JPH10261396A - Manufacture of battery - Google Patents

Manufacture of battery

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JPH10261396A
JPH10261396A JP10059238A JP5923898A JPH10261396A JP H10261396 A JPH10261396 A JP H10261396A JP 10059238 A JP10059238 A JP 10059238A JP 5923898 A JP5923898 A JP 5923898A JP H10261396 A JPH10261396 A JP H10261396A
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battery
separator
electrolyte
fusible
negative electrode
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To omit an electrolyte-philicity imparting process, ensure the strength of a separator, and prevent the lowering of the electrolyte-philicity due to the repetition of electric charging/discharging, by constituting a battery of the mixture of a macromolecular material unsoluble in an electrolyte adopting water as a solvent and a soluble material, and eluting a fusible material into the electrolyte or the solvent, supplied after assembling positive and negative electrodes and a separator. SOLUTION: In a battery separator material, wherein the mixture of a non- fusible macromolecular material and a fusible material is molded, an inorganic granule unfusible in an electrolyte is dispersed, and the separator becoms a porous body after the fusible material is eluted into the electrolyte, for reducing deformation to compression. The mixing ratio between the non-fusible macromolecule material, and the fusible material, preferably the basic oxide or baxic hydroxide, etc., of alkaline metal soluble in water to become the electrolyte, is better to be 20/80-60/40. Because of the elution of the fusible material into the electrolyte, porosity, controlled by the mixing ratio, can be obtained to impart the electrolyte-philicity to the porous body surface, also to relax the compression stress applied to the separator material.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、電池用セパレー
タ材を備える電池の製造方法に関する。
The present invention relates to a method for manufacturing a battery provided with a battery separator material.

【0002】[0002]

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

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

【0004】さらに、シート状に成型されたセパレータ
材を用いてスパイラル形状を有した電極巻きとり法で電
池を作製する場合には、電極を巻きとる際のセパレータ
の圧縮変形や破れの発生、電極の充放電に伴う膨張によ
るセパレータの圧縮変形や破れの発生と、これに伴う保
液量の減少による内部抵抗の上昇や内部短絡の発生を防
ぐ為に、例えば、特開平2−213047号公報に記載
されているような不織布等からなるセパレータ基材に特
定の一次粒子径、結晶形態及び比表面積を有する酸化チ
タンを含有させた電解液保持能力が高いセパレータ材を
用ることが考えられている。
Further, when a battery is manufactured by a spiral electrode winding method using a sheet-shaped separator material, compression deformation and tearing of the separator when winding the electrode, generation of the electrode, In order to prevent the occurrence of compression deformation or breakage of the separator due to expansion due to charge / discharge of the separator and the increase in internal resistance or the occurrence of an internal short circuit due to a decrease in the amount of retained liquid accompanying the separator, for example, JP-A-2-213047 discloses It has been considered to use a separator material having a high electrolytic solution holding capacity in which a titanium oxide having a specific primary particle diameter, a crystal form and a specific surface area is contained in a separator base made of a nonwoven fabric or the like as described. .

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

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】従来のセパレータ用材
料には親電解液性の乏しいものがあり、特にガラス繊維
からなるフェルトやポリプロピレン製の不織布を用いる
場合には、これらは電解液と馴染みにくく、電池をうま
く動作させるためには、電解夜中での煮沸等の処理や界
面活性剤による処理によって親電解液性を付与した後、
セパレータとして用いなければならなかった。
Some conventional separator materials have poor electrophilicity. Especially when a felt made of glass fiber or a nonwoven fabric made of polypropylene is used, these materials are hardly compatible with the electrolyte. In order to operate the battery well, it is necessary to give the lyophilic property by a treatment such as boiling during electrolysis at night or a treatment with a surfactant.
Had to be used as a separator.

【0007】このため、親電解液性付与のための余分な
工程が必要となり、さらにはこの工程を径る必要から、
電極とセパレータとを電解液の介在する状態で組み立て
ねばならず、組み立ての各工程ラインが湿式となり電解
液にさらされるという不都合があった。また、上記セパ
レータを用いた電池は充放電を繰り返すうちに、親電解
液性付与処理の効果が薄れることによって電池容量が減
少するという問題があった。
[0007] For this reason, an extra step for imparting the electrophilicity to the electrolyte is required, and furthermore, since this step needs to be reduced,
The electrodes and the separator must be assembled in a state where the electrolyte is interposed, and there is a disadvantage that each assembly line is wet and exposed to the electrolyte. In addition, a battery using the separator has a problem in that the effect of the treatment for imparting electrolyte affinity is weakened during repeated charging and discharging, thereby reducing the battery capacity.

【0008】また、従来の水素吸蔵合金を用いた電池の
場合、熱融着性シートを用いた負極では、容器と電極間
の電気的接触をとるのが難しく、熱倒着性樹脂と混合し
て作製される負極では、体積あたりの容量密度が低下す
るという問題があり、水素吸蔵合金の微粉化に伴う特性
劣化を防ぐための新たな構造が望まれていた。
In the case of a conventional battery using a hydrogen storage alloy, it is difficult to make electrical contact between the container and the electrode in a negative electrode using a heat-fusible sheet. The negative electrode manufactured by the method has a problem that the capacity density per volume is reduced, and a new structure for preventing the characteristic deterioration due to the pulverization of the hydrogen storage alloy has been desired.

【0009】そこで、本発明は上記従来のセパレータの
有する問題点を解消できる電池用セパレータ材を有する
電池を提供することを目的とする。
Accordingly, an object of the present invention is to provide a battery having a battery separator material which can solve the above-mentioned problems of the conventional separator.

【0010】また、本発明は圧縮応力に対する厚さ方向
の変形が少ないセパレータを備える電池の製造方法を提
供することを目的とする。
It is another object of the present invention to provide a method for manufacturing a battery including a separator having a small deformation in the thickness direction due to a compressive stress.

【0011】さらに、本発明は充放電を繰り返してもセ
パレータの親電解液性が低下して電池容量の減少を起こ
さない電池の製造方法及び電池を提供することを目的と
する。
A further object of the present invention is to provide a battery manufacturing method and a battery which do not cause a decrease in battery capacity due to a decrease in electrolyte affinity of the separator even after repeated charging and discharging.

【0012】また、本発明は水素吸蔵合金を負極に用い
た電池において、水素吸蔵合金の微粉化による特性劣化
がなく、容量密度の大きい電池の製造方法を提供するこ
とを目的とする。
Another object of the present invention is to provide a method of manufacturing a battery using a hydrogen storage alloy for a negative electrode, which has a large capacity density without deterioration in characteristics due to pulverization of the hydrogen storage alloy.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明の電池の製造方法は、所定の電解液に対して非
溶解性を有する高分子材料と、前記電解液に対して可溶
性を有する可溶性材料との混合物からなるセパレータ材
において、上記電解液として、LiCl4又はLiBF4
を用いると共に、電池容器内に、電極、上記セパレータ
材を組み込んだ状態で、上記電解液を供給することによ
り、該電池容器内で該セパレータ材から該可溶性材料を
該電解液中に溶出させるものである。
In order to solve the above-mentioned problems, a method for manufacturing a battery according to the present invention comprises a polymer material having insolubility in a predetermined electrolytic solution and a polymer material having insolubility in the electrolytic solution. In a separator material comprising a mixture with a soluble material having, LiCl 4 or LiBF 4
And the electrolyte is supplied in a state where the electrode and the separator material are incorporated in the battery container, whereby the soluble material is eluted from the separator material into the electrolyte solution in the battery container. It is.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】本発明の電池の製造方法及び電池
に用いる電池用セパレータ材は、所定の電解液に対して
非溶解性を有する高分子材料と前記電解液に対して可溶
性を有する材料との混合物から成る成型体であって、上
記非溶解性を有する高分子材料が前記成型体の骨格とな
っていることを特徴とする。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION A battery manufacturing method and a battery separator material used in a battery according to the present invention are a polymer material which is insoluble in a predetermined electrolyte and a material which is soluble in the electrolyte. Wherein the polymer material having insolubility serves as a skeleton of the molded body.

【0015】また、圧縮応力に対する変形を少なくした
本発明の電池用セパレータ材は、前記セパレータ材に、
前記所定の電解液に対して非溶解性の無機質の粉粒体を
分散させたことを特徴とする。
Further, the battery separator material of the present invention, in which the deformation with respect to the compressive stress is reduced, comprises:
An inorganic powdery material insoluble in the predetermined electrolytic solution is dispersed.

【0016】本発明の電池は、上記セパレータ材からそ
の内部の可溶性材料を電解液に溶解させて除いたもので
ある、非溶解性高分子材料を主としてなる多孔体をセパ
レータとして有することを特徽とする。なお、可溶性材
料を除いたとは、必ずしも可溶性材料を完全に除いたと
いう意味ではなく、上記セパレータ材が当初多孔度0で
あった状態から、多孔度を有する状態になればよい。
The battery of the present invention is characterized in that it has a porous body mainly composed of a non-soluble polymer material as a separator, which is obtained by dissolving the soluble material inside the separator material by dissolving it in an electrolytic solution. And Note that removing the soluble material does not necessarily mean that the soluble material has been completely removed, but the separator material may have a porosity from a state in which the porosity is initially 0.

【0017】本発明の電池は、負極活物質が水素吸蔵合
金からなり、上記水素吸蔵合金と前記セパレータとが結
着していることを特徴とする。
A battery according to the present invention is characterized in that the negative electrode active material is made of a hydrogen storage alloy, and the hydrogen storage alloy and the separator are bound.

