JP2015046346A - Separator for molten salt battery - Google Patents

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圭介 大山
Keisuke Oyama
圭介 大山
重松 俊広
Toshihiro Shigematsu
俊広 重松
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a separator for a molten salt battery, high in corrosion resistance against hydrogen fluoride, capable of suppressing a short circuit due to dendrite, excellent in permeability and retention properties of a molten salt and also in short-circuit resistance during separator compression, and hardly causing deformation even at high temperatures at which a molten salt battery operates.SOLUTION: A separator for a molten salt battery is made of a wet-laid nonwoven fabric containing polyolefin-based fibers having an average fiber diameter of 8.0 μm or less. More preferably, one or more polyolefins selected from polypropylene and polymethyl pentene are contained as the polyolefin-based fibers, and the wet-laid nonwoven fabric is subjected to drying treatment using a hot plate compression bonding method.

Description

本発明は、電解質に溶融塩を用いた電池に使用されるセパレータに関する。   The present invention relates to a separator used in a battery using a molten salt as an electrolyte.

現在、蓄電システムは各種使用目的によって、製品化が進められており、電力系統用の大型蓄電池については再生可能エネルギー(風力発電、太陽光発電)導入に伴う出力変動を安定化させるための性能向上が求められており、その一つとしてナトリウム−硫黄電池等の開発が進められている(例えば、特許文献1参照)。   Currently, power storage systems are being commercialized for various purposes, and large storage batteries for power systems have improved performance to stabilize output fluctuations associated with the introduction of renewable energy (wind power generation, solar power generation). As one of them, development of a sodium-sulfur battery or the like is underway (for example, see Patent Document 1).

その他の開発されている蓄電池としては、溶融塩電池がある。溶融塩電池は、電解液に溶融塩を用いた電池であり、80℃以上の高温で溶融塩が溶解した状態で動作する仕組みである。用いる溶融塩はナトリウムイオンをカチオンとし、FSA(ビスフルオロスルフォニルアミド;(FSO)をアニオンとしたNaFSA(ナトリウムビスフルオロスルフォニルアミド)が用いられる。溶融塩電池の内部には、正極、負極及びセパレータが備えられている。 Other developed storage batteries include molten salt batteries. The molten salt battery is a battery using a molten salt as an electrolyte, and operates in a state where the molten salt is dissolved at a high temperature of 80 ° C. or higher. As the molten salt to be used, NaFSA (sodium bisfluorosulfonylamide) having sodium ion as a cation and FSA (bisfluorosulfonylamide; (FSO 2 ) 2 N ) as an anion is used. The molten salt battery includes a positive electrode, a negative electrode, and a separator.

セパレータは、正極と負極とを隔てるシート状の部材であり、イオンを含む溶融塩を内部に保持できる性能を持つ(例えば、特許文献2〜4参照)。従来の溶融塩電池では、ガラスクロス等を用いたガラス製セパレータが利用されている。溶融塩電池は、動作中に正極と負極の一部が短絡する等の原因により内部温度が異常に上昇することがある。内部温度が異常に上昇した場合には、溶融塩の一部が熱分解することがある。フッ素原子を含む溶融塩が熱分解する場合には、フッ素原子と水とが反応してフッ化水素が発生することがある。フッ化水素は二酸化ケイ素を腐食させるため、ガラス製セパレータを用いる場合には、セパレータの腐食によって孔径が広がり、内部温度が更に上昇し、熱暴走を起こす可能性があった。また、ガラス製セパレータは、折り曲げ等の加工に対して強度が低く、加工性が悪く、破損しやすいという問題があった。ガラス製セパレータが破損すると、電極にデンドライトが発生した場合に、デンドライトの成長を抑制することができず、溶融塩電池が短絡する場合があった。   The separator is a sheet-like member that separates the positive electrode and the negative electrode, and has a capability of holding a molten salt containing ions inside (see, for example, Patent Documents 2 to 4). In a conventional molten salt battery, a glass separator using a glass cloth or the like is used. In the molten salt battery, the internal temperature may rise abnormally due to a short circuit between a part of the positive electrode and the negative electrode during operation. When the internal temperature rises abnormally, a part of the molten salt may be thermally decomposed. When the molten salt containing a fluorine atom thermally decomposes, the fluorine atom and water may react to generate hydrogen fluoride. Since hydrogen fluoride corrodes silicon dioxide, when a glass separator is used, the pore diameter widens due to the corrosion of the separator, the internal temperature further increases, and thermal runaway may occur. Further, the glass separator has a problem that it has low strength with respect to processing such as bending, has poor workability, and is easily damaged. When the glass separator is broken, when dendrite is generated on the electrode, the dendrite growth cannot be suppressed, and the molten salt battery may be short-circuited.

これらのガラス製セパレータの問題に対して、樹脂製の多孔質フィルムを用いたフィルムセパレータが提案されている。樹脂としては、フッ化水素に対する耐腐食性に優れているフッ素系樹脂、ポリオレフィン系樹脂が使用されている。しかしながら、フィルムセパレータは、溶融塩に対する親和性が低く、溶融塩を保持しにくいという欠点があった。また、ポリオレフィン系樹脂からなるフィルムセパレータは、溶融塩電池が作動する80℃以上の高温で変形してしまい、溶融塩電池で使用することは難しかった。   In order to solve the problem of these glass separators, a film separator using a resinous porous film has been proposed. As the resin, a fluorine-based resin or a polyolefin-based resin having excellent corrosion resistance against hydrogen fluoride is used. However, the film separator has a drawback in that the affinity for the molten salt is low and it is difficult to hold the molten salt. In addition, a film separator made of a polyolefin-based resin is deformed at a high temperature of 80 ° C. or higher at which the molten salt battery operates, and it is difficult to use it in the molten salt battery.

また蓄電池では、充放電反応に伴って、正極及び負極が膨張と収縮を繰り返す。その際にセパレータにおいて十分な溶融塩の保持性能や強度が確保できていない場合には、膨張した際に圧力がかかることで、電解液の保持性能が低下することや、セパレータの破壊によるショート等が起こる場合があった。   Moreover, in a storage battery, a positive electrode and a negative electrode repeat expansion and contraction with a charge / discharge reaction. At that time, if sufficient molten salt retention performance and strength are not secured in the separator, pressure is applied when it expands, resulting in a decrease in electrolyte retention performance, short-circuit due to destruction of the separator, etc. Could happen.

特開2007−273297号公報JP 2007-273297 A 特開2012−018773号公報JP 2012-018773 A 国際公開第2011/126047号パンフレットInternational Publication No. 2011/126047 Pamphlet 特開2012−243417号公報JP 2012-243417 A

本発明の課題は、フッ化水素に対して耐腐食性が高く、デンドライトによるショートを抑制することができ、溶融塩との親和性及び保持性にも優れ、また、セパレータ圧縮による耐ショート性に優れ、溶融塩電池が作動する高温でも変形が起きにくい溶融塩電池用セパレータを提供することである。   The problem of the present invention is that it has high corrosion resistance against hydrogen fluoride, can suppress a short circuit due to dendrite, has excellent affinity with molten salt and retainability, and has a short circuit resistance due to separator compression. An object of the present invention is to provide a separator for a molten salt battery which is excellent and hardly deforms even at a high temperature at which the molten salt battery operates.

本発明者らは、この課題を解決するために鋭意検討を行った結果、下記発明に至ったものである。   As a result of intensive studies to solve this problem, the present inventors have reached the following invention.

(1)平均繊維径8.0μm以下のポリオレフィン系繊維を含有してなる湿式不織布からなる溶融塩電池用セパレータ。
(2)ポリオレフィン系繊維が、ポリプロピレン、ポリメチルペンテンから選ばれる1種以上のポリオレフィンを含有してなる繊維である上記(1)記載の溶融塩電池用セパレータ。
(3)該湿式不織布が熱板圧着方式で乾燥処理されてなる上記(1)又は(2)記載の溶融塩電池用セパレータ。
(1) A separator for a molten salt battery comprising a wet nonwoven fabric containing polyolefin fibers having an average fiber diameter of 8.0 μm or less.
(2) The separator for a molten salt battery according to (1), wherein the polyolefin fiber is a fiber comprising one or more polyolefins selected from polypropylene and polymethylpentene.
(3) The separator for a molten salt battery according to (1) or (2), wherein the wet nonwoven fabric is dried by a hot plate compression method.

本発明の溶融塩電池用セパレータは、平均繊維径8.0μm以下のポリオレフィン系繊維を含有してなる湿式不織布からなることを特徴としている。ポリオレフィン系繊維にて構成されていることによって、フッ化水素に対する耐腐食性が高いという効果が発現される。また、湿式不織布はフレキシブルであるので、ガラス製セパレータのように破損することがなく、デンドライトによるショートを抑制することができる。更に、平均繊維径8.0μm以下のポリオレフィン系繊維を含有することで、溶融塩の保持力が平均繊維径8.0μm超のポリオレフィン系繊維のみを含有してなる不織布を使用した場合より向上しており、溶融塩が浸透しやすく、溶融塩を保持する能力が高いという効果が得られる。また、セパレータの圧縮時における耐ショート性が平均繊維径8.0μm以下のポリオレフィン系繊維を配合することで向上することを見出した。そして、湿式不織布は、繊維にて構成されていることから、同じポリオレフィン系樹脂を使用したフィルムセパレータと比較して、構造的に堅固であるため、熱による影響が出にくいことから、変形も抑制されるという効果が得られる。   The separator for molten salt battery of the present invention is characterized by comprising a wet nonwoven fabric containing polyolefin fibers having an average fiber diameter of 8.0 μm or less. By comprising the polyolefin fiber, the effect of high corrosion resistance against hydrogen fluoride is exhibited. Moreover, since a wet nonwoven fabric is flexible, it is not damaged like a glass separator, and a short circuit caused by dendrite can be suppressed. Furthermore, by containing polyolefin fibers having an average fiber diameter of 8.0 μm or less, the retention of molten salt is improved compared to the case of using a nonwoven fabric containing only polyolefin fibers having an average fiber diameter of more than 8.0 μm. Therefore, the effect that the molten salt easily permeates and the ability to hold the molten salt is high can be obtained. Moreover, it discovered that the short circuit resistance at the time of the compression of a separator improved by mix | blending polyolefin fiber with an average fiber diameter of 8.0 micrometers or less. And because wet nonwoven fabrics are composed of fibers, they are structurally solid compared to film separators using the same polyolefin resin, so they are less susceptible to heat, so deformation is also suppressed. The effect that it is done is acquired.

本発明の溶融塩電池用セパレータは、平均繊維径8.0μm以下のポリオレフィン系繊維を含有してなる湿式不織布からなることを特徴とする。以下、「平均繊維径8.0μm以下のポリオレフィン系繊維」を「細径繊維」と記す場合がある。   The separator for molten salt batteries of the present invention is characterized by comprising a wet nonwoven fabric containing polyolefin fibers having an average fiber diameter of 8.0 μm or less. Hereinafter, “polyolefin fiber having an average fiber diameter of 8.0 μm or less” may be referred to as “fine fiber”.

