JP2014139880A - Separator for alkaline electrolyte secondary battery, alkaline electrolyte secondary battery, and method for manufacturing alkaline electrolyte secondary battery - Google Patents
Separator for alkaline electrolyte secondary battery, alkaline electrolyte secondary battery, and method for manufacturing alkaline electrolyte secondary battery Download PDFInfo
- Publication number
- JP2014139880A JP2014139880A JP2013008193A JP2013008193A JP2014139880A JP 2014139880 A JP2014139880 A JP 2014139880A JP 2013008193 A JP2013008193 A JP 2013008193A JP 2013008193 A JP2013008193 A JP 2013008193A JP 2014139880 A JP2014139880 A JP 2014139880A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- alkaline electrolyte
- secondary battery
- separator
- electrolyte secondary
- polymer compound
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
Abstract
Description
本発明は、アルカリ電解液に可溶性の高分子化合物を担持させた多孔性セパレータ、そのような多孔性セパレータを備えるアルカリ電解液二次電池、及びアルカリ電解液二次電池の製造方法に関する。 The present invention relates to a porous separator in which a polymer compound soluble in an alkaline electrolyte is supported, an alkaline electrolyte secondary battery including such a porous separator, and a method for producing an alkaline electrolyte secondary battery.
各種携帯機器用電源、緊急発電のための据置き用電源、又は移動用電源として、二次電池が汎用されている。二次電池としては、鉛蓄電池、ニッケル-カドミウム電池、ニッケル-水素電池又はリチウムイオン電池が代表的である。アルカリ電解液を使用する二次電池としては、ニッケル-水素電池が代表的であり、ニッケル-カドミウム電池又はニッケル−亜鉛電池も使用される。 Secondary batteries are widely used as power sources for various portable devices, stationary power sources for emergency power generation, or moving power sources. As the secondary battery, a lead storage battery, a nickel-cadmium battery, a nickel-hydrogen battery, or a lithium ion battery is representative. As a secondary battery using an alkaline electrolyte, a nickel-hydrogen battery is typical, and a nickel-cadmium battery or a nickel-zinc battery is also used.
アルカリ電解液二次電池のセパレータは、二次電池を密閉型にするために多孔性である必要があり、通常、耐酸化性及び耐アルカリ性に優れ、安価なポリオレフィン製不織布が用いられている。ポリオレフィン製不織布は、一般的には界面活性剤を用いて製造されることから親水性を有している。しかし、ポリオレフィン製不織布をセパレータとして二次電池に組み込んで充放電を繰返すと、界面活性剤の変質により親水性が低下し、電解液保持性が失われて電池特性が低下する問題があった。そこで、ポリオレフィン自体に親水性を付与するために、発煙硫酸又はフッ素によって親水化処理することが実用化されている(例えば、特許文献1)。 The separator of the alkaline electrolyte secondary battery needs to be porous in order to make the secondary battery hermetically sealed, and is usually made of an inexpensive polyolefin nonwoven fabric that is excellent in oxidation resistance and alkali resistance. Polyolefin nonwoven fabrics are generally hydrophilic because they are produced using a surfactant. However, when a non-woven fabric made of polyolefin is incorporated in a secondary battery as a separator and charging and discharging are repeated, there is a problem in that the hydrophilicity is lowered due to the alteration of the surfactant, the electrolyte retention is lost, and the battery characteristics are lowered. Therefore, in order to impart hydrophilicity to the polyolefin itself, hydrophilization treatment with fuming sulfuric acid or fluorine has been put into practical use (for example, Patent Document 1).
一方、アルカリ電解液二次電池に使用されている電極の集電体(活物質保持体)の形態は、パンチングメタルのような二次元構造又は発泡状メタルのような三次元構造の多孔体のいずれかであることが一般的である。従って、一般的なアルカリ電解液二次電池は、板状の正極、セパレータ、及び板状の負極で構成されている。 On the other hand, the shape of the current collector (active material holder) of the electrode used in the alkaline electrolyte secondary battery is a porous body having a two-dimensional structure such as punching metal or a three-dimensional structure such as foam metal. Generally it is either. Therefore, a general alkaline electrolyte secondary battery includes a plate-like positive electrode, a separator, and a plate-like negative electrode.
さらに、高出力、急速充放電性、及び長寿命を目的として、電極の集電体として電子電導性を持つファイバー、特にカーボンファイバーを使用するファイバー電池も提案されている(特許文献2及び特許文献3)。ファイバー電池に使用されるファイバー電極(主としてシート状)では、各ファイバー集電体が活物質層によって被覆された状態であるため、活物質層が集電体と非常に近い状態で存在しており、ファイバー集電体の径が小さいほど、活物質層と集電体とは一層近づくことになる。このように活物質と集電体とが緊密に接触しているので活物質の利用率が向上し、急速充放電が可能であり電池寿命も長い。
Furthermore, for the purpose of high output, rapid charge / discharge characteristics and long life, a fiber battery using a fiber having electronic conductivity as an electrode current collector, particularly a carbon fiber has been proposed (
ファイバー電池の製造工程において、ファイバー電極(ファイバー正極及び/又はファイバー負極)とセパレータとで電極群を構成し、電極群を電槽に挿入する際に、微小短絡を生ずることが極稀にある。これは、集電体として多数のファイバーがファイバー束として使用されるが、ファイバー束からファイバーが突出していた場合、電極群を密着させると、突出したファイバーがセパレータを貫通して対極に達することが原因と考えられている。 In the manufacturing process of a fiber battery, when an electrode group is constituted by a fiber electrode (fiber positive electrode and / or fiber negative electrode) and a separator, and the electrode group is inserted into a battery case, a micro short circuit is rarely generated. This is because many fibers are used as a current collector as a fiber bundle, but when the fiber protrudes from the fiber bundle, if the electrode group is brought into close contact, the protruded fiber may penetrate the separator and reach the counter electrode. It is thought to be the cause.
ニッケル繊維を使用して三次元構造の多孔体を製造し、これを集電体として使用する電池の開発もなされてきたが、ファイバー電池の場合と同様に、電池組立て時の短絡発生の問題が残り、広く実用化することはなかった。 Batteries that use nickel fiber to produce a three-dimensional porous body and use this as a current collector have been developed. However, as with fiber batteries, there is a problem of short circuiting during battery assembly. The rest was not widely put into practical use.
また、集電体として発泡状ニッケル又はパンチングメタルを使用する場合、特に捲回型の電池を組み立てる際に、集電体の切り口が突起していると、やはりセパレータが突起によって損傷し、短絡の原因になることもあり得る。 Also, when using foamed nickel or punched metal as a current collector, especially when assembling a wound battery, if the current collector's cut edge is protruding, the separator will still be damaged by the protrusion, causing a short circuit. It can be a cause.
