JPH08255629A - Nickel-hydrogen secondary battery and manufacture thereof - Google Patents

Nickel-hydrogen secondary battery and manufacture thereof

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JPH08255629A
JPH08255629A JP7088323A JP8832395A JPH08255629A JP H08255629 A JPH08255629 A JP H08255629A JP 7088323 A JP7088323 A JP 7088323A JP 8832395 A JP8832395 A JP 8832395A JP H08255629 A JPH08255629 A JP H08255629A
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JP
Japan
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separator
negative electrode
nickel
secondary battery
positive electrode
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Application number
JP7088323A
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Japanese (ja)
Inventor
Hirotaka Hayashida
浩孝 林田
Hirohito Teraoka
浩仁 寺岡
Tomoyuki Ono
伴幸 小野
Takeshi Soeda
毅 添田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
FDK Twicell Co Ltd
Original Assignee
Toshiba Battery Co Ltd
Toshiba Corp
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Publication date
Application filed by Toshiba Battery Co Ltd, Toshiba Corp filed Critical Toshiba Battery Co Ltd
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Publication of JPH08255629A publication Critical patent/JPH08255629A/en
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    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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    • Y02E60/10Energy storage using batteries

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  • Cell Separators (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)

Abstract

PURPOSE: To restrict rise of the internal pressure at the time of over-charge by forming a hydrophobic part in the surface of a separator opposite to a negative electrode at the predetermined area ratio. CONSTITUTION: An electrode group 5, which is formed by spirally winding laminated body of a paste type positive electrode 2, a separator 3 and a paste type negative electrode 4, is housed in a container 1 with the alkali electrolyte so as to form a battery. The separator 3 is made of polyolefine group non-woven fabric at 0.1-15μm of fiber diameter, and the hydrophilic surface is formed by graft copolymer of vinyl monomer such as acrylic acid. At this stage, emboss processing is performed to a part of the surface of the separator 3 opposite to the negative electrode 4, for example, at 2-25% of area ratio so as to form the hydrophobic surface. Since three-phase interface is generated in the surface of the negative electrode, consumption of the oxygen gas to be generated at the time of overcharge is increased, and the internal pressure of the battery is lowered. Since the surface of the positive electrode is formed with a layer, in which a large quantity of the electrolyte exists, arrival of the hydrogen gas, which is generated from the negative electrode at the time of maintenance at a high temperature, to the positive electrode through the separator is prevented, and self-discharge is thereby restricted.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、ニッケル水素二次電池
およびその製造方法に関し、特にペースト式正極とペー
スト式負極の間に介在されるセパレータを改良したニッ
ケル水素二次電池およびその製造方法に係わる。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a nickel-hydrogen secondary battery and a method for manufacturing the same, and more particularly to a nickel-hydrogen secondary battery having an improved separator interposed between a paste-type positive electrode and a paste-type negative electrode and a method for manufacturing the same. Involve

【0002】[0002]

【従来の技術】ニッケル水素二次電池としては、水酸化
ニッケルおよび高分子結着剤(例えばカルボキシメチル
セルロース、ポリテトラフルオロエチレン)を含むペー
スト式正極と水素吸蔵合金および高分子結着剤(例えば
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)を含むペースト式負極との間にセパレータを介装
して作製された電極群をアルカリ電解液と共に容器内に
収納した構造のものが知られている。前記二次電池は、
前記水素吸蔵合金の代りにカドミウム化合物を含む負極
を備えたニッケルカドミウム二次電池と電圧の互換性が
あり、かつ前記ニッケルカドミウム二次電池に比べて高
容量であるという優れた特性を有する。
2. Description of the Related Art As a nickel-hydrogen secondary battery, a paste type positive electrode containing nickel hydroxide and a polymer binder (eg, carboxymethyl cellulose, polytetrafluoroethylene), a hydrogen storage alloy and a polymer binder (eg, carboxy). There is known a structure in which an electrode group made by interposing a separator between a paste type negative electrode containing methyl cellulose and polytetrafluoroethylene) is housed in a container together with an alkaline electrolyte. The secondary battery is
It has excellent characteristics that it has voltage compatibility with a nickel-cadmium secondary battery including a negative electrode containing a cadmium compound instead of the hydrogen storage alloy, and has a higher capacity than the nickel-cadmium secondary battery.

【0003】しかしながら、前記ニッケル水素二次電池
はニッケルカドミウム二次電池と基本的に同じ構成を有
するため、ニッケルカドミウム二次電池と同様に充電状
態で高温にて保管したときの自己放電特性に問題があ
る。
However, since the nickel-hydrogen secondary battery basically has the same structure as the nickel-cadmium secondary battery, it has a problem in self-discharge characteristics when stored at high temperature in a charged state like the nickel-cadmium secondary battery. There is.

【0004】前記ニッケルカドミウム二次電池の高温保
管時の自己放電は、(a)セパレータの酸化分解によっ
て発生する不純物(例えば硝酸イオン、亜硝酸イオン、
アンモニア)のために起こる正極の充電生成物であるオ
キシ水酸化ニッケル(NiOOH)の還元反応、(b)
前記NiOOHの自己分解反応、の2つが起因して生じ
る。このうち、前記(b)のNiOOHの自己分解反応
は、前記(a)のNiOOHの還元反応よりも遅いた
め、高温保管時の自己放電反応の主因は、前記(a)の
NiOOHの還元反応であると考えられている。
Self-discharge of the nickel-cadmium secondary battery during high-temperature storage is caused by (a) impurities (eg, nitrate ion, nitrite ion, etc.) generated by oxidative decomposition of the separator.
Reduction reaction of nickel oxyhydroxide (NiOOH) which is a charge product of the positive electrode caused by (ammonia), (b)
The self-decomposition reaction of NiOOH is caused by two of them. Among these, the (b) NiOOH self-decomposition reaction is slower than the (a) NiOOH reduction reaction, so the main cause of the self-discharge reaction during high temperature storage is the (a) NiOOH reduction reaction. Is believed to be.

【0005】前述したセパレータの酸化分解は、ニッケ
ルカドミウム二次電池に広く用いられている親水性を有
するポリアミド繊維からなる不織布をセパレータとして
用いた場合に特に顕著に現れる。これは、ポリアミド系
合成樹脂繊維が酸化分解されて発生する例えば硝酸イオ
ンのような不純物が正極のNiOOHを還元して自己放
電反応を助長するためである。
The above-described oxidative decomposition of the separator is particularly remarkable when a nonwoven fabric made of hydrophilic polyamide fiber which is widely used in nickel-cadmium secondary batteries is used as the separator. This is because impurities such as nitrate ions generated by the oxidative decomposition of the polyamide-based synthetic resin fiber reduce NiOOH of the positive electrode and promote the self-discharge reaction.

【0006】このようなことから前記ニッケルカドミウ
ム二次電池では、前記ポリアミド系繊維よりも耐酸化性
に優れるものの、基本的に疎水性であるポリオレフィン
繊維を親水化処理したセパレータを使用することが試み
られている。
From the above, in the nickel-cadmium secondary battery, it has been attempted to use a separator obtained by hydrophilizing a polyolefin fiber which is basically hydrophobic, though it is superior in oxidation resistance to the polyamide fiber. Has been.

【0007】一方、ニッケル水素二次電池は前記ニッケ
ルカドミウム二次電池と異なり、水素吸蔵合金を含む負
極を用いることで、前記ニッケルカドミウム二次電池に
比べて高容量化を図っている。前記負極中の水素吸蔵合
金は、温度と圧力によって水素ガスを吸蔵・放出するこ
とができる。この水素吸蔵合金による水素ガスの可逆的
な吸蔵・放出特性を利用して、電池容器内で温度と圧力
の代わりに電気化学的に水素ガスの吸蔵・放出を行うこ
とによって、ニッケルカドミウム二次電池に比べて高容
量の二次電池を実現している。前記水素吸蔵合金は、そ
の組成に応じて各温度における平衡圧と水素吸蔵量が決
まっている。前記平衡圧と水素吸蔵量は、水素吸蔵合金
の組成によって若干異なるが、一般に温度が上昇するの
に伴って前記平衡圧が高くなり、水素の吸蔵量が減少す
る。このため、前記水素吸蔵合金の水素吸蔵量の減少に
よって、その水素吸蔵合金に蓄えきれなかった水素ガス
を電池容器内に放出する。
On the other hand, unlike the nickel-cadmium secondary battery, the nickel-hydrogen secondary battery uses a negative electrode containing a hydrogen-occlusion alloy to achieve higher capacity than the nickel-cadmium secondary battery. The hydrogen storage alloy in the negative electrode can store and release hydrogen gas depending on temperature and pressure. By utilizing the reversible storage and release characteristics of hydrogen gas by this hydrogen storage alloy, the storage and release of hydrogen gas electrochemically in the battery container instead of temperature and pressure can be carried out, and nickel cadmium secondary battery It realizes a high-capacity secondary battery compared to. The hydrogen storage alloy has an equilibrium pressure and a hydrogen storage amount at each temperature determined according to its composition. Although the equilibrium pressure and the hydrogen storage amount are slightly different depending on the composition of the hydrogen storage alloy, the equilibrium pressure generally increases as the temperature rises, and the hydrogen storage amount decreases. Therefore, the hydrogen storage amount of the hydrogen storage alloy is reduced, so that the hydrogen gas that cannot be stored in the hydrogen storage alloy is released into the battery container.

【0008】上述した性質を有する水素吸蔵合金を含む
負極を備えたニッケル水素二次電池は、高温保管時には
水素吸蔵合金の平衡圧が上昇するために水素の吸蔵量が
減少し、水素ガスが水素吸蔵合金から放出され、電池容
器内に充満するという、ニッケルカドミウム二次電池で
は起こり得なかった現象が起こる。放出された水素ガス
は、電池容器内に高濃度で充満されるため、正極のオキ
シ水酸化ニッケル(NiOOH)を還元する反応が起こ
る。したがって、ニッケル水素二次電池において高温保
管時の自己放電特性を改善するためには、前述した2つ
の原因、つまり(a)セパレータの酸化分解によって発
生する不純物のための正極の充電生成物であるNiOO
Hの還元反応と、(b)NiOOHの自己分解反応、の
他にニッケルカドミウム二次電池では起こり得なかった
(c)高温保管時に水素吸蔵合金から必然的に放出され
る水素ガスによるNiOOHの還元反応を回避する必要
がある。このような問題を解決するには、高温保管時に
水素吸蔵合金を含む負極から必然的に発生する水素ガス
がペースト式正極に到達しないような工夫が必要であ
る。
In a nickel-hydrogen secondary battery provided with a negative electrode containing a hydrogen storage alloy having the above-mentioned properties, the storage capacity of hydrogen decreases due to an increase in the equilibrium pressure of the hydrogen storage alloy during high temperature storage, and the hydrogen gas becomes hydrogen gas. A phenomenon occurs, which is released from the storage alloy and fills the inside of the battery container, which cannot occur in the nickel-cadmium secondary battery. Since the released hydrogen gas fills the battery container at a high concentration, a reaction of reducing nickel oxyhydroxide (NiOOH) of the positive electrode occurs. Therefore, in order to improve the self-discharge characteristic during high-temperature storage in the nickel-hydrogen secondary battery, (a) is a positive electrode charge product due to impurities generated by oxidative decomposition of the separator. NiOO
Other than H reduction reaction and (b) NiOOH autolysis reaction, which could not occur in nickel-cadmium secondary batteries (c) Reduction of NiOOH by hydrogen gas inevitably released from hydrogen storage alloy during high temperature storage The reaction should be avoided. In order to solve such a problem, it is necessary to devise such that hydrogen gas, which is inevitably generated from the negative electrode containing the hydrogen storage alloy during high temperature storage, does not reach the paste positive electrode.

【0009】また、ニッケル水素二次電池はニッケルカ
ドミウム二次電池と同様にアルカリ二次電池であるた
め、過充電時には正極から下記式(1)に示す反応によ
り酸素ガスが発生する。
Since the nickel-hydrogen secondary battery is an alkaline secondary battery like the nickel-cadmium secondary battery, oxygen gas is generated from the positive electrode by the reaction represented by the following formula (1) during overcharge.

【0010】 4OH- → O2 +2H2 O+4e- (1) 発生した酸素ガスは、セパレータを透過して負極の水素
吸蔵合金表面で下記式(2),(3)に示す反応によっ
て消費され、電池の内圧上昇を抑制して密閉化を可能に
している。
4OH → O 2 + 2H 2 O + 4e (1) The generated oxygen gas permeates the separator and is consumed by the reactions shown in the following formulas (2) and (3) on the surface of the hydrogen storage alloy of the negative electrode, and The rise in internal pressure is suppressed to enable sealing.

