JP2003068270A - ニッケル・水素蓄電池用セパレータ及びニッケル・水素蓄電池 - Google Patents
ニッケル・水素蓄電池用セパレータ及びニッケル・水素蓄電池Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ニッケル・水素蓄電池において、不純物イオ
ンにより自己放電が生じたり、水素吸蔵合金の微粉がセ
パレータを通過して正極と負極との間でショートが生じ
たりするのを抑制して、容量が低下するのを防止すると
共に、充放電特性が低下するのを抑制する。 【解決手段】 負極３に水素吸蔵合金を用いたニッケル
・水素蓄電池において、正極２と負極３との間に設ける
ニッケル・水素蓄電池用セパレータ１に、スルホン化さ
れた基材１ａと親水性の多孔膜１ｂとを積層させたもの
を用いた。
ンにより自己放電が生じたり、水素吸蔵合金の微粉がセ
パレータを通過して正極と負極との間でショートが生じ
たりするのを抑制して、容量が低下するのを防止すると
共に、充放電特性が低下するのを抑制する。 【解決手段】 負極３に水素吸蔵合金を用いたニッケル
・水素蓄電池において、正極２と負極３との間に設ける
ニッケル・水素蓄電池用セパレータ１に、スルホン化さ
れた基材１ａと親水性の多孔膜１ｂとを積層させたもの
を用いた。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、負極に水素吸蔵
合金を用いたニッケル・水素蓄電池及びこのニッケル・
水素蓄電池に使用するニッケル・水素蓄電池用セパレー
タに係り、ニッケル・水素蓄電池用セパレータを改善し
て、ニッケル・水素蓄電池において自己放電が生じるの
を抑制すると共に、正極と負極との間でショートが発生
して容量が低下するのを抑制するようにした点に特徴を
有するものである。
合金を用いたニッケル・水素蓄電池及びこのニッケル・
水素蓄電池に使用するニッケル・水素蓄電池用セパレー
タに係り、ニッケル・水素蓄電池用セパレータを改善し
て、ニッケル・水素蓄電池において自己放電が生じるの
を抑制すると共に、正極と負極との間でショートが発生
して容量が低下するのを抑制するようにした点に特徴を
有するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、アルカリ蓄電池としては、ニッケ
ル・水素蓄電池やニッケル・カドミウム蓄電池やニッケ
ル・亜鉛蓄電池等が使用されており、特に、近年におい
ては、電気自動車、ハイブリッド自動車、電動自転車、
電動工具等の電源として、高出力で、環境安全性にも優
れたニッケル・水素蓄電池が広く利用されるようになっ
た。
ル・水素蓄電池やニッケル・カドミウム蓄電池やニッケ
ル・亜鉛蓄電池等が使用されており、特に、近年におい
ては、電気自動車、ハイブリッド自動車、電動自転車、
電動工具等の電源として、高出力で、環境安全性にも優
れたニッケル・水素蓄電池が広く利用されるようになっ
た。
【０００３】そして、このようなニッケル・水素蓄電池
においては、アルカリ電解液を使用し、水酸化ニッケル
を用いた正極と水素吸蔵合金を用いた負極との間にセパ
レータを設けて、正極と負極とを分離させるようにして
いる。
においては、アルカリ電解液を使用し、水酸化ニッケル
を用いた正極と水素吸蔵合金を用いた負極との間にセパ
レータを設けて、正極と負極とを分離させるようにして
いる。
【０００４】また、上記のセパレータとして、従来にお
いては、ポリアミドやポリオレフィンで構成された織布
又は不織布や、フッ素樹脂フィルム等の多孔膜が一般に
使用されいる。
いては、ポリアミドやポリオレフィンで構成された織布
又は不織布や、フッ素樹脂フィルム等の多孔膜が一般に
使用されいる。
【０００５】ここで、上記のようなニッケル・水素蓄電
池においては、正極等にアンモニウムイオンや硝酸イオ
ン等の窒素系の不純物イオンが含まれており、この窒素
系の不純物イオンによりニッケル・水素蓄電池内におい
て自己放電が生じ、保存特性が悪くなるという問題があ
った。
池においては、正極等にアンモニウムイオンや硝酸イオ
ン等の窒素系の不純物イオンが含まれており、この窒素
系の不純物イオンによりニッケル・水素蓄電池内におい
て自己放電が生じ、保存特性が悪くなるという問題があ
った。
【０００６】このため、近年においては、ポリオレフィ
ン系の材料にアクリル酸等のアクリル系樹脂モノマーを
