JPH11111257A

JPH11111257A - 電池用セパレ−タ−

Info

Publication number: JPH11111257A
Application number: JP9274157A
Authority: JP
Inventors: Teruhisa Miki; 輝久三木; Masaru Ishikawa; 勝石川; Katsuhiko Kurose; 勝彦黒瀬
Original assignee: Miki Tokushu Paper Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Miki Tokushu Paper Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1997-10-07
Filing date: 1997-10-07
Publication date: 1999-04-23

Abstract

(57)【要約】【課題】電池用セパレ−タ−の片面を撥水性に、他の
片面を親水性にするを実現し、電池の充放電特性を改善
し、寿命性能の向上を計る。【解決手段】太さの異なる複数の繊維を構成要素とす
る多層湿式抄造紙にマイクロ波放電プラズマ処理を施
す。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はニッケル水素電池用
セパレ−タ−に適した電池用セパレ−タ−に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般的に電池は、正極、負極、電解質を
必須の三大構成要素とするが、これらに加えて、直接的
には起電反応には寄与しないにもかかわらず、セパレ−
タ−も電池の必須構成部材の一つとされている。電気化
学的にみれば、一次電池は放電のみを、また二次電池は
充電および放電の両方を行う電池を言う。

【０００３】上記の電池構成要素の中でも正極は反応物
質として正極活物質を負極は同じく反応物質として負極
活物質をそれぞれの電極内に包含し、両者の活物質から
生じた正負イオンが電解質を通して電気化学的に反応す
ることによって電池は起電する。電解質には大別して液
体電解質、固体電解質があり、それぞれの用途にそって
各種の電池が実用化されている。

【０００４】さらに液体電解質は酸性液体電解質とアル
カリ性液体電解質に大別される。酸性液体電解質を使用
する電池には希硫酸を電解質として使用する鉛二次電池
が代表的であり、また、アルカリ性液体電解質をを使用
する電池はアルカリ電池と総称される。

【０００５】アルカリ電池はまた、アルカリ一次電池と
アルカリ二次電池に大別される。アルカリ一次電池の例
としてはアルカリマンガン乾電池、酸化銀電池、酸化水
銀電池、空気亜鉛電池らがあり、アルカリ二次電池の例
としてはニッケルカドミウム電池、ニッケル水素電池、
ニッケル亜鉛電池などが知られている。

【０００６】アルカリ性電解液には通常、２０〜４０重
量％の苛性カリ水溶液が用いられることが多い。ニッケ
ルカドミウム電池の様なアルカリ二次電池に用いられる
セパレ−タ−には、歴史的にナイロン不織布が多く使用
されてきた。ナイロン不織布は物理的に強靭であり、親
水性に富み、高濃度のアルカリ電解液に対する耐久性に
優れているからである。

【０００７】同じアルカリ電解液を使用するという理由
から、ニッケル水素二次電池の開発初期においても、ナ
イロン不織布セパレ−タ−が使用されていた。しかし開
発が進むにつれて、ナイロン不織布セパレ−タ−をニッ
ケル水素二次電池に使用した場合、自己放電が増加した
電池に内部短絡が増える、という不都合が多く見られる
様になった。その原因は、ナイロン不織布と水素吸蔵合
金負極が共存する場合、充放電によって発生する水分解
ガスや、それ自体が酸化剤である正極活物質と接触する
ことによりナイロン不織布内部に化学的分解や品質劣化
が生じ、電解液中に亜硝酸イオンや硝酸イオンが生成
し、それらが電池の自己放電を促進することによること
が解明された。その結果、ニッケル水素二次電池におけ
るナイロン不織布セパレ−タ−の適用について見直され
るようになり、ポリオレフィン系材質のセパレ−タ−へ
の転用が見られる様になった。

【０００８】しかし材質的に耐久性に優れたポリプロピ
レン繊維不織布セパレ−タ−やポリエチレン繊維不織布
セパレ−タ−は本質的に撥水性が強く、アルカリ電解液
との親和性は十分ではない。この問題を解決するために
は不織布に何らかの親水性処理を施す必要がある。簡単
な用例として過去において、素材を界面活性剤溶解水溶
液に浸漬することによる表面処理等を施すことがあげら
れたこともあるが、親水性化処理の継続効果に問題があ
り、恒久的な解決策とならない。

