JP2015060686A - 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 molten salt battery exhibiting high corrosion resistance for hydrogen fluoride, capable of suppressing short circuit due to dendrite, excellent in affinity with molten salt and retentivity, ensuring high dimensional stability even at high operating temperatures of the molten salt battery, and exhibiting enhanced short circuit resistance during compression.SOLUTION: A separator for molten salt battery consists of a porous layer containing insulating inorganic particles having particle size of 5.0 μm or less, and a polyolefin fiber wet-laid nonwoven fabric. The polyolefin fiber contains one kind or more of polyolefin selected from polypropylene and polymethylpentene, and the wet-laid nonwoven fabric is preferably dried by hot plate thermocompression.

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、電解質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 corrosion of the separator widens the pore diameter, further increases the internal temperature, and may cause thermal runaway. 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液保持性や、強度が確保できていない場合にはセパレータに対して電極が膨張した際に圧力がかかることで、溶融塩の保持性能が低下する、電極によってセパレータが圧縮され破壊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, when sufficient liquid retention and strength are not secured in the separator, pressure is applied when the electrode expands with respect to the separator, so that the molten salt retention performance decreases. In some cases, it was compressed and destroyed.

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、溶融塩電池が作動する高温でも寸法安定性が高く、圧縮時の耐ショート性が向上した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 to hydrogen fluoride, can suppress a short circuit due to dendrite, has excellent affinity and retention with molten salt, and high temperature at which a molten salt battery operates. However, it is to provide a molten salt battery separator having high dimensional stability and improved short circuit resistance during compression.

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)粒子径が5.0μm以下である絶縁性無機粒子を含有してなる多孔質層とポリオレフィン系繊維湿式不織布と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(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(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 porous layer containing insulating inorganic particles having a particle diameter of 5.0 μm or less and a polyolefin fiber wet nonwoven fabric.
(2) The separator for a molten salt battery according to (1), comprising at least one polyolefin selected from polypropylene and polymethylpentene as the polyolefin fiber.
(3) The separator for 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、粒子径が5.0μm以下の絶縁性無機粒子を含有してなる多孔質層とポリオレフィン系繊維湿式不織布とからなることを特徴としている。絶縁性無機粒子を含有してなる多孔質層とポリオレフィン系繊維不織布とからなることで、ポリオレフィン系繊維湿式不織布のみを使用した場合と比較して、熱に対する寸法安定性がより向上していることで、電池の一部がショートした際における温度上昇にも耐えられる効果が得られ、圧縮時の耐ショート性が向上していることを見出した。また、ポリオレフィン系繊維湿式不織布によって、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。   The separator for molten salt batteries of the present invention is characterized by comprising a porous layer containing insulating inorganic particles having a particle diameter of 5.0 μm or less and a polyolefin-based fiber wet nonwoven fabric. Dimensional stability against heat is further improved by comprising a porous layer containing insulating inorganic particles and a polyolefin fiber nonwoven fabric, compared to the case where only a polyolefin fiber wet nonwoven fabric is used. Thus, it was found that the effect of withstanding the temperature rise when a part of the battery was short-circuited was obtained, and the short-circuit resistance during compression was improved. Further, the polyolefin fiber wet nonwoven fabric exhibits an effect of high corrosion resistance against hydrogen fluoride. 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.

本発明の溶融塩電池用セパレータは、絶縁性無機粒子を含有してなる多孔質層とポリオレフィン系繊維湿式不織布とからなることを特徴としている。   The separator for molten salt batteries of the present invention is characterized by comprising a porous layer containing insulating inorganic particles and a polyolefin fiber wet nonwoven fabric.

本発明の電池用セパレータにおいて、絶縁性無機粒子の粒子径は5.0μm以下であり、好ましくは0.02μm以上3.0μm以下、更に好ましくは0.7μm以上2.0μm以下である。粒子径が大き過ぎると、均一な水性スラリーを作るのが困難となり、不織布への塗設時に多孔質層を適切な厚みで形成することが困難となる場合や、表面の凸凹が大きくなる場合がある。一方、粒子径が小さ過ぎると、多孔質層が緻密になり過ぎて、イオンの透過を阻害することや無機粒子が不織布から脱落しやすくなることや、脱落を防ぐためにバインダーを増量しなければならないことがある。なお、本発明で言う粒子径とは、特に断らない限り、レーザー回折散乱法によって測定される平均粒子径を表す。   In the battery separator of the present invention, the particle diameter of the insulating inorganic particles is 5.0 μm or less, preferably 0.02 μm or more and 3.0 μm or less, more preferably 0.7 μm or more and 2.0 μm or less. If the particle size is too large, it is difficult to produce a uniform aqueous slurry, and it may be difficult to form a porous layer with an appropriate thickness when applied to a nonwoven fabric, or the surface unevenness may be increased. is there. On the other hand, if the particle size is too small, the porous layer will be too dense, impeding the permeation of ions, making it easier for inorganic particles to fall off the nonwoven fabric, and increasing the amount of binder to prevent dropping. Sometimes. In addition, unless otherwise indicated, the particle diameter said by this invention represents the average particle diameter measured by the laser diffraction scattering method.

