JPH02119049A - アルカリ電池用セパレータ紙 - 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】 上の 本発明はアルカリマンガン電池、銀電池、水銀電池、亜
鉛空気電池等の各種アルカリ電池に用いるセパレータ紙
に関し、特には陽極活物質と陰極活物質の接触による電
池の内部短絡を防止するとともに、セパレータ紙に要求
される他の諸特性をも改善するものであり、そのための
、より緻密で、かつ、内部抵抗の小さいアルカリ電池用
セパレータ紙に関するものである。

皿米旦艮嵐 通常上記アルカリ電池には、陽極活物質と陰極活物質を
隔離するためのセパレータ紙が用いられているが、この
セパレータ紙として要求される特性は前記陽極活物質と
陰極活物質の接触による内部短絡を防止し、水酸化カリ
ウム等の電解液や二酸化マンガン等の減極剤に対して収
縮や変質を起さない優れた耐久性を有し、かつ、起電反
応を生ずるために必要にして充分な量の電解液を保持す
るとともに、イオンの伝導を妨げずに内部抵抗を小さく
でき、かつ、電池内部に組み込まれた場合の占有容積が
小さく、両極活物質の量を増やすことができることであ
る。

従来セパレータ紙としては、ビニロン繊維（塩化ビニー
ルと酢酸ビニールとの共重合体繊維）とレーヨン繊維を
混抄し、抄紙機のドライヤーあるいは後加工により熱処
理し、ビニロン繊維を部分的に熱融着して繊維を相互に
結着したセパレータ紙、あるいはビニロン繊維にリンタ
ーパルプ、レーヨン繊維等のセルロース繊維を配合し、
バインダーとしてポリビニルアルコール繊維を添加して
混抄し、前記ポリビニルアルコール繊維を抄紙機ドライ
ヤーで湿紙に含まれる水分で溶解、かつ、乾燥して繊維
を相互に結着したセパレータ紙等の合成繊維とセルロー
ス繊維より成る混抄紙が使用されている。

また特開昭６２−１５４５５９号公報には、前記セパレ
ータ紙を構成する繊維の一部又は全部を従来の繊度１〜
３デニールの太い繊維に代えて、繊度０．８デニール以
下の合成繊維としたアルカリ乾電池用セパレータ紙、及
び上記合成繊維とセルロース繊維を含み、その重量比が
１５：８５〜８５：１５であるようにしたセパレータ紙
、更に二層抄き合わせのセパレータ紙でその一層が繊度
０．８デニール以下の合成繊維、他の層が繊度１゜０デ
ニ一ル以上のセルロース系繊維によって形成された、よ
り一層緻密としたセパレータ紙の構成が開示されている
。

が　　しようとする しかしながら、このような従来の合成繊維とセルロース
繊維とを混抄して成るセパレータ紙は、電解液や減極剤
に対する耐久性と電解液の保持性は実用上問題ないが、
セパレータ紙の孔径が大きいため、両極活物質の接触に
よる内部短絡を防止する面で不充分であるという課題が
あった。これに対処するため、セパレータとして使用す
るに際して前記セパレータ紙を数層に積層して実質的な
孔径を小さくしたり、あるいはセロファンフィルム、ポ
リエチレン多孔膜等の微細な孔を有するセパレータ材と
重ね合せて使用する等の手段が採られている。

また亜鉛を陰極活物質とするアルカリ電池にあっては、
従来より放電反応を円滑に行うため、亜鉛粒子の表面を
水銀でアマルガム化して活物質とする手段が用いられて
いるが、近時水銀による環境汚染を防止する観点から水
銀使用量の低減がはかられている。即ち我国では水銀添
加量の規制値が１９８５年３月以前は亜鉛に対して９．
０％であったものが、１９８５年３月以後は亜鉛に対し
て３゜０％となり、更に１９８７年９月以後は亜鉛に対
して単１．単２電池で１．０％、単３電池で同１゜５％
となっている。そのため、上記水銀を低減する目的で鉛
、インジウム、ガリウム、アルミニウム等を添加した亜
鉛活物質が使用されているが、新たに発生した問題点と
して電池を軽負荷で使用した場合、酸化亜鉛の針状結晶
（デンドライト）がセパレータ紙中に発生し、長時間こ
の状態が続くと内部短絡する惧れがある。即ち、上記水
銀量を減少させることによって、陰極活物質である亜鉛
が腐食し易くなり、その結果、導電性を有する酸化亜鉛
結晶を析出し、この結晶がセパレータ紙中に移行して両
極活物質を電気的に接触させて、内部短絡を誘起すると
ともに、電池容量が減少してしまうという難点を有して
いる。

