JP3226363B2 - アルカリ電池用セパレータ - Google Patents
アルカリ電池用セパレータInfo
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はアルカリ電池用セパレー
タに関する。
タに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来から、電池の正極と負極とを分離し
て短絡を防止すると共に、電解液を保持して、起電反応
を円滑に行なわせるために、セパレータが使用されてい
る。このセパレータは織物や不織布などの形態で提供さ
れるのが一般的であり、電解液の保持性を良くするため
に、様々な提案がなされている。
て短絡を防止すると共に、電解液を保持して、起電反応
を円滑に行なわせるために、セパレータが使用されてい
る。このセパレータは織物や不織布などの形態で提供さ
れるのが一般的であり、電解液の保持性を良くするため
に、様々な提案がなされている。
【０００３】例えば、特開昭６１−１５１９６５号公報
には、内部に２０〜３０％の空孔を有し、繊維表面と内
部とが貫通する微細孔を設けた中空繊維を使用したセパ
レータが開示されている。しかしながら、このような中
空繊維は強度がないため、電池を組み立てる際に、破断
しやすいという問題があった。
には、内部に２０〜３０％の空孔を有し、繊維表面と内
部とが貫通する微細孔を設けた中空繊維を使用したセパ
レータが開示されている。しかしながら、このような中
空繊維は強度がないため、電池を組み立てる際に、破断
しやすいという問題があった。
【０００４】また、特開平３−９３１５４号公報には、
ポリアミドからなる海成分と、ポリオレフィンからなる
島成分とを第１成分とし、ポリオレフィンを第２成分と
する繊維を使用したセパレータが開示されている。しか
しながら、このセパレータは使用中にポリアミド成分が
溶出するため、繊維が分割して細繊化し、短絡を生じる
という問題があった。
ポリアミドからなる海成分と、ポリオレフィンからなる
島成分とを第１成分とし、ポリオレフィンを第２成分と
する繊維を使用したセパレータが開示されている。しか
しながら、このセパレータは使用中にポリアミド成分が
溶出するため、繊維が分割して細繊化し、短絡を生じる
という問題があった。
【０００５】更に、特開昭５９−１９６５５６号公報に
は、ポリプロピレンとポリアミドの混合樹脂を芯部と
し、同じ組成の混合樹脂を発泡剤によって発泡した鞘部
とする複合繊維を使用したセパレータが開示されてい
る。しかしながら、このセパレータも、ポリアミド樹脂
が溶出するため、特開平３−９３１５４号公報と同様の
問題を生じていた。
は、ポリプロピレンとポリアミドの混合樹脂を芯部と
し、同じ組成の混合樹脂を発泡剤によって発泡した鞘部
とする複合繊維を使用したセパレータが開示されてい
る。しかしながら、このセパレータも、ポリアミド樹脂
が溶出するため、特開平３−９３１５４号公報と同様の
問題を生じていた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記の問題点
を解決するためになされたものであり、強度、保液性に
優れ、しかも短絡を生じにくい、アルカリ電池用セパレ
ータを提供することを目的とする。
を解決するためになされたものであり、強度、保液性に
優れ、しかも短絡を生じにくい、アルカリ電池用セパレ
ータを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明のアルカリ電池用
セパレータ（以下、「セパレータ」という）は、繊維断
面において、親水性樹脂からなる島領域１と、該島領域
１を取り囲み、かつ繊維表面と該島領域１とをつなぐ多
数の微細孔３を有する、耐アルカリ性樹脂からなる海領
域２とを有する微細孔繊維４を含む、繊維シートからな
る。なお、親水性樹脂がエチレン−ビニルアルコール共
重合体であると、より短絡を生じることがなく、耐アル
カリ性樹脂がポリプロピレンであると、気体の透過性に
優れている。更に、繊維表面が親水化処理されている
と、電解液の保持性により優れている。
セパレータ（以下、「セパレータ」という）は、繊維断
面において、親水性樹脂からなる島領域１と、該島領域
１を取り囲み、かつ繊維表面と該島領域１とをつなぐ多
