JPH04212263A - Separator material for cell and cell with the separator - Google Patents

Separator material for cell and cell with the separator

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JPH04212263A
JPH04212263A JP3001764A JP176491A JPH04212263A JP H04212263 A JPH04212263 A JP H04212263A JP 3001764 A JP3001764 A JP 3001764A JP 176491 A JP176491 A JP 176491A JP H04212263 A JPH04212263 A JP H04212263A
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soluble
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Abstract

PURPOSE:To eliminate any process imparting electrolyte affinity by using thermally fusible high polymers which is not soluble in a specified electrolyte, and thereby dispersing material which is soluble in the specified electrolyte and concurrently imparts electrolyte affinity, to the thermally weldable high polymers. CONSTITUTION:Thermally fusible high polymers which are not soluble in a specified electrolyte 1 are used as main material for a separator 3 combining a negative electrode 2 with a positive electrode 6, and material which is soluble in the specified electrolyte 1 and imparts electrolyte affinity to the thermally fusible high polymers, is dispersed into the aforesaid main material, so that material for the separator is thereby formed. When the material thus formed for the separator is immersed in the specified electrolyte 1, soluble material dissolves in the electrolyte so as to be formed into the porous body composed of non-soluble high polymeric skeletons which is suitable for the separator 3 where electrolyte affinity is thereby imparted to its surface. This thereby eliminates any process imparting electrolyte affinity, thereby making it possible to assemble a cell by a dry process.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

【0001】0001

【産業上の利用分野】この発明は、電池用セパレータ材
及びこれを用いた電池に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a battery separator material and a battery using the separator material.

【0002】0002

【従来の技術】電池用セパレータには、ガラス繊維から
なるフェルトやセルロース系の紙、ポリプロピレン製の
不織布等の材料が用いられている。これらの材料はもと
もと多孔性を有し、かつ通液性、通気性、保液性といっ
たセパレータ特有の性質を有しており、電池形状に合わ
せて切断されて電池のセパレータとして用いられる。
2. Description of the Related Art Materials such as felt made of glass fiber, cellulose paper, and nonwoven fabric made of polypropylene are used for battery separators. These materials are inherently porous and have properties unique to separators, such as liquid permeability, air permeability, and liquid retention, and are used as battery separators after being cut to fit the battery shape.

【0003】また、例えば密閉型鉛蓄電池においてはセ
パレータの強度を向上させた、マット状セパレータなる
ものが使用され、電池の設置方向の自由化、保液性の確
保およびセパレータの強度の維持に効果を発揮している
。これは、ガラス繊維フェルトの内部にアルミナ等の無
機物の粒子を坦持させた構造をしている。
[0003] Also, for example, in sealed lead-acid batteries, a mat-like separator with improved separator strength is used, which is effective in freeing the installation direction of the battery, ensuring liquid retention, and maintaining the strength of the separator. is demonstrated. This has a structure in which inorganic particles such as alumina are supported inside glass fiber felt.

【0004】さらに、シート状に成型されたセパレータ
材を用いてスパイラル形状を有した電極巻きとり法で電
池を作製する場合には、電極を巻きとる際のセパレータ
の圧縮変形や破れの発生、電極の充放電に伴う膨張によ
るセパレータの圧縮変形や破れの発生と、これに伴う保
液量の減少による内部抵抗の上昇や内部短絡の発生を防
ぐ為に、例えば、特開平2−213047に記載されて
いるような不織布等からなるセパレータ基材に特定の一
次粒子径、結晶形態及び比表面積を有する酸化チタンを
含有させた電解液保持能力が高いセパレータ材を用るこ
とが考えられている。
Furthermore, when a battery is manufactured by winding a spiral electrode using a separator material formed into a sheet, compressive deformation and tearing of the separator occur when winding the electrode, and the electrode In order to prevent compressive deformation and tearing of the separator due to expansion due to charging and discharging, as well as an increase in internal resistance and internal short circuit due to a decrease in the amount of liquid retained, for example, It has been considered to use a separator material having a high electrolyte retention ability, which is made by incorporating titanium oxide having a specific primary particle size, crystal form, and specific surface area into a separator base material made of a nonwoven fabric such as a nonwoven fabric.

【0005】一方、水素吸蔵合金を負極に用いた二次電
池では、充放電サイクルに伴って負極水素吸蔵合金の体
積変動による水素吸蔵合金の微粉化が発生するが、これ
により水素吸蔵合金の電極からの脱落や集電不良が発生
して電池の特性の劣化を招いていた。この問題を解決す
る方法として、熱融着性樹脂シートに水素吸蔵合金より
なる負極を熱融着し、この2層構造の負極の水素吸蔵合
金側を上記セパレータに対面させて電池を構成する方法
や、水素吸蔵合金と熱融着性樹脂を混合して負極とし、
上記セパレータを用いて電池を構成する方法がある。
On the other hand, in a secondary battery using a hydrogen storage alloy as a negative electrode, the hydrogen storage alloy is pulverized due to volume fluctuations of the negative electrode hydrogen storage alloy during charge/discharge cycles; This caused deterioration of battery characteristics due to falling off from the battery and failure of current collection. As a method to solve this problem, a battery is constructed by heat-sealing a negative electrode made of a hydrogen-absorbing alloy to a heat-fusible resin sheet, and making the hydrogen-absorbing alloy side of this two-layer negative electrode face the separator. Or, a hydrogen storage alloy and a heat-fusible resin are mixed to form a negative electrode.
There is a method of constructing a battery using the separator described above.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】従来のセパレータ用材
料には親電解液性の乏しいものがあり、特にガラス繊維
からなるフェルトやポリプロピレン製の不織布を用いる
場合には、これらは電解液と馴染みにくく、電池をうま
く動作させるためには、電解液中での煮沸等の処理や界
面活性剤による処理によって親電解液性を付与した後、
セパレータとして用いなければならなかった。このため
、親電解液性付与のための余分な工程が必要となり、さ
らにはこの工程を経る必要から、電極とセパレータとを
電解液の介在する状態で組み立てねばならず、組み立て
の各工程ラインが湿式となり電解液にさらされるという
不都合があった。また、上記セパレータを用いた電池は
充放電を繰り返すうちに、親電解液性付与処理の効果が
薄れることによって電池容量が減少するという問題があ
った。
[Problems to be Solved by the Invention] Some conventional separator materials have poor electrolyte affinity, and especially when glass fiber felt or polypropylene nonwoven fabric is used, these materials are difficult to mix with the electrolyte. In order to make the battery work properly, it is necessary to impart electrophilicity through treatment such as boiling in an electrolyte or treatment with a surfactant, and then
It had to be used as a separator. For this reason, an extra step is required to impart electrolyte affinity, and furthermore, because of the need to go through this step, the electrode and separator must be assembled in the presence of an electrolyte, and each assembly process line is There was the disadvantage that it was a wet type and was exposed to electrolyte. In addition, a battery using the above-mentioned separator has a problem in that as the battery is repeatedly charged and discharged, the effect of the electrolyte-imparting treatment is weakened, resulting in a decrease in battery capacity.

【0007】また、従来の水素吸蔵合金を用いた電池の
場合、熱融着性シートを用いた負極では、容器と電極間
の電気的接触をとるのが難しく、熱融着性樹脂と混合し
て作製される負極では、体積あたりの容量密度が低下す
るという問題があり、水素吸蔵合金の微粉化に伴う特性
劣化を防ぐための新たな構造が望まれていた。
In addition, in the case of batteries using conventional hydrogen storage alloys, it is difficult to make electrical contact between the container and the electrode with the negative electrode using a heat-fusible sheet, and it is difficult to make electrical contact between the container and the electrode. There is a problem in negative electrodes produced by this method that the capacity density per volume decreases, and a new structure has been desired to prevent the deterioration of characteristics due to the pulverization of the hydrogen storage alloy.

【0008】そこで、本発明は上記従来のセパレータの
有する問題点を解消できる電池用セパレータ材を提供す
ることを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION Therefore, an object of the present invention is to provide a battery separator material that can solve the problems of the conventional separators described above.

【0009】また、本発明は圧縮応力にたいする厚さ方
向の変形が少ないセパレータを得ることのできる電池用
セパレータ材を提供することを目的とする。
[0009] Another object of the present invention is to provide a separator material for a battery that can provide a separator that is less deformed in the thickness direction in response to compressive stress.

【0010】さらに、本発明は充放電を繰り返してもセ
パレータの親電解液性が低下して電池容量の減少を起こ
さない電池を提供することを目的とする。
A further object of the present invention is to provide a battery in which the electrolyte affinity of the separator does not deteriorate and the battery capacity does not decrease even after repeated charging and discharging.

【0011】また、本発明は水素吸蔵合金を負極に用い
た電池において、水素吸蔵合金の微粉化による特性劣化
がなく、容量密度の大きい電池を提供することを目的と
する。
Another object of the present invention is to provide a battery using a hydrogen storage alloy as a negative electrode, which has a high capacity density and is free from deterioration in characteristics due to pulverization of the hydrogen storage alloy.

【0012】0012

【課題を解決するための手段】本願発明の電池用セパレ
ータ材は、所定の電解液に対して非溶解性を有する高分
子材料と前記電解液に対して可溶性を有する材料との混
合物から成る成型体であって、上記非溶解性を有する高
分子材料が前記成型体の骨格となっていることを特徴と
する。
[Means for Solving the Problems] The battery separator material of the present invention is a molded material made of a mixture of a polymeric material that is insoluble in a predetermined electrolytic solution and a material that is soluble in the electrolytic solution. The molded body is characterized in that the insoluble polymer material serves as a skeleton of the molded body.

【0013】また、圧縮応力に対する変形を少なくした
本願発明の電池用セパレータ材は、前記セパレータ材に
、前記所定の電解液に対して非溶解性の無機質の粉粒体
を分散させたことを特徴とする。
[0013] Furthermore, the battery separator material of the present invention, which has reduced deformation due to compressive stress, is characterized in that inorganic powder particles that are insoluble in the predetermined electrolytic solution are dispersed in the separator material. shall be.

