JP2001135296A - Separator for battery and nickel-hydrogen battery using the same - Google Patents

Separator for battery and nickel-hydrogen battery using the same

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JP2001135296A
JP2001135296A JP31352999A JP31352999A JP2001135296A JP 2001135296 A JP2001135296 A JP 2001135296A JP 31352999 A JP31352999 A JP 31352999A JP 31352999 A JP31352999 A JP 31352999A JP 2001135296 A JP2001135296 A JP 2001135296A
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JP
Japan
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battery
separator
nickel
storage battery
peroxide
Prior art date
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Pending
Application number
JP31352999A
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Japanese (ja)
Inventor
Hiroshi Kawakami
博 川上
Sunao Imaki
直 今木
Kenji Watanabe
賢治 渡辺
Kazuo Niwa
一夫 丹羽
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Chemical Corp
Original Assignee
Mitsubishi Chemical Corp
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Publication date
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Publication of JP2001135296A publication Critical patent/JP2001135296A/en
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a separator for battery that reveals superior self- discharging property. SOLUTION: This separator is produced through processing a synthesized resin surface with oxides.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は電池用セパレータ、
特に蓄電池用に適したセパレータ、及びこれを用いた密
閉型ニッケル・水素蓄電池に関するものである。
The present invention relates to a battery separator,
In particular, the present invention relates to a separator suitable for a storage battery and a sealed nickel-metal hydride storage battery using the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】水素吸蔵合金は、電気化学的な反応によ
って水素を吸蔵及び放出できるため、二次電池の負極材
料として使用されている。従来、負極の水素吸蔵合金粉
末には寿命特性、酸素ガスイオン化能を考慮して、Ca
Cu5 型の結晶構造を有するMmNi5 (Mmは希土類
元素の混合物)の合金が用いられており、かかる水素吸
蔵合金に関し、数多くの提案がなされてきた。
2. Description of the Related Art Hydrogen storage alloys are used as negative electrode materials for secondary batteries because they can store and release hydrogen by an electrochemical reaction. Conventionally, considering the life characteristics and oxygen gas ionization ability,
An alloy of MmNi 5 (Mm is a mixture of rare earth elements) having a Cu 5 type crystal structure is used, and many proposals have been made on such a hydrogen storage alloy.

【0003】負極材料として、水素吸蔵量の多い合金を
選択することにより放電電気容量の多い負極が可能であ
り、酸化ニッケル正極と組み合わせることによりエネル
ギー密度の大きなアルカリ蓄電池が期待できる。また、
アルカリ蓄電池の市場を考慮すると、開放型より完全密
閉型が望ましい。このような背景により、水素吸蔵電極
を用いた高容量の密閉型ニッケル−水素蓄電池が注目を
集めている。この電池系においては、水素吸蔵合金の耐
食性、充放電の繰り返しによる放電容量の低下、更に、
過充電時に正極から発生する酸素の吸収能力の低下によ
る電池内圧の上昇を招く等の問題が実用化を阻害してい
る。これらの問題を解決する手段として、水素吸蔵合金
の材料の選択が種々提案され、初期特性を満足するもの
が得られてきた。
[0003] By selecting an alloy having a large hydrogen storage capacity as a negative electrode material, a negative electrode having a large discharge electric capacity is possible, and an alkaline storage battery having a large energy density can be expected by combining it with a nickel oxide positive electrode. Also,
Considering the market for alkaline storage batteries, a completely sealed type is preferable to an open type. Against this background, high-capacity sealed nickel-hydrogen storage batteries using hydrogen storage electrodes have attracted attention. In this battery system, the corrosion resistance of the hydrogen storage alloy, the decrease in discharge capacity due to repeated charging and discharging,
Problems such as an increase in the internal pressure of the battery due to a decrease in the ability to absorb oxygen generated from the positive electrode at the time of overcharging hinder practical use. As means for solving these problems, various choices of materials for the hydrogen storage alloy have been proposed, and those satisfying the initial characteristics have been obtained.

【0004】しかし、実用的な電池を完成するにはサイ
クル寿命、自己放電などの問題を解決する必要がある。
特に高温で放置した場合、密閉型ニッケル−水素蓄電池
は密閉型ニッケル−カドミウム蓄電池に比べ、自己放電
が大きくなることが解っている。これは、水素吸蔵合金
負極がカドミウム負極に比べ還元力が大きく、電解液中
の不純物の還元速度を早め、その結果、容量低下を起こ
すからである。この問題を解決する手段として、水素解
離圧の低い材料を選択することが考えられる。しかし、
極端に水素解離圧の低い材料を使用すると水素吸蔵電極
の放電容量の低下、作動電圧の低下を起こすことが知ら
れている。
However, in order to complete a practical battery, it is necessary to solve problems such as cycle life and self-discharge.
In particular, it has been found that the self-discharge of the sealed nickel-hydrogen storage battery becomes larger than that of the sealed nickel-cadmium storage battery when left at a high temperature. This is because the hydrogen storage alloy negative electrode has a greater reducing power than the cadmium negative electrode, and hastens the reduction rate of impurities in the electrolyte, resulting in a reduction in capacity. As a means for solving this problem, it is conceivable to select a material having a low hydrogen dissociation pressure. But,
It is known that the use of a material having an extremely low hydrogen dissociation pressure causes a decrease in the discharge capacity of the hydrogen storage electrode and a decrease in the operating voltage.