さらに、ニッケル-水素電池又はニッケル-カドミウム電池のようなアルカリ電解液を使用する密閉型電池では、通常、充電時に正極から発生する酸素を負極で水に戻す反応によって密閉が保たれている。しかし、充放電サイクルを繰り返すと、正極及び負極の活物質が膨潤していくことでセパレータ中の電解液を吸収し、その結果としてセパレータ中のアルカリ電解液が枯渇し、それが主な原因となって電池寿命が短縮することが多い。 Furthermore, in a sealed battery using an alkaline electrolyte such as a nickel-hydrogen battery or a nickel-cadmium battery, the sealing is usually maintained by a reaction in which oxygen generated from the positive electrode during charging is returned to water at the negative electrode. However, when the charge / discharge cycle is repeated, the positive electrode and negative electrode active materials swell, so that the electrolyte in the separator is absorbed. As a result, the alkaline electrolyte in the separator is depleted, which is the main cause. Battery life is often shortened.
さらにまた、密閉型電池を組み立てる際に、セパレータにファイバーが貫通したり、セパレータが突起によって破損したりすると、セパレータからアルカリ電解液が漏出し、電池寿命の短縮が著しくなる可能性がある。 Furthermore, when the sealed battery is assembled, if the fiber penetrates the separator or the separator is damaged by the protrusion, the alkaline electrolyte may leak from the separator, and the battery life may be significantly shortened.
本発明は、アルカリ電解液二次電池の製造(組み立て)時における、微小短絡及びセパレータの損傷を防止し得るアルカリ電解液二次電池用セパレータの提供を目的とする。また、本発明は、そのようなアルカリ電解液二次電池用セパレータを使用したアルカリ電解液二次電池及びその製造方法の提供を目的とする。 An object of this invention is to provide the separator for alkaline electrolyte secondary batteries which can prevent a micro short circuit and damage to a separator at the time of manufacture (assembly) of an alkaline electrolyte secondary battery. Moreover, this invention aims at provision of the alkaline electrolyte secondary battery which uses such a separator for alkaline electrolyte secondary batteries, and its manufacturing method.
本発明者等は、特にファイバー正極及び/又はファイバー負極を使用するアルカリ電解液二次電池を製造する際に、極稀に発生する微小短絡を防止し、長期にわたる充放電の繰返しにより生ずるセパレータ中の電解液枯渇を抑制する手段について鋭意検討を重ねた。その結果、アルカリ電解液に可溶である高分子化合物を多孔性セパレータに担持させることにより、多孔性セパレータの孔が高分子化合物によって塞がれ、カーボンファイバーのようなファイバー集電体が多孔性セパレータを貫通するリスクを減少させ得ることを見出した。 In particular, when manufacturing alkaline electrolyte secondary batteries using a fiber positive electrode and / or fiber negative electrode, the present inventors prevent a rare short circuit that occurs in a separator that is generated by repeated charge and discharge over a long period of time. We have made extensive studies on the means to suppress the electrolyte depletion. As a result, by supporting a polymer compound that is soluble in an alkaline electrolyte on the porous separator, the pores of the porous separator are blocked by the polymer compound, and the fiber current collector such as carbon fiber is porous. It has been found that the risk of penetrating the separator can be reduced.
また、本発明者等は、アルカリ電解液に可溶である高分子化合物を多孔性セパレータに担持させることにより、多孔性セパレータの物理的強度を向上させ、集電体の突起による損傷も起こりにくくなることを見出した。 In addition, the present inventors improve the physical strength of the porous separator by supporting a polymer compound that is soluble in an alkaline electrolyte on the porous separator, and hardly cause damage due to the protrusions of the current collector. I found out that
さらに、本発明者等は、アルカリ電解液に可溶性の高分子化合物を担持させた多孔性セパレータを備えるアルカリ電解液二次電池は、高分子化合物がアルカリ電解液に溶出し、多孔性セパレータの孔から高分子化合物が除去された後の完成品(二次電池)になっても、高分子化合物を担持させない多孔性セパレータを使用した密閉型二次電池よりも、アルカリ電解液の枯渇が生じにくいことを見出し、本発明を完成させるに至った。 Further, the present inventors have disclosed that an alkaline electrolyte secondary battery including a porous separator having a polymer compound soluble in an alkaline electrolyte is dissolved in the porous separator, in which the polymer compound is eluted in the alkaline electrolyte. Even when it becomes a finished product (secondary battery) after the polymer compound is removed from the alkaline electrolyte, it is less likely to run out of alkaline electrolyte than a sealed secondary battery that uses a porous separator that does not support the polymer compound. As a result, the present invention has been completed.
具体的に、本発明は、
アルカリ電解液に可溶性の高分子化合物を多孔性セパレータに担持させたことを特徴とする、アルカリ電解液二次電池用セパレータに関する。
Specifically, the present invention
The present invention relates to a separator for an alkaline electrolyte secondary battery, characterized in that a polymer compound soluble in an alkaline electrolyte is supported on a porous separator.
本発明のアルカリ電解液二次電池用セパレータは、KOH、NaOH又はLiOHのようなアルカリ電解液に可溶である高分子化合物を多孔性セパレータに担持させたセパレータであり、多孔性セパレータの孔(及び多孔性セパレータの内部構造)が高分子化合物によって満たされた構造を有している。このため、ファイバー束からファイバーが突出していた場合であっても、突出したファイバーがセパレータを貫通しにくい。また、元の多孔性セパレータと比較して物理的強度が向上しているため、ファイバー集電体以外の集電体であっても、集電体の突起による損傷も起こりにくい。さらに、アルカリ電解液二次電池が完成した後、高分子化合物がアルカリ電解液に溶出し、孔から除去されるために、元の多孔性セパレータと同じ機能を発揮し得る。 The separator for an alkaline electrolyte secondary battery according to the present invention is a separator in which a polymer compound that is soluble in an alkaline electrolyte such as KOH, NaOH, or LiOH is supported on a porous separator. And the internal structure of the porous separator) is filled with the polymer compound. For this reason, even if the fiber protrudes from the fiber bundle, the protruding fiber hardly penetrates the separator. In addition, since the physical strength is improved as compared with the original porous separator, even a current collector other than the fiber current collector is less likely to be damaged by the protrusion of the current collector. Further, after the alkaline electrolyte secondary battery is completed, the polymer compound is eluted into the alkaline electrolyte and removed from the pores, so that the same function as the original porous separator can be exhibited.
多孔性セパレータから溶出した高分子化合物は、アルカリ電解液中に均等に溶解及び分散するのではなく、多孔性セパレータ周辺のアルカリ電解液に溶解し、アルカリ電解液の粘度を高めると推測される。その結果、多孔性セパレータが損傷していない場合であっても、アルカリ電解液の枯渇を抑制し得る。 It is presumed that the polymer compound eluted from the porous separator does not dissolve and disperse evenly in the alkaline electrolyte, but dissolves in the alkaline electrolyte around the porous separator and increases the viscosity of the alkaline electrolyte. As a result, even when the porous separator is not damaged, it is possible to suppress the depletion of the alkaline electrolyte.