【0018】本発明のセパレータ材は、例えば、非溶解
性高分子材料と可溶性材料と無機質の粉体とを所定の割
合で混合し、非溶解性高分子材料を骨格として成型体を
形成することにより製造される。成型体とするには、高
周波熱融着法、レーザー加熱融着法、超音波融着法、圧
接法等、またはスピンキャスト法、スプレーキャスト法
等を用いることができる。例えば熱融着性の非溶解性高
分子材料の粉末と可溶性材料の粉末とを混合し、これに
熱を加えながら成型すると、非溶解性の高分子材料の粉
末が互いに融着して、非溶解性高分子材料の粉末の3次
元結合体を骨格とする、セパレータ材が形成される。
The separator material of the present invention is obtained by, for example, mixing a non-soluble polymer material, a soluble material, and an inorganic powder at a predetermined ratio to form a molded body using the non-soluble polymer material as a skeleton. It is manufactured by In order to form a molded body, a high-frequency heat fusion method, a laser heat fusion method, an ultrasonic fusion method, a pressure welding method, or the like, a spin casting method, a spray casting method, or the like can be used. For example, a powder of a heat-fusible non-soluble polymer material and a powder of a soluble material are mixed, and molded while applying heat thereto. A separator material having a three-dimensional combined body of the soluble polymer material powder as a skeleton is formed.

【0019】成型には、図14の概略構成図に示す成型
用金型装置や図15の概略構成図に示すロール成型装置
を用いることができる。図14の成型用金型装置は成型
用金型11と上杵13、下杵14とからなり、成型用金
型11内にはヒーター12が仕込まれている。尚、この
仕込まれたヒーター12による加熱の代わりに、ホット
プレート等で加熱してもよい。
For molding, a molding die apparatus shown in the schematic configuration diagram of FIG. 14 or a roll molding apparatus shown in a schematic configuration diagram of FIG. 15 can be used. The molding die apparatus of FIG. 14 includes a molding die 11, an upper punch 13, and a lower punch 14, and a heater 12 is charged in the molding die 11. It should be noted that instead of the heating by the charged heater 12, heating by a hot plate or the like may be performed.

【0020】図15のロール成型装置は2本のロール1
7、18からなり、このロール17、18間の僅かな隙
間に混合された材料16が投入され、圧延の要領で膜状
に成型される。このとき、ロール17、18の少なくと
も一方を加熱することで、熱融着性の非溶解性高分子材
料の粉末が融着される。なお、非溶解性高分子材料の粉
末が圧着性であれば、加熱しなくとも成型できる。
The roll forming apparatus shown in FIG.
The mixed material 16 is put into a small gap between the rolls 17 and 18 and is formed into a film by rolling. At this time, by heating at least one of the rolls 17 and 18, the heat-fusible insoluble polymer material powder is fused. If the powder of the insoluble polymer material is press-bondable, it can be molded without heating.

【0021】また、図16の概略構成図に示す超音波融
着装置を用いても同様に融着により成型できる。本装置
は、超音波による振動で粉体の粒子同士が互いに摩擦し
合うことによって互いに熱融著する現象を利用してい
る。図16の超音波融着装置は、振動子19、ブースタ
ー・ホーン20、ホーン21、台座22からなり、ホー
ン21による起音波振動がブースター・ホーン20で増
幅される。この超音波振動が上から振動子19で押さえ
た状態にある台座22上の混合物に伝わり、熱融着性を
有する非溶解性高分子材料の粉末が融着され、セパレー
タ材が形成される。
[0021] Also, it is possible to similarly form by fusion using an ultrasonic fusion device shown in the schematic configuration diagram of FIG. This apparatus utilizes a phenomenon in which powder particles mutually rub against each other due to vibrations caused by ultrasonic waves, so that the particles fuse with each other. The ultrasonic welding apparatus shown in FIG. 16 includes a vibrator 19, a booster horn 20, a horn 21, and a pedestal 22, and the vibration generated by the horn 21 is amplified by the booster horn 20. This ultrasonic vibration is transmitted from above to the mixture on the pedestal 22 pressed by the vibrator 19, and the powder of the insoluble polymer material having heat-fusibility is fused to form a separator material.

【0022】また、非溶解性高分子材料あるいは可溶性
材料の少なくとも一方を特定の溶媒に溶解し、無機質の
粉体を分散させ、図17の説明図に示すスピンキャスト
法、図18の説明図に示すスプレーキャスト法を用いて
膜状に成型することができる。この場合、少なくとも非
溶解性高分子材料を溶解するのが好ましい。本方法で
は、溶媒を蒸発させることで、膜状の非溶解性高分子材
料の骨格よりなる膜状成型体が形成される。
Further, at least one of the insoluble polymer material and the soluble material is dissolved in a specific solvent to disperse the inorganic powder, and the spin casting method shown in FIG. 17 and the spin casting method shown in FIG. It can be formed into a film using the spray casting method shown below. In this case, it is preferable to dissolve at least the insoluble polymer material. In this method, the solvent is evaporated to form a film-like molded body composed of a film-like insoluble polymer material skeleton.

【0023】尚、図17のスピンキャスト法では、24
はスピンコーター、23は給液装置であり、中に非溶解
性高分子材料と可溶性材料との混合溶液または分散溶液
に無機質の粉体を分散させた溶液27が充填される。図
18のスプレーキャスト法では、25はタンクで上記と
同じ溶液27が入れられ、26は攪拌棒、28は給液ポ
ンプ、29はノズル、31は展開台であり、30は本装
置で得られる成型膜を示す。
In the spin casting method shown in FIG.
Denotes a spin coater, 23 denotes a liquid supply device, and is filled with a solution 27 in which an inorganic powder is dispersed in a mixed solution or a dispersion solution of a non-soluble polymer material and a soluble material. In the spray casting method of FIG. 18, 25 is a tank in which the same solution 27 is put, 26 is a stirring rod, 28 is a liquid supply pump, 29 is a nozzle, 31 is a development table, and 30 is obtained by the present apparatus. 3 shows a molded film.

【0024】本発明のセパレータ材に用いられる材料の
例には、次のようなものがある。非溶解性高分子材料と
しては、熱融着性のポリエチレン、ポリプロピレン、ポ
リテトラフルオロエチレン及びそれらの各種置換体等が
用いられ、このうち、極性基を導入したポリエチレン、
ポリプロピレン、エチレン−プロピレンコポリマーや、
アイオノマーなどの変性ポリオレフィンおよび、ポリテ
トラフルオロエチレン等が、非溶解性高分子材料間及び
無機質の粉体との接着性が良好に付き好ましく、特に、
無水マレイン酸を置換基とする変性ポリオレフィン類
が、接着強度大であることから好ましい。
Examples of the materials used for the separator material of the present invention include the following. As the non-soluble polymer material, heat-fusible polyethylene, polypropylene, polytetrafluoroethylene and various substituted products thereof are used, and among them, polyethylene having a polar group introduced therein,
Polypropylene, ethylene-propylene copolymer,
Modified polyolefins such as ionomers, and polytetrafluoroethylene and the like are preferable with good adhesion between non-soluble polymer materials and inorganic powders.
Modified polyolefins having maleic anhydride as a substituent are preferred because of their high adhesive strength.

【0025】一方、溶解させて溶液やペースト状等にで
きる非溶解性高分子材料としては、水系電解液で用いる
場合、非水溶媒に溶解し水溶液に溶解しない、ニトロセ
ルロース、アクリロニトリル、スチレン系樹脂等があ
り、また非水系電解液で用いる場合、この逆のポリエチ
レングリコール、ポリビニルアルコール、セルロース誘
導体等がある。
On the other hand, as the non-soluble polymer material which can be dissolved to form a solution or a paste, when used in an aqueous electrolyte, nitrocellulose, acrylonitrile, styrene-based resin which dissolves in a non-aqueous solvent but does not dissolve in an aqueous solution. When used in a non-aqueous electrolyte, there are polyethylene glycol, polyvinyl alcohol, cellulose derivatives, and the like in reverse order.

【0026】可溶性の材料としては、例えば高分子では
カルボキシメチルセルロース、カルボキシメチルセルロ
ースナトリウム、メチルセルロース等のセルロース誘導
体や、寒天、澱粉、ポリビニルアルコール等があり、そ
の他の有機物では、アジピン酸、ステアリン酸、グルタ
ミン酸等やその塩類等がある。無機物としては、水系電
解液の場合はLi24、Na2O、K2O等の塩基性酸化
物やLiOH、NaOH、KOH等の塩基性水酸化物等
を用い、非水系電解液の場合は、LiClO4、LiB
4等を用いる。
Examples of the soluble material include polymers such as cellulose derivatives such as carboxymethylcellulose, sodium carboxymethylcellulose and methylcellulose, agar, starch and polyvinyl alcohol, and other organic substances such as adipic acid, stearic acid and glutamic acid. And its salts. As the inorganic substance, in the case of an aqueous electrolyte, a basic oxide such as Li 2 O 4 , Na 2 O, K 2 O or a basic hydroxide such as LiOH, NaOH, or KOH is used. In the case, LiClO 4 , LiB
Using the F 4 or the like.

【0027】非溶解性高分子材料と可溶性材料との混合
比率は前者が10〜90%、後者が90〜10%までの
範囲で変化させ得るが、好ましくはそれぞれ20〜60
%、80〜40%とするのが良い。この比率は形成され
るセパレータの性質に大きく影響を与え、また、それぞ
れに用いられる材料、特に前者の性質により、その適値
が大きく変化する。
The mixing ratio of the insoluble polymer material and the soluble material can be changed within the range of 10 to 90% for the former and 90 to 10% for the latter, but is preferably 20 to 60%, respectively.
%, And 80 to 40%. This ratio greatly affects the properties of the separator to be formed, and the appropriate value greatly changes depending on the material used for each, particularly the former.

