JP2010251215A - Separator for battery, and the battery - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a separator which has a mechanical strength and elongation, as well as, superior punching characteristics with high liquid retention ratio and high liquid absorption properties and precision, and to provide a lithium primary battery that uses the separator. <P>SOLUTION: Lyocell of 1.7 dtex×4 mm and PP/PE core sheath composite fiber of 2.2 dtex×5 mm are blended by the following ratio and mixed by a cylindrical net paper machine, to manufacture a wet type nonwoven fabric, and it is made into a sheet as a separator to manufacture a battery. Lyocell (solvent spinning rayon): 30-50% weight ratio, PP/PE core sheath composite fiber: 35-65% weight ratio, PE synthetic pulp: 5-15% weight ratio. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、電池用セパレータおよび電池に関し、例えば、溶剤紡糸レーヨンとポリオレフィン系複合繊維と、合成パルプとからなるセパレータおよび、該セパレータを用いた非水系有機電解液電池に関するものである。   The present invention relates to a battery separator and a battery, for example, a separator made of solvent-spun rayon, a polyolefin composite fiber, and synthetic pulp, and a non-aqueous organic electrolyte battery using the separator.

従来の円筒形リチウム一次電池としては、例えば特許文献1に記載のリチウムなどを活物質とする負極と、正極とを、セパレータを介して積層したり、更にこれを巻回したりして形成された電極体を、外装缶に挿入し、電池蓋により外装缶の開口部をクリンプ封止又はレーザー封止することによって構成されたものが一般的である。   As a conventional cylindrical lithium primary battery, for example, a negative electrode using lithium as an active material described in Patent Document 1 and a positive electrode are stacked via a separator, or further wound. Generally, the electrode body is inserted into an outer can and the opening of the outer can is crimp sealed or laser sealed with a battery lid.

一般的には、負極と、正極とを、セパレータを介して積層した構造をインサイドアウト構造、巻回した構造をスパイラル構造と呼ばれている。   Generally, a structure in which a negative electrode and a positive electrode are stacked via a separator is called an inside-out structure, and a wound structure is called a spiral structure.

インサイドアウト構造の一次電池は、電極面積が小さいため、出力特性よりも容量特性が重要視される用途に多く用いられている。一方、スパイラル構造はその構造から電極面積が大きくなるため、容量特性よりも出力特性が重要視される用途に多く用いられているまた、スパイラル構造は、高出力を求められる二次電池では一般的に使用されている構造である。   A primary battery having an inside-out structure is often used in applications in which capacity characteristics are more important than output characteristics because the electrode area is small. On the other hand, since the spiral structure has a larger electrode area, the spiral structure is often used in applications where output characteristics are more important than capacity characteristics. In addition, spiral structures are common in secondary batteries that require high output. It is the structure used for

またコイン形の電池としては、リチウムなどを活物質とする負極と正極とを、セパレータを介して積層し、それらを円盤状に打抜き、外装缶(正極缶)に挿入し、電池蓋(負極缶)のガスケット部により外装缶の開口部を封止していた。   Also, as a coin-type battery, a negative electrode and a positive electrode made of lithium or the like as an active material are laminated via a separator, punched into a disk shape, inserted into an outer can (positive electrode can), and a battery lid (negative electrode can). The opening of the outer can was sealed with the gasket part.

従来のこの種の電池に用いられるセパレータとしては、特許文献2に記載されたポリオレフィン系合成繊維不織布で構成したセパレータやガラス繊維配合セパレータ、特許文献3に記載された溶剤紡糸レーヨンセパレータ等がある。   Examples of conventional separators used in this type of battery include a separator composed of a polyolefin-based synthetic fiber nonwoven fabric described in Patent Document 2, a glass fiber compounded separator, a solvent-spun rayon separator described in Patent Document 3, and the like.

a.ポリオレフィン系合成繊維不織布としては、ポリプロピレン(以下、『PP』という)繊維を用いメルトブロー法でシート化した乾式不織布などが用いられている。   a. As the polyolefin-based synthetic fiber nonwoven fabric, a dry nonwoven fabric obtained by forming a sheet by a melt blow method using polypropylene (hereinafter referred to as “PP”) fiber is used.

b.ガラス繊維配合セパレータとしては、ガラス繊維とポリオレフィン系複合繊維とポリエチレン(以下、『PE』という)よりなる合成パルプを配合し抄紙した湿式不織布などが用いられている。   b. As the glass fiber blending separator, a wet nonwoven fabric obtained by blending synthetic pulp made of glass fiber, polyolefin-based composite fiber and polyethylene (hereinafter referred to as “PE”) and making paper is used.

c.溶剤紡糸レーヨンセパレータとしては、セルロース繊維をN-メチルモルホリンオキサイドに溶解し、析出させた繊維を叩解工程で1μm以下の繊維径にフィブリル化し、抄紙機で抄紙しシート化したものが用いられている。   c. As the solvent-spun rayon separator, a cellulose fiber is dissolved in N-methylmorpholine oxide, and the precipitated fiber is fibrillated to a fiber diameter of 1 μm or less in a beating process, and then a paper machine is used to make a sheet. .

特開2008−192524号公報JP 2008-192524 A 特開平8−321287号公報JP-A-8-32287 特開平8−306352号公報JP-A-8-306352

(1)しかしながら、特許文献1のように、インサイドアウト構造の円筒形電池にポリオレフィン系不織布を用いたセパレータを用いると、使用原料の融点差が小さいため、筒形成時において最外周を熱融着させるときに同時にセパレータが溶融してフィルム化が起こっていた。 (1) However, as in Patent Document 1, when a separator using a polyolefin-based nonwoven fabric is used for a cylindrical battery with an inside-out structure, the melting point difference of the raw materials used is small. At the same time, the separator melted to form a film.

さらに、融着が強すぎると、セパレータに穴があいてしまう等、ヒートシール加工がうまくできないという問題があった。また、溶融によりフィルム化した部分は、本来のイオン透過性が失われ、電気特性の悪化が懸念される。   Furthermore, if the fusion is too strong, there is a problem that the heat-sealing process cannot be performed well, such as a hole in the separator. In addition, the part formed into a film by melting loses its original ion permeability, and there is a concern about deterioration of electrical characteristics.

(2)また、特許文献2のように、コイン形電池にポリオレフィン系合成繊維不織布を用いると、構成繊維の接着部のみを熱融着でとめているため、機械的な引張り強さが弱く、時間経過と共に剥離するおそれがあり、信頼性に問題があった。 (2) Also, as in Patent Document 2, when a polyolefin-based synthetic fiber nonwoven fabric is used for a coin-type battery, only the bonded portion of the constituent fibers is stopped by thermal fusion, so the mechanical tensile strength is weak. There was a risk of peeling over time, and there was a problem in reliability.

また、ポリオレフィン系合成繊維不織布は、その繊維断面がほぼ真円形状のものが多く、電解液含浸後カシメ時や放電時の活物質の膨張により、セパレータにストレスがかかると容易に電解液を放出してしまい、吸液性も劣る。   Polyolefin-based synthetic fiber nonwoven fabrics often have a substantially circular cross section. The electrolyte is easily released when stress is applied to the separator due to expansion of the active material during caulking or discharging after the electrolyte is impregnated. Therefore, liquid absorbency is also inferior.

(3)円筒形電池にガラス繊維配合セパレータを用いると、セパレータを構成するガラス繊維と合成繊維との比重差が大きく、セパレータ製造時に地合が取りにくかった。また、ガラス繊維は比重が大きいため製造工程のタンク等に沈降してしまい、出来上がりのセパレータの配合割合をコントロールすることが難しいという問題点があった。 (3) When a glass fiber-blended separator is used for a cylindrical battery, the specific gravity difference between the glass fiber and the synthetic fiber constituting the separator is large, and the formation is difficult to obtain at the time of manufacturing the separator. Further, since glass fiber has a large specific gravity, it has settled in a tank or the like in the production process, and there is a problem that it is difficult to control the blending ratio of the finished separator.

さらに、ガラス繊維はアスベスト同様に発がん性が疑われており、また作業者が吸気すると肺にガラス繊維が突き刺さるという懸念もあった。   Furthermore, the glass fiber is suspected to be carcinogenic like asbestos, and there is a concern that the glass fiber may pierce the lungs when the worker inhales.

(4)コイン形電池にガラス繊維配合セパレータを用いると、円筒形電池に用いる場合と同様に、セパレータ製造時の発ガン性の問題点に加え、セパレータをコイン形に打抜こうとしても、セパレータにコシがないため、打抜き刃に押されてセパレータをうまく打抜くことができないという問題があった。 (4) When a glass fiber compounded separator is used for a coin-type battery, in the same way as when used for a cylindrical battery, in addition to the problem of carcinogenicity at the time of manufacturing the separator, the separator can be punched into a coin shape. There is a problem that the separator cannot be punched well by being pushed by the punching blade.

これを解決するために、打抜き刃を押す力を高めると、セパレータに配合されているガラス繊維の剛性の高さのために打抜き刃自体が削られたり、刃欠けしたりなどの懸念がある。また、ガラス繊維そのものは機械的強度と伸びがないため、セル組み立てが難しいという問題点があった。   In order to solve this problem, when the force for pushing the punching blade is increased, there is a concern that the punching blade itself may be scraped or chipped due to the high rigidity of the glass fiber blended in the separator. In addition, the glass fiber itself has a problem that it is difficult to assemble the cell because it does not have mechanical strength and elongation.

(5)出願人らは、特許文献3に記載されている様に、非水系有機電解液電池セパレータとして、溶剤紡糸レーヨンの叩解原料を10重量%以上使用したものを提供している。 (5) As described in Patent Document 3, the applicants provide a non-aqueous organic electrolyte battery separator using 10% by weight or more of a solvent-spun rayon beating raw material.

この非水系有機電解液電池セパレータを従来のリチウム一次電池の円筒形電池やコイン形電池に用いると、低ESRや高遮蔽性は満足するものの、セパレータ自体の厚さが薄いため、リチウム一次電池に要求される高容量化を満足する程度の十分な電解液を保持させるには難があった。   When this non-aqueous organic electrolyte battery separator is used for a cylindrical battery or a coin-type battery of a conventional lithium primary battery, although the low ESR and high shielding properties are satisfied, the separator itself is thin, so that it can be used as a lithium primary battery. It was difficult to maintain a sufficient amount of electrolyte that satisfies the required increase in capacity.

