JP2001206966A

JP2001206966A - 電池用セパレータおよびその製造方法

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Publication number: JP2001206966A
Application number: JP2000020398A
Authority: JP
Inventors: Keisuke Yoshii; 敬介喜井; Akira Otani; 彰大谷; Satoshi Uda; 敏宇田; Nobuyasu Morishita; 展安森下; Munehisa Ikoma; 宗久生駒
Original assignee: Nitto Denko Corp; Toyota Motor Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Nitto Denko Corp; Toyota Motor Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2000-01-28
Filing date: 2000-01-28
Publication date: 2001-07-31
Anticipated expiration: 2020-01-28
Also published as: JP4781499B2

Abstract

(57)【要約】【課題】電解液親和性および保液安定性に優れる電池
用セパレータを提供する。【解決手段】超高分子量プラスチック多孔性シートを
用いた電池用セパレータにおいて、前記多孔性シート
に、エーテル基およびカルボニル基の少なくとも一方の
基を有する重合体を付着させる。前記重合体としては、
ポリエチレンオキサイド、ポリプロピレンオキサイド、
ポリエチレングルコール、ポリビニルピロリドン等が使
用できる。また、アルキルベンゼンスルホン酸塩、アル
キルナフタレンスルホン酸塩等の有機スルホン酸塩を付
着させてもよい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電池用セパレータ
およびその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、アルカリ二次電池としては、ニッ
ケルカドミウム電池が主流であったが、高容量で安全性
が高く、しかもカドミウムを使用しないという理由か
ら、ニッケル水素電池が、それに代わりつつある。特
に、ニッケル水素電池は、円筒型や角型の小型二次電池
として、携帯電話、ノートブック型パソコン等に汎用さ
れている。また、ニッケル水素電池は、体積エネルギー
密度が高いことから、電気自動車用電池や電力貯蔵用二
次電池としての使用が期待されている。

【０００３】アルカリ二次電池に使用される電池用セパ
レータとしては、例えば、ナイロン等の親水性不織布、
親水化処理されたポリオレフィン製不織布が、従来から
使用されている。前記親水化処理としては、例えば、界
面活性剤の含浸処理、親水性モノマーのグラフト重合処
理、スルホン化処理、プラズマ処理などがある。

【０００４】アルカリ二次電池に使用される電池用セパ
レータは、電解液である強アルカリ水溶液に対する親和
性を有し、その内部に前記電解液を充分に保有すること
が必要である。この特性を、電解液親和性という。ま
た、電池用セパレータは、このように保有した前記電解
液を、電池内部のアルカリ電解液中で安定に保持するこ
とが必要とされる。この特性を、保液安定性という。前
記２つの不織布製の電池用セパレータは、繊維が絡まり
あっている構造のため、平均孔径が比較的大きく、初期
の電解液親和性は良いが、前記保液安定性が充分でない
場合がある。この保液安定性が悪いと、サイクル試験に
おける容量低下や、製造工程における性能のばらつきの
増大などの問題が生じる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明の目的
は、電解液親和性および保液安定性の双方の特性に優れ
る電池用セパレータおよびその製造方法を提供すること
である。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明の電池用セパレータは、超高分子量プラスチ
ック多孔性シートを用いた電池用セパレータであって、
前記多孔性シートが、エーテル基およびカルボニル基の
少なくとも一方の基を有する重合体を有するという構成
である。

【０００７】本発明者らは、前記目的を達成するため
に、まず、電池用セパレータの形成材料を検討したとこ
ろ、超高分子量プラスチック多孔性シートが、保液安定
性に優れていることを突き止めた。しかし、前記多孔性
シートは、初期の電解液親和性が充分でなかったため、
これを解決するために一連の研究を行ったところ、前記
重合体を付着させることにより、この問題を解決できる
ことを見出し、本発明に至った。本発明の電池用セパレ
ータは、アルカリ二次電池に好ましく使用できる。