数の微細孔３を有する、耐アルカリ性樹脂からなる海領
域２とを有する微細孔繊維４を含む、繊維シートからな
る。なお、親水性樹脂がエチレン−ビニルアルコール共
重合体であると、より短絡を生じることがなく、耐アル
カリ性樹脂がポリプロピレンであると、気体の透過性に
優れている。更に、繊維表面が親水化処理されている
と、電解液の保持性により優れている。
【０００８】
【作用】本発明のセパレータに使用する微細孔繊維４
は、繊維断面において、親水性樹脂からなる島領域１
と、この島領域１を取り囲む耐アルカリ性樹脂からなる
海領域２とを有する、つまり繊維表面は海領域２の耐ア
ルカリ性の樹脂成分からなるため、海領域２の耐アルカ
リ性樹脂が溶出しないので、繊維が細くならず、短絡が
生じにくい。また、海領域２には、島領域１の親水性樹
脂と繊維表面とをつなぐ微細孔３を有しているものの、
島領域１には親水性樹脂が存在しているため、強度的に
も優れており、電池を組み立てる際に、破断するという
問題も生じない。更に、本発明のセパレータは微細孔繊
維４は微細孔３によって電解液を保持できるばかりでな
く、セパレータを使用している間に島領域の親水性樹脂
が溶出したとしても、この島領域１が中空となり、この
中空領域でも電解液を保持することができるので、保液
性にも優れており、長期に亘って使用することができ
る。
は、繊維断面において、親水性樹脂からなる島領域１
と、この島領域１を取り囲む耐アルカリ性樹脂からなる
海領域２とを有する、つまり繊維表面は海領域２の耐ア
ルカリ性の樹脂成分からなるため、海領域２の耐アルカ
リ性樹脂が溶出しないので、繊維が細くならず、短絡が
生じにくい。また、海領域２には、島領域１の親水性樹
脂と繊維表面とをつなぐ微細孔３を有しているものの、
島領域１には親水性樹脂が存在しているため、強度的に
も優れており、電池を組み立てる際に、破断するという
問題も生じない。更に、本発明のセパレータは微細孔繊
維４は微細孔３によって電解液を保持できるばかりでな
く、セパレータを使用している間に島領域の親水性樹脂
が溶出したとしても、この島領域１が中空となり、この
中空領域でも電解液を保持することができるので、保液
性にも優れており、長期に亘って使用することができ
る。
【０００９】本発明のセパレータに使用する微細孔繊維
４について、図１〜図２を参照しながら説明する。本発
明に使用する微細孔繊維４は繊維断面において、親水性
樹脂からなる島領域１と、耐アルカリ性樹脂からなる海
領域２とを有しており、この海領域２は島領域１と繊維
表面とをつなぐ多数の微細孔３を有しているため、セパ
レータとして使用する初期の段階では、この親水性樹脂
及び微細孔３によって電解液を保持することができる。
しかも、使用するにつれて、島領域１の親水性樹脂が溶
出したとしても、島領域１が中空となるため、この中空
領域でも電解液を保持することができ、電解液の保持性
は低下しない。
４について、図１〜図２を参照しながら説明する。本発
明に使用する微細孔繊維４は繊維断面において、親水性
樹脂からなる島領域１と、耐アルカリ性樹脂からなる海
領域２とを有しており、この海領域２は島領域１と繊維
表面とをつなぐ多数の微細孔３を有しているため、セパ
レータとして使用する初期の段階では、この親水性樹脂
及び微細孔３によって電解液を保持することができる。
しかも、使用するにつれて、島領域１の親水性樹脂が溶
出したとしても、島領域１が中空となるため、この中空
領域でも電解液を保持することができ、電解液の保持性
は低下しない。
【００１０】なお、図２（ａ）のように、複数の島領域
１を有する場合、微細孔３は繊維表面と島領域１とをつ
なぐだけではなく、島領域相互間にも微細孔があれば、
島領域１が中空となった際の電解液の保持性により優れ
ている。
１を有する場合、微細孔３は繊維表面と島領域１とをつ
なぐだけではなく、島領域相互間にも微細孔があれば、
島領域１が中空となった際の電解液の保持性により優れ
ている。
【００１１】このような微細孔繊維４は複合紡糸法によ
って、島領域１となる親水性樹脂と、海領域２となる耐
アルカリ性樹脂と、抽出により微細孔３を形成する樹脂
（以下、「抽出用樹脂」という）とを混合した樹脂を紡
糸した後、抽出用樹脂のみを抽出し、除去することによ
り、容易に得ることができる。
って、島領域１となる親水性樹脂と、海領域２となる耐