グラフト重合させたセパレータを用い、このセパレータ
中に含まれるカルボキシル基によって窒素系の不純物イ
オンを捕獲するようにしたものや、ポリオレフィン系の
材料を濃硫酸や発煙硫酸により処理して、ポリオレフィ
ン系の材料にスルホン基を導入したセパレータを用い、
このセパレータ中におけるスルホン基によって窒素系の
不純物イオンを捕獲するようにしたものが提案されてい
る。
ン系の材料にアクリル酸等のアクリル系樹脂モノマーを
グラフト重合させたセパレータを用い、このセパレータ
中に含まれるカルボキシル基によって窒素系の不純物イ
オンを捕獲するようにしたものや、ポリオレフィン系の
材料を濃硫酸や発煙硫酸により処理して、ポリオレフィ
ン系の材料にスルホン基を導入したセパレータを用い、
このセパレータ中におけるスルホン基によって窒素系の
不純物イオンを捕獲するようにしたものが提案されてい
る。
【０００７】しかし、ポリオレフィン系の材料にアクリ
ル酸等のアクリル系樹脂モノマーをグラフト重合させた
セパレータの場合、一般に耐熱性や耐酸化性が低く、長
期にわたって使用することが困難であり、ニッケル・水
素蓄電池の寿命が短くなるという問題があった。
ル酸等のアクリル系樹脂モノマーをグラフト重合させた
セパレータの場合、一般に耐熱性や耐酸化性が低く、長
期にわたって使用することが困難であり、ニッケル・水
素蓄電池の寿命が短くなるという問題があった。
【０００８】また、ポリオレフィン系の材料を濃硫酸や
発煙硫酸を用いて処理し、ポリオレフィン系の材料にス
ルホン基を導入したセパレータの場合、濃硫酸や発煙硫
酸を用いて処理する際に、セパレータが劣化して、正極
と負極との間でショートが発生しやすくなるという問題
があった。
発煙硫酸を用いて処理し、ポリオレフィン系の材料にス
ルホン基を導入したセパレータの場合、濃硫酸や発煙硫
酸を用いて処理する際に、セパレータが劣化して、正極
と負極との間でショートが発生しやすくなるという問題
があった。
【０００９】また、近年においては、上記のようなニッ
ケル・水素蓄電池の高容量化や高出力化を図るため、上
記のセパレータを薄くすることが検討されている。
ケル・水素蓄電池の高容量化や高出力化を図るため、上
記のセパレータを薄くすることが検討されている。
【００１０】しかし、ニッケル・水素蓄電池において充
放電を繰り返して行うと、負極に用いられている水素吸
蔵合金が微粉化して負極から脱落し、上記のようにセパ
レータを薄くした場合には、この水素吸蔵合金の微粉が
セパレータを通過し、これによりショートが発生して容
量が低下するという問題があり、特に、電気自動車やハ
イブリッド自動車や電動自転車の電源等に使用する場
合、振動によって負極から脱落する水素吸蔵合金の微粉
が増加し、さらにショートが発生し易くなって容量が低
下するという問題があった。
放電を繰り返して行うと、負極に用いられている水素吸
蔵合金が微粉化して負極から脱落し、上記のようにセパ
レータを薄くした場合には、この水素吸蔵合金の微粉が
セパレータを通過し、これによりショートが発生して容
量が低下するという問題があり、特に、電気自動車やハ
イブリッド自動車や電動自転車の電源等に使用する場
合、振動によって負極から脱落する水素吸蔵合金の微粉
が増加し、さらにショートが発生し易くなって容量が低
下するという問題があった。
【００１１】そして、近年においては、特開平９−３３
０６９２号公報に示されるように、親水化処理された耐
アルカリ性の繊維からなる織布又は不織布と、微小通孔
を有するフッ素樹脂フィルムとを積層させたセパレータ
を用いることが提案されている。
０６９２号公報に示されるように、親水化処理された耐
アルカリ性の繊維からなる織布又は不織布と、微小通孔
を有するフッ素樹脂フィルムとを積層させたセパレータ
を用いることが提案されている。
【００１２】しかし、上記のセパレータの場合、フッ素
樹脂フィルムを用いているため、セパレータ全体として
の親水性が十分ではなく、ニッケル・水素蓄電池におけ
る充放電特性が悪くなると共に、コストも高く付くとい
う問題があった。
樹脂フィルムを用いているため、セパレータ全体として
の親水性が十分ではなく、ニッケル・水素蓄電池におけ
る充放電特性が悪くなると共に、コストも高く付くとい
う問題があった。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】この発明は、負極に水