一方上記内部短絡を防止するために、セパレータ紙の厚
さを厚くしたり、あるいはセパレータ紙の積層枚数を増
加すると、電池内部に占めるセパレータ紙の容積が増加
して、必然的に活物質の量が減少して電池容量が減少し
てしまうことになる。

またセロファンフィルム等の微細な孔を有するセパレー
タ材と重ね合せる場合には、薄いセパレータが得られて
電池容量の点では都合がよいが、他方においてセパレー
タ紙の電池への挿入が困難となり、かつ、セロファンと
セパレータ紙との電解液中での寸法変化が異なるために
、ボタン型電池のようにセパレータ面積の小さいもので
は適用することができるものの、セパレータ面積の大き
い円筒型電池では適用することが困難であるという問題
点がある。

また前記特開昭６２−１５４５５９公報に記載されたよ
うに、セパレータ紙を構成する繊維の一部又は全部を従
来の太いデニールの繊維に代えて繊度０．８デニール以
下の合成繊維としたことによって、セパレータの緻密化
を図る場合は、繊度の小さい合成繊維を使用することに
より、得られるシートの密度が高くなり、又繊維が相互
に熱融着あるいはバインダーで結着されるので、繊度の
小さいもの程結着面積が増加して、シート密度の増加以
上に電気抵抗が増加してしまうという難点を有している
。さらに該繊度の小さい合成繊維が高価であるため、コ
ストアップを招来してしまうこととなる。

そこで本発明はこのような従来のアルカリ電池用セパレ
ータ紙が有している各種の課題を解消して、前記セパレ
ータ紙を緻密化して該セパレータ紙の両極活物質の接触
、もしくは低水銀化に伴う導電性酸化亜鉛結晶による内
部短絡を防止するとともに、電気抵抗を低く保って電池
容量を確保することができるアルカリ電池用セパレータ
紙を得ることを目的とするものである。

を　　　るための 本発明は上記目的を達成するために、叩解可能な耐アル
カリ性セルロース繊維と合成繊維とを混抄して成るアル
カリ電池用セパレータ紙であって、前記耐アルカリ性セ
ルロース繊維を１０重量％〜５０重量％の範囲で含有し
、がっ、該耐アルカリ性セルロース繊維の叩解の程度が
Ｃ５Ｆの値で５００ｍ１〜０鵬ｌの範囲であるアルカリ
電池用セパレータ紙の構成にしてあり、前記耐アルカリ
性セルロース繊維の一部あるいは全部が天然セルロース
繊維をマーセル化した繊維であることを特徴とする一方
、前記耐アルカリ性セルロース繊維の一部あるいは全部
が針葉樹木材パルプをマーセル化した繊維を用いたアル
カリ電池用セパレータ紙の構成にしである。

更に前記耐アルカリ性セルロース繊維の一部あるいは全
部が広葉樹木材バルブをマーセル化した繊維であり、ま
た前記耐アルカリ性セルロース繊維の一部あるいは全部
がエスパルトバルブ、パイナツプルパルプ、マニラ麻バ
ルブ及びサイザル麻パルプから選択された少なくとも１
種をマーセル化した繊維であることを特徴としている。

更に前記耐アルカリ性セルロース繊維の一部あるいは全
部がポリノジックレーヨン繊維であることを特徴として
おり、また前記合成繊維の一部あるいは全部がポリエチ
レン合成パルプであるアルカリ電池用セパレータ紙とし
である。