【0014】本願発明の電池は、上記セパレータ材から
その内部の可溶性材料を電解液に溶解させて除いたもの
である、非溶解性高分子材料を主としてなる多孔体をセ
パレータとして有することを特徴とする。なお、可溶性
材料を除いたとは、必ずしも可溶性材料を完全に除いた
という意味ではなく、上記セパレータ材が当初多孔度0
であった状態から、多孔度を有する状態になればよい。
The battery of the present invention is characterized in that it has as a separator a porous body mainly made of an insoluble polymer material, which is obtained by removing the soluble material inside the separator material by dissolving it in an electrolytic solution. do. Note that removing the soluble material does not necessarily mean that the soluble material is completely removed, and the separator material initially has a porosity of 0.
It is sufficient if the state changes from a state in which it was porosity to a state in which it has porosity.

【0015】本願発明の電池は、負極活物質が水素吸蔵
合金からなり、上記水素吸蔵合金と前記セパレータとが
結着していることを特徴とする。
The battery of the present invention is characterized in that the negative electrode active material is made of a hydrogen storage alloy, and the hydrogen storage alloy and the separator are bonded together.

【0016】本願発明のセパレータ材は、例えば、非溶
解性高分子材料と可溶性材料と無機質の粉体とを所定の
割合で混合し、非溶解性高分子材料を骨格として成型体
を形成することにより製造される。成型体とするには、
高周波熱融着法、レーザー加熱融着法、超音波融着法、
圧接法等、またはスピンキャスト法、スプレーキャスト
法等を用いることができる。例えば熱融着性の非溶解性
高分子材料の粉末と可溶性材料の粉末とを混合し、これ
に熱を加えながら成型すると、非溶解性の高分子材料の
粉末が互いに融着して、非溶解性高分子材料の粉末の3
次元結合体を骨格とする、セパレータ材が形成される。
The separator material of the present invention can be obtained by, for example, mixing an insoluble polymer material, a soluble material, and an inorganic powder in a predetermined ratio to form a molded body using the insoluble polymer material as a skeleton. Manufactured by. To make a molded body,
High frequency heat fusion method, laser heat fusion method, ultrasonic fusion method,
A pressure welding method, spin casting method, spray casting method, etc. can be used. For example, if you mix a powder of a heat-fusible non-soluble polymer material and a powder of a soluble material and mold the mixture while applying heat, the powder of the non-soluble polymer material will fuse to each other and the powder will become non-soluble. Soluble polymer material powder 3
A separator material having the dimensional combination as a skeleton is formed.

【0017】成型には、図14の概略構成図に示す成型
用金型装置や図15の概略構成図に示すロール成型装置
を用いることができる。図14の成型用金型装置は成型
用金型11と上杵13、下杵14とからなり、成型用金
型11内にはヒーター12が仕込まれている。尚、この
仕込まれたヒーター12による加熱の代わりに、ホット
プレート等で加熱してもよい。図15のロール成型装置
は2本のロール17、18からなり、このロール17、
18間の僅かな隙間に混合された材料16が投入され、
圧延の要領で膜状に成型される。このとき、ロール17
、18の少なくとも一方を加熱することで、熱融着性の
非溶解性高分子材料の粉末が融着される。なお、非溶解
性高分子材料の粉末が圧着性であれば、加熱しなくとも
成型できる。
For molding, a molding device shown in the schematic diagram of FIG. 14 or a roll molding device shown in the schematic diagram of FIG. 15 can be used. The mold apparatus shown in FIG. 14 includes a mold 11, an upper punch 13, and a lower punch 14, and a heater 12 is installed in the mold 11. Note that instead of heating using the heater 12 installed, heating may be performed using a hot plate or the like. The roll forming apparatus shown in FIG. 15 consists of two rolls 17 and 18.
The mixed material 16 is put into the small gap between 18,
It is formed into a film shape by rolling. At this time, roll 17
, 18, the heat-fusible insoluble polymer material powder is fused. Note that if the powder of the insoluble polymer material is pressable, it can be molded without heating.

【0018】また、図16の概略構成図に示す超音波融
着装置を用いても同様に融着により成型できる。本装置
は、超音波による振動で粉体の粒子同士が違いに摩擦し
合うことによって互いに熱融着する現象を利用している
。図16の超音波融着装置は、振動子19、ブースター
・ホーン20、ホーン21、台座22からなり、ホーン
21による超音波振動がブースター・ホーン20で増幅
される。この超音波振動が上から振動子19で押さえた
状態にある台座22上の混合物に伝わり、熱融着性を有
する非溶解性高分子材料の粉末が融着され、セパレータ
材が形成される。
[0018]Furthermore, the ultrasonic welding apparatus shown in the schematic diagram of FIG. 16 can also be used to similarly form by welding. This device utilizes a phenomenon in which particles of powder are thermally fused together due to friction caused by ultrasonic vibrations. The ultrasonic fusion device shown in FIG. 16 includes a vibrator 19, a booster horn 20, a horn 21, and a pedestal 22, and the ultrasonic vibrations generated by the horn 21 are amplified by the booster horn 20. This ultrasonic vibration is transmitted from above to the mixture on the pedestal 22 which is pressed by the vibrator 19, and the powder of the insoluble polymeric material having thermal fusibility is fused to form a separator material.

【0019】また、非溶解性高分子材料あるいは可溶性
材料の少なくとも一方を特定の溶媒に溶解し、無機質の
粉体を分散させ、図17の説明図に示すスピンキャスト
法、図18の説明図に示すスプレーキャスト法を用いて
膜状に成型することができる。この場合、少なくとも非
溶解性高分子材料を溶解するのが好ましい。本方法では
、溶媒を蒸発させることで、膜状の非溶解性高分子材料
の骨格よりなる膜状成型体が形成される。尚、図17の
スピンキャスト法では、24はスピンコーター、23は
給液装置であり、中に非溶解性高分子材料と可溶性材料
との混合溶液または分散溶液に無機質の粉体を分散させ
た溶液27が充填される。図18のスプレーキャスト法
では、25はタンクで上記と同じ溶液27が入れられ、
26は撹拌棒、28は給液ポンプ、29はノズル、31
は展開台であり、30は本装置で得られる成型膜を示す
In addition, at least one of the insoluble polymeric material and the soluble material is dissolved in a specific solvent, and inorganic powder is dispersed, and the spin casting method shown in the explanatory diagram of FIG. 17 or the explanatory diagram of FIG. It can be molded into a film using the spray casting method shown below. In this case, it is preferable to dissolve at least the non-soluble polymer material. In this method, a film-like molded body made of a film-like skeleton of an insoluble polymer material is formed by evaporating the solvent. In the spin casting method shown in FIG. 17, 24 is a spin coater, and 23 is a liquid supply device, in which inorganic powder is dispersed in a mixed solution or dispersion solution of an insoluble polymer material and a soluble material. Solution 27 is filled. In the spray casting method shown in FIG. 18, 25 is a tank containing the same solution 27 as above.
26 is a stirring rod, 28 is a liquid supply pump, 29 is a nozzle, 31
is a developing table, and 30 indicates a formed film obtained by this apparatus.

【0020】本願発明のセパレータ材に用いられる材料
の例には、次のようなものがある。非溶解性高分子材料
としては、熱融着性のポリエチレン、ポリプロピレン、
ポリテトラフルオロエチレン及びそれらの各種置換体等
が用いられ、このうち、極性基を導入したポリエチレン
、ポリプロピレン、エチレン−プロピレンコポリマーや
、アイオノマーなどの変性ポリオレフィンおよび、ポリ
テトラフルオロエチレン等が非溶解性高分子材料間及び
無機質の粉体との接着性良好に付き好ましく、特に、無
水マレイン酸を置換基とする変性ポリオレフィン類が、
接着強度大であることから好ましい。一方、溶解させて
溶液やペースト状等にできる非溶解性高分子材料として
は、水系電解液で用いる場合、非水溶媒に溶解し水溶液
に溶解しない、ニトロセルロース、アクリロニトリル、
スチレン系樹脂等があり、また非水系電解液で用いる場
合、この逆のポリエチレングリコール、ポリビニルアル
コール、セルロース誘導体等がある。
Examples of materials used for the separator material of the present invention include the following. Examples of non-soluble polymer materials include heat-adhesive polyethylene, polypropylene,
Polytetrafluoroethylene and various substituted products thereof are used, and among these, polyethylene, polypropylene, ethylene-propylene copolymers with polar groups introduced, modified polyolefins such as ionomers, and polytetrafluoroethylene are highly insoluble. Modified polyolefins having maleic anhydride as a substituent are particularly preferred because of their good adhesion between molecular materials and with inorganic powders.
It is preferable because it has high adhesive strength. On the other hand, when used in an aqueous electrolyte, non-soluble polymer materials that can be dissolved into a solution or paste form include nitrocellulose, acrylonitrile, which dissolves in non-aqueous solvents but not in aqueous solutions.
Examples include styrene resins, and when used in nonaqueous electrolytes, there are polyethylene glycols, polyvinyl alcohols, cellulose derivatives, etc.

【0021】可溶性の材料としては、例えば高分子では
カルボキシメチルセルロース、カルボキシメチルセルロ
ースナトリウム、メチルセルロース等のセルロース誘導
体や、寒天、澱粉、ポリビニルアルコール等があり、そ
の他の有機物では、アジピン酸、ステアリン酸、グルタ
ミン酸等やその塩類等がある。無機物としては、水系電
解液の場合はLi2 O4 、Na2 O、K2 O等
の塩基性酸化物やLiOH、NaOH、KOH等の塩基
性水酸化物等を用い、非水系電解液の場合は、LiCl
O4、LiBF4等を用いる。
Examples of soluble materials include polymers such as cellulose derivatives such as carboxymethylcellulose, sodium carboxymethylcellulose, and methylcellulose, agar, starch, and polyvinyl alcohol, and other organic substances such as adipic acid, stearic acid, and glutamic acid. and its salts. In the case of an aqueous electrolyte, basic oxides such as Li2 O4, Na2 O, and K2 O, and basic hydroxides such as LiOH, NaOH, and KOH are used as inorganic substances, and in the case of a non-aqueous electrolyte, LiCl
O4, LiBF4, etc. are used.

