JP2742065B2 - アルカリ電池用セパレーター - Google Patents
アルカリ電池用セパレーターInfo
- Publication number
- JP2742065B2 JP2742065B2 JP63259844A JP25984488A JP2742065B2 JP 2742065 B2 JP2742065 B2 JP 2742065B2 JP 63259844 A JP63259844 A JP 63259844A JP 25984488 A JP25984488 A JP 25984488A JP 2742065 B2 JP2742065 B2 JP 2742065B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- separator
- nonwoven fabric
- ethylene
- fiber
- alkaline battery
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/40—Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
- H01M50/409—Separators, membranes or diaphragms characterised by the material
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Nonwoven Fabrics (AREA)
- Cell Separators (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はアルカリ二次電池用セパレーターに関するも
のであり、電解液の吸液性，保液性に優れ、特に高温時
又は連続過充放電が行なわれる様な苛酷な条件下に於い
ても充分な耐久性を有するNi−Cdアルカリ電池に好適な
セパレーターを提供するものである。
のであり、電解液の吸液性，保液性に優れ、特に高温時
又は連続過充放電が行なわれる様な苛酷な条件下に於い
ても充分な耐久性を有するNi−Cdアルカリ電池に好適な
セパレーターを提供するものである。
アルカリ二次蓄電池用セパレーターの具備すべき条件
としては、強アルカリである電解液に対して優れた抵抗
性を有し、変質や収縮等を起す事なく電解液の浸透性が
良く、起電反応に必要にして充分量の電解液を均一に保
持すると、電極から脱落する破片，酸化物粉体の移動が
防止出来、且つ、発生ガスイオンの通過を妨げないこ
と、電池の組立て工程中や組立て後に於てもある程度の
機械的強度を有すること等が要求される。
としては、強アルカリである電解液に対して優れた抵抗
性を有し、変質や収縮等を起す事なく電解液の浸透性が
良く、起電反応に必要にして充分量の電解液を均一に保
持すると、電極から脱落する破片，酸化物粉体の移動が
防止出来、且つ、発生ガスイオンの通過を妨げないこ
と、電池の組立て工程中や組立て後に於てもある程度の
機械的強度を有すること等が要求される。
従来、かかる要求を満す為のアルカリ電池用セパレー
ターとしては、ナイロン繊維よりなる不織布が多く用い
られて来た。これは、ナイロン繊維よりなる不織布セパ
レーターが適度な強度、ガス透過性及び親水性を有して
いる為であるが、ナイロンは素材そのものが耐アルカリ
性，耐酸化性が充分であるとは言い難く、特に高温時に
於ける強度劣化が大きい事が知られている。
ターとしては、ナイロン繊維よりなる不織布が多く用い
られて来た。これは、ナイロン繊維よりなる不織布セパ
レーターが適度な強度、ガス透過性及び親水性を有して
いる為であるが、ナイロンは素材そのものが耐アルカリ
性，耐酸化性が充分であるとは言い難く、特に高温時に
於ける強度劣化が大きい事が知られている。
この問題を解決する為にポリオレフイン系の繊維より
なるアルカリ電池用セパレーター材の開発が進められて
おり、特に高温下で使用する電池を中心にポリプロピレ
ン繊維を使用した不織布が使用されるようになって来
た。
なるアルカリ電池用セパレーター材の開発が進められて
おり、特に高温下で使用する電池を中心にポリプロピレ
ン繊維を使用した不織布が使用されるようになって来
た。
ポリプロピレン繊維を主体とする不織布は、耐アルカ
リ性，耐酸化性に優れ、ガス透過性，強度等に於てもナ
イロン不織布と同等のものが得られてはいるが、ポリプ
ロピレン樹脂自体が疎水性である事から電解液の浸透性
及び保持能力に欠け、電池容量，内部抵抗等の電池特性
に於て劣るという問題点があった。
リ性，耐酸化性に優れ、ガス透過性，強度等に於てもナ
イロン不織布と同等のものが得られてはいるが、ポリプ
ロピレン樹脂自体が疎水性である事から電解液の浸透性
及び保持能力に欠け、電池容量，内部抵抗等の電池特性
に於て劣るという問題点があった。
また、かかるポリプロピレン不織布の問題点を改良
し、親水性の向上及び電解液保持能力の向上を目的とし
て、ナイロン繊維との混紡、親水性界面活性剤の付与、
繊維表面の発泡、極細繊維の使用、ナイロン−ポリプロ
ピレン樹脂溶融混合紡糸法による海島型複合繊維の適用
等多くの試みがなされているが、これ迄には優れた方法