更に本発明では、叩解可能な耐アルカリ性セルロース繊
維と合成繊維とをバインダーを用ｂ）て混抄し、かつ、
結着して成るアルカリ電池用セノ（レータ紙であって、
前記耐アルカリ性セルロース繊維を１０重量％から５０
重量％の範囲で含有し、力〜つ、該耐アルカリ性セルロ
ース繊維の叩解の程度がＣＳＦの値で５００ｍ１〜０社
の範囲であるアルカリ電池用セパレータ紙の構成にして
あり、前記耐アルカリ性セルロース繊維の一部あるｂ１
番を全部が広葉樹木材パルプをマーセル化した繊維であ
り、かつ、前記合成繊維の一部あるいは全部力〜ビニロ
ン繊維であることを特徴としている。また前記ノペイン
ダーがポリビニルアルコール粉末である力１、もしくは
前記バインダーがポリビニルアルコール繊維であるアル
カリ電池用セノ（レータ紙の構成番こしである。

有り１ 上記構成の本発明によれば、得られた七〕（レータ紙は
フィブリル化した微細なセルロース繊維がセパレータ紙
中に含有されるものであり、緻密性に秀れた気密度が高
いものであって、アルカリ電池のセパレータ紙として使
用した場合に両極活物質の接触による内部短絡や低水銀
化に伴う導電性酸化亜鉛結晶による内部短絡の防止効果
が大きく、かつ、電気抵抗の小さな、かつ、活物質の充
填量を増加することのできるセパレータ紙を得ることが
できる．また細デニールの合成繊維を使用したセパレー
タ紙と比較して、合成繊維は全く電解液を吸収しないの
に対し、セルロース繊維は繊維自体が電解液を吸収して
導電性に寄与し得るものであり、同一の細デニールの合
成繊維を使用した場合でも、本発明にかかるセパレータ
紙は合成繊維の周囲に微細なセルロース繊維が存在する
ために結着部分の導電性に寄与しない面積が少なく、緻
密性に秀れた気密度の高いセパレータ紙としても電気抵
抗を低く保つことができる。

更にマーセル化したセルロースを叩解して使用する場合
には、比較的高密度としても依然として十分に短かいイ
オンの導電路を保持し，かつ、極めて秀れた緻密性と均
一性を有しており、緻密性により内部短絡を完全に防止
するとともに、その十分に短かいイオンの導電路により
イオンの伝導性を高め、電気抵抗を小さくすることがで
きる。

またマーセル化により繊維の断面が偏平状のものから円
形のものとなり、イオンの伝導性がよくなる。さらにマ
ーセル化によって繊維が固くなるため，叩解によって繊
維が遊離状に叩解されて、より小さく分散されるため、
叩解の程度を上げても密度が上がり難くなるものである
。

失産五 以下本発明にかかるアルカリ電池用セパレータ紙の各種
実施例を説明する。

先ず本発明で用いるセルロース繊維は，耐アルカリ性に
秀れた叩解可能な繊維であり、このような繊維としては
例えば針葉樹木材パルプ、広葉樹木材パルプ、エスパル
トパルプ、パイナツプルパルプ、マニラ麻パルプ及びサ
イザル麻パルプ等の天然セルロース繊維を冷アルカリ処
理して得たマーセル化したパルプを用いる．特に広葉樹
木材パルプ、エスパルトパルプ、パイナツプルパルプの
マーセル化パルプは繊維径が小さいため、セパレータ紙
の気密度を高くすることができて好適である。

上記のマーセル化処理とは、上記天然セルロース繊維を
冷アルカリ、例えば４０％の水酸化カリウム溶液中に３
〜４時間浸漬して繊維をＷＳさせ、よく洗浄してパルプ
中の崩壊し易いヘミセルロースを除去すると同時に偏平
であった繊維の断面を円形化したものである。

またリンターパルプなどのα−セルロース含有量が９７
％以上のパルプは耐アルカリ性に秀れ、マーセル化しな
くても使用できるものである．さらに再生セルロース繊
維にあっても、ポリノジックレーヨン繊維及びキュプラ
繊維等の再生セルロース繊維は叩解によってフィブリル
化を起こすため、本発明に使用することができる。

次に上記耐アルカリ性セルロース繊維に叩解を施して、
該セルロース繊維をフィブリル化させて微細な繊維とし
た後、この叩解後のセルロース繊維に合成繊維を混合し
、必要に応じてポリビニルアルコール繊維等のバインダ
ーを添加混合し、混抄する。

