JP2000340205A - 非水電解液電池用セパレーターおよびそれを用いた非水電解液電池 - Google Patents

非水電解液電池用セパレーターおよびそれを用いた非水電解液電池

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JP2000340205A
JP2000340205A JP11148985A JP14898599A JP2000340205A JP 2000340205 A JP2000340205 A JP 2000340205A JP 11148985 A JP11148985 A JP 11148985A JP 14898599 A JP14898599 A JP 14898599A JP 2000340205 A JP2000340205 A JP 2000340205A
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aqueous electrolyte
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nonaqueous electrolyte
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Takahiro Tsukuda
貴裕 佃
Kazuchiyo Takaoka
和千代 高岡
Kenji Hyodo
建二 兵頭
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Abstract

(57)【要約】 【課題】厚みが薄く、細孔径と機械的強度のバランスが
良く、信頼性の高い非水電解液電池用セパレーターおよ
びそれを用いた非水電解液電池を提供する。 【解決手段】有機珪素化合物を担持してなる非水電解液
電池用セパレーターにおいて、該有機珪素化合物がポリ
アルキレンオキサイド変性ポリシロキサンであり、該セ
パレーターを構成する繊維が三次元的に交絡されている
ことを特徴とする非水電解液電池用セパレーターおよび
それを用いた非水電解液電池。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、厚みが薄く、細孔
径と機械的強度のバランスが良く、信頼性の高い非水電
解液電池用セパレーターおよびそれを用いた非水電解液
電池に関するものである。
【0002】
【従来の技術】リチウム二次電池などの非水電解液電池
に用いられるセパレーターとして、特開平7−3757
1号公報には、m−アラミドのフィブリッド10〜40
重量%と耐熱性短繊維90〜60重量%とを混合抄造し
てなる紙状シートからなり、かつ該シート厚さが0.0
1〜0.1mmであることを特徴とする電池用セパレー
ターが開示されている。特開平9−64560号公報に
は、セルロース繊維またはセルロース繊維と合成高分子
の複合体に、単離されたセルロース・ミクロフィブリル
が添加されてなることを特徴とするセパレーターが開示
されている。特開平7−302584号公報には、平均
繊維長さが0.2〜1.5mmで、平均繊維径が0.0
5〜1μmの有機合成高分子のミクロフィブリル化繊維
を少なくとも50重量%用いた不織布からなることを特
徴とする電池用セパレーターが開示されている。
【0003】これら不織布からなるセパレーターの場合
には、厚みを薄くすると細孔径や機械的強度に問題が生
じる傾向があった。特に厚みが30μm以下になると、
ピンホールがなくても細孔が大きめになることが多く、
その場合、電解液保持性が低下するばかりでなく、電池
を組み立てた直後に開回路電圧が低下し充電に支障を来
すことがあった。逆に細孔径が小さく、且つ細孔径分布
が狭い均一な不織布の場合には不織布の引張強度、引裂
強度、突刺強度などの機械的強度が著しく弱く、二次加
工処理や電池組立に支障を来すことがあった。また、不
織布を熱処理して強度を高めようとすると、場合によっ
てはフィルム状になって細孔がつぶれてしまうことがあ
り、細孔の大きさと機械的強度のバランスをとることが
難しかった。
【0004】一方、本発明者らは、国際出願番号PCT
/JP98/00113において、非水電解液電池用セ
パレーター並びにそれを用いた非水電解液電池および非
水電解液電池用セパレーターの製造方法を出願してい
る。同号における非水電解液電池用セパレーターは、多
孔質フィルム、有機繊維を含有する織布、不織布、紙か
ら選ばれる1種以上を含有してなる多孔質基材に有機金
属化合物を付着させてなるもので、電池組立時の電池加
工性に優れ、電極が外部短絡して発熱しても、セパレー
ターの収縮や燃焼、あるいは電極間の接触による内部短
絡が発生せず、電池の発火を防止することができ、該非
水電解液電池用セパレーターを用いることにより高いエ
ネルギー密度と優れたサイクル寿命の非水電解液電池が
得られることを特徴とする。
【0005】しかし、同号の非水電解液電池用セパレー
ターであっても厚みが薄い場合、特に30μmより薄い
場合には、機械的強度が著しく低下し、電池組立時に支
障を来す場合があった。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、従来技術に
見られる上記問題点を解決するものである。即ち、本発
明の目的は、厚みが薄く、細孔径と機械的強度のバラン
スが良く信頼性の高い非水電解液電池用セパレーターお
よびそれを用いた非水電解液電池を提供することにあ
る。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記問題
点を解決するため鋭意検討した結果、有機珪素化合物を
担持してなる非水電解液電池用セパレーターにおいて、
特定の有機珪素化合物を担持させ、該セパレーターを構
成する繊維を三次元的に交絡させることによって、厚み
が薄く、細孔径と機械的強度のバランスが良く、信頼性
の高い非水電解液電池用セパレーターを作製できること
を見出し本発明に至ったものである。
【0008】即ち、本発明は、有機珪素化合物を担持し
てなる非水電解液電池用セパレーターにおいて、該有機
珪素化合物がポリアルキレンオキサイド変性ポリシロキ
サンであり、該セパレーターを構成する繊維が三次元的
に交絡されていることを特徴とする非水電解液電池用セ
パレーターおよびそれを用いた非水電解液電池である。
【0009】非水電解液電池用セパレーターが、繊度1
デニール以下の極細繊維を50重量%以上含有してなる
ことが好ましい。
【0010】極細繊維が、分割型複合繊維の少なくとも
一部が分割されて形成されてなることが好ましい。
【0011】分割型複合繊維の少なくとも一成分が、エ
チレン−ビニルアルコール共重合体またはポリビニルア
ルコールからなることが好ましい。
【0012】非水電解液電池用セパレーターが、熱圧処
理されてなることが好ましい。
【0013】
【発明の実施の形態】以下、本発明の非水電解液電池用
セパレーターおよびそれを用いた非水電解液電池につい
て詳細に説明する。尚、本発明における非水電解液電池
用セパレーターとは、該セパレーターを構成する繊維が
三次元的に交絡された状態で、且つポリアルキレンオキ
サイド変性ポリシロキサンが担持された状態のものを指
し、何れの状態をも満たしていないものや何れか一方の
状態だけを満たしているものを非水電解液電池用セパレ
ーター基材として区別する。
【0014】本発明における有機珪素化合物としては、
ポリアルキレンオキサイド変性ポリシロキサンが用いら
れる。本発明におけるポリアルキレンオキサイド変性ポ
リシロキサンとは、分子鎖中にポリアルキレンオキサイ
ドを有し、塩素基、フッ素基、アセトキシ基、アルコキ
シ基、ビニル基、アミノ基、エポキシ基、カルボキシル
基、メルカプト基、メタクリル基から選ばれる加水分解
性基または官能基を1種以上、且つ1個以上有するポリ
シロキサンを指す。ポリアルキレンオキサイドとして
は、ポリエチレンオキサイド、ポリプロピレンオキサイ
ドなどが挙げられ、これらの分子量は特に限定されるも
のではない。
【0015】ポリアルキレンオキサイド変性ポリシロキ
サンは、非水電解液電池用セパレーターを構成している
繊維表面や樹脂表面に存在する水酸基、カルボキシル
基、カルボニル基、シラノール基、アミド基、アミノ基
などと直接反応し結合するため非水電解液中で非水電解
液電池用セパレーターから遊離することがない。さら
に、カルボキシル基、カルボニル基、シラノール基、ア
ミド基、アミノ基などはリチウムイオンとの反応性が強
いため、容量が著しく低下したり、サイクル寿命が短く
なるなど電池特性に悪影響を及ぼしやすいが、これらの
官能基にポリアルキレンオキサイド変性ポリシロキサン
が化学結合することにより容量低下やサイクル寿命の短
縮化を防止することができる。
【0016】ポリアルキレンオキサイド変性ポリシロキ
サンは、非水電解液との親和性が高いため、非水電解液
電池用セパレーターの電解液保持性を良くする効果があ
る。ポリアルキレンオキサイド変性ポリシロキサンの分
子鎖は非水電解液中に広がり、あたかも繊維表面や樹脂
表面からひげが生えたような形状になり、ひげ状に見え
る分子鎖にもさらに分岐した分子鎖があるため、繊維や
樹脂の隙間がこれらポリアルキレンオキサイド変性ポリ
シロキサンで占められ、非水電解液電池用セパレーター
の細孔径を小さくする効果も併せ持つ。特にポリアルキ
レンオキサイド変性ポリシロキサンが、1分子中に加水
分解性基や官能基を複数個有する場合にはポリアルキレ
ンオキサイド変性ポリシロキサン同士が架橋しネットワ
ークを形成するため、非水電解液電池用セパレーターの
細孔径を小さくする効果が大きくなる。
【0017】本発明においては、ポリアルキレンオキサ
イド変性ポリシロキサンは1種類だけでも良いが、2種
類以上の混合物として使用しても良い。
【0018】本発明において用いられるポリアルキレン
オキサイド変性ポリシロキサンが1分子中に加水分解性
基や官能基を3個以上有する場合には、ポリアルキレン
オキサイド変性ポリシロキサン同士が架橋して網目状に
なるため、細孔径を小さくする効果が大きくなる反面、
