JP2000100410A - アルカリ電池用セパレータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】薄物化セパレータの抱えている短絡等による不
良率増、電池性能の欠陥を抑えること。 【解決手段】平均厚さが０．１７ｍｍ以下の親水化され
たポリオレフィン系不織布からなり、限定されたフラジ
ール通気度、平均孔径、空隙率、カヤニー地合計による
透過率の標準偏差値の４つの条件を満足することを特徴
とするアルカリ電池用セパレータ。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はアルカリ電池用セパ
レータに関し、特にニッケルカドミウム電池、ニッケル
水素電池、ニッケル亜鉛電池などのアルカリ二次電池用
セパレータに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】現在、携帯電話やノートパソコンなどの
ポータブル電子機器には軽量でエネルギー密度の高い一
次、アルカリ二次電池が多用されるようになってきてい
る。これらの電池を構成要素に分けると、大部分の電池
は、正極、負極、電解液、セパレータ、容器などから成
り立っている。電池の特性を優れたものにするために電
極の果たす役割が大きいことは勿論であり、正極、負極
の改良はもちろん必要であるが、セパレータの果たす役
割も見過すことはできない。

【０００３】電池におけるセパレータの重要な役割と
は、第一に正極と負極を隔離して電気的な短絡を防止す
ることであり、第二に電解液中のイオンの通過を妨げな
いことである。本発明の対象とするアルカリ電池は、電
解液が強アルカリであることから、耐アルカリ性のある
素材でなければならない。従来から耐アルカリ性と親水
性を兼備するポリアミドから成る不織布や織布がよく用
いられてきたが、ポリアミドは、常温での耐アルカリ性
はあるものの、高温下及び長期での耐アルカリ性が劣っ
ているため、特に充放電を繰り返して長期使用される二
次電池においては、強度の低下による短絡が発生し易
く、その対策が求められていた。もちろん天然繊維、セ
ルロース系ではこのような傾向はさらに顕著である。

【０００４】そこで、ポリアミドより更に耐アルカリ性
のあるオレフィン系樹脂、特にポリエチレンやポリプロ
ピレン樹脂を材料とする不織布や織布の検討がなされて
いる。これらの材料からなるセパレータは高温下での使
用や長期にわたる使用でも強度が低下せず、電池の長寿
命化のためのセパレータとしては好ましいといえる。最
近更に電池の小型化および高容量化、電気自動車の電源
用として高出力化が求められ、セパレータとしてはます
ます薄物化が指向されている。セパレータの薄物化は短
絡し易く、自己放電も起り易くなるといった新たな問題
点を含んでおり、その解決が求められているのが現状で
ある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は薄物化セパレ
ータの抱えている上記の問題に代表される短絡等による
不良率増、電池性能の欠陥を抑えることを目的としてい
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明者等はセパレータ
の通気度、孔径、空隙率及び地合をバランスよくコント
ロールすることで、この問題を解決した。本発明の第１
の発明は平均厚さが０．１７ｍｍ以下の親水化されたポ
リオレフィン系不織布からなり、次の４つの条件を満足
することを特徴とするアルカリ電池用セパレータに関す
るものである。 条件（１）フラジール通気度３〜４０cc/cｍ²/sec 条件（２）平均孔径５〜４０μｍ 条件（３）空隙率４０〜７０％ 条件（４）カヤニー地合計による透過率の標準偏差
（σ）が３．５％以内 本発明の第２の発明は、上記第１の発明においてカヤニ
ー地合計によるσが３．０％以内であることを特徴とす
るアルカリ電池用セパレータに関するものである。本発
明の第３の発明は、上記第１又は第２の発明においてポ
リオレフィン系不織布はポリオレフィン系樹脂からなる
短繊維及び微細繊維状パルプを主成分とし、湿式不織布
法で得られる不織布であるアルカリ電池用セパレータに
関するものである。本発明の第４の発明は、上記第３の
発明においてポリオレフィン系不織布は平均繊維径が
０．１μｍ〜１０μｍ、重量平均繊維長１００μｍ〜１
０００μｍである微細繊維状ポリオレフィンパルプを全
繊維重量の１〜６０％含有する湿式不織布であることを
特徴とするアルカリ電池用セパレータに関するものであ
る。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下本発明のセパレータの物性測
定装置及び数値限定について説明する。まずフラジール
通気度はＪＩＳ Ｌ１０９６に準じ、フラジール形試験
機を用い、円筒の一端にサンプルを取り付けた後、加減
抵抗器によって吸い込みファンを調整し、傾斜形気圧計
が水柱１．２７ｃｍを示すように空気を吸い込ませ、そ
の時の垂直気圧計の示す圧力と、使用した空気孔の種類
とから、試験機に付属の表によってサンプルを通過する
空気量を求めることで数値化するものである。単位はcc
/cｍ²/secで、整数位までを表示する。

