JP4907055B2 - Battery separator and battery using the same - Google Patents

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Description

本発明は電池用セパレータ及びこれを用いた電池に関する。   The present invention relates to a battery separator and a battery using the same.

従来から、電池には正極と負極とを分離して短絡を防止するとともに、電解液を保持して起電反応を円滑に行うことができるように、セパレータが使用されている。このセパレータの1つとして、電解液の保持性に優れているナイロン系繊維を使用した不織布からなるものが知られている。しかしながら、このナイロン系繊維は電解液(特にアルカリ電解液)によって分解しやすいため、長期間における信頼性の低いものであった。   Conventionally, a separator has been used in a battery so that a positive electrode and a negative electrode are separated to prevent a short circuit, and an electrolysis reaction can be smoothly performed while holding an electrolytic solution. As one of the separators, one made of a non-woven fabric using a nylon-based fiber having excellent electrolyte retention is known. However, since this nylon fiber is easily decomposed by an electrolytic solution (particularly an alkaline electrolytic solution), it has a low reliability over a long period of time.

このような耐電解液性を改善するナイロン系繊維を用いたアルカリ電池用セパレータとして、「伸度41〜45%の高融点ポリアミド繊維と、伸度65%以下のポリアミド複合接着繊維を構成成分とする不織布からなるアルカリ電池用セパレータで、前記ポリアミド複合接着繊維は芯が高融点ポリアミド、鞘が融点165℃を超え芯成分を構成する高融点ポリアミドの融点より少なくとも10℃低い融点を有する直鎖脂肪族ポリアミドを含むアルカリ電池用セパレータ」が提案されている(特許文献1)。このセパレータは確かに耐電解液性という点では優れた性能を発揮できるものであったが、このセパレータを使用した電池は活物質のマイグレーションが生じやすく、電池寿命の短いものであった。また、近年、電池の高容量化が要求されており、この高容量化を達成するための1つの手段として、活物質量を増やすとともに、セパレータの占める体積を少なくすることが行われているが、セパレータの占める体積を少なくするために前記セパレータに強い外力を作用させると、電極(特には電極のエッジ)によってセパレータが破断し、短絡が発生する場合があった。   As a separator for an alkaline battery using such a nylon-based fiber that improves the resistance to electrolytic solution, “a high melting point polyamide fiber with an elongation of 41 to 45% and a polyamide composite adhesive fiber with an elongation of 65% or less A linear fat having a melting point at least 10 ° C. lower than the melting point of the high-melting polyamide whose core is higher than 165 ° C. and whose core component constitutes the core component. An alkaline battery separator containing a group polyamide has been proposed (Patent Document 1). Although this separator can certainly exhibit excellent performance in terms of resistance to electrolyte, a battery using this separator is prone to migration of the active material and has a short battery life. In recent years, there has been a demand for higher capacity of batteries, and as one means for achieving this higher capacity, while increasing the amount of active material and reducing the volume occupied by the separator, it has been performed. When a strong external force is applied to the separator in order to reduce the volume occupied by the separator, the separator may be broken by an electrode (particularly, an edge of the electrode) to cause a short circuit.

特開平4−212267号公報(特許請求の範囲など)JP-A-4-212267 (Claims etc.)

本発明は上記問題点を解決するためになされたもので、耐電解液性に優れ、しかも活物質のマイグレーションが生じにくいことによって、電池寿命の長い電池を製造できる電池用セパレータ、及び電池寿命の長い電池を提供することを第1の目的とする。また、外力が強くても破断せず、短絡することなく高容量の電池を製造できる電池用セパレータ、及び高容量の電池を提供することを第2の目的とする。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and has a battery separator that can produce a battery having a long battery life by being excellent in electrolytic solution resistance and less prone to migration of an active material, and a battery life The first object is to provide a long battery. It is a second object of the present invention to provide a battery separator and a high-capacity battery that can produce a high-capacity battery without being broken and short-circuited even if the external force is strong.

本発明の請求項1にかかる発明は、「(1)ポリアミド系樹脂を接着成分とするポリアミド系接着繊維、及び(2)ポリアミド系樹脂からなり、繊維径が5μm以下のポリアミド系極細繊維を含む繊維シートからなり、前記繊維シートはナイロン6ホモポリマーを含まないことを特徴とするアルカリ二次電池用セパレータ」である。本発明のアルカリ二次電池用セパレータ(以下、単に「セパレータ」と表記することがある)は、ポリアミド系極細繊維を含んでいることによって、平均繊維径が小さくなり、平均流量孔径が小さくなる結果、活物質のマイグレーションを抑制することができる。また、本願発明者らはセパレータがナイロン6ホモポリマーを含んでいると、電解液によってセパレータが分解しやすいことを見出したため、本発明のセパレータを構成する繊維シートにおいては、ナイロン6ホモポリマーを含んでいない。そのため、本発明のセパレータは耐電解液性に優れている。以上の理由により、本発明のセパレータを使用すれば、寿命の長いアルカリ二次電池を製造できる。 The invention according to claim 1 of the present invention includes “(1) a polyamide-based adhesive fiber having a polyamide-based resin as an adhesive component, and (2) a polyamide-based ultrafine fiber comprising a polyamide-based resin and having a fiber diameter of 5 μm or less. The separator for alkaline secondary batteries is characterized by comprising a fiber sheet, and the fiber sheet does not contain nylon 6 homopolymer. The separator for an alkaline secondary battery of the present invention (hereinafter sometimes simply referred to as “separator”) includes a polyamide-based ultrafine fiber, resulting in a smaller average fiber diameter and a smaller average flow pore diameter. , Migration of the active material can be suppressed. Moreover, since the present inventors have found that when the separator contains nylon 6 homopolymer, the separator is easily decomposed by the electrolytic solution, the fiber sheet constituting the separator of the present invention contains nylon 6 homopolymer. Not. Therefore, the separator of this invention is excellent in electrolyte solution resistance. For the above reasons, if the separator of the present invention is used, an alkaline secondary battery having a long life can be produced.

本発明の請求項2にかかる発明は、「ポリアミド系接着繊維の接着成分が、ナイロン610、ナイロン612、ナイロン11、ナイロン12の中から選ばれる1種類以上の成分を共重合成分とするナイロン共重合体からなることを特徴とする、請求項1記載のアルカリ二次電池用セパレータ」である。ポリアミド系接着繊維の接着成分の一部を構成するナイロン610、ナイロン612、ナイロン11、及びナイロン12はメチレン基が多く、耐電解液性に優れ、電解液によって分解されにくいため、アルカリ二次電池の寿命を延ばすことができる。 The invention according to claim 2 of the present invention states that “the adhesive component of the polyamide-based adhesive fiber is a nylon copolymer having one or more components selected from nylon 610, nylon 612, nylon 11, and nylon 12 as a copolymer component. The separator for an alkaline secondary battery according to claim 1, wherein the separator is made of a polymer. Nylon 610 constituting a part of the adhesive component of the polyamide fibrous, nylon 612, nylon 11, and nylon 12 is often a methylene group, excellent electrolyte resistance, since hardly degraded by the electrolyte, an alkaline secondary battery Can extend the lifespan.

本発明の請求項3にかかる発明は、「ポリアミド系極細繊維が、ポリアミド系樹脂を島成分とする海島型繊維の海成分を除去して製造したものであることを特徴とする、請求項1又は請求項2記載のアルカリ二次電池用セパレータ」である。このようにして製造した個々の極細繊維は繊維軸方向において繊維径がほとんど変化せず、また、極細繊維間の繊維径もほぼ同じであることによって、平均流量孔径の揃ったセパレータであることができるため、活物質のマイグレーションを効果的に抑制できる。 The invention according to claim 3 of the present invention is characterized in that “the polyamide-based ultrafine fiber is produced by removing the sea component of the sea-island fiber containing the polyamide-based resin as an island component,” Alternatively, the separator for an alkaline secondary battery according to claim 2. The individual ultrafine fibers produced in this manner have almost no change in fiber diameter in the fiber axis direction, and the fiber diameters between the ultrafine fibers are almost the same, so that the separator has a uniform average flow pore diameter. Therefore, the migration of the active material can be effectively suppressed.