【0028】無機質の粉体としては、ガラスビーズ・ア
ルミナビーズ・シリカビーズなどの無機質ビーズや研磨
剤に用いられるホワイトアルミナ・カーボランダムなど
が用いられる。これらの無機質の粉体の使用に当たって
は、分散・担持させる非溶解性高分子材料と可溶性材料
との混合物よりなるベースポリマーが、一般に薄いシー
ト状に成形されるため、これらの粉体中、特に、粒径が
10〜100μmのものを用いるのが好ましい。
Examples of the inorganic powder include inorganic beads such as glass beads, alumina beads, and silica beads, and white alumina and carborundum used for abrasives. In using these inorganic powders, a base polymer composed of a mixture of a non-soluble polymer material and a soluble material to be dispersed / supported is generally formed into a thin sheet. It is preferable to use one having a particle size of 10 to 100 μm.

【0029】また、混入に当たっては、同一粒径のもの
を用いるよりも前記粒径の範囲内で粒径の分布を持つも
のを用いる方が、ベースポリマーの接着強度の維持にと
って好ましく、無機質の粉体をより大量に混入させるこ
とが可能となり、ベースポリマーよりなるセパレータの
圧縮応力に対する耐性を高め、多孔度の維持による保液
量の確保がより確実となる。この無機質の粉体の混入量
は、ベースポリマー中の非溶解性高分子材料100重量
部に対して10〜40重量部が好ましい。
In addition, it is preferable to use a mixture having a particle size distribution within the above-mentioned range of the particle size for maintaining the adhesive strength of the base polymer, and to use an inorganic powder. The body can be mixed in a larger amount, the resistance of the separator made of the base polymer to the compressive stress is enhanced, and the liquid retention by securing the porosity is more reliably ensured. The mixing amount of the inorganic powder is preferably 10 to 40 parts by weight based on 100 parts by weight of the insoluble polymer material in the base polymer.

【0030】これは混入量が前記範囲より少なくなる
と、セパレータの圧縮応力に対する耐性が著しく小さく
なり、また前記範囲より多くなると、電解液により可溶
性材料が溶解し、後に残った非溶解性高分子材料からな
るセパレータの機機的強度が低下するからである。
When the amount is less than the above range, the resistance of the separator to the compressive stress is significantly reduced, and when the amount exceeds the above range, the soluble material is dissolved by the electrolytic solution, and the remaining insoluble polymer material remains. This is because the mechanical strength of the separator composed of

【0031】また、粉体としては、無機質ビーズを用い
るのが好ましい。無機質ビーズは、ほぼ真球に近い形状
であって、ベースポリマー中への分散がよく、例えば厚
さ30μm程度の薄いフィルム状のセパレータ材に成形
した場合でも、無機質ビーズは均一に分散しており、非
溶解性高分子材料の粉体間の接着力の局所的な低下を招
くことが少ないからである。
It is preferable to use inorganic beads as the powder. The inorganic beads have a shape close to a perfect sphere and are well dispersed in the base polymer.For example, even when formed into a thin film-like separator material having a thickness of about 30 μm, the inorganic beads are uniformly dispersed. This is because the adhesive force between the powders of the insoluble polymer material is less likely to be locally reduced.

【0032】本発明の電池用セパレータ材は、所定の電
解液に浸されると、可溶性を有する材料がこの電解液中
に溶出し、非溶解性の高分子材料の骨格からなる多孔体
となって、電池用セパレータに適した構造となる。この
多孔体の多孔度は、非溶解性高分子材料と可溶性材料と
の混合比により容易に制御される。また同時に、可溶性
材料の働きにより、得られた多孔体の表面には、親電解
液性が付与される。
When the battery separator material of the present invention is immersed in a predetermined electrolytic solution, a soluble material is eluted into the electrolytic solution to form a porous body composed of a non-soluble polymer material skeleton. Thus, a structure suitable for a battery separator is obtained. The porosity of this porous body is easily controlled by the mixing ratio between the insoluble polymer material and the soluble material. At the same time, by the action of the soluble material, the surface of the obtained porous body is given an electrophilicity.

【0033】従って、本発明の電池用セパレータ材を、
組み立てる電池の電解液に適した材料で構成すれば、こ
のセパレータ材を通常のセパレータと同様に用いて電池
を組み立てることができ、工程中の電解液供給過程にお
いて、可溶性材料が溶出し、通常のセパレータとして働
くようになる。そして、電池容器内に、電極、セパレー
タ材等の構成要素を全て組み込んだ後、最終工程で初め
て電解夜を注入すれば、組立工程を乾式で行うことがで
きる。
Accordingly, the battery separator material of the present invention is
If composed of a material suitable for the electrolyte solution of the battery to be assembled, the battery can be assembled using this separator material in the same manner as a normal separator, and the soluble material is eluted in the process of supplying the electrolyte solution during the process, and the normal Work as a separator. Then, after all the components such as the electrodes and the separator material have been incorporated into the battery container, if the electrolysis night is injected for the first time in the final process, the assembly process can be performed in a dry manner.

【0034】また、本発明の電池用セパレータ材から得
られる多孔体に付与される親電解液性は、電池としての
使用中に失われることはなく、さらに、可溶性材料を適
当な高分子または無機物(例えばアルカリ2次電池の場
合のLiOH)とすることで、電池の充放電サイクル寿
命や電極活物質の利用率を向上することができる。
The lyophilic property imparted to the porous material obtained from the battery separator material of the present invention is not lost during use as a battery, and the soluble material is replaced with a suitable polymer or inorganic material. By using (for example, LiOH in the case of an alkaline secondary battery), the charge / discharge cycle life of the battery and the utilization rate of the electrode active material can be improved.

【0035】従って、本発明のセパレータ材から得られ
るセパレータを有する電池は、サイクル特性や容量密度
等の電池特性に優れた電池となる。
Therefore, a battery having a separator obtained from the separator material of the present invention has excellent battery characteristics such as cycle characteristics and capacity density.

【0036】さらに、セパレータ材に無機質粉体を分散
することにより、セパレータの圧縮応力による厚さ方向
の変形に対する耐性を高めることができる。従って、多
孔度の維持によって保液量が確保でき、内部抵抗の上昇
を抑制できる。一方、圧縮応力に対する耐性が向上する
ことによって、セパレータの絶縁破壊による内部短絡、
ひいては急速異常放電による電池の発熱及び発火を防ぐ
ことができる。
Further, by dispersing the inorganic powder in the separator material, resistance to deformation in the thickness direction due to compressive stress of the separator can be increased. Therefore, the liquid retention amount can be secured by maintaining the porosity, and an increase in internal resistance can be suppressed. On the other hand, by improving the resistance to compressive stress, internal short circuit due to dielectric breakdown of the separator,
As a result, heat and ignition of the battery due to rapid abnormal discharge can be prevented.

【0037】また、負極活物質となる水素吸蔵合金が本
発明のセパレータ材より得られるセパレータに結着した
電池は、セパレータが負極活物質と結着することで、充
放電による微粉化を防止し、負極の崩壊・脱落による内
部短縮を防いで、充放電サイクル特性を向上させる。
In a battery in which a hydrogen storage alloy serving as a negative electrode active material is bound to a separator obtained from the separator material of the present invention, the separator is bound to the negative electrode active material to prevent pulverization due to charge and discharge. In addition, the internal shortening due to the collapse and falling off of the negative electrode is prevented, and the charge and discharge cycle characteristics are improved.

【0038】本発明の電池の製造方法では、上記セパレ
ータ材に融着、圧着等の手法により、負極が一体化され
た後、正極と組み合わされて組み立てられ、組み立て工
程中の電解液供給過程を径てセパレータ材の可溶性材料
が電解液中に溶出し、負極と多孔体のセパレータとが結
着して一体化された構造の電池となる。尚、負極とセパ
レータ材との一体化は、セパレータ材の成型時に同時に
行っても良いし、成型後に行っても良く、セパレータ材
の成型の場合と同様の手法を用いることができる。
In the battery manufacturing method of the present invention, the negative electrode is integrated with the above-mentioned separator material by a method such as fusion or pressure bonding, and then assembled in combination with the positive electrode. The soluble material of the separator material is eluted into the electrolytic solution at the diameter, and the battery has a structure in which the negative electrode and the porous separator are bonded and integrated. The integration of the negative electrode and the separator material may be performed at the same time as the molding of the separator material or may be performed after the molding, and the same method as in the molding of the separator material can be used.

【0039】[0039]

【実施例】以下本発明の実施例及び比較例について、図
面を用いて説明する。
Examples Examples and comparative examples of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0040】〔実施例1〕図1は本発明の電池の組み立
て工程を説明する図であり、1は電解液、2は負極、3
はセパレータ材、3'はセパレータ、4は正極缶、5は
電池容器を密封するためのガスケット、6は正極、7
A,7Bは集電体、8は負極蓋、9は空孔である。
Example 1 FIG. 1 is a view for explaining a process of assembling a battery according to the present invention.
Is a separator material, 3 'is a separator, 4 is a positive electrode can, 5 is a gasket for sealing a battery container, 6 is a positive electrode, 7
A and 7B are current collectors, 8 is a negative electrode cover, and 9 is a hole.

【0041】まず、本発明のセパレータ材の材料であ
る、熱融着性ポリエチレン10重量部とカルボキシメチ
ルセルロースナトリウム5重量部とを混合する。次に、
前記混合したセパレータ材の材料を60mg分取した
後、図14に示した成型用金型装置の成型用金型11内
に投入し、120℃、100kgw/cm2で約30秒
間プレスし、本発明によるセパレータ材を準備した。
尚、この時、成型用金型11としては内径20mmのも
のを用いた。
First, 10 parts by weight of heat-fusible polyethylene, which is a material of the separator material of the present invention, and 5 parts by weight of sodium carboxymethylcellulose are mixed. next,
After dispensing 60 mg of the mixed separator material, it is put into the molding die 11 of the molding die apparatus shown in FIG. 14 and pressed at 120 ° C. and 100 kgw / cm 2 for about 30 seconds. A separator material according to the invention was prepared.
At this time, a molding die 11 having an inner diameter of 20 mm was used.