セルロース繊維の含有量と叩解度は、電池セパレータの
要求する特性に合わせて適当な値に設定することができ
るが、本発明の場合にあっては、セルロース繊維の含有
量が１０重量％〜５０重量％の範囲内であるようにして
あり、かつ、叩解度がＣ３Ｆ（カナダ標準形口木度、Ｃ
ａｎａｄｉａｎ　５ｔａｎｄａｒｄ　Ｆｒｅｅｎｅｓｓ
）で５００ｇｌ〜Ｏｍｌの範囲であるようにしである。

即ちセルロース繊維を５０重量％以上含有するものでは
、電解液を含浸した際に著しく膨潤し、該セルロース繊
維の厚さが増加するために電池に組み込んだ際のセパレ
ータ容積が大きくなり、必然的に活物質の量を減少させ
なければならず、電池容量が低下してしまうことになる
。

またセルロース繊維の含有量が１０重量％以下である場
合は、電池に組み込んだ際の電解液の保液性が不充分に
なり、電池の内部抵抗が増加することになる。

更にセルロース繊維の叩解度が５００ｍｌを上回る場合
は、叩解による繊維のフィブリル化が不充分であり、従
来と同様に緻密性に劣るセパレータ紙しか得られないこ
とになり、又このような叩解の少ないセルロース繊維を
含有したセパレータ紙は電解液中での膨潤度が大きくな
ってしまうものである。逆にセルロース繊維の叩解度を
大きくしてＣＳＦがＯｗｌに到達したセルロース繊維を
更に過度に叩解すると、抄紙する際にセルロース繊維が
抄き網から流出することになり、歩留まりが低下してし
まうという結果を招く。

以上の結果からセパレータ紙に適切な保液性を与え、か
つ、膨潤度を低く抑えることを考慮して。

耐アルカリ性セルロースの含有量は１０重量％〜５０重
量％とじ、叩解度は５００■ｌ〜Ｏｗｌとするのが適当
である。特に好ましくは含有量が１５重量％〜４０重量
％で、叩解度は４００ｍ１〜５０■１の範囲にするの適
当である。

本発明に用いる合成繊維としては、耐アルカリ性に優れ
た繊維が好ましく、このような合成繊維としてはポリプ
ロピレン繊維、ポリエチレン繊維、ポリアミド繊維、ビ
ニロン繊維、ビニロン繊維等の通常の合成繊維の外、ポ
リプロピレン−ポリエチレン複合繊維、ポリプロピレン
−ポリエチレン酢酸ビニル複合繊維及びポリプロピレン
−ポリエチレンビニルアルコール複合繊維等の複合繊維
、ポリプロピレン合成パルプ及びポリエチレン合成パル
プ等の合成パルプがある。これらの合成繊維の中で複合
繊維は繊維自体が抄紙機のドライヤーで相互に結着する
繊維であり、セルロース繊維と混合して抄紙するだけで
も充分な強度のセパレータ紙が得られるので好ましい、
また合成パルプは合成樹脂をフィブリル化したもので、
枝分れした微細なフィブリルを有するパルプ状物であり
、叩解したセルロース繊維と混合すれば、得られるセパ
レータ紙の緻密性を更に向上させることができる。

尚、ポリアミド繊維、ビニロン繊維等を合成繊維として
用い、セルロース繊維と混抄する場合には通常ポリビニ
ルアルコール繊維、ポリビニルアルコール粉末等のバイ
ンダーを添加混合してセパレータ紙とするが、上記バイ
ンダーの添加量は５重量％〜２０重量％の範囲であるの
が好ましい。

バインダーの添加量が５重量％に足らない場合はセパレ
ータ紙の強度が低下して好ましくない、またバインダー
の添加量が２０重量％を超えると繊維を相互に結着する
ばかりでなく、該バインダーが繊維間隙に膜状に付着す
るために電気抵抗が大きくなって好ましくない、尚、ポ
リビニルアルコール粉末はポリビニルアルコール繊維に
比べて粒子径が小さいため、前記合成繊維及びセルロー
ス繊維間に均質に分布できるので、抄紙機のドライヤー
で溶解、乾燥して繊維のバインダーとして作用した後で
も繊維間に均質に分布して、繊維間隙に膜状に付着しに
くいために、電気抵抗をポリビニルアルコール繊維を使
用したセパレータ紙に比べて小さくすることができる。