【0005】一方、アルカリ蓄電池用セパレータとして
はポリアミド樹脂からなる不織布やポリオレフィン樹脂
からなる不織布が使用されている。ポリアミド樹脂の不
織布は、電解液との親和性、保液性において、ポリオレ
フィン系樹脂の不織布と比較して優れているが、保存特
性、耐久性等の点では劣っている。また、ポリアミド樹
脂からなるセパレータを用いた密閉型ニッケルー水素蓄
電池は、保存特性、特に自己放電量が大きいという問題
があり、その原因として、高温で分解し、窒素化合物を
生成することが挙げられている。その為密閉型ニッケル
ー水素蓄電池のセパレータはポリアミド不織布からポリ
オレフィン不織布に変わりつつある。しかし、ポリオレ
フィン自体には親液性がなく、電解液の保液性が不十分
である。そこで親水化表面処理法が取り入れられてい
る。例えば、界面活性剤処理、コロナ放電処理、プラズ
マ放電処理、アクリル酸グラフト化、発煙硫酸処理、フ
ッ素ガス処理等がある。
On the other hand, nonwoven fabrics made of polyamide resin and nonwoven fabrics made of polyolefin resin are used as separators for alkaline storage batteries. Polyamide resin nonwoven fabrics are superior to polyolefin-based resin nonwoven fabrics in affinity for electrolyte solution and liquid retention, but are inferior in storage characteristics, durability and the like. In addition, the sealed nickel-metal hydride storage battery using a separator made of a polyamide resin has a problem that storage characteristics, especially self-discharge amount, are large. As a cause thereof, it is possible to decompose at a high temperature to generate a nitrogen compound. I have. Therefore, the separator of the sealed nickel-metal hydride storage battery is changing from a polyamide nonwoven fabric to a polyolefin nonwoven fabric. However, the polyolefin itself has no lyophilic property, and the liquid retaining property of the electrolytic solution is insufficient. Therefore, a hydrophilic surface treatment method has been adopted. Examples include surfactant treatment, corona discharge treatment, plasma discharge treatment, acrylic acid grafting, fuming sulfuric acid treatment, and fluorine gas treatment.

【0006】自己放電特性を改善するには、ポリアミド
からポリオレフィンに変えることだけでは不十分であ
り、セパレータに特定の表面処理を加える必要があると
言われている。かかる表面処理として、発煙硫酸処理
(J.Electrochem.Soc.,Vol.143,No.6,1996:P1904-190
7,USP5100723,USP5213722,USP4837119)、アクリル
酸グラフト処理(J.Electrochem.Soc.,Vol.145,No.3,19
98;P844-847)が知られている。しかして、アクリル酸
グラフト法で作成したセパレータは、グラフト化物がア
ルカリ電解液中で一部溶出することが示唆されており、
保存特性、特にサイクル特性の低下が懸念される。ま
た、発煙硫酸法で作成したセパレータは、樹脂を変性さ
せるためセパレータの強度低下が懸念されると共に毒物
である無水硫酸の濃度管理、ミストの回収等、製造工程
管理も大変である。その為かかる問題が解決された新し
いセパレータの開発が待望されている。
In order to improve the self-discharge characteristics, it is not enough to simply change from polyamide to polyolefin, and it is said that it is necessary to add a specific surface treatment to the separator. As such a surface treatment, fuming sulfuric acid treatment (J. Electrochem. Soc., Vol. 143, No. 6, 1996: P1904-190)
7, USP5100723, USP5213722, USP4837119), acrylic acid grafting (J. Electrochem. Soc., Vol. 145, No. 3, 19)
98; P844-847). Thus, it has been suggested that the separator prepared by the acrylic acid grafting method partially elutes the grafted product in an alkaline electrolyte.
There is a concern that the storage characteristics, particularly the cycle characteristics, may be degraded. In addition, the separator made by the fuming sulfuric acid method involves denaturing the resin, which may cause a decrease in the strength of the separator, and also requires a great deal of control over the production process, such as concentration control of sulfuric anhydride, which is a toxic substance, and collection of mist. Therefore, development of a new separator that solves such a problem is expected.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】アルカリ蓄電池、特に
ニッケル−水素アルカリ蓄電池の自己放電特性は、民生
用、電気自動車用を問わず、非常に重要である。低温領
域、例えば−20〜10℃ではそれほど大きな問題には
ならないが、20℃以上では大きな問題である。本発明
はかかる現状に鑑み成されたものであって、自己放電特
性の良好な蓄電池に使用される電池用セパレータ及びか
かるセパレータを使用した密閉型ニッケル−水素蓄電池
の提供を目的とする。
The self-discharge characteristic of an alkaline storage battery, particularly a nickel-hydrogen alkaline storage battery, is very important for both consumer use and electric vehicles. In a low temperature region, for example, -20 to 10 ° C, the problem is not so large, but in a temperature range of 20 ° C or higher, it is a serious problem. The present invention has been made in view of such circumstances, and has as its object to provide a battery separator used for a storage battery having good self-discharge characteristics, and a sealed nickel-metal hydride storage battery using such a separator.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明者等は、自己放電
特性の良好なアルカリ蓄電池、特にニッケル−水素蓄電
池を得るべく鋭意検討した結果、合成樹脂表面を過酸化
物で処理したセパレータを用いることにより、上記目的
が達成されることを見出し、本発明を完成するに至っ
た。すなわち本発明の要旨は、表面を過酸化物で処理し
た合成樹脂よりなる電池用セパレータおよびこれを用い
た密閉型ニッケル・水素蓄電池に存する。
The present inventors have conducted intensive studies to obtain an alkaline storage battery having good self-discharge characteristics, particularly a nickel-hydrogen storage battery. As a result, a separator having a synthetic resin surface treated with peroxide is used. As a result, the inventors have found that the above-mentioned object is achieved, and have completed the present invention. That is, the gist of the present invention resides in a battery separator made of a synthetic resin whose surface has been treated with peroxide and a sealed nickel-metal hydride storage battery using the same.

