JP4711485B2

JP4711485B2 - アルカリ電池用セパレータ

Info

Publication number: JP4711485B2
Application number: JP2000106113A
Authority: JP
Inventors: 正紀廣岡; 俊明高瀬; 康博伊藤; 洋昭山崎; 政尚田中
Original assignee: Japan Vilene Co Ltd
Current assignee: Japan Vilene Co Ltd
Priority date: 1999-04-08
Filing date: 2000-04-07
Publication date: 2011-06-29
Anticipated expiration: 2020-04-07
Also published as: JP2000353509A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はアルカリ電池用セパレータに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、アルカリ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、正極と負極との間にセパレータが使用されている。
【０００３】
近年、電子機器の小型軽量化に伴って、電池の占めるスペースも狭くなっているにもかかわらず、電池には従来と同程度以上の性能が必要とされるため、電池の高容量化が要求されている。そのためには、電極の活物質量を増やす必要があるため、必然的に前記セパレータの占める体積が小さくならざるを得ない。そのため電極群を組み立てる際に、セパレータは極板に強く圧迫されることになる。しかしながら、このようにセパレータを極板に強く圧迫すると、極板のバリ等によってセパレータが切断されたり、また、電極群を組み立てる際に、極板を構成する活物質粉の脱落が生じ、この脱落した活物質をセパレータの内部空隙で保持した状態で、セパレータを極板に強く圧迫すると、脱落した活物質によって、短絡が生じやすい、という問題があった。
【０００４】
【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、短絡の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。
【０００５】
【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、単に「セパレータ」ということがある）は、引張り強さが５ｇ／ｄ（デニール）以上の高強度繊維と、高強度繊維を構成する最も融点の高い樹脂成分よりも低い融点を有する樹脂からなる融着成分が、繊維表面の少なくとも一部を構成する融着繊維４０ｍａｓｓ％以上とを含み、最大孔径が５０μｍ以下、かつ少なくとも一方向における５％モジュラス強度が７０Ｎ／５ｃｍ幅以上の不織布からなる。このように高強度繊維を含んでいると、極板群形成時に極板のバリ等によってセパレータが切断されることがない。また、最大孔径が５０μｍ以下であれば、脱落した電池活物質粉がセパレータの内部空隙に侵入しにくく、しかも５％モジュラス強度が７０Ｎ／５ｃｍ幅以上であれば、セパレータを極板に強く圧迫させても、セパレータが変形しにくく、孔径の変化が小さいため、脱落した電池活物質粉がセパレータの内部空隙に侵入しにくいものである。そのため、本発明のセパレータは短絡を生じることなく、高容量のアルカリ電池を製造することのできるものである。
【０００６】
【発明の実施の形態】
本発明のセパレータは電極群を製造する際に、極板のバリ等によってセパレータが切断されたり、極板のバリがセパレータを突き抜けて短絡することがないように、引張り強さが５ｇ／ｄ以上の高強度繊維を含んでいる。高強度繊維の引張り強さは７ｇ／ｄ以上であるのが好ましく、９ｇ／ｄ以上であるのがより好ましく、１２ｇ／ｄ以上であるのが更に好ましい。なお、高強度繊維の引張り強さの上限は特に限定するものではないが、５０ｇ／ｄ程度が適当である。本発明において、「引張り強さ」はＪＩＳＬ１０１５（化学繊維ステープル試験法）に規定されている方法によって測定した値をいう。
【０００７】
この高強度繊維を構成する樹脂成分としては、耐アルカリ性に優れるように、ポリオレフィン系樹脂からなるのが好ましい。より具体的には、ポリエチレン系樹脂（例えば、超高分子量ポリエチレン、高密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、エチレン共重合体など）、ポリプロピレン系樹脂（例えば、ポリプロピレン、プロピレン共重合体など）、ポリメチルペンテン系樹脂（例えば、ポリメチルペンテン、メチルペンテン共重合体など）から構成することができる。これらの中でも、ポリプロピレン系樹脂やポリエチレン系樹脂からなるのが好ましい。
【０００８】
本発明の高強度繊維は前述のような樹脂成分単独から構成されている場合以外に、２種類以上の樹脂成分が混合又は複合された高強度繊維であっても使用することができる。後者の複合された高強度繊維の断面形状としては、例えば、芯鞘型、偏芯型、貼り合せ型、海島型、オレンジ型、多重バイメタル型であることができる。このように２種類以上の樹脂成分が複合された高強度繊維は、繊維表面を構成する樹脂成分によって融着することができ、５％モジュラス強度を向上させることができるため好適である。また、繊維表面全体を構成する樹脂成分によって融着することのできる、芯鞘型、偏芯型、或いは海島型の高強度繊維を好適に使用でき、特に芯鞘型であるのが好ましい。この好ましい芯鞘型の高強度繊維として、融点の差が大きく、高強度繊維の引張り強さを維持できる、ポリプロピレン系樹脂を芯成分とし、ポリエチレン系樹脂を鞘成分とするものが好ましい。
【０００９】
本発明における高強度繊維の繊度は、最大孔径が５０μｍ以下、好ましくは孔径３０μｍ以下の孔が孔全体の９５％以上を占めるセパレータを製造しやすく、しかも電解液の保持性に優れるように、０．５〜３デニールであるのが好ましい。また、高強度繊維の繊維長は最大孔径が５０μｍ以下、好ましくは孔径３０μｍ以下の孔が孔全体の９５％以上を占めるセパレータを製造しやすいように、１〜６０ｍｍであるのが好ましく、３〜２５ｍｍであるのがより好ましく、５〜２０ｍｍであるのが更に好ましい。
【００１０】
この高強度繊維は短絡防止性に優れるように、セパレータを構成する繊維中、１０ｍａｓｓ％以上含まれているのが好ましく、２０ｍａｓｓ％以上含まれているのがより好ましい。
