JPH07279024A - 電池セパレーター - Google Patents
電池セパレーターInfo
- Publication number
- JPH07279024A JPH07279024A JP6065025A JP6502594A JPH07279024A JP H07279024 A JPH07279024 A JP H07279024A JP 6065025 A JP6065025 A JP 6065025A JP 6502594 A JP6502594 A JP 6502594A JP H07279024 A JPH07279024 A JP H07279024A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- battery separator
- battery
- ethylene
- woven fabric
- fibers
- Prior art date
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- Pending
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/40—Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
- H01M50/409—Separators, membranes or diaphragms characterised by the material
- H01M50/44—Fibrous material
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/40—Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
- H01M50/409—Separators, membranes or diaphragms characterised by the material
- H01M50/411—Organic material
- H01M50/414—Synthetic resins, e.g. thermoplastics or thermosetting resins
- H01M50/426—Fluorocarbon polymers
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/40—Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
- H01M50/489—Separators, membranes, diaphragms or spacing elements inside the cells, characterised by their physical properties, e.g. swelling degree, hydrophilicity or shut down properties
-
- 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
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Cell Separators (AREA)
- Artificial Filaments (AREA)
- Nonwoven Fabrics (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【構成】エチレン−クロロトリフルオロエチレン共重合
体から主としてなる平均繊維直径が１〜１０μｍの繊維
が相互に接着してなる不織布であって、目付が１０〜５
０ｇ／ｍ2 、見掛け密度が０．１５〜０．９ｇ／ｃｍ3
であることを特徴とする電池セパレーター。 【効果】本発明の電池セパレーターは、各種用途に長期
間に亘って使用できる。特に、炭酸プロピレンを電解液
に用いるリチウム電池に有用な電池セパレーターであ
る。
体から主としてなる平均繊維直径が１〜１０μｍの繊維
が相互に接着してなる不織布であって、目付が１０〜５
０ｇ／ｍ2 、見掛け密度が０．１５〜０．９ｇ／ｃｍ3
であることを特徴とする電池セパレーター。 【効果】本発明の電池セパレーターは、各種用途に長期
間に亘って使用できる。特に、炭酸プロピレンを電解液
に用いるリチウム電池に有用な電池セパレーターであ
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、浸透性、電解液保持
性、耐薬品性、耐熱性、ヒートシール性に優れ、特にリ
チウム電池に有用な電池セパレーターに関するものであ
る。
性、耐薬品性、耐熱性、ヒートシール性に優れ、特にリ
チウム電池に有用な電池セパレーターに関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】従来より電池セパレーターには、特開平
５−８２１１５号公報に記載のごとくポリオレフィン繊
維から構成された不織布に後加工で浸透性加工を施す方
法が知られている。しかし、この方法では、耐熱性、耐
薬品性がないため長期間の使用に耐えない欠点があっ
た。