【０００８】セパレータの通気性は電池内部で発生する
ガスの通過をスムーズに行うことで電池内部圧の上昇を
抑えるための効果があり、ある程度は必要であるが、通
気度が高過ぎるとセパレータのドライアウトが進行し易
く長期使用ができなくなる。本発明においてはセパレー
タのフラジール通気度が３〜４０cc/cｍ²/secとなるこ
とが必要である。フラジール通気度が３cc/cｍ²/secに
満たないと電池内部圧が上昇し、逆にフラジール通気度
が４０cc/cｍ²/secを超えるとセパレータのドライアウ
トが進行し易く、いずれも電池性能の著しい低下招く。
好ましくは８〜３５cc/cｍ²/secである。

【０００９】平均孔径は、ＡＳＴＭ Ｆ３１６−８６
（バブルポイント法）に基づく測定法で測定するもので
ある。液体に濡れた不織布は、細孔の中の液体の毛細管
張力より高い空気圧が加えられた時空気を通し、より小
さい細孔はさらに高い圧力で空気を通す原理を利用して
おり、同じ圧力における濡れた不織布と乾いた不織布の
両方の気体流量を比較することによって、特定されたサ
イズ以上の不織布細孔を通過する流量の割合が計算でき
ると同時に、圧力を少しずつ増すことにより、非常に小
さい細孔サイズの増分の流量分布も差によって決定する
ことができる。このようにして得られたデータから、濡
れた不織布の流量が乾燥したフィルターの流量の１／２
になる圧力を求め、その時の細孔径を次の式によって求
め平均孔径としている。 ｄ＝Ｃγ／Ｐ ｄ＝細孔径μｍ γ＝液体の表面張力 ｍN/m Ｐ＝圧力 kg/cｍ² C＝定数（圧力がPSIの場合C=０．４１５）

【００１０】孔径は小さ過ぎると絶縁性は良好である
が、ガス通過性を著しく低下させ、電池の内部圧上昇に
よる破裂が起りやすい。また大きすぎると電極を構成す
る活材が潜り込み易くなり、電池内部短絡の原因となる
ため制限される。本発明においてはセパレータの平均孔
径が５〜４０μｍとなることが必要である。平均孔径が
５μｍに満たないとガス通過性を著しく低下させ、また
平均孔径が４０μｍ超えると電池内部短絡の原因とな
る。好ましくは８μｍ〜３０μｍである。

【００１１】空隙率とは水銀ポロシメトリ測定装置によ
って測定するものである。この装置は細孔に浸透する水
銀の容積（Ｖ）と、それにかかる圧力を直接測定し、Ｐ
−Ｖ曲線を作成し、空隙率を算出するものである。水銀
ポロシメトリとは、濡れにくい水銀を大きさの異なる空
隙に圧入する場合、微少な空隙ほど高い圧力を必要とす
る原理に基づいて解析されるものである。まず水銀のよ
うな非湿潤性の液体と細孔の関係を次のWashburn の方
程式で現し、細孔直径を算出し、比表面積も計算でき
る。 D=−（１／Ｐ）４γｃｏｓθ ここでＤは細孔直径、Ｐはかかる圧力、γは表面張力、
θは接触角で、すべて固定した単位である。

