JPH06103969A - アルカリ電池用セパレータ - Google Patents
アルカリ電池用セパレータInfo
- Publication number
- JPH06103969A JPH06103969A JP4276634A JP27663492A JPH06103969A JP H06103969 A JPH06103969 A JP H06103969A JP 4276634 A JP4276634 A JP 4276634A JP 27663492 A JP27663492 A JP 27663492A JP H06103969 A JPH06103969 A JP H06103969A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- sections
- fiber sheet
- separator
- oxygen gas
- hydrophobic
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Landscapes
- Cell Separators (AREA)
Abstract
過性に優れたアルカリ電池用セパレータを提供するこ
と。 【構成】 疎水部の占める割合が10%以下の親水性繊
維シートであり、キレート形成可能な官能基を有する、
架橋した親水性高分子によって、親水性を付与された繊
維シートからなるアルカリ電池用セパレータである。
Description
タに関する。
て短絡を防止すると共に、電解液を保持して起電反応を
円滑に行なわせるために、セパレータが使用されている
が、前述の機能以外に、例えば、ニッケル−カドミウム
二次電池に使用するセパレータには、過充電した際に、
正極から生じた酸素ガスを速やかに負極に透過させ、負
極で消費させることにより、電池が内圧の上昇によっ
て、破裂するのを回避する機能も必要である。
パレータは、酸素ガスの透過性を良くするために電解液
量を少なくすると、起電反応が円滑に行なえず、逆に、
起電反応を円滑に行なわせるために電解液量を増やす
と、酸素ガスの透過性が悪いものであった。また、電池
組立時にセパレータを電極に巻回したり、充電して極板
が膨張し、電解液が局在する場合には、特に酸素ガスの
透過性が悪いものであった。
性に優れ、しかも酸素ガスの透過性に優れたアルカリ電
池用セパレータを提供することを目的とする。
セパレータは部分的に疎水部を有する親水性繊維シート
からなる。なお、親水性繊維シートにおける、疎水部の
占める割合が10%以下であると酸素ガスの透過性に優
れ、起電反応に支障がない。また、繊維シートの親水性
が、キレート形成可能な官能基を有する、架橋した親水
性高分子で形成されていると、電解液の保持性、耐電解
液性により優れている。
「セパレータ」という)は、部分的に疎水部を有する親
水性繊維シートからなっており、電解液の多くは疎水部
以外の親水性シートに保持され、疎水部にはほとんど電
解液がない状態となるので、正極で生じた酸素ガスが透
過性のより高い疎水部を通って、負極に透過することが
できる。その結果、酸素ガスが負極で消費されるので、
電池の内圧が上昇せず、電池の破裂を回避することがで
きる。
造方法の一例をもとにして説明する。
自体は親水性でも疎水性でも良いが、疎水部における酸
素ガスの透過性を損わないために、疎水性繊維であるの
が好ましい。疎水性繊維として、例えば、ポリエチレン
繊維、ポリプロピレン繊維などのポリオレフィン系繊
維、ポリフェニレンサルファイド繊維、ポリフルオロエ
チレン系繊維などは、耐電解液性にも優れているので好
適に使用できる。
不織布、糸レース、網、平打組物などの繊維シートを形
成する。これらの中でも、織物や不織布は引張強度があ
り、形態安定性に優れており、電池組立時に破損するこ
ともないので、好適に使用できる。この織物としては平
織、朱子織、綾織などで良く、他方、不織布としては、
例えば、カード法、エアレイ法、スパンボンド法、或い
はメルトブロー法などにより形成した繊維ウエブを、ニ
ードルパンチ、水流などにより絡合する方法、熱融着性
繊維を含む繊維ウエブを熱処理、或いは熱処理と加圧処
理により融着する方法、繊維ウエブを接着剤により接着
する方法により得られるものがあるが、これらに限定さ
れるものではない。
親水性および/または疎水性であるが、本発明では構成
繊維が親水性繊維が主体である場合には疎水性を、疎水
性繊維が主体である場合には親水性を付与する必要があ
る。例えば、構成繊維がポリプロピレン繊維のような疎
水性繊維を主体とする場合、繊維シートの疎水部を形成