また本発明にかかるセパレータ紙の製造に際して、前記
セルロース繊維の１種あるいは２種以上を水に分散させ
、ビータ−あるいはダブルディスクリファイナー等の製
紙用叩解機で所定のＣＳＦまで叩解し、これに前記合成
繊維の１種あるいは２種以上を混合して、更にセパレー
タ紙の強度付与のために必要に応じてポリビニルアルコ
ール繊維、ポリビニルアルコール粉末等のバインダーを
添加混合して原料とし、丸網抄紙機あるいは長網抄紙機
等の抄紙機で抄紙する等の一般的な抄紙方法が利用され
る。

以下本発明にかかるアルカリ電池用セパレータ紙を製造
する際の具体的な各種実施例と、この実施例と比較する
ために従来例タイプのセパレータ紙を製造する際の比較
例を示す。

［実施例１］ マーセル化された広葉樹木材パルプの２５重量部をダブ
ルディスクリファイナ−でＣ８ＣＳＦ２０Ｏまで叩解し
た後、ビニロン繊維（０，５ｄＸ２ｍ）６５重量部とポ
リビニルアルコール繊維１０重量部とを加えて混合して
原料とした。この原料を丸網抄紙機で抄紙して、厚さ１
００μｍ１坪量３２．５ｇ／ｃｄのセパレータ紙を得た
。

［実施例２］ リンターパルプ１５重量部をビータ−でＣ３Ｆ３０■ｌ
まで叩解した後、ビニロン繊維（１ｄＸ３■）７０重量
部とポリビニルアルコール繊維１５重量部とを加えて混
合して原料とした。この原料を丸網抄紙機で抄紙して、
厚さ１３８μｍ１坪量３５．８ｇ／ｃｄのセパレータ紙
を得た。

［実施例３］ ポリノジックレーヨン繊維（２ｄＸ８ａａ）３０重量部
をビータ−でＣ３Ｆ４００＋ｓｌまで叩解した後、ビニ
ロン繊維（１ｄＸ３■）６０重量部とポリビニルアルコ
ール繊維１０重量部とを加えて混合して原料とした。こ
の原料を丸網抄紙機で抄紙して、厚さ１１５μｍ、坪量
３１．９ｇ／ｃｄのセパレータ紙を得た。

［実施例４］ マーセル化された針葉樹木材パルプ３０重量部をダブル
ディスクリファイナ−でＣ３Ｆ３８ｏＩ０１まで叩解し
た後、ビニロン繊維（０，５ｄＸ２ｍ）５０重量部とポ
リビニルアルコール粉末２０重量部とを加えて混合して
原料とした。この原料を丸網抄紙機で抄紙して、厚さ１
１８μｍ１坪量３２゜２ｇ／ｄのセパレータ紙を得た。

［実施例５］ マーセル化された針葉樹木材パルプの４０重量部をダブ
ルディスクリファイナ−で（：ＳＦ４８０ｍ１まで叩解
した後、ポリプロピレン−ポリエチレン酢酸ビニル複合
繊維（２ｄｘ５ａ＊）６０重量部を加えて混合して原料
とした。この原料を丸網抄紙機で抄紙して、厚さ２５４
μｍ、坪量４８．３ｇ　／　ｏｌのセパレータ紙を得た
。

［実施例６］ マーセル化された針葉樹木材パルプの４５重量部をダブ
ルディスクリファイナ−でＣＳＦ１６Ｏ騰ｌまで叩解し
た後、ポリエチレン合成パルプ２５重量部とポリプロピ
レン−ポリエチレン複合繊維（０，’ｙｄＸ５■）３０
重量部を加えて混合して原料とした。この原料を丸網抄
紙機で抄紙して、厚さ１２３μｍ、坪量３４．４ｇ／ｃ
ｄのセパレータ紙を得た。