素吸蔵合金を用いたニッケル・水素蓄電池における上記
のような問題を解決することを課題とするものであり、
ニッケル・水素蓄電池において、窒素系の不純物イオン
により自己放電が生じるのを抑制すると共に、正極と負
極との間でショートが発生して容量が低下するのを抑制
し、さらにセパレータ全体としての親水性が低下してニ
ッケル・水素蓄電池における充放電特性が悪くなるのを
防止することを課題とするものである。
素吸蔵合金を用いたニッケル・水素蓄電池における上記
のような問題を解決することを課題とするものであり、
ニッケル・水素蓄電池において、窒素系の不純物イオン
により自己放電が生じるのを抑制すると共に、正極と負
極との間でショートが発生して容量が低下するのを抑制
し、さらにセパレータ全体としての親水性が低下してニ
ッケル・水素蓄電池における充放電特性が悪くなるのを
防止することを課題とするものである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】この発明においては、上
記のような課題を解決するため、負極に水素吸蔵合金を
用いたニッケル・水素蓄電池に使用するニッケル・水素
蓄電池用セパレータとして、スルホン化された基材と親
水性の多孔膜とが積層されたものを用いるようにしたの
である。
記のような課題を解決するため、負極に水素吸蔵合金を
用いたニッケル・水素蓄電池に使用するニッケル・水素
蓄電池用セパレータとして、スルホン化された基材と親
水性の多孔膜とが積層されたものを用いるようにしたの
である。
【００１５】そして、上記のようにスルホン化された基
材と親水性の多孔膜とが積層されたニッケル・水素蓄電
池用セパレータを、ニッケル・水素蓄電池における正極
と負極との間に設けると、上記のスルホン化された基材
におけるスルホン基により、ニッケル・水素蓄電池に含
まれる窒素系の不純物イオンが捕獲され、窒素系の不純
物イオンによる自己放電が抑制され、また上記の親水性
の多孔膜によって強度が高められると共に、負極から脱
落した水素吸蔵合金の微粉がセパレータを通過するのも
抑制されて、ショートにより容量が低下するのも防止さ
れ、さらにセパレータ全体としての親水性が低下してニ
ッケル・水素蓄電池における充放電特性が悪くなるとい
うこともない。
材と親水性の多孔膜とが積層されたニッケル・水素蓄電
池用セパレータを、ニッケル・水素蓄電池における正極
と負極との間に設けると、上記のスルホン化された基材
におけるスルホン基により、ニッケル・水素蓄電池に含
まれる窒素系の不純物イオンが捕獲され、窒素系の不純
物イオンによる自己放電が抑制され、また上記の親水性
の多孔膜によって強度が高められると共に、負極から脱
落した水素吸蔵合金の微粉がセパレータを通過するのも
抑制されて、ショートにより容量が低下するのも防止さ
れ、さらにセパレータ全体としての親水性が低下してニ
ッケル・水素蓄電池における充放電特性が悪くなるとい
うこともない。
【００１６】ここで、上記の基材としては、一般に安価
で化学安定性の高いポリオレフィンで構成された織布又
は不織布を用いることが好ましい。
で化学安定性の高いポリオレフィンで構成された織布又
は不織布を用いることが好ましい。
【００１７】そして、このような基材をスルホン化させ
るにあたっては、上記の基材を濃硫酸や発煙硫酸を用い
て処理し、基材にスルホン基を付与させるようにする。
るにあたっては、上記の基材を濃硫酸や発煙硫酸を用い
て処理し、基材にスルホン基を付与させるようにする。
【００１８】また、上記の基材の厚みについては、上記
のように多孔膜によって強度が高められるため、その厚
みを１５０μｍ以下にすることができ、十分な強度を得
るためには、その厚みを６０〜１２０μｍの範囲にする
ことが好ましい。
のように多孔膜によって強度が高められるため、その厚
みを１５０μｍ以下にすることができ、十分な強度を得
るためには、その厚みを６０〜１２０μｍの範囲にする
ことが好ましい。
【００１９】一方、上記の親水性の多孔膜については、
その材料として、安価なポリオレフィン，ポリアミド及
びポリエステルから選択される少なくとも１種の材料を
用いることが好ましく、特に、安定性に優れたポリオレ
フィンを用いることが好ましい。なお、ポリアミドやポ
リエステルからなる多孔膜を用いたニッケル・水素蓄電
池用セパレータの場合、この多孔膜が酸化されるのを抑