【００１２】空隙率は大きいと電解液を保液できる空間
が多く好ましいが、同時に構造体としての圧力強度が低
下する。圧力強度が低下すると、電池内での電極の膨張
による圧力で、電解液をセパレータより放出することに
なり好ましくない。また小さいとスタート時点での保液
量の絶対量が少な過ぎ、充放電を繰り返すことによりド
ライアウトし易く、電池の長期使用に耐えられない。本
発明においてはセパレータの空隙率は４０〜７０％とな
ることが必要である。空隙率が４０％に満たないと保液
量が少な過ぎ、電池の長期使用に耐えられない。また空
隙率が７０％を超えると構造体としての圧力強度が低下
するとともに、電池内部短絡が起りやすくなり好ましく
ない。好ましくは４５〜６５％である。

【００１３】カヤニー地合計は、不織布の地合すなわち
不織布中繊維の分散の良否を地合指数として数値的に評
価する装置である。本発明はFORMATION ANALYZER TYPE
;A463011/A（Kajaani製)を使用する。白色光透過法
（平均透過量が一定となるように光源自動調整してい
る）に準じ、サンプルサイズは４８ｍｍ×６７ｍｍで、
０．１×０．１３ｍｍ画素の透過率データを４ｍｍ（ロ
ット）毎にまとめ、各ロット平均を総平均にシフトさ
せ、ヒストグラムを作成、得られたヒストグラムの全デ
ータから、下記の関係式により標準偏差（σ）を求め％
表示したものである。 σ＝｛Σ（Ｔｉ²×Ｈｉ）／ΣＨｉ｝^1/2 Ｔｉ：平均透過率（％）と各透過率（％）との差の絶対
値を示す。 Ｈｉ：頻度を％を表示する（全体で１００となる。）

【００１４】特再公表WO９６／２０５０５記載のフォー
メーションテスター（FMT-1000A：野村商事（株））は
光源光量を一定とする方式であり、サンプル内での散乱
の影響を受けるため、同材料で坪量が類似しているサン
プルの比較以外は精度が良くない。一方本発明のカヤニ
ー地合計は透過光量を一定（光源光量を自動調整）にし
ているため、その様な影響が少なく、セパレータの地合
いを比較評価するには最も適していると言える。地合が
良いと通気度、平均孔径、空隙率等の最大と最小のバラ
ツキが少なく、その結果電解液の保液が均一となり、内
部インピーダンスを低く抑えることができ、高出力が得
られるなど電池性能が向上する。本発明においてはセパ
レータのカヤニー地合計によるσが３．５％以内となる
ことが必要である。σが３．５％を超えると電解液が不
均一になることから発生する部分的にドライアウトが起
こり易く、インピーダンスの上昇、充電容量の低下など
が生じ易く好ましくない。好ましくはσが３．０％以内
である。

【００１５】厚さはマイクロメータでの測定であり、挟
み込んで空回りを始める点から更に１回転させたとこと
で読み取った数値である。厚さが０．１７ｍｍを越える
とセパレータの絶縁性が十分備わっているため、その地
合い等の不良が原因の内部短絡、自己放電などの問題を
生じにくく、その結果本発明の様に厳密に数値限定およ
びバランスを取らなくても品質は安定しており、電池性
能の欠陥や不良率も低く抑えることができる。本発明の
効果は厚さ０．１５ｍｍ以内の場合、特に顕著に現れ
る。

【００１６】本発明は電池の小型化高容量化のために必
要な厚さ０．１７ｍｍ以下のアルカリ電池用セパレータ
において、（１）フラジール通気度３〜４０cｍ³/cｍ²/
sec、（２）平均孔径５〜４０μｍ、（３）空隙率４０
〜７０％、（４）カヤニー地合計によるσが３．５％以
内にすることにより、強度、絶縁性、電解液保持性、内
部圧上昇の抑制、自己放電防止等を満足する良好なアル
カリ電池セパレータを得ることができた。更にカヤニー
地合計によるσが３．０％以内であると、品質向上およ
び不良率の低減に更に顕著な効果があることが判明し
た。

【００１７】本発明はセパレータのシート物性に着目
し、上記物性値の最適バランスを見出したことに特徴が
あり、薄物セパレータの抱えている短絡等による不良率
増及び自己放電を生じ易いといった諸問題に対し、それ
ぞれ単独では十分とは言えないが、バランスよく組み合
わせたことで効果が相乗的に現れ、その結果、電池性能
の欠陥や不良率を低く抑えることができる。

