JP3549661B2 - 電池用セパレ−タ - Google Patents
電池用セパレ−タ Download PDFInfo
- Publication number
- JP3549661B2 JP3549661B2 JP06255996A JP6255996A JP3549661B2 JP 3549661 B2 JP3549661 B2 JP 3549661B2 JP 06255996 A JP06255996 A JP 06255996A JP 6255996 A JP6255996 A JP 6255996A JP 3549661 B2 JP3549661 B2 JP 3549661B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- acid
- separator
- polyamide
- nonwoven fabric
- fiber
- 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
-
- 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
- Cell Separators (AREA)
Description
【発明が属する技術分野】
本発明は電池用セパレ−タに関し、とくにアルカリ液を使用する電池に好適なセパレ−タに関する。
【0002】
【従来の技術】
アルカリ電池用セパレ−タとしては、従来ポリアミド繊維の不織布、ポリオレフィン繊維の不織布等が知られており、それぞれの繊維の特性を利用して各電池に使用されている。
しかしながら、ポリアミド繊維、とくにナイロン6やナイロン66等の脂肪族ポリアミド繊維からなる不織布は耐アルカリ性に優れ、親水性に優れていることから電解液の保液性が良好であり、放電容量も大きい利点を有してはいるが、高温における耐酸化劣化性に劣るので、アルカリ電池に使用した場合、充電時に発生する酸素ガスによって酸化されて劣化するという欠点がある。とくに、高温で充放電が繰り返される二次電池に使用した場合、高温(60〜80℃)での電解液中における激しい電池反応に対する耐酸化劣化性に劣ることから、早期に劣化現象が生じるいう問題があった。
【0003】
一方、ポリオレフィン繊維は耐アルカリ性、耐酸化劣化性に優れているものの、親水性に劣るため電解液の保液性が低い。このため、電解液中での電気抵抗が高い、充電時に発生するガスの透過性が悪い、密閉型電池では充電時に内圧が上がって破裂する危険性がある等の問題があった。
【0004】
上記ポリアミド繊維の耐酸化劣化性を改善するためにポリアミド繊維とポリオレフィン繊維とを混合または複合化することが提案されているが(特開昭55−25921号公報、特開昭55−66864号公報など)、酸化分解する繊維の混合率が全体として減少するので劣化を軽減できるという程度に止まり、根本的な解決には至っていない。
【0005】
また、ポリオレフィン繊維の電解液の保液性を改良するために、ポリオレフィン繊維に親水性を付与する方法が提案されている。たとえばポリオレフィン繊維のセパレ−タを発煙硫酸またはクロル硫酸で処理してスルホン化する方法、三酸化硫黄ガス中で処理してスルホン化する方法、電子線照射によってアクリル酸やメタクリル酸をグラフト重合する方法等多くの方法が提案されている。しかしながら、親水化処理は高価なうえ長期に亘ってその親水性を維持することができにくい、また過酷な条件下での処理になるため繊維強度が低下するという問題点を有する。
【0006】
このような状況下において、芳香族ポリアミドまたは全芳香族ポリアミドからなる不織布を用いた電池用セパレ−タも提案されている(特開平5−283054号公報、特開昭53−58636号公報、特開昭58−147956号公報など)。かかる芳香族ポリアミドまたは全芳香族ポリアミドは一般に親水性に優れ、耐アルカリ性、耐酸化劣化性に優れるが、耐熱性が高いがために該繊維のみからなる不織布はそれ自身接着性が低く、不織布強度に問題があり、また一般の熱可塑性バインダ−繊維との接着性も低く、やはり不織布強度に問題がある。接着性を高めるために樹脂接着を行う方法もあるが、かかる方法により接着された不織布を電池用セパレ−タとして使用すると接着樹脂が電池の電解液に溶出する問題がある。
