JPS587760A - 電池 - Google Patents

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】 本発明は酸化銀、二酸化マンガン等を陽極゛活物質とす
るアルカｌＪ電池、空気″電池等のセパレータの改曳に
関するものである◇ 従来例えば、二酸化マンガンを用いた円筒形アルカリマ
ンガン乾電池は、鉄ニツケルメッキした陽極容器に陽極
合剤の円筒状成形体を加圧充填し、ナイロン、ポリプロ
ピレン不織布等のセパレータを円筒状；二して陽極合剤
の中空部（＝挿入し、少量の１１簿液を注液し、次亀二
、セパレータの内側にポリアクリル酸等の糊剤と苛性ア
ルカリ電解液と汞化亜鉛粉とを混合したゲル状陰極体を
充填していた。さらに陰極封口板に溶接された集電棒を
、合成樹脂製の絶縁バッキングの中央孔；二挿入後ゲル
状陰極体にさし込んで集電し、陽極容器を封口してなっ
ていた。

この従来の乾電池では、セパレータに糊剤がなかったた
め、注液したアルカリ電解液は直ちに陽極合剤に吸い取
られてしまい、セパレータ′内に保持される量はわずか
であった。

そのために電池組立後に電池を分解調査してみると陽極
合剤とセパレータとの間１：注入した液の大部分が長期
間保持できず、そのためイオン電導が落ち電池の（内部
抵抗がと昇し、短絡電流の劣化や急放電性能および貯蔵
性能を劣化せしめる等の欠点があった。

本発明はアクリロニトリル系重合体の表面層をカルボキ
シル基を含有したアクリル酸処理した加工繊維と、熱可
塑性合成繊維とを混抄したセパレータを用いること（二
より、電解液をコロイド状に長期間強力に保持せしめ、
電池の貯蔵性能、耐漏液性能を向上させることを目的と
している。

本発明の実施例であるアルカリマンガン乾電池を、第１
図により説明する。

ｌＦｉ、セパレータで、アクリロニトリル系重合体より
なる繊維の表面層１１をアルカリ電解液の保持能力の優
れたカルボキシル基（−Ｃ０ＯＨ）を有するアクリル酸
とした加工繊維と、熱可塑性合成繊維のポリプロピレン
とを混抄した不織布である。

２は陽極端子を兼ねる金属容器３の内壁に充填した二酸
化マンガン活物質を主体とした陽極合剤で、この内側に
セパレータ１を介してゲル状陰極体４を収納している。

５は合成樹脂製の絶縁バッキング、６は陰極端子封口板
、７紘集電棒、８線絶縁底板、９は金属容器２の開口部
で封目板６０周縁をバッキング５を介して内方折曲して
締め付は密封口して円筒形アルカリマンガン乾電池を構
成したもの１？ある。

本発明に用いる混抄したセパレータ１を拡大すると、例
えば第２図のようになる。セパレータ１の製造法は、ア
クリロニトリル系重合体１ｏの表面層１１を、例えば６
０”Ｏ〜１８０　℃の熱アンモニアでアルカリ処理し、
表面層１１なまずカルボン酸のアン％　二’ｌ　Ａ　ｊ
Ｊ［（−Ｃｏｏ　ＮＨ４）　Ｉ：改質させたのち、塩酸
等に接触させ酸処理し、該アンモニウム基を水素（Ｈ）
と置換し、カルボキシル基（−ＣＯＯＨ）ヲ有するアク
リル酸とした加工繊維化とする。前記のアルカリ処現時
に加温することにより、生成したカルボン酸アンモンの
１部が互に架橋させる。このアクリル酸アンモンは酸処
理することによりアクリル酸となりしたがって混抄時の
水で膨潤することなく、電池の苛性アルカリ電解液と接
触し、アルカリ金属と置換し、アクリル酸アルカリ塩と
なり表面層１１繻膨潤する、例えばＫＯＨ電解液では−
０００Ｈ基が一〇〇〇に基となる。なを１ｊ１２図中１
３は熱可塑性合成繊維で、該加工繊維１２と混性し、セ
パレータ１の機械的強度を得ている。

また、アクリロニトリル系重合体の他に、アクリロニト
リル単体繊維でも、さらに、アクリロニトリルとポリビ
ニルアルコールもしくは澱粉とのグラフト共重合体、あ
るい社、塩ビ、ポリ゛ア電ド。

ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン、ポ
リスチレン、セルロース等との重合体でも、同様な処理
効果が期待できる。

