JPS5818870A - アルカリ電池用セパレ−タ - Google Patents

アルカリ電池用セパレ−タ

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JPS5818870A
JPS5818870A JP56117405A JP11740581A JPS5818870A JP S5818870 A JPS5818870 A JP S5818870A JP 56117405 A JP56117405 A JP 56117405A JP 11740581 A JP11740581 A JP 11740581A JP S5818870 A JPS5818870 A JP S5818870A
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resin
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沢崎 隆
Akio Nojiri
昭夫 野尻
Kimiyuki Nakamura
中村 公行
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Furukawa Electric Co Ltd
Furukawa Battery Co Ltd
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Furukawa Electric Co Ltd
Furukawa Battery Co Ltd
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    • H01M50/40Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
    • H01M50/409Separators, membranes or diaphragms characterised by the material
    • H01M50/411Organic material
    • H01M50/414Synthetic resins, e.g. thermoplastics or thermosetting resins
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    • YGENERAL 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
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、本質的に高度の耐アルカリ性、耐アルカリ酸
化性及び耐熱性を有し、かつ機械的強度の優れたアルカ
リ電池用セ/4レータに関する。
従来アルカリ電池用セI4レータとしては一すオレフイ
ンを素材とし九フィルムに適当な方法で無数の微孔を形
成し九もの、樹脂の乳化重合や焼結によシ微孔を具備さ
せたもの、水溶性Iリマーを水に不溶化せしめてフィル
ムとしたもの、及び不織布を基材としてこの上に親水性
フィルムを貼夛付けたものなど、種々のフィルムが実験
され一部に実用されている。
しかしかかる従来のセ/4レータは、例えば親水性が充
分でなくそのため電気抵抗が大きかった〉、また微孔と
は言え、その孔の大きさが大きくて電解液中の亜鉛イオ
ンの如き金属イオンまでも通過させてしまったり、さら
に電解液である水酸化カリウム溶液等のアルカリ溶液に
可溶性を有するなどの不安定さがあ〕、宜九七の製造方
法が複雑で、コスト高になるなどの種々の欠点を有して
いた。
この他、酸化チタン、酸化ジルコエラ五等の無機物と合
成樹脂とこの樹脂を溶解する溶剤とを混合し、均一な°
分散液とした後、膜化してセJ4レータとする方法が特
公昭37−2922号公報及び特公昭48−8573号
公報に記載されている。
しかしかかる方法では使用する樹脂が樹脂本来の性質と
して親水性を持たないため無機物の混合割合を大きくし
ないと、得られた膜の電気抵抗が小さくならず、反面無
機物の混合割合を多くすると膜の強度、伸び勢のセパレ
ータとして必要な機械的強度が低下するという欠点があ
り、シか4その製造に溶剤を必要とするため工業的に問
題があるなどのため実用化されていな・いO またこの他にポリビニルアルコールは親水性の樹脂であ
ることから、古くからセパレータとして研究されている
が充分なものは得られていない。すなわち、ポリビニル
アルコールは親水性を有し、この点ではセ/fレータと
して好適であるがアルカリ液中で膨潤中寸法変化を起し
、終には溶解するなどアルカリ性に弱いのでポリビニル
アルコールのフィルムの表面または内部をも化学的に架
橋して耐アルカリ性を付与することKよりアルカリ電池
用セ/fレータに供することが知られている。しかしな
がらかかる架橋等の変性処理を行うと電解液構成イオン
の透過を阻害する丸め電気抵抗が大きくなシ、セ・9レ
ーメとしの物性を満足しないものであった。
本発明は、かかる現状に鑑み鋭意研究した結果なされた
ものであり、大なる親水性を有し、電気抵抗が小さく、
耐アルカリ性、耐アルカリ酸化性が優れ、しかも安価な
アルカリ電池用セパレータを提供することを目的とした
ものである。すなわち本発明はアクリル系樹脂と無機微
粉末との混合物の膜からなるアルカリ電池用セノ奢レー
タである= 本発明においてアクリル系樹脂とは、モノ1−成分とし
てアクリル酸エステル及びメタクリル酸エステルのいず
れか1万又は両方を含む?リマーであシ、他のコモン1
−としては特に限定されるものではないが、例えばアク
リル酸、メタクリル酸、スチレン、プタゾエ/、酢酸ビ
ニル、塩化ビニル、エチレン、!ロピレン、アクリロニ
トリル、アクリルアイド、イソグレン、ビニルメチルケ
トン、アクロレイン、アリルグリシゾルエーテル等が6
9、かかるコモノマーの1種又は2種以上を含むもので
ある。
また上記アクリル酸エステルとしては、例えばアクリル
酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸2−エチルヘ
キシル、アクリル酸ヒト。
Φジエチル、アクリル酸エチル、アクリール酸グリシジ