５−８２１１５号公報に記載のごとくポリオレフィン繊
維から構成された不織布に後加工で浸透性加工を施す方
法が知られている。しかし、この方法では、耐熱性、耐
薬品性がないため長期間の使用に耐えない欠点があっ
た。
【０００３】また、特開平４−２８６８６３に記載のご
とく、多孔質のポリテトラフルオロエチレンと他素材を
複合した電池セパレーターが知られているが、パーフル
オロ樹脂であるため、浸透性及び電解液保持性が不足
し、かつヒートシール性がないために電池に組み立てる
場合のシール性がなく電解液が漏れるという欠点があっ
た。
とく、多孔質のポリテトラフルオロエチレンと他素材を
複合した電池セパレーターが知られているが、パーフル
オロ樹脂であるため、浸透性及び電解液保持性が不足
し、かつヒートシール性がないために電池に組み立てる
場合のシール性がなく電解液が漏れるという欠点があっ
た。
【０００４】
【本発明が解決しようとする課題】本発明は、上記従来
の問題を解決し、耐熱性、耐薬品性、浸透性、電解液保
持性、ヒートシール性について総合的に優れた性能を有
し、長期に亘って安定な性能を発揮する電池セパレータ
ーを提供することを目的とする。
の問題を解決し、耐熱性、耐薬品性、浸透性、電解液保
持性、ヒートシール性について総合的に優れた性能を有
し、長期に亘って安定な性能を発揮する電池セパレータ
ーを提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するため、次の構成を有する。
決するため、次の構成を有する。
【０００６】すなわち、エチレン−クロロトリフルオロ
エチレン共重合体から主としてなる平均繊維直径が１〜
１０μｍの繊維が相互に接着してなる不織布であって、
目付が１０〜５０ｇ／ｍ2 、見掛け密度が０．１５〜
０．９ｇ／ｃｍ3 であることを特徴とする電池セパレー
ターである。
エチレン共重合体から主としてなる平均繊維直径が１〜
１０μｍの繊維が相互に接着してなる不織布であって、
目付が１０〜５０ｇ／ｍ2 、見掛け密度が０．１５〜
０．９ｇ／ｃｍ3 であることを特徴とする電池セパレー
ターである。
【０００７】以下、本発明を図面を参照しながら詳細に
説明する。
説明する。
【０００８】図１は、本発明の電池セパレーターの一例
を示す概略断面図である。
を示す概略断面図である。
【０００９】図１においてエチレン−クロロトリフルオ
ロエチレン共重合体からなる繊維１が繊維間あるいは繊
維自身が相互に接着した部分２を有する。
ロエチレン共重合体からなる繊維１が繊維間あるいは繊
維自身が相互に接着した部分２を有する。
【００１０】本発明の電池セパレーターは、エチレン−
クロロトリフルオロエチレン共重合体からなる平均繊維
直径が１〜１０μｍの繊維が相互に接着してなる不織布
で構成される。なお、本発明の効果を損しない範囲で他
の組成からなる繊維が含まれていてもよい。好ましく
は、全ての繊維がエチレン−クロロトリフルオロエチレ
ン共重合体からなるものである。
クロロトリフルオロエチレン共重合体からなる平均繊維
直径が１〜１０μｍの繊維が相互に接着してなる不織布
で構成される。なお、本発明の効果を損しない範囲で他
の組成からなる繊維が含まれていてもよい。好ましく
は、全ての繊維がエチレン−クロロトリフルオロエチレ
ン共重合体からなるものである。
【００１１】本発明の電池セパレーターを構成する不織
布は、エチレン−クロロトリフルオロエチレン共重合体
からなる繊維でないと、耐薬品性、耐熱性、ヒートシー
ル性が得られず、さらに繊維が相互に接着した構造の不
織布でなければ、耐薬品性、耐熱性、電解液保持性が得
られない。
布は、エチレン−クロロトリフルオロエチレン共重合体
からなる繊維でないと、耐薬品性、耐熱性、ヒートシー
ル性が得られず、さらに繊維が相互に接着した構造の不
織布でなければ、耐薬品性、耐熱性、電解液保持性が得
られない。
【００１２】本発明において用いられるエチレン−クロ
ロトリフルオロエチレン共重合体は、エチレンとクロロ
フルオロエチレンとの共重合体であり、なかでも１：１
の交互共重合体からなるものが好ましい。
ロトリフルオロエチレン共重合体は、エチレンとクロロ
フルオロエチレンとの共重合体であり、なかでも１：１
の交互共重合体からなるものが好ましい。
【００１３】また、繊維の平均繊維直径が１μｍ未満で
あると、不織布の強力が弱くなり、電池製造工程で不織
布の破れ、伸びが発生しやすくなる。一方、平均繊維直
径が１０μｍを越えると浸透性、電解液保持性に劣る。
あると、不織布の強力が弱くなり、電池製造工程で不織
布の破れ、伸びが発生しやすくなる。一方、平均繊維直
径が１０μｍを越えると浸透性、電解液保持性に劣る。
【００１４】なお、ここでいう平均繊維直径とは、不織
布の1000倍（走査型電子顕微鏡による）の拡大写真よ
り、１００の繊維直径を読取り、その平均で求められる
ものをいう。
布の1000倍（走査型電子顕微鏡による）の拡大写真よ
り、１００の繊維直径を読取り、その平均で求められる
ものをいう。
【００１５】次に、本発明の電池セパレーターを構成す
る不織布の目付は、１０〜５０ｇ／ｍ2 であることが重
要である。目付が１０ｇ／ｍ2 未満であると、不織布の
強力が弱くなり、電池製造工程で不織布の破れ、伸びが
発生しやすくなると共に、目付ムラを生じやすく、さら
