JPS5940459A - アルカリ電池用セパレ−タ - Google Patents
アルカリ電池用セパレ−タInfo
- Publication number
- JPS5940459A JPS5940459A JP57149657A JP14965782A JPS5940459A JP S5940459 A JPS5940459 A JP S5940459A JP 57149657 A JP57149657 A JP 57149657A JP 14965782 A JP14965782 A JP 14965782A JP S5940459 A JPS5940459 A JP S5940459A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- separator
- fiber
- fibers
- web
- heat
- 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
- H01M50/494—Tensile strength
-
- 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】
本発明はアルカリマンガン電池、ニアケルカドミ１ム電
池、空気亜鉛電池、銀電池などのアルカリ電池に用いる
セパレータの改良に関するものである。
池、空気亜鉛電池、銀電池などのアルカリ電池に用いる
セパレータの改良に関するものである。
アルカリ電池用セパレータの具備すべき性質として、一
般に水酸化カリウムや水酸化ナトリウムもしくはその混
合物などのアルカリ性の高濃度水溶液からなる腐食性の
強い電解液に対して優れた抵抗性を有し、変質や収縮な
どを起こすことがなく、電解液の浸透性が良く起電反応
に必要にして十分量の電解液を良好に保持すると共にイ
オンの拡散が速やかに行なわれて内部抵抗が小さく、ま
た電池の組立工程中や組立後においてもある程度の機械
的強度を有することなどが要求される。
般に水酸化カリウムや水酸化ナトリウムもしくはその混
合物などのアルカリ性の高濃度水溶液からなる腐食性の
強い電解液に対して優れた抵抗性を有し、変質や収縮な
どを起こすことがなく、電解液の浸透性が良く起電反応
に必要にして十分量の電解液を良好に保持すると共にイ
オンの拡散が速やかに行なわれて内部抵抗が小さく、ま
た電池の組立工程中や組立後においてもある程度の機械
的強度を有することなどが要求される。
従来この独のセパレータとしてコツトンリンターなどの
セルロース糸繊維を紙状もしくはフェルト状にしたもの
が用いられていたが、上記セパレータは電解液の吸液性
に優れている反面、電解液に対する耐抗性が低いため屯
′解液によって大きな収縮を起こしてセパレータとして
の機能を十分に果たすことができなくなったシ、また機
械的な強度が十分でないため電池の組立工程中などにお
いて取扱いが難しく、いわゆるセパレータのこしが剥い
ため挿入時にセパレータが折れて電池の短絡現象を惹起
することがあった。
セルロース糸繊維を紙状もしくはフェルト状にしたもの
が用いられていたが、上記セパレータは電解液の吸液性
に優れている反面、電解液に対する耐抗性が低いため屯
′解液によって大きな収縮を起こしてセパレータとして
の機能を十分に果たすことができなくなったシ、また機
械的な強度が十分でないため電池の組立工程中などにお
いて取扱いが難しく、いわゆるセパレータのこしが剥い
ため挿入時にセパレータが折れて電池の短絡現象を惹起
することがあった。
上記の諸欠点の内、電解液に対する大きな収縮を防止す
るためにセルロース−ａｍｍのウェブを化学的、機械的
に仮止めし、最初にアルカリ浴で収縮処理して、後の電
解液浸漬時の耐抗性をも之せたものがあるが、均一に収
縮させるこトカ離しく製品に目付、厚みムラが多い。ま
たこれｔ−解消するためにセルロース系繊維のみをアル
カリ浴で収縮した後、化学的、機械Ｗ−♂によってセパ
レータを作る方法も提案され資藺るが、いずれもアルカ
リ浴での収縮処理、その後の酸による中和処理時に出る
廃液のたれ流しが現在大きな公害同順となっているため
、心安十分な廃液処理施設を設置しなければ、将来の製
造は不可能である。また物性的にも、機械的強度はあい
かわらず十分でない。
るためにセルロース−ａｍｍのウェブを化学的、機械的