【0042】次に、負極の材料であるTiNiを耐圧容
器(図示せず)に投入し、300℃に昇温した後、10
気圧のガス状の水素を放出、吸収させ、0.1Torr
に脱気した状態で25℃に徐々に冷却した。その後、2
5℃、1気圧の条件下でガス状の水素を一晩貯蔵させ、
この水素吸蔵合金であるTiNi2gを図1の成型用金
型11(内径18mm)に投入し、続いて、18mmの
外径に打ち抜いた線径0.1mm、100meshのN
i金網を投入し、上から700kgw/cm2でプレス
成型して取り出し、負極を準備した。この時の負極容量
は150mAhであった。
Next, TiNi, which is a material for the negative electrode, is charged into a pressure-resistant container (not shown), and the temperature is raised to 300 ° C.
Release and absorb gaseous hydrogen at atmospheric pressure, 0.1 Torr
The mixture was gradually cooled to 25 ° C. while being degassed. Then 2
Store gaseous hydrogen overnight at 5 ° C. and 1 atmosphere,
This hydrogen-absorbing alloy, TiNi2g, was charged into a molding die 11 (inner diameter: 18 mm) of FIG. 1 and subsequently, a 0.1 mm diameter, 100 mesh N punched out to an outer diameter of 18 mm.
i-wire mesh was charged, and press-molded at 700 kgw / cm 2 from above to take out to prepare a negative electrode. At this time, the negative electrode capacity was 150 mAh.

【0043】次に、水酸化カリウム水溶液等のアルカリ
水溶夜中で電気化学的に化成処理を行い、所定の大きさ
に切りとった容量100mAhの焼結式ニッケル電極
(外径18mm)を作製し、これに充電して正極を準備
した。
Next, a chemical conversion treatment was performed electrochemically in the presence of an aqueous alkali solution such as an aqueous potassium hydroxide solution to produce a sintered nickel electrode (outer diameter 18 mm) having a capacity of 100 mAh and cut to a predetermined size. To prepare a positive electrode.

【0044】以上のように作製した負極2と正極6とで
セパレータ材3をサンドイッチする形で組み合わせ、集
電体7Aを敷いた正極缶A内に載置し、電解液1を供給
する(図1(a))。電解液は30wt%の水酸化カリ
ウム水溶液を300μl用いた。この後、集電体7B、
負極蓋8を載せて、かしめて封口する(図1(b))。
なお、集電体7A,7Bは、それぞれ正極缶4、負極蓋
8にともに溶接されていても良いし、どちらか一方が溶
接されていても良い。また、これら集電体7A,7Bを
用いずに、正・負極を直接容器に溶接しても良い。
The negative electrode 2 and the positive electrode 6 manufactured as described above are combined in a manner that the separator material 3 is sandwiched, placed in the positive electrode can A on which the current collector 7A is laid, and the electrolytic solution 1 is supplied. 1 (a)). The electrolytic solution used was 300 μl of a 30 wt% aqueous solution of potassium hydroxide. After this, the current collector 7B,
The negative electrode lid 8 is placed, swaged and sealed (FIG. 1B).
The current collectors 7A and 7B may be welded to the positive electrode can 4 and the negative electrode lid 8, respectively, or either one of them may be welded. Further, the positive and negative electrodes may be directly welded to the container without using the current collectors 7A and 7B.

【0045】こうして組み立てられた電池は、その内部
でセパレータ材3中のカルボキシメチルセルロースナト
リウムが膨潤し、その一部は電解液に溶解して空孔9を
形成し、セパレータ材3が熱融着性ポリエチレンを主体
とする、3次元多孔体からなるセパレータ3'となっ
て、電解液透過性に優れ、イオン電導性に優れたセパレ
ータを有する電池となる(図1(c))。本実施例で得
られた電池のサイクルに伴う放電曲線を図2に示す。
In the battery thus assembled, sodium carboxymethylcellulose in the separator material 3 swells inside, and a part thereof is dissolved in the electrolytic solution to form pores 9, and the separator material 3 becomes heat-sealing. The separator 3 'made of a three-dimensional porous body mainly composed of polyethylene becomes a battery having a separator having excellent electrolyte permeability and excellent ion conductivity (FIG. 1 (c)). FIG. 2 shows a discharge curve associated with the cycle of the battery obtained in this example.

【0046】〔実施例2〕セパレータ材の材料として、
熱融着性ポリエチレン10重量部とカルボキシメチルセ
ルロースナトリウム5重量部と無機質の粉体成分ホワイ
トアルミナ(WA−#500,平均粒径34.0μm)
2重量部とを使用し、このセパレータ材の材料を混合し
て60mg分取した後、図1(a)に示した成型用金型
装置の成型用金型11内に投入し、120℃、100k
gw/cm2で約30秒間プレスして成型することによ
り、セパレータ材を作製した以外は実施例1と同様にし
て電池を作製した。
Example 2 As a material for the separator material,
10 parts by weight of heat-fusible polyethylene, 5 parts by weight of sodium carboxymethylcellulose, and inorganic powder component white alumina (WA- # 500, average particle size of 34.0 μm)
2 parts by weight, the material of this separator material was mixed and 60 mg was dispensed, and then charged into the molding die 11 of the molding die apparatus shown in FIG. 100k
A battery was produced in the same manner as in Example 1 except that a separator material was produced by pressing and molding at gw / cm 2 for about 30 seconds.

【0047】こうして組み立てられた電池は、その内部
でセパレータ材中のカルボキシメチルセルロースナトリ
ウムが膨潤し、その一部は電解液に溶解して、セパレー
タ材がホワイトアルミナの分散された熱融着性ポリエチ
レンを主体とする、3次元多孔体からなるセパレータと
なって、電解液透過性に優れ、イオン電導性に優れたセ
パレータを有する電池となる。また、ホワイトアルミナ
を分散させることによつて、かしめ工程時の圧縮応力に
よる、セパレータ材の厚さ減少にともなう保液性の減少
や、多孔度の減少による電池の特性劣化が起こりにくく
なる。
In the battery thus assembled, sodium carboxymethylcellulose in the separator material swells inside, and a part of the battery is dissolved in the electrolytic solution, and the separator material is made of heat-fusible polyethylene in which white alumina is dispersed. The separator is mainly composed of a three-dimensional porous body, and is a battery having a separator having excellent electrolyte permeability and excellent ion conductivity. Further, by dispersing the white alumina, the liquid retention property due to the decrease in the thickness of the separator material due to the compressive stress in the caulking step and the deterioration of the battery characteristics due to the decrease in the porosity are less likely to occur.

【0048】本実施例の電池のサイクルに伴う放電曲線
を図3に示す。本実施例の電池と実施例1の電池と比べ
ると、本実施例の電池の方が各サイクル毎の放電容量が
大きく、電極の利用率が高くなっていることがわかる。
FIG. 3 shows a discharge curve according to the cycle of the battery of this embodiment. Compared with the battery of this example and the battery of Example 1, it can be seen that the battery of this example has a larger discharge capacity for each cycle and a higher electrode utilization.

【0049】〔比較例1〕外径が20mmとなるように
円形に打ち抜き加工したポリプロピレン製不織布をアル
カリ煮沸処理を施して、親電解液性を付与したセパレー
タとして用いた以外は実施例1及び2と同様にして電池
を作製した。即ち、本実施例で作製した電池は、セパレ
ータ部以外は前記実施例1と同様の構造を有している。
Comparative Example 1 Examples 1 and 2 were repeated except that a polypropylene nonwoven fabric punched into a circular shape with an outer diameter of 20 mm was subjected to an alkaline boiling treatment to be used as a separator provided with electrophilicity. A battery was produced in the same manner as in the above. That is, the battery manufactured in this embodiment has the same structure as that of the first embodiment except for the separator.

【0050】本比較例の電池のサイクルに伴う放電曲線
を図4に示す。実施例1及び実施例2の電池と本比較例
の電池とを比べると、実施例1及び実施例2の電池の方
が各サイクル毎の放電容量が大きく、電極の利用率が高
くなっていることがわかる。
FIG. 4 shows a discharge curve accompanying the cycle of the battery of this comparative example. Comparing the batteries of Example 1 and Example 2 with the battery of this comparative example, the batteries of Example 1 and Example 2 have a larger discharge capacity for each cycle and a higher electrode utilization rate. You can see that.

【0051】〔実施例3〕本発明のセパレータの材料で
ある、熱融着性ポリエチレン10重量部とカルボキシメ
チルセルロースナトリウム5重量部とを混合する。次
に、前記混合したセパレータ材の材料を60mg分取し
た後、図1(a)に示した成型用金型装置の成型用金型
11内に投入し、120℃、20kgw/cm2で30
秒間プレスすることにより仮成型する。この時、成型用
金型11としては内径20mmのものを用いた。
Example 3 10 parts by weight of heat-fusible polyethylene, which is a material of the separator of the present invention, and 5 parts by weight of sodium carboxymethylcellulose are mixed. Next, after 60 mg of the mixed separator material was taken out, it was charged into the molding die 11 of the molding die apparatus shown in FIG. 1 (a), and 30 mg at 120 ° C. and 20 kgw / cm 2 .
Temporarily mold by pressing for 2 seconds. At this time, a molding die 11 having an inner diameter of 20 mm was used.