架橋密度が高くなりすぎるとセパレーターの細孔が潰れ
て電解液保持性が低下する傾向がある。そこで、ポリア
ルキレンオキサイド変性ポリシロキサン同士の架橋密度
を制御する目的で、加水分解性基や官能基を1分子中に
2個有する有機珪素化合物またはポリアルキレンオキサ
イド変性ポリシロキサンを混合して用いても良い。
【0019】本発明において、加水分解性基や官能基を
2個有する有機珪素化合物またはポリアルキレンオキサ
イド変性ポリシロキサンを混合する場合の添加量として
は、加水分解性基や官能基を3個以上有するポリアルキ
レンオキサイド変性ポリシロキサンの重量に対して5〜
50重量%が好ましい。添加量が5重量%未満では架橋
密度を制御しにくく、50重量%より多いと細孔径を小
さくする効果が弱まる傾向がある。
【0020】本発明における非水電解液電池用セパレー
ターは、非水電解液電池用セパレーターを構成する繊維
が三次元的に交絡されてなる。繊維を三次元的に交絡さ
せる方法としては、非水電解液電池用セパレーター基材
をニードルパンチや水流交絡処理する方法が挙げられる
が、均一に処理しやすく、処理痕を目立たなくしやすい
水流交絡処理の方が好ましい。
【0021】本発明における非水電解液電池用セパレー
ターを構成する繊維を三次元的に交絡させる時期は、非
水電解液電池用セパレーター基材にポリアルキレンオキ
サイド変性ポリシロキサンを担持させる前後のどちらで
も良いが、交絡処理を早い段階で行い、強度を強くする
ことにより、その後の加工処理工程で非水電解液電池用
セパレーター基材が破断したり、穴が空く、しわが生じ
るなどの欠損が起こりにくくなるため、ポリアルキレン
オキサイド変性ポリシロキサンを担持させる前の方が好
ましい。
【0022】本発明における非水電解液電池用セパレー
ターを構成する繊維を三次元的に交絡させる際に、交絡
条件が厳しすぎると、交絡処理痕が残り、ピンホールの
生成や厚みむらを生じる傾向があるため、交絡条件はで
きるだけ緩やかな方が好ましい。
【0023】例えば、非水電解液電池用セパレーター基
材を水流交絡処理する場合には、圧力3〜50kgf/
cm2の水流を噴射させて処理することが好ましく、5
〜20kgf/cm2がより好ましい。圧力が3kgf
/cm2未満では繊維が三次元的に交絡しにくく、50
kgf/cm2より高くなると交絡痕が残りやすく、ピ
ンホールや厚みむらを生じる傾向がある。
【0024】水流を噴射するためのノズルの直径は、1
0〜500μmの範囲が好ましい。ノズルの間隔は10
〜1500μmが好ましい。ノズルプレートは、非水電
解液電池用セパレーター基材の搬送方向に対する直角方
向では、搬送中の非水電解液電池用セパレーター基材の
幅をカバーする範囲が必要である。搬送方向では、場合
によってノズルヘッドの数を変えて用いる。
【0025】本発明においては、非水電解液電池用セパ
レーターを構成する繊維が三次元的に交絡されることに
よって、繊維間の結合力が増すため、薄くても強度の強
い非水電解液電池用セパレーターが得られる。
【0026】本発明における非水電解液電池用セパレー
ターは、繊度1デニール以下の極細繊維を50重量%以
上含有してなることが好ましい。
【0027】本発明に用いられる非水電解液電池用セパ
レーター中の極細繊維の含有量が50重量%未満では、
厚みを薄くした場合に、ピンホールと呼ばれる貫通孔が
できやすく、ピンホールができなくても細孔径が大きく
なり、電解液保持性や表面平滑性に問題が生じやすくな
る。
【0028】一般に極細繊維とは繊度1デニール以下の
合成繊維を指す。極細繊維からなる非水電解液電池用セ
パレーター基材の製法としては、熱可塑性ポリマーを溶
融し細孔から吐出させ、これを音速域の加熱気体で吹き
飛ばして細化繊維化しネットコンベアなどで捕集して不
織布を作製するメルトブローン法、抄紙機を用いてシー
ト化する湿式抄紙法などが挙げられる。
【0029】本発明に用いられる極細繊維の繊維長とし
ては、3〜15mmが好ましく、5〜10mmがより好
ましい。繊維長が3mmより短いと、繊維同士の絡みが
少なくなり、最終的にセパレーターの引張強度や引裂強
度が弱くなる傾向がある。繊維長が15mmより長い
と、極細繊維同士がよれて非水電解液電池用セパレータ
ー基材の地合が悪くなり、最終的に非水電解液電池用セ
パレーターの厚みむらが生じやすくなる。
【0030】極細繊維の製法としては、A成分繊維の中
にB成分の極細繊維が多数含まれるように複合紡糸し繊
維化後、A成分を除去して極細繊維Bを得る方法、A成
分とB成分が相互に介在するように複合紡糸した後、A
B相互の剥離特性を利用して分割相当分の極細繊維を得
る方法、従来の紡糸方法において諸条件を極細繊維向き
に改良して極細繊維を得る方法、繊維を表面から溶かし
て細くする方法、ポリエステルのようなポリマーを分子
配向を伴わない特殊な条件で延伸して極細繊維を得る方
法、フラッシュ紡糸法、フィブリル化しやすくした繊維
やフィルムを叩解して細化させる方法、A成分とB成分
を混合紡糸した後、多量成分を除去する方法、タック紡
糸法、ポリマー中に発泡剤やガスを入れて膨らませ、噴
出させることにより極細繊維群を得る方法、遠心紡糸法
などが挙げられる。
【0031】本発明に用いられる極細繊維を構成する素
材としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメチ
ルペンテンなどのポリオレフィンおよびその共重合体、
ポリエチレンオキシド、ポリメチレンオキシド、ポリエ
チレングリコールなどのポリエーテル、ナイロン6、ナ
イロン66、ナイロン6−10、ナイロン11、ナイロ
ン12などのポリアミドおよびその共重合体、ポリエチ
レンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポ
リテトラメチレンテレフタレート、ポリエチレンオキシ
ベンゾエートなどのポリエステルおよびその共重合体、
エチレン−ビニルアルコール共重合体、ポリビニルアル
コール、ポリスチレン、ポリメチルメタクリレート、ア
クリロニトリル系重合体、スチレン−アクリトニトリル
共重合体、ポリカーボネートなどが挙げられるが、これ
らに限定されるものではない。
【0032】一般に分割型複合繊維は、化学的処理によ
り一成分を除去して分割させるタイプと物理的処理によ
り分割させるタイプに分けることができる。本発明に用
いられる分割型複合繊維は何れのタイプでも良い。
【0033】一般に分割型複合繊維の分割前の断面形状
としては、A成分繊維の中にB成分の極細繊維が多数含
まれるように複合紡糸して得られる多芯状、A成分とB
成分が相互に介在するように複合紡糸して得られる花び
ら状、米字状、層状などがあるが、本発明に用いられる
分割型複合繊維の断面形状はこれらに限定されるもので
はない。
【0034】本発明に用いられる分割型複合繊維は、分
割後の繊度が1デニール以下になるものが好ましく、
0.5デニール以下になるものがさらに好ましい。分割
後の繊度が1デニールより太い場合にはセパレーターの
細孔が大きくなりやすい傾向がある。
【0035】本発明に用いられる分割型複合繊維の繊維
長としては、3〜15mmが好ましく、5〜10mmが
より好ましい。繊維長が3mmより短いと、繊維同士の
絡みが少なくなり、最終的にセパレーターの引張強度や
引裂強度が弱くなる傾向がある。繊維長が15mmより
長いと、極細繊維同士がよれて不織布の地合が悪くな
り、最終的にセパレーターの厚みむらが生じやすくな
る。
【0036】分割型複合繊維が分割することによって得
られる極細繊維が扁平状の場合には非水電解液電池用セ
パレーター基材を薄く、均一に加工しやすく、最終的に
非水電解液電池用セパレーターの細孔径が小さくなりや
すい利点がある。さらに、分割型複合繊維の少なくとも
一成分がエチレン−ビニルアルコール共重合体またはポ
リビニルアルコールからなる場合には、これらが被膜を
形成して他の繊維や樹脂と結合するため、非水電解液電
池用セパレーターの細孔がより小さくなりやすいだけで
なく、セパレーターの引張強度や引裂強度が強くなり、
非水電解液電池用セパレーターの表面平滑性が向上し、
電極との密着性が良くなる利点がある。
【0037】本発明における分割型複合繊維の少なくと
も一部を分割させる方法としては、分割型複合繊維を含
むスラリーを湿式抄紙してシート化した後、水や溶媒を
用いて一成分を除去して分割させる方法、高圧流水、カ
レンダー処理などの衝撃を与えて分割させる方法、予め
分割型複合繊維をパルパー、ビーター、リファイナー、
ホモジナイザー、ミルなどを用いて分割させた後、湿式
抄紙してシート化する方法などが挙げられる。
【0038】本発明における非水電解液電池用セパレー
ターが、極細繊維を50重量%以上含有してなる場合に
は、薄くて厚みが均一な非水電解液電池用セパレーター
が得られる。
【0039】本発明に用いられる非水電解液電池用セパ
レーター基材を構成する素材としては、木材パルプ、非
木材パルプ、レーヨン、セルロース、バクテリアセルロ
ース、キュプラ、ポリノジック、アセテート、アクリ
ル、ポリオレフィン、ポリエステル、ポリアミド、ポリ
イミド、ポリアミドイミド、ポリエーテルケトン、ポリ
エーテルサルフォン、ポリビニルアルコール、エチレン
−ビニルアルコール共重合体などの樹脂からなる単繊維
または複合繊維、これらのフィブリル化繊維またはミク
ロフィブリル化繊維、各種熱融着繊維、ガラス繊維、マ
イクロガラス繊維、アルミナ繊維、アルミナ・シリカ繊
維、セラミックス繊維、ジルコニア繊維、ロックウー
ル、チタン酸カリウム繊維、アルミナウィスカ、ホウ酸
アルミウィスカ、コロイダルアルミナ、コロイダルシリ
カなどの無機繊維や無機化合物、エポキシ樹脂やフッ素
樹脂などが挙げられるが、これらに限定されるものでは
ない。
【0040】本発明における非水電解液電池用セパレー
ター基材が湿式抄紙法により製造される場合には、乾式
よりも均一性が高くなるため好ましい。湿式抄紙法で用
いられる抄紙機としては、長網抄紙機、円網抄紙機、傾
斜型抄紙機、さらには2種以上を組み合わせたコンビネ