本発明の請求項4にかかる発明は、「更にアラミド繊維を含む繊維シート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二次電池用セパレータ」である。アラミド繊維は強度的に優れ、外力によって破断しにくいため、セパレータである繊維シートも外力によって破断しにくい。そのため、電池製造時に短絡を生じることなく、高容量のアルカリ二次電池を製造することができる。
本発明の請求項5にかかる発明は、「更に繊維径が5μmを超えるポリアミド系太繊維を含む繊維シート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二次電池用セパレータ」である。
本発明の請求項6にかかる発明は、「ポリアミド系接着繊維の接着成分の融着のみによって結合している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二次電池用セパレータ」である。
The invention according to claim 4 of the present invention is “a separator for an alkaline secondary battery according to any one of claims 1 to 3, further comprising a fiber sheet containing aramid fibers”. Since aramid fibers are excellent in strength and are not easily broken by external force, the fiber sheet as a separator is also difficult to break by external force. Therefore, a high-capacity alkaline secondary battery can be manufactured without causing a short circuit when manufacturing the battery.
The invention according to claim 5 of the present invention is “the alkali sheet according to any one of claims 1 to 4, further comprising a fiber sheet including a polyamide-based thick fiber having a fiber diameter exceeding 5 μm. Secondary battery separator ".
The invention according to claim 6 of the present invention is characterized in that it consists of a nonwoven fabric bonded only by fusing of the adhesive component of the polyamide-based adhesive fiber, according to any one of claims 1 to 5. "Separator for alkaline secondary battery".

本発明の請求項7にかかる発明は、「繊維シートの平均繊維径が10μm以下であ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二次電池用セパレータ」である。繊維シートの平均繊維径が10μm以下である程度にポリアミド系極細繊維を含んでいることによって、効果的に活物質のマイグレーションを防止することができる。 The invention according to claim 7 of the present invention is “the separator for an alkaline secondary battery according to any one of claims 1 to 6, wherein the fiber sheet has an average fiber diameter of 10 μm or less”. is there. When the fiber sheet has an average fiber diameter of 10 μm or less and contains polyamide ultrafine fibers to some extent, migration of the active material can be effectively prevented.

本発明の請求項8にかかる発明は、「繊維シートの平均流量孔径が13μm以下であることを特徴とする、請求項1〜請求項7のいずれかに記載のアルカリ二次電池用セパレータ」である。繊維シートの平均流量孔径が13μm以下である程度にポリアミド系極細繊維を含んでいることによって、効果的に活物質のマイグレーションを防止することができる。 The invention according to claim 8 of the present invention is “the separator for an alkaline secondary battery according to any one of claims 1 to 7, wherein the average flow pore diameter of the fiber sheet is 13 μm or less”. is there. When the average flow pore size of the fiber sheet is 13 μm or less and the polyamide ultrafine fibers are included to some extent, migration of the active material can be effectively prevented.

本発明の請求項9にかかる発明は、「請求項1〜請求項8のいずれかに記載の電池用セパレータを備えていることを特徴とするアルカリ二次電池」である。そのため、電池寿命の長いアルカリ二次電池である。特に請求項4のセパレータを使用したアルカリ二次電池は高容量のアルカリ二次電池である。
The invention according to claim 9 of the present invention is “an alkaline secondary battery comprising the battery separator according to any one of claims 1 to 8”. Therefore, it is an alkaline secondary battery with a long battery life. Particularly, the alkaline secondary battery using the separator of claim 4 is a high-capacity alkaline secondary battery.

本発明のセパレータは、耐電解液性に優れ、しかも活物質のマイグレーションが生じにくいことによって、電池寿命の長い電池を製造することができるものである。また、アラミド繊維を含んでいることによって、外力が大きくても破断せず、短絡することなく高容量の電池を製造できるものである。   The separator of the present invention can produce a battery having a long battery life by being excellent in electrolytic solution resistance and being less prone to migration of an active material. Moreover, by including an aramid fiber, a high-capacity battery can be manufactured without being broken and short-circuited even if the external force is large.

本発明の電池は、前記セパレータを備えているため、電池寿命の長い電池である。また、高容量の電池であることもできる。   Since the battery of the present invention includes the separator, the battery has a long battery life. It can also be a high capacity battery.

本発明のセパレータ(繊維シート)においては、電解液の保持性に優れているようにポリアミド系の接着繊維及び極細繊維を含んでいる。本発明においては、極細繊維と相溶性が高く、極細繊維との接着性に優れているように、ポリアミド系樹脂を接着成分とするポリアミド系接着繊維(以下、単に「接着繊維」と表記する場合がある)を含んでいる。この接着繊維の接着成分は耐電解液性に優れているようにナイロン6ホモポリマーではなく、しかも極細繊維よりも融点の低いポリアミド系樹脂であれば良く、特に限定するものではないが、ナイロン610、ナイロン612、ナイロン11、ナイロン12の中から選ばれる1種類以上の成分を共重合成分とするナイロン共重合体は、メチレン基が多く耐電解液性に優れているため好適である。これらの中でも、アミド基に対してメチレン基の比率の高いナイロン11又はナイロン12を共重合成分としているのが好ましく、ナイロン12を共重合成分としているのが特に好ましい。この共重合成分の比率(モル比)は接着成分の融点が極細繊維よりも低ければ良く、特に限定するものではない。なお、接着成分はナイロン6ホモポリマーでなければ良く、接着成分の共重合成分としてナイロン6を含んでいても耐電解液性に優れているため、ナイロン6共重合体であっても良い。   The separator (fiber sheet) of the present invention includes polyamide-based adhesive fibers and ultrafine fibers so that the electrolyte retainability is excellent. In the present invention, a polyamide-based adhesive fiber having a polyamide-based resin as an adhesive component (hereinafter simply referred to as “adhesive fiber”) so that it is highly compatible with the ultrafine fiber and has excellent adhesion to the ultrafine fiber. Is included). The adhesive component of the adhesive fiber is not limited to nylon 6 homopolymer so as to have excellent electrolytic solution resistance, and may be any polyamide-based resin having a melting point lower than that of the ultrafine fiber. Nylon copolymers having one or more components selected from nylon 612, nylon 11 and nylon 12 as copolymerization components are preferred because they have many methylene groups and are excellent in resistance to electrolytes. Among these, nylon 11 or nylon 12 having a high ratio of methylene groups to amide groups is preferably used as the copolymer component, and nylon 12 is particularly preferably used as the copolymer component. The ratio (molar ratio) of the copolymer component is not particularly limited as long as the melting point of the adhesive component is lower than that of the ultrafine fiber. The adhesive component may be a nylon 6 homopolymer, and even if nylon 6 is included as a copolymer component of the adhesive component, it is excellent in electrolytic solution resistance, and may be a nylon 6 copolymer.