【0022】非溶解性高分子材料と可溶性材料との混合
比率は前者が10〜90%、後者が90〜10%までの
範囲で変化させ得るが、好ましくはそれぞれ20〜60
%、80〜40%とするのが良い。この比率は形成され
るセパレータの性質に大きく影響を与え、また、それぞ
れに用いられる材料、特に前者の性質により、その適値
が大きく変化する。
The mixing ratio of the insoluble polymer material and the soluble material can be varied within the range of 10 to 90% for the former and 90 to 10% for the latter, but preferably 20 to 60% for each.
%, preferably 80 to 40%. This ratio greatly affects the properties of the separator formed, and its appropriate value varies greatly depending on the materials used, especially the properties of the former.

【0023】無機質の粉体としては、ガラスビーズ・ア
ルミナビーズ・シリカビーズなどの無機質ビーズや研磨
剤に用いられるホワイトアルミナ・カーボランダムなど
が用いられる。これらの無機質の粉体の使用に当たって
は、分散・坦持させる非溶解性高分子材料と可溶性材料
との混合物よりなるベースポリマーが、一般に薄いシー
ト状に成形されるため、これらの粉体中、特に、粒径が
10〜100μmのものを用いるのが好ましい。また、
混入に当たっては、同一粒径のものを用いるよりも前記
粒径の範囲内で粒径の分布を持つものを用いる方が、ベ
ースポリマーの接着強度の維持にとって好ましく、無機
質の粉体をより大量に混入させることが可能となり、ベ
ースポリマーよりなるセパレータの圧縮応力に対する耐
性を高め、多孔度の維持による保液量の確保がより確実
となる。この無機質の粉体の混入量は、ベースポリマー
中の非溶解性高分子材料100重量部に対して10〜4
0重量部が好ましい。これは混入量が前記範囲より少な
くなると、セパレータの圧縮応力に対する耐性が著しく
小さくなり、また前記範囲より多くなると、電解液によ
り可溶性材料が溶解し、後に残った非溶解性高分子材料
からなるセパレータの機械的強度が低下するからである
[0023] As the inorganic powder, inorganic beads such as glass beads, alumina beads, and silica beads, and white alumina carborundum used in abrasives are used. When using these inorganic powders, the base polymer, which is a mixture of an insoluble polymer material and a soluble material to be dispersed and supported, is generally formed into a thin sheet. In particular, it is preferable to use particles having a particle size of 10 to 100 μm. Also,
When mixing, it is better to use particles with a particle size distribution within the above particle size range than to use particles with the same particle size in order to maintain the adhesive strength of the base polymer. This allows the separator made of the base polymer to be more resistant to compressive stress, and to ensure the amount of liquid retained by maintaining porosity. The amount of this inorganic powder mixed is 10 to 4 parts by weight per 100 parts by weight of the insoluble polymer material in the base polymer.
0 parts by weight is preferred. This is because if the mixed amount is less than the above range, the separator's resistance to compressive stress will be significantly reduced, and if it is larger than the above range, the soluble material will be dissolved by the electrolyte, and the separator made of the insoluble polymer material that remains will be left behind. This is because the mechanical strength of the material decreases.

【0024】また、粉体としては、無機質ビーズを用い
るのが好ましい。無機質ビーズは、ほぼ真球に近い形状
であって、ベースポリマー中への分散がよく、例えば厚
さ30μm程度の薄いフィルム状のセパレータ材に成形
した場合でも、無機質ビーズは均一に分散しており、非
溶解性高分子材料の粉体間の接着力の局所的な低下を招
くことが少ないからである。
[0024] Furthermore, it is preferable to use inorganic beads as the powder. Inorganic beads have a nearly perfect spherical shape and are well dispersed in the base polymer. For example, even when formed into a thin film separator material with a thickness of about 30 μm, inorganic beads are uniformly dispersed. This is because the adhesive force between the powders of the non-soluble polymer material is less likely to be locally reduced.

【0025】[0025]

【作用】本願発明の電池用セパレータ材は、所定の電解
液に浸されると、可溶性を有する材料がこの電解液中に
溶出し、非溶解性の高分子材料の骨格からなる多孔体と
なって、電池用セパレータに適した構造となる。この多
孔体の多孔度は、非溶解性高分子材料と可溶性材料との
混合比により容易に制御される。また同時に、可溶性材
料の働きにより、得られた多孔体の表面には、親電解液
性が付与される。従って、本発明の電池用セパレータ材
を、組み立てる電池の電解液に適した材料で構成すれば
、このセパレータ材を通常のセパレータと同様に用いて
電池を組み立てることができ、工程中の電解液供給過程
において、可溶性材料が溶出し、通常のセパレータとし
て働くようになる。そして、電池容器内に、電極、セパ
レータ材等の構成要素を全て組み込んだ後、最終工程で
初めて電解液を注入すれば、組立工程を乾式で行うこと
ができる。もちろん、電池への組立前に、あらかじめセ
パレータ材からセパレータを作っておくことも可能であ
る。
[Operation] When the battery separator material of the present invention is immersed in a predetermined electrolytic solution, the soluble material dissolves into the electrolytic solution, forming a porous body consisting of a skeleton of an insoluble polymer material. Therefore, the structure is suitable for battery separators. The porosity of this porous body is easily controlled by the mixing ratio of the non-soluble polymeric material and the soluble material. At the same time, due to the action of the soluble material, the surface of the obtained porous body is given electrolyte-philicity. Therefore, if the battery separator material of the present invention is made of a material suitable for the electrolyte of the assembled battery, this separator material can be used in the same way as a normal separator to assemble the battery, and the electrolyte can be supplied during the process. In the process, the soluble material is eluted and comes to act as a regular separator. Then, after all the constituent elements such as electrodes and separator materials are assembled into the battery container, the electrolytic solution is injected for the first time in the final step, so that the assembly process can be carried out in a dry manner. Of course, it is also possible to make the separator in advance from the separator material before assembly into the battery.

【0026】また、本発明の電池用セパレータ材から得
られる多孔体に付与される親電解液性は、電池としての
使用中に失われることはなく、さらに、可溶性材料を適
当な高分子または無機物(例えばアルカリ2次電池の場
合のLiOH)とすることで、電池の充放電サイクル寿
命や電極活物質の利用率を向上することができる。従っ
て、本発明のセパレータ材から得られるセパレータを有
する電池は、サイクル特性や容量密度等の電池特性に優
れた電池となる。
[0026] Further, the electrolytic lyophilicity imparted to the porous body obtained from the battery separator material of the present invention is not lost during use as a battery, and furthermore, the soluble material can be mixed with a suitable polymer or inorganic material. (For example, LiOH in the case of an alkaline secondary battery) can improve the charge/discharge cycle life of the battery and the utilization rate of the electrode active material. Therefore, a battery having a separator obtained from the separator material of the present invention has excellent battery characteristics such as cycle characteristics and capacity density.

【0027】さらに、セパレータ材に無機質粉体を分散
することにより、セパレータの圧縮応力による厚さ方向
の変形に対する耐性を高めることができる。従って、多
孔度の維持によって保液量が確保でき、内部抵抗の上昇
を抑制できる。一方、圧縮応力に対する耐性が向上する
ことによって、セパレータの絶縁破壊による内部短絡、
ひいては急速異常放電による電池の発熱及び発火を防ぐ
ことができる。
Furthermore, by dispersing inorganic powder in the separator material, the resistance of the separator to deformation in the thickness direction due to compressive stress can be increased. Therefore, by maintaining the porosity, the amount of liquid retained can be ensured, and an increase in internal resistance can be suppressed. On the other hand, by improving resistance to compressive stress, internal short circuits due to dielectric breakdown of the separator,
Furthermore, heat generation and fire of the battery due to rapid abnormal discharge can be prevented.

【0028】また、負極活物質となる水素吸蔵合金が本
願発明のセパレータ材より得られるセパレータに結着し
た電池は、セパレータが負極活物質と結着することで、
充放電による微粉化を防止し、負極の崩壊・脱落による
内部短絡を防いで、充放電サイクル特性を向上させる。 本願発明の電池は、上記本願発明のセパレータ材に融着
、圧着等の手法により、負極が一体化された後、正極と
組み合わされて組み立てられ、組み立て工程中の電解液
供給過程を経てセパレータ材の可溶性材料が電解液中に
溶出し、負極と多孔体のセパレータとが結着して一体化
された構造の電池となる。尚、負極とセパレータ材との
一体化は、セパレータ材の成型時に同時に行っても良い
し、成型後に行っても良く、セパレータ材の成型の場合
と同様の手法を用いることができる。また、電池を組み
立てる前に電解液を用いて、水素吸蔵合金とセパレータ
材とが結着されたものを作製し、この後、これを用いて
電池を組み立てても良い。
[0028] In addition, in a battery in which a hydrogen storage alloy serving as a negative electrode active material is bound to a separator obtained from the separator material of the present invention, the separator binds to the negative electrode active material,
It prevents pulverization during charging and discharging, prevents internal short circuits due to collapse and falling off of the negative electrode, and improves charge-discharge cycle characteristics. The battery of the present invention is assembled by integrating the negative electrode with the separator material of the present invention by a method such as fusion bonding or pressure bonding, and then combining it with the positive electrode. The soluble material dissolves into the electrolyte, and the negative electrode and porous separator are bonded together to form a battery with an integrated structure. Note that the negative electrode and the separator material may be integrated together when the separator material is molded, or may be performed after the molding, and the same method as in the case of molding the separator material can be used. Furthermore, before assembling a battery, a hydrogen storage alloy and a separator material may be bonded together using an electrolytic solution, and then the battery may be assembled using this.

【0029】[0029]

【実施例】【Example】

実施例1 以下本発明の実施例について、図面を用いて説明する。 図1は本発明の電池の組み立て工程を説明する図であり
、1は電解液、2は負極、3はセパレータ材、3’はセ
パレータ、4は正極缶、5は電池容器を密封するための
ガスケット、6は正極、7A,7Bは集電体、8は負極
蓋、9は空孔である。
Example 1 Examples of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram explaining the assembly process of the battery of the present invention, in which 1 is an electrolytic solution, 2 is a negative electrode, 3 is a separator material, 3' is a separator, 4 is a positive electrode can, and 5 is a material for sealing the battery container. 6 is a positive electrode, 7A and 7B are current collectors, 8 is a negative electrode lid, and 9 is a hole.