ーションマシンなどが挙げられる。
【0041】湿式抄紙法は、通常、繊維を固形分濃度が
0.1〜5重量%程度になるように分散助剤、粘剤など
を用いて水中に均一に分散してスラリーとし、さらにス
ラリー中に水を追加し、固形分濃度を0.1〜0.00
1重量%に希釈して希薄水性スラリーとし、これを抄紙
機を用いてシート化するものである。
【0042】本発明におけるポリアルキレンオキサイド
変性ポリシロキサンを非水電解液電池用セパレーター基
材に担持させる方法としては、非水電解液電池用セパレ
ーター基材にポリアルキレンオキサイド変性ポリシロキ
サンの溶液を含浸、塗布、噴霧の何れかの方法で接触さ
せ、乾燥または加熱硬化して担持させる方法、ポリアル
キレンオキサイド変性ポリシロキサンと反応する官能基
や極性基を有する材料を予めポリアルキレンオキサイド
変性ポリシロキサンの溶液に含浸、塗布、噴霧の何れか
の方法で接触させ、乾燥または加熱硬化した後、非水電
解液電池用セパレーター基材を作製する方法がある。
【0043】例えば、非水電解液電池用セパレーター基
材を湿式あるいは乾式で作製し、これにポリアルキレン
オキサイド変性ポリシロキサンの溶液を含浸、塗布、噴
霧の何れかの方法で接触させ、乾燥または加熱硬化する
ことによりポリアルキレンオキサイド変性ポリシロキサ
ンを担持させることができる。
【0044】本発明におけるポリアルキレンオキサイド
変性ポリシロキサンは、通常、濃度0.5%以上の水溶
液にして用いられる。濃度が0.5%未満ではセパレー
ターを構成する繊維や樹脂との反応性がやや悪く、非水
電解液電池用セパレーターの細孔径を十分小さくする量
のポリアルキレンオキサイド変性ポリシロキサンが担持
されにくくなる傾向がある。
【0045】本発明の非水電解液電池用セパレーターの
重量に対するポリアルキレンオキサイド変性ポリシロキ
サンの担持量は0.1〜20重量%が好ましく、1〜1
0重量%がより好ましい。担持量が0.1重量%未満で
は、細孔径が十分小さくならない傾向がある。担持量が
0.1重量%より多くなると非水電解液電池用セパレー
ターの細孔径を小さくする効果が現れ、1重量%以上に
なると細孔径が劇的に小さくなる傾向がある。20重量
%より多くなると該ポリシロキサンが密になりすぎて細
孔径がつぶれる、非水電解液電池用セパレーターの電解
液保持性が著しく低下し内部抵抗が高くなる、非水電解
液電池用セパレーターの厚み調整がしにくくなる、非水
電解液電池用セパレーターを構成する繊維間結合が弱ま
り、非水電解液電池用セパレーターの機械的強度が低下
するなどの問題が生じる傾向がある。また10重量%よ
り多くなると、吸湿した水分が抜けにくくなる傾向があ
る。
【0046】本発明の非水電解液電池用セパレーターの
坪量は、特に制限はないが、5〜100g/m2が好ま
しく、10〜50g/m2がさらに好ましく用いられ
る。
【0047】本発明の非水電解液電池用セパレーターの
厚みは、特に制限はないが電池が小型化できる点から薄
い方が好ましい。具体的には電池組立時に破断しない程
度の強度を持ち、ピンホールが無く、高い均一性を備え
る厚みとして10〜100μmが好ましく用いられ、2
0〜50μmがより好ましく用いられる。10μm未満
では、電池組立時の短絡不良率が増加するため好ましく
ない。一方、100μmより厚くなると、厚みによる電
気抵抗が高くなり、電池特性が低下したり、エネルギー
密度の低下が大きくなるため好ましくない。
【0048】本発明の非水電解液電池用セパレーターの
厚みが所望の厚みよりも厚い場合には二次加工処理によ
り厚みを薄くする必要がある。二次加工処理を行う時期
としては、非水電解液電池用セパレーター基材に有機珪
素化合物を化学結合を介して担持させる前後のどちらで
も良い。この二次加工処理としては、スーパーカレンダ
ー、マシンカレンダー、熱カレンダー、ソフトカレンダ
ー、熱ソフトカレンダーなどのカレンダーを用いてカレ
ンダー処理を施して厚み調整が行われる。特に熱カレン
ダーを用いて加圧熱処理し所望の厚みに調整することが
より好ましい。
【0049】熱カレンダー処理における加圧熱処理の処
理温度としては、用いられる非水電解液電池用セパレー
ターに含まれる樹脂または有機繊維の種類によって異な
り、樹脂または有機繊維のTg以上融点以下の温度で処
理されるが、特に熱融着繊維を配合した場合は熱融着繊
維の接着力発現温度まで加工温度を上げることが必要と
なる。有機繊維の構成、加工条件等から処理温度として
は、50〜210℃が好ましく用いられる。50℃より
も低い温度で加圧処理した場合には充分な接着力が発現
されず、経時で厚み戻りが発生する、所望の厚みまで薄
くできない、または亀裂が生じたりする等のトラブルが
発生するため好ましくない。また、210℃よりも高温
で加圧処理した場合は、樹脂または繊維自身が熱により
劣化して強度が低下したり、変形したりする。劣化が起
こらない場合でも非水電解液電池用セパレーターの密度
が上がりすぎて充分な空隙量が得られずに電池性能を損
なってしまうため好ましくない。
【0050】また、非水電解液電池用セパレーターを構
成する繊維を三次元的に交絡させることによってピンホ
ールや厚みむらが生じる場合にも、スーパーカレンダ
ー、マシンカレンダー、熱カレンダー、ソフトカレンダ
ー、熱ソフトカレンダーなどを用いて二次加工処理する
ことによって問題を解決することができる。
【0051】
【実施例】以下、実施例により本発明を詳しく説明する
が、本発明の内容は実施例に限定されるものではない。
なお、%とは非水電解液電池用セパレーターを構成する
材料の重量%を意味する。
【0052】下記表1および表2に示した非水電解液電
池用セパレーターを作製した。尚、表中に示した「P
P」はポリプロピレン、「PET」はポリエステル、
「PVA」はポリビニルアルコール、「PP/PE」は
ポリプロピレンとポリエチレンからなる芯鞘複合繊維、
「PP/EVOH」はポリプロピレンとエチレン−ビニ
ルアルコール共重合体からなる分割型複合繊維をそれぞ
れ意味する。
【0053】
【表1】
【0054】
【表2】
【0055】<負極活物質の作製>石油ピッチを焼成し
て粗粒状のピッチコークスを得た。この粗粒状ピッチコ
ークスを粉砕して、平均粒径10μmの粉末とし、この
粉末を不活性ガス中1000℃で焼成して不純物を除去
し、コークス粉末を作製し、負極活物質とした。
【0056】<負極の作製>負極活物質コークス粉末9
0%と結着剤ポリフッ化ビニリデン10%を混練し、負
極合剤を調製した後、N−メチルピロリドンを加えてス
ラリー状とし、負極合剤スラリーを調製した。この負極
合剤スラリーを負極集電体である厚み100μmの帯状
の銅箔の両面に均一に塗布し、乾燥後、ローラープレス
機を用いて圧縮成形し、厚み180μm、幅55mm、
長さ556mmの負極を作製した。
【0057】<正極の作製>正極活物質LiCoO2
0%、導電剤グラファイト粉末6%、結着剤ポリフッ化
ビニリデン4%を混練して正極合剤を調製した後、N−
メチルピロリドンを加えてスラリー状とし、正極合剤ス
ラリーを調製した。この正極合剤スラリーを正極集電体
である厚さ20μmの帯状アルミニウム箔の両面に均一
に塗布し、乾燥後、ローラープレス機を用いて圧縮成形
し、厚み150μm、幅53μm、長さ528mmの正
極を作製した。
【0058】実施例1 <非水電解液電池用セパレーターの作製>ポリプロピレ
ン繊維(大和紡績社製、PZ、繊度0.7デニール、繊
維長5mm)40%、ポリプロピレンとエチレン−ビニ
ルアルコールからなる芯鞘複合繊維(大和紡績社製、U
BF、繊度2デニール、繊維長5mm)60%を水中に
分散させたスラリーをパルパーを用いて調製した。次い
で、傾斜型抄紙機を用いて湿式抄紙し、乾燥前の湿潤シ
ートに圧力1kgf/cm2の水流を噴射させて水流交
絡処理し、乾燥させて坪量13g/m2の非水電解液電
池用セパレーター基材を作製した。該基材を130℃、
プレス圧35kgf/cm2の条件で熱カレンダー処理
し、厚みを25μmに調整した。これにポリエチレンオ
キサイドユニットを有し、且つ1分子中にメトキシ基を
3個有するポリアルキレンオキサイド変性ポリシロキサ
ン(以後「A」と表記する)の3%水溶液を含浸させ、
120℃で乾燥して該基材重量に対して該ポリシロキサ
ンを化学結合により2.5%担持させた。これを110
℃、プレス圧35kgf/cm2の条件で熱カレンダー
処理し、厚みを25μmに再調整し、非水電解液電池用
セパレーターとした。
【0059】実施例2 <非水電解液電池用セパレーターの作製>乾燥前の湿潤
シートに圧力3kgf/cm2の水流を噴射させて水流
交絡処理した以外は実施例1と同様にして坪量13g/
2、厚み25μmの非水電解液電池用セパレーターを
作製した。
【0060】実施例3 <非水電解液電池用セパレーターの作製>乾燥前の湿潤
シートに圧力30kgf/cm2の水流を噴射させて水
流交絡処理した以外は実施例1と同様にして坪量13g
/m2、厚み25μmの非水電解液電池用セパレーター
を作製した。
【0061】実施例4 <非水電解液電池用セパレーターの作製>ポリアルキレ
ンオキサイド変性ポリシロキサン(A)の20%水溶液
を用いて、非水電解液電池用セパレーター該基材重量に
対して該ポリシロキサンを13.5%担持させた以外は
実施例1と同様にして、坪量13g/m2、厚み25μ
mの非水電解液電池用セパレーターを作製した。
【0062】実施例5 <非水電解液電池用セパレーターの作製>ポリアルキレ
ンオキサイド変性ポリシロキサン(A)の20%水溶液
を用いて、非水電解液電池用セパレーター基材重量に対
して該ポリシロキサンを13.5%担持させた以外は実
施例2と同様にして、坪量13g/m2、厚み25μm
の非水電解液電池用セパレーターを作製した。
【0063】実施例6 <非水電解液電池用セパレーターの作製>ポリアルキレ
ンオキサイド変性ポリシロキサン(A)の20%水溶液
を用いて、非水電解液電池用セパレーター基材重量に対
して該ポリシロキサンを13.5%担持させた以外は実
施例3と同様にして、坪量13g/m2、厚み25μm
の非水電解液電池用セパレーターを作製した。
