JPH02106871A - アルカリ電池用セパレーター - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はアルカリニ次電池用セパレーターに関するもの
であシ、電解液の吸液性、保液性に優れ１％に高温時又
は連続過充放電が行なわれる様な苛酷な条件下に於いて
も充分な耐久性を有するＮｊ−Ｃｄアルカリ電池に好適
なセパレーターを提供するものである。

〔従来の技術及びその昧題〕

アルカリニ次蓄電池用セパレーターの具備すべき条件と
しては、強アルカリである電解液に対して優れた抵抗性
を有し、変質や収縮等を起す事なく電解液の浸透性が良
く、起電反応に必要にして充分量の電解液を均一に保持
すると、電砥から脱落する破片、酸化物粉体の移動が防
止出来、且つ、発生ガスイオンの通過を妨げないこと、
電池の組立て工程中や組立て後に於てもある程度の機械
的強度を有すること等が要求される。

従来、かかる要求を満す為のアルカリ電池用セパレータ
ーとしては、ナイロン繊維よシなる不織布が多く用いら
れて来た。これは、ナイロン繊維よシなる不織布セパレ
ーターが適度な強度、ガス透過性及び親水性を有してい
る為であるが、ナイロンは素材そのものが耐アルカリ性
。

耐酸化性が充分であるとは言い難く、特に高温時に於け
る強度劣化が大きい事が知られている。

この問題を解決する為にポリオレフィン系の繊維よりな
るアルカリ電池用セパレーター材の開発が進められてお
シ、特に高温下で使用する電池を中心にポリプロピレン
繊維を使用した不織布が使用されるようになって来た。

ポリプロピレン繊維を主体とする不織布は、耐アルカリ
性、耐酸化性に優れ、ガス透過性。

強度等に於てもナイロン不織布と同等のものが得られて
はいるが、ポリプロピレン樹脂自体が疎水性である事か
ら電解液の浸透性及び保持能力に欠け、電池容量、内部
抵抗等の電池特性に於て劣るという問題点があった。

また、かかるポリプロピレン不織布の問題点を改良し、
親水性の向上及び電解液保持能力の向上を目的として、
ナイロン繊維との混紡、親水性界面活性剤の付与、繊維
表面の発泡、極細繊維の使用、ナイロン　−ポリプロピ
レン樹脂溶融混合紡糸法による海島型複合繊維の適用等
多くの試みがなされているが、これ迄には優れた方法が
見出されてい力いのが現状である。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、ポリプロピレン繊維をアルカリニ次電池のセ
パレーターに用いて欠点となる、電解液の浸透性及び保
持性を、芯部がポリプロピレンよりなシ、鞘部が耐アル
カリ性、親水性の良好なエチレンモル比２５〜５５％の
エテレ／・ビニルアルコール共重合体から彦る芯鞘型複
合繊維（以下ＰＰ−ＥＶＯＨ複合繊維と云う）を用いて
改良する事を特徴としておυ、さらには上記ｐ　ｐ−Ｅ
ＶＯＨ複合繊維が湿熱加圧処理加工時に大きな接着力が
得られる事に着目してなされたものである。

即ち、特定範囲のエチレンモル比を有するエチレン・ビ
ニルアルコール共重合体を鞘成分とする上記ＰＰ−ＥＶ
ＯＨ複合繊維を少なくとも１０重量パーセント以上含有
する、好ましくは５ポリプロピレン繊維を主要構成繊維
とした、均一に解繊積層した繊維ウェブを水で湿潤させ
た後加熱ロールで加圧するか、高圧ジェット水流交絡装
置或はニードルパンチ装置に導入し、目視にてウェブに
貫通孔が認められない程度の絡合シートを得た後、脱水
後加熱ロールによシ湿潤状態にて加熱、圧着して高強度
の不織布セパレーターを得るものである。

この際に最も重要か事は、高圧ジェット水流によりウェ
ブに貫通孔が発生する事を極力抑制する事であり、これ
により均一で高品質の多孔性上パレータ−が得られるも
のである。

本発明において用いられるＰＰ−ＥＶＯＨ複合繊維の鞘
成分を形成するエチレン・ビニルアルコール共重合体は
不織布に親水性を与え、電解液の浸透性及び保持性を得
るために必要であるが、そのエチレンモル比が上述の如
＜　２５〜５５％の範囲でなければならない。

２５％未満では親水性は良好であるが、湿熱下での耐熱
性に欠け、不織布の強度が極端に低下する恐れがあり、
また６５呪を超えると親水性が著しく低下し、所望の電
解液浸透性及び保持性を得る事が困難となる。

尚、ｐ　ｐ　−ＥＶＯＨ複合繊維は８０℃以上の湿熱処
理によジエチレン−ビニルアルコール部の湿熱膨潤が進
行し、この状態で加圧処理する事で高接着強力が得られ
る。この様にして得られた接着力は主として水素結合に
よるものと判断され、１６０　’Ｑ程度の乾熱耐熱性を
有するものである。