【０００９】近来の新型不織布の一例として、ポリオレ
フィン繊維を特殊な方法で水中で粉砕／裁断／繊維化
し、見かけ上は水を含んだままの状態の、親水性のポリ
オレフィンパルプ状多分岐繊維が公表されている。これ
らの多分岐繊維は、木材パルプ、不織布用繊維、セメン
ト等と併用する際に有益な効能を発揮するものとして多
方面にわたって実用化されている。しかしこれらのパル
プ状多分岐繊維はポリオレフィンであるが故に、当然な
がらその本質は撥水性である。このことは、かかる見掛
け上水を含んだパルプ状多分岐繊維であっても一旦乾燥
してしまうと、もはや旧の親水性状態に復することな
く、不可逆的に本来の撥水性のポリオレフィンパルプ状
多分岐繊維へ変質する。

【００１０】さらにこの様なパルプ状多分岐繊維をスル
フォン化処理することによって恒久的に親水性を持たせ
ようとする試みもなされた。しかし公表されたスルフォ
ン化パルプ状多分岐繊維は、もろく、崩れやすく、容易
に粉砕化してしまう欠点を有していた。例えばスルフォ
ン化ポリエチレンパルプ状多分岐繊維や該多分岐繊維を
用いて湿式抄造した抄造紙は、抄造工程中に崩れやすい
上に、抄紙直後の水分を除去するための乾燥工程で折角
の親水性が消失してしまうことが発明者らの実験により
分かった。その理由は、パルプ状多分岐繊維の状態で付
可されたスルフォン基が乾燥工程における加熱処理によ
って効果を失い、基礎特性であるポリオレフィン繊維の
撥水性が顔を出すためと推定されている。

【００１１】セパレ−タ−は通常、絶緑性素材で構成さ
れた多孔性あるいは微孔性薄膜の形状をしており、正極
と負極との間に設置され、両者が直接接触することによ
って電気的に内部短絡することを防ぐとともに、電解液
の一部をセパレ−タ−自身の内部の微孔に包含し、セパ
レ−タ−膜を通過することを可能としている。セパレ−
タ−は、その意味において本来は電池の起電反応に直接
的に寄与するものでなく、むしろ電池性能を阻害する可
能性を有する構成物質であり、従って理論的には有害無
益の構成材料とされ、出来るなら無い方が望ましい。

【００１２】即ち、もしセパレ−タ−が無ければイオン
は電解液中を全く妨害されることなく自由に移動できる
筈であるが、実際にはセパレ−タ−があるためにイオン
の移動は抵抗を受けることになる。この移動抵抗値をセ
パレ−タ−のイオン抵抗値、その逆数をセパレ−タ−の
イオン伝導度と呼んでいる。セパレ−タ−のイオン伝導
度はなるべく大きいことが望ましい。セパレ−タ−のイ
オン伝導度を大きくするためには、セパレ−タ−の開孔
度が大きく、セパレ−タ−内部になるべく多量の電解液
が存在し、しかもそれらの電解液は自由に移動し得るこ
とが望ましい。微孔内になるべく多くの電解液を保有し
しかもそれらの電解液が自由に移動するには、微孔の内
壁が恒久的に親水性であることが必要である。

【００１３】しかし一般的にセパレ−タ−に用いられる
材料は電気的絶緑材であり、例えばポリエチレンやポリ
プロピレン、ポリプチレン等の合成樹脂であり、これら
は総じて撥水性であり何らかの親水性処理が必要とされ
る。セパレ−タ−を形状的にみると微孔性薄膜の形状を
採る他に、不織布、または微孔性フィルムと不織布を組
み合わせたもの等の素材を用いることが多いが、これ等
に親水性を付与することを目的として、化学的処理を施
す方法（特開昭５７ー１９１９５６号公報）が提案され
ている。また同じような目的で、表面に水酸基を有する
ポリオレフィン重合体、または表面にアミド基を有する
ポリオレフィン重合体を抄紙法で抄紙したセパレ−タ−
（特開平２ー１８１３６３号公報）も提案されている。
いずれもセパレ−タ−と電解液との間の親水性を改善す
ることを目的としている。