【００１１】
本発明のセパレータは上述の高強度繊維に加えて、高強度繊維を構成する最も融点の高い樹脂成分よりも低い融点を有する樹脂からなる融着成分が、繊維表面の少なくとも一部を構成する融着繊維を含んでいることができる。このような融着繊維を含んでいることによって、セパレータの５％モジュラス強度を更に向上させることができる。本発明における「融点」は示差熱量計を用い、昇温速度１０℃／分で室温から昇温して得られる融解吸熱曲線の極大値を与える温度をいう。
【００１２】
この融着繊維の融着成分は高強度繊維を構成する最も融点の高い樹脂成分よりも低い融点を有する樹脂からなるが、高強度繊維への影響を少なくするために、高強度繊維を構成する最も融点の高い樹脂成分よりも１０℃以上低い融点を有する樹脂からなるのが好ましく、２０℃以上低い融点を有する樹脂からなるのがより好ましい。例えば、前述のように高強度繊維がポリプロピレン系樹脂単独からなる場合には、ポリエチレン系樹脂（例えば、超高分子量ポリエチレン、高密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、エチレン共重合体など）を融着成分とする融着繊維を使用するのが好ましく、高強度繊維が超高分子量ポリエチレン単独からなる場合には、低密度ポリエチレン又はエチレン共重合体を融着成分とする融着繊維を使用するのが好ましい。また、高強度繊維がポリプロピレン系樹脂とポリエチレン系樹脂とを含む場合には、ポリエチレン系樹脂（例えば、超高分子量ポリエチレン、高密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、エチレン共重合体など）を融着成分とする融着繊維を使用するのが好ましい。
【００１３】
本発明の融着繊維は前述のような融着成分が繊維表面の少なくとも一部を構成しているため、繊維同士を融着して、５％モジュラス強度を向上させることができる。この融着繊維は融着力に優れるように、融着成分が繊維表面の５０％以上を占めているのが好ましく、８０％以上を占めているのがより好ましい。このような融着繊維としては、単一の樹脂成分（つまり融着成分のみ）からなる場合と、複数の樹脂成分からなる場合があるが、融着繊維が完全に融着してしまうと、通気性を損なう場合があるため、複数の樹脂成分からなるのが好ましい。
【００１４】
この複数の樹脂成分からなる融着繊維の断面形状としては、例えば、芯鞘型、偏芯型、貼り合せ型、海島型、オレンジ型、多重バイメタル型であることができる。これらの中でも、繊維表面全体を構成する融着成分によって融着することのできる、芯鞘型、偏芯型、或いは海島型の融着繊維を好適に使用でき、特に芯鞘型の融着繊維を好適に使用できる。なお、融着繊維の融着成分以外の樹脂成分は繊維形状を維持できるように、融着成分の融点よりも１０℃以上高い樹脂からなるのが好ましく、２０℃以上高い樹脂からなるのが好ましい。
【００１５】
本発明における融着繊維の繊度は、最大孔径が５０μｍ以下、好ましくは孔径３０μｍ以下の孔が孔全体の９５％以上を占めるセパレータを製造しやすく、しかも電解液の保持性に優れるように、０．０５〜１．５デニールであるのが好ましい。また、融着繊維の繊維長は最大孔径が５０μｍ以下、好ましくは孔径３０μｍ以下の孔が孔全体の９５％以上を占めるセパレータを製造しやすいように、１〜６０ｍｍであるのが好ましく、３〜２５ｍｍであるのがより好ましく、５〜２０ｍｍであるのが更に好ましい。
【００１６】
この融着繊維はセパレータの５％モジュラス強度を向上させることができるように、セパレータを構成する繊維中、２０ｍａｓｓ％以上含まれているのが好ましく、３０ｍａｓｓ％以上含まれているのがより好ましい。
【００１７】
なお、セパレータが高強度繊維と融着繊維とを含む場合には、（１）高強度繊維として、ポリプロピレン系繊維、又はポリプロピレン系樹脂を芯成分とし、ポリエチレン系樹脂を鞘成分とする芯鞘型繊維を使用し、融着繊維として、ポリエチレン系樹脂を融着成分とする融着繊維を使用するのが好ましい。なお、芯鞘型の高強度繊維と融着繊維とを使用する場合、高強度繊維を構成するポリエチレン系樹脂と融着繊維の融着成分を構成するポリエチレン系樹脂とは同じであっても良いし、異なっていても良い。また、（２）高強度繊維として、ポリエチレン系繊維を使用し、融着繊維として、ポリプロピレン系樹脂又は高密度ポリエチレンを芯成分とし、低密度ポリエチレンを鞘成分とする芯鞘型繊維を使用するのが好ましい。
【００１８】
本発明のセパレータにおいては、孔径を小さくできるように、また電解液の保持性に優れているように、繊度０．５デニール以下の極細繊維を含んでいることができる。この極細繊維も耐アルカリ性に優れるように、オレフィン系の樹脂から構成するのが好ましい。例えば、、ポリエチレン系樹脂（例えば、超高分子量ポリエチレン、高密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、エチレン−ビニルアルコール共重合体などのエチレン共重合体など）、ポリプロピレン系樹脂（例えば、ポリプロピレン、プロピレン共重合体など）、ポリメチルペンテン系樹脂（例えば、ポリメチルペンテン、メチルペンテン共重合体など）、１種類以上から構成することができる。これらの中でも耐アルカリ性に優れているポリプロピレン系極細繊維を含んでいるのが好ましい。
【００１９】
なお、前述のような融着繊維と併用する場合や、高強度繊維が融着可能な樹脂成分を含んでいる場合には、融着成分によって極細繊維が溶融しないように、極細繊維は融着成分よりも高い融点を有する樹脂成分から構成されているのが好ましい。例えば、融着成分が低密度ポリエチレンからなる場合には、極細繊維はポリプロピレン系樹脂及び／又は高密度ポリエチレンから構成されているのが好ましい。
【００２０】
なお、極細繊維の繊度は小さければ小さい程、孔径を小さくできるとともに、電解液の保持性に優れ、しかもデンドライトの防止性に優れているため、０．３デニール以下であるのがより好ましく、０．２デニール以下であるのが更に好ましい。なお、極細繊維の繊度の下限は特に限定するものではないが、０．０００１デニール程度が適当である。
【００２１】
このようなポリオレフィン系極細繊維は、物理的作用により分割可能な分割繊維を分割することにより得ることができる。この物理的作用としては、例えば、水流などの流体流、ニードル、カレンダー、或いはフラットプレスなどがある。これらの中でも、流体流は分割繊維の分割と同時に発生した極細繊維を絡合させることができ、緻密な構造のセパレータを製造できるため、孔径を小さくできるとともに、電解液の保持性に優れ、しかもデンドライトの防止性に優れるセパレータを製造することができる。
