CN110521022A - 电化学元件用分隔件和电化学元件 - Google Patents

电化学元件用分隔件和电化学元件 Download PDF

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Abstract

提供：在维持分隔件的耐短路性、电阻、电解液浸渗性、电解液保持性的均衡性的同时薄层化了的、具有耐热性的电化学元件用分隔件。构成如下电化学元件用分隔件：其为由打浆纤维素系纤维形成的电化学元件用分隔件，连接下述2个中心点的距离的平均值除以该分隔件的厚度而得到的值为0.80～1.35，所述2个中心点为：构成分隔件的纤维素主干纤维的中心点、和最接近于该纤维素主干纤维的其他纤维素主干纤维的中心点。

Description

电化学元件用分隔件和电化学元件
技术领域
本发明涉及电化学元件用分隔件、和使用有该电化学元件用分隔件的电化学元件。
背景技术
作为电化学元件，可以举出铝电解电容器(condenser)、导电性高分子铝固体电解电容器、导电性高分子混合铝电解电容器、电双层电容器(capacitor)、锂离子电容器、锂离子二次电池、锂一次电池等。而且，这些电化学元件在如汽车相关设备、数字设备、风力发电·太阳能发电等可再生能源相关设备、智能电表等通信设备之类的大量领域中被采用，今后也预计扩大持续用途。
例如汽车的情况下，能源再生中使用有锂离子二次电池、电双层电容器，对各种电子控制单元的电力供给中使用有铝电解电容器。进而，近年备受关注的电动汽车、混合动力汽车中使用有作为电源等的锂离子二次电池，能源再生等中使用有电双层电容器，成为电源的电池、混合系统的控制、来自外部交流电源的直流转换的电子控制单元等中使用有铝电解电容器。对于这样的汽车中使用的电化学元件，不良直接关乎生命，因此，要求高的可靠性。即，要求：耐受车体的振动，即使为寒冷地区、高温地区中的长时间的使用也不产生短路不良，另外性能的劣化也少。
电子设备中使用的电路基板中，对所安装的电化学元件的薄型化、小型化的期望较大。另外，对于便携式设备的电源中使用的电化学元件，还要求能以一次充电长时间使用。
因此，出于对芯片、CPU的电力供给、交流电流的平滑化的目的，对安装于基板上的铝电解电容器等电化学元件要求低背(low back)、小型。
另外，对于作为便携式设备的电源使用的大量锂离子二次电池，不仅要求低背、且高容量化使其能长时间使用，还要求即使为重复充放电、性能的劣化也少。
随着如此用途的扩大、所使用的设备的高性能化，对于电化学元件，要求充放电特性、功率特性之类的性能的改善至迄今为止以上、进一步的可靠性、小型化等。
作为电化学元件用分隔件，使用有：纤维素系分隔件；聚烯烃系微多孔膜、合成纤维无纺布上涂覆有无机物的分隔件等。
聚烯烃系微多孔膜分隔件使用有聚丙烯、聚乙烯制的分隔件。
纤维素系分隔件中，使用有天然纤维素纤维、再生纤维素纤维，再生纤维素纤维使用有溶剂纺纤维素纤维。
合成纤维无纺布上涂覆有无机物的分隔件中，提出了如下方案：在无纺布上涂布无机粉末，所述无纺布是通过湿式抄纸法将如聚酯纤维那样的合成纤维进行了片材化的无纺布。
电化学元件中的分隔件的主要作用为：隔离一对电极和保持电解液。为了隔离一对电极，对分隔件要求高的屏蔽性。而且，为了改善屏蔽性，要求分隔件的高密度化。
另外，出于电化学元件的小型化(小径化和/或低背化)、容量改善的目的，还要求使分隔件进一步薄层化。
为了电化学元件用分隔件的薄层化，聚烯烃系微多孔膜分隔件必须越发减薄其膜厚，出于防止由于薄膜化而必然产生的耐热性、耐短路性的降低的目的，提出了涂覆氧化铝等无机粉末的方案。
另一方面，纤维素系分隔件为了薄层化，采用了如下方法：减薄分隔件制造时(抄纸时)的厚度并抄纸，或以基于加压的线压减薄抄纸后的分隔件。
为了改善分隔件的性能，例如公开了专利文献1至专利文献5的技术。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2000-212323号公报
专利文献2：日本特开2011-171290号公报
专利文献3：日本特开2017-69229号公报
专利文献4：国际专利公开第2012/008559号
专利文献5：日本特开2011-82148号公报
发明内容
发明要解决的问题