【００１８】本発明の条件を満たす不織布の製造方法に
ついて、カーディング法、エアレイ法、湿式法などの短
繊維不織布及びスパンボンド法、フラッシュ紡糸法、メ
ルトブロー法などの紡糸直結不織布、又はそれらの組み
合わせなどが挙げられるが、特に限定はしない。製造方
法については不織布の基礎と応用（日本繊維機械学会不
織布研究会）に不織布の製造方法が記されているが、基
本的にはそれらの製法で行われる。またカヤニー地合計
によるσが３．５％以内で、電池用セパレータとしての
本発明の物性値を満足させる不織布を得るためには、繊
維径が１μｍ〜１５μｍの繊維を多く使用した構成であ
ることが要求される。上記地合を満足するためには製造
方法としてスパンボンドにメルトブローを組み合わせた
複合不織布、湿式法による不織布、クロスレイヤ方式の
カーディング法による不織布などが適している。特に湿
式不織布は、同一装置で繊維径の異なる繊維や複数の種
類の繊維を任意の割合で混合できる利点があり、繊維の
形態もステープル状、パルプ状等と選択の幅は広く、繊
維径も０．１μｍの極細繊維から３０μｍ程度の太い繊
維径まで、幅広く使用可能で、他の方法に比べ極めて良
好な地合のウェブが得られる方法である。

【００１９】本発明のポリオレフィン系不織布とは、不
織布の構成において主構成繊維がポリオレフィンである
ことを意味し、好ましくはポリオレフィン樹脂からなる
短繊維及び微細繊維状パルプの合計が９０重量％以上の
ものである。尚、アラミド、ポリエステル、ナイロンな
どの有機繊維および、セルロース系繊維等が１０重量％
未満混合されていても良い。また本発明のポリオレフィ
ン系不織布は、平均繊維径が０．１μｍ〜１０μｍ、重
量平均繊維長が１００μｍ〜１０００μｍである微細繊
維状ポリオレフィンパルプを全繊維重量の１〜６０％含
有する湿式不織布であることが好ましい。平均繊維径が
０．１μｍ未満であれば湿式シートの緻密性が著しく増
すために通気性が著しく低下するため好ましくない。ま
た平均繊維径が１０μｍを超えると湿式シートに均一な
孔径コントロールが難しくなり好ましくない。より好ま
しくは平均繊維径が１μｍ〜１０μｍ、重量平均繊維長
１００μｍ〜１０００μｍである微細繊維状ポリオレフ
ィンパルプを全繊維重量の１〜６０％、中でも３〜４０
％含有する湿式不織布である。湿式不織布を得るための
湿式法とは、例えば微細繊維状ポリオレフィンパルプの
規定量とその他のポリオレフィン系繊維の規定量を水中
で独立もしくは混合分散し、好ましくは０．５％以下に
なるよう濃度調整したスラリーを長網式、円網式等の湿
式抄紙機に適用し、連続したワイヤーメッシュ状の脱水
パートで脱水し、その後ドライヤーで乾燥してシートを
得る方法が一般的である。また湿式不織布の強度を向上
させるには、（熱）カレンダーなどの（加熱）圧着装置
により、構成する短繊維同士を部分的に圧着、熱融着さ
せるか、ウェブ状態の時に熱硬化性バインダーなどを吹
き付け、その後硬化させるなどの手段で対応する場合が
一般的である。