【００２２】
本発明で使用することのできる分割繊維としては、２種類以上のポリオレフィン系樹脂成分からなるのが好ましく、例えば図１〜図４に示すような、繊維断面がオレンジ型の繊維、図５に示すような、繊維断面が多重バイメタル型の繊維を使用できる。これらの中でも、どの方向から物理的作用を施しても分割しやすい、繊維断面がオレンジ型の分割繊維を好適に使用できる。
【００２３】
この分割繊維の繊度は、前述のような繊度の極細繊維を発生できるのであれば、特に限定されるものではない。また、分割繊維及び極細繊維の繊維長は最大孔径が５０μｍ以下、好ましくは孔径３０μｍ以下の孔が孔全体の９５％以上を占めるセパレータを製造しやすいように、１〜６０ｍｍであるのが好ましく、３〜２５ｍｍであるのがより好ましく、５〜２０ｍｍであるのが更に好ましい。
【００２４】
この極細繊維は孔径を小さくできるように、また電解液の保持性に優れているように、セパレータを構成する繊維中、２０ｍａｓｓ％以上含まれているのが好ましく、３０ｍａｓｓ％以上含まれているのがより好ましい。
【００２５】
本発明のセパレータを構成する繊維の好適な組み合せとしては、（１）高強度繊維と融着繊維とを含む場合、（２）高強度繊維、融着繊維及び極細繊維を含む場合がある。前者の場合、高強度繊維：融着繊維の質量比率は１０〜６０：９０〜４０であるのが好ましく、２０〜４０：８０〜６０であるのがより好ましい。また、後者の場合、高強度繊維：融着繊維：極細繊維の質量比率は１０〜６０：２０〜７０：２０〜７０であるのが好ましく、２０〜４０：３０〜５０：３０〜５０であるのがより好ましい。
【００２６】
本発明のセパレータは上述のような高強度繊維を含み、好ましくは融着繊維及び／又はポリオレフィン系極細繊維を含むものであるが、場合により更に、未分割の分割繊維、引張り強さが５ｇ／ｄ未満の繊維などを含んでいることができる。
【００２７】
本発明のセパレータは前述のような高強度繊維を含む不織布からなり、その最大孔径が５０μｍ以下、かつ少なくとも一方向における５％モジュラス強度が６０Ｎ／5cm幅以上のものである。このように、最大孔径が５０μｍ以下であると、セパレータが極板に強く圧迫されても、脱落した電池活物質粉がセパレータの内部空隙へ侵入しにくく、また、５％モジュラス強度が６０Ｎ／5cm幅以上であれば、セパレータを極板に強く圧迫しても、セパレータが変形せず、セパレータの孔径の変化も小さく、脱落した電池活物質粉がセパレータの内部空隙に侵入しにくいため、短絡を生じることがないことを見い出したのである。
【００２８】
本発明のセパレータは最大孔径が４５μｍ以下であるのが好ましく、４０μｍ以下であるのが更に好ましい。セパレータの最大孔径を５０μｍ以下とするには、例えば、高強度繊維を含めたセパレータを構成する繊維の繊度、高強度繊維を含めたセパレータを構成する繊維の繊維長、高強度繊維及び／又は融着繊維が融着している場合にはその融着の程度、セパレータを構成する繊維の断面形状、セパレータの面密度、及びセパレータの厚さなどの様々な要因を調整することによって初めて得ることができる。なお、本発明における「最大孔径」はポロメータ（コールター社製）を用いてバブルポイント法により測定される値をいう。
【００２９】
本発明のセパレータは７０Ｎ／5cm幅以上の５％モジュラス強度であるのが好ましく、８０Ｎ／5cm幅以上であるのが更に好ましい。このように５％モジュラス強度を有するセパレータは、例えば、高強度繊維を含めたセパレータを構成する繊維の繊度、高強度繊維を含めたセパレータを構成する繊維の繊維長、高強度繊維を含めたセパレータを構成する繊維の配向の程度、高強度繊維及び／又は融着繊維が融着している場合にはその融着の程度、セパレータを構成する繊維同士の絡合の程度など、様々な要因を調整することによって初めて前記値以上とすることができる。なお、本発明における「５％モジュラス強度」は、幅５ｃｍに裁断したセパレータを引張り強さ試験機（オリエンテック製、テンシロンＵＴＭ−III−１００）のチャックに固定（チャック間距離：１０ｃｍ）し、引張り速度３００ｍｍ／ｍｉｎでセパレータを５ｍｍ引き伸ばすために必要とする力をいう。
【００３０】
本発明のセパレータが孔径３０μｍ以下の孔が孔全体の９５％以上を占める不織布からなると、セパレータを極板に強く圧迫しても、脱落した電池活物質粉がセパレータの内部空隙へより侵入しにくく、短絡が発生しない。より好ましくは、孔径３０μｍ以下の孔のみ（１００％）からなる。このように、孔径３０μｍ以下の孔が孔全体の９５％以上を占めるセパレータは、例えば、高強度繊維を含めたセパレータを構成する繊維の繊度、高強度繊維を含めたセパレータを構成する繊維の繊維長、高強度繊維及び／又は融着繊維が融着している場合にはその融着の程度、セパレータを構成する繊維の断面形状、セパレータの面密度、及びセパレータの厚さなど、様々な要因を調整することによって初めて得ることができる。なお、本発明における「孔径３０μｍ以下の孔の孔全体に占める割合」はポロメータ（コールター社製）を用いてバブルポイント法により測定し、ウォシュバーン式（washburn equation）により導き出した値をいう。
【００３１】
本発明のセパレータは通気度４ｃｍ／ｓ（秒）以上の不織布からなるのが好ましい。このように通気度が４ｃｍ／ｓ以上であれば、電極で発生した気体を他極へ容易に移動させることができるため、密閉型アルカリ電池のセパレータとして好適に使用することができる。より好ましくは通気度が６ｃｍ／ｓ以上であり、８ｃｍ／ｓ以上であるのが更に好ましい。このような通気度を有するセパレータは、例えば、高強度繊維を含めたセパレータを構成する繊維の繊度、高強度繊維を含めたセパレータを構成する繊維の繊維長、高強度繊維及び／又は融着繊維が融着している場合にはその融着の程度、セパレータを構成する繊維同士の絡合の程度、セパレータの面密度、及びセパレータの厚さなど、様々な要因を調整することによって前記値以上とすることができる。なお、本発明における「通気度」は、ＪＩＳＬ１０９６（６．２７．１Ａ法（フラジール法））に規定される方法により測定して得られる値をいう。
【００３２】