本発明の電池用セパレータにおいて、絶縁性無機粒子の含有量が少な過ぎる場合には、耐デンドライト性の向上が認められないことや、加熱時の熱収縮や、圧縮がかかった際の耐ショート性が認められなくなる。また、絶縁性無機粒子を含有してなる多孔質層の厚みや含有量が多過ぎると、層自体の機械的強度が弱くなることや、層が緻密になり過ぎて、イオンの透過を阻害することがある。   In the battery separator of the present invention, when the content of insulating inorganic particles is too small, improvement in dendrite resistance is not observed, heat shrinkage during heating, and short circuit resistance when compression is applied Is no longer allowed. In addition, if the thickness and content of the porous layer containing insulating inorganic particles are too large, the mechanical strength of the layer itself becomes weak, or the layer becomes too dense and inhibits ion permeation. Sometimes.

なお、本発明に用いる絶縁性無機粒子を製造するための方法に、特に制限はない。   In addition, there is no restriction | limiting in particular in the method for manufacturing the insulating inorganic particle used for this invention.

本発明に用いる絶縁性無機粒子としては、例えば、酸化マグネシウム、水酸化マグネシウム、シリカ、酸化チタン、チタン酸バリウム、酸化ジルコニウム、酸化アルミニウムなどの無機酸化物、あるいは水酸化物、窒化アルミニウムや窒化ケイ素などの無機窒化物、ゼオライト、マイカ、ベーマイトなどが挙げられるが、本発明はこれらに限定されるものではない。   Examples of the insulating inorganic particles used in the present invention include inorganic oxides such as magnesium oxide, magnesium hydroxide, silica, titanium oxide, barium titanate, zirconium oxide, and aluminum oxide, or hydroxides, aluminum nitride, and silicon nitride. Inorganic nitrides such as zeolite, mica, boehmite and the like can be mentioned, but the present invention is not limited to these.

更に、絶縁性無機粒子の他に有機粒子を必要に応じて含有させても良い。このような有機フィラーとしては、例えば、ポリプロピレン、ポリアクリロニトリル、ポリメチルメタクリレート、ポリエチレンオキシド、ポリスチレン、ポリフッ化ビニリデン、エチレン−ビニルモノマー共重合体、ポリオレフィンワックスなどが挙げられるが、本発明はこれに限定されるものではない。   Furthermore, in addition to the insulating inorganic particles, organic particles may be included as necessary. Examples of such organic fillers include polypropylene, polyacrylonitrile, polymethyl methacrylate, polyethylene oxide, polystyrene, polyvinylidene fluoride, ethylene-vinyl monomer copolymer, polyolefin wax, and the like, but the present invention is not limited thereto. Is not to be done.

多孔質層は、絶縁性無機粒子以外にバインダーを含有してもよい。有機バインダーとしては、例えば、アクリル系樹脂、ポリフッ化ビニリデン及びその誘導体、メタ型あるいはパラ型の芳香族ポリアミド樹脂、芳香族ポリイミド等のポリイミド系樹脂、ポリスルホン系樹脂、エチレン−酢酸ビニル共重合物(特に酢酸ビニルが20〜35モル%の共重合物)、エチレン−アクリレート共重合物、フッ素系樹脂、スチレンブタジエンゴム(SBR)系樹脂、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ポリビニルアルコール、ポリビニルブチラール、ポリビニルピロリドン、ポリウレタン系樹脂、エポキシ樹脂などが挙げられるが、これらに限定されるものではない。また、これらのバインダーは、1種を単独で使用しても良く、2種以上を併用しても良い。   The porous layer may contain a binder in addition to the insulating inorganic particles. Examples of the organic binder include acrylic resins, polyvinylidene fluoride and derivatives thereof, meta-type or para-type aromatic polyamide resins, polyimide resins such as aromatic polyimide, polysulfone resins, and ethylene-vinyl acetate copolymers ( In particular, vinyl acetate is a copolymer of 20 to 35 mol%), ethylene-acrylate copolymer, fluorine resin, styrene butadiene rubber (SBR) resin, carboxymethyl cellulose, hydroxyethyl cellulose, polyvinyl alcohol, polyvinyl butyral, polyvinyl pyrrolidone, Examples thereof include, but are not limited to, polyurethane resins and epoxy resins. Moreover, these binders may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together.

また、無機バインダーとしては、例えば、一般にはシランカップリング剤とも称され、脱水又は脱アルコール反応などを経て、無機酸化物と有機化合物とを化学結合させる、3−グリシジルオキシトリメトキシシラン、メタクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン、3−アミノプロピルトリエトシキシラン等の有機官能基を有するシリコン化合物と、シリカや酸化ジルコニウム等の無機酸化物ゾルとの混合物が、接着強度や耐熱性に優れるために好ましいが、これに限定されるものではない。   As the inorganic binder, for example, 3-glycidyloxytrimethoxysilane, methacryloyloxy, which is also generally called a silane coupling agent and chemically bonds an inorganic oxide and an organic compound through a dehydration or dealcoholization reaction or the like. A mixture of a silicon compound having an organic functional group such as propyltrimethoxysilane and 3-aminopropyltriethoxysilane and an inorganic oxide sol such as silica and zirconium oxide is preferable because of excellent adhesion strength and heat resistance. It is not limited to this.