本発明の溶融塩電池用セパレータにおいて、細径繊維の平均繊維径は8.0μm以下である。より好ましくは1.0μm以上、8.0μm以下であり、更に好ましくは1.0μm以上、5.0μm未満であり、特に好ましくは1.0μm以上、3.5μm未満である。平均繊維径が1.0μm未満である場合には、繊維の製造が困難であるために入手しづらいといった問題がある。平均繊維径が8.0μm超の場合、平均繊維径が太すぎるために、通気度や最大細孔径が高くなりすぎ、電解液を保持する能力の低下や、圧縮時における耐ショート性が低下するといった問題がある。   In the molten salt battery separator of the present invention, the average fiber diameter of the fine fibers is 8.0 μm or less. More preferably, they are 1.0 micrometer or more and 8.0 micrometers or less, More preferably, they are 1.0 micrometer or more and less than 5.0 micrometers, Most preferably, they are 1.0 micrometer or more and less than 3.5 micrometers. When the average fiber diameter is less than 1.0 μm, there is a problem that it is difficult to obtain the fiber because it is difficult to manufacture the fiber. When the average fiber diameter is more than 8.0 μm, the average fiber diameter is too large, the air permeability and the maximum pore diameter become too high, the ability to retain the electrolyte solution, and the short-circuit resistance during compression decreases. There is a problem.

本発明の溶融塩電池用セパレータにおいて、細径繊維の配合比率は、湿式不織布を構成する繊維全体に対して、20質量%以上が好ましく、40質量%以上がより好ましく、80質量%以上が更に好ましい。また、配合比率の上限値は100質量%である。配合比率が20質量%未満の場合には、湿式不織布を構成する繊維全体の平均繊維径が太すぎるために、通気度や最大細孔径が高くなりすぎ、電池作製時のショート率が高くなるといった問題が発生する場合がある。   In the separator for molten salt battery of the present invention, the blending ratio of the small-diameter fibers is preferably 20% by mass or more, more preferably 40% by mass or more, and further preferably 80% by mass or more with respect to the entire fibers constituting the wet nonwoven fabric. preferable. Moreover, the upper limit of a mixture ratio is 100 mass%. When the blending ratio is less than 20% by mass, the average fiber diameter of the entire fibers constituting the wet nonwoven fabric is too thick, so that the air permeability and the maximum pore diameter are too high, and the short ratio during battery production is high. Problems may occur.

なお、本発明における平均繊維径は、湿式抄造不織布断面をマイクロスコープにて観察し、無作為に選んだ50本以上の繊維の断面積を求め、繊維断面が円形であるとして、その断面積から繊維直径に換算した値である。   In addition, the average fiber diameter in the present invention is obtained by observing a cross section of a wet papermaking nonwoven fabric with a microscope, obtaining a cross-sectional area of 50 or more randomly selected fibers, and assuming that the cross section of the fiber is circular. It is the value converted into the fiber diameter.

ポリオレフィン系繊維は、単一のポリオレフィン成分からなるポリオレフィン単一繊維、2種類以上の異なるポリオレフィンの混合物からなる混合ポリオレフィン系繊維、2種類以上の異なるオレフィンの共重合体からなる共重合ポリオレフィン系繊維、2種類以上の異なるポリオレフィンを適宜組み合わせた、芯鞘型、サイドバイサイド型、偏芯型、オレンジ型等の複合繊維等が挙げられる。ポリオレフィン系繊維の断面形状は、分割型複合繊維が分割することによって得られる楔形、平板形等の異形断面やフィブリルと言った繊維形状よりも、略円形状である方が好ましい。ポリオレフィンとしては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメチルペンテン、ポリブテン等を挙げることができる。またオレフィンと共重合可能なその他の単量体としては、酢酸ビニル、酪酸ビニル、ビニルアルコール(酢酸ビニルを重合後、鹸化)等を挙げることができる。   The polyolefin fiber is a polyolefin single fiber composed of a single polyolefin component, a mixed polyolefin fiber composed of a mixture of two or more different polyolefins, a copolymer polyolefin fiber composed of a copolymer of two or more different olefins, Examples of the composite fiber include a core-sheath type, a side-by-side type, an eccentric type, and an orange type, in which two or more different polyolefins are appropriately combined. The cross-sectional shape of the polyolefin-based fiber is preferably substantially circular rather than an irregular cross-section such as a wedge shape or a flat plate shape obtained by dividing a split-type composite fiber or a fiber shape such as a fibril. Examples of the polyolefin include polyethylene, polypropylene, polymethylpentene, polybutene and the like. Examples of other monomers copolymerizable with olefins include vinyl acetate, vinyl butyrate, and vinyl alcohol (vinyl acetate is polymerized and then saponified).

本発明の溶融塩電池用セパレータは、ポリオレフィン系繊維として、ポリプロピレン(PP)、ポリメチルペンテン(PMP)から選ばれる1種以上のポリオレフィンを含有してなる繊維(以下、「PP、PMPから選ばれる1種以上のポリオレフィンを含有してなる繊維」を「PP・PMP繊維」と略記する場合がある)を含むことが好ましい。PP・PMP繊維を含む場合、融点が高いために、セパレータの変形が生じにくいという効果が得られる。PMPを含有してなる繊維を含むことがより好ましい。   The separator for molten salt battery of the present invention is a fiber containing at least one polyolefin selected from polypropylene (PP) and polymethylpentene (PMP) as the polyolefin fiber (hereinafter referred to as “PP, PMP”). It is preferable that “fibers containing one or more polyolefins” are sometimes abbreviated as “PP / PMP fibers”. When PP / PMP fiber is included, the melting point is high, so that an effect that the separator is hardly deformed can be obtained. It is more preferable to include a fiber containing PMP.

本発明の溶融塩電池用セパレータは、PP・PMP繊維を含有させなくても、本発明の効果を達成できるが、PP・PMP繊維を含有させる場合には、その含有量は、全繊維に対して、好ましくは、5質量%以上70質量%以下の範囲であり、より好ましくは、10質量%以上60質量%以下の範囲であり、更に好ましくは、10質量%以上50質量%以下の範囲である。含有量が5質量%未満の場合、配合量が少なすぎて、PP・PMP繊維の配合効果が見られない場合がある。70質量%を超えた場合、繊維間の結合が弱くなり、強度に問題が見られる場合がある。   The separator for a molten salt battery of the present invention can achieve the effects of the present invention without including PP / PMP fibers. However, when PP / PMP fibers are included, the content is based on the total fibers. Preferably, it is in the range of 5 to 70% by mass, more preferably in the range of 10 to 60% by mass, and still more preferably in the range of 10 to 50% by mass. is there. When the content is less than 5% by mass, the blending amount is too small, and the blending effect of PP / PMP fibers may not be seen. When it exceeds 70 mass%, the coupling | bonding between fibers becomes weak and a problem may be seen in an intensity | strength.

本発明の溶融塩電池用セパレータは、ポリオレフィン系繊維として、ポリプロピレンを芯成分とし、ポリエチレンを鞘成分とする芯鞘型複合繊維(以下、「PP/PE芯鞘型複合繊維」と略記する場合がある)を少なくとも含有してなることが好ましい。PP/PE芯鞘型複合繊維は、溶融紡糸機を用い、芯鞘型複合紡糸用口金を用いて溶融紡糸される。紡糸温度は、鞘成分であるポリエチレンが変質しない温度で実施され、紡糸温度200℃以上300℃以下で重合体を押し出し、所定の繊度の紡糸フィラメントを作製する。紡糸フィラメントには、必要に応じて延伸処理を実施する。延伸処理は、鞘成分であるポリエチレンが融着しない温度で実施され、例えば、延伸温度50℃以上100℃以下の範囲で、延伸倍率2倍以上で処理すると、繊維強度が向上して好ましい。得られたフィラメントには、必要に応じて繊維処理剤を付与し、親水性や分散性を制御した後、所定の長さに切断して不織布製造用の芯鞘型複合繊維として使用される。   The separator for molten salt battery of the present invention may be abbreviated as a core-sheath type composite fiber (hereinafter referred to as “PP / PE core-sheath type composite fiber”) having a polypropylene as a core component and polyethylene as a sheath component as a polyolefin fiber. It is preferable to contain at least. The PP / PE core-sheath type composite fiber is melt-spun using a melt spinning machine and using a core-sheath type composite spinning die. The spinning temperature is carried out at a temperature at which the polyethylene as the sheath component does not change, and the polymer is extruded at a spinning temperature of 200 ° C. or higher and 300 ° C. or lower to produce a spinning filament having a predetermined fineness. The spinning filament is subjected to a stretching treatment as necessary. The stretching treatment is carried out at a temperature at which the sheath component polyethylene is not fused. For example, it is preferable to treat the stretching component at a stretching temperature of 50 ° C. or more and 100 ° C. or less at a draw ratio of 2 times or more because the fiber strength is improved. The obtained filament is provided with a fiber treatment agent as necessary, and after controlling the hydrophilicity and dispersibility, it is cut into a predetermined length and used as a core-sheath type composite fiber for producing a nonwoven fabric.

PP/PE芯鞘型複合繊維を構成する芯成分としては、ポリプロピレンを使用するが、繊維物性を調整するため、必要に応じてポリエチレンやポリメチルペンテン等のポリオレフィンを混合することができる。前記ポリオレフィンの混合比率としては、芯成分の10質量%以下であることが好ましい。また、必要に応じて、通常のポリオレフィンに用いられる樹脂添加剤を添加することができる。樹脂添加剤としては、各種酸化防止剤、中和剤、光安定剤、紫外線吸収剤、造核剤、滑剤、帯電防止剤等が挙げられ、添加する場合の添加量としては、樹脂に対して0.01質量%以上1.0質量%以下の範囲で用いられる。   Polypropylene is used as the core component constituting the PP / PE core-sheath type composite fiber, but polyolefin such as polyethylene and polymethylpentene can be mixed as necessary in order to adjust the fiber properties. The mixing ratio of the polyolefin is preferably 10% by mass or less of the core component. Moreover, the resin additive used for normal polyolefin can be added as needed. Examples of the resin additive include various antioxidants, neutralizers, light stabilizers, ultraviolet absorbers, nucleating agents, lubricants, antistatic agents, and the like. It is used in the range of 0.01% by mass or more and 1.0% by mass or less.

PP/PE芯鞘型複合繊維を構成する鞘成分としては、ポリエチレンを使用するが、繊維物性を調節するため、必要に応じてポリプロピレンやエチレン−プロピレン共重合体等のポリオレフィンを混合することができる。前記ポリオレフィンの混合比率としては、鞘成分の10質量%以下であることが好ましい。また、必要に応じて、通常のポリオレフィンに用いられる樹脂添加剤を添加することができる。樹脂添加剤としては、各種酸化防止剤、中和剤、光安定剤、紫外線吸収剤、造核剤、滑剤、帯電防止剤等が挙げられ、添加する場合の添加量としては、樹脂に対して0.01質量%以上1.0質量%以下の範囲で用いられる。   Polyethylene is used as the sheath component constituting the PP / PE core-sheath composite fiber, but polyolefin such as polypropylene or ethylene-propylene copolymer can be mixed as necessary in order to adjust fiber physical properties. . The mixing ratio of the polyolefin is preferably 10% by mass or less of the sheath component. Moreover, the resin additive used for normal polyolefin can be added as needed. Examples of the resin additive include various antioxidants, neutralizers, light stabilizers, ultraviolet absorbers, nucleating agents, lubricants, antistatic agents, and the like. It is used in the range of 0.01% by mass or more and 1.0% by mass or less.