专利文献1中，提出了聚烯烃系微多孔膜分隔件。聚烯烃系微多孔膜以拉伸薄膜等的方法而制作，因此，与通过堆积纤维而形成的无纺布相比，容易薄膜化。然而，在聚丙烯、聚乙烯之类的聚烯烃系树脂所具有的熔点以上的温度环境下发生收缩，微细孔闭孔，妨碍电解质在电化学元件内部的移动。另外，与通过堆积纤维而形成的无纺布不同，微多孔膜所具有的孔大多为从一个面贯通至另一个面的孔。因此，如果减薄分隔件的厚度，则耐短路性降低。而且，这样的微多孔膜中使用的聚烯烃系树脂缺乏原材料本身与电解液的亲和性，因此，电解液的浸渗性低，电解液的保持性也低。
如专利文献2那样，为了改善聚烯烃系微多孔膜的热收缩、耐短路性，还提出了一种分隔件，其是在膜表面涂布无机粉末、耐热性树脂微粒而得到的。然而，无法改善电解液对作为基材的聚烯烃系微多孔膜的浸渗性、电解液保持性。进而，在基材上涂布无机粉末等之类的制法上，薄层化变困难。
专利文献3中，提出了一种由经打浆的溶剂纺纤维素纤维形成的分隔件。纤维素纤维的耐热性、与电解液的亲和性高，是最适于作为电化学元件用分隔件的构成材料的原材料。为了使纤维素纤维系的分隔件薄层化，使作为原料的纤维素纤维微细化，抄纸时减薄厚度并抄纸的情况下，构成分隔件的纤维能采用的填充率的上限受到限制，难以自由控制分隔件的密度。将纤维打浆而产生原纤维，从而提高表观填充率形成高密度的情况下，电阻会变高。另一方面，如果成为低密度，则耐短路性差。此处，也如专利文献2的实施例4等所公开那样，不仅基于纤维素纤维的打浆，还有如下方法：通过对纤维素系分隔件进行厚度调节加工(压延加工)从而减薄厚度，但该方法中，即使耐短路性改善，电阻也变大，或电解液的浸渗性、保持性能变差。
专利文献4中，提出了由纤维素纤维和合成纤维形成的分隔件。公开了如下技术：通过使用该分隔件，从而抑制锂离子二次电池的放电特性的波动，使循环特性优异。
然而，合成纤维与纤维素纤维相比，与电解液的亲和性低，因此，与专利文献2等中公开的纤维素系分隔件相比，电解液的浸渗性、保持性能差。
另外，供于抄纸的合成纤维的纤维直径大至某种程度，因此，使纤维堆积而制作的无纺布中，薄层化变困难。假定抄纸后想要通过加热、压缩使分隔件薄层化时，合成纤维彼此压接，该压接部位成为薄膜状，因此，分隔件的电阻增大。
专利文献5中，提出了一种分隔件，其通过在由聚酯系纤维形成的无纺布上涂布无机粉末而形成无机层。出于与专利文献4的分隔件相同的理由，这样的无纺布难以薄层化。此处，即使以无机层(涂布层)担保耐短路性，减薄(减少纤维的堆积量)无纺布层(基材层)至极限，基材层也与涂布层的厚度相加，因此，难以薄层化。另外，涂布有无机层的分隔件还有如下担心：由于分隔件表面被摩擦而无机微粒脱落。
如上述，为了使电解化学元件小型化，难以提供：在维持电化学元件用分隔件的耐短路性、电阻、电解液浸渗性、电解液保持性的均衡性的同时具有耐热性的薄的分隔件。
用于解决问题的方案
本发明是鉴于上述问题而作出的，提供：在维持分隔件的耐短路性、电阻、电解液浸渗性、电解液保持性的均衡性的同时薄层化了的具有耐热性的电化学元件用分隔件。另外，提供：通过使用该电化学元件用分隔件从而小径化、低背化了的电化学元件。
本发明具体而言具备以下的构成。
即，本发明的电化学元件用分隔件的特征在于，其为由打浆纤维素系纤维形成的电化学元件用分隔件，连接下述2个中心点的距离的平均值除以该分隔件的厚度而得到的值为0.80～1.35，所述2个中心点为：构成分隔件的纤维素主干纤维的中心点、和最接近于该纤维素主干纤维的其他纤维素主干纤维的中心点。
进而其特征在于，优选上述由纤维素系纤维形成的分隔件的原纤维化率为7.0～15.0％。
而且其特征在于，优选上述纤维素系纤维为溶剂纺纤维素纤维。
本发明的电化学元件为使用有上述本发明的电化学元件用分隔件的构成。
另外，本发明的电化学元件可以选自铝电解电容器、电双层电容器、锂离子电容器、锂离子二次电池、钠离子二次电池、钠硫二次电池、镁离子二次电池、镁硫二次电池。
发明的效果
根据上述本发明，可以在不有损分隔件的电阻、电解液浸渗性、电解液保持性的情况下改善耐短路性，也能实现薄层化。
另外，通过使用本发明的分隔件，从而还可以有利于电化学元件的小型化。
附图说明
图1为对纤维素主干纤维的中心点间的距离的测定方法进行说明的图。
具体实施方式
本发明的电化学元件用分隔件优选由纤维素系纤维形成的分隔件。纤维素系纤维中，从分隔件的低电阻化的观点出发，更优选溶剂纺纤维素纤维。如果为纤维素系纤维，则能打浆纤维等形成期望的纤维直径、控制为期望的原纤维发生率。
