JPH04206340A - 電池セパレータおよびその製造法 - 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、電池の正負両極が直接、接触して短絡（ショ
ート）シないため、あるいは電解液を保持するなどのた
めに通常の電池には必ず組み込まれている電池セパレー
タに関するものである。

〔従来の技術］ 従来、電池セパレータとしては、コノトン、ナイロン、
ポリプロピレン、ポリエチレン、アスヘスト、レーヨン
など各種素材からなる繊維状マット（不織布）、あるい
は微孔を有するポリエチレンフィルム、ポリ塩化ビニル
フィルム、さらにはセロハンなど、正負極板の種類や電
解液の種類に応じてさまざまなものが用いられてきた。

〔発明が解決しようとする課題〕

セパレータに求められる性能は、電解液に濡れ易く、し
かも電解液を保持する能力のあること、さらに電解液に
対して化学的に安定であることが先ず求められる。その
上、適度のイオンやガスの透過性、場合によっては電池
内の化学反応によって発生する酸素による酸化に対して
も安定であることなどが求められる。

一般的に、電解液や酸化に対して安定なセパレータ、例
えばポリエチレンやポリプロピレンなどのポリオレフィ
ン系素材からなるセパレークは、電解液に対して濡れに
く（、また電解液の保持能力に劣るという欠点を有して
いる。

このような欠点を改良するため、例えば特公昭５７−３
３８２８号などが提案されているが、界面活性剤の使用
は保液性能が持続しにくく、電池特性上好ましくない。

一方、電解液に対して濡れ特性や保液力に優れたセルロ
ース成分からなるセロハン膜やレーヨン繊維からなるセ
パレータも古くから採用されている。しかし、これらは
電解液に対する安定性などが問題となっている。

本発明は上述の如き従来の電池セパレータの欠点を改良
した電池セパレータを提供しようとするものである。す
なわち、電解液に対してよく濡れ、また優れた保液性を
示し、その上、化学的に安定であるセパレータを提供し
ようとするものである。

（課題を解決するための手段〕 本発明は、平衡水分率０．１％以上を有する高分子から
メルトブローン法によって得られ、かつ密度が０．１２
ｇｒ／ｃＭ以上、ｌ−Ｏｇｒ／ｃｒＢ以下で、しかも平
方メートル当たり０．０１ｇｒないし５０ｇｒのセルロ
ースが付与されている不織布からなることを特ｍ　とす
る電池セパレーク、および平衡水分率０゜１％以上を有
する高分子からメルトブローン法によって不織布を形成
し、該不織布の密度を０．１２ｇｒ／ｃｎ１以上、１．
Ｏｇｒ／ｃａ以下に調整し、さらにセルロース加工を施
して平方メートル当たり０．０１ｇｒないし５０ｇｒを
付与することを特徴とする電池セパレータの製造法であ
る。

本発明に使用する高分子は、平衡水分率が０．１％以上
である高分子であって、６−ナイロン、６゜６−ナイロ
ンなどのポリアミド系高分子、エチレン酢酸ビニル共重
合物、あるいは側鎖にカルボン−酸基を有するポリオレ
フィン類などの熱可塑性高分子が挙げられる。ここで、
平衡水分率はＪＩＳ−Ｌ−１０９６で測定されるものと
する。本発明においては、ポリエチレンやポリプロピレ
ンなとの炭素と水素のみから構成されているポリオレフ
ィンは、セルロース加工がスムースに施さネ予＜いため
、本発明の対象からは除外される。

本発明に使用する高分子は、メルトブローン法によって
不織布にするが、このメルトブローン法とは、高分子を
加熱溶融して細孔（ノズル）より押し出し、同時にノズ
ル周辺より高速空気流を吹き出して、ノズルから押しだ
された高分子を細化して繊維状とし、コンベアベルト上
にこの繊維状物を堆積して不織布を得る方法の一つであ
る。この内容は例えば特開昭４９−４８９２１号などに
も記載されている。

このようにして得られた不織布は、平方メートル当たり
３ｇｒから２００ｇｒの重量（目付）を有しており、そ
のままの状態、または好ましくは加熱されたカレンダー
ロールなどによって熱処理して高分子の結晶化度を増加
させると同時に密度０．１２ｇｒ／ｃａから１．Ｏｇｒ
／ａｌｌの範囲に調整される。不織布の目付が３　ｇｒ
／　ｒｒｒ未満のものは生産が不可能であり、２００ｇ
ｒ／ｒｒｒを越えると経済的ロスが大きい。また、密度
が０．１２　ｇｒ／　Ｃ１ｌ！より小さいと、スムース
なセルロース加工が施しにくく、反対に］、Ｏｇｒ／ｃ
ｍより大きい場合には不織布がフィルム化し、保液力に
劣ったものとなる。ここで、密度を求めるための重量と
厚さはＪＩＳ−Ｌ−１０８５で測定されるものとする。