には、電池内部での短絡が起きやすくなる。一方、目付
が５０ｇ／ｍ2 を越えると、不織布厚みが大きくなり電
池の性能が低下するので好ましくない。
る不織布の目付は、１０〜５０ｇ／ｍ2 であることが重
要である。目付が１０ｇ／ｍ2 未満であると、不織布の
強力が弱くなり、電池製造工程で不織布の破れ、伸びが
発生しやすくなると共に、目付ムラを生じやすく、さら
には、電池内部での短絡が起きやすくなる。一方、目付
が５０ｇ／ｍ2 を越えると、不織布厚みが大きくなり電
池の性能が低下するので好ましくない。
【００１６】また、本発明の電池セパレーターを構成す
る不織布の見掛け密度は、０．１５〜０．９ｇ／ｃｍ3
であることが重要である。見掛け密度が０．１５ｇ／ｃ
ｍ3未満であると、電池製造工程で不織布の伸びが発生
しやすくなる。一方、見掛け密度が０．９ｇ／ｃｍ3 を
越えると、浸透性、電解液保持性に劣る。
る不織布の見掛け密度は、０．１５〜０．９ｇ／ｃｍ3
であることが重要である。見掛け密度が０．１５ｇ／ｃ
ｍ3未満であると、電池製造工程で不織布の伸びが発生
しやすくなる。一方、見掛け密度が０．９ｇ／ｃｍ3 を
越えると、浸透性、電解液保持性に劣る。
【００１７】本発明の電池セパレーターを構成する不織
布は、適切な繊維経分布を持ち、優れた浸透性、電解液
保持性が得られるというの観点からメルトブロー不織布
であることが好ましい。
布は、適切な繊維経分布を持ち、優れた浸透性、電解液
保持性が得られるというの観点からメルトブロー不織布
であることが好ましい。
【００１８】また、本発明では、不織布の表面に位置す
る繊維の断面形状が偏平化しているものであることが電
池寿命を向上させるので好ましい。
る繊維の断面形状が偏平化しているものであることが電
池寿命を向上させるので好ましい。
【００１９】なお、本発明の電池セパレーターにおいて
は、電池の種類によって親水性が必要な場合には、エチ
レン−クロロトリフルオロエチレン共重合体と混合可能
なアルキルスルフホン酸ソーダをエチレン−クロロトリ
フルオロエチレン共重合体に０．５〜５重量％を添加す
るものが好ましい。
は、電池の種類によって親水性が必要な場合には、エチ
レン−クロロトリフルオロエチレン共重合体と混合可能
なアルキルスルフホン酸ソーダをエチレン−クロロトリ
フルオロエチレン共重合体に０．５〜５重量％を添加す
るものが好ましい。
【００２０】次に、本発明の電池セパレーターを製造す
る方法の一例を挙げて説明する。
る方法の一例を挙げて説明する。
【００２１】溶融したエチレン−クロロトリフルオロエ
チレン共重合体樹脂を、耐腐食性を向上させたメルトブ
ロー紡糸口金から噴出すると共に、側面より加熱された
空気を噴射して牽引細化して極細の繊維に形成し、その
繊維を捕集コンベア上で捕集することにより製造でき
る。
チレン共重合体樹脂を、耐腐食性を向上させたメルトブ
ロー紡糸口金から噴出すると共に、側面より加熱された
空気を噴射して牽引細化して極細の繊維に形成し、その
繊維を捕集コンベア上で捕集することにより製造でき
る。
【００２２】さらに、不織布表面の繊維を偏平化させる
観点から熱カレンダー加工を行なうことが好ましい。
観点から熱カレンダー加工を行なうことが好ましい。
【００２３】
【実施例】以下、実施例を挙げて本発明をさらに具体的
に説明する。
に説明する。
【００２４】［実施例１］２７２℃で溶融されたメルト
インデックス値４０８のエチレン−クロロトリフルオロ
エチレン樹脂（“ヘイラー”＜登録商標＞、アウジモン
ト(AUSIMONT U.S.A.) 社製）を、メルトブロー口金より
紡糸しながら、２７０℃の加熱空気で細繊維化し、口金
吐出孔より５cmの距離に設置された捕集コンベア上に捕
集した。捕集したメルトブロー不織布にカレンダー加工
を行ない、エチレン−クロルトリフルオロエチレン樹脂
からなる平均繊維直径が５μｍ、目付が２０ｇ／ｍ2 、
見掛け密度が０．２５ｇ／ｃｍ3 であり、かつ繊維が相
互に接着している不織布を得た。
インデックス値４０８のエチレン−クロロトリフルオロ
エチレン樹脂（“ヘイラー”＜登録商標＞、アウジモン
ト(AUSIMONT U.S.A.) 社製）を、メルトブロー口金より
紡糸しながら、２７０℃の加熱空気で細繊維化し、口金
吐出孔より５cmの距離に設置された捕集コンベア上に捕
集した。捕集したメルトブロー不織布にカレンダー加工
を行ない、エチレン−クロルトリフルオロエチレン樹脂
からなる平均繊維直径が５μｍ、目付が２０ｇ／ｍ2 、
見掛け密度が０．２５ｇ／ｃｍ3 であり、かつ繊維が相
互に接着している不織布を得た。
【００２５】得られたメルトブロー不織布からなる電池
セパレーターとして炭酸プロピレンを電解液に用いるリ
チウム電池に用いたところ耐熱性があり、また電解液保
持性、シール性もよく、従来のポリプロピレンから作成
したメルトブロー不織布（平均繊維直径０．５μｍ、目
付２０ｇ／ｍ2 、見掛け密度０．２５ｇ／ｃｍ3 、かつ
繊維が相互に接着している不織布）を電池セパレーター
として用いた電池より２倍長く使用することができた。
セパレーターとして炭酸プロピレンを電解液に用いるリ
チウム電池に用いたところ耐熱性があり、また電解液保
持性、シール性もよく、従来のポリプロピレンから作成