アルカリ性樹脂と、抽出により微細孔３を形成する樹脂
（以下、「抽出用樹脂」という）とを混合した樹脂を紡
糸した後、抽出用樹脂のみを抽出し、除去することによ
り、容易に得ることができる。
【００１２】本発明の親水性樹脂としては、例えば、エ
チレン−ビニルアルコール共重合体、ポリビニルアルコ
ール、或いはポリビニルアセタール樹脂などを使用でき
る。これらの中でも、エチレン−ビニルアルコール共重
合体、特にエチレン部とビニルアルコール部との比率が
２０：８０〜４０：６０のエチレン−ビニルアルコール
共重合体であると、エチレン部による耐酸化及び耐アル
カリ性に優れており、ビニルアルコール部による親水性
に優れているので、この樹脂を使用することは好まし
い。また、ポリアミドを使用しても良いが、充放電によ
る酸化や電解液のアルカリによる劣化によって、自己放
電の原因となる可能性があるので、あまり使用しない方
が良い。
チレン−ビニルアルコール共重合体、ポリビニルアルコ
ール、或いはポリビニルアセタール樹脂などを使用でき
る。これらの中でも、エチレン−ビニルアルコール共重
合体、特にエチレン部とビニルアルコール部との比率が
２０：８０〜４０：６０のエチレン−ビニルアルコール
共重合体であると、エチレン部による耐酸化及び耐アル
カリ性に優れており、ビニルアルコール部による親水性
に優れているので、この樹脂を使用することは好まし
い。また、ポリアミドを使用しても良いが、充放電によ
る酸化や電解液のアルカリによる劣化によって、自己放
電の原因となる可能性があるので、あまり使用しない方
が良い。
【００１３】本発明の耐アルカリ性樹脂としては、例え
ば、ポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィ
ン系、ポリエステル共重合体などのポリエステル系、ポ
リスチレンなどの樹脂を例示できるが、ポリオレフィン
系樹脂からなる繊維は耐アルカリ性に優れ、特にポリプ
ロピレン繊維は耐アルカリ性、耐酸化性、強度の点で優
れており、あまり電解液との馴染みが良くないため、気
体の透過性に優れており、好適に使用できる。
ば、ポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィ
ン系、ポリエステル共重合体などのポリエステル系、ポ
リスチレンなどの樹脂を例示できるが、ポリオレフィン
系樹脂からなる繊維は耐アルカリ性に優れ、特にポリプ
ロピレン繊維は耐アルカリ性、耐酸化性、強度の点で優
れており、あまり電解液との馴染みが良くないため、気
体の透過性に優れており、好適に使用できる。
【００１４】本発明の抽出用樹脂としては親水性樹脂及
び耐アルカリ性樹脂の溶媒に対する溶解性の異なる樹脂
であれば良く、例えば、ポリエステル共重合体などのポ
リエステル系、ナイロン６、ナイロン６６、ナイロン１
０、ナイロン１２、ナイロン共重合体等のナイロン系、
ポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィン
系、ポリアクリロニトリル系、ポリエーテル系、ポリウ
レタン共重合体などのポリウレタン系、ポリビニル系、
ポリスチレン、ポリメチルメタクリレートなどの樹脂を
使用できる。これらの樹脂を抽出する溶剤としては、例
えば、トリクロロエチレン、ペルクロロエチレン、トル
エン、キシレン、ベンゼン、フェノール、オルソクロロ
フェノール、アセトンなどがある。
び耐アルカリ性樹脂の溶媒に対する溶解性の異なる樹脂
であれば良く、例えば、ポリエステル共重合体などのポ
リエステル系、ナイロン６、ナイロン６６、ナイロン１
０、ナイロン１２、ナイロン共重合体等のナイロン系、
ポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィン
系、ポリアクリロニトリル系、ポリエーテル系、ポリウ
レタン共重合体などのポリウレタン系、ポリビニル系、
ポリスチレン、ポリメチルメタクリレートなどの樹脂を
使用できる。これらの樹脂を抽出する溶剤としては、例
えば、トリクロロエチレン、ペルクロロエチレン、トル
エン、キシレン、ベンゼン、フェノール、オルソクロロ
フェノール、アセトンなどがある。
【００１５】上記のように複合紡糸して得られた微細孔
繊維４の親水性樹脂は、繊維断面において、少なくとも