【０００８】前記超高分子量プラスチック多孔性シート
は、複数の超高分子量プラスチック粒子が相互に連結
し、前記粒子間の空隙により多孔構造が形成されている
多孔性シートであることが好ましい。また、前記超高分
子量プラスチックは、超高分子量ポリエチレン（ＵＨＰ
Ｅ）であることが好ましく、特に好ましくは、粘度平均
分子量が５０万〜１６００万のＵＨＰＥである。

【０００９】前記エーテル基およびカルボニル基の少な
くとも一方の基を有する重合体としては、ポリエーテ
ル、ポリビニルピロリドンが好ましく、これらは単独で
用いても良く、併用してもよい。

【００１０】本発明において、前記超高分子量プラスチ
ック多孔性シートは、前記重合体に加え、有機スルホン
酸塩をも有することが好ましい。前記有機スルホン酸塩
としては、アルキルベンゼンスルホン酸のアルカリ金属
塩、アルキルナフタレンスルホン酸のアルカリ金属塩が
好ましく、これらは単独で用いても良く、併用してもよ
い。

【００１１】つぎに、本発明の電池用セパレータの製造
方法は、超高分子量プラスチック粉末を、その融点以上
の温度で加熱焼結し、この焼結体をシート状に成形して
超高分子量プラスチック多孔性シートを製造し、この多
孔性シートに、エーテル基およびカルボニル基の少なく
とも一方の基を有する重合体の溶液または分散液を含浸
させた後、これを乾燥させるという方法である。この製
造方法において、さらに、有機スルホン酸塩の溶液また
は分散液も前記超高分子量プラスチック多孔性シートに
含浸させ、これを乾燥させることが好ましい。

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明の電池用セパレータは、例
えば、以下に示すようにして製造できる。

【００１３】まず、超高分子量プラスチック粉末を、そ
の融点以上の温度で加熱焼結して焼結体を作製する。

【００１４】前記超高分子量プラスチック粉末の平均粒
径は、例えば、１０〜２００μｍの範囲であり、好まし
くは２０〜１８０μｍの範囲である。この平均粒径を変
化させることにより、得られる多孔性シートの孔径を調
整できる。

【００１５】前記超高分子量プラスチックとして好まし
いのは、前述の様に、ＵＨＰＥであるが、この他に、例
えば、超高分子量ポリプロピレン、超高分子量ポリ塩化
ビニル、超高分子量ポリアミド等がある。前記ＵＨＰＥ
の粘度平均分子量は、約５０万以上であり、前述のよう
に、好ましい粘度平均分子量は５０万〜１６００万の範
囲である。ＵＨＰＥは、市販品を使用することができ、
例えば、三井石油化学工業社製の商品名ハイゼックスミ
リオン、ヘキスト社製の商品名ホスタレンＧＵＲ等があ
る。前記超高分子量ポリプロピレンの粘度平均分子量
は、例えば、約１０万〜１００万の範囲であり、その市
販品としては、例えば、三井石油化学工業社製の商品名
ハイボール等がある。前記超高分子量ポリ塩化ビニルの
粘度平均分子量は、例えば、約１０万〜１００万の範囲
であり、その市販品としては、信越化学工業社製の商品
名ＴＫ２５００シリーズ等がある。前記超高分子量ポリ
アミドの粘度平均分子量は、約1万〜１０万の範囲であ
り、その市販品としては、例えば、ダイセル化学工業の
商品名ダイアミド等がある。