【0011】 2MH+1/2O2 → 2M+H2 O (2) 2M+2H2 O+2e- → 2MH+2OH- (3) 前記負極による酸素ガスの吸収反応(2)、(3)は前
記負極表面と前記負極表面上の電解液と酸素ガスとで形
成される三相界面で起こる。このため、電池の内圧上昇
を抑制するには前記負極表面に三相界面を適度に作り出
すことが非常に重要である。しかしながら、前記水素吸
蔵合金と共に高分子結着剤を含むペースト式負極の場合
には前記高分子結着剤が吸水性に富むため、前記三相界
面を作ることが困難になる。
2MH + 1 / 2O 2 → 2M + H 2 O (2) 2M + 2H 2 O + 2e → 2MH + 2OH (3) Oxygen gas absorption reaction (2), (3) by the negative electrode is caused by electrolysis on the negative electrode surface and the negative electrode surface. It occurs at the three-phase interface formed by the liquid and oxygen gas. Therefore, in order to suppress the increase in the internal pressure of the battery, it is very important to properly create a three-phase interface on the surface of the negative electrode. However, in the case of a paste-type negative electrode containing a polymer binder together with the hydrogen storage alloy, the polymer binder has a high water absorbing property, so that it becomes difficult to form the three-phase interface.

【0012】そこで、結着剤としてポリテトラフルオロ
エチレンのような撥水性の物質を併用して負極を作製し
たり、表面にポリテトラフルオロエチレンの懸濁液のよ
うな撥水性物質溶液を塗布して負極を作製することが試
みられている。しかしながら、このような方法により負
極表面に撥水性を付与することはいくつかの問題を生じ
る。第1の問題は、前記方法では負極表面の撥水性を十
分に高めることが難しく、電池の内圧上昇を招くことで
ある。第2の問題は、ニッケル水素二次電池の高容量化
を図る上で不利になることである。つまり、高容量化を
実現するにはペースト式正極の活物質量を増加させる必
要があるが、この正極の容量増加に見合うだけ水素吸蔵
合金を含む負極の容量を増加させなければ、過充電時の
ガス吸収やサイクル寿命に支障をきたす。ポリテトラフ
ルオロエチレンのような撥水性の物質を添加すること
は、負極中に占める水素吸蔵合金の量を相対的に低下さ
せるため、ニッケル水素二次電池の高容量化が犠牲にな
る。第3の問題は、撥水性の付与は製造工程が煩雑にな
ることである。したがって、ニッケル水素二次電池では
容量を確保しつつ、セパレータの良好なガス透過性の確
保および十分な量の三相界面の形成を行う必要がある。
Therefore, a water-repellent substance such as polytetrafluoroethylene is also used as a binder to prepare a negative electrode, or a water-repellent substance solution such as a suspension of polytetrafluoroethylene is applied on the surface. Attempts have been made to produce a negative electrode. However, imparting water repellency to the negative electrode surface by such a method causes some problems. The first problem is that it is difficult to sufficiently enhance the water repellency of the surface of the negative electrode by the above method, which causes an increase in the internal pressure of the battery. The second problem is that it is disadvantageous in increasing the capacity of the nickel-hydrogen secondary battery. In other words, in order to achieve higher capacity, it is necessary to increase the amount of active material in the paste-type positive electrode, but if the capacity of the negative electrode containing the hydrogen storage alloy is not increased in proportion to this increase in the capacity of the positive electrode, it will be Gas absorption and cycle life will be affected. Addition of a water-repellent substance such as polytetrafluoroethylene relatively reduces the amount of hydrogen storage alloy in the negative electrode, so that the capacity of the nickel-hydrogen secondary battery is sacrificed. The third problem is that imparting water repellency complicates the manufacturing process. Therefore, in the nickel-hydrogen secondary battery, it is necessary to ensure good gas permeability of the separator and form a sufficient amount of the three-phase interface while ensuring the capacity.

【0013】以上のように、ニッケル水素二次電池にお
いて自己放電の抑制には、高温保管時に水素吸蔵合金を
含む負極から必然的に発生する水素ガスをペースト式正
極に到達しないように工夫することが必要である。一
方、容量を低下させずに過充電時の内圧上昇の抑制する
ためには、セパレータの良好なガス透過性の確保および
前記負極表面全体に均一かつ十分な量の三相界面を形成
することが必要である。このように、高温保管時の自己
放電の抑制と過充電時の内圧上昇の抑制の両者は、相反
する事象が多いため、これらを同時に満足するのは非常
に困難であった。
As described above, in order to suppress self-discharge in the nickel-hydrogen secondary battery, it is necessary to devise so that hydrogen gas, which is inevitably generated from the negative electrode containing the hydrogen storage alloy during high temperature storage, does not reach the paste type positive electrode. is necessary. On the other hand, in order to suppress an increase in internal pressure during overcharge without lowering the capacity, it is necessary to secure good gas permeability of the separator and form a uniform and sufficient amount of three-phase interface on the entire surface of the negative electrode. is necessary. As described above, it is very difficult to satisfy both of the suppression of the self-discharge during the high temperature storage and the suppression of the increase in the internal pressure during the overcharge at the same time.

【0014】[0014]

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、高温
保管時の自己放電特性を改善し、さらに過充電時の電池
内圧の上昇を抑制し、長寿命化を達成したニッケル水素
二次電池を提供しようとするものである。本発明の別の
目的は、前述した優れた特性を有するニッケル水素二次
電池の製造方法を提供しようとするものである。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to improve the self-discharge characteristics during high temperature storage, suppress the rise in internal pressure of the battery during overcharge, and achieve a long service life of a nickel-hydrogen secondary battery. Is to provide. Another object of the present invention is to provide a method for manufacturing a nickel-hydrogen secondary battery having the above-mentioned excellent characteristics.

【0015】[0015]

【課題を解決するための手段】本発明に係わるニッケル
水素二次電池は、容器;前記容器内に収納されたニッケ
ル酸化物および高分子結着剤を含むペースト式正極;前
記容器内に収納された水素吸蔵合金および高分子結着剤
を含むペースト式負極;前記容器内に前記正極および前
記負極の間に位置するように収納されたセパレータ;お
よび前記容器内に収容されたアルカリ電解液;を具備し
たニッケル水素二次電池であって、前記セパレータは、
ポリオレフィン系合成樹脂繊維を含むシート状物から形
成され、第1面が親水化され、前記第1面と反対側の第
2面が親水部と疎水部とを有し、さらに前記セパレータ
は前記正極と前記負極との間に前記第2面が前記負極側
に位置するように配置されていることを特徴とするもの
である。
A nickel-hydrogen secondary battery according to the present invention comprises a container; a paste-type positive electrode containing nickel oxide and a polymer binder contained in the container; contained in the container. And a paste type negative electrode containing a hydrogen storage alloy and a polymer binder; a separator housed in the container so as to be located between the positive electrode and the negative electrode; and an alkaline electrolyte contained in the container. A nickel-hydrogen secondary battery provided, wherein the separator is
The first surface is made hydrophilic, the second surface opposite to the first surface has a hydrophilic part and a hydrophobic part, and the separator is the positive electrode. Between the negative electrode and the negative electrode, the second surface is located on the negative electrode side.

【0016】本発明に係わるニッケル水素二次電池の製
造方法は、容器内に収納されたニッケル酸化物および高
分子結着剤を含むペースト式正極と、前記容器内に水素
吸蔵合金および高分子結着剤を含むペースト式負極と、
前記容器内に前記正極および前記負極の間に位置するよ
うに収納されたセパレータと、前記容器内に収容された
アルカリ電解液とを備えたニッケル水素二次電池の製造
方法であって、前記セパレータは、ポリオレフィン系合
成樹脂繊維を含むシート状物の第1面にエンボス加工を
施してエンボス面をフィルム化する工程と、前記シート
状物を親水基を持つビニルモノマーを含む溶液に浸漬し
て、その第1面と反対側の第2面のフィルム化された部
分を除く前記シート状物両面に前記溶液を付着させる工
程と、前記シート状物にエネルギービームを照射して前
記溶液の付着面において前記ビニルモノマーをグラフト
共重合させる工程とにより作製され、かつ前記セパレー
タは、前記正極と前記負極の間に前記第2面が前記負極
側に位置するように配置されることを特徴とするもので
ある。
The method for manufacturing a nickel-hydrogen secondary battery according to the present invention comprises: a paste-type positive electrode containing nickel oxide and a polymer binder contained in a container; and a hydrogen storage alloy and a polymer binder contained in the container. A paste type negative electrode containing a binder,
A separator housed in the container so as to be located between the positive electrode and the negative electrode, and a method for manufacturing a nickel-hydrogen secondary battery comprising an alkaline electrolyte housed in the container, wherein the separator Is a step of forming a film on the embossed surface by embossing the first surface of a sheet-shaped product containing a polyolefin-based synthetic resin fiber, and immersing the sheet-shaped product in a solution containing a vinyl monomer having a hydrophilic group, A step of adhering the solution to both surfaces of the sheet-shaped article excluding a filmed portion of the second surface opposite to the first surface, and irradiating the sheet-shaped article with an energy beam to the solution-adhered surface And a step of graft-copolymerizing the vinyl monomer, and the separator is such that the second surface is located on the negative electrode side between the positive electrode and the negative electrode. It is characterized in being arranged.

【0017】以下、本発明に係わるニッケル水素二次電
池(円筒形ニッケル水素二次電池)を図1を参照して説
明する。有底円筒状の容器1内には、ペースト式正極2
とセパレータ3とペースト式負極4とを積層してスパイ
ラル状に捲回することにより作製された電極群5が収納
されている。前記負極4は、前記電極群5の最外周に配
置されて前記容器1と電気的に接触している。アルカリ
電解液は、前記容器1内に収容されている。中央に孔6
を有する円形の第1の封口板7は、前記容器1の上部開
口部に配置されている。リング状の絶縁性ガスケット8
は、前記封口板7の周縁と前記容器1の上部開口部内面
の間に配置され、前記上部開口部を内側に縮径するカシ
メ加工により前記容器1に前記封口板7を前記ガスケッ
ト8を介して気密に固定している。正極リード9は、一
端が前記正極2に接続、他端が前記封口板7の下面に接
続されている。帽子形状をなす正極端子10は、前記封
口板7上に前記孔6を覆うように取り付けられている。
ゴム製の安全弁11は、前記封口板7と前記正極端子1
0で囲まれた空間内に前記孔6を塞ぐように配置されて
いる。中央に穴を有する絶縁材料からなる円形の押え板
12は、前記正極端子10上に前記正極端子10の突起
部がその押え板12の前記穴から突出されるように配置
されている。外装チューブ13は、前記押え板12の周
縁、前記容器1の側面及び前記容器1の底部周縁を被覆
している。
The nickel-hydrogen secondary battery (cylindrical nickel-hydrogen secondary battery) according to the present invention will be described below with reference to FIG. In the bottomed cylindrical container 1, the paste type positive electrode 2
An electrode group 5 manufactured by stacking the separator 3 and the paste type negative electrode 4 and winding them in a spiral shape is housed. The negative electrode 4 is disposed on the outermost periphery of the electrode group 5 and is in electrical contact with the container 1. The alkaline electrolyte is contained in the container 1. Hole 6 in the center
A circular first sealing plate 7 having a is disposed in the upper opening of the container 1. Ring-shaped insulating gasket 8
Is disposed between the periphery of the sealing plate 7 and the inner surface of the upper opening of the container 1, and the sealing plate 7 is attached to the container 1 via the gasket 8 by caulking to reduce the diameter of the upper opening inward. It is fixed airtightly. The positive electrode lead 9 has one end connected to the positive electrode 2 and the other end connected to the lower surface of the sealing plate 7. The hat-shaped positive electrode terminal 10 is mounted on the sealing plate 7 so as to cover the hole 6.
The rubber safety valve 11 includes the sealing plate 7 and the positive electrode terminal 1.
It is arranged so as to close the hole 6 in a space surrounded by 0. The circular holding plate 12 made of an insulating material having a hole in the center is arranged on the positive electrode terminal 10 such that the protruding portion of the positive electrode terminal 10 projects from the hole of the holding plate 12. The outer tube 13 covers the peripheral edge of the pressing plate 12, the side surface of the container 1, and the peripheral edge of the bottom of the container 1.

【0018】次に、前記ペースト式正極2、ペースト式
負極4、セパレータ3および電解液について説明する。 1)ペースト式正極2 このペースト式正極2は、活物質である水酸化ニッケル
粉末に導電材料を添加し、高分子結着剤および水と共に
混練してペーストを調製し、このペーストを導電性基板
に充填し、乾燥した後、成形することにより作製され
る。
Next, the paste type positive electrode 2, the paste type negative electrode 4, the separator 3 and the electrolytic solution will be described. 1) Paste type positive electrode 2 In this paste type positive electrode 2, a conductive material is added to nickel hydroxide powder as an active material, and the mixture is kneaded with a polymer binder and water to prepare a paste, and the paste is used as a conductive substrate. It is prepared by filling the above, drying and molding.

【0019】前記導電材料としては、例えばコバルト酸
化物、コバルト水酸化物等を挙げることができる。前記
高分子結着剤としては、例えばカルボキシメチルセルロ
ース、メチルセルロース、ポリアクリル酸ナトリウム、
ポリテトラフルオロエチレン等を挙げることができる。
Examples of the conductive material include cobalt oxide and cobalt hydroxide. Examples of the polymer binder include carboxymethyl cellulose, methyl cellulose, sodium polyacrylate,
Examples thereof include polytetrafluoroethylene.

