JPS5816464A - 開放型アルカリ蓄電池用セパレ−タ - Google Patents
開放型アルカリ蓄電池用セパレ−タInfo
- Publication number
- JPS5816464A JPS5816464A JP56115827A JP11582781A JPS5816464A JP S5816464 A JPS5816464 A JP S5816464A JP 56115827 A JP56115827 A JP 56115827A JP 11582781 A JP11582781 A JP 11582781A JP S5816464 A JPS5816464 A JP S5816464A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- separator
- nonwoven fabric
- fibers
- bubbles
- woven fabric
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/40—Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
- H01M50/489—Separators, membranes, diaphragms or spacing elements inside the cells, characterised by their physical properties, e.g. swelling degree, hydrophilicity or shut down properties
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Cell Separators (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は開放型アルカリ蓄電池用セパレータの改良に係
り、充電中におけるセパレータのガス溜りを少くし、放
電性能の向トを計ったものである。
り、充電中におけるセパレータのガス溜りを少くし、放
電性能の向トを計ったものである。
開放型アルカリ蓄電池としての銀〜亜鉛、ニッケルー亜
鉛、ニッケルーカドミウム、ニッケルー鉄、などの電池
はいずれも充電末期に陽極から酸素ガスが、陰極からは
水素ガスが発生し、これらのガスはセパレータを通して
或はセパレータと極板との隙間を通して外部へ放出され
る。
鉛、ニッケルーカドミウム、ニッケルー鉄、などの電池
はいずれも充電末期に陽極から酸素ガスが、陰極からは
水素ガスが発生し、これらのガスはセパレータを通して
或はセパレータと極板との隙間を通して外部へ放出され
る。
これらの電池の用途としては非常電源的要素が強く、常
時浮動充電が続けられ、ある時点で急に放電へ切り換る
方式がほとんどである。この場合、セパレータ中或はセ
パレータと極板の隙間に残溜している酸素ガス、水素ガ
スはセパレータの抵抗として放電特性に悪影響を及ぼす
。特に低温時放電或は大電流放電時には電圧降下を大き
くし、放電性能を著るしく損う。
時浮動充電が続けられ、ある時点で急に放電へ切り換る
方式がほとんどである。この場合、セパレータ中或はセ
パレータと極板の隙間に残溜している酸素ガス、水素ガ
スはセパレータの抵抗として放電特性に悪影響を及ぼす
。特に低温時放電或は大電流放電時には電圧降下を大き
くし、放電性能を著るしく損う。
従来開放型アルカリ蓄電池用セパレータにはセロハン、
グラフト重合したポリエチレン膜、或は微孔性ポリプロ
ピレン膜等の膜状セパレータとナイロン、ビニロン或は
ポリプロピレン等の繊維からなる不織布とを組合せて使
用していた。充電時におけるガス溜りはこれら不織布の
材質、繊維径、坪量、巻縮させ方、ポリプロピレン不織
布やビニロン不織布の場合にあってはそｉらに用いる親
水性処理剤等によって相当差があり、特にその巻縮、か
らませ方による差は意外と大きいことを見い出した。
グラフト重合したポリエチレン膜、或は微孔性ポリプロ
ピレン膜等の膜状セパレータとナイロン、ビニロン或は
ポリプロピレン等の繊維からなる不織布とを組合せて使
用していた。充電時におけるガス溜りはこれら不織布の
材質、繊維径、坪量、巻縮させ方、ポリプロピレン不織
布やビニロン不織布の場合にあってはそｉらに用いる親
水性処理剤等によって相当差があり、特にその巻縮、か
らませ方による差は意外と大きいことを見い出した。
従来の不織布は繊維を縦横にからませてはいるものの、
繊維そのものはほぼ直線的で繊維と繊維とで三角形成は
多角形を形成している。この場合充電中に発生した酸素
ガス或は水素ガスは主に不織布の繊維間の隙間でいくつ
かが一緒になり、成長して種々の大きさの気泡となり、
前記三角形を基本とした繊維間にとじ込められる。この
時気泡は繊維をかんだ状態になり非常に抜けにくくなる
。
繊維そのものはほぼ直線的で繊維と繊維とで三角形成は
多角形を形成している。この場合充電中に発生した酸素
ガス或は水素ガスは主に不織布の繊維間の隙間でいくつ
かが一緒になり、成長して種々の大きさの気泡となり、
前記三角形を基本とした繊維間にとじ込められる。この
時気泡は繊維をかんだ状態になり非常に抜けにくくなる
。
本究明は上記従来の欠点を除去し、充電中に発生した酸
素ガス或は水素ガスの気泡としての成長をある大きさ迄
におさえ且つその気泡が繊維をかまないようにすること
で気泡の抜は具合を良くし、ひいては瞬時に入る大電流