【００１６】前記超高分子量プラスチック粉末の加熱焼
結は、例えば、前記粉末を金型に充填し、この金型を熱
風乾燥炉に入れ、その融点以上の温度で加熱することに
より実施できる。前記加熱温度は、例えば、８０〜２５
０℃であり、加熱時間は、例えば、約４〜５０時間であ
る。この加熱焼結の際、前記超高分子量プラスチックが
高温空気と接触することによる分子量の低下や機械的強
度の低下を防止するために、前記金型を密閉系にして空
気を遮断することが好ましい。この他に、前記超高分子
量プラスチック粉末を保形具に充填し、これを減圧下に
置き（好ましくは空気をほぼ排除した真空状態）、ここ
に前記融点以上に加熱された水蒸気を導入して加熱焼結
してもよい。前記保形具は、水蒸気が侵入するために孔
を有する必要があり、例えば、通常の金型に孔を多数穿
孔するとともに、その内周面に耐熱多孔性シートを貼着
したものが使用できる。前記耐熱多孔性シートとして
は、例えば、ポリテトラフルオロエチレン多孔性シート
や金網シート等が使用できる。前記水蒸気による加熱温
度は、例えば、８０〜２５０℃の範囲であり、加熱時間
は、例えば、４〜５０時間の範囲である。

【００１７】つぎに、得られた焼結体を切削旋盤等で切
削して多孔性シートを作製する。前記多孔性シートで
は、複数の前記超高分子量プラスチック粒子が相互に連
結し、前記粒子間の空隙により多孔構造が形成されてい
る。前記多孔性シートの厚みは、例えば、０．１〜５０
０μｍの範囲であり、好ましくは１〜２００μｍの範囲
である。

【００１８】つぎに、この多孔性シートに、前記エーテ
ル基およびカルボニル基の少なくとも一方の基を有する
重合体を付着させる。また、前記多孔性シートに、有機
スルホン酸塩も付着させることが好ましい。

【００１９】前記重合体としては、例えば、ポリエチレ
ンオキサイド、ポリプロピレンオキサイド、ポリエチレ
ングリコール等のポリエーテル若しくはその共重合体、
ポリアセタール若しくはその共重合体、セルロース若し
くはその共重合体、ポリビニルメチルエーテル若しくは
その共重合体、ポリビニルホルマール若しくはその共重
合体、ポリビニルブチラール若しくはその共重合体、ポ
リビニルピロリドン若しくはその共重合体が使用でき
る。これらの重合体若しくは共重合体の重量平均分子量
は、例えば、１０００〜１０００００００の範囲であ
り、好ましくは１０００〜５００００００の範囲であ
る。これらの重合体若しくは共重合体のなかで、好まし
いのは、前述のように、ポリエーテル若しくはその共重
合体、ポリビニルピロリドン若しくはその共重合体であ
り、特に好ましくは、重量平均分子量１００００〜５０
０００００のポリエチレンオキサイド、重量平均分子量
１０００〜１００００００のポリプロピレンオキサイ
ド、重量平均分子量１０００〜４００００００のポリエ
チレングリコール、重量平均分子量１００００〜５００
００００のポリビニルピロリドンである。

【００２０】前記有機スルホン酸塩としては、例えば、
アルカンスルホン酸、アルカンジスルホン酸、アルカン
トリスルホン酸等の脂肪族スルホン酸のアルカリ金属
塩、ベンゼンスルホン酸、ベンゼンジスルホン酸、アル
キルベンゼンスルホン酸、アルキルベンゼンジスルホン
酸、アルキルベンゼントリスルホン酸、ナフタレンスル
ホン酸、ナフタレンジスルホン酸、ナフタレントリスル
ホン酸、アルキルナフタレンスルホン酸、アルキルジナ
フタレンスルホン酸、アルキルトリナフタレンスルホン
酸等の芳香族スルホン酸のアルカリ金属塩、ポリビニル
スルホン酸若しくはその共重合体、ポリスチレンスルホ
ン酸若しくはその共重合体などのポリマースルホン酸の
アルカリ金属塩等がある。前記脂肪族スルホン酸の脂肪
鎖の炭素数は、例えば、１〜２４個の範囲であり、好ま
しくは２〜１８個の範囲である。前記芳香族スルホン酸
における各アルキル基の炭素数は、例えば、１〜２４個
の範囲であり、好ましくは１〜１８個の範囲である。ま
た、前記アルカリ金属としては、例えば、リチウム、ナ
トリウム、カリウム、ルビジウム、セシウム、フランシ
ウムがあるが、好ましいのは、リチウム、ナトリウム、
カリウムなどである。前記有機スルホン酸塩の中で、好
ましいのは、前述のように、アルキルベンゼンスルホン
酸のアルカリ金属塩、アルキルナフタレンスルホン酸の
アルカリ金属塩であり、特に好ましくは、アルキル基の
炭素数が１〜１８の範囲のアルキルベンゼンスルホン酸
ナトリウム塩またはカリウム塩、アルキル基の炭素数が
１〜１８の範囲のアルキルナフタレンスルホン酸ナトリ
ウム塩またはカリウム塩であり、最適には、ドデシルベ
ンゼンスルホン酸ナトリウム塩またはカリウム塩、ブチ
ルナフタレンスルホン酸ナトリウム塩またはカリウム塩
等である。