【0020】前記導電性基板としては、例えばニッケ
ル、ステンレスまたはニッケルメッキが施された金属か
ら形成された網状、スポンジ状、繊維状、もしくはフェ
ルト状の金属多孔体等を挙げることができる。
Examples of the conductive substrate include a net-like, sponge-like, fibrous, or felt-like porous metal body formed of nickel, stainless steel, or a metal plated with nickel.

【0021】2)ペースト式負極4 このペースト式負極4は、水素吸蔵合金粉末に導電材を
添加し、高分子結着剤および水と共に混練してペースト
を調製し、このペーストを導電性基板に充填し、乾燥し
た後、成形することにより製造される。
2) Paste type negative electrode 4 In this paste type negative electrode 4, a conductive material is added to hydrogen-absorbing alloy powder, and the mixture is kneaded with a polymer binder and water to prepare a paste, and this paste is used as a conductive substrate. It is manufactured by filling, drying and molding.

【0022】前記水素吸蔵合金としては、格別制限され
るものではなく、電解液中で電気化学的に発生させた水
素を吸蔵でき、かつ放電時にその吸蔵水素を容易に放出
できるものであればよい。この水素吸蔵合金としては、
例えばLaNi5 、MmNi5 (Mm;ミッシュメタ
ル)、LmNi5 (Lm;ランタン富化したミッシュメ
タル)、またはこれらのNiの一部をAl、Mn、C
o、Ti、Cu、Zn、Zr、Cr、Bのような元素で
置換した多元素系のもの、もしくはTiNi系、TiF
e系のものを挙げることができる。中でも、一般式Lm
Nix Mnyz (ただし、AはAl,Coから選ばれ
る少なくとも一種の金属、原子比x,y,zはその合計
値が4.8≦x+y+z≦5.4を示す)で表されるも
のを用いることが好ましい。
The hydrogen storage alloy is not particularly limited as long as it can store hydrogen electrochemically generated in the electrolytic solution and can easily release the stored hydrogen during discharge. . As this hydrogen storage alloy,
For example, LaNi 5 , MmNi 5 (Mm; misch metal), LmNi 5 (Lm; misch metal enriched with lanthanum), or a part of these Ni is Al, Mn, C
o, Ti, Cu, Zn, Zr, Cr, B, multi-element system substituted with elements such as TiNi system, TiF
Examples include e-based materials. Among them, the general formula Lm
Ni x Mn y A z (However, A is shown Al, at least one metal selected from Co, the atomic ratio x, y, z is the total value of 4.8 ≦ x + y + z ≦ 5.4) is represented by It is preferable to use one.

【0023】前記高分子結着剤としては、前記正極2で
用いたのと同様なものを挙げることができる。前記導電
材としては、例えばカーボンブラック等を用いることが
できる。
As the polymer binder, the same ones as those used for the positive electrode 2 can be mentioned. As the conductive material, for example, carbon black or the like can be used.

【0024】前記導電性基板としては、パンチドメタ
ル、エキスパンデッドメタル、穿孔剛板、ニッケルネッ
トなどの二次元基板や、フェルト状金属多孔体や、スポ
ンジ状金属基板などの三次元基板を挙げることができ
る。
Examples of the conductive substrate include two-dimensional substrates such as punched metal, expanded metal, perforated rigid plate and nickel net, and three-dimensional substrates such as felt-like metal porous bodies and sponge-like metal substrates. be able to.

【0025】3)セパレータ3 このセパレータ3は、ポリオレフィン系合成樹脂繊維を
含むシート状物から形成され、かつ第1面が親水化さ
れ、この第1面と反対側の第2面が親水部と疎水部とを
有する。また、このセパレータ3は前記正極2と前記負
極4との間に前記第2面が前記負極4側に位置するよう
に配置されている。
3) Separator 3 This separator 3 is formed of a sheet-like material containing a polyolefin-based synthetic resin fiber, has a first surface made hydrophilic, and a second surface opposite to the first surface has a hydrophilic portion. And a hydrophobic part. Further, the separator 3 is arranged between the positive electrode 2 and the negative electrode 4 such that the second surface is located on the negative electrode 4 side.

【0026】前記ポリオレフィン系合成樹脂繊維として
は、ポリオレフィン単一繊維、ポリオレフィン繊維から
なる芯材表面に前記ポリオレフィン繊維とは異なるポリ
オレフィン繊維が被覆された芯鞘構造の複合繊維、互い
に異なるポリオレフィン繊維同士が円形に接合された分
割構造の複合繊維等を挙げることができる。前記ポリオ
レフィンとしては、例えばポリエチレン、ポリプロピレ
ンなどを挙げることができる。
Examples of the polyolefin-based synthetic resin fiber include a single polyolefin fiber, a composite fiber having a core-sheath structure in which a polyolefin fiber different from the polyolefin fiber is coated on the surface of a core material made of the polyolefin fiber, and different polyolefin fibers from each other. An example is a composite fiber having a split structure that is joined in a circular shape. Examples of the polyolefin include polyethylene and polypropylene.

【0027】前記ポリオレフィン系合成樹脂繊維を含む
シート状物としては、例えば前述したポリオレフィン系
合成樹脂繊維からなる不織布、同繊維からなる織布もし
くはこれら不織布および織布で複合化された複合シート
を挙げることができる。前記不織布は、例えば乾式法、
湿式法、スパンボンド法、メルトブロー法等によって作
製される。このような方法のうち、スパンボンド法、メ
ルトブロー法は繊維径の細い不織布を作製することがで
きるため、正極と負極の間のショート防止の点で有利で
ある。前記不織布は、特に繊維径0.1〜15μmのポ
リオレフィン系合成樹脂繊維からなる形成されることが
正極と負極の間のショート防止の観点から好ましい。
Examples of the sheet-like material containing the polyolefin-based synthetic resin fiber include a non-woven fabric made of the above-mentioned polyolefin-based synthetic resin fiber, a woven fabric made of the same fiber, or a composite sheet formed by combining these non-woven fabrics and woven fabric. be able to. The non-woven fabric is, for example, a dry method,
It is produced by a wet method, a spun bond method, a melt blow method or the like. Among these methods, the spunbond method and the meltblown method are advantageous in terms of preventing a short circuit between the positive electrode and the negative electrode because a nonwoven fabric having a small fiber diameter can be produced. The non-woven fabric is preferably formed of a polyolefin synthetic resin fiber having a fiber diameter of 0.1 to 15 μm from the viewpoint of preventing a short circuit between the positive electrode and the negative electrode.

【0028】前記セパレータの親水部は、前記シート状
物に親水基を持つビニルモノマーをグラフト共重合する
ことにより形成されることが好ましい。ここで、親水基
を有するビニルモノマーとしては、例えばアクリル酸、
メタクリル酸、前記アクリル酸や前記メタクリル酸のエ
ステル類、ビニルピリジン、ビニルピロリドン、スチレ
ンスルホン酸、スチレンなどの直接に酸又は塩基と反応
して塩を形成し得る官能基を有するもの、もしくはグラ
フト共重合された後に加水分解して塩を形成し得る官能
基を有するものを挙げることができる。前記ビニルモノ
マーの中でも、アクリル酸が好適である。
The hydrophilic part of the separator is preferably formed by graft-copolymerizing a vinyl monomer having a hydrophilic group on the sheet-like material. Here, as the vinyl monomer having a hydrophilic group, for example, acrylic acid,
Methacrylic acid, acrylic acid or methacrylic acid esters, vinylpyridine, vinylpyrrolidone, styrenesulfonic acid, styrene, or the like having a functional group capable of reacting directly with an acid or a base to form a salt, or a graft copolymer. Examples thereof include those having a functional group capable of being hydrolyzed after being polymerized to form a salt. Among the vinyl monomers, acrylic acid is preferable.

【0029】前記シート状物に親水部を形成するための
ビニルモノマーのグラフト共重合割合は、以下に説明す
る滴定により求められるカリウムイオン交換量で0.2
〜2.0meq/g(milli-equivalent per gramme )
であることが好ましい。前記イオン交換量を0.2me
q/g未満にすると、前記セパレータ3の親水部におけ
るグラフト共重合割合が低下して前記セパレータ3の保
液性が低下する恐れがある。一方、前記イオン交換量が
2.0meq/gを越えると、このセパレートを備えた
ニッケル水素二次電池を大電流放電した際、作動電圧が
低下する恐れがある。
The graft copolymerization ratio of the vinyl monomer for forming the hydrophilic portion on the sheet-like material is 0.2 in terms of potassium ion exchange amount determined by titration described below.
~ 2.0 meq / g (milli-equivalent per gramme)
It is preferred that The amount of ion exchange is 0.2 me
If it is less than q / g, the graft copolymerization ratio in the hydrophilic part of the separator 3 may decrease, and the liquid retention of the separator 3 may decrease. On the other hand, if the ion exchange amount exceeds 2.0 meq / g, the operating voltage may decrease when the nickel-hydrogen secondary battery provided with this separate is discharged with a large current.

【0030】(滴定法)まず、試料(例えばポリオレフ
ィン繊維からなる不織布をアクリル酸によりグラフト共
重合したもの)0.5〜1gを100mlのポリエチレ
ン製広口瓶に取り、1N−HCl溶液100mlを加
え、試料が浮き上がっている場合には完全に沈めた後、
60℃の恒温槽に1時間保存する。つづいて、前記試料
をイオン交換水200mlが入ったビーカに移し、ガラ
ス棒で撹拌し、イオン交換水を取り替えながら洗浄液の
pHが6〜7になるまで洗浄する。試料の水切りを行
い、ステンレス製トレイ上に広げ、100℃の乾燥器で
1時間乾燥する。冷却後、前記試料の重さを0.1mg
まで量り、100mlのポリエチレン製広口瓶に移し、
それら0.01N−KOH溶液を110g±0.01g
を加える。一方、ブランク試料として同様に100ml
のポリエチレン製広口瓶に0.01N−KOH溶液を1
10g±0.01g採取する。ひきつづき、これらの広
口瓶を60℃の恒温槽に入れ、30分間毎に軽く振り混
ぜ、2時間保存する。前記各広口瓶を軽く振り混ぜた
後、試料をそれぞれ取り出し、室温になるまで放冷す
る。放冷後の試験溶液約100gを200mlのコニカ
ルビーカに0.01gまで量り取り、フェノールフタレ
インを指示薬とし、0.1N−HCl溶液で中和滴定す
る。また、ブランク試験溶液も同様に操作して滴定す
る。このような滴定によりカリウムイオン交換量を下記
数1に示す式により算出する。
(Titration method) First, 0.5 to 1 g of a sample (for example, a non-woven fabric made of polyolefin fibers graft-copolymerized with acrylic acid) is placed in a 100 ml polyethylene wide-mouthed bottle, and 100 ml of a 1N-HCl solution is added, If the sample is floating, submerge it completely,
Store in a constant temperature bath at 60 ° C for 1 hour. Subsequently, the sample is transferred to a beaker containing 200 ml of ion-exchanged water, stirred with a glass rod, and washed while replacing the ion-exchanged water until the pH of the cleaning liquid becomes 6 to 7. The sample is drained, spread on a stainless steel tray, and dried in a dryer at 100 ° C. for 1 hour. After cooling, the sample weighs 0.1 mg
Weigh out and transfer to a 100 ml polyethylene jar,
110 g ± 0.01 g of those 0.01 N-KOH solutions
Add. On the other hand, 100 ml as a blank sample
Add 0.01N-KOH solution to a polyethylene wide-mouth bottle.
Collect 10 g ± 0.01 g. Subsequently, these wide-mouthed bottles are placed in a constant temperature bath at 60 ° C., shaken gently every 30 minutes, and stored for 2 hours. After gently shaking each of the wide-mouthed bottles, samples are taken out and allowed to cool to room temperature. After cooling, about 100 g of the test solution is weighed up to 0.01 g in a 200 ml conical beaker, and phenolphthalein is used as an indicator to perform neutralization titration with a 0.1N-HCl solution. The blank test solution is also titrated by the same operation. The potassium ion exchange amount is calculated by such a titration according to the formula shown in the following formula 1.

【0031】[0031]

【数1】 [Equation 1]

【0032】前記セパレータの疎水部は、例えば前記シ
ート状物にエンボス加工を施して部分的にフィルム化す
るような親水基を持つビニルモノマーのグラフト共重合
が阻害される処理を施すことにより形成される。前記エ
ンボス加工は、円形、四角形のような角形状、ストライ
プ状等任意である。また、前記セパレータの疎水部は前
記不織布、織布または複合シートに繊維径の太いポリオ
レフィン径樹脂繊維の織布を張り合わせることによって
も形成される。
The hydrophobic portion of the separator is formed, for example, by subjecting the sheet-like material to a treatment to inhibit graft copolymerization of a vinyl monomer having a hydrophilic group, such as embossing to partially form a film. It The embossing may be circular, square-shaped like a square, stripe-shaped or the like. Further, the hydrophobic portion of the separator is also formed by laminating a woven fabric of a polyolefin fiber having a large fiber diameter to the non-woven fabric, woven fabric or composite sheet.