に仮止めし、最初にアルカリ浴で収縮処理して、後の電
解液浸漬時の耐抗性をも之せたものがあるが、均一に収
縮させるこトカ離しく製品に目付、厚みムラが多い。ま
たこれｔ−解消するためにセルロース系繊維のみをアル
カリ浴で収縮した後、化学的、機械Ｗ−♂によってセパ
レータを作る方法も提案され資藺るが、いずれもアルカ
リ浴での収縮処理、その後の酸による中和処理時に出る
廃液のたれ流しが現在大きな公害同順となっているため
、心安十分な廃液処理施設を設置しなければ、将来の製
造は不可能である。また物性的にも、機械的強度はあい
かわらず十分でない。
そこで、これらとけ別にポリアミド系繊維、ポリ塩化ビ
ニル糸繊維、ポリオレフィン系繊維などの耐アルカリ性
合成繊維と耐アルカリ性樹脂のメラミンやユリアを使用
して、化学的に結合して製造する方法、またはポリビニ
ルアルコール繊維自体あるいはそれにホ゛リビニルアル
コールなどの結合剤を付着させた後、熱融着によって製
造する方法などが提案されている。しかし、これらの方
法で製造されたセパレータは、セパレータを１７．成し
ている合成繊維自体も疎水性であったυ、あるいは熱処
理などによって疎水性になるため、セパレータとして非
常に親水性に乏しいものでなる。その結果、電池の組立
工程中に１Ｍ、解液のセパレータに対する吸液速度は遅
く作業能率が低下し、また電解液の吸液保持量が減少す
るため、内部抵抗が増大し、放電容力走が低ドする等の
種々の問題点がある。
ニル糸繊維、ポリオレフィン系繊維などの耐アルカリ性
合成繊維と耐アルカリ性樹脂のメラミンやユリアを使用
して、化学的に結合して製造する方法、またはポリビニ
ルアルコール繊維自体あるいはそれにホ゛リビニルアル
コールなどの結合剤を付着させた後、熱融着によって製
造する方法などが提案されている。しかし、これらの方
法で製造されたセパレータは、セパレータを１７．成し
ている合成繊維自体も疎水性であったυ、あるいは熱処
理などによって疎水性になるため、セパレータとして非
常に親水性に乏しいものでなる。その結果、電池の組立
工程中に１Ｍ、解液のセパレータに対する吸液速度は遅
く作業能率が低下し、また電解液の吸液保持量が減少す
るため、内部抵抗が増大し、放電容力走が低ドする等の
種々の問題点がある。
本発明は上記欠点を解消するものであシ熱収縮性繊維と
吸液性の天然あるいは人造セルロース系繊維を混合して
形成したウェブを熱処理によシ熱収縮性繊維のみを熱Ｊ
Ｖｙ、縮及び熱接着きせることによって、予め全体とし
ての面積を収縮させておいて、後の電解液浸漬時に天然
あるいは人造セルロース系繊維が大きな収縮を起しても
全体としての面積は変化を生じないように一定に保持し
て収縮によるセパレータの機能破壊を防止し、さらに吸
液速度を低下させることなく密度アップによって吸液保
持量、機械的強度を増加して作業能率の向上、短絡の防
止、電池容量の増加を図ったアルカリ電池用セパレータ
を提供するものである。
吸液性の天然あるいは人造セルロース系繊維を混合して
形成したウェブを熱処理によシ熱収縮性繊維のみを熱Ｊ
Ｖｙ、縮及び熱接着きせることによって、予め全体とし
ての面積を収縮させておいて、後の電解液浸漬時に天然
あるいは人造セルロース系繊維が大きな収縮を起しても
全体としての面積は変化を生じないように一定に保持し
て収縮によるセパレータの機能破壊を防止し、さらに吸
液速度を低下させることなく密度アップによって吸液保
持量、機械的強度を増加して作業能率の向上、短絡の防
止、電池容量の増加を図ったアルカリ電池用セパレータ
を提供するものである。
ところで、本発明に用いられる熱収縮性繊維としては、
ポリオレフィン系繊維、ポリアミド系繊維などの耐アル
カリ性合成繊維を用い、熱収縮率２０％以上のものが望
ましい。かかる繊維３０％〜５０％と天然あるいは人造
セルロース系繊維７０％〜５０％混綿した後、ガーネッ
ト機又は開繊機等のウェブ形成機によシラニブ（繊維集
積体）を形成し、カレンダーロール、熱風処理などの乾
熱処理。熱水浴、蒸気処理などの湿熱処理。あるいはこ
れらの組み合せによる熱処理によって、熱収縮性繊維を
熱収縮及び熱接着させる。なお、ウェブ形成と熱処理の
間の工程で、作業性の向上、機械的強度の増加の面から
ニードルパンチなどの機械的結合処理を行うことも好ま