本発明はまた、
板状又はシート状の正極と、板状又はシート状の負極とを、アルカリ電解液に可溶性の高分子化合物を担持させた多孔性セパレータを介して渦巻状に捲回し、
捲回された正極と負極とセパレータとを電槽内に挿入した後、アルカリ電解液を注入し、
多孔性セパレータに担持されている高分子化合物をアルカリ電解液に溶出させることによって得られる捲回型アルカリ電解液二次電池に関する。
The present invention also provides
A plate-like or sheet-like positive electrode and a plate-like or sheet-like negative electrode are spirally wound through a porous separator carrying a polymer compound soluble in an alkaline electrolyte,
After inserting the wound positive electrode, negative electrode and separator into the battery case, the alkaline electrolyte is injected,
The present invention relates to a wound alkaline electrolyte secondary battery obtained by eluting a polymer compound supported on a porous separator into an alkaline electrolyte.
本発明はまた、
板状又はシート状の正極と、板状又はシート状の負極とを、アルカリ電解液に可溶性の高分子化合物を担持させた多孔性セパレータを介して複数枚積層して圧着及び固定し、
固定された正極と負極とセパレータとを電槽内に挿入した後、アルカリ電解液を注入し、
多孔性セパレータに担持されている高分子化合物をアルカリ電解液に溶出させることによって得られる積層型アルカリ電解液二次電池に関する。
The present invention also provides
Laminating a plurality of plate-like or sheet-like positive electrodes and plate-like or sheet-like negative electrodes through a porous separator carrying a polymer compound soluble in an alkaline electrolyte, and crimping and fixing,
After inserting the fixed positive electrode, negative electrode and separator into the battery case, injecting alkaline electrolyte,
The present invention relates to a laminated alkaline electrolyte secondary battery obtained by eluting a polymer compound supported on a porous separator into an alkaline electrolyte.
前記多孔性セパレータは、ポリオレフィン製不織布であることが好ましい。 The porous separator is preferably a polyolefin nonwoven fabric.
前記多孔性セパレータは、ポリオレフィン製微多孔膜であることも好ましい。 It is also preferable that the porous separator is a polyolefin microporous film.
前記アルカリ電解液に可溶性の高分子化合物は、カルボキシメチルセルロース、ハイドロキシメチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、メチルセルロース、ポリアクリル酸、ポリエチレンオキシド、メチルセルロース、ポリアクリル酸、ポリアクリル酸ナトリウム、及びアクリル酸とビニルアルコールとの共重合体からなる群より選択される1種又は2種以上の組み合わせであることが好ましい。 Polymer compounds soluble in the alkaline electrolyte include carboxymethylcellulose, hydroxymethylcellulose, hydroxypropylcellulose, methylcellulose, polyacrylic acid, polyethylene oxide, methylcellulose, polyacrylic acid, sodium polyacrylate, and acrylic acid and vinyl alcohol. A combination of one or more selected from the group consisting of copolymers is preferred.
前記アルカリ電解液に可溶性の高分子化合物の多孔性セパレータへの担持量は、200mg/m2以上1000mg/m2以下であることが好ましい。 The amount of the polymer compound soluble in the alkaline electrolyte supported on the porous separator is preferably 200 mg / m 2 or more and 1000 mg / m 2 or less.
前記正極又は前記負極の少なくとも一方がファイバー電極であることが好ましい。 It is preferable that at least one of the positive electrode or the negative electrode is a fiber electrode.
本発明はさらに、
多孔性セパレータをアルカリ電解液に可溶性の高分子化合物に浸漬することによって、高分子化合物を担持させた多孔性セパレータを作製する工程と、
板状又はシート状の正極と、板状又はシート状の負極とを、アルカリ電解液に可溶性の高分子化合物を担持させた多孔性セパレータを介して渦巻状に捲回する工程と、
捲回された正極と負極とセパレータとを電槽内に挿入し、アルカリ電解液を注入する工程と、
電解槽を密閉する工程と、
を有する、捲回型アルカリ電解液二次電池の製造方法に関する。
The present invention further includes
A step of producing a porous separator carrying a polymer compound by immersing the porous separator in a polymer compound soluble in an alkaline electrolyte; and
Winding a plate-like or sheet-like positive electrode and a plate-like or sheet-like negative electrode in a spiral shape through a porous separator carrying a polymer compound soluble in an alkaline electrolyte;
Inserting the wound positive electrode, negative electrode, and separator into a battery case, and injecting an alkaline electrolyte;
Sealing the electrolytic cell;
The present invention relates to a method for manufacturing a wound alkaline electrolyte secondary battery.
本発明はさらに、
多孔性セパレータをアルカリ電解液に可溶性の高分子化合物に浸漬することによって、高分子化合物を担持させた多孔性セパレータを作製する工程と、
板状又はシート状の正極と、板状又はシート状の負極とを、アルカリ電解液に可溶性の高分子化合物を担持させた多孔性セパレータを介して複数枚積層して圧着及び固定する工程と、
固定された正極と負極とセパレータとを電槽内に挿入し、アルカリ電解液を注入する工程と、
電解槽を密閉する工程と、
を有する、積層型アルカリ電解液二次電池の製造方法に関する。
The present invention further includes
A step of producing a porous separator carrying a polymer compound by immersing the porous separator in a polymer compound soluble in an alkaline electrolyte; and
A step of laminating a plurality of plate-like or sheet-like positive electrodes and plate-like or sheet-like negative electrodes via a porous separator carrying a polymer compound soluble in an alkaline electrolyte, and crimping and fixing;
Inserting the fixed positive electrode, negative electrode, and separator into the battery case, and injecting an alkaline electrolyte;
Sealing the electrolytic cell;
The present invention relates to a method for producing a laminated alkaline electrolyte secondary battery.
本発明によれば、アルカリ電解液二次電池の製造工程における微小短絡の発生を防止し、アルカリ電解液の枯渇抑制によって電池寿命の短縮も防止し得る。 According to the present invention, it is possible to prevent the occurrence of a short-circuit in the manufacturing process of the alkaline electrolyte secondary battery, and to prevent the battery life from being shortened by suppressing the depletion of the alkaline electrolyte.
本発明の実施の形態について、実施例を含めて説明する。本発明は、以下の記載に限定されない。 Embodiments of the present invention will be described including examples. The present invention is not limited to the following description.
<多孔性セパレータ>
本発明のアルカリ電解液二次電池用セパレータは、耐アルカリ性、電解液保持性及び適度の孔径を有する材質であれば、多孔性セパレータの種類は特に限定されないが、耐酸化性及び耐アルカリ性に優れ、安価でもあるポリオレフィン製であることが好ましく、特に、親水性ポリオレフィン製であることが好ましい。
<Porous separator>
The separator for the alkaline electrolyte secondary battery of the present invention is not particularly limited as long as it is a material having alkali resistance, electrolyte retention, and an appropriate pore size, but is excellent in oxidation resistance and alkali resistance. It is preferably made of polyolefin which is inexpensive, and particularly preferably made of hydrophilic polyolefin.
多孔性セパレータは、ポリオレフィン製不織布であることが好ましい。多孔性セパレータ自体の厚みは、80〜200μm程度であることが好ましい。緊急用電源のように過充電されることがない用途の二次電池に使用する場合には、多孔性セパレータとして、リチウムイオン二次電池等に広く用いられているような、ポリオレフィン製の厚み30〜50μm程度の微多孔膜を使用してもよい。 The porous separator is preferably a polyolefin nonwoven fabric. The thickness of the porous separator itself is preferably about 80 to 200 μm. When used for secondary batteries that are not overcharged, such as emergency power supplies, as a porous separator, a thickness of 30 made of polyolefin, widely used in lithium ion secondary batteries, etc. A microporous membrane of about ˜50 μm may be used.