しようとする部分の両面に、ポリエチレンなどのフィル
ムを融着させたり、疎水性の樹脂でコーティングするこ
とにより保護した後、親水性の樹脂を含浸、付着或いは
塗布などの方法により親水性を付与した後、このフィル
ムまたは樹脂を除去することにより、疎水部を部分的に
有する親水性繊維シートからなるセパレータを得ること
ができる。更に、疎水部の疎水性を向上させるために、
フッ素系やシリコーン系などの撥水剤を疎水部に付与す
ることはより好ましい実施態様である。なお、構成繊維
が親水性の場合も同様にして、セパレータを得ることが
できる。
の占める割合が10%以下であると、疎水部による電気
抵抗の上昇がほとんどみられず、しかも酸素ガスの透過
性にも優れている。より好ましくは5%以下、最も好ま
しくは3%以下である。逆に、疎水部の占める割合が
0.5%未満であると、酸素ガスの透過性に劣るので、
0.5%以上であるのが好ましい。また、疎水部が局在
していると、電気抵抗がより上昇しやすく、酸素ガスの
透過性も悪くなりやすいので、親水性繊維シート全体に
亘って略均一に分散しているのがより好ましい。また、
疎水部の形状は限定するものではなく、円形、楕円形、
長円形、或いは四角形、六角形などの多角形で良い。
成可能な官能基を有する、架橋した親水性高分子で形成
すると、イオンとキレートを形成することができので、
放電時及び/又は充電時に極板上に樹枝状の金属が析出
しにくく、短絡が生じ難い。また、架橋した高分子であ
るため、水酸化カリウムのようなアルカリ性の電解液に
よっても容易には分解されず、長期間の使用に耐え、し
かも耐熱性にも優れているので、トリクル充電のような
高温状態下の使用にも耐えることができる。
リルピリジニウム系、スチリルキノリニウム系などの、
光や熱によって重合できる架橋基と、イオンとキレート
を形成することのできる水酸基とを有するポリビニルア
ルコールを架橋させた樹脂は、ポリビニルアルコールの
モノマー単位に対して、架橋基が1モル%程度架橋する
だけで耐電解液性、耐熱性に優れ、残りの99モル%程
度の水酸基はイオンとキレートを形成することができる
ことに加えて、光や熱で容易に架橋し、製造上も取り扱
いやすいため、特に好ましい。
タの実施例を記載するが、以下の実施例に限定されるも
のではない。
レンからなる鞘成分とからなる芯鞘型複合繊維(繊度
1.5デニール、繊維長51mm)をカーディングした繊
維ウエブの、ポリエチレン成分のみを140℃で加熱融
着させることにより、目付75.0g/m2、厚さ0.18mm
の不織布を得た。この不織布の両面にポリエチレンフィ
ルムを積層した後、直径1mmの円を5.5mmの間隔で格
子状にヒートシールして疎水部を保護した。この親水性
繊維シートにおける、疎水部の占める割合は2.5%で
あった。
ルアルコールのモノマー単位に対してスチリルピリジニ
ウム系の架橋基を1モル%含有し、キレート形成可能な
水酸基を99モル%有するポリビニルアルコールを水に
溶解させて、未架橋の3重量%ポリビニルアルコール水
溶液を調製した。このポリビニルアルコール水溶液を前
記のポリエチレンフィルムで疎水部を保護した不織布に
含浸し、高圧水銀灯で紫外線を10分間照射して、ポリ
ビニルアルコールを架橋させ、乾燥して、親水化処理を
行なった。その後、疎水部をヒートシールした前記ポリ
エチレンフィルムを除去して、目付125g/m2、厚み
0.20mmのセパレータを得た。
ンフィルムをヒートシールした以外は、実施例1と同様
にしてセパレータ3を得た。この親水性繊維シートにお
ける、疎水部の占める割合は5.3%であった。
ンフィルムをヒートシールした以外は、実施例1と同様
にしてセパレータ3を得た。この親水性繊維シートにお
ける、疎水部の占める割合は10.2%であった。
て、不織布を部分的に保護しなかった、つまり、疎水部
の占める割合が0%である以外は、実施例1と同様にし
てセパレータ3を得た。
ァイド繊維30重量%と延伸したポリフェニレンサルフ
ァイド繊維70重量%とをカーディングした繊維ウエブ
を、熱圧着することにより未延伸ポリフェニレンサルフ
ァイド繊維を融着させて得た、目付80.0g/m2、厚さ
0.20mmの不織布に、実施例1と同様の疎水部を形成
した後、親水化処理を施すことにより、この親水性繊維
シートにおける、疎水部の占める割合は2.5%で、目
付83.8g/m2、厚さ0.21mmのセパレータを得た。
ポリプロピレンからなる目付41.5g/m2、厚さ0.10
mmの不織布に、実施例1と同様の疎水部を形成した後、
親水化処理を施すことにより、疎水部2の不織布の表面
に占める割合は2.5%で、目付48.8g/m2、厚さ0.