【0064】実施例7 <非水電解液電池用セパレーターの作製>実施例1で用
いたポリプロピレン繊維50%、芯鞘複合繊維50%を
水中に分散させたスラリーをパルパーを用いて調製し
た。次いで、傾斜型抄紙機を用いて湿式抄紙し、乾燥前
の湿潤シートに圧力1kgf/cm2の水流を噴射させ
て水流交絡処理し、乾燥させて坪量13g/m2の非水
電解液電池用セパレーター基材を作製した。該基材を実
施例1と同様にして熱カレンダー処理し、厚みを25μ
mに調整した。これにポリアルキレンオキサイド変性ポ
リシロキサン(A)の3%水溶液を含浸させ、130℃
で乾燥して該基材重量に対して該ポリシロキサンを化学
結合により2.2%担持させた。これを120℃、プレ
ス圧35kgf/cm2の条件で熱カレンダー処理し、
厚みを25μmに再調整し、非水電解液電池用セパレー
ターとした。
【0065】実施例8 <非水電解液電池用セパレーターの作製>乾燥前の湿潤
シートに圧力3kgf/cm2の水流を噴射させて水流
交絡処理した以外は実施例7と同様にして坪量13g/
2、厚み25μmの非水電解液電池用セパレーターを
作製した。
【0066】実施例9 <非水電解液電池用セパレーターの作製>乾燥前の湿潤
シートに圧力20kgf/cm2の水流を噴射させて水
流交絡処理した以外は実施例7と同様にして坪量13g
/m2、厚み25μmの非水電解液電池用セパレーター
を作製した。
【0067】実施例10 <非水電解液電池用セパレーターの作製>乾燥前の湿潤
シートに圧力50kgf/cm2の水流を噴射させて水
流交絡処理した以外は実施例7と同様にして坪量13g
/m2、厚み25μmの非水電解液電池用セパレーター
を作製した。
【0068】実施例11 <非水電解液電池用セパレーターの作製>乾燥前の湿潤
シートに圧力60kgf/cm2の水流を噴射させて水
流交絡処理した以外は実施例7と同様にして坪量13g
/m2、厚み25μmの非水電解液電池用セパレーター
を作製した。
【0069】実施例12 <非水電解液電池用セパレーターの作製>実施例1で用
いたポリプロピレン繊維80%、芯鞘複合繊維20%を
水中に分散させたスラリーをパルパーを用いて調製し
た。次いで、傾斜型抄紙機を用いて湿式抄紙し、乾燥前
の湿潤シートに圧力1kgf/cm2の水流を噴射させ
て水流交絡処理し、乾燥させて坪量14g/m2の非水
電解液電池用セパレーター基材を作製した。これを実施
例1と同様にして熱カレンダー処理した後、ポリアルキ
レンオキサイド変性ポリシロキサン(A)の3%水溶液
を含浸させ、130℃で乾燥して該基材重量に対して該
ポリシロキサンを化学結合により1.7%担持させた。
これを120℃、プレス圧35kgf/cm2の条件で
熱カレンダー処理し、厚みを25μmに再調整し、非水
電解液電池用セパレーターとした。
【0070】実施例13 <非水電解液電池用セパレーターの作製>乾燥前の湿潤
シートに圧力3kgf/cm2の水流を噴射させて水流
交絡処理した以外は実施例12と同様にして坪量14g
/m2、厚み25μmの非水電解液電池用セパレーター
を作製した。
【0071】実施例14 <非水電解液電池用セパレーターの作製>乾燥前の湿潤
シートに圧力20kgf/cm2の水流を噴射させて水
流交絡処理した以外は実施例12と同様にして坪量14
g/m2、厚み25μmの非水電解液電池用セパレータ
ーを作製した。
【0072】実施例15 <非水電解液電池用セパレーターの作製>乾燥前の湿潤
シートに圧力50kgf/cm2の水流を噴射させて水
流交絡処理した以外は実施例12と同様にして坪量14
g/m2、厚み25μmの非水電解液電池用セパレータ
ーを作製した。
【0073】実施例16 <非水電解液電池用セパレーターの作製>乾燥前の湿潤
シートに圧力60kgf/cm2の水流を噴射させて水
流交絡処理した以外は実施例12と同様にして坪量14
g/m2、厚み25μmの非水電解液電池用セパレータ
ーを作製した。
【0074】実施例17 <非水電解液電池用セパレーターの作製>実施例1で用
いたポリプロピレン繊維80%、芯鞘複合繊維20%を
水中に分散させたスラリーをパルパーを用いて調製し
た。次いで、傾斜型抄紙機を用いて湿式抄紙し、乾燥前
の湿潤シートに圧力1kgf/cm2の水流を噴射させ
て水流交絡処理し、乾燥させて坪量14g/m2の非水
電解液電池用セパレーター基材を作製した。これを実施
例1と同様にして熱カレンダー処理した後、ポリアルキ
レンオキサイド変性ポリシロキサン(A)3%、ポリエ
チレンオキサイドユニットを有し、且つ1分子中にメト
キシ基を2個有するポリアルキレンオキサイド変性ポリ
シロキサン(以後「B」と表記する)0.2%、水9
6.8%からなる混合溶液を含浸させ、130℃で乾燥
して該基材重量に対して該ポリシロキサンを化学結合に
より1.9%担持させた。これを120℃、プレス圧3
5kgf/cm2の条件で熱カレンダー処理し、厚みを
25μmに再調整し、非水電解液電池用セパレーターと
した。
【0075】実施例18 <非水電解液電池用セパレーターの作製>乾燥前の湿潤
シートに圧力3kgf/cm2の水流を噴射させて水流
交絡処理した以外は実施例17と同様にして坪量14g
/m2、厚み25μmの非水電解液電池用セパレーター
を作製した。
【0076】実施例19 <非水電解液電池用セパレーターの作製>乾燥前の湿潤
シートに圧力20kgf/cm2の水流を噴射させて水
流交絡処理した以外は実施例17と同様にして坪量14
g/m2、厚み25μmの非水電解液電池用セパレータ
ーを作製した。
【0077】実施例20 <非水電解液電池用セパレーターの作製>乾燥前の湿潤
シートに圧力50kgf/cm2の水流を噴射させて水
流交絡処理した以外は実施例17と同様にして坪量14
g/m2、厚み25μmの非水電解液電池用セパレータ
ーを作製した。
【0078】実施例21 <非水電解液電池用セパレーターの作製>乾燥前の湿潤
シートに圧力60kgf/cm2の水流を噴射させて水
流交絡処理した以外は実施例17と同様にして坪量14
g/m2、厚み25μmの非水電解液電池用セパレータ
ーを作製した。
【0079】実施例22 <非水電解液電池用セパレーターの作製>アクリル繊維
(三菱レイヨン社製、ボンネル、繊度0.1デニール、
繊維長6mm)70%、実施例1で用いた芯鞘複合繊維
30%を水中に分散させたスラリーをパルパーを用いて
調製した。次いで、傾斜型抄紙機を用いて湿式抄紙し、
乾燥前の湿潤シートに圧力1kgf/cm2の水流を噴
射させて水流交絡処理し、乾燥させて坪量12g/m2
の非水電解液電池用セパレーター基材を作製した。該基
材を140℃、プレス圧40kgf/cm2の条件で熱
カレンダー処理した後、ポリプロピレンオキサイドユニ
ットを有し、且つ1分子中にメトキシ基を3個有するポ
リアルキレンオキサイド変性ポリシロキサン(以後
「C」と表記する)の5%水溶液を含浸させ、120℃
で乾燥して該基材重量に対して該ポリシロキサンを化学
結合により3.1%担持させた。これを120℃、プレ
ス圧30kgf/cm2の条件で熱カレンダー処理して
厚みを25μmに再調整し、非水電解液電池用セパレー
ターとした。
【0080】実施例23 <非水電解液電池用セパレーターの作製>乾燥前の湿潤
シートに圧力3kgf/cm2の水流を噴射させて水流
交絡処理した以外は実施例22と同様にして坪量12g
/m2、厚み25μmの非水電解液電池用セパレーター
を作製した。
【0081】実施例24 <非水電解液電池用セパレーターの作製>乾燥前の湿潤
シートに圧力20kgf/cm2の水流を噴射させて水
流交絡処理した以外は実施例22と同様にして坪量12
g/m2、厚み25μmの非水電解液電池用セパレータ
ーを作製した。
【0082】実施例25 <非水電解液電池用セパレーターの作製>乾燥前の湿潤
シートに圧力50kgf/cm2の水流を噴射させて水
流交絡処理した以外は実施例22と同様にして坪量12
g/m2、厚み25μmの非水電解液電池用セパレータ
ーを作製した。
【0083】実施例26 <非水電解液電池用セパレーターの作製>乾燥前の湿潤
シートに圧力60kgf/cm2の水流を噴射させて水
流交絡処理した以外は実施例22と同様にして坪量12
g/m2、厚み25μmの非水電解液電池用セパレータ
ーを作製した。
【0084】実施例27 <非水電解液電池用セパレーターの作製>ポリエステル
繊維(帝人社製、テトロン、繊度0.1デニール、繊維
長5mm)60%、ポリエステル繊維(帝人社製、テピ
ルス、繊度1.1デニール、繊維長5mm)35%、ポ
リビニルアルコール繊維(クラレ社製、VPB107−
1×3)5%を水中に分散させたスラリーをパルパーを
用いて調製した。次いで、傾斜型抄紙機を用いて湿式抄
紙し、乾燥前の湿潤シートに圧力1kgf/cm2の水
流を噴射させて水流交絡処理し、坪量15g/m2の非
水電解液電池用セパレーター基材を作製した。該基材を
200℃、プレス圧40kgf/cm2の条件で熱カレ
ンダー処理した後、ポリアルキレンオキサイド変性ポリ
シロキサン(B)の5%水溶液を含浸させ、150℃で
乾燥して該基材重量に対して該ポリシロキサンを化学結
合により2.8%担持させた。これを120℃、プレス
圧30kgf/cm2の条件で熱カレンダー処理して厚
みを25μmに再調整し、非水電解液電池用セパレータ
ーとした。
【0085】実施例28 <非水電解液電池用セパレーターの作製>乾燥前の湿潤
シートに圧力3kgf/cm2の水流を噴射させて水流
交絡処理した以外は実施例27と同様にして坪量15g
/m2、厚み25μmの非水電解液電池用セパレーター
を作製した。
【0086】実施例29 <非水電解液電池用セパレーターの作製>乾燥前の湿潤
シートに圧力20kgf/cm2の水流を噴射させて水
流交絡処理した以外は実施例27と同様にして坪量15
g/m2、厚み25μmの非水電解液電池用セパレータ
ーを作製した。
【0087】実施例30 <非水電解液電池用セパレーターの作製>乾燥前の湿潤
シートに圧力50kgf/cm2の水流を噴射させて水
流交絡処理した以外は実施例27と同様にして坪量15