放電等の特性を良好にしたもので、以下その実施例を開
放型ニッケルカドミウム電池について説明する。
素ガス或は水素ガスの気泡としての成長をある大きさ迄
におさえ且つその気泡が繊維をかまないようにすること
で気泡の抜は具合を良くし、ひいては瞬時に入る大電流
放電等の特性を良好にしたもので、以下その実施例を開
放型ニッケルカドミウム電池について説明する。
第１図は従来不織布の模型的拡大図であり、繊維１はほ
ぼ直線的にからまっており、繊維同志で三角形（イ）或
は多角形（ロ）などの空間を形成している。
ぼ直線的にからまっており、繊維同志で三角形（イ）或
は多角形（ロ）などの空間を形成している。
第２図は本発明一実施例不織布の模型的拡大図であり、
繊維１はその太さの１０〜２０倍の半径をなして巻縮し
、からみ合わされている。第５図は他実施例の場合で、
繊維１の交点或は繊維そのものの表面に処理物質２が付
着している様子を示している。
繊維１はその太さの１０〜２０倍の半径をなして巻縮し
、からみ合わされている。第５図は他実施例の場合で、
繊維１の交点或は繊維そのものの表面に処理物質２が付
着している様子を示している。
第４図は不織布を構成する繊維の曲り半径とガス溜りと
の相関量゛係図であり、この図は繊維がポリプロピレン
で繊維径１０〜２０μ、坪量８５±５ ｙｌ扉、厚み０
．２４±０．０４．、の不織布の場合で且つ充電々液密
度５ｍＡ／ｃＩＩの場合である。この図かられかるよう
に繊維の曲り半径は繊維太さの１０〜２０倍が良好であ
ることがわかる。従来の不織布は繊維の曲り半径が繊維
太さの４０倍以上のところである。
の相関量゛係図であり、この図は繊維がポリプロピレン
で繊維径１０〜２０μ、坪量８５±５ ｙｌ扉、厚み０
．２４±０．０４．、の不織布の場合で且つ充電々液密
度５ｍＡ／ｃＩＩの場合である。この図かられかるよう
に繊維の曲り半径は繊維太さの１０〜２０倍が良好であ
ることがわかる。従来の不織布は繊維の曲り半径が繊維
太さの４０倍以上のところである。
第１表は本発明における不織布と従来の不織布との充電
中のガス溜りの割合を比較して示したものである。
中のガス溜りの割合を比較して示したものである。
第 １ 表
第１表の比較に用いた不織布は第４図のときと同じ材料
並に組成であり、本発明品Ｃ１）はポリプロピレン繊維
を１０〜２０倍の平径で巻縮し、からませた不織布であ
り、（２）はこれに不織布に対して重量比で２０％ポリ
ビニルアルコールで処理した不織布であり、（３）はＣ
１）に酸化チタンを結着させた不織布である。表中の％
は不織布の有効面積に対するガスの占める面積の割合で
ある。
並に組成であり、本発明品Ｃ１）はポリプロピレン繊維
を１０〜２０倍の平径で巻縮し、からませた不織布であ
り、（２）はこれに不織布に対して重量比で２０％ポリ
ビニルアルコールで処理した不織布であり、（３）はＣ
１）に酸化チタンを結着させた不織布である。表中の％
は不織布の有効面積に対するガスの占める面積の割合で
ある。
第１表かられかるように、従来品は電流密實０．２ｍＡ
／ａｔ／１時有効表面積の６５〜７０９６が、また５ｍ
Ａ／ｄ時には７８〜８５％がガスで占められることがわ
かる。これに対して本発明品Ｃ１） 、 （２） 、
（３）は夫々ガスで占められる表面積は小さく、従来品
に比べて優れていることがわかる。
／ａｔ／１時有効表面積の６５〜７０９６が、また５ｍ
Ａ／ｄ時には７８〜８５％がガスで占められることがわ
かる。これに対して本発明品Ｃ１） 、 （２） 、
（３）は夫々ガスで占められる表面積は小さく、従来品
に比べて優れていることがわかる。
第２表は夫々の不織布をセパレータとして用いた開放型
ニッケルーカドミウム電池の大電流放電容量（４Ｃ放電
）を示すものである。この時の電池の極板は、陽極、陰
極ともにシンター極板で、セパレータは極板に而する側
に不織布を置き、その間にセロハンを介在させた構成と
し、電解液には比重１．２０のＫＯＨ水溶液を用いる。
ニッケルーカドミウム電池の大電流放電容量（４Ｃ放電
）を示すものである。この時の電池の極板は、陽極、陰
極ともにシンター極板で、セパレータは極板に而する側
に不織布を置き、その間にセロハンを介在させた構成と
し、電解液には比重１．２０のＫＯＨ水溶液を用いる。
第 ２ 表
第２表かられかるように、本発明による不織布を用いた
場合の４０放電は２５℃の場合で従来の１．２倍、−５
℃の場合で１．７倍と大巾に改良された。
場合の４０放電は２５℃の場合で従来の１．２倍、−５
℃の場合で１．７倍と大巾に改良された。
第５図はポリビニルアルコールの添加量と本発明不織布
の電気抵抗との関係を示したもので、６）〕％以下の添
加量ではガス溜りを少くして電気抵抗を低下させている
が、６０％を越えると不織布の開口面積をむしろ減じて
いくことになるか、それによる電気抵抗が高くなる傾向
にある。この図の場合の不織布は第４図の場合と同一材
質、組成であって、ポリビニルアルコールの処理添加徽
を０〜６０％の範囲で変化させたときの不織布の電気抵
抗を測定し、ポリビニルアルコール量０のときを１とし
て比較数値で示した。ポリビニルアルコールの作用とし
ては、不織布に付着することにより、気泡の成長を抑え
、小さな気泡として分散させるのに役立っているものと
考えられる。
の電気抵抗との関係を示したもので、６）〕％以下の添
加量ではガス溜りを少くして電気抵抗を低下させている
が、６０％を越えると不織布の開口面積をむしろ減じて
いくことになるか、それによる電気抵抗が高くなる傾向
にある。この図の場合の不織布は第４図の場合と同一材