【００１４】次に、ニッケル水素電池用セパレ−タ−の
特徴を説明する。

【００１５】ニッケルカドミウム電池の場合は正極活物
質である酸化ニッケルも負極活物質である金属カドミウ
ムも共に固体であり、起電反応はそれぞれの活物質が電
解液中へイオン化することにより達成される。かかる固
相／液相間の反応がスム−ズに進行するには電極間に介
存するセパレ−タ−の表面は両面とも親水性であること
が必要である。ところがニッケル水素電池の場合、正極
活物質は酸化ニッケルであるが負極活物質には水素ガス
が用いられる。通常、水素ガスは負極素材である水素吸
収合金に吸着されており、放電に際しては水素ガスは負
極から一旦、気体状で放出され、次いでプロトンとな
り、電子を放出すると同時に水と反応し、水酸イオンと
なって電解液中を移動する。また充電に際して、電解液
中の水酸イオンは原子状水素に還元され、さらに分子状
水素となって負極である水素吸収合金に吸収され保存さ
れる。放電の際に水素吸収合金から分子状水素を発生
し、また、充電の際に電解液中のプロトンを分子状水素
として負極表面に吸収する。

【００１６】これらの化学反応をスム−ズに進行せしめ
るには、負極表面およびこれと接するセパレ−タ−表面
は乾燥していなければならない。即ち、最初に負極から
水素分子が解離し、さらに、その水素分子が水素原子に
変わり、次いでセパレ−タ−表面およびセパレ−タ−微
孔内に包含される電解液と接して、水素イオンなる一連
の変化工程がスム−ズに進行するためには負極側と接す
るセパレ−タ−面は充分に乾燥していなければならな
い。その理由は、負極側と接するセパレ−タ−面が濡れ
ていては水素原子から水素イオンに変わる触媒反応が充
分にうまく作動しないからである。

【００１７】これに対して正極側での反応は固相／液相
反応であり、酸化ニッケル中のニッケルイオンは電解液
に接して放電反応が進行する。即ち、酸化ニッケルで正
極の放電反応がスム−ズに進行するには、正極側に接す
るセパレ−タ−面は充分に濡れている必要がある。即
ち、正極とセパレ−タ−が接する界面は充分に濡れてい
ないと放電反応が進行しないのである。

【００１８】以上説明したように、ニッケル水素電池に
おける理想的セパレ−タ−には、正極と接する側のセパ
レ−タ−面およびその近傍の微孔内壁は親水性であり、
負極と接する側のセパレ−タ−面およびその近傍の微孔
内壁は充分に乾燥していることが望ましい、という複雑
な機能が要求されることを示している。ニッケル水素電
池セパレ−タ−の水素ガスの還元効率（即ち充電電流の
充電効率）を良くするため、極板表面の改質、セパレ−
タ−表面をフッ素樹脂で被って撥水性にする方法、セパ
レ−タ−の両面に親水性の有意差を持たせる方法らの提
案がされているが、いずれも、上記の効用を狙っていた
ものである。しかし狙いはともかく、実用的に成功した
例はない。

【００１９】

【発明が解決しようとする課題】特開昭５８−９４７５
２号公報は、微孔性機能を付与されたポリオレフィンフ
ィルムまたはそれと同義構造のセパレ−タ−に後処理と
してプラズマ処理することを報告しているが、後処理で
付加された親水化処理は、セパレ−タ−の全域にわたっ
て同じ程度の親水性処理が付与され、片面のみ親水性を
強化することはなし難い。また特開平２−１８１３６３
号公報には、表面に水酸基を有するポリオレフィン重合
体、または表面にアミド基を有するポリオレフィン重合
体を抄紙法で抄紙したことを特徴とするセパレ−タ−が
記載されている。しかし、この樣に本質的に親水基を有
する重合体で構成されたセパレ−タ−は、セパレ−タ−
表面もセパレ−タ−内部の微孔内壁も一様に親水性であ
るので、セパレ−タ−としての保水性や保液性は優れて
いるものの、表裏に効果の差を期待することは困難であ
る。特開昭６０−１００３８２号公報は、貴金属触媒を
使用するため、ガス還元性は改善されるが、セパレ−タ
−表面および内部微孔の親水性に対する配慮がなく、ま
た電池のコストアップにつながり、さらに、セパレ−タ
−表面から解離した貴金属が極板を汚染する結果、充電
効率の低下や過電圧減少による自己放電の増大を招きや
すい。そこで、本発明は、電池用セパレ−タ−であっ
て、その片面を撥水性にかつ他の片面を親水性にするこ
とを実現し、電池の充放電特性を改善し、寿命性能の向
上を計ることを目的とする。