【0052】次に、負極の材料であるTiNiを耐圧容
器(図示せず)に投入し、300℃に昇温した後、10
気圧のガス状の水素を放出、吸収させ、0.1Torr
に脱気した状態で25℃に徐々に冷却した。その後、2
5℃、1気圧の条件下で一晩貯蔵させ、水素吸蔵合金を
作製した。この水素吸蔵合金となったTiNi2gを上
述の仮成型した本発明によるセパレータ材の入った成型
用金型11に投入し、上から700kgw/cm2でプ
レス成型し取り出して冷却した。こうして、セパレータ
材と負極とが結着して一体化したセパレータ材を準備し
た。この負極の容量は150mAhであった。
Next, TiNi, which is the material of the negative electrode, was charged into a pressure-resistant container (not shown), and the temperature was raised to 300 ° C.
Release and absorb gaseous hydrogen at atmospheric pressure, 0.1 Torr
The mixture was gradually cooled to 25 ° C. while being degassed. Then 2
It was stored overnight at 5 ° C. and 1 atm to produce a hydrogen storage alloy. 2 g of this TiNi as the hydrogen storage alloy was put into the molding die 11 containing the temporarily molded separator material according to the present invention, press-molded from above at 700 kgw / cm 2 , taken out and cooled. Thus, a separator material was prepared in which the separator material and the negative electrode were bonded and integrated. The capacity of this negative electrode was 150 mAh.

【0053】さらに、この一体化したセパレータ材を、
実施例1で用いたのと同様の正極と組み合わせて、実施
例1と同様に電池を作製した。この電池は実施例1のも
のと比べると、負極とセパレータ材が結着している点
と、負極内にNi金網が含まれていない点で異なる。
Further, this integrated separator material is
A battery was fabricated in the same manner as in Example 1 by combining the same positive electrode as that used in Example 1. This battery is different from the battery of Example 1 in that the negative electrode and the separator material are bonded and that the negative electrode does not include a Ni wire mesh.

【0054】実施例の電池のサイクルに伴う放電曲線を
図5に示す。本実施例の電池は、実施例1の電池と比べ
て初期の放電容量は同じであるが、サイクルに伴う容量
の減少が少なくなっている。これは、充放電サイクルに
伴う負極水素吸蔵合金の体積変動による水素吸蔵合金の
電極からの脱落や、微粉化による集電不良の発生が押さ
えられているためである。さらに、本実施例3の電池で
は、実施例1の電池と比較して、負極の水素吸蔵合金を
保持するためのNi金網を必要としないので、負極の体
積容量密度を大きくすることができる。
FIG. 5 shows a discharge curve accompanying the cycle of the battery of the example. The battery of this example has the same initial discharge capacity as the battery of Example 1, but has a smaller decrease in capacity due to cycling. This is because the drop of the hydrogen storage alloy from the electrode due to the volume fluctuation of the negative electrode hydrogen storage alloy during the charge / discharge cycle and the occurrence of poor current collection due to pulverization are suppressed. Furthermore, the battery of Example 3 does not require a Ni wire mesh for holding the hydrogen storage alloy of the negative electrode as compared with the battery of Example 1, so that the volume capacity density of the negative electrode can be increased.

【0055】〔実施例4〕セパレータの材料として、熱
融着性ポリエチレン10重量部とカルボキシメチルセル
ロースナトリウム5重量部及びホワイトアルミナ(WA
−#500,平均粒径34.0μm)2重量部とを使用
し、このセパレータ材の材料を混合して60mg分取し
た後、図14に示した成型用金型装置の成型用金型11
内に投入し、120℃、20kgw/cm2で約30秒
間プレスして成型することにより、セパレータ材を仮成
型した以外は実施例3と同様にして電池を作製した。
Example 4 As a material for the separator, 10 parts by weight of heat-fusible polyethylene, 5 parts by weight of sodium carboxymethylcellulose and white alumina (WA)
-# 500, average particle size of 34.0 µm), 2 parts by weight of this separator material, 60 mg of the material was mixed, and then the molding die 11 of the molding die apparatus shown in FIG.
The battery was fabricated in the same manner as in Example 3 except that the separator material was temporarily molded by pressing into the inside and pressing at 120 ° C. and 20 kgw / cm 2 for about 30 seconds to mold.

【0056】本実施例の電池のサイクルに伴う放電曲線
を図6に示す。実施例3の電池と本実施例の電池とを比
べると、本実施例の電池の方が各サイクル毎の放電容量
が大きく、電極の利用率が高くなっていることがわか
る。また、実施例3の電池と比べ、本実施例の電池の方
は、容量が大きく、サイクルに伴う容量の減少が少ない
電池となっている。
FIG. 6 shows a discharge curve associated with the cycle of the battery of this example. Comparing the battery of Example 3 with the battery of this example, it can be seen that the battery of this example has a larger discharge capacity for each cycle and a higher electrode utilization. Further, compared to the battery of Example 3, the battery of this example has a larger capacity and a smaller decrease in capacity due to cycling.

【0057】また、本実施例の電池は実施例2の電池と
比べると、負極とセパレータ材が決着している点と、負
極内にNi金網が含まれていない点で異なる。本実施例
の電池は実施例2の電池に比べて初期の放電容量は同じ
であるが、サイクルに伴う容量の減少が少なくなってい
る。また、本実施例の電池は負極の水素吸蔵合金を保持
するためのNi金網を必要としないので、負極の容量密
度を大きくすることができる。
Further, the battery of this embodiment is different from the battery of Embodiment 2 in that the negative electrode and the separator material are fixed and that the negative electrode does not include a Ni wire mesh. The battery of this example has the same initial discharge capacity as the battery of Example 2, but has a smaller decrease in capacity due to cycling. Further, since the battery of the present example does not require a Ni wire mesh for holding the hydrogen storage alloy of the negative electrode, the capacity density of the negative electrode can be increased.

【0058】〔実施例5〕セパレータ材の材料である、
熱融着性ポリテトラフルオロエチレン10重量部とポリ
ビニルアルコール4重量部とを混合する。次に、この混
合したセパレータ材料を図15のロール成型装置の26
0℃に加熱した熱圧延成型ロール17、18間に投入
し、シート状のセパレータ材を作製する。本実施例では
20cm幅の熱圧延成型ロールを用いて、最大20cm
幅のセパレータ材を連続的に作製した。
Example 5 The material of the separator material was
10 parts by weight of heat-fusible polytetrafluoroethylene and 4 parts by weight of polyvinyl alcohol are mixed. Next, the mixed separator material is applied to the roll forming apparatus shown in FIG.
It is put between the hot-rolling molding rolls 17 and 18 heated to 0 ° C. to produce a sheet-like separator material. In this embodiment, a hot-rolled forming roll having a width of 20 cm is used, and a maximum of 20 cm is used.
A separator material having a width was continuously produced.

【0059】次に、負極の材料であるTiNiを耐圧容
器(図示せず)内に投入し、300℃に昇温した後、1
0気圧のガス状の水素を放出、吸収させ、同温度、0.
1Torrの条件下で、一晩脱気処理して水素吸蔵合金
を作製した。この水素吸蔵合金であるTiNiを上記図
15に示したロール成型装置にて、線径0.1mm、1
00meshのNi金網と一体化したシート状に加工
し、負極を準備する。
Next, TiNi, which is the material of the negative electrode, is charged into a pressure-resistant container (not shown), and the temperature is raised to 300 ° C.
It releases and absorbs gaseous hydrogen at 0 atm.
Under a condition of 1 Torr, a degassing treatment was performed overnight to prepare a hydrogen storage alloy. The TiNi, which is a hydrogen storage alloy, was rolled by a roll forming apparatus shown in FIG.
A negative electrode is prepared by processing into a sheet shape integrated with a 00 mesh Ni wire mesh.

【0060】さらに、正極として、水酸化カリウム水溶
液等のアルカリ水溶液中で電気化学的に化成処理を行
い、放電状態にしたシート状の焼結式ニッケル電極を準
備する。なお、正極の容量は500mAh、負極の容量
は800mAhとした。
Further, as a positive electrode, a sheet-form sintered nickel electrode is prepared by electrochemically performing a chemical conversion treatment in an aqueous alkaline solution such as an aqueous potassium hydroxide solution to be in a discharged state. The capacity of the positive electrode was 500 mAh, and the capacity of the negative electrode was 800 mAh.

【0061】以上の負極、セパレータ材、正極をこの順
に重ね、渦巻き状に巻き上げて電池容器内に装着し、電
解液である30wt%水酸化カリウム水溶液を供給し、
封口して単3型ニッケル水素電池を組み立てた。
The above-described negative electrode, separator material and positive electrode are stacked in this order, spirally wound and mounted in a battery container, and a 30 wt% aqueous potassium hydroxide solution as an electrolytic solution is supplied.
The container was sealed and an AA nickel-metal hydride battery was assembled.

【0062】本実施例の電池の内部では、セパレータ材
中のポリビニルアルコールが膨潤し、その一部は電解液
(水酸化カリウム水溶液)中に溶解・溶出し、熱融着性
ポリテトラフルオロエチレンを主体とする、3次元多孔
体からなるセパレータとなる。普通、ポリテトラフルオ
ロエチレンは電解液等との馴染みが悪いが、本発明のセ
パレータ材の場合はその傾向が小さく、認められなかっ
た。また、このセパレータは、電解液透過性に優れ、イ
オン電導性に優れたセパレータを有する電池となった。
本実施例の放電曲線を図7に示す。
In the battery of the present embodiment, the polyvinyl alcohol in the separator material swells, and a part of the polyvinyl alcohol dissolves and elutes in the electrolytic solution (aqueous potassium hydroxide solution) to remove the heat-fusible polytetrafluoroethylene. The separator is mainly composed of a three-dimensional porous body. Ordinarily, polytetrafluoroethylene is poorly compatible with an electrolytic solution or the like, but the tendency was small in the case of the separator material of the present invention, and was not recognized. Further, this separator was a battery having a separator excellent in electrolyte permeability and excellent ion conductivity.
FIG. 7 shows a discharge curve of this embodiment.

【0063】本実施例の電池を、さらに余分に100個
作製し、サイクル不良の発生率を試験した。表1の実施
例5の欄に、本実施例の電池の100サイクル毎の不良
の発生数を示す。ここでいう不良とは、回路電圧の電圧
異常、放電電圧異常、充電電圧異常、放電容量が初期容
量に比べて50%以下に低下した場合を指す。
An additional 100 batteries of this example were fabricated and tested for the occurrence of cycle failure. The column of Example 5 in Table 1 shows the number of defective occurrences of the battery of this example every 100 cycles. Here, the failure refers to an abnormal voltage of the circuit voltage, an abnormal discharge voltage, an abnormal charge voltage, or a case where the discharge capacity is reduced to 50% or less of the initial capacity.

