JPH11135099A

JPH11135099A - 電池用セパレータおよびそれを用いた電池

Info

Publication number: JPH11135099A
Application number: JP9298069A
Authority: JP
Inventors: Hajime Saen; 元佐圓; Noboru Yamashita; 昇山下
Original assignee: Nitto Denko Corp
Current assignee: Nitto Denko Corp
Priority date: 1997-10-30
Filing date: 1997-10-30
Publication date: 1999-05-21

Abstract

(57)【要約】【課題】電極と積層捲回されて用いられる電池用セパ
レータにおいて、電極のリードピンによる破損が防止さ
れる電池用セパレータを提供する。【解決手段】電池用セパレータのリードピンと接触す
る部分に補強層を形成する。補強層は、例えば、基材が
ポリプロピレンで、粘着剤がアクリル樹脂である粘着テ
ープまたは空気に触れると固化する一液型の接着剤を用
いて形成できる。また、電池用セパレータには不織布、
多孔質膜等が用いられる。前記多孔質膜は単層膜でも積
層膜のいずれでも使用できる。積層膜の場合、図１に示
すように二枚の多孔質膜が、それぞれの分子配向方向が
異なるように積層されることにより、強度の高い積層膜
が得られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、リードピンを有す
る電極と積層捲回されて用いられる電池用セパレータお
よびそれを用いた電池に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】現在、様々な種類の電池が開発されて実
用に供されているが、主として、ボタン型電池または円
筒型電池の二種類の電池が、電子機器等の電源として汎
用されている。特に、円筒型電池の一種であるリチウム
二次電池は、高出力であることから、携帯電話等の通信
機器等に使用されている。円筒型電池では、フィルム状
の正極および負極が、捲回されて缶の中に配置されてお
り、通常、短絡防止のために、前記両極間にはフィルム
状の電池用セパレータが配置されている。

【０００３】捲回型電池の電極は、通常、幅が数ｃｍか
ら大きいもので数十ｃｍ、長さが数十ｃｍ以上であり、
外部と接続するためのリードピンを一個以上備えてい
る。前記リードピンは、通常、幅が数ミリ、厚みが数十
〜数百μｍであり、エッジが尖っている。

【０００４】また、電池用セパレータとしては、不織
布、多孔質膜および紙等が用いられ、リチウムイオン二
次電池においては、正負両極間の距離を短くするため
に、通常、多孔質膜が使用される。一般に、電池用セパ
レータの形状は、電極と同様の短冊状であり、短絡防止
のため、幅は電極よりも大きい。そして、捲回前の電池
用セパレータの長さは数百ｍ以上であり、これを電池製
造時に両電極と積層して捲回し、必要な長さにカットし
て使用する。

【０００５】しかし、前述のように、リードピンを備え
た電極と電池用セパレータとを一緒に捲回すると、電池
用セパレータは非常に薄く強度が低いため、電極のリー
ドピンにより、電池用セパレータが破損し、その結果、
両極が短絡する場合がある。

【０００６】そこで、この電池用セパレータの破損を防
止するために、通常、電極のリードピンが取付けられた
部分に粘着テープが貼着されている。

【０００７】しかしながら、従来の電池用セパレータの
破損防止方法には問題がある。まず、前記電極には活物
質が塗布してあるため、前記粘着テープが剥がれるよう
な力が加わった場合、活物質も剥離する可能性があり、
これは、電池特性の低下につながる。また、剥離した活
物質が電池用セパレータに付着すると、電極と電池用セ
パレータとを捲回する際、この剥離した活物質によって
電池用セパレータが破損し、両極間で短絡する可能性も
ある。したがって、従来の方法では、リードピンに由来
する電池用セパレータの破損を効果的に防止することは
困難であった。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明の目的
は、リードピンを有するフィルム状電極と積層捲回され
て用いられるフィルム状の電池用セパレータにおいて、
電極間の短絡および電池特性の低下を防止することが可
能な電池用セパレータおよびそれを用いた電池を提供す
ることである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明の電池用セパレーターは、リードピンを有す
るフィルム状電極と積層捲回されて用いられるフィルム
状の電池用セパレータであって、前記リードピンと接触
する部分に補強層が形成されているという構成を有す
る。

【００１０】このように、本発明では、電池用セパレー
タ側に補強層を形成することにより、従来の問題を解決
する。すなわち、本発明の電池用セパレータは、リード
ピンと接触する部分に補強層が形成されているため、充
分な強度を有し、従来のように、粘着テープの剥離に伴
う活物質の剥離もない。このため、本発明の電池用セパ
レータでは、電極との捲回による破損が防止される。