本発明のセパレータは電気抵抗が５ｍΩ・１００ｃｍ²／枚以下の不織布からなるのが好ましい。このようにセパレータの電気抵抗が５ｍΩ・１００ｃｍ²／枚以下であると、アルカリ電池内の内部抵抗が下がり、電池容量、充放電特性ともに優れている。この電気抵抗は３ｍΩ・１００ｃｍ²／枚以下であるのがより好ましく、２ｍΩ・１００ｃｍ²／枚以下であるのが更に好ましい。このような電気抵抗を有するセパレータは、例えば、電解液を保持できる領域が広くなるように空隙率を高くしたり、セパレータを構成する繊維表面に親水性基（例えば、スルホン酸基、水酸基、カルボキシル基など）が存在していたり、セパレータの厚さを薄くすることにより得ることができる。
【００３３】
なお、本発明における「電気抵抗」は次のようにして得られる値をいう。つまり、ＪＩＳＣ２３１３（鉛畜電池用隔離板）７．２．４電気抵抗（３）試験装置と同様の試験装置を用い、この試験用電槽に比重１．３（２０℃）の苛性カリ溶液を入れ、恒温水槽を用いて、その温度を２５±０．５℃に保持しながら、電流電極間に直流１Ａを流し、液の抵抗による電圧降下を電圧計によって測定し、その抵抗Ｒを求める。次いで、セパレータを裁断した試験片３枚を、試験片を差し入れる箇所に重ねて入れ、前と同様の方法で電圧降下を測定して、その抵抗Ｒ₁を求め、次の式によって電気抵抗Ｒ₀を求めた値をいう。なお、試験片はセパレータのほぼ中央部から採取した、約７０×７０ｍｍの片を使用し、この試験片は温度２５±２℃の苛性カリ（比重１．３（２５℃））中に５時間浸漬した後に、上記試験に供する。但し、約７０×７０ｍｍの片を採取できないような小さいものでは、切断加工前の原反から採取しても良いが、およそ４００ｃｍ²につき１枚の割合で採取する。また、試験装置の電流電極として、たて７０ｍｍ、よこ７０ｍｍ、厚さ１ｍｍのニッケル板で、ＪＩＳＨ２１０５（ニッケル地金）に規定する１種以上のものを使用し、電圧電極として、径約５ｍｍ、長さ約５０ｍｍ以上のＪＩＳＨ２１１３に規定する１種のカドミウム棒で、常温で苛性カリ（比重１．３（２５℃））中に２４時間以上浸漬したものを使用し、試験用電槽として耐アルカリ性容器を使用する。更に、試験片を差し入れた時に隙間が生じる場合には、試験片差し入れ箇所と一致する形状の耐アルカリ性固定用スペーサを用いて試験片を固定して測定する。その場合、試験片を差し入れない場合の抵抗値も同じ耐アルカリ性固定用スペーサを差し入れた状態で測定する。
Ｒ₀＝（Ｒ₁−Ｒ）／５×３
Ｒ₀：セパレータの電気抵抗（ｍΩ・１００ｃｍ²／枚）
Ｒ₁：試験片を差し入れた場合の抵抗（ｍΩ）
Ｒ：試験片を差し入れない場合の抵抗（ｍΩ）
【００３４】
本発明のセパレータは図６に示されているように、どの方向における引張り強さも、（Ｘ／２０）²＋（Ｙ／６０）²＝１（Ｙ≧０）の半楕円よりも大きいように（好ましくは半楕円状に）、引張り強さが分布しているのが好ましく、（Ｘ／５０）²＋（Ｙ／１５０）²＝１（Ｙ≧０）の半楕円よりも大きいように（好ましくは半楕円状に）、引張り強さが分布しているのがより好ましい。このように引張り強さが分布していれば、セパレータを破断することなく、極板群を形成することができる。
この引張り強さの分布は、次のようにして得られるものをいう。
（１）セパレータのある１点（基準点）を選び、この基準点を通りセパレータの幅方向（セパレータの長手方向に直交する方向）と一致する方向（基準方向）を決める。
（２）前記基準点を中心とし、前記基準方向と１０°以上異なる角度方向におけるセパレータサンプル（長さ：２０ｃｍ、幅：５ｃｍ）の引張り強さを測定する。なお、前記角度はセパレータサンプルの短辺の中点同士を結んでできる直線と基準方向に対応する直線との間に形成される角度のうち、より小さい角度をいう。また、セパレータサンプルは短辺の中点同士を結んでできる直線と基準方向に対応する直線との間に形成される角度のうち、より小さい角度が前記角度の範囲内になるように採取する。更に、「引張り強さ」はセパレータサンプルを引張強さ試験機（オリエンテック製、テンシロンＵＴＭ−III−１００）のチャック間（チャック間距離：１００ｍｍ）に固定し、速度３００ｍｍ／ｍｉｎで引張り、セパレータが破断するのに要する力をいう。
（３）前記基準点を中心とし、前記（２）のセパレータサンプルの角度よりも１０°以上大きい方向におけるセパレータサンプル（長さ：２０ｃｍ、幅：５ｃｍ）の引張り強さを測定する。なお、「角度」、「セパレータサンプルの採取方法」及び「引張り強さの測定方法」は前記（２）と全く同様に実施する。
（４）前記（３）と同様に、前記基準点を中心とし、前回のセパレータサンプルの角度よりも１０°以上大きい方向におけるセパレータサンプル（長さ：２０ｃｍ、幅：５ｃｍ）の引張り強さを測定する操作を繰り返し、５箇所以上のセパレータサンプルについて引張り強さを測定する。
（５）方眼紙に、セパレータの基準点（Ｘ＝０、Ｙ＝０）を原点とし、基準方向をＸ軸、基準方向と直交する方向（セパレータの長手方向）をＹ軸とする座標軸を記入する。
（６）前記（５）の方眼紙に、（Ｘ／２０）²＋（Ｙ／６０）²＝１（Ｙ≧０）の半楕円（好ましくは、（Ｘ／５０）²＋（Ｙ／１５０）²＝１（Ｙ≧０）の半楕円）を記入する。
（７）前記（１）〜（４）の操作により得た角度と引張り強さの関係をそれぞれ方眼紙に記入する。つまり、原点（基準点）を中心とし、Ｘ軸の正方向を基準方向とみなして、それぞれの角度方向（セパレータサンプルの角度方向に対応）に、引張り強さ量（スカラー量）を示すベクトルを方眼紙にそれぞれ記入する。
（８）前記（７）により得られたベクトルの先端が全て前記（６）の半楕円よりも外側（好ましくはベクトルの先端が半楕円状）にあれば、破断することなく、極板群を形成することのできるセパレータである。
このような引張り強さの分布を有するセパレータは、例えば、高強度繊維を含めたセパレータを構成する繊維の繊度、高強度繊維を含めたセパレータを構成する繊維の繊維長、高強度繊維を含めたセパレータを構成する繊維の配向の程度、高強度繊維及び／又は融着繊維が融着している場合にはその融着の程度、セパレータを構成する繊維同士の絡合の程度など、様々な要因を調整することによって得ることができる。
【００３５】
本発明のセパレータは平均地合指数が２．５以下であるのが好ましく、より好ましくは２．０以下であり、更に好ましくは１．５以下である。他方、下限は０である。この平均地合指数とは、セパレータの地合評価を表す数値であり、この数値が小さければ小さいほど、地合いが優れていることを示す。
この平均地合指数は特願平１１−１５２１３９号に記載されている方法により得られる値をいう。つまり、次のようにして得られる値をいう。
（１）光源から被測定物（セパレータ）に対して光を照射し、照射された光のうち、被測定物の所定領域において反射された反射光を受光素子によって受光して輝度情報を取得する。