１つあれば良く、断面形状も円形、楕円形、長円形、三
角形、四角形などの多角形、或いは扇形などでも良く、
特に限定するものではない。
繊維４の親水性樹脂は、繊維断面において、少なくとも
１つあれば良く、断面形状も円形、楕円形、長円形、三
角形、四角形などの多角形、或いは扇形などでも良く、
特に限定するものではない。
【００１６】なお、微細孔繊維４の親水性樹脂は、電池
製造時の強度保持性の点から１０重量％以上であるのが
好ましく、電解液中に溶出し、中空状態になった際の強
度保持性の点から、６０重量％以下であるのが好まし
い。より好ましくは、４０〜５０重量％である。
製造時の強度保持性の点から１０重量％以上であるのが
好ましく、電解液中に溶出し、中空状態になった際の強
度保持性の点から、６０重量％以下であるのが好まし
い。より好ましくは、４０〜５０重量％である。
【００１７】また、微細孔繊維４の島領域１に対する微
細孔３の割合は、電解液が微細孔３で保持されやすく、
親水性樹脂と接しやすいように、３０重量％以上が好ま
しく、７０重量％を越えると、親水性樹脂が電解液中に
溶出し、中空状態になった際の強度低下が著しいため、
７０重量％以下にするのが好ましい。より好ましくは４
０〜６０重量％である。なお、以上のような、親水性樹
脂や微細孔３の重量比率は複合紡糸する際の原料ペレッ
トの混合比及び融液の供給量によって制御することがで
きる。
細孔３の割合は、電解液が微細孔３で保持されやすく、
親水性樹脂と接しやすいように、３０重量％以上が好ま
しく、７０重量％を越えると、親水性樹脂が電解液中に
溶出し、中空状態になった際の強度低下が著しいため、
７０重量％以下にするのが好ましい。より好ましくは４
０〜６０重量％である。なお、以上のような、親水性樹
脂や微細孔３の重量比率は複合紡糸する際の原料ペレッ
トの混合比及び融液の供給量によって制御することがで
きる。
【００１８】このように複合紡糸して得た繊維は、繊維
シートを形成する前に抽出用樹脂を抽出し除去しても良
いが、繊維シートを形成した後に抽出し除去すれば、よ
り繊維強度のある状態で処理できるので、より作業性に
優れている。
シートを形成する前に抽出用樹脂を抽出し除去しても良
いが、繊維シートを形成した後に抽出し除去すれば、よ
り繊維強度のある状態で処理できるので、より作業性に
優れている。
【００１９】また、微細孔繊維４の電解液に対する親和
性を向上させ、微細孔３などによる電解液の保持性を高
めるために、グロー放電処理、コロナ放電処理、高周波
放電処理、マイクロ波放電処理、或いはこれら放電処理
によって得られるプラズマ処理、発煙硫酸などと接触さ
せることによるスルホン化処理、酸素や亜硫酸ガスとフ
ッ素ガスとからなる反応性ガスと接触させることによる
フッ素化処理、或いは界面活性剤を付与するなどの親水
化処理を行なうのが、より好ましい。なお、この親水化
処理は予め微細孔繊維自体に施しても良いし、繊維シー
トを形成した後に施しても良い。
性を向上させ、微細孔３などによる電解液の保持性を高
めるために、グロー放電処理、コロナ放電処理、高周波
放電処理、マイクロ波放電処理、或いはこれら放電処理
によって得られるプラズマ処理、発煙硫酸などと接触さ
せることによるスルホン化処理、酸素や亜硫酸ガスとフ
ッ素ガスとからなる反応性ガスと接触させることによる
フッ素化処理、或いは界面活性剤を付与するなどの親水
化処理を行なうのが、より好ましい。なお、この親水化
処理は予め微細孔繊維自体に施しても良いし、繊維シー
トを形成した後に施しても良い。
【００２０】以上のように複合紡糸して得られた複合繊
維、或いは微細孔繊維４から繊維シートを形成するが、
これら繊維以外にナイロン系繊維、ポリプロピレン繊維
などのポリオレフィン系繊維などの他の繊維を混合して
繊維シートを形成しても良い。この微細孔繊維４に対す
る他の繊維の混合量としては、微細孔繊維４による電解
液保持性を損わないように、１００：０〜５０：５０が
好ましい。
維、或いは微細孔繊維４から繊維シートを形成するが、
これら繊維以外にナイロン系繊維、ポリプロピレン繊維
などのポリオレフィン系繊維などの他の繊維を混合して
繊維シートを形成しても良い。この微細孔繊維４に対す
る他の繊維の混合量としては、微細孔繊維４による電解
液保持性を損わないように、１００：０〜５０：５０が