なお、該重合体１０のアルカリ処理はアン４＝りムの他
に、苛性アルカリ水溶液等も加熱して使用できる。また
、諌重合体１０に対する表面層１１の割合は、−Ｃ０Ｏ
Ｈ基のｍｏｌ量で表わすと、０．０５〜１０ｍｍｏｌ／
ｇ＠ｌｉがセパレータ１用として適している。

セパレータ１の構造は第２図の拡大図のように、アクリ
ロニトリル系重合体１００表面層１１をアクリル酸とし
た加工繊維戎と、熱可塑性合成繊維１３とが混抄された
不織布である。表面層１１は電解液を保持し膨潤したア
クリル酸Ｃ二より、コロイド状電解液保持層となる。ま
たこのアクリル酸は熱アルカリ処理により、一部架橋さ
れているため電解液に溶解せず、優れた膨潤性を示し、
したがって電解液を多量Ｃ二保持でき、安定な液保持層
を形成できる。さらに、熱可塑性合成繊維１３は混抄さ
れた交点１４を、セパレータ１を加熱することにより亙
に熱融着することもでき、長期間安定して電解液を保持
できるようになる。

このように本発明に用いるセパレータ１は、真面層１１
のアクリル酸のコロイド（ヒドロゲル）化により、電解
液を多量に保持し耐電解液性に優れ、熱可塑性合成繊維
１３によシ強度を兼ね備えたもので、長期貯蔵に対して
安定で優れた性能を有する電池を得ることができる。

本発明ｉ用いる熱可塑性合成繊維１３は、セパレータ１
の強度、加工上の機械的特性の向上に対して重要であり
、熱に溶は耐電解液性を有するもの、例えば実施例のポ
リプロピレン繊維の他に、ポリエチレン等のオレフィン
系炭化水素樹脂、ナイロン等のポリアミド樹脂、ポリテ
トラ７０ロエチレン等のフッ素樹脂、アクリルニトリル
等のアクリル樹脂の繊維を用いることができる。さらに
、スチロール樹脂、塩化ビニル樹脂、アセタール化した
ポリビニルアルコール等のビニロン樹脂の繊維を実験し
た結果、紙坪量の均一性および保持後の引っ張り強度に
おいて優れており、電池性能に対しても夷施例同様の効
果が認められた。なお、熱可朧性合成繊維塾の混紗割合
は、セパレータへの電解液の保持目標により選択するこ
とができ、５重量一から９８重量一の閏であれば機械的
強度と保液能力とを備えたセバレータ１が得られる。

次に本発明電池と従来電池とを比較する。

不発明のポリアクリロニトリル繊維の表面層１１をアク
リル酸とした加工繊維Ｂをｍ重量優にビニロン繊維を８
０重量一混抄したセパレータ１を用いたＬＲ−６｝ｑ筒
形アルカリマンガン乾電池の本発１５１＆（Ａ）．！：
、ｋ’ニロン繊維とポリビニルアルコール繊維とＯ混抄
不織布のセパレータを用い、他は全く同じの同形乾電池
の従来品（Ｂ）とを製造した。

各乾電池（資）個を試料とし、初度に開路電圧，　１０
Ωの閉路電圧．短絡電流を測定し、各５個をκ℃で１０
０連続放電し、０．９　Ｖまでの持続時間とを表にした
。さらに、各乾電池ｌｏｏ個を温度４５℃．湿度６０一
で３ケ月間貯蔵（３ＨＴ）Ｌ、漏液個数を検査後１；上
記と同じ試験をし、結果を表に示した。

表の結果、本発明品は放電性能，貯蔵性能．漏液性能で
優れていることがわかる。

これはセパレータに電解液を強力に長期間保持できるた
め乾燥による抵抗増がなく、放電性能．貯蔵性能，漏液
性能が優れている電池を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例であるアルカリマンガン乾電池
の要部断面図で、第２図は本発明電池に用いるセバレー
タの部分拡大説明図である。 １・φ・セパレータ １０・・・アクリロニトリル系重合体 １１・・・表面層　　　　　１２・・・加工繊維１３・
−・熱可暖性合成繊維 １４・・・交点

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）アクリロニトリル系重合体の表面層をカルボキシ
   ル基（−ＣＯＯＨ）を含有するアクリル酸とした加工繊
   維と、熱可塑性合成繊維とを混抄したセパレータを用い
   たｗｔ池〇
2. （２）練加工繊維が、該重合体をアルカリ処理後、酸処
   理されてなっていることを特徴とする特許請求の範囲第
   １項記載の電池。