したメルトブロー不織布（平均繊維直径０．５μｍ、目
付２０ｇ／ｍ2 、見掛け密度０．２５ｇ／ｃｍ3 、かつ
繊維が相互に接着している不織布）を電池セパレーター
として用いた電池より２倍長く使用することができた。
【００２６】
【発明の効果】本発明の電池セパレーターは、各種用途
に長期間に亘って使用できる。特に、炭酸プロピレンを
電解液に用いるリチウム電池に有用な電池セパレーター
である。
に長期間に亘って使用できる。特に、炭酸プロピレンを
電解液に用いるリチウム電池に有用な電池セパレーター
である。
【図１】本発明に係る電池セパレーターの概略断面図で
ある。
ある。
１：エチレン−クロロトリフルオロエチレン共重合体繊
維 ２：接着部分 ３：電池セパレーター
維 ２：接着部分 ３：電池セパレーター
Claims (5)
- 【請求項１】エチレン−クロロトリフルオロエチレン共
重合体から主としてなる平均繊維直径が１〜１０μｍの
繊維が相互に接着してなる不織布であって、目付が１０
〜５０ｇ／ｍ2 、見掛け密度が０．１５〜０．９ｇ／ｃ
ｍ3 であることを特徴とする電池セパレーター。 - 【請求項２】不織布がメルトブロー不織布からなること
を特徴とする請求項１に記載の電池セパレーター。 - 【請求項３】エチレン−クロロトリフルオロエチレン共
重合体がアルキルスルフホン酸ソーダを０．５〜５重量
％含有することを特徴とする請求項１に記載の電池セパ
レーター。 - 【請求項４】不織布表面に位置する繊維が偏平断面形状
を有することを特徴とする請求項１に記載の電池セパレ
ーター。 - 【請求項５】リチウム電池に用いられることを特徴とす
る請求項１に記載の電池セパレーター。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6065025A JPH07279024A (ja) | 1994-04-01 | 1994-04-01 | 電池セパレーター |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6065025A JPH07279024A (ja) | 1994-04-01 | 1994-04-01 | 電池セパレーター |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07279024A true JPH07279024A (ja) | 1995-10-24 |
Family
ID=13275030
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6065025A Pending JPH07279024A (ja) | 1994-04-01 | 1994-04-01 | 電池セパレーター |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07279024A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7616428B2 (en) * | 2004-11-02 | 2009-11-10 | Japan Vilene Company, Ltd. | Separator for electric double layer capacitor and electric double layer capacitor containing same |
| JP2012512947A (ja) * | 2008-12-19 | 2012-06-07 | スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー | エチレン−クロロトリフルオロエチレンコポリマーからの微小多孔性材料とその製造方法 |
-
1994
- 1994-04-01 JP JP6065025A patent/JPH07279024A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7616428B2 (en) * | 2004-11-02 | 2009-11-10 | Japan Vilene Company, Ltd. | Separator for electric double layer capacitor and electric double layer capacitor containing same |
| JP2012512947A (ja) * | 2008-12-19 | 2012-06-07 | スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー | エチレン−クロロトリフルオロエチレンコポリマーからの微小多孔性材料とその製造方法 |
| US10240013B2 (en) | 2008-12-19 | 2019-03-26 | 3M Innovative Properties Company | Microporous material from ethylene-chlorotrifluoroethylene copolymer and method for making same |
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