于实施例6而言,由于螯合物形成性纤维的量比其它实施例少,或者由于每1g隔板的铜吸附量少,因此电池评价中的合格率比其它实施例低,但依然具有高于比较例1的合格率。
对于实施例7而言,虽然表现出比实施例1更低的环压强度,但可以提高每1g隔板的铜的吸附量。
工业实用性
即使在活性物质中混合有铜等金属杂质的情况下,本发明的碱性电池用隔板也可以通过形成螯合物来捕捉金属杂质。而且,具备这样的隔板的碱性电池不仅能够抑制由金属杂质的析出而发生的内部短路,而且能够实现良好的放电特性。
如上所述,对本发明的优选实施方式进行了说明,但在不脱离本发明的主旨的范围内,可以进行各种追加、变更或削除,这样得到的实施方式也包含在本发明的范围内。

Claims (15)

1.一种碱性电池用隔板,其包含无纺布,其中,
在构成所述无纺布的主体纤维的至少一部分中包含螯合物形成性纤维,所述螯合物形成性纤维是对纤维基材导入了对金属离子具有螯合物形成能力的官能团而成的。
2.根据权利要求1所述的碱性电池用隔板,其中,具有螯合物形成能力的官能团为氨基聚羧酸基。
3.根据权利要求1或2所述的碱性电池用隔板,其中,螯合物形成性纤维是对纤维素类纤维导入了螯合物形成性的官能团的纤维。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的碱性电池用隔板,其中,主体纤维由螯合物形成性纤维和螯合物形成性纤维以外的其它纤维构成。
5.根据权利要求1~4中任一项所述的碱性电池用隔板,其中,无纺布中的螯合物形成性纤维的比例为1~30质量%。
6.根据权利要求1~5中任一项所述的碱性电池用隔板,其中,无纺布的主体纤维还包含耐碱性原纤化纤维。
7.根据权利要求6所述的碱性电池用隔板,其中,耐碱性原纤化纤维由纤维素类原纤化纤维构成。
8.根据权利要求6或7所述的碱性电池用隔板,其中,螯合物形成性纤维与耐碱性原纤化纤维的质量比为螯合物形成性纤维/耐碱性原纤化纤维=2/98~60/40。
9.根据权利要求1~8中任一项所述的碱性电池用隔板,其中,无纺布的主体纤维还含有形状保持纤维。
10.根据权利要求9所述的碱性电池用隔板,其中,形状保持纤维由聚乙烯醇类纤维构成。
11.根据权利要求9或10所述的碱性电池用隔板,其中,螯合物形成性纤维与形状保持纤维的质量比为螯合物形成性纤维/形状保持纤维=2/98~70/30。
12.根据权利要求1~11中任一项所述的碱性电池用隔板,其中,每1g隔板的杂质金属吸附率为0.5mg以上。
13.根据权利要求1~12中任一项所述的碱性电池用隔板,其透气度为1~500cc/cm2/秒。
14.根据权利要求1~13中任一项所述的碱性电池用隔板,其厚度为50~300μm。
15.一种碱性电池,其至少包含正极、负极、设置于正极与负极之间的隔板、以及电解液,其中,隔板为权利要求1~14中任一项所述的隔板。
CN201580015849.9A 2014-03-25 2015-03-24 碱性电池用隔板及使用其的碱性电池 Active CN106133946B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014061244 2014-03-25
JP2014-061244 2014-03-25
PCT/JP2015/058925 WO2015146983A1 (ja) 2014-03-25 2015-03-24 アルカリ電池用セパレータおよびこれを用いたアルカリ電池

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN106133946A true CN106133946A (zh) 2016-11-16
CN106133946B CN106133946B (zh) 2019-05-21

Family

ID=54195495

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201580015849.9A Active CN106133946B (zh) 2014-03-25 2015-03-24 碱性电池用隔板及使用其的碱性电池

Country Status (6)

Country Link
US (1) US10461294B2 (zh)
EP (1) EP3125335B1 (zh)
JP (1) JP6576909B2 (zh)
CN (1) CN106133946B (zh)
ES (1) ES2704736T3 (zh)
WO (1) WO2015146983A1 (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109208369A (zh) * 2018-09-10 2019-01-15 浙江凯恩特种纸业有限公司 一种低损耗电解电容器纸及其制备方法
CN109768221A (zh) * 2017-11-09 2019-05-17 江苏金阳光新能源科技有限公司 一种高性能的锰系材料正极浆料及其制备方法