本発明の接着繊維は上述のような接着成分を備えた繊維であるが、接着成分のみから構成されていても、接着成分以外の成分を備えていても良い。接着成分以外の成分として、接着成分よりも融点の高い非接着成分を備えていると、接着成分を融着させても接着繊維はその繊維形態を維持することができ、セパレータ(繊維シート)の強度が優れており、外力によって破断しにくいため、好適な接着繊維である。このように好適な接着成分と非接着成分とを備える接着繊維において、接着成分と非接着成分とはどのように配置していても良いが、非接着成分を接着成分で被覆するように配置(つまり芯鞘状に配置)していると、接着面積が広く、強度的に優れたセパレータであることができるため好適である。このような芯鞘状接着繊維の場合、ポリアミド系極細繊維等と均一に接着できるように、芯成分(非接着成分)と鞘成分(接着成分)とは同心円状に配置しているのが好ましいが、同心円状である必要はない。また、芯鞘状接着繊維の場合、芯成分(非接着成分)と鞘成分(接着成分)との質量比率は特に限定するものではないが、鞘成分である接着成分による接着性に優れるとともに、芯成分による繊維形態維持性に優れているように、芯成分(非接着成分):鞘成分(接着成分)=20:80〜80:20であるのが好ましい。   The adhesive fiber of the present invention is a fiber provided with the adhesive component as described above, but may be composed of only the adhesive component or may include a component other than the adhesive component. If a non-adhesive component having a higher melting point than the adhesive component is provided as a component other than the adhesive component, the adhesive fiber can maintain its fiber form even if the adhesive component is fused, and the separator (fiber sheet) It is a preferred adhesive fiber because it has excellent strength and is difficult to break by external force. In such an adhesive fiber having a suitable adhesive component and a non-adhesive component, the adhesive component and the non-adhesive component may be arranged in any way, but arranged so as to cover the non-adhesive component with the adhesive component ( That is, it is preferable to arrange in a core-sheath shape because it can be a separator having a wide adhesion area and excellent strength. In the case of such a core-sheath adhesive fiber, it is preferable that the core component (non-adhesive component) and the sheath component (adhesive component) are arranged concentrically so that they can be uniformly bonded to the polyamide-based ultrafine fiber or the like. However, it need not be concentric. Moreover, in the case of the core-sheath-like adhesive fiber, the mass ratio of the core component (non-adhesive component) and the sheath component (adhesive component) is not particularly limited. It is preferable that the core component (non-adhesive component): sheath component (adhesive component) = 20: 80 to 80:20 so that the fiber shape maintainability by the core component is excellent.

なお、非接着成分は接着成分よりも融点が高く(少なくとも10℃以上高いのが好ましい)、しかもナイロン6ホモポリマー以外の樹脂成分から構成されていれば良く、特に限定するものではないが、ナイロン66、ナイロン12、ナイロン46などを挙げることができ、これらの中でも紡糸性及びコストの点で優れるナイロン66からなるのが好ましい。なお、本発明における「融点」は示差走査熱量計を用い、昇温温度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。なお、極大値が2つ以上ある場合には、最も高温の極大値を融点とする。   The non-adhesive component has a higher melting point than that of the adhesive component (preferably higher by at least 10 ° C.), and may be composed of a resin component other than nylon 6 homopolymer. 66, nylon 12, nylon 46 and the like. Among these, nylon 66 which is excellent in terms of spinnability and cost is preferable. In the present invention, the “melting point” refers to a temperature that gives a maximum value of a melting endothermic curve obtained by heating from room temperature at a heating temperature of 10 ° C./min using a differential scanning calorimeter. When there are two or more maximum values, the highest temperature maximum value is taken as the melting point.

本発明の接着繊維の繊維径は特に限定するものではないが、後述のポリアミド系極細繊維と協働して平均繊維径が小さく、平均流量孔径の小さいセパレータであることができるように、繊維径は18μm以下であるのが好ましく、14μm以下であるのがより好ましい。なお、繊維径の下限は特に限定するものではないが、セパレータ(繊維シート)の生産性の点から8μm以上であるのが好ましい。本発明における「繊維径」は、横断面形状が円形である場合にはその直径をいい、横断面形状が非円形である場合には、同じ面積を有する円に換算した時の円の直径をいう。   The fiber diameter of the adhesive fiber of the present invention is not particularly limited, but the fiber diameter is small so that it can be a separator having a small average fiber diameter and a small average flow pore diameter in cooperation with the polyamide-based ultrafine fiber described later. Is preferably 18 μm or less, and more preferably 14 μm or less. In addition, although the minimum of a fiber diameter is not specifically limited, It is preferable that it is 8 micrometers or more from the point of productivity of a separator (fiber sheet). “Fiber diameter” in the present invention refers to the diameter when the cross-sectional shape is circular, and when the cross-sectional shape is non-circular, the diameter of the circle when converted to a circle having the same area is used. Say.

また、本発明の接着繊維の繊維長も特に限定するものではないが、繊維長が短い程接着繊維の自由度が高く、緻密な構造の繊維シートであることができ、マイグレーション防止性により優れているため、10mm以下であるのが好ましく、5mm以下であるのがより好ましい。他方、接着繊維の繊維長の下限は特に限定するものではないが、1mm以上であるのが好ましい。   Further, the fiber length of the adhesive fiber of the present invention is not particularly limited, but the shorter the fiber length, the higher the degree of freedom of the adhesive fiber, which can be a densely structured fiber sheet, which is more excellent in migration prevention properties. Therefore, it is preferably 10 mm or less, and more preferably 5 mm or less. On the other hand, the lower limit of the fiber length of the adhesive fiber is not particularly limited, but is preferably 1 mm or more.

このような接着繊維の含有量は後述のようなポリアミド系極細繊維等の他の繊維との兼ね合いによって決まるため、特に限定するものではないが、強度的に優れているように、セパレータ(繊維シート)全体の30〜70mass%であるのが好ましく、40〜60mass%であるのがより好ましい。   Since the content of such an adhesive fiber is determined depending on the balance with other fibers such as a polyamide-based ultrafine fiber as will be described later, it is not particularly limited. ) It is preferable that it is 30-70 mass% of the whole, and it is more preferable that it is 40-60 mass%.

本発明のセパレータは上述のような接着繊維に加えて、繊維径が5μm以下で、ポリアミド系樹脂からなるポリアミド系極細繊維(以下、単に「極細繊維」と表記することがある)を含んでいることによって、セパレータの平均繊維径及び平均流量孔径が小さくなり、活物質のマイグレーションを効果的に抑制することができる。この極細繊維の繊維径が小さければ小さい程、前記効果に優れているため、極細繊維の繊維径は4μm以下であるのが好ましく、3μm以下であるのがより好ましく、2μm以下であるのが更に好ましい。極細繊維の繊維径の下限は特に限定するものではないが、0.01μm以上であるのが適当である。   In addition to the adhesive fibers as described above, the separator of the present invention includes a polyamide ultrafine fiber (hereinafter sometimes simply referred to as “ultrafine fiber”) having a fiber diameter of 5 μm or less and made of a polyamide resin. As a result, the average fiber diameter and the average flow pore diameter of the separator are reduced, and migration of the active material can be effectively suppressed. The smaller the fiber diameter of this ultrafine fiber, the better the effect. Therefore, the fiber diameter of the ultrafine fiber is preferably 4 μm or less, more preferably 3 μm or less, and further preferably 2 μm or less. preferable. The lower limit of the fiber diameter of the ultrafine fiber is not particularly limited, but is suitably 0.01 μm or more.

この極細繊維を構成するポリアミド系樹脂も耐電解液性に優れるように、ナイロン6ホモポリマー以外のポリアミド系樹脂から構成されていれば良く、特に限定するものではないが、例えば、ナイロン66、ナイロン610、ナイロン612、ナイロン11、ナイロン12などの脂肪族ポリアミド、又は芳香族ジカルボン酸を共重合成分とする芳香族ポリアミド系樹脂を挙げることができる。これらの中でもナイロン66、ナイロン12、芳香族ポリアミド系樹脂から構成されているのが好ましく、特に耐電解液性に優れているナイロン12、芳香族ポリアミド系樹脂から構成されているのが好ましい。   The polyamide resin constituting the ultrafine fiber is not particularly limited as long as it is made of a polyamide resin other than nylon 6 homopolymer so that the electrolyte solution resistance is excellent. For example, nylon 66, nylon 610, Nylon 612, Nylon 11, Nylon 12 and other aliphatic polyamides, or aromatic polyamide resins having an aromatic dicarboxylic acid as a copolymerization component can be mentioned. Among these, nylon 66, nylon 12, and aromatic polyamide resin are preferable, and nylon 12 and aromatic polyamide resin excellent in electrolytic solution resistance are particularly preferable.