【００２１】前記エーテル基およびカルボニル基の少な
くとも一方を有する重合体の前記多孔性シートに付着す
る量は、特に制限されず、前記多孔性シートの通気性が
低下しない範囲であれば、多いことが好ましい。例え
ば、多孔性シート１００重量部に対し、前記重合体が
０．１〜５０重量部の範囲であり、好ましくは０．１〜
２０重量部の範囲である。この重合体の付着量は、例え
ば、その付着処理前後の前記多孔性シートの重量を測定
してその差をとることにより測定できる。また、前記有
機スルホン酸塩は、本発明において任意成分であるが、
前記多孔性シートに対する付着量は、例えば、前記多孔
性シート１００重量部に対し、前記有機スルホン酸塩が
０．１〜２０重量部の範囲であり、好ましくは０．１〜
１０重量部の範囲である。この付着量も、例えば、前述
の方法で測定できる。

【００２２】前記付着処理は、例えば、前記エーテル基
およびカルボニル基の少なくとも一方の基を有する重合
体の溶液若しくは分散液を調製し、この液を前記多孔性
シートに含浸させ、その後乾燥すればよい。前記含浸の
方法としては、前記溶液若しくは分散液に前記多孔性シ
ートを浸漬する方法、前記溶液若しくは分散液を前記多
孔性シートに塗布する方法、前記溶液若しくは分散液を
前記多孔性シートに噴霧する方法などがある。この含浸
処理は、前記溶液等が前記多孔性シートの孔内部まで充
分に浸透するように行うことが好ましい。前記溶液若し
くは分散液中の前記重合体の濃度は、前記付着量が達成
できる範囲であり、例えば、０．１〜２０重量％の範囲
である。また、前記溶液若しくは分散液の溶媒は、特に
制限されず、例えば、水、メチルアルコール、エチルア
ルコール、イソプロピルアルコール、テトラヒドロエタ
ン、メチルエチルケトン、Ｎ−メチルピロリドン、ジメ
チルスルホキシド等の親水性の溶媒が使用できる。ま
た、前記有機スルホン酸塩を付着させる場合は、これも
前記重合体の溶液若しくは分散液に配合して溶解若しく
は分散させることが好ましく、その時の濃度は、例え
ば、０．１〜１０重量％の範囲である。なお、別途、前
記有機スルホン酸塩の溶液若しくは分散液を調製して、
これを前記多孔性シートに含浸させてもよい。その時の
溶媒は、前記重合体に使用するものと同様である。

【００２３】前記含浸処理後、前記多孔性シートを乾燥
させるが、これは自然乾燥でも熱風を吹き付ける等の強
制乾燥のいずれでもよい。この付着処理により、前記多
孔性シートの表面（孔内部を含む）に、前記重合体（必
要に応じ前記有機スルホン酸塩）が付着し、場合によっ
てはその皮膜が形成され、本発明の電池用セパレータが
製造できる。なお、本発明において、前記多孔性シート
は、超高分子量プラスチックが主要成分であるが、この
機能を阻害しない限り、その他の成分や添加剤を含んで
いても良い。