【0033】前記セパレータ3の第2面は、前記疎水部
の面積比率が2〜25%であることが好ましい。前記疎
水部の面積比率を2%未満にすると、このセパレータを
備えた二次電池において過充電時の内圧の上昇を抑制す
ることが困難になる恐れがある。一方、前記疎水部の面
積比率が25%を越えると、このセパレータを備えた二
次電池は大電流放電時の作動電圧が低下する恐れがあ
る。より好ましい疎水部の面積比率は、8〜20%であ
る。
The second surface of the separator 3 preferably has an area ratio of the hydrophobic portion of 2 to 25%. When the area ratio of the hydrophobic portion is less than 2%, it may be difficult to suppress the increase in internal pressure during overcharge in the secondary battery including this separator. On the other hand, if the area ratio of the hydrophobic portion exceeds 25%, the secondary battery including this separator may have a reduced operating voltage at the time of discharging a large current. The more preferable area ratio of the hydrophobic part is 8 to 20%.

【0034】前記セパレータ3の第1面において、疎水
部が面積比率で10%以下形成されることを許容する。
第1面において、疎水部が形成される場合にはその面積
比率が前記第2面の疎水部の面積比率より小さくする必
要がある。このような形態のセパレータをペースト式正
極とペースト式負極の間に前記第2面が負極側、つまり
前記第1面が正極側に位置するように配置することによ
って、負極側に比べて正極側のセパレータ面(第1面)
にアルカリ電解液を多く保持することができる。その結
果、前記正極表面に十分な量の電界液膜を形成できるた
め、前記配置状態正極、セパレータおよび負極を備えた
ニッケル水素二次電池の高温保管時において、前記負極
から発生した水素ガスが前記セパレータを透過して正極
に到達するのを前記電解液膜により防止して、自己放電
を抑制することができる。
On the first surface of the separator 3, the hydrophobic portion is allowed to be formed in an area ratio of 10% or less.
When the hydrophobic portion is formed on the first surface, the area ratio thereof needs to be smaller than the area ratio of the hydrophobic portion on the second surface. By disposing the separator having such a configuration between the paste-type positive electrode and the paste-type negative electrode so that the second surface is located on the negative electrode side, that is, the first surface is located on the positive electrode side, the positive electrode side compared to the negative electrode side. Separator surface (first surface)
In addition, a large amount of alkaline electrolyte can be retained. As a result, since a sufficient amount of the electrolytic solution film can be formed on the surface of the positive electrode, the hydrogen gas generated from the negative electrode during the high temperature storage of the nickel-hydrogen secondary battery including the arranged positive electrode, the separator and the negative electrode is The self-discharge can be suppressed by preventing the electrolytic solution film from passing through the separator and reaching the positive electrode.

【0035】前記セパレータ3の厚さは、0.15mm
〜0.3mmの範囲にすることが好ましい。前記セパレ
ータ3の目付け量は、30g/m2 〜70g/m2 の範
囲にすることが好ましい。前記目付け量を30g/m2
未満にすると、前記セパレータ3の強度が低下する恐れ
がある。一方、前記目付け量が70g/m2 を越える
と、電池容量が低下する恐れがある。より好ましい目付
け量は、40g/m2 〜60g/m2 の範囲である。
The thickness of the separator 3 is 0.15 mm.
It is preferably in the range of 0.3 mm. Basis weight of the separator 3 should preferably be in the range of 30g / m 2 ~70g / m 2 . The basis weight is 30 g / m 2
If it is less than the range, the strength of the separator 3 may decrease. On the other hand, if the basis weight exceeds 70 g / m 2 , the battery capacity may decrease. More preferred basis weight is in the range of 40g / m 2 ~60g / m 2 .

【0036】前述したセパレータ3は、例えば次に説明
する(1)、(2)のような方法により作製される。 (1)まず、図2〜図4に示すようにポリオレフィン系
合成樹脂繊維を含むシート状物(例えば不織布)21の
両面(第1面22、第2面23)のうち、第1面22側
からエンボス加工を施す。このエンボス加工により、前
記シート状物に複数の円形状凹部24が形成されると共
に前記凹部24の底面(エンボス面)にフィルム化され
た部分(フィルム部)25が形成される。同時に、前記
凹部24に対応する前記シート状物21の前記第2面2
3の部分も、フィルム化された面になる。
The above-mentioned separator 3 is manufactured, for example, by the following methods (1) and (2). (1) First, as shown in FIGS. 2 to 4, of the two surfaces (first surface 22, second surface 23) of the sheet-like material (for example, non-woven fabric) 21 containing the polyolefin-based synthetic resin fiber, the first surface 22 side Embossed from. By this embossing, a plurality of circular recesses 24 are formed in the sheet-like material, and a filmed portion (film portion) 25 is formed on the bottom surface (embossing surface) of the recess 24. At the same time, the second surface 2 of the sheet-like material 21 corresponding to the recess 24 is formed.
The portion 3 also becomes a filmed surface.

【0037】次いで、前記シート状物を親水基を持つビ
ニルモノマーを含む溶液に浸漬して引き上げる。この
時、前記シート状物21は前述した図3に示すように前
記凹部24底面にフィルム部25が形成されているた
め、前記フィルム部25の両面には前記溶液が付着され
ず、前記両面以外の領域、つまり不織布部分に前記溶液
を付着される。ただし、前記フィルム部25の凹部24
側の面22においては、前記凹部24内に前記溶液が充
満されるために、実質的に前記凹部23側の面には前記
溶液が接触されるようになる。
Next, the sheet material is dipped in a solution containing a vinyl monomer having a hydrophilic group and pulled up. At this time, since the sheet-like material 21 has the film portion 25 formed on the bottom surface of the recess 24 as shown in FIG. 3 described above, the solution is not attached to both surfaces of the film portion 25 and other than the both surfaces. Area, that is, the non-woven fabric portion, is applied with the solution. However, the concave portion 24 of the film portion 25
On the surface 22 on the side, since the solution is filled in the recess 24, the solution is substantially brought into contact with the surface on the side of the recess 23.

【0038】次いで、前記シート状物にエネルギービー
ムを照射して前記溶液の付着面において前記ビニルモノ
マーをグラフト共重合させる。このような工程により前
記凹部側のシート状物の第1面全体は記ビニルモノマー
がグラフト共重合されて親水化される。前記シート状物
の第2面のうち、前記凹部底部のフィルム部では前記溶
液が付着さず、これ以外の第2面の領域に前記溶液が付
着されている。その結果、前記シート状物の第2面にお
いて前記凹部底部のフィルム部の領域が疎水部となり、
他の領域が親水部となる。
Next, the sheet-like material is irradiated with an energy beam to graft-copolymerize the vinyl monomer on the surface where the solution is attached. Through such a step, the vinyl monomer is graft-copolymerized and made hydrophilic on the entire first surface of the sheet-like material on the concave side. Of the second surface of the sheet-like material, the solution does not adhere to the film portion at the bottom of the recess, but the solution adheres to the other area of the second surface. As a result, in the second surface of the sheet-like material, the region of the film portion at the bottom of the recess becomes a hydrophobic portion,
The other region becomes the hydrophilic part.

【0039】したがって、前述した工程にポリオレフィ
ン系合成樹脂繊維を含むシート状物から形成され、かつ
親水化された第1面と、親水部と疎水部を持つ第2面と
を有するセパレータが作製される。
Therefore, in the above-mentioned process, a separator having a first surface which is formed from a sheet-like material containing polyolefin synthetic resin fibers and which is made hydrophilic and a second surface having a hydrophilic portion and a hydrophobic portion is produced. It

【0040】前記シート状物の第1面側へのエンボス加
工は、例えば互いに反対方向に回転して対向配置された
表面が平滑な第1ロールおよび表面に複数のピンポイン
ト形状の突起が形成された第2ロールを用意し、これら
ロールを例えば120℃〜180℃に加熱すると共にこ
れらロール間に前記シート状物を供給して前記第1ロー
ル表面と前記第2ロールの複数の突起との間で前記シー
ト状物のポリオレフィン系合成樹脂繊維を加圧して熱融
着することによりなされる。前記第2ロール表面に形成
された突起の形状は、ピンポイントの他に例えば先端面
の形状が正方形のもの、先端面の形状が菱形のものを挙
げることができる。
The embossing of the sheet-like material on the first surface side is performed by, for example, rotating in opposite directions and facing each other, and forming a first roll having a smooth surface and a plurality of pinpoint-shaped projections on the surface. Between the first roll surface and the plurality of protrusions of the second roll by heating the rolls to 120 ° C. to 180 ° C. and supplying the sheet material between the rolls. Then, the sheet-shaped polyolefin synthetic resin fibers are pressed and heat-sealed. The shape of the protrusion formed on the surface of the second roll may be, for example, a square tip shape or a rhombus tip surface in addition to the pinpoint.

【0041】前記エネルギービームとしては、例えば紫
外線、電子線、X線のような電離放射線が用いられる。 (2)まず、ポリオレフィン系合成樹脂繊維からなる不
織布の片面に径の太いポリオレフィン系合成樹脂繊維か
らなり、かつ目開きの大きな織布を貼着してシート状物
とする。このシート状物において、前記織布の未貼着面
が第1面、前記織布の貼着面が第2面とする。つづい
て、前記シート状物を親水基を持つビニルモノマーを含
む溶液に浸漬して引き上げる。この時、前記シート状物
の第2面に貼着された織布には、前記溶液が付着され
ず、前記織布の目開き部に位置する前記不織布と、前記
第1面に表出された不織布とに前記溶液が付着される。
ひきつづき、前記シート状物に前述した紫外線のような
エネルギービームを照射すると、前記溶液の付着面にお
いて前記ビニルモノマーをグラフト共重合させる。この
ような工程において、前記溶液が全面に付着された前記
シート状物の第1面では、前記ビニルモノマーのグラフ
ト共重合により親水化される。一方、前記織布が貼着さ
れたシート状物の第2面では前記織布の目開き部に位置
する不織布に前記溶液が付着されているため、その部分
のみで前記ビニルモノマーのグラフト共重合がなされ
る。つまり、前記シート状物の第2面においては前記織
布の領域が疎水部となり、他の領域が親水部となる。
As the energy beam, ionizing radiation such as ultraviolet rays, electron beams or X-rays is used. (2) First, a woven cloth made of a polyolefin synthetic resin fiber having a large diameter and having a large opening is attached to one surface of a non-woven fabric made of a polyolefin synthetic resin fiber to form a sheet. In this sheet material, the unattached surface of the woven fabric is the first surface, and the attached surface of the woven fabric is the second surface. Subsequently, the sheet material is dipped in a solution containing a vinyl monomer having a hydrophilic group and pulled up. At this time, the solution is not attached to the woven cloth attached to the second surface of the sheet-like material, and the non-woven fabric located in the opening of the woven cloth and the first surface are exposed. The solution is attached to the nonwoven fabric.
Subsequently, when the sheet-like material is irradiated with an energy beam such as the above-mentioned ultraviolet ray, the vinyl monomer is graft-copolymerized on the surface where the solution is attached. In such a step, the first surface of the sheet-shaped material having the solution adhered to the entire surface is hydrophilized by graft copolymerization of the vinyl monomer. On the other hand, on the second surface of the sheet-shaped material to which the woven cloth is attached, the solution is attached to the non-woven fabric located in the openings of the woven cloth, so that only the portion is graft-copolymerized with the vinyl monomer. Is done. That is, on the second surface of the sheet-like material, the region of the woven fabric is a hydrophobic part and the other region is a hydrophilic part.

【0042】したがって、前述した工程にによりポリオ
レフィン系合成樹脂繊維を含むシート状物から形成さ
れ、かつ親水化された第1面と、親水部と疎水部とを持
つ第2面とを有するセパレータが作製される。
Therefore, a separator having a first surface hydrophilized and formed from a sheet-like material containing a polyolefin-based synthetic resin fiber by the above-mentioned process and a second surface having a hydrophilic portion and a hydrophobic portion is obtained. It is made.

【0043】4)アルカリ電解液 このアルカリ電解液としては、例えば水酸化ナトリウム
(NaOH)と水酸化リチウム(LiOH)の混合液、
水酸化カリウム(KOH)とLiOHの混合液、KOH
とLiOHとNaOHの混合液等を用いることができ
る。
4) Alkaline Electrolyte Solution As the alkaline electrolyte solution, for example, a mixed solution of sodium hydroxide (NaOH) and lithium hydroxide (LiOH),
Mixture of potassium hydroxide (KOH) and LiOH, KOH
And a mixed solution of LiOH and NaOH can be used.