本発明の溶融塩電池用セパレータに含有されるPP/PE芯鞘型複合繊維の含有量は、全繊維に対して、好ましくは、30質量%以上100質量%以下の範囲であり、より好ましくは、40質量%以上90質量%以下の範囲であり、更に好ましくは、60質量%以上80質量%以下の範囲である。含有量が30質量%未満の場合、溶融塩電池用セパレータの強度不足により、電池作製時の不良率が上昇する場合がある。   The content of the PP / PE core-sheath composite fiber contained in the molten salt battery separator of the present invention is preferably in the range of 30% by mass to 100% by mass, more preferably, based on the total fiber. , 40 mass% or more and 90 mass% or less, and more preferably 60 mass% or more and 80 mass% or less. When the content is less than 30% by mass, the defective rate during battery production may increase due to insufficient strength of the separator for a molten salt battery.

ポリオレフィン系繊維以外に、本発明の溶融塩電池用セパレータに含有させることができる繊維としては、全芳香族ポリアミド、半芳香族ポリアミド、脂肪族ポリアミド;エチレン−ビニルアルコール共重合体;ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリシクロヘキサンジメチレンテレフタレート等のポリエステル;ポリフェニレンサルファイド等を挙げることができる。ポリオレフィン系繊維以外の繊維を含有させる場合、その含有量は、全繊維に対して、好ましくは50質量%以下であり、より好ましくは40質量%以下であり、更に好ましくは30質量%以下である。   In addition to polyolefin fibers, the fibers that can be included in the separator for molten salt batteries of the present invention include fully aromatic polyamides, semi-aromatic polyamides, aliphatic polyamides; ethylene-vinyl alcohol copolymers; polyethylene terephthalate, poly Examples thereof include polyesters such as butylene terephthalate and polycyclohexanedimethylene terephthalate; polyphenylene sulfide. When fibers other than polyolefin fibers are contained, the content thereof is preferably 50% by mass or less, more preferably 40% by mass or less, still more preferably 30% by mass or less, based on the total fibers. .

本発明の溶融塩電池用セパレータに含まれる繊維の繊維長は特に限定されないが、不織布強度と製造性等から、繊維長は1mm以上20mm以下が好ましい。繊維長が1mm未満の場合には、不織布の十分な機械的強度が得られない場合がある。また、不織布の構造が堅固ではなくなるため、電池作動時に変形する場合がある。繊維長が20mmを超えた場合には、地合不良となり、良好な不織布が形成できなくなる場合があり、電極間が振れることによるショートが発生する場合や、デンドライトの発生によりショートしやすくなる場合がある。特に、湿式抄造法で作製された湿式不織布では、分散時の繊維同士の異常な絡みが発生し、均一な分散状態にならず、地合不良となる場合がある。   Although the fiber length of the fiber contained in the separator for molten salt batteries of this invention is not specifically limited, From the nonwoven fabric strength, manufacturability, etc., fiber length is 1 mm or more and 20 mm or less. When the fiber length is less than 1 mm, sufficient mechanical strength of the nonwoven fabric may not be obtained. Moreover, since the structure of the nonwoven fabric is not firm, it may be deformed during battery operation. If the fiber length exceeds 20 mm, the formation may be poor, and a good nonwoven fabric may not be formed. A short circuit may occur due to vibration between electrodes, or a short circuit may occur due to the occurrence of dendrites. is there. In particular, in a wet nonwoven fabric produced by a wet papermaking method, abnormal entanglement between fibers at the time of dispersion may occur, and a uniform dispersion state may not be achieved, resulting in poor formation.

本発明の溶融塩電池用セパレータは湿式不織布であり、湿式抄造法によって製造される。湿式抄造法は、生産速度が乾式抄造法に比べて速く、同一装置で繊維径の異なる繊維や複数の種類の繊維を任意の割合で混合できる利点がある。即ち、繊維の形態もステープル状、パルプ状等と選択の幅は広く、使用可能な繊維径も、極細繊維から太い繊維まで使用可能で、他の方法に比べ、極めて良好な地合の不織布が得られる方法である。更に、分割型複合繊維を用いた場合、該繊維を分割するにあたり、パルパーや高速ミキサーやビーター等の離解機での離解工程、及び分散工程で分割型複合繊維をほぼ完全に分割させることができる。このようなことから、極めて応用範囲が広い不織布形成法である。そこで、本発明の溶融塩電池用セパレータを構成する不織布の製造方法としては、湿式抄造法が最適である。   The separator for molten salt battery of this invention is a wet nonwoven fabric, and is manufactured by the wet papermaking method. The wet papermaking method has an advantage that the production speed is higher than that of the dry papermaking method, and fibers having different fiber diameters or a plurality of types of fibers can be mixed at an arbitrary ratio in the same apparatus. In other words, the fiber form can be selected from a wide range of staples, pulps, etc., and the usable fiber diameter can be used from ultrafine fibers to thick fibers. This is the method obtained. In addition, when split-type conjugate fibers are used, the split-type conjugate fibers can be almost completely divided by a disaggregation process and a dispersion process in a disaggregator such as a pulper, a high-speed mixer, and a beater. . Because of this, it is a nonwoven fabric forming method with a very wide application range. Therefore, the wet papermaking method is optimal as a method for producing the nonwoven fabric constituting the molten salt battery separator of the present invention.

本発明において、湿式不織布に水流交絡法による処理を行うことができる。水流交絡法はノズルから噴射された高圧の水流を上記のようにして得られた不織布に当てることにより、繊維を3次元的に交絡させる方法である。水流交絡処理は不織布の機械的強度、保液性を向上させたり、不織布に柔軟性を付与したり、分割型複合繊維を用いた場合、複合繊維を分割させるといった効果をもたらす。また、繊維が交絡することによって、電池作動時の高温状態でセパレータが変形することを抑制することができる。   In the present invention, the wet nonwoven fabric can be treated by the hydroentanglement method. The water flow entanglement method is a method in which fibers are entangled three-dimensionally by applying a high-pressure water flow sprayed from a nozzle to the nonwoven fabric obtained as described above. Hydroentanglement treatment has the effect of improving the mechanical strength and liquid retention of the nonwoven fabric, imparting flexibility to the nonwoven fabric, and splitting the composite fiber when using split-type composite fibers. Moreover, it can suppress that a separator deform | transforms in the high-temperature state at the time of a battery operation because a fiber entangles.

また、湿式抄造法において、熱融着繊維の熱融着によるバインダー接着法により不織布を形成する場合、ウェット状態の繊維ウェブの加熱乾燥と同時に熱融着を生じさせる工程が用いられる。加熱乾燥方式としては、シリンダードライヤー、ヤンキードライヤーに代表される熱板圧着方式、バンド式スルードライヤー、エアスルードライヤーに代表される熱風通気方式等が挙げられる。本発明においては、熱板圧着方式による加熱乾燥がより好ましい。熱板圧着方式では、熱融着繊維の熱融着効率が高く、機械的強度が向上した不織布を得ることができ、溶融塩電池が作動する高温でも、セパレータが変形しにくくなる。熱融着繊維としては、PP/PE芯鞘型複合繊維を用いることが好ましい。   Further, in the wet papermaking method, when the nonwoven fabric is formed by a binder bonding method by heat-sealing of heat-bonding fibers, a step of causing heat-sealing simultaneously with heat drying of the wet fiber web is used. Examples of the heat drying method include a hot plate pressure bonding method represented by a cylinder dryer and a Yankee dryer, a band-type through dryer, and a hot air ventilation method represented by an air through dryer. In the present invention, heat drying by a hot plate pressure bonding method is more preferable. In the hot plate pressure bonding method, a non-woven fabric having high heat-seal efficiency of heat-sealable fibers and improved mechanical strength can be obtained, and the separator is not easily deformed even at a high temperature at which the molten salt battery operates. As the heat-sealing fiber, it is preferable to use a PP / PE core-sheath type composite fiber.

本発明の溶融塩電池用セパレータは、湿式不織布に、親水性単量体のグラフト処理、コロナ放電処理、界面活性剤付与処理、スルホン化処理から選ばれる少なくとも一つ以上の親水化処理を施すことができる。   The separator for molten salt battery of the present invention is a wet nonwoven fabric subjected to at least one hydrophilic treatment selected from hydrophilic monomer grafting treatment, corona discharge treatment, surfactant application treatment, and sulfonation treatment. Can do.

親水性単量体のグラフト重合処理とは、例えば、親水性単量体と重合開始剤を含む溶液中に不織布を浸漬して加熱する方法、不織布に親水性単量体を塗布した後に放射線を照射する方法、不織布に放射線を照射した後に親水性単量体に接触させる方法、増感剤を含む親水性単量体溶液を不織布に塗布した後に紫外線を照射させる方法等がある。この親水性単量体としては、例えばアクリル酸、メタクリル酸、アクリル酸エステル、メタクリル酸エステル、ビニルピリジン、ビニルピロリドン等を使用することができる。なお、親水性単量体溶液と不織布とを接触させる前に、紫外線照射、コロナ放電、プラズマ放電等により、不織布を改質すると、親水性単量体溶液との親和性が高くなるため、効率的にグラフト重合できる。   The hydrophilic monomer graft polymerization treatment is, for example, a method in which a nonwoven fabric is immersed in a solution containing a hydrophilic monomer and a polymerization initiator and heated, and radiation is applied after the hydrophilic monomer is applied to the nonwoven fabric. There are a method of irradiating, a method of contacting a hydrophilic monomer after irradiating the nonwoven fabric with radiation, a method of irradiating ultraviolet rays after applying a hydrophilic monomer solution containing a sensitizer to the nonwoven fabric, and the like. As the hydrophilic monomer, for example, acrylic acid, methacrylic acid, acrylic acid ester, methacrylic acid ester, vinyl pyridine, vinyl pyrrolidone and the like can be used. In addition, if the non-woven fabric is modified by ultraviolet irradiation, corona discharge, plasma discharge, etc. before the hydrophilic monomer solution is brought into contact with the non-woven fabric, the affinity with the hydrophilic monomer solution is increased, so that the efficiency is improved. Can be graft polymerized.

コロナ放電処理は、高電圧発生機に接続した電極と、シリコンラバー等で被覆した金属ロール間に適度な間隙を設け、高周波で数千〜数万Vの電圧を印加し、コロナ放電を発生させ、この間隙に不織布を走らせ、該不織布表面にコロナ放電により生成したオゾン、酸化窒素等を反応させて、カルボキシル基、ヒドロキシル基、ペルオキシド基を生成させることにより、溶融塩電池用セパレータの溶融塩に対する親和性を向上させる表面改質法である。   In the corona discharge treatment, an appropriate gap is provided between an electrode connected to a high voltage generator and a metal roll coated with silicon rubber or the like, and a voltage of thousands to tens of thousands of volts is applied at a high frequency to generate corona discharge. , By running a nonwoven fabric in the gap and reacting ozone, nitric oxide, etc. generated by corona discharge on the nonwoven fabric surface to generate carboxyl groups, hydroxyl groups, peroxide groups, and thereby to the molten salt of the molten salt battery separator It is a surface modification method that improves affinity.