また、芳香族ジアミンと脂肪族ジカルボン酸とからなるMXD−6繊維で構成されるセパレ−タは、高温での耐酸化劣化性に劣り、充電時に発生する酸素ガスによって酸化されて劣化する場合がある。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、親水性、すなわち、電解液の保液性を有しながら、ポリオレフィン繊維からなる不織布の有する耐酸化劣化性をも有した、ポリアミドを主成分とする不織布で形成された電池用セパレ−タを提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本発明は、ポリアミドからなる繊維を含有する不織布から形成された電池用セパレータであって、該ポリアミドが、ジカルボン酸成分の60モル%以上が芳香族ジカルボン酸であるジカルボン酸成分とジアミン成分の60モル%以上が炭素数6〜12の脂肪族アルキレンジアミンであるジアミン成分とからなることを特徴とする電池用セパレータである。
【0009】
【発明の実施形態】
まず、本発明の電池用セパレ−タを構成するポリアミドについて説明する。
該ポリアミドはジカルボン酸成分とジアミン成分とからなり、ジカルボン酸成分の60モル%以上が芳香族ジカルボン酸であること、およびジアミン成分の60モル%以上が炭素数6〜12の脂肪族アルキレンジアミンであることに特徴を有する。
【0010】
芳香族ジカルボン酸としては電池用セパレ−タの耐アルカリ性、耐酸化劣化性の点でテレフタル酸が好ましく、イソフタル酸、2,6−ナフタレンジカルボン酸、2,7−ナフタレンジカルボン酸、1,4−ナフタレンジカルボン酸、1,4−フェニレンジオキシジ酢酸、1,3−フェニレンジオキシジ酢酸、ジフェン酸、ジ安息香酸、4,4’−オキシジ安息香酸、ジフェニルメタン−4,4’−ジカルボン酸、ジフェニルスルホン−4,4’−ジカルボン酸、4,4’−ビフェニルジカルボン酸等の芳香族ジカルボン酸を1種類以上併用して使用することもできる。かかる芳香族ジカルボン酸の含有量はジカルボン酸成分の60モル%以上であり、75モル%以上であることが好ましい。
上記芳香族ジカルボン酸以外のジカルボン酸としてはマロン酸、ジメチルマロン酸、コハク酸、3,3−ジエチルコハク酸、グルタル酸、2,2−ジメチルグルタル酸、アジピン酸、2−メチルアジピン酸、トリメチルアジピン酸、ピメリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、スベリン酸等の脂肪族ジカルボン酸;1,3−シクロペンタンジカルボン酸、1,4−シクロヘキサンジカルボン酸等の脂環式ジカルボン酸を挙げることができ、これらの酸は1種類のみならず2種類以上を用いることができる。
なかでも不織布の強度、耐薬品性、耐酸化劣化性、耐熱性等の点でジカルボン酸成分が100%芳香族ジカルボン酸であることが好ましい。
さらにトリメリット酸、トリメシン酸、ピロメリット酸等の多価カルボン酸を、繊維化・不織布化が容易な範囲内で含有させることもできる。
【0011】
また、ジアミン成分の60モル%以上は炭素数が6〜12の脂肪族アルキレンジアミンで構成され、かかる脂肪族アルキレンジアミンとしては、1,6−ヘキサンジアミン、1,8−オクタンジアミン、1,9−ノナンジアミン、1,10−デカンジアミン、1,11−ウンデカンジアミン、1,12−ドデカンジアミン、2−メチル−1,5−ペンタンジアミン、3−メチル−1,5−ペンタンジアミン、2,2,4−トリメチル−1,6−ヘキサンジアミン、2,4,4−トリメチル−1,6−ヘキサンジアミン、2−メチル−1,8−オクタンジアミン、5−メチル−1,9−ノナンジアミン等の直鎖または側鎖を有する脂肪族ジアミンを挙げることができる。
なかでも耐酸化劣化性の点で1,9−ノナンジアミン、1,9−ノナンジアミンと2−メチル−1,8−オクタンジアミンとの併用が好ましい。
この脂肪族アルキレンジアミンの含有量はジアミン成分の60モル%以上であるが、75モル%以上、とくに90モル%以上であることが、電解液保液性の点で好ましい。
【0012】
上述の脂肪族アルキレンジアミン以外のジアミンとしてはエチレンジアミン、プロピレンジアミン、1,4−ブタンジアミン等の脂肪族ジアミン;シクロヘキサンジアミン、メチルシクロヘキサンジアミン、イソホロンジアミン、ノルボルナンジメチルジアミン、トリシクロデカンジメチルジアミン等の脂環式ジアミン;p−フェニレンジアミン、m−フェニレンジアミン、キシリレンジアミン、キシレンジアミン、4,4’−ジアミノジフェニルメタン、4,4’−ジアミノジフェニルスルホン、4,4’−ジアミノジフェニルエ−テル等の芳香族ジアミン、あるいはこれらの混合物を挙げることができ、これらは1種類のみならず2種類以上を用いることができる。
【0013】
脂肪族アルキレンジアミンとして1,9−ノナンジアミンと2−メチル−1,8−オクタンジアミンとを併用する場合、ジアミン成分の60〜100モル%が1,9−ノナンジアミンと2−メチル−1,8−オクタンジアミンからなり、そのモル比は前者:後者=30:70〜99:1、とくに前者:後者=40:60〜95:5であることが好ましい。
【0014】