制するため、多孔膜を水素吸蔵合金を用いた負極側に位
置させることが好ましい。
その材料として、安価なポリオレフィン，ポリアミド及
びポリエステルから選択される少なくとも１種の材料を
用いることが好ましく、特に、安定性に優れたポリオレ
フィンを用いることが好ましい。なお、ポリアミドやポ
リエステルからなる多孔膜を用いたニッケル・水素蓄電
池用セパレータの場合、この多孔膜が酸化されるのを抑
制するため、多孔膜を水素吸蔵合金を用いた負極側に位
置させることが好ましい。
【００２０】また、上記の多孔膜における孔の孔径が大
きいと、充放電により微粉化した水素吸蔵合金の微粉が
この多孔膜の孔を通過しやすくなる一方、孔の孔径が小
さいと、電池の内部抵抗が増大するため、孔径が１〜５
０μｍの範囲のものを用いることが好ましく、より好ま
しくは孔径が１０〜３０μｍの範囲のものを用いるよう
にする。なお、充放電により微粉化した水素吸蔵合金の
微粉は、その粒径が数１０μｍ〜数μｍになるが、大き
な粒径の水素吸蔵合金が多孔膜の孔を栓する役割を果た
し、水素吸蔵合金の微粉が多孔膜の孔を通過するのを抑
制する。
きいと、充放電により微粉化した水素吸蔵合金の微粉が
この多孔膜の孔を通過しやすくなる一方、孔の孔径が小
さいと、電池の内部抵抗が増大するため、孔径が１〜５
０μｍの範囲のものを用いることが好ましく、より好ま
しくは孔径が１０〜３０μｍの範囲のものを用いるよう
にする。なお、充放電により微粉化した水素吸蔵合金の
微粉は、その粒径が数１０μｍ〜数μｍになるが、大き
な粒径の水素吸蔵合金が多孔膜の孔を栓する役割を果た
し、水素吸蔵合金の微粉が多孔膜の孔を通過するのを抑
制する。
【００２１】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施形態に係る
ニッケル・水素蓄電池用セパレータ及びニッケル・水素
蓄電池を添付図面に基づいて具体的に説明する。
ニッケル・水素蓄電池用セパレータ及びニッケル・水素
蓄電池を添付図面に基づいて具体的に説明する。
【００２２】この実施形態においては、図１に示すよう
に、ニッケル・水素蓄電池用セパレータ１として、スル
ホン化された基材１ａと親水性の多孔膜１ｂとが積層さ
れたものを用いている。
に、ニッケル・水素蓄電池用セパレータ１として、スル
ホン化された基材１ａと親水性の多孔膜１ｂとが積層さ
れたものを用いている。
【００２３】ここで、このようなニッケル・水素蓄電池
用セパレータ１を、水酸化ニッケルを用いた正極２と水
素吸蔵合金を用いた負極３との間に設けるにあたって
は、図２に示すように、上記のニッケル・水素蓄電池用
セパレータ１を２枚使用し、１枚のニッケル・水素蓄電
池用セパレータ１における親水性の多孔膜１ｂが水素吸
蔵合金を用いた負極３と接触するようにして、このニッ
ケル・水素蓄電池用セパレータ１を上記の正極２と負極
３との間に挟み込むようにすると共に、もう一方のニッ
ケル・水素蓄電池用セパレータ１を親水性の多孔膜１ｂ
が上記の負極３と接触するようにして負極３側に設け、
この状態でこれらを巻いて電極体１０を得る。
用セパレータ１を、水酸化ニッケルを用いた正極２と水
素吸蔵合金を用いた負極３との間に設けるにあたって
は、図２に示すように、上記のニッケル・水素蓄電池用
セパレータ１を２枚使用し、１枚のニッケル・水素蓄電
池用セパレータ１における親水性の多孔膜１ｂが水素吸
蔵合金を用いた負極３と接触するようにして、このニッ
ケル・水素蓄電池用セパレータ１を上記の正極２と負極
３との間に挟み込むようにすると共に、もう一方のニッ
ケル・水素蓄電池用セパレータ１を親水性の多孔膜１ｂ
が上記の負極３と接触するようにして負極３側に設け、
この状態でこれらを巻いて電極体１０を得る。
【００２４】そして、この実施形態において、ニッケル
・水素蓄電池を作製するにあたっては、図３に示すよう
に、上記のようにして得た電極体１０を負極缶２１内に
収容させ、この負極缶２１内にアルカリ電解液を注液し
て封口し、正極２を正極リード２ａを介して封口蓋２２
に接続させると共に、負極３を負極リード３ａを介して
負極缶２１に接続させ、負極缶２１と封口蓋２２とを絶
縁パッキン２３により電気的に絶縁させると共に、封口
蓋２２と正極外部端子２４との間にコイルスプリング２
５を設け、電池の内圧が異常に上昇した場合には、この
コイルスプリング２５が圧縮されて電池内部のガスが大