【００１１】本発明において、電池用セパレータは、多
孔質膜が２枚以上積層された電池用セパレータであっ
て、少なくとも２枚の前記多孔質膜が、それぞれの分子
配向が異なるように積層されていることが好ましい。

【００１２】このように、少なくとも２枚の多孔質膜
を、それぞれの分子配向方向が異なるように重ね合わせ
ることにより、前記電池用セパレータ全体の強度が向上
する。

【００１３】前記少なくとも２枚の多孔質膜のそれぞれ
の分子配向が形成する角度は８０〜１００度であること
が好ましい。

【００１４】形成される角度が９０度に近い角度である
と、どの方向に対しても、ほぼ均一な強度を有すること
ができる。後述するように、補強層は、多孔質膜相互の
継ぎ目部分に形成するのがよいが、８０度未満や１００
度を越えると、補強層を斜めに構成する必要があり、ま
た、リードピンは電極に垂直に付けられているため、リ
ードピンをカバーしきれなくなる可能性があるからであ
る。

【００１５】本発明において、補強層は、作業上の簡便
性から、粘着テープを用いることが好ましい。

【００１６】つぎに、本発明の電池は、リードピンを有
するフィルム状電極とフィルム状電池用セパレータとが
積層され、この積層体が捲回されて缶の中に配置されて
いる電池であって、前記電池用セパレータとして、前記
本発明の電池用セパレータが用いられている。

【００１７】

【発明の実施の形態】つぎに、本発明を詳しく説明す
る。

【００１８】本発明の電池用セパレータの構成材料とし
ては、例えば、不織布、多孔質膜、紙などのように、適
度な通気性をもち、電解液を含浸し、またイオンを透過
できるものが用いられる。なかでも、孔径０．００１〜
１μｍの多孔質膜が好ましく、特に好ましくはポリオレ
フィン多孔質膜であり、最適にはポリエチレン多孔質膜
およびポリプロピレン多孔質膜である。

【００１９】また、電解液に対する含浸性を向上させる
ために、前記電池用セパレータに対して、親水化処理を
施すことが好ましい。前記親水化処理としては、例え
ば、コロナ放電処理、界面活性剤への含浸および乾燥処
理、もしくは親水性モノマーのグラフト重合処理などが
あり、特に限定されない。

【００２０】前記電池用セパレータを構成する多孔質膜
の製造方法は、特に限定されるものではなく、湿式法ま
たは乾式法等を採用できる。前記湿式法は、前記ポリオ
レフィン等の樹脂に対して、孔形成剤である無機微粉末
および有機溶剤を添加して練り合わせ、これを製膜した
後、溶剤で無機微粉末および有機溶剤を抽出し、その
後、必要に応じ延伸する方法である。また、前記乾式法
は、前記湿式法と同様に調整した前記混合物を、シート
状に押出成形し、必要に応じて熱処理後、これを一軸も
しくは二軸延伸する方法である。これら湿式法、乾式法
双方とも、必要であれば、寸法安定性のため、延伸後の
膜に対し、ヒートセットを行ってもよい。

【００２１】つぎに、前記多孔質膜は、単層膜でもよ
く、また、同種もしくは異種の多孔質膜が積層された積
層膜でもよい。なかでも、前記多孔質膜が２枚以上積層
された積層膜であり、この積層膜の少なくとも２枚の前
記多孔質膜が、それぞれ分子の配向方向が異なるように
積層されていることが好ましい。前述のように、前記分
子配向方向により形成される角度は、８０〜１００度で
あることが好ましい。特に好ましくは８５〜９５度であ
る。