（２）被測定物の所定領域を画像サイズ３ｍｍ角、６ｍｍ角、１２ｍｍ角、２４ｍｍ角に等分割して、４つの分割パターンを取得する。
（３）得られた各分割パターン毎に等分割された各区画の輝度値を輝度情報に基づいて算出する。
（４）各区画の輝度値に基づいて、各分割パターン毎の輝度平均（Ｘ）を算出する。
（５）各分割パターン毎の標準偏差（σ）を求める。
（６）各分割パターン毎の変動係数を次の式により算出する。
変動係数（ＣＶ）＝（σ／Ｘ）×１００
ここで、σは各分割パターン毎の標準偏差を示し、Ｘは各分割パターン毎の輝度平均を示す。
（７）各画像サイズの対数をＸ座標、当該画像サイズに対応する変動係数をＹ座標とした結果得られる座標群を、最小自乗法により一次直線に回帰させ、その傾きを算出し、この傾きを地合指数とする。
（８）被測定物の３箇所以上について、上記（１）〜（７）の操作を繰り返してそれぞれ地合指数を算出し、これら地合指数の平均値を平均地合指数とする。
このような平均地合指数を有するセパレータは、例えば、湿式法により繊維ウエブを形成する際、白水中に繊維を分散させた時の繊維の濃度や、抄造時における繊維の濃度を低くすることによって得ることができる。
【００３６】
本発明のセパレータ（不織布）は、例えば次のようにして製造することができる。
【００３７】
まず、高強度繊維を含む繊維ウエブ、好ましくは高強度繊維と融着繊維及び／又は分割繊維を含む繊維ウエブを形成する。この繊維ウエブの形成方法としては、最大孔径が５０μｍ以下のセパレータを製造しやすいように、また好ましくは孔径３０μｍ以下の孔が全体の９５％以上を占めるセパレータを製造しやすいように、湿式法により形成するのが好ましい。この湿式法としては、従来公知の方法、例えば、水平長網方式、傾斜ワイヤー型長網方式、円網方式、又は長網・円網コンビネーション方式により形成できる。なお、このように湿式法により繊維ウエブを形成すると、セパレータの５％モジュラス強度が低くなる傾向があるため、少なくとも一方向における５％モジュラス強度が６０Ｎ／5cm幅以上となりやすいように、繊維を抄き上げるネットの移動速度とスラリー流量とを調節することにより、繊維の配向が一方向に近い状態となるようにするのが好ましい。
【００３８】
次いで、この繊維ウエブを構成する繊維を絡合及び／又は融着させることにより、本発明のセパレータを得ることができる。前者の繊維を絡合させる方法としては、例えば、流体流（特に水流）を繊維ウエブに対して噴出する方法がある。この流体流を噴出する方法によれば、絡合の程度が高く、５％モジュラス強度を高くすることができ、また、繊維ウエブ全体を均一に絡合させることができるため好適である。なお、繊維ウエブ中に分割繊維を含んでいる場合には、分割繊維を分割して極細繊維を発生させると同時に極細繊維を絡合させることができる。また、極細繊維はポリオレフィン系樹脂から構成されているのが好適であり、分割繊維がポリオレフィン系樹脂のみから構成されていると、分割繊維が分割しにくい傾向があるため、高強度繊維及び／又は融着繊維の融着成分、或いは分割繊維を構成する最も融点の低い樹脂成分を融着させた後に、流体流を作用させるのが好ましい。
【００３９】
より具体的には、例えば、直径０．０５〜０．３ｍｍ、ピッチ０．２〜３ｍｍで一列又は二列以上にノズルを配置したノズルプレートから、圧力１ＭＰａ〜３０ＭＰａの流体流を繊維ウエブに対して噴出すれば良い。このような流体流は１回以上、繊維ウエブの片面又は両面に対して噴出すれば良い。なお、流体流で処理する際に、繊維ウエブを支持するネットなどの非開孔部が太いと、得られるセパレータも大きな孔を有するものとなり、短絡が生じやすくなるので、非開孔部の太さが０．２５ｍｍ以下の支持体を使用するのが好ましい。
【００４０】
他方、繊維ウエブの融着方法としては、無圧下で行なっても良いし、加圧下で行なっても良いし、或は無圧下で融着成分を溶融させた後に加圧しても良い。このような融着を実施できる装置として、例えば、熱カレンダー、熱風貫通式熱処理器、シリンダ接触型熱処理器などがある。なお、加熱温度としては、加熱と加圧を同時に行なう場合には、高強度繊維及び／又は融着繊維の融着成分の軟化温度から融点までの範囲内の温度であるのが好ましく、加圧を伴わない場合には、高強度繊維及び／又は融着繊維の融着成分の軟化温度から融点よりも３０℃以上高い温度までの範囲内で行なうのが好ましい。本発明における「軟化温度」は、示差熱量計を用い、昇温速度１０℃／分で室温から昇温して得られる融解吸熱曲線の開始点を与える温度をいう。
【００４１】
本発明のセパレータは上述のような絡合処理や融着処理を単独で実施して製造することもできるが、これら処理を併用すると、５％モジュラス強度をより大きくすることができる。なお、これら絡合処理及び融着処理は何度でも実施することができるし、その順序も問わないが、融着処理後に絡合処理を実施することは融着を破壊することになるため、絡合処理後に融着処理を実施するのが好ましい。この場合、高度に絡合した状態で融着するため、５％モジュラス強度が更に向上する。なお、前述のように、ポリオレフィン系樹脂のみからなる分割繊維を含んでいる場合には、分割繊維が分割しやすいように、融着処理を実施した後、絡合処理を実施し、次いで再度融着処理を実施するのが好ましい。なお、この場合、最初の融着処理と次の融着処理とは同じ条件で実施することもできるし、異なる条件で実施することもできる。
【００４２】
このようにして製造したセパレータは、極板群形成時に、極板のバリ等によってもセパレータが切断されることなく、また、脱落した電池活物質粉がセパレータの内部空隙へ侵入しにくく、しかもセパレータを極板に強く圧迫しても、セパレータが変形しにくく、孔径の変化も小さいため、脱落した電池活物質粉がセパレータの内部空隙へ侵入しにくいものである。そのため、本発明のセパレータは短絡を生じることなく、高容量のアルカリ電池を製造することができる。
【００４３】
本発明のセパレータは耐アルカリ性に優れるように、ポリオレフィン系繊維を主体として構成されているのが好ましいため、電解液の保持性が悪い場合がある。そのような場合には、更に、親水化処理を実施するのが好ましい。この親水化処理としては、例えば、スルホン化処理、フッ素ガス処理、ビニルモノマーのグラフト重合処理、界面活性剤処理、放電処理、或は親水性樹脂付与処理などがある。
【００４４】
スルホン化処理としては、特に限定するものではないが、例えば、発煙硫酸、硫酸、三酸化イオウ、クロロ硫酸、又は塩化スルフリルからなる溶液中に前述のような不織布を浸漬してスルホン酸基を導入する方法や、一酸化硫黄ガス、二酸化硫黄ガス或いは三酸化硫黄ガスなどの存在下で放電を作用させて不織布にスルホン酸基を導入する方法等がある。