【００２０】アルカリ電池用セパレータとしてこの不織
布を使用するためには、親水化処理が必要である。親水
化の方法については特に限定せず、次のような方法が挙
げられる。特公平６−１０１３２３号公報などに開示さ
れているようなポリオレフィン樹脂にスルホン基を導入
する方法、特表昭６３−５０３０７４号公報、特表平６
−５０５７５６号公報に開示されているようなＵＶ照射
にてビニル単量体をグラフト重合させることを方法、特
開平７−１３４９８０号公報、特開平８−３１３９９号
公報に開示されているような高周波グロー放電処理、特
開平６−３６７５３号公報に開示の変性ポリビニルアル
コール、特開平１０−１２５２９８号公報に開示されて
いるエポキシ変性ポリビニルアルコール、特開平４−２
３３１５８号公報に開示されているエチレン−不飽和カ
ルボン酸にZnを導入したアイオノマー、特開平６−１８
７９６２号公報に開示されているアクリルニトリル−ス
チレン共重合体にカルボキシル基を導入、特開平６−１
８７９６３号公報に開示されているスルホン基含有塩素
化ポリオレフィンとカルボン酸共重合体、特開平７−１
９２７１５号公報に開示されているエチレン−アクリル
酸共重合体と酸素ガス、特開平６−３３８３０８号公報
に開示されているスチレン−スチレンスルホン酸ナトリ
ウム共重合体、特開平７−１２２２５６号公報に開示さ
れているエチレン−ビニルアルコールとアクリル酸グラ
フト重合体、特開平９−３３０６９４号公報に開示され
ているイオン交換性微粉体を使用する方法等がある。ま
たは界面活性剤、コロイド状の酸化チタンゾル、酸化ジ
ルコニウムゾル、微粉末の酸化チタンとラテックスから
なるペースト状物などをオレフィン系樹脂の不織布や織
布に含浸、コーティングする方法などがある。もちろん
界面活性剤、親水性樹脂、親水性薬剤などを混合練り込
みしたポリオレフィン樹脂を使用した不織布でも良い。

【００２１】

【実施例】以下に実施例を挙げて本発明をより具体的に
説明するが、本発明は勿論これらに限定されるものでは
ない。なお以下の実施例において、％は特に断らない限
り重量％である。

【００２２】実施例１ スパンボンド法により平均繊維径が１２μｍ、カヤニー
地合計σが３．２％、目付が３０ｇ／ｍ²のポリプロピ
レン１００％のスパンボンド不織布を用意した。次にＪ
ＩＳ Ｋ ７２１０に記載された方法で測定したメルト
フローレートが１，０００ｇ／１０分のポリプロピレン
樹脂を原料樹脂として、紡糸温度２６０℃にて加熱溶融
紡糸した。メルトブローノズルは、直径０．４ｍｍのノ
ズル孔が幅方向に１ｍｍ間隔で設置されているものを使
用した。溶融樹脂の吐出量はノズル孔１ホール当り１．
０ｇ／分で行ない、速度８ｍ／分で移動する前記のスパ
ンボンド不織布の片面上に、捕集距離３５０ｍｍで前記
溶融樹脂を温度３００℃、圧力０．８ｋｇ／ｃｍ²の空
気をノズル口に吹き付けながら噴射し、紡糸してメルト
ブロー不織布層を形成させた。この時形成させたメルト
ブロー不織布の平均繊維径は１．２μｍで、目付は８ｇ
／ｍ²であった。

【００２３】得られたスパンボンド／メルトブロー積層
不織布に温度１４０℃に加熱した表面エンボス処理率３
％エンボスロールと平ロール間に速度１０ｍ／分でニッ
プ圧３０ｋｇ／ｃｍで一回通過させた。次にこの積層不
織布にカレンダーで圧力を掛け、マイクロメータでの厚
さが０．１０ｍｍになるようにし、電池セパレータ基材
を得た。この電池セパレータ基材に対しアクリル酸６３
％、トリアリルイソシアヌレート５％、光重合開始剤で
ある１−（４−イソプロピルフェニル）−２−ヒドロキ
シ−２−メチルプロパン−１−オン（商品名：ダラカー
１１１６，メルク社製）５％、水２７％の溶液を含浸し
た。次に５００Ｗの中圧水銀ＵＶランプ（ハノヴィア・
タイプＵＶＳ５００）の下、上記溶液を含浸した基材を
通過させ光重合した。照射後、メタノール中、水中で洗
浄し、未反応モノマー、光重合開始剤を除去した。その
後乾燥し、表１に記載された物性値を示す電池用セパレ
ータを得た。