【0030】まず、本発明のセパレータ材の材料である
、熱融着性ポリエチレン10重量部とカルボキシメチル
セルロースナトリウム5重量部とを混合する。次に、前
記混合したセパレータ材の材料を60mg分取した後、
図14に示した成型用金型装置の成型用金型11内に投
入し、120℃、100kgw/cm2 で約30秒間
プレスし、本発明によるセパレータ材を準備した。 尚、この時、成型用金型11としては内径20mmのも
のを用いた。
First, 10 parts by weight of heat-fusible polyethylene and 5 parts by weight of sodium carboxymethylcellulose, which are the materials for the separator material of the present invention, are mixed. Next, after collecting 60 mg of the mixed separator material,
The separator material according to the present invention was prepared by putting it into the molding die 11 of the molding device shown in FIG. 14 and pressing at 120° C. and 100 kgw/cm 2 for about 30 seconds. At this time, the mold 11 having an inner diameter of 20 mm was used.

【0031】次に、負極の材料であるTiNiを耐圧容
器(図示せず)に投入し、300℃に昇温した後、10
気圧のガス状の水素を放出、吸収させ、0.1Torr
に脱気した状態で25℃に徐々に冷却した。その後、2
5℃、1気圧の条件下でガス状の水素を一晩貯蔵させ、
この水素吸蔵合金であるTiNi2gを図1の成型用金
型11(内径18mm)に投入し、続いて、18mmの
外径に打ち抜いた線径0.1mm、100meshのN
i金網を投入し、上から700kgw/cm2でプレス
成型して取り出し、負極を準備した。この時の負極容量
は150mAhであった。次に、水酸化カリウム水溶液
等のアルカリ水溶液中で電気化学的に化成処理を行い、
所定の大きさに切りとった容量100mAhの焼結式ニ
ッケル電極(外径18mm)を作製し、これに充電して
正極を準備した。
Next, TiNi, which is the material of the negative electrode, was put into a pressure container (not shown) and heated to 300°C.
Release and absorb gaseous hydrogen at atmospheric pressure, 0.1 Torr
The mixture was gradually cooled to 25° C. while being degassed. After that, 2
Gaseous hydrogen was stored overnight at 5°C and 1 atm.
2 g of TiNi, which is this hydrogen storage alloy, was put into the mold 11 (inner diameter 18 mm) shown in Fig. 1, and then a 100 mesh N
A wire mesh was put in, press-molded from above at 700 kgw/cm2, and taken out to prepare a negative electrode. The negative electrode capacity at this time was 150 mAh. Next, electrochemical conversion treatment is performed in an alkaline aqueous solution such as potassium hydroxide aqueous solution,
A sintered nickel electrode (outer diameter 18 mm) with a capacity of 100 mAh was cut to a predetermined size and charged to prepare a positive electrode.

【0032】以上のように作製した負極2と正極6とで
セパレータ材3をサンドイッチする形で組み合わせ、集
電体7Aを敷いた正極缶4内に載置し、電解液1を供給
する(図1(a))。電解液は30wt%の水酸化カリ
ウム水溶液を300μl用いた。この後、集電体7B、
負極蓋8を載せて、かしめて封口する(図1(b))。 なお、集電体7A,7Bは、それぞれ正極缶4、負極蓋
8にともに溶接されていても良いし、どちらか一方が溶
接されていても良い。また、これら集電体7A,7Bを
用いずに、正・負極を直接容器に溶接しても良い。
The negative electrode 2 and positive electrode 6 produced as described above are combined with the separator material 3 in a sandwich manner, placed in the positive electrode can 4 lined with the current collector 7A, and the electrolyte 1 is supplied (Fig. 1(a)). As the electrolytic solution, 300 μl of a 30 wt % potassium hydroxide aqueous solution was used. After this, the current collector 7B,
The negative electrode cover 8 is placed on it and sealed by caulking (FIG. 1(b)). Note that the current collectors 7A and 7B may be welded together to the positive electrode can 4 and the negative electrode lid 8, respectively, or one of them may be welded to the positive electrode can 4 and the negative electrode lid 8, respectively. Moreover, the positive and negative electrodes may be directly welded to the container without using these current collectors 7A and 7B.

【0033】こうして組み立てられた電池は、その内部
でセパレータ材3中のカルボキシメチルセルロースナト
リウムが膨潤し、その一部は電解液に溶解して空孔9を
形成し、セパレータ材3が熱融着性ポリエチレンを主体
とする、3次元多孔体からなるセパレータ3’となって
、電解液透過性に優れ、イオン電導性に優れたセパレー
タを有する電池となる(図1(c))。本実施例で得ら
れた電池のサイクルに伴う放電曲線を図2に示す。
In the thus assembled battery, the carboxymethyl cellulose sodium in the separator material 3 swells inside the battery, and a part of it is dissolved in the electrolytic solution to form pores 9, and the separator material 3 becomes heat-fusible. The separator 3' is made of a three-dimensional porous material mainly made of polyethylene, resulting in a battery having a separator with excellent electrolyte permeability and excellent ionic conductivity (FIG. 1(c)). FIG. 2 shows the discharge curve of the battery obtained in this example as it cycles.

【0034】 実施例2 セパレータ材の材料として、熱融着性ポリエチレン10
重量部とカルボキシメチルセルロースナトリウム5重量
部と無機質の粉体成分ホワイトアルミナ(WA−#50
0,平均粒径34.0μm)2重量部とを使用し、この
セパレータ材の材料を混合して60mg分取した後、図
14に示した成型用金型装置の成型用金型11内に投入
し、120℃、100kgw/cm2 で約30秒間プ
レスして成型することにより、セパレータ材を作製した
以外は実施例1と同様にして電池を作製した。
Example 2 Heat-fusible polyethylene 10 was used as the material for the separator material.
parts by weight, 5 parts by weight of sodium carboxymethyl cellulose, and inorganic powder component white alumina (WA-#50
0.0, average particle size 34.0 μm), 2 parts by weight of this separator material was mixed, and 60 mg was taken out, and then placed in the mold 11 of the mold device shown in FIG. 14. A battery was produced in the same manner as in Example 1, except that a separator material was produced by pressing and molding at 120° C. and 100 kgw/cm 2 for about 30 seconds.

【0035】こうして組み立てられた電池は、その内部
でセパレータ材中のカルボキシメチルセルロースナトリ
ウムが膨潤し、その一部は電解液に溶解して、セパレー
タ材がホワイトアルミナの分散された熱融着性ポリエチ
レンを主体とする、3次元多孔体からなるセパレータと
なって、電解液透過性に優れ、イオン電導性に優れたセ
パレータを有する電池となる。また、ホワイトアルミナ
を分散させることによって、かしめ工程時の圧縮応力に
よる、セパレータ材の厚さ減少にともなう保液性の減少
や、多孔度の減少による電池の特性劣化が起こりにくく
なる。
In the thus assembled battery, the carboxymethylcellulose sodium in the separator material swells inside the battery, and a portion of it is dissolved in the electrolyte, causing the separator material to contain heat-fusible polyethylene in which white alumina is dispersed. The battery has a separator mainly composed of a three-dimensional porous body, which has excellent electrolyte permeability and excellent ionic conductivity. Further, by dispersing white alumina, it becomes difficult to cause a decrease in liquid retention due to a decrease in the thickness of the separator material and a decrease in battery characteristics due to a decrease in porosity due to compressive stress during the caulking process.

【0036】本実施例の電池のサイクルに伴う放電曲線
を図3に示す。本実施例の電池と実施例1の電池と比べ
ると、本実施例の電池の方が各サイクル毎の放電容量が
大きく、電極の利用率が高くなっていることがわかる。
FIG. 3 shows the discharge curve of the battery of this example as it cycles. Comparing the battery of this example with the battery of Example 1, it can be seen that the battery of this example has a larger discharge capacity for each cycle and a higher electrode utilization rate.

【0037】 比較例1 外径が20mmとなるように円形に打ち抜き加工したポ
リプロピレン製不織布をアルカリ煮沸処理を施して、親
電解液性を付与したセパレータとして用いた以外は実施
例1及び2と同様にして電池を作製した。即ち、本実施
例で作製した電池は、セパレータ部以外は前記実施例1
と同様の構造を有している。本比較例の電池のサイクル
に伴う放電曲線を図4に示す。実施例1及び実施例2の
電池と本比較例の電池とを比べると、実施例1及び実施
例2の電池の方が各サイクル毎の放電容量が大きく、電
極の利用率が高くなっていることがわかる。
Comparative Example 1 Same as Examples 1 and 2 except that a polypropylene nonwoven fabric punched into a circular shape with an outer diameter of 20 mm was subjected to an alkali boiling treatment and used as a separator that was given electrophilicity. A battery was fabricated using the same method. That is, the battery produced in this example was the same as in Example 1 except for the separator part.
It has a similar structure. FIG. 4 shows the discharge curve of the battery of this comparative example as it cycles. Comparing the batteries of Example 1 and Example 2 with the battery of this comparative example, the batteries of Example 1 and Example 2 have a larger discharge capacity for each cycle and a higher electrode utilization rate. I understand that.