【0044】なお、前述した図1では正極2と負極4の
間にセパレータ3を介在して渦巻状に捲回し、有底円筒
状の容器1内に収納したが、本発明のニッケル水素二次
電池はこのような構造に限定されない。例えば、正極と
負極との間にポリオレフィン系合成樹脂繊維を含むシー
ト状物から形成され、かつ第1面が親水化され、この第
1面と反対側の第2面が親水部と疎水部とを有するセパ
レータを前記第2面が前記負極4側に位置するように介
在し、これを複数枚積層した積層物を有底矩形筒状の容
器内に収納して角形ニッケル水素二次電池を構成しても
よい。
In FIG. 1 described above, the separator 3 is interposed between the positive electrode 2 and the negative electrode 4 and wound in a spiral shape and housed in the cylindrical container 1 having a bottom. The battery is not limited to such a structure. For example, it is formed from a sheet-like material containing a polyolefin-based synthetic resin fiber between a positive electrode and a negative electrode, the first surface is made hydrophilic, and the second surface opposite to the first surface has a hydrophilic portion and a hydrophobic portion. A separator having the above is interposed so that the second surface is located on the side of the negative electrode 4, and a laminate obtained by stacking a plurality of the separators is housed in a bottomed rectangular tubular container to form a prismatic nickel-hydrogen secondary battery. You may.

【0045】[0045]

【作用】以上説明した本発明に係るニッケル水素二次電
池は、容器と、前記容器内に収納されたニッケル酸化物
および高分子結着剤を含むペースト式正極と、前記容器
内に収納された水素吸蔵合金および高分子結着剤を含む
ペースト式負極と、前記容器内に前記正極および前記負
極の間に位置するように収納されたセパレータと、前記
容器内に収容されたアルカリ電解液とを備え、前記セパ
レータはポリオレフィン系合成樹脂繊維を含むシート状
物から形成され、かつ親水化された第1面と、親水部と
疎水部とが形成された第2面とを有し、さらに前記セパ
レータは前記正極と前記負極との間に前記親水部と疎水
部を持つ前記第2面を前記負極側に、親水化された前記
第1面が前記正極側に、位置するように配置された構成
になっている。
The nickel-hydrogen secondary battery according to the present invention described above includes a container, a paste type positive electrode containing nickel oxide and a polymer binder, which is housed in the container, and the container. A paste type negative electrode containing a hydrogen storage alloy and a polymer binder, a separator housed in the container so as to be located between the positive electrode and the negative electrode, and an alkaline electrolyte housed in the container. The separator has a first surface formed from a sheet-like material containing a polyolefin-based synthetic resin fiber and made hydrophilic, and a second surface formed with a hydrophilic portion and a hydrophobic portion, and the separator further. Is configured such that the second surface having the hydrophilic portion and the hydrophobic portion between the positive electrode and the negative electrode is located on the negative electrode side, and the hydrophilized first surface is located on the positive electrode side. It has become.

【0046】このような構成により、前記セパレータの
親水部と疎水部とを持つ前記第2面と接する負極表面に
三相界面を生成することができる。その結果、過充電時
に発生する酸素ガスの前記負極による消費速度は飛躍的
に増加されるため、電池の内圧を大幅に低減することが
できる。また、前記三相界面の生成効果は逆充電時に前
記正極から発生する水素ガスの吸収速度も飛躍的に増加
させることができるため、逆充電時の電池の内圧も低く
抑えることができる。
With such a structure, it is possible to form a three-phase interface on the negative electrode surface in contact with the second surface having the hydrophilic portion and the hydrophobic portion of the separator. As a result, the consumption rate of oxygen gas generated during overcharging by the negative electrode is dramatically increased, so that the internal pressure of the battery can be significantly reduced. In addition, the effect of generating the three-phase interface can dramatically increase the absorption rate of hydrogen gas generated from the positive electrode during reverse charging, so that the internal pressure of the battery during reverse charging can be suppressed to be low.

【0047】さらに、前記セパレータを前記正極および
負極の間に親水化された前記第1面が前記正極側に接す
るように配置することによって、前記正極表面に電解液
が多く存在する層を形成することができる。このような
電解液が多く存在する層は、前記正極表面に電解液膜を
生成する。その結果、ニッケル水素二次電池の高温保管
時において、前記負極から発生した水素ガスが前記セパ
レータを透過して正極に到達するのを前記電解液膜によ
り防止できるため、自己放電を抑制することができる。
Further, by disposing the separator between the positive electrode and the negative electrode such that the hydrophilized first surface is in contact with the positive electrode side, a layer containing a large amount of electrolytic solution is formed on the positive electrode surface. be able to. Such a layer containing a large amount of electrolytic solution forms an electrolytic solution film on the surface of the positive electrode. As a result, when the nickel-hydrogen secondary battery is stored at a high temperature, the hydrogen gas generated from the negative electrode can be prevented from passing through the separator and reaching the positive electrode by the electrolyte membrane, so that self-discharge can be suppressed. it can.

【0048】したがって、本発明は前述した構成のセパ
レータによりニッケル水素二次電池の電解液の分布を正
極側で多くし、前記負極側では疎水部が出現するように
制御することができるため、高温保管時の自己放電の抑
制と過充電時の内圧上昇の抑制の両者を同時に満足する
二次電池を提供することができる。
Therefore, according to the present invention, it is possible to increase the distribution of the electrolytic solution of the nickel-hydrogen secondary battery on the positive electrode side and to control the appearance of the hydrophobic portion on the negative electrode side by the separator having the above-described structure. It is possible to provide a secondary battery that simultaneously satisfies both the suppression of self-discharge during storage and the suppression of internal pressure rise during overcharge.

【0049】また、本発明に係わるニッケル水素二次電
池は長期間に亘って優れた電解液の保持性能を有し、電
解液の枯渇による内部抵抗の上昇を抑制できる。さら
に、前記シート状物の親水部を親水基を持つビニルモノ
マーのグラフト共重合により形成し、かつ前記グラフト
共重合の割合を前述した滴定法により求められるイオン
交換量で0.2〜2.0meq/gにしたセパレータを
用いることによって、電解液の保液性をより向上できる
ため、十分に内部抵抗が低減されたニッケル水素二次電
池を得ることができる。
Further, the nickel-hydrogen secondary battery according to the present invention has an excellent electrolytic solution holding performance for a long period of time and can suppress an increase in internal resistance due to depletion of the electrolytic solution. Furthermore, the hydrophilic part of the sheet-like material is formed by graft copolymerization of a vinyl monomer having a hydrophilic group, and the ratio of the graft copolymerization is 0.2 to 2.0 meq in terms of ion exchange amount determined by the titration method described above. By using the separator having the amount of / g, the liquid retaining property of the electrolytic solution can be further improved, so that a nickel-hydrogen secondary battery having a sufficiently reduced internal resistance can be obtained.

【0050】また、本発明によれば、ポリオレフィン系
合成樹脂繊維を含むシート状物の第1面にエンボス加工
を施してエンボス面をフィルム化する工程と、前記シー
ト状物を親水基を持つビニルモノマーを含む溶液に浸漬
して、その第1面と反対側の第2面のフィルム化された
部分を除く前記シート状物両面に前記溶液を付着させる
工程と、前記シート状物にエネルギービームを照射して
前記溶液の付着面において前記ビニルモノマーをグラフ
ト共重合させる工程とによって、前述したポリオレフィ
ン系合成樹脂繊維を含むシート状物から形成され、かつ
親水化された第1面と、親水部と疎水部とが形成された
第2面とを有するセパレータを簡単に作製することがで
きる。このようなセパレータをペースト式正極とペース
ト式負極の間に前記第2面が前記負極側に位置するよう
に配置することによって、既述した高温保管時の自己放
電の抑制と過充電時の内圧上昇の抑制の両者を同時に満
足し、電解液の枯渇による内部抵抗の上昇を抑制したニ
ッケル水素二次電池を製造することができる。
Further, according to the present invention, the step of embossing the first surface of the sheet-like material containing the polyolefin synthetic resin fibers to form a film on the embossed surface, and the sheet-like material having a vinyl group having a hydrophilic group. A step of immersing in a solution containing a monomer to attach the solution to both surfaces of the sheet-shaped article except for the film-formed portion of the second surface opposite to the first surface, and applying an energy beam to the sheet-shaped article. By the step of irradiating and graft-copolymerizing the vinyl monomer on the adhered surface of the solution, a first surface formed from a sheet-like material containing the above-mentioned polyolefin-based synthetic resin fiber and hydrophilized, and a hydrophilic portion. A separator having a hydrophobic surface and a second surface having the hydrophobic portion can be easily manufactured. By disposing such a separator between the paste type positive electrode and the paste type negative electrode so that the second surface is located on the side of the negative electrode, suppression of self-discharge during high temperature storage and internal pressure during overcharge described above. It is possible to manufacture a nickel-hydrogen secondary battery that satisfies both the suppression of the increase and suppresses the increase of the internal resistance due to the exhaustion of the electrolytic solution.

【0051】[0051]

【実施例】以下、本発明の好ましい実施例を図面を参照
して詳細に説明する。 (実施例1) <ペースト式負極の作製>市販のランタン富化したミッ
シュメタルLmおよびNi、Co、Mn、Alを用いて
高周波炉によって、LmNi4.0 Co0.4 Mn0.3 Al
0.3 の組成からなる水素吸蔵合金を作製した。前記水素
吸蔵合金を機械粉砕し、これを200メッシュの篩を通
過させた。得られた水素吸蔵合金粉末100重量部に対
してポリアクリル酸ナトリウム0.5重量部、カルボキ
シメチルセルロース(CMC)0.125重量部、ポリ
テトラフルオロエチレンのディスパージョン(比重1.
5,固形分60wt%)2.5重量部および導電材とし
てカーボン粉末1.0重量部を水50重量部と共に混合
することによって、ペーストを調製した。このペースト
をパンチドメタルに塗布、乾燥した後、加圧成型するこ
とによってペースト式負極を作製した。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENT A preferred embodiment of the present invention will now be described in detail with reference to the drawings. (Example 1) <Preparation of paste-type negative electrode> Commercially available lanthanum-enriched misch metal Lm and Ni, Co, Mn, and Al were used in a high-frequency furnace to produce LmNi 4.0 Co 0.4 Mn 0.3 Al.
A hydrogen storage alloy having a composition of 0.3 was produced. The hydrogen storage alloy was mechanically crushed and passed through a 200 mesh screen. 0.5 parts by weight of sodium polyacrylate, 0.125 parts by weight of carboxymethyl cellulose (CMC), and a dispersion of polytetrafluoroethylene (specific gravity 1.
5, a solid content of 60 wt%) and 1.0 part by weight of carbon powder as a conductive material were mixed with 50 parts by weight of water to prepare a paste. This paste was applied to punched metal, dried, and then pressure-molded to produce a paste-type negative electrode.

【0052】<ペースト式正極の作製>水酸化ニッケル
粉末90重量部および酸化コバルト粉末10重量部から
なる混合粉体に、前記水酸化ニッケル粉末に対してカル
ボキシメチルセルロース0.3重量部、ポリテトラフル
オロエチレンの懸濁液(比重1.5,固形分60重量
%)を固形分換算で0.5重量部添加し、これらに純水
を45重量部添加して混練することによりペーストを調
製した。つづいて、このペーストをニッケルメッキ繊維
基板内に充填した後、更にその両表面に前記ペーストを
塗布し、乾燥し、ローラプレスを行って圧延することに
よりペースト式正極を作製した。
<Preparation of Paste Type Positive Electrode> A mixed powder consisting of 90 parts by weight of nickel hydroxide powder and 10 parts by weight of cobalt oxide powder was added to 0.3 parts by weight of carboxymethyl cellulose and polytetrafluoro with respect to the nickel hydroxide powder. A paste was prepared by adding 0.5 parts by weight of a suspension of ethylene (specific gravity: 1.5, solid content: 60% by weight) in terms of solid content, adding 45 parts by weight of pure water thereto and kneading. Subsequently, this paste was filled in a nickel-plated fiber substrate, and then the paste was applied to both surfaces of the substrate, dried, and roller-pressed to produce a paste-type positive electrode.

【0053】<セパレータの作製>ポリプロピレン樹脂
をスパンボンド法を用いて平均繊維径が10μmの長繊
維からなり、目付け量が50g/m2 で、厚さが0.2
0mmの不織布を作製した。つづいて、表面が平滑な第
1ロールと、表面に複数のピンポイント状の凹凸が形成
された第2ロールとを相互に対向して配置し、これらロ
ールを互いに反対方向に回転させると共に130℃に加
熱した後、これらロール間に前記不織布を通過させて前
記第1ロールと前記第2ロールの凸部とで加圧すると共
に熱融着させてエンボス加工を施した。このエンボス加
工により、前記シート状物に複数の円形状凹部が形成さ
れると共に前記凹部の底面(エンボス面)にフィルム化
された部分(フィルム部)が形成される。同時に、前記
凹部に対応する前記シート状物の前記第2面の部分も、
フィルム化された面になる。前記フィルム部の面積比率
は、前記不織布の第2面に対して16%とした。ひきつ
づき、前記不織布をアクリル酸水溶液に浸漬した後、紫
外線を照射してアクリル酸モノマーをグラフト共重合さ
せた。この不織布を洗浄して未反応のアクリル酸を除去
した後、乾燥することによりセパレータを作製した。
<Preparation of Separator> Polypropylene resin is made of long fibers having an average fiber diameter of 10 μm by using a spunbond method, the basis weight is 50 g / m 2 , and the thickness is 0.2.
A 0 mm non-woven fabric was prepared. Subsequently, a first roll having a smooth surface and a second roll having a plurality of pinpoint-shaped concavities and convexities formed on the surface are arranged so as to face each other, and these rolls are rotated in opposite directions, and at 130 ° C. After heating, the non-woven fabric was passed between these rolls, pressed by the convex portions of the first roll and the second roll, and heat-bonded to perform embossing. By this embossing process, a plurality of circular recesses are formed in the sheet-like material, and a film portion (film portion) is formed on the bottom surface (embossing surface) of the recess. At the same time, the portion of the second surface of the sheet-like material corresponding to the recess is also
It becomes a film surface. The area ratio of the film portion was 16% with respect to the second surface of the nonwoven fabric. Subsequently, the non-woven fabric was immersed in an aqueous solution of acrylic acid and then irradiated with ultraviolet rays to graft-copolymerize the acrylic acid monomer. The nonwoven fabric was washed to remove unreacted acrylic acid and then dried to prepare a separator.