界面活性剤付与処理で用いられる界面活性剤としては、アルキルリン酸エステル塩、アルキル硫酸エステル塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸エステル塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸エステル塩、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテルリン酸エステル塩、アルキルベンゼンスルホン酸塩、ジアルキルスルホコハク酸塩、アルキルジフェニルエーテルジスルホン酸塩、アルカンスルホン酸塩、長鎖脂肪酸塩、β−ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物のナトリウム塩、特殊芳香族スルホン酸ホルマリン縮合物のナトリウム塩、特殊ポリカルボン酸型高分子界面活性剤等の陰イオン界面活性剤、ポリオキシエチレンアルキルエーテル類、ポリオキシアルキレン誘導体類、ポリオキシアルキレンアルケニルエーテル類、ソルビタン脂肪酸エステル類、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル類、ポリオキシエチレンソルビトール脂肪酸エステル類、グリセリン脂肪酸エステル類、ポリオキシエチレン脂肪酸エステル類、ポリオキシエチレン硬化ヒマシ油類等の非イオン性界面活性剤が挙げられる。これらの群から、併用して使用することもできる。これらの界面活性剤は、含浸、塗布、スプレーした後、乾燥することにより不織布に付与することができる。   Surfactants used in the surfactant application treatment include alkyl phosphate ester salts, alkyl sulfate ester salts, polyoxyethylene alkyl ether sulfate ester salts, polyoxyethylene alkyl ether phosphate ester salts, polyoxyethylene alkyl phenyl ethers. Phosphate ester salt, alkylbenzene sulfonate, dialkyl sulfosuccinate, alkyl diphenyl ether disulfonate, alkane sulfonate, long-chain fatty acid salt, sodium salt of β-naphthalene sulfonate formalin condensate, special aromatic sulfonate formalin condensation Sodium salts of products, anionic surfactants such as special polycarboxylic acid type polymer surfactants, polyoxyethylene alkyl ethers, polyoxyalkylene derivatives, polyoxyalkylene alkenyl ethers Nonionic surfactants such as tellurium, sorbitan fatty acid esters, polyoxyethylene sorbitan fatty acid esters, polyoxyethylene sorbitol fatty acid esters, glycerin fatty acid esters, polyoxyethylene fatty acid esters, polyoxyethylene hydrogenated castor oil Agents. From these groups, they can be used in combination. These surfactants can be applied to the nonwoven fabric by impregnation, coating, spraying, and drying.

界面活性剤の付与量は、不織布に対して、0.10質量%以上1.00質量%以下が好ましく、より好ましくは0.20質量%以上0.80質量%以下であり、更に好ましくは0.30質量%以上0.60質量%以下である。付与量が0.10質量%未満の場合、電解液との親和性が付与しない場合と同じ場合がある。付与量が1.00質量%を超えた場合、電池用セパレータのシート強度が低下しすぎる場合がある。   The applied amount of the surfactant is preferably 0.10% by mass or more and 1.00% by mass or less, more preferably 0.20% by mass or more and 0.80% by mass or less, and still more preferably 0% with respect to the nonwoven fabric. It is 30 mass% or more and 0.60 mass% or less. When the application amount is less than 0.10% by mass, it may be the same as the case where the affinity with the electrolytic solution is not provided. When the application amount exceeds 1.00% by mass, the sheet strength of the battery separator may be excessively lowered.

スルホン化処理としては、二酸化硫黄ガス、三酸化硫黄ガス等による気相処理法や熱濃硫酸、発煙硫酸、又はクロロ硫酸等による液相処理法等を使用することができ、繊維の表面から内部にスルホン酸基を導入する。本発明の電池用セパレータにおいては、気相処理法によるスルホン化処理が好ましい。液相処理法によるスルホン化処理は、反応条件の設定が難しく、反応時間を長くし過ぎた場合や温度を高くし過ぎた場合に、不織布が炭化、収縮、フィルム化しやすいという問題がある。また、多量の強酸性廃液が出るという問題がある。   As the sulfonation treatment, a gas phase treatment method using sulfur dioxide gas, sulfur trioxide gas or the like, or a liquid phase treatment method using hot concentrated sulfuric acid, fuming sulfuric acid, chlorosulfuric acid, or the like can be used. Introduce a sulfonic acid group. In the battery separator of the present invention, sulfonation treatment by a gas phase treatment method is preferable. The sulfonation treatment by the liquid phase treatment method has a problem that it is difficult to set reaction conditions, and when the reaction time is excessively long or the temperature is excessively high, the nonwoven fabric is easily carbonized, contracted, and formed into a film. There is also a problem that a large amount of strongly acidic waste liquid is produced.

本発明の溶融塩電池用セパレータは、必要に応じて、スーパーカレンダーや熱カレンダー処理により、厚みを調整して用いられることもできる。本発明の溶融塩電池用セパレータの目付は、30g/m以上100g/m以下の範囲が好ましく、厚みは、30μm以上250μm以下の範囲が好ましい。溶融塩電池用セパレータの目付及び厚みは、適用する電池の特性に応じて、適宜選択できる。ここで目付はJIS P 8124に規定されている坪量を表し、厚みはJIS P 8118に規定される厚さを表す。 The separator for molten salt battery of the present invention can be used by adjusting the thickness by super calendering or thermal calendering treatment, if necessary. The basis weight of the molten salt battery separator of the present invention is preferably in the range of 30 g / m 2 to 100 g / m 2 , and the thickness is preferably in the range of 30 μm to 250 μm. The basis weight and thickness of the separator for a molten salt battery can be appropriately selected according to the characteristics of the applied battery. Here, the basis weight represents the basis weight defined in JIS P 8124, and the thickness represents the thickness defined in JIS P 8118.

また、本発明の溶融塩電池用セパレータの最大細孔径は1μm以上50μm以下の範囲が好ましい。最大細孔径が50μmを超えて大きくなると、短絡しやすくなり、電池製造時の不良率が大きくなる場合がある。また、最大細孔径が1μm未満では、溶融塩の保持性が低くなりすぎる場合がある。ここで最大細孔径はJIS K 3832に規定されるバブルポイント法による最大細孔径を表す。   Moreover, the maximum pore diameter of the separator for a molten salt battery of the present invention is preferably in the range of 1 μm to 50 μm. When the maximum pore diameter is larger than 50 μm, short-circuiting is likely to occur, and the defect rate during battery manufacture may increase. In addition, when the maximum pore diameter is less than 1 μm, the molten salt retainability may be too low. Here, the maximum pore diameter represents the maximum pore diameter according to the bubble point method specified in JIS K3832.

以下、本発明を実施例により更に詳細に説明するが、本発明は本実施例に限定されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention further in detail, this invention is not limited to a present Example.

(実施例1)
芯成分がポリプロピレン(融点165℃)で、鞘成分がポリエチレン(融点135℃)であるPP/PE芯鞘型複合繊維(平均繊維径7.8μm、繊維長5mm)100質量部を、パルパーの水中で離解、分散させ、アジテーターで緩やかに撹拌して均一な抄造用スラリーを調製した。この抄造用スラリーを円網抄紙機による湿式抄造法を用いて抄造し、135℃に設定された熱板圧着方式であるヤンキードライヤーと併設されている熱風フードにより乾燥させると共に、PP/PE芯鞘型複合繊維の鞘部分を熱溶融接着させて、幅500mmの不織布を作製した。
(Example 1)
100 parts by mass of PP / PE core-sheath type composite fiber (average fiber diameter 7.8 μm, fiber length 5 mm) whose core component is polypropylene (melting point 165 ° C.) and whose sheath component is polyethylene (melting point 135 ° C.) Then, the mixture was disaggregated and dispersed, and gently stirred with an agitator to prepare a uniform papermaking slurry. This slurry for paper making is made by a wet paper making method using a circular paper machine, and dried by a hot air hood attached to a Yankee dryer which is a hot plate pressure setting method set to 135 ° C., and also a PP / PE core sheath. The sheath portion of the mold composite fiber was heat-melted and bonded to prepare a nonwoven fabric having a width of 500 mm.

界面活性剤として、アルキルリン酸エステル塩(高松油脂製、商品名:エレナイトAB−100)とアルキルジフェニルエーテルジスルホン酸ナトリウム(花王製、商品名:ペレックス(登録商標)SS−H)それぞれ1:1の質量比で混合した溶液を、不織布に対して界面活性剤の付与量が0.30質量%となるように含浸塗布し、乾燥後、スーパーカレンダーにて厚み調整して、坪量60.5g/mの電池用セパレータを得た。 As surfactants, alkyl phosphate ester salt (manufactured by Takamatsu Yushi, trade name: Elenite AB-100) and sodium alkyldiphenyl ether disulfonate (trade name: Perex (registered trademark) SS-H) are each 1: 1. The solution mixed at a mass ratio was impregnated and applied to the nonwoven fabric so that the applied amount of the surfactant was 0.30% by mass, and after drying, the thickness was adjusted with a super calender to obtain a basis weight of 60.5 g / An m 2 battery separator was obtained.

(実施例2)
芯成分がポリプロピレン(融点165℃)で、鞘成分がポリエチレン(融点135℃)であるPP/PE芯鞘型複合繊維(平均繊維径7.9μm、繊維長5mm)70質量部、PP単一繊維(平均繊維径7.8μm、繊維長5mm)30質量部を、パルパーの水中で離解、分散させ、アジテーターで緩やかに撹拌して均一な抄造用スラリーを調製した。この抄造用スラリーを円網抄紙機による湿式抄造法を用いて抄造し、135℃に設定された熱板圧着方式であるヤンキードライヤーと併設されている熱風フードにより乾燥させると共に、PP/PE芯鞘型複合繊維の鞘部分を熱溶融接着させて、幅500mmの不織布を作製した。
(Example 2)
70 parts by mass of PP / PE core-sheath composite fiber (average fiber diameter 7.9 μm, fiber length 5 mm) whose core component is polypropylene (melting point 165 ° C.) and sheath component is polyethylene (melting point 135 ° C.), PP single fiber 30 parts by mass (average fiber diameter: 7.8 μm, fiber length: 5 mm) was disaggregated and dispersed in pulper water, and gently stirred with an agitator to prepare a uniform papermaking slurry. This slurry for paper making is made by a wet paper making method using a circular paper machine, and dried by a hot air hood attached to a Yankee dryer which is a hot plate pressure setting method set to 135 ° C., and also a PP / PE core sheath. The sheath portion of the mold composite fiber was heat-melted and bonded to prepare a nonwoven fabric having a width of 500 mm.

界面活性剤として、アルキルリン酸エステル塩(高松油脂製、商品名:エレナイトAB−100)とアルキルジフェニルエーテルジスルホン酸ナトリウム(花王製、商品名:ペレックス(登録商標)SS−H)それぞれ1:1の質量比で混合した溶液を、不織布に対して界面活性剤の付与量が0.30質量%となるように含浸塗布し、乾燥後、スーパーカレンダーにて厚み調整して、坪量60.4g/mの電池用セパレータを得た。 As surfactants, alkyl phosphate ester salt (manufactured by Takamatsu Yushi, trade name: Elenite AB-100) and sodium alkyldiphenyl ether disulfonate (trade name: Perex (registered trademark) SS-H) are each 1: 1. The solution mixed at a mass ratio was impregnated and applied to the nonwoven fabric so that the applied amount of surfactant was 0.30% by mass, and after drying, the thickness was adjusted with a super calender to obtain a basis weight of 60.4 g / An m 2 battery separator was obtained.

