JP2003031199A

JP2003031199A - 亜鉛二次電池用セパレータ及びそれを用いた亜鉛二次電池

Info

Publication number: JP2003031199A
Application number: JP2001212628A
Authority: JP
Inventors: Masataka Takeuchi; 正隆武内; Shiyuuichi Uchijiyou; 秀一内條; Tetsuo Wada; 哲夫和田; Teruhito Oota; 暉人太田
Original assignee: Showa Denko KK
Current assignee: Resonac Holdings Corp
Priority date: 2001-07-12
Filing date: 2001-07-12
Publication date: 2003-01-31
Anticipated expiration: 2021-07-12
Also published as: JP5005137B2

Abstract

(57)【要約】【課題】亜鉛を負極に用いる電池のセパレータにおい
て、水酸化亜鉛の電解質への溶出ならびに亜鉛デンドラ
イトの析出を防止する顕著な効果を有し、電池のサイク
ル寿命を著しく向上させることが可能な亜鉛二次電池の
提供。【解決手段】親水性重合体として、一般式（１）【化１】（式中、Ｒ¹、Ｒ²は各々独立に水素原子または炭素数１
〜５のアルキル基を表し、あるいはＲ¹とＲ²とで結合し
て５員環または６員環構造をとることができる。）で示
されるアミド構造を有する繰り返し構造単位を含む重合
体を含むことを特徴とする亜鉛二次電池用セパレータお
よびそれを用いた亜鉛二次電池。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、亜鉛を負極とする
二次電池の特性の向上に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】負極に亜鉛を使用する亜鉛二次電池はニ
ッケル亜鉛電池、酸化銀亜鉛電池、亜鉛空気二次電池な
どがある。従来亜鉛を負極とする二次電池には、充電時
に亜鉛のデンドライト成長が発生し、充放電サイクル数
が少ない段階で機能しなくなる欠点があり広く使われる
には至っていない。

【０００３】デンドライト生成のメカニズムとして、放
電時に電解質中に水酸化亜鉛が溶出し、これが充電時の
局所的な亜鉛の異常析出すなわちデンドライトの生成を
誘発することが定説となっている。

【０００４】電解質中への水酸化亜鉛の溶出を防止する
ためには、セパレータとしてポリオレフィンの微孔膜を
用いる、セロファンやポリビニルアルコールの膜を挿入
するなどの対策をとるが、これらはいずれも電池の内部
抵抗を増大させ、放電特性を悪化させる。また、アルカ
リの電解液を用いる場合には、これらの薄膜が時間の経
過とともに腐食されその機能を失うために、二次電池と
しての寿命が延びない原因となっている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】問題を解決するために
は、水酸化亜鉛の溶出や亜鉛デンドライトの析出を防止
でき、しかもアルカリや酸に侵されず、良好なイオン伝
導体であるセパレータが必要である。

【０００６】本発明は、Ｎ−ビニルアミド化合物の重合
体をセパレータに用いることで、イオン伝導性を保持し
つつ亜鉛デンドライトの析出を防止する技術である。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記の課
題を解決するため鋭意検討した結果、非イオン性化合物
であるＮ−ビニルアミド化合物を重合することにより得
られる重合体が、電解質や電解液との相溶性が大きく、
高イオン導電体で、安定性にすぐれた高分子固体電解質
となり、当該物質が電池の高分子固体電解質として広く
利用可能であることを既に見出していた。とりわけ、Ｎ
−ビニルアミド化合物として、Ｎ−ビニルアセトアミド
が、電解液の吸液性が高く、高分子量で安定性に優れて
いる。

【０００８】本発明者らは、さらに検討を重ねた結果、
当該物質を用いたセパレータがとりわけ亜鉛を負極に用
いる電池において、水酸化亜鉛の電解質への溶出ならび
に亜鉛デンドライトの析出を防止する効果が顕著であ
り、サイクル寿命を著しく向上させることを見出した。

【０００９】すなわち、本発明は、以下の事項に関す
る。１）親水性重合体として、一般式（１）

【００１０】

【化３】

【００１１】（式中、Ｒ¹、Ｒ²は各々独立に水素原子ま
たは炭素数１〜５のアルキル基を表し、あるいはＲ¹と
Ｒ²とで結合して５員環または６員環構造をとることが
できる。）で示されるアミド構造を有する繰り返し構造
単位を含む重合体を含有することを特徴とする亜鉛二次
電池用セパレータ。