又、熱融着成分がないため熱融着が出来ないという問題点もあった。コイン形電池では、溶剤紡糸レーヨンセパレータは、機械的強度はあるものの伸びがないため、カシメ時に破れてしまうおそれがあった。   There is also a problem that heat fusion cannot be performed because there is no heat fusion component. In the coin-type battery, the solvent-spun rayon separator has mechanical strength but does not stretch, and thus may be broken during caulking.

(6)多孔質フィルムは厚さを薄くすることが可能であり、また円筒形ではインサイドアウト構造よりスパイラル構造の電池に適している。しかしながら、多孔質フィルムは密度が高く、言い換えればフィルムに空隙部があまり存在しないため電解液の保液率が低く、また同じ理由で毛管現象が働かないため吸液性が悪い。これは円筒形・コイン形いずれの電池においても同様である。 (6) The thickness of the porous film can be reduced, and the cylindrical shape is more suitable for a battery having a spiral structure than an inside-out structure. However, the porous film has a high density, in other words, there are not many voids in the film, so the liquid retention rate of the electrolytic solution is low, and for the same reason, the capillary phenomenon does not work, so the liquid absorption is poor. The same applies to both cylindrical and coin batteries.

本実施の形態例は、上記問題点に鑑みなされたもので、充分な機械的強度を有し、耐熱性能も優れ、電解液の吸液性が確保できるセパレータ及び該セパレータを用いた電池を提供することを目的とする。   The present embodiment has been made in view of the above problems, and provides a separator having sufficient mechanical strength, excellent heat resistance, and ensuring electrolyte absorbability, and a battery using the separator. The purpose is to do.

本発明は、上述した問題点を解決し、上述した目的を達成するためになされたもので、係る目的を達成する一手段として例えば以下の構成を備える。   The present invention has been made to solve the above-described problems and achieve the above-described object, and includes, for example, the following configuration as one means for achieving such an object.

すなわち、正極と負極との間に介在し、電解質を含有した電解液を保持可能なリチウム一次電池用セパレータであって、前記セパレータは、セルロースを溶剤に溶解させた溶液を紡糸して得られる叩解可能な溶剤紡糸レーヨン繊維を30〜50重量%と、オレフィン系樹脂から成る複合繊維及び合成パルプを50〜70重量%とを含むことを特徴とする。   That is, a separator for a lithium primary battery that is interposed between a positive electrode and a negative electrode and is capable of holding an electrolyte-containing electrolyte solution, wherein the separator is obtained by spinning a solution obtained by dissolving cellulose in a solvent. It contains 30 to 50% by weight of possible solvent-spun rayon fiber and 50 to 70% by weight of composite fiber and synthetic pulp made of olefin resin.

そして例えば前記溶剤紡糸レーヨンはJIS P 8121に規定する叩解の程度を示す値CSF200ml〜0mlまで叩解されていることを特徴とする。   For example, the solvent-spun rayon is beaten to a value CSF 200 ml to 0 ml indicating the degree of beating prescribed in JIS P 8121.

また例えば、前記オレフィン系樹脂から成る複合繊維は、140℃以下で熱融着する成分がポリエチレン成分で、他の成分がポリプロピレン成分であることを特徴とする。   Further, for example, the composite fiber made of the olefin resin is characterized in that the component to be heat-sealed at 140 ° C. or lower is a polyethylene component and the other component is a polypropylene component.

また例えば、前記複合繊維は、繊維断面の芯部がポリプロピレン成分で、繊維断面の鞘部がポリエチレン成分であることを特徴とする。
前記オレフィン系樹脂からなる合成パルプは、ポリエチレンからなる合成パルプであることを特徴とする。
Further, for example, the composite fiber is characterized in that the core part of the fiber cross section is a polypropylene component and the sheath part of the fiber cross section is a polyethylene component.
The synthetic pulp made of the olefin resin is a synthetic pulp made of polyethylene.

また、例えば、前記溶剤紡糸レーヨンを30〜50重量%、ポリプロピレン成分17.5〜32.5重量%、ポリエチレン成分を27.5〜42.5重量%の割合で含有することを特徴とする。   Further, for example, the solvent-spun rayon is contained in a proportion of 30 to 50% by weight, a polypropylene component of 17.5 to 32.5% by weight, and a polyethylene component of 27.5 to 42.5% by weight.

更に例えば、前記溶剤紡糸レーヨンを30〜50重量%、繊維断面の芯部がポリプロピレン成分で、繊維断面の鞘部がポリエチレン成分である複合繊維を35〜65重量%、ポリエチレン合成パルプを5〜15重量%の割合で混抄することを特徴とする。   Further, for example, 30 to 50% by weight of the solvent-spun rayon, 35 to 65% by weight of a composite fiber in which the core of the fiber cross section is a polypropylene component, and the sheath of the fiber cross section is a polyethylene component, and 5 to 15 of polyethylene synthetic pulp It is characterized by being mixed at a weight percentage.

または、以上のいずれかに示すセパレータを用いることを特徴とする電池とする。そして、前記電池は一次電池であることを特徴とする。または、電池は円筒形電池、更に好ましくはインサイドアウト構造であることを特徴とする。更にまた、電池はコイン形電池であることを特徴とする。   Alternatively, a battery including any of the separators described above is used. The battery is a primary battery. Alternatively, the battery is a cylindrical battery, more preferably an inside-out structure. Furthermore, the battery is a coin-type battery.

本発明によれば、良好な機械的強度と伸びを有し、良好な打抜き特性であり、高保液率、高吸液性で緻密なセパレータ及び該セパレータを用いた電池を提供することができる。   According to the present invention, a dense separator having good mechanical strength and elongation, good punching characteristics, high liquid retention, high liquid absorption, and a battery using the separator can be provided.

また、非水系有機電解液の吸液性があり、また高保液率で緻密なセパレータ及び該セパレータを用いた電池を提供することができる。   In addition, it is possible to provide a dense separator having a liquid-absorbing property of a non-aqueous organic electrolyte, a high liquid retention rate, and a battery using the separator.

以下、表なども参照して本発明に係る一発明の実施の形態例について詳細に説明する。本実施の形態例により、電池用セパレータに、人体に対して有害となるおそれのあるガラス繊維等を使用することなく、従来のセパレータと同様あるいはより優れた特性を実現している。   Hereinafter, an embodiment of the invention according to the present invention will be described in detail with reference to tables and the like. According to the present embodiment, the same or better characteristics as those of the conventional separator are realized without using glass fiber or the like that may be harmful to the human body for the battery separator.

本実施例の形態例及び実施例に示す例のほか種々の材料、構成割合についての試験研究を行った結果、溶剤紡糸レーヨンとPP/PE芯鞘複合繊維とでセパレータを構成することにより、良好な結果が得られることが判明した。   As a result of conducting a test study on various materials and constituent ratios in addition to the embodiment examples and the examples shown in the examples, it was found that the separator was composed of solvent-spun rayon and PP / PE core-sheath composite fibers. It was found that a satisfactory result was obtained.

本実施の形態例のセパレータを用いた電池は、セパレータ部分に非水系有機電解液を含浸保持させ、リチウム等の軽金属や、リチウムまたはリチウム合金を含有する正極と、二酸化マンガンまたはフッ化黒鉛を含有する負極合剤層を集電体の両面に有する負極とを、該セパレータで隔離して非水系有機電解液電池としている。
〔セパレータの説明〕
The battery using the separator according to the present embodiment is impregnated and held with a non-aqueous organic electrolyte in the separator portion, and contains a positive metal containing light metal such as lithium, lithium or lithium alloy, and manganese dioxide or fluorinated graphite. The negative electrode having a negative electrode mixture layer on both sides of the current collector is separated by the separator to form a non-aqueous organic electrolyte battery.
[Description of separator]

本実施の形態例のセパレータは、溶剤紡糸レーヨンとPP/PE芯鞘複合繊維とを主材料として構成されている。溶剤紡糸レーヨンとしては、アセテート繊維などのように、誘導体化というプロセスを経由せずに、セルロースそのものを溶剤に溶解させた溶液を紡糸して得られる天然繊維素材を用いることが望ましい。   The separator of the present embodiment is composed mainly of solvent-spun rayon and PP / PE core-sheath composite fiber. As the solvent spinning rayon, it is desirable to use a natural fiber material obtained by spinning a solution in which cellulose itself is dissolved in a solvent, such as acetate fiber, without going through a process of derivatization.

ここで、複合繊維には、異なる成分が隣り合わせで配列したサイドバイサイド型複合繊維や、異なる成分が隣り合わせで複数配列した多層型複合繊維や、繊維断面の芯部(中心部)に対し、その芯部の周囲を異なる成分の樹脂で覆った芯鞘型複合繊維や、前記芯鞘繊維の芯部を複数持ち周囲を異なる成分の樹脂で覆った海島型複合繊維、繊維断面の中芯部より放射状に異なる成分の樹脂を交互に配置した分割型複合繊維などがあり、樹脂成分の組合せによって多くの種類の複合繊維がある。   Here, the composite fiber includes a side-by-side type composite fiber in which different components are arranged side by side, a multilayer type composite fiber in which a plurality of different components are arranged side by side, and a core part (center part) of the fiber cross section. Core-sheath type composite fiber covered with resin of different components, and sea-island type composite fiber having a plurality of core parts of the core-sheath fiber covered with resin of different components, radially from the core part of the fiber cross section There are split type composite fibers in which resins of different components are alternately arranged, and there are many types of composite fibers depending on the combination of resin components.

複合繊維の含まれる樹脂自体の融点や軟化点の異なる成分を組合せれば、低融点(低軟化点)成分以上の温度で、高融点(高軟化点)成分以下の温度をかければ、低融点樹脂が融着し、繊維形状を保ったままシートを形成することが可能となる。   Combining components with different melting points and softening points of the resin itself containing the composite fiber, the melting point is lower than the low melting point (low softening point) component and the lower melting point (high softening point) component. The resin is fused and a sheet can be formed while maintaining the fiber shape.