<高分子化合物>
高分子化合物は、アルカリ電解液に可溶性であれば特に限定されないが、好適な高分子化合物の具体例は、カルボキシメチルセルロース、ハイドロキシメチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、メチルセルロース、ポリアクリル酸、ポリエチレンオキシド、ポリアクリル酸、ポリアクリル酸ナトリウム、又はアクリル酸とビニルアルコールとの共重合体である。これらの高分子化合物は、単独で使用されてもよく、2種以上を混合して使用されてもよい。
<Polymer compound>
The polymer compound is not particularly limited as long as it is soluble in an alkaline electrolyte, but specific examples of suitable polymer compounds are carboxymethyl cellulose, hydroxymethyl cellulose, hydroxypropyl cellulose, methyl cellulose, polyacrylic acid, polyethylene oxide, polyacrylic acid. , Sodium polyacrylate, or a copolymer of acrylic acid and vinyl alcohol. These polymer compounds may be used alone or in combination of two or more.
高分子化合物の担持量は、セパレータ面積に対して200mg/m2以上1000mg/m2以下の範囲に調整されることが好ましい。1000mg/m2を超えるような過剰な高分子化合物を担持させると、アルカリ電解液二次電池を製造した後、セパレータから溶出した高分子化合物によって電解液の粘度が大きくなりすぎて、充電時の正極からの酸素ガスのセパレータ通過が阻害されるおそれがある。高分子化合物の担持量が1000mg/m2を超える場合には、セパレータの厚さが増し、電極群の電槽への挿入が困難になるおそれもある。一方、200mg/m2未満では、高分子化合物の担持によるセパレータの物理的強度の向上が不十分であり、ファイバーの貫通による微小短絡等の防止効果が不足するおそれがある。 Loading of the polymer compound is preferably adjusted to 200 mg / m 2 or more 1000 mg / m 2 or less of the range with respect to the separator area. When an excessive polymer compound exceeding 1000 mg / m 2 is supported, after the alkaline electrolyte secondary battery is manufactured, the viscosity of the electrolyte solution becomes too large due to the polymer compound eluted from the separator. There is a possibility that oxygen gas from the positive electrode passes through the separator. When the amount of the polymer compound supported exceeds 1000 mg / m 2 , the thickness of the separator increases, which may make it difficult to insert the electrode group into the battery case. On the other hand, if it is less than 200 mg / m 2 , the improvement of the physical strength of the separator due to the loading of the polymer compound is insufficient, and there is a possibility that the effect of preventing a micro short circuit due to the penetration of the fiber is insufficient.
<アルカリ電解液>
本発明のアルカリ電解液二次電池は、アルカリ水溶液からなる電解液を使用する。アルカリ水溶液としては、KOH、NaOH又はLiOHの水溶液が好適であり、これら水溶液の2種以上の混合水溶液も使用し得る。KOH、NaOH又はLiOH水溶液の中では、KOH水溶液が最もイオン導電率が高く、特に6〜8N水溶液が高い導電率を示す。充電反応と競合して生じる酸素発生を抑えて充電効率を向上させるためには、KOH水溶液にNaOH又はLiOHを適宜添加することが効果的である。LiOHは、酸素発生抑制及び充電効率向上の効果が高いが、KOH水溶液への溶解量はそれほど大きくない。充電効率向上を要求される用途であれば、LiOHのみならずNaOHもKOH水溶液に添加する必要がある。
<Alkaline electrolyte>
The alkaline electrolyte secondary battery of the present invention uses an electrolytic solution made of an alkaline aqueous solution. As the alkaline aqueous solution, an aqueous solution of KOH, NaOH or LiOH is suitable, and a mixed aqueous solution of two or more of these aqueous solutions can also be used. Among KOH, NaOH or LiOH aqueous solutions, the KOH aqueous solution has the highest ionic conductivity, and especially the 6-8N aqueous solution shows high conductivity. In order to suppress the generation of oxygen generated in competition with the charging reaction and improve the charging efficiency, it is effective to appropriately add NaOH or LiOH to the KOH aqueous solution. LiOH is highly effective in suppressing oxygen generation and improving charging efficiency, but the amount dissolved in an aqueous KOH solution is not so large. For applications that require improved charging efficiency, it is necessary to add not only LiOH but also NaOH to the aqueous KOH solution.
なお、アルカリ電解液二次電池では、過充電時に正極から発生する酸素を負極で水にもどす必要があるため、過充電状態に発生する酸素と水素を弁で外へ出す開放型二次電池と異なり、電解液はセパレータに含浸された状態で存在させ、セパレータ中に酸素ガスが通る孔を残す程度に添加するのが常套手段である。 In addition, in an alkaline electrolyte secondary battery, it is necessary to return oxygen generated from the positive electrode to water at the negative electrode during overcharge. Therefore, an open-type secondary battery that releases oxygen and hydrogen generated in the overcharge state with a valve On the other hand, it is a common practice to add the electrolytic solution so as to be impregnated in the separator and leave the pores through which oxygen gas passes in the separator.
<ファイバー集電体>
ファイバー電極の集電体として使用されるファイバーは、導電性ファイバーであれば足りるが、耐酸化性及び耐アルカリ性に優れ、価格的にも安価なカーボンファイバーが最も好ましい。カーボンファイバーは、単ファイバーを電極集電体とするのではなく、細いカーボンファイバーを束ねたファイバー群(ファイバー束)として使用される。ファイバー群を構成する単ファイバー数は、100〜数10000本とし、それを開繊して使用することが工業的には好ましい。単カーボンファイバー表面の直径は特に限定されないが、1〜300μmであることが好ましく、5〜100μmであることがより好ましい。
<Fiber current collector>
The fiber used as the current collector of the fiber electrode may be a conductive fiber, but a carbon fiber that is excellent in oxidation resistance and alkali resistance and inexpensive in price is most preferable. Carbon fiber is not used as a current collector for a single fiber, but is used as a fiber group (fiber bundle) in which thin carbon fibers are bundled. The number of single fibers constituting the fiber group is 100 to several tens of thousands, and it is industrially preferable to open and use the fibers. The diameter of the surface of the single carbon fiber is not particularly limited, but is preferably 1 to 300 μm, and more preferably 5 to 100 μm.
<アルカリ電解液二次電池>
本発明では、セパレータに担持させる高分子化合物はアルカリ水溶液に可溶であることが前提になるので、二次電池としては、正極として水酸化ニッケル、負極として水素吸蔵合金を用いるニッケル−水素電池が主な対象となるが、ニッケル−カドミウム電池又はニッケル−亜鉛電池も対象となる。ファイバー電極は、正極又は負極のいずれか、あるいは両極ともに使用してもよい。二次電池の形態としては、捲回型及び積層型のいずれも対象となり得る。
<Alkaline electrolyte secondary battery>
In the present invention, since it is assumed that the polymer compound supported on the separator is soluble in an alkaline aqueous solution, the secondary battery is a nickel-hydrogen battery using nickel hydroxide as the positive electrode and a hydrogen storage alloy as the negative electrode. A main target is a nickel-cadmium battery or a nickel-zinc battery. The fiber electrode may be used as either the positive electrode or the negative electrode, or both electrodes. As a form of the secondary battery, both a wound type and a stacked type can be targeted.