多孔質層中におけるバインダーの含有量は、無機及び有機フィラーの総量に対して、2質量%以上200質量%以下が好ましい。特に5質量%以上50質量%以下が好ましい。バインダーの量が少な過ぎると、無機及び有機フィラーが不織布から脱落しやすくなる場合がある。また、バインダーの量が多過ぎると、多孔質層が緻密になり過ぎてイオン透過性が低下する場合がある。   The content of the binder in the porous layer is preferably 2% by mass or more and 200% by mass or less with respect to the total amount of the inorganic and organic fillers. 5 mass% or more and 50 mass% or less are especially preferable. If the amount of the binder is too small, the inorganic and organic fillers may be easily removed from the nonwoven fabric. Moreover, when there is too much quantity of a binder, a porous layer may become too dense and ion permeability may fall.

多孔質層は、ポリオレフィン系繊維湿式不織布の少なくとも一方の面に設けられる。また、多孔質層がポリオレフィン系繊維湿式不織布の内部に入り込むように、多孔質層が設けられていてもよい。多孔質層を設ける方法としては、多孔質層を構成する各成分を水や有機溶剤などの媒体中に分散あるいは溶解させた多孔質層形成用のスラリー(多孔質層塗工液)を調製し、これをポリオレフィン系繊維湿式不織布の面上に塗設することによって設けることができる。   The porous layer is provided on at least one surface of the polyolefin fiber wet nonwoven fabric. Moreover, the porous layer may be provided so that a porous layer may enter the inside of a polyolefin-type fiber wet nonwoven fabric. As a method of providing a porous layer, a slurry for forming a porous layer (porous layer coating solution) in which each component constituting the porous layer is dispersed or dissolved in a medium such as water or an organic solvent is prepared. This can be provided by coating it on the surface of the polyolefin fiber wet nonwoven fabric.

多孔質層形成用のスラリーを調製するための媒体としては、バインダーや絶縁性無機粒子等を均一に溶解又は分散できるものであれば特に限定されず、例えば、トルエンなどの芳香族炭化水素類、テトラヒドロフランなどのフラン類、メチルエチルケトンなどのケトン類、イソプロピルアルコールなどのアルコール類、N−2−メチルピロリドン(NMP)、ジメチルアセトアミド、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、水などを必要に応じて用いることができる。また、必要に応じてこれらの媒体を混合して用いても良い。なお、使用する媒体は、ポリオレフィン系繊維湿式不織布を膨張あるいは溶解させないものが好ましい。   The medium for preparing the slurry for forming the porous layer is not particularly limited as long as it can uniformly dissolve or disperse the binder, the insulating inorganic particles, and the like. For example, aromatic hydrocarbons such as toluene, Furans such as tetrahydrofuran, ketones such as methyl ethyl ketone, alcohols such as isopropyl alcohol, N-2-methylpyrrolidone (NMP), dimethylacetamide, dimethylformamide, dimethyl sulfoxide, water and the like can be used as necessary. Moreover, you may mix and use these media as needed. The medium to be used is preferably one that does not expand or dissolve the polyolefin fiber wet nonwoven fabric.

多孔質層形成用のスラリーをポリオレフィン系繊維湿式不織布の面上に塗設して多孔質層を設ける方法としては、例えばブレード、ロッド、リバースロール、リップ、ダイ、カーテン、エアーナイフ等各種の塗工方式、フレキソ、スクリーン、オフセット、グラビア、インクジェット等の各種印刷方式、ロール転写、フィルム転写などの転写方式、ディッピング等の引き上げ方式等を、必要に応じて選択して用いることができる。   As a method for forming a porous layer by coating a slurry for forming a porous layer on the surface of a polyolefin fiber wet nonwoven fabric, various coating methods such as blades, rods, reverse rolls, lips, dies, curtains, and air knives can be used. Various printing methods such as a construction method, flexo, screen, offset, gravure, and ink jet, a transfer method such as roll transfer and film transfer, a pulling method such as dipping, and the like can be selected and used as necessary.

多孔質層の塗設量は、ポリオレフィン系繊維湿式不織布にもよるが、ポリオレフィン系繊維湿式不織布の片面当たりの塗設量(乾燥塗設量)として1g/m以上30g/m以下が好ましく、特に2g/m以上15g/m以下が好ましく、更に好ましくは3g/m以上10g/m以下である。多孔質層の塗設量が少な過ぎる場合には、多孔質層を設けた際に多孔質層に含有している各種の素材の多くがポリオレフィン系繊維湿式不織布の中に浸透してしまい、多孔質層を均一に形成できないことがある。また、多孔質層の塗設量が多過ぎる場合には、ポリオレフィン系繊維湿式不織布の細孔を埋めてしまうことにより、イオン透過性を阻害して電池特性が悪くなることがある。 Although the coating amount of the porous layer depends on the polyolefin fiber wet nonwoven fabric, the coating amount per one side of the polyolefin fiber wet nonwoven fabric (dry coating amount) is preferably 1 g / m 2 or more and 30 g / m 2 or less. , particularly preferably 2 g / m 2 or more 15 g / m 2 or less, further preferably 3 g / m 2 or more 10 g / m 2 or less. If the coating amount of the porous layer is too small, many of the various materials contained in the porous layer penetrate into the polyolefin fiber wet nonwoven fabric when the porous layer is provided, The quality layer may not be formed uniformly. Further, when the coating amount of the porous layer is too large, the pores of the polyolefin fiber wet nonwoven fabric may be filled, thereby inhibiting the ion permeability and battery characteristics.