質、組成であって、ポリビニルアルコールの処理添加徽
を０〜６０％の範囲で変化させたときの不織布の電気抵
抗を測定し、ポリビニルアルコール量０のときを１とし
て比較数値で示した。ポリビニルアルコールの作用とし
ては、不織布に付着することにより、気泡の成長を抑え
、小さな気泡として分散させるのに役立っているものと
考えられる。
酸化チタン、水酸化カルシウム、水酸化バリウムなどは
電解液との濡れを良くし、それによってガス溜りの付着
を少くする効果がある。添加量は少くてよく５％以下で
も十分である。
電解液との濡れを良くし、それによってガス溜りの付着
を少くする効果がある。添加量は少くてよく５％以下で
も十分である。
以上の如く、本発明は開放型アルカ、り蓄電池用セパレ
ータに用いられている不織布層のガス溜りを少くするよ
う繊維の巻縮、からませによって成したもので、その工
業的価値は大である。
ータに用いられている不織布層のガス溜りを少くするよ
う繊維の巻縮、からませによって成したもので、その工
業的価値は大である。
第１図は従来不織布の模型的拡大図、第２図は本発明一
実施例不織布の模型的拡大図、第５図は同地実施例、第
４図は繊維の曲がり半径とガス溜りの相関関係図、第５
図はポリビニルアルコールの添加量と電気抵抗との相関
関係図である。 １・・・繊 維 ２・・・処理物質（イ） 、
（０）・・・空 間 出願人 湯浅電池株式会社 ｆＫＪ図 第２図 第３図 第今図
実施例不織布の模型的拡大図、第５図は同地実施例、第
４図は繊維の曲がり半径とガス溜りの相関関係図、第５
図はポリビニルアルコールの添加量と電気抵抗との相関
関係図である。 １・・・繊 維 ２・・・処理物質（イ） 、
（０）・・・空 間 出願人 湯浅電池株式会社 ｆＫＪ図 第２図 第３図 第今図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １）不織布を構成する繊維を、その繊維径の１０〜２０
倍の半径で巻縮し、からませて成る不織布を用いること
を特徴とする開放型アルカリ蓄電池用セパレータ。 ２）不織布に対してその重量の３０％以下のポリビニル
アルコールで処理した不織布である特許請求の範囲第１
項記載の開放型アルカリ蓄電池用セパレータ。 ３）酸化チタン、水酸化カルシウム又は水酸化バリウム
を結着剤で付着処理した不織布である特許請求の範囲第
１項記載の開放型アルカリ蓄電池用セパレータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56115827A JPS5816464A (ja) | 1981-07-22 | 1981-07-22 | 開放型アルカリ蓄電池用セパレ−タ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56115827A JPS5816464A (ja) | 1981-07-22 | 1981-07-22 | 開放型アルカリ蓄電池用セパレ−タ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5816464A true JPS5816464A (ja) | 1983-01-31 |
Family
ID=14672094
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56115827A Pending JPS5816464A (ja) | 1981-07-22 | 1981-07-22 | 開放型アルカリ蓄電池用セパレ−タ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5816464A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1998052239A1 (en) * | 1997-03-12 | 1998-11-19 | Japan As Represented By Director General Of Agency Of Industrial Science And Technology | Separator for battery and alkali secondary battery using the same |
| JP2020007574A (ja) * | 2018-07-02 | 2020-01-16 | 株式会社日本触媒 | 無機有機複合膜、及び、電気化学素子用隔膜 |
-
1981
- 1981-07-22 JP JP56115827A patent/JPS5816464A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1998052239A1 (en) * | 1997-03-12 | 1998-11-19 | Japan As Represented By Director General Of Agency Of Industrial Science And Technology | Separator for battery and alkali secondary battery using the same |
| JP2020007574A (ja) * | 2018-07-02 | 2020-01-16 | 株式会社日本触媒 | 無機有機複合膜、及び、電気化学素子用隔膜 |
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