[実施例]
本発明のアルカリ電解液二次電池として、ファイバー電極を用いたニッケル−水素ファイバー電池を作製した。
[Example]
A nickel-hydrogen fiber battery using a fiber electrode was produced as the alkaline electrolyte secondary battery of the present invention.
(アルカリ電解液二次電池用セパレータの作製)
厚さ130μm、多孔度約50%のポリプロピレン製の不織布を、発煙硫酸で処理して親水性不織布とした。この親水性不織布を、1質量%カルボキシメチルセルロースと1質量%ポリアクリル酸ナトリウム水溶液とを同量混合した混合溶液中に浸漬した。親水性不織布を混合溶液から引上げた後、ローラ間を通して付着している混合溶液を除去した。その後、80℃で乾燥させ、高分子化合物(カルボキシメチルセルロース及びポリアクリル酸ナトリウム)を親水性不織布に担持させたセパレータ(アルカリ電解液二次電池用セパレータ)を作製した。重量から計算したこのセパレータの高分子化合物の担持量は、約600mg/m2であった。
(Preparation of separator for alkaline electrolyte secondary battery)
A polypropylene nonwoven fabric having a thickness of 130 μm and a porosity of about 50% was treated with fuming sulfuric acid to obtain a hydrophilic nonwoven fabric. This hydrophilic nonwoven fabric was immersed in a mixed solution in which the same amount of 1% by mass carboxymethylcellulose and 1% by mass sodium polyacrylate aqueous solution were mixed. After the hydrophilic nonwoven fabric was pulled up from the mixed solution, the mixed solution adhered between the rollers was removed. Then, it dried at 80 degreeC and produced the separator (Separator for alkaline electrolyte secondary batteries) which carry | supported the high molecular compound (carboxymethylcellulose and sodium polyacrylate) on the hydrophilic nonwoven fabric. The amount of the polymer compound supported on this separator calculated from the weight was about 600 mg / m 2 .
(ファイバー正極の作製)
ポリアクリロニトリルから得られた直径が40μmのカーボンファイバー約10000本からなる市販カーボンファイバー群を開繊し、厚さ約200μm、幅30mmとした。その後、カーボンファイバーをワット浴によってニッケルめっきした。こうして得られた表面をニッケル被覆されたカーボンファイバーを、電極の集電体として使用した。被覆されたニッケルの厚みは、3μmに調整された。
(Production of fiber cathode)
A commercially available carbon fiber group consisting of about 10,000 carbon fibers having a diameter of 40 μm obtained from polyacrylonitrile was opened to a thickness of about 200 μm and a width of 30 mm. Thereafter, the carbon fiber was nickel-plated with a watt bath. The carbon fiber whose surface was nickel-coated was used as a current collector for the electrode. The thickness of the coated nickel was adjusted to 3 μm.
コバルト及び亜鉛をそれぞれ金属換算で5質量%含有する、平均孔径25μmの水酸化ニッケルの球状粉末に、水酸化ニッケルの質量に対する添加量として、増粘剤としてカルボキシメチルセルロース0.5質量%、結着剤としてポリエチレンエマルジョンを2質量%(ポリエチレン重量として2質量%)、フッ素樹脂を2質量%添加し、フッ素樹脂ディスパージョンを用いて正極用スラリーを作製した。この正極スラリーに上記集電体(ニッケル被覆されたカーボンファイバー)を浸漬し、その後集電体を正極用スラリーから引き上げた。集電体表面の正極スラリーを乾燥させることにより、正極活物質層を形成させた。
In addition to nickel hydroxide spherical powder with an average pore size of 25 μm, each containing 5% by mass of cobalt and zinc in terms of metal, as an added amount with respect to the mass of nickel hydroxide, 0.5% by mass of carboxymethylcellulose as a thickener and as a
(ファイバー負極の作製)
組成がMmNi3.9Mn0.45Al0.32Co0.73であるインゴットをArガス雰囲気下、1000℃で10時間熱処理した後、平均粒径20μmに粉砕した。これを30質量%の水酸化カリウム水溶液(90℃)に20分間浸漬し、水洗した後、乾燥させたMmNi5系合金粉末を、水素吸蔵合金として使用した。このMmNi5系合金粉末に対して、増粘剤としてカルボキシメチルセルロース0.5質量%、結着剤としてスチレンブタジエンゴム(SBR)3質量%を添加し、フッ素樹脂ディスパージョンを用いて負極用スラリーを作製した。この負極スラリーに正極と同じ集電体(ニッケル被覆されたカーボンファイバー)を浸漬し、その後集電体を負極用スラリーから引き上げた。集電体表面の負極スラリーを乾燥させることにより、負極活物質層を形成させた。
(Fabric anode production)
An ingot having a composition of MmNi 3.9 Mn 0.45 Al 0.32 Co 0.73 was heat-treated at 1000 ° C. for 10 hours in an Ar gas atmosphere, and then pulverized to an average particle size of 20 μm. This was immersed in a 30% by weight aqueous potassium hydroxide solution (90 ° C.) for 20 minutes, washed with water, and then dried, MmNi5 alloy powder was used as a hydrogen storage alloy. To this MmNi5 alloy powder, 0.5% by mass of carboxymethylcellulose as a thickener and 3% by mass of styrene butadiene rubber (SBR) as a binder were added, and a slurry for negative electrode was prepared using a fluororesin dispersion. The same current collector (nickel-coated carbon fiber) as the positive electrode was immersed in this negative electrode slurry, and then the current collector was pulled up from the negative electrode slurry. The negative electrode slurry on the surface of the current collector was dried to form a negative electrode active material layer.
(捲回型アルカリ電解液二次電池の作製)
正極及び負極共に、幅30mm、長さ30mmに裁断した。正極は、2枚重ねて長さ250mmになるように横並びとし、長さ方向にニッケルリボンを溶接して作製された。負極は、幅30mm、長さ30mmに裁断した後、長さ310mmになるように横並びとし、長さ方向にニッケルリボンを溶接して作製された。正極及び負極は、公知のタブレス方式で端子を取り出す構造とした。負極と正極の容量比(N/P)は、負極合金の実際の容量密度が260mAh/gであることを確認して、1.8とした。
(Production of wound alkaline electrolyte secondary battery)
Both the positive electrode and the negative electrode were cut into a width of 30 mm and a length of 30 mm. The positive electrodes were made by stacking two sheets side by side so as to have a length of 250 mm and welding a nickel ribbon in the length direction. The negative electrode was produced by cutting to a width of 30 mm and a length of 30 mm, side by side to a length of 310 mm, and welding a nickel ribbon in the length direction. The positive electrode and the negative electrode have a structure in which terminals are taken out by a known tabless method. The capacity ratio (N / P) between the negative electrode and the positive electrode was 1.8 after confirming that the actual capacity density of the negative electrode alloy was 260 mAh / g.