次に、ポリオレフィン系繊維湿式不織布で用いられる繊維について説明する。本発明で用いる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。更に本発明の不織布には無機繊維を含有しても良い、無機繊維としては、セラミック、ロックウールが挙げられる。無機繊維を含有した場合には耐熱寸法安定性や、突刺強度が向上することがある。   Next, fibers used in the polyolefin fiber wet nonwoven fabric will be described. The polyolefin fiber used in the present invention 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, and a copolymer composed of a copolymer of two or more different olefins. Examples include polyolefin fibers, core-sheath types, side-by-side types, eccentric types, orange-type composite fibers, and the like, 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). Furthermore, the nonwoven fabric of the present invention may contain inorganic fibers. Examples of inorganic fibers include ceramics and rock wool. When inorganic fibers are contained, heat-resistant dimensional stability and puncture strength may be improved.

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、配合量が少な過ぎて、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に含まれる繊維の繊維径は特に限定されないが、不織布の緻密性と製造性等から、繊維径は1μm以上20μm以下が好ましい。繊維径が1μm未満の場合には、繊維自体の強度が低く、構成する割合が高いと十分な機械的強度が得られない場合があることや、孔が小さくなり過ぎ、ナトリウムイオンの通過が困難となる場合がある。繊維長が20μmを超える場合には地合不良及びシートの均一性が得られなくなり、溶融塩の保持性能に影響が出る場合や、デンドライトの発生によるショートを防げない可能性が高くなる場合がある。   Although the fiber diameter of the fiber contained in the separator for molten salt batteries of the present invention is not particularly limited, the fiber diameter is preferably 1 μm or more and 20 μm or less from the denseness and manufacturability of the nonwoven fabric. When the fiber diameter is less than 1 μm, the strength of the fiber itself is low, and if the proportion of the fiber is high, sufficient mechanical strength may not be obtained, and the pores become too small, making it difficult for sodium ions to pass through. It may become. If the fiber length exceeds 20 μm, poor formation and sheet uniformity cannot be obtained, and there is a high possibility that the molten salt retention performance will be affected, or that a short circuit due to the occurrence of dendrites cannot be prevented. .

本発明の溶融塩電池用セパレータは絶縁性無機粒子を含有してなる多孔質層とポリオレフィン系繊維湿式不織布とからなるものであり、不織布部分については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当たり、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 a molten salt battery of the present invention comprises a porous layer containing insulating inorganic particles and a polyolefin fiber wet nonwoven fabric, and the nonwoven fabric portion is manufactured by a 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.

湿式抄造法では、繊維を含有する水性スラリーを調製し、それを抄き上げる。具体的には、繊維を均一に水中に分散して均一な抄造用の水性スラリーとし、その後スクリーン(異物、塊等除去)等の工程を通り、最終の繊維濃度を0.01〜0.50質量%濃度に調整し繊維ウェブを形成・乾燥させ、繊維ウェブ内の繊維を接着・融着・絡合させる方法によって製造する。繊維ウェブを得るためには、この抄造用のスラリーを円網、長網、傾斜式等のワイヤーの少なくとも1つを有する抄紙機を用いることができる。また、均一な不織布を得るために、工程中で分散助剤、消泡剤、親水剤、帯電防止剤、紙力増強剤等の薬品を添加しても良い。更に、無機粒子を不織布の繊維間に保持させるために、カチオン系樹脂等の凝集剤や、固着剤を添加しても良い。   In the wet papermaking method, an aqueous slurry containing fibers is prepared and made up. Specifically, the fibers are uniformly dispersed in water to form a uniform aqueous slurry for papermaking, and then passed through processes such as screen (removal of foreign matters, lumps, etc.), and the final fiber concentration is 0.01 to 0.50. The fiber web is formed and dried by adjusting the concentration to the mass% concentration, and the fiber in the fiber web is produced by a method of bonding, fusing and entanglement. In order to obtain a fiber web, a paper machine having at least one of a wire such as a circular net, a long net, and an inclined type can be used for the papermaking slurry. In order to obtain a uniform nonwoven fabric, chemicals such as a dispersion aid, an antifoaming agent, a hydrophilic agent, an antistatic agent, and a paper strength enhancing agent may be added in the process. Furthermore, in order to hold the inorganic particles between the fibers of the nonwoven fabric, an aggregating agent such as a cationic resin or a fixing agent may be added.

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.

本発明において、ポリオレフィン系繊維湿式不織布は、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。ポリオレフィン系繊維湿式不織布の目付は、10g/m以上80g/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。ポリオレフィン系繊維湿式不織布の目付及び厚みは、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。 In the present invention, the polyolefin fiber wet nonwoven fabric can be used by adjusting the thickness by super calendering or thermal calendering treatment, if necessary. The basis weight of the polyolefin fiber wet nonwoven fabric is preferably in the range of 10 g / m 2 to 80 g / m 2 , and the thickness is preferably in the range of 30 μm to 250 μm. The basis weight and thickness of the polyolefin fiber wet nonwoven fabric 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.