また、本発明に使用されるポリアミドはその分子鎖における〔CONH/CH2 〕の比が1/2〜1/8、とくに1/3〜1/5であることが好ましい。この範囲のポリアミドを使用することにより耐アルカリ性、耐酸化劣化性および電解液の保液性に優れた電池用セパレ−タが得られるのである。
【0015】
上述のポリアミドの極限粘度(濃硫酸中30℃で測定した値)は0.6〜2.0dl/gであることが好ましく、とくに0.6〜1.8dl/g、0.7〜1.6dl/gが好ましい。該極限粘度の範囲内のポリアミドは、繊維化および不織布化する際の溶融粘度特性が良好であり、さらに得られるセパレ−タの強度、耐アルカリ性、耐酸化劣化性等が優れたものとなる。
【0016】
さらに上述のポリアミドはその分子鎖の末端基の10%以上が末端封止剤により封止されていることが好ましく、末端の40%以上、さらには末端の70%以上が封止されていることが好ましい。分子鎖の末端を封止することにより、得られるセパレ−タの強度、耐アルカリ性、耐酸化劣化性等が優れたものとなる。
末端封止剤としては、ポリアミド末端のアミノ基またはカルボキシル基と反応性を有する単官能性の化合物であればとくに制限はないが、反応性および封止末端の安定性等の点からモノカルボン酸、モノアミンが好ましい。取扱性の容易さ、反応性、封止末端の安定性、価格等の点でモノカルボン酸が好ましい。モノカルボン酸としては酢酸、プロピオン酸、酪酸、吉草酸、カプロン酸、カプリル酸、ラウリン酸、トリデシル酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、安息香酸などを挙げることができる。なお、末端の封止率は1 H−NMRにより、各末端基に対応する特性シグナルの積分値より求めることができる。
【0017】
本発明に係わるポリアミドの製造方法はとくに制限されず、結晶性ポリアミドを製造する方法として公知の任意の方法を用いることができる。たとえば、酸クロライドとジアミンとを原料とする溶液重合法あるいは界面重合法、ジカルボン酸またはジカルボン酸のアルキルエステルとジアミンとを原料とする溶融重合法、固相重合法等の方法により製造できる。
【0018】
一例を挙げると、末端封止剤、触媒、ジアミン成分およびジカルボン酸成分を一括して反応させ、ナイロン塩を製造した後、一旦280℃以下の温度において極限粘度が0.15〜0.30dl/gのプレポリマ−とし、さらに固相重合するか、あるいは溶融押出機を用いて重合を行うことにより、容易に製造することができる。重合の最終段階を固相重合により行う場合、減圧下または不活性ガス流通下に行うのが好ましく、重合温度が200〜250℃の範囲であれば、重合速度が大きく、生産性に優れ、着色やゲル化を有効に抑制することができるので好ましい。重合の最終段階を溶融押出機により行う場合、重合温度が370℃以下であるとポリアミドの分解がほとんどなく、劣化のないポリアミドが得られるので好ましい。
【0019】
重合触媒としてはリン酸、亜リン酸、次亜リン酸またはそれらのアンモニウム塩、それらの金属塩、それらのエステル類を挙げることができ、なかでも次亜リン酸ナトリウムが入手のし易さ、取扱性等の点で好ましい。
また、必要に応じて銅化合物等の安定剤、着色剤、紫外線吸収剤、光安定剤、酸化防止剤、帯電防止剤、難燃剤、可塑剤、潤滑剤、結晶化速度遅延剤等を重縮合反応時、またはその後に添加することができる。とくに熱安定剤としてヒンダ−ドフェノ−ル等の有機系安定剤、ヨウ化銅等のハロゲン化銅化合物、ヨウ化カリウム等のハロゲン化アルカリ金属化合物を添加すると、繊維化の際の溶融滞留安定性が向上するので好ましい。
【0020】
上述のようにして得られたポリアミドは、通常、溶融押出機を用いて溶融紡糸され、延伸が施されるが、スクリュ−型押出機を使用することが好ましい。ポリアミドの融点以上、360℃以下の温度で溶融し、30分以内の溶融滞留時間で口金ノズルより紡出することにより繊維化することができる。溶融温度、滞留時間が上記の範囲内であれば、紡糸時のポリアミドの熱分解を抑制することができる。
【0021】
該ポリアミド繊維の繊度は各種用途によって適宜設定すればよく、とくに限定するものではないが、電池用のセパレ−タの素材として使用する場合には、電解液の保液性、正極および負極を構成する金属の析出防止、電極活物質の移動による短絡防止のために0.1〜5デニ−ルであることが好ましい。なお繊維断面は円形断面でも、異形断面でもよく、異形断面の場合は円形断面に換算した値を繊維径とする。また繊維長もとくに限定するものでもないが、不織布の形成方法によって適宜設定することができる。
たとえば、湿式法によって不織布を形成する場合は1〜30mmであることが好ましく、カ−ド法やエアレイ法等の乾式法によって不織布を形成する場合は10〜70mmであることが好ましい。
【0022】