上記の負極、正極及びセパレータを用いて電極群を構成し、これを捲回してSubC型の円筒型ニッケル-水素電池を作製した。電槽蓋に正極端子、電槽底に負極端子を溶接し、電極群の外周は、負極が電槽に接する構造とした。電槽は、φ22mm、高さ43mmの円柱型電槽であり、材質はニッケルめっきされた鋼材ある。電槽内に電極群を挿入後、アルカリ電解液として7mol KOK水溶液にLiOHを30g/Lの濃度で溶解させた水溶液を注入した。アルカリ電解液を注入後、電槽蓋を密閉した。このようにして作製された捲回型アルカリ電解液二次電池の公称容量は、3.5Ahであった。 An electrode group was constructed using the above negative electrode, positive electrode, and separator, and this was wound to produce a SubC type cylindrical nickel-hydrogen battery. A positive electrode terminal was welded to the battery case lid, and a negative electrode terminal was welded to the bottom of the battery case, and the outer periphery of the electrode group was structured to be in contact with the negative electrode. The battery case is a cylindrical battery case with a diameter of 22 mm and a height of 43 mm. The material is nickel-plated steel. After inserting the electrode group into the battery case, an aqueous solution prepared by dissolving LiOH at a concentration of 30 g / L in a 7 mol KOK aqueous solution as an alkaline electrolyte was injected. After injecting the alkaline electrolyte, the battery case lid was sealed. The nominal capacity of the wound alkaline electrolyte secondary battery produced in this way was 3.5 Ah.
[比較例]
親水性不織布に高分子化合物を担持させないでセパレータとして使用する以外、実施例と同様にしてSubC型の円筒型ニッケル-水素電池(捲回型アルカリ電解液二次電池)を作製した。
[Comparative example]
A SubC-type cylindrical nickel-hydrogen battery (a wound alkaline electrolyte secondary battery) was produced in the same manner as in the example except that the hydrophilic non-woven fabric was not used as a separator without supporting the polymer compound.
図1は、実施例及び比較例のSubC型の円筒型ニッケル-水素電池の構造を示す。図1において、符号1が正極であり、ファイバーの方向が線で示されている。符号1aは正極集電板であり、ファイバー集電体の両面に発泡状ニッケル板を配して加圧し、圧着によりファイバー集電体の両面に発泡状ニッケル層を形成し、いわゆるタブレス方式としている。符号2が負極であり、正極1と同様に、ファイバーの方向が線で示されている。符号2aは負極集電板であり、正極と同様に、ファイバー集電体の両面に発泡状ニッケル板を配して加圧し、圧着によりファイバー集電体の両面に発泡状ニッケル層を形成している。
FIG. 1 shows the structure of a SubC type cylindrical nickel-hydrogen battery of Examples and Comparative Examples. In FIG. 1, the code | symbol 1 is a positive electrode and the direction of a fiber is shown by the line.
符号3はセパレータである。アルカリ電解液は図示されていないが、大部分がセパレータ3中に存在し、一部が正極1及び負極2の活物質中に含有されている。符号4が電槽であり、負極2と接続されている。符号5は蓋であり、正極1に接続されている。
Reference numeral 3 denotes a separator. Although the alkaline electrolyte is not illustrated, most of the alkaline electrolyte is present in the separator 3, and a part thereof is contained in the active material of the positive electrode 1 and the
<電池容量の比較>
実施例及び比較例のSubC型の円筒型ニッケル-水素電池を、各100セル作製した。各電池は、化成として0.2C充放電2回と、0.5C充放電2回を行った。いずれの電池も1C放電で平均電圧1.25V、放電容量(終止電圧0.9V)2.90±0.3Ahであり、実施例と比較例との間に、電池容量の差は認められなかった。
<Comparison of battery capacity>
100 cells each of the SubC type cylindrical nickel-hydrogen batteries of Examples and Comparative Examples were produced. Each battery was subjected to 0.2C charge / discharge twice and 0.5C charge / discharge twice as chemical conversion. All batteries had 1C discharge with an average voltage of 1.25 V and a discharge capacity (end voltage 0.9 V) of 2.90 ± 0.3 Ah, and no difference in battery capacity was observed between the examples and the comparative examples.
<微小短絡の発生比率>
次に、微小短絡の有無を確認するために、実施例と比較例の電池、各100セルを1Cで充電後、周囲温度25℃で30日間放置して、その後に1C放電を行なった。その結果、実施例の電池がすべて86%以上の電池容量を維持したのに対して、比較例の電池では、74%と76%に電池容量が減少したセルが1つずつあった。
<Rate of short-circuit occurrence>
Next, in order to confirm the presence or absence of a micro short-circuit, the batteries of Examples and Comparative Examples, each of 100 cells, were charged at 1 C, then left at an ambient temperature of 25 ° C. for 30 days, and then 1 C discharge was performed. As a result, all of the batteries of the examples maintained a battery capacity of 86% or more, whereas the batteries of the comparative examples had one cell whose battery capacity decreased to 74% and 76%.
この試験後に、各電池を1Cの充放電を200回繰り返した。充電直後の電池は、いずれも1C放電で平均電圧1.27V、放電容量(終止電圧0.9V)で2.95±0.3Ahであり、実施例と比較例との間に差は認められなかった。 After this test, each battery was charged and discharged at 1 C 200 times. All of the batteries immediately after charging had an average voltage of 1.27 V at 1 C discharge and a discharge capacity (end voltage of 0.9 V) of 2.95 ± 0.3 Ah, and no difference was found between the examples and the comparative examples.
1Cで充電した後、周囲温度25℃で30日間放置して、その後に1C放電を行なった。その結果、実施例の電池は、すべて88%以上の電池容量を維持したのに対して、比較例の電池では、化成直後と同様に、73%と75%に電池容量が減少したセルが1つずつあった。 After charging at 1C, it was left for 30 days at an ambient temperature of 25 ° C., after which 1C discharge was performed. As a result, all of the batteries of the examples maintained a battery capacity of 88% or more, whereas the batteries of the comparative examples had 1 cell with the battery capacity reduced to 73% and 75% as in the case immediately after the formation. There was one by one.
以上の実験結果から、微小短絡は電池組み立て時に発生し、充放電を繰り返しても短絡が進むことはないと推察された。すなわち、通常の充放電を行なう用途では問題がないが、充電後に電池を放置するような用途の場合には、電池容量の減少が生ずる場合があることが推察された。 From the above experimental results, it was inferred that a micro short circuit occurred at the time of battery assembly, and that the short circuit did not proceed even after repeated charge and discharge. In other words, it has been inferred that although there is no problem in applications in which normal charging and discharging are performed, battery capacity may be reduced in applications in which the battery is left after charging.