なお、極細繊維を構成するポリアミド系樹脂は1種類である必要はなく、2種類以上を含有していても良い。融点の異なるポリアミド系樹脂を2種類以上含有した極細繊維は、少なくとも最も低い融点をもつポリアミド系樹脂が融着していることによって、セパレータ強度を向上させることができ、また、極細繊維の脱落が生じにくい。このように融点の異なるポリアミド系樹脂を2種類以上含有した極細繊維においては、前記効果を発揮できるように、最も融点の低いポリアミド系樹脂が繊維表面に露出していれば良く、その配置状態は特に限定するものではない。なお、融点の異なるポリアミド系樹脂を2種類以上含有する極細繊維の場合、最も融点の低いポリアミド系樹脂(A)とそれ以外のポリアミド系樹脂(B)との質量比率は特に限定するものではないが、A:B=20:80〜80:20であるのが好ましい。   In addition, the polyamide-type resin which comprises an ultrafine fiber does not need to be 1 type, and may contain 2 or more types. The ultrafine fiber containing two or more types of polyamide resins having different melting points can improve the separator strength because at least the polyamide resin having the lowest melting point is fused. Hard to occur. Thus, in the ultrafine fiber containing two or more types of polyamide resins having different melting points, the polyamide resin having the lowest melting point may be exposed on the fiber surface so that the above-described effects can be exhibited. There is no particular limitation. In the case of an ultrafine fiber containing two or more types of polyamide resins having different melting points, the mass ratio between the polyamide resin (A) having the lowest melting point and the other polyamide resins (B) is not particularly limited. However, it is preferable that A: B = 20: 80 to 80:20.

本発明の極細繊維の繊維長は特に限定するものではないが、繊維長が短い程極細繊維の自由度が高く、緻密な構造の繊維シートであることができ、マイグレーション防止性により優れているため、3mm以下であるのが好ましく、2mm以下であるのがより好ましい。他方、繊維長の下限は特に限定するものではないが、0.1mm以上であるのが好ましい。なお、極細繊維の横断面形状は特に限定するものではなく、円形であっても、非円形であっても良い。   The fiber length of the ultrafine fiber of the present invention is not particularly limited, but the shorter the fiber length, the higher the degree of freedom of the ultrafine fiber, and it can be a densely structured fiber sheet, which is superior in migration prevention It is preferably 3 mm or less, and more preferably 2 mm or less. On the other hand, the lower limit of the fiber length is not particularly limited, but is preferably 0.1 mm or more. The cross-sectional shape of the ultrafine fiber is not particularly limited, and may be circular or non-circular.

このような極細繊維の含有量は前述のような接着繊維等の他の繊維との兼ね合いによって決まるため、特に限定するものではないが、マイグレーション防止性に優れているように、セパレータ(繊維シート)全体の3〜30mass%であるのが好ましく、5〜20mass%であるのがより好ましい。なお、本発明においては、繊維径、繊維長、及び/又はポリアミド系樹脂組成の異なる極細繊維を2種類以上含んでいても良い。   Since the content of such ultrafine fibers is determined depending on the balance with other fibers such as the adhesive fibers as described above, it is not particularly limited, but a separator (fiber sheet) so as to have excellent migration prevention properties. It is preferable that it is 3-30 mass% of the whole, and it is more preferable that it is 5-20 mass%. In the present invention, two or more types of ultrafine fibers having different fiber diameters, fiber lengths, and / or polyamide resin compositions may be included.

このような極細繊維はポリアミド系樹脂を島成分とする海島型繊維(特に複合紡糸法により製造した海島型繊維)の海成分を除去して製造したものであるのが好ましい。このようにして製造した個々の極細繊維は繊維軸方向において繊維径がほとんど変化せず、また、極細繊維間の繊維径もほぼ同じであることによって、平均流量孔径の揃ったセパレータであることができ、活物質のマイグレーションを効果的に抑制できるためである。なお、抽出前の海島型繊維の段階で延伸ねん糸機等による延伸工程を経ているため、抽出して製造した極細繊維は強度的に優れており、外力によって破断しにくい。これに対して、メルトブロー法により製造された極細繊維は紡糸工程とは別の延伸工程を経ておらず、強度が弱く、外力によって破断しやすいため、本発明においては使用しないのが好ましい。   Such ultrafine fibers are preferably produced by removing sea components of sea-island type fibers (especially sea-island type fibers produced by a composite spinning method) containing polyamide resin as island components. The individual ultrafine fibers produced in this manner have almost no change in fiber diameter in the fiber axis direction, and the fiber diameters between the ultrafine fibers are almost the same, so that the separator has a uniform average flow pore diameter. This is because the migration of the active material can be effectively suppressed. In addition, since it has passed through a drawing process by a drawing yarn machine or the like at the stage of the sea-island fiber before extraction, the ultrafine fiber produced by extraction is excellent in strength and is not easily broken by external force. On the other hand, the ultrafine fiber produced by the melt blow method is not used in the present invention because it has not undergone a drawing process different from the spinning process, has a low strength, and is easily broken by an external force.

本発明のセパレータ(繊維シート)は上述のような接着繊維及び極細繊維を含むものであるが、これら繊維に加えて、アラミド繊維を含んでいるのが好ましい。アラミド繊維は強度的に優れ、外力によって破断しにくいため、セパレータである繊維シートも外力によって破断しにくいためである。より具体的には、コポリパラフェニレン・3.4’オキシジフェニレン・テレフタラミド又はポリパラフェニレンテレフタラミドからなるパラ系アラミド繊維、又はポリメタフェニレンイソフタラミドからなるメタ系アラミド繊維を使用することができる。これらの中でも、耐電解液性に優れるコポリパラフェニレン・3.4’オキシジフェニレン・テレフタラミドからなるアラミド繊維を使用するのが好ましい。   The separator (fiber sheet) of the present invention contains the above-mentioned adhesive fibers and ultrafine fibers, but preferably contains aramid fibers in addition to these fibers. This is because an aramid fiber is excellent in strength and is not easily broken by an external force, and a fiber sheet as a separator is also hardly broken by an external force. More specifically, para-aramid fibers made of copolyparaphenylene 3.4'oxydiphenylene terephthalamide or polyparaphenylene terephthalamide or meta-aramid fibers made of polymetaphenylene isophthalamide should be used. Can do. Among these, it is preferable to use an aramid fiber made of copolyparaphenylene, 3.4 'oxydiphenylene, and terephthalamide, which is excellent in resistance to electrolytic solution.

