JP4685344B2 - 電池用セパレータ - Google Patents
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Description
(1)(A)剪断力を加えて、幹部から離脱して繊維径1μm以下にフィブリル化したリヨセル繊維、(B)剪断力を加えて、繊維径2μm以上の幹部から、繊維径1μm以下の枝部が発生したフィブリル化リヨセル繊維のいずれか一方または両方の繊維と、(C)繊維径1〜20μmのポリアミド繊維またはポリオレフィン繊維を含有した不織布からなり、(A)および/または(B)の繊維の含有量が不織布の1〜15質量%であることを特徴とするアルカリ二次電池に使用される電池用セパレータ、
(2)さらに、バインダー繊維を含有する(1)記載の電池用セパレータ。
(3)バインダー繊維がエチレンビニルアルコール共重合体繊維および/またはポリビニルアルコール繊維である(2)記載の電池用セパレータ、
(4)通気度が5〜30cm/sの範囲で、90℃、31%のKOH水溶液での耐アルカリ試験において、30日経過後の該電池用セパレータの重量減量率が40%以下であることを特徴とする(1)〜(3)のいずれかに記載の電池用セパレータ、
を見出した。
フィブリル化していないリヨセル単繊維(繊維径:15μm、繊維長:4mm、コートルズ社製)5質量%、ポリアミド繊維(繊維径:約9μm、繊維長:5mmのナイロン6繊維、ユニチカ社製)75質量%、バインダー繊維(繊維径:約8μm、繊維長:5mmのエチレンビニルアルコール共重合体繊維、クラレ社製)20質量%を混合し、パルパーの水中で離解させ、アジテーター等の緩やかな撹拌のもと、均一な抄造用スラリーを調製した。この抄紙スラリーを円網抄紙機による湿式法を用いて、坪量72.8g/m2、幅400mmの原布を作製した。次に、この原布の両面に電極20mm幅×600mm、誘電体ハイバロン3.2mmを用いてコロナ処理を施し、最後にロール温度60℃でカレンダー処理を行って、厚さ177μmの不織布を製造し、アルカリ電池用セパレータとした。
ポリアミド繊維(繊維径:約9μm、繊維長:5mmのナイロン6繊維、ユニチカ社製)80質量%、バインダー繊維(繊維径:約8μm、繊維長:5mmのエチレンビニルアルコール共重合体繊維、クラレ社製)20質量%を混合し、パルパーの水中で離解させ、アジテーター等の緩やかな撹拌のもと、均一な抄造用スラリーを調製した。この抄紙スラリーを円網抄紙機による湿式法を用いて、坪量72.2g/m2、幅400mmの原布を作製した。次に、この原布の両面に電極20mm幅×600mm、誘電体ハイバロン3.2mmを用いてコロナ処理を施し、最後にロール温度60℃でカレンダー処理を行って、厚さ188μmの不織布を製造し、アルカリ電池用セパレータとした。
[通気度]
150mm×150mmの試料を、JIS L−1096の6.27 1.A項に従い測定した。
50mm×100mmのセパレータ試料を20℃、31%のKOH水溶液に5分間浸漬し、30秒間自然液切りを行った後、100mm×150mmのろ紙(ADVANTEC社製No.26)に挟んだ状態で実験台に置き、約15Kgの真鍮製ロールで10回プレスした。処理前の試験片の重量をW0(mg)、処理後の試験片の重量W1(mg)を測定し、次の式(1)により加圧保液量(%)を求めた。
加圧保液量(g/m2)=(W1−W0)/(0.05×0.1) (1)
耐アルカリ性の評価としては、アルカリ処理後の重量減量率(%)を測定した。アルカリ処理後の重量減量率は、各試料から100mm×100mmの大きさの試験片を3枚採取し、水分平衡状態となした時の重量W0(mg)を測定したのち、31%のKOH水溶液に浸漬して、90±2℃の雰囲気中で30日間保存する。その後、取り出した試料を中性に達するまで水洗乾燥し、再び水分平衡状態となした時の重量W2(mg)を測定し、次の式(2)によりアルカリ処理後の重量減量率(%)を求めた。
重量減量率(%)=[(W0−W2)/W0]×100 (2)
電極の集電体として、発砲ニッケル基材を用いたペースト式水酸化ニッケル正極(40mm幅)と、ニッケルメッキパンチングメタル基材を用いた焼結式カドミウム負極(40mm幅)を1枚ずつ用い、これらの電極の間に上記の実施例および比較例の電池用セパレータ(43mm幅)を介在させて、電池構成機を用いて巻き取り、渦巻状電極群を作製した。該渦巻状電極群を円筒形の金属ケースに収納した後、1N水酸化リチウムを含む7N水酸化カリウム水溶液を主体とするアルカリ電解液を注入し、安全弁付きの封印蓋を取り付けて、公称容量が0.7Ahの単3形密閉式ニッケルカドミニウム電池を20個作製した。電池の化成を行う為に、25℃において、10時間率で15時間充電し、1時間率の電流で端子電圧が0.8Vになるまで放電するという充放電を4回繰り返した。
Claims (4)
- (A)剪断力を加えて、幹部から離脱して繊維径1μm以下にフィブリル化したリヨセル繊維、(B)剪断力を加えて、繊維径2μm以上の幹部から、繊維径1μm以下の枝部が発生したフィブリル化リヨセル繊維のいずれか一方または両方の繊維と、(C)繊維径1〜20μmのポリアミド繊維またはポリオレフィン繊維を含有した不織布からなり、(A)および/または(B)の繊維の含有量が不織布の1〜15質量%であることを特徴とするアルカリ二次電池に使用される電池用セパレータ。
- さらに、バインダー繊維を含有する請求項1記載の電池用セパレータ。
- バインダー繊維がエチレンビニルアルコール共重合体繊維および/またはポリビニルアルコール繊維である請求項2記載の電池用セパレータ。
- 通気度が5〜30cm/sの範囲で、90℃、31%のKOH水溶液での耐アルカリ試験において、30日経過後の該電池用セパレータの重量減量率が40%以下であることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の電池用セパレータ。
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