【００１２】２）アミド構造を有する繰り返し構造単位
を含む重合体が、一般式（２）

【００１３】

【化４】

【００１４】（式中、Ｒ¹、Ｒ²は各々独立に水素原子ま
たは炭素数１〜５のアルキル基を表し、あるいはＲ¹と
Ｒ²とで結合して５員環または６員環構造をとることが
できる。）で示される化合物の重合体であることを特徴
とする上記１）に記載の亜鉛二次電池用セパレータ。

【００１５】３）アミド構造を有する繰り返し構造単位
を含む重合体が、カルボン酸（塩）構造を有するモノマ
ーの重合体であることを特徴とする上記１）または２）
に記載の亜鉛二次電池用セパレータ。４）アミド構造を有する繰り返し構造単位を含む重合体
が、Ｎ−ビニルアミド構造を有するモノマーとカルボン
酸（塩）構造を有するモノマーとの共重合体であること
を特徴とする上記１）〜３）のいずれかに記載の亜鉛二
次電池用セパレータ。５）Ｎ−ビニルアミド構造を有するモノマーが、Ｎ−ビ
ニルアセトアミドであることを特徴とする上記４）に記
載の亜鉛二次電池用セパレータ。

【００１６】６）カルボン酸（塩）構造を有するモノマ
ーが、（メタ）アクリル酸（塩）であることを特徴とす
る上記４）または５）に記載の亜鉛二次電池用セパレー
タ。７）アミド構造を有する繰り返し構造単位を含む重合体
が、三次元架橋体であることを特徴とする上記１）〜
６）のいずれかに記載の亜鉛二次電池用セパレータ。８）補強材を含むことを特徴とする上記１）〜７）のい
ずれかに記載の亜鉛二次電池用セパレータ。

【００１７】９）補強材が、耐アルカリ性を有する多孔
質膜である上記８）に記載の亜鉛二次電池用セパレー
タ。１０）補強材が、樹脂のフィルムまたは不織布である上
記８）または９）に記載の亜鉛二次電池用セパレータ。１１）補強材が、セルロースである上記８）〜１０）の
いずれかに記載の亜鉛二次電池用セパレータ。

【００１８】１２）高沸点アルコールを含有することを
特徴とする上記１）〜１１）のいずれかに記載の亜鉛二
次電池用セパレータ。１３）上記１）〜１２）のいずれかに記載の亜鉛二次電
池用セパレータを有することを特徴とする亜鉛二次電
池。

【００１９】

【発明の実施の形態】（Ａ）親水性高分子本発明に用いられる親水性高分子としては非イオン性の
一般式（１）

【００２０】

【化５】

【００２１】（式中、Ｒ¹、Ｒ²は各々独立に水素原子ま
たは炭素数１〜５のアルキル基を表し、あるいはＲ¹と
Ｒ²とで結合して５員環または６員環構造をとることが
できる。）で表されるアミド構造を有する繰り返し構造
単位を含む重合体が好ましい。アミド構造を有する繰り
返し構造単位を含む重合体は電解質塩を高濃度で含む水
溶液と安定に相溶し、その状態で高いイオン伝導性を有
することがわかった。Ｒ¹，Ｒ²の有用な例は、水素原
子、メチル基、エチル基であり、さらにＲ¹が水素原
子、Ｒ²がメチル基またはエチル基が好ましい。

【００２２】また、下記一般式（２）

【００２３】

【化６】

【００２４】（式中、Ｒ¹、Ｒ²は各々独立に水素原子ま
たは炭素数１〜５のアルキル基を表し、あるいはＲ¹と
Ｒ²とで結合して５員環または６員環構造をとることが
できる。）で表されるＮ−ビニルアミド構造を有する化
合物を重合させた重合体が好適に用いられる。