【0064】〔実施例6〕セパレータ材の材料として、
熱融着性ポリテトラフルオロエチレン10重量部とポリ
ビニルアルコール4重量部及びガラスビーズ(平均粒径
24μm、粒径範囲15〜40μm)2重量部とを使用
し、このセパレータ材の材料を混合した後、図15のロ
ール成型装置の260℃に加熱した20cm幅の熱圧延
成型ロール17、18間に投入し、最大20cm幅のシ
ート状のセパレータ材を作製した以外は実施例5と同様
の方法で電池を作製した。
Example 6 As the material of the separator material,
After using 10 parts by weight of heat-fusible polytetrafluoroethylene, 4 parts by weight of polyvinyl alcohol, and 2 parts by weight of glass beads (average particle size: 24 μm, particle size range: 15 to 40 μm), the material of the separator material was mixed. The same method as that of Example 5 was adopted except that a 20 cm wide sheet-shaped separator material was produced by putting the sheet between the hot roll forming rolls 17 and 18 having a width of 20 cm heated to 260 ° C. in the roll forming apparatus of FIG. A battery was manufactured.

【0065】本実施例の電池は実施例5の電池と同様
に、電池の内部では、セパレータ材中のポリビニルアル
コールが膨潤し、その一部は電解液(水酸化カリウム水
溶液)中に溶解・溶出し、ガラスビーズの分散された熱
融着性ポリテトラフルオロエチレンを主体とする、3次
元多孔体からなるセパレータとなる。また、本実施例の
電池のセパレータ材は実施例5の電池と同様に、親電解
液性、電解液透過性に優れ、イオン電導性に優れたセパ
レータを有する電池となった。本実施例の電池のサイク
ルに伴う放電曲線を図8に示す。
In the battery of this embodiment, similarly to the battery of the fifth embodiment, the polyvinyl alcohol in the separator material swells inside the battery, and a part of the polyvinyl alcohol is dissolved and eluted in the electrolyte (aqueous potassium hydroxide solution). Then, a separator composed of a three-dimensional porous body mainly composed of heat-fusible polytetrafluoroethylene in which glass beads are dispersed is obtained. Further, the separator material of the battery of this example was a battery having a separator excellent in electrolyte affinity, electrolyte permeability, and ion conductivity, similarly to the battery of Example 5. FIG. 8 shows a discharge curve associated with the cycle of the battery of this example.

【0066】また、実施例5と同様、余分に電池を10
0個作製し、サイクル不良の発生率を試験した。結果を
表1の実施例6の欄に示す。
As in the case of the fifth embodiment, an extra 10
Zero devices were manufactured and the occurrence rate of cycle failure was tested. The results are shown in the column of Example 6 in Table 1.

【0067】放電曲線により、実施例5の電池と本実施
例の電池とを比べると、本実施例の電池の方が各サイク
ル毎の放電容量が大きく、電極の利用率が高くなってい
ることがわかる。また表1より、不良の発生率が実施例
5の電池よりも本実施例の電池の方が低くなっているこ
とがわかる。これは、本実施例の電池が実施例5の電池
よりも電極巻き上げ工程時の圧縮応力や、充放電反応に
伴う電極の厚さ変化による、セパレータの厚さの増加・
減少による保液力の低下や、多孔度の減少による電池の
特性劣化が少ないためである。
According to the discharge curves, comparing the battery of Example 5 with the battery of this example, the battery of this example has a larger discharge capacity for each cycle and a higher electrode utilization. I understand. Also, from Table 1, it can be seen that the occurrence rate of defects is lower in the battery of the present embodiment than in the battery of Example 5. This is because the battery of the present embodiment has a larger separator thickness than the battery of the fifth embodiment due to the compressive stress during the electrode winding process and the change in the electrode thickness due to the charge / discharge reaction.
This is because there is little deterioration in the liquid retention ability due to the decrease and little deterioration in battery characteristics due to the decrease in the porosity.

【0068】〔比較例2〕実施例5のセパレータの代わ
りに、アルカリ煮沸処理を施して、親電解液性を付与し
た幅40mmのポリプロピレン製不織布をセパレータと
して用いた単3型ニッケル−水素電池を作製した。この
電池は、セパレータ部以外は前記実施例5と同じ構造を
有している。本比較例2の電池の放電曲線を図9に示
す。
[Comparative Example 2] Instead of the separator of Example 5, an AA nickel-hydrogen battery using a 40-mm-wide polypropylene nonwoven fabric which had been subjected to an alkaline boiling treatment and provided with electrophilicity was used as a separator. Produced. This battery has the same structure as that of the fifth embodiment except for the separator. FIG. 9 shows a discharge curve of the battery of Comparative Example 2.

【0069】また、本比較例の電池は100個余分に作
製し、実施例5と同様の方法でサイクル不良の発生率を
試験した。結果を表1の比較例2の欄に示す。
Further, an extra 100 batteries were manufactured in this comparative example, and the occurrence rate of cycle failure was tested in the same manner as in Example 5. The results are shown in the column of Comparative Example 2 in Table 1.

【0070】放電曲線により、実施例5及び実施例6の
電池と本比較例の電池とを比べると、実施例5及び実施
例6の電池の方が各サイクル毎の放電容量が大きく、電
極の利用率が高くなっていることがわかる。また、表1
より、実施例5及び実施例6の電池の方が本比較例の電
池よりも不良の発生率が低くなっていることがわかる。
From the discharge curves, comparing the batteries of Examples 5 and 6 with the battery of this comparative example, the batteries of Examples 5 and 6 have a larger discharge capacity for each cycle, and It can be seen that the usage rate is high. Table 1
Thus, it can be seen that the batteries of Example 5 and Example 6 had a lower failure rate than the battery of this comparative example.

【0071】〔実施例7〕実施例5で用いたセパレータ
材を、図15に示したロール型成型装置の260℃に加
熱した熱圧延成型ロール17、18間に通し、実施例5
と同様の処理を施したTiNiをシート状に成型された
セパレータ材上に均一に散布し、これをさらに、260
℃に加熱したもう1台の熱圧延成型ロール間に投入し、
セパレータ材とTiNiとからなるシート状の、負極が
結着したセパレータ材シートを作製した。
Example 7 The separator material used in Example 5 was passed between hot-rolling molding rolls 17 and 18 heated to 260 ° C. in the roll-type molding apparatus shown in FIG.
TiNi treated in the same manner as described above is evenly spread on a separator material formed into a sheet shape.
Into another hot roll forming roll heated to ℃,
A sheet of separator material to which the negative electrode was bound was formed from a separator material and TiNi.

【0072】これを用いて、実施例5と同様の単3型ニ
ッケル−水素電池を作製した。本実施例の電池は実施例
5の電池と比べると、負極とセパレータが結着している
点と、負極にNi金網が含まれていない点で異なる。本
実施例の電池の放電曲線を図10に示す。
Using this, an AA nickel-metal hydride battery similar to that of Example 5 was produced. The battery of this example is different from the battery of Example 5 in that the negative electrode and the separator are bonded and that the negative electrode does not include a Ni wire mesh. FIG. 10 shows a discharge curve of the battery of this example.

【0073】また、本実施例の電池を、さらに余分に1
00個作製し、実施例5と同様にしてサイクル不良の発
生率を試験した。結果を表1の実施例7の欄に示す。放
電曲線により本実施例の電池と実施例5の電池とを比較
すると、初期の放電容量は同じであるが本実施例の電池
の方がサイクルに伴う容量の減少が少なくなっている。
また、表1より、本実施例の電池の方が実施例5の電池
よりも不良の発生率が低いことがわかる。
In addition, the battery of this embodiment is further
00 pieces were manufactured, and the occurrence rate of cycle failure was tested in the same manner as in Example 5. The results are shown in the column of Example 7 in Table 1. Comparing the battery of the present example with the battery of Example 5 based on the discharge curve, the initial discharge capacity is the same, but the capacity of the battery of the present example decreases with cycling less.
Table 1 also shows that the battery of the present example has a lower failure rate than the battery of Example 5.

【0074】また、本実施例は、負極の水素吸蔵合金を
保持するためのNi金網を必要としないので、負極の体
積容量密度を大きくすることができる。
In this embodiment, the volume capacity density of the negative electrode can be increased because a Ni wire mesh for holding the hydrogen storage alloy of the negative electrode is not required.

【0075】〔実施例8〕実施例6で用いたセパレータ
材を、図15に示したロール型成型装置の260℃に加
熱した熱圧延成型ロール17、18間に通し、実施例6
と同様の処理を施したTiNiをシート状に成型された
セパレータ材上に均一に散布し、これをさらに、260
℃に加熱したもう1台の熱圧延成型ロール間に投入し、
セパレータ材とTiNiとからなるシート状の、負極が
結着したセパレータ材シートを作製した。これを用い
て、実施例6と同様の単3型ニッケル−水素電池を作製
した。本実施例の電池の放電曲線を図11に示す。
Example 8 The separator material used in Example 6 was passed between hot-rolling molding rolls 17 and 18 heated to 260 ° C. in the roll-type molding apparatus shown in FIG.
TiNi treated in the same manner as described above is evenly spread on a separator material formed into a sheet shape.
Into another hot roll forming roll heated to ℃,
A sheet of separator material to which the negative electrode was bound was formed from a separator material and TiNi. Using this, an AA nickel-metal hydride battery similar to that of Example 6 was produced. FIG. 11 shows a discharge curve of the battery of this example.