<充放電サイクル寿命>
本発明のアルカリ電解液二次電池では、正極から過充電時に発生する酸素が負極に達するために、セパレータ中に電解液が存在しない孔を残すように、電槽に注入される電解液量を調整される。このため、電池内部における電解液の拡散は、ある程度抑えられている状態である。その結果、セパレータに担持されていた高分子化合物は、セパレータ付近の電解液中に残り、粘度を高めていることと推定される。
<Charge / discharge cycle life>
In the alkaline electrolyte secondary battery of the present invention, since the oxygen generated during overcharging from the positive electrode reaches the negative electrode, the amount of the electrolyte injected into the battery case is left so as to leave a hole where no electrolyte exists in the separator. Adjusted. For this reason, the diffusion of the electrolyte solution inside the battery is in a state that is suppressed to some extent. As a result, it is presumed that the polymer compound supported on the separator remains in the electrolyte solution near the separator and increases the viscosity.
ニッケル-水素電池又はニッケル-カドミウム電池のようなアルカリ電解液を用いた二次電池は、セパレータ中の電解液が枯渇することが充放電サイクル寿命短縮の主原因として考えられている。本発明のアルカリ電解液二次電池では、セパレータ中の電解液枯渇の抑制が期待し得るため、実施例及び比較例の各100セルについて、周囲温度25℃で1C充放電を継続して1000サイクル(上記試験の充放電と合計して1200サイクル)行い、容量維持率を調べた。その結果、実施例の電池の平均値が初期の95%であったのに対して、比較例の電池の平均値は93%であり、実施例の電池は、比較例の電池よりも充放電サイクル寿命も若干改善されていることが確認された。 In a secondary battery using an alkaline electrolyte such as a nickel-hydrogen battery or a nickel-cadmium battery, it is considered that the electrolyte in the separator is depleted as a main cause of shortening the charge / discharge cycle life. In the alkaline electrolyte secondary battery of the present invention, it can be expected that electrolyte depletion in the separator is suppressed. (Total of 1,200 cycles of charging and discharging in the above test) was performed, and the capacity retention rate was examined. As a result, the average value of the battery of the example was 95% of the initial value, whereas the average value of the battery of the comparative example was 93%, and the battery of the example was charged and discharged more than the battery of the comparative example. It was confirmed that the cycle life was slightly improved.
このように本発明のアルカリ電解液二次電池用セパレータは、導電性ファイバー群、好ましくはカーボンファイバー群を集電体とし、これに活物質層を形成してなるファイバー電極を備えるアルカリ電解液二次電池のセパレータとして、電池組み立て時に極稀に発生するファイバー集電体による微小短絡を防止できることが可能になる。その結果として、ファイバー電極を備える本発明のアルカリ電解液二次電池に大幅な信頼性をもたらす効果を発揮することが明らかになった。さらに、充放電サイクル寿命にも、若干の改善が認められた。
As described above, the separator for an alkaline electrolyte secondary battery of the present invention includes an
本発明のアルカリ電解液二次電池用セパレータは、特にファイバー電極を備えるアルカリ電解液二次電池に有効であるが、三次元構造の発泡状ニッケル集電体、又はパンチングメタル又はエクスパント゛メタルのような裁断により突起構造を現す二次元集電体を備える電池においても、ファイバー電池と同様に有効である。 The separator for an alkaline electrolyte secondary battery of the present invention is particularly effective for an alkaline electrolyte secondary battery equipped with a fiber electrode, but is not limited to a three-dimensional foamed nickel current collector, punching metal or expanded metal. A battery including a two-dimensional current collector that shows a protruding structure by cutting is also effective as in a fiber battery.
本発明のアルカリ電解液二次電池用セパレータ、アルカリ電解液二次電池及びアルカリ電解液二次電池の製造方法は、電池分野において非常に有用である。 The separator for an alkaline electrolyte secondary battery, the alkaline electrolyte secondary battery, and the method for producing the alkaline electrolyte secondary battery of the present invention are very useful in the battery field.
1:正極
1a:正極集電板
2:負極
2a:負極集電板
3:セパレータ(高分子化合物を担持させたセパレータ)
4:電槽
5:蓋
1:
4: Battery case 5: Lid
Claims (19)
捲回された正極と負極とセパレータとを電槽内に挿入した後、アルカリ性電解液を注入し、
多孔性セパレータに担持されている高分子化合物をアルカリ性電解液に溶出させることによって得られる捲回型アルカリ電解液二次電池。 A plate-like or sheet-like positive electrode and a plate-like or sheet-like negative electrode are spirally wound through a porous separator carrying a polymer compound soluble in an alkaline electrolyte,
After inserting the wound positive electrode, negative electrode and separator into the battery case, an alkaline electrolyte is injected,
A wound alkaline electrolyte secondary battery obtained by eluting a polymer compound supported on a porous separator into an alkaline electrolyte.
固定された正極と負極とセパレータとを電槽内に挿入した後、アルカリ性電解液を注入し、
多孔性セパレータに担持されている高分子化合物をアルカリ性電解液に溶出させることによって得られる積層型アルカリ電解液二次電池。 Laminating a plurality of plate-like or sheet-like positive electrodes and plate-like or sheet-like negative electrodes through a porous separator carrying a polymer compound soluble in an alkaline electrolyte, and crimping and fixing,
After inserting the fixed positive electrode, negative electrode and separator into the battery case, an alkaline electrolyte is injected,
A laminated alkaline electrolyte secondary battery obtained by eluting a polymer compound supported on a porous separator into an alkaline electrolyte.
板状又はシート状の正極と、板状又はシート状の負極とを、アルカリ電解液に可溶性の高分子化合物を担持させた多孔性セパレータを介して渦巻状に捲回する工程と、
捲回された正極と負極とセパレータとを電槽内に挿入し、アルカリ性電解液を注入する工程と、
電解槽を密閉する工程と、
を有する、捲回型アルカリ電解液二次電池の製造方法。 A step of producing a porous separator carrying a polymer compound by immersing the porous separator in a polymer compound soluble in an alkaline electrolyte; and
Winding a plate-like or sheet-like positive electrode and a plate-like or sheet-like negative electrode in a spiral shape through a porous separator carrying a polymer compound soluble in an alkaline electrolyte;
Inserting the wound positive electrode, negative electrode and separator into the battery case, and injecting an alkaline electrolyte;
Sealing the electrolytic cell;
A method for producing a wound alkaline electrolyte secondary battery.