［比較例１コ 未叩解のマーセル化広葉樹木材パルプの２５重量部（Ｃ
３Ｆ６８０■ｌ）にビニロン繊維（０，５ｄＸ２■）６
５重量部とポリビニルアルコール繊維１０重量部を加え
て混合して原料とした。この原料を丸網抄紙機で抄紙し
て、厚さ１１０μｍ、坪量３２．１ｇ／ｃｄの前記実施
例１に対応するセパレータ紙を得た。

［比較例２］ 軽度に叩解されたリンターパルプ１５重量部（ＣＳ　Ｆ
　５８０＋ｍｌ）にビニロン繊維（１ｄＸ３ｙｎ）７０
重量部とポリビニルアルコール繊維１５重量部を加えて
混合して原料とした。この原料を丸網抄紙機で抄紙して
、厚さ１４０μｍ、坪量３５゜７ｇ／ｃｊの前記実施例
２に対応するセパレータ紙を得た。

［比較例３］ ビスコースレーヨン繊維（０，７ｄＸＳ■）３０重量部
にビニロン繊維（１ｄＸ３閣）６０重量部とポリビニル
アルコール繊維１０重量部を加えて混合して原料とした
。この原料を丸網抄紙機で抄紙して、厚さ１１８４ｍ、
坪量３１．５ｇ／ｊの前記実施例３に対応するセパレー
タ紙を得た。

上記の実施例１〜実施例６と比較例１〜比較例３によっ
て得られたセパレータ紙に関し、そのＣ３Ｆ（＋ｓｌ）
、厚さ（μｍ）、坪量（ｇ／ａＪ）、引張強さ（ｋｇ　
）、気密度（秒／　１００ｍ１）、膨潤度（％）及び電
気抵抗（ｍΩ）を夫々測定した。なお測定方法及び装置
は次の通りである。

（１）厚さ 厚さは得られたセパレータ紙の５カ所をダイヤルシック
ネスゲージで測定し、その平均値とした。

（２）坪量、引張強さ 坪量はＪＩＳ　　Ｐ　　８１２４に規定された方法を採
用し、同じく引張強さはＪＩＳ　　Ｐ　　８１１３に規
定された方法を採用した。

（３）気密度 気密度は、ＪＩＳ　　Ｐ　　８１１７　（紙及び板紙の
透気度試験方法）のＢ型側定器の下部試験片取り付は部
分に直径６ｍｍの円形絞りを取り付け、絞りの間にセパ
レータ紙を挟み込み、セパレータ紙の直径６■円形面を
１００■ｌの空気が通過するのに要する時間（秒／　１
００ｍ１）を測定した。

（４）膨潤度 膨潤度は、セパレータ紙を２枚重ねにして４０％ＫＯＨ
水溶液に３０分浸漬し、浸漬前後のセパレータ紙の厚さ
をダイヤルシックネスゲージで測定し１次式で膨潤度を
求めた。

膨潤度（％）＝（浸漬後の厚さ一浸漬前の厚さ）÷浸漬
前の厚さ×１００ （５）電気抵抗 電気抵抗は３ｍの間隔で平行した白金電極の間にセパレ
ータ紙を挿入し、この挿入に伴う電極間の電気抵抗の増
加をセパレータ紙の電気抵抗とした。尚、電解液として
は４０％ＫＯＨ水溶液を使用して、電極間の電気抵抗は
１０００Ｈｚの周波数でＥＳＲメータを用いて測定した
。

このような測定手段を用いて前記各実施例及び比較例の
セパレータ紙を測定した結果を表１に示す。

表１ 表１の測定結果に示す通り、本発明にがかるセパレータ
紙は、従来のセパレータ紙に比較して。

気密度が顕著に高くなっており、一方電気抵抗及び膨潤
度は小さくなっている０例えば、実施例１はマーセル化
したセルロース繊維をＣ３Ｆ２００鵬ｌまで叩解したも
のを２５重量部含有するセパレータ紙であり、従来の未
叩解のセルロース繊維を使用した比較例１に対応するも
のであるが、比較例１の気密度は１．２秒であって、緻
密性に欠け、内部短絡を生じ易いものであるのに対し、
実施例１の気密度は１０．７秒であって、大幅に気密性
が高められ、緻密性が向上している。そして、電気抵抗
も比較例１が１８．５ｍΩであるのに対し、実施例１は
１７．９ｍΩと改善されており、内部抵抗を小さくする
ことができる。更に膨潤度も比較例１が２６％であるの
に対し、実施例１は１４％と小さくなっており、耐アル
カリ性をも向上させることができる。