気に放出されるようにしている。
・水素蓄電池を作製するにあたっては、図３に示すよう
に、上記のようにして得た電極体１０を負極缶２１内に
収容させ、この負極缶２１内にアルカリ電解液を注液し
て封口し、正極２を正極リード２ａを介して封口蓋２２
に接続させると共に、負極３を負極リード３ａを介して
負極缶２１に接続させ、負極缶２１と封口蓋２２とを絶
縁パッキン２３により電気的に絶縁させると共に、封口
蓋２２と正極外部端子２４との間にコイルスプリング２
５を設け、電池の内圧が異常に上昇した場合には、この
コイルスプリング２５が圧縮されて電池内部のガスが大
気に放出されるようにしている。
【００２５】ここで、このようにして作製したニッケル
・水素蓄電池においては、上記の各ニッケル・水素蓄電
池用セパレータ１に用いた基材１ａにおけるスルホン基
によって窒素系の不純物イオンが捕獲され、窒素系の不
純物イオンによる自己放電が抑制されるようになり、ま
た上記の親水性の多孔膜１ｂによって強度が高められる
と共に、負極３から脱落した水素吸蔵合金の微粉が通過
するのも抑制され、ショートが発生して容量が低下する
のも防止されるようになる。
・水素蓄電池においては、上記の各ニッケル・水素蓄電
池用セパレータ１に用いた基材１ａにおけるスルホン基
によって窒素系の不純物イオンが捕獲され、窒素系の不
純物イオンによる自己放電が抑制されるようになり、ま
た上記の親水性の多孔膜１ｂによって強度が高められる
と共に、負極３から脱落した水素吸蔵合金の微粉が通過
するのも抑制され、ショートが発生して容量が低下する
のも防止されるようになる。
【００２６】ここで、この実施形態においては、正極２
と負極３とを分離させる２つのセパレータ全体を上記の
ニッケル・水素蓄電池用セパレータ１で構成したが、こ
のニッケル・水素蓄電池用セパレータ１を部分的に用い
るようにしたり、また２つのセパレータにおける一方だ
けに上記のニッケル・水素蓄電池用セパレータ１を用い
るようにすることも可能である。
と負極３とを分離させる２つのセパレータ全体を上記の
ニッケル・水素蓄電池用セパレータ１で構成したが、こ
のニッケル・水素蓄電池用セパレータ１を部分的に用い
るようにしたり、また２つのセパレータにおける一方だ
けに上記のニッケル・水素蓄電池用セパレータ１を用い
るようにすることも可能である。
【００２７】また、上記の実施形態においては、各ニッ
ケル・水素蓄電池用セパレータ１における親水性の多孔
膜１ｂがそれぞれ水素吸蔵合金を用いた負極３に接触す
るようにしているため、上記の親水性の多孔膜１ｂをポ
リアミドやポリエステルで構成した場合においても、こ
の多孔膜１ｂが酸化されるのが抑制される。しかし、こ
の多孔膜１ｂを安定性に優れたポリオレフィンで構成す
る場合には、特に、各ニッケル・水素蓄電池用セパレー
タ１における親水性の多孔膜１ｂを水素吸蔵合金を用い
た負極３に接触するように設ける必要はない。
ケル・水素蓄電池用セパレータ１における親水性の多孔
膜１ｂがそれぞれ水素吸蔵合金を用いた負極３に接触す
るようにしているため、上記の親水性の多孔膜１ｂをポ
リアミドやポリエステルで構成した場合においても、こ
の多孔膜１ｂが酸化されるのが抑制される。しかし、こ
の多孔膜１ｂを安定性に優れたポリオレフィンで構成す
る場合には、特に、各ニッケル・水素蓄電池用セパレー
タ１における親水性の多孔膜１ｂを水素吸蔵合金を用い
た負極３に接触するように設ける必要はない。
【００２８】次に、この発明のように、スルホン化され
た基材と親水性の多孔膜とを積層させた実施例のニッケ
ル・水素蓄電池用セパレータを用いた場合、水素吸蔵合
金の微粉が通過するのが抑制されることを、比較例を挙
げて明らかにする。
た基材と親水性の多孔膜とを積層させた実施例のニッケ
ル・水素蓄電池用セパレータを用いた場合、水素吸蔵合
金の微粉が通過するのが抑制されることを、比較例を挙
げて明らかにする。
【００２９】（実施例１）実施例１においては、セパレ
ータとして、硫酸処理によりスルホン化されたポリプロ
ピレンとポリエチレンとの共重合体で構成され、目付が
５３ｇ／ｍ2 、厚さが０．１２ｍｍになった不織布から
なる基材に、孔径が２５μｍになったポリエチレン製の
多孔膜を積層させたものを用いるようにした。
ータとして、硫酸処理によりスルホン化されたポリプロ
ピレンとポリエチレンとの共重合体で構成され、目付が