【００２４】実施例２ 重量平均繊維長４５μｍ、平均繊維径２μｍ、カナディ
アンフリーネス４００ｍｌのポリオレフィンパルプ（商
品名ティアラＫＹ−４３０Ｍ；ダイセル（株）製）５ｇ
を濃度１％でパルパにて分散し分散液Ａを得た。次に水
１５００ｇをステンレスバットに計量し、繊度０．７
ｄ、カット長５ｍｍのポリプロピレンチョップ（商品
名：ＰＺ、ダイワボウ（株）製）５ｇ及び繊度０．９
ｄ、カット長５ｍｍのポリプロピレン／ポリエチレン芯
鞘繊維（商品名 ＮＢＦスター２２０；ダイワボウ
（株）製）を１０ｇ計量し、分散濃度１％で分散し、ポ
リオレフィン系繊維分散液を得た（分散液Ｂ）。 分散液Ａ：分散液Ｂ＝１：９（重量比）の割合で混合
し、さらに水で１０倍に希釈する。さらに粘剤としてポ
リエチレンオキサイド（商品名：ＰＥＯ−ＰＦ，住友精
化（株）社製）を極少量添加し、目付４８ｇ／ｍ²の湿
式不織布シートを手漉きした。得られた湿式不織布シー
トをドラムドライヤで乾燥後、スーパーカレンダーにて
厚さを０．１１ｍｍに調節し、電池セパレータ基材を得
た。得られた電池セパレータ基材をN2ガスを使用したバ
ッチ式のコロナ表面処理装置（高周波高圧電源：ＰＨＦ
−２Ｋ型、両電極はシリコンゴムを巻き付けたロール電
極を使用；ハイデン研究所製）によって平面電極の間隔
を５mmに調節し、その間にサンプルを鋏み、コロナ照射
を行って、表１に記載された物性値を示す電池用セパレ
ータを得た。

【００２５】実施例３ スパンボンド法により平均繊維径が１０μｍ、カヤニー
地合計σが３．０％、目付が５６ｇ／ｍ²のポリプロピ
レン／ポリエチレン芯鞘繊維１００％のスパンボンド不
織布を用意した。得られたスパンボンド不織布を温度１
２０℃に加熱した表面エンボス処理率３％のエンボスロ
ールと平ロール間に速度１０ｍ／分でニップ圧３０ｋｇ
／ｃｍで一回通過させた。次にこのスパンボンド不織布
にカレンダーで圧力を掛け、マイクロメータでの厚さが
０．１０ｍｍになるようにし、電池セパレータ基材を得
た。得られた電池セパレータ基材を１００℃に保持され
た９８％濃硫酸中に３分間浸漬後ロールで絞った。次に
硫酸の希釈熱による熱収縮や変形を起こさせないよう
に、まず希硫酸中に浸漬後ロールで絞り、最後に水中に
浸漬し、その後ロールで絞った。その後熱風乾燥を行う
ことでポリオレフィンをスルホン化した表１に記載され
た物性値を示す電池用セパレータを得た。

【００２６】実施例４ ポリプロピレン成分とポリエチレン成分とからなる菊花
状の断面形状を有する平均繊維径が１０μｍ、繊維長３
８ｍｍの分割性複合繊維（商品名ＥＤＣ；チッソ（株）
製）１００％をカード機により開繊し、目付２５ｇ／ｍ
²の一方向性繊維ウェブと、クロスレイヤーにより繊維
を交差させた、目付３３ｇ／ｍ²の繊維ウェブとを積層
した。この積層繊維ウェブを８０メッシュの平織ネット
上に載置し、ノズル径０．１３ｍｍ、ピッチ０．６ｍｍ
のノズルプレートを用いて、水圧１３０ｋｇ／ｍ²の水
流で両面から２回づつ処理し、水流交絡不織布を得た。
次いで、この水流交絡不織布にカレンダーで圧力を掛
け、マイクロメータでの厚さが０．１１ｍｍになるよう
にし、電池セパレータ基材を得た。得られた電池セパレ
ータ基材に対し、実施例３と同様の方法でスルホン化に
よる親水化処理を施し、表１に記載された物性値を示す
電池用セパレータを得た。