【0009】[0009]

【発明の実施の形態】以下、本発明につき詳細に説明す
る。本発明の電池用セパレータは、合成樹脂表面を過酸
化物で処理して得られる。合成樹脂としてはポリオレフ
ィン系樹脂を用いるのが好ましく、特にポリエチレンあ
るいはポリプロピレンを主体とする樹脂が好ましい。か
かる樹脂は、特にその形体が限定されるものではなく、
例えばシート、フィルム、織布、不織布、微多孔性フィ
ルムやこれらを多層に張り合わせたラミネートシート等
として使用することができる。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below in detail. The battery separator of the present invention is obtained by treating the synthetic resin surface with a peroxide. As the synthetic resin, a polyolefin resin is preferably used, and a resin mainly composed of polyethylene or polypropylene is particularly preferable. Such resin is not particularly limited in its shape,
For example, it can be used as a sheet, a film, a woven fabric, a nonwoven fabric, a microporous film, or a laminated sheet obtained by laminating these in multiple layers.

【0010】具体的には、ポリプロピレン、ポリエチレ
ン、これらの共重合体あるいはポリマーブレンドのシー
ト、フィルム、あるいはポリプロピレン、ポリエチレ
ン、エチレン−ビニルアルコール共重合体、エチレン−
酢酸ビニル共重合体等の単一成分からなる繊維や、ポリ
プロピレンを主材とするポリエチレン、ポリエチレン−
ビニルアルコール共重合体、ポリエチレン−酢酸ビニル
共重合体等やポリプロピレンとポリエチレンの混合物の
単独、あるいは複合した繊維、例えば、芯成分がポリプ
ロピレンで、鞘成分がポリエチレンの構成からなる複合
繊維素材、また、これらの繊維の混合物などからなる織
布、不織布等が挙げられる。或いは、超高分子ポリプロ
ピレンの微多孔膜等の微多孔性フィルムが挙げられる。
これらの中、不織布、織布、多孔質膜等が好適で、特に
不織布が好ましい。不織布の製法や、規格は特に限定さ
れるものではなく、電池セパレータ用に使用される製
法、規格が適用されるが、好ましくは目付が100g/
2 以下であり、厚みは0.01〜5mm、好ましくは
0.1〜1mmである。これらの素材を製造する方法
は、公知の種々の技術が利用できる。
[0010] Specifically, sheets and films of polypropylene, polyethylene, their copolymers or polymer blends, or polypropylene, polyethylene, ethylene-vinyl alcohol copolymer, ethylene-
Fiber consisting of a single component such as a vinyl acetate copolymer, polyethylene mainly composed of polypropylene, polyethylene-
Vinyl alcohol copolymer, polyethylene-vinyl acetate copolymer or the like, or a mixture of polypropylene and polyethylene alone or composite fiber, for example, a composite fiber material having a core component of polypropylene and a sheath component of polyethylene, Woven fabrics, nonwoven fabrics, and the like made of a mixture of these fibers and the like are included. Alternatively, a microporous film such as a microporous film of ultra-high molecular weight polypropylene may be used.
Among these, a nonwoven fabric, a woven fabric, a porous membrane and the like are preferred, and a nonwoven fabric is particularly preferred. The manufacturing method and the standard of the nonwoven fabric are not particularly limited, and the manufacturing method and the standard used for the battery separator are applied.
m 2 or less, and the thickness is 0.01 to 5 mm, preferably 0.1 to 1 mm. Various known techniques can be used for producing these materials.