【００２４】本発明の電池用セパレータにおいて、例え
ば、気孔率は１０〜９０体積％の範囲、通気性（石鹸膜
流量法）は１×１０^-4〜１×１０^-2（ｃｍ³・ｃｍ）／
（ｃｍ²・Ｐａ・ｓｅｃ）の範囲、電解液親和性は２０
０〜５００ｍｇ・ｃｍ^-3の範囲、保液安定性は、５０〜
１００％の範囲、好ましくは、気孔率は２０〜９０体積
％の範囲、通気性（石鹸膜流量法）は５×１０^-4〜１×
１０^-2（ｃｍ³・ｃｍ）／（ｃｍ²・Ｐａ・ｓｅｃ）の範
囲、電解液親和性は２１０〜４００ｍｇ・ｃｍ^-3の範
囲、保液安定性は、６０〜１００％の範囲である。な
お、前記諸特性は、下記の方法により測定できる。

【００２５】（気孔率）電池用セパレータの片面の面積
Ｓ、厚みｄおよび重量ｍと、その形成材料（超高分子量
プラスチック等）の比重ｒとから、下記の式（数１）に
より算出する。

【００２６】（数１）気孔率（体積％）＝［１−（（ｍ／ｒ）×（Ｓ／
ｄ））］×１００

【００２７】（通気性）通気性は、１２．７ｍｍＨ₂Ｏ
の圧力下で電池用セパレータを透過した酸素の透過量を
石鹸膜流量法により測定する。図１に、前記石鹸膜流量
法に用いる測定装置の一例の概略を示す。

【００２８】図示のように、この装置は、目盛付きガラ
ス管５、石鹸液供給部３、サンプル取り付け部２および
酸素供給用のパイプ７を備える。目盛り付きガラス管５
の下端と石鹸液供給３の上端とは、パイプ９を介して接
続されており、またパイプ９の途中からパイプ８が分岐
している。このパイプ８とパイプ７の一端とが、サンプ
ル取り付け部２を介して接続されている。サンプル取り
付け部２は、二つの部材から構成されており、これらで
サンプル（電池用セパレータ１）を挟持する。この際、
サンプル取り付け部２から酸素が漏出しないようにパッ
キン（図示せず）を使用する。また、パイプ７の他端か
ら、酸素が導入され、このパイプ７の途中には圧力計６
が配置されている。石鹸液供給部３は、ゴム材から形成
されており、その内部には石鹸液４が入っている。前記
石鹸液は、特に制限されず、例えば、ＮｕｐｒｏＣｏ
ｍｐａｎｙ社製の商品名Ｓｎｏｏｐ等の界面活性剤溶液
等が使用できる。石鹸液の濃度は、特に制限されない
が、前記市販品を使用する場合は、原液をそのまま使用
する。

【００２９】この装置を用いた石鹸膜流量法による測定
方法は、つぎのようにして実施される。まず、電池用セ
パレータ１をサンプル取り付け部２に取り付ける。そし
て、矢印Ａで示すように、酸素ガスボンベ等によりパイ
プ７の他端から１２．７ｍｍＨ₂Ｏの圧力で酸素を導入
する。導入された酸素は、電池用セパレータ１を通過
し、パイプ８およびパイプ９を通って目盛り付きガラス
管５に送られる。一方、このように酸素を供給しなが
ら、石鹸液供給部３を圧縮して石鹸液４を目盛り付きガ
ラス管５に送り込み石鹸膜を発生させる。この石鹸膜
が、電池用セパレータ１を通過した酸素によって目盛付
きガラス管５内を移動する。この移動速度から酸素の透
過速度を求める。なお、この時の電池用セパレータ１の
酸素透過面積（有効面積）は１．２３ｃｍ²であり、こ
の通気性の単位は、（ｃｍ³・ｃｍ）／（ｃｍ²・Ｐａ・
ｓｅｃ）である。