本発明で使用できるアラミド繊維の繊維径は特に限定するものではないが、前述の接着繊維及び極細繊維と協働して平均繊維径が小さく、平均流量孔径の小さいセパレータであることができるように、繊維径は13μm以下であるのが好ましく、10μm以下であるのがより好ましく、8μm以下であるのが更に好ましい。なお、繊維径の下限は特に限定するものではないが、原料入手性の点から6μm以上であるのが好ましい。また、アラミド繊維の繊維長も特に限定するものではないが、繊維長が短い程アラミド繊維の自由度が高く、緻密な構造の繊維シートであることができ、マイグレーション防止性により優れているため、10mm以下であるのが好ましく、6mm以下であるのがより好ましい。他方、繊維長の下限は特に限定するものではないが、1mm以上であるのが好ましい。また、アラミド繊維の横断面形状は特に限定するものではなく、円形であっても、非円形であっても良い。   The fiber diameter of the aramid fiber that can be used in the present invention is not particularly limited, but it can be a separator having a small average fiber diameter and a small average flow pore diameter in cooperation with the above-mentioned adhesive fiber and ultrafine fiber. The fiber diameter is preferably 13 μm or less, more preferably 10 μm or less, and even more preferably 8 μm or less. In addition, although the minimum of a fiber diameter is not specifically limited, It is preferable that it is 6 micrometers or more from the point of raw material availability. In addition, the fiber length of the aramid fiber is not particularly limited, but the shorter the fiber length, the higher the degree of freedom of the aramid fiber, which can be a densely structured fiber sheet, and is superior in migration prevention, It is preferably 10 mm or less, and more preferably 6 mm or less. On the other hand, the lower limit of the fiber length is not particularly limited, but is preferably 1 mm or more. Moreover, the cross-sectional shape of the aramid fiber is not particularly limited, and may be circular or non-circular.

このようなアラミド繊維の含有量は前述のような接着繊維及び極細繊維等の他の繊維との兼ね合いによって決まるため、特に限定するものではないが、セパレータが外力によっても破断しにくいように、セパレータ(繊維シート)全体の5〜30mass%であるのが好ましく、10〜20mass%であるのがより好ましい。   Since the content of such aramid fibers is determined by the balance with other fibers such as the above-mentioned adhesive fibers and ultrafine fibers, it is not particularly limited, but the separator is not easily broken by an external force. (Fiber sheet) It is preferable that it is 5-30 mass% of the whole, and it is more preferable that it is 10-20 mass%.

本発明のセパレータは上述のような繊維以外に、繊維径が5μmを超えるポリアミド系太繊維を含んでいることができる。このポリアミド系太繊維も接着繊維等と同様に、ナイロン6ホモポリマー以外のポリアミド系樹脂から構成されている。例えば、ナイロン66、ナイロン610、ナイロン612、ナイロン11、ナイロン12などの脂肪族ポリアミド、又は芳香族ジカルボン酸を共重合成分とする芳香族ポリアミド系樹脂からなるポリアミド系太繊維を含んでいることができる。   The separator of the present invention can contain polyamide thick fibers having a fiber diameter of more than 5 μm in addition to the fibers as described above. This polyamide-based thick fiber is also made of a polyamide-based resin other than nylon 6 homopolymer, like the adhesive fiber. For example, it may contain an aliphatic polyamide such as nylon 66, nylon 610, nylon 612, nylon 11 or nylon 12, or a polyamide thick fiber made of an aromatic polyamide resin having an aromatic dicarboxylic acid as a copolymerization component. it can.

このポリアミド系太繊維は繊維径が5μmを越えるが、その上限はセパレータのマイグレーション防止性を損なわないように、15μm以下であるのが好ましい。また、ポリアミド系太繊維の繊維長は1〜10mmであるのが好ましく、横断面形状は円形であっても、非円形であっても良い。   This polyamide thick fiber has a fiber diameter of more than 5 μm, and the upper limit thereof is preferably 15 μm or less so as not to impair the migration prevention property of the separator. Moreover, it is preferable that the fiber length of a polyamide-type thick fiber is 1-10 mm, and a cross-sectional shape may be circular or non-circular.

本発明のセパレータは上述のようなポリアミド系繊維から構成することができるが、好適なポリアミド系繊維の組合せとしては、接着繊維:極細繊維:アラミド繊維:ポリアミド系太繊維=30〜70:3〜30:5〜30:10〜50であるのが好ましく、接着繊維:極細繊維:アラミド繊維:ポリアミド系太繊維=40〜60:5〜20:10〜20:20〜40であるのがより好ましい。   The separator of the present invention can be composed of the polyamide-based fibers as described above. As a preferable polyamide-based fiber combination, adhesive fiber: extra fine fiber: aramid fiber: polyamide-based thick fiber = 30 to 70: 3 It is preferably 30: 5 to 30:10 to 50, and more preferably adhesive fiber: extra fine fiber: aramid fiber: polyamide thick fiber = 40 to 60: 5 to 20:10 to 20:20 to 40 .

本発明のセパレータを構成する繊維シートはどのような構造を有するものであっても良いが、平均流量孔径のより小さい繊維シートであることができる、不織布構造を有するのが好ましい。また、本発明の繊維シートは耐電解液性に優れているように、ナイロン6ホモポリマーを含まない。例えば、接着繊維が芯鞘状で、ナイロン6ホモポリマーが芯成分を構成している場合はナイロン6ホモポリマーを含むため、本発明の繊維シートには該当しない。   Although the fiber sheet which comprises the separator of this invention may have what kind of structure, it is preferable to have a nonwoven fabric structure which can be a fiber sheet with a smaller average flow hole diameter. Further, the fiber sheet of the present invention does not contain nylon 6 homopolymer so as to be excellent in electrolytic solution resistance. For example, when the adhesive fiber has a core-sheath shape and the nylon 6 homopolymer constitutes the core component, it does not correspond to the fiber sheet of the present invention because the nylon 6 homopolymer is included.

本発明のセパレータである繊維シートは平均繊維径が10μm以下であるのが好ましい。このような平均繊維径であることによって、効果的に活物質のマイグレーションを防止することができるためで、より好ましい平均繊維径は8μm以下である。なお、平均繊維径の下限は特に限定するものではないが、1μm以上であるのが好ましい。本発明における平均繊維径は各繊維の繊維径と各繊維の存在比率から加重平均による計算値をいう。例えば、繊維径がA(μm)の繊維がXmass%と、繊維径がB(μm)の繊維がYmass%と、繊維径がC(μm)の繊維がZmass%とが存在している場合、これら繊維からなるセパレータの平均繊維径(Av)は次の式から算出することができる。
Av=1/(X/100A+Y/100B+Z/100C)
The fiber sheet as the separator of the present invention preferably has an average fiber diameter of 10 μm or less. By having such an average fiber diameter, migration of the active material can be effectively prevented, and thus a more preferable average fiber diameter is 8 μm or less. In addition, although the minimum of an average fiber diameter is not specifically limited, It is preferable that it is 1 micrometer or more. The average fiber diameter in the present invention refers to a value calculated by weighted average from the fiber diameter of each fiber and the abundance ratio of each fiber. For example, when a fiber having a fiber diameter of A (μm) is Xmass%, a fiber having a fiber diameter of B (μm) is Ymass%, and a fiber having a fiber diameter of C (μm) is Zmass%, The average fiber diameter (Av) of the separator made of these fibers can be calculated from the following equation.
Av = 1 / (X / 100A + Y / 100B + Z / 100C)

本発明のセパレータである繊維シートの平均流量孔径は13μm以下であるのが好ましい。このような平均流量孔径であることによって、効果的に活物質のマイグレーションを防止することができるためで、より好ましい平均流量孔径は12μm以下である。なお、平均流量孔径の下限は特に限定するものではないが、1μm以上であるのが好ましい。本発明における「平均流量孔径」はバブルポイント法(ASTM−F316−86)により得られる値をいう。   The average flow pore size of the fiber sheet as the separator of the present invention is preferably 13 μm or less. This is because the migration of the active material can be effectively prevented by having such an average flow pore size, and the more preferable average flow pore size is 12 μm or less. The lower limit of the average flow pore size is not particularly limited, but is preferably 1 μm or more. The “average flow pore size” in the present invention refers to a value obtained by the bubble point method (ASTM-F316-86).