【0011】かかる合成樹脂は、親水化するために予め
トラップ性のあるイオン交換能を付与することが好まし
い。具体的には、ヒドロキシル基、カルボニル基、カル
ボキシル基、スルフォン基等を上記合成樹脂に付与す
る。付与する方法としては、コロナ放電法、プラズマ放
電法、火炎法、発煙硫酸法、電子線照射法、紫外線照射
法、フッ素ガス含有混合ガス法、フッ素ガス処理法等に
より合成樹脂表面を処理する方法が挙げられる。これら
については、JACS,100:6,1948,Mar.(1978)、特公平4-75
48号、同5-46056号、同4-1774号、特開平5-6760号、同7
-134979号、同7-142047号、同7-134980号各公報等に記
載の方法に準じて行うことができる。かかる処理は、例
えば不織布の場合、原料繊維に対する表面処理あるいは
不織布自体の表面処理のいずれも可能であるが、処理工
程の簡便さの点から不織布自体の表面処理が好ましい。
これらの基の導入量は特に限定されるものではないが、
少ないと効果がなく、多すぎると、強度、通気度等の物
性に悪影響を与える怖れがある。通常、交換容量が0.
01meq/g以上、1.0meq/g以下が好まし
い。またトラップ性のあるイオン交換能を付与する方法
として、ヒドロキシル基、カルボニル基、カルボキシル
基、スルフォン基等を有するフィブリルを混紡させても
よい。
It is preferable that such a synthetic resin is provided with an ion exchange ability having a trapping property in advance in order to make it hydrophilic. Specifically, a hydroxyl group, a carbonyl group, a carboxyl group, a sulfone group, and the like are provided to the synthetic resin. As a method of applying, a method of treating the synthetic resin surface by a corona discharge method, a plasma discharge method, a flame method, a fuming sulfuric acid method, an electron beam irradiation method, an ultraviolet irradiation method, a fluorine gas-containing mixed gas method, a fluorine gas treatment method, or the like. Is mentioned. These are described in JACS, 100: 6, 1948, Mar. (1978),
No. 48, No. 5-46056, No. 4-1774, JP-A-5-6760, No. 7
The method can be carried out according to the methods described in JP-A-134979, JP-A-7-142047, JP-A-7-134980 and the like. In the case of a nonwoven fabric, for example, in the case of a nonwoven fabric, either a surface treatment of the raw fiber or a surface treatment of the nonwoven fabric itself is possible. However, the surface treatment of the nonwoven fabric itself is preferable in terms of simplicity of the treatment process.
The amount of these groups introduced is not particularly limited,
If the amount is too small, there is no effect. If the amount is too large, there is a fear that physical properties such as strength and air permeability may be adversely affected. Usually, the replacement capacity is 0.
It is preferably from 01 meq / g to 1.0 meq / g. In addition, as a method for imparting ion exchange ability with trapping properties, a fibril having a hydroxyl group, a carbonyl group, a carboxyl group, a sulfone group, or the like may be blended.

【0012】なお、セパレータにトラップ性のあるイオ
ン交換能を付与することにより、正極あるいは負極由来
の不純物による自己放電も抑制されると考えられる。す
なわち、自己放電の原因の一つとして、電池部材から溶
出する窒素化合物、希土類金属イオンあるいは遷移金属
イオン等によるシャトル機構説が有力であり、自己放電
を改良するためにはこれらの有害イオンをトラップする
ことが必要で、その為には充分な量のカルボキシル基、
あるいはスルフォン基付与が重要と考えられる。
It is considered that the self-discharge due to impurities derived from the positive electrode or the negative electrode is also suppressed by providing the separator with a trapping ion exchange ability. In other words, one of the causes of self-discharge is the shuttle mechanism based on nitrogen compounds, rare earth metal ions, or transition metal ions eluted from the battery members. To improve self-discharge, trap these harmful ions. It is necessary to have a sufficient amount of carboxyl groups,
Alternatively, it is considered important to provide a sulfone group.