11mmのセパレータ3を得た。
のセパレータ3を、たて3cm、よこ3cmに裁断し、図2
に示すように、2枚のニッケル板4、4’間に挟んで、
1000gの荷重5をかける。このセパレータに、セパ
レータの重量に対して、比重1.3の水酸化カリウムを
100重量%と、150重量%だけ注液した際の電気抵
抗をミリオームメータ6で測定する。この結果は表1に
示す。なお、通常使用されているセパレータの参考例と
して、実施例1で得られた何の処理も施していない、目
付75.0g/m2、厚さ0.18mmの不織布についても測定
し、表1に示した。
のセパレータを直径50mmに裁断し、重量を測定する。
次に、比重1.3の水酸化カリウムを注液した後、図3
に示す装置の、テフロン製ホルダー7、7’でセパレー
タを挟んで、加圧空気10を通して、空気が最初にセパ
レータを流れ出るときの圧力をマノメーター8で測定す
る。この測定は水酸化カリウムの注液量を変化させなが
ら行なう。実施例1〜5のセパレータはいずれも図4に
示すように、保液率が増加しても、通気抵抗はほとんど
上昇しなかったが、比較例のセパレータは図5に示すよ
うに、保液率が200%付近で急激に通気抵抗が上昇し
た。なお、保液率はセパレータの重量に対する注液した
水酸化カリウムの重量比率をいう。
分的に疎水部を有する親水性繊維シートからなるため、
電解液の多くは疎水部以外の親水性シートに保持され、
疎水部にはほとんど電解液がない状態となるので、正極
で生じた酸素ガスは透過性のより高い疎水部を通って、
負極に透過することができるため、負極で酸素ガスを消
費して、電池の内圧を上昇させないので、電池の破裂を
回避することができる。
おける、疎水部の占める割合が10%以下であると、疎
水部による電気抵抗の上昇もあまりみらないので、円滑
に起電反応を行なうことができ、しかも疎水部を通して
酸素ガスの透過性にも優れている。
成可能な官能基を有する、架橋した親水性高分子で形成
すると、イオンとキレートを形成することができるの
で、放電時及び/又は充電時に極板上に樹枝状の金属が
析出しにくく、短絡が生じ難い。更に、架橋した高分子
であるため、水酸化カリウムのようなアルカリ性の電解
液によっても容易には分解されず、長期間の使用に耐
え、しかも耐熱性にも優れているので、トリクル充電の
ような高温状態下の使用にも耐えることができる。
−カドミウム電池、ニッケル−亜鉛電池、ニッケル−水
素電池に好適に使用することができる。
通気抵抗の結果を表すグラフ
抗の結果を表すグラフ
Claims (3)
- 【請求項1】 部分的に疎水部を有する親水性繊維シー
トからなることを特徴とするアルカリ電池用セパレー
タ。 - 【請求項2】 親水性繊維シートにおける、疎水部の占
める割合が10%以下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。 - 【請求項3】 繊維シートの親水性が、キレート形成可
能な官能基を有する、架橋した親水性高分子で形成され
ていることを特徴とする請求項1または請求項2記載の
アルカリ電池用セパレータ。
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP27663492A JP3242465B2 (ja) | 1992-09-21 | 1992-09-21 | アルカリ電池用セパレータ |
EP93104851A EP0563773B1 (en) | 1992-03-26 | 1993-03-24 | A battery separator and a battery |
DE69303091T DE69303091T2 (de) | 1992-03-26 | 1993-03-24 | Batterieseparator und Batterie |
KR1019930004666A KR100286147B1 (ko) | 1992-03-26 | 1993-03-25 | 전지용 격리판 및 전지 |
US08/036,811 US5290645A (en) | 1992-03-26 | 1993-03-25 | Battery separator and a battery |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP27663492A JP3242465B2 (ja) | 1992-09-21 | 1992-09-21 | アルカリ電池用セパレータ |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06103969A true JPH06103969A (ja) | 1994-04-15 |
JP3242465B2 JP3242465B2 (ja) | 2001-12-25 |
Family
ID=17572182
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP27663492A Expired - Lifetime JP3242465B2 (ja) | 1992-03-26 | 1992-09-21 | アルカリ電池用セパレータ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3242465B2 (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0531397U (ja) * | 1991-10-03 | 1993-04-23 | ミヨシ電子株式会社 | 無線通信機 |
EP2381511A2 (en) | 2007-02-14 | 2011-10-26 | Kawasaki Jukogyo Kabushiki Kaisha | Battery and its heat transfer structure |
CN111224046A (zh) * | 2018-11-26 | 2020-06-02 | 中国科学院大连化学物理研究所 | 一种复合膜在锂硫电池中的应用 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5818871A (ja) * | 1981-07-27 | 1983-02-03 | Yuasa Battery Co Ltd | ニッケル・亜鉛電池 |