【0038】 実施例3 本発明のセパレータの材料である、熱融着性ポリエチレ
ン10重量部とカルボキシメチルセルロースナトリウム
5重量部とを混合する。次に、前記混合したセパレータ
材の材料を60mg分取した後、図14に示した成型用
金型装置の成型用金型11内に投入し、120℃、20
kgw/cm2 で30秒間プレスすることにより仮成
型する。この時、成型用金型11としては内径20mm
のものを用いた。
Example 3 10 parts by weight of heat-fusible polyethylene and 5 parts by weight of sodium carboxymethylcellulose, which are materials for the separator of the present invention, are mixed. Next, after taking 60 mg of the mixed separator material, it was put into the molding mold 11 of the molding device shown in FIG.
Temporary molding is performed by pressing at kgw/cm2 for 30 seconds. At this time, the molding die 11 has an inner diameter of 20 mm.
I used the one from

【0039】次に、負極の材料であるTiNiを耐圧容
器(図示せず)に投入し、300℃に昇温した後、10
気圧のガス状の水素を放出、吸収させ、0.1Torr
に脱気した状態で25℃に徐々に冷却した。その後、2
5℃、1気圧の条件下で一晩貯蔵させ、水素吸蔵合金を
作製した。この水素吸蔵合金となったTiNi2gを上
述の仮成型した本発明によるセパレータ材の入った成型
用金型11に投入し、上から700kgw/cm2 で
プレス成型し取り出して冷却した。こうして、セパレー
タ材と負極とが結着して一体化したセパレータ材を準備
した。この負極の容量は150mAhであった。
Next, TiNi, which is the material of the negative electrode, was put into a pressure container (not shown) and heated to 300°C.
Release and absorb gaseous hydrogen at atmospheric pressure, 0.1 Torr
The mixture was gradually cooled to 25° C. while being degassed. After that, 2
It was stored overnight under conditions of 5°C and 1 atm to produce a hydrogen storage alloy. 2 g of TiNi, which became the hydrogen storage alloy, was put into the mold 11 containing the above-mentioned temporarily formed separator material according to the present invention, press-molded from above at 700 kgw/cm2, taken out and cooled. In this way, a separator material in which the separator material and the negative electrode were bound and integrated was prepared. The capacity of this negative electrode was 150 mAh.

【0040】さらに、この一体化したセパレータ材を、
実施例1で用いたのと同様の正極と組み合わせて、実施
例1と同様に電池を作製した。この電池は実施例1のも
のと比べると、負極とセパレータ材が結着している点と
、負極内にNi金網が含まれていない点で異なる。
Furthermore, this integrated separator material is
In combination with the same positive electrode as used in Example 1, a battery was produced in the same manner as in Example 1. This battery differs from Example 1 in that the negative electrode and separator material are bonded together and that the negative electrode does not contain a Ni wire mesh.

【0041】本実施例の電池のサイクルに伴う放電曲線
を図5に示す。
FIG. 5 shows the discharge curve of the battery of this example as it cycles.

【0042】本実施例の電池は、実施例1の電池と比べ
て初期の放電容量は同じであるが、サイクルに伴う容量
の減少が少なくなっている。これは、充放電サイクルに
伴う負極水素吸蔵合金の体積変動による水素吸蔵合金の
電極からの脱落や、微粉化による集電不良の発生が押さ
えられているためである。さらに、本実施例3の電池で
は、実施例1の電池と比較して、負極の水素吸蔵合金を
保持するためのNi金網を必要としないので、負極の体
積容量密度を大きくすることができる。
The battery of this example has the same initial discharge capacity as the battery of example 1, but the capacity decreases less with cycling. This is because the negative electrode hydrogen storage alloy is prevented from falling off from the electrode due to volume fluctuations associated with charge/discharge cycles, and from generating poor current collection due to pulverization. Furthermore, compared to the battery of Example 1, the battery of Example 3 does not require a Ni wire gauze for holding the hydrogen storage alloy of the negative electrode, so the volumetric capacity density of the negative electrode can be increased.

【0043】 実施例4 セパレータの材料として、熱融着性ポリエチレン10重
量部とカルボキシメチルセルロースナトリウム5重量部
及びホワイトアルミナ(WA−#500,平均粒径34
.0μm)2重量部とを使用し、このセパレータ材の材
料を混合して60mg分取した後、図14に示した成型
用金型装置の成型用金型11内に投入し、120℃、2
0kgw/cm2 で約30秒間プレスして成型するこ
とにより、セパレータ材を仮成型した以外は実施例3と
同様にして電池を作製した。
Example 4 As materials for the separator, 10 parts by weight of heat-fusible polyethylene, 5 parts by weight of sodium carboxymethyl cellulose, and white alumina (WA-#500, average particle size 34
.. 0 μm), 2 parts by weight of this separator material was mixed, and 60 mg of the separator material was taken out, and then placed in the mold 11 of the molding device shown in FIG.
A battery was produced in the same manner as in Example 3, except that the separator material was temporarily molded by pressing and molding at 0 kgw/cm2 for about 30 seconds.

【0044】本実施例の電池のサイクルに伴う放電曲線
を図6に示す。
FIG. 6 shows the discharge curve of the battery of this example as it cycles.

【0045】実施例3の電池と本実施例の電池とを比べ
ると、本実施例の電池の方が各サイクル毎の放電容量が
大きく、電極の利用率が高くなっていることがわかる。 また、実施例3の電池と比べ、本実施例の電池の方は、
容量が大きく、サイクルに伴う容量の減少が少ない電池
となっている。
Comparing the battery of Example 3 with the battery of this example, it can be seen that the battery of this example has a larger discharge capacity for each cycle and a higher electrode utilization rate. Also, compared to the battery of Example 3, the battery of this example has
The battery has a large capacity, and its capacity decreases little with cycles.

【0046】また、本実施例の電池は実施例2の電池と
比べると、負極とセパレータ材が決着している点と、負
極内にNi金網が含まれていない点で異なる。本実施例
の電池は実施例2の電池に比べて初期の放電容量は同じ
であるが、サイクルに伴う容量の減少が少なくなってい
る。また、本実施例の電池は負極の水素吸蔵合金を保持
するためのNi金網を必要としないので、負極の容量密
度を大きくすることができる。
The battery of this example differs from the battery of example 2 in that the negative electrode and separator material are fixed together and that the negative electrode does not contain a Ni wire mesh. The battery of this example has the same initial discharge capacity as the battery of example 2, but the decrease in capacity due to cycling is less. Furthermore, since the battery of this example does not require a Ni wire mesh for holding the hydrogen storage alloy of the negative electrode, the capacity density of the negative electrode can be increased.

【0047】 実施例5 セパレータ材の材料である、熱融着性ポリテトラフルオ
ロエチレン10重量部とポリビニルアルコール4重量部
とを混合する。次に、この混合したセパレータ材料を図
15のロール成型装置の260℃に加熱した熱圧延成型
ロール17、18間に投入し、シート状のセパレータ材
を作製する。本実施例では20cm幅の熱圧延成型ロー
ルを用いて、最大20cm幅のセパレータ材を連続的に
作製した。
Example 5 10 parts by weight of heat-fusible polytetrafluoroethylene and 4 parts by weight of polyvinyl alcohol, which are materials for a separator material, are mixed. Next, this mixed separator material is placed between hot rolling forming rolls 17 and 18 heated to 260° C. of the roll forming apparatus shown in FIG. 15 to produce a sheet-like separator material. In this example, a separator material with a maximum width of 20 cm was continuously produced using a hot rolling forming roll with a width of 20 cm.

【0048】次に、負極の材料であるTiNiを耐圧容
器(図示せず)内に投入し、300℃に昇温した後、1
0気圧のガス状の水素を放出、吸収させ、同温度、0.
1Torrの条件下で、一晩脱気処理して水素吸蔵合金
を作製した。この水素吸蔵合金であるTiNiを上記図
15に示したロール成型装置にて、線径0.1mm、1
00meshのNi金網と一体化したシート状に加工し
、負極を準備する。
Next, TiNi, which is the material of the negative electrode, was put into a pressure container (not shown) and heated to 300°C.
Gaseous hydrogen at 0 atm is released and absorbed, and at the same temperature, 0.
A hydrogen storage alloy was prepared by degassing overnight under the condition of 1 Torr. This hydrogen storage alloy, TiNi, was molded into wires with a wire diameter of 0.1 mm and a
A negative electrode is prepared by processing into a sheet integrated with a 00 mesh Ni wire mesh.

【0049】さらに、正極として、水酸化カリウム水溶
液等のアルカリ水溶液中で電気化学的に化成処理を行い
、放電状態にしたシート状の焼結式ニッケル電極を準備
する。なお、正極の容量は500mAh、負極の容量は
800mAhとした。
Further, as a positive electrode, a sheet-shaped sintered nickel electrode is prepared which has been subjected to electrochemical conversion treatment in an alkaline aqueous solution such as a potassium hydroxide aqueous solution to bring it into a discharge state. Note that the capacity of the positive electrode was 500 mAh, and the capacity of the negative electrode was 800 mAh.

【0050】以上の負極、セパレータ材、正極をこの順
に重ね、渦巻き状に巻き上げて電池容器内に装着し、電
解液である30wt%水酸化カリウム水溶液を供給し、
封口して単3型ニッケル水素電池を組み立てた。
[0050] The above negative electrode, separator material, and positive electrode were stacked in this order, wound up in a spiral shape, and installed in a battery container, and a 30 wt % potassium hydroxide aqueous solution as an electrolyte was supplied.
I sealed it and assembled an AA nickel metal hydride battery.

【0051】本実施例の電池の内部では、セパレータ材
中のポリビニルアルコールが膨潤し、その一部は電解液
(水酸化カリウム水溶液)中に溶解・溶出し、熱融着性
ポリテトラフルオロエチレンを主体とする、3次元多孔
体からなるセパレータとなる。普通、ポリテトラフルオ
ロエチレンは電解液等との馴染みが悪いが、本発明のセ
パレータ材の場合はその傾向が小さく、認められなかっ
た。また、このセパレータは、電解液透過性に優れ、イ
オン電導性に優れたセパレータを有する電池となった。
[0051] Inside the battery of this example, the polyvinyl alcohol in the separator material swells, and a part of it is dissolved and eluted into the electrolyte (potassium hydroxide aqueous solution) to form heat-fusible polytetrafluoroethylene. The separator is mainly made of a three-dimensional porous material. Normally, polytetrafluoroethylene has poor compatibility with electrolytes, etc., but in the case of the separator material of the present invention, this tendency was small and was not observed. Moreover, this separator provided a battery having a separator with excellent electrolyte permeability and excellent ionic conductivity.

【0052】本実施例の放電曲線を図7に示す。FIG. 7 shows the discharge curve of this example.

【0053】本実施例の電池は、さらに余分に100個
作製し、サイクル不良の発生率を試験した。表1の実施
例5の欄に、本実施例の電池の100サイクル毎の不良
の発生数を示す。ここでいう不良とは、開路電圧の電圧
異常、放電電圧異常、充電電圧異常、放電容量が初期容
量に比べて50%以下に低下した場合を指す。
An additional 100 batteries of this example were manufactured and the rate of cycle failure was tested. The column of Example 5 in Table 1 shows the number of defects that occurred every 100 cycles in the battery of this example. The term "defective" as used herein refers to an abnormal open circuit voltage, an abnormal discharge voltage, an abnormal charge voltage, or a case where the discharge capacity is reduced to 50% or less compared to the initial capacity.