本発明の電池用セパレータは上述のポリアミド繊維を含有する不織布からなる。ポリアミド繊維は電解液の保液性に優れるように、不織布50重量%以上であることが好ましく、とくに70重量%以上であることが好ましい。
【0023】
なお、上述のポリアミド繊維以外の繊維としてはナイロン6、ナイロン66等の汎用の脂肪族ポリアミド;エチレン−ビニルアルコ−ル系共重合体、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリブテン、ポリメチルペンテン、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−ブテン共重合体等のポリオレフィン系樹脂単独または2種類からなる複合形態の繊維;天然セルロ−ス繊維をマ−セル化したセルロ−ス系繊維;マ−セル化されたパルプなどを挙げることができる。また、上述のポリアミド繊維よりも融点が低い繊維、公知の熱溶融性バインダ−繊維、糊剤などを使用することにより、不織布の形態安定性を向上させることもできる。
【0024】
本発明に係わる不織布は任意の製造方法で得ることができる。
まず繊維ウエッブ(不織布の絡合または結合前のもの)を形成して、繊維ウエッブ内の繊維を接着または絡合させることにより不織布化する、一般的な手段で製造することができる。得られた不織布はそのまま使用してもよいし、複数枚の積層体として使用してもよい。
繊維ウエッブの形成方法としては、たとえばカ−ド法やエアレイ法等の乾式法、抄紙法等の湿式法、スパンボンド法、メルトブロ−法などがあり、これらの中でも湿式法やメルトブロ−法によって得られる繊維ウエッブは緻密で、均一な表面状態を有し、電池用セパレ−タとして使用すると、金属の析出や電極活物質の移動を防止できるため、好適な繊維ウエッブの形成方法である。また、上記各々の方法により形成された繊維ウエッブを組み合わせて積層して使用することもできる。
【0025】
具体的に各方法を説明する。
乾式法による繊維ウエッブの形成はロ−ラカ−ド、ランダムカ−ド、ウエッバ−等を用いて繊維ウエッブを製造することができ、該ウエッブは繊維の方向性によりパラレルウエッブ、クロスウエッブ、クリスクロスウエッブ、セミランダムウエッブ、ランダムウエッブに種別されるが、繊維の配向方法が交差した形状のウエッブが、たて方向とよこ方向の強度差が小さくなるので、好適である。
【0026】
このような繊維ウエッブから不織布を形成する方法としては、たとえば、繊維ウエッブを水流やニ−ドル等の作用によって絡合させる方法、バインダ−によって接着させる方法、縫糸でウエブを縦網状に縫合する方法等があり、これらの方法は単独で、あるいは組み合わせることができる。
【0027】
湿式法による繊維ウエッブの形成は抄紙法が一般的であるが、かかる方法は生産速度が他の方法に比べて速く、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。すなわち、繊維の形態もステ−プル状、パルプ状等と選択の幅が広く、使用繊維径も極細繊維から太い繊維まで使用可能であるといった極めて応用範囲が広く、地合の良好なウエッブが得られる。
該方法は、まず、溶融紡糸して得られた繊維をカットして水中に分散して緩やかに撹拌のもと均一な抄紙スラリ−とし、この抄紙用スラリ−を丸網、長網、傾斜式等のワイヤ−の少なくとも1つを有する抄紙機を用いて抄紙する方法である。またこのようにして得られた湿紙あるいは乾燥後の紙を単独、または積層したシ−トに水流を当て絡合させてもよい。
カットされた繊維はビ−タ−あるいはリファイナ−等で叩解処理が施された後に抄紙スラリ−と為してもよく、抄紙の際に粘剤、分散剤等を添加してもよい。
【0028】
ポリアミド繊維100%の実質的に接着剤や他の繊維を含まない不織布を形成する場合には、溶融紡糸しながら周囲から高温気流を噴出して繊維を細化し、これを捕集面上に集積するメルトブロ−法が好適である。また、紡出された繊維を冷却しながら細化−延伸−ウエッブ形成工程が直結したスパンボンド法も使用でき、延伸方法はエアジェットによってもロ−ラによってもよく、開繊は摩擦帯電法、強制帯電法、衝突拡散法、気流拡散法などによって行うことができる。
【0029】
このような方法によって形成された不織布の表面は、表面平滑性の改善、不織布の厚さ調整、強度、高密度化の発現等のために熱カレンダ−加工を行うことが好ましい。
【0030】
上述した以外に、スプリットフィルム法や発泡フィルム法とのバ−スとファイバ−法で不織布を形成することも可能である。
【0031】
本発明の電池用セパレータは一次または二次電池用セパレータとして使用できる。この電池は開放型でも密閉型でもよく、形状も円筒形、偏平形、角形でもよい。より具体的には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、銀−亜鉛電池、銀−カドミウム電池、ニッケル−亜鉛電池、ニッケル−水素電池、リチウムイオン二次電池などの二次電池のセパレータとして好適に使用できる。