JPH0393154A (ja) * | 1989-09-04 | 1991-04-18 | Daiwabou Kurieito Kk | アルカリ電池セパレータ |
JPH04345753A (ja) * | 1991-05-22 | 1992-12-01 | Kanai Juyo Kogyo Co Ltd | アルカリ電池用セパレータ |
-
1992
- 1992-09-21 JP JP27663492A patent/JP3242465B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5818871A (ja) * | 1981-07-27 | 1983-02-03 | Yuasa Battery Co Ltd | ニッケル・亜鉛電池 |
JPH0393154A (ja) * | 1989-09-04 | 1991-04-18 | Daiwabou Kurieito Kk | アルカリ電池セパレータ |
JPH04345753A (ja) * | 1991-05-22 | 1992-12-01 | Kanai Juyo Kogyo Co Ltd | アルカリ電池用セパレータ |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0531397U (ja) * | 1991-10-03 | 1993-04-23 | ミヨシ電子株式会社 | 無線通信機 |
EP2381511A2 (en) | 2007-02-14 | 2011-10-26 | Kawasaki Jukogyo Kabushiki Kaisha | Battery and its heat transfer structure |
CN111224046A (zh) * | 2018-11-26 | 2020-06-02 | 中国科学院大连化学物理研究所 | 一种复合膜在锂硫电池中的应用 |
CN111224046B (zh) * | 2018-11-26 | 2023-04-18 | 中国科学院大连化学物理研究所 | 一种复合膜在锂硫电池中的应用 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP3242465B2 (ja) | 2001-12-25 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP1689008B1 (en) | Battery separator and battery comprising the same | |
EP1459400B1 (en) | A melt blown battery separator | |
KR100415797B1 (ko) | 알칼리전지용격리판및그의제조방법 | |
US10981095B2 (en) | Nonwoven fabric and air filter including same | |
KR100499217B1 (ko) | 알칼리전지용세퍼레이터및그의제조방법 | |
JP4974448B2 (ja) | 電子部品用セパレータの製造方法 | |
CN109524598A (zh) | 一种电池隔膜及其制备方法 | |
US6403265B1 (en) | Battery separator, process for producing the same, and alkaline battery | |
JP3242465B2 (ja) | アルカリ電池用セパレータ | |
KR100456709B1 (ko) | 알칼리전지용격리판및그의제조방법 | |
US6423445B1 (en) | Alkaline battery separators | |
JP6440474B2 (ja) | 電池用セパレータ及びそれを備えた電池 | |
JPH07147154A (ja) | アルカリ電池用セパレータ | |
JP4139454B2 (ja) | アルカリ電池用セパレータ及びその製法 | |
JP6768471B2 (ja) | アルカリ電池用セパレータ | |
JP3644764B2 (ja) | アルカリ電池用セパレータ | |
JP3653375B2 (ja) | アルカリ電池用セパレータ | |
JP3784496B2 (ja) | アルカリ電池用セパレータ | |
JP3411089B2 (ja) | 不織布、その製造方法、及びこれを用いた電池用セパレータ | |
JP4601748B2 (ja) | 電池用セパレータ | |
JP3993718B2 (ja) | 親水化処理方法及び電池用セパレータの製造方法 | |
JPH11297295A (ja) | 電池用セパレータとその製造方法及びこれを用いた電池 | |
JPH06196144A (ja) | アルカリ電池用セパレータ | |
JP4065630B2 (ja) | 硫黄含有官能基の導入方法、電池用セパレータの製造方法、及び電池用セパレータ | |
JPH10284042A (ja) | アルカリ電池用セパレータ |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081019 Year of fee payment: 7 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091019 Year of fee payment: 8 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101019 Year of fee payment: 9 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111019 Year of fee payment: 10 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111019 Year of fee payment: 10 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121019 Year of fee payment: 11 |
|
EXPY | Cancellation because of completion of term |