が見出されていないのが現状である。
し、親水性の向上及び電解液保持能力の向上を目的とし
て、ナイロン繊維との混紡、親水性界面活性剤の付与、
繊維表面の発泡、極細繊維の使用、ナイロン−ポリプロ
ピレン樹脂溶融混合紡糸法による海島型複合繊維の適用
等多くの試みがなされているが、これ迄には優れた方法
が見出されていないのが現状である。
本発明は、ポリプロピレン繊維をアルカリ二次電池の
セパレーターに用いて欠点となる、電解液の浸透性及び
保持性を、芯部がポリプロピレンよりなり、鞘部が耐ア
ルカリ性，親水性の良好なエチレンモル比25〜55％のエ
チレン・ビニルアルコール共重合体からなる芯鞘型複合
繊維（以下PP−EVOH複合繊維と云う）を用いて改良する
事を特徴としており、さらには上記PP−EVOH複合繊維が
湿熱加圧処理加工時に大きな接着力が得られる事に着目
してなされたものである。
セパレーターに用いて欠点となる、電解液の浸透性及び
保持性を、芯部がポリプロピレンよりなり、鞘部が耐ア
ルカリ性，親水性の良好なエチレンモル比25〜55％のエ
チレン・ビニルアルコール共重合体からなる芯鞘型複合
繊維（以下PP−EVOH複合繊維と云う）を用いて改良する
事を特徴としており、さらには上記PP−EVOH複合繊維が
湿熱加圧処理加工時に大きな接着力が得られる事に着目
してなされたものである。
即ち、特定範囲のエチレンモル比を有するエチレン・
ビニルアルコール共重合体を鞘成分とする上記PP−EVOH
複合繊維を少なくとも10重量パーセント以上含有する、
好ましくは、ポリプロピレン繊維を主要構成繊維とし
た、均一に解繊積層した繊維ウエブを水で湿潤させた後
加熱ロールで加圧するか、高圧ジェット水流交絡装置或
はニードルパンチ装置に導入し、目視にてウエブに貫通
孔が認められない程度の絡合シートを得た後、脱水後加
熱ロールにより湿潤状態にて加熱、圧着して高強度の不
織布セパレーターを得るものである。
ビニルアルコール共重合体を鞘成分とする上記PP−EVOH
複合繊維を少なくとも10重量パーセント以上含有する、
好ましくは、ポリプロピレン繊維を主要構成繊維とし
た、均一に解繊積層した繊維ウエブを水で湿潤させた後
加熱ロールで加圧するか、高圧ジェット水流交絡装置或
はニードルパンチ装置に導入し、目視にてウエブに貫通
孔が認められない程度の絡合シートを得た後、脱水後加
熱ロールにより湿潤状態にて加熱、圧着して高強度の不
織布セパレーターを得るものである。
この際に最も重要な事は、高圧ジェット水流によりウ
エブに貫通孔が発生する事を極力抑制する事であり、こ
れにより均一で高品質の多孔性セパレーターが得られる
ものである。
エブに貫通孔が発生する事を極力抑制する事であり、こ
れにより均一で高品質の多孔性セパレーターが得られる
ものである。
本発明において用いられるPP−EVOH複合繊維の鞘成分
を形成するエチレン・ビニルアルコール共重合体は不織
布に親水性を与え、電解液の浸透性及び保持性を得るた
めに必要であるが、そのエチレンモル比が上述の如く25
〜55％の範囲でなければならない。
を形成するエチレン・ビニルアルコール共重合体は不織
布に親水性を与え、電解液の浸透性及び保持性を得るた
めに必要であるが、そのエチレンモル比が上述の如く25
〜55％の範囲でなければならない。
25％未満では親水性は良好であるが、湿熱下での耐熱
性に欠け、不織布の強度が極端に低下する恐れがあり、
また55％を超えると親水性が著しく低下し、所望の電解
液浸透性及び保持性を得る事が困難となる。
性に欠け、不織布の強度が極端に低下する恐れがあり、
また55％を超えると親水性が著しく低下し、所望の電解
液浸透性及び保持性を得る事が困難となる。
尚、PP−EVOH複合繊維は80℃以上の湿熱処理によりエ
チレン・ビニルアルコール部の湿熱膨潤が進行し、この
状態で加圧処理する事で高接着強度が得られる。この様
にして得られた接着力は主として水素結合によるものと
判断され、160℃程度の乾熱耐熱性を有するものであ
る。
チレン・ビニルアルコール部の湿熱膨潤が進行し、この
状態で加圧処理する事で高接着強度が得られる。この様
にして得られた接着力は主として水素結合によるものと
判断され、160℃程度の乾熱耐熱性を有するものであ
る。
また、該PP−EVOH複合繊維の混率が10％以下になると
親水性，保液性，接着強度の低下が大きく、好ましくな
い。さらに前記アルカリ電池用セパレーター材の性能、
物性を補足する為に、ナイロン繊維，バインダー繊維等
を適宜混入使用する事も可能であり、高圧ジェット水流
による交絡を行わず、直接加圧熱ロール加工を実施して
も良い。但し、高接着力を得る為に湿熱ロール加工を施
すのが好ましく、繊維ウエブ状態で水分を付与後熱ロー
ル加工を行なう方法、乾熱状態にて熱ロールによる予備
接着を行なった後、水分を付与して再熱ロール加工を実
施する方法等により作成可能である。
親水性，保液性，接着強度の低下が大きく、好ましくな
い。さらに前記アルカリ電池用セパレーター材の性能、
物性を補足する為に、ナイロン繊維，バインダー繊維等
を適宜混入使用する事も可能であり、高圧ジェット水流
による交絡を行わず、直接加圧熱ロール加工を実施して