また、該ＰＰ−ＥＶＯＨ複合繊維の混率が１０％以下に
なると親水性、保液性、接着強力の低下が大きく、好ま
しくない。さらに前記アルカリ電池用セパレーター材の
性能、物性を補足する為に、ナイロン繊維、バインダー
繊維等を適宜混入使用する事も可能であυ、高圧ジェッ
ト水流による交絡を行わず、直接加圧熱ロール加工を実
施しても良い。但し、高接着力を得る為に湿熱ロール加
工を施すのが好ましく、繊維ウェブ状態で水分を付与後
熱ロール加工を行なう方法、乾熱状態にて熱ロールによ
る予備接着を行なった後、水分を付与して再熱ロール加
工を実施する方法等によυ作成可能である。

以下実施例にもとづき本発明をさらに詳しく説明する。

実施例Ｉ ＰＰ−ＥＶＯＨエチレンモル比８５％、複合繊維２ｄ　
Ｘ　５１　ｍｍを８０％、レギュラーＰＰ繊維１．５ｄ
　Ｘ　８８　ｔｌｍ　７０％よりなる均一に開繊積層し
た混合ウェブを、低エネルギー型のジェット水流交絡装
置Ｊ１′に導入し、水流によるウェブに貫通孔が発現し
ない程度の交絡をさせた後脱水し、１１ｉ０’ｃＫＩＡ
ｌ整した一対のカレンダーロールに導入して力０圧乾燥
して、目付７０り／♂、厚さ０．２１ｍｍの均一多孔質
のポリプロピレン不織布セパレーターを得た。

実施例２ ＰＰ−ＥＶＯＨエチレンモル比４８％、複合繊維２　ｄ
　Ｘ　５１　ｕｍを５０％、ＰＰ−ＰＥ複合繊維（ｍｎ
　−１８０℃）　２　ｄ　Ｘ　５１　ｍｒｓ、を２０％
、レギュラーＰＰ繊維１．５　ｄ　Ｘ　８８繻８０％よ
り力る均一に開繊積層した混合ウェブを、１８０℃に調
整したカレンダーロールに導入して仮接着を行なった後
、噴霧装置によυ水を両面に付与して後、さらに１８０
℃に調整したカレンダーロールを通して、目付７０９／
ｍ＋　、厚さ０．２１　ｍｍの均一多孔質であるポリプ
ロピレン不織布セパレーターを得た。

比較例 レギュラーｐｐ礒維１．５　ｄ　Ｘ　８８　ｒｕｍ　５
０％、ＰＰ−ＰＥ複合繊維（ｍ・ｏ−１８０’（り＋２
ｄＸ５１ｍ５０％よ如なる均一に開繊積層した混合ウェ
ブを、１８０℃に調整した一対のカレンダーロールに導
き加熱圧着して、目付７０　、Ｐ／♂、厚さ０．２１ｍ
のポリプロピレン不織布セパレーターを得た。

以上の様にして得られた実施例及び比較例のセパレータ
ー１Ｎｉ−ｃｄ電池セパレーターに用いた場合の物性を
下表に示す。

４１：　　マイクロメーターによる測定※２　：　８０
％ＫＯＨ溶液に２０分間浸漬した後、ｌＯ分間水切υ後
のサンプル重量に対する保液率※８　：　９０℃に加温
した４０％ＫＯＨ溶液に８０分間浸漬処理した後、水洗
乾燥後の脱落率 ※４　：　※８の試験を実施後の試料を用いて※２の試
験法によυ求めた保液率 上記物性衣から明らかなように、本発明による実施例の
アルカリ電池用セパレーターは、従来ポリオレフィン系
繊維の欠点である電解液保持特性が大きく改善され、高
温アルカリ処理及び水洗洗浄処理に於ても安定した耐久
性を有し、高強力にして長期の使用にわたり優れた電池
セパレーター性能を持続するものである。

〔発明の効果〕

本発明は上記の構成さした為、電解液の浸透性、保持性
に優れ、且つ充分か耐久性を有し、さらに耐アルカリ性
、耐酸化性に優れた高強力のアルカリ電池用セパレータ
ーが得られ、高温・高率放電用の長期寿命を有するアル
カリニ次電池を形成出来る等の優れた効果を有する発明
である。

１〇−

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）芯部がポリプロピレンよりなり、鞘部がエチレン
   モル比２５〜５５％のエチレン、ビニルアルコール共重
   合体からなる芯鞘型複合繊維を少なくとも１０重量％以
   上含有してなる結合剤不含の不織布で構成してなること
   を特徴とするアルカリ電池用セパレーター。（２）セパ
   レーターを構成する繊維相互が、湿熱加圧による圧着又
   はジェット水流或はニードルパンチで交絡された後、湿
   潤状態にて加熱圧着された均一多孔質不織布である請求
   項１記載のアルカリ電池用セパレーター。