【００２２】分子配向方向が異なるように、多孔質膜が
積層された積層膜は、例えば、以下のようにして作製さ
れる。

【００２３】図１に示すように、まず、第一の多孔質膜
１と第二の多孔質膜２を用意する。そして、第一の多孔
質膜１上に、第二の多孔質膜２を、両者の分子配向方向
が形成する角度Ａが８０〜１００度になるように重ね合
わせ、熱融着を行う。ついで、第一の多孔質膜１上から
はみ出た第二の多孔質膜２を切断して除去する。この操
作を、隣接する第二の多孔質膜２ａ相互にすき間があか
ないように、第一の多孔質膜１の長さ方向の一端から順
次繰り返すことにより、第一の多孔質膜１上に、第二の
多孔質膜２ａを貼着し、積層膜を作製する。なお、図１
において、ＭＤは、第一の多孔質膜の長さ方向、ＴＤ
は、幅方向を示す。また、２ｂは、貼着された第二の多
孔質膜２ａの継ぎ目部分を示す。３層以上の積層膜に関
しては、例えば、前記第一の多孔質膜の前記第二の多孔
質膜が積層されていない面に、第三の多孔質膜を積層す
る方法や、あらかじめ２層を接着させた積層膜を、２枚
積層することなどにより得られる。このようにして、４
層以上の積層膜を作製することも可能である。

【００２４】前記多孔質膜同士の接着は、特に限定する
ものではなく、一般に知られている、熱融着や接着剤を
用いる方法等を採用できる。

【００２５】また、前記積層膜の各層（多孔質膜）の原
料に関しても、特に限定されない。一種類でもよく、ま
たは同種で異なる分子量のものを二種類以上配合したも
の、もしくは異種原料同士を配合し、ポリマーアロイと
したもの等を使用できる。

【００２６】本発明にかかる前記補強層の材料は、前記
電池用セパレータ上に形成でき、電池の電解液に溶解し
なければ、特に限定されない。例えば、粘着テープまた
は接着剤等があげられる。前記接着剤としては、例え
ば、空気に触れると固化するもの、空気中の水分で固化
するもの、紫外線もしくは赤外線照射により固化するも
のまたは空気に触れなくても他の材料との混合により固
化する二液型のものなどが用いられる。他方、粘着テー
プは、前記電池用セパレータに貼着するだけで補強層が
形成でき、接着剤に比べて、作業が簡便であるため好ま
しい。

【００２７】前記粘着テープとしては、基材および粘着
剤が電池の電解質に不溶なものであれば良い。例えば、
基材としては、ポリプロピレン、ポリイミド、ポリフェ
ニレンサルファイドもしくはポリエチレンテレフタレー
ト等を、粘着剤としては、アクリル系、ゴム系もしくは
シリコン系等をそれぞれ用いることができる。また、前
記粘着テープは、センシングのために着色したほうが好
ましい。

【００２８】前記補強層の厚みは、前記電池用セパレー
タの厚みの１／５〜１０倍が好ましい。これは、１／５
より薄いと強度が低くなるおそれがあり、１０倍より厚
いと電池中の補強層の割合が大きくなり、良好な電気特
性を示さないおそれがあるからである。

【００２９】前記補強層の幅は、リードピンの幅の１．
５〜１５倍が好ましい。

【００３０】電池用セパレータにおける補強層の形成部
位は、これとともに捲回される電極のリードピンの位置
により適宜決定される。すなわち、電池用セパレータの
リードピンと接触する部位に前記補強層を形成すれば良
い。また、前記補強層は、電池用セパレータがリードピ
ンを覆う部位ごとに形成されるのが好ましい。

【００３１】本発明の電池用セパレータにおいて、分子
配向方向が異なるように多孔質膜が積層された積層膜を
用いる場合、多孔質膜の継ぎ目部分に補強層を形成する
ことが好ましい。例えば、前述の積層膜では、前記第二
の多孔質膜同士の隣接部位（図１において２ｂの部分）
に、補強層を形成することが好ましい。これは、継ぎ目
部分は、通常、すき間があいたり、重なっていたりして
おり、また、多孔質膜の端部は、延伸後の通気度が悪い
ことが多いため、このような部位は、補強層の形成によ
りイオン透過性がある程度低下しても問題がないからで
ある。また、継ぎ目部分に補強層を形成することで、電
池用セパレータの外観も良くなる。また、前述の積層膜
の形成において、前記第二の多孔質膜の継ぎ目の部位
を、電極のリードピン部位と一致させるようにすれば、
継ぎ目部分のみに補強層を形成できるようになり、無駄
がなくて好ましい。

【００３２】つぎに、本発明にかかる電池は、前記本発
明の電池用セパレータを用いて、例えば以下のようにし
て製造される。

【００３３】すなわち、所定の部位に補強層を有する本
発明の電池用セパレータとリードピンを有する電極とを
積層し、ともに捲回する。そして、得られた捲回体を缶
の中に配置し、電解液を含浸する。そして、この缶をふ
たで封じれば、電池が製造される。