将合成纤维而不是纤维素系纤维用于分隔件的情况下，分隔件的薄层化困难，为了薄层化而进行厚度调节加工的情况下，纤维本身被压缩，纤维彼此熔接，有电阻增大的可能性。另外，合成纤维的与电解液的亲和性低，因此，有电解液浸渗性、保持性差的倾向。
对于本发明的电化学元件用分隔件，连接下述2个中心点的距离的平均值除以分隔件的厚度而得到的值为0.80～1.35的范围、更优选0.85～1.25的范围，所述2个中心点为：构成分隔件的纤维素主干纤维的中心点、和最接近于该纤维素主干纤维的其他纤维素主干纤维的中心点。
纤维素主干纤维的中心点的距离的平均值除以分隔件的厚度而得到的值如果低于0.80，则主干纤维彼此成为压接，电阻变大，或电解液的浸渗性变差。
另一方面，纤维素主干纤维的中心点的距离的平均值除以分隔件的厚度而得到的值如果超过1.35，则主干纤维彼此变得分离，耐短路性差，或电解液的保持性发生经时劣化。
需要说明的是，此处所谓主干纤维是指，经打浆的纤维素纤维中、非原纤维的纤维，为纤维直径1μm以上的纤维。另外，原纤维是指，经打浆的纤维素纤维中、纤维直径低于1μm的纤维。
上述本发明的电化学元件用分隔件的构成例如可以如下制造：将纤维素系纤维打浆而制作片材后，通过软压延进行厚度调节，从而可以制造。
对于软压延(利用树脂辊与金属辊的组合的加压压缩)，进行加压压缩时，树脂辊极少发生变形，成为面压缩。由于为面处的压缩，因此，存在于加压面的纤维可以相对自由地移动，主干纤维也可以稍向厚度方向以外移动。另外，通过面压缩而有纤维本身的自由度，因此，对构成分隔件的纤维本身的变形、加压劣化少。
另一方面，对于以往所采用的硬压延(利用金属辊彼此的加压压缩)，金属辊不发生变形，因此，成为线压缩，构成分隔件的纤维仅有厚度方向的自由度，对构成分隔件的纤维本身的变形、加压劣化大。
分隔件的原纤维化率低于7.0％时，即使通过加压压缩引起主干纤维的移动，耐短路性也差，而且有电解液的保持性也变差的倾向。
另一方面，原纤维化率如果超过15.0％，则不易引起主干纤维的移动，有主干纤维彼此压接，电阻增大的情况，电解液的浸渗性、保持性降低的情况。
由此，分隔件的原纤维化率优选7.0～15.0％的范围。
进而，分隔件的片材的平滑度优选400～2500秒的范围、更优选2000秒以下。
片材的平滑度如果低于400秒，则片材表面的耐刺穿性变低，耐短路性变低。
另一方面，片材的平滑度如果超过2500秒，则分隔件表面如薄膜那样弹开液体的倾向变高，电解液浸渗性变差。
需要说明的是，连接纤维素系纤维的主干纤维的中心点彼此的距离的波动(标准偏差)优选12.0以下。
连接主干纤维的中心点彼此的距离的波动如果超过12.0，则表示主干纤维彼此的距离接近的部位、远离的部位不均匀存在，分隔件的耐短路性、电解液浸渗性、电解液保持性差的部位变得局部存在。
对本发明的分隔件的密度没有限定，为任意密度均可以使用。密度只要为0.45～1.00g/cm3左右，就不妨碍本发明的效果。考虑耐短路性、电阻，认为实质上0.50～0.85g/cm3左右的范围良好。
只要具有作为分隔件的功能、且本发明的平均中心点间距离除以厚度而得到的值满足上述范围，就也对分隔件的厚度没有特别限定，从电化学元件的小型化的观点出发，优选较薄。考虑耐短路性、电阻，认为实质上5～35μm左右的范围良好。
以下，对本发明的电化学元件用分隔件、和具备该电化学元件用分隔件的电化学元件的具体的各种实施例、比较例等详细进行说明。
需要说明的是，本实施的实施例中，通过抄纸法形成全部分隔件，但只要连接下述2个中心点的平均距离除以该分隔件的厚度而得到的值为0.80～1.35的范围即可，所述2个中心点为：构成分隔件的纤维素主干纤维的中心点、和最接近于该纤维素主干纤维的其他纤维素主干纤维的中心点，分隔件的形成方法不限定于抄纸法。例如，通过浇铸等将纤维分散液片材化的方法也没有问题。
〔分隔件和电化学元件的评价方法〕
分隔件和电化学元件的具体的特性的评价以以下的条件和方法进行。
〔厚度〕
利用使用“JIS C 2300-2‘电气用纤维素纸-第2部：试验方法’5.1厚度”中规定的、“5.1.1测定器和测定方法使用a外侧测微器的情况”的测微器，折叠成“5.1.3折叠纸并测量厚度的情况”的10张的方法，测定分隔件的厚度。
〔密度〕