(実施例3)
芯成分がポリプロピレン(融点165℃)で、鞘成分がポリエチレン(融点135℃)であるPP/PE芯鞘型複合繊維(平均繊維径7.7μm、繊維長5mm)50質量部、PP単一繊維(平均繊維径7.9μm、繊維長5mm)50質量部を、パルパーの水中で離解、分散させ、アジテーターで緩やかに撹拌して均一な抄造用スラリーを調製した。この抄造用スラリーを円網抄紙機による湿式抄造法を用いて抄造し、135℃に設定された熱板圧着方式であるヤンキードライヤーと併設されている熱風フードにより乾燥させると共に、PP/PE芯鞘型複合繊維の鞘部分を熱溶融接着させて、幅500mmの不織布を作製した。
Example 3
50 parts by mass of PP / PE core-sheath composite fiber (average fiber diameter 7.7 μm, fiber length 5 mm) whose core component is polypropylene (melting point 165 ° C.) and sheath component is polyethylene (melting point 135 ° C.), PP single fiber 50 parts by mass (average fiber diameter: 7.9 μm, fiber length: 5 mm) was disaggregated and dispersed in water of a pulper, and gently stirred with an agitator to prepare a uniform papermaking slurry. This slurry for paper making is made by a wet paper making method using a circular paper machine, and dried by a hot air hood attached to a Yankee dryer which is a hot plate pressure setting method set to 135 ° C., and also a PP / PE core sheath. The sheath portion of the mold composite fiber was heat-melted and bonded to prepare a nonwoven fabric having a width of 500 mm.

界面活性剤として、アルキルリン酸エステル塩(高松油脂製、商品名:エレナイトAB−100)とアルキルジフェニルエーテルジスルホン酸ナトリウム(花王製、商品名:ペレックス(登録商標)SS−H)それぞれ1:1の質量比で混合した溶液を、不織布に対して界面活性剤の付与量が0.30質量%となるように含浸塗布し、乾燥後、スーパーカレンダーにて厚み調整して、坪量60.5g/mの電池用セパレータを得た。 As surfactants, alkyl phosphate ester salt (manufactured by Takamatsu Yushi, trade name: Elenite AB-100) and sodium alkyldiphenyl ether disulfonate (trade name: Perex (registered trademark) SS-H) are each 1: 1. The solution mixed at a mass ratio was impregnated and applied to the nonwoven fabric so that the applied amount of the surfactant was 0.30% by mass, and after drying, the thickness was adjusted with a super calender to obtain a basis weight of 60.5 g / An m 2 battery separator was obtained.

(実施例4)
芯成分がポリプロピレン(融点165℃)で、鞘成分がポリエチレン(融点135℃)であるPP/PE芯鞘型複合繊維(平均繊維径7.7mm、繊維長5mm)70質量部、PMP単一繊維(平均繊維径7.9μm、繊維長5mm)30質量部を、パルパーの水中で離解、分散させ、アジテーターで緩やかに撹拌して均一な抄造用スラリーを調製した。この抄造用スラリーを円網抄紙機による湿式抄造法を用いて抄造し、135℃に設定された熱板圧着方式であるヤンキードライヤーと併設されている熱風フードにより乾燥させると共に、PP/PE芯鞘型複合繊維の鞘部分を熱溶融接着させて、幅500mmの不織布を作製した。
Example 4
70 parts by mass of PP / PE core-sheath composite fiber (average fiber diameter 7.7 mm, fiber length 5 mm) whose core component is polypropylene (melting point 165 ° C.) and whose sheath component is polyethylene (melting point 135 ° C.), PMP single fiber 30 parts by mass (average fiber diameter: 7.9 μm, fiber length: 5 mm) were disaggregated and dispersed in water of a pulper, and gently stirred with an agitator to prepare a uniform papermaking slurry. This slurry for paper making is made by a wet paper making method using a circular paper machine, and dried by a hot air hood attached to a Yankee dryer which is a hot plate pressure setting method set to 135 ° C., and also a PP / PE core sheath. The sheath portion of the mold composite fiber was heat-melted and bonded to prepare a nonwoven fabric having a width of 500 mm.

界面活性剤として、アルキルリン酸エステル塩(高松油脂製、商品名:エレナイトAB−100)とアルキルジフェニルエーテルジスルホン酸ナトリウム(花王製、商品名:ペレックス(登録商標)SS−H)それぞれ1:1の質量比で混合した溶液を、不織布に対して界面活性剤の付与量が0.30質量%となるように含浸塗布し、乾燥後、スーパーカレンダーにて厚み調整して、坪量60.5g/mの電池用セパレータを得た。 As surfactants, alkyl phosphate ester salt (manufactured by Takamatsu Yushi, trade name: Elenite AB-100) and sodium alkyldiphenyl ether disulfonate (trade name: Perex (registered trademark) SS-H) are each 1: 1. The solution mixed at a mass ratio was impregnated and applied to the nonwoven fabric so that the applied amount of the surfactant was 0.30% by mass, and after drying, the thickness was adjusted with a super calender to obtain a basis weight of 60.5 g / An m 2 battery separator was obtained.

(実施例5)
芯成分がポリプロピレン(融点165℃)で、鞘成分がポリエチレン(融点135℃)であるPP/PE芯鞘型複合繊維(平均繊維径7.8mm、繊維長5mm)50質量部、PMP単一繊維(平均繊維径7.8μm、繊維長5mm)50質量部を、パルパーの水中で離解、分散させ、アジテーターで緩やかに撹拌して均一な抄造用スラリーを調製した。この抄造用スラリーを円網抄紙機による湿式抄造法を用いて抄造し、135℃に設定された熱板圧着方式であるヤンキードライヤーと併設されている熱風フードにより乾燥させると共に、PP/PE芯鞘型複合繊維の鞘部分を熱溶融接着させて、幅500mmの不織布を作製した。
(Example 5)
50 parts by mass of PP / PE core-sheath composite fiber (average fiber diameter 7.8 mm, fiber length 5 mm) whose core component is polypropylene (melting point 165 ° C.) and whose sheath component is polyethylene (melting point 135 ° C.), PMP single fiber 50 parts by mass (average fiber diameter: 7.8 μm, fiber length: 5 mm) were disaggregated and dispersed in pulper water, and gently stirred with an agitator to prepare a uniform papermaking slurry. This slurry for paper making is made by a wet paper making method using a circular paper machine, and dried by a hot air hood attached to a Yankee dryer which is a hot plate pressure setting method set to 135 ° C., and also a PP / PE core sheath. The sheath portion of the mold composite fiber was heat-melted and bonded to prepare a nonwoven fabric having a width of 500 mm.

界面活性剤として、アルキルリン酸エステル塩(高松油脂製、商品名:エレナイトAB−100)とアルキルジフェニルエーテルジスルホン酸ナトリウム(花王製、商品名:ペレックス(登録商標)SS−H)それぞれ1:1の質量比で混合した溶液を、不織布に対して界面活性剤の付与量が0.30質量%となるように含浸塗布し、乾燥後、スーパーカレンダーにて厚み調整して、坪量60.0g/mの電池用セパレータを得た。 As surfactants, alkyl phosphate ester salt (manufactured by Takamatsu Yushi, trade name: Elenite AB-100) and sodium alkyldiphenyl ether disulfonate (trade name: Perex (registered trademark) SS-H) are each 1: 1. The solution mixed at a mass ratio was impregnated and applied to the nonwoven fabric so that the applied amount of the surfactant was 0.30% by mass, and after drying, the thickness was adjusted with a super calender to obtain a basis weight of 60.0 g / An m 2 battery separator was obtained.

(実施例6)
PP/PMP分割型複合繊維(分割後平均繊維径3.1μm、繊維長5mm)30質量部を、分散するにあたって、繊維の分割を進めるために、予めリファイナーにて前処理を行った。リファイナーにて処理するにあたっては、ほぼ完全に分割していることを確認したうえで、芯成分がポリプロピレン(融点165℃)で、鞘成分がポリエチレン(融点135℃)であるPP/PE芯鞘型複合繊維(平均繊維径7.7mm、繊維長5mm)70質量部と共にパルパーの水中で離解、分散させ、アジテーターで緩やかに撹拌して均一な抄造用スラリーを調製した。この抄造用スラリーを円網抄紙機による湿式抄造法を用いて抄造し、135℃に設定された熱板圧着方式であるヤンキードライヤーと併設されている熱風フードにより乾燥させると共に、PP/PE芯鞘型複合繊維の鞘部分を熱溶融接着させて、幅500mmの不織布を作製した。
(Example 6)
When dispersing 30 parts by mass of PP / PMP split type composite fibers (average fiber diameter after splitting: 3.1 μm, fiber length: 5 mm), pretreatment was performed in advance using a refiner in order to advance the splitting of the fibers. When processing with a refiner, after confirming that it is almost completely divided, a PP / PE core-sheath type in which the core component is polypropylene (melting point 165 ° C.) and the sheath component is polyethylene (melting point 135 ° C.) 70 parts by mass of composite fibers (average fiber diameter: 7.7 mm, fiber length: 5 mm) were disaggregated and dispersed in water of a pulper, and gently stirred with an agitator to prepare a uniform papermaking slurry. This slurry for paper making is made by a wet paper making method using a circular paper machine, and dried by a hot air hood attached to a Yankee dryer which is a hot plate pressure setting method set to 135 ° C., and also a PP / PE core sheath. The sheath portion of the mold composite fiber was heat-melted and bonded to prepare a nonwoven fabric having a width of 500 mm.

界面活性剤として、アルキルリン酸エステル塩(高松油脂製、商品名:エレナイトAB−100)とアルキルジフェニルエーテルジスルホン酸ナトリウム(花王製、商品名:ペレックス(登録商標)SS−H)それぞれ1:1の質量比で混合した溶液を、不織布に対して界面活性剤の付与量が0.30質量%となるように含浸塗布し、乾燥後、スーパーカレンダーにて厚み調整して、坪量60.5g/mの電池用セパレータを得た。 As surfactants, alkyl phosphate ester salt (manufactured by Takamatsu Yushi, trade name: Elenite AB-100) and sodium alkyldiphenyl ether disulfonate (trade name: Perex (registered trademark) SS-H) are each 1: 1. The solution mixed at a mass ratio was impregnated and applied to the nonwoven fabric so that the applied amount of the surfactant was 0.30% by mass, and after drying, the thickness was adjusted with a super calender to obtain a basis weight of 60.5 g / An m 2 battery separator was obtained.