【0054】得られたセパレータは、エンボス加工され
た第1面の全体が親水化され、かつ前記第1面と反対側
の第2面のうちフィルム部以外の領域が親水化され、前
記フィルム部が疎水部として残存した。つまり、前記第
2面は親水部と疎水部(16%の面積率)とが形成され
た。また、前記セパレータの親水部について、アクリル
酸モノマーのグラフト共重合割合を前述した滴定法によ
り測定した。その結果、カリウムのイオン交換量は0.
8meq/gであった。
In the obtained separator, the entire embossed first surface is hydrophilized, and the second surface opposite to the first surface is hydrophilized in a region other than the film portion. Remained as a hydrophobic part. That is, the hydrophilic portion and the hydrophobic portion (area ratio of 16%) were formed on the second surface. Further, the graft copolymerization ratio of the acrylic acid monomer in the hydrophilic part of the separator was measured by the titration method described above. As a result, the ion exchange amount of potassium was 0.
It was 8 meq / g.

【0055】次いで、前記セパレータを前記負極と前記
正極との間に前記セパレータの親水部と疎水部を有する
第2面が前記負極と対向するように介装し、渦巻状に捲
回して電極群を作製した。このような電極群と7NのK
OHおよび1NのLiOHからなる電解液を有底円筒状
容器に収納して前述した図1に示す構造を有するAAサ
イズの円筒形ニッケル水素二次電池を組み立てた。
Next, the separator is interposed between the negative electrode and the positive electrode so that the second surface of the separator having the hydrophilic portion and the hydrophobic portion faces the negative electrode, and is spirally wound to form an electrode group. Was produced. Such electrode group and 7N K
An AA size cylindrical nickel-hydrogen secondary battery having the structure shown in FIG. 1 was assembled by housing an electrolytic solution composed of OH and 1N LiOH in a bottomed cylindrical container.

【0056】(実施例2)ポリプロピレン樹脂からメル
トブロー法により平均繊維径が1μmのポリプロピレン
繊維からなる厚さ0.2mmの不織布を作り、この不織
布に実施例1と同様な方法によりエンボス加工を施し、
アクリル酸水溶液への浸漬、紫外線照射を施してアクリ
ル酸モノマーをグラフト共重合させることにより親水化
された第1面と、親水部と疎水部とが形成された第2面
とを有するセパレータを作製した。得られたセパレータ
の親水部について、アクリル酸モノマーのグラフト共重
合割合を前述した滴定法により測定した。その結果、カ
リウムのイオン交換量は0.8meq/gであった。
Example 2 A non-woven fabric of polypropylene resin having an average fiber diameter of 1 μm and a thickness of 0.2 mm was made from polypropylene resin by a melt blow method, and this non-woven fabric was embossed by the same method as in Example 1,
Preparation of a separator having a first surface hydrophilized by immersion in an aqueous solution of acrylic acid and UV irradiation to graft-copolymerize an acrylic acid monomer, and a second surface on which a hydrophilic portion and a hydrophobic portion are formed did. Regarding the hydrophilic part of the obtained separator, the graft copolymerization ratio of the acrylic acid monomer was measured by the titration method described above. As a result, the ion exchange amount of potassium was 0.8 meq / g.

【0057】次いで、実施例1と同様な負極と正極との
間に前記セパレータを前記親水部と疎水部を有する第2
面が前記負極と対向するように介装し、渦巻状に捲回し
て電極群を作製した。このような電極群を実施例1と同
様な組成の電解液と共に有底円筒状容器に収納して前述
した図1に示す構造を有するAAサイズの円筒形ニッケ
ル水素二次電池を組み立てた。
Then, the same separator as in Example 1 is provided between the negative electrode and the positive electrode, and the separator is provided with the hydrophilic portion and the hydrophobic portion.
An electrode group was produced by interposing the surface so as to face the negative electrode and winding it in a spiral shape. Such an electrode group was housed in a bottomed cylindrical container together with an electrolytic solution having the same composition as in Example 1, and an AA size cylindrical nickel-hydrogen secondary battery having the structure shown in FIG. 1 was assembled.

【0058】(実施例3)ポリプロピレン樹脂にブテン
を共重合させてポリプロピレン樹脂に比べて融点を下げ
た共重合からなる繊維を作り、この繊維50重量%とポ
リプロピレン樹脂繊維50重量%とを混合し、湿式法に
より厚さ0.2mmの不織布を作製した。この不織布に
実施例1と同様な方法によりエンボス加工を施し、アク
リル酸水溶液への浸漬、紫外線照射を施してアクリル酸
モノマーをグラフト共重合させることにより親水化され
た第1面と、親水部と疎水部とが形成された第2面とを
有するセパレータを作製した。得られたセパレータの親
水部について、アクリル酸モノマーのグラフト共重合割
合を前述した滴定法により測定した。その結果、カリウ
ムのイオン交換量は0.8meq/gであった。
Example 3 A fiber made of a copolymer having a lower melting point than polypropylene resin was prepared by copolymerizing butene with polypropylene resin, and 50% by weight of this fiber and 50% by weight of polypropylene resin fiber were mixed. A non-woven fabric having a thickness of 0.2 mm was prepared by the wet method. This non-woven fabric was embossed in the same manner as in Example 1, immersed in an aqueous solution of acrylic acid, and irradiated with ultraviolet rays to graft-copolymerize an acrylic acid monomer to make the first surface hydrophilic, and a hydrophilic portion. A separator having a hydrophobic portion and a second surface on which the hydrophobic portion was formed was produced. Regarding the hydrophilic part of the obtained separator, the graft copolymerization ratio of the acrylic acid monomer was measured by the titration method described above. As a result, the ion exchange amount of potassium was 0.8 meq / g.

【0059】次いで、実施例1と同様な負極と正極との
間に前記セパレータを前記親水部と疎水部を有する第2
面が前記負極と対向するように介装し、渦巻状に捲回し
て電極群を作製した。このような電極群を実施例1と同
様な組成の電解液と共に有底円筒状容器に収納して前述
した図1に示す構造を有するAAサイズの円筒形ニッケ
ル水素二次電池を組み立てた。
Then, the separator having the hydrophilic portion and the hydrophobic portion is provided between the negative electrode and the positive electrode similar to the first embodiment.
An electrode group was produced by interposing the surface so as to face the negative electrode and winding it in a spiral shape. Such an electrode group was housed in a bottomed cylindrical container together with an electrolytic solution having the same composition as in Example 1, and an AA size cylindrical nickel-hydrogen secondary battery having the structure shown in FIG. 1 was assembled.

【0060】(実施例4)実施例2と同様なメルトブロ
ー法により得た不織布と実施例3と同様な湿式法により
得た不織布とを張り合わせて厚さ0.2mmの複合不織
布を作製した。この複合不織布に実施例1と同様な方法
によりエンボス加工を施し、アクリル酸水溶液への浸
漬、紫外線照射を施してアクリル酸モノマーをグラフト
共重合させることにより親水化された第1面と、親水部
と疎水部とが形成された第2面とを有するセパレータを
作製した。なお、エンボス加工は前記複合不織布の湿式
法により得た不織布側に施した。得られたセパレータの
親水部について、アクリル酸モノマーのグラフト共重合
割合を前述した滴定法により測定した。その結果、カリ
ウムのイオン交換量は0.8meq/gであった。
(Example 4) A non-woven fabric obtained by the melt-blowing method similar to that of Example 2 and a non-woven fabric obtained by the wet method similar to that of Example 3 were stuck together to prepare a composite non-woven fabric having a thickness of 0.2 mm. This composite non-woven fabric was embossed by the same method as in Example 1, immersed in an aqueous solution of acrylic acid, and irradiated with ultraviolet rays to graft-copolymerize an acrylic acid monomer to make the first surface hydrophilic and the hydrophilic portion. A separator having a second surface on which a hydrophobic portion was formed was prepared. The embossing was performed on the non-woven fabric side of the composite non-woven fabric obtained by the wet method. Regarding the hydrophilic part of the obtained separator, the graft copolymerization ratio of the acrylic acid monomer was measured by the titration method described above. As a result, the ion exchange amount of potassium was 0.8 meq / g.

【0061】次いで、実施例1と同様な負極と正極との
間に前記セパレータを前記親水部と疎水部を有する第2
面が前記負極と対向するように介装し、渦巻状に捲回し
て電極群を作製した。このような電極群を実施例1と同
様な組成の電解液と共に有底円筒状容器に収納して前述
した図1に示す構造を有するAAサイズの円筒形ニッケ
ル水素二次電池を組み立てた。
Then, the separator having the hydrophilic portion and the hydrophobic portion is provided between the negative electrode and the positive electrode similar to the first embodiment.
An electrode group was produced by interposing the surface so as to face the negative electrode and winding it in a spiral shape. Such an electrode group was housed in a bottomed cylindrical container together with an electrolytic solution having the same composition as in Example 1, and an AA size cylindrical nickel-hydrogen secondary battery having the structure shown in FIG. 1 was assembled.

【0062】(実施例5)ポリプロピレン樹脂をメルト
ブロー法を用いて平均繊維径が1μmの長繊維からな
り、目付け量が35g/m2 の不織布を作製した。ま
た、幅500μmの長方形断面を有するポリプロピレン
樹脂繊維を編むことにより目付け量が15g/m2 の織
布を作製した。つづいて、前記不織布の片面に前記織布
を熱融着により張り合わせて目付け量が50g/m2
複合シートを作製した。ひきつづき、前記複合シートを
アクリル酸水溶液に浸漬した後、紫外線を照射してアク
リル酸モノマーをグラフト共重合させた。この不織布を
洗浄して未反応のアクリル酸を除去した後、乾燥するこ
とによりセパレータを作製した。得られたセパレータ
は、前記不織布側の第1面全体が親水化され、かつその
反対側の第2面において前記織布が疎水部となり、前記
織布の目開きの領域に親水部が形成された。また、前記
セパレータの親水部について、アクリル酸モノマーのグ
ラフト共重合割合を前述した滴定法により測定した。そ
の結果、カリウムのイオン交換量は0.8meq/gで
あった。
[0062] The average fiber diameter using the melt blow method (Example 5) Polypropylene resin is a long fiber of 1 [mu] m, basis weight was produced of nonwoven 35 g / m 2. A woven fabric having a basis weight of 15 g / m 2 was prepared by knitting polypropylene resin fibers having a rectangular cross section with a width of 500 μm. Subsequently, the woven fabric was laminated on one surface of the non-woven fabric by heat fusion to prepare a composite sheet having a basis weight of 50 g / m 2 . Subsequently, after immersing the composite sheet in an aqueous solution of acrylic acid, it was irradiated with ultraviolet rays to graft-copolymerize the acrylic acid monomer. The nonwoven fabric was washed to remove unreacted acrylic acid and then dried to prepare a separator. In the obtained separator, the entire first surface on the side of the non-woven fabric is made hydrophilic, and the woven fabric becomes a hydrophobic portion on the second surface on the opposite side, and a hydrophilic portion is formed in the opening area of the woven fabric. It was Further, the graft copolymerization ratio of the acrylic acid monomer in the hydrophilic part of the separator was measured by the titration method described above. As a result, the ion exchange amount of potassium was 0.8 meq / g.

【0063】次いで、実施例1と同様な負極と正極との
間に前記セパレータを前記親水部と疎水部を有する第2
面が前記負極と対向するように介装し、渦巻状に捲回し
て電極群を作製した。このような電極群を実施例1と同
様な組成の電解液と共に有底円筒状容器に収納して前述
した図1に示す構造を有するAAサイズの円筒形ニッケ
ル水素二次電池を組み立てた。
Then, the separator having the hydrophilic portion and the hydrophobic portion is provided between the negative electrode and the positive electrode similar to the first embodiment.
An electrode group was produced by interposing the surface so as to face the negative electrode and winding it in a spiral shape. Such an electrode group was housed in a bottomed cylindrical container together with an electrolytic solution having the same composition as in Example 1, and an AA size cylindrical nickel-hydrogen secondary battery having the structure shown in FIG. 1 was assembled.