g/m2、厚み25μmの非水電解液電池用セパレータ
ーを作製した。
【0088】実施例31 <非水電解液電池用セパレーターの作製>乾燥前の湿潤
シートに圧力60kgf/cm2の水流を噴射させて水
流交絡処理した以外は実施例27と同様にして坪量15
g/m2、厚み25μmの非水電解液電池用セパレータ
ーを作製した。
【0089】実施例32 <非水電解液電池用セパレーターの作製>ポリプロピレ
ンとポリエチレンからなる分割型複合繊維(大和紡績社
製、DFS−7、繊度2デニール、繊維長6mm)80
%、実施例1で用いた芯鞘複合繊維20%を水中に分散
させたスラリーをパルパーを用いて調製した。次いで、
傾斜型抄紙機を用いて湿式抄紙し、乾燥前の湿潤シート
に圧力1kgf/cm2の水流を噴射させて水流交絡処
理し、坪量13g/m2の非水電解液電池用セパレータ
ー基材を作製した。該基材を実施例1と同様にして熱カ
レンダー処理し、厚みを25μmに調整した。これにポ
リアルキレンオキサイド変性ポリシロキサン(B)の5
%水溶液を含浸させ、120℃で乾燥して該基材重量に
対して該ポリシロキサンを化学結合により3.1%担持
させた。これを120℃、プレス圧30kgf/cm2
の条件で熱カレンダー処理して厚みを25μmに再調整
し、非水電解液電池用セパレーターとした。
【0090】実施例33 <非水電解液電池用セパレーターの作製>乾燥前の湿潤
シートに圧力3kgf/cm2の水流を噴射させて水流
交絡処理した以外は実施例32と同様にして坪量13g
/m2、厚み25μmの非水電解液電池用セパレーター
を作製した。
【0091】実施例34 <非水電解液電池用セパレーターの作製>乾燥前の湿潤
シートに圧力20kgf/cm2の水流を噴射させて水
流交絡処理した以外は実施例32と同様にして坪量13
g/m2、厚み25μmの非水電解液電池用セパレータ
ーを作製した。
【0092】実施例35 <非水電解液電池用セパレーターの作製>乾燥前の湿潤
シートに圧力50kgf/cm2の水流を噴射させて水
流交絡処理した以外は実施例32と同様にして坪量13
g/m2、厚み25μmの非水電解液電池用セパレータ
ーを作製した。
【0093】実施例36 <非水電解液電池用セパレーターの作製>乾燥前の湿潤
シートに圧力60kgf/cm2の水流を噴射させて水
流交絡処理した以外は実施例32と同様にして坪量13
g/m2、厚み25μmの非水電解液電池用セパレータ
ーを作製した。
【0094】実施例32〜36で作製した非水電解液電
池用セパレーターの断面を電子顕微鏡で観察した結果、
分割してできた繊維の断面形状が確認され、分割してで
きた極細繊維の繊度は1デニール以下であった。
【0095】実施例37 <非水電解液電池用セパレーターの作製>実施例32と
同様にして湿式抄紙し、乾燥前の湿潤シートに圧力1k
gf/cm2の水流を噴射させて水流交絡処理し、坪量
14g/m2の非水電解液電池用セパレーター基材を作
製した。該基材を実施例1と同様にして熱カレンダー処
理した後、ポリアルキレンオキサイド変性ポリシロキサ
ン(A)3%、ポリエチレンオキサイドユニットを有
し、且つ1分子中にメトキシ基を1個有するポリアルキ
レンオキサイド変性ポリシロキサン(D)0.6%、水
96.4%の混合溶液を含浸させ、110℃で乾燥して
該基材重量に対して該ポリシロキサンを2.7%担持さ
せた。これをスーパーカレンダー処理して厚みを25μ
mに再調整し、非水電解液電池用セパレーターとした。
【0096】実施例38 <非水電解液電池用セパレーターの作製>乾燥前の湿潤
シートに圧力3kgf/cm2の水流を噴射させて水流
交絡処理した以外は実施例37と同様にして坪量14g
/m2、厚み25μmの非水電解液電池用セパレーター
を作製した。
【0097】実施例39 <非水電解液電池用セパレーターの作製>乾燥前の湿潤
シートに圧力20kgf/cm2の水流を噴射させて水
流交絡処理した以外は実施例37と同様にして坪量14
g/m2、厚み25μmの非水電解液電池用セパレータ
ーを作製した。
【0098】実施例40 <非水電解液電池用セパレーターの作製>乾燥前の湿潤
シートに圧力50kgf/cm2の水流を噴射させて水
流交絡処理した以外は実施例37と同様にして坪量14
g/m2、厚み25μmの非水電解液電池用セパレータ
ーを作製した。
【0099】実施例41 <非水電解液電池用セパレーターの作製>乾燥前の湿潤
シートに圧力60kgf/cm2の水流を噴射させて水
流交絡処理した以外は実施例37と同様にして坪量14
g/m2、厚み25μmの非水電解液電池用セパレータ
ーを作製した。
【0100】実施例37〜41で作製した非水電解液電
池用セパレーターの断面を電子顕微鏡で観察した結果、
分割してできた繊維の断面形状が確認され、分割してで
きた極細繊維の繊度は1デニール以下であった。
【0101】実施例42 <非水電解液電池用セパレーターの作製>ポリプロピレ
ンとエチレン−ビニルアルコール共重合体からなる分割
型複合繊維(大和紡績社製、DF2、繊度3デニール、
繊維長6mm)80%、ポリプロピレンとポリエチレン
からなる芯鞘複合繊維(大和紡績社製、NBF−H、繊
度0.7デニール、繊維長5mm)20%を水中に分散
させたスラリーをパルパーを用いて調製した。次いで、
傾斜型抄紙機を用いて湿式抄紙し、乾燥前の湿潤シート
に圧力1kgf/cm2の水流を噴射させて水流交絡処
理し、坪量13g/m2の非水電解液電池用セパレータ
ー基材を作製した。これを実施例1と同様にして熱カレ
ンダー処理し、厚みを25μmに調整した。これにポリ
アルキレンオキサイド変性ポリシロキサン(A)の3%
水溶液を含浸させ、110℃で乾燥して該基材重量に対
して該ポリシロキサンを化学結合により1.9%担持さ
せた。これを120℃、プレス圧30kgf/cm2
条件で熱カレンダー処理して厚みを25μmに再調整
し、非水電解液電池用セパレーターとした。
【0102】実施例43 <非水電解液電池用セパレーターの作製>乾燥前の湿潤
シートに圧力3kgf/cm2の水流を噴射させて水流
交絡処理した以外は実施例42と同様にして坪量13g
/m2、厚み25μmの非水電解液電池用セパレーター
を作製した。
【0103】実施例44 <非水電解液電池用セパレーターの作製>乾燥前の湿潤
シートに圧力20kgf/cm2の水流を噴射させて水
流交絡処理した以外は実施例42と同様にして坪量13
g/m2、厚み25μmの非水電解液電池用セパレータ
ーを作製した。
【0104】実施例45 <非水電解液電池用セパレーターの作製>乾燥前の湿潤
シートに圧力50kgf/cm2の水流を噴射させて水
流交絡処理した以外は実施例42と同様にして坪量13
g/m2、厚み25μmの非水電解液電池用セパレータ
ーを作製した。
【0105】実施例46 <非水電解液電池用セパレーターの作製>乾燥前の湿潤
シートに圧力60kgf/cm2の水流を噴射させて水
流交絡処理した以外は実施例42と同様にして坪量13
g/m2、厚み25μmの非水電解液電池用セパレータ
ーを作製した。
【0106】実施例42〜46で作製した非水電解液電
池用セパレーターの断面を電子顕微鏡で観察した結果、
分割してできた繊維の断面形状が確認され、分割してで
きた極細繊維の繊度は1デニール以下であった。
【0107】実施例47 <非水電解液電池用セパレーターの作製>実施例42と
同様にして湿式抄紙し、乾燥前の湿潤シートに圧力1k
gf/cm2の水流を噴射させて水流交絡処理し、坪量
14g/m2の非水電解液電池用セパレーター基材を作
製した。これを実施例1と同様にして熱カレンダー処理
し、厚みを25μmに調整した。これにポリアルキレン
オキサイド変性ポリシロキサン(A)5%、ポリアルキ
レンオキサイド変性ポリシロキサン(B)1%、水94
%の混合溶液を含浸させ、110℃で乾燥して該基材重
量に対して該ポリシロキサンを化学結合により3.7%
担持させた。これを120℃、プレス圧35kgf/c
2の条件で熱カレンダー処理して厚みを25μmに再
調整し、非水電解液電池用セパレーターとした。
【0108】実施例48 <非水電解液電池用セパレーターの作製>乾燥前の湿潤
シートに圧力3kgf/cm2の水流を噴射させて水流
交絡処理した以外は実施例47と同様にして坪量14g
/m2、厚み25μmの非水電解液電池用セパレーター
を作製した。
【0109】実施例49 <非水電解液電池用セパレーターの作製>乾燥前の湿潤
シートに圧力20kgf/cm2の水流を噴射させて水
流交絡処理した以外は実施例47と同様にして坪量14
g/m2、厚み25μmの非水電解液電池用セパレータ
ーを作製した。
【0110】実施例50 <非水電解液電池用セパレーターの作製>乾燥前の湿潤
シートに圧力50kgf/cm2の水流を噴射させて水
流交絡処理した以外は実施例47と同様にして坪量14
g/m2、厚み25μmの非水電解液電池用セパレータ
ーを作製した。
【0111】実施例51 <非水電解液電池用セパレーターの作製>乾燥前の湿潤
シートに圧力60kgf/cm2の水流を噴射させて水
流交絡処理した以外は実施例47と同様にして坪量14
g/m2、厚み25μmの非水電解液電池用セパレータ
ーを作製した。
【0112】実施例47〜51で作製した非水電解液電
池用セパレーターの断面を電子顕微鏡で観察した結果、
分割してできた繊維の断面形状が確認され、分割してで
きた極細繊維の繊度は1デニール以下であった。
【0113】実施例52 <非水電解液電池用セパレーターの作製>実施例7と同
様にして湿式抄紙し、乾燥して坪量13g/m2の非水
電解液電池用セパレーター基材を作製した。該基材に圧
力10kgf/cm2の水流を噴射させて水流交絡処理
した。次いで、130℃、プレス圧35kgf/cm2
の条件で熱カレンダー処理し、厚みを25μmに調整し
た。これにポリアルキレンオキサイド変性ポリシロキサ
ン(A)の3%水溶液を含浸させ、120℃で乾燥して
該基材重量に対して該ポリシロキサンを化学結合により
2.5%担持させた。これを110℃、プレス圧35k
g/cm2の条件で熱カレンダー処理し、厚みを25μ
mに再調整し、非水電解液電池用セパレーターとした。