(実施例7)
PP/PMP分割型複合繊維(分割後平均繊維径3.2μm、繊維長5mm)50質量部を、分散するにあたって、繊維の分割を進めるために、予めリファイナーにて前処理を行った。リファイナーにて処理するにあたっては、ほぼ完全に分割していることを確認したうえで、芯成分がポリプロピレン(融点165℃)で、鞘成分がポリエチレン(融点135℃)であるPP/PE芯鞘型複合繊維(平均繊維径7.5mm、繊維長5mm)50質量部と共にパルパーの水中で離解、分散させ、アジテーターで緩やかに撹拌して均一な抄造用スラリーを調製した。この抄造用スラリーを円網抄紙機による湿式抄造法を用いて抄造し、135℃に設定された熱板圧着方式であるヤンキードライヤーと併設されている熱風フードにより乾燥させると共に、PP/PE芯鞘型複合繊維の鞘部分を熱溶融接着させて、幅500mmの不織布を作製した。
(Example 7)
When 50 parts by mass of PP / PMP split type composite fiber (average fiber diameter after splitting: 3.2 μm, fiber length: 5 mm) was dispersed, pretreatment was performed in advance using a refiner to advance the splitting of the fibers. When processing with a refiner, after confirming that it is almost completely divided, a PP / PE core-sheath type in which the core component is polypropylene (melting point 165 ° C.) and the sheath component is polyethylene (melting point 135 ° C.) 50 parts by mass of composite fibers (average fiber diameter 7.5 mm, fiber length 5 mm) were disaggregated and dispersed in water of a pulper, and gently stirred with an agitator to prepare a uniform papermaking slurry. This slurry for paper making is made by a wet paper making method using a circular paper machine, and dried by a hot air hood attached to a Yankee dryer which is a hot plate pressure setting method set to 135 ° C., and also a PP / PE core sheath. The sheath portion of the mold composite fiber was heat-melted and bonded to prepare a nonwoven fabric having a width of 500 mm.

界面活性剤として、アルキルリン酸エステル塩(高松油脂製、商品名:エレナイトAB−100)とアルキルジフェニルエーテルジスルホン酸ナトリウム(花王製、商品名:ペレックス(登録商標)SS−H)それぞれ1:1の質量比で混合した溶液を、不織布に対して界面活性剤の付与量が0.30質量%となるように含浸塗布し、乾燥後、スーパーカレンダーにて厚み調整して、坪量60.3g/mの電池用セパレータを得た。 As surfactants, alkyl phosphate ester salt (manufactured by Takamatsu Yushi, trade name: Elenite AB-100) and sodium alkyldiphenyl ether disulfonate (trade name: Perex (registered trademark) SS-H) are each 1: 1. The solution mixed at a mass ratio was impregnated and applied to the nonwoven fabric so that the applied amount of the surfactant was 0.30% by mass, and after drying, the thickness was adjusted with a super calender to obtain a basis weight of 60.3 g / An m 2 battery separator was obtained.

(実施例8)
芯成分がポリプロピレン(融点165℃)で、鞘成分がポリエチレン(融点135℃)であるPP/PE芯鞘型複合繊維(平均繊維径7.9μm、繊維長5mm)100質量部を、パルパーの水中で離解、分散させ、アジテーターで緩やかに撹拌して均一な抄造用スラリーを調製した。この抄造用スラリーを円網抄紙機による湿式抄造法にて抄造し、135℃設定のバンド式スルードライヤーを使用し、PP/PE芯鞘型複合繊維の鞘部分を熱溶融接着させて、幅500mmの不織布を作製した。
(Example 8)
100 parts by mass of PP / PE core-sheath type composite fiber (average fiber diameter 7.9 μm, fiber length 5 mm) whose core component is polypropylene (melting point 165 ° C.) and whose sheath component is polyethylene (melting point 135 ° C.) Then, the mixture was disaggregated and dispersed, and gently stirred with an agitator to prepare a uniform papermaking slurry. This slurry for paper making is made by a wet paper making method using a circular paper machine, and a band type through dryer set at 135 ° C. is used, and the sheath portion of the PP / PE core-sheath type composite fiber is heat-melted and bonded to a width of 500 mm. A non-woven fabric was prepared.

界面活性剤として、アルキルリン酸エステル塩(高松油脂製、商品名:エレナイトAB−100)とアルキルジフェニルエーテルジスルホン酸ナトリウム(花王製、商品名:ペレックス(登録商標)SS−H)それぞれ1:1の質量比で混合した溶液を、不織布に対して界面活性剤の付与量が0.30質量%となるように含浸塗布し、乾燥後、スーパーカレンダーにて厚み調整して、坪量60.1g/mの電池用セパレータを得た。 As surfactants, alkyl phosphate ester salt (manufactured by Takamatsu Yushi, trade name: Elenite AB-100) and sodium alkyldiphenyl ether disulfonate (trade name: Perex (registered trademark) SS-H) are each 1: 1. The solution mixed at a mass ratio was impregnated and applied to the nonwoven fabric so that the applied amount of the surfactant was 0.30% by mass, and after drying, the thickness was adjusted with a super calender to obtain a basis weight of 60.1 g / An m 2 battery separator was obtained.

(実施例9)
芯成分がポリプロピレン(融点165℃)で、鞘成分がポリエチレン(融点135℃)であるPP/PE芯鞘型複合繊維(平均繊維径7.7μm、繊維長5mm)30質量部を、PP単一繊維(平均繊維径7.6μm、繊維長5mm)70質量部をパルパーの水中で離解、分散させ、アジテーターで緩やかに撹拌して均一な抄造用スラリーを調製した。この抄造用スラリーを円網抄紙機による湿式抄造法にて抄造し、135℃に設定された熱板圧着方式であるヤンキードライヤーと併設されている熱風フードにより乾燥させると共に、PP/PE芯鞘型複合繊維の鞘部分を熱溶融接着させて、幅500mmの不織布を作製した。
Example 9
30 parts by mass of PP / PE core-sheath composite fiber (average fiber diameter 7.7 μm, fiber length 5 mm) whose core component is polypropylene (melting point 165 ° C.) and whose sheath component is polyethylene (melting point 135 ° C.) 70 parts by mass of fibers (average fiber diameter: 7.6 μm, fiber length: 5 mm) were disaggregated and dispersed in water of a pulper, and gently stirred with an agitator to prepare a uniform papermaking slurry. The slurry for paper making is made by a wet paper making method using a circular paper machine and dried by a hot air hood attached to a Yankee dryer which is a hot plate pressure setting method set to 135 ° C., and also a PP / PE core-sheath type The sheath portion of the composite fiber was heat-melted and bonded to produce a nonwoven fabric having a width of 500 mm.

界面活性剤として、アルキルリン酸エステル塩(高松油脂製、商品名:エレナイトAB−100)とアルキルジフェニルエーテルジスルホン酸ナトリウム(花王製、商品名:ペレックス(登録商標)SS−H)それぞれ1:1の質量比で混合した溶液を、不織布に対して界面活性剤の付与量が0.30質量%となるように含浸塗布し、乾燥後、スーパーカレンダーにて厚み調整して、坪量60.1g/mの電池用セパレータを得た。 As surfactants, alkyl phosphate ester salt (manufactured by Takamatsu Yushi, trade name: Elenite AB-100) and sodium alkyldiphenyl ether disulfonate (trade name: Perex (registered trademark) SS-H) are each 1: 1. The solution mixed at a mass ratio was impregnated and applied to the nonwoven fabric so that the applied amount of the surfactant was 0.30% by mass, and after drying, the thickness was adjusted with a super calender to obtain a basis weight of 60.1 g / An m 2 battery separator was obtained.

(実施例10)
芯成分がポリプロピレン(融点165℃)で、鞘成分がポリエチレン(融点135℃)であるPP/PE芯鞘型複合繊維(平均繊維径7.9μm、繊維長5mm)30質量部を、PMP単一繊維(平均繊維径7.9μm、繊維長5mm)70質量部をパルパーの水中で離解、分散させ、アジテーターで緩やかに撹拌して均一な抄造用スラリーを調製した。この抄造用スラリーを円網抄紙機による湿式抄造法にて抄造し、135℃に設定された熱板圧着方式であるヤンキードライヤーと併設されている熱風フードにより乾燥させると共に、PP/PE芯鞘型複合繊維の鞘部分を熱溶融接着させて、幅500mmの不織布を作製した。
(Example 10)
30 parts by mass of PP / PE core-sheath composite fiber (average fiber diameter 7.9 μm, fiber length 5 mm) whose core component is polypropylene (melting point 165 ° C.) and whose sheath component is polyethylene (melting point 135 ° C.) 70 parts by mass of fibers (average fiber diameter: 7.9 μm, fiber length: 5 mm) were disaggregated and dispersed in water of a pulper, and gently stirred with an agitator to prepare a uniform papermaking slurry. The slurry for paper making is made by a wet paper making method using a circular paper machine and dried by a hot air hood attached to a Yankee dryer which is a hot plate pressure setting method set to 135 ° C., and also a PP / PE core-sheath type The sheath portion of the composite fiber was heat-melted and bonded to produce a nonwoven fabric having a width of 500 mm.

界面活性剤として、アルキルリン酸エステル塩(高松油脂製、商品名:エレナイトAB−100)とアルキルジフェニルエーテルジスルホン酸ナトリウム(花王製、商品名:ペレックス(登録商標)SS−H)それぞれ1:1の質量比で混合した溶液を、不織布に対して界面活性剤の付与量が0.30質量%となるように含浸塗布し、乾燥後、スーパーカレンダーにて厚み調整して、坪量60.0g/mの電池用セパレータを得た。 As surfactants, alkyl phosphate ester salt (manufactured by Takamatsu Yushi, trade name: Elenite AB-100) and sodium alkyldiphenyl ether disulfonate (trade name: Perex (registered trademark) SS-H) are each 1: 1. The solution mixed at a mass ratio was impregnated and applied to the nonwoven fabric so that the applied amount of the surfactant was 0.30% by mass, and after drying, the thickness was adjusted with a super calender to obtain a basis weight of 60.0 g / An m 2 battery separator was obtained.

(実施例11)
芯成分がポリプロピレン(融点165℃)で、鞘成分がポリエチレン(融点135℃)であるPP/PE芯鞘型複合繊維(平均繊維径7.7μm、繊維長5mm)70質量部を、PMP単一繊維(平均繊維径7.9μm、繊維長5mm)30質量部をパルパーの水中で離解、分散させ、アジテーターで緩やかに撹拌して均一な抄造用スラリーを調製した。この抄造用スラリーを円網抄紙機による湿式抄造法にて抄造し、135℃に設定された熱板圧着方式であるヤンキードライヤーと併設されている熱風フードにより乾燥させると共に、PP/PE芯鞘型複合繊維の鞘部分を熱溶融接着させて、幅500mmの不織布を作製した。
(Example 11)
70 parts by mass of a PP / PE core-sheath composite fiber (average fiber diameter 7.7 μm, fiber length 5 mm) whose core component is polypropylene (melting point 165 ° C.) and whose sheath component is polyethylene (melting point 135 ° C.) 30 parts by mass of fibers (average fiber diameter: 7.9 μm, fiber length: 5 mm) were disaggregated and dispersed in water of a pulper, and gently stirred with an agitator to prepare a uniform papermaking slurry. The slurry for paper making is made by a wet paper making method using a circular paper machine and dried by a hot air hood attached to a Yankee dryer which is a hot plate pressure setting method set to 135 ° C., and also a PP / PE core-sheath type The sheath portion of the composite fiber was heat-melted and bonded to produce a nonwoven fabric having a width of 500 mm.