【0032】
【実施例】
以下、実施例により本発明を詳述するが、本発明はこれら実施例により何等限定されるものではない。なお、実施例中の各測定値は以下の方法により測定された値である。
(1)不織布の坪量(g/m2 )
JIS P 8124に準じて、不織布を10cm角に裁断し、その重量Wを電子天秤(メトラ−社製、AE160型)で測定し、W/0.01により算出した。
(2)不織布の強力・裂断長(km)
JIS P 8113に準じて、不織布を15mm×250mmに裁断した試験片を用いて強力(kg/15mm)を測定し、裂断長を算出した。
(3)透気度(cc/m2 /sec)
JIS L 1096に準じて、不織布を20cm角に裁断して試験片とし、フラジ−ル型試験機を用いて試験片を通過する空気量を求めた。
【0033】
(4)耐アルカリ性
JIS P 8113に準じて、不織布の試験片を70℃、10%の水酸化ナトリウム水溶液中に60時間浸漬処理した。処理前後の試験片の強力(kg/15mm)を測定し、その強度保持率で表した。
(5)耐酸化劣化性
JIS P 8113に準じて、不織布の試験片を5%KMnO4 と30%水酸化カリウムの混合溶液(前者/後者=250/50cc、50℃)に1時間浸漬処理した。処理前後の試験片の強力(kg/15mm)を測定し、その強度保持率で表した。
(6)電解液保液性
不織布を5cm角に切断した試験片を20℃、30%の水酸化カリウム溶液に30分間浸漬処理し、30秒間空気中で自然落下による液切りを行った。処理前の試験片の重量をW0 、処理後の試験片の重量をW1 とし、その重量比(W1 /W0 )を総合吸液量(g/g)として算出した。
(7)耐酸性
JIS P 8113に準じて、不織布の試験片を70℃、10%の硫酸水溶液中に100時間浸漬処理した。処理前後の試験片の強力(kg/15mm)を測定し、その強度保持率で表した。
【0034】
参考例1〜7
表1に示す量のテレフタル酸、1,9−ノナンジアミン、2−メチル−1,8−オクタンジアミン、安息香酸、次亜リン酸ナトリウム−水和物(原料に対して0.1重量%)および蒸留水2.2リットルを、内容積20リットルのオ−トクレ−ブに添加し、窒素置換を行った。ついで100℃で30分間撹拌し、2時間かけて内温を210℃に昇温した。この時、オ−トクレ−ブは22kg/cm2まで昇圧した。そのまま1時間反応を続けた後、230℃に昇温し、その後2時間、230℃に保ち、水蒸気を徐々に抜いて圧力を22kg/cm2 に保持しながら反応を続けた。次に、30分かけて圧力を10kg/cm2 まで下げ、さらに1時間反応を続けてプレポリマ−を得た。このプレポリマ−を100℃、減圧下で12時間乾燥し、2mm以下の大きさまで粉砕した。
粉砕物を230℃、0.1mmHg下にて10時間固相重合することによりポリマ−を得た。得られたポリマ−の極限粘度を表1に示す。
【0035】
【表1】
【0036】
実施例1〜7
参考例1〜7で得られたポリマ−を押出機を用いて溶融押出しし、0.2mmΦ×200ホ−ルの丸孔ノズルより吐出し、吐出速度と巻取速度との比(ドラフト)が10〜50の範囲になるようにそれぞれの速度を調節し、巻取速度500〜2000m/分の範囲で巻き取った。
ついで、1浴が85℃、2浴が95℃の水浴を用いて延伸・収縮処理を行い、約600デニ−ル/200フィラメントのトウを得た。延伸倍率は最大延伸倍率の0.8倍で行った。
得られたトウを5mmの長さに切断したものを60重量%、ポリエチレンからなる合成パルプSWP(三井石油化学社製:E−400)を10重量%、ポリエチレン/ポリプロピレンの熱溶融性バインダ−繊維(大和紡績社製:NBF−1)を30重量%混合して原料とした。この原料を丸網抄紙機で抄紙して、坪量約70g/m2 の不織布を作成した。該不織布を120℃で熱プレスして電池用セパレ−タを得た。これらのセパレ−タ(不織布)の評価を行い、結果を表2に示す。
【0037】
実施例8
ポリマーとして、テレフタル酸2159.8g(13.0モル)、イソフタル酸830.2g(5.0モル)、アジピン酸292.3g(2.0モル)、1,6−ヘキサンジアミン2324.2g(20.0モル)、安息香酸24.43g(0.2モル)、次亜リン酸ナトリウム−水和物6.6g、蒸留水2.2リットルを使用した以外は参考例1と同様にしてポリマー(PA66ITと称す)を重合した(極限粘度=0.8、CONH/CH2=1/3.2)。
得られたPA66ITを用いて実施例1と同様にして抄紙法によりセパレータを作成した。このセパレータの評価を行い、結果を表2に示す。
【0038】
実施例9