【００２０】

【課題を解決するための手段】本発明による課題解決手
段は、太さの異なる複数の繊維を構成要素とする多層湿
式抄造紙にマイクロ波放電プラズマ処理を施すことであ
る。

【００２１】上記課題解決手段において、セパレ−タ−
の片面を撥水性に、他の片面を親水性にすることを実現
でき、電池の充放電特性を改善し、寿命性能の向上を計
ることができる。

【００２２】

【発明の実施の形態】本発明は、太さの異なる複数の繊
維を構成要素とする多層湿式抄造紙にマイクロ波放電プ
ラズマ処理を施した電池用セパレ−タ−に関する。

【００２３】前記太さの異なる複数の繊維がポリオレフ
ィン繊維が適し、前記多層湿式抄造紙の一面を構成する
繊維の太さが１デニール以下のポリオレフィン繊維が適
している。

【００２４】前記多層湿式抄造紙を構成する繊維のうち
少なくともその一つに、ポリプロピレンを芯としかつポ
リエチレンを鞘とする芯鞘構造複合繊維を包含させるこ
とは友好である。

【００２５】また、ポリオレフィン製割布と共に太さの
異なる複数のポリプロピレン繊維を多層湿式抄造した紙
にマイクロ波放電プラズマ処理を施すことも可能であ
る。

【００２６】本来的に撥水性である高分子繊維にマイク
ロ波放電プラズマ処理を施した場合、同じ放電エネルギ
−密度において繊維の太さにより親水性効果が異なり、
繊維の太さが細ければ細いほどその効果が大きいことが
発明者らにより解明された。

【００２７】本発明は、片面が親水性であり他方の面が
疎水性である様な機能を有する電池セパレ−タ−を、太
さの異なる複数のポリオレフィン繊維を構成要素とする
多層湿式抄造紙をマイクロ波放電プラズマ処理すること
により、一つの工程で製造なし得ることに特徴を有す
る。

【００２８】マイクロ波放電プラズマ処理を施すには、
通常のプラズマ処理法における様に、真空に適度の活性
化ガスを注入し、電極間にプラズマ放電を発生せしめ、
その中に目的とするポリオレフィン繊維を設置すること
によって達成される。

【００２９】特に本発明の場合、繊維直径の異なるポリ
オレフィン繊維を２層抄きした紙をプラズマ処理するこ
とによって、繊維直径のより小さな抄紙面のみを選択的
に強い親水性処理が施された本発明の新発見に基づく技
術を応用している。

【００３０】本発明のマイクロ波放電プラズマ処理は、
極間距離１０センチ、極板面積２００ｃｍ^２のステンレ
ス製のプラズマ電極の間に、目的とするサンプルを設置
し、真空度１０Ｔｏｒｒ、酸素ガス雰囲気、２００ワッ
ト、周波数１５ＭＨｚの高周波で２０秒間の放電処理
を、標準の処理法と規定した。上記の条件でプラズマ処
理を施した、０．５デニ−ル太さ、長さ５ｍｍの２００
ｇのポリプロピレン繊維を、分散剤や界面活性剤を溶解
していない２００ｇの純水に投擲したところ一瞬のうち
に水中に没した。これはポリプロピレン繊維に対するプ
ラズマ処理効果が非常に大きいことを示している。