好ましい。
【００２１】この繊維シートの形態としては平織、斜文
織、朱子織などの織物、編物、糸レース、網、平打組
物、不織布などで良く、特に限定するものではないが、
織物、不織布は形態安定性、極板間の絶縁性、そして構
造的に電解液の保持性に優れているため好適に使用でき
る。
織、朱子織などの織物、編物、糸レース、網、平打組
物、不織布などで良く、特に限定するものではないが、
織物、不織布は形態安定性、極板間の絶縁性、そして構
造的に電解液の保持性に優れているため好適に使用でき
る。
【００２２】不織布の製法としては、例えば、カード
法、エアレイ法、湿式法、スパンボンド法、メルトブロ
ー法などにより得られる繊維ウエブを、接着剤による結
合、複合紡糸して得られる繊維や微細孔繊維４、或いは
混合する繊維の熱融着による結合、ニードルや水流など
の流体流による絡合、或いはステッチによる結合などに
よる方法を例示することができるが、これらに限定され
るものではない。
法、エアレイ法、湿式法、スパンボンド法、メルトブロ
ー法などにより得られる繊維ウエブを、接着剤による結
合、複合紡糸して得られる繊維や微細孔繊維４、或いは
混合する繊維の熱融着による結合、ニードルや水流など
の流体流による絡合、或いはステッチによる結合などに
よる方法を例示することができるが、これらに限定され
るものではない。
【００２３】以上のようにして得られた繊維シートは本
発明のセパレータとして使用することができる。なお、
複合紡糸した複合繊維から繊維シートを形成した場合に
は、複合繊維の抽出用樹脂を抽出することにより、本発
明のセパレータとなる。
発明のセパレータとして使用することができる。なお、
複合紡糸した複合繊維から繊維シートを形成した場合に
は、複合繊維の抽出用樹脂を抽出することにより、本発
明のセパレータとなる。
【００２４】以下に、本発明のセパレータの実施例を記
載するが、以下の実施例に限定されるものではない。
載するが、以下の実施例に限定されるものではない。
【００２５】
【実施例】（実施例１）抽出用樹脂としてポリスチレン
２５部、耐アルカリ性樹脂としてポリプロピレン２５部
をペレット状態で混合し、押出機で溶融混練した海成分
用のポリマー融液と、親水性樹脂としてエチレン含有率
が２９モル％のエチレン−ビニルアルコール共重合物５
０部を押出機で溶融した島成分用のポリマー融液とを、
ギヤーポンプの速度比で７：６の比率に計量した後、複
合紡糸し繊維断面形状が図１(ａ)に示すように、中心に
エチレン−ビニルアルコール共重合体からなる１つの円
状の島領域１と、この島領域１の周りに、ポリスチレン
樹脂がポリプロピレン樹脂中に分散した混合樹脂からな
る海領域２とを有する複合繊維を得た。
２５部、耐アルカリ性樹脂としてポリプロピレン２５部
をペレット状態で混合し、押出機で溶融混練した海成分
用のポリマー融液と、親水性樹脂としてエチレン含有率
が２９モル％のエチレン−ビニルアルコール共重合物５
０部を押出機で溶融した島成分用のポリマー融液とを、
ギヤーポンプの速度比で７：６の比率に計量した後、複
合紡糸し繊維断面形状が図１(ａ)に示すように、中心に
エチレン−ビニルアルコール共重合体からなる１つの円
状の島領域１と、この島領域１の周りに、ポリスチレン
樹脂がポリプロピレン樹脂中に分散した混合樹脂からな
る海領域２とを有する複合繊維を得た。
【００２６】この複合繊維を１３０℃で２.７倍に延伸
し、裁断して、繊度２.６デニール、繊維長５０mmの複
合繊維を得た。この裁断した複合繊維１００％をカード
法により繊維ウエブを形成した後、ニードルパンチし
て、目付９０g/m2の不織布を得た。この不織布を５０℃
のペルクロロエチレンに浸漬、搾液を繰り返してポリス
チレン樹脂成分を抽出除去し、目付７０g/m2、厚み０.
２０mmとした後、この不織布にノニオン系界面活性剤を
０.５重量％付着させて、セパレータを得た。なお、図
１（ｂ）は抽出後の微細孔繊維の斜視図である。
し、裁断して、繊度２.６デニール、繊維長５０mmの複
合繊維を得た。この裁断した複合繊維１００％をカード
法により繊維ウエブを形成した後、ニードルパンチし
て、目付９０g/m2の不織布を得た。この不織布を５０℃
のペルクロロエチレンに浸漬、搾液を繰り返してポリス
チレン樹脂成分を抽出除去し、目付７０g/m2、厚み０.