ポリマ−として、テレフタル酸1960.3g(11.8モル)、イソフタル酸1302.5g(7.8モル)、1,10−デカンジアミン3446.2g (20.0モル)、安息香酸97.7g(0.8モル)、次亜リン酸ナトリウム−水和物6.2g、蒸留水6リットルを使用した以外は参考例1と同様にしてポリマ−(PA10ITと称する)を重合した(極限粘度=0.8、CONH/CH2 =1/5)。
得られたPA10ITを用いて実施例1と同様にして抄紙法によりセパレ−タを作成した。このセパレ−タの評価を行い、結果を表2に示す。
【0039】
比較例1
カプロラクタムを開環重合させたナイロン6(宇部興産社製:UBEナイロン6)を用いた以外は実施例1と同様にして、抄紙法により電池用セパレ−タを作成した。このセパレ−タの評価を行い、結果を表2に示す。
表2の結果から明らかなように、耐アルカリ性と電解液保液性には優れるものの、耐酸化劣化性が低いものであった。
【0040】
比較例2
ヘキサメチレンジアミン(脂肪族ジアミン)とアジピン酸(脂肪族ジカルボン酸)とからなるナイロン66(宇部興産社製:UBEナイロン66)を用いた以外は実施例1と同様にして、抄紙法により電池用セパレ−タを作成した。このセパレ−タの評価を行い、結果を表2に示す。
表2の結果から明らかなように、耐アルカリ性と電解液保液性には優れるものの、耐酸化劣化性が低いものであった。
【0041】
比較例3
メタキシリレンジアミン(芳香族ジアミン)とアジピン酸(脂肪族ジカルボン酸)とからなるポリアミド(三菱ガス化学社製:MXナイロン6007)を用いた以外は実施例1と同様にして、抄紙法により電池用セパレ−タを作成した。このセパレ−タの評価を行い、結果を表2に示す。
ポリアミドが脂肪族ジカルボンで構成されていたので構造的にアミド結合が弱く、また結晶性が低いためと思われるが、耐酸化劣化試験において試験液中で著しく酸化劣化して試験片の形状が残らなかった。
【0042】
実施例10
実施例4で紡糸されたポリアミド繊維(カットされたもの)を30重量%、ポリエチレンからなる合成パルプSWP(三井石油化学社製:E−400)を40重量%、ポリエチレン/ポリプロピレンの熱溶融性バインダー繊維(大和紡績社製:NBF)を30重量%混合して原料とし、抄紙法によりセパレータを作成した。このセパレータの評価を行い、結果を表2に示す。
セパレータ中のポリアミド繊維の量が少ないために、電解液保持性および機械的物性が若干低いものの、耐アルカリ性、耐酸化劣化性に関しては優れたものであった。
【0043】
比較例4
ポリプロピレン(宇部興産社製:ZS1330)を用いて、抄紙法により電池用セパレータを作成した。このセパレータの評価を行い、結果を表2に示す。
耐アルカリ性、耐酸化劣化性には優れていたものの、電解液保液性の低いものであった。
【0044】
【表2】
【0045】
実施例11〜12
参考例1および4で得られたポリマーを0.45mmΦ×300ホールの矩形ノズルを用いてメルトブロー法で不織布化した。製造条件を表3に示す。紡糸ノズルとコレクター間の距離は30〜300mmで行った。各々の不織布を表3に示した温度で圧着部面積15%に設定したエンボスカレンダー装置でエンボス加工処理を行いセパレータを得た。各々のセパレータの評価を行い、結果を表3に示す。
【0046】
比較例5〜7
ナイロン6、MXナイロンおよびポリプロピレンを用いて実施例9と同様にしてメルトブロー法で不織布化を行った。ついでエンボス加工処理を行い、セパレータを得た。各々のセパレータの評価を行い、結果を表3に示す。
【0047】
【表3】
【0048】
【発明の効果】
本発明の電池用セパレ−タは耐アルカリ性、耐酸化劣化性、電解液保液性など、セパレ−タに有効な性能を有し、各種電池用途に長期間に亘って使用できる。
Claims (3)
- ポリアミドからなる繊維を含有する不織布から形成された電池用セパレータであって、該ポリアミドが、ジカルボン酸成分の60モル%以上が芳香族ジカルボン酸であるジカルボン酸成分とジアミン成分の60モル%以上が炭素数6〜12の脂肪族アルキレンジアミンであるジアミン成分とからなることを特徴とする電池用セパレータ。
- 脂肪族アルキレンジアミンが1,9−ノナンジアミンであることを特徴とする請求項1記載の電池用セパレ−タ。
- 脂肪族アルキレンジアミンが1,9−ノナンジアミンと2−メチル−1,8−オクタンジアミンとからなることを特徴とする請求項1記載の電池用セパレ−タ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP06255996A JP3549661B2 (ja) | 1996-03-19 | 1996-03-19 | 電池用セパレ−タ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP06255996A JP3549661B2 (ja) | 1996-03-19 | 1996-03-19 | 電池用セパレ−タ |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09259856A JPH09259856A (ja) | 1997-10-03 |