【0054】 実施例6 セパレータ材の材料として、熱融着性ポリテトラフルオ
ロエチレン10重量部とポリビニルアルコール4重量部
及びガラスビーズ(平均粒径24μm、粒径範囲15〜
40μm)2重量部とを使用し、このセパレータ材の材
料を混合した後、図15のロール成型装置の260℃に
加熱した20cm幅の熱圧延成型ロール17、18間に
投入し、最大20cm幅のシート状のセパレータ材を作
製した以外は実施例5と同様の方法で電池を作製した。
Example 6 As materials for the separator material, 10 parts by weight of heat-fusible polytetrafluoroethylene, 4 parts by weight of polyvinyl alcohol, and glass beads (average particle size 24 μm, particle size range 15 to
40 μm), and after mixing the materials of this separator material, it was placed between 20 cm wide hot rolling forming rolls 17 and 18 heated to 260° C. of the roll forming apparatus shown in FIG. A battery was produced in the same manner as in Example 5, except that a sheet-like separator material was produced.

【0055】本実施例の電池は実施例5の電池と同様に
、電池の内部では、セパレータ材中のポリビニルアルコ
ールが膨潤し、その一部は電解液(水酸化カリウム水溶
液)中に溶解・溶出し、ガラスビーズの分散された熱融
着性ポリテトラフルオロエチレンを主体とする、3次元
多孔体からなるセパレータとなる。また、本実施例の電
池のセパレータ材は実施例5の電池と同様に、親電解液
性、電解液透過性に優れ、イオン電導性に優れたセパレ
ータを有する電池となった。
[0055] In the battery of this example, like the battery of Example 5, the polyvinyl alcohol in the separator material swells inside the battery, and a part of it is dissolved and eluted into the electrolyte (potassium hydroxide aqueous solution). Then, the separator becomes a three-dimensional porous body mainly made of heat-fusible polytetrafluoroethylene in which glass beads are dispersed. Further, the separator material of the battery of this example, like the battery of Example 5, had a separator with excellent electrolyte affinity, electrolyte permeability, and ionic conductivity.

【0056】本実施例の電池のサイクルに伴う放電曲線
を図8に示す。
FIG. 8 shows the discharge curve of the battery of this example as it cycles.

【0057】また、実施例5と同様、余分に電池を10
0個作製し、サイクル不良の発生率を試験した。結果を
表1の実施例6の欄に示す。
[0057] Similarly to Example 5, 10 extra batteries were added.
0 pieces were produced and the incidence of cycle failure was tested. The results are shown in the column of Example 6 in Table 1.

【0058】放電曲線により、実施例5の電池と本実施
例の電池とを比べると、本実施例の電池の方が各サイク
ル毎の放電容量が大きく、電極の利用率が高くなってい
ることがわかる。また表1より、不良の発生率が実施例
5の電池よりも本実施例の電池の方が低くなっているこ
とがわかる。これは、本実施例の電池が実施例5の電池
よりも電極巻き上げ工程時の圧縮応力や、充放電反応に
伴う電極の厚さ変化による、セパレータの厚さの増加・
減少による保液力の低下や、多孔度の減少による電池の
特性劣化が少ないためである。
[0058] Comparing the battery of Example 5 with the battery of this example, the discharge curve shows that the battery of this example has a larger discharge capacity for each cycle and a higher electrode utilization rate. I understand. Furthermore, from Table 1, it can be seen that the incidence of defects is lower in the battery of this example than in the battery of example 5. This is because the battery of this example has an increased thickness of the separator compared to the battery of Example 5 due to compressive stress during the electrode winding process and changes in electrode thickness due to charging and discharging reactions.
This is because there is little decrease in liquid retention capacity due to the decrease in porosity or deterioration of battery characteristics due to decrease in porosity.

【0059】 比較例2 実施例5のセパレータの代わりに、アルカリ煮沸処理を
施して、親電解液性を付与した幅40mmのポリプロピ
レン製不織布をセパレータとして用いた単3型ニッケル
−水素電池を作製した。この電池は、セパレータ部以外
は前記実施例5と同じ構造を有している。
Comparative Example 2 In place of the separator of Example 5, an AA nickel-metal hydride battery was fabricated using a 40 mm wide polypropylene nonwoven fabric that had been given electrophilic properties by an alkali boiling process as a separator. . This battery has the same structure as Example 5 except for the separator portion.

【0060】本比較例2の電池の放電曲線を図9に示す
FIG. 9 shows the discharge curve of the battery of Comparative Example 2.

【0061】また、本比較例の電池は100個余分に作
製し、実施例5と同様の方法でサイクル不良の発生率を
試験した。結果を表1の比較例2の欄に示す。
In addition, 100 extra batteries of this comparative example were manufactured and tested for cycle failure rate in the same manner as in Example 5. The results are shown in the Comparative Example 2 column of Table 1.

【0062】放電曲線により、実施例5及び実施例6の
電池と本比較例の電池とを比べると、実施例5及び実施
例6の電池の方が各サイクル毎の放電容量が大きく、電
極の利用率が高くなっていることがわかる。また、表1
より、実施例5及び実施例6の電池の方が本比較例の電
池よりも不良の発生率が低くなっていることがわかる。
Comparing the batteries of Examples 5 and 6 with the battery of this comparative example, the discharge curves show that the batteries of Examples 5 and 6 have a larger discharge capacity at each cycle, and the electrode It can be seen that the usage rate is high. Also, Table 1
It can be seen from this that the batteries of Examples 5 and 6 have a lower failure rate than the battery of this comparative example.

【0063】 実施例7 実施例5で用いたセパレータ材を、図15に示したロー
ル型成型装置の260℃に加熱した熱圧延成型ロール1
7、18間に通し、実施例5と同様の処理を施したTi
Niをシート状に成型されたセパレータ材上に均一に散
布し、これをさらに、260℃に加熱したもう1台の熱
圧延成型ロール間に投入し、セパレータ材とTiNiと
からなるシート状の、負極が結着したセパレータ材シー
トを作製した。これを用いて、実施例5と同様の単3型
ニッケル−水素電池を作製した。本実施例の電池は実施
例5の電池と比べると、負極とセパレータが結着してい
る点と、負極にNi金網が含まれていない点で異なる。
Example 7 The separator material used in Example 5 was heated to 260° C. in the roll molding device shown in FIG.
7 and 18 and subjected to the same treatment as in Example 5.
Ni is uniformly dispersed onto the separator material formed into a sheet, and this is then placed between another hot rolling forming roll heated to 260°C to form a sheet consisting of the separator material and TiNi. A separator material sheet to which a negative electrode was bound was produced. Using this, an AA type nickel-metal hydride battery similar to that in Example 5 was produced. The battery of this example differs from the battery of example 5 in that the negative electrode and the separator are bonded together and that the negative electrode does not contain a Ni wire mesh.

【0064】本実施例の電池の放電曲線を図10に示す
FIG. 10 shows the discharge curve of the battery of this example.

【0065】また、本実施例の電池は、さらに余分に1
00個作製し、実施例5と同様にしてサイクル不良の発
生率を試験した。結果を表1の実施例7の欄に示す。放
電曲線により本実施例の電池と実施例5の電池とを比較
すると、初期の放電容量は同じであるが本実施例の電池
の方がサイクルに伴う容量の減少が少なくなっている。 また、表1より、本実施例の電池の方が実施例5の電池
よりも不良の発生率が低いことがわかる。
[0065] Furthermore, the battery of this example has an extra 1
00 pieces were produced, and the cycle failure rate was tested in the same manner as in Example 5. The results are shown in the column of Example 7 in Table 1. Comparing the battery of this example with the battery of example 5 using discharge curves, it is found that although the initial discharge capacity is the same, the battery of this example shows less decrease in capacity due to cycling. Further, from Table 1, it can be seen that the battery of this example has a lower incidence of defects than the battery of Example 5.

【0066】また、本実施例は、負極の水素吸蔵合金を
保持するためのNi金網を必要としないので、負極の体
積容量密度を大きくすることができる。
Furthermore, this embodiment does not require a Ni wire gauze for holding the hydrogen storage alloy of the negative electrode, so the volumetric capacity density of the negative electrode can be increased.

【0067】 実施例8 実施例6で用いたセパレータ材を、図15に示したロー
ル型成型装置の260℃に加熱した熱圧延成型ロール1
7、18間に通し、実施例6と同様の処理を施したTi
Niをシート状に成型されたセパレータ材上に均一に散
布し、これをさらに、260℃に加熱したもう1台の熱
圧延成型ロール間に投入し、セパレータ材とTiNiと
からなるシート状の、負極が結着したセパレータ材シー
トを作製した。これを用いて、実施例6と同様の単3型
ニッケル−水素電池を作製した。本実施例の電池の放電
曲線を図11に示す。
Example 8 The separator material used in Example 6 was heated to 260° C. in the roll molding device shown in FIG.
7 and 18 and subjected to the same treatment as in Example 6.
Ni is uniformly dispersed onto the separator material formed into a sheet, and this is then placed between another hot rolling forming roll heated to 260°C to form a sheet consisting of the separator material and TiNi. A separator material sheet to which a negative electrode was bound was produced. Using this, an AA type nickel-metal hydride battery similar to that in Example 6 was produced. FIG. 11 shows the discharge curve of the battery of this example.

【0068】また、本実施例の電池Jを余分に100個
作製し、実施例5と同様にサイクル毎の不良の発生件数
を試験した。その結果を表1の実施例8の欄に示す。
In addition, 100 extra batteries J of this example were manufactured, and the number of defects per cycle was tested in the same manner as in Example 5. The results are shown in the column of Example 8 in Table 1.