【００３４】

【実施例】つぎに、本発明の実施例について比較例と併
せて説明する。なお、実施例および比較例において使用
したものは、以下に示す通りである。まず、粘着テープ
は、ポリプロピレンテープ（総厚５５μｍ，幅２ｃｍ、
日東電工社製）を用いた。接着剤は、セメダイン（商品
名）を用いた。つぎに、正極板は、アルミニウム板に活
物質としてコバルト酸リチウムが塗布され、これにアル
ミニウムのリードピンが溶接されているものを、負極板
は、銅板に活物質としてカーボンが塗布され、これに銅
のリードピンが溶接されているものをそれぞれ用いた。
前記両極板の形状は、長さ５０ｃｍ，幅５．５ｃｍの短
冊状（長方形状）である。また、その厚みは、正極が２
０μｍ、負極が１０μｍであり、活物質塗布後の厚み
は、両極とも、１８０μｍである。前記両リードピン
は、長さ７０ｍｍ、幅５ｍｍであり、厚みは、正極が２
０μｍ、負極が１０μｍである。

【００３５】また、実施例等における各特性は、下記の
方法により測定した。

【００３６】（１）厚み最小目盛１／１０００ｍｍのダイアルゲージＧ−６（尾
崎製作所社製）を用いて測定した。

【００３７】（２）通気度ＪＩＳＰ８１１７に準じ、空気１０ｃｃが多孔質膜
（面積６．４５ｃｍ²）を通過するのに要する時間を測
定し、これを１０倍にした値を通気度とした。

【００３８】（３）空孔率未延伸のシートの密度（ρ０）を求め、続いて延伸後に
得られた多孔質膜の厚み、面積および重量から、見かけ
密度（ρ１）を求めた。そして、下記式により空孔率を
算出した。なお、前記密度（ρ０）は、比重計（ＤＥＮ
ＳＩＭＥＴＥＲ−ΙΙ、東洋精機製作所社製）を用いて
測定した。空孔率（％）＝（１−（ρ１／ρ０））×１００

【００３９】（４）針強度ハンディー圧縮試験機ＫＥＳ−Ｇ５（カトーテック社
製）を用い、針の直径１．０ｍｍ，先端形状Ｒ０．５ｍ
ｍ、ホルダー径１１．３ｍｍ、押し込み速度２ｍｍ／秒
の各条件で、フィルムが破れるまでの最大荷重を測定
し、これを針強度とした。

【００４０】（５）強度引張試験機オートグラフＡＧ２０００Ａ（島津製作所社
製）を用い、チャック間距離２０ｍｍ、引張速度２００
ｍｍ／分、温度２５℃の各条件で多孔質膜をＭＤ方向お
よびＴＤ方向に破断するまで引っ張り、破断時の強度を
測定した。なお、測定試料の形状は、短冊状（長方形
状）であり、その大きさは、幅１０ｍｍ、長さ６０ｍｍ
である。また、ＭＤ、ＴＤの規定は、多孔質膜単独の場
合は、その多孔質膜の長さ方向をＭＤ方向，これと垂直
な方向（幅方向）をＴＤ方向とし、多孔質膜の積層膜の
場合は、第一の多孔質膜の長さ方向をＭＤ方向とした。

【００４１】（６）電気抵抗直流抵抗計デジタルマルチメーター（アドバンテスト社
製）を用い、両極のリード間をこれに接続し、電気抵抗
を測定した。

【００４２】（実施例１）ポリエチレンおよびポリプロ
ピレンを重量比１対１で混合し、Ｔダイを用いダイス温
度２３０℃で押し出して、厚み４０μｍのシートを作製
した。このシートを１２０℃，２４時間の熱処理後、５
０℃で１．４倍に延伸（ＭＤ方向）し、続いて、これを
１２０℃でその２倍に延伸（ＭＤ方向）した。そして、
１１０℃、２４時間の熱処理を行い、厚み２５μｍ，幅
１ｍおよび長さ１０００ｍの多孔質膜を作製した。な
お、以下の実施例等において、多孔質膜作製時のシート
の延伸方向は、実施例１と同様である。

【００４３】前記多孔質膜に、粘着テープをＭＤ方向に
おいて６０ｃｍ間隔で、ＴＤ方向に貼着した。そして、
この多孔質膜を幅６ｃｍにカットして電池用セパレータ
とし、これをリールに巻いた。そして、前記粘着テープ
とリードピンが接触する状態で、電池用セパレータ、正
極板、電池用セパレータ、負極板の順に積層し、前記電
池用セパレータを所定の長さでカットして、ついで、こ
れら４枚をともに捲回した。この捲回体を１００個作製
し、これらの電気抵抗を測定した。