この複合繊維は繊維表面に露出する低融点(低軟化点)成分の割合が大きい芯鞘型複合繊維又は海島型複合繊維が望ましい。   The composite fiber is preferably a core-sheath type composite fiber or a sea-island type composite fiber in which the ratio of the low melting point (low softening point) component exposed on the fiber surface is large.

本実施の形態例では、複合繊維は、繊維断面の芯部がPP樹脂で、鞘部がPE樹脂で構成された芯鞘型複合繊維(以下、『PP/PE芯鞘複合繊維』という)を用いている。   In this embodiment, the composite fiber is a core-sheath type composite fiber (hereinafter referred to as “PP / PE core-sheath composite fiber”) in which the core part of the fiber cross section is made of PP resin and the sheath part is made of PE resin. Used.

合成パルプはパルプ状多分岐繊維で、既成ポリマーの紡糸延伸法、溶液あるいはエマルジョンからのフラッシュ紡糸法、既成フィルムの一軸延伸によるストリップファイバ法、さらにモノマーをせん断応力下に重合させるいわゆるせん断重合法などによって製造される。なかでもポリエチレン合成パルプは、他の繊維と混合され、熱処理されることにより、バインダーとして作用する。また、ヒートシール接着性を有する。   Synthetic pulp is a pulp-like multi-branched fiber. Spin-drawing method of preformed polymer, flash spinning method from solution or emulsion, strip fiber method by uniaxial stretching of preformed film, and so-called shear polymerization method of polymerizing monomers under shear stress. Manufactured by. Among these, polyethylene synthetic pulp acts as a binder by being mixed with other fibers and heat-treated. Moreover, it has heat seal adhesiveness.

合成パルプとしては、PEを成分とする合成パルプ(以下、『PE合成パルプ』という)を用いることが望ましい。また、溶剤紡糸レーヨンを重量比30〜50%で配合することによりセパレータに良好な電解液の保液性、電気抵抗の低減効果、機械的強度、緻密性を与えることができる。   As the synthetic pulp, it is desirable to use a synthetic pulp containing PE as a component (hereinafter referred to as “PE synthetic pulp”). Further, by blending the solvent-spun rayon at a weight ratio of 30 to 50%, the separator can be provided with good electrolytic solution retention, electrical resistance reduction effect, mechanical strength and denseness.

また、PP/PE芯鞘複合繊維を重量比35〜65%配合することにより、鞘部分のPE成分により熱融着によるセパレータのシート形成、芯部分のPP成分によりセパレータを低密度にすることが出来る。   Also, by blending the PP / PE core-sheath composite fiber in a weight ratio of 35 to 65%, it is possible to form a separator sheet by thermal fusion with the PE component of the sheath part, and to lower the density of the separator by the PP component of the core part. I can do it.

また、PE合成パルプを重量比5〜15%配合することにより、ヒートシール機能やセパレータの抄紙時に地合を取りやすくすることが出来る。   Moreover, by blending 5 to 15% by weight of PE synthetic pulp, it is possible to easily form a sheet during heat sealing function or separator paper making.

また、PP/PE芯鞘複合繊維及び合成パルプの構成成分として、140℃で熱融着する成分が50%以上含まれていることが望ましい。   Further, as a constituent component of the PP / PE core-sheath composite fiber and the synthetic pulp, it is desirable that 50% or more of a component to be heat-sealed at 140 ° C. is included.

更に、溶剤紡糸レーヨンを重量比45%、PP/PE芯鞘複合繊維を重量比45%、PE合成パルプを重量比10%の割合で混抄することが望ましい。   Further, it is desirable to blend the solvent-spun rayon at a ratio of 45% by weight, the PP / PE core-sheath composite fiber at a ratio of 45% by weight, and the PE synthetic pulp at a ratio of 10% by weight.

このような溶剤紡糸レーヨンは、誘導体化などのプロセスを経ないため、セルロース分子の重合度の低下が少なく、強度面で優れたものと出来る。   Since such solvent-spun rayon does not undergo a process such as derivatization, the degree of polymerization of cellulose molecules is small and the strength can be improved.

この溶剤紡糸レーヨンと混抄する複合繊維としては、PP樹脂とPE樹脂との複合繊維を採用することが望ましい。PP/PE芯鞘複合繊維は芯の部分をPP繊維、鞘の部分をPE繊維で構成している。このため、鞘のPE部分がPE合成パルプと同じく、バインダー機能を発現している。本実施の形態例のPP/PE芯鞘複合繊維として、例えばダイワボウ株式会社製「NBF(H)」を用いることができる。   As the composite fiber mixed with the solvent-spun rayon, it is desirable to employ a composite fiber of PP resin and PE resin. The PP / PE core-sheath composite fiber is composed of PP fiber for the core part and PE fiber for the sheath part. For this reason, PE part of a sheath expresses a binder function like PE synthetic pulp. As the PP / PE core-sheath composite fiber of this embodiment, for example, “NBF (H)” manufactured by Daiwabo Co., Ltd. can be used.

溶剤紡糸レーヨンは、耐熱性を有するので、筒形成時の穴あき等を防止することができる効果と、吸液性と保液性を担保することができる効果が達成できる。この溶剤紡糸レーヨンは、セパレータの機械的強度、非水系有機電解液の吸液性、保液性のバランスから、JIS P 8121に規定する叩解の程度がCSF200ml〜0mlまで叩解されているものが好ましい。   Since the solvent-spun rayon has heat resistance, it is possible to achieve the effect of preventing perforation and the like during the formation of the cylinder and the effect of ensuring the liquid absorption and liquid retention. This solvent-spun rayon is preferably one in which the degree of beating specified in JIS P 8121 is beaten to CSF 200 ml to 0 ml from the balance of the mechanical strength of the separator, the liquid absorbency of the non-aqueous organic electrolyte, and the liquid retention. .

本実施の形態例では、上記したように、PE合成パルプを混抄することで、抄紙上での抄きやすさを確保している。更に、PP/PE芯鞘複合繊維の、主に鞘のPE部分と共にバインダー機能と、ヒートシール機能を併せ持たせることができる。   In this embodiment, as described above, the ease of papermaking on papermaking is ensured by blending paper with PE synthetic pulp. Furthermore, the PP / PE core-sheath composite fiber can have both a binder function and a heat seal function together with the PE part of the sheath.

本実施の形態例のPE合成パルプとして、例えば三井化学株式会社製「SWP EST−8」を用いることができる。   As the PE synthetic pulp of the present embodiment, for example, “SWP EST-8” manufactured by Mitsui Chemicals, Inc. can be used.

又、溶剤紡糸レーヨンとしては、「リヨセル」を採用することが好ましい。リヨセルは、木材(ユーカリなど)を原料とし、この原料を、N−メチルモルホリン−N−オキサイドの水溶液に溶解させて紡糸原液(ドープ)とし、N−メチルモルホリン−N−オキサイドの希薄溶液中に押出、繊維としたものである。   As the solvent spinning rayon, “Lyocell” is preferably adopted. Lyocell is made from wood (eucalyptus etc.) as a raw material, and this raw material is dissolved in an aqueous solution of N-methylmorpholine-N-oxide to form a spinning stock solution (dope). In a dilute solution of N-methylmorpholine-N-oxide, Extruded, fiber.

リヨセルは、誘導体化などのプロセスを経ないため、セルロース分子の重合度の低下が少なく、強度面で優れており、生産工程における強度を確保することができる。   Since lyocell does not go through a process such as derivatization, the degree of polymerization of cellulose molecules is small and the strength is excellent, and the strength in the production process can be ensured.

各繊維などの混合割合を変えて実験した結果、各繊維などの混合割合として望ましい範囲は、以下の範囲であれば略満足のいく特性が得られた。以下の組成のセパレータは、良好な電解液の保液率と機械的強度と伸びを有し、筒形成時には最外周を熱融着(ヒートシール加工)可能であり、また、コイン形として用いる時には打ち抜き特性も良好である。なお、リヨセル原料としては、1.7dtex×4mmを、PP/PE芯鞘複合繊維としては2.2dtex×5mmのものを用いた。   As a result of experimenting by changing the mixing ratio of each fiber or the like, a substantially satisfactory characteristic was obtained if the desirable range of the mixing ratio of each fiber or the like was the following range. A separator having the following composition has a good electrolyte solution retention ratio, mechanical strength and elongation, and can be heat-sealed (heat-sealed) at the outermost periphery when forming a cylinder, and when used as a coin shape The punching characteristics are also good. The lyocell material used was 1.7 dtex × 4 mm, and the PP / PE core-sheath composite fiber was 2.2 dtex × 5 mm.

〔セパレータの評価方法〕
電池用セパレータの試験方法は、JIS C 2111(電気絶縁紙試験方法)に準ずる。
〔試験条件〕
[Evaluation method of separator]
The test method for the battery separator conforms to JIS C2111 (electrical insulating paper test method).
〔Test conditions〕

試験は特に指定のない限り、温度20±5℃、相対湿度65±2%の条件下で試験片が平衡に達した後行った。
〔厚さ〕
Unless otherwise specified, the test was conducted after the specimen reached equilibrium under the conditions of a temperature of 20 ± 5 ° C. and a relative humidity of 65 ± 2%.
〔thickness〕

シワのない長さ500mmの試験片をとり、これを折り目が紙の縦方向と直角になるように折り重ね、紙端から15mm以上内側のところから、おおむね均等な間隔で5箇所の厚さを測定しその平均値をとり、さらに折り重ねた枚数で割って1枚あたりの厚さを求め紙の厚さとした。なお、測定器は、ダイヤルシックネスゲ−ジGタイプ(測定反力2N,測定子:φ10mm)を用いて測定した。
〔坪量〕
Take a 500 mm long test piece with no wrinkles and fold it so that the crease is perpendicular to the vertical direction of the paper. From the inside 15 mm or more from the edge of the paper, the thickness is roughly 5 at regular intervals. The average value was measured and further divided by the number of folded sheets to obtain the thickness per sheet to obtain the paper thickness. Note that the measurement was performed using a dial thickness gauge G type (measurement reaction force 2N, probe: φ10 mm).
[Basis weight]