【0069】放電曲線により、実施例7の電池と本実施
例の電池とを比べると、本実施例の電池の方が各サイク
ル毎の放電容量が大きく、電極の利用率が高くなってい
ることがわかる。また表1により本実施例の電池と実施
例8の電池を比較すると、本実施例の電池のほうが、不
良の発生率が低くなっていることがわかる。
[0069] Comparing the battery of Example 7 and the battery of this example from the discharge curve, it was found that the battery of this example had a larger discharge capacity for each cycle and a higher electrode utilization rate. I understand. Further, when the battery of this example is compared with the battery of example 8 according to Table 1, it can be seen that the battery of this example has a lower failure rate.

【0070】さらに、本実施例の電池は実施例6の電池
と比べると、負極とセパレータが結着している点と、負
極にNi金網が含まれていない点で異なるが、放電曲線
により比較すると、初期の放電容量は同じであるが、サ
イクルに伴う容量の減少が本実施例の方が少なくなって
いる。また、本実施例の電池は負極の水素吸蔵合金を保
持するためのNi金網を必要としないので、負極の体積
容量密度を大きくすることができる。
Furthermore, the battery of this example differs from the battery of Example 6 in that the negative electrode and the separator are bonded together and that the negative electrode does not contain a Ni wire mesh, but the discharge curves show that Then, although the initial discharge capacity is the same, the decrease in capacity due to cycling is smaller in this example. Furthermore, since the battery of this example does not require a Ni wire mesh for holding the hydrogen storage alloy of the negative electrode, the volumetric capacity density of the negative electrode can be increased.

【0071】 実施例9 本発明のセパレータ材の材料である、無水マレイン酸を
置換基として有する変性ポリプロピレン10重量部とポ
リビニルアルコール3重量部とを混合した後、この混合
したセパレータ材の材料を図15に示したロール成型装
置の180℃に加熱した熱圧延成型ロール17、18間
に投入し、シート状のセパレータ材を作製した。本実施
例では20cm幅のロールを用いて、最大20cm幅の
セパレータ材を連続的に作製した。
Example 9 After mixing 10 parts by weight of modified polypropylene having maleic anhydride as a substituent and 3 parts by weight of polyvinyl alcohol, which are the materials for the separator material of the present invention, the mixed material for the separator material was prepared as shown in the figure. A sheet-like separator material was produced by putting the mixture between hot rolling molding rolls 17 and 18 heated to 180° C. of the roll molding apparatus shown in No. 15. In this example, a separator material with a maximum width of 20 cm was continuously produced using a roll with a width of 20 cm.

【0072】次に、負極の材料であるTiNiを耐圧容
器(図示せず)に投入し、300℃に昇温した後、10
気圧のガス状の水素を放出、吸収させ、同温度、0.1
Torrの条件下で、一晩脱気処理して水素吸蔵合金を
作製した。この水素吸蔵合金であるTiNiを圧延ロー
ルにて、線径0.1mm、100meshのNi金網と
一体化したシート状に加工し、負極を準備した。
Next, TiNi, which is the material of the negative electrode, was put into a pressure container (not shown) and heated to 300°C.
Release and absorb gaseous hydrogen at atmospheric pressure, same temperature, 0.1
A hydrogen storage alloy was prepared by degassing overnight under Torr conditions. This hydrogen storage alloy TiNi was processed into a sheet shape integrated with a 100 mesh Ni wire gauze having a wire diameter of 0.1 mm using a rolling roll to prepare a negative electrode.

【0073】さらに、正極として、水酸化カリウム水溶
液等のアルカリ水溶液中で電気化学的に化成処理を行い
、放電状態にしたシート状の焼結式ニッケル電極を準備
した。なお、正極の容量は500mAh、負極の容量は
800mAhであった。
Further, as a positive electrode, a sheet-shaped sintered nickel electrode was prepared which had been subjected to electrochemical conversion treatment in an alkaline aqueous solution such as a potassium hydroxide aqueous solution to bring it into a discharge state. Note that the capacity of the positive electrode was 500 mAh, and the capacity of the negative electrode was 800 mAh.

【0074】以上の負極、セパレータ材、正極をこの順
に重ね、渦巻き状に巻き上げて電池容器内に装着し、電
解液である30wt%水酸化カリウム水溶液を供給し、
封口して単3型ニッケル水素電池を組み立てた。
[0074] The above negative electrode, separator material, and positive electrode were stacked in this order, rolled up into a spiral shape, and installed in a battery container, and a 30 wt % potassium hydroxide aqueous solution as an electrolyte was supplied.
I sealed it and assembled an AA nickel metal hydride battery.

【0075】本電池の内部では実施例5と同様に、セパ
レータ材中のポリビニルアルコールが膨潤し、その一部
は電解液(水酸化カリウム水溶液)中に溶解・溶出し、
変性ポリプロピレンを主体とする、3次元多孔体からな
るセパレータとなる。本実施例によれば、親電解液性が
高く、電解液透過性に優れ、イオン電導性に優れたセパ
レータを有する電池となる。
Inside this battery, as in Example 5, the polyvinyl alcohol in the separator material swells, and a portion of it is dissolved and eluted into the electrolyte (potassium hydroxide aqueous solution).
The separator is a three-dimensional porous material mainly made of modified polypropylene. According to this example, the battery has a separator with high electrolyte affinity, excellent electrolyte permeability, and excellent ionic conductivity.

【0076】本実施例の電池の放電曲線を図12に示す
FIG. 12 shows the discharge curve of the battery of this example.

【0077】また、この電池を、さらに余分に100個
作製し、実施例5と同様の方法でサイクル不良の発生率
を試験した。結果を表1の実施例9の欄に示す。
In addition, 100 additional batteries were manufactured and tested for cycle failure rate in the same manner as in Example 5. The results are shown in the column of Example 9 in Table 1.

【0078】本実施例は実施例5と比較して、非溶解性
高分子材料にポリテトラフルオロエチレンの代わりに無
水マレイン酸を置換基として有する変性ポリプロピレン
を使用した点で異なるが、放電曲線により本実施例と実
施例6を比較すると、本実施例の方が各サイクルの容量
が大きく、電極の利用率が高くなっていることがわかる
。また、表1により本実施例と実施例5を比較すると本
実施例の方が不良の発生率が低くなっていることがわか
る。
This example differs from Example 5 in that modified polypropylene having maleic anhydride as a substituent was used instead of polytetrafluoroethylene as the insoluble polymer material. Comparing this example with Example 6, it can be seen that the capacity of each cycle is larger in this example, and the utilization rate of the electrode is higher. Furthermore, when comparing this example and Example 5 from Table 1, it can be seen that the incidence of defects is lower in this example.

【0079】 実施例10 セパレータ材の材料として、無水マレイン酸を置換基と
して有する変性ポリプロピレン10重量部とポリビニル
アルコール3重量部及びガラスビーズ(平均粒径24μ
m、粒径範囲15〜40μm)2重量部とを混合した後
、この混合したセパレータ材の材料を図15に示したロ
ール成型装置の180℃に加熱した幅20cmの熱圧延
成型ロール17、18間に投入し、最大幅20cmのシ
ート状のセパレータ材を作製した以外は実施例9と同様
にして、電池を作製した。本実施例の電池の放電曲線を
図13に示す。
Example 10 As materials for the separator material, 10 parts by weight of modified polypropylene having maleic anhydride as a substituent, 3 parts by weight of polyvinyl alcohol, and glass beads (average particle size 24 μm) were used.
m, particle size range: 15 to 40 μm), and then the mixed separator material was heated to 180° C. in the roll forming apparatus shown in FIG. 15 using hot rolling forming rolls 17 and 18 with a width of 20 cm. A battery was produced in the same manner as in Example 9, except that a sheet-like separator material having a maximum width of 20 cm was produced by inserting the material between the two. FIG. 13 shows the discharge curve of the battery of this example.

【0080】また、この電池を更に、100個余分に作
製し、実施例5と同様の方法でサイクル不良の発生率を
試験した。結果を表1の実施例10の欄に示す。
Furthermore, 100 extra batteries were manufactured and tested for cycle failure rate in the same manner as in Example 5. The results are shown in the column of Example 10 in Table 1.

【0081】放電曲線により実施例9の電池と本実施例
の電池とを比べると、本実施例の電池の方が各サイクル
毎の放電容量が大きく、電極の利用率が高くなっている
ことがわかる。また、表1より本発明と実施例9とを比
べると本発明の方が不良の発生率が低くなっていること
がわかる。
Comparing the battery of Example 9 and the battery of this example using discharge curves, it is found that the battery of this example has a larger discharge capacity at each cycle and a higher electrode utilization rate. Recognize. Further, from Table 1, when comparing the present invention and Example 9, it can be seen that the incidence of defects is lower in the present invention.

【0082】また、本実施例のセパレータ材は、実施例
9の電池Kのセパレータ材に比べて、電極巻き上げ工程
時の圧縮応力や、充放電反応に伴う電極の厚さ変化によ
る、セパレータの厚さの増加・減少による保液力の低下
や、多孔度の減少による電池の特性劣化が少ない、優れ
た電池を作製することができた。
Furthermore, compared to the separator material of Battery K of Example 9, the separator material of this example has a lower thickness due to compressive stress during the electrode winding process and changes in electrode thickness due to charging and discharging reactions. We were able to fabricate an excellent battery with little decrease in liquid holding capacity due to increase/decrease in porosity or deterioration of battery characteristics due to decrease in porosity.

【0083】以上示したように、本実施例及び比較例の
電池では、セパレータ材の成型及び負極とセパレータ材
との結着に熱融着を用いたが、ニトロセルロース、ポリ
エチレンオキサイド等を用いて、スピンキャスト等の方
法で成型と同時に結着、一体化することも可能である。 尚、溶液とはペースト状のものを含む。
As shown above, in the batteries of the present example and comparative example, heat fusion was used to mold the separator material and to bond the negative electrode and the separator material. It is also possible to bind and integrate them simultaneously with molding by a method such as spin casting or the like. Note that the solution includes a paste-like solution.