【００３０】（電解液親和性）電池用セパレータを５×
５ｃｍの正方形にカットしてこれをテスト用サンプルと
し、その重量（初期サンプル重量）を測定する。このサ
ンプルを、室温条件下、吸引瓶内の７．２ｍｏｌ／１０
００ｍｌ濃度のＫＯＨ水溶液に浸漬する。そして、前記
吸引瓶内を水流で２０分間以上減圧して、孔の内部まで
ＫＯＨ水溶液を充分に浸透させる。その後、前記サンプ
ルをＫＯＨ水溶液から引き上げ、２つのろ紙（厚み２５
０μｍ，アドバンテック社製、Ｎｏ．１３１）で挟み、
この状態で、遠心力３０Ｇで１０分間遠心処理する。遠
心分離機は、例えば、コクサン社製、Ｈ−９００型を使
用できる。この遠心処理後のサンプルの重量を測定す
る。この遠心処理後のサンプル重量（Ｗ１）、前記初期
サンプル重量（Ｗ０）およびサンプル体積（Ｖ）から、
電解液親和性（Ｒ０）を、下記の式（数２）から算出す
る。電解液親和性の単位は、ｍｇ・ｃｍ^-3である。

【００３１】（数２）Ｒ０＝（W１―Ｗ０）／ＶＲ０：電解液親和性（ｍｇ・ｃｍ^-3）Ｗ０：初期サンプル重量（ｍｇ）Ｗ１：遠心処理後のサンプル重量（ｍｇ）Ｖ：サンプル体積（ｃｍ³）

【００３２】（保液安定性）電池用セパレータを５×５
ｃｍの正方形にカットしてこれをテスト用サンプルと
し、その重量（初期サンプル重量）を測定する。このサ
ンプルを、８０℃の条件下、密閉容器中の７．２ｍｏｌ
／１０００ｍｌ濃度のＫＯＨ水溶液に７日間浸漬する。
その後、前記サンプルをＫＯＨ水溶液から引き上げ、２
つのろ紙（厚み２５０μｍ，アドバンテック社製、Ｎ
ｏ．１３１）で挟んでサンプル表面のＫＯＨ水溶液を拭
き取った後、再度、新たな前記２つのろ紙で挟み、この
状態で、遠心力３０Ｇで１０分間遠心処理する。遠心分
離機は、例えば、コクサン社製、Ｈ−９００型を使用で
きる。この遠心処理後のサンプルの重量を測定する。そ
して、下記の式（数３）に示すように、前記ＫＯＨ水溶
液７日間浸漬後の電解液親和性を算出し、これから保液
安定性（Ｒｘ）を算出する。保液安定性（Ｒｘ）の単位
はパーセント（％）である。

【００３３】（数３）Ｒｘ（％）＝（Ｒ１／Ｒ０）×１００Ｒ１＝（Ｗ２−Ｗ０）／ＶＲｘ：保液安定性（％）Ｒ１：前記ＫＯＨ水溶液７日間浸漬後の電解液親和性
（ｍｇ・ｃｍ^-3）Ｒ０：前記式（数２）による電解液親和性（ｍｇ・ｃｍ
^-3）Ｗ０：初期サンプル重量（ｍｇ）Ｗ２：遠心処理後のサンプル重量（ｍｇ） V：サンプル体積（ｃｍ³）