【００４４】その結果、電気抵抗値は全て１ＭΩ以上
で、両極間で短絡しているものはなかった。

【００４５】（実施例２）実施例１と同一構成のポリエ
チレンおよびポリプロピレンの混合物の両面に、ポリプ
ロピレンを積層したものを、Ｔダイを用いダイス温度２
３０℃で押し出し、厚み４０μｍのシートを作製した。
各層の厚みの比率は、１：１：１である。このシートを
１３０℃，４８時間の熱処理後、５０℃で１．４倍に延
伸し、続いて、これを１２０℃でその２倍に延伸した。
そして、１１０℃で２４時間の熱処理を行い、厚み２５
μｍ、幅１ｍ、長さ１０００ｍの多孔質膜を作製した。

【００４６】以後、実施例１と同様にして、粘着テープ
の貼着、電池用セパレータおよび捲回体の作製を行っ
た。この捲回体を１００個作製し、これらの電気抵抗を
測定した。

【００４７】その結果、電気抵抗値は全て１ＭΩ以上
で、両極間で短絡しているものはなかった。

【００４８】（実施例３）実施例１と同一構成および同
一製法で、厚み２５μｍ、幅１ｍ、長さ１０００ｍの多
孔質膜を作製した。

【００４９】前記多孔質膜を幅６ｃｍにカットし、これ
に接着剤を、ＭＤ方向において６０ｃｍ間隔で、ＴＤ方
向に塗布して補強層を形成し、接着剤が硬化後、これを
電池用セパレータとして、これをリールに巻いた。そし
て、前記補強層とリードピンが接触する状態で、電池用
セパレータ、正極板、電池用セパレータ、負極板の順に
積層し、前記電池用セパレータを所定の長さでカットし
て、ついで、これら４枚をともに捲回した。この捲回体
を１００個作製し、これらの電気抵抗を測定した。

【００５０】その結果、電気抵抗値は全て１ＭΩ以上
で、両極間で短絡しているものはなかった。

【００５１】（比較例１）実施例１と同一構成および同
一製法で、厚み２５μｍ、幅１ｍ、長さ１０００ｍの多
孔質膜を作製した。

【００５２】前記多孔質膜を幅６ｃｍにカットして、電
池用セパレータとし、これをリールに巻いた。そして、
電池用セパレータ、正極板、電池用セパレータ、負極板
の順に積層し、前記電池用セパレータを所定の長さでカ
ットして、ついで、これら４枚をともに捲回した。この
捲回体を１０個作製し、これらの電気抵抗を測定した。

【００５３】その結果、８個の捲回体の電気抵抗値は１
ＭΩ以上であったが、２個の捲回体の電気抵抗値は１０
０Ω以下であった。電気抵抗値が１００Ω以下の捲回体
を分解したところ、電池用セパレータのリードピンと接
している部分が破損していた。

【００５４】（比較例２）実施例２と同一構成および同
一製法で、厚み２５μｍ、幅１ｍ、長さ１０００ｍの多
孔質膜を作製した。

【００５５】前記多孔質膜を幅６ｃｍにカットして電池
用セパレータとし、これをリールに巻いた。そして、電
池用セパレータ、正極板、電池用セパレータ、負極板の
順に積層し、前記電池用セパレータを所定の長さでカッ
トして、ついで、これら４枚をともに捲回した。この捲
回体を１０個作製し、これらの電気抵抗を測定した。

【００５６】その結果、９個の捲回の電気抵抗値は１Ｍ
Ω以上であったが、１個の捲回体の電気抵抗は１００Ω
以下であった。電気抵抗値が１００Ω以下の捲回体を分
解したところ、電池用セパレータのリードピンと接して
いる部分が破損していた。

【００５７】以上の結果より、電池用セパレータの所定
部位に補強層を形成することにより、リードピンに由来
する電池用セパレータの破損が防止されたことがわか
る。また、補強層としては、粘着テープまたは接着剤の
いずれを用いても充分な強度が得られることが確認され
た。そして、電池用セパレータを構成する多孔質膜が、
単層および多層のいずれであっても、補強層の形成によ
り、破損は防止された。