【００２７】実施例５ 平均繊維径が１０μｍ、繊維長３８ｍｍの芯部がポリプ
ロピレン、鞘部がポリエチレンから成る芯鞘型ポリオレ
フィン繊維（商品名 ＮＢＦ；大和紡績（株）製）１０
０％をカード機により開繊し、目付１２ｇ／ｍ²の一方
向性繊維ウェブと、クロスレイヤーにより繊維を交差さ
せた目付１６ｇ／ｍ²の繊維ウェブとを積層した。この
積層不織布を２枚重ね、温度１１０℃に加熱したチルド
／チルドのカレンダーで、マイクロメータでの厚さが
０．１２ｍｍになるよう３回通過させ電池セパレータ基
材を得た。得られた電池セパレータ基材に対し、実施例
３と同様の方法でスルホン化による親水化処理を施し、
表１に記載された物性値を示す電池用セパレータを得
た。

【００２８】比較例１ スパンボンド法により平均繊維径が２０μｍ、カヤニー
地合計σが４．０％、目付が４５ｇ／ｍ²のポリプロピ
レン／ポリエチレン芯鞘繊維１００％のスパンボンド不
織布を用意した。 得られたスパンボンド不織布を温度
１２０℃に加熱した表面エンボス処理率３％のエンボス
ロールと平ロール間に速度１０ｍ／分でニップ圧２５ｋ
ｇ／ｃｍで一回通過させた。次にこのスパンボンド不織
布にカレンダーで圧力を掛け、マイクロメータでの厚さ
が０．１８ｍｍになるようにし、電池セパレータ基材を
得た。得られたセパレータ基材に対し、実施例３と同様
のスルホン化による親水化処理を施して、表１に記載さ
れた物性値を示す電池用セパレータを得た。

【００２９】比較例２ 平均繊維径が２５μｍ、繊維長６４ｍｍの芯部がポリプ
ロピレン、鞘部がポリエチレンから成る芯鞘型ポリオレ
フィン繊維（商品名 ＮＢＦ；大和紡績（株）製）１０
０％をカード機により開繊し、目付２２ｇ／ｍ²の一方
向性繊維ウェブと、クロスレイヤーにより繊維を交差さ
せた目付３８ｇ／ｍ²の繊維ウェブとを積層した。この
積層不織布を、温度１１０℃に加熱したチルド／チルド
のカレンダーでマイクロメータでの厚さが０．１０ｍｍ
になるよう３回通過させ電池セパレータ基材を得た。得
られたセパレータ基材に対し、実施例３と同様のスルホ
ン化による親水化処理を施して、表１に記載された物性
値を示す電池用セパレータを得た。

【００３０】比較例３ ポリプロピレン成分とポリエチレン成分とからなる菊花
状の断面形状を有する平均繊維径が２５μｍ、繊維長６
４ｍｍの分割性複合繊維（商品名ＥＤＣ；チッソ（株）
製）１００％をカード機により開繊し、目付２５ｇ／ｍ
²の一方向性繊維ウェブと、クロスレイヤーにより繊維
を交差させた目付３０ｇ／ｍ²の繊維ウェブとを積層し
た。この積層繊維ウェブを８０メッシュの平織ネット上
に載置し、ノズル径０．１３ｍｍ、ピッチ０．６ｍｍの
ノズルプレートを用いて、水圧１８０ｋｇ／ｍ²の水流
で両面から２回づつ処理し、水流交絡不織布を得た。次
いでこの水流交絡不織布にカレンダーで圧力を掛け、マ
イクロメータでの厚さが０．１２ｍｍになるようにし、
電池セパレータ基材を得た。得られた電池セパレータ基
材に対し、実施例３と同様の方法でスルホン化による親
水化処理を施し、表１に記載された物性値を示す電池用
セパレータを得た。このようにして得られた電池用セパ
レータ８種類について以下の試験方法にて評価した。結
果を表１、２に示す。