【0013】本発明においては、上記の如き合成樹脂
を、過酸化物で表面処理する。過酸化物としては、分子
内に−O−O−結合を有するものであれば特に限定され
るものではなく、単独で使用することも複数を併用する
こともできる。本発明においては特に過酸化水素が好ま
しい。過酸化物による表面処理は、合成樹脂を過酸化物
と接触させることにより行われる。接触は気相でも可能
であるが、好ましくは液相処理、とりわけ過酸化水素水
溶液を使用することが好ましく、例えば上記合成樹脂を
過酸化水素含有溶液に十分浸漬することにより行われ
る。このとき、過酸化物(例えば過酸化水素含有溶液)
の他に酸を併用して表面処理すると、一層好ましい効果
が得られる。併用する酸としては、硫酸、塩酸、硝酸、
氷酢酸、この他各種有機酸が使用できるが、硫酸が特に
好ましい。酸を併用する場合は、組成体積比で酸1に対
し、過酸化物0.001〜5の割合で使用するのが好ま
しく、より好ましくは酸1に対し過酸化物0.01〜1
の割合で使用される。酸との併用に当たっては、かかる
酸と上記過酸化物とを混合して使用することもできる
し、別々に使用することもできる。浸漬条件としては、
合成樹脂が過酸化水素含有溶液に十分に浸漬される限り
特に制限はされないが、好ましくは30〜100℃、よ
り好ましくは50〜80℃で、好ましくは30秒〜2時
間、より好ましくは1分〜30分間浸漬する。
In the present invention, the above synthetic resin is surface-treated with a peroxide. The peroxide is not particularly limited as long as it has an -O-O- bond in the molecule, and it can be used alone or in combination of two or more. In the present invention, hydrogen peroxide is particularly preferred. The surface treatment with peroxide is performed by bringing the synthetic resin into contact with peroxide. The contact can be carried out in a gas phase, but it is preferable to use a liquid phase treatment, especially an aqueous solution of hydrogen peroxide. For example, the contact is carried out by sufficiently immersing the synthetic resin in a solution containing hydrogen peroxide. At this time, a peroxide (for example, a hydrogen peroxide-containing solution)
If a surface treatment is performed using an acid in addition to the above, a more favorable effect can be obtained. As the acid used in combination, sulfuric acid, hydrochloric acid, nitric acid,
Glacial acetic acid and other various organic acids can be used, but sulfuric acid is particularly preferred. When an acid is used in combination, it is preferable to use the peroxide in a composition volume ratio of 0.001 to 5 per 1 acid, more preferably 0.01 to 1 peroxide per 1 acid.
Used in proportions. When used in combination with an acid, such an acid and the above-mentioned peroxide can be used as a mixture or separately. As immersion conditions,
There is no particular limitation as long as the synthetic resin is sufficiently immersed in the hydrogen peroxide-containing solution, but preferably at 30 to 100 ° C, more preferably at 50 to 80 ° C, preferably for 30 seconds to 2 hours, more preferably for 1 minute. Soak for ~ 30 minutes.

【0014】かかる処理をされた合成樹脂は、十分水洗
するかあるいはアルカリで中和し、50〜100℃で乾
燥し、必要形状に加工され、電池のセパレータとして使
用される。かくして得られる電池用セパレータは、好ま
しくは蓄電池用のセパレータとして、より好ましくはア
ルカリ蓄電池用のセパレータとして使用することができ
る。具体的には、ニッケル−水素蓄電池、ニッケル−カ
ドミウム蓄電池等の密閉型アルカリ蓄電池用のセパレー
タを挙げることができる。
The synthetic resin thus treated is sufficiently washed with water or neutralized with an alkali, dried at 50 to 100 ° C., processed into a required shape, and used as a battery separator. The battery separator thus obtained can be preferably used as a storage battery separator, and more preferably as an alkaline storage battery separator. Specific examples include separators for sealed alkaline storage batteries such as nickel-hydrogen storage batteries and nickel-cadmium storage batteries.