【0064】(実施例6)ポリプロピレン繊維からなる
芯材表面にポリエチレン樹脂が被覆された芯鞘構造を有
する平均繊維径が15μmの複合繊維と、平均繊維径が
10μmのポリプロピレン繊維とを50:50で混合し
て湿式法により作製された不織布に、実施例1と同様な
方法によりエンボス加工を施し、アクリル酸水溶液への
浸漬、紫外線照射を施してアクリル酸モノマーをグラフ
ト共重合させることにより親水化された第1面と、親水
部と疎水部とが形成された第2面とを有するセパレータ
を作製した。得られたセパレータの親水部について、ア
クリル酸モノマーのグラフト共重合割合を前述した滴定
法により測定した。その結果、カリウムのイオン交換量
は0.8meq/gであった。
Example 6 A composite fiber having an average fiber diameter of 15 μm and a polypropylene fiber having an average fiber diameter of 10 μm and having a core-sheath structure in which a polyethylene resin is coated on the surface of a core material made of polypropylene fiber and a polypropylene fiber having an average fiber diameter of 10 μm are 50:50. In the same manner as in Example 1, the non-woven fabric prepared by mixing with No. 1 was subjected to embossing, immersed in an aqueous solution of acrylic acid, and irradiated with ultraviolet rays to graft-copolymerize the acrylic acid monomer to make it hydrophilic. And a second surface having a hydrophilic portion and a hydrophobic portion formed thereon. Regarding the hydrophilic part of the obtained separator, the graft copolymerization ratio of the acrylic acid monomer was measured by the titration method described above. As a result, the ion exchange amount of potassium was 0.8 meq / g.

【0065】次いで、実施例1と同様な負極と正極との
間に前記セパレータを前記親水部と疎水部を有する第2
面が前記負極と対向するように介装し、渦巻状に捲回し
て電極群を作製した。このような電極群を実施例1と同
様な組成の電解液と共に有底円筒状容器に収納して前述
した図1に示す構造を有するAAサイズの円筒形ニッケ
ル水素二次電池を組み立てた。
Then, the same separator as in Example 1 is provided between the negative electrode and the positive electrode, and the separator is provided with a second part having the hydrophilic part and the hydrophobic part.
An electrode group was produced by interposing the surface so as to face the negative electrode and winding it in a spiral shape. Such an electrode group was housed in a bottomed cylindrical container together with an electrolytic solution having the same composition as in Example 1, and an AA size cylindrical nickel-hydrogen secondary battery having the structure shown in FIG. 1 was assembled.

【0066】(比較例1)ポリプロピレン繊維からなる
芯材表面にポリエチレン樹脂が被覆された芯鞘構造を有
する平均繊維径が15μmの複合繊維と、ポリプロピレ
ン繊維からなる芯材表面にエチレンビニルアルコール共
重合樹脂を被覆した平均繊維径が15μmの複合繊維と
を混合して乾式法により目付け量が50g/m2 で、厚
さが0.20mmの不織布からなるセパレータを作製し
た。
Comparative Example 1 A composite fiber having an average fiber diameter of 15 μm and having a core-sheath structure in which a polyethylene resin is coated on the surface of a core material made of polypropylene fiber, and ethylene vinyl alcohol copolymerization on the surface of the core material made of polypropylene fiber. A resin-coated composite fiber having an average fiber diameter of 15 μm was mixed to prepare a separator made of a nonwoven fabric having a basis weight of 50 g / m 2 and a thickness of 0.20 mm by a dry method.

【0067】次いで、実施例1と同様な負極と正極との
間に前記セパレータを介装し、渦巻状に捲回して電極群
を作製した。このような電極群を実施例1と同様な組成
の電解液と共に有底円筒状容器に収納して前述した図1
に示す構造を有するAAサイズの円筒形ニッケル水素二
次電池を組み立てた。
Then, the same separator as in Example 1 was interposed between the negative electrode and the positive electrode, and the separator was wound into a spiral to form an electrode group. Such an electrode group was housed in a cylindrical container with a bottom together with an electrolytic solution having the same composition as in Example 1, and the above-described FIG.
An AA size cylindrical nickel-hydrogen secondary battery having the structure shown in was assembled.

【0068】(比較例2)ポリプロピレン繊維からなる
芯材表面にポリエチレン樹脂が被覆された芯鞘構造を有
する平均繊維径が15μmの複合繊維と、平均繊維径が
10μmのポリプロピレン繊維とを50:50の割合で
混合し、さらにこの混合物を湿式法により目付け量が5
0g/m2 で、厚さが0.20mmの不織布を作製し
た。この不織布を2枚のポリエチレンフィルムの間に挿
入し、両面側からヒートシール処理を部分的に行って1
mm径の円形ヒートシール部を格子状に形成した。円形
ヒートシール部の面積比率は、全面積の16%であっ
た。つづいて、実施例1と同様な手順で前記不織布をア
クリル酸水溶液に浸漬した後、紫外線を照射して前記円
形ヒートシール部を除く前記不織布に付着されたアクリ
ル酸モノマーをグラフト共重合させた。この後、前記ポ
リエチレンフィルムを除去することによりセパレータを
作製した。このセパレータは、両面にそれぞれ親水部と
疎水部が形成され、かつ前記親水部と疎水部都の面積比
率は84:16であった。
(Comparative Example 2) A composite fiber having an average fiber diameter of 15 μm and a polypropylene fiber having an average fiber diameter of 10 μm and having a core-sheath structure in which a polyethylene resin is coated on the surface of a core material made of polypropylene fiber and a polypropylene fiber having an average fiber diameter of 10 μm are 50:50. And the weight of the mixture is 5 by the wet method.
A non-woven fabric having a thickness of 0 g / m 2 and a thickness of 0.20 mm was produced. This non-woven fabric is inserted between two polyethylene films and heat-sealed on both sides to
A circular heat seal part having a diameter of mm was formed in a lattice shape. The area ratio of the circular heat-sealed portion was 16% of the total area. Subsequently, the non-woven fabric was immersed in an aqueous solution of acrylic acid in the same procedure as in Example 1, and then irradiated with ultraviolet rays to graft-copolymerize the acrylic acid monomer attached to the non-woven fabric except the circular heat-sealed portion. Then, the polyethylene film was removed to prepare a separator. This separator had a hydrophilic part and a hydrophobic part formed on both surfaces, and the area ratio of the hydrophilic part and the hydrophobic part was 84:16.

【0069】次いで、実施例1と同様な負極と正極との
間に前記セパレータを介装し、渦巻状に捲回して電極群
を作製した。このような電極群を実施例1と同様な組成
の電解液と共に有底円筒状容器に収納して前述した図1
に示す構造を有するAAサイズの円筒形ニッケル水素二
次電池を組み立てた。
Then, the same separator as in Example 1 was interposed between the negative electrode and the positive electrode and wound in a spiral shape to prepare an electrode group. Such an electrode group was housed in a cylindrical container with a bottom together with an electrolytic solution having the same composition as in Example 1, and the above-described FIG.
An AA size cylindrical nickel-hydrogen secondary battery having the structure shown in was assembled.

【0070】得られた実施例1〜6および比較例1、2
の二次電池について、1CmAで150%充電した後、
1CmAで電池電圧が1.0Vに達するまで放電する充
放電サイクルを3回繰り返した。その後、1CmAで1
50%充電した状態で45℃の恒温槽に14日間保管し
た後、1CmAで電池電圧が1.0Vに達するまで放電
し、放電容量(残存容量)を測定した。45℃の恒温槽
で14日間保管する前の1CmAで150%充電し、1
CmAで電池電圧が1.0Vまで放電した時の放電容量
をC0 とし、45℃の恒温槽で14日間保管した後の放
電容量を残存容量CR とした時、容量残存率を下記式か
ら求めた。
The obtained Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 and 2 were obtained.
For the secondary battery of, after charging 150% at 1 CmA,
The charge / discharge cycle of discharging at 1 CmA until the battery voltage reached 1.0 V was repeated 3 times. Then 1 at 1 CmA
After being stored in a constant temperature bath at 45 ° C. for 14 days in a state of being charged to 50%, the battery was discharged at 1 CmA until the battery voltage reached 1.0 V, and the discharge capacity (remaining capacity) was measured. Charge 150% at 1 CmA before storing for 14 days in a 45 ° C thermostat, and
When the discharge capacity when the battery voltage is discharged to 1.0 V with CmA is C 0, and the discharge capacity after storage for 14 days in a constant temperature bath at 45 ° C. is the residual capacity C R , the capacity residual rate is calculated from the following formula. I asked.

【0071】 容量残存率(%)=(CR /C0 )×100 各二次電池における保管日数と前記式から求めた容量残
存率との関係を図5に示す。図5から明らかなように、
本発明の実施例1〜6の二次電池は比較例1の二次電池
に比べて高温保管時の自己放電特性が向上されることが
わかる。これは、実施例1〜6の二次電池に用いられる
セパレータは、アクリル酸モノマーのグラフト共重合に
より第1面全体が親水化され、かつ前記親水化された第
1面を正極に対向するように配置されているため、前記
正極の表面に電解液膜ができる。このため、高温保管時
に水素吸蔵合金を含むペースト式負極から発生する水素
ガスが前記正極に移動するのを防止できる。したがっ
て、前記正極の水素ガスによる還元反応を抑制でき、高
温保管時の自己放電特性を向上させることができる。
Capacity remaining ratio (%) = (C R / C 0 ) × 100 The relationship between the number of days of storage in each secondary battery and the capacity remaining ratio obtained from the above formula is shown in FIG. As is clear from FIG.
It can be seen that the secondary batteries of Examples 1 to 6 of the present invention have improved self-discharge characteristics during high temperature storage as compared with the secondary battery of Comparative Example 1. This is because the separators used in the secondary batteries of Examples 1 to 6 had the first surface entirely hydrophilized by graft copolymerization of an acrylic acid monomer, and the hydrophilized first surface faced the positive electrode. Since it is arranged in the positive electrode, an electrolytic solution film is formed on the surface of the positive electrode. Therefore, it is possible to prevent the hydrogen gas generated from the paste-type negative electrode containing the hydrogen storage alloy from moving to the positive electrode during high temperature storage. Therefore, the reduction reaction of the positive electrode with hydrogen gas can be suppressed, and the self-discharge characteristics during high temperature storage can be improved.

【0072】比較例2の二次電池は、両面にそれぞれ親
水部と疎水部が形成され、前記疎水部が両面に対向して
形成されたセパレータを用いている。このため、この二
次電池の負極から発生する水素ガスは前記セパレータの
疎水部を通過して正極に到達する。その結果、前記正極
において到達した水素ガスによる還元反応が起こるた
め、自己放電が大きくなる。
The secondary battery of Comparative Example 2 uses a separator in which a hydrophilic portion and a hydrophobic portion are formed on both sides, and the hydrophobic portion is formed on both sides of the separator. Therefore, the hydrogen gas generated from the negative electrode of this secondary battery passes through the hydrophobic portion of the separator and reaches the positive electrode. As a result, a reduction reaction occurs due to the hydrogen gas that has reached the positive electrode, so that self-discharge is increased.

【0073】また、実施例1〜6および比較例1の二次
電池について電池内圧を測定した。電池内圧の測定は、
実施例1〜6および比較例1の電池を図6に示す圧力測
定装置の容器内に収納して行った。
The battery internal pressures of the secondary batteries of Examples 1 to 6 and Comparative Example 1 were measured. To measure the battery internal pressure,
The batteries of Examples 1 to 6 and Comparative Example 1 were stored in the container of the pressure measuring device shown in FIG.

【0074】すなわち、各電池内圧測定装置はアクリル
樹脂製のケース本体31とキャップ32とからなる電池
ケースを備える。前記ケース本体31の中心部には、A
Aサイズの電池の金属容器と同一の内径および高さを有
する空間33が形成されている。前記空間33内部に
は、前記二次電池Cが収納されている。前記二次電池C
は、有底円筒形容器の上端に封口板が取り付けられずに
開放されている。前記ケース本体31上には、前記キャ
ップ32がパッキング34およびOリング35を介して
ボルト36およびナット37により気密に固定されてい
る。前記キャップ32には、圧力検出器38が取り付け
られている。負極からの負極リード39と正極からの正
極リード40は前記パッキング34と前記Oリング35
との間を通して導出されている。
That is, each battery internal pressure measuring device is provided with a battery case composed of an acrylic resin case body 31 and a cap 32. At the center of the case body 31, there is A
A space 33 having the same inner diameter and height as the metal container of the A size battery is formed. The secondary battery C is housed inside the space 33. The secondary battery C
Is open without a sealing plate attached to the upper end of the bottomed cylindrical container. On the case body 31, the cap 32 is airtightly fixed by a bolt 36 and a nut 37 via a packing 34 and an O ring 35. A pressure detector 38 is attached to the cap 32. The negative electrode lead 39 from the negative electrode and the positive electrode lead 40 from the positive electrode are the packing 34 and the O ring 35.
Has been derived through.

【0075】このような電池内圧測定装置により実施例
1〜6および比較例1の二次電池について0.5CmA
の電流で480%充電した際の最大電池内圧を測定し、
その結果を下記表1に示す。
With such a battery internal pressure measuring device, 0.5 CmA was obtained for the secondary batteries of Examples 1 to 6 and Comparative Example 1.
Measure the maximum battery pressure when charging 480% with the current of
The results are shown in Table 1 below.