次に叩解の程度がＣ８Ｃ３Ｆ３８Ｏである比較例２と同
一の原料をＣ３Ｆ３０ｍ１まで叩解した実施例２を比較
すると、比較例２の気密度は１゜９秒であり、未叩解の
比較例１に比して僅か改善されているが充分ではなく、
Ｃ３Ｃ３Ｆ３０Ｏ以下に叩解することが必要である。そ
して同一の原料であっても実施例２のようにＣ３Ｆ３０
ｍ１まで叩解すると気密度は１５．８秒と大幅に高めら
れており、又電気抵抗及び膨潤度もそれぞれ小さくなっ
ている。

以上の測定結果から本発明にかかるセパレータ紙は気密
度が高く、従って緻密性に優れており、アルカリ電池の
セパレータ紙として使用した場合に両極活物質の接触に
よる内部短絡が防止され、更に低水銀化に伴う導電性亜
鉛結晶による内部短絡の防止効果が大きく、シかも電気
抵抗の小さなセパレータ紙であることが明らかである。

また叩解を施すことによって電解液中での膨潤度も減少
するため、セパレータ紙の耐アルカリ性も向上するもの
である。

次に前記実施例１〜実施例６と、比較例１〜比較例３に
よって得られたセパレータ紙を用いて、低水銀化亜鉛活
物質を使用したアルカリマンガン電池（ＬＲ−６）を試
作して、７５Ωで１００時間の放電試験を実施し、試験
前後の前記電池の放電電圧を測定した結果を測定した結
果を表２に示す。

（本頁以下余白） 表２ 表２から明らかなように従来のセパレータ紙を使用した
比較例１，２．３の電池の場合、試験後の放電電圧が全
て０．９Ｖ以下となっているのに対して、本発明にがか
る実施例１〜６のセパレータ紙を使用した電池は放電電
圧が１．ＯＯＶ以上残存していることが確認された。即
ち比較例１〜３の場合、セパレータ紙の緻密性が充分で
ないため、低水銀化亜鉛活物質の使用に伴って発生した
導電性酸化亜鉛結晶によって電池が内部短絡を起したの
に対して、実施例１〜６の場合は前記導電性酸化亜鉛結
晶がセパレータ紙によって充分に阻止されて、電池の内
部短絡を防止したためであると考えることが出来る。

なお、本発明にかかるセパレータ紙のように叩解して微
細になったセルロース繊維を含むセパレータ紙は従来の
叩解されていないセルロース繊維と合成繊維を混抄した
セパレータ紙に比べて、電解液の作用によって劣化を起
し易いようにも思われる。しかしながら、本発明のよう
にセルロース繊維の中でも耐アルカリ性に秀れたセルロ
ース繊維を叩解して使用した場合に得られるセパレータ
紙は表２の測定結果に示す通り、電解液中に長期間保存
しても劣化は認められず、むしろ電解液中での膨潤度が
表１に示すように減少するため、耐アルカリ性は向上す
るものである。

見匪立羞來 以上詳細に説明した如く、本発明にかかるアルカリ電池
用セパレータ紙は、叩解可能な耐アルカリ性セルロース
繊維と合成繊維とを混抄して成るアルカリ電池用セパレ
ータ紙であって、前記耐アルカリ性セルロース繊維を１
０重量％〜５０重量％の範囲で含有し、かつ、該耐アル
カリ性セルロース繊維の叩解の程度がＣ５Ｆの値で５０
０＋Ｉｌｌ〜Ｏｍｌの範囲であるアルカリ電池用セパレ
ータ紙の構成であって、前記耐アルカリ性セルロース繊
維の一部あるいは全部が天然セルロース繊維をマーセル
化した繊維であることを基本構成としているため、以下
に記す作用効果がもたらされる。即ち得られたセパレー
タ紙の孔径が小さいため、繊維が緻密化されるとともに
セパレータ紙としての気密度が高く保持されるので、ア
ルカリ電池のセパレータ紙として使用した場合に両極活
物質の接触による内部短絡を効果的に防止することがで
きる。またセパレータ紙として使用するに際して該セパ
レータ紙の積層枚数を少なくすることができるので。