【００２５】上記一般式（２）で表されるＮ−ビニルア
ミド構造を有する化合物の例としては、Ｎ−ビニルホル
ムアミド、Ｎ−ビニルアセトアミド、Ｎ−ビニルプロピ
オンアミド、Ｎ−ビニルブチルアミド、Ｎ−メチル−Ｎ
−ビニルホルムアミド、Ｎ−メチル−Ｎ−ビニルアセト
アミド、Ｎ−エチル−Ｎ−ビニルホルムアミド、Ｎ−エ
チル−Ｎ−ビニルアセトアミド、Ｎ−ビニルピロリドン
などがあり、さらにＲ ¹、Ｒ²の有用な例は、水素原子、
メチル基、エチル基であり、さらにＲ¹が水素原子、Ｒ²
がメチル基またはエチル基が好ましい。

【００２６】その中でも、上記一般式(２)において、Ｒ
¹＝Ｈ、Ｒ²＝ＣＨ₃であるＮ−ビニルアセトアミド重合
体は、酸、アルカリ等のｐＨ（水素イオン濃度）に関係
なく水溶液を安定に吸収することができるので好まし
い。

【００２７】また、Ｎ−ビニルアセトアミド[例：ＮＶ
Ａモノマー（昭和電工株式会社登録商標）]は他の多官
能性重合性化合物と共重合することにより三次元架橋体
となり、このＮ−ビニルアセトアミドの三次元架橋体は
高濃度電解質塩溶液を約１０倍以上吸収することがで
き、その場合の機械的強度も良好で、酸、アルカリや高
温でも安定でありさらに好ましい。本発明において、ア
ミド構造を有する繰り返し構造単位を含む重合体とは、
Ｎ−ビニルアミド単独重合体およびＮ−ビニルアミド共
重合体をいう。

【００２８】Ｎ−ビニルアミドと共重合可能なモノマー
としては、(メタ)アクリル酸またはその塩、(メタ)アク
リル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリ
ル酸（イソ）プロピル、(メタ)アクリル酸ブチル、(メ
タ)アクリル酸オクチル、(メタ)アクリル酸２−エチル
ヘキシル、(メタ)アクリル酸メトキシエチル、２−ヒド
ロキシエチル(メタ)アクリレート、２−ヒドロキシプロ
ピル(メタ)アクリレート、ポリオキシアルキレングリコ
ールモノ(メタ)アクリレート等の(メタ)アクリル酸系モ
ノマー；(メタ)アクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチル(メ
タ)アクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジエチル(メタ)アクリル
アミド、Ｎ−メチロール(メタ)アクリルアミド、２−
(メタ)アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸
またはその塩、Ｎ−イソプロピル(メタ)アクリルアミド
等の(メタ)アクリルアミド系モノマー；酢酸ビニル、酪
酸ビニル、吉草酸ビニル等のビニルエステル系モノマ
ー；スチレン、α−メチルスチレン、p−メチルスチレ
ン、p−メトキシスチレン、ｍ−クロロスチレン等のス
チレン系モノマー；メチルビニルエーテル、ブチルビニ
ルエーテル、ビニルベンジルエーテル等のビニルエーテ
ル系モノマー；無水マレイン酸、マレイン酸またはその
塩、フマル酸またはその塩、マレイン酸ジメチルエステ
ル、フマル酸ジエチルエステル等のジカルボン酸系モノ
マー；アリルアルコール、アリルフェニルーテル、アリ
ルアセテート等のアリル系モノマー等の他、(メタ)アク
リロニトリル、塩化ビニル、エチレン、プロピレン等の
モノマーを例示することができる。また、上記例示モノ
マーを二種類以上組み合わせて共重合することも可能で
ある。

【００２９】これら、共重合可能なモノマーの使用割合
は、本発明の目的性能を損なわない程度、概ね６０質量
％以下、好ましくは４０質量％以下、さらに好ましくは
３０質量％以下である。

【００３０】本発明において、Ｎ−ビニルアミドの三次
元架橋体は、1分子内に重合性二重結合を２個以上もつ
架橋剤の存在下でＮ−ビニルアミド（と上記他のコモノ
マーと）を重合架橋したもの、または、未架橋である前
駆共重合体を予め製造し、共重合体中の官能基と反応し
化学結合を形成する架橋剤と反応させる方法、放射線、
過酸化物等で架橋する方法などにより製造されたもので
ある。