【0076】また、本実施例の電池Jを余分に100個
作製し、実施例5と同様にサイクル毎の不良の発生件数
を試験した。その結果を表1の実施例8の欄に示す。
Further, an extra 100 batteries J of this embodiment were manufactured, and the number of occurrences of defects in each cycle was tested in the same manner as in the fifth embodiment. The results are shown in the column of Example 8 in Table 1.

【0077】放電曲線により、実施例7の電池と本実施
例の電池とを比べると、本実施例の電池の方が各サイク
ル毎の放電容量が大きく、電極の利用率が高くなってい
ることがわかる。また表1により本実施例の電池と実施
例8の電池を比較すると、本実施例の電池のほうが、不
良の発生率が低くなっていることがわかる。
From the discharge curves, comparing the battery of Example 7 with the battery of this example, the battery of this example has a larger discharge capacity for each cycle and a higher electrode utilization. I understand. Table 1 also shows that the battery of this example and the battery of Example 8 have a lower failure rate than the battery of Example 8.

【0078】さらに、本実施例の電池は実施例6の電池
と比べると、負極とセパレータが結着している点と、負
極にNi金網が含まれていない点で異なるが、放電曲線
により比較すると、初期の放電容量は同じであるが、サ
イクルに伴う容量の減少が本実施例の方が少なくなって
いる。また、本実施例の電池は負極の水素吸蔵合金を保
持するためのNi金網を必要としないので、負極の体積
容量密度を大きくすることができる。
Further, the battery of this example is different from the battery of Example 6 in that the negative electrode and the separator are bonded and that the negative electrode does not include a Ni wire mesh. Then, although the initial discharge capacity is the same, the decrease in the capacity due to the cycle is smaller in the present embodiment. Further, since the battery of the present embodiment does not require a Ni wire mesh for holding the hydrogen storage alloy of the negative electrode, the volume capacity density of the negative electrode can be increased.

【0079】〔実施例9〕本発明のセパレータ材の材料
である、無水マレイン酸を置換基として有する変性ポリ
プロピレン10重量部とポリビニルアルコール3重量部
とを混合した後、この混合したセパレータ材の材料を図
15に示したロール成型装置の180℃に加熱した熱圧
延成型ロール17、18間に投入し、シート状のセパレ
ータ材を作製した。本実施例では20cm幅のロールを
用いて、最大20cm幅のセパレータ材を連続的に作製
した。
Example 9 After mixing 10 parts by weight of a modified polypropylene having maleic anhydride as a substituent and 3 parts by weight of polyvinyl alcohol, which are the materials of the separator material of the present invention, the material of the mixed separator material was used. Was put between the hot-rolling forming rolls 17 and 18 heated to 180 ° C. in the roll forming apparatus shown in FIG. 15 to produce a sheet-like separator material. In this example, a separator material having a maximum width of 20 cm was continuously produced using a roll having a width of 20 cm.

【0080】次に、負極の材料であるTiNiを耐圧容
器(図示せず)に投入し、300℃に昇温した後、10
気圧のガス状の水素を放出、吸収させ、同温度、0.1
Torrの条件下で、一晩脱気処理して水素吸蔵合金を
作製した。この水素吸蔵合金であるTiNiを圧延ロー
ルにて、緑径0.1mm、100meshのNi金網と
一体化したシート状に加工し、負極を準備した。
Next, TiNi, which is the material of the negative electrode, was charged into a pressure-resistant container (not shown), and the temperature was raised to 300 ° C.
Release and absorb gaseous hydrogen at atmospheric pressure, at the same temperature, 0.1
Under a Torr condition, a degassing treatment was performed overnight to produce a hydrogen storage alloy. This hydrogen-absorbing alloy, TiNi, was processed by a rolling roll into a sheet integrated with a Ni wire net having a green diameter of 0.1 mm and a mesh of 100 mesh to prepare a negative electrode.

【0081】さらに、正極として、水酸化カリウム水溶
液等のアルカリ水溶液中で電気化学的に化成処理を行
い、放電状態にしたシート状の焼結式ニッケル電極を準
備した。なお、正極の容量は500mAh、負極の容量
は800mAhであった。
Further, as a positive electrode, a sheet-form sintered nickel electrode was prepared which was electrochemically treated in an aqueous alkaline solution such as an aqueous potassium hydroxide solution to be discharged. The capacity of the positive electrode was 500 mAh, and the capacity of the negative electrode was 800 mAh.

【0082】以上の負極、セパレータ材、正極をこの順
に重ね、渦巻き状に巻き上げて電池容器内に装着し、電
解液である30wt%水酸化カリウム水溶液を供給し、
封口して単3型ニッケル水素電池を組み立てた。
The above-described negative electrode, separator material and positive electrode are stacked in this order, spirally wound and mounted in a battery container, and a 30 wt% aqueous potassium hydroxide solution as an electrolytic solution is supplied.
The container was sealed and an AA nickel-metal hydride battery was assembled.

【0083】本電池の内部では実施例5と同様に、セパ
レータ材中のポリビニルアルコールが膨潤し、その一部
は電解液(水酸化カリウム水溶液)中に溶解・溶出し、
変性ポリプロピレンを主体とする、3次元多孔体からな
るセパレータとなる。本実施例によれば、親電解液性が
高く、電解液透過性に優れ、イオン電導性に優れたセパ
レータを有する電池となる。本実施例の電池の放電曲線
を図12に示す。
As in Example 5, the polyvinyl alcohol in the separator swells inside the battery, and a part of the polyvinyl alcohol is dissolved and eluted in the electrolytic solution (aqueous potassium hydroxide solution).
The separator is a three-dimensional porous body mainly composed of modified polypropylene. According to the present embodiment, a battery having a separator having high electrolyte affinity, excellent electrolyte permeability, and excellent ion conductivity is obtained. FIG. 12 shows a discharge curve of the battery of this example.

【0084】また、この電池を、さらに余分に100個
作製し、実施例5と同様の方法でサイクル不良の発生率
を試験した。結果を表1の実施例9の欄に示す。
Further, 100 extra batteries were manufactured, and the occurrence rate of cycle failure was tested in the same manner as in Example 5. The results are shown in the column of Example 9 in Table 1.

【0085】本実施例は実施例5と比較して、非溶解性
高分子材料にポリテトラフルオロエチレンの代わりに無
水マレイン酸を置換基として有する変性ポリプロピレン
を使用した点で異なるが、放電曲線により本実施例と実
施例6を比較すると、本実施例の方が各サイクルの容量
が大きく、電極の利用率が高くなっていることがわか
る。また、表1により本実施例と実施例5を比較すると
本実施例の方が不良の発生率が低くなっていることがわ
かる。
This example is different from Example 5 in that modified polypropylene having maleic anhydride as a substituent was used instead of polytetrafluoroethylene as the insoluble polymer material. Comparing the present embodiment with the sixth embodiment, it can be seen that the present embodiment has a larger capacity in each cycle and a higher electrode utilization. In addition, Table 1 shows that the present embodiment and the fifth embodiment are compared with each other, and that the present embodiment has a lower failure rate.

【0086】〔実施例10〕セパレータ材の材料とし
て、無水マレイン酸を置換基として有する変性ポリプロ
ピレン10重量部とポリビニルアルコール3重量部及び
ガラスビーズ(平均粒径24μm、粒径範囲15〜40
μm)2重量部とを混合した後、この混合したセパレー
タ材の材料を図15に示したロール成型装置の180℃
に加熱した幅20cmの熱圧延成型ロール17、18間
に投入し、最大幅20cmのシート状のセパレータ材を
作製した以外は実施例9と同様にして、電池を作製し
た。本実施例の電池の放電曲線を図13に示す。
Example 10 As a material for a separator material, 10 parts by weight of a modified polypropylene having maleic anhydride as a substituent, 3 parts by weight of polyvinyl alcohol, and glass beads (average particle size: 24 μm, particle size range: 15 to 40)
μm) and 2 parts by weight, and the mixed material of the separator material was mixed at 180 ° C. in a roll forming apparatus shown in FIG.
A battery was produced in the same manner as in Example 9 except that a sheet-shaped separator material having a maximum width of 20 cm was prepared by putting the mixture between the hot-rolling molding rolls 17 and 18 having a width of 20 cm heated. FIG. 13 shows a discharge curve of the battery of this example.

【0087】また、この電池を更に、100個余分に作
製し、実施例5と同様の方法でサイクル不良の発生率を
試験した。結果を表1の実施例10の欄に示す。
Further, one hundred extra batteries were manufactured, and the occurrence rate of cycle failure was tested in the same manner as in Example 5. The results are shown in the column of Example 10 in Table 1.

【0088】放電曲線により実施例9の電池と本実施例
の電池とを比べると、本実施例の電池の方が各サイクル
毎の放電容量が大きく、電極の利用率が高くなっている
ことがわかる。また、表1より本発明と実施例9とを比
べると本発明の方が不良の発生率が低くなっていること
がわかる。
Comparing the battery of Embodiment 9 with the battery of this embodiment based on the discharge curves, the battery of this embodiment has a larger discharge capacity in each cycle and a higher electrode utilization. Recognize. Table 1 also shows that the present invention has a lower occurrence rate of defects when the present invention and Example 9 are compared.

【0089】また、本実施例のセパレータ材は、実施例
9の電池Kのセパレータ材に比べて、電極巻き上げ工程
時の圧縮応力や、充放電反応に伴う電極の厚さ変化によ
る、セパレータの厚さの増加・減少による保液力の低下
や、多孔度の減少による電池の特性劣化が少ない、優れ
た電池を作製することができた。
The separator material of the present embodiment is different from the separator material of the battery K of the ninth embodiment in that the thickness of the separator due to the compressive stress during the electrode winding step and the change in the electrode thickness due to the charge / discharge reaction. An excellent battery was produced, in which the liquid retention ability was reduced due to the increase / decrease in the porosity and the characteristics of the battery were not significantly deteriorated due to the decrease in the porosity.