1000cm2以上の面積の試験片をとり、試験片の重量の0.25%より優れた感量を有する秤で重量を測定し、1m2あたりの重量(g)に換算した。
〔引張強さ〕
A test piece having an area of 1000 cm 2 or more was taken, and the weight was measured with a scale having a sensitivity superior to 0.25% of the weight of the test piece, and converted to a weight (g) per 1 m 2 .
〔Tensile strength〕

大きさ15×200mmの試験片4枚をセパレータの縦方向にとり、万能引張試験機またはこれに準ずるものを用い、ツカミの間隔を180mmとして毎分約200mmの速さで試験片を引っ張り、その引張り強さを測定した。この試験は4回行い、その平均値を求め、単位はN/15mmで表わした。
〔伸び〕
Take four test pieces with a size of 15 x 200 mm in the longitudinal direction of the separator, and use a universal tensile testing machine or something similar, pull the test piece at a speed of about 200 mm per minute with an interval of the knob of 180 mm, and pull it Strength was measured. This test was performed 4 times, the average value was calculated | required, and the unit was represented by N / 15mm.
[Elongation]

伸びは、前記引張強さ測定時に同時に測定することができ、引張強さ測定時に、測定の開始位置から試験片の破断位置までの長さ(mm)を求め、これをツカミ間隔の180mmで割り、100分率を求めた。この試験は4回行い、その平均値を求め、単位は%で表わした。
〔電解液吸液度〕
Elongation can be measured at the same time as the tensile strength measurement. At the time of tensile strength measurement, the length (mm) from the measurement start position to the fracture position of the test piece is obtained, and this is divided by the distance of 180 mm between the claws. , 100 minutes were obtained. This test was performed 4 times, the average value was calculated | required, and the unit was represented by%.
[Electrolytic solution absorption]

大きさ15×200mmの試験片3枚を紙の縦方向にとり、これをそれぞれ垂直に吊るし、プロピレンカーボネート液中に下端を3mm以上浸して3分後、試験片の液面より液の浸透した部分までの最大の高さを測り、その平均値をもって電解液吸液度とした。
〔内部抵抗(ESR)〕
Three test pieces with a size of 15 × 200 mm are taken in the vertical direction of the paper, each is suspended vertically, and the lower end is immersed in propylene carbonate solution for 3 mm or more, and after 3 minutes, the portion where the liquid penetrates from the liquid surface of the test piece The maximum height was measured, and the average value was taken as the electrolyte solution absorption.
[Internal resistance (ESR)]

セパレータを38mmφに採取し、所定の電解液に含浸させ、38mmφの電極間に挟み20℃、1kHzの周波数でLCRメーターによって測定した。
〔気密度〕
The separator was sampled to 38 mmφ, impregnated with a predetermined electrolytic solution, sandwiched between 38 mmφ electrodes, and measured with an LCR meter at a frequency of 20 ° C. and 1 kHz.
[Air density]

JIS P 8117に規定された方法に従い、B型試験器(ガーレーデンソメータ)によって測定した。ただし、気密度が低いセパレータの測定となるため、直径6mmΦの孔径を有するアダプターを使用した。   According to the method prescribed in JIS P 8117, measurement was performed with a B-type tester (Gurley densometer). However, an adapter having a hole diameter of 6 mmΦ was used because measurement of a separator having a low air density was used.

測定は、試験片をアダプターに挟み込み、これをB型試験器の測定口部分に固定して100mlの空気が通過するのに要する時間を測定した。この試験は5回行い、その平均値を求め、単位はsec./100mlで表わした。
〔電解液保液率〕
In the measurement, a test piece was sandwiched between adapters and fixed to a measurement port portion of a B-type tester, and the time required for 100 ml of air to pass was measured. This test was performed 5 times, the average value was obtained, and the unit was sec. / 100 ml.
[Electrolytic solution retention ratio]

大きさ50×50mm試験片をとり、これをプロピレンカーボネート液中に10±1分間浸漬した後、試験片の端をピンセットではさんで取り出し、45度に傾斜したガラス板に3分間放置し、その後液滴を取り除いて重量を測定し、下記式1により保液率を求めた。試験を4回行い、平均値をもって保液率とした。
[式1] 保液率(%) = (W2−W1)/W1×100
{W1:浸漬前の質量,W2:浸漬後の質量}
Take a 50 × 50 mm test piece and immerse it in propylene carbonate solution for 10 ± 1 minutes, then remove the end of the test piece with tweezers and leave it on a glass plate inclined at 45 degrees for 3 minutes. The droplets were removed and the weight was measured, and the liquid retention rate was determined by the following formula 1. The test was performed 4 times, and the average value was used as the liquid retention rate.
[Formula 1] Liquid retention ratio (%) = (W2−W1) / W1 × 100
{W1: Mass before immersion, W2: Mass after immersion}

〔セパレータを使用した電池の製作〕
(1)非水系有機電解液電池に本実施の形態例のセパレータ(リヨセル+合成繊維)を適用した例を以下に説明する。
[Production of battery using separator]
(1) An example in which the separator (lyocell + synthetic fiber) of this embodiment is applied to a non-aqueous organic electrolyte battery will be described below.

本実施の形態例の非水系有機電解液電池の正極活物質としては、例えば、リチウムイオンをドープし得る正極活物質で、一般的に二酸化マンガンが使用されている。主に375〜400℃の熱処理を行った電解二酸化マンガンが正極活物質に使用されている。   As the positive electrode active material of the non-aqueous organic electrolyte battery of the present embodiment, for example, a positive electrode active material that can be doped with lithium ions, and manganese dioxide is generally used. Electrolytic manganese dioxide that has been mainly heat treated at 375 to 400 ° C. is used as the positive electrode active material.

本実施の形態例の非水系有機電解液電池の負極活物質としては、一般的に金属Li(97%)が用いられるが、その他にもPb、Al、Pt、Zn、Mg等の金属とのリチウム合金が挙げられる。
電解液の電解質としては、LiClO4、LiAsF6、LiPF6、LiBF4、CH3SO3Li、CF3SO3Li、CF3SO3Li、(CF3SO2)2NLi等のリチウム塩のいずれか1種又は2種以上を混合したものを使用することが好ましい。
As the negative electrode active material of the non-aqueous organic electrolyte battery of this embodiment, metal Li (97%) is generally used, but with other metals such as Pb, Al, Pt, Zn, Mg, etc. A lithium alloy is mentioned.
As the electrolyte of the electrolytic solution, it is preferable to use one or a mixture of two or more lithium salts such as LiClO4, LiAsF6, LiPF6, LiBF4, CH3SO3Li, CF3SO3Li, CF3SO3Li, and (CF3SO2) 2NLi.

又、電解液の溶媒としては、プロピレンカーボネート、エチレンカーボネート、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート、メチルエチルカーボネート、1,2−ジメトキシエタン、1,2−ジエトキシエタン、繃−ブチロラクトン、テトラヒドロフラン、2−メチルテトラヒドロフラン、1,3−ジオキソラン、スルホラン、メチルスルホラン、アセトニトリル、プロピオニトリル、ギ酸メチル、ギ酸エチル、酢酸メチル、酢酸エチル等のいずれか1種又は2種以上を混合したものを使用することができる。   Further, as a solvent for the electrolytic solution, propylene carbonate, ethylene carbonate, dimethyl carbonate, diethyl carbonate, methyl ethyl carbonate, 1,2-dimethoxyethane, 1,2-diethoxyethane, 繃 -butyrolactone, tetrahydrofuran, 2-methyltetrahydrofuran 1,3-dioxolane, sulfolane, methylsulfolane, acetonitrile, propionitrile, methyl formate, ethyl formate, methyl acetate, ethyl acetate, or a mixture of two or more thereof can be used.

以下、本実施の形態例の非水系有機電解液電池の製造方法を更に詳しく説明する。
・円筒形電池の製造
(1)正極の作成方法
Hereinafter, the manufacturing method of the non-aqueous organic electrolyte battery of the present embodiment will be described in more detail.
・ Manufacture of cylindrical battery (1) Method of making positive electrode

例えば、熱処理を施した二酸化マンガンに炭素粉末などの導電剤とフッ素樹脂などの結着剤を混合した合剤を成形したものと、合剤に粘剤を加えてスラリー状とし、金属製芯体に塗布した後に乾燥させたものがある。前者は成形式電極、後者はペースト式電極と呼ばれる。大部分のコイン形電池およびインサイドアウト構造を持つ円筒形電池には成形式電極を使用し、スパイラル構造を持つ円筒式電池ではペースト式電極を使用する。
(2)負極の作成方法
For example, a mixture of heat-treated manganese dioxide mixed with a conductive agent such as carbon powder and a binder such as a fluororesin, and a mixture obtained by adding a sticker to the mixture to form a slurry. Some of them are applied and dried after application. The former is called a molded electrode, and the latter is called a paste electrode. Most coin-type batteries and cylindrical batteries with an inside-out structure use molded electrodes, and cylindrical batteries with a spiral structure use paste-type electrodes.
(2) Preparation method of negative electrode

例えば、シート状の金属リチウムまたはリチウム合金を所定の寸法に裁断し負極の材料とする。
(3)非水系有機電解液電池の組立方法
例えば、電池缶の内周面に、中空円筒形に加圧成形された正極合剤を密着配置し、この正極合剤の中空内面に円筒形に形成されたセパレータを密着配置する。
For example, sheet-like metallic lithium or lithium alloy is cut into a predetermined size to obtain a negative electrode material.
(3) Non-aqueous organic electrolyte battery assembly method For example, a positive electrode mixture pressure-molded in a hollow cylindrical shape is placed in close contact with the inner peripheral surface of the battery can, and the hollow inner surface of the positive electrode mixture is cylindrically formed. The formed separator is closely arranged.

プロピレンカーボネート・1,2−ジメトキシエタンの1:1(重量比)の混合溶液にLiClO4を溶解した電解液をセパレータが十分に濡れるまで含浸させ、セパレータの内周面に所定のサイズに裁断した負極剤を巻回し密着配置する。   A negative electrode made by impregnating a mixed solution of propylene carbonate and 1,2-dimethoxyethane in 1: 1 (weight ratio) with LiClO4 dissolved until the separator is sufficiently wet, and cutting the inner peripheral surface of the separator to a predetermined size The agent is wound and placed in close contact.