利用“JIS C 2300-2‘电气用纤维素纸-第2部：试验方法’7.0A密度”的B法中规定的方法，测定绝干状态的分隔件的密度。
〔平均中心点间距离、中心点间距离的标准偏差〕
将分隔件沿宽度方向(CD方向)切断，用扫描型电子显微镜以倍率1500倍拍摄分隔件的截面。接着，测定纤维素主干纤维的中心、和最接近于该纤维素主干纤维的其他纤维素主干纤维的中心的距离。对于其，测定纤维素主干纤维200条量，将平均值作为平均中心点间距离。
之后，求出测定到的中心点间距离的标准偏差。
此处，用图1对纤维素主干纤维的中心点间的距离的测定方法进行说明。
如图1所示那样，分隔件10的内部包含大量的纤维素主干纤维11和原纤维12。图1中，对各纤维素主干纤维11分别标注1至7的编号。
在图1的1的纤维素主干纤维的周围存在有2至5的纤维素主干纤维。其中，测定距离最近的2的纤维素主干纤维的中心点、与1的纤维素主干纤维的中心点的距离。对于全部纤维素主干纤维(图1中为1至7的纤维素主干纤维)进行该测定。对纤维素主干纤维200条量重复同样的测定，将全部测定值的平均值作为平均中心点间距离。
需要说明的是，通过加压压缩等而变形的纤维素主干纤维的中心设为重心。
〔分隔件的原纤维化率〕
使用“JIS P 8226-2‘纸浆-基于光学的自动分析法的纤维长测定方法-第2部：非变更法(ISO16065-2)’”中规定的测定器，使分隔件片材解离并分散，测定所得纤维。
具体而言，采用使用“Kajaani Fiber Lab.4”测定的“Fibrillation”的值。
需要说明的是，“Fibrillation”是指，测定分散于水的纤维的面积，接着，测定原纤维的面积。用该原纤维的面积除以纤维的面积表示的数值(％)。
〔分隔件的表面平滑度〕
依据“JIS P 8119‘纸和板纸-基于Bekk平滑度试验机的平滑度试验方法’”，测定分隔件的表面平滑度。
〔电化学元件〕
使分隔件夹设于两电极材料之间并卷绕，从而制作元件卷。
各电化学元件通过将该元件卷和电解液封入至壳体而得到。具体而言，以以下的方法制作铝电解电容器、电双层电容器、锂离子二次电池的各电化学元件。
〔铝电解电容器的制作方法〕
使分隔件夹设并卷绕进行了蚀刻处理和氧化覆膜形成处理的阳极铝箔和阴极铝箔，得到电容器元件卷。使电解液浸渗于该元件卷，并放入壳体后封口，制作直径10mm、高度20mm、额定电压63V、额定容量120μF的铝电解电容器。
〔电双层电容器的制作方法〕
将活性炭电极和分隔件卷绕，得到电双层电容器元件卷。将该元件卷收纳于有底圆筒状的铝壳体内，注入在碳酸亚丙酯溶剂中溶解有作为电解质的四乙基四氟硼酸铵的电解液并进行真空浸渗后，用封口橡胶密封。如此，制作额定电压2.5V、容量300F、直径35mm、高度60mm的电双层电容器。
〔锂离子二次电池的制作方法〕
使用锂离子二次电池用的钴酸锂电极作为正极材料，使用石墨电极作为负极材料，将其与分隔件一并卷绕，得到锂离子二次电池元件卷。将该元件卷收纳于有底圆筒状的壳体内，注入在碳酸亚乙酯与碳酸二乙酯的混合溶剂中溶解有作为电解质的六氟化磷酸锂的电解液，用加压机封口。如此，制作额定电压3.7V、额定容量3000mAh、直径18mm、高度65mm的锂离子二次电池。
对于制作好的各电化学元件，通过以下的方法，测定特性。需要说明的是，对于各例，制作1000个各电化学元件，用于以下的特性评价。
〔浸渗性〕
用制作好的元件卷，通过以下的方法测定浸渗速度。
使电解液浸渗于各元件卷时，测定从注入电解液、或使元件浸渍于电解液时至达到额定静电容量、或额定放电容量的80％为止的时间，作为浸渗性的评价。
该测定如下：制作元件卷时，对于各元件卷进行20次，将其平均值作为浸渗时间。需要说明的是，浸渗时在不进行减压等的情况下进行测定。
铝电解电容器中，将浸渗时间为4分钟以内的情况记作“○”、超过4分钟且为6分钟以内的情况记作“△”、超过6分钟的情况记作“×”。
另外，电双层电容器和锂离子二次电池中，将浸渗时间为10分钟以内的情况记作“○”、超过10分钟且为15分钟以内的情况记作“△”、超过15分钟的情况记作“×”。
〔短路不良率〕
电化学元件的短路不良率如下：将充电电压升高不到额定电压的情况作为短路不良，这些成为短路不良的电化学元件的个数除以供于静电容量测定的电化学元件数，取百分率作为短路不良率。
〔阻抗〕