【００５８】（実施例４）ポリエチレンおよびポリプロ
ピレンを重量比１対１で混合し、Ｔダイを用いダイス温
度２３０℃で押し出して、厚み２０μｍのシートを作製
した。このシートを１２０℃，２４時間の熱処理後、５
０℃で１．４倍に延伸し、続いて、これを１２０℃でそ
の２倍に延伸した。そして、１１０℃、２４時間の熱処
理を行い、これをロール状に巻き、厚み１３μｍ，幅６
５ｃｍおよび長さ１０００ｍの多孔質膜を作製した。

【００５９】この多孔質膜を２ロール用意して、第一の
多孔質膜および第二の多孔質膜とした。前記第二の多孔
質膜は、あらかじめ幅６０ｃｍにカットした。そして、
図１に示すように、第一の多孔質膜１の幅方向の一方の
縁部に、第二の多孔質膜２の長さ方向の一端を合わせ、
第一の多孔質膜１上に、第二の多孔質膜２を、両者の長
さ方向が垂直（Ａ＝９０度）になるように重ねて、温度
１２５℃、圧力２ｋｇ／ｃｍ²(１９６ｋＰａ）で熱融着
した。ついで、第一の多孔質膜１上からはみ出た第二の
多孔質膜２を切断して除去した。この操作を、隣接する
第二の多孔質膜２ａ相互にすき間があかないように、第
一の多孔質膜１の長さ方向（ＭＤ方向）の一端から順次
繰り返すことにより、第一の多孔質膜１上に、第二の多
孔質膜２ａを貼着し、積層膜を作製した。なお、以下の
実施例等において、特に示さない限り、熱融着条件は、
実施例４と同様である。

【００６０】前記積層膜の第二の多孔質膜２ａ相互の隣
接部２ｂ上に、粘着テープを貼着した。この積層膜を幅
６ｃｍにカットしたものを電池用セパレータとし、これ
をリールに巻いた。そして、前記粘着テープと電極のリ
ードピンが重なるように、電池用セパレータ、正極板、
電池用セパレータ、負極板の順に積層し、これら４枚を
ともに捲回した。この捲回体を１０００個作製し、これ
らの電気抵抗を測定した。なお、第一の多孔質膜、第二
の多孔質膜および積層膜の特性を表１に示す。

【００６１】（表１）第一の第二の多孔質膜多孔質膜積層膜厚さ（μｍ） 13 13 26 通気度（秒／100cc） 350 350 750 空孔率（％） 45 45 45 針強度（Ｎ） 2.4 2.4 5.9 ＭＤ強度（Ｎ／ｃm²） 15000 15000 8000 ＴＤ強度（Ｎ／ｃm²） 1600 1600 7800

【００６２】その結果、電気抵抗値は全て１ＭΩ以上
で、両極間で短絡しているものはなかった。また、表１
に示すように、針強度およびＴＤ強度が増した。

【００６３】（実施例５）実施例４と同一構成のポリエ
チレンおよびポリプロピレンの混合物の両面に、ポリプ
ロピレンを積層したものを、Ｔダイを用いダイス温度２
３０℃で押し出し、厚み２０μｍのシートを作製した。
各層の厚みの比率は、１：１：１である。このシートを
１３０℃，４８時間の熱処理後、５０℃で１．４倍に延
伸し、続いて、これを１２０℃でその２倍に延伸した。
そして、１１０℃で２４時間の熱処理を行い、これをロ
ール状に巻き、厚み１３μｍ、幅６５ｃｍ、長さ１００
０ｍの多孔質膜を作製した。

【００６４】以後、実施例４と同様にして、前記多孔質
膜の積層（ただし、熱融着温度１３０℃、圧力５ｋｇ／
ｃｍ²（４９０ｋＰａ））、粘着テープの貼着および捲
回体の作製を行った。前記粘着テープの貼着部位は、積
層された第二の多孔質膜の隣接部分である。前記捲回体
を１０００個作製し、これらの電気抵抗を測定した。な
お、第一の多孔質膜、第二の多孔質膜および積層膜の特
性を表２に示す。

【００６５】（表２）第一の第二の多孔質膜多孔質膜積層膜厚み（μｍ） 13 13 26 通気度（秒／100cc） 330 330 700 空孔率（％） 44 44 44 針強度（Ｎ） 3.0 3.0 7.8 ＭＤ強度（Ｎ／cm²） 17600 17600 10000 ＴＤ強度（Ｎ／cm²） 1800 1800 9800