しい。
ポリオレフィン系繊維、ポリアミド系繊維などの耐アル
カリ性合成繊維を用い、熱収縮率２０％以上のものが望
ましい。かかる繊維３０％〜５０％と天然あるいは人造
セルロース系繊維７０％〜５０％混綿した後、ガーネッ
ト機又は開繊機等のウェブ形成機によシラニブ（繊維集
積体）を形成し、カレンダーロール、熱風処理などの乾
熱処理。熱水浴、蒸気処理などの湿熱処理。あるいはこ
れらの組み合せによる熱処理によって、熱収縮性繊維を
熱収縮及び熱接着させる。なお、ウェブ形成と熱処理の
間の工程で、作業性の向上、機械的強度の増加の面から
ニードルパンチなどの機械的結合処理を行うことも好ま
しい。
以下本発明の１実施例を図面に基づいて説明する。
実施例
第１図は本発明のアルカリ電池用セパレータに用いる繊
維ウェブの部分拡大模式平面図であシ、コツトンリンタ
ー１ ６０％と、太さ２デニールの熱ｏｗ性のポリプロ
ピレン繊ｍ２４ｏ％の混合繊維を開繊機により形成した
目付７０に−のウェブをニードルパンチ処理によって仮
止めしたものであり、上記ウェブを１００℃の温浴に２
分間浸漬して熱収縮性ポリプロピレン繊維を収縮させつ
゛ニブ全体としての面積をＩＩ！縮させた後脱水し、引
続き１２０℃に加熱した熱ロールを通過させ熱収縮ポリ
プロピレン繊維の軟化溶融に伴う繊維間相互に接着部３
を形成し、面積収縮率が約６０％である目付１００５１
／ｍ”のセパレータを得た。
維ウェブの部分拡大模式平面図であシ、コツトンリンタ
ー１ ６０％と、太さ２デニールの熱ｏｗ性のポリプロ
ピレン繊ｍ２４ｏ％の混合繊維を開繊機により形成した
目付７０に−のウェブをニードルパンチ処理によって仮
止めしたものであり、上記ウェブを１００℃の温浴に２
分間浸漬して熱収縮性ポリプロピレン繊維を収縮させつ
゛ニブ全体としての面積をＩＩ！縮させた後脱水し、引
続き１２０℃に加熱した熱ロールを通過させ熱収縮ポリ
プロピレン繊維の軟化溶融に伴う繊維間相互に接着部３
を形成し、面積収縮率が約６０％である目付１００５１
／ｍ”のセパレータを得た。
この時の収縮繊維ウェブの状態は第２図の如く熱収縮ポ
リプロピレン繊維２のみの１■縮により収縮を受けない
コツトンリンター１は熱収縮繊維に引寄せられてたるん
だ状態で固定される。
リプロピレン繊維２のみの１■縮により収縮を受けない
コツトンリンター１は熱収縮繊維に引寄せられてたるん
だ状態で固定される。
このように形成されたアルカリ電池用セパレータは第６
図に示すように電解液を含浸させることによって、コツ
トンリンク−１のみが収縮作用を受けて収縮するが全体
としての面積は第２図に示したウェブと変らずその状態
を維持し、アルカリ電池の機能を十分に発揮させる機械
的強度の向上と電池の組立て作業性を改良したアルカリ
電池用セパレーターを得るものである。
図に示すように電解液を含浸させることによって、コツ
トンリンク−１のみが収縮作用を受けて収縮するが全体
としての面積は第２図に示したウェブと変らずその状態
を維持し、アルカリ電池の機能を十分に発揮させる機械
的強度の向上と電池の組立て作業性を改良したアルカリ
電池用セパレーターを得るものである。
次に、本発明のアルカリ電池用セパレータと従来のコツ
トンリンター１００％のウェブを化学的に仮止めし、ア
ルカリ浴て収縮させた目利１００ ｊｉｇ／がのセパレ
ータとの緒特性を次表に示す。
トンリンター１００％のウェブを化学的に仮止めし、ア
ルカリ浴て収縮させた目利１００ ｊｉｇ／がのセパレ
ータとの緒特性を次表に示す。
（※吸液速度は試料上５個の所からビニ−レットを用い
て４０％水酸化カリウム溶液を試料表面に滴下し試料表
面に液が滴下された瞬間から液が試料内に浸透し、液滴
の表面球状が認められなくなるまでの時間をスト７ブウ
オノチで計測したもの） 上表、から明らかなように本発明品は従来品とほとんど
遜色ない厚みと吸液保持量を示し、吸液速度が向上し、
密度も１６％増大し、機械的強度は約５割以上増加して
いることがわかる。
て４０％水酸化カリウム溶液を試料表面に滴下し試料表
面に液が滴下された瞬間から液が試料内に浸透し、液滴
の表面球状が認められなくなるまでの時間をスト７ブウ
オノチで計測したもの） 上表、から明らかなように本発明品は従来品とほとんど
遜色ない厚みと吸液保持量を示し、吸液速度が向上し、