２０mmとした後、この不織布にノニオン系界面活性剤を
０.５重量％付着させて、セパレータを得た。なお、図
１（ｂ）は抽出後の微細孔繊維の斜視図である。
【００２７】（実施例２）実施例１と同様に複合紡糸
し、繊維断面形状が図２（ａ）に示すように、エチレン
−ビニルアルコール共重合体からなる円状の島領域１を
８個有し、この島領域１の周りに、ポリスチレン樹脂が
ポリプロピレン樹脂中に分散した混合樹脂からなる海領
域２とを有する複合繊維を得た。この複合繊維を実施例
１と同様にして、繊度２.６デニール、繊維長５０mmの
複合繊維からなる目付９０g/m2の不織布を得た後、ポリ
スチレン樹脂成分を抽出除去し目付７０g/m2、厚み０.
２０mmのセパレータを得た。
し、繊維断面形状が図２（ａ）に示すように、エチレン
−ビニルアルコール共重合体からなる円状の島領域１を
８個有し、この島領域１の周りに、ポリスチレン樹脂が
ポリプロピレン樹脂中に分散した混合樹脂からなる海領
域２とを有する複合繊維を得た。この複合繊維を実施例
１と同様にして、繊度２.６デニール、繊維長５０mmの
複合繊維からなる目付９０g/m2の不織布を得た後、ポリ
スチレン樹脂成分を抽出除去し目付７０g/m2、厚み０.
２０mmのセパレータを得た。
【００２８】（実施例３）海領域２を構成する混合樹脂
のポリマー融液と、島領域１を構成する親水性樹脂のポ
リマー融液とを、ギヤーポンプの速度比を３：７の比率
に計量した以外は、実施例１と全く同様に複合紡糸し、
繊維断面形状が図２（ｂ）に示すように、エチレン−ビ
ニルアルコール共重合体からなる扇状の島領域１を８個
有し、この島領域１の周りに、ポリスチレン樹脂がポリ
プロピレン樹脂中に分散した混合樹脂からなる海領域２
とを有する複合繊維を得た。この複合繊維を実施例１と
同様にして、繊度２.６デニール、繊維長５０mmの複合
繊維からなる目付８０g/m2の不織布とし、ポリスチレン
樹脂成分を抽出除去して、目付７０g/m2、厚み０.２０m
mとした後、ノニオン系界面活性剤を０.５重量％付着さ
せて、セパレータを得た。
のポリマー融液と、島領域１を構成する親水性樹脂のポ
リマー融液とを、ギヤーポンプの速度比を３：７の比率
に計量した以外は、実施例１と全く同様に複合紡糸し、
繊維断面形状が図２（ｂ）に示すように、エチレン−ビ
ニルアルコール共重合体からなる扇状の島領域１を８個
有し、この島領域１の周りに、ポリスチレン樹脂がポリ
プロピレン樹脂中に分散した混合樹脂からなる海領域２
とを有する複合繊維を得た。この複合繊維を実施例１と
同様にして、繊度２.６デニール、繊維長５０mmの複合
繊維からなる目付８０g/m2の不織布とし、ポリスチレン
樹脂成分を抽出除去して、目付７０g/m2、厚み０.２０m
mとした後、ノニオン系界面活性剤を０.５重量％付着さ
せて、セパレータを得た。
【００２９】（参考例１）ポリプロピレンからなる芯成
分と、ポリエチレンからなる鞘成分とからなる芯鞘型複
合繊維（１.５デニール×５１mm）１００％をカード法
により繊維ウエブを形成した後、ポリエチレン成分のみ
を融着させることにより、目付７０g/m2、厚さ０.２０m
mの不織布を得た。そして、この不織布にノニオン系界
面活性剤を０.５重量％付着させることにより、セパレ
ータとした。
分と、ポリエチレンからなる鞘成分とからなる芯鞘型複
合繊維（１.５デニール×５１mm）１００％をカード法
により繊維ウエブを形成した後、ポリエチレン成分のみ
を融着させることにより、目付７０g/m2、厚さ０.２０m
mの不織布を得た。そして、この不織布にノニオン系界
面活性剤を０.５重量％付着させることにより、セパレ
ータとした。
【００３０】（参考例２）６ナイロン繊維（１.５デニ
ール×５１mm）１００％をカード法により繊維ウエブを
形成した後、ニードルパンチ法により、目付７０g/m2、
厚さ０.２０mmの不織布を得た。この不織布をセパレー
タとした。
ール×５１mm）１００％をカード法により繊維ウエブを
形成した後、ニードルパンチ法により、目付７０g/m2、
厚さ０.２０mmの不織布を得た。この不織布をセパレー
タとした。
【００３１】（ぬれ性）実施例１〜３及び参考例１〜２
のセパレータを２×１５cmに裁断した後、このセパレー
タを比重１.３の水酸化カリウム水溶液に、０.５cmだけ
浸漬して、３０分経過した時の、吸液高さによりぬれ性
を評価する。この試験は後述の電池充放電試験の前及び
後で行なった。この結果は表１に示す。
のセパレータを２×１５cmに裁断した後、このセパレー