铝电解电容器的阻抗如下：使用LCR表，以20℃、在1kHz的频率下测定。
〔内阻〕
电双层电容器的内阻通过“JIS C 5160-1‘电子设备用固定电双层电容器-第1部：一般规范’”中规定的、“4.6内阻”的交流(a.c.)电阻法而测定。
另外，锂离子二次电池的内阻依据“JIS C 8715-1‘产业用锂二次电池的单电池和电池系统-第一部：性能要求事项’”中规定的、“8.6.3交流内阻”而测定。
〔加热所产生的容量变化率〕
铝电解电容器的加热所产生的容量变化率通过以下的方法求出。
通过“JIS C5101-1‘电子设备用固定电容器-第1部：一般规范’”中规定的、“4.7静电容量”的方法，测定初始的静电容量。
接着，将铝电解电容器在160℃环境下静置(加热处理)250小时后，用上述方法测定加热处理后的静电容量。然后，用加热处理前后的静电容量，根据以下的式1，算出加热所产生的容量变化率。
式1： C＝{1-(C1-C2)/C1}×100
C：加热所产生的容量变化率(％)
C1：初始的容量(F或mA)
C2：加热后的容量(F或mA)
电双层电容器的加热所产生的容量变化率通过以下的方法求出。
通过“JIS C 5160-1‘电子设备用固定电双层电容器’”中规定的、“4.5静电容量”的恒定电流放电法，测定初始的静电容量。
接着，将电双层电容器在150℃环境下静置(加热处理)1小时后，用上述方法测定加热处理后的静电容量。然后，用加热处理前后的静电容量，根据式1算出加热所产生的容量变化率。
锂离子二次电池的加热所产生的容量变化率通过以下的方法求出。
依据“JIS C 8715-1‘产业用锂二次电池的单电池和电池系统-第一部：性能要求事项’”中规定的、“8.4.1放电性能试验”，测定初始的放电容量。
接着，将锂离子二次电池在150℃环境下静置(加热处理)1小时后，用上述方法测定加热处理后的放电容量。然后，用加热处理前后的放电容量，根据式1算出加热所产生的容量变化率。
以下，对本发明的具体的实施例、比较例和现有例进行说明。
需要说明的是，各实施例的分隔件如下：使用溶剂纺纤维素纤维作为纤维素系纤维，利用基于抄纸机的抄纸法得到分隔件。
(实施例1)
将作为纤维素系纤维的溶剂纺人造丝纤维打浆，并进行长网抄纸，从而得到片材。通过软压延对该片材进行厚度调节，得到厚度10.0μm、密度0.75g/cm3的分隔件。
该分隔件的平均中心点间距离为12.8μm、中心点间距离的标准偏差为7.1。另外，该分隔件的平均中心点间距离除以厚度而得到的值为1.28、原纤维化率为8.3％、Bekk平滑度为1984.2秒。
(实施例2)
将作为纤维素系纤维的溶剂纺人造丝纤维打浆，并进行长网抄纸，从而得到片材。通过软压延对该片材进行厚度调节，得到厚度20.0μm、密度0.75g/cm3的分隔件。
该分隔件的平均中心点间距离为16.6μm、中心点间距离的标准偏差为8.7。另外，该分隔件的平均中心点间距离除以厚度而得到的值为0.83、原纤维化率为7.2％、Bekk平滑度为1031.2秒。
(实施例3)
将作为纤维素系纤维的溶剂纺人造丝纤维打浆，并进行圆网抄纸，从而得到片材。通过软压延对该片材进行厚度调节，得到厚度20.0μm、密度0.60g/cm3的分隔件。
该分隔件的平均中心点间距离为24.2μm、中心点间距离的标准偏差为11.8。另外，该分隔件的平均中心点间距离除以厚度而得到的值为1.21、原纤维化率为14.8％、Bekk平滑度为596.1秒。
(实施例4)
将作为纤维素系纤维的溶剂纺人造丝纤维打浆，并进行长网抄纸，从而得到片材。通过软压延对该片材进行厚度调节，得到厚度20.0μm、密度0.55g/cm3的分隔件。
该分隔件的平均中心点间距离为17.2μm、中心点间距离的标准偏差为6.8。另外，该分隔件的平均中心点间距离除以厚度而得到的值为0.86、原纤维化率为10.6％、Bekk平滑度为445.1秒。
(参考例1)
将作为纤维素系纤维的溶剂纺人造丝纤维打浆，并进行长网抄纸，从而得到片材。通过软压延对该片材进行厚度调节，得到厚度8.0μm、密度0.75g/cm3的分隔件。
该分隔件的平均中心点间距离为10.2μm、中心点间距离的标准偏差为6.1。另外，该分隔件的平均中心点间距离除以厚度而得到的值为1.28、原纤维化率为11.5％、Bekk平滑度为2449.7秒。
(参考例2)
将作为纤维素系纤维的溶剂纺人造丝纤维打浆，并进行长网抄纸，从而得到片材。通过软压延对该片材进行厚度调节，得到厚度25.0μm、密度0.55g/cm3的分隔件。
该分隔件的平均中心点间距离为26.5μm、中心点间距离的标准偏差为11.9。另外，该分隔件的平均中心点间距离除以厚度而得到的值为1.06、原纤维化率为9.6％、Bekk平滑度为380.9秒。
(比较例1)
将作为纤维素系纤维的溶剂纺人造丝纤维打浆，并进行长网抄纸，从而得到片材。通过软压延对该片材进行厚度调节，得到厚度10.0μm、密度1.05g/cm3的分隔件。
该分隔件的平均中心点间距离为7.5μm、中心点间距离的标准偏差为5.5。另外，该分隔件的平均中心点间距离除以厚度而得到的值为0.75、原纤维化率为12.6％、Bekk平滑度为1833.9秒。
(比较例2)
将作为纤维素系纤维的溶剂纺人造丝纤维打浆，并进行长网抄纸，从而得到片材。通过软压延对该片材进行厚度调节，得到厚度30.0μm、密度0.48g/cm3的分隔件。
该分隔件的平均中心点间距离为41.7μm、中心点间距离的标准偏差为26.3。另外，该分隔件的平均中心点间距离除以厚度而得到的值为1.39、原纤维化率为13.2％、Bekk平滑度为421.1秒。
(比较例3)
将作为纤维素系纤维的溶剂纺人造丝纤维打浆，并进行长网抄纸，从而得到片材。通过软压延对该片材进行厚度调节，得到厚度15.0μm、密度0.85g/cm3的分隔件。
该分隔件的平均中心点间距离为16.6μm、中心点间距离的标准偏差为12.9。另外，该分隔件的平均中心点间距离除以厚度而得到的值为1.11、原纤维化率为15.7％、Bekk平滑度为1789.5秒。
(比较例4)
将作为纤维素系纤维的溶剂纺人造丝纤维打浆，并进行长网抄纸，从而得到片材。通过软压延对该片材进行厚度调节，得到厚度25.0μm、密度0.60g/cm3的分隔件。
该分隔件的平均中心点间距离为22.5μm、中心点间距离的标准偏差为13.0。另外，该分隔件的平均中心点间距离除以厚度而得到的值为0.90、原纤维化率为6.5％、Bekk平滑度为558.0秒。
(现有例1)
将作为纤维素系纤维的溶剂纺人造丝纤维高度打浆，并进行长网抄纸，从而得到厚度20.0μm、密度0.55g/cm3的分隔件。
该分隔件的平均中心点间距离为18.3μm、中心点间距离的标准偏差为13.1。另外，该分隔件的平均中心点间距离除以厚度而得到的值为0.92、原纤维化率为15.3％、Bekk平滑度为321.1秒。
需要说明的是，该分隔件仅由抄纸形成，未进行厚度调节处理。
(现有例2)
将作为纤维素系纤维的溶剂纺人造丝纤维打浆，并进行长网抄纸，从而得到片材。通过硬压延对该片材进行厚度调节，得到厚度10.0μm、密度1.05g/cm3的分隔件。
该分隔件的平均中心点间距离为5.5μm、中心点间距离的标准偏差为4.3。另外，该分隔件的平均中心点间距离除以厚度而得到的值为0.55、原纤维化率为8.0％。
该分隔件如下：构成分隔件的纤维彼此以薄膜状粘结，发生了部分薄膜化。该薄膜化了的部位稍收缩，在片材中产生微细的褶皱，因此，无法准确地测定Bekk平滑度。
(现有例3)
将厚度25.0μm、单位面积质量16g/m2的聚乙烯制微多孔膜作为分隔件。
该分隔件不是由纤维形成的分隔件，因此，无法测定平均中心点间距离、用中心点间距离算出的值、和原纤维化率。需要说明的是，Bekk平滑度为6530.9秒。
(现有例4)
将70质量％的作为纤维素系纤维的溶剂纺人造丝纤维打浆，与30质量％的、纤维直径3μm、长度2mm的聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维混合，并进行长网抄纸，从而得到片材。通过软压延对该片材进行厚度调节，得到厚度25.0μm、密度0.60g/cm3的分隔件。
该分隔件的平均中心点间距离为18.0μm、中心点间距离的标准偏差为12.1。另外，该分隔件的平均中心点间距离除以厚度而得到的值为0.72、原纤维化率为8.2％、Bekk平滑度为615.0秒。
(现有例5)
将实施例4的分隔件作为基材，将氧化铝粉末涂布在基材两面并干燥，从而得到厚度25.0μm、密度0.82g/cm3的分隔件。需要说明的是，为了使氧化铝粉末保持于基材，使用有聚偏二氟乙烯粘结剂。