ルの如きアクリル酸と1価アルコールとのエステルであ
n、ti上記メタクリル酸エステルとしては、例えばメ
タクリに#エチル、メタクリル酸2−エチルヘキシル、
メタクリル酸七ドロキシエチル、メタクリル酸ツチル、
メタクリル酸グリシジル7の如きメタクリル酸と1価ア
ルコールとのエステルである。
また本発明に用いるアクリル系樹脂には、上記アクリル
酸またはメタクリル酸と多価アルコールとのエステル例
エハエチレンダリコールジアクリレート、・グリセリン
トリメタクリレートを少量含有する場合もある−0 本発明で用いる無機微粉末とは、酸化チタン、酸化シル
コニ4ウム吟であり、その粒径は小さい程よく、通常市
販されているものでは平均粒径10〜100m声のもの
が好まし−い。
アクリル系樹脂と無機微粉末との配合割合は、末50〜
500重量部の範囲が好ましく、無機微粉末が50重量
部よ)少ないと粉末粒子、の表面、がアクリル、系樹脂
によって包まれてしまい、七ノ!レータとしての電気抵
抗が上昇すする1、また500重量部よp多いと膜形成
性が悪くなり好ましくない。           、
アクリル系樹脂と無機微粉末との混合には、アクリル系
樹脂が水溶性であるので水との親和性をもたせた無機、
微粉末を用いれば通常の塗料用混合機により容易に混合
されるが、ヘキサ、メタリン酸ナトリウムの如き分散、
剤を少量加えてもよい。
アクリル系樹脂と無機微粉末との混合物を製膜スるニハ
ロールコーター、・櫂−コーター等ニより均一な厚さの
フィルムにすることができるが、特に均一に製膜するに
はガラス板、プラスチックフィルム、離形紙等にコート
する方法によればよい。
また機械的強度を付与したいときには市販の各種不織布
等の基材に上記混合物を塗布一体化してこれをそのまま
七ノ臂レータとして用いてもよい。不織布としては耐ア
ルカリ性の点からポリオレフィン系またはIリアミド系
のものが好適で、厚さ20〜150μ、目付は量20〜
100 Pi−のものが望ましい。
このような不織布を用いた場合の#膜には、例えば不織
布をアクリル系樹脂と無機微粉末との混合物の溶液に浸
漬して含浸させるか、またu、a−溶液t−ハケ、パー
コーター、ロールコータ−、スル−ガン等を用いて塗布
するが、あるいは上記混合物を押出機で不織布上に押出
しライネートするなど、通常の手段で不織布に被着しJ
Ll!膜することができる。
次に本発明を実施例で説明する。
実施例1 、Ifiり+)k酸2エチルヘキシルエステル65モル
幅トコモノマーとしての酢酸ビニル35モル幅とからな
るポリアクリル酸系樹脂100重量部に、平均粒径40
mμのルチル型酸化チタン200重量部を加えて、水を
溶媒とする均一な混合液を作成し、これを平滑なガラス
板上に塗布し、厚さ40μの均一なフィルムを得た。
なお比較の丸めに樹脂としてポリビニルアルコールを用
いて同様なフィルム(比較例品)を得九。
次Kかくして得た両フィルムをそれぞれ縦5傷、横53
の正方形に切り、これを80Cの501 KOH水溶液
に4時間浸漬した後、水洗し、乾燥して重量測定をした
ところ重量減は実施例品が0.24、比較例品が7優で
あった。tた実施例品は変形はなかつたが、比較例品は
収縮と変形が起きていた。
30℃の40 % KOR水溶液中での電気抵抗は両フ
ィルムとも0.7 mQdm2であった。
以上のことから、実施例品は電気抵抗がポリビニルアル
コールフィルムト同シでアシセパレータとしての特性を
十分有しながら、ポリビニルアルコールフィルムに比べ
て、高温における耐アルカリ性、機械的強度、耐熱性、
耐アルカリ酸化性などに著しく優れていることが判る。
実施例2 アクリル酸エチルエステル67モル慢トコモノマーとし
ての酢酸ビニル25モル憾及びメチ2フ8モル係とから
なるアクリル系樹脂100重量部に平均粒径26m岸の
ルチル型酸化チタン300重量部および分散剤としての
へキサメタリン酸ナトリウム0.01重量部を水を溶媒
として混合した。かくして得九混合液に、厚さ50μ、
目付は量30 t/Jのポリエチレン−ナイロン混抄不
織布(ナイロン含量40重量係)を浸漬し、含浸させた
後乾燥し、次に80℃の熱間ロールを通過せしめて厚さ
60μの複合フィルムを得九。
このフィルムのアルカリ溶液中での重量減は、実施例1
と同様にして測定したところ0.154であり、また電
気抵抗も実施例1と同様にして測定したところ1.35
mΩdm2であった。
次にこのフィルムをセノナレータとし、電解液に40 
% KOH水溶液、電極に二、ケル板と亜鉛板を夫々用
いて二、ケル−亜鉛電池を作製した。
この電池について、放電電流密度20 mA7’txt
2で放電率70%の充放電試験を繰り返し行なった。そ
の結果、200サイクルを経過しても電池には何ら異常
が認められなかった。
なお比較のため樹脂としてポリビニルアルコールを用い
て同様の七ノ臂レータを作製し、同様の電池を作製し、
同様の充放電試験を行なったところ41サイクルで短絡
した。
以上の如く、本発明のセパレータは耐アルカリ性に優れ
、すなわち膨潤・寸法変化・溶解等を起すことなく、か
つ電気抵抗が小さく、そのため電池寿命を著しく向上し
うるものであり、しかも容易にセ・譬レータを連続製造
することができるので工業的にきわめて有用なものであ
る。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)  アクリル系樹脂と無機微粉末との混合物の膜
    からなることを特徴とするアルカリ電池用セー1譬レー
    タ。
  2. (2)  上記混合物がアクリル系樹脂100重量部と
    無機微粉末50〜5ooz量部とからなることを特徴と
    する特許請求の範囲第1項記載のアルカリ電池用上ノ母
    レータ。
  3. (3)  上記無機微粉末の粒径が10〜100 mA
    で番ることを特徴とする特許請求の範囲第1項又は第2
    項記載のアルカリ電池用セΔレータ。
JP56117405A 1981-07-27 1981-07-27 アルカリ電池用セパレ−タ Granted JPS5818870A (ja)

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