【００３１】試験方法 （１） 目付 ｇ／ｍ² 試料の大きさ１ｍ×１ｍを水分平衡に至らせ、質量を測
る。５枚の平均値を表１に示す。 （２） 厚さ ｍｍ マイクロメータを使って、挟み込んで空回りを始める点
から更に１回転させたところを終点とし、得られた数値
を厚さとする。２０点の平均値を表１に示す。 （３） 通気度 ｃｃ／ｓｅｃ／ｃｍ² 通気度ＪＩＳＹ１０９６に従って測定（フラジール型測
定器を使用）した。１０回の平均値を表１に示す。 （４） 平均孔径 μｍ ＡＳＴＭ Ｆ３１６−８６に従ってパームポロメータを
使用して平均孔径を測定した。１０回の平均値を表１に
示す。 （５） 空隙率 ％ 水銀ポロシメトリを使用して空隙率を測定した。１０回
の平均値を表１に示す。 （６） 地合 ％ カヤニー地合計を使用し、透過率の標準偏差（σ）を算
出して地合を評価した。１０回の平均値を表１に示す。 （７）保液率 ％ 10cm×10cmのサンプルを採取し小数点以下４桁まで秤量
する。(W1)次に、30%ＫＯＨ中に浸漬し、２分後サンプ
ルを引き上げ、２分間液を切り、重量を測定する。(W2) 保液率(%)＝（Ｗ２−Ｗ１）／Ｗ１×１００ １０回の平均値を表２に示す。 (８)自己放電特性 ％ 公称容量２２００ｍＡＨのサブＣサイズの円筒形電池に
組込み、特性が安定した後、０．１Ｃ，１２０％充電を
行った。その後４５℃、４週間放置し、放置後の残存放
電容量を測定した。残存放電容量／特性が安定した時の
容量×１００の値(%)を容量保存率とした。１０個の平
均値を表２に示す。 （９）サイクル特性 ％ 公称容量２２００ｍＡＨのサブＣサイズの円筒形電池に
組込み、特性が安定した後、２５℃の条件下で０．２
Ｃ，１２０％充電した。その後０．２Ｃ，０．８Ｖ終始
電圧とした放電を５００サイクル繰り返した後の放電容
量を測定した。５００サイクル目の放電容量／特性が安
定した時の容量×１００の値(%)を容量保存率とした。
１０個の平均値を表２に示す。 （１０）高率放電特性 ％ 公称容量２２００ｍＡＨのサブＣサイズの円筒形電池に
組込み、特性が安定した後、３０℃の条件下で０．２
Ｃ，１２０％充電した。その後２Ｃ，０．８Ｖ終始電圧
とした放電を行い、その時の放電容量を測定した。２Ｃ
放電時の放電容量／特性が安定した時の容量×１００の
値(%)を容量保存率とした。１０個の平均値を表２に示
す。

【００３２】

【表１】

【００３３】

【表２】

【００３４】

【発明の効果】上記の如く構成された本発明のアルカリ
電池用セパレータは、自己放電特性、サイクル特性、高
率放電特性の良好な電池用セパレータである。

フロントページの続き Ｆターム(参考） 4L047 AA14 AB02 AB09 BA21 CA19 CB08 CC12 5H021 BB08 BB09 BB15 CC00 CC02 EE04 EE18 EE25 EE34 HH00 HH01 HH02 HH03

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】平均厚さが０．１７ｍｍ以下の親水化され
   たポリオレフィン系不織布からなり、次の４つの条件を
   満足することを特徴とするアルカリ電池用セパレータ。 条件（１）フラジール通気度３〜４０cc/cｍ²/sec 条件（２）平均孔径５〜４０μｍ 条件（３）空隙率４０〜７０％ 条件（４）カヤニー地合計による透過率の標準偏差
   （σ）が３．５％以内
2. 【請求項２】条件（４）のカヤニー地合計によるσが
   ３．０％以内であることを特徴とする請求項１記載のア
   ルカリ電池用セパレータ。
3. 【請求項３】ポリオレフィン系不織布はポリオレフィン
   系樹脂からなる短繊維及び微細繊維状パルプを主成分と
   し、湿式不織布法で得られる不織布であることを特徴と
   する請求項１又は２に記載のアルカリ電池用セパレー
   タ。
4. 【請求項４】湿式不織布は平均繊維径が０．１μｍ〜１
   ０μｍ、重量平均繊維長１００μｍ〜１０００μｍであ
   る微細繊維状ポリオレフィンパルプを全繊維重量の１〜
   ６０％含有する湿式不織布であることを特徴とする請求
   項３に記載のアルカリ電池用セパレータ。