【0015】本発明はまたかかるセパレータを用いた、
蓄電池に関する。蓄電池としては具体的にはニッケル−
水素蓄電池、ニッケル−カドミウム蓄電池等の密閉型ア
ルカリ蓄電池を挙げることができ、特に密閉型ニッケル
−水素蓄電池が好ましい。本発明の密閉型ニッケル−水
素蓄電池は、上述のセパレータを介して、CaCu5
の結晶構造を有し、少なくともMnを含有する水素吸蔵
合金粉末を用いた負極と、酸化ニッケル正極を対向させ
て構成されることが好ましい。正極は一酸化ニッケル、
二酸化ニッケルなどのニッケル酸化物、水酸化ニッケル
などのニッケル水酸化物を活物質として、例えば焼結
法、ペースト法等の公知の製造方法により製造される。
また、負極はMnを含有する水素吸蔵合金粉末を活物質
として、例えばペースト法、圧着法等公知の方法により
製造される。負極活物質に使用される水素吸蔵合金とし
ては、一般式MmNi(x−y−z)Mn(y)M
(z)(ここで、x=4.7〜5.3、y=0.2〜
0.8、z=0.2〜1.2であり、Mmは希土類元素
の混合物、MはAl及び/又はCoを示す)で表される
合金が好ましい。
The present invention also uses such a separator,
Related to storage batteries. The storage battery is specifically nickel-
A sealed alkaline storage battery such as a hydrogen storage battery and a nickel-cadmium storage battery can be given, and a sealed nickel-hydrogen storage battery is particularly preferable. The sealed nickel-hydrogen storage battery of the present invention has a CaCu 5 type crystal structure, a negative electrode using a hydrogen storage alloy powder containing at least Mn, and a nickel oxide positive electrode, with the above-described separator interposed therebetween. Preferably, it is configured. The positive electrode is nickel monoxide,
It is manufactured by a known manufacturing method such as a sintering method and a paste method using a nickel oxide such as nickel dioxide or a nickel hydroxide such as nickel hydroxide as an active material.
The negative electrode is produced by using a hydrogen storage alloy powder containing Mn as an active material by a known method such as a paste method or a pressure bonding method. As the hydrogen storage alloy used for the negative electrode active material, a general formula MmNi (xyz) Mn (y) M
(Z) (where x = 4.7 to 5.3, y = 0.2 to
0.8, z = 0.2 to 1.2, Mm is a mixture of rare earth elements, and M is Al and / or Co).

【0016】電解液としては、水酸化カリウム、水酸化
ナトリウム、水酸化リチウム等のアルカリの水溶液が用
いられる。通常は水酸化カリウム水溶液である。更に上
記本発明のセパレータとしては、通気度が5〜60cc/s
ec/cm2で、厚さが50〜300μmであることが好まし
い。本発明の密閉型ニッケル・水素蓄電池は、公知の技
術、例えば特開昭64-57568号公報に記載の方法に準じて
製造することができる。
As the electrolyte, an aqueous solution of an alkali such as potassium hydroxide, sodium hydroxide or lithium hydroxide is used. Usually, it is an aqueous solution of potassium hydroxide. Further, the separator of the present invention has an air permeability of 5 to 60 cc / s
It is preferably ec / cm 2 and the thickness is 50 to 300 μm. The sealed nickel-metal hydride storage battery of the present invention can be manufactured according to a known technique, for example, a method described in JP-A-64-57568.

【0017】[0017]

【実施例】次に、本発明を実施例によりさらに具体的に
説明するが、本発明はその要旨を超えない限り以下の実
施例に限定されるものではない。 実施例1 氷冷浴中のビーカに、市販の濃硫酸3容量に対し、市販
の30%過酸化水素水溶液を1容量加え、十分に均一化
されたのを確認後、オイルバス中で75℃に加熱して処
理液を調製した。 ポリプロピレンを芯にポリエチレン
を鞘にした長さ7mm、0.9デニールの繊維(チッソ
社製 ESC 繊維)60重量%、0.7デニールのポリプ
ロピレン繊維(ダイワボウ製 PZ)25.5重量%、お
よびビニロン繊維(ユニチカ製)14.5重量%からな
り、厚さが150μm、坪量が55g/m2 、通気度が
35cc/sec/cm2 の不織布をフッ素ガスを用い
親液化した後、上記処理液に30分間浸漬し、乾燥して
セパレータを製造した。
Next, the present invention will be described in more detail with reference to examples, but the present invention is not limited to the following examples unless it exceeds the gist of the present invention. Example 1 To a beaker in an ice-cooled bath, 1 volume of a commercially available 30% aqueous hydrogen peroxide solution was added to 3 volumes of a commercially available concentrated sulfuric acid, and after confirming that the mixture was sufficiently homogenized, the mixture was placed in an oil bath at 75 ° C. To prepare a treatment solution. 7 mm length, 0.9 denier fiber (Chisso ESC fiber) 60 wt%, 0.7 denier polypropylene fiber (Daiwabo PZ) 25.5 wt%, and vinylon A non-woven fabric made of 14.5% by weight of fiber (manufactured by Unitika), having a thickness of 150 μm, a basis weight of 55 g / m 2 , and an air permeability of 35 cc / sec / cm 2 is made lyophilic using fluorine gas, and then the above-mentioned treatment liquid For 30 minutes and dried to produce a separator.