密度も１６％増大し、機械的強度は約５割以上増加して
いることがわかる。
従って電池組立て作業性がより向上し、組立後の機能破
壊もほとんど発生しなくなる。
壊もほとんど発生しなくなる。
本発明は上記の如く、廃液による公害が問題であるアル
カリ収縮処理を実施することなしに混合した熱収縮性繊
維の熱収縮によって、予め全体として面積を収縮させて
、電池組立時の電解液含浸時に於て、天然あるいは人造
セルロース系繊維が大きな収縮作用を受けてもセパレー
タ構成骨格繊維としての熱収縮′性繊維は影響を受けず
、全体としての面積は一定を保ち収縮によるセパレータ
の機能破壊は生じなくなる。またセルロース系繊維の持
つ、吸液速度の速さ、吸液保持量の大きさという特性を
損なうことなしに、密度を向上して機械的強度を増加し
、作業能率の向上、短絡の防止、電池容量を増力Ｈする
等の効果を有する発明である。
カリ収縮処理を実施することなしに混合した熱収縮性繊
維の熱収縮によって、予め全体として面積を収縮させて
、電池組立時の電解液含浸時に於て、天然あるいは人造
セルロース系繊維が大きな収縮作用を受けてもセパレー
タ構成骨格繊維としての熱収縮′性繊維は影響を受けず
、全体としての面積は一定を保ち収縮によるセパレータ
の機能破壊は生じなくなる。またセルロース系繊維の持
つ、吸液速度の速さ、吸液保持量の大きさという特性を
損なうことなしに、密度を向上して機械的強度を増加し
、作業能率の向上、短絡の防止、電池容量を増力Ｈする
等の効果を有する発明である。
第１図は本発明のアルカリ電池に用いる繊維ウェブの部
分拡大模式平面図、第２図は同第１図の繊維ウェブに熱
収縮、熱接着処理を加えたアルカリ電池用セパレータの
部分拡大模式平面図、第６図は同第２図に示すアルカリ
電池用セパレータの電解液含浸時の部分拡大模式平面図
でおる。 １・・・コツトンリンター ２・・・熱収縮性ポリプロピレン繊維 ６・・・接着部 特許出願人 金 井 宏 之 代理人 林 清明
分拡大模式平面図、第２図は同第１図の繊維ウェブに熱
収縮、熱接着処理を加えたアルカリ電池用セパレータの
部分拡大模式平面図、第６図は同第２図に示すアルカリ
電池用セパレータの電解液含浸時の部分拡大模式平面図
でおる。 １・・・コツトンリンター ２・・・熱収縮性ポリプロピレン繊維 ６・・・接着部 特許出願人 金 井 宏 之 代理人 林 清明
Claims (1)
- 熱収縮性合成繊維と吸水性の天然又は人造セルロース系
繊維との混合繊維から形成されたウェブの熱収縮性合成
繊維のみを熱収縮させることによってセルロース糸繊維
を共に引き寄せて面積を収縮させると共に、該熱収縮性
合成繊維の軟化溶融によってウェブを構成する繊維の交
差接触部を接着してなることを特徴とするアルカリ電池
用セパレータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57149657A JPS5940459A (ja) | 1982-08-27 | 1982-08-27 | アルカリ電池用セパレ−タ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57149657A JPS5940459A (ja) | 1982-08-27 | 1982-08-27 | アルカリ電池用セパレ−タ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5940459A true JPS5940459A (ja) | 1984-03-06 |
Family
ID=15479998
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57149657A Pending JPS5940459A (ja) | 1982-08-27 | 1982-08-27 | アルカリ電池用セパレ−タ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5940459A (ja) |
-
1982
- 1982-08-27 JP JP57149657A patent/JPS5940459A/ja active Pending
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