【0114】実施例53 <非水電解液電池用セパレーターの作製>圧力30kg
f/cm2の水流を噴射させて水流交絡処理した以外は
実施例52と同様にして坪量13g/m2、厚み25μ
mの非水電解液電池用セパレーターを作製した。
【0115】実施例54 <非水電解液電池用セパレーターの作製>圧力50kg
f/cm2の水流を噴射させて水流交絡処理した以外は
実施例52と同様にして坪量13g/m2、厚み25μ
mの非水電解液電池用セパレーターを作製した。
【0116】実施例55 <非水電解液電池用セパレーターの作製>圧力60kg
f/cm2の水流を噴射させて水流交絡処理した以外は
実施例52と同様にして坪量13g/m2、厚み25μ
mの非水電解液電池用セパレーターを作製した。
【0117】実施例56 <非水電解液電池用セパレーターの作製>実施例12と
同様にして湿式抄紙し、乾燥して坪量14g/m2の非
水電解液電池用セパレーター基材を作製した。該基材に
圧力10kgf/cm2の水流を噴射させて水流交絡処
理した。次いで、130℃、プレス圧35kgf/cm
2の条件で熱カレンダー処理し、厚みを25μmに調整
した。これにポリアルキレンオキサイド変性ポリシロキ
サン(A)の3%水溶液を含浸させ、120℃で乾燥し
て該基材重量に対して該ポリシロキサンを化学結合によ
り1.9%担持させた。これを110℃、プレス圧35
kg/cm2の条件で熱カレンダー処理し、厚みを25
μmに再調整し、非水電解液電池用セパレーターとし
た。
【0118】実施例57 <非水電解液電池用セパレーターの作製>圧力30kg
f/cm2の水流を噴射させて水流交絡処理した以外は
実施例56と同様にして坪量14g/m2、厚み25μ
mの非水電解液電池用セパレーターを作製した。
【0119】実施例58 <非水電解液電池用セパレーターの作製>圧力50kg
f/cm2の水流を噴射させて水流交絡処理した以外は
実施例56と同様にして坪量14g/m2、厚み25μ
mの非水電解液電池用セパレーターを作製した。
【0120】実施例59 <非水電解液電池用セパレーターの作製>圧力60kg
f/cm2の水流を噴射させて水流交絡処理した以外は
実施例56と同様にして坪量14g/m2、厚み25μ
mの非水電解液電池用セパレーターを作製した。
【0121】実施例60 <非水電解液電池用セパレーターの作製>実施例32と
同様にして湿式抄紙し、乾燥して坪量13g/m2の非
水電解液電池用セパレーター基材を作製した。該基材に
圧力10kgf/cm2の水流を噴射させて水流交絡処
理した。次いで、130℃、プレス圧35kgf/cm
2の条件で熱カレンダー処理し、厚みを25μmに調整
した。これにポリアルキレンオキサイド変性ポリシロキ
サン(B)の5%水溶液を含浸させ、120℃で乾燥し
て該基材重量に対して該ポリシロキサンを化学結合によ
り3.4%担持させた。これを110℃、プレス圧35
kg/cm2の条件で熱カレンダー処理し、厚みを25
μmに再調整し、非水電解液電池用セパレーターとし
た。
【0122】実施例61 <非水電解液電池用セパレーターの作製>圧力30kg
f/cm2の水流を噴射させて水流交絡処理した以外は
実施例60と同様にして坪量13g/m2、厚み25μ
mの非水電解液電池用セパレーターを作製した。
【0123】実施例62 <非水電解液電池用セパレーターの作製>圧力50kg
f/cm2の水流を噴射させて水流交絡処理した以外は
実施例60と同様にして坪量13g/m2、厚み25μ
mの非水電解液電池用セパレーターを作製した。
【0124】実施例63 <非水電解液電池用セパレーターの作製>圧力60kg
f/cm2の水流を噴射させて水流交絡処理した以外は
実施例60と同様にして坪量13g/m2、厚み25μ
mの非水電解液電池用セパレーターを作製した。
【0125】実施例60〜63で作製した非水電解液電
池用セパレーターの断面を電子顕微鏡で観察した結果、
分割してできた繊維の断面形状が確認され、分割してで
きた極細繊維の繊度は1デニール以下であった。
【0126】実施例64 <非水電解液電池用セパレーターの作製>実施例7と同
様にして湿式抄紙し、乾燥前の湿潤シートに3kgf/
cm2の水流を噴射させて水流交絡処理し、坪量13g
/m2の非水電解液電池用セパレーター基材を作製し
た。該基材にポリアルキレンオキサイド変性ポリシロキ
サン(A)の3%水溶液を含浸させ、110℃で乾燥し
て該基材重量に対して該ポリシロキサンを化学結合によ
り3.9%担持させた。該基材をスーパーカレンダー処
理し、厚みを30μmに調整し、非水電解液電池用セパ
レーターとした。
【0127】実施例65 <非水電解液電池用セパレーターの作製>実施例12と
同様にして湿式抄紙し、乾燥前の湿潤シートに3kgf
/cm2の水流を噴射させて水流交絡処理し、坪量14
g/m2の非水電解液電池用セパレーター基材を作製し
た。該基材にポリアルキレンオキサイド変性ポリシロキ
サン(A)の3%水溶液を含浸させ、110℃で乾燥し
て該基材重量に対して該ポリシロキサンを化学結合によ
り2.8%担持させた。該基材をスーパーカレンダー処
理し、厚みを30μmに調整し、非水電解液電池用セパ
レーターとした。
【0128】実施例66 <非水電解液電池用セパレーターの作製>実施例32と
同様にして湿式抄紙し、乾燥前の湿潤シートに3kgf
/cm2の水流を噴射させて水流交絡処理し、坪量13
g/m2の非水電解液電池用セパレーター基材を作製し
た。該基材にポリアルキレンオキサイド変性ポリシロキ
サン(B)の3%水溶液を含浸させ、110℃で乾燥し
て該基材重量に対して該ポリシロキサンを化学結合によ
り3.5%担持させた。該基材をスーパーカレンダー処
理し、厚みを30μmに調整し、非水電解液電池用セパ
レーターとした。
【0129】実施例67 <非水電解液電池用セパレーターの作製>実施例42と
同様にして湿式抄紙し、乾燥前の湿潤シートに3kgf
/cm2の水流を噴射させて水流交絡処理し、坪量13
g/m2の非水電解液電池用セパレーター基材を作製し
た。該基材にポリアルキレンオキサイド変性ポリシロキ
サン(A)の3%水溶液を含浸させ、110℃で乾燥し
て該基材重量に対して該ポリシロキサンを化学結合によ
り3.6%担持させた。該基材をスーパーカレンダー処
理し、厚みを30μmに調整し、非水電解液電池用セパ
レーターとした。
【0130】実施例66、67で作製した非水電解液電
池用セパレーターの断面を電子顕微鏡で観察した結果、
分割してできた繊維の断面形状が確認され、分割してで
きた極細繊維の繊度は1デニール以下であった。
【0131】<非水電解液電池の作製>負極および正極
を円形打ち抜き機を用いて打ち抜き、直径15mmの円
盤形負極および正極を作製した。実施例1〜21、37
〜41、52〜59、64〜67で作製した非水電解液
電池用セパレーターを円形カッターで直径17mmの円
形に切断加工した。円盤形正極をカソード缶に挿入し、
その上に円形に作製したセパレーターを載置した。次い
で、プロピレンカーボネートとエチレンカーボネートを
1:1の体積比で混合した溶媒にLiClO4を1mo
l/lになるように溶解させた非水電解液を注入し、円
盤形負極を圧着させたアノード缶を円盤形負極側がセパ
レーター側になるように載置し、カソード缶とアノード
缶を封口ガスケットを介してかしめ、直径20mm、高
さ1.6mmのコイン型非水電解液電池を作製した。
【0132】<非水電解液電池の作製>負極および正極
を円形打ち抜き機を用いて打ち抜き、直径15mmの円
盤形負極および正極を作製した。実施例22〜26、3
2〜36、60〜63で作製した非水電解液電池用セパ
レーターを円形カッターで直径17mmの円形に切断加
工した。円盤形正極をカソード缶に挿入し、その上に円
形に作製したセパレーターを載置した。次いで、プロピ
レンカーボネートとジエチルカーボネートを1:1の体
積比で混合した溶媒にLiPF6を1mol/lになる
ように溶解させた非水電解液を注入し、円盤形負極を圧
着させたアノード缶を円盤形負極側がセパレーター側に
なるように載置し、カソード缶とアノード缶を封口ガス
ケットを介してかしめ、直径20mm、高さ1.6mm
のコイン型非水電解液電池を作製した。
【0133】<非水電解液電池の作製>負極および正極
を円形打ち抜き機を用いて打ち抜き、直径15mmの円
盤形負極および正極を作製した。実施例27〜31、4
2〜51で作製した非水電解液電池用セパレーターを円
形カッターで直径17mmの円形に切断加工した。円盤
形正極をカソード缶に挿入し、その上に円形に作製した
セパレーターを載置した。次いで、エチレンカーボネー
トとジエチルカーボネートを1:1の体積比で混合した
溶媒にLiBF4を1mol/lになるように溶解させ
た非水電解液を注入し、円盤形負極を圧着させたアノー
ド缶を円盤形負極側がセパレーター側になるように載置
し、カソード缶とアノード缶を封口ガスケットを介して
かしめ、直径20mm、高さ1.6mmのコイン型非水
電解液電池を作製した。
【0134】比較例1 <非水電解液電池用セパレーターの作製>実施例1と同
様にして湿式抄紙し、乾燥前の湿潤シートに圧力3kg
f/cm2の水流を噴射させて水流交絡処理し、坪量1
4g/m2の非水電解液電池用セパレーター基材を作製
した。これを実施例1と同様にして熱カレンダー処理
し、厚みを25μmに調整した。これにジメチルジメト
キシシラン5%、メタノール45%、水50%の混合溶
液を含浸させ、110℃で乾燥して該基材重量に対して
該シランを化学結合により3.5%担持させた。これを
120℃、プレス圧30kgf/cm2の条件で熱カレ
ンダー処理し、厚みを25μmに再調整し、非水電解液
電池用セパレーターとした。
【0135】比較例2 <非水電解液電池用セパレーターの作製>水流交絡処理
をしなかった以外は実施例1と同様にして湿式抄紙し、
坪量14g/m2の非水電解液電池用セパレーター基材
を作製した。これを実施例1と同様にして熱カレンダー
処理し、厚みを25μmに調整した。これにポリアルキ
レンオキサイド変性ポリシロキサン(A)の3%水溶液
を含浸させ、110℃で乾燥して該基材重量に対して該