【0018】実施例2 自己放電の指標となる45℃で1週間放置前後の放電容
量比(以下、「容量維持率」と呼ぶ)を測定する為に、
下記の仕様により、一重のディスク型蓄電池を作成し
た。 (負極)信越化学製CaCu5 型結晶構造を有するミッ
シュメタル。 (正極)日本重化学工業社製発泡ニッケル(1.3mm厚
さ,密度500g/m2)上に、田中化学研究所製水酸化ニッ
ケル:100部、スタルクVテック社製サブオキサイド
(CoO/Co):10部、ダイキン工業社製ポリフロンTF
E−D−2:5部に増粘剤等を用いた液を塗布、乾燥し
作成 。 (電解液)アルカリ電解液として水酸化カリウム30重
量%及び水酸化リチウム5重量%を含有する水溶液を用
い、液量をセパレータ重量に対し150%に調整した。 (セパレータ)実施例1の不織布をセパレーターとして
使用した。 (電池の組立)以上の正負両極、電解液及びセパレータ
ーを用いてディスク型電池を作成した。 (充放電条件)20℃の恒温槽中で、過充電度30%、
充電レスト60分、0.8Vカットで、充放電速度は
0.2Cとした。作成した電池を用いて電池特性として
の容量維持率の測定を行った。容量維持率は、10回充
放電を繰り返した後の放電容量に対し、45℃で1週間
保持した後の残存容量の百分率を表す。この結果を表−
1に示した。
Example 2 In order to measure a discharge capacity ratio before and after standing at 45 ° C. for 1 week (hereinafter referred to as “capacity retention rate”), which is an index of self-discharge,
A single disk storage battery was created according to the following specifications. (Negative electrode) Mish metal having a CaCu 5 type crystal structure manufactured by Shin-Etsu Chemical. (Positive electrode) On foamed nickel (1.3 mm thick, density 500 g / m 2 ) manufactured by Nippon Heavy Chemical Industry Co., Ltd., nickel hydroxide: 100 parts manufactured by Tanaka Chemical Laboratory, suboxide (CoO / Co) manufactured by Starck V Tech: 10 parts, Polykin TF manufactured by Daikin Industries, Ltd.
ED-2: Prepared by applying and drying a liquid using a thickener or the like to 5 parts. (Electrolyte) An aqueous solution containing 30% by weight of potassium hydroxide and 5% by weight of lithium hydroxide was used as an alkaline electrolyte, and the amount of the solution was adjusted to 150% with respect to the weight of the separator. (Separator) The nonwoven fabric of Example 1 was used as a separator. (Assembly of Battery) A disk-type battery was prepared using the positive and negative electrodes, the electrolyte and the separator. (Charge and discharge conditions) In a thermostat at 20 ° C., the degree of overcharge was 30%,
The charge rest was 60 minutes, the voltage was cut at 0.8 V, and the charge / discharge rate was 0.2 C. The capacity retention rate as a battery characteristic was measured using the prepared battery. The capacity retention ratio indicates the percentage of the remaining capacity after being maintained at 45 ° C. for one week with respect to the discharge capacity after 10 charge / discharge cycles. The results are shown in Table 1.
1 is shown.

【0019】比較例1 濃硫酸ー過酸化水素溶液に浸漬する表面処理を行わなか
った点を除けば、実施例2と同一の方法で部材を準備
し、電池を組み立て、容量維持率を測定した。その結果
を表−1に示した。 実施例3 実施例1で使用した不織布を、30%過酸化水素水溶液
中に常温、1時間浸漬して表面処理したセパレータを用
いた以外は、実施例2と同様にして、電池を組み立て、
容量維持率を測定した。その結果を表−1に示した。
Comparative Example 1 A member was prepared in the same manner as in Example 2 except that a surface treatment of immersing in a concentrated sulfuric acid-hydrogen peroxide solution was not performed, a battery was assembled, and a capacity retention ratio was measured. . The results are shown in Table 1. Example 3 A battery was assembled in the same manner as in Example 2 except that the nonwoven fabric used in Example 1 was immersed in a 30% aqueous hydrogen peroxide solution at room temperature for 1 hour and a surface-treated separator was used.
The capacity retention was measured. The results are shown in Table 1.

【0020】実施例4 実施例1で使用した不織布を、実施例1と同じ処方の処
理溶液中に常温、1時間浸漬して表面処理したセパレー
タを用いた以外は、実施例2と同様にして、電池を組
み、容量維持率を測定した。結果を表−1に示した。 実施例5 実施例1で使用した不織布を、濃硫酸5容量に対し30
%過酸化水素水溶液1容量からなる処理溶液中に75
℃、1時間浸漬して表面処理したセパレータを用いた以
外は実施例2と同様にして電池を組み立て、容量維持率
を測定した。その結果を表−1に示した。
Example 4 A non-woven fabric used in Example 1 was immersed in a processing solution having the same formulation as in Example 1 at room temperature for 1 hour, and a surface-treated separator was used. The battery was assembled, and the capacity retention was measured. The results are shown in Table 1. Example 5 The nonwoven fabric used in Example 1 was treated with 30
75% in a processing solution consisting of 1 volume of a 1% aqueous hydrogen peroxide solution.
A battery was assembled in the same manner as in Example 2 except that a separator which had been subjected to surface treatment by immersion at 1 ° C. for 1 hour was used, and the capacity retention was measured. The results are shown in Table 1.