【００３１】またプラズマ処理を施していない０．５デ
ニ−ル太さ、長さ５ｍｍの２００ｇのポリプロピレン繊
維を２００ｇの純水に投擲したところ水面に浮かんだま
までこれを沈降させるために、水中に８ｇの分散剤と５
ｇの界面活性剤を溶解することを必要とした。また上記
と同じ条件のプラズマ処理を施し繊維直径が８デニ−ル
で２００ｇのポリプロピレン繊維を同量の水に投擲した
ところ、最初は水面に浮かんでいたがこれを強く撹拌す
ると若干は水中に沈降したが一部は浮上した。この実験
結果から、発明者らは太い繊維直径のポリプロピレン繊
維は親水性に対するプラズマ処理効果が不足することが
分かった。

【００３２】上記の比較例として、プラズマ処理を施し
ていない繊維直径が８デニ−ル太さで、２００ｇのポリ
プロピレン繊維を同量の水に投擲したところ、全体が表
面に浮き、これらを水中に没するためには７ｇの分散剤
と２ｇの界面活性剤を必要とした。上記二種類の太さの
異なる単繊維における実施例の結果は、０．５デニ−ル
と８デニ−ルの繊維直径の間に、プラズマ処理の受容性
に多大な差があることを示している。

【００３３】

【実施例】抄紙における実施例および比較例を用いて本
発明の内容を詳述する。本発明の実施例に用いたサンプ
ル繊維を以下に説明する。実施例１は０．２デニ−ル太
さで長さ５ｍｍのポリプロピレン繊維、実施例２は０．
５デニ−ル太さで長さ５ｍｍのポリプロピレン繊維、実
施例３は１デニ−ル太さで長さ５ｍｍのポリプロピレン
繊維、実施例４は２デニ−ル太さで長さ５ｍｍのポリプ
ロピレン繊維、実施例５は４デニ−ル太さで長さ５ｍｍ
のポリプロピレン繊維、実施例６は８デニ−ル太さで長
さ５ｍｍのポリプロピレン繊維の８種類である。

【００３４】プラズマ照射は標準プラズマ処理条件で行
った。またプラズマ照射時間と耐酸化性に対する影響を
調べた。処理時間２０秒、３０秒、６０秒、１２０秒、
３００秒、６００秒の６種類で照射実験を行った。本発
明に用いる割布は、充分に延伸強化した高密度ポリオレ
フィンフィルムに細かな割れ目を入れて割繊維にしたも
のを、縦／横に連続的に積層熱融着して作成した不織布
の一種類である。割布は、専らサンプル繊維と共に、共
抄きすることにより、完成抄造品に機械的強度を付与す
る目的で使用する。

【００３５】以下に本発明において親水性評価のための
各種指標を説明する。

【００３６】（１）吸い上げ高さとは、１５ｍｍ幅のテ
−プ状に切り出されたサンプルの先端部の１０ｍｍを、
２５℃に保持された３０％苛性カリ水溶液に浸漬し、１
０分後に吸い上げた液の高さをｍｍ単位で表したもので
ある。

【００３７】（２）保液量とは２５℃に保持された３０
％苛性カリ水溶液に正方形サンプル（３０×３０ｍ
ｍ^２）を浸漬し、３０分後に取り出し、これを４５度の
斜面に静置し、サンプルが含有する水溶液重量を、乾燥
した状態のサンプル重量を１００として％で表示したも
のである。

【００３８】（３）耐酸化性とは、セパレ−タ−を乾燥
秤量した後、水酸化カリウム３１重量部と水６９重量部
とからなる濃水酸化カリウム水溶液９５重量部に過マン
ガン酸カリウム５重量部を溶解させた酸化液中に浸漬
し、１００℃で１時間加熱した後、水洗し、再び乾燥／
秤量し、セパレ−タ−の浸漬前後における重量減少率
（％）を意味する。

【００３９】（４）見掛け比表面積とは、１ｇの繊維サ
ンプルまたは抄紙サンプルをＢＥＴ法で計測した表面積
で単位はｍ^２である。なお、それぞれの抄紙サンプル
は、内芯ポリプロピレン、外芯ポリエチレンの二重構造
で、２デニ−ルの太さの芯鞘繊維を５重量％、接着剤と
して共抄きしている。すべてのサンプルの仕上げ加熱条
件は温度１５０℃、加熱時間３０秒である。上記の評価
指標をまとめたのが表１である。