【００６６】その結果、電気抵抗値は、全て１ＭΩ以上
で、両極間で短絡しているものはなかった。また、表２
に示すように、針強度およびＴＤ強度が増した。

【００６７】（実施例６）実施例４と同一構成および同
一製法で、厚み１５μｍのシートを作製し、続いてこれ
を同様に処理して、厚み９μｍ、幅６５ｃｍ、長さ１０
００ｍのロール状多孔質膜を作製した。

【００６８】この多孔質膜を３ロール用意して、第一の
多孔質膜、第二の多孔質膜および第三の多孔質膜とし
た。第二、第三の多孔質膜はあらかじめ幅６０ｃｍにカ
ットした。そして、実施例４と同様にして、第一の多孔
質膜上に第二の多孔質膜を貼着し、積層膜を作製した。
続いて、前記積層膜において、第一の多孔質膜の第二の
多孔質膜が貼着されていない面に、第三の多孔質膜を実
施例４に示す第二の多孔質膜の貼着方法と同様にして積
層貼着し、三層の積層膜を作製した。

【００６９】以後、実施例４と同様にして、粘着テープ
の貼着および捲回体の作製を行った。前記粘着テープの
貼着部位は、第二の多孔質膜の隣接部分である。前記捲
回体を１０００個作製し、これらの電気抵抗を測定し
た。なお、第一の多孔質膜、第二、第三の多孔質膜およ
び積層膜の特性を表３に示す。

【００７０】（表３）第一の第二の第三の多孔質膜多孔質膜多孔質膜積層膜厚み（μｍ） 9 9 9 27 通気度（秒／100cc） 230 230 230 800 空孔率（％） 45 45 45 45 針強度（Ｎ） 1.9 1.9 1.9 8.9 ＭＤ強度（Ｎ／cm²） 16300 16300 16300 5000 ＴＤ強度（Ｎ／cm²） 1630 1630 1630 12000

【００７１】その結果、電気抵抗値は、全て１ＭΩ以上
で、両極間で短絡しているものはなかった。また、表３
に示すように、針強度およびＴＤ強度が増した。

【００７２】（実施例６）実施例４と同一構成および同
一製法で、厚み１５μｍのシートを作製し、続いてこれ
を同様に処理して、厚み９μｍ、幅６５ｃｍ、長さ１０
００ｍのロール状多孔質膜を作製した。

【００７３】この多孔質膜を３ロール用意して、第一の
多孔質膜、第二の多孔質膜および第三の多孔質膜とし
た。第二の多孔質膜はあらかじめ６０ｃｍ幅にカットし
た。そして、実施例４と同様にして、第一の多孔質膜上
に第二の多孔質膜を貼着し、積層膜を作製した。続い
て、前記積層膜において、第二の多孔質膜の第一の多孔
質膜が貼着されていない面に、第三の多孔質膜を第一の
多孔質膜と長さ方向が一致する状態で重ね、熱融着し、
三層の積層膜を作製した。

【００７４】以後、実施例４と同様にして、粘着テープ
の貼着および捲回体の作製を行った。なお、前記粘着テ
ープの貼着部位は、第二の多孔質膜の隣接部分上であ
る。前記捲回体を１０００個作製し、これらの電気抵抗
を測定した。第一の多孔質膜、第二、第三の多孔質膜お
よび積層膜の特性を表４に示す。

【００７５】（表４）第一の第二の第三の多孔質膜多孔質膜多孔質膜積層膜厚み（μｍ） 9 9 9 27 通気度（秒／100cc） 230 230 230 810 空孔率（％） 45 45 45 45 針強度（Ｎ） 1.9 1.9 1.9 9.0 ＭＤ強度（Ｎ／cm²） 16300 16300 16300 12000 ＴＤ強度（Ｎ／cm²） 1630 1630 1630 5100

【００７６】その結果、電気抵抗値は、全て１ＭΩ以上
で、両極間で短絡しているものはなかった。また、表４
に示すように、針強度およびＴＤ強度が増した。

【００７７】（実施例７）実施例４と同様にして、第一
の多孔質膜および第二の多孔質膜を作製した。そして、
これらを長さ方向が一致する状態で重ね、熱融着し、積
層膜を作製した。

【００７８】前記積層膜に、粘着テープをＭＤ方向にお
いて６０ｃｍ間隔で、ＴＤ方向に貼着した。以後、実施
例４と同様にして、電池用セパレータおよび捲回体の作
製を行った。この捲回体を１０００個作製し、これらの
電気抵抗を測定した。第一、第二の多孔質膜および積層
膜の特性を表５に示す。