タを比重１.３の水酸化カリウム水溶液に、０.５cmだけ
浸漬して、３０分経過した時の、吸液高さによりぬれ性
を評価する。この試験は後述の電池充放電試験の前及び
後で行なった。この結果は表１に示す。
【００３２】
【表１】
【００３３】（耐アルカリ性） 実施例１〜３及び参考例１〜２のセパレータを２×１５
cmに裁断した後、このセパレータを、温度８０℃で比重
１．３の水酸化カリウム水溶液に、１ケ月浸漬した際
の、浸漬の前後による重量変化を測定し、耐アルカリ性
を評価する。この結果も表１に示す。
cmに裁断した後、このセパレータを、温度８０℃で比重
１．３の水酸化カリウム水溶液に、１ケ月浸漬した際
の、浸漬の前後による重量変化を測定し、耐アルカリ性
を評価する。この結果も表１に示す。
【００３４】（電池充放電試験）実施例１〜３及び参考
例１〜２のセパレータを使用して、電池の容量が１２０
０mAhのニッケル−カドミウム電池を作成した。この電
池を活性化処理した後、２０℃の恒温槽中で、各電池を
２４０mAで６時間充電後、３０分間休止し、２４０mAで
終止電圧０.８ボルトまで放電することを１サイクルと
して、充放電可能な状態までの回数を測定する。この結
果も表１に示す。
例１〜２のセパレータを使用して、電池の容量が１２０
０mAhのニッケル−カドミウム電池を作成した。この電
池を活性化処理した後、２０℃の恒温槽中で、各電池を
２４０mAで６時間充電後、３０分間休止し、２４０mAで
終止電圧０.８ボルトまで放電することを１サイクルと
して、充放電可能な状態までの回数を測定する。この結
果も表１に示す。
【００３５】
【発明の効果】本発明のアルカリ電池用セパレータに使
用する微細孔繊維は、繊維断面において、親水性樹脂か
らなる島領域と、この島領域を取り囲む耐アルカリ性樹
脂からなる海領域とを有する、つまり繊維表面及び海領
域は耐アルカリ性樹脂からなるため、海領域の樹脂が溶
出しないので、繊維が細くならず、短絡が生じにくい。
用する微細孔繊維は、繊維断面において、親水性樹脂か
らなる島領域と、この島領域を取り囲む耐アルカリ性樹
脂からなる海領域とを有する、つまり繊維表面及び海領
域は耐アルカリ性樹脂からなるため、海領域の樹脂が溶
出しないので、繊維が細くならず、短絡が生じにくい。
【００３６】本発明の微細孔繊維は島領域の親水性樹脂
と繊維表面とをつなぐ多数の微細孔を有しているが、島
領域には親水性樹脂が存在しているため、強度的に優れ
ており、電池を組み立てる際に、破断するという問題も
生じない。
と繊維表面とをつなぐ多数の微細孔を有しているが、島
領域には親水性樹脂が存在しているため、強度的に優れ
ており、電池を組み立てる際に、破断するという問題も
生じない。
【００３７】本発明のセパレータは微細孔繊維の微細孔
によって電解液を保持できるばかりでなく、セパレータ
を使用している間に島領域の親水性樹脂が溶出しても、
この島領域が中空となり、この中空領域でも電解液を保
持することができるので、保液性にも優れており、長期
に亘って使用することができる。
によって電解液を保持できるばかりでなく、セパレータ
を使用している間に島領域の親水性樹脂が溶出しても、
この島領域が中空となり、この中空領域でも電解液を保
持することができるので、保液性にも優れており、長期
に亘って使用することができる。
【００３８】本発明の微細孔繊維の島領域を構成する親
水性樹脂がエチレン−ビニルアルコール共重合体である
と、エチレン部による耐酸化及び耐アルカリ性により優
れており、ビニルアルコール部による親水性にも優れて
いる。
水性樹脂がエチレン−ビニルアルコール共重合体である
と、エチレン部による耐酸化及び耐アルカリ性により優
れており、ビニルアルコール部による親水性にも優れて
いる。
【００３９】本発明の微細孔繊維の海領域を構成する耐
アルカリ性樹脂がポリプロピレンであると、あまり電解
液との馴染みが良くないため、気体の透過性に優れてい
るので好ましい。
アルカリ性樹脂がポリプロピレンであると、あまり電解
液との馴染みが良くないため、気体の透過性に優れてい
るので好ましい。
【００４０】本発明の繊維表面が親水化処理されている
と、電解液に対する親和性がより向上し、微細孔などに
よる電解液の保持性がより高くなる。
と、電解液に対する親和性がより向上し、微細孔などに
よる電解液の保持性がより高くなる。
【００４１】以上のように、本発明のアルカリ電池用セ
パレータは強度、保液性に優れ、短絡も生じにくいの
で、アルカリマンガン電池、水銀電池、酸化銀電池、空