本発明のセパレータである繊維シートの目付、厚さは特に限定するものではないが、外力によって破断しにくいとともに、電池を高容量化できるように、目付は20〜150g/mであるのが好ましく、30〜100g/mであるのがより好ましく、40〜80g/mであるのが更に好ましい。また、厚さは0.05〜0.3mmであるのが好ましく、0.08〜0.2mmであるのがより好ましく、0.1〜0.15mmであるのが更に好ましい。 The basis weight and thickness of the fiber sheet which is the separator of the present invention are not particularly limited, but the basis weight is 20 to 150 g / m 2 so that it is difficult to break by external force and the capacity of the battery can be increased. preferably, more preferably from 30 to 100 g / m 2, and even more preferably 40 and 80 g / m 2. Further, the thickness is preferably 0.05 to 0.3 mm, more preferably 0.08 to 0.2 mm, and still more preferably 0.1 to 0.15 mm.

本発明のセパレータは、少なくとも上述のような接着繊維及び極細繊維を使用して、常法により繊維シート形成して製造することができる。例えば、繊維シートが好適である不織布からなる場合、次のようにして製造することができる。   The separator of the present invention can be produced by forming a fiber sheet by a conventional method using at least the above-described adhesive fibers and ultrafine fibers. For example, when the fiber sheet is made of a suitable non-woven fabric, it can be produced as follows.

まず、不織布構成繊維である接着繊維及び極細繊維を用意する。好ましくは接着繊維及び極細繊維に加えて、アラミド繊維及び/又はポリアミド系太繊維を用意する。   First, an adhesive fiber and an ultrafine fiber which are nonwoven fabric constituent fibers are prepared. Preferably, an aramid fiber and / or a polyamide-based thick fiber is prepared in addition to the adhesive fiber and the ultrafine fiber.

次いで、用意したポリアミド系繊維を適宜配合し、乾式法又は湿式法により繊維ウエブを形成する。本発明においては、繊維長の短い繊維を使用し、緻密な構造とすることによって、マイグレーション防止性をより高めることができるため、繊維長の短い繊維を使用しやすく、均一かつ緻密に繊維を分散させやすい、湿式法により繊維ウエブを形成するのが好ましい。この好適である湿式法として、従来公知の方法を採用することができ、例えば、水平長網方式、傾斜ワイヤー型短網方式、円網方式、又は長網・円網コンビネーション方式を採用することができる。なお、2枚以上の湿式繊維ウエブを抄き合わせても良い。このように抄き合わせることにより、平均流量孔径を小さくし、マイグレーション防止性を高めることができる。   Next, the prepared polyamide fibers are appropriately blended, and a fiber web is formed by a dry method or a wet method. In the present invention, by using a short fiber length and having a dense structure, the migration-preventing property can be further improved. Therefore, it is easy to use a short fiber length, and the fibers are uniformly and densely dispersed. It is preferable to form the fiber web by a wet method that is easy to cause. As this suitable wet method, a conventionally known method can be adopted, for example, a horizontal long net method, an inclined wire type short net method, a circular net method, or a long net / circular net combination method can be adopted. it can. Two or more wet fiber webs may be combined. By making the sheets together in this way, it is possible to reduce the average flow pore size and improve the migration prevention property.

次いで、繊維ウエブを結合して不織布、つまりセパレータを得ることができる。なお、結合方法としては、絡合等を実施することなく、接着繊維の接着成分の融着のみによって結合するのが好ましい。このようにして結合すると、繊維ウエブの繊維分散状態を損なわず、マイグレーション防止性に優れているためである。なお、繊維ウエブの融着は加圧下で実施することができるし、無圧下で実施することもできるし、加熱した後に加圧して実施することもできる。   Then, the fiber web can be bonded to obtain a nonwoven fabric, that is, a separator. In addition, as a joining method, it is preferable to join only by melt | fusion of the adhesive component of an adhesive fiber, without implementing an intertwining etc. This is because, when bonded in this manner, the fiber dispersion state of the fiber web is not impaired and the migration preventing property is excellent. The fiber web can be fused under pressure, can be carried out under no pressure, or can be carried out under pressure after heating.

このようにして製造したセパレータはポリアミド系繊維を含んでいるため、電解液の保持性に優れるものであるが、更に電解液の保持性を高めるために、各種の親水化処理を実施することができる。これら親水化処理として、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、界面活性剤付与処理、放電処理、親水性樹脂付与処理などを挙げることができる。これらの中でも、放電処理(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)は、親水性の耐久性に優れ、しかもポリアミド系繊維を損傷しにくいため好適である。特に、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繊維シートを配置し、これら両電極間に交流電圧を印加して、繊維シート内部空隙で放電を発生させる方法であると、繊維シートの外側だけではなく、繊維シートの内部を構成する繊維表面も親水化することができ、セパレータ内部における電解液の保持性に優れているため好適である。   The separator produced in this way contains polyamide fibers and thus has excellent electrolyte retention. However, in order to further improve the electrolyte retention, various hydrophilization treatments can be performed. it can. Examples of these hydrophilic treatments include sulfonation treatment, fluorine gas treatment, vinyl monomer graft polymerization treatment, surfactant application treatment, discharge treatment, hydrophilic resin application treatment, and the like. Among these, discharge treatment (for example, corona discharge treatment, plasma treatment, glow discharge treatment, creeping discharge treatment, or electron beam treatment) is preferable because it is excellent in hydrophilic durability and hardly damages the polyamide fiber. is there. In particular, under atmospheric pressure in the air, a fiber sheet is placed between a pair of electrodes each carrying a dielectric so as to be in contact with both of these dielectrics, and an AC voltage is applied between these electrodes. In addition, the method of generating discharge in the fiber sheet internal gap can hydrophilize not only the outer side of the fiber sheet but also the fiber surface constituting the inner side of the fiber sheet, and has excellent electrolyte retention in the separator Therefore, it is preferable.

なお、平均繊維径が10μm以下であるセパレータは、繊維配合を考慮(特に極細繊維量)することにより製造することができ、平均流量孔径が13μm以下であるセパレータは、ポリアミド系繊維としてできるだけ細い繊維を使用すること、極細繊維の配合比率を高くすること、繊維シートを不織布構造とすること、湿式法により繊維ウエブを形成すること、湿式法により形成した繊維ウエブを抄き合わせること、接着繊維の融着のみによって結合すること、或いはこれらを適宜組み合わせることによって製造することができる。   A separator having an average fiber diameter of 10 μm or less can be manufactured by considering fiber blending (particularly the amount of ultrafine fibers), and a separator having an average flow pore diameter of 13 μm or less is as thin as a polyamide fiber. , Increasing the blending ratio of ultrafine fibers, making the fiber sheet into a nonwoven fabric structure, forming a fiber web by a wet method, combining the fiber webs formed by a wet method, It can manufacture by combining only by fusion | fusion, or combining these suitably.

本発明の電池は、上述のようなセパレータを備えていること以外は、従来の電池と全く同様であることができる。例えば、円筒型ニッケル−カドミウム電池は、ニッケル正極とカドミウム負極とを、前述のような本発明のセパレータを介して渦巻き状に巻回した極板群を金属のケースに挿入した構造を有する。なお、前記ケースは安全弁を備えた封口板により、絶縁ガスケットを介して封口されている。なお、本発明の電池は円筒形である必要はなく、角型、ボタン型などであっても良い。角型の場合には、正極と負極との間にセパレータが配置された積層構造を有する。また、密閉型でも開放型でもよい。   The battery of the present invention can be exactly the same as a conventional battery except that it includes the separator as described above. For example, a cylindrical nickel-cadmium battery has a structure in which an electrode plate group in which a nickel positive electrode and a cadmium negative electrode are spirally wound through the separator of the present invention as described above is inserted into a metal case. The case is sealed with an insulating gasket by a sealing plate provided with a safety valve. Note that the battery of the present invention does not need to be cylindrical, and may be rectangular or button-shaped. In the case of a square type, it has a laminated structure in which a separator is disposed between a positive electrode and a negative electrode. Moreover, a sealed type or an open type may be used.