ポリシロキサンを2.2%担持させた。これを120
℃、プレス圧30kgf/cm2の条件で熱カレンダー
処理し、厚みを25μmに再調整し、非水電解液電池用
セパレーターとした。
【0136】比較例3 <非水電解液電池用セパレーターの作製>実施例7と同
様にして湿式抄紙し、乾燥前の湿潤シートに圧力3kg
f/cm2の水流を噴射させて水流交絡処理し、坪量1
3g/m2の非水電解液電池用セパレーター基材を作製
した。これを実施例1と同様にして熱カレンダー処理
し、厚みを25μmに調整した。これにジメチルジメト
キシシラン5%、メタノール45%、水50%の混合溶
液を含浸させ、110℃で乾燥して該基材重量に対して
該シランを化学結合により3.8%担持させた。これを
120℃、プレス圧30kgf/cm2の条件で熱カレ
ンダー処理し、厚みを25μmに再調整し、非水電解液
電池用セパレーターとした。
【0137】比較例4 <非水電解液電池用セパレーターの作製>水流交絡処理
をしなかった以外は実施例7と同様にして湿式抄紙し、
坪量13g/m2の非水電解液電池用セパレーター基材
を作製した。これを実施例1と同様にして熱カレンダー
処理し、厚みを25μmに調整した。これにポリアルキ
レンオキサイド変性ポリシロキサン(A)の3%水溶液
を含浸させ、110℃で乾燥して該基材重量に対して該
ポリシロキサンを化学結合により2.2%担持させた。
これを120℃、プレス圧30kgf/cm2の条件で
熱カレンダー処理し、厚みを25μmに再調整し、非水
電解液電池用セパレーターとした。
【0138】比較例5 <非水電解液電池用セパレーターの作製>実施例12と
同様にして湿式抄紙し、乾燥前の湿潤シートに圧力3k
gf/cm2の水流を噴射させて水流交絡処理し、坪量
14g/m2の非水電解液電池用セパレーター基材を作
製した。これを実施例1と同様にして熱カレンダー処理
し、厚みを25μmに調整した。これにジメチルジメト
キシシラン5%、メタノール45%、水50%の混合溶
液を含浸させ、110℃で乾燥して該基材重量に対して
該シランを化学結合により2.5%担持させた。これを
120℃、プレス圧30kgf/cm2の条件で熱カレ
ンダー処理し、厚みを25μmに再調整し、非水電解液
電池用セパレーターとした。
【0139】比較例6 <非水電解液電池用セパレーターの作製>水流交絡処理
をしなかった以外は実施例12と同様にして湿式抄紙
し、坪量14g/m2の非水電解液電池用セパレーター
基材を作製した。これを実施例1と同様にして熱カレン
ダー処理し、厚みを25μmに調整した。これにポリア
ルキレンオキサイド変性ポリシロキサン(A)の3%水
溶液を含浸させ、110℃で乾燥して該基材重量に対し
て該ポリシロキサンを化学結合により1.9%担持させ
た。これを120℃、プレス圧30kgf/cm2の条
件で熱カレンダー処理し、厚みを25μmに再調整し、
非水電解液電池用セパレーターとした。
【0140】比較例7 <非水電解液電池用セパレーターの作製>実施例37と
同様にして湿式抄紙し、乾燥前の湿潤シートに圧力3k
gf/cm2の水流を噴射させて水流交絡処理し、坪量
13g/m2の非水電解液電池用セパレーター基材を作
製した。これを実施例1と同様にして熱カレンダー処理
し、厚みを25μmに調整した。これにジメチルジメト
キシシラン5%、メタノール45%、水50%の混合溶
液を含浸させ、110℃で乾燥して該基材重量に対して
該シランを化学結合により2.9%担持させた。これを
120℃、プレス圧30kgf/cm2の条件で熱カレ
ンダー処理し、厚みを25μmに再調整し、非水電解液
電池用セパレーターとした。
【0141】比較例8 <非水電解液電池用セパレーターの作製>水流交絡処理
をしなかった以外は実施例37と同様にして湿式抄紙
し、坪量13g/m2の非水電解液電池用セパレーター
基材を作製した。これを実施例1と同様にして熱カレン
ダー処理し、厚みを25μmに調整した。これにポリア
ルキレンオキサイド変性ポリシロキサン(A)の3%水
溶液を含浸させ、110℃で乾燥して該基材重量に対し
て該ポリシロキサンを2.1%担持させた。これを12
0℃、プレス圧30kgf/cm2の条件で熱カレンダ
ー処理し、厚みを25μmに再調整し、非水電解液電池
用セパレーターとした。
【0142】比較例9 <非水電解液電池用セパレーターの作製>実施例42と
同様にして湿式抄紙し、乾燥前の湿潤シートに圧力3k
gf/cm2の水流を噴射させて水流交絡処理し、坪量
13g/m2の非水電解液電池用セパレーター基材を作
製した。これを実施例1と同様にして熱カレンダー処理
し、厚みを25μmに調整した。これにジメチルジメト
キシシラン5%、メタノール45%、水50%の混合溶
液を含浸させ、110℃で乾燥して該基材重量に対して
該シランを化学結合により2.1%担持させた。これを
120℃、プレス圧30kgf/cm2の条件で熱カレ
ンダー処理し、厚みを25μmに再調整し、非水電解液
電池用セパレーターとした。
【0143】比較例10 <非水電解液電池用セパレーターの作製>水流交絡処理
をしなかった以外は実施例42と同様にして湿式抄紙
し、坪量13g/m2の非水電解液電池用セパレーター
基材を作製した。これを実施例1と同様にして熱カレン
ダー処理し、厚みを25μmに調整した。これにポリア
ルキレンオキサイド変性ポリシロキサン(A)の3%水
溶液を含浸させ、110℃で乾燥して該基材重量に対し
て該ポリシロキサンを化学結合により1.8%担持させ
た。これを120℃、プレス圧30kgf/cm2の条
件で熱カレンダー処理し、厚みを25μmに再調整し、
非水電解液電池用セパレーターとした。
【0144】比較例11 <非水電解液電池用セパレーターの作製>有機珪素化合
物を担持させなかった以外は実施例42と同様にして、
湿式抄紙、水流交絡処理、熱カレンダー処理し、坪量1
3g/m2、厚み25μmの非水電解液電池用セパレー
ターを作製した。
【0145】比較例12 <非水電解液電池用セパレーターの作製>水流交絡処理
せず、有機珪素化合物を担持させなかった以外は実施例
42と同様にして、湿式抄紙、水流交絡処理、熱カレン
ダー処理し、坪量13g/m2、厚み25μmの非水電
解液電池用セパレーターを作製した。
【0146】比較例13 <非水電解液電池用セパレーターの作製>平均長径1.
0μm、平均短径0.2μm、平均繊維長0.6mmの
ポリエチレン繊維状物を水に分散し、0.1重量%のス
ラリーを調製した。このスラリーを傾斜型抄紙機を用い
て湿式抄紙し、坪量13g/m2の非水電解液電池用セ
パレーター基材を作製した。該基材の引張強度や引裂強
度は著しく弱いものであった。これを120℃、プレス
圧30kgf/cm2の条件で熱カレンダー処理し、厚
みを25μmに調整し、非水電解液電池用セパレーター
とした。
【0147】比較例14 <非水電解液電池用セパレーターの作製>比較例13と
同様にして湿式抄紙し、乾燥前の湿潤シートに圧力3〜
50kgf/cm2の水流を噴射させ、水流交絡処理し
たが、繊維長が短すぎるため、繊維が三次元的に交絡さ
れず、抄紙ワイヤーの目詰まりや繊維の脱落が生じ、安
定してシート化することができなかった。
【0148】<非水電解液電池の作製>負極および正極
を円形打ち抜き機を用いて打ち抜き、直径15mmの円
盤形負極および正極を作製した。比較例1〜8、13で
作製した非水電解液電池用セパレーターを円形カッター
で直径17mmの円形に切断加工した。円盤形正極をカ
ソード缶に挿入し、その上に円形に作製したセパレータ
ーを載置した。次いで、プロピレンカーボネートとエチ
レンカーボネートを1:1の体積比で混合した溶媒にL
iClO4を1mol/lになるように溶解させた非水
電解液を注入し、円盤形負極を圧着させたアノード缶を
円盤形負極側がセパレーター側になるように載置し、カ
ソード缶とアノード缶を封口ガスケットを介してかし
め、直径20mm、高さ1.6mmのコイン型非水電解
液電池を作製した。
【0149】<非水電解液電池の作製>負極および正極
を円形打ち抜き機を用いて打ち抜き、直径15mmの円
盤形負極および正極を作製した。比較例9〜12で作製
した非水電解液電池用セパレーターを円形カッターで直
径17mmの円形に切断加工した。円盤形正極をカソー
ド缶に挿入し、その上に円形に作製したセパレーターを
載置した。次いで、プロピレンカーボネートとジエチル
カーボネートを1:1の体積比で混合した溶媒にLiP
6を1mol/lになるように溶解させた非水電解液
を注入し、円盤形負極を圧着させたアノード缶を円盤形
負極側がセパレーター側になるように載置し、カソード
缶とアノード缶を封口ガスケットを介してかしめ、直径
20mm、高さ1.6mmのコイン型非水電解液電池を
作製した。
【0150】上記の実施例1〜67および比較例1〜1
4により得られた非水電解液電池用セパレーターおよび
コイン型非水電解液電池について、下記の試験方法によ
り測定し、その結果を下記表3〜7に示した。
【0151】<最大細孔径>実施例1〜67および比較
例1〜14により得られた非水電解液電池用セパレータ
ーについて、ASTM F316−80で規定されるバ
ブルポイント法を用いて最大細孔径を測定した。
【0152】<引張強度>実施例1〜67および比較例
1〜14により得られた非水電解液電池用セパレーター
について、マシンディレクトリーに平行になるように幅
50mmの短冊状に10本切断し、引張強度試験器を用
いて引張強度を測定し、平均値を求めた。
【0153】<開回路電圧不良>実施例1〜67および
比較例1〜14により得られたコイン型非水電解液電池
を組み立てた直後30分間、開回路電圧を測定した。そ
れぞれ10個について開回路電圧を測定し、充電に支障
を来す程度まで開回路電圧が低下したコイン型非水電解
液電池の数を計測した。
【0154】<エネルギー密度>上記<開回路電圧不良
>を試験、評価したコイン型非水電解液電池を1mA/
cm2の電流密度で終止電圧4.2Vに達するまで定電
流充電し、充電できたコイン型非水電解液電池につい
て、引き続き1mA/cm2の電流密度で終止電圧2.