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6649022B2 (ja) * 2015-09-28 2020-02-19 ニッポン高度紙工業株式会社 電気化学素子用セパレータ及び電気化学素子
KR20170095020A (ko) * 2016-02-12 2017-08-22 주식회사 이엠따블유에너지 공기-아연 이차전지
CN109328408B (zh) * 2016-06-27 2021-06-29 日本高度纸工业株式会社 电化学元件用分隔件和电化学元件、汽车、电子设备
US20190379010A1 (en) * 2018-06-08 2019-12-12 Cyberx Engineering Inc. Flexible batteries
CN115699384A (zh) 2020-05-22 2023-02-03 杜拉塞尔美国经营公司 用于电池单元的密封组件
CN113300047B (zh) * 2021-05-24 2022-04-19 万邦特种材料股份有限公司 一种碱性电池专用高性能复合隔膜材料的制备方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1118940A (zh) * 1994-08-11 1996-03-20 日本电池株式会社 密封式碱性电池
EP1179627A1 (en) * 1999-02-26 2002-02-13 Chelest Corporation Fiber capable of forming metal chelate, process for producing the same, method of trapping metal ion with the fiber, and metal chelate fiber
CN1689177A (zh) * 2002-09-11 2005-10-26 可乐丽股份有限公司 碱性电池隔板和使用该隔板的电池
CN101065522A (zh) * 2004-09-27 2007-10-31 可乐丽股份有限公司 粘合纤维以及使用该纤维的碱性电池隔板
CN101128948A (zh) * 2005-02-25 2008-02-20 可乐丽股份有限公司 碱性电池隔膜和碱性一次电池
US7532455B2 (en) * 2006-04-14 2009-05-12 Maxwell Technologies, Inc. Energy storage device having a separator blocking parasitic ions

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3277184B2 (ja) * 1993-01-26 2002-04-22 日本バイリーン株式会社 アルカリ電池用セパレータの製造方法
DE69303091T2 (de) 1992-03-26 1997-01-23 Japan Vilene Co Ltd Batterieseparator und Batterie
JPH09199100A (ja) * 1996-01-23 1997-07-31 Mitsui Petrochem Ind Ltd アルカリ電池用セパレーター及びその製法
JPH10144282A (ja) * 1996-07-04 1998-05-29 Mitsubishi Paper Mills Ltd アルカリ二次電池用セパレータ
JP2004253196A (ja) * 2003-02-19 2004-09-09 Sanyo Electric Co Ltd アルカリ蓄電池
US7914920B2 (en) 2003-10-09 2011-03-29 The Gillette Company Battery separator
US20070024241A1 (en) * 2005-07-26 2007-02-01 Bean Heather N Battery monitoring circuit and method
JP2008021497A (ja) * 2006-07-12 2008-01-31 Fdk Energy Co Ltd アルカリ電池

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1118940A (zh) * 1994-08-11 1996-03-20 日本电池株式会社 密封式碱性电池
EP1179627A1 (en) * 1999-02-26 2002-02-13 Chelest Corporation Fiber capable of forming metal chelate, process for producing the same, method of trapping metal ion with the fiber, and metal chelate fiber
CN1689177A (zh) * 2002-09-11 2005-10-26 可乐丽股份有限公司 碱性电池隔板和使用该隔板的电池
CN101065522A (zh) * 2004-09-27 2007-10-31 可乐丽股份有限公司 粘合纤维以及使用该纤维的碱性电池隔板
CN101128948A (zh) * 2005-02-25 2008-02-20 可乐丽股份有限公司 碱性电池隔膜和碱性一次电池
US7532455B2 (en) * 2006-04-14 2009-05-12 Maxwell Technologies, Inc. Energy storage device having a separator blocking parasitic ions

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109768221A (zh) * 2017-11-09 2019-05-17 江苏金阳光新能源科技有限公司 一种高性能的锰系材料正极浆料及其制备方法
CN109208369A (zh) * 2018-09-10 2019-01-15 浙江凯恩特种纸业有限公司 一种低损耗电解电容器纸及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
EP3125335A4 (en) 2017-09-06
JP6576909B2 (ja) 2019-09-18
US20170005311A1 (en) 2017-01-05
JPWO2015146983A1 (ja) 2017-04-13
WO2015146983A1 (ja) 2015-10-01
CN106133946B (zh) 2019-05-21
ES2704736T3 (es) 2019-03-19
EP3125335A1 (en) 2017-02-01
EP3125335B1 (en) 2018-10-17
US10461294B2 (en) 2019-10-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106133946B (zh) 碱性电池用隔板及使用其的碱性电池
EP1855333B1 (en) Alkaline battery separator and alkaline primery battery
CN103119752B (zh) 碱电池用隔膜以及使用其的碱电池
JP4611426B2 (ja) アルカリ電池用セパレータ、その製造方法及び電池
JP2978785B2 (ja) アルカリ電池用セパレータ紙
JP2001515263A (ja) ガラス繊維セパレータおよびそのようなセパレータを備えた電池
EP2858141A1 (en) Separator for nonaqueous cell and nonaqueous cell
JP5326017B2 (ja) アルカリ電池用セパレータ及びアルカリ一次電池
JP5337599B2 (ja) 電池セパレータ、電池および分割型複合繊維
JP2016170974A (ja) アルカリ電池用セパレータ及びアルカリ電池
JP2000215872A (ja) 電池用セパレ―タおよびこれを用いた電池
JP2984561B2 (ja) 電池セパレータおよびその製造方法
JP2020155372A (ja) アルカリ電池用セパレータ及びアルカリ電池
JPH09316731A (ja) 複合繊維およびそれからなる電池セパレ−タ用不織布
JP3354804B2 (ja) 電池用セパレーター
JP3372346B2 (ja) アルカリ電池セパレータ用不織布及びその製造方法
JPH07122258A (ja) アルカリ電池セパレ−タ用不織布及びその製造方法
JPH10106529A (ja) 電池用セパレータ
JP2003123723A (ja) 電池用積層セパレータ及びその製造方法
JPH1140127A (ja) 電池用セパレータの製造方法
JPH11273654A (ja) 電池用セパレータ

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant