DE60011171T2

DE60011171T2 - Alkalische Speicherbatterie mit zwei Separatoren

Info

Publication number: DE60011171T2
Application number: DE60011171T
Authority: DE
Inventors: Teruhito Nagae; Kenji Sumoto City Arisawa; Etsuya Tsuna-Gun Fujisaka; Masao Itano-gun Takee; Takeo Tokushima-city Hamamatsu; Taishi Matsushige-Cho Maeda; Satoru Itano-gun Kometani
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: FDK Corp
Priority date: 1999-03-19
Filing date: 2000-03-17
Publication date: 2005-07-07
Anticipated expiration: 2020-03-18
Also published as: JP2000340202A; HU224006B1; KR20000076901A; EP1039566A2; EP1039566A3; TW488096B; JP3768041B2; US6468687B1; HUP0001179A3; CN1267921A; EP1039566B1; HUP0001179A2; KR100634227B1; HU0001179D0; DE60011171D1; HK1031476A1; CN1176503C

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Alkalibatterie wie z.B. eine Nickel-Cadmium-Batterie, eine Nickel-Metallhydrid-Batterie oder dergleichen. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung eine Alkalibatterie, die eine Gruppe von Elektroden umfasst, in der positive und negative Elektrodenplatten mit dazwischen angeordneten Separatoren spiralförmig gewickelt sind.
Im Allgemeinen sind bei einer Alkalibatterie, wie z.B. einer Nickel-Cadmium-Batterie, einer Nickel-Metallhydrid-Batterie oder dergleichen, positive und negative Elektrodenplatten mit jeweils dazwischen angeordneten Separatoren spiralförmig gewickelt, um eine Gruppe von Elektroden bereitzustellen, und ein Satz von Stromkollektoren ist mit den gegenüberliegenden Enden der Gruppe von Elektroden verbunden, um eine zylindrische Elektrodenanordnung bereitzustellen. Die Elektrodenanordnung ist in einem zylindrischen Metallzellengehäuse angeordnet und eine Anschlussplatte, die sich von dem Stromkollektor für die positive Elektrode erstreckt, ist an einen Boden eines Verschlusselements geschweißt. Danach wird in das Zellengehäuse eine Elektrolytmenge eingebracht und das Verschlusselement wird mittels einer Isolierdichtung in einer flüssigkeitsdichten Weise mit einer Öffnung des Zellengehäuses gekoppelt.
In dem Verfahren zur Herstellung z.B. einer Nickel-Cadmium-Batterie wird eine positive Nickel-Elektrodenplatte durch Einbringen einer Menge eines aktiven Nickelmaterials in eine Nickel-Sintersubstratplatte mit einem chemischen Permeationsverfahren erzeugt, und eine negative Cadmium-Elektrodenplatte wird durch Einbringen einer Menge eines aktiven Cadmiummaterials in eine Nickel-Sintersubstratplatte mit einem chemischen Permeationsverfahren erzeugt. Danach werden die positive Nickel-Elektrodenplatte und die negative Cadmium-Elektrodenplatte mit dazwischen angeordneten Separatoren spiralförmig gewickelt, um eine Gruppe von Spiralelektroden bereitzustellen.
In den letzten Jahren ergab sich ein Bedarf für eine höhere Kapazität und eine höhere Ausgangsleistung in einer Alkalibatterie dieser Art. Um diesen Bedarf zu decken, ist es erforderlich, die aktiven Materialien mit einer höheren Dichte in die Substratplatten einzubringen, und es ist auch erforderlich, den Separator so dünn wie möglich auszubilden. In einer Batterie, die Elektrodenplatten umfasst, in welche die aktiven Materialien mit einer höheren Dichte eingebracht worden sind, und bei der ein Separator so dünn wie möglich ausgebildet worden ist, besteht jedoch das Problem, dass häufiger ein Kurzschluss auftritt. Zur Ermittlung der Ursache für einen derartigen Kurzschluss wurde eine Batterie, bei der ein Kurzschluss aufgetreten ist, zerlegt. Als Ergebnis wurde gefunden, dass an der Außenseite der positiven Elektrodenplatte der Spiralelektrodenanordnung Risse und Grate in der positiven Elektrodenplatte und ein Mangel oder eine Beschädigung des aktiven Materials verursacht worden sind, was zu einem häufigen Auftreten eines Kurzschlusses aufgrund von Fragmenten oder eines Pulvers führte, die den Separator durchdrungen haben. Andererseits wurde bestätigt, dass ein durch Risse und Grate der positiven Elektrodenplatte und einen Mangel oder eine Beschädigung des aktiven Materials an der Innenseite der positiven Elektrodenplatte der Spiralelektrodenanordnung verursachter Kurzschluss überhaupt nicht aufgetreten war. Diesbezüglich wird angenommen, dass die positive Elektrodenplatte aufgrund des darin zur Erhöhung der Kapazität und der Ausgangsleistung der Batterie in einer höheren Dichte eingebrachten aktiven Materials brüchig wird, was zu dem Auftreten von Rissen und Graten der positiven Elektrodenplatte und eines Mangels oder einer Beschädigung der positiven Elektrodenplatte beim Prozess des Wickelns der Elektrodenplatten führt, und es wird auch angenommen, dass die Festigkeit des Separators aufgrund eines Prozesses, bei dem der Separator so dünn wie möglich ausgebildet wird, verschlechtert wird, was zu dem Auftreten von Fragmenten oder eines Pulvers der positiven Elektrodenplatte führt, die den Separator durchdringen.
Die US-PS 3,900,340 betrifft eine galvanische Zelle, vorzugsweise eine Nickel-Cadmium-Zelle, bei der eine spiralförmige Elektrodenanordnung eingesetzt wird, wodurch in der äußersten Schicht des Separators der Anordnung eine Öffnung bereitgestellt wird, so dass ein entsprechender Teil der Außenfläche der äußersten gewickelten Elektrode der Anordnung zum Kontaktieren der Innenfläche des äußeren Behältergehäuses mit einem Druck freiliegt, der ausreichend ist, um eine elektrische Verbindung dazwischen bereitzustellen.
Die EP 0 843 373 A2 beschreibt eine Batterie, bei der ein bandartiges Lochmetall auf eine positive Elektrode aufgebracht wird, die aus einem bandartigen Nickelfaserfilz mit einem darin eingebrachten aktiven Material für die positive Elektrode ausgebildet ist. Die positive Elektrode und die negative Elektrode werden mittels eines Separators gewickelt, um dadurch ein Elektrizität-erzeugendes Element zu bilden. Der obere Kantenabschnitt des Lochmetalls steht von der oberen Endseite des Elektrizität-erzeugenden Elements derart vor, dass eine obere Kollektorplatte an den oberen Kantenabschnitt des Lochmetalls geschweißt ist.
Die GB-PS 1,511,305 betrifft eine elektrochemische Zelle, die ein Paar von Elektroden und mindestens einen Separator dafür umfasst, wobei der Separator einen Filz umfasst, der aus anorganischen oder synthetischen Polymerfasern ausgebildet ist, die vollständig statistisch angeordnet sind und in denen ein im Wesentlichen flächengleiches regelmäßiges Netzwerk von Verstärkungsfasern eingebettet ist.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung einer Alkalibatterie, bei der ein Separator, der an der Außenseite einer positiven Elektrodenplatte in einer Gruppe von Spiralelektroden angeordnet ist, verstärkt ist, so dass ein Kurzschluss ausgeschlossen wird, ohne dass eine Verschlechterung der Leistung der Batterie verursacht wird.
Erfindungsgemäß wird die vorstehend genannte Aufgabe durch die Alkalibatterie nach Anspruch 1 gelöst. Weiterentwicklungen der vorliegenden Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Durch die Verwendung der Separatoren in der Batterie wird die mechanische Festigkeit des ersten Separators, der an der Außenseite der positiven Elektrodenplatte angeordnet ist, verstärkt, so dass das Auftreten eines Kurzschlusses in der Batterie, der durch Risse und Grate in der positiven Elektrodenplatte und einen Mangel oder eine Beschädigung des aktiven Materials verursacht wird, ausgeschlossen wird, ohne eine Verschlechterung der Batterieleistung wie z.B. der Entladekapazität, der Betriebsspannung und dergleichen zu verursachen.
In einer praktischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist es bevorzugt, dass der erste Separator aus zwei Separatorlagen hergestellt ist, die dünner sind als der zweite Separator, und dicker ausgebildet ist als der zweite Separator. In einer solchen Ausführungsform sind der erste und der zweite Separator mit der positiven Elektrodenplatte derart spiralförmig gewickelt, dass die beiden Lagen der dünnen Separatoren auf der Außenseite der positiven Elektrodenplatte angeordnet sind. Folglich kann der erste Separator während des Vorgangs des Wickelns der Separatoren in einer einfachen Weise dicker bereitgestellt werden als der zweite Separator.
Zur Verstärkung des ersten Separators kann das Basisgewicht des ersten Separators derart größer sein als dasjenige des zweiten Separators, dass das Belegungsverhältnis des ersten Separators mit demjenigen des zweiten Separators identisch wird. In diesen Fall kann die mechanische Festigkeit des ersten Separators verstärkt werden, um zu verhindern, dass Fragmente oder ein Pulver der positiven Elektrode die Separatoren durchdringt, wodurch das Auftreten eines Kurzschlusses verhindert wird, ohne dass eine Verschlechterung der Batterieleistung verursacht wird.
In einer praktischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist es auch bevorzugt, dass der erste und der zweite Separator aus gespaltenen kurzen und langen Fasern aus einem Polyolefinharz, die einheitlich miteinander verfilzt sind, hergestellt sind, wobei das Basisgewicht des ersten Separators größer ist als das Basisgewicht des zweiten Separators. Bei der Verwendung der Separatoren wird die Oberfläche der Separatoren durch die gespaltenen kurzen Fasern vergrößert, um die Retentionseigenschaften des Elektrolyten zu verbessern und eine Zunahme des Innendrucks der Batterie zu unterdrücken, und die Porosität der Separatoren wird durch die gespaltenen langen Fasern erhöht, um die Gasdurchlässigkeit der Separatoren zu erhöhen. Demgemäß sind die Separatoren dazu geeignet, das Auftreten eines Kurzschlusses auszuschließen, das Nutzungsverhältnis des aktiven Materials zu verbessern und eine Zunahme des Innendrucks der Batterie zu verhindern.
Zum besseren Verständnis der vorliegenden Erfindung und um zu zeigen, wie diese in die Praxis umgesetzt werden kann, wird nachstehend in Form von Beispielen auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen, wobei
1 eine perspektivische Ansicht eines ersten Beispiels einer Elektrodenanordnung in einer ersten erfindungsgemäßen Ausführungsform ist;
2 eine perspektivische Ansicht eines zweiten Beispiels einer Elektrodenanordnung in der ersten erfindungsgemäßen Ausführungsform ist;
3 eine perspektivische Ansicht eines Vergleichsbeispiels einer Elektrodenanordnung in der ersten erfindungsgemäßen Ausführungsform ist;
4 eine perspektivische Ansicht einer Elektrodenanordnung in einer zweiten erfindungsgemäßen Ausführungsform ist; und
5 ein Graph ist, der die jeweiligen Zykluseigenschaften von Batterien in der zweiten erfindungsgemäßen Ausführungsform zeigt.
A: Erste Ausführungsform:
Nachstehend wird eine erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die auf eine Nickel-Cadmium-Batterie angewandt wird, unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Die 1 veranschaulicht einen Hauptteil einer Elektrodenanordnung eines Beispiels 1 in der ersten Ausführungsform, die 2 veranschaulicht einen Hauptteil einer Elektrodenanordnung eines Beispiels 2 in der ersten Ausführungsform, und 3 veranschaulicht einen Hauptteil einer Elektrodenanordnung eines Vergleichsbeispiels in der ersten Ausführungsform.
A-1. Herstellung eines Nickel-Sintersubstrats:
Einem Gemisch aus Nickelpulver und einem Verdickungsmittel wie z.B. Carboxymethylcellulose wurde eine Menge Wasser zugesetzt und es wurde geknetet, um eine Aufschlämmung herzustellen, und leitfähige Kernplatten 11a, 12a, die jeweils die Form eines aus Nickel hergestellten Metalllochblechs aufwiesen, wurden mit der Aufschlämmung beschichtet. Danach wurden die leitfähigen Kernplatten 11a, 12a, die mit der Aufschlämmung beschichtet worden sind, in einer reduzierenden Atmosphäre gesintert, um ein Nickel-Sintersubstrat mit einer Porosität von 80% herzustellen.
A-2: Herstellung einer positiven Nickel-Elektrodenplatte:
In das Nickel-Sintersubstrat wurde durch ein chemisches Einbringverfahren eine vorgegebene Menge eines aktiven Nickelmaterials eingebracht. Insbesondere wurde das Nickel-Sintersubstrat in eine wässrige Lösung, die Nickelnitrat als Hauptkomponente enthielt, derart eingetaucht, dass das Nickelnitrat in den Poren des Nickel-Sintersubstrats abgeschieden wurde. Danach wurde das Nickel-Sintersubstrat in wässriges Natriumhydroxid eingetaucht, um das in den Poren abgeschiedene Nickelnitrat durch Natriumhydroxid zu ersetzen. Eine entsprechende Behandlung wurde mehrmals wiederholt (beispielsweise sechs- bis achtmal), um eine positive Nickelelektrodenplatte 11 zu erzeugen, die ein Nickel-Sintersubstrat umfasste, in das eine vorgegebene Menge eines aktiven Nickelmaterials eingebracht worden war, das Nickelhydroxid als Hauptkomponente enthielt.
A-3: Herstellung einer negativen Cadmium-Elektrodenplatte:
In das Nickel-Sintersubstrat wurde durch ein chemisches Einbringverfahren eine vorgegebene Menge eines aktiven Cadmiummaterials eingebracht. Insbesondere wurde das Nickel-Sintersubstrat in eine wässrige Lösung, die Cadmiumnitrat als Hauptkomponente enthielt, derart eingetaucht, dass das Cadmiumnitrat in den Poren des Nickel-Sintersubstrats abgeschieden wurde. Danach wurde das Nickel-Sintersubstrat in wässriges Natriumhydroxid eingetaucht, um das in den Poren abgeschiedene Cadmiumnitrat durch Cadmiumhydroxid zu ersetzen. Eine entsprechende Behandlung wurde mehrmals wiederholt (beispielsweise sechs- bis achtmal), um eine negative Cadmiumelektrodenplatte 12 zu erzeugen, die ein Nickel-Sintersubstrat umfasste, in das eine vorgegebene Menge eines aktiven Cadmiummaterials eingebracht worden war, das Cadmiumhydroxid als Hauptkomponente enthielt.
A-4. Herstellung einer Elektrodenanordnung:
(1) Beispiel 1
Ein erster Separator 13, der aus einem Polyethylen- oder Polypropylen-Faservlies mit einer Dicke von 0,20 mm und einem Basisgewicht von 85 g/m² hergestellt worden ist, und ein zweiter Separator 14, der aus einem Polyethylen- oder Polypropylen-Faservlies mit einer Dicke von 0,16 mm und einem Basisgewicht von 65 g/m² hergestellt worden ist, wurden hergestellt. Gemäß der 1 wurde die positive Nickel-Sinterelektrodenplatte 11 zwischen dem ersten und dem zweiten Separator 13 und 14 angeordnet und die negative Cadmium-Elektrodenplatte 12 wurde an der Außenseite des ersten Separators 13 angeordnet. Dann wurden die gestapelten Elektrodenplatten und Separatoren spiralförmig gewickelt, um eine Spiralelektrodenanordnung 10A als Beispiel 1 zu erzeugen.
(2) Beispiel 2
Zwei Lagen eines ersten Separators 15, der aus einem Polyethylen- oder Polypropylen-Faservlies mit einer Dicke von 0,10 mm und einem Basisgewicht von 45 g/m² hergestellt worden ist, und ein zweiter Separator 14, der aus einem Polyethylen- oder Polypropylen-Faservlies mit einer Dicke von 0,16 mm und einem Basisgewicht von 65 g/m² (der gleiche Separator wie der zweite Separator im Beispiel 1) hergestellt worden ist, wurden hergestellt. Gemäß der 2 wurde die positive Nickel-Sinterelektrodenplatte 11 zwischen den miteinander überlappten ersten Separatoren 15 und dem zweiten Separator 14 angeordnet und die negative Cadmium-Elektrodenplatte 12 wurde an der Außenseite des ersten Separators 15 angeordnet. Dann wurden die gestapelten Elektrodenplatten und Separatoren spiralförmig gewickelt, um eine Spiralelektrodenanordnung 10B als Beispiel 2 zu erzeugen.
(3) Vergleichsbeispiel
Zwei Lagen von Separatoren 16, die aus einem Polyethylen- oder Polypropylen-Faservlies mit einer Dicke von 0,18 mm und einem Basisgewicht von 75 g/m² hergestellt worden sind, wurden hergestellt. Gemäß der 3 wurde die positive Nickel-Sinterelektrodenplatte 11 zwischen den Separatoren 16, 16 angeordnet und die negative Cadmium-Elektrodenplatte 12 wurde an der Außenseite der Separatoren 16 angeordnet. Dann wurden die gestapelten Separatoren und Elektrodenplatten spiralförmig gewickelt, um eine Spiralelektrodenanordnung 10C als Vergleichsbeispiel zu erzeugen.
A-5. Herstellung einer Nickel-Cadmium-Batterie
Ein positiver Stromkollektor wurde an ein distales Ende jeder leitfähigen Kernplatte 11a geschweißt, das am oberen Ende der jeweiligen Elektrodenanordnungen 10A, 10B, 10C freilag, während ein negativer Stromkollektor an ein distales Ende jeder leitfähigen Kernplatte 12a geschweißt wurde, das am unteren Ende der jeweiligen Elektrodenanordnungen 10A, 10B, 10C freilag. Die Elektrodenanordnungen 10A, 10B, 10C wurden jeweils in ein zylindrisches Zellengehäuse aus Nickel-plattiertem Eisen eingesetzt, der negative Stromkollektor wurde an eine innere Bodenfläche des Zellengehäuses geschweißt und eine Anschlussplatte, die sich von dem positiven Stromkollektor erstreckte, wurde an eine Bodenfläche eines Verschlusselements geschweißt. Anschließend wurde eine vorgegebene Menge eines Elektrolyten (eine wässrige 30%ige Kaliumhydroxidlösung) in das Zellengehäuse injiziert.
Danach wurde das Verschlusselement mit einem Öffnungsende des Zellengehäuses mittels einer Isolationsdichtung gekoppelt und durch Verstemmen an Ort und Stelle befestigt, um das Zellengehäuse in einer flüssigkeitsdichten Weise zu verschließen, wodurch die Nickel-Cadmium-Batterien A, B bzw. C mit einer Nennkapazität von 1,7 Ah und der Größe SC hergestellt wurden. Bei dem Herstellungsverfahren wurden die Elektrodenanordnungen 10A, 10B und 10C verwendet, um die Nickel-Cadmium-Batterien A, B und C der Beispiele 1, 2 bzw. des Vergleichsbeispiels herzustellen.
A-6. Tests:
(1) Messung des Kurzschlusses
Jeweils 10000 Stück der Batterien A, B und C, die wie vorstehend beschrieben hergestellt worden sind, wurden hergestellt, um deren Leerlaufspannung zu messen. Bei der Messung wurde eine Leerlaufspannung von 0,4 V oder weniger dahingehend gewertet, dass ein Kurzschluss aufgetreten ist. Die Häufigkeit des Auftretens eines Kurzschlusses in den Batterien A, B und C ist in der nachstehenden Tabelle 1 angegeben.
Tabelle 1
Aus der Tabelle 1 ist ersichtlich, dass gefunden wurde, dass die Häufigkeit des Auftretens eines Kurzschlusses in den Batterien A und B der Beispiele 1 und 2 vermindert war. Ein solches Ergebnis wurde aufgrund der Tatsache erhalten, dass die Dicke und das Basisgewicht des ersten Separators 13 (15, 15), der in den jeweiligen Elektrodenanordnungen 10A, 10B an der Außenseite der positiven Nickelelektrodenplatte 11 angeordnet war, größer gemacht worden sind als die Dicke und das Basisgewicht des zweiten Separators 14, der an der Innenseite der positiven Nickelelektrodenplatte angeordnet war.
(2) Hochgeschwindigkeitsentladungseigenschaften und Gasinnendruck
Die Batterien A, B und C, die so hergestellt worden sind, wie es vorstehend beschrieben worden ist, wurden 72 min bei 25°C mit einem Ladestrom von 1,7 A (1 C) geladen und 60 min stehengelassen. Danach wurden die Batterien bei einem konstanten Strom (2 A, 10 A, 30 A) entladen, bis die Batteriespannung 0,8 V betrug. Dann wurden die Entladekapazität und die Betriebsspannung der Batterien bei jedem Entladestrom gemessen, wobei die in der Tabelle 2 gezeigten Ergebnisse erhalten wurden.
Tabelle 2
Andererseits wurde jede der Batterien A, B und C bei 25°C mit einem Ladestrom von 2 A (konstanter Strom) geladen, um einen Spitzenwert der Batteriespannung als Bezugswert im Endstadium des Ladens zu ermitteln. Wenn die Batteriespannung um einen vorgegebenen Wert unter den Bezugswert fiel, wurde das Laden der Batterie beendet. Nach dem Stehenlassen für 1 Stunde wurde die Batterie bei einem konstanten Strom von 2 A entladen, bis die Batteriespannung 0,7 V betrug, und 1 Stunde stehengelassen. Der vorstehend beschriebene –Δ V-Zyklustest wurde durchgeführt, um den Innendruck (maximaler Gasdruck) der jeweili gen, bei 2 A entladenen Batterien zu messen. Das Ergebnis der Messung ist in der nachstehenden Tabelle 3 gezeigt. Darüber hinaus wurde ein –Δ V-Zyklustest bei einem Entladestrom von 10 A durchgeführt, um den Innendruck der jeweiligen, bei 10 A entladenen Batterien zu messen. Auch die Ergebnisse dieser Messung sind in der nachstehenden Tabelle 3 gezeigt.
Tabelle 3
Wie es aus den Tabellen 2 und 3 ersichtlich ist, waren die Hochgeschwindigkeitsentladekapazität, die Betriebsspannung und der Innendruck jeder der Batterien A und B in den Beispielen 1 und 2 im Wesentlichen mit den entsprechenden Werten der Batterie C im Vergleichsbeispiel identisch. D.h., in den Batterien A und B trat aus den folgenden Gründen keine Verschlechterung der Hochgeschwindigkeitsentladekapazität und der Betriebsspannung und auch keine Zunahme des Innendrucks auf.
In der Elektrodenanordnung 10A für die Batterie A von Beispiel 1 sind die Dicke (0,20 mm) und das Basisgewicht (85 g/m²) des ersten Separators 13, der an der Außenseite der positiven Nickel-Elektrodenplatte 11 angeordnet ist, größer als die Dicke (0,16 mm) und das Basisgewicht (65 g/m²) des zweiten Separators 14, der an der Innenseite der positiven Nickel-Elektrodenplatte 11 angeordnet ist, wohingegen die Dicke und das Basisgewicht des zweiten Separators 14 kleiner sind als die Dicke (0,18 mm) und das Basisgewicht (75 g/m²) der Separatoren (16, 16) des Vergleichsbeispiels. Mit anderen Worten: Die durchschnittliche Dicke (0,18 mm) und das durchschnittliche Basisgewicht (75 g/m²) des ersten und des zweiten Separators 13 und 14 sind im Wesentlichen gleich der Dicke und dem Basisgewicht der Separatoren (16, 16), so dass das Belegungsverhältnis der Separatoren in der Batterie den gleichen Wert aufwies.
In der Elektrodenanordnung 10B für die Batterie B von Beispiel 2 sind die Gesamtdicke (0,20 mm) und das Gesamtbasisgewicht (90 g/m²) der ersten Separatoren 15, 15, die an der Außenseite der Nickelelektrodenplatte 11 angeordnet sind, größer als die Dicke (0,16 mm) und das Basisgewicht (65 g/m²) des zweiten Separators 14, der an der Innenseite der positiven Elektrodenplatte 11 angeordnet ist, wohingegen die Dicke und das Basisgewicht des zweiten Separators 14 kleiner sind als die Dicke (0,18 mm) und das Basisgewicht (75 g/m²) der Separatoren 16, 16 des Vergleichsbeispiels. Mit anderen Worten: Die durchschnittliche Dicke (0,18 mm) und das durchschnittliche Basisgewicht (77,55 g/m²) des ersten und des zweiten Separators 15, 14 sind im Wesentlichen gleich der Dicke und dem Basisgewicht der Separatoren 16, 16, so dass das Belegungsverhältnis der Separatoren in der Batterie den gleichen Wert aufwies.
Mit einer solchen Einstellung der Dicke und des Basisgewichts des ersten Separators 13 (15, 15) relativ zu der Dicke und des Basisgewichts des zweiten Separators 14 in der Alkalibatterie, wie es vorstehend beschrieben worden ist, kann das Auftreten eines Kurzschlusses, der durch Risse und Grate der positiven Elektrodenplatte 11 und einen Mangel oder eine Beschädigung des aktiven Materials verursacht wird, vermieden werden, ohne dass sich die Batterieeigenschaften verschlechtern.
Obwohl in der ersten Ausführungsform der erste und der zweite Separator getrennt verwendet wurden, können die Separatoren in Form eines einzelnen Separators bereitgestellt werden, dessen eine Hälfte bezüglich der Dicke und des Basisgewichts wie bei dem ersten Separator eingestellt ist und dessen andere Hälfte bezüglich der Dicke und des Basisgewichts wie bei dem zweiten Separator eingestellt ist. Obwohl in der ersten Ausführungsform als positive und negative Elektrodenplatten der Nickel-Cadmium-Batterie eine Elektroden-Sinterplatte verwendet worden ist, kann als positive und negative Elektrodenplatte auch eine nicht-gesinterte Elektrodenplatte wie z.B. eine Elektrodenplatte des Pastentyps verwendet werden, wobei ebenfalls die vorstehend beschriebenen Ergebnisse erhalten werden.
B: Zweite Ausführungsform
Nachstehend wird eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die auf eine Nickel-Metallhydrid-Batterie angewandt wird, unter Bezugnahme auf 4 der beigefügten Zeichnungen beschrieben.
B-1. Herstellung einer positiven Nickel-Elektrodenplatte:
Eine Aufschlämmung eines aktiven Materials für eine positive Elektrode wurde durch Mischen von 100 Gewichtsteilen eines Pulvers aus einem aktiven Material für eine positive Elektrode, das im Wesentlichen Nickelhydroxid umfasste, und 50 Gewichtsteilen einer wässrigen Lösung hergestellt, in der 0,2 Gewichtsteile Hydroxypropylcellulose gelöst waren. Die Aufschlämmung des aktiven Materials für die positive Elektrode wurde in geschäumtes Nickel 21a mit einer Porosität von 95% eingebracht und nach dem Trocknen unter Druck ge walzt, um eine positive Nickel-Elektrodenplatte 21 für eine Batterie mit einer Nennkapazität von 1200 mAh herzustellen.
B-2. Herstellung einer negativen Elektrodenplatte aus einer Wasserstoff-absorbierenden Legierung:
Eine Paste aus einer Wasserstoff-absorbierenden Legierung wurde durch Mischen einer geeigneten Wassermenge mit Pulvern einer Wasserstoff-absorbierenden Legierung, die in einem Hochfrequenz-Schmelzofen erzeugt worden ist, und einem Bindemittel wie z.B. Polytetrafluorethylen (PTFE) hergestellt. Die Paste der Wasserstoff-absorbierenden Legierung wurde auf gegenüber liegende Flächen eines negativen Elektrodensubstrats 22a aufgebracht, das aus einem gelochten Metallblech hergestellt worden ist, und nach dem Trocknen gepresst, um eine negative Elektrodenplatte aus einer Wasserstoff-absorbierenden Legierung mit einer vorgegebenen Dicke für eine Batterie mit einer Nennkapazität von 2000 mAh herzustellen.
B-3. Herstellung von Separatoren:
(1) Herstellung eines ersten Basisgewebes des Trockentyps
Lange Fasern mit einer Länge von mehr als 25 mm (beispielsweise 50 mm) in Form von gespaltenen Fasern, die im Wesentlichen ein Polyolefinharz umfassten, wurden in der Luft verteilt und durch ein Drahtnetz gesammelt. Die gesammelten langen Fasern wurden derart zu einem Papier ausgebildet, dass das Basisgewicht 20 g/m² bis 30 g/m² erreichte. Auf diese Weise wurde aus den langen Fasern ein erstes Basisgewebe des Trockentyps hergestellt.
(2) Herstellung eines zweiten Basisgewebes des Nasstyps
Kurze Fasern mit einer Länge von 10 mm oder weniger (beispielsweise 6 mm) in Form von gespaltenen Fasern, die im Wesentlichen ein Polyolefinharz umfassten, wurden in Wasser dispergiert und derart zu einem Papier ausgebildet, dass das Basisgewicht 20 g/m², 25 g/m², 30 g/m², 35 g/m², 40 g/m², 45 g/m² bzw. 50 g/m² erreichte. Auf diese Weise wurde aus den kurzen Fasern ein zweites Basisgewebe des Nasstyps hergestellt.
(3) Herstellung eines kombinierten Basisgewebes
Das erste Basisgewebe mit einem Basisgewicht von 20 g/m² wurde mit den zweiten Basisgeweben mit Basisgewichten von 20 g/m², 25 g/m², 30 g/m², 35 g/m², 40 g/m², 45 g/m² bzw. 50 g/m² überlappt und einem Verfahren zum Verfilzen der Fasern durch Hochdruckwasser unterworfen, so das die langen und die kurzen Fasern einheitlich verfilzt wurden. Auf diese Weise wurden aus den langen und den kurzen Fasern kombinierte Basisgewebe mit 40 g/m², 45 g/m², 50 g/m², 55 g/m², 60 g/m², 65 g/m² und 70 g/m² hergestellt. Darüber hinaus wurde das erste Basisgewebe mit einem Basisgewicht von 30 g/m² mit dem zweiten Basisgewebe mit einem Basisgewicht von 30 g/m² überlappt und einem Verfahren zum Verfilzen der Fasern durch Hochdruckwasser unterworfen, so das die langen und die kurzen Fasern einheitlich verfilzt wurden. Auf diese Weise wurde aus den langen und den kurzen Fasern ein kombiniertes Basisgewebe mit 60 g/m² hergestellt. Nachstehend werden die kombinierten Basisgewebe mit 40 g/m², 45 g/m², 50 g/m², 55 g/m², 60 g/m², 65 g/m² und 70 g/m² als a1, b1, c1, d1, e1, f1 und g1 bezeichnet. Darüber hinaus wird das kombinierte Basisgewebe mit 60 g/m², das aus dem ersten und dem zweiten Basisgewebe mit 30 g/m² hergestellt ist, als h1 bezeichnet.
Mit den kombinierten Basisgeweben wird die Oberfläche des Separators durch die kurzen Fasern erhöht, so dass das Flüssigkeitshaltevermögen bezüglich des Elektrolyten verbessert und eine Zunahme des Innendrucks der Batterie unterdrückt wird, und die Porosität des Separators wird durch die langen Fasern erhöht, so dass die Gasdurchlässigkeit des Separators verbessert wird.
(4) Hydrophiliebehandlung
Die kombinierten Basisgewebe a1, b1, c1, d1, e1, f1, g1 und h1 wurden jeweils in einen Reaktionsbehälter eingebracht und der Behälter wurde evakuiert. Danach wurde mit Stickstoffgas verdünntes Fluorgas als Reaktionsgas in den Reaktionsbehälter eingebracht, um für eine Minute eine Reaktion mit den kombinierten Basisgeweben zu verursachen. Auf diese Weise wurden die Fasern der kombinierten Basisgewebe einer Hydrophiliebehandlung unterworfen, um Separatoren zu erzeugen, die jeweils verbesserte hydrophile Eigenschaften aufwiesen. Bei der Hydrophiliebehandlung kann auf die kombinierten Basisgewebe ein Koronaentladungsverfahren, ein Sulfonierungsverfahren oder ein Oberflächenaktivierungsverfahren angewandt werden. Nachstehend werden die Separatoren, bei denen die kombinierten Basisgewebe a1, b1, c1, d1, e1, f1, g1 und h1 verwendet werden, als Separatoren a, b, c, d, e, f, g bzw. h bezeichnet.
In der nachstehenden Tabelle 4 sind die Separatoren a bis h angegeben, wobei ihre Basisgewichte gezeigt sind. Die der Hydrophiliebehandlung unterworfenen Separatoren sind dazu geeignet, das Flüssigkeitshaltevermögen bezüglich des Elektrolyten, das Nutzungsverhältnis des aktiven Materials und die Entladekapazität der Batterie zu verbessern.
Tabelle 4
B-4. Herstellung einer Nickel-Wasserstoff-Batterie
Einer der Separatoren a bis h wurde als erster Separator 23 verwendet und ein anderer der Separatoren a bis h wurde als zweiter Separator 24 verwendet, um eine Nickel-Wasserstoff-Batterie herzustellen. Bei dem Verfahren zur Herstellung der Batterie wurde die positive Nickel-Elektrodenplatte 21, die so hergestellt worden ist, wie es vorstehend beschrieben wurde, zwischen dem ersten und dem zweiten Separator 23 und 24 angeordnet und die negative Elektrodenplatte 22 aus der Wasserstoff-absorbierenden Legierung wurde an der Außenseite des ersten Separators 23 angeordnet. Die Elektrodenplatten 21 und 23 wurden mit dem ersten und dem zweiten Separator 23 und 24 spiralförmig gewickelt, um eine Gruppe von Spiralelektroden 20 zu erzeugen. Anschließend wurde ein positiver Stromkollektor an ein distales Ende einer leitfähigen Kernplatte 21a geschweißt, das am oberen Ende der Gruppe von Spiralelektroden 20 freilag, während ein negativer Stromkollektor an ein distales Ende einer leitfähigen Kernplatte 22a geschweißt wurde, das am unteren Ende der Gruppe von Spiralelektroden freilag. Danach wurde die Gruppe von Spiralelektroden 20 in ein mit einem Boden versehenes zylindrisches Zellengehäuse aus Nickel-plattiertem Eisen eingesetzt, der negative Stromkollektor wurde an eine innere Bodenfläche des Zellengehäuses geschweißt, eine Anschlussplatte, die sich von dem positiven Stromkollektor erstreckte, wurde an eine Bodenfläche eines Verschlusselements geschweißt, und eine vorgegebene Menge eines Elektrolyten (eine wässrige 30%ige Kaliumhydroxidlösung) wurde in das Zellengehäuse injiziert.
Danach wurde das Verschlusselement mit einem Öffnungsende des Zellengehäuses mittels einer Isolationsdichtung gekoppelt und durch Verstemmen an Ort und Stelle befestigt, um das Zellengehäuse in einer flüssigkeitsdichten Weise zu verschließen, wodurch die Nickel-Wasserstoff-Batterien D bis K mit einer Nennkapazität von jeweils 1,2 Ah und der Größe AA hergestellt wurden. Nachstehend wird die Batterie, bei welcher der Separator e als erster Separator und der Separator e als zweiter Separator eingesetzt wird, als Batterie D bezeichnet (X + Y = 110, X/Y = 1,2). Entsprechend wird die Batterie, bei welcher die Separatoren f und b eingesetzt werden, als Batterie E (X + Y = 110, X/Y = 1,44), die Batterie, bei welcher die Separatoren g und a eingesetzt werden, als Batterie F (X + Y = 110, X/Y = 1,75), die Batterie, bei welcher die Separatoren c und e eingesetzt werden, als Batterie G (X + Y = 110, X/Y = 0,83), die Batterie, bei welcher die Separatoren d und d eingesetzt werden, als Batterie H (X + Y = 110, X/Y = 1), die Batterie, bei welcher die Separatoren f und e eingesetzt werden, als Batterie I (X + Y = 125, X/Y = 1,08), die Batterie, bei welcher die Separatoren c und c eingesetzt werden, als Batterie J (X + Y = 100, X/Y = 1) und die Batterie, bei welcher die Separatoren h und c eingesetzt werden, als Batterie K (X + Y = 110, X/Y = 1,2) bezeichnet. Die Buchstaben X und Y in Klammern stehen für das Basisgewicht (g/m²) des ersten Separators 23 und das Basisgewicht (g/m²) des zweiten Separators 24.
B-5. Messung:
(1) Messung des Durchmessers der Gruppe von Spiralelektroden
Der Durchmesser jeder Gruppe von Spiralelektroden, die für die Batterien D bis K verwendet wurden, wurde gemessen, um das Aufwickeldurchmesserverhältnis (%) jeder Gruppe von Spiralelektroden zu berechnen, das in der nachstehenden Tabelle 5 gezeigt ist, wobei der Durchmesser der Gruppe von Spiralelektroden, die für die Batterie H verwendet wurde, als 100 definiert wird.
(2) Anfängliche Aktivierung der Batterie
Die Batterien D bis K wurden mit einem Ladestrom von 120 mA (0,1 C) 16 Stunden lang geladen und eine Stunde stehengelassen. Danach wurden die Batterien D bis K bei 240 mA (0,2 C) entladen, bis die Endspannung 1,0 V erreichte, und 1 Stunde stehengelassen. Dieses Laden und Entladen wurde dreimal wiederholt, um die Batterien D bis K zu aktivieren.
(3) Messung eines Kurzschlusses
Vor der Aktivierung der Batterien D bis K wurde jeweils deren Leerlaufspannung gemessen. Bei der Messung wurde eine Leerlaufspannung von 0,3 V oder weniger dahingehend gewer tet, dass ein Kurzschluss aufgetreten ist. Die Häufigkeit des Auftretens eines Kurzschlusses in den Batterien D bis K ist in der nachstehenden Tabelle 5 angegeben.
(4) Messung des Innendrucks der Batterie
Die Batterien D bis K wurden eine Stunde mit einem Ladestrom von 1200 mA (1 C) geladen. Nach einer Stunde wurde der Innendruck der Batterien gemessen. Das Ergebnis der Messung ist in der nachstehenden Tabelle 5 gezeigt.
Tabelle 5
Wie es aus der Tabelle 5 ersichtlich ist, war die Häufigkeit eines Kurzschlusses in den Batterien D (X = 60, Y = 50), E (X = 65, Y = 45), F (X = 70, Y = 40), I (X = 65, Y = 60), K (X = 60, Y = 50) beträchtlich geringer als bei den Batterien G (X = 50, Y = 60), H (X = 55, Y = 55), J (X = 50, Y = 50). Nach dem Zerlegen der Batterie H zur Untersuchung der Ursache des darin aufgetretenen Kurzschlusses wurde gefunden, dass alle Kurzschlüsse an der Außenseite der positiven Elektrodenplatte 21 aufgetreten waren. Aufgrund dieser Tatsache wird angenommen, dass eine Zunahme des Basisgewichts des ersten Separators 23, der an der Außenseite der positiven Elektrodenplatte 21 angeordnet ist, dazu geeignet ist, die Häufigkeit eines Kurzschlusses zu vermindern.
Beim Vergleich der Batterie D (X = 60, Y = 50) mit der Batterie K (X = 60, Y = 50) wurde gefunden, dass die Häufigkeit eines Kurzschlusses in der Batterie D weniger vermindert war als bei der Batterie K. Dieses Ergebnis wurde aufgrund der Tatsache erhalten, dass das Basisgewicht (40 g/m²) des zweiten Basisgewebes, das für den ersten Separator 23 in der Batterie D verwendet wurde, größer ist als das Basisgewicht (30 g/m²) des zweiten Basisgewebes, das für den ersten Separator 23 in der Batterie K verwendet worden ist. Wenn das Basisgewicht des zweiten Basisgewebes erhöht wird, wird der Anteil der kurzen Fasern mit einer Länge von weniger als 10 mm stärker erhöht als der Anteil der langen Fasern mit einer Länge von mehr als 25 mm, so dass die kurzen Fasern einheitlich mit den langen Fasern verfilzt sind. Dies ist dahingehend effektiv, die Unregelmäßigkeit des Basisgewichts und die Häufigkeit eines Kurzschlusses zu vermindern. Aus diesem Grund ist es bevorzugt, dass das Basisgewicht des zweiten Basisgewebes, das zur Bildung des ersten Separators 23 verwendet wird, so stark wie möglich vermindert wird.
In der Batterie F war die Häufigkeit eines Kurzschlusses vermindert, jedoch war der Innendruck erhöht. Dies wird durch die Tatsache verursacht, dass ein großer Unterschied zwischen dem Basisgewicht (70 g/m²) des ersten Separators und dem Basisgewicht (40 g/m²) des zweiten Separators zu einer ungleichmäßigen Verteilung des Elektrolyten und zu einer Unregelmäßigkeit der Gasabsorptionsreaktion an der negativen Elektrode 22 der Wasserstoff-absorbierenden Legierung führt. Aus diesem Grund ist es bevorzugt, dass das Basisgewicht des ersten Separators auf weniger als das 1,5-fache des Basisgewichts des zweiten Separators festgelegt wird.
Obwohl in der Batterie I die Häufigkeit eines Kurzschlusses vermindert war, ist es schwierig, die Gruppe von Spiralelektroden in das Zellengehäuse einzusetzen, da das Aufwickeldurchmesserverhältnis 105 betrug. Darüber hinaus wurde der verbleibende Raum in der Batterie aufgrund einer Zunahme des Belegungsverhältnisses der Separatoren in dem Zellengehäuse vermindert. Dies führt zu Schwierigkeiten bei der Gasabsorption, was zu einer Zunahme des Innendrucks führt. Es ist daher erforderlich, das Basisgewicht des zweiten Separators entsprechend einer Zunahme des Basisgewichts des ersten Separators zu vermindern.
(5) Messung der Zykluslebensdauer:
Die aktivierten Batterien D bis K wurden mit einem Ladestrom von 1200 mA (1 C) für sechzehn Stunden geladen und eine Stunde stehengelassen. Danach wurden die Batterien D bis K bei 1200 mA (1 C) entladen, bis die Endentladespannung 1,0 V betrug. Dieses Aufladen und Entladen wurde wiederholt, um eine Entladekapazität der Batterie auf der Basis der Entladezeit zu berechnen und das Verhältnis der Entladekapazität der Batterie bezogen auf die anfängliche Kapazität der Batterie als Batteriekapazitätsverhältnis zu berechnen, wie es in der 5 gezeigt ist.
Gemäß der 5 wurde gefunden, dass die Zykluslebensdauer jeder der Batterien D, E, G, H, K länger war als diejenige der Batterien J, I, F. Es wird angenommen, dass dieses Ergebnis aus den folgenden Gründen erhalten wurde. In der Batterie J ist das Gesamtbasisgewicht des ersten und des zweiten Separators um 100 geringer als bei den Separatoren in den anderen Batterien und der Aufwickeldurchmesser ist klein. Demgemäß ist die Elektrolytmenge, die in den Separatoren zurückgehalten wird, gering, und nimmt mit steigender Zykluslebensdauer ab, was zu einer verminderten Zykluslebensdauer führt. In der Batterie I ist der verbleibende Raum in dem Zellengehäuse aufgrund einer Zunahme des Belegungsverhältnisses der Separatoren vermindert. Dies führt zu Schwierigkeiten bei der Gasabsorption in dem Zellengehäuse, was zu einer Verminderung der Zykluslebensdauer führt. In der Batterie F wird die Gasabsorptionsreaktion aufgrund eines großen Unterschieds im Basisgewicht zwischen den Separatoren, die an der Innenseite und an der Außenseite der positiven Elektrodenplatte angeordnet sind, unregelmäßig. Dies führt zu einer Zunahme des Innendrucks der Batterie, was zu einer Verminderung der Zykluslebensdauer führt.