75Vに達するまで放電させたときの放電容量から、正
極活物質1g当たりのエネルギー密度(mAh/g)を
算出した。充放電できたコイン型非水電解液電池のエネ
ルギー密度の平均値を求め評価した。この値が大きいほ
ど良い。
【0155】
【表3】
【0156】
【表4】
【0157】
【表5】
【0158】
【表6】
【0159】
【表7】
【0160】評価:表3の結果から明らかなように、本
発明における実施例1〜3で作製した非水電解液電池用
セパレーターは、繊度1デニール以下の極細繊維を40
重量%しか含有していないため、該基材にポリアルキレ
ンオキサイド変性ポリシロキサンを化学結合を介して担
持させても依然として最大細孔径が大きめで、該セパレ
ーターを用いて非水電解液電池を組み立てた直後に開回
路電圧不良を起こす場合があった。
【0161】実施例4〜6で作製した非水電解液電池用
セパレーターも繊度1デニール以下の極細繊維を40重
量%しか含有していないが、ポリアルキレンオキサイド
変性ポリシロキサンの担持量が十分であるため、最大細
孔径が小さく、該セパレーターを用いて非水電解液電池
を組み立てた直後に開回路電圧不良は起こらなかった。
【0162】表3〜6から明らかなように、実施例7〜
67で作製した非水電解液電池用セパレーターは、繊度
1デニール以下の極細繊維を50重量%以上含有してな
り、ポリアルキレンオキサイド変性ポリシロキサンが化
学結合を介して担持されているため、最大細孔径が小さ
く、該セパレーターを用いて作製した非水電解液電池は
開回路電圧不良がなく、高いエネルギー密度が得られ
た。
【0163】これらの中でも実施例32〜52、60〜
63、66、67で作製した非水電解液電池用セパレー
ターは、分割型複合繊維の少なくとも一部が分割して形
成された極細繊維を50重量%以上含有してなるため、
最大細孔径がより小さくなった。
【0164】さらに、実施例42〜51、60〜63で
作製した非水電解液電池用セパレーターは、該セパレー
ターを構成している分割型複合繊維の一成分がエチレン
−ビニルアルコール共重合体であるため、熱圧処理によ
って被膜が形成され、他の極細繊維を同量含有してなる
場合よりも最大細孔径が小さく、且つ、引張強度などの
機械的強度が強かった。
【0165】実施例1〜67で作製した非水電解液電池
用セパレーターは、該セパレーターを構成する繊維が三
次元的に交絡されているため、引張強度や引裂強度が強
く、各処理工程で取り扱う際に破断したり、穴が空くな
どの欠損が起こらなかった。
【0166】これらの中で実施例11、16、21、2
6、31、36、41、46、51、55、59、63
で作製した非水電解液電池用セパレーターは、水流交絡
処理時の圧力が60kgf/cm2と高めであったた
め、強度が著しく強くなったが、最大細孔径が大きくな
る傾向があり、非水電解液電池を組み立てた直後に開回
路電圧が低下する場合があった。
【0167】実施例64〜67で作製した非水電解液電
池用セパレーターは、熱圧処理されていないため、熱圧
処理された場合に比べて細孔径が大きめで強度がやや劣
っていた。
【0168】一方、表7の結果から明らかなように、比
較例1、3、5、7、9で作製した非水電解液電池用セ
パレーターは、該セパレーターを構成する繊維が三次元
的に交絡されているため、引張強度や引裂強度は強かっ
たものの、有機珪素化合物としてジメチルジメトキシシ
ランが担持されているため、細孔径を小さくする効果が
十分に得られず、非水電解液電池を組み立てた直後に開
回路電圧が著しく低下し、充電に支障を来す場合があっ
た。
【0169】比較例2、4、6、8、10で作製した非
水電解液電池用セパレーターは、ポリアルキレンオキサ
イド変性ポリシロキサンを担持させてなるため、最大細
孔径が小さく、非水電解液電池を組み立てた直後に開回
路電圧不良が起こらず、高いエネルギー密度が得られた
が、該セパレーターを構成する繊維が三次元的に交絡さ
れていないため、交絡されている場合に比べて引張強度
や引裂強度がやや劣っていた。
【0170】比較例11および12で作製した非水電解
液電池用セパレーターは、有機珪素化合物を全く担持し
ていないため、該セパレーターを構成する繊維に由来す
る水酸基などの影響によりエネルギー密度が著しく低か
った。
【0171】比較例13で作製した非水電解液電池用セ
パレーターは、ミクロフィブリル化繊維からなるため、
最大細孔径が小さく、該セパレーターを用いて非水電解
液電池を組み立てた直後の開回路電圧不良がなく、高い
エネルギー密度が得られたが、ミクロフィブリル化繊維
が細かすぎて繊維同士の絡みが少なく、またミクロフィ
ブリル化繊維自身に結着力がないため、引張強度や突刺
強度が著しく弱く電池組立時の取り扱いに支障を来し
た。
【0172】比較例14で作製した非水電解液電池用セ
パレーターは、ミクロフィブリル化繊維の繊維長が短す
ぎるため、如何なる圧力の水流を噴射させて水流交絡処
理しても繊維が三次元的に交絡されず、抄紙ワイヤーの
目詰まりや繊維の脱落が生じ、安定してシート化するこ
とができなかった。
【0173】
【発明の効果】本発明の有機珪素化合物を担持させた非
水電解液電池用セパレーターにおいて、該有機珪素化合
物がポリアルキレンオキサイド変性ポリシロキサンであ
る場合には、非水電解液電池用セパレーターから遊離す
ることがなく、最大細孔径を小さくする効果が得られ
る。本発明の非水電解液電池用セパレーターを構成する
繊維が三次元的に交絡されている場合には、引張強度や
引裂強度が強く、加工処理や電池組立時に破断したり穴
が空くなどの欠損が起こらない。本発明における非水電
解液電池用セパレーターが、繊度1デニール以下の極細
繊維を50重量%以上含有してなる場合には、非水電解
液電池用セパレーターの最大細孔径が小さく、該セパレ
ーターを用いて作製した非水電解液電池の開回路電圧が
著しく低下することがなく、高いエネルギー密度と優れ
たサイクル寿命が得られる。本発明における非水電解液
電池用セパレーターを構成する極細繊維が、分割型複合
繊維の少なくとも一部が分割して形成されてなる場合に
は、最大細孔径がより小さくなる。特に分割型複合繊維
の少なくとも一成分がエチレン−ビニルアルコール共重
合体またはポリビニルアルコールからなる場合には、こ
れらが被膜を形成して他の繊維や樹脂と結合するため、
さらに最大細孔径が小さくなり、非水電解液電池用セパ
レーターの引張強度、引裂強度、突刺強度などの機械的
強度が強くなり、非水電解液電池を組立てる際の短絡不
良率が低くなる。本発明の非水電解液電池用セパレータ
ーが、熱圧処理される場合には、厚みが薄くて強度が強
く、細孔径が小さくなる効果が大きい。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) D04H 1/46 D04H 1/46 A H01M 10/40 H01M 10/40 Z Fターム(参考) 4L035 DD13 DD19 FF01 FF05 MA10 4L047 AA27 AB02 AB08 BA22 CA15 CB01 CC12 5H021 BB01 BB02 CC01 EE02 EE05 EE15 EE23 HH00 HH01 5H029 AJ11 AK03 AL06 AM03 AM05 AM07 BJ03 CJ02 CJ03 DJ04 EJ12 HJ01 HJ03

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 有機珪素化合物を担持してなる非水電解
    液電池用セパレーターにおいて、該有機珪素化合物がポ
    リアルキレンオキサイド変性ポリシロキサンであり、該
    セパレーターを構成する繊維が三次元的に交絡されてい
    ることを特徴とする非水電解液電池用セパレーター。
  2. 【請求項2】 非水電解液電池用セパレーターが、繊度
    1デニール以下の極細繊維を50重量%以上含有してな
    ることを特徴とする請求項1記載の非水電解液電池用セ
    パレーター。
  3. 【請求項3】 極細繊維が、分割型複合繊維の少なくと
    も一部が分割されて形成された請求項2記載の非水電解
    液電池用セパレーター。
  4. 【請求項4】 分割型複合繊維の少なくとも一成分が、
    エチレン−ビニルアルコール共重合体またはポリビニル
    アルコールからなる請求項3記載の非水電解液電池用セ
    パレーター。
  5. 【請求項5】 非水電解液電池用セパレーターが、熱圧
    処理されていることを特徴とする請求項1〜4の何れか
    一項に記載の非水電解液電池用セパレーター。
  6. 【請求項6】 請求項1〜5の何れか一項に記載の非水
    電解液電池用セパレーターを用いた非水電解液電池。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101308383B1 (ko) 2012-03-23 2013-09-16 자동차부품연구원 전기화학에너지 저장장치의 하이브리드 분리막 및 그 제조방법

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