または、セパレータと負極剤を積層した状態で巻回された構造としても良い。そして、ガスケットを介してカシメすることにより封口し、円筒形電池を製作した(参考「特開2000−315497」、電池便覧)。   Or it is good also as a structure wound in the state which laminated | stacked the separator and the negative electrode agent. And it sealed by crimping through a gasket and manufactured the cylindrical battery (reference "Unexamined-Japanese-Patent No. 2000-315497", battery manual).

この場合においても、本実施の形態例のセパレータは、筒形成工程において充分な機械的強度が確保されており、又、最外周を熱融着(ヒートシール加工)したときも破損などは発生することもなく、更に、非水系有機電解液の吸液性がある。   Even in this case, the separator of the present embodiment has sufficient mechanical strength in the cylinder forming process, and breakage occurs even when the outermost periphery is heat-sealed (heat-sealed). In addition, there is a liquid-absorbing property of the non-aqueous organic electrolyte.

・コイン形非水系有機電解液電池の製作
(1)例えば、上記した正極材料及び負極材料でコイン状に成形した一対の分極性電極の間に平行して介在させたセパレータに、例えば上記した電解液を含浸させた後に外装材を兼ねる金属ケースと金属蓋内に収納し、ガスケットを介してカシメすることによって密封してコイン形のリチウム一次電池を製作する。
負極の製作工程において、筒形電池ではスリッターを用いて所定幅にスリットしていたが、コイン電池では例えばプレス形打ち抜き機でコイン状に打ち抜く。
-Manufacture of coin-type non-aqueous organic electrolyte battery (1) For example, the above-described electrolysis is performed on a separator interposed in parallel between a pair of polarizable electrodes formed in a coin shape with the above-described positive electrode material and negative electrode material, for example. After impregnating the solution, it is housed in a metal case that also serves as an exterior material and a metal lid, and is sealed by caulking through a gasket to produce a coin-shaped lithium primary battery.
In the manufacturing process of the negative electrode, the cylindrical battery is slit to a predetermined width using a slitter, but the coin battery is punched into a coin shape by, for example, a press punching machine.

〔電池の評価方法〕
〔放電試験〕
放電容量は20℃の温度条件下で、標準負荷電流(円筒形1.0mA、コイン形0.2mA)にて終止電圧2.0Vまで放電した時の持続時間から求めた。
パルス放電は放電深度を50%として、20℃の温度条件下、パルス時間15秒で電圧が2.0Vとなる電流値を求め、最大電流値にて比較した。
[Battery evaluation method]
[Discharge test]
The discharge capacity was determined from the duration when discharging to a final voltage of 2.0 V with a standard load current (cylindrical type 1.0 mA, coin type 0.2 mA) under a temperature condition of 20 ° C.
In the pulse discharge, the depth of discharge was set to 50%, the current value at which the voltage was 2.0 V was obtained at a pulse time of 15 seconds under the temperature condition of 20 ° C., and the maximum current value was compared.

〔保存試験〕
組み立てた電池を60℃の環境下において、100日間放置した後の放電容量を測定した。この条件は室温で約5年間保存した状態を想定した。
[Preservation test]
The discharge capacity after the assembled battery was left for 100 days in an environment of 60 ° C. was measured. This condition was assumed to be stored at room temperature for about 5 years.

以下に、以上に説明した本発明に係る一発明の実施の形態例のセパレータに関する具体的な実施例を説明する。
本実施例のセパレータは、前記したリヨセルとPP/PE芯鞘複合繊維とPE合成パルプとを配合して、円網抄紙機で混抄して湿式不織布を製作し、セパレータとしてシート化した。即ち、湿式不織布でセパレータを構成した。
ここで、円網抄紙機での混抄は、繊維とバインダーとを溶媒(水)中に添加して紙すきの要領で繊維を漉き取る方法であり、繊維相互間がバインダーで結着されたシートとすることができる。
Specific examples relating to the separator according to the embodiment of the present invention described above will be described below.
The separator of this example was prepared by blending the above-mentioned lyocell, PP / PE core-sheath composite fiber, and PE synthetic pulp, and mixing them with a circular net paper machine to produce a wet nonwoven fabric, which was made into a sheet as a separator. That is, the separator was composed of a wet nonwoven fabric.
Here, blending with a circular paper machine is a method in which fibers and a binder are added to a solvent (water) and the fibers are scraped off in the manner of papermaking. can do.

〔実施例1〕
セパレータの原料として、CSF値が200mlのリヨセル30重量%+PP/PE芯鞘複合繊維60重量%+PE合成パルプ10%を混抄して、厚さ150μm、坪量40g/m2のセパレータとした。
[Example 1]
As a raw material for the separator, 30% by weight of lyocell having a CSF value of 200 ml + 60% by weight of PP / PE core-sheath composite fiber + 10% of PE synthetic pulp was mixed to obtain a separator having a thickness of 150 μm and a basis weight of 40 g / m 2 .

〔実施例2〕
セパレータの原料として、CSF値が150mlのリヨセル45重量%+PP/PE芯鞘複合繊維45重量%+PE合成パルプ10%を混抄して、厚さ150μm、坪量40g/m2のセパレータとした。
[Example 2]
As a separator raw material, lyocell 45% by weight with a CSF value of 150 ml + PP / PE core-sheath composite fiber 45% by weight + PE synthetic pulp 10% was mixed to obtain a separator having a thickness of 150 μm and a basis weight of 40 g / m 2 .

〔実施例3〕
セパレータの原料として、CSF値が50mlのリヨセル30重量%+PP/PE芯鞘複合繊維65重量%+PE合成パルプ5%を混抄して、厚さ150μm、坪量40g/m2のセパレータとした。
Example 3
As a separator raw material, 30% by weight of lyocell having a CSF value of 50 ml + 65% by weight of PP / PE core-sheath composite fiber + 5% of PE synthetic pulp was mixed to obtain a separator having a thickness of 150 μm and a basis weight of 40 g / m 2 .

〔実施例4〕
セパレータの原料として、CSF値が100mlのリヨセル50重量%+PP/PE芯鞘複合繊維35重量%+PE合成パルプ15%を混抄して、厚さ150μm、坪量40g/m2のセパレータとした。
Example 4
As a separator raw material, 50% by weight of lyocell having a CSF value of 100 ml + 35% by weight of PP / PE core-sheath composite fiber + 15% of PE synthetic pulp was mixed to obtain a separator having a thickness of 150 μm and a basis weight of 40 g / m 2 .

〔実施例5〕
セパレータの原料として、CSF値が0mlのリヨセル50重量%+PP/PE芯鞘複合繊維45重量%+PE合成パルプ5%を混抄して、厚さ150μm、坪量40g/m2のセパレータとした。
Example 5
As a raw material for the separator, 50% by weight of lyocell having a CSF value of 0 ml + 45% by weight of PP / PE core-sheath composite fiber + 5% of PE synthetic pulp was mixed to obtain a separator having a thickness of 150 μm and a basis weight of 40 g / m 2 .

〔実施例6〕
セパレータの原料として、CSF値が200mlのリヨセル30重量%+PP/PE芯鞘複合繊維55重量%+PE合成パルプ15%を混抄して、厚さ150μm、坪量40g/m2のセパレータとした。
Example 6
As a separator raw material, lyocell 30 wt% with a CSF value of 200 ml + PP / PE core-sheath composite fiber 55 wt% + PE synthetic pulp 15% was mixed to obtain a separator having a thickness of 150 μm and a basis weight of 40 g / m 2 .

〔比較例1〕
セパレータの原料として、CSF値が200mlのリヨセル40重量%+PP/PE芯鞘複合繊維30重量%+PE合成パルプ30%を混抄して、厚さ150μm、坪量40g/m2のセパレータとした。
[Comparative Example 1]
As a separator material, 40% by weight of lyocell having a CSF value of 200 ml + 30% by weight of PP / PE core-sheath composite fiber + 30% of PE synthetic pulp was mixed to obtain a separator having a thickness of 150 μm and a basis weight of 40 g / m 2 .

〔比較例2〕
セパレータの原料として、CSF値が150mlのリヨセル55重量%+PP/PE芯鞘複合繊維20重量%+PE合成パルプ25%を混抄して、厚さ150μm、坪量40g/m2のセパレータとした。
[Comparative Example 2]
As a raw material of the separator, 55% by weight of lyocell having a CSF value of 150 ml + 20% by weight of PP / PE core-sheath composite fiber + 25% of PE synthetic pulp was mixed to obtain a separator having a thickness of 150 μm and a basis weight of 40 g / m 2 .

〔比較例3〕
セパレータの原料として、CSF値が150mlリヨセル70重量%+PP/PE芯鞘複合繊維25重量%+PE合成パルプ5%を混抄して、厚さ150μm、坪量40g/m2のセパレータとした。
[Comparative Example 3]
As a separator raw material, 150 ml of lyocell 70% by weight + PP / PE core-sheath composite fiber 25% by weight + PE synthetic pulp 5% were mixed to obtain a separator having a thickness of 150 μm and a basis weight of 40 g / m 2 .

〔比較例4〕
セパレータの原料として、CSF値が0mlのリヨセル50重量%+PP/PE芯鞘複合繊維50重量%を混抄して、厚さ150μm、坪量40g/m2のセパレータとした。
このセパレータは合成パルプを配合していないため湿紙強度が弱く、紙切れ等が発生し抄紙性が良くなかった。
[Comparative Example 4]
As a raw material for the separator, 50% by weight of lyocell having a CSF value of 0 ml + 50% by weight of PP / PE core-sheath composite fiber was mixed to obtain a separator having a thickness of 150 μm and a basis weight of 40 g / m 2 .
Since this separator does not contain synthetic pulp, the wet paper strength is weak, paper breakage occurs, and papermaking properties are not good.

〔比較例5〕
セパレータの原料としてガラス繊維100重量%を用い、湿式抄紙を行った。坪量40g/m2、シート厚さは300μmとなり、他の実施例、比較例より厚さが大きい結果となった。これをセパレータとした。
[Comparative Example 5]
Wet paper making was performed using 100% by weight of glass fiber as a raw material for the separator. The basis weight was 40 g / m 2 , and the sheet thickness was 300 μm, which was larger than the other examples and comparative examples. This was used as a separator.