本発明の電池は、例えば、アルカリマンガン電池、水銀電池、酸化銀電池、又は空気電池などの一次電池、或いはニッケル−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−水素電池又は鉛蓄電池などの二次電池であることができ、アルカリ二次電池であるのが好適であり、特にニッケル−カドミウム電池であるのが好ましい。   The battery of the present invention is, for example, a primary battery such as an alkaline manganese battery, a mercury battery, a silver oxide battery, or an air battery, or a nickel-cadmium battery, a silver-zinc battery, a silver-cadmium battery, a nickel-zinc battery, a nickel- It can be a secondary battery such as a hydrogen battery or a lead storage battery, preferably an alkaline secondary battery, particularly preferably a nickel-cadmium battery.

以下に、本発明の実施例を記載するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。   Examples of the present invention will be described below, but the present invention is not limited to the following examples.

まず、次のような繊維を用意した。   First, the following fibers were prepared.

(芯鞘状接着繊維A)
ナイロン66を芯成分(融点:255℃)とし、ナイロン6とナイロン12とのナイロン共重合体(モル比;(ナイロン6):(ナイロン12)=35:65)を鞘成分(融点:139℃)とする芯鞘状接着繊維A(繊維径:14μm、繊維長5mm、同心円状に配置、横断面形状:円形、質量比率;(芯成分):(鞘成分)=50:50)を用意した。
(Core-sheath adhesive fiber A)
Nylon 66 is the core component (melting point: 255 ° C.), and nylon copolymer of nylon 6 and nylon 12 (molar ratio; (nylon 6): (nylon 12) = 35: 65) is the sheath component (melting point: 139 ° C. ) Core-sheath adhesive fiber A (fiber diameter: 14 μm, fiber length 5 mm, concentrically arranged, cross-sectional shape: circular, mass ratio; (core component): (sheath component) = 50: 50) .

(芯鞘状接着繊維B)
ナイロン6を芯成分(融点:221℃)とし、ナイロン6とナイロン12とのナイロン共重合体(モル比;(ナイロン6):(ナイロン12)=35:65)を鞘成分(融点:139℃)とする芯鞘状接着繊維B(繊維径:17μm、繊維長5mm、同心円状に配置、横断面形状:円形、質量比率;(芯成分):(鞘成分)=50:50)を用意した。
(Core-sheath adhesive fiber B)
Nylon 6 is the core component (melting point: 221 ° C.), and nylon copolymer of nylon 6 and nylon 12 (molar ratio; (nylon 6): (nylon 12) = 35: 65) is the sheath component (melting point: 139 ° C. ) Core-sheath adhesive fiber B (fiber diameter: 17 μm, fiber length 5 mm, concentrically arranged, cross-sectional shape: circular, mass ratio; (core component): (sheath component) = 50: 50) .

(極細繊維A)
ポリ乳酸からなる海成分中に、ナイロン66からなる島成分が25個存在する、複合紡糸法により得た海島型繊維(繊度:1.7dtex、長さ:2mmに切断されたもの)を用意し、この海島型繊維を10mass%水酸化ナトリウム水溶液中に浸漬して、海成分であるポリ乳酸を加水分解により抽出除去した後、風乾して、ナイロン66からなる極細繊維A(繊維径:2μm、繊維長2mm、横断面形状:円形)を製造した。
(Extra fine fiber A)
Prepare sea island type fiber (fineness: 1.7 dtex, length: cut to 2 mm) obtained by the composite spinning method, in which 25 island components of nylon 66 are present in the sea component of polylactic acid. Then, this sea-island type fiber is immersed in a 10 mass% sodium hydroxide aqueous solution, and polylactic acid, which is a sea component, is extracted and removed by hydrolysis, then air-dried, and ultrafine fiber A made of nylon 66 (fiber diameter: 2 μm, The fiber length was 2 mm and the cross-sectional shape was circular.

(極細繊維B)
ポリ乳酸からなる海成分中に、ナイロン12からなる島成分が25個存在する、複合紡糸法により得た海島型繊維(繊度:1.7dtex、長さ:2mmに切断されたもの)を用意し、この海島型繊維を10mass%水酸化ナトリウム水溶液中に浸漬して、海成分であるポリ乳酸を加水分解により抽出除去した後、風乾して、ナイロン12からなる極細繊維B(繊維径:2μm、繊維長2mm、横断面形状:円形)を製造した。
(Extra fine fiber B)
Prepare sea island type fiber (fineness: 1.7 dtex, length: cut to 2 mm) obtained by the composite spinning method, in which 25 island components of nylon 12 are present in the sea component of polylactic acid. Then, this sea-island type fiber is immersed in a 10 mass% sodium hydroxide aqueous solution, and polylactic acid, which is a sea component, is extracted and removed by hydrolysis, and then air-dried to form ultrafine fibers B made of nylon 12 (fiber diameter: 2 μm, The fiber length was 2 mm and the cross-sectional shape was circular.

(アラミド繊維)
コポリパラフェニレン・3.4’オキシジフェニレン・テレフタラミドからなるアラミド繊維(繊維径:8μm、繊維長:6mm、横断面形状:円形)を用意した。
(Aramid fiber)
An aramid fiber (fiber diameter: 8 μm, fiber length: 6 mm, cross-sectional shape: circular) made of copolyparaphenylene, 3.4 ′ oxydiphenylene, terephthalamide was prepared.

(ポリアミド系太繊維)
ナイロン66からなるポリアミド系太繊維(繊維径:9μm、繊維長:5mm、横断面形状:円形)を用意した。
(Polyamide thick fiber)
A polyamide-based thick fiber made of nylon 66 (fiber diameter: 9 μm, fiber length: 5 mm, cross-sectional shape: circular) was prepared.

(実施例1〜実施例2及び比較例1〜比較例3)
表1に示す繊維配合で、湿式法(傾斜ワイヤー型短網方式)により湿式繊維ウエブを形成した後、この繊維ウエブを温度155℃に設定した熱風貫通式熱処理機へ供給して乾燥すると同時に芯鞘状接着繊維A又はBの鞘成分を溶融させた後、連続して温度90℃に設定した2本のプレスロール(圧力:5N/mm)により圧着させて、圧着湿式不織布を製造した。この圧着湿式不織布を、2本ロールカレンダーを用て厚さ調整を行い、厚さ調整済圧着湿式不織布を作成した。
(Examples 1 to 2 and Comparative Examples 1 to 3)
After forming a wet fiber web by the wet method (tilted wire type short net system) with the fiber composition shown in Table 1, the fiber web is supplied to a hot air through heat treatment machine set at a temperature of 155 ° C. and dried, and at the same time After the sheath component of the sheath-like adhesive fiber A or B was melted, it was continuously crimped by two press rolls (pressure: 5 N / mm) set at a temperature of 90 ° C. to produce a crimped wet nonwoven fabric. The thickness of this pressure-bonded wet nonwoven fabric was adjusted using a two-roll calender to produce a thickness-adjusted pressure-bonded wet nonwoven fabric.