【００４０】

【表１】

【００４１】表１より分ることは、引張強度および密度
は繊維太さに相応して大きくなっているが、吸い上げ量
および保液量は見掛け比表面積の傾向と一致しているこ
とである。吸い上げ高さや保液量と見掛け比表面積の関
係は、繊維太さが１デニ−ルから２デニ−ルに変わる間
で、大きく変化する。また引張強度は繊維太さが大きく
なると、ある値で飽和する傾向が認められる。これは繊
維太さがある程度以上の大きさになると接着剤による
強度が抄紙の引張強度となることを示すものとして理解
できる。なお表示はしていないが、各サンプルのプラズ
マ処理前後における見掛け比表面積の変化は認められな
かった。次にプラズマ処理により材質が劣化する様子を
調べたのが表２である。表２においては、プラズマ処理
時間と繊維太さの相関を、耐酸化性の数値で表示してい
る。

【００４２】

【表２】

【００４３】発明者らの観察によると耐酸化性の数値が
２０％を越えると繊維質が脆くなり、各サンプルの引張
強度の低下が現れ、折れ易くなる傾向にあることが分て
いる。この現象は、プラズマのエネルギ−により、繊維
の分子構造に何らかの変化が発生し、それによって見掛
け上の物理特性に変化が現れたものと推定される。この
点を発明者らは照射エネルギ−による繊維の変質限界と
呼ぶことにした。表２において、繊維太さ０．２デニ−
ル（実施例１）および０．５デニ−ル（実施例２）にお
いては、照射時間が１２０秒から３００秒において変質
限界があることが分かる。しかし繊維太さが１デニ−ル
以上の太さ（実施例３〜実施例６）においては、発明者
らが行った照射時間の範囲内（２０秒〜６００秒）にお
いて、顕著な繊維物性の変質限界は認められなかった。
実施例１および実施例２においては、プラズマ照射時間
が２０秒で親水性効果が認められる。しかしそれ以上の
長い照射時間を付加すれば、より大きな親水性効果とと
もに繊維物性の変質がもたらされる。

【００４４】次に発明者らは繊維太さの細いポリプロピ
レン繊維と太いポリプロピレン繊維からなる二種類の抄
紙を２層湿式抄造したサンプルの試作を行い、実施例７
から実施例１１とした。それらの結果を表３にまとめ
た。２層湿式抄造はそれぞれ別の撹拌槽に所定量の分散
剤と界面活性剤を付加した水溶液に、０．５デニ−ル太
さのポリプロピレン繊維と４デニ−ル太さのポリプロピ
レン繊維を別々に分散せしめ、これを通常に知られる方
法で抄紙し、連続的に重ね合せて２層に抄造した。この
際それぞれの撹拌槽には、内芯ポリプロピレン、外芯ポ
リエチレンの二重構造で、２デニ−ル太さで芯鞘繊維を
５重量％、接着剤として共分散している。なおこれらの
芯鞘繊維はポリプロピレン繊維の接着剤として使用する
ことの他に、それ自体を太いポリオレフィン繊維として
も有効に作用した。この場合は、芯鞘繊維は接着剤であ
ると同時にセパレ−タ−構成繊維としての役割を果た
す。

【００４５】発明者らは細いポリプロピレン繊維層を
（Ａ）層と呼び、太いポリプロピレン繊維層を（Ｂ）層
と呼ぶことにした。そして発明者らはそれぞれの坪量を
４０ｇ／ｍ^２と一義的に定めた。したがって２層湿式抄
紙の平均坪量は８０ｇ／ｍ^２である。実施例７は繊維太
さ０．５デニ−ルのポリプロピレン繊維と１デニ−ルの
ポリプロピレン繊維の組み合わせ、実施例８は繊維太さ
０．５デニ−ルと４デニ−ルのポリプロピレン繊維の組
み合わせ、実施例９は繊維太さ０．５デニ−ルと８デニ
−ルのポリプロピレン繊維の組み合わせによる、平均坪
量が８０ｇ／ｍ^２２層湿式抄紙である。