JP3549661B2 true JP3549661B2 (ja) | 2004-08-04 |
Family
ID=13203762
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP06255996A Expired - Lifetime JP3549661B2 (ja) | 1996-03-19 | 1996-03-19 | 電池用セパレ−タ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3549661B2 (ja) |
Families Citing this family (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002151358A (ja) * | 2000-11-15 | 2002-05-24 | Kuraray Co Ltd | キャパシタ用セパレータおよびその製造方法 |
JP4972253B2 (ja) * | 2001-07-11 | 2012-07-11 | 旭化成せんい株式会社 | 電池用セパレーター |
JP4203262B2 (ja) | 2002-05-22 | 2008-12-24 | 三菱製紙株式会社 | アルカリ電池用セパレータ用不織布 |
JP4162455B2 (ja) * | 2002-09-11 | 2008-10-08 | 株式会社クラレ | アルカリ電池用セパレーターおよびそれを用いてなる電池 |
JP4892818B2 (ja) * | 2004-02-23 | 2012-03-07 | 東レ株式会社 | 多孔質膜とその製造法及びこれを用いたリチウムイオン二次電池 |
JP4892819B2 (ja) * | 2004-03-03 | 2012-03-07 | 東レ株式会社 | 多孔質膜とその製造法及びこれを用いたリチウムイオン二次電池 |
WO2006035614A1 (ja) * | 2004-09-27 | 2006-04-06 | Kuraray Co., Ltd. | バインダー繊維およびこれを用いたアルカリ電池用セパレータ |
WO2006062153A1 (ja) | 2004-12-08 | 2006-06-15 | Hitachi Maxell, Ltd. | 電気化学素子用セパレータおよび電気化学素子 |
CN102244221A (zh) | 2005-12-08 | 2011-11-16 | 日立麦克赛尔株式会社 | 电化学元件用隔板 |
JP4724223B2 (ja) | 2006-09-07 | 2011-07-13 | 日立マクセル株式会社 | 電池用セパレータの製造方法 |
WO2013042235A1 (ja) | 2011-09-22 | 2013-03-28 | 株式会社日立製作所 | 電気化学素子用セパレータ、その製造方法および電気化学素子 |
JP6550655B2 (ja) * | 2014-12-26 | 2019-07-31 | タピルス株式会社 | ポリフタルアミド系メルトブロー不織布、その製造方法および耐熱性電池用セパレータ |
-
1996
- 1996-03-19 JP JP06255996A patent/JP3549661B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH09259856A (ja) | 1997-10-03 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7405172B2 (en) | Non-woven fabric for separator of alkali cell and method for production thereof | |
US8477480B2 (en) | Laminate, separator for capacitor, and capacitor | |
US20070232175A1 (en) | Binder Fiber and Separator for Alkaline Cell Using Same | |
JP3549661B2 (ja) | 電池用セパレ−タ | |
JP4162455B2 (ja) | アルカリ電池用セパレーターおよびそれを用いてなる電池 | |
US20200173059A1 (en) | Semi-aromatic polyamide fiber | |