板状又はシート状の正極と、板状又はシート状の負極とを、アルカリ電解液に可溶性の高分子化合物を担持させた多孔性セパレータを介して複数枚積層して圧着及び固定する工程と、
固定された正極と負極とセパレータとを電槽内に挿入し、アルカリ性電解液を注入する工程と、
電解槽を密閉する工程と、
を有する、積層型アルカリ電解液二次電池の製造方法。 A step of producing a porous separator carrying a polymer compound by immersing the porous separator in a polymer compound soluble in an alkaline electrolyte; and
A step of laminating a plurality of plate-like or sheet-like positive electrodes and plate-like or sheet-like negative electrodes via a porous separator carrying a polymer compound soluble in an alkaline electrolyte, and crimping and fixing;
Inserting the fixed positive electrode, negative electrode and separator into the battery case, and injecting an alkaline electrolyte;
Sealing the electrolytic cell;
A method for producing a laminated alkaline electrolyte secondary battery.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013008193A JP2014139880A (en) | 2013-01-21 | 2013-01-21 | Separator for alkaline electrolyte secondary battery, alkaline electrolyte secondary battery, and method for manufacturing alkaline electrolyte secondary battery |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013008193A JP2014139880A (en) | 2013-01-21 | 2013-01-21 | Separator for alkaline electrolyte secondary battery, alkaline electrolyte secondary battery, and method for manufacturing alkaline electrolyte secondary battery |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2014139880A true JP2014139880A (en) | 2014-07-31 |
Family
ID=51416499
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2013008193A Pending JP2014139880A (en) | 2013-01-21 | 2013-01-21 | Separator for alkaline electrolyte secondary battery, alkaline electrolyte secondary battery, and method for manufacturing alkaline electrolyte secondary battery |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2014139880A (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2016208028A1 (en) * | 2015-06-25 | 2016-12-29 | ニッポン高度紙工業株式会社 | Separator for batteries and secondary battery |
CN110400941A (en) * | 2019-08-29 | 2019-11-01 | 福建南平南孚电池有限公司 | A kind of method improving alkaline Mn cell discharge performance by moisturizing and water replanishing device |
WO2021080258A1 (en) * | 2019-10-21 | 2021-04-29 | 주식회사 엘지화학 | Electrode assembly manufacturing method, same electrode assembly and electrochemical device comprising same |
KR20230168578A (en) * | 2022-06-07 | 2023-12-14 | 주식회사 엘지에너지솔루션 | Preparing method of separator for lithium secondary battery, separator for lithium secondary battery manufactured therefrom, and preparing method of lithium secondary battery using the same |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH08329955A (en) * | 1995-05-30 | 1996-12-13 | Toshiba Battery Co Ltd | Paste electrode and alkaline secondary battery |
JPH10233200A (en) * | 1997-02-20 | 1998-09-02 | Toshiba Battery Co Ltd | Alkaline secondary battery |
JP2003045477A (en) * | 2001-08-01 | 2003-02-14 | Toshiba Corp | Alkaline secondary battery, hybrid car and electric vehicle |
JP2006286326A (en) * | 2005-03-31 | 2006-10-19 | Japan Vilene Co Ltd | Separator for battery and battery using it |
JP2011515821A (en) * | 2008-03-27 | 2011-05-19 | ゼットパワー・インコーポレイテッド | Electrode separator |
-
2013
- 2013-01-21 JP JP2013008193A patent/JP2014139880A/en active Pending
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH08329955A (en) * | 1995-05-30 | 1996-12-13 | Toshiba Battery Co Ltd | Paste electrode and alkaline secondary battery |
JPH10233200A (en) * | 1997-02-20 | 1998-09-02 | Toshiba Battery Co Ltd | Alkaline secondary battery |
JP2003045477A (en) * | 2001-08-01 | 2003-02-14 | Toshiba Corp | Alkaline secondary battery, hybrid car and electric vehicle |
JP2006286326A (en) * | 2005-03-31 | 2006-10-19 | Japan Vilene Co Ltd | Separator for battery and battery using it |
JP2011515821A (en) * | 2008-03-27 | 2011-05-19 | ゼットパワー・インコーポレイテッド | Electrode separator |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2016208028A1 (en) * | 2015-06-25 | 2016-12-29 | ニッポン高度紙工業株式会社 | Separator for batteries and secondary battery |
CN107710452A (en) * | 2015-06-25 | 2018-02-16 | 日本高度纸工业株式会社 | Battery separator, secondary cell |
JPWO2016208028A1 (en) * | 2015-06-25 | 2018-04-12 | ニッポン高度紙工業株式会社 | Battery separator, secondary battery |
CN110400941A (en) * | 2019-08-29 | 2019-11-01 | 福建南平南孚电池有限公司 | A kind of method improving alkaline Mn cell discharge performance by moisturizing and water replanishing device |
CN110400941B (en) * | 2019-08-29 | 2024-03-01 | 福建南平南孚电池有限公司 | Method for improving discharge performance of alkaline manganese cell through water supplementing and water supplementing device |
WO2021080258A1 (en) * | 2019-10-21 | 2021-04-29 | 주식회사 엘지화학 | Electrode assembly manufacturing method, same electrode assembly and electrochemical device comprising same |
KR20230168578A (en) * | 2022-06-07 | 2023-12-14 | 주식회사 엘지에너지솔루션 | Preparing method of separator for lithium secondary battery, separator for lithium secondary battery manufactured therefrom, and preparing method of lithium secondary battery using the same |
KR102654531B1 (en) * | 2022-06-07 | 2024-04-04 | 주식회사 엘지에너지솔루션 | Preparing method of separator for lithium secondary battery, separator for lithium secondary battery manufactured therefrom, and preparing method of lithium secondary battery using the same |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5771193B2 (en) | Paste zinc electrode for rechargeable zinc battery | |
KR101938103B1 (en) | Carbon Fiber Zinc Negative Electrode | |
US7153607B2 (en) | Alkaline zinc secondary cell and method for preparation thereof | |
US8043748B2 (en) | Pasted nickel hydroxide electrode for rechargeable nickel-zinc batteries | |
WO2008100831A1 (en) | Metallic zinc-based current collector | |
JP5062724B2 (en) | Method for producing nickel electrode for alkaline battery and nickel electrode for alkaline battery | |
US20220336864A1 (en) | Aqueous electrochemical cells using polymer gel electrolytes | |
JP2023133607A (en) | Electrolyte solution for zinc battery and zinc battery | |
JP2014139880A (en) | Separator for alkaline electrolyte secondary battery, alkaline electrolyte secondary battery, and method for manufacturing alkaline electrolyte secondary battery | |
EP1248306A2 (en) | The process for producing separator for batteries, the separator for batteries, and alkaline storage batteries using the same | |
WO2015089208A1 (en) | Cell design for an alkaline battery with channels in electrodes to remove gas | |
JP2007207526A (en) | Nickel-hydrogen storage battery | |
JP5557385B2 (en) | Energy storage device with proton as insertion species | |
JP2008078037A (en) | Electrode substrate for battery and electrode for battery | |
JP5924670B2 (en) | Battery having sheet-like fiber positive electrode and manufacturing method thereof | |
JP2926732B2 (en) | Alkaline secondary battery | |
JP2734523B2 (en) | Battery separator | |
JP4997529B2 (en) | Nickel electrode for alkaline battery and method for producing the same | |
WO2001075993A1 (en) | Nickel positive electrode plate and alkaline storage battery | |
JP4454260B2 (en) | Separator for alkaline secondary battery | |
KR100413735B1 (en) | Ni-secondary battery comprising gel alkaline electrolyte | |
JP2008181825A (en) | Nickel electrode for alkaline cell | |
JP2002025548A (en) | Square alkaline storage battery | |
KR20200080221A (en) | Electrodes with current collector multiple arrays | |
JPH10284117A (en) | Alkaline storage battery |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20151105 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20151029 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20160831 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20160906 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20170404 |