【００３１】ここで架橋する際に使用する１分子内に重
合性二重結合を２個以上もつ架橋剤としては、テトラア
リルオキシエタン、ペンタエリスリトールテトラアリル
エーテル、ペンタエリスリトールトリアリルエーテル、
トリメチロールプロパントリアリルエーテル、エチレン
グリコールジアリルエーテル、ジエチレングリコールジ
アリルエーテル、トリエチレングリコールジアリルエー
テル、ジアリルエーテル、単糖類、二糖類、多糖類、セ
ルロースなどの水酸基を１分子内に２個以上有する化合
物から誘導されるポリアリルエーテル；トリメリット酸
トリアリル、クエン酸トリアリル、シュウ酸ジアリル、
コハク酸ジアリル、アジピン酸ジアリル、マレイン酸ジ
アリル等の１分子中にカルボキシル基を２個以上有する
化合物から誘導されるポリアリルエステル；ジアリルア
ミン、トリアリルイソシアヌレートなどの１分子内にア
リル基を２個以上有する化合物；シュウ酸ジビニル、マ
ロン酸ジビニル、コハク酸ジビニル、グルタル酸ジビニ
ル、アジピン酸ジビニル、マレイン酸ジビニル、フマル
酸ジビニル、クエン酸トリビニルなどの１分子内にビニ
ルエステル構造を２個以上有する化合物；Ｎ，Ｎ’−ブ
チレンビス（Ｎ−ビニルアセトアミド）、Ｎ，Ｎ’−ジ
アセチル−Ｎ，Ｎ’−ジビニル−１，４−ビスアミノメ
チルシクロヘキサンなどのビス（Ｎ−ビニルカルボン酸
アミド）化合物；Ｎ,Ｎ'−メチレンビスアクリルアミ
ド、エチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ジエ
チレングリコールジ（メタ）アクリレート、ポリエチレ
ングリコールジ（メタ）アクリレート、トリメチロール
プロパントリ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリト
ールトリ（メタ）アクリレート等の複数個のアクリルア
ミド構造や（メタ）アクリル基を有する化合物；ジビニ
ルベンゼン、ジビニルエーテル、（メタ）アクリル酸ア
リル等のあらゆる公知の架橋剤が使用可能である。ま
た、これらの架橋剤は一種または二種以上用いることも
できる。

【００３２】上記架橋剤の使用量は、Ｎ−ビニルアミド
を含む重合性モノマー全量に対して１０質量％以下が好
適であり、６質量％以下がより好ましい。

【００３３】未架橋である前駆共重合体中の官能基（例
えば、水酸基、アミノ基、カルボキシル基等）と反応し
て化学結合を生成し得る架橋剤としては、その官能基に
応じて、ポリグリシジルエーテル、ポリイソシアネー
ト、ポリアミン、ポリオール、ポリカルボン酸などが挙
げられる。これらの架橋剤の使用量は、通常架橋物前駆
共重合体質量を基準として、重合体：架橋剤の比が質量
比で９０：１０〜９９．９９９：０．００１の範囲が好
ましく、９５：５〜９９．９９５：０．００５の範囲が
より好ましい。

【００３４】本発明に用いられる重合体の分子量は質量
平均分子量として０．５万以上が一般的であり、１万以
上１０００万以下が好ましく、さらには１万以上５００
万以下がより好ましい。

【００３５】分子量が５０００未満だと、電解質や溶媒
の吸収量が少なく、また機械的強度も小さくなり好まし
くない。分子量が１０００万を超えると、セパレータ等
と複合しにくくなり好ましくない。本発明の高分子の使
用量は他の材料(電解質塩、溶媒、無機微粒子等)が目的
に応じた量に吸収できればよく、一般的には１質量％以
上９５質量％以下であり、３質量％以上９０質量％以下
が好ましい。