次いで、この厚さ調整済圧着湿式不織布を、シリコーンゴムを担持した平板状電極により挟持した状態(誘電体が厚さ調整済圧着湿式不織布と当接)で、大気圧下、空気(湿度:60RH%)の存在下で、両電極間に交流電圧を印加(電圧:24kVp、出力:2.8kW、単位面積あたりの出力:1.83W/cm、周波数:25KHz、波形:正弦波)し、厚さ調整済圧着湿式不織布内部で放電を発生させ、厚さ調整済圧着湿式不織布を親水化してセパレータを製造した。これらセパレータの各種物性は表2に示す通りであった。 Next, in a state where the thickness-adjusted pressure-bonded wet nonwoven fabric is sandwiched between flat electrodes carrying silicone rubber (dielectric is in contact with the thickness-adjusted pressure-bonded wet nonwoven fabric), air (humidity: 60RH) %) In the presence of AC voltage (voltage: 24 kVp, output: 2.8 kW, output per unit area: 1.83 W / cm 2 , frequency: 25 KHz, waveform: sine wave), Discharge was generated inside the thickness-adjusted pressure-bonded wet nonwoven fabric, and the thickness-adjusted pressure-bonded wet nonwoven fabric was hydrophilized to produce a separator. Various physical properties of these separators are as shown in Table 2.

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(電池寿命の測定)
ニッケル焼結基板に水酸化ニッケルを主成分とした正極活物質を充填したニッケル正極(33mm幅、182mm長)と、ニッケル焼結基板に水酸化カドミウムを主成分とした負極活物質を充填したカドミウム負極(33mm幅、247mm長)とを作成した。次いで、33mm幅、410mm長に裁断した各セパレータを、それぞれ正極と負極との間に挟み込み、渦巻き状に巻回して、SC型対応の電極群を作成した。この電極群を外装缶に収納し、電解液として5N−水酸化カリウム及び1N−水酸化リチウムを外装缶に注液し、封缶して円筒型ニッケル−カドミウム電池(電池容量:2000mAh)を作成した。
(Measurement of battery life)
Nickel positive electrode (33 mm wide, 182 mm long) filled with a positive electrode active material mainly composed of nickel hydroxide on a nickel sintered substrate, and cadmium filled with a negative electrode active material mainly composed of cadmium hydroxide on a nickel sintered substrate A negative electrode (33 mm width, 247 mm length) was prepared. Next, each of the separators cut to a width of 33 mm and a length of 410 mm was sandwiched between the positive electrode and the negative electrode and wound in a spiral shape to create an SC-type electrode group. This electrode group is housed in an outer can, and 5N potassium hydroxide and 1N lithium hydroxide are injected into the outer can as an electrolyte, and sealed to create a cylindrical nickel-cadmium battery (battery capacity: 2000 mAh). did.

これら円筒型ニッケル−カドミウム電池を活性化させた後、室温下、0.2Cで6時間充電し、0.2Cで終止電圧0.8Vまで放電することを1サイクルとして繰り返し、初期容量の80%まで容量が低下するまでのサイクル数を求めた。これらの結果は表2に示す通りであった。なお、表2においては、比較例3のサイクル数を基準(100)とした時の比率で表記した。この結果から明らかなように、本発明のセパレータを使用した電池は電池寿命の長いものであった。これは、ナイロン6ホモポリマーを含んでいないことによって耐電解液性に優れていること、及び極細繊維を含んでいることによって平均繊維径及び平均流量孔径が小さく、マイグレーションが発生していないことに因るものであると予測できた。   After activating these cylindrical nickel-cadmium batteries, charging at 0.2C for 6 hours at room temperature and discharging to 0.2V at 0.2C to a final voltage of 0.8 V was repeated as one cycle, and 80% of the initial capacity The number of cycles until the capacity was reduced was determined. These results are shown in Table 2. In Table 2, the ratio was expressed as a ratio when the number of cycles in Comparative Example 3 was used as a reference (100). As is clear from this result, the battery using the separator of the present invention has a long battery life. This is because the nylon 6 homopolymer is not included, so that the electrolytic solution resistance is excellent, and because the ultrafine fiber is included, the average fiber diameter and the average flow pore size are small, and migration does not occur. I was able to predict it.

(電池製造時の不良率の測定)
上述の(電池寿命の測定)と同様にして、円筒型ニッケル−カドミウム電池を製造する際に、電極のバリによってショートしてしまい、電池を製造できなかった百分率を不良率とした。これらの結果は表2に示す通りであった。この結果から明らかなように、本発明のセパレータを使用した電池は歩留まり良く製造することができた。これは、アラミド繊維を含んでいることに因るものであると予測できた。
(Measurement of defective rate during battery manufacturing)
In the same manner as described above (measurement of battery life), when manufacturing a cylindrical nickel-cadmium battery, the defect rate was defined as the percentage at which the battery was short-circuited due to the burr of the electrode and could not be manufactured. These results are shown in Table 2. As is clear from this result, the battery using the separator of the present invention could be manufactured with a high yield. This could be expected to be due to the inclusion of aramid fibers.

Claims (9)

(1)ポリアミド系樹脂を接着成分とするポリアミド系接着繊維、及び(2)ポリアミド系樹脂からなり、繊維径が5μm以下のポリアミド系極細繊維を含む繊維シートからなり、前記繊維シートはナイロン6ホモポリマーを含まないことを特徴とするアルカリ二次電池用セパレータ。 (1) a polyamide-based adhesive fiber having a polyamide-based resin as an adhesive component; and (2) a fiber sheet comprising a polyamide-based resin and including a polyamide-based ultrafine fiber having a fiber diameter of 5 μm or less. The separator for alkaline secondary batteries characterized by not containing a polymer. ポリアミド系接着繊維の接着成分が、ナイロン610、ナイロン612、ナイロン11、ナイロン12の中から選ばれる1種類以上の成分を共重合成分とするナイロン共重合体からなることを特徴とする、請求項1記載のアルカリ二次電池用セパレータ。 The adhesive component of the polyamide-based adhesive fiber is made of a nylon copolymer having at least one component selected from nylon 610, nylon 612, nylon 11, and nylon 12 as a copolymer component. The separator for alkaline secondary batteries according to 1. ポリアミド系極細繊維が、ポリアミド系樹脂を島成分とする海島型繊維の海成分を除去して製造したものであることを特徴とする、請求項1又は請求項2記載のアルカリ二次電池用セパレータ。 The separator for an alkaline secondary battery according to claim 1 or 2, wherein the polyamide ultrafine fiber is produced by removing a sea component of a sea-island fiber having a polyamide resin as an island component. . 更にアラミド繊維を含む繊維シート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二次電池用セパレータ。 Furthermore, it consists of a fiber sheet containing an aramid fiber, The separator for alkaline secondary batteries in any one of Claims 1-3 characterized by the above-mentioned. 更に繊維径が5μmを超えるポリアミド系太繊維を含む繊維シート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二次電池用セパレータ。 The separator for an alkaline secondary battery according to any one of claims 1 to 4, further comprising a fiber sheet containing polyamide-based thick fibers having a fiber diameter exceeding 5 µm. ポリアミド系接着繊維の接着成分の融着のみによって結合している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二次電池用セパレータ。 The separator for an alkaline secondary battery according to any one of claims 1 to 5, wherein the separator is made of a nonwoven fabric bonded only by fusing of an adhesive component of a polyamide-based adhesive fiber. 繊維シートの平均繊維径が10μm以下であ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二次電池用セパレータ。 The separator for an alkaline secondary battery according to any one of claims 1 to 6, wherein an average fiber diameter of the fiber sheet is 10 µm or less. 繊維シートの平均流量孔径が13μm以下であることを特徴とする、請求項1〜請求項7のいずれかに記載のアルカリ二次電池用セパレータ。 The separator for an alkaline secondary battery according to any one of claims 1 to 7, wherein an average flow pore size of the fiber sheet is 13 µm or less. 請求項1〜請求項8のいずれかに記載のアルカリ二次電池用セパレータを備えていることを特徴とするアルカリ二次電池。 Alkaline secondary battery characterized in that it comprises a separator for alkaline secondary battery according to any one of claims 1 to 8.
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