Im Gegensatz zu den Batterien J, I, F ist die Zykluslebensdauer der anderen Batterien verlängert. Die Festigkeit des ersten Separators wird jedoch aufgrund der Tatsache unzureichend, dass das Basisgewicht des ersten Separators kleiner gemacht wird als dasjenige des zweiten Separators. Dies führt zum Auftreten eines Kurzschlusses an der Außenseite der positiven Elektrodenplatte. Durch die vorstehend genannten Tatsachen wurde bestätigt, dass die Zykluslebensdauer in dem Fall verlängert wird, bei dem das Basisgewicht des ersten Separators, der an der Außenseite der positiven Elektrodenplatte angeordnet ist, um weniger als das 1,5-fache größer ist als das Basisgewicht des zweiten Separators, der an der Innenseite der positiven Elektrodenplatte angeordnet ist, wie dies bei den Batterien D und E der Fall ist, und bei dem das Basisgewicht des zweiten Basisgewebes, das für den ersten Separator verwendet wird, größer ist als das Basisgewicht des ersten Basisgewebes.
Da in der zweiten Ausführungsform der erste und der zweite Separator aus kurzen und langen Fasern hergestellt sind, die einheitlich miteinander verfilzt sind, kann eine Unregelmäßigkeit des Basisgewichts der jeweiligen Separatoren ausgeschlossen werden. Bei der Verwendung der Separatoren wird die mechanische Festigkeit des zweiten Separators durch den ersten Separator verstärkt, der ein größeres Basisgewicht aufweist als der zweite Separator. Dies ist dahingehend nützlich, ein Auftreten eines Kurzschlusses in der Alkalibatterie zu verhindern, bei der die Separatoren eingesetzt werden.
Obwohl in der zweiten Ausführungsform als lange Fasern für das erste Basisgewebe gespaltene lange Fasern verwendet wurden, während als kurze Fasern für das zweite Basisgewebe gespaltene kurze Fasern verwendet wurden, können auch andere lange Fasern, z.B. lange Fasern in Form von haftenden Fasern, innerhalb des ersten Basisgewebes kombiniert werden, das gespaltene lange Fasern enthält. Entsprechend können auch andere kurze Fasern, z.B. kurze Fasern in Form von haftenden Fasern, innerhalb des zweiten Basisgewebes kombiniert werden, das gespaltene kurze Fasern enthält.
Obwohl in der zweiten Ausführungsform für das zweite Basisgewebe kurze Fasern mit einer Länge von 6 mm verwendet wurden, können für das zweite Basisgewebe auch kurze Fasern mit einer Länge von weniger als 10 mm verwendet werden. Im Hinblick auf die Herstellung des Separators ist es bevorzugt, dass für das zweite Basisgewebe kurze Fasern mit einer Länge von 3 bis 10 mm verwendet werden. Obwohl in der zweiten Ausführungsform für das erste Basisgewebe lange Fasern mit einer Länge von 50 mm verwendet wurden, können für das erste Basisgewebe auch lange Fasern mit einer Länge von mehr als 25 mm verwendet werden. Im Hinblick auf die Herstellung des Separators ist es bevorzugt, dass für das erste Basisgewebe lange Fasern mit einer Länge von 25 bis 70 mm verwendet werden.
In den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen wurde die vorliegende Erfindung an eine zylindrische Alkalibatterie angepasst. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf diese Ausführungsformen beschränkt und kann an Alkalibatterien mit verschiedenen Formen angepasst werden, wie z.B. an eine würfelförmige Batterie.

Claims

Eine Alkalibatterie, die eine Gruppe von Spiralelektroden umfasst, die aus einer positiven Elektrodenplatte (11) und einer negativen Elektrodenplatte (12) zusammengesetzt sind, die mit Separatoren spiralförmig gewickelt sind, die aus einem ersten Separator (13), der an der Außenseite der positiven Elektrodenplatte angeordnet ist, und einem zweiten Separator (14) zusammengesetzt sind, der an der Innenseite der positiven Elektrodenplatte angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Separator (13) eine größere mechanische Festigkeit aufweist als der zweite Separator (14).
Alkalibatterie nach Anspruch 1, bei welcher der erste Separator (13) dicker ist als der zweite Separator (14).
Alkalibatterie nach Anspruch 1, bei welcher der erste Separator (13) aus zwei Lagen (15, 15) hergestellt ist, wobei jede Lage dünner ist als der zweite Separator (14), und dicker ausgebildet ist als der zweite Separator (14).
Alkalibatterie nach Anspruch 1, bei der das Basisgewicht des ersten Separators (13) größer ist als das Basisgewicht des zweiten Separators (14).
Alkalibatterie nach Anspruch 1, bei der die Dicke und das Basisgewicht des ersten Separators (13) jeweils größer ist als die Dicke und das Basisgewicht des zweiten Separators (14).
Alkalibatterie nach Anspruch 1, bei welcher der erste und der zweite Separator (13, 14) aus gespaltenen kurzen und langen Fasern aus einem Polyolefinharz, die einheitlich miteinander verfilzt sind, hergestellt sind und bei der das Basisgewicht des ersten Separators (13) größer ist als das Basisgewicht des zweiten Separators (14).
Alkalibatterie nach Anspruch 6, bei welcher der erste und der zweite Separator (13, 14) jeweils in Form eines kombinierten Basisgewebes vorliegen, das aus einem ersten Basisgewebe, das aus gespaltenen kurzen Fasern mit einer Faserlänge von weniger als 10 mm hergestellt ist, und einem zweiten Basisgewebe, das aus gespaltenen langen Fasern mit einer Faserlänge von mehr als 25 mm hergestellt ist, zusammengesetzt ist, und bei der das erste und das zweite Basisgewebe derart kombiniert sind, dass die kurzen und die langen Fasern einheitlich miteinander verfilzt sind.
Alkalibatterie nach Anspruch 6, bei der das Basisgewicht des ersten Separators (13) in einem Ausmaß von weniger als dem 1,5-fachen des Basisgewichts des zweiten Separators (14) größer ist als das Basisgewicht des zweiten Separators (14).