【0090】以上示したように、本実施例及び比較例の
電池では、セパレータ材の成型及び負極とセパレータ材
との結着に熱融着を用いたが、ニトロセルロース、ポリ
エチレンオキサイド等を用いて、スピンキャスト等の方
法で成型と同時に結着、一体化することも可能である。
尚、溶液とはペースト状のものを含む。
As described above, in the batteries of this example and the comparative example, the heat-fusion was used for the molding of the separator material and the binding between the negative electrode and the separator material, but the use of nitrocellulose, polyethylene oxide, etc. It is also possible to combine and integrate with molding by a method such as spin casting or the like.
The solution includes a paste-like solution.

【0091】本実施例及び比較例の電池では、負極活物
質にTiNiを用いたものしか示さなかったが、これ以
外の水素吸蔵合金、例えば、稀土類系合金の一種である
LaNi5やMmNi5(Mm:ミッシュメタルといい、
数種のランタノイドの混合物)及び、そのNiやLa,
Mmを各種遷移元素で置換したもの(一例を挙げるとL
aNi3.5Co0.7Al0.8やMmNi2.0Co2.2
0.8)、ZrV系合金、TiCo等を用いることも可
能である。
In the batteries of this example and the comparative example, only those using TiNi as the negative electrode active material were shown. However, other hydrogen storage alloys such as LaNi 5 and MmNi 5, which are one of rare earth alloys, were used. (Mm: Mish metal,
A mixture of several lanthanoids) and their Ni, La,
Mm substituted with various transition elements (for example, L
aNi 3.5 Co 0.7 Al 0.8 or MmNi 2.0 Co 2.2 A
l 0.8 ), a ZrV-based alloy, TiCo or the like can also be used.

【0092】また、一般に、正極の主成分である正極合
剤は、正極活物質、導電剤及び結着剤を含む。場合によ
っては、鉄板にニッケルメッキを施したパンチングメタ
ルやニッケル金網を内部導電体として含ませることもあ
る。上記正極活物質としては、例えば二酸化マンガン、
酸化ニッケル、三酸化タングステン、二酸化鉛、三酸化
モリブデン等の酸化剤が挙げられるが、二酸化マンガン
及び本実施例で使用した酸化ニッケルが好適である。
In general, a positive electrode mixture which is a main component of the positive electrode contains a positive electrode active material, a conductive agent and a binder. In some cases, a punching metal or a nickel wire mesh obtained by plating a nickel plate on an iron plate may be included as an internal conductor. As the positive electrode active material, for example, manganese dioxide,
Examples of the oxidizing agent include nickel oxide, tungsten trioxide, lead dioxide, and molybdenum trioxide. Of these, manganese dioxide and nickel oxide used in this example are preferable.

【0093】また、上記導電剤とは、合剤中の電子導電
性を確保するために加えられる電子導電性物質である。
この例としては、アセチレンブラック、人造黒鉛、グラ
ファイト、カーボンブラック、ニッケル粉末等が挙げら
れるが、グラファイト、ニッケル粉末が好適である。
The above-mentioned conductive agent is an electronically conductive substance added to ensure electronic conductivity in the mixture.
Examples of this include acetylene black, artificial graphite, graphite, carbon black, nickel powder, etc., but graphite and nickel powder are preferred.

【0094】さらに、上記結着剤とは、前記二種の粉末
の結着性・成型性を高めるために加えられる物質であ
る。この例としては、カルボキシメチルセルロース、ポ
リテトラフルオロエチレン、カルボキメチルセルロース
の塩、ポリビニルアルコール、ポリエチレン、寒天、メ
チルセルロース等が挙げられる。前記導電剤及び結着剤
は正極合剤中に3〜20重量%ずつ配合される。
Further, the above-mentioned binder is a substance added to enhance the binding properties and moldability of the two kinds of powders. Examples thereof include carboxymethylcellulose, polytetrafluoroethylene, salts of carboxymethylcellulose, polyvinyl alcohol, polyethylene, agar, methylcellulose and the like. The conductive agent and the binder are mixed in the positive electrode mixture in an amount of 3 to 20% by weight.

【0095】[0095]

【表1】 [Table 1]

【0096】[0096]

【発明の効果】本発明の電池の製造方法によれば、電池
の製造時に親電解液性の付与工程が不必要になり、乾式
で電池を組み立てることが可能となる。さらに、電池容
器内に、正極、負極、セパレータ材を組み込んだ状態で
電解液を供給することより、電池へのセパレータ材の組
み込み後に、セパレータ材に加わる圧縮応力を、セパレ
ータ材らからの可溶性材料の溶出により吸収緩和できる
ため、電池組立後のセパレータ材の強度を確保できる。
According to the method for producing a battery of the present invention, a step of imparting electrophilicity to the battery is not required during the production of the battery, and the battery can be assembled dry. Furthermore, by supplying the electrolytic solution in a state where the positive electrode, the negative electrode and the separator material are incorporated in the battery container, the compressive stress applied to the separator material after the separator material is incorporated into the battery is reduced by the soluble material from the separator materials. Of the separator material, the strength of the separator material after battery assembly can be ensured.

【0097】また、本発明によれば充放電を繰り返して
も親電解液性の低下しないセパレータ材を備えた電池を
得ることができるため、電極の利用率が高く、容量密度
の大きい、サイクル特性に優れた電池を作製できる。
Further, according to the present invention, it is possible to obtain a battery provided with a separator material which does not decrease in the lyophilicity even after repeated charging and discharging, so that the electrode utilization is high, the capacity density is high, and the cycle characteristics are high. This makes it possible to produce an excellent battery.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

【図14】本発明のセパレータ材を成型するための成型
用金型装置の構成図である。
FIG. 14 is a configuration diagram of a molding die apparatus for molding a separator material of the present invention.

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

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

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

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

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 電解液 2 負極 3 セパレータ材 3' セパレータ 4 正極缶 6 正極 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Electrolyte solution 2 Negative electrode 3 Separator material 3 'Separator 4 Positive electrode can 6 Positive electrode

─────────────────────────────────────────────────────
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【手続補正書】[Procedure amendment]

【提出日】平成10年4月6日[Submission date] April 6, 1998

【手続補正1】[Procedure amendment 1]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】特許請求の範囲[Correction target item name] Claims

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【特許請求の範囲】[Claims]

【手続補正2】[Procedure amendment 2]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0013[Correction target item name] 0013

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明の請求項1記載の電池の製造方法は、所定の電
解液に対して非溶解性を有する高分子材料と、前記電解
液に対して可溶性を有する可溶性材料との混合物からな
るセパレータ材において、上記電解液の溶媒として、水
を用いると共に、電池容器内に、正極、負極、上記セパ
レータ材を組み込んだ状態で、上記溶媒又は電解液を供
給することにより、該電池容器内で該セパレータ材から
該可溶性材料を該溶媒又は電解液中に溶出させるもので
ある。また、請求項2記載の発明は、上記可溶性材料と
して、上記水に溶解して電解質となる塩基性酸化物又は
塩基性水酸化物を用いるものである。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a battery, comprising the steps of: providing a polymer material having insolubility in a predetermined electrolytic solution; In a separator material made of a mixture with a soluble material having solubility in water, the solvent of the electrolytic solution is water.
And a positive electrode, a negative electrode,
The above solvent or electrolyte solution is supplied with the
By supplying, from the separator material in the battery container
The soluble material is eluted in the solvent or the electrolyte.
is there. The invention according to claim 2 is characterized in that the above-mentioned soluble material and
And a basic oxide that becomes an electrolyte dissolved in the water or
A shall use the basic hydroxide.

【手続補正3】[Procedure amendment 3]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0091[Correction target item name] 0091

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【0091】本実施例及び比較例の電池では、負極活物
質にTiNiを用いたものしか示さなかったが、これ以
外の水素吸蔵合金、例えば、土類系合金の一種である
LaNi5やMmNi5(Mm:ミッシュメタルといい、
数種のランタノイドの混合物)及び、そのNiやLa,
Mmを各種遷移元素で置換したもの(一例を挙げるとL
aNi3.5Co0.7Al0.8やMmNi2.0Co2.2
0.8)、ZrV系合金、TiCo等を用いることも可
能である。
[0091] In the battery of Examples and Comparative Examples, but had only one using a TiNi the anode active material, other than the hydrogen storage alloy, for example, which is a kind of rare earth alloy LaNi 5 or MmNi 5 (Mm: Mish metal,
A mixture of several lanthanoids) and their Ni, La,
Mm substituted with various transition elements (for example, L
aNi 3.5 Co 0.7 Al 0.8 or MmNi 2.0 Co 2.2 A
l 0.8 ), a ZrV-based alloy, TiCo or the like can also be used.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 所定の電解液に対して非溶解性を有する
高分子材料と、前記電解液に対して可溶性を有する可溶
性材料との混合物からなるセパレータ材において、 上記電解液として、LiCl4又はLiBF4を用いると
共に、電池容器内に、正極、負極、上記セパレータ材を
組み込んだ状態で、上記電解液を供給することにより、
該電池容器内で該セパレータ材から該可溶性材料を該電
解液中に溶出させることを特徴とする電池の製造方法。
1. A separator material comprising a mixture of a polymer material having insolubility in a predetermined electrolyte and a soluble material having solubility in the electrolyte, wherein the electrolyte is LiCl 4 or LiCl 4. By using LiBF 4 and supplying the electrolytic solution in a state where the positive electrode, the negative electrode, and the separator material are incorporated in the battery container,
A method for producing a battery, wherein the soluble material is eluted from the separator material into the electrolytic solution in the battery container.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100656085B1 (en) * 2003-11-03 2006-12-08 주식회사 엘지화학 Separator coated with electrolyte-miscible polymer, electrochemical device using the same and preparation method thereof
JP2011228188A (en) * 2010-04-22 2011-11-10 Hitachi Maxell Energy Ltd Separator for electrochemical element, electrochemical element, and method of manufacturing the same

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