５３ｇ／ｍ2 、厚さが０．１２ｍｍになった不織布から
なる基材に、孔径が２５μｍになったポリエチレン製の
多孔膜を積層させたものを用いるようにした。
【００３０】（比較例１）比較例１においては、セパレ
ータとして、硫酸処理によりスルホン化されたポリプロ
ピレンとポリエチレンとの共重合体で構成され、目付が
５３ｇ／ｍ2 、厚さが０．１２ｍｍになった不織布を用
いるようにした。
ータとして、硫酸処理によりスルホン化されたポリプロ
ピレンとポリエチレンとの共重合体で構成され、目付が
５３ｇ／ｍ2 、厚さが０．１２ｍｍになった不織布を用
いるようにした。
【００３１】（比較例２）比較例２においては、セパレ
ータとして、硫酸処理によりスルホン化されたポリプロ
ピレンとポリエチレンとの共重合体で構成され、目付が
６０ｇ／ｍ2 、厚さが０．１５ｍｍになった不織布を用
いるようにした。
ータとして、硫酸処理によりスルホン化されたポリプロ
ピレンとポリエチレンとの共重合体で構成され、目付が
６０ｇ／ｍ2 、厚さが０．１５ｍｍになった不織布を用
いるようにした。
【００３２】そして、上記の実施例１及び比較例１，２
の各セパレータを、それぞれ１００メッシュのふるいに
固定し、各セパレータにテープを貼って２ｃｍ×２ｃｍ
の範囲以外の部分を封止させた。
の各セパレータを、それぞれ１００メッシュのふるいに
固定し、各セパレータにテープを貼って２ｃｍ×２ｃｍ
の範囲以外の部分を封止させた。
【００３３】次いで、上記の各セパレータにおいて封止
されていない２ｃｍ×２ｃｍの部分に、それぞれ平均粒
径が２０μｍになった水素吸蔵合金粉末を２０ｇ載置
し、この状態で、オクタゴンデジタル型のふるい振動機
（エンデコッツ社製）により毎分３６００回，振幅２．
５ｍｍの条件で１０分間連続して振動させ、各セパレー
タを通して落下した水素吸蔵合金粉末の落下量を測定
し、その結果を下記の表１に示した。
されていない２ｃｍ×２ｃｍの部分に、それぞれ平均粒
径が２０μｍになった水素吸蔵合金粉末を２０ｇ載置
し、この状態で、オクタゴンデジタル型のふるい振動機
（エンデコッツ社製）により毎分３６００回，振幅２．
５ｍｍの条件で１０分間連続して振動させ、各セパレー
タを通して落下した水素吸蔵合金粉末の落下量を測定
し、その結果を下記の表１に示した。
【００３４】
【表１】
【００３５】この結果、スルホン化された不織布からな
る基材と多孔膜とを積層させた実施例１のセパレータを
用いた場合には、水素吸蔵合金粉末がセパレータを通し
て落下するということがなかったが、スルホン化された
不織布だけで構成された比較例１，２の各セパレータを
用いた場合には、不織布の目付や厚みを変更させても、
水素吸蔵合金粉末がセパレータを通して落下していた。
る基材と多孔膜とを積層させた実施例１のセパレータを
用いた場合には、水素吸蔵合金粉末がセパレータを通し
て落下するということがなかったが、スルホン化された
不織布だけで構成された比較例１，２の各セパレータを
用いた場合には、不織布の目付や厚みを変更させても、
水素吸蔵合金粉末がセパレータを通して落下していた。
【００３６】このため、上記の実施例１に示すようなセ
パレータを用いたニッケル・水素蓄電池を、電気自動車
やハイブリッド自動車や電動自転車の電源等に使用した
場合において、振動が加わったとしても、水素吸蔵合金
粉末がセパレータを通過するのが抑制されて、ショート
により容量が低下するのが防止される。
パレータを用いたニッケル・水素蓄電池を、電気自動車
やハイブリッド自動車や電動自転車の電源等に使用した
場合において、振動が加わったとしても、水素吸蔵合金
粉末がセパレータを通過するのが抑制されて、ショート
により容量が低下するのが防止される。
【００３７】
【発明の効果】以上詳述したように、この発明において
は、負極に水素吸蔵合金を用いたニッケル・水素蓄電池
において、その正極と負極との間に設けるニッケル・水
素蓄電池用セパレータとして、スルホン化された基材と
親水性の多孔膜とが積層されたものを用いるようにした
たため、スルホン化された基材におけるスルホン基によ
り、ニッケル・水素蓄電池に含まれる窒素系の不純物イ
オンが捕獲されて、窒素系の不純物イオンによる自己放
電が抑制されるようになった。
は、負極に水素吸蔵合金を用いたニッケル・水素蓄電池
において、その正極と負極との間に設けるニッケル・水
素蓄電池用セパレータとして、スルホン化された基材と