気電池などの一次電池、ニッケル−カドミウム電池、ニ
ッケル−亜鉛電池、ニッケル−水素電池などの二次電池
に使用することができる。
パレータは強度、保液性に優れ、短絡も生じにくいの
で、アルカリマンガン電池、水銀電池、酸化銀電池、空
気電池などの一次電池、ニッケル−カドミウム電池、ニ
ッケル−亜鉛電池、ニッケル−水素電池などの二次電池
に使用することができる。
【図１】（ａ） 本発明のアルカリ電池用セパレータに
使用する、微細孔繊維の断面模式図の一例 （ｂ） 本発明のアルカリ電池用セパレータに使用す
る、微細孔繊維の斜視図の一例
使用する、微細孔繊維の断面模式図の一例 （ｂ） 本発明のアルカリ電池用セパレータに使用す
る、微細孔繊維の斜視図の一例
【図２】（ａ） 本発明のアルカリ電池用セパレータに
使用する、微細孔繊維の断面模式図の他例 （ｂ） 本発明のアルカリ電池用セパレータに使用す
る、微細孔繊維の断面模式図の他例
使用する、微細孔繊維の断面模式図の他例 （ｂ） 本発明のアルカリ電池用セパレータに使用す
る、微細孔繊維の断面模式図の他例
１ 島領域 ２ 海領域 ３ 微細孔 ４ 微細孔繊維
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01M 2/16
Claims (4)
- 【請求項１】 繊維断面において、親水性樹脂からなる
島領域１と、該島領域１を取り囲み、かつ繊維表面と該
島領域１とをつなぐ多数の微細孔３を有する、耐アルカ
リ性樹脂からなる海領域２とを有する微細孔繊維４を含
む、繊維シートからなることを特徴とするアルカリ電池
用セパレータ。 - 【請求項２】 親水性樹脂がエチレン−ビニルアルコー
ル共重合体であることを特徴とする請求項１記載のアル
カリ電池用セパレータ。 - 【請求項３】 耐アルカリ性樹脂がポリプロピレンであ
ることを特徴とする請求項１〜請求項２記載のアルカリ
電池用セパレータ。 - 【請求項４】 繊維表面が親水化処理されていることを
特徴とする請求項１〜請求項３記載のアルカリ電池用セ
パレータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35696192A JP3226363B2 (ja) | 1992-12-22 | 1992-12-22 | アルカリ電池用セパレータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35696192A JP3226363B2 (ja) | 1992-12-22 | 1992-12-22 | アルカリ電池用セパレータ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06196144A JPH06196144A (ja) | 1994-07-15 |
| JP3226363B2 true JP3226363B2 (ja) | 2001-11-05 |
Family
ID=18451653
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP35696192A Expired - Fee Related JP3226363B2 (ja) | 1992-12-22 | 1992-12-22 | アルカリ電池用セパレータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3226363B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5128035B2 (ja) * | 2001-09-28 | 2013-01-23 | 日本バイリーン株式会社 | 電池用セパレータ及びこれを用いた電池 |
| JP2013225381A (ja) * | 2012-04-19 | 2013-10-31 | Aion Kk | アルカリ二次電池用セパレータ |
| JP6195127B2 (ja) | 2015-04-30 | 2017-09-13 | トヨタ自動車株式会社 | 二次電池 |
-
1992
- 1992-12-22 JP JP35696192A patent/JP3226363B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06196144A (ja) | 1994-07-15 |
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