【0076】 前記表1から明らかなように、本発明の実施例1〜6の
二次電池は比較例1の二次電池に比べて過充電時の内圧
上昇を抑制できることがわかる。これは、実施例1〜6
の二次電池に用いられるセパレータは、全体が親水化さ
れた前記第1面と反対側の第2面が親水部と疎水部とを
有し、この第2面が負極側に対向するように配置され、
過充電時に発生する酸素ガスを消費する反応場である三
相界面が多量に分布していることに起因している。この
ようなガス吸収特性の向上は、過充電時のみならず、過
放電時に前記正極から水素ガスが発生する場合でも同様
な効果が達成されることが確認された。
[0076] As is clear from Table 1, the secondary batteries of Examples 1 to 6 of the present invention can suppress the internal pressure increase during overcharge as compared with the secondary battery of Comparative Example 1. This is Example 1-6
The separator used in the secondary battery of 1. has a hydrophilic portion and a hydrophobic portion on a second surface opposite to the first surface which is wholly hydrophilized, and the second surface faces the negative electrode side. Placed,
This is due to the large distribution of three-phase interfaces, which are reaction fields that consume oxygen gas generated during overcharge. It was confirmed that such an improvement in gas absorption characteristics can be achieved not only during overcharge but also when hydrogen gas is generated from the positive electrode during overdischarge.

【0077】さらに、得られた実施例1〜6および比較
例1の二次電池について、1CmAで150%充電した
後、1CmAで電池電圧が1.0Vに達するまで放電す
る充放電サイクルを繰り返し、各サイクル毎に1CmA
で電池電圧が1.0Vに達するまでの時間から放電容量
を算出した。
Further, with respect to the obtained secondary batteries of Examples 1 to 6 and Comparative Example 1, a charging / discharging cycle was repeated in which after charging 150% at 1 CmA, the battery was discharged at 1 CmA until the battery voltage reached 1.0V. 1 CmA for each cycle
Then, the discharge capacity was calculated from the time until the battery voltage reached 1.0V.

【0078】前記充放電サイクル特性試験の結果を図7
に示す。図7の縦軸の放電容量比は、実施例1の1サイ
クル目の放電容量を100とし、実施例1〜6および比
較例1の二次電池のそれ以降のサイクルにおける放電容
量を示している。図7の横軸のサイクル数比は、実施例
1の二次電池の放電容量が1サイクル目の放電容量の8
0%に達したサイクル数を100として、実施例1〜6
および比較例1のサイクル数を示している。
The results of the charge / discharge cycle characteristic test are shown in FIG.
Shown in The discharge capacity ratio on the vertical axis in FIG. 7 is the discharge capacity in the subsequent cycles of the secondary batteries of Examples 1 to 6 and Comparative Example 1, with the discharge capacity of the first cycle of Example 1 being 100. . The cycle number ratio on the horizontal axis of FIG. 7 is 8 when the discharge capacity of the secondary battery of Example 1 is 8 times the discharge capacity of the first cycle.
Examples 1 to 6 with the number of cycles reaching 0% as 100
The cycle number of Comparative Example 1 is shown.

【0079】図7から明らかなように、本発明の実施例
1〜6の二次電池は比較例1の二次電池に比べて充放電
サイクル寿命が長いことがわかる。これは、実施例1〜
6に用いられるセパレータがアクリル酸モノマーのグラ
フト共重合により第1面全体が親水化され、長期間に亘
って優れた電解液保持性を有し、電解液の枯渇による内
部抵抗の上昇を抑制できるためである。
As is apparent from FIG. 7, the secondary batteries of Examples 1 to 6 of the present invention have a longer charge / discharge cycle life than the secondary battery of Comparative Example 1. This is from Example 1
The entire surface of the first surface of the separator used in No. 6 is made hydrophilic by graft copolymerization of acrylic acid monomer, has excellent electrolytic solution retention properties for a long period of time, and can suppress an increase in internal resistance due to exhaustion of the electrolytic solution. This is because.

【0080】以上説明したように本発明によれば、高温
保管時の自己放電特性を改善し、さらに過充電時の電池
内圧の上昇を抑制し、長寿命化を達成したニッケル水素
二次電池およびその製造方法を提供できる。
As described above, according to the present invention, the nickel-hydrogen secondary battery, which has improved self-discharge characteristics during high temperature storage and suppressed increase in battery internal pressure during overcharge, and has achieved a long life, The manufacturing method can be provided.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明のニッケル水素二次電池を示す斜視図。FIG. 1 is a perspective view showing a nickel-hydrogen secondary battery of the present invention.

【図2】本発明のセパレータの作製工程を示す平面図。FIG. 2 is a plan view showing a manufacturing process of a separator of the present invention.

【図3】図2のIII −III 線に沿う断面図。FIG. 3 is a sectional view taken along the line III-III in FIG.

【図4】図2の要部拡大平面図。FIG. 4 is an enlarged plan view of a main part of FIG.

【図5】本発明の実施例1〜6および比較例1、2のニ
ッケル水素二次電池における高温で保管日数と容量残存
率との関係を示す特性図。
FIG. 5 is a characteristic diagram showing the relationship between the number of days of storage at high temperature and the capacity remaining rate in the nickel-hydrogen secondary batteries of Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 and 2 of the present invention.

【図6】本発明の実施例1〜6および比較例1のニッケ
ル水素二次電池における電池内圧を測定するための電池
内圧測定装置を示す断面図。
FIG. 6 is a cross-sectional view showing a battery internal pressure measuring device for measuring battery internal pressure in the nickel-hydrogen secondary batteries of Examples 1 to 6 and Comparative Example 1 of the present invention.

【図7】本発明の実施例1〜6および比較例1のニッケ
ル水素二次電池におけるサイクル数比と放電容量比との
関係を示す特性図。
FIG. 7 is a characteristic diagram showing the relationship between the cycle number ratio and the discharge capacity ratio in the nickel-hydrogen secondary batteries of Examples 1 to 6 and Comparative Example 1 of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…容器、2…ペースト式正極、3…セパレータ、4…
ペースト式負極、7…封口板、8…絶縁ガスケット、1
1…安全弁、21…シート状物、22…第1面、23…
第2面、24…凹部、25…フィルム部。
1 ... Container, 2 ... Paste type positive electrode, 3 ... Separator, 4 ...
Paste type negative electrode, 7 ... Sealing plate, 8 ... Insulation gasket, 1
1 ... Safety valve, 21 ... Sheet-like material, 22 ... First surface, 23 ...
Second surface, 24 ... Recessed portion, 25 ... Film portion.

フロントページの続き (72)発明者 小野 伴幸 東京都品川区南品川3丁目4番10号 東芝 電池株式会社内 (72)発明者 添田 毅 東京都品川区南品川3丁目4番10号 東芝 電池株式会社内Front page continued (72) Inventor Banyuki Ono 3-4-10 Minami-Shinagawa, Shinagawa-ku, Tokyo Toshiba Battery Co., Ltd. (72) Inventor Takeshi Soeda 3-4-10 Minami-Shinagawa, Shinagawa-ku, Tokyo Toshiba Battery Co., Ltd. In the company

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 容器;前記容器内に収納されたニッケル
化合物および高分子結着剤を含むペースト式正極;前記
容器内に収納された水素吸蔵合金および高分子結着剤を
含むペースト式負極;前記容器内に前記正極および前記
負極の間に位置するように収納されたセパレータ;およ
び前記容器内に収容されたアルカリ電解液;を具備した
ニッケル水素二次電池であって、 前記セパレータは、ポリオレフィン系合成樹脂繊維を含
むシート状物から形成され、第1面が親水化され、前記
第1面と反対側の第2面が親水部と疎水部とを有し、さ
らに前記セパレータは前記正極と前記負極との間に前記
第2面が前記負極側に位置するように配置されているこ
とを特徴とするニッケル水素二次電池。
1. A container; a paste type positive electrode containing a nickel compound and a polymer binder contained in the container; a paste type negative electrode containing a hydrogen storage alloy and a polymer binder contained in the container; A nickel-hydrogen secondary battery, comprising: a separator housed in the container so as to be located between the positive electrode and the negative electrode; and an alkaline electrolyte housed in the container, wherein the separator is a polyolefin. The first surface is made hydrophilic, the second surface opposite to the first surface has a hydrophilic part and a hydrophobic part, and the separator is the positive electrode. A nickel-hydrogen secondary battery, wherein the second surface is disposed between the negative electrode and the negative electrode side.
【請求項2】 前記セパレータの親水部のビニルモノマ
ーのグラフト共重合割合は、滴定法により求められるカ
リウムイオン交換量で0.2〜2.0meq/gである
ことを特徴とする請求項1記載のニッケル水素二次電
池。
2. The graft copolymerization ratio of the vinyl monomer in the hydrophilic part of the separator is 0.2 to 2.0 meq / g in terms of potassium ion exchange amount determined by a titration method. Ni-MH secondary battery.
【請求項3】 前記セパレータの第1面は、疎水部の面
積比率が10%以下で、かつ前記第2面の疎水部より小
さいことを特徴とする請求項1記載のニッケル水素二次
電池。
3. The nickel-hydrogen secondary battery according to claim 1, wherein the first surface of the separator has an area ratio of the hydrophobic portion of 10% or less and is smaller than the hydrophobic portion of the second surface.
【請求項4】 前記セパレータの第2面は、疎水部の面
積比率が2〜25%であることを特徴とする請求項1記
載のニッケル水素二次電池。
4. The nickel-hydrogen secondary battery according to claim 1, wherein the second surface of the separator has a hydrophobic area ratio of 2 to 25%.
【請求項5】 容器内に収納されたニッケル酸化物およ
び高分子結着剤を含むペースト式正極と、前記容器内に
水素吸蔵合金および高分子結着剤を含むペースト式負極
と、前記容器内に前記正極および前記負極の間に位置す
るように収納されたセパレータと、前記容器内に収容さ
れたアルカリ電解液とを備えたニッケル水素二次電池の
製造方法であって、 前記セパレータは、ポリオレフィン系合成樹脂繊維を含
むシート状物の第1面にエンボス加工を施してエンボス
面をフィルム化する工程と、前記シート状物を親水基を
持つビニルモノマーを含む溶液に浸漬して、その第1面
と反対側の第2面のフィルム化された部分を除く前記シ
ート状物両面に前記溶液を付着させる工程と、前記シー
ト状物にエネルギービームを照射して前記溶液の付着面
において前記ビニルモノマーをグラフト共重合させる工
程とにより作製され、かつ前記セパレータは、前記正極
と前記負極の間に前記第2面が前記負極側に位置するよ
うに配置されることを特徴とするニッケル水素二次電池
の製造方法。
5. A paste-type positive electrode containing a nickel oxide and a polymer binder, which is housed in a container, a paste-type negative electrode containing a hydrogen storage alloy and a polymer binder, in the container, In the method for manufacturing a nickel-hydrogen secondary battery, comprising: a separator housed so as to be located between the positive electrode and the negative electrode; and an alkaline electrolyte housed in the container, wherein the separator is a polyolefin. Embossing the first surface of a sheet-like material containing a synthetic resin fiber to form a film on the embossed surface, and immersing the sheet-like material in a solution containing a vinyl monomer having a hydrophilic group A step of adhering the solution to both surfaces of the sheet-shaped article excluding a filmed portion of the second surface opposite to the surface, and applying the solution by irradiating the sheet-shaped article with an energy beam And a step of graft-copolymerizing the vinyl monomer, and the separator is arranged between the positive electrode and the negative electrode such that the second surface is located on the negative electrode side. Manufacturing method of hydrogen secondary battery.
【請求項6】 前記エンボス加工は、前記シート状物の
第1面に2〜25%の面積比率で施されることを特徴と
する請求項5記載のニッケル水素二次電池の製造方法。
6. The method of manufacturing a nickel-hydrogen secondary battery according to claim 5, wherein the embossing is performed on the first surface of the sheet-shaped material at an area ratio of 2 to 25%.
【請求項7】 親水基を持つビニルモノマーはアクリル
酸モノマーであることを特徴とする請求項5記載のニッ
ケル水素二次電池の製造方法。
7. The method for producing a nickel-hydrogen secondary battery according to claim 5, wherein the vinyl monomer having a hydrophilic group is an acrylic acid monomer.
【請求項8】 前記セパレータのビニルモノマーのグラ
フト共重合割合は、滴定法により求められるカリウムイ
オン交換量で0.2〜2.0meq/gであることを特
徴とする請求項5記載のニッケル水素二次電池の製造方
法。
8. The nickel-hydrogen graft copolymerization ratio of the vinyl monomer of the separator is 0.2 to 2.0 meq / g in terms of potassium ion exchange amount determined by a titration method. Manufacturing method of secondary battery.
【請求項9】 前記セパレータの第1面は、面積比率が
10%以下で、かつ前記第2面の疎水部より小さい疎水
部が形成されることを特徴とする請求項5記載のニッケ
ル水素二次電池の製造方法。
9. The nickel metal hydride according to claim 5, wherein the first surface of the separator is formed with a hydrophobic portion having an area ratio of 10% or less and smaller than the hydrophobic portion of the second surface. Next battery manufacturing method.
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