JP3712082B2 (ja) | 複合繊維からなる電池セパレータ用不織布 | |
JPH05307947A (ja) | 電池用不織布セパレータ及びその製造方法 | |
US20210002791A1 (en) | Semi-aromatic polyamide fiber and method for producing same | |
JPH09256219A (ja) | ポリアミド繊維 | |
JP2002151041A (ja) | 電池用セパレータおよびその製造方法 | |
JP4122007B2 (ja) | 複合繊維およびそれからなる電池セパレータ用不織布 | |
JP2002151358A (ja) | キャパシタ用セパレータおよびその製造方法 | |
JP2004185860A (ja) | 電池用セパレータ | |
JP2002191918A (ja) | フィルター | |
JP4592948B2 (ja) | ワイパー | |
JP3403647B2 (ja) | 電池セパレータとその製造方法および電池 | |
JP2005228544A (ja) | 電池用セパレータ | |
JP2007012463A (ja) | 電池用セパレータ | |
JP2000017524A (ja) | 分割型複合繊維 | |
JP2766704B2 (ja) | 撥水性繊維用原繊維および撥水性不織布 | |
JP2004178905A (ja) | 電池用セパレータ | |
JP2004171910A (ja) | 電池用セパレータ | |
JP2005322615A (ja) | 電池用セパレータ | |
JP2005183060A (ja) | アルカリ電池用セパレータ及びそれを用いてなる電池 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20031216 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20040105 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20040106 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040127 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20040304 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20040406 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20040421 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080430 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090430 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090430 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100430 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110430 Year of fee payment: 7 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110430 Year of fee payment: 7 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120430 Year of fee payment: 8 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120430 Year of fee payment: 8 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130430 Year of fee payment: 9 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130430 Year of fee payment: 9 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140430 Year of fee payment: 10 |
|
EXPY | Cancellation because of completion of term |