本発明の溶融塩電池用セパレータは、多孔質層を設ける前のポリオレフィン系繊維湿式不織布に、コロナ放電処理、界面活性剤付与処理から選ばれる少なくとも1つ以上の親水化処理を施すことができる。   The separator for molten salt batteries of the present invention can be subjected to at least one hydrophilization treatment selected from a corona discharge treatment and a surfactant application treatment on a polyolefin fiber wet nonwoven fabric before providing a porous layer.

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、溶融塩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過ぎる場合がある。   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 molten salt is not provided. When the application amount exceeds 1.00% by mass, the sheet strength of the battery separator may be excessively lowered.

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過ぎる場合がある。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. Moreover, if the maximum pore diameter is less than 1 μm, the retention of the molten salt 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 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. 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.

酸化マグネシウム(粒子径2.1μm)100質量部とNMP100質量部を、ジルコニアビーズと共に容器に入れて、ペイントコンディショナーで、レーザー回折法によって測定される平均粒子径が0.8μmになるまで粉砕・分散した。次いで、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)30質量部を加えて十分に混合撹拌して、多孔質層用塗工液を調製した。   100 parts by mass of magnesium oxide (particle diameter 2.1 μm) and 100 parts by mass of NMP are put in a container together with zirconia beads, and pulverized and dispersed with a paint conditioner until the average particle diameter measured by laser diffraction method becomes 0.8 μm. did. Next, 30 parts by mass of polyvinylidene fluoride (PVDF) was added and sufficiently mixed and stirred to prepare a coating solution for a porous layer.

上記で作製した不織布と調製した多孔質層用塗工液を用いて、2本の金属ロールのクリアランスを200μmに調整し、2本のロールの間に多孔質層を設けるための不織布を走行させながら、2本のロールの不織布が進入する側に多孔質層塗工液を供給し、2本のロールで過剰な塗工液を絞り落とすようにして、表1に示す両面塗設量で基材の両面に多孔質用塗工液を塗設して、溶融塩電池用セパレータを作製した。   Using the nonwoven fabric produced above and the prepared coating liquid for the porous layer, the clearance between the two metal rolls is adjusted to 200 μm, and the nonwoven fabric for providing the porous layer is run between the two rolls. However, the porous layer coating solution is supplied to the side of the two rolls where the nonwoven fabric enters, and the excess coating solution is squeezed out by the two rolls. A porous coating solution was applied to both surfaces of the material to produce a molten salt battery separator.

(実施例2〜7)
表1に示した繊維の配合で不織布を作製し、表1に示した絶縁性無機粒子を使用し、表1に示した塗設量で多孔質層を設けた以外は、実施例1と同様にして、溶融塩電池用セパレータを作製した。
(Examples 2 to 7)
A non-woven fabric was prepared by blending the fibers shown in Table 1, the insulating inorganic particles shown in Table 1 were used, and the porous layer was provided in the coating amount shown in Table 1, as in Example 1. Thus, a molten salt battery separator was produced.

(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 8)
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. 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.

酸化マグネシウム(粒子径3.1μm)100質量部とNMP100質量部を、ジルコニアビーズと共に容器に入れて、ペイントコンディショナーで、レーザー回折法による平均粒子径が2.5μmになるまで粉砕・分散した。次いで、PVDF30質量部を加えて十分に混合撹拌して、多孔質層用塗工液を調製した。   100 parts by mass of magnesium oxide (particle diameter: 3.1 μm) and 100 parts by mass of NMP were put in a container together with zirconia beads, and pulverized and dispersed with a paint conditioner until the average particle diameter by laser diffraction method became 2.5 μm. Next, 30 parts by mass of PVDF was added and sufficiently mixed and stirred to prepare a coating liquid for porous layer.

上記で作製した不織布と調製した多孔質層用塗工液を用いて、2本の金属ロールのクリアランスを200μmに調整し、2本のロールの間に多孔質層を設けるための不織布を走行させながら、2本のロールの不織布が進入する側に多孔質層塗工液を供給し、2本のロールで過剰な塗工液を絞り落とすようにして、表1に示す塗設量で不織布の両面に多孔質用塗工液を塗設して、溶融塩電池用セパレータを作製した。   Using the nonwoven fabric produced above and the prepared coating liquid for the porous layer, the clearance between the two metal rolls is adjusted to 200 μm, and the nonwoven fabric for providing the porous layer is run between the two rolls. However, the porous layer coating solution is supplied to the side of the two rolls where the nonwoven fabric enters, and the excess coating solution is squeezed out by the two rolls, and the coating amount shown in Table 1 is applied. A porous coating solution was applied on both sides to produce a separator for a molten salt battery.

(実施例9〜10)
表1に示した繊維の配合で不織布を作製し、表1に示した絶縁性無機粒子を使用し、表1に示した塗設量で多孔質層を設けた以外は、実施例8と同様にして、溶融塩電池用セパレータを作製した。
(Examples 9 to 10)
A non-woven fabric was prepared by blending the fibers shown in Table 1, the insulating inorganic particles shown in Table 1 were used, and the porous layer was provided in the coating amount shown in Table 1, as in Example 8. Thus, a molten salt battery separator was produced.