【００４６】

【表３】

【００４７】通常、ニッケル水素電池用セパレ−タ−と
しての要求特性は、引張強度１ｋｇ／１５ｍｍ幅、平均
吸上量１００ｍｍ以上、平均保液量２５０％程度のもの
が多い。この要求特性からすれば、表３中の実施例は、
実施例１０を除いていずれも要求値を満足する。

【００４８】なお、本発明において実施例１における繊
維太さ０．２デニ−ルのポリプロピレン繊維は吸上量や
保液量に優れてはいるものの、引張強度が弱く、しかも
単位繊維は高価格であり、その後の実施例としての適用
から除外した。実施例１１は、実施例７から実施例１０
までの一連の実施例と異なり、２デニ−ルの芯鞘構造の
ポリオレフィン繊維を用いた抄紙である。この場合は、
芯鞘繊維は接着剤であると同時に構成剤としての役割を
果している。次にあげる実施例１２から実施例１６まで
は、ポリエチレン製割布とともに一体化した湿式抄紙を
標準のプラズマ放電処理したものである。その結果を表
４にまとめた。実施例１２は繊維太さ０．５デニ−ルの
ポリプロピレン繊維と割布の組み合わせ、実施例１３は
繊維太さ１デニ−ルと割布の組み合わせ、実施例１４は
繊維太さ２デニ−ルと割布の組み合わせ、実施例１５は
繊維太さ４デニ−ルのポリプロピレン繊維と割布の組み
合わせ、実施例１６は繊維太さ８デニ−ルと割布の組み
合わせによる湿式抄紙である。本発明に用いた割布は、
坪量１６ｇ／ｍ^２、厚み０．０８ｍｍ、引張強度３．３
ｋｇ／１５ｍｍ、伸度２０％の特性を有する。それらの
結果を表４にまとめた。

【００４９】

【表４】

【００５０】繊維太さと吸上量および保液量の相関は表
１に示される実施例２〜実施例６までの相関と相似であ
る。これは抄紙内部に隠された割布が吸上量や保液量に
は無関係であることを示す。しかし表４は同時に、割布
は引張強度に対して大きな貢献をすることを示してい
る。表４から、繊維太さ１デニ−ル以下のポリプロピレ
ン繊維と割布の共抄き抄紙は、ニッケル水素電池用セパ
レ−タ−としての要求特性である引張強度１ｋｇ／１５
ｍｍ幅、平均吸上量１００ｍｍ以上、平均保液量２５０
％と言う要求特性を満足する。

【００５１】なお、本発明は、上記実施例に限定される
ものではなく、本発明の範囲内で上記実施例に多くの修
正および変更を加え得ることは勿論である。

【００５２】

【発明の効果】以上述べた如く、本発明は、マイクロ波
放電プラズマ処理を施したポリオレフィン繊維を構成要
素の一つとする湿式抄造紙からなることを特徴とするニ
ッケル水素電池用に適した電池用セパレ−タ−に関する
ものであり、本発明によると、電池用セパレ−タ−の片
面を撥水性に、他の片面を親水性にするを実現でき、電
池の充放電特性を改善し、寿命性能の向上を計ることが
できる優れた効果がある。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】太さの異なる複数の繊維を構成要素とす
る多層湿式抄造紙にマイクロ波放電プラズマ処理を施し
たことを特徴とする電池用セパレ−タ−。
【請求項２】前記太さの異なる複数の繊維がポリオレ
フィン繊維であることを特徴とする請求項１記載の電池
用セパレ−タ−。
【請求項３】前記多層湿式抄造紙の一面を構成する繊
維の太さが１デニール以下のポリオレフィン繊維である
ことを特徴とする請求項２記載の電池用セパレ−タ−。
【請求項４】前記多層湿式抄造紙を構成する繊維のう
ち少なくともその一つに、ポリプロピレンを芯としかつ
ポリエチレンを鞘とする芯鞘構造複合繊維を包含するこ
とを特徴とする請求項１記載の電池用セパレ−タ−。
【請求項５】ポリオレフィン製割布と共に太さの異な
る複数のポリプロピレン繊維を多層湿式抄造した紙にマ
イクロ波放電プラズマ処理を施したことを特徴とする電
池用セパレ−タ−。