も良い。但し、高接着力を得る為に湿熱ロール加工を施
すのが好ましく、繊維ウエブ状態で水分を付与後熱ロー
ル加工を行なう方法、乾熱状態にて熱ロールによる予備
接着を行なった後、水分を付与して再熱ロール加工を実
施する方法等により作成可能である。
以下実施例にもとづき本発明をさらに詳しく説明す
る。
る。
実施例１ PP−EVOHエチレンモル比35％、複合繊維2d×51mmを30
％、レギュラーPP繊維1.5d×38mm70％よりなる均一に開
繊積層した混合ウエブを、低エネルギー型のジェット水
流交絡装置に導入し、水流によるウエブに貫通孔が発現
しない程度の交絡をさせた後脱水し、130℃に調整した
一対のカレンダーロールに導入して加圧乾燥して、目付
70g/m2、厚さ0.21mmの均一多孔質のポリプロピレン不織
布セパレーターを得た。
％、レギュラーPP繊維1.5d×38mm70％よりなる均一に開
繊積層した混合ウエブを、低エネルギー型のジェット水
流交絡装置に導入し、水流によるウエブに貫通孔が発現
しない程度の交絡をさせた後脱水し、130℃に調整した
一対のカレンダーロールに導入して加圧乾燥して、目付
70g/m2、厚さ0.21mmの均一多孔質のポリプロピレン不織
布セパレーターを得た。
実施例２ PP−EVOHエチレンモル比43％、複合繊維2d×51mmを50
％、PP−PE複合繊維（ｍ・ｐ＝130℃）2d×51mmを20
％、レギュラーPP繊維1.5d×38mm80％よりなる均一に開
繊積層した混合ウエブを、130℃に調整したカレンダー
ロールに導入して仮接着を行なった後、噴霧装置により
水を両面に付与して後、さらに130℃に調整したカレン
ダーロールを通して、目付70g/m2,厚さ0.21mmの均一多
孔質であるポリプロピレン不織布セパレーターを得た。
％、PP−PE複合繊維（ｍ・ｐ＝130℃）2d×51mmを20
％、レギュラーPP繊維1.5d×38mm80％よりなる均一に開
繊積層した混合ウエブを、130℃に調整したカレンダー
ロールに導入して仮接着を行なった後、噴霧装置により
水を両面に付与して後、さらに130℃に調整したカレン
ダーロールを通して、目付70g/m2,厚さ0.21mmの均一多
孔質であるポリプロピレン不織布セパレーターを得た。
比較例 レギュラーPP繊維1.5d×38mm50％、PP−PE複合繊維
（ｍ・ｐ＝130℃）2d×51mm50％よりなる均一に開繊積
層した混合ウエブを、130℃に調整した一対のカレンダ
ーロールに導き加熱圧着して、目付70g/m2、厚さ0.21mm
のポリプロピレン不織布セパレーターを得た。
（ｍ・ｐ＝130℃）2d×51mm50％よりなる均一に開繊積
層した混合ウエブを、130℃に調整した一対のカレンダ
ーロールに導き加熱圧着して、目付70g/m2、厚さ0.21mm
のポリプロピレン不織布セパレーターを得た。
以上の様にして得られた実施例及び比較例のセパレー
ターをNi−Cd電池セパレーターに用いた場合の物性を下
表に示す。
ターをNi−Cd電池セパレーターに用いた場合の物性を下
表に示す。
上記物性表から明らかなように、本発明による実施例
のアルカリ電池用セパレーターは、従来ポリオレフイン
系繊維の欠点である電解液保持特性が大きく改善され、
高温アルカリ処理及び水洗洗浄処理に於ても安定した耐
久性を有し、高強力にして長期の使用にわたり優れた電
池セパレーター性能を持続するものである。
のアルカリ電池用セパレーターは、従来ポリオレフイン
系繊維の欠点である電解液保持特性が大きく改善され、
高温アルカリ処理及び水洗洗浄処理に於ても安定した耐
久性を有し、高強力にして長期の使用にわたり優れた電
池セパレーター性能を持続するものである。
本発明は上記の構成とした為、電解液の浸透性、保持
性に優れ、且つ充分な耐久性を有し、さらに耐アルカリ
性，耐酸化性に優れた高強度のアルカリ電池用セパレー
ターが得られ、高温高率放電用の長期寿命を有するアル
カリ二次電池を形成出来る等の優れた効果を有する発明
である。
性に優れ、且つ充分な耐久性を有し、さらに耐アルカリ
性，耐酸化性に優れた高強度のアルカリ電池用セパレー
ターが得られ、高温高率放電用の長期寿命を有するアル
カリ二次電池を形成出来る等の優れた効果を有する発明
である。
Claims (2)
- 【請求項１】芯部がポリプロピレンよりなり、鞘部がエ
チレンモル比25〜55％のエチレン・ビニルアルコール共
重合体からなる芯鞘型複合繊維を少なくとも10重量％以
上含有してなる結合剤不含の不織布で構成してなること
を特徴とするアルカリ電池用セパレーター。 - 【請求項２】セパレーターを構成する繊維相互が、湿熱
加圧による圧着又はジェット水流或はニードルパンチで
交絡された後、湿潤状態にて加熱圧着された均一多孔質
不織布である請求項１記載のアルカリ電池用セパレータ
ー。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63259844A JP2742065B2 (ja) | 1988-10-14 | 1988-10-14 | アルカリ電池用セパレーター |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63259844A JP2742065B2 (ja) | 1988-10-14 | 1988-10-14 | アルカリ電池用セパレーター |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02106871A JPH02106871A (ja) | 1990-04-18 |