(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10.9μm、繊維長5mm)70質量部とPP単一繊維(平均繊維径10.5μm、繊維長5mm)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 11)
70 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.), and PP single fiber (Average fiber diameter 10.5 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 using a wet paper making method with a circular paper machine, and using a band-type through dryer set at 135 ° C., the sheath portion of the PP / PE core-sheath type composite fiber is heat-melted and bonded. A nonwoven fabric having a width of 500 mm was produced.

酸化マグネシウム(粒子径2.1μm)100質量部とNMP100質量部を、ジルコニアビーズと共に容器に入れて、ペイントコンディショナーで、レーザー回折法によって測定される平均粒子径が0.8μmになるまで粉砕・分散した。次いで、PVDF30質量部を加えて十分に混合撹拌して、多孔質層用塗工液を調製した。   100 parts by mass of magnesium oxide (particle diameter 2.1 μm) and 100 parts by mass of NMP are put in a container together with zirconia beads, and pulverized and dispersed with a paint conditioner until the average particle diameter measured by laser diffraction method becomes 0.8 μm. did. Next, 30 parts by mass of PVDF was added and sufficiently mixed and stirred to prepare a coating liquid for porous layer.

上記で作製した不織布と調製した多孔質層用塗工液を用いて、2本の金属ロールのクリアランスを200μmに調整し、2本のロールの間に多孔質層を設けるための不織布を走行させながら、2本のロールの不織布が進入する側に多孔質層塗工液を供給し、2本のロールで過剰な塗工液を絞り落とすようにして、表1に示す塗設量で不織布の両面に多孔質用塗工液を塗設して、溶融塩電池用セパレータを作製した。   Using the nonwoven fabric produced above and the prepared coating liquid for the porous layer, the clearance between the two metal rolls is adjusted to 200 μm, and the nonwoven fabric for providing the porous layer is run between the two rolls. However, the porous layer coating solution is supplied to the side of the two rolls where the nonwoven fabric enters, and the excess coating solution is squeezed out by the two rolls, and the coating amount shown in Table 1 is applied. A porous coating solution was applied on both sides to produce a separator for a molten salt battery.

(比較例1)
チョップドストランドガラス繊維(繊維径10.5μm、繊維長6mm)を用いて幅500mmのガラス不織布セパレータを作製した。
(Comparative Example 1)
A glass nonwoven fabric separator having a width of 500 mm was prepared using chopped strand glass fibers (fiber diameter 10.5 μm, fiber length 6 mm).

酸化マグネシウム(粒子径2.1μm)100質量部とNMP100質量部を、ジルコニアビーズと共に容器に入れて、ペイントコンディショナーで、レーザー回折法によって測定される平均粒子径が0.8μmになるまで粉砕・分散した。次いで、PVDF30質量部を加えて十分に混合撹拌して、多孔質層用塗工液を調製した。   100 parts by mass of magnesium oxide (particle diameter 2.1 μm) and 100 parts by mass of NMP are put in a container together with zirconia beads, and pulverized and dispersed with a paint conditioner until the average particle diameter measured by laser diffraction method becomes 0.8 μm. did. Next, 30 parts by mass of PVDF was added and sufficiently mixed and stirred to prepare a coating liquid for porous layer.

上記で作製した不織布と調整した多孔質層用塗工液を用いて、2本の金属ロールのクリアランスを200μmに調整し、2本のロールの間に多孔質層を設けるための不織布を走行させながら、2本のロールの不織布が進入する側に多孔質層塗工液を供給し、2本のロールで過剰な塗工液を絞り落とすようにして、表1に示す塗設量で不織布の両面に多孔質用塗工液を塗設して、溶融塩電池用セパレータを作製した。   Using the nonwoven fabric prepared above and the prepared coating liquid for the porous layer, the clearance of the two metal rolls is adjusted to 200 μm, and the nonwoven fabric for providing the porous layer is run between the two rolls. However, the porous layer coating solution is supplied to the side of the two rolls where the nonwoven fabric enters, and the excess coating solution is squeezed out by the two rolls, and the coating amount shown in Table 1 is applied. A porous coating solution was applied on both sides to produce a separator for a molten salt battery.

(比較例2)
酸化マグネシウム(粒子径2.1μm)100質量部とNMP100質量部を、ジルコニアビーズと共に容器に入れて、ペイントコンディショナーで、レーザー回折法によって測定される平均粒子径が0.8μmになるまで粉砕・分散した。次いで、PVDF30質量部を加えて十分に混合撹拌して、多孔質層用塗工液を調製した。
(Comparative Example 2)
100 parts by mass of magnesium oxide (particle diameter 2.1 μm) and 100 parts by mass of NMP are put in a container together with zirconia beads, and pulverized and dispersed with a paint conditioner until the average particle diameter measured by laser diffraction method becomes 0.8 μm. did. Next, 30 parts by mass of PVDF was added and sufficiently mixed and stirred to prepare a coating liquid for porous layer.