【００３６】本発明のＮ−ビニルアセトアミドの重合体
の具体例としては、昭和電工株式会社製のポリ−Ｎ−ビ
ニルアセトアミド（ＰＮＶＡ：昭和電工株式会社登録商
標）が挙げられ、例えば架橋タイプのＮＡ−１５０Ｆ、
ＮＡ−０１０Ｆ、ＮＡ−０１０Ｓ、非架橋タイプのＧＥ
−１９１、ＧＥ−１９１ＬＨ、ＧＥ−１９１Ｌ、ＧＥ−
１９１ＬＬ、ＧＥ−１９１Ｌ３４、及び、ＧＥ−１６
７、ＧＥ−１６７Ｌ、ＧＥ−１６３ＬＭ（アクリル酸ナ
トリウム共重合体）、及び、ＸＧＣ−３３０（酢酸ビニ
ル共重合体）、及び、ＸＧＣ−２６５（アクリルアミド
共重合体）等が挙げられる。

【００３７】（Ｂ）補強材アミド構造を有する高分子の３次元架橋体は、電解液を
吸収した状態で、相当の機械的強度を有するので、それ
自体がセパレータとして機能しうる。しかしながら、製
造工程における張力に耐え生産性を向上するために補強
が必要な場合がある。また、非架橋体をゲル化剤として
もちいる場合、未架橋である前駆共重合体を架橋剤と反
応させてゲル化剤として用いる場合は、形成された高分
子固体電解質をセパレータに担持させることが好まし
い。

【００３８】担持させる方法としては、非架橋のＮ−ビ
ニルアミド（共）重合体の水または／及び有機溶媒溶
液、または、未架橋である前駆共重合体と架橋剤の水ま
たは／及び有機溶媒溶液を用いて、目的にあった方法で
セパレータにコーティングするか、または、溶液中にセ
パレータをディッピングした後、これを乾燥して水また
は／及び有機溶剤を除去する方法が一般的である。例え
ば、グラビアコーター、ナイフコーター、ローラーコー
ター、転写式コーター、スプレーコーター、インクジェ
ット式コーターなどのコーティング方法を用いることが
できる。

【００３９】未架橋である前駆共重合体と架橋剤とを担
持させる場合には、必要に応じて加熱することで架橋反
応を促進することが可能である。また、セパレータとし
て合成樹脂繊維を用いる場合には、Ｎ−ビニルアミド
（共）重合体の溶媒として水のみを用いるより、適量の
アルコール等の親水性有機溶媒を水に混ぜて用いるか、
有機溶媒を用いた方が、セパレータに対する濡れ性を改
善でき、セパレータ内部まで十分にＮ−ビニルアミド
（共）重合体を含浸させることが出来る。

【００４０】さらには、電解質を溶解した電解液そのも
のにＮ−ビニルアミド（共）重合体を添加し、溶解また
は吸収させたものをセパレータに担持させて、そのまま
陽極箔、陰極箔との間に挟み込むことも可能である。

【００４１】本発明に用いる補強材の種類は、特に限定
する必要はなく、従来通り電解液との相性、開口度、機
械的強度などを考慮して選択することができる。架橋さ
れていない高分子を担持させるためには、ナイロン、ビ
ニロン、親水性処理をしたポリオレフィン繊維の不織布
など耐アルカリ性の多孔質膜が好ましい。三次元架橋し
た高分子は、多孔質の樹脂フィルムもしくは不織布を包
んで架橋反応を進行させてセパレータを形成することが
好ましい。

【００４２】（Ｃ）高沸点アルコール本発明で用いられる高沸点アルコールは、常圧で１００
℃以上の沸点をアルコールであれば特に限定されるもの
ではなく、ｎ−ブタノール、ペンタノール、ヘキサノー
ル、ヘプタノール、オクタノール、ノナノール、デカノ
ール、エチレングリコール、エチレングリコールモノメ
チルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテ
ル、エチレングリコールモノプロピルエーテル、エチレ
ングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコール
モノペンチルエーテル、エチレングリコールモノヘキシ
ルエーテル、プロピレングリコール、プロピレングリコ
ールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエ
チルエーテル、プロピレングリコールモノプロピルエー
テル、プロピレングリコールモノブチルエーテル、プロ
ピレングリコールモノペンチルエーテル、プロピレング
リコールモノヘキシルエーテル、ブチレングリコール、
グリセリン、ジエチレングリコール、ジエチレングリコ
ールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエ
チルエーテル、ジエチレングリコールモノプロピルエー
テル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、ジエ
チレングリコールモノペンチルエーテル、ジエチレング
リコールモノヘキシルエーテル、ポリエチレングリコー
ル、ポリプロピレングリコール、ポリブチレングリコー
ル等が用いられる。これらの中で、グリセリンが特に好
ましい。