【００７９】（表５）第一の第二の多孔質膜多孔質膜積層膜厚み（μｍ） 13 13 26 通気度（秒／100cc） 350 350 760 空孔率（％） 45 45 45 針強度（Ｎ） 2.4 2.4 3.7 ＭＤ強度（Ｎ／cm²） 15000 15000 15500 ＴＤ強度（Ｎ／cm²） 1600 1600 1630

【００８０】その結果、９９７個の捲回体の電気抵抗値
は１ＭΩ以上であり、３個の捲回体の電気抵抗値は１０
ｋΩ以下であった。電気抵抗値が１０ｋΩ以下の捲回体
を分解したところ、そのうち２個は電極に塗布した活物
質が剥がれ、電池用セパレータを貫通していることが確
認された。しかし、表５に示すように、多孔質膜をそれ
ぞれの分子配向方向が同一になるように積層した場合、
著しい針強度およびＴＤ強度の向上は見られないが、補
強層を形成させることにより、電池用セパレータの破損
が高い効率で防止された。

【００８１】（比較例３）補強層を形成しなかった以外
は、実施例４と同様にして、電池用セパレータを作製し
た。そして、この電池用セパレータを用いて、実施例４
と同様にして捲回体を作製した。この捲回体を１０個作
製し、これらの電気抵抗を測定した。

【００８２】その結果、８個の捲回体の電気抵抗値は１
ＭΩ以上であったが、２個の捲回体の電気抵抗値は１０
０Ω以下であった。電気抵抗値が１００Ω以下の捲回体
を分解したところ、電池用セパレータのリードピンと接
している部分が破損していた。

【００８３】以上の結果から、リードピンが接触する部
位に補強層を形成することによって、捲回時の電池用セ
パレータの破損が高い比率で防止された。また、電池用
セパレータの構成は、単層膜または積層膜のいずれも可
能であるが、特に、多孔質膜の分子配向方向が異なるよ
うに積層した積層膜は、ＴＤ方向の強度が増し、かつ針
強度の著しい向上が見られた。

【００８４】

【発明の効果】以上のように、本発明の電池用セパレー
タは、電極のリードピンと接触する部分に、補強層が形
成されているため、充分な強度を有している。そのた
め、リードピンによる電池用セパレータの破損が防止さ
れ、また、電極からの粘着テープの剥離による活物質の
剥離等の従来の問題も解消される。さらに、電池用セパ
レータを構成する多孔質膜を、分子配向方向が異なるよ
うに積層することによって、膜全体の強度も高くなる。
したがって、本発明の電池用セパレータを用いた電池
は、電極間の短絡および電池特性の低下が防止され、高
い安全性を有する。また、電池用セパレータの強度が高
まることから、電池の製造効率の向上も期待できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】二つの多孔質膜を積層する一例を示す説明図で
ある。

【符号の説明】

１第一の多孔質膜２第二の多孔質膜２ａ積層させた第二の多孔質膜２ｂ第二の多孔質膜相互の継ぎ目部分Ａ両多孔質膜の分子配向方向が形成する角度ＭＤ第一の多孔質膜の長さ方向ＴＤ第一の多孔質膜の幅方向

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号ＦＩＨ０１Ｍ 10/40 Ｈ０１Ｍ 10/40 Ｚ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】リードピンを有するフィルム状電極と積
層捲回されて用いられるフィルム状の電池用セパレータ
であって、前記リードピンと接触する部分に補強層が形
成されている電池用セパレータ。
【請求項２】多孔質膜が２枚以上積層された電池用セ
パレータであって、少なくとも２枚の前記多孔質膜が、
それぞれの分子配向方向が異なるように積層されている
請求項１記載の電池用セパレータ。
【請求項３】少なくとも２枚の多孔質膜のそれぞれの
分子配向が形成する角度が、８０〜１００度である請求
項２記載の電池用セパレータ。
【請求項４】補強層が、粘着テープを貼着することに
より形成された請求項１〜３のいずれか一項に記載の電
池用セパレータ。
【請求項５】リードピンを有するフィルム状電極とフ
ィルム状電池用セパレータとが積層され、この積層体が
捲回されて缶の中に配置された電池であって、前記電池
用セパレータとして請求項１〜４のいずれか一項に記載
の電池用セパレータが用いられている電池。