【0084】本実施例及び比較例の電池では、負極活物
質にTiNiを用いたものしか示さなかったが、これ以
外の水素吸蔵合金、例えば、稀土類系合金の一種である
LaNi5やMmNi5(Mm:ミッシュメタルといい
、数種のランタノイドの混合物)及び、そのNiやLa
,Mmを各種遷移元素で置換したもの(一例を挙げると
LaNi3.5Co0.7Al0.8やMmNi2.0
Co2.2Al0.8)、ZrV系合金、TiCo等を
用いることも可能である。
In the batteries of this example and comparative example, only TiNi was used as the negative electrode active material, but other hydrogen storage alloys such as LaNi5 and MmNi5 (MmNi5), which are a type of rare earth alloy, were shown. : mischmetal, a mixture of several kinds of lanthanoids) and its Ni and La
, Mm is replaced with various transition elements (for example, LaNi3.5Co0.7Al0.8 and MmNi2.0
Co2.2Al0.8), ZrV alloy, TiCo, etc. can also be used.

【0085】また、一般に、正極の主成分である正極合
剤は、正極活物質、導電剤及び結着剤を含む。場合によ
っては、鉄板にニッケルメッキを施したパンチングメタ
ルやニッケル金網を内部導電体として含ませることもあ
る。上記正極活物質としては、例えば二酸化マンガン、
酸化ニッケル、三酸化タングステン、二酸化鉛、三酸化
モリブデン等の酸化剤が挙げられるが、二酸化マンガン
及び本実施例で使用した酸化ニッケルが好適である。ま
た、上記導電剤とは、合剤中の電子導電性を確保するた
めに加えられる電子導電性物質である。この例としては
、アセチレンブラック、人造黒鉛、グラファイト、カー
ボンブラック、ニッケル粉末等が挙げられるが、グラフ
ァイト、ニッケル粉末が好適である。さらに、上記結着
剤とは、前記二種の粉末の結着性・成型性を高めるため
に加えられる物質である。この例としては、カルボキシ
メチルセルロース、ポリテトラフルオロエチレン、カル
ボキメチルセルロースの塩、ポリビニルアルコール、ポ
リエチレン、寒天、メチルセルロース等が挙げられる。 前記導電剤及び結着剤は正極合剤中に3〜20重量%ず
つ配合される。
[0085] Generally, the positive electrode mixture, which is the main component of the positive electrode, includes a positive electrode active material, a conductive agent, and a binder. In some cases, punched metal or nickel wire mesh, which is a nickel-plated iron plate, may be included as an internal conductor. Examples of the positive electrode active material include manganese dioxide,
Oxidizing agents such as nickel oxide, tungsten trioxide, lead dioxide, and molybdenum trioxide may be used, but manganese dioxide and the nickel oxide used in this example are preferred. Further, the above-mentioned conductive agent is an electronically conductive substance added to ensure electronic conductivity in the mixture. Examples include acetylene black, artificial graphite, graphite, carbon black, nickel powder, etc., with graphite and nickel powder being preferred. Furthermore, the binder is a substance added to improve the binding properties and moldability of the two powders. Examples include carboxymethylcellulose, polytetrafluoroethylene, salts of carboxymethylcellulose, polyvinyl alcohol, polyethylene, agar, methylcellulose, and the like. The conductive agent and the binder are mixed in the positive electrode mixture in an amount of 3 to 20% by weight.

【0086】[0086]

【表1】[Table 1]

【0087】[0087]

【発明の効果】本発明の電池用セパレータ材によれば、
親電解液性の付与工程が不必要になり、乾式で電池を組
み立てることが可能となる。
[Effects of the Invention] According to the battery separator material of the present invention,
This eliminates the need for a step to impart electrolyte properties, making it possible to assemble the battery in a dry manner.

【0088】また、本発明によれば充放電を繰り返して
も親電解液性の低下しないセパレータ材を得ることがで
きるため、電極の利用率が高く、容量密度の大きい、サ
イクル特性に優れた電池を作製できる。
Furthermore, according to the present invention, it is possible to obtain a separator material that does not lose its electrolytic properties even after repeated charging and discharging, so that a battery with high electrode utilization, high capacity density, and excellent cycle characteristics can be obtained. can be created.

【0089】そして、本発明の電池用セパレータ材中に
無機質の粉体を分散させた場合には、セパレータの圧縮
応力に対する耐性が向上し、多孔度が維持される。それ
によって保液量が確保され、内部抵抗の上昇が抑制され
る。また、圧縮応力に対する耐性が向上することにより
、セパレータの厚みの減少、さらにこれに伴う絶縁破壊
による内部短絡や急速異常放電による発熱・発火が防止
できる。また、機械的強度に優れているため、容易に大
面積のセパレータを作製することができる。
When inorganic powder is dispersed in the battery separator material of the present invention, the resistance of the separator to compressive stress is improved and the porosity is maintained. Thereby, the amount of liquid retained is ensured, and an increase in internal resistance is suppressed. Furthermore, by improving the resistance to compressive stress, it is possible to prevent a reduction in the thickness of the separator and the resulting heat generation and ignition due to internal short circuits due to dielectric breakdown and rapid abnormal discharge. Furthermore, since it has excellent mechanical strength, a large-area separator can be easily produced.

【0090】一方、本発明の負極とセパレータ材とが結
着した電池によれば、水素吸蔵合金の微粉化に伴う電池
特性の変化を防ぐことが可能であり、負極の容器への電
気的接続も容易になり、負極の容量密度も大きくするこ
とができ、優れた電池を作製できる。さらに、大面積の
電極も容易に作製でき、大容量の電池の作製も簡単であ
る。
On the other hand, according to the battery in which the negative electrode and separator material of the present invention are bonded, it is possible to prevent changes in battery characteristics due to pulverization of the hydrogen storage alloy, and the electrical connection of the negative electrode to the container can be prevented. It is also possible to increase the capacity density of the negative electrode, making it possible to produce an excellent battery. Furthermore, large-area electrodes can be easily produced, and large-capacity batteries can also be easily produced.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

【図1】実施例1に係る電池の組み立て工程を説明する
図である。
FIG. 1 is a diagram illustrating a battery assembly process according to Example 1.

【図2】実施例1に係る電池の放電曲線を示す図である
FIG. 2 is a diagram showing a discharge curve of a battery according to Example 1.

【図3】実施例2に係る電池の放電曲線を示す図である
FIG. 3 is a diagram showing a discharge curve of a battery according to Example 2.

【図4】比較例1に係る電池の放電曲線を示す図である
FIG. 4 is a diagram showing a discharge curve of a battery according to Comparative Example 1.

【図5】実施例3に係る電池の放電曲線を示す図である
FIG. 5 is a diagram showing a discharge curve of a battery according to Example 3.

【図6】実施例4に係る電池の放電曲線を示す図である
FIG. 6 is a diagram showing a discharge curve of a battery according to Example 4.

【図7】実施例5に係る電池の放電曲線を示す図である
FIG. 7 is a diagram showing a discharge curve of a battery according to Example 5.

【図8】実施例6に係る電池の放電曲線を示す図である
FIG. 8 is a diagram showing a discharge curve of a battery according to Example 6.

【図9】比較例2に係る電池の放電曲線を示す図である
9 is a diagram showing a discharge curve of a battery according to Comparative Example 2. FIG.

【図10】実施例7に係る電池の放電曲線を示す図であ
る。
FIG. 10 is a diagram showing a discharge curve of a battery according to Example 7.

【図11】実施例8に係る電池の放電曲線を示す図であ
る。
FIG. 11 is a diagram showing a discharge curve of a battery according to Example 8.

【図12】実施例9に係る電池の放電曲線を示す図であ
る。
FIG. 12 is a diagram showing a discharge curve of a battery according to Example 9.

【図13】実施例10に係る電池の放電曲線を示す図で
ある。
FIG. 13 is a diagram showing a discharge curve of a battery according to Example 10.

【図14】本願発明のセパレータ材を成型するための成
型用金型装置の概略構成図である。
FIG. 14 is a schematic configuration diagram of a molding device for molding the separator material of the present invention.

【図15】本願発明のセパレータ材を成型するためのロ
ール成型装置の概略構成図である。
FIG. 15 is a schematic configuration diagram of a roll forming apparatus for forming the separator material of the present invention.

【図16】本願発明のセパレータ材を成型するための超
音波融着装置の概略構成図である。
FIG. 16 is a schematic configuration diagram of an ultrasonic welding device for molding the separator material of the present invention.

【図17】本願発明のセパレータ材を成型するためのス
ピンキャスト法を説明するための説明図である。
FIG. 17 is an explanatory diagram for explaining a spin casting method for molding the separator material of the present invention.

【図18】本願発明のセパレータ材を成型するためのス
プレーキャスト法を説明するための説明図である。
FIG. 18 is an explanatory diagram for explaining a spray casting method for molding the separator material of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1  電解液 2  負極 3  セパレータ材 3’セパレータ 4  正極 1 Electrolyte solution 2 Negative electrode 3 Separator material 3’ separator 4 Positive electrode

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】  所定の電解液に対して非溶解性を有す
る高分子材料と前記電解液に対して可溶性を有する材料
との混合物から成る成型体であって、上記非溶解性を有
する高分子材料が前記成型体の骨格となっていることを
特徴とする電池用セパレータ材。
1. A molded body comprising a mixture of a polymer material that is insoluble in a predetermined electrolyte solution and a material that is soluble in the electrolyte solution, wherein the insoluble polymer material is A separator material for a battery, characterized in that the material serves as a skeleton of the molded body.
【請求項2】  請求項1記載の電池用セパレータ材に
、電解液に対して溶解性を有しない無機質の粉粒体を分
散させてなることを特徴とする電池用セパレータ材。
2. A battery separator material, characterized in that the battery separator material according to claim 1 is dispersed with inorganic powder particles having no solubility in an electrolytic solution.
【請求項3】  請求項1又は2記載の電池用セパレー
タ材からその内部の可溶性材料を電解液に溶かして除い
たものである、非溶解性の高分子材料を主としてなる多
孔体をセパレータとして有することを特徴とする電池。
3. A separator comprising a porous body mainly made of an insoluble polymer material, which is obtained by removing the soluble material inside the battery separator material according to claim 1 or 2 by dissolving it in an electrolytic solution. A battery characterized by:
【請求項4】負極活物質が水素吸蔵合金からなり、該水
素吸蔵合金とセパレータとが結着していることを特徴と
する請求項3記載の電池。
4. The battery according to claim 3, wherein the negative electrode active material is made of a hydrogen storage alloy, and the hydrogen storage alloy and the separator are bonded together.
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