本発明において不織布に施すセルロース加工は、バルブ
を通常の方法によってビスコースとし、これを不織布に
含浸、塗布などにより付与したのち、セルロースに再往
する処理である。このとき、付与するセルロースの量は
０．０１　ｇｒ／　ｎ（から５０ｇｒ／ｒ＋（の範囲が
好ましく、特に０．０５ｇｒ／ボから３０ｇｒ／ｒｒｒ
が好ましい。０．０１　ｇｒ／ｒｒｆ未満では電解液に
対する濡れが向上しないし、また、５０ｇｒ／ボを越え
ると、電解液の透過性や場合によってはガスの透過性が
劣るものとなる。

実施例１ 平衡水分率が３．７％である６−ナイロンからメルトブ
ローン法によって目付３０ｇｒ／ｎ（を有する不織布を
得、上下とも１３０°Ｃに加熱されたカレンダーロール
で分速１０メートルの速度で処理し、厚み０．０８ミリ
メートルとした。したがって、この時の密度は０．３７
５　ｇｒ／ｃｔＡである。この不織布に５％濃度のビス
コース溶液をロールコータ−で塗布したのち搾液し、酸
処理して不織布のビスコースをセルロースに再生させ、
つづいて水洗、乾燥後、捲き取った。捲き取られた本発
明の材料の１４寸は３　］、、　５　ｇｒ／　ｒｒＴで
あった。すなわち、ナイロン不織布上に約１．５　ｇｒ
／　ｒｒｒのセルロース加工がなされたわけである。

かくして得られた本発明の材料は厚み０．０８　ｍｍで
あり、電解液の一つである３０％可性カリ水溶液に瞬時
にして濡れ、しかも３０％可性カリ水溶液に５分浸漬後
、ひきあげて水溶液がしたたり落ちるのがほぼ完了した
ときの保液率は自重に対して約４倍であり満足のいくも
のであった。

また、この材料をニッケル、カドミュームを極板とする
アルカリニ次電池のセパレータとして用いたところ、電
池組立てがスムースであり、しかも得られた電池では発
生する酸素ガス圧も低く、経時的な起電圧の低下も少な
い優れた電池が得られた。

実施例２ エチレンの共重合比率が３０モル％であり、けん化度が
ほぼ１００％であり、平衡水分率が２．６％であるエチ
レンビニルアルコール共重合体からメルトブローン法に
よって目付１８ｇｒ／ｍを有する不織布を得た。

この不織布を１２０°Ｃのカレンダーロールで処理し、
厚み０．０７＋ｍ＋＋とじた。このときの密度は、した
がって０．２１ｇｒ／ａｌである。つづいて実施例１と
同様に合計目付が約３０　ｇｒ／　ｎ（、厚み０．０８
閣となるようにセルロース加工が施された。

このようにして得られた材料は３０％可性カリ水溶液に
よく濡れ、約２．９倍の保液率を示した。

また、実施例１と同様、アルカリ電池のセバレー、　夕
に供したところ、実施例１と同様の優れた特性を有する
電池が得られた。

〔発明の効果〕

本発明によれば、電解液に対してよく濡れ、優れた保液
性を示し、化学的に安定であるなどの電池特性の優れた
セパレータを得ることが可能である。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）、平衡水分率０．１％以上を有する高分子からメ
   ルトブローン法によって得られ、かつ密度が０．１２ｇ
   ｒ／ｃｍ＾３以上、１．０ｇｒ／ｃｍ＾３以下で、しか
   も平方メートル当たり０．０１ｇｒないし５０ｇｒのセ
   ルロースが付与されている不織布からなることを特徴と
   する電池セパレータ。
2. （２）、平衡水分率０．１％以上を有する高分子からメ
   ルトブローン法によって不織布を形成し、該不織布の密
   度を０．１２ｇｒ／ｃｍ＾３以上、１．０ｇｒ／ｃｍ＾
   ３以下に調整し、さらにセルロース加工を施して平方メ
   ートル当たり０．０１ｇｒないし５０ｇｒを付与するこ
   とを特徴とする電池セパレータの製造法。