【００３４】

【実施例】つぎに、実施例について比較例と併せて説明
する。

【００３５】（実施例１）ＵＨＰＥ粉末ａ（粘度平均分
子量４００万、平均粒径１３０μｍ、メッシュ分級品）
２．０ｋｇとＵＨＰＥ粉末ｂ（粘度平均分子量７５０
万、平均粒径１２０μｍ、メッシュ分級品）２．０ｋｇ
とをヘンシルミキサーで混合し、これを保形具に充填し
た。この保形具は、円筒状金型と、この底部に配置され
る固定用金型とからなる。前記円筒状金型は、多数の孔
を有し、またその内周面にはポリテトラフルオロエチレ
ン多孔性シートが貼着されている。前記保形具を、金属
製耐熱耐圧容器（水蒸気の導入管およびその開閉バルブ
を備える）に入れ、真空ポンプにより、内部雰囲気を
１．３ｋＰａとした。これに要した時間は３０分間であ
った。前記真空ポンプを停止後、前記バルブを開き、水
蒸気（温度１４５℃、圧力０．４ＭＰａ）を前記金属製
耐熱耐圧容器に導入し、このまま１時間加熱焼結した
後、冷却し、円柱状の多孔質体を得た。この多孔質体を
切削旋盤で切削し、厚み１９３μｍ、気孔率６４体積％
のＵＨＰＥ多孔性シートを得た。この多孔性シートを、
ポリエチレングリコール（重量平均分子量２００００、
和光純薬社製、以下同じ）の水溶液（濃度２．５重量
％）に１０分間浸漬し、その後引き上げて８０℃で１５
分間の乾燥処理を行い、電池用セパレータを製造した。
この電池用セパレータについて、電解液親和性、保液安
定性および通気性（石鹸膜流量法）を調べた。その結果
を、下記の表１に示す。

【００３６】（実施例２）実施例１と同じ方法でＵＨＰ
Ｅ多孔性シートを作製した。この多孔性シートを、２．
５重量％のポリエチレングリコールと５．０重量％のド
デシルベンゼンスルホン酸ナトリウム塩との混合水溶液
に１０分間浸漬し、その後引き上げて８０℃で１５分間
の乾燥処理を行い、電池用セパレータを製造した。この
電池用セパレータについて、電解液親和性、保液安定性
および通気性（石鹸膜流量法）を調べた。その結果を、
下記の表１に示す。

【００３７】（実施例３）実施例１と同じ方法でＵＨＰ
Ｅ多孔性シートを作製した。この多孔性シートを、２．
５重量％のポリビニルピロリドン（重量平均分子量４０
０００、和光純薬社製）と５．０重量％のドデシルベン
ゼンスルホン酸ナトリウム塩との混合水溶液に１０分間
浸漬し、その後引き上げて８０℃で１５分間の乾燥処理
を行い、電池用セパレータを製造した。この電池用セパ
レータについて、電解液親和性、保液安定性および通気
性（石鹸膜流量法）を調べた。その結果を、下記の表１
に示す。

【００３８】（比較例１）実施例１と同じ方法でＵＨＰ
Ｅ多孔性シートを作製した。この多孔性シートについ
て、電解液親和性、保液安定性および通気性（石鹸膜流
量法）を調べた。その結果を、下記の表１に示す。

【００３９】（比較例２）実施例１と同じ方法でＵＨＰ
Ｅ多孔性シートを作製した。この多孔性シートを、５．
０重量％ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム塩の水
溶液に１０分間浸漬し、その後引き上げて８０℃で１５
分間の乾燥処理を行った。この多孔性シートについて、
電解液親和性、保液安定性および通気性（石鹸膜流量
法）を調べた。その結果を、下記の表１に示す。

【００４０】（比較例３）市販のニッケル水素電池を放
電した後分解し、中から不織布製の電池用セパレータを
取り出し、水洗浄を充分に行った後、乾燥させた。この
電池用セパレータについて、電解液親和性、保液安定性
および通気性（石鹸膜流量法）を調べた。その結果を、
下記の表１に示す。

【００４１】（表１）電解液親和性保液安定性通気性実施例１２４３８５．０２．４×１０^-3 実施例２２５７８５．３２．５×１０^-3 実施例３２３６８８．４２．５×１０^-3 比較例１ − − ２．４×１０^-3 比較例２１９１７２．４２．４×１０^-3 比較例３２４５４７．７８．４×１０^-4