【００４３】（Ｄ）正極本発明にかかる正極は特に限定されるものではなく、原
理的には亜鉛より貴な金属の化合物、もしくは酸化性の
気体、もしくは液体であれば良い。より具体的には、酸
化ニッケル、酸化銀、酸化水銀、二酸化マンガン、空
気、酸素、塩素、臭素などがあげられる。金属の酸化物
を用いる場合は、粉末をバインダーで固めたものでも、
金属粉末の焼結体を酸化させたものでも良い。

【００４４】（Ｅ）負極負極に用いる亜鉛は形状を限定するものではなく、板状
の亜鉛金属、もしくは亜鉛粉末を焼結したもの、あるい
は亜鉛粉末をバインダーとともに混錬し、基板に塗布し
たものであってもよい。

【００４５】（Ｆ）電解液電解液は亜鉛極と自発的に反応しない、イオン伝導質の
ものでれば良く、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等
を主成分とするアルカリ性のものでも、塩化亜鉛、塩化
アンモニウムなどを主成分とする弱酸性のものでもよ
い。また、これに水酸化亜鉛の溶解度を下げ、負極のシ
ェイプチェンジを防止するために各種添加剤を加えたも
のでも良い。高い導電性を確保するためには、水酸化カ
リウムを主成分とする水溶液は好ましく、その濃度は２
０％以上４５％以下が好ましい。あまり濃度が低すぎる
と亜鉛極が不動態化しやすくなり、高すぎると親水性高
分子の吸液能力が低下し、セパレータのイオン伝導度が
低下する。

【００４６】

【実施例】以下、本発明の実施例を示すが、これらは単
なる例示であり、本発明をなんら限定するものではな
い。試作電池は、試験品、対照品ともに負極は厚さ０.
２ｍｍの銅エキスパンドメタルの両面に酸化亜鉛粉末８
０部、亜鉛粉末１０部、ポリテトラフルオロエチレン１
０部とからなる混合物を純水で練り塗付したものを用い
た。極板寸法は３ｃｍ角である。

【００４７】正極は、多孔度が７５％である焼結基板で
ニッケルエックスパンドメタルと集電体とした。大きさ
は負極と同一とした。

【００４８】セパレータは、試験品についてはポリプロ
ピレン製不織布１００μｍ厚のものに昭和電工株式会社
製のポリN-ビニルアセトアミドGE-167Lを９５質量部と
架橋剤1質量部、グリセリン４質量部を混ぜたものをコ
ーターで２５０μｍに塗布し、オーブンで３時間１００
℃に加熱し、架橋反応を終了させたものを用いた。乾燥
時の膜厚は約４０μｍであった。

【００４９】一方、対照品はセパレータにCelanese社製
セルガード（商品名）厚さ２５μｍのものを用いた。そ
れぞれの試作電池を組み立てた後、４０質量％の水酸化
カリウム水溶液を各部が十分浸る高さまで注入し、１昼
夜放置した後測定を行った。

【００５０】試験品、対照品ともに初期放電容量は７０
ｍＡｈであった。１／１０Cの電流で１５時間充電した
後、１／１０Ｃの電流で放電終止電圧１.３Vまで放電し
て,各電池のサイクル特性を調べた。

【００５１】１００サイクル目の、試作電池の容量は、
それぞれ試験品が８２％、対照品が６４％となり、試験
品がサイクル特性に優れることが証明された。また、サ
イクル試験後の電池を解体し、セパレータの状況を光学
顕微鏡で観察したところ、対照品のセパレータには、微
小な金属の析出が観測され、明らかな劣化を呈していた
のに対し、試験品は若干黄変していたものの、金属の析
出はなく、さらに長い寿命が期待できることがわかっ
た。