对于实施例4的分隔件，为设有无机层的分隔件，因此，无法测定平均中心点间距离、用中心点间距离算出的值、和原纤维化率。表1中，沿用实施例4的值。另外，测定中无机粉末缓慢脱落，Bekk平滑度无法进行准确的测定。
(现有例6)
将现有例3的分隔件作为基材，将氧化铝粉末涂布在基材两面并干燥，从而得到厚度30.0μm、密度0.85g/cm3的分隔件。需要说明的是，为了使氧化铝粉末保持于基材，使用有聚偏二氟乙烯粘结剂。
对于现有例3的分隔件，为设有无机层的分隔件，因此，无法测定平均中心点间距离、用中心点间距离算出的值、和原纤维化率。另外，测定中无机粉末缓慢脱落，Bekk平滑度无法进行准确的测定。
将各实施例、比较例、现有例的分隔件的评价结果示于表1。
另外，将使用各例的分隔件制作的电化学元件的评价结果示于表2。
[表1]
[表2]
如表2所知，各实施例的电化学元件中，未发生短路不良。另外，与现有例的电化学元件相比，也可以降低阻抗、内阻。而且，浸渗性全部为“○”，进而，各实施例的铝电解电容器和电双层电容器的静电容量的维持率(100％-变化率)也为80％以上，锂离子二次电池的放电容量的维持率(100％-变化率)也为70％以上，是良好的。
对于比较例1的分隔件，平均中心点间距离除以厚度而得到的值为0.75。而且，使用比较例1的分隔件的各电化学元件的阻抗、内阻低于纤维彼此部分以薄膜状粘结而一体化了的、现有例2的电化学元件，但与各现有例为等同的水平。另外，比较例1的电化学元件的浸渗性为“×”。认为这是由于，比较例1的分隔件的平均中心点间距离除以厚度而得到的值低于0.80，纤维素主干纤维彼此压接，结果分隔件电阻增大，另外，电解液的浸渗性也降低。
对于比较例2的分隔件，平均中心点间距离除以厚度而得到的值为1.39。而且，使用比较例2的分隔件的各电化学元件中，发生了短路不良。另外，比较例2的铝电解电容器和电双层电容器的加热后的容量变化率超过20％，锂离子二次电池的加热后的容量变化率超过30％。认为这是由于，比较例2的分隔件的平均中心点间距离除以厚度而得到的值超过1.35，主干纤维彼此分离，因此，耐短路性降低。另外，容量变化率大的理由认为原因在于，分隔件的电解液保持性降低和通过加热处理而电解液蒸散。
由各实施例与比较例1和比较例2的比较可知，分隔件的平均中心点间距离除以厚度而得到的值优选0.80～1.35的范围。
另外，对实施例1与实施例3进行比较时，实施例1的铝电解电容器、和电双层电容器的加热后的容量变化率为10％以上，锂离子二次电池的加热后的容量变化率为20％以上，实施例3的铝电解电容器、和电双层电容器的静电容量维持率为10％以下，锂离子二次电池的放电容量维持率为20％以下。而且，对实施例2与实施例4进行比较时，实施例2的阻抗、内阻低10％以上。
由这些结果可知，分隔件的平均中心点间距离除以厚度而得到的值更优选0.85～1.25的范围。
对于比较例3的分隔件，原纤维化率为15.7％。而且，使用比较例3的分隔件的各电化学元件与原纤维化率为接近于15.3％的值的、现有例1的电化学元件相比，阻抗、内阻高。另外，比较例3的电化学元件的浸渗性为“×”。而且，比较例3的铝电解电容器和电双层电容器的加热后的容量变化率为20％以上，锂离子二次电池的放电容量维持率高至30％以上。认为其原因在于，比较例3的分隔件的原纤维化率超过15％，因此，不易引起主干纤维的移动，中心点间距离的标准偏差也变大，结果主干纤维彼此压接而分隔件电阻增大，电解液的浸渗性、保持性也降低。比较例3的锂离子二次电池中，发生了短路不良，认为其原因在于，中心点间距离的标准偏差变大，结果分隔件的均质性稍降低。
对于比较例4的分隔件，原纤维化率为6.5％。另外，中心点间距离的标准偏差也大至13.0。而且，使用比较例4的分隔件的各电化学元件中，发生了短路不良。另外，比较例4的铝电解电容器的静电容量维持率、和电双层电容器的加热后的容量变化率高至20％以上，锂离子二次电池的加热后的容量变化率高至30％以上。认为这是由于，比较例4的分隔件的原纤维化率低于7％，即使引起主干纤维的移动，中心点间距离的波动也大，结果无法改善耐短路性，且电解液的保持性也降低。
由各实施例与比较例3和比较例4的比较可知，分隔件的原纤维化率优选7.0～15.0％的范围。另外可知，中心点间距离的标准偏差优选12.0以下。