〔比較例6〕
セパレータの原料としてCSF値が70mlのリヨセル100重量%を用い、長網抄紙機で抄紙した。坪量は40g/m2、シート厚さは110μmとなり、他の実施例、比較例より厚さが小さい結果となった。これをセパレータとした。
[Comparative Example 6]
Using 100% by weight of lyocell having a CSF value of 70 ml as a raw material for the separator, paper was made with a long net paper machine. The basis weight was 40 g / m 2 and the sheet thickness was 110 μm, resulting in a smaller thickness than the other examples and comparative examples. This was used as a separator.

〔比較例7〕
セパレータの原料として、CSF値が250mlのリヨセル30重量%+PP/PE芯鞘複合繊維60重量%+PE合成パルプ10%を混抄して、厚さ150μm、坪量40g/m2のセパレータとした。
[Comparative Example 7]
As a separator raw material, 30% by weight of lyocell having a CSF value of 250 ml + 60% by weight of PP / PE core-sheath composite fiber + 10% of PE synthetic pulp was mixed to obtain a separator having a thickness of 150 μm and a basis weight of 40 g / m 2 .

〔比較例8〕
セパレータの原料として、CSF値が350mlのリヨセル100重量%を円網抄紙機で、厚さ150μm、坪量40g/m2のセパレータを作製した。
[Comparative Example 8]
As a separator material, a separator having a thickness of 150 μm and a basis weight of 40 g / m 2 was prepared with a circular paper machine using 100% by weight of lyocell having a CSF value of 350 ml.

〔比較例9〕
セパレータの原料として、CSF値が40mlのリヨセル100重量%を長網抄紙機で、厚さ50μm、坪量20g/m2のセパレータを作製した。
[Comparative Example 9]
As a separator raw material, a separator having a thickness of 50 μm and a basis weight of 20 g / m 2 was prepared with a long net paper machine using 100% by weight of lyocell having a CSF value of 40 ml.

〔比較例10〕
セパレータの原料として、CSF値が150mlのリヨセル50重量%+PE合成パルプ50重量%を混抄した。坪量40g/m2、シート厚さは130μmとなり、他の実施例、比較例より厚さが小さい結果となった。これをセパレータとした。
[Comparative Example 10]
As a raw material of the separator, 50% by weight of lyocell having a CSF value of 150 ml + 50% by weight of PE synthetic pulp was mixed. The basis weight was 40 g / m 2 and the sheet thickness was 130 μm, which was smaller than the other examples and comparative examples. This was used as a separator.

〔従来例1〕
PP樹脂100重量%を用いて、メルトブロー法で乾式不織布を作製し、界面活性剤処理を施し、厚さ150μm、坪量40g/m2のセパレータとした。
[Conventional example 1]
Using 100% by weight of PP resin, a dry nonwoven fabric was prepared by a melt blow method and subjected to a surfactant treatment to obtain a separator having a thickness of 150 μm and a basis weight of 40 g / m 2 .

〔従来例2〕
ガラス繊維40重量%+PP/PE芯鞘複合繊維30重量%+PE合成パルプ30%を混抄して、厚さ150μm、坪量40g/m2のセパレータとした。このセパレータはガラス繊維の比重が他の原料繊維の比重に比べ大きいため、出来上がりのセパレータにおける原料配合率のコントロールが難しい。ガラス繊維として、ジョーンズ マンビル社製テンプストラン108Aを使用した。
[Conventional example 2]
40% by weight of glass fiber + 30% by weight of PP / PE core / sheath composite fiber + 30% of PE synthetic pulp was mixed to obtain a separator having a thickness of 150 μm and a basis weight of 40 g / m 2 . In this separator, since the specific gravity of the glass fiber is larger than that of other raw material fibers, it is difficult to control the raw material mixing ratio in the finished separator. As the glass fiber, Tempslan 108A manufactured by Jones Manville was used.

以上の構成よりなる、本実施の形態例のセパレータ、比較例1乃至9のセパレータ、従来例1乃至2のセパレータにおける測定結果を表1に示す。   Table 1 shows the measurement results of the separator of this embodiment, the separators of Comparative Examples 1 to 9, and the separators of Conventional Examples 1 and 2 having the above-described configuration.

Figure 2010251215
表1に示すように、本実施の形態例のセパレータは、従来のガラス繊維配合のセパレータ等と同等あるいはそれ以上の特性を有しながら、更に優れた機械的強度を達成している。
Figure 2010251215
As shown in Table 1, the separator according to the present embodiment achieves further excellent mechanical strength while having the same or higher characteristics as those of conventional separators containing glass fibers.

実施例1乃至6のセパレータは、従来から使用されているセパレータ(従来例1乃至2)に比べ電解液吸液度も十分にある。また、内部抵抗(ESR)も低く、気密度、保液率も問題ない。   The separators of Examples 1 to 6 have a sufficient electrolyte solution absorbency as compared with separators conventionally used (Conventional Examples 1 and 2). In addition, the internal resistance (ESR) is low, and there is no problem in air density and liquid retention.

比較例1乃至2のセパレータの特性は問題ないレベルであった。
比較例3のセパレータは構成成分にポリオレフィン成分が含まれないため、伸びが低い。その他の特性は問題ないレベルであった。
比較例4のセパレータは、構成成分にバインダーとしての役割を果たす成分が含まれないため、湿紙強度が弱く、製造に難があり、安定供給面が懸念される。
The characteristics of the separators of Comparative Examples 1 and 2 were at a level with no problem.
Since the separator of Comparative Example 3 does not contain a polyolefin component as a constituent component, the elongation is low. Other characteristics were at a satisfactory level.
Since the separator of Comparative Example 4 does not contain a component that serves as a binder in the constituent components, the strength of the wet paper web is weak, the manufacturing is difficult, and there is a concern about the stable supply surface.

比較例5乃至6のセパレータは、引張強さは問題なかったが、伸びが低い結果となった。これはセパレータの構成成分にポリオレフィン成分が含まれないためと考えられる。伸びが低いことからコイン形電池組み立て工程において、セパレータの破れが懸念される。その他の特性は問題ないレベルであった。   The separators of Comparative Examples 5 to 6 had no problem in tensile strength, but the elongation was low. This is probably because the polyolefin component is not included in the constituent components of the separator. Since the elongation is low, there is a concern that the separator may be broken in the coin battery assembly process. Other characteristics were at a satisfactory level.

比較例7のセパレータは気密度が低いことから、セパレータ自体の緻密性が低いことが分る。このことから、電池を作製した際ショートが懸念される。
比較例8乃至9のセパレータはリヨセル100重量%用いて作製しているので、引張強さ及び伸びが低めであったが、ESRで低い値であった。しかしながら、電解液の保液率が低いため、電池を組み立てた際放電容量の悪化が懸念される。
Since the separator of Comparative Example 7 has a low air density, it can be seen that the density of the separator itself is low. For this reason, there is a concern about short circuit when a battery is manufactured.
Since the separators of Comparative Examples 8 to 9 were prepared using 100% by weight of lyocell, the tensile strength and elongation were low, but the ESR was low. However, since the retention rate of the electrolytic solution is low, there is a concern that the discharge capacity may deteriorate when the battery is assembled.

比較例10のセパレータは引張強さと伸びは満足な結果が得られたが、ESRが悪化し、気密度が上昇、保液率が低下する結果となった。これはセパレータ構成成分にPE成分が多く含まれるため、セパレータ中でPE成分が極度に造膜し、セパレータの緻密性を上げたためと考えられる。セパレータの緻密性が向上したためセパレータの見掛け密度が上昇し、坪量を40g/m2にあわせると厚さが薄くなる傾向になったと考えられる。 In the separator of Comparative Example 10, satisfactory results were obtained in terms of tensile strength and elongation, but the ESR deteriorated, the air density increased, and the liquid retention rate decreased. This is thought to be because the PE component was included in the separator and the PE component extremely formed a film in the separator, thereby increasing the density of the separator. It is thought that the apparent density of the separator increased because the density of the separator was improved, and that the thickness became thinner when the basis weight was adjusted to 40 g / m 2 .

従来例と比較するため、実施例1乃至6、比較例1乃至9、従来例1乃至2のセパレータを用いて電池を作製して特性を比較した。本実施例と比較例の構成及び特性を表2に示す。   For comparison with the conventional example, batteries were manufactured using the separators of Examples 1 to 6, Comparative Examples 1 to 9, and Conventional Examples 1 and 2, and the characteristics were compared. Table 2 shows configurations and characteristics of the present example and the comparative example.

Figure 2010251215
表2に示すように、円筒形電池を組み立て時において、本実施の形態例のセパレータは、筒形成時あるいはヒートシール時において破損などの不具合は発生しなかった。又、コイン形電池を組み立てたが、セパレータの打ち抜き時及びカシメ時においても破損などの不具合は発生しなかった。
Figure 2010251215
As shown in Table 2, when assembling the cylindrical battery, the separator of the present embodiment did not suffer from problems such as breakage during tube formation or heat sealing. In addition, although a coin-type battery was assembled, no troubles such as breakage occurred when the separator was punched out and caulked.

また、電池性能も従来のセパレータを使用したものと比較しても良好な結果が得られた。   Also, good results were obtained even when the battery performance was compared with that using a conventional separator.

比較例1、2のセパレータは円筒形電池、コイン形電池の組み立て工程においては、問題がなかったが、電池性能では従来のものに比べ放電容量が劣る結果が出た。これは詳細なことは不明であるが、セパレータに含まれるPE成分が多く、セパレータの中で造膜していることが予想される。このためセパレータの保液率が低く、電池内部の電解液量が不足したことが原因と考えられる。   The separators of Comparative Examples 1 and 2 had no problem in the assembly process of the cylindrical battery and the coin battery, but the battery performance was inferior to that of the conventional one in terms of battery performance. Although this is not clear in detail, there are many PE components contained in the separator, and it is expected that a film is formed in the separator. For this reason, it is considered that the liquid retention rate of the separator is low, and the amount of the electrolyte inside the battery is insufficient.