単量体としてアクリル酸モノマーを利用しグラフト処理を施した、グラフト量は9.5質量%であった。その後、スーパーカレンダーにて厚み調整して、坪量61.5g/mの電池用セパレータを得た。 Grafting was performed using an acrylic acid monomer as the monomer, and the graft amount was 9.5% by mass. Thereafter, the thickness was adjusted with a super calendar to obtain a battery separator having a basis weight of 61.5 g / m 2 .

(実施例12)
芯成分がポリプロピレン(融点165℃)で、鞘成分がポリエチレン(融点135℃)であるPP/PE芯鞘型複合繊維(平均繊維径7.7μm、繊維長5mm)70質量部を、PMP単一繊維(平均繊維径7.9μm、繊維長5mm)30質量部をパルパーの水中で離解、分散させ、アジテーターで緩やかに撹拌して均一な抄造用スラリーを調製した。この抄造用スラリーを円網抄紙機による湿式抄造法にて抄造し、135℃に設定された熱板圧着方式であるヤンキードライヤーと併設されている熱風フードにより乾燥させると共に、PP/PE芯鞘型複合繊維の鞘部分を熱溶融接着させて、幅500mmの不織布を作製した。
(Example 12)
70 parts by mass of a PP / PE core-sheath composite fiber (average fiber diameter 7.7 μm, fiber length 5 mm) whose core component is polypropylene (melting point 165 ° C.) and whose sheath component is polyethylene (melting point 135 ° C.) 30 parts by mass of fibers (average fiber diameter: 7.9 μm, fiber length: 5 mm) were disaggregated and dispersed in water of a pulper, and gently stirred with an agitator to prepare a uniform papermaking slurry. The slurry for paper making is made by a wet paper making method using a circular paper machine and dried by a hot air hood attached to a Yankee dryer which is a hot plate pressure setting method set to 135 ° C., and also a PP / PE core-sheath type The sheath portion of the composite fiber was heat-melted and bonded to produce a nonwoven fabric having a width of 500 mm.

三酸化硫黄ガスを含む75℃の乾燥空気中で、この不織布に25秒間スルホン化処理を行い、2.5質量%の水酸化ナトリウム水溶液で中和し、イオン交換水で十分洗浄し、乾燥後、スーパーカレンダーにて厚み調整して、坪量61.2g/mの電池用セパレータを得た。 This nonwoven fabric is sulfonated for 25 seconds in 75 ° C dry air containing sulfur trioxide gas, neutralized with 2.5% by mass sodium hydroxide aqueous solution, washed thoroughly with ion-exchanged water, and dried. The thickness was adjusted with a super calender to obtain a battery separator having a basis weight of 61.2 g / m 2 .

(実施例13)
芯成分がポリプロピレン(融点165℃)で、鞘成分がポリエチレン(融点135℃)であるPP/PE芯鞘型複合繊維(平均繊維径7.7μm、繊維長5mm)70質量部を、PMP単一繊維(平均繊維径7.9μm、繊維長5mm)30質量部をパルパーの水中で離解、分散させ、アジテーターで緩やかに撹拌して均一な抄造用スラリーを調製した。この抄造用スラリーを円網抄紙機による湿式抄造法にて抄造し、135℃に設定された熱板圧着方式であるヤンキードライヤーと併設されている熱風フードにより乾燥させると共に、PP/PE芯鞘型複合繊維の鞘部分を熱溶融接着させて、幅500mmの不織布を作製した。
(Example 13)
70 parts by mass of a PP / PE core-sheath composite fiber (average fiber diameter 7.7 μm, fiber length 5 mm) whose core component is polypropylene (melting point 165 ° C.) and whose sheath component is polyethylene (melting point 135 ° C.) 30 parts by mass of fibers (average fiber diameter: 7.9 μm, fiber length: 5 mm) were disaggregated and dispersed in water of a pulper, and gently stirred with an agitator to prepare a uniform papermaking slurry. The slurry for paper making is made by a wet paper making method using a circular paper machine and dried by a hot air hood attached to a Yankee dryer which is a hot plate pressure setting method set to 135 ° C., and also a PP / PE core-sheath type The sheath portion of the composite fiber was heat-melted and bonded to produce a nonwoven fabric having a width of 500 mm.

次いで、コロナ処理を施し、スーパーカレンダーにて厚み調整して、坪量60.4g/mの電池用セパレータを得た。 Next, corona treatment was performed, and the thickness was adjusted with a super calender to obtain a battery separator having a basis weight of 60.4 g / m 2 .

(比較例1)
チョップドストランドガラス繊維(繊維径7.5μm、繊維長6mm)を用いて幅500mmのガラス不織布セパレータ(坪量50.1g/m、厚さ209μm)を作製した。
(Comparative Example 1)
Using a chopped strand glass fiber (fiber diameter 7.5 μm, fiber length 6 mm), a glass nonwoven fabric separator (basis weight 50.1 g / m 2 , thickness 209 μm) having a width of 500 mm was produced.

(比較例2)
PVDF樹脂製の厚みが30μm、平均孔径が0.56μmである多孔質フィルムを用いたフィルムセパレータを用いた。
(Comparative Example 2)
A film separator using a porous film made of PVDF resin having a thickness of 30 μm and an average pore diameter of 0.56 μm was used.

(比較例3)
芯成分がポリプロピレン(融点165℃)で、鞘成分がポリエチレン(融点135℃)であるPP/PE芯鞘型複合繊維(平均繊維径10.8μm、繊維長5mm)100質量部を、パルパーの水中で離解、分散させ、アジテーターで緩やかに撹拌して均一な抄造用スラリーを調製した。この抄造用スラリーを円網抄紙機による湿式抄造法にて抄造し、135℃に設定された熱板圧着方式であるヤンキードライヤーと併設されている熱風フードにより乾燥させると共に、PP/PE芯鞘型複合繊維の鞘部分を熱溶融接着させて、幅500mmの不織布を作製し、スーパーカレンダーにて厚み調整して、坪量59.9g/mの電池用セパレータを得た。
(Comparative Example 3)
100 parts by mass of PP / PE core-sheath type composite fiber (average fiber diameter 10.8 μm, fiber length 5 mm) whose core component is polypropylene (melting point 165 ° C.) and whose sheath component is polyethylene (melting point 135 ° C.) Then, the mixture was disaggregated and dispersed, and gently stirred with an agitator to prepare a uniform papermaking slurry. The slurry for paper making is made by a wet paper making method using a circular paper machine and dried by a hot air hood attached to a Yankee dryer which is a hot plate pressure setting method set to 135 ° C., and also a PP / PE core-sheath type The sheath part of the composite fiber was heat-melted and bonded to prepare a nonwoven fabric having a width of 500 mm, and the thickness was adjusted with a super calender to obtain a battery separator having a basis weight of 59.9 g / m 2 .

(比較例4)
芯成分がポリプロピレン(融点165℃)で、鞘成分がポリエチレン(融点135℃)であるPP/PE芯鞘型複合繊維(平均繊維径10.9μm、繊維長5mm)100質量部を、パルパーの水中で離解、分散させ、アジテーターで緩やかに撹拌して均一な抄造用スラリーを調製した。この抄造用スラリーを円網抄紙機による湿式抄造法にて抄造し、135℃に設定された熱板圧着方式であるヤンキードライヤーと併設されている熱風フードにより乾燥させると共に、PP/PE芯鞘型複合繊維の鞘部分を熱溶融接着させて、幅500mmの不織布を作製した。
(Comparative Example 4)
100 parts by mass of PP / PE core-sheath composite fiber (average fiber diameter 10.9 μm, fiber length 5 mm) whose core component is polypropylene (melting point 165 ° C.) and whose sheath component is polyethylene (melting point 135 ° C.) Then, the mixture was disaggregated and dispersed, and gently stirred with an agitator to prepare a uniform papermaking slurry. The slurry for paper making is made by a wet paper making method using a circular paper machine and dried by a hot air hood attached to a Yankee dryer which is a hot plate pressure setting method set to 135 ° C., and also a PP / PE core-sheath type The sheath portion of the composite fiber was heat-melted and bonded to produce a nonwoven fabric having a width of 500 mm.

界面活性剤として、アルキルリン酸エステル塩(高松油脂製、商品名:エレナイトAB−100)とアルキルジフェニルエーテルジスルホン酸ナトリウム(花王製、商品名:ペレックス(登録商標)SS−H)それぞれ1:1の質量比で混合した溶液を、不織布に対して界面活性剤の付与量が0.30質量%となるように含浸塗布し、乾燥後、スーパーカレンダーにて厚み調整して、坪量60.3g/mの電池用セパレータを得た。 As surfactants, alkyl phosphate ester salt (manufactured by Takamatsu Yushi, trade name: Elenite AB-100) and sodium alkyldiphenyl ether disulfonate (trade name: Perex (registered trademark) SS-H) are each 1: 1. The solution mixed at a mass ratio was impregnated and applied to the nonwoven fabric so that the applied amount of the surfactant was 0.30% by mass, and after drying, the thickness was adjusted with a super calender to obtain a basis weight of 60.3 g / An m 2 battery separator was obtained.

Figure 2015046346
Figure 2015046346

<評価方法>
実施例及び比較例で得られた溶融塩電池用セパレータについて、下記の評価を行い、結果を表1に示した。
<Evaluation method>
The following evaluations were performed on the molten salt battery separators obtained in Examples and Comparative Examples, and the results are shown in Table 1.

[平均繊維径]
不織布を構成する各繊維の平均繊維径は、マイクロスコープによって、繊維の断面を観察し、無作為に選んだ50本以上の繊維断面の面積を画像解析ソフトによって算出し、繊維直径に換算して、測定データとした。
[Average fiber diameter]
The average fiber diameter of each fiber constituting the non-woven fabric is observed with a microscope, the cross section of the fiber, the area of 50 or more randomly selected fiber cross sections is calculated with image analysis software, and converted to the fiber diameter. Measurement data was used.

[目付]
50mm×200mmの試料を電子天秤で小数点3桁まで測定し、1m当たりの目付質量に換算し、算出した。
[Unit weight]
A 50 mm × 200 mm sample was measured with an electronic balance up to three digits after the decimal point, and converted to a mass per unit area of 1 m 2 .

[厚み]
50mm×200mmの試料をダイヤルシックネスゲージ((株)ミツトヨ、商品名:7321、1mm/3回転〕にて0.001mmまで測定した。
[Thickness]
A 50 mm × 200 mm sample was measured to 0.001 mm with a dial thickness gauge (Mitutoyo Corporation, trade name: 7321, 1 mm / 3 rotation).

[突刺強度]
先端に曲率1.6の丸みを付けた直径1mmの金属針を卓上型材料試験機((株)オリエンテック製、商品名STA−1150)に装着し、試料面に対して直角に1mm/sの一定速度で貫通するまで降ろした。この時の最大荷重(g)を測定した。
[Puncture strength]
A metal needle with a diameter of 1 mm with a curvature of 1.6 at the tip is attached to a desktop material testing machine (trade name: STA-1150, manufactured by Orientec Co., Ltd.), and 1 mm / s perpendicular to the sample surface. Until it penetrates at a constant speed. The maximum load (g) at this time was measured.