親水性の多孔膜とが積層されたものを用いるようにした
たため、スルホン化された基材におけるスルホン基によ
り、ニッケル・水素蓄電池に含まれる窒素系の不純物イ
オンが捕獲されて、窒素系の不純物イオンによる自己放
電が抑制されるようになった。
【００３８】また、上記の基材に積層させた親水性の多
孔膜によってその強度が高められると共に、負極から脱
落した水素吸蔵合金の微粉がセパレータを通過してショ
ートが発生することも抑制され、さらにセパレータ全体
としての親水性が低下するということもなかった。
孔膜によってその強度が高められると共に、負極から脱
落した水素吸蔵合金の微粉がセパレータを通過してショ
ートが発生することも抑制され、さらにセパレータ全体
としての親水性が低下するということもなかった。
【００３９】この結果、自己放電によって保存特性が低
下したり、正極と負極との間のショートによって容量が
低下するこということが少なく、充放電特性にも優れた
ニッケル・水素蓄電池が得られるようになった。
下したり、正極と負極との間のショートによって容量が
低下するこということが少なく、充放電特性にも優れた
ニッケル・水素蓄電池が得られるようになった。
【図１】この発明の一実施形態において使用したニッケ
ル・水素蓄電池用セパレータの概略説明図である。
ル・水素蓄電池用セパレータの概略説明図である。
【図２】同実施形態において、上記のニッケル・水素蓄
電池用セパレータが正極と負極との間に設けられた電極
体を作製する状態を示した概略説明図である。
電池用セパレータが正極と負極との間に設けられた電極
体を作製する状態を示した概略説明図である。
【図３】同実施形態において作製したニッケル・水素蓄
電池の概略説明図である。
電池の概略説明図である。
１ ニッケル・水素蓄電池用セパレータ
１ａ 基材
１ｂ 多孔膜
２ 正極
３ 負極
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 曲 佳文
大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三
洋電機株式会社内
(72)発明者 新山 克彦
大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三
洋電機株式会社内
(72)発明者 能間 俊之
大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三
洋電機株式会社内
(72)発明者 米津 育郎
大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三
洋電機株式会社内
Ｆターム(参考） 5H021 AA06 CC02 CC04 EE04 EE07
EE08 EE18 HH03
5H028 AA05 CC08 CC12 EE06 FF05
HH05
Claims (4)
- 【請求項１】 負極に水素吸蔵合金を用いたニッケル・
水素蓄電池に使用するニッケル・水素蓄電池用セパレー
タであって、スルホン化された基材と親水性の多孔膜と
が積層されてなることを特徴とするニッケル・水素蓄電
池用セパレータ。 - 【請求項２】 請求項１に記載したニッケル・水素蓄電
池用セパレータにおいて、上記の基材がポリオレフィン
で構成された織布又は不織布からなることを特徴とする
ニッケル・水素蓄電池用セパレータ。 - 【請求項３】 請求項１又は２に記載したニッケル・水
素蓄電池用セパレータにおいて、上記の親水性の多孔膜
が、ポリオレフィン，ポリアミド及びポリエステルから
選択される少なくとも１種の材料で構成されていると共
に、その孔径が１〜５０μｍの範囲であることを特徴と
するニッケル・水素蓄電池用セパレータ。 - 【請求項４】 請求項１〜３の何れか１項に記載したニ
ッケル・水素蓄電池用セパレータを正極と負極との間に
設けたことを特徴とするニッケル・水素蓄電池。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001258897A JP2003068270A (ja) | 2001-08-29 | 2001-08-29 | ニッケル・水素蓄電池用セパレータ及びニッケル・水素蓄電池 |
| CN02130560A CN1407639A (zh) | 2001-08-29 | 2002-08-16 | 镍—氢蓄电池用隔膜及镍一氢蓄电池 |