【００４２】前記表１から実施例１、２および３の電池
用セパレータは、電解液親和性、保液安定性および通気
性の全てに優れていた。これに対し、比較例１の多孔性
シートは、ＫＯＨ水溶液をはじいてしまい、電解液親和
性および保液安定性の測定ができなかった。比較例２の
多孔性シートは、電解液親和性が低く、保液安定性も実
施例と比較したらやや劣っていた。比較例３の不織布製
電池用セパレータは、保液安定性が低かった。

【００４３】

【発明の効果】以上のように、本発明の電池用セパレー
タは、超高分子量プラスチック多孔性シートを用いた電
池用セパレータであって、前記多孔性シートが、エーテ
ル基およびカルボニル基の少なくとも一方の基を有する
重合体を有することにより、電解液親和性および保液安
定性の双方の特性に優れる。したがって、本発明の電池
用セパレータは、例えば、アルカリ二次電池、特に電気
自動車用電池や電力貯蔵用二次電池等の大型アルカリ二
次電池に好ましく使用できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】通気性の測定に使用する装置の一例の概略図で
ある。

【符号の説明】

１電池用セパレータ２サンプル取り付け部３石鹸液供給部４石鹸液５目盛り付きガラス管６圧力計７、８、９パイプ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者喜井敬介大阪府茨木市下穂積１丁目１番２号日東電工株式会社内 (72)発明者大谷彰大阪府茨木市下穂積１丁目１番２号日東電工株式会社内 (72)発明者宇田敏静岡県湖西市境宿555番地パナソニックイーブイエナジー株式会社内 (72)発明者森下展安静岡県湖西市境宿555番地パナソニックイーブイエナジー株式会社内 (72)発明者生駒宗久静岡県湖西市境宿555番地パナソニックイーブイエナジー株式会社内Ｆターム(参考） 4F074 AA17 AA53 AA76 AD15 CA52 CC10Z CC28Z CE15 CE38 CE43 DA49 5H021 BB01 BB09 BB12 BB13 CC00 EE02 EE03 EE04 EE07 EE18 HH06 HH07

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】超高分子量プラスチック多孔性シートを
用いた電池用セパレータであって、前記多孔性シート
が、エーテル基およびカルボニル基の少なくとも一方の
基を有する重合体を有する電池用セパレータ。
【請求項２】超高分子量プラスチック多孔性シート
が、複数の超高分子量プラスチック粒子が相互に連結
し、前記粒子間の空隙により多孔構造が形成されている
多孔性シートである請求項１記載の電池用セパレータ。
【請求項３】超高分子量プラスチックが、超高分子量
ポリエチレンである請求項１または２に記載の電池用セ
パレータ。
【請求項４】超高分子量ポリエチレンの粘度平均分子
量が、５０万〜１６００万の範囲である請求項３記載の
電池用セパレータ。
【請求項５】エーテル基およびカルボニル基の少なく
とも一方の基を有する重合体が、ポリエーテルまたはポ
リビニルピロリドンである請求項１〜４のいずれか一項
に記載の電池用セパレータ。
【請求項６】超高分子量プラスチック多孔性シート
が、有機スルホン酸塩を有する請求項１〜５のいずれか
一項に記載の電池用セパレータ。
【請求項７】有機スルホン酸塩が、アルキルベンゼン
スルホン酸のアルカリ金属塩およびアルキルナフタレン
スルホン酸のアルカリ金属塩の少なくとも一方の有機ス
ルホン酸塩である請求項６記載の電池用セパレータ。
【請求項８】超高分子量プラスチック粉末を、その融
点以上の温度で加熱焼結し、この焼結体をシート状に成
形して超高分子量プラスチック多孔性シートを製造し、
この多孔性シートに、エーテル基およびカルボニル基の
少なくとも一方の基を有する重合体の溶液または分散液
を含浸させた後、これを乾燥させる電池用セパレータの
製造方法。
【請求項９】さらに、有機スルホン酸塩の溶液または
分散液も超高分子量プラスチック多孔性シートに含浸さ
せた後、これを乾燥させる請求項８記載の電池用セパレ
ータの製造方法。