【００５２】

【発明の効果】本発明は、とりわけ亜鉛を負極に用いる
電池のセパレータにおいて、水酸化亜鉛の電解質への溶
出ならびに亜鉛デンドライトの析出を防止する効果が顕
著であり、電池のサイクル寿命を著しく向上させること
が可能であり、亜鉛二次電池に特に有用である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者和田哲夫神奈川県川崎市川崎区扇町５番１号昭和電工株式会社総合研究所川崎研究室内 (72)発明者太田暉人東京都港区芝大門一丁目13番９号昭和電工株式会社内Ｆターム(参考） 4J100 AA02Q AA03Q AB02Q AB03Q AB04Q AB07Q AB08Q AB16R AC03Q AD03Q AE02Q AE03Q AE09Q AE18Q AE64R AE71R AE77R AG02Q AG04Q AG10Q AG63R AG64R AJ02Q AJ09Q AK03Q AK08Q AK18Q AK32Q AL03Q AL04Q AL08Q AL09Q AL34Q AL62R AL63R AL66R AL92R AM02Q AM15Q AM17Q AM19Q AM21Q AM24R AN04P AN13R AN14R AQ08P AQ25R BA02R BA03Q BA05Q BA08Q BA08R BA13P BA14P BA14R BA56Q BC04R BC43Q CA01 CA04 CA05 CA23 DA28 DA39 DA56 JA45 5H021 AA06 BB09 BB15 CC02 CC04 EE02 EE06 EE07 EE11 EE15 EE20 EE27 EE31 5H028 AA05 BB03 BB05 BB06 CC08 CC10 EE06 FF04 FF05 FF10

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】親水性重合体として、一般式（１）【化１】（式中、Ｒ¹、Ｒ²は各々独立に水素原子または炭素数１
〜５のアルキル基を表し、あるいはＲ¹とＲ²とで結合し
て５員環または６員環構造をとることができる。）で示
されるアミド構造を有する繰り返し構造単位を含む重合
体を含有することを特徴とする亜鉛二次電池用セパレー
タ。
【請求項２】アミド構造を有する繰り返し構造単位を含
む重合体が、一般式（２）【化２】（式中、Ｒ¹、Ｒ²は各々独立に水素原子または炭素数１
〜５のアルキル基を表し、あるいはＲ¹とＲ²とで結合し
て５員環または６員環構造をとることができる。）で示
される化合物の重合体であることを特徴とする請求項１
に記載の亜鉛二次電池用セパレータ。
【請求項３】アミド構造を有する繰り返し構造単位を含
む重合体が、カルボン酸（塩）構造を有するモノマーの
重合体であることを特徴とする請求項１または２に記載
の亜鉛二次電池用セパレータ。
【請求項４】アミド構造を有する繰り返し構造単位を含
む重合体が、Ｎ−ビニルアミド構造を有するモノマーと
カルボン酸（塩）構造を有するモノマーとの共重合体で
あることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の
亜鉛二次電池用セパレータ。
【請求項５】Ｎ−ビニルアミド構造を有するモノマー
が、Ｎ−ビニルアセトアミドであることを特徴とする請
求項４に記載の亜鉛二次電池用セパレータ。
【請求項６】カルボン酸（塩）構造を有するモノマー
が、（メタ）アクリル酸（塩）であることを特徴とする
請求項４または５に記載の亜鉛二次電池用セパレータ。
【請求項７】アミド構造を有する繰り返し構造単位を含
む重合体が、三次元架橋体であることを特徴とする請求
項１〜６のいずれかに記載の亜鉛二次電池用セパレー
タ。
【請求項８】補強材を含むことを特徴とする請求項１〜
７のいずれかに記載の亜鉛二次電池用セパレータ。
【請求項９】補強材が、耐アルカリ性を有する多孔質膜
である請求項８に記載の亜鉛二次電池用セパレータ。
【請求項１０】補強材が、樹脂のフィルムまたは不織布
である請求項８または９に記載の亜鉛二次電池用セパレ
ータ。
【請求項１１】補強材が、セルロースである請求項８〜
１０のいずれかに記載の亜鉛二次電池用セパレータ。
【請求項１２】高沸点アルコールを含有することを特徴
とする請求項１〜１１のいずれかに記載の亜鉛二次電池
用セパレータ。
【請求項１３】請求項１〜１２のいずれかに記載の亜鉛
二次電池用セパレータを有することを特徴とする亜鉛二
次電池。