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と上記で調製した多孔質層用塗工液を用いて、2本の金属ロールのクリアランスを40μmに調整し、2本のロールの間に多孔質層を設けるための多孔質フィルムを走行させながら、2本のロールの多孔質フィルムが進入する側に多孔質層塗工液を供給し、2本のロールで過剰な塗工液を絞り落とすようにして、表1に示す塗設量で多孔質フィルムの両面に多孔質用塗工液を塗設して、溶融塩電池用セパレータを作製した。   Using a porous film made of PVDF resin having a thickness of 30 μm and an average pore diameter of 0.56 μm and the porous layer coating liquid prepared above, the clearance between the two metal rolls was adjusted to 40 μm, and two While running a porous film for providing a porous layer between two rolls, the porous layer coating solution is supplied to the side of the two rolls where the porous film enters, and the two rolls are excessive. As the coating solution was squeezed out, the porous coating solution was applied to both sides of the porous film in the coating amount shown in Table 1 to produce a molten salt battery separator.

(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10.7μm、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。
(Comparative Example 3)
100 parts by mass of PP / PE core-sheath type composite fiber (average fiber diameter 10.7 μm, fiber length 5 mm) whose core component is polypropylene (melting point 165 ° C.) and whose sheath component is polyethylene (melting point 135 ° C.) 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(株)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(株)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60.7g/mの溶融塩電池用セパレータを得た。 As surfactants, alkyl phosphate ester salt (manufactured by Takamatsu Yushi Co., Ltd., trade name: Elenite AB-100) and sodium alkyldiphenyl ether disulfonate (manufactured by Kao Corporation, trade name: Perex (registered trademark) SS-H ) Each of the solutions mixed at a mass ratio of 1: 1 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, A separator for a molten salt battery having a basis weight of 60.7 g / m 2 was obtained.

(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10.8μm、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。
(Comparative Example 4)
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. 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.

酸化マグネシウム(粒子径10.5μm)100質量部とNMP100質量部を、ジルコニアビーズと共に容器に入れて、ペイントコンディショナーで、レーザー回折法による平均粒子径が5.1μmになるまで粉砕・分散した。次いで、PVDF30質量部を加えて十分に混合撹拌して、多孔質層用塗工液を調製した。   100 parts by mass of magnesium oxide (particle size: 10.5 μm) and 100 parts by mass of NMP were placed in a container together with zirconia beads, and pulverized and dispersed with a paint conditioner until the average particle size by laser diffractometry was 5.1 μm. Next, 30 parts by mass of PVDF was added and sufficiently mixed and stirred to prepare a coating liquid for porous layer.

上記で作成した不織布と調製した多孔質層塗工液を用いて、2本の金属ロールのクリアランスを200μmに調整し、2本のロールの間に多孔質層を設けるための不織布を走行させながら、2本のロールの不織布が進入する側に多孔質層塗工液を供給し、2本のロールで過剰な塗工液を絞り落とすようにして、表1に示す塗設量で不織布の両面に多孔質用塗工液を塗設して、溶融塩電池用セパレータを作製した。   Using the nonwoven fabric created above and the prepared porous layer coating solution, the clearance of the two metal rolls is adjusted to 200 μm, and the nonwoven fabric for running the porous layer between the two rolls is running The porous layer coating liquid is supplied to the side of the two rolls where the nonwoven fabric enters, and excess coating liquid is squeezed out by the two rolls. A porous coating solution was applied to the substrate to prepare a separator for a molten salt battery.

Figure 2015060686
Figure 2015060686

<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(6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 and no problem at all.
(Triangle | delta): The state in which some change is seen.
X: State in which change is clearly understood.

[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1〜11で得られた本発明の溶融塩電池用セパレータは、絶縁性無機粒子を含有してなる多孔質層とポリオレフィン系繊維不織布からなるため、熱に対する寸法安定性がより向上しており、電池の一部がショートした際における温度上昇にも耐えられる効果が得られ、圧縮時の耐ショート性が向上するといった良好な結果が得られた。   Since the separator for molten salt battery of the present invention obtained in Examples 1 to 11 is composed of a porous layer containing insulating inorganic particles and a polyolefin fiber nonwoven fabric, the dimensional stability against heat is further improved. Thus, the effect of withstanding the temperature rise when a part of the battery was short-circuited was obtained, and good results were obtained such that the short-circuit resistance during compression was improved.

実施例1〜11と比較例3の比較から、絶縁性無機粒子を含有してなる多孔質層があることにより、突刺強度や圧縮時の耐ショート性、寸法安定性が向上することができ、また絶縁性無機粒子を含有してなる多孔質層があることにより、適切な通気度と最大細孔径を得ることができた。   From the comparison of Examples 1 to 11 and Comparative Example 3, by having a porous layer containing insulating inorganic particles, the puncture strength and short circuit resistance during compression, dimensional stability can be improved, In addition, the presence of a porous layer containing insulating inorganic particles made it possible to obtain appropriate air permeability and maximum pore diameter.

実施例1〜7と実施例8〜10の比較から、絶縁性無機粒子は0.7μm以上2.0μm以下であることで、より適切な通気度と最大細孔径が得ることができた。   From comparison between Examples 1 to 7 and Examples 8 to 10, the insulating inorganic particles were 0.7 μm or more and 2.0 μm or less, so that more appropriate air permeability and maximum pore diameter could be obtained.