| US10/228,943 US7052800B2 (en) | 2001-08-29 | 2002-08-28 | Separator for nickel-metal hydride storage battery and nickel-metal hydride storage battery |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001258897A JP2003068270A (ja) | 2001-08-29 | 2001-08-29 | ニッケル・水素蓄電池用セパレータ及びニッケル・水素蓄電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003068270A true JP2003068270A (ja) | 2003-03-07 |
Family
ID=19086340
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001258897A Pending JP2003068270A (ja) | 2001-08-29 | 2001-08-29 | ニッケル・水素蓄電池用セパレータ及びニッケル・水素蓄電池 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US7052800B2 (ja) |
| JP (1) | JP2003068270A (ja) |
| CN (1) | CN1407639A (ja) |
Cited By (1)
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| CN102324482A (zh) * | 2011-07-27 | 2012-01-18 | 泉州劲鑫电子有限公司 | 一种结构改进的电池隔膜及其生产工艺 |
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| JPS62115657A (ja) | 1985-11-13 | 1987-05-27 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 密閉形ニツケル−水素蓄電池 |
| JPH04286863A (ja) | 1991-03-15 | 1992-10-12 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | アルカリ蓄電池用セパレータ |
| JPH0676807A (ja) | 1992-07-10 | 1994-03-18 | Asahi Chem Ind Co Ltd | アルカリ電池セパレータ用複合膜 |
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| US5798189A (en) * | 1994-04-15 | 1998-08-25 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Nickel-hydrogen secondary battery |
| JPH08227707A (ja) | 1995-02-21 | 1996-09-03 | Toyota Autom Loom Works Ltd | ニッケル−水素化合物電池 |
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2001
- 2001-08-29 JP JP2001258897A patent/JP2003068270A/ja active Pending
-
2002
- 2002-08-16 CN CN02130560A patent/CN1407639A/zh active Pending
- 2002-08-28 US US10/228,943 patent/US7052800B2/en not_active Expired - Fee Related
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| US20030048094A1 (en) | 2003-03-13 |
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