【００４５】
フッ素ガス処理についても、特に限定するものではないが、例えば、不活性ガス（例えば、窒素ガス、アルゴンガスなど）で希釈したフッ素ガスと、酸素ガス、二酸化炭素ガス、及び二酸化硫黄ガスなどの中から選んだ少なくとも１種類のガスとの混合ガスに、不織布をさらすことにより不織布の繊維表面を親水化することができる。なお、不織布に二酸化硫黄ガスをあらかじめ付着させた後に、フッ素ガスを接触させると、より効率的に恒久的な親水性を付与することができる。
【００４６】
ビニルモノマーのグラフト重合としては、ビニルモノマーとして、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、アクリル酸エステル、メタクリル酸エステル、ビニルピリジン、ビニルピロリドン、或いはスチレンを使用することができる。なお、スチレンをグラフト重合した場合には、電解液との親和性を付与するために、スルホン化するのが好ましい。これらの中でも、アクリル酸は電解液との親和性に優れているため好適に使用できる。
【００４７】
これらビニルモノマーの重合方法としては、例えば、ビニルモノマーと重合開始剤を含む溶液中に不織布を浸漬して加熱する方法、不織布にビニルモノマーを塗布した後に放射線を照射する方法、不織布に放射線を照射した後にビニルモノマーと接触させる方法、増感剤を含むビニルモノマー溶液を不織布に含浸した後に紫外線を照射する方法などがある。なお、ビニルモノマー溶液と不織布とを接触させる前に、紫外線照射、コロナ放電、プラズマ放電などにより、不織布表面を改質処理すると、ビニルモノマー溶液との親和性が高いため、効率的にグラフト重合できる。
【００４８】
界面活性剤処理としては、例えば、アニオン系界面活性剤（例えば、高級脂肪酸のアルカリ金属塩、アルキルスルホン酸塩、もしくはスルホコハク酸エステル塩など）、又はノニオン系界面活性剤（例えば、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、もしくはポリオキシエチレンアルキルフェノールエーテルなど）の溶液中に不織布を浸漬したり、この溶液を不織布に塗布又は散布して付着させることができる。
【００４９】
放電処理としては、例えば、コロナ放電処理、プラズマ処理、グロー放電処理、沿面放電処理又は電子線処理などがある。これら放電処理の中でも、空気中の大気圧下で、それぞれが誘電体を担持する一対の電極間に、これら両方の誘電体と接触するように不織布を配置し、これら両電極間に交流電圧を印加し、不織布内部空隙で放電を発生させる方法であると、不織布の外側だけではなく、不織布の内部を構成する繊維表面も処理することができる。したがって、セパレータの内部における電解液の保持性に優れるため、電気抵抗が５ｍΩ・１００ｃｍ²／枚以下のセパレータを製造しやすい。
【００５０】
親水性樹脂付与処理としては、例えば、カルボキシメチルセルロース、ポリビニルアルコール、架橋可能なポリビニルアルコール、又はポリアクリル酸などの親水性樹脂を付着させることができる。これらの親水性樹脂は適当な溶媒に溶解又は分散させた後、この溶媒中に不織布を浸漬したり、この溶媒を不織布に塗布又は散布し、乾燥して付着させることができる。なお、親水性樹脂の付着量は、通気性を損なわないように、セパレータ全体の０．３〜１ｍａｓｓ％であるのが好ましい。
【００５１】
この架橋可能なポリビニルアルコールとしては、例えば、水酸基の一部を感光性基で置換したポリビニルアルコールがあり、より具体的には、感光性基としてスチリルピリジニウム系のもの、スチリルキノリニウム系のもの、スチリルベンゾチアゾリウム系のもので置換したポリビニルアルコールがある。この架橋可能なポリビニルアルコールも他の親水性樹脂と同様にして不織布に付着させた後、光照射によって架橋させることができる。このような水酸基の一部を感光性基で置換したポリビニルアルコールは耐アルカリ性に優れ、しかもイオンとキレートを形成できる水酸基を多く含んでおり、放電時及び／又は充電時に、極板上に樹枝状の金属が析出する前のイオンとキレートを形成し、電極間の短絡を生じにくいので好適に使用できる。
【００５２】
本発明のセパレータの面密度は３０〜１００ｇ／ｍ²であるのが好ましく、より好ましくは４０〜８０ｇ／ｍ²である。面密度が３０ｇ／ｍ²未満であると、５％モジュラス強度が不足する場合があり、１００ｇ／ｍ²を越えると、厚さが厚くなり過ぎるためである。
【００５３】
以上のように、本発明のセパレータを使用すれば、短絡することなく、高容量のアルカリ電池を製造することができるため、例えば、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−水素電池などの二次電池のセパレータとして好適に使用できる。
【００５４】
以下に、本発明のセパレータの実施例を記載するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。なお、引張り強度は幅５ｃｍに裁断した試料を引張り強さ試験機（オリエンテック製、テンシロンＵＴＭ−III−１００）のチャックに固定（チャック間距離：１０ｃｍ）し、引張り速度３００ｍｍ／ｍｉｎで試料が破断するのに要する力をいう。
【００５５】
【実施例】
（実施例１）
引張り強さが１２ｇ／ｄ、繊度１．２デニール、繊維長５ｍｍのポリプロピレン高強度繊維（融点：１６６℃、断面円形）４０ｍａｓｓ％と、芯成分がポリプロピレン（融点：１６０）からなり、鞘成分が低密度ポリエチレン（融点：１１０℃）からなる、繊度０．７デニール、繊維長５ｍｍの芯鞘型融着繊維（鞘成分が１００％繊維表面を占める、断面円形）６０ｍａｓｓ％とを混合分散させたスラリーを、傾斜ワイヤー型長網方式により抄造して繊維ウエブを形成し、温度１３５℃で乾燥すると同時に芯鞘型融着繊維の鞘成分を融着させて、融着不織布（面密度：６２ｇ／ｍ²、厚さ：０．２５ｍｍ）を製造した。なお、繊維を抄造するネットとスラリー流量を調節することにより、繊維を一方向に配向させたため、融着不織布の長さ方向における引張り強度と幅方向における引張り強度との比は２：１であった。
【００５６】
次いで、この融着不織布を温度９５℃に設定されたロール間を通すことにより、更に芯鞘型融着繊維の鞘成分により圧着して、厚さ０．２ｍｍの圧着不織布を製造した。次いで、この圧着不織布を温度６０℃で濃度１５％の発煙硫酸溶液中に２分間浸漬して、圧着不織布を構成する繊維にスルホン酸基を導入し、スルホン化不織布を製造した。次いで、このスルホン化不織布を常温でカレンダー処理して厚さを調整し、面密度６２ｇ／ｍ²、厚さ０．１３ｍｍのセパレータを製造した。