電池容量を増大することができる。

更に低水銀化に伴う導電性亜鉛結晶による内部短絡の防
止効果が大きく、かつ、電気抵抗の小さなセパレータ紙
を提供することが可能である。また得られたセパレータ
紙を用いて低水銀化亜鉛活物質を使用して試作したアル
カリ電池は、前記導電性酸化亜鉛結晶がセパレータ紙に
よって充分に阻止されるので、電池の内部短絡を防止さ
れて長時間の放電試験後の電池の放電電圧を高く保持す
ることができるという大きな効果が得られる。

更にマーセル化したセルロース繊維を叩解して使用する
場合には、比較的高密度としても依然として十分に短か
いイオンの導電路を保持し、がっ。

極めて秀れた緻密性と均一性を有しており、緻密性によ
り内部短絡を完全に防止できるとともに、その十分に短
かいイオンの導電路によりイオンの伝導性を高め、電気
抵抗を小さくすることができる。またセパレータ紙の電
池への挿入が容易であり、電池内のセパレータ面積の大
小に影響されないという利点を有している。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）叩解可能な耐アルカリ性セルロース繊維と合成繊
   維とを混抄して成るアルカリ電池用セパレータ紙であっ
   て、該耐アルカリ性セルロース繊維を１０重量％〜５０
   重量％の範囲で含有し、かつ、該耐アルカリ性セルロー
   ス繊維の叩解の程度がＣＳＦの値で５００ｍｌ〜０ｍｌ
   の範囲であることを特徴とするアルカリ電池用セパレー
   タ紙。 （２）前記耐アルカリ性セルロース繊維の一部あるいは
   全部が天然セルロース繊維をマーセル化した繊維である
   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
   ータ紙。 （３）前記耐アルカリ性セルロース繊維の一部あるいは
   全部が針葉樹木材パルプをマーセル化した繊維であるこ
   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
   タ紙。 （４）前記耐アルカリ性セルロース繊維の一部あるいは
   全部が広葉樹木材パルプをマーセル化した繊維であるこ
   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
   タ紙。 （５）前記耐アルカリ性セルロース繊維の一部あるいは
   全部がエスパルトパルプ、パイナップルパルプ、マニラ
   麻パルプ及びサイザル麻パルプから選択された少なくと
   も１種をマーセル化した繊維であ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紙。（６）前記
   耐アルカリ性セルロース繊維の一部あるいは全部がポリ
   ノジックレーヨン繊維であ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紙。 （７）前記合成繊維の一部あるいは全部がポリエチレン
   合成パルプであ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紙。 （８）叩解可能な耐アルカリ性セルロース繊維と合成繊
   維とをバインダーを用いて混抄し、かつ、結着して成る
   アルカリ電池用セパレータ紙であって、前記耐アルカリ
   性セルロース繊維を１０重量％から５０重量％の範囲で
   含有し、かつ、該耐アルカリ性セルロース繊維の叩解の
   程度がＣＳＦの値で５００ｍｌ〜０ｍｌの範囲であるこ
   とを特徴とするアルカリ電池用セパレータ紙。 （９）前記耐アルカリ性セルロース繊維の一部あるいは
   全部が広葉樹木材パルプをマーセル化した繊維であり、
   かつ、前記合成繊維の一部あるいは全部がビニロン繊維
   であることを特徴とする請求項８記載のアルカリ電池用
   セパレータ紙。 （１０）前記バインダーがポリビニルアルコール粉末で
   あることを特徴とする請求項８記載のアルカリ電池用セ
   パレータ紙。 （１１）前記バインダーがポリビニルアルコール繊維で
   あることを特徴とする請求項８記載のアルカリ電池用セ
   パレータ紙。