| JP2742065B2 true JP2742065B2 (ja) | 1998-04-22 |
Family
ID=17339770
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63259844A Expired - Lifetime JP2742065B2 (ja) | 1988-10-14 | 1988-10-14 | アルカリ電池用セパレーター |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2742065B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3040041B2 (ja) * | 1993-04-26 | 2000-05-08 | 日東電工株式会社 | アルカリ二次電池及びその製造方 |
| JP6137897B2 (ja) * | 2013-03-26 | 2017-05-31 | 株式会社クラレ | 布帛の膠着処理方法 |
| CN109355808B (zh) * | 2018-09-30 | 2020-04-28 | 广东金三发科技有限公司 | 无纺布及其制备方法和应用 |
-
1988
- 1988-10-14 JP JP63259844A patent/JP2742065B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02106871A (ja) | 1990-04-18 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP1149424B1 (en) | Durable hydrophilic nonwoven mat for rechargeable alkaline batteries | |
| JP4699899B2 (ja) | アルカリ二次電池用セパレータ材料とその製造方法及びアルカリ二次電池用セパレータ | |
| CA1119661A (en) | Battery separator of olefinic-flash spun fibers | |
| CA2045076A1 (en) | Battery separator | |
| EP0903794B1 (en) | Battery separator and method for manufacturing the same, and battery | |
| JP2742065B2 (ja) | アルカリ電池用セパレーター | |
| JP2984561B2 (ja) | 電池セパレータおよびその製造方法 | |
| WO1996013071A1 (en) | Non-woven fabrics for battery separators comprising a web of solvent-spun cellulose fibers | |
| JP2960284B2 (ja) | 電池セパレータおよびその製造方法 | |
| JP3770748B2 (ja) | アルカリ電池セパレータ用不織布およびその製造方法 | |
| JP2001176483A (ja) | 電池用セパレータおよび電池 | |
| JP2002124242A (ja) | 電池用セパレータとその製造方法およびこれを組み込んだ電池 | |
| RU2194340C1 (ru) | Нетканый сепарационный материал для свинцово-кислотных аккумуляторных батарей | |
| JP3403647B2 (ja) | 電池セパレータとその製造方法および電池 | |
| KR100533124B1 (ko) | 전지 세퍼레이터와 그 제조방법 및 전지 | |
| JPH0355755A (ja) | アルカリ電池用セパレーター | |
| JPH06302313A (ja) | 密閉型鉛蓄電池用セパレーター | |
| JP3383823B2 (ja) | 電池用セパレータとその製造方法及びこれを用いた電池 | |
| JP2001084986A (ja) | アルカリ蓄電池セパレーター用不織布及びその製造方法 | |
| JPH117937A (ja) | 電池用セパレータの製造方法、電池用セパレータおよび電池 | |
| JP4061012B2 (ja) | 電池用セパレータおよびこれを用いた電池 | |
| JP3758739B2 (ja) | アルカリ電池用セパレータ及びその製造方法 | |
| JP2001003254A (ja) | 親水性不織布及びこれを用いた電池セパレータ並びに電池 | |
| JPH10261394A (ja) | 電池用セパレーター | |
| JPH09106796A (ja) | 蓄電池 |