【００５７】
（実施例２）
引張り強さが１２ｇ／ｄ、繊度２デニール、繊維長１０ｍｍのポリプロピレン高強度繊維（融点：１６６℃、断面円形）２０ｍａｓｓ％と、芯成分がポリプロピレン（融点：１６０）からなり、鞘成分が低密度ポリエチレン（融点：１１０℃）からなる、繊度１．１デニール、繊維長１０ｍｍの芯鞘型融着繊維（鞘成分が１００％繊維表面を占める、断面円形）８０ｍａｓｓ％とを混合分散させたスラリーを、傾斜ワイヤー型長網方式により抄造して繊維ウエブを形成し、温度１３５℃で乾燥すると同時に芯鞘型融着繊維の鞘成分を融着させて、融着不織布（面密度：５４ｇ／ｍ²、厚さ：０．２５ｍｍ）を製造した。なお、繊維を抄造するネットとスラリー流量を調節することにより、繊維を一方向に配向させたため、融着不織布の長さ方向における引張り強度と幅方向における引張り強度との比は２：１であった。
【００５８】
次いで、この融着不織布を温度９５℃に設定されたロール間を通すことにより、更に芯鞘型融着繊維の鞘成分により圧着して、厚さ０．２ｍｍの圧着不織布とした。次いで、この圧着不織布を下記のような配合液中に浸漬した後（圧着不織布の面密度１００に対して、８０の配合液を含有）、圧着不織布の両側に１個づつ配置したメタルハライド水銀灯から１８０ｍＷ／ｃｍ²の照度で、３６５ｎｍ中心の紫外線を空気中で１５秒間照射した。次いで、この紫外線を照射した圧着不織布を非通気性フィルムで挟み、この紫外線を照射した圧着不織布の両側に１個づつ配置したメタルハライド水銀灯から１８０ｍＷ／ｃｍ²の照度で、３６５ｎｍ中心の紫外線を１５秒間照射して、グラフト重合不織布（グラフト率：１０％）を製造した。次いで、このグラフト重合不織布を常温でカレンダー処理して厚さを調整し、面密度６０ｇ／ｍ²、厚さ０．１３ｍｍのセパレータを製造した。
記
（１）アクリル酸モノマー：２５ｍａｓｓ％
（２）ベンゾフェノン：０．３ｍａｓｓ％
（３）硫酸鉄：０．４ｍａｓｓ％
（４）ノニオン系界面活性剤：３ｍａｓｓ％
（５）水：７１．３ｍａｓｓ％
【００５９】
（実施例３）
引張り強さが１２ｇ／ｄ、繊度２デニール、繊維長１０ｍｍのポリプロピレン高強度繊維（融点：１６６℃、断面円形）２０ｍａｓｓ％と、芯成分がポリプロピレン（融点：１６０）からなり、鞘成分が低密度ポリエチレン（融点：１１０℃）からなる、繊度１．１デニール、繊維長１０ｍｍの芯鞘型融着繊維（鞘成分が１００％繊維表面を占める、断面円形）４０ｍａｓｓ％、及び図１に示すような、ポリプロピレン成分（図中記号１１、略三角形状で繊度０．１２５デニールのポリプロピレン極細繊維（融点：１６０℃）を８本発生可能）と、高密度ポリエチレン成分（図中記号１２、略三角形状で繊度０．１２５デニールの高密度ポリエチレン極細繊維（融点：１３０℃）を８本発生可能）とからなる、オレンジ型断面を有する、繊度２デニール、繊維長１０ｍｍの分割繊維４０ｍａｓｓ％とを混合分散させたスラリーを、傾斜ワイヤー型長網方式により抄造して繊維ウエブを形成した。なお、繊維を抄造するネットとスラリー流量を調節することにより、繊維を一方向に配向させた。
【００６０】
次いで、この繊維ウエブを線径０．１５ｍｍのネット上に載置し、ノズル径０．１３ｍｍ、ピッチ０．６ｍｍのノズルプレートから圧力１２．７ＭＰａの水流を両面交互に２回づつ噴出して、分割繊維の分割及び繊維を絡合させて絡合不織布を製造した。次いで、この絡合不織布を温度１２４℃で乾燥すると同時に融着繊維の鞘成分を融着させて、融着絡合不織布を製造した。次いで、この融着絡合不織布を温度６０℃で濃度１５％の発煙硫酸溶液中に２分間浸漬して、融着絡合不織布を構成する繊維にスルホン酸基を導入し、スルホン化不織布を製造した。次いで、このスルホン化不織布を常温でカレンダー処理して厚さを調整し、面密度７２ｇ／ｍ²、厚さ０．１８ｍｍのセパレータを製造した。
【００６１】
（実施例４）
実施例３と全く同様にして、融着絡合不織布を製造した。次いで、この融着絡合不織布を温度９３℃に設定されたロール間を通すことにより、更に芯鞘型融着繊維の鞘成分により圧着して、厚さ０．２ｍｍの圧着絡合不織布とした。次いで、この圧着絡合不織布を温度６０℃で濃度１５％の発煙硫酸溶液中に２分間浸漬して、圧着絡合不織布を構成する繊維にスルホン酸基を導入し、スルホン化不織布を製造した。次いで、このスルホン化不織布を常温でカレンダー処理して厚さを調整し、面密度７２ｇ／ｍ²、厚さ０．１５ｍｍのセパレータを製造した。
【００６２】
（比較例１）
引張り強さが１２ｇ／ｄ、繊度２デニール、繊維長４５ｍｍのポリプロピレン高強度繊維（融点：１６６℃、断面円形）２０ｍａｓｓ％と、芯成分がポリプロピレン（融点：１６０）からなり、鞘成分が低密度ポリエチレン（融点：１１０℃）からなる、繊度１．５デニール、繊維長４８ｍｍの芯鞘型融着繊維（鞘成分が１００％繊維表面を占める、断面円形）８０ｍａｓｓ％とを混綿し、カード機により開繊して、一方向性繊維ウエブを形成した。
【００６３】
次いで、この一方向性繊維ウエブを温度１３５℃に設定されたロール間を通すことにより、芯鞘型融着繊維の鞘成分により圧着して、厚さ０．２ｍｍの圧着不織布とした。次いで、この圧着不織布を温度６０℃で濃度１５％の発煙硫酸溶液中に２分間浸漬して、圧着不織布を構成する繊維にスルホン酸基を導入し、スルホン化不織布を製造した。次いで、このスルホン化不織布を常温でカレンダー処理して厚さを調整し、面密度６６ｇ／ｍ²、厚さ０．１５ｍｍのセパレータを製造した。
【００６４】
（比較例２）
実施例２と全く同様にして製造した融着不織布を、温度６０℃で濃度１５％の発煙硫酸溶液中に２分間浸漬して、融着不織布を構成する繊維にスルホン酸基を導入し、スルホン化不織布を製造した。次いで、このスルホン化不織布を常温でカレンダー処理して厚さを調整し、面密度６２ｇ／ｍ²、厚さ０．１３ｍｍのセパレータを製造した。
【００６５】
（比較例３）
芯成分がポリプロピレン（融点：１６０）からなり、鞘成分が低密度ポリエチレン（融点：１１０℃）からなる、繊度１．５デニール、繊維長１０ｍｍの芯鞘型融着繊維（鞘成分が１００％繊維表面を占める、断面円形）のみを分散させたスラリーを、傾斜ワイヤー型長網方式により抄造して繊維ウエブを形成し、温度１３５℃で乾燥すると同時に芯鞘型融着繊維の鞘成分を融着させて、融着不織布（面密度：６０ｇ／ｍ²、厚さ：０．２５ｍｍ）を製造した。なお、繊維を抄造するネットとスラリー流量を調節することにより、繊維を一方向に配向させたため、融着不織布の長さ方向における引張り強度と幅方向における引張り強度との比は２：１であった。