对于参考例1的分隔件，Bekk平滑度为2449.7秒。而且，使用参考例1的分隔件的各电化学元件中，未发生短路不良。各电化学元件的阻抗、内阻与实施例相比稍大，但可以比现有例的水平降低。各电化学元件的加热后的容量变化率与各实施例相比也高，为没有问题的水平。
另一方面，现有例3的分隔件的Bekk平滑度非常高至6530.9秒，使用该分隔件的电化学元件的阻抗、内阻也大。
由参考例1与各实施例、现有例的比较可知，Bekk平滑度优选2500秒以下、更优选2000秒以下。
对于参考例2的分隔件，Bekk平滑度为380.9秒。使用该分隔件的铝电解电容器和电双层电容器中，未发生短路不良，另外，阻抗和内阻与实施例也为等同水平，是良好的。然而，使用该分隔件的锂离子二次电池中，虽然很轻微但发生了短路不良。
由参考例2与各实施例的比较可知，Bekk平滑度如果为400秒以上，则可以进一步改善分隔件的耐短路性。
对于现有例1的分隔件，未实施厚度调节加工，但为了提高致密性，使纤维高度微细化，分隔件的原纤维化率为15.3％。而且，构成该分隔件的主干纤维未移动。
由现有例1与各实施例的比较可知，通过使用本发明的分隔件，从而可以实现电化学元件的短路不良率降低、低电阻化、浸渗性改善、容量变化率的降低。
对于现有例2的分隔件，平均中心间距离除以厚度而得到的值为0.55。这是由于，构成分隔件的纤维彼此通过过度的压缩而部分以薄膜状粘结并一体化了，现有例2的电化学元件的阻抗、内阻与各实施例、比较例1的电化学元件相比也高。另外，现有例2的电化学元件的浸渗性为“×”。
现有例3和现有例6的分隔件为聚乙烯制微多孔膜。对于现有例6的分隔件，对现有例3的分隔件实施了无机涂覆而提高耐热性，但现有例3、现有例6在加热后的容量变化率的试验后，均不作为电化学元件发挥功能。另一方面，各实施例的电化学元件中可见加热处理所产生的少量的容量减少，但没有问题地工作。
由此可知，通过使用由纤维素系纤维形成的本发明的分隔件，从而可以改善电化学元件的耐热性。
另外，现有例4的分隔件含有合成纤维。由现有例4与各实施例的比较可知，通过使用由纤维素系纤维形成的本发明的分隔件，从而改善电解液的浸渗性，另外，提高电解液的保持性，从而也可以降低电化学元件的容量变化率。
对于现有例5和现有例6的涂布有无机粉末的分隔件，Bekk平滑度的测定中无机粉末缓慢脱落，因此，无法准确地测定。
由此，这样的分隔件作为分隔件用于电化学元件时，也有无机粉末脱落的担心。
另外，各实施例的分隔件为大量现有例的分隔件以下的厚度，虽然薄，但是未发生短路不良。
由此，通过使用本发明的分隔件，从而也可以有利于分隔件的薄层化、进而电化学元件的小型化。
如以上说明，通过使用本发明的分隔件，从而可以在不有损分隔件的电阻、电解液浸渗性、电解液保持性的情况下改善耐短路性，也能实现薄层化。
以上，对铝电解电容器、电双层电容器、锂离子二次电池使用本实施方式的分隔件的例子进行了说明。
本发明的电化学元件中，对于电极材料和电解液材料、其他构件等，无需特别限定，可以使用各种材料。
另外，本发明的电化学元件用分隔件也可以用于本实施方式例中说明的以外的电化学元件、例如锂离子电容器、锂一次电池、钠离子二次电池、钠硫二次电池、镁离子二次电池、镁硫二次电池之类的电化学元件。
附图标记说明
10分隔件、11纤维素主干纤维、12原纤维

Claims (5)

1.一种电化学元件用分隔件，其特征在于，其为由打浆纤维素系纤维形成的电化学元件用分隔件，
连接下述2个中心点的距离的平均值除以该分隔件的厚度而得到的值为0.80～1.35，
所述2个中心点为：
构成分隔件的纤维素主干纤维的中心点、和
最接近于该纤维素主干纤维的其他纤维素主干纤维的中心点。
2.根据权利要求1所述的电化学元件用分隔件，其特征在于，由所述纤维素系纤维形成的分隔件的原纤维化率为7.0～15.0％。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的电化学元件用分隔件，其特征在于，所述纤维素系纤维为溶剂纺纤维素纤维。
4.一种电化学元件，其特征在于，使用有权利要求1至权利要求3中任一项所述的电化学元件用分隔件。
5.根据权利要求4所述的电化学元件，其特征在于，其为选自铝电解电容器、电双层电容器、锂离子电容器、锂离子二次电池、钠离子二次电池、钠硫二次电池、镁离子二次电池、镁硫二次电池中的一种。
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