[通気度]
50mm×50mmの試料を、JIS L 1096に規定される通気性A法(フラジール形法)に準じて、通気性試験機(装置名:KES−F8−AP1、カトーテック(株)製)で通気度を測定した。
[Air permeability]
A sample of 50 mm × 50 mm was ventilated with a breathability tester (device name: KES-F8-AP1, manufactured by Kato Tech Co., Ltd.) according to the breathability method A (Fragile method) defined in JIS L 1096. The degree was measured.

[寸法安定性]
50mm×50mmの試料を110℃、1時間加熱後、冷却した前後の寸法を測定し寸法変化を測定した。
[Dimensional stability]
A 50 mm × 50 mm sample was heated at 110 ° C. for 1 hour, and then the dimensions before and after cooling were measured to measure the dimensional change.

[最大細孔径]
電池用セパレータについて、JIS K 3832に規定されるバブルポイント法により最大細孔径を求めた。
[Maximum pore size]
For the battery separator, the maximum pore diameter was determined by the bubble point method specified in JIS K3832.

[耐フッ化水素酸性]
LiPF(六フッ化リン酸リチウム)に水分を加えフッ化水素酸が発生した状況下にてサンプルを1時間浸した後の状態を評価した。
[Hydrogen fluoride acid resistance]
Water was added to LiPF 6 (lithium hexafluorophosphate) to evaluate the state after the sample was immersed for 1 hour in a state where hydrofluoric acid was generated.

○:見た目に変化がなく、全く問題がない状態。
△:若干の変化が見られている状態。
×:変化がはっきりとわかる状態
○: No change in appearance, no problem at all.
(Triangle | delta): The state in which some change is seen.
×: State in which changes can be clearly seen

[液浸透性]
100mm×100mmの試験片を採取し、その試料を23±5℃の水道水中に広げて1分間浸漬した後の水の浸透度合いを観察し、評価した。
[Liquid permeability]
A test piece of 100 mm × 100 mm was collected, and the sample was spread in 23 ± 5 ° C. tap water and immersed for 1 minute to observe and evaluate the degree of water penetration.

○:水の浸透が速やかに進み、まだら模様などが見られない状態。
△:水は浸透するが、浸透がまだらであり、均一に浸透していない状態。
×:水をはじき、水の浸透が見られない状態。
○: Infiltration of water promptly and no mottled pattern is seen.
(Triangle | delta): Although water osmose | permeates, osmosis | permeation is mottled and the state which is not osmose | permeating uniformly.
X: The state which repels water and water penetration is not seen.

[加圧保液量]
100mm×100mmの試験片を採取し、その質量(W)を測定する。次に、その試料を23±5℃の水道水中に広げて1分間浸漬し、水道水から取り出した後、濾紙(アドバンテックNo.26)で挟み、クーチロール(質量16kg、直径98mmφ)に通して、その試料の質量(W)を測定し、次の式(1)により加圧保液量を算出する。
[Pressure retention volume]
A test piece of 100 mm × 100 mm is collected and its mass (W 1 ) is measured. Next, the sample was spread in tap water at 23 ± 5 ° C. and immersed for 1 minute, taken out from the tap water, sandwiched with filter paper (Advantech No. 26), passed through a couch roll (mass 16 kg, diameter 98 mmφ), The mass (W 2 ) of the sample is measured, and the pressurized liquid retention amount is calculated by the following equation (1).

加圧保液量(g/m)=[(W−W)÷(0.1×0.1)] (1) Pressurized liquid retention amount (g / m 2 ) = [(W 2 −W 1 ) ÷ (0.1 × 0.1)] (1)

[耐ショート性試験]
50mm×50mmの試験片を採取し、その試験片を両電極(直径30mm、直径20mm、材質:銅、円柱形)間に、2.5Vの電圧を加えたまま、プレス機で挟み込み荷重をかけ、両電極間に流れる電圧が1.0Vを確認した際の荷重を測定した。
[Short resistance test]
A test piece of 50 mm × 50 mm was taken, and the test piece was sandwiched with a press machine while applying a voltage of 2.5 V between both electrodes (diameter 30 mm, diameter 20 mm, material: copper, cylindrical shape), and a load was applied. The load when the voltage flowing between both electrodes was confirmed to be 1.0 V was measured.

実施例1〜13で得られた本発明の溶融塩電池用セパレータは、平均繊維径8.0μm以下の細径繊維のポリオレフィン系繊維を含有してなる湿式不織布であるため、セパレータの圧縮時における耐ショート性に優れており、また、溶融塩との親和性と保持性に優れており、平均繊維径8.0μm超のポリオレフィン繊維を含有してなる不織布を使用した場合よりも溶融塩の保持能力が向上しており、液浸透性と加圧保液量に優れている。また。ポリオレフィン径繊維にて構成されていることで、耐フッ化水素酸性、突刺強度に優れることで耐デンドライト性において、寸法安定性に優れることで耐熱性において、親水化処理を施したことと、適切な通気度及び最大細孔径を持つことと、液浸透性や加圧保液量に優れることで、溶融塩との親和性及び保持性において、良好な結果が得られた。   Since the separators for molten salt batteries of the present invention obtained in Examples 1 to 13 are wet nonwoven fabrics containing polyolefin fibers of fine fibers having an average fiber diameter of 8.0 μm or less, the separators are compressed. Excellent short-circuit resistance, excellent compatibility with molten salt and excellent retention, and retains molten salt more than when using non-woven fabrics containing polyolefin fibers with an average fiber diameter of more than 8.0 μm The capacity is improved, and the liquid permeability and pressurized liquid retention are excellent. Also. It is composed of polyolefin fiber diameters, hydrofluoric acid resistance, excellent puncture strength, dendrite resistance, dimensional stability, heat resistance, hydrophilization treatment, and Good results were obtained in the affinity and retention with the molten salt by having excellent air permeability and maximum pore diameter, and excellent liquid permeability and pressurized liquid retention.

実施例1〜13と比較例4の比較から、細径繊維を配合することで、液浸透性と加圧保液量に優れ、圧縮時の耐ショート性が向上していることを確認した。   From the comparison between Examples 1 to 13 and Comparative Example 4, it was confirmed that by blending the small diameter fiber, it was excellent in liquid permeability and pressurized liquid retention, and short-circuit resistance during compression was improved.

実施例1〜7、9、10の比較から、PP繊維、PMP繊維の配合量が増加することで、寸法安定性の向上が見られた。またPP/PMP分割繊維を配合することで通気度の低下や最大細孔径の小径化が見られた。   From the comparison of Examples 1 to 7, 9, and 10, an improvement in dimensional stability was observed as the blending amount of PP fiber and PMP fiber increased. Further, by blending PP / PMP split fibers, a decrease in air permeability and a reduction in the maximum pore diameter were observed.

実施例2〜7、9、10の比較からPPやPMP等の融点の高い繊維を配合し、繊維間の溶融を減少させ、繊維間の空隙が増加することで適切な通気度と最大細孔径を発現することができ、溶融塩電解液の保持性を向上することができた。   From the comparison of Examples 2 to 7, 9, and 10, a fiber having a high melting point such as PP or PMP is blended, the melting between the fibers is decreased, and the air gap between the fibers is increased so that the appropriate air permeability and the maximum pore diameter And the retention of the molten salt electrolyte was improved.

実施例1と実施例8との比較から、熱板圧着方式で乾燥処理した場合は、バンド式スルードライヤー方式と比較して、突刺強度に優れていることが確認された。   From a comparison between Example 1 and Example 8, it was confirmed that when the drying treatment was performed by the hot plate pressure bonding method, the puncture strength was excellent as compared with the band type through dryer method.

実施例1〜13と比較例1の比較から、突刺強度が向上したことで、耐デンドライト性が向上していることを確認した。   From the comparison between Examples 1 to 13 and Comparative Example 1, it was confirmed that the dendrite resistance was improved by improving the puncture strength.

実施例1〜13と比較例1の比較から、ポリオレフィン繊維を使用した湿式不織布とすることで、耐フッ化水素酸性が向上していることを確認した。   From the comparison between Examples 1 to 13 and Comparative Example 1, it was confirmed that hydrogen fluoride acid resistance was improved by using a wet nonwoven fabric using polyolefin fibers.

実施例1〜13と比較例2の比較から、湿式不織布からなるシートは寸法安定性に優れていることを確認した。   From the comparison between Examples 1 to 13 and Comparative Example 2, it was confirmed that the sheet made of the wet nonwoven fabric was excellent in dimensional stability.

実施例1〜13と比較例3、4の比較から、親水化処理を行うことで液の浸透性と加圧保液量に優れることが確認できた。   From the comparison between Examples 1 to 13 and Comparative Examples 3 and 4, it was confirmed that the liquid permeability and the pressurized liquid retention amount were excellent by performing the hydrophilic treatment.

以上、説明したように、本発明の溶融塩電池用セパレータは、平均繊維径8.0μm以下の細径繊維を配合していることで、セパレータ圧縮時における耐ショート性が向上しており、溶融塩の浸透性及び保持性において優れる、またオレフィン繊維を用いていることで、耐フッ化水素酸性と、高い突刺強度を持つことによる耐デンドライト性が向上しており、寸法安定性に優れることで、耐熱性を示すことから、本発明の溶融塩電池用セパレータを用いた溶融塩電池は、ショートの発生率が低く、長期間に亘って安定した電池特性を示し、好適に使用できる。   As described above, the separator for molten salt battery of the present invention is blended with fine fibers having an average fiber diameter of 8.0 μm or less, so that the short-circuit resistance at the time of compressing the separator is improved. Excellent salt penetration and retention, and the use of olefin fibers has improved hydrofluoric acid resistance and dendrite resistance due to its high puncture strength, and excellent dimensional stability. Since it exhibits heat resistance, the molten salt battery using the separator for molten salt battery of the present invention has a low occurrence rate of short circuit, exhibits stable battery characteristics over a long period of time, and can be suitably used.

Claims (3)

平均繊維径8.0μm以下のポリオレフィン系繊維を含有してなる湿式不織布から構成されてなる溶融塩電池用セパレータ。   A separator for a molten salt battery, comprising a wet nonwoven fabric containing polyolefin fibers having an average fiber diameter of 8.0 μm or less. ポリオレフィン系繊維として、ポリプロピレン、ポリメチルペンテンから選ばれる1種以上のポリオレフィンを含有してなる請求項1記載の溶融塩電池用セパレータ。   The molten salt battery separator according to claim 1, comprising at least one polyolefin selected from polypropylene and polymethylpentene as the polyolefin fiber. 該湿式不織布が熱板圧着方式で乾燥処理されてなる請求項1又は2記載の溶融塩電池用セパレータ。   The separator for a molten salt battery according to claim 1 or 2, wherein the wet nonwoven fabric is dried by a hot plate compression method.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2016110763A (en) * 2014-12-04 2016-06-20 日本バイリーン株式会社 Separator for battery and battery having the same
JP7219085B2 (en) 2018-12-27 2023-02-07 スタンレー電気株式会社 Lamp units, vehicle lighting systems
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