比較例3のセパレータのセパレータは円筒形電池を組み立てる際、ヒートシール部が剥がれるという不良が発生した。これは、セパレータに含まれるPE成分がセパレータ構成比17.5%と低く、熱融着成分が少ないと考えられる。   When assembling a cylindrical battery, the separator of Comparative Example 3 had a defect that the heat seal part was peeled off. This is presumably because the PE component contained in the separator is as low as 17.5% in the separator composition ratio and the heat fusion component is small.

比較例4のセパレータを用いた電池の組み立て工程及び電池性能は良好であったが、セパレータの製造時において湿紙強度が弱く、抄紙性が良くないためセパレータの供給に難がある。   The battery assembly process and battery performance using the separator of Comparative Example 4 were good, but the wet paper strength was weak and the papermaking properties were not good during the manufacture of the separator, making it difficult to supply the separator.

比較例5のセパレータはガラス繊維100重量%で構成されているため、融着成分を含まず、円筒形電池の組み立て工程において、筒成形時ヒートシールが出来なかった。また、コイン形電池の組み立て工程においても、打ち抜き時に打ち抜き刃の磨耗が見られた。その後のカシメ時においても、セパレータに圧力がかかった際に、ガラス繊維の脱落が多く、不良率が45%と高くなった。不良率が高いことから、電池性能試験は行わなかった。   Since the separator of Comparative Example 5 was composed of 100% by weight of glass fiber, it did not contain a fusion component, and in the assembly process of the cylindrical battery, heat sealing could not be performed during cylinder molding. In the coin battery assembly process, the punching blade was worn during punching. Even during subsequent caulking, when the separator was under pressure, the glass fibers were frequently dropped and the defect rate was as high as 45%. The battery performance test was not performed due to the high defect rate.

比較例6のセパレータはリヨセル100重量%で構成されているため、融着成分を含まず、円筒形電池の組み立て工程において、筒成形時ヒートシールが出来なかった。またコイン形電池の組み立て工程において、打ち抜き性は問題なかったが、カシメ時において、セパレータの伸びがないことから、セパレータが加圧された際、破れが発生し、不良率が39%と高くなった。不良率が高いことから、電池性能試験は行わなかった。   Since the separator of Comparative Example 6 was composed of 100% by weight of lyocell, it did not contain a fusion component, and in the assembly process of the cylindrical battery, heat sealing could not be performed during cylinder molding. In the assembly process of the coin-type battery, there was no problem with punchability, but since the separator did not stretch when crimped, the separator was torn when pressed, and the defect rate increased to 39%. It was. The battery performance test was not performed due to the high defect rate.

比較例7のセパレータは、円筒形、コイン形電池の組み立て工程において、問題なく電池を作製することができたが、放電試験中に電圧低下が発生し、放電容量、パルス放電の値が悪化した。また、保存試験の結果も悪かった。これは、詳細は不明であるが、リヨセルの叩解が不十分であるため、気密度が低く、耐ショート性が劣ることから放電特性が悪化したと考えられる。   The separator of Comparative Example 7 was able to produce a battery without problems in the assembly process of the cylindrical and coin-shaped batteries, but a voltage drop occurred during the discharge test, and the discharge capacity and pulse discharge values deteriorated. . The results of the preservation test were also bad. Although the details are unknown, it is considered that the discharge characteristics deteriorated because the beating of the lyocell was insufficient and the airtightness was low and the short-circuit resistance was inferior.

比較例8のセパレータはリヨセル100重量%で叩解を浅くし、セパレータの厚さを他の例と同等にしたものであるが、構成成分中に融着成分を含まず、円筒形電池の組み立て工程において、筒成形時ヒートシールが出来なかった。またコイン形電池の組み立て工程において、打ち抜き性は問題なかったが、カシメ時において、セパレータの伸びがないことから、セパレータが加圧された際、破れが発生し、不良率が28%と高くなった。不良率が高いことから、電池性能試験は行わなかった。   The separator of Comparative Example 8 is a lyocell of 100% by weight with a shallow beating and the thickness of the separator is equivalent to that of the other examples. However, heat sealing could not be performed during cylinder molding. In the assembly process of the coin-type battery, there was no problem with punching, but since the separator did not stretch when squeezed, when the separator was pressurized, tearing occurred and the defect rate increased to 28%. It was. The battery performance test was not performed due to the high defect rate.

比較例9のセパレータは、出願人らが過去提供した構成のものであるが、比較例6及び比較例8と同様に、構成成分中に融着成分を含まず、円筒形電池の組み立て工程において、筒成形時ヒートシールが出来なかった。   The separator of Comparative Example 9 has a configuration provided by the applicants in the past. However, as in Comparative Example 6 and Comparative Example 8, the constituent component does not include a fusion component, and in the assembly process of the cylindrical battery. , Heat sealing was not possible during tube molding.

またコイン形電池の組み立て工程において、打ち抜き性は問題なかったが、カシメ時において、セパレータの伸びがないことから、セパレータが加圧された際、破れが発生し、不良率が91%と高くなった。不良率が高いことから、電池性能試験は行わなかった。この結果及び比較例6、比較例8を考慮すると、リヨセル100重量%で構成されたセパレータでは円筒形及びコイン形リチウム一次電池セパレータに採用できないことが分る。   Also, in the assembly process of the coin-type battery, there was no problem with punching, but since the separator does not stretch when crimped, when the separator is pressurized, tearing occurs and the defect rate increases to 91%. It was. The battery performance test was not performed due to the high defect rate. Considering this result and Comparative Examples 6 and 8, it can be seen that a separator composed of 100% by weight of lyocell cannot be used as a cylindrical or coin-type lithium primary battery separator.

比較例10のセパレータは電池製造工程において、問題なく電池を製造することができた。しかし、電池性能では放電容量、保存試験ともに従来のものより劣る結果となった。これはPE成分が造膜したことによってセパレータの緻密性が向上したことに起因するESRの悪化及び保液率の低下が原因と考えられる。   The separator of Comparative Example 10 was able to produce a battery without any problems in the battery production process. However, in terms of battery performance, both discharge capacity and storage test were inferior to the conventional ones. This is thought to be due to the deterioration in ESR and the decrease in the liquid retention rate due to the improvement in the denseness of the separator due to the PE component being formed into a film.

リヨセルが30.0重量%を下回ると、電解液の保液性能が悪化し、放電特性が悪くなることが明らかになった。また、リヨセルが50.0%を上回ると、セパレータ自体の厚さが薄くなる傾向になる。   It became clear that when the lyocell content is less than 30.0% by weight, the liquid retention performance of the electrolyte solution deteriorates and the discharge characteristics deteriorate. If the lyocell content exceeds 50.0%, the thickness of the separator itself tends to be thin.

また、セパレータ中のポリオレフィン成分含有量が低くなりすぎるため、円筒形電池の組み立て工程において、筒成形時ヒートシール性が悪くなり、ヒートシール部の剥がれ等の不良が発生する。   Moreover, since the polyolefin component content in the separator becomes too low, in the assembly process of the cylindrical battery, the heat-sealing property at the time of cylinder forming is deteriorated, and defects such as peeling of the heat-sealed portion occur.

上述の通り、リヨセル100重量%で構成されたセパレータでは円筒形及びコイン形リチウム一次電池セパレータに採用できないことが分る。   As described above, it can be seen that a separator composed of 100% by weight of lyocell cannot be used as a cylindrical or coin-type lithium primary battery separator.

よって、溶剤紡糸レーヨンの含有量は30.0〜50.0重量%が好ましい。
リヨセルの叩解度が200ml以上である場合、セパレータの気密度が低くなる。つまりセパレータ自体の緻密性が損なわれ、ショート不良が発生する可能性が高くなる。このことから、溶剤紡糸レーヨンの叩解度は200〜0mlまでの範囲に叩解されていることが好ましい。
Therefore, the content of the solvent spinning rayon is preferably 30.0 to 50.0% by weight.
When the beating degree of lyocell is 200 ml or more, the airtightness of the separator is lowered. That is, the denseness of the separator itself is impaired, and the possibility of occurrence of a short circuit is increased. From this, it is preferable that the beating degree of the solvent-spun rayon is beaten in the range of 200 to 0 ml.

セパレータ中に含まれるPE成分が27.5%であっても、リヨセルの叩解を進めることで、引張強さは確保できる。しかし、セパレータ中に含まれるPE成分が27.5%を下回るとリヨセルの叩解を進めても強度の確保若しくは熱融着成分が足りなくなる。つまり抄紙時においてセパレータの湿紙強度が低下し抄紙時紙切れ等のトラブルが発生することになる。   Even if the PE component contained in the separator is 27.5%, the tensile strength can be secured by proceeding with the lyocell beating. However, if the PE component contained in the separator is less than 27.5%, the strength is not secured or the heat fusion component is insufficient even when the lyocell is beaten. In other words, the wet paper strength of the separator decreases during paper making, and troubles such as running out of paper occur.

また、セパレータ中に含まれるPE成分が42.5%を上回るとセパレータ中のPE成分が造膜し、セパレータの空隙部が潰され、電解液保液率が低下し、放電特性に悪影響を与えることとなる。   Moreover, when the PE component contained in the separator exceeds 42.5%, the PE component in the separator is formed into a film, the gap of the separator is crushed, the electrolyte retention rate is lowered, and the discharge characteristics are adversely affected. It will be.

このことからセパレータに含まれるPE成分は27.5〜42.5重量%の範囲が好ましい。   Therefore, the PE component contained in the separator is preferably in the range of 27.5 to 42.5% by weight.

セパレータの構成成分として、PE成分が含まれない場合、セパレータに熱融着成分が含まれなくなり、抄紙時において湿紙強度を保つことが不可能となる。また円筒形電池の組み立て工程において、筒成形時ヒートシールが不可能となる。円筒形電池の組み立て工程において、ヒートシール加工するには、セパレータにPE成分が含有されることが好ましい。   When the PE component is not included as a constituent component of the separator, the separator does not include a heat-sealing component, and it becomes impossible to maintain wet paper strength during papermaking. Further, in the assembly process of the cylindrical battery, heat sealing at the time of forming the cylinder becomes impossible. In the process of assembling the cylindrical battery, it is preferable that the PE component is contained in the separator for heat sealing.