【0021】[0021]

【表1】 [Table 1]

【0022】[0022]

【発明の効果】本発明のセパレータは、蓄電池、特にニ
ッケル水素蓄電池の自己放電特性改善に効果があり,蓄
電池の高性能化を可能にする点で工業的価値は高い。
The separator of the present invention is effective in improving the self-discharge characteristics of a storage battery, particularly a nickel-metal hydride storage battery, and has a high industrial value in that the performance of the storage battery can be improved.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 渡辺 賢治 香川県坂出市番の州町1番地 三菱化学株 式会社坂出事業所内 (72)発明者 丹羽 一夫 香川県坂出市番の州町1番地 三菱化学株 式会社坂出事業所内 Fターム(参考) 5H021 BB09 EE02 EE04 HH02 HH03 5H028 AA05 EE01 HH01 HH05  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Kenji Watanabe 1st Bancho-cho, Sakaide City, Kagawa Prefecture Mitsubishi Chemical Corporation Sakaide Office (72) Inventor Kazuo Niwa 1st Bancho-cho, Sakaide City, Kagawa Prefecture Mitsubishi Chemical Corporation F-term in the Sakaide Office (reference) 5H021 BB09 EE02 EE04 HH02 HH03 5H028 AA05 EE01 HH01 HH05

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 表面を過酸化物で処理した合成樹脂より
なる電池用セパレータ。
1. A battery separator made of a synthetic resin whose surface is treated with a peroxide.
【請求項2】 表面を酸および過酸化物で処理した合成
樹脂よりなる請求項1記載の電池用セパレータ。
2. The battery separator according to claim 1, comprising a synthetic resin whose surface is treated with an acid and a peroxide.
【請求項3】 過酸化物が過酸化水素であることを特徴
とする請求項1または2に記載の電池用セパレータ。
3. The battery separator according to claim 1, wherein the peroxide is hydrogen peroxide.
【請求項4】 合成樹脂がポリオレフィン系樹脂を主成
分とすることを特徴とする請求項1乃至3の何れか記載
の電池用セパレータ。
4. The battery separator according to claim 1, wherein the synthetic resin contains a polyolefin-based resin as a main component.
【請求項5】 合成樹脂がトラップ性のあるイオン交換
能を有することを特徴とする請求項1乃至4の何れか記
載の電池用セパレータ。
5. The battery separator according to claim 1, wherein the synthetic resin has an ion exchange ability having a trapping property.
【請求項6】 電池が蓄電池であることを特徴とする請
求項1乃至5の何れか記載の電池用セパレータ。
6. The battery separator according to claim 1, wherein the battery is a storage battery.
【請求項7】 電池がアルカリ蓄電池であることを特徴
とする請求項6記載の電池用セパレータ。
7. The battery separator according to claim 6, wherein the battery is an alkaline storage battery.
【請求項8】 請求項1乃至5の何れか記載の電池用セ
パレータを介して、CaCu5 型の結晶構造を有し、少
なくともMnを含有する水素吸蔵合金粉末を用いた負極
と、酸化ニッケル正極とを対向させて構成された密閉型
ニッケル・水素蓄電池。
8. A negative electrode using a hydrogen storage alloy powder having a CaCu 5 type crystal structure and containing at least Mn via a battery separator according to any one of claims 1 to 5, and a nickel oxide positive electrode And a sealed nickel-metal hydride storage battery.
【請求項9】 セパレータの通気度が5〜60cc/sec/c
m2で、厚さが50〜300μmであることを特徴とする
請求項8記載の密閉型ニッケル・水素蓄電池。
9. The air permeability of the separator is 5 to 60 cc / sec / c.
m 2, and the sealed nickel-hydrogen storage battery according to claim 8, wherein the thickness of 50 to 300 [mu] m.
【請求項10】 Mnを含有するCaCu5 型の水素吸
蔵合金が一般式MmNi(x−y−z)Mn(y)M
(z)(ここで、x=4.7〜5.3、y=0.2〜
0.8、z=0.2〜1.2であり、Mmは希土類元素
の混合物、MはAl及び/又はCoを示す。)で表され
る構造を有することを特徴とする請求項8又は9記載の
密閉型ニッケル・水素蓄電池。
10. A CaCu 5 -type hydrogen storage alloy containing Mn has a general formula of MmNi (xyz) Mn (y) M
(Z) (where x = 4.7 to 5.3, y = 0.2 to
0.8, z = 0.2 to 1.2, Mm represents a mixture of rare earth elements, and M represents Al and / or Co. 10. The sealed nickel-metal hydride storage battery according to claim 8, wherein the sealed nickel-metal hydride storage battery has a structure represented by the following formula:
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