実施例1〜7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 comparison of Examples 1-7, the improvement of dimensional stability was seen by the compounding quantity of PP fiber and PMP fiber increasing. 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1と実施例11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 11, 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 method.

実施例1〜11と比較例1の比較から、ガラス不織布ではなく、ポリオレフィン系繊維湿式不織布を使用することで、耐フッ化水素酸性が向上していることを確認した。   From comparison between Examples 1 to 11 and Comparative Example 1, it was confirmed that hydrogen fluoride acid resistance was improved by using a polyolefin fiber wet nonwoven fabric instead of a glass nonwoven fabric.

実施例1〜11と比較例2の比較から、絶縁性無機粒子を含有してなる多孔質層とポリオレフィン系繊維湿式不織布からなる溶融塩電池用セパレータは、絶縁性無機粒子と多孔質フィルムとからなる溶融塩電池用セパレータと比較して、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 11 and Comparative Example 2, the separator for molten salt battery comprising a porous layer containing insulating inorganic particles and a polyolefin-based fiber wet nonwoven fabric is composed of insulating inorganic particles and a porous film. It was confirmed that the dimensional stability was excellent as compared with the obtained molten salt battery separator.

実施例1〜11と比較例4の比較から5.0μm超の絶縁性無機粒子を用いている場合には、その不均一性から、最大細孔径の大孔径化、耐ショート性の低下が見られた。   From the comparison of Examples 1 to 11 and Comparative Example 4, when the insulating inorganic particles exceeding 5.0 μm are used, the non-uniformity shows that the maximum pore diameter is increased and the short circuit resistance is decreased. It was.

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、粒子径が5.0μm以下である絶縁性無機粒子を含有する多孔質層とポリオレフィン系繊維湿式不織布からなることで、圧縮時の耐ショート性が向上し、ポリオレフィン系繊維湿式不織布のみを使用した場合と比較して熱に対する寸法安定性がより向上しており、電池の一部がショートした際における温度上昇にも耐えられる効果が得られるため、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 a molten salt battery of the present invention is composed of a porous layer containing insulating inorganic particles having a particle diameter of 5.0 μm or less and a polyolefin fiber wet nonwoven fabric so that it can be compressed. Short-circuit resistance is improved, dimensional stability against heat is improved compared to the case of using only a polyolefin fiber wet nonwoven fabric, and the effect of withstanding the temperature rise when a part of the battery is short-circuited Accordingly, 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)

粒子径が5.0μm以下である絶縁性無機粒子を含有してなる多孔質層とポリオレフィン系繊維湿式不織布とからなる溶融塩電池用セパレータ。   A separator for a molten salt battery comprising a porous layer containing insulating inorganic particles having a particle diameter of 5.0 μm or less and a polyolefin fiber wet nonwoven fabric. 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 (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6122936B1 (en) * 2015-11-30 2017-04-26 住友化学株式会社 Nonaqueous electrolyte secondary battery separator and use thereof
JP2018142444A (en) * 2017-02-27 2018-09-13 株式会社日本触媒 Separator for electrochemical element
KR20190062537A (en) 2016-10-24 2019-06-05 스미또모 가가꾸 가부시키가이샤 A secondary battery including a separator and a separator
KR20190070338A (en) 2016-10-24 2019-06-20 스미또모 가가꾸 가부시키가이샤 A secondary battery including a separator and a separator
KR20190070337A (en) 2016-10-24 2019-06-20 스미또모 가가꾸 가부시키가이샤 A secondary battery including a separator and a separator
WO2019198500A1 (en) * 2018-04-09 2019-10-17 旭化成株式会社 Porous body, separator for lead acid storage batteries, and lead acid storage battery

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6122936B1 (en) * 2015-11-30 2017-04-26 住友化学株式会社 Nonaqueous electrolyte secondary battery separator and use thereof
JP2017103035A (en) * 2015-11-30 2017-06-08 住友化学株式会社 Separator for nonaqueous electrolyte secondary battery, and its use
KR20190062537A (en) 2016-10-24 2019-06-05 스미또모 가가꾸 가부시키가이샤 A secondary battery including a separator and a separator
KR20190070338A (en) 2016-10-24 2019-06-20 스미또모 가가꾸 가부시키가이샤 A secondary battery including a separator and a separator
KR20190070337A (en) 2016-10-24 2019-06-20 스미또모 가가꾸 가부시키가이샤 A secondary battery including a separator and a separator
US10573866B2 (en) 2016-10-24 2020-02-25 Sumitomo Chemical Company, Limited Separator and secondary battery including the separator
US10840492B2 (en) 2016-10-24 2020-11-17 Sumitomo Chemical Company, Limited Separator and secondary battery including the separator
JP2018142444A (en) * 2017-02-27 2018-09-13 株式会社日本触媒 Separator for electrochemical element
WO2019198500A1 (en) * 2018-04-09 2019-10-17 旭化成株式会社 Porous body, separator for lead acid storage batteries, and lead acid storage battery
CN112005404A (en) * 2018-04-09 2020-11-27 旭化成株式会社 Porous body, separator for lead-acid battery, and lead-acid battery
EP3780148A4 (en) * 2018-04-09 2021-06-23 Asahi Kasei Kabushiki Kaisha Porous body, separator for lead acid storage batteries, and lead acid storage battery

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