セパレータの構成成分として、PP成分17.5%以下である場合、セパレータを低密度化することが不可能となり、電解液保液性能が悪化し放電容量が悪くなる。   When the PP component is 17.5% or less as a constituent component of the separator, it is impossible to lower the density of the separator, the electrolyte solution retention performance is deteriorated, and the discharge capacity is deteriorated.

また、PP成分が含まれない場合、セパレータが緻密化され、内部抵抗の上昇に繋がる。一方、セパレータ中にPP成分が32.5%超含まれる場合は、セパレータが低密度化しすぎて、電解液保持力が低下し、電池を組み立てた後の放電容量及び保存性能が悪化することになる。   When no PP component is contained, the separator is densified, leading to an increase in internal resistance. On the other hand, when the PP component is contained in the separator in excess of 32.5%, the separator is too low in density, the electrolytic solution holding power is reduced, and the discharge capacity and storage performance after assembling the battery are deteriorated. Become.

このことから、セパレータの構成成分としてPP成分は必須構成成分であり、その含有量は17.5〜32.5重量%であることが好ましい。   Therefore, the PP component is an essential component as a component of the separator, and the content thereof is preferably 17.5 to 32.5% by weight.

PP/PE芯鞘複合繊維が必要な理由は、繊維横断面形状の芯部をPP成分、鞘部をPE成分で構成することで、セパレータの抄紙時においては、芯鞘構造の鞘部に存在するPE成分が熱融着し、セパレータの湿紙強度を保つことが可能となる。また、円筒形電池の組み立て工程においては、セパレータを構成しているPP成分もヒートシール時、熱融着に寄与することになる。   The reason why the PP / PE core-sheath composite fiber is necessary is that the core part of the fiber cross-sectional shape is composed of the PP component and the sheath part is composed of the PE component. The PE component to be heat-sealed makes it possible to maintain the wet paper strength of the separator. Moreover, in the assembly process of the cylindrical battery, the PP component constituting the separator also contributes to heat fusion during heat sealing.

このことからセパレータ構成成分にPP/PE芯鞘複合繊維が含まれることが好ましく、その含有量は35〜65重量%であることがより好ましい。   From this, it is preferable that PP / PE core-sheath composite fiber is contained in a separator component, and it is more preferable that the content is 35 to 65% by weight.

以上説明したように、セパレータ製造時には、構成成分として溶剤紡糸レーヨンとPP/PE芯鞘複合繊維とPE合成パルプが必要であることが明らかとなった。   As described above, it has been clarified that solvent-spun rayon, PP / PE core-sheath composite fiber, and PE synthetic pulp are necessary as constituent components when the separator is manufactured.

また、セパレータの構成成分として溶剤紡糸レーヨンは30〜50重量%、PP成分は17.5〜32.5重量%、PE成分は27.5〜42.5重量%必要であることが明らかとなった。   Further, it is clear that 30-50% by weight of solvent-spun rayon, 17.5-32.5% by weight of PP component, and 27.5-42.5% by weight of PE component are necessary as constituent components of the separator. It was.

本実施の形態例によれば、円筒形電池で使用する場合は筒形成工程において充分な機械的強度を有し、最外周を熱融着(ヒートシール加工)可能であり、非水系有機電解液の吸液性があり、また緻密なセパレータ及び該セパレータを用いた円筒形電池を提供することができる。   According to this embodiment, when used in a cylindrical battery, it has sufficient mechanical strength in the cylinder forming step, and can be heat-sealed (heat-sealed) on the outermost periphery. In addition, a dense separator and a cylindrical battery using the separator can be provided.

又、本実施の形態例によれば、コイン形電池使用する場合は、カシメ時に破れない程度の機械的強度と伸びを有し、良好な打抜き特性であり、高保液率、高吸液性で緻密なセパレータ及び該セパレータを用いたコイン形電池を提供することができる。   Also, according to this embodiment, when using a coin-type battery, it has mechanical strength and elongation that does not break when crimped, has good punching characteristics, has a high liquid retention rate, and a high liquid absorption. A dense separator and a coin battery using the separator can be provided.

以上から本例では溶剤紡糸レーヨンを重量比30〜50%、PP/PE芯鞘複合繊維を重量比35〜65%、PE合成パルプを重量比5〜15%の割合で混抄することにより、機械的強度と伸びを有し、良好な打抜き特性であり、高保液率、高吸液性で緻密なセパレータ及び該セパレータを用いたリチウム一次電池を提供することができる。   From the above, in this example, by mixing the solvent-spun rayon at a ratio of 30 to 50%, PP / PE core-sheath composite fiber at a ratio of 35 to 65% by weight, and PE synthetic pulp at a ratio of 5 to 15% by weight, It is possible to provide a dense separator having high strength and elongation, good punching characteristics, high liquid retention, high liquid absorption, and a lithium primary battery using the separator.

以上の説明は本実施の形態例のセパレータを電池について行ったが、この電池に詳細についての説明は省略したが、セパレータが適用可能な電池としては、上記した円筒形電池あるいはコイン形電池において、電極材料及び電解液に材料については、特別に限定を必要とすることはなく、種々のものを用いることができる。   In the above description, the separator of the present embodiment was described with respect to the battery, but a detailed description of the battery was omitted, but as a battery to which the separator can be applied, in the above-described cylindrical battery or coin-type battery, The material for the electrode material and the electrolytic solution is not particularly limited, and various materials can be used.

電池の種類としても、一次電池であっても、あるいは二次電池であっても良く、電池種別により性能に優劣が生じるものでもない。   The type of battery may be a primary battery or a secondary battery, and superiority or inferiority in performance does not occur depending on the type of battery.

更に、セパレータは、電池に適用できるほか、電気二重層キャパシタ(EDLC)にも適用することが可能である。電気二重層キャパシタに適用した場合であっても、十分な機械的強度を有し、非水系有機電解液であっても十分な吸液性があり、高保液率、高吸液性で緻密なセパレータとしての性能が確保できる。   Furthermore, the separator can be applied not only to a battery but also to an electric double layer capacitor (EDLC). Even when applied to an electric double layer capacitor, it has sufficient mechanical strength, and even a non-aqueous organic electrolyte has sufficient liquid absorption, high liquid retention, high liquid absorption, and dense. The performance as a separator can be secured.

Claims (11)

正極と負極との間に介在し、電解質を含有した電解液を保持可能なリチウム一次電池用セパレータであって、
前記セパレータは、セルロースを溶剤に溶解させた溶液を紡糸して得られる叩解可能な溶剤紡糸レーヨン繊維を30〜50重量%と、オレフィン系樹脂から成る複合繊維及び合成パルプを50〜70重量%とを含むことを特徴とするリチウム一次電池用セパレータ。
A lithium primary battery separator that is interposed between a positive electrode and a negative electrode and is capable of holding an electrolyte solution containing an electrolyte,
The separator is 30-50% by weight of bevelable solvent-spun rayon fiber obtained by spinning a solution in which cellulose is dissolved in a solvent, and 50-70% by weight of composite fiber and synthetic pulp made of olefin resin. A separator for a lithium primary battery, comprising:
前記溶剤紡糸レーヨン繊維は、JIS P 8121に規定する叩解の程度を示す値CSF200ml〜0mlまで叩解されていることを特徴とする請求項1記載のセパレータ。 2. The separator according to claim 1, wherein the solvent-spun rayon fiber is beaten to a value CSF of 200 ml to 0 ml indicating a degree of beating defined in JIS P8121. 前記オレフィン系樹脂から成る複合繊維は、140℃以下で熱融着する成分がポリエチレン成分で、他の成分がポリプロピレン成分であることを特徴とする請求項1又は請求項2記載のセパレータ。 3. The separator according to claim 1, wherein the composite fiber made of the olefin resin has a polyethylene component as a component to be heat-sealed at 140 ° C. or lower and a polypropylene component as another component. 前記複合繊維は、繊維断面の芯部がポリプロピレン成分で、繊維断面の鞘部がポリエチレン成分であることを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載のセパレータ。 The separator according to any one of claims 1 to 3, wherein the composite fiber has a core part of a fiber cross section being a polypropylene component and a sheath part of the fiber cross section being a polyethylene component. 前記オレフィン系樹脂からなる合成パルプは、ポリエチレンからなる合成パルプであることを特徴とする請求項1又は請求項2記載のセパレータ。 The separator according to claim 1 or 2, wherein the synthetic pulp made of the olefin resin is a synthetic pulp made of polyethylene. 前記溶剤紡糸レーヨンを30〜50重量%、ポリプロピレン成分17.5〜32.5重量%、ポリエチレン成分を27.5〜42.5重量%の割合で含有することを特徴とする請求項1乃至請求項5のいずれか1項記載のセパレータ。 The solvent-spun rayon is contained in an amount of 30 to 50% by weight, polypropylene component 17.5 to 32.5% by weight, and polyethylene component 27.5 to 42.5% by weight. Item 6. The separator according to any one of Items 5. 前記溶剤紡糸レーヨンを30〜50重量%、繊維断面の芯部がポリプロピレン成分で、繊維断面の鞘部がポリエチレン成分である複合繊維を35〜65重量%、ポリエチレン合成パルプを5〜15重量%の割合で混抄することを特徴とする請求項1乃至請求項6のいずれか1項記載のセパレータ。 30 to 50% by weight of the solvent-spun rayon, 35 to 65% by weight of a composite fiber in which a core part of a fiber cross section is a polypropylene component, and a sheath part of the fiber cross section is a polyethylene component, and 5 to 15% by weight of a polyethylene synthetic pulp The separator according to any one of claims 1 to 6, wherein the separator is mixed at a ratio. 請求項1乃至請求項7のいずれかに記載のセパレータを用いることを特徴とするリチウム一次電池。 A lithium primary battery using the separator according to any one of claims 1 to 7. 外形が円筒形であることを特徴とする請求項8記載のリチウム一次電池。 The lithium primary battery according to claim 8, wherein the outer shape is cylindrical. インサイドアウト構造であることを特徴とする請求項9記載のリチウム一次電池。 The lithium primary battery according to claim 9, which has an inside-out structure. 外形がコイン形であることを特徴とする請求項8記載のリチウム一次電池。 9. The lithium primary battery according to claim 8, wherein the outer shape is a coin shape.
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