【００６６】
次いで、この融着不織布を温度９５℃に設定されたロール間を通すことにより、更に芯鞘型融着繊維の鞘成分により圧着して、厚さ０．２ｍｍの圧着不織布とした。次いで、この圧着不織布を温度６０℃で濃度１５％の発煙硫酸溶液中に２分間浸漬して、圧着不織布を構成する繊維にスルホン酸基を導入し、スルホン化不織布を製造した。次いで、このスルホン化不織布を常温でカレンダー処理して厚さを調整し、面密度６０ｇ／ｍ²、厚さ０．１２ｍｍのセパレータを製造した。
【００６７】
（各種物性）
実施例１〜４及び比較例１〜３のセパレータの最大孔径、セパレータの長さ方向における５％モジュラス強度、孔径３０μｍ以下の孔が孔全体に占める割合、通気度及び電気抵抗を、前述のような方法により測定した。この結果は表１に示す通りであった。
【００６８】
【表１】

【００６９】
（引張り強さの分布測定）
実施例２のセパレータの引張り強さの分布を前述のような方法により測定（セパレータサンプルは角度が順に０°、４５°、３０°、１５°、１５°、３０°４５°の７つ）した。この結果は図７に示す通りであった。この図７から明らかなように、本発明のセパレータは半楕円状の強度分布を示し、破断することなく、極板群を形成することのできるセパレータであることがわかった。
【００７０】
（平均地合指数の測定）
実施例１〜２及び比較例１のセパレータについて、前述の方法により平均地合指数を測定した。この結果は表２に示す通りであった。
この表２及び後述の電池製造時の不良率（表１）から明らかなように、平均地合指数が小さければ、地合いが優れ、繊維間の空隙の小さいものであるため、極板群を形成した時に、電池活物質がセパレータ内部に侵入して起こる短絡の発生を防止できるものであることがわかった。
【表２】

【００７１】
（電池製造時の不良率）
純度９９．５％以上のランタン（Ｌａ）、ニッケル（Ｎｉ）、コバルト（Ｃｏ）、マンガン（Ｍｎ）と希土類元素含有量９８％以上のメッシュメタル（Ｍｍ）を用いて、水素吸蔵合金として合金組成がＬａ_0.2Ｍｍ_0.8Ｎｉ_3.8Ｃｏ_0.8Ｍｎ_0.4になるように各々の金属を秤量し、アーク溶解炉を用いて、均質な合金を作製した。この合金を１０００℃で６時間、真空中で熱処理を行い、その後、粉砕し、４００メッシュ以下の粉末にした。この粉末１００ｇに対して、２重量％のポリビニルアルコール水溶液２５ｇを加え、泥状のペーストとし、次にこのペーストを多孔度９５〜９６％の発泡状ニッケル多孔体（寸法２６０×３８ｍｍ、厚さ０．９ｍｍ）内へ均一に充填し、乾燥した。その後、５００ｋｇ／ｃｍ²の圧力で加圧し、ニッケルリードをスポット溶接し、負極を作成した。一方、酸化ニッケル正極として、公知の方法で得られた発泡式ニッケル正極（寸法２１４×３８ｍｍ、厚さ０．６８〜０．７ｍｍ、理論電気量：３０６０〜３１００ｍＡｈ）を用意した。
【００７２】
次いで、実施例１〜４及び比較例１〜３のセパレータをそれぞれ４３×５６０ｍｍに切断し、上記正極と負極との間に介在させた状態で全体を巻回し、単２サイズの密閉型ニッケル水素二次電池を作成した。その後、正極と負極との間に２４０Ｖ印加し、電気抵抗が１ｋΩ以下のものを不良とした時の、密閉型ニッケル水素二次電池の不良率を算出した。なお、この不良率は各々のセパレータを使用して１万個の密閉型ニッケル水素二次電池を製造した際の値である。この結果は表１に示す通りであった。この結果から、比較例１との比較から最大孔径が５０μｍ以下であり、比較例２との比較から５％モジュラス強度が６０Ｎ／５cm幅以上であり、しかも比較例３との比較から高強度繊維を含んでいる場合に、電池の不良率を著しく低減させることができることがわかった。つまり、本発明のセパレータを使用すれば、高容量のアルカリ電池を効率的に製造できることがわかった。
【００７３】
【発明の効果】
本発明のアルカリ電池用セパレータは、極板群形成時に極板のバリ等によってもセパレータが切断されることなく、また、脱落した電池活物質粉がセパレータの内部空隙へ侵入しにくく、しかもセパレータを極板に強く圧迫してもセパレータが変形しにくく、孔径の変化も小さいため、脱落した電池活物質粉がセパレータの内部空隙に侵入しにくいものである。そのため、本発明のセパレータは短絡を生じることなく、高容量のアルカリ電池を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の分割繊維の模式的な断面図
【図２】本発明の他の分割繊維の模式的な断面図
【図３】本発明の他の分割繊維の模式的な断面図
【図４】本発明の他の分割繊維の模式的な断面図
【図５】本発明の他の分割繊維の模式的な断面図
【図６】引張り強さの分布を表す図
【図７】実施例２のセパレータの引張り強さの分布を表す図
【符号の説明】
１分割繊維
１１一成分
１２他成分

Claims

引張り強さが５ｇ／ｄ（デニール）以上の高強度繊維と、高強度繊維を構成する最も融点の高い樹脂成分よりも低い融点を有する樹脂からなる融着成分が、繊維表面の少なくとも一部を構成する融着繊維４０ｍａｓｓ％以上とを含み、最大孔径が５０μｍ以下、かつ少なくとも一方向における５％モジュラス強度が７０Ｎ／5cm幅以上の不織布からなることを特徴とする、アルカリ電池用セパレータ。
高強度繊維がポリプロピレン系繊維、又はポリプロピレン系樹脂を芯成分とし、ポリエチレン系樹脂を鞘成分とする芯鞘型繊維からな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。
高強度繊維がポリエチレン系繊維からなり、融着繊維がポリプロピレン系樹脂又は高密度ポリエチレンを芯成分とし、低密度ポリエチレンを鞘成分とする芯鞘型繊維からな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。
孔径３０μｍ以下の孔が孔全体の９５％以上を占める不織布からなることを特徴とする、請求項１〜請求項３のいずれかに記載のアルカリ電池用セパレータ。
通気度４ｃｍ／ｓ以上の不織布からなることを特徴とする、請求項１〜請求項４のいずれかに記載のアルカリ電池用セパレータ。
電気抵抗が５ｍΩ・１００ｃｍ^２／枚以下の不織布からなることを特徴とする、請求項１〜請求項５のいずれかに記載のアルカリ電池用セパレータ。
平均地合指数が２．５以下の不織布からなることを特徴とする、請求項１〜請求項６のいずれかに記載のアルカリ電池用セパレータ。