JPS5987754A - 二次電池のセパレ−タ及びその製造方法 - Google Patents
二次電池のセパレ−タ及びその製造方法Info
- Publication number
- JPS5987754A JPS5987754A JP57197773A JP19777382A JPS5987754A JP S5987754 A JPS5987754 A JP S5987754A JP 57197773 A JP57197773 A JP 57197773A JP 19777382 A JP19777382 A JP 19777382A JP S5987754 A JPS5987754 A JP S5987754A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- separator
- protrusions
- battery
- height
- electrode
- 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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-
- 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
- H01M50/463—Separators, membranes or diaphragms characterised by their shape
-
- 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
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Cell Separators (AREA)
- Hybrid Cells (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、二次電池における効率的なセパレータ及びそ
のセパレータの製造方法に関するものである。
のセパレータの製造方法に関するものである。
電解液を使用する二次′４池は、陽極室及び陰極室全形
成する境界においてセパレータの使用が必要である。こ
のセパレータに要求される機能の一つとして、内部抵抗
を極力小さくする事が性能向上のために重要である。
成する境界においてセパレータの使用が必要である。こ
のセパレータに要求される機能の一つとして、内部抵抗
を極力小さくする事が性能向上のために重要である。
二次電池は、充電の際に陽極、陰極に電解液の活物質が
発生・析出しであるいは進極上の活物質が化学変化を起
すことによって電気エネルギーを化学エネルギーに変換
しこれを蓄積するものである。
発生・析出しであるいは進極上の活物質が化学変化を起
すことによって電気エネルギーを化学エネルギーに変換
しこれを蓄積するものである。
一例として、第１図に示した亜鉛−臭素二次電池により
説明すると、充電時陽極側から臭素が発生し一方の陰極
にはその電極上に亜鉛が析出する。
説明すると、充電時陽極側から臭素が発生し一方の陰極
にはその電極上に亜鉛が析出する。
図中１は電池反応槽、２は陽極室、３は陰極室、４はイ
オン交換膜または多孔質合成樹脂のセパレータ、５＆よ
陽極、６は陰極、７は＃極電解液貯槽、８は陰極電解液
貯槽、９，１０は各電解液循環用ポンプである。
オン交換膜または多孔質合成樹脂のセパレータ、５＆よ
陽極、６は陰極、７は＃極電解液貯槽、８は陰極電解液
貯槽、９，１０は各電解液循環用ポンプである。
陽極室２と陰極室６は、それぞれの部屋に循環する電解
液の混合を防ぐがイオン透過能を有するセパレータ４で
隔てられている。
液の混合を防ぐがイオン透過能を有するセパレータ４で
隔てられている。
電池を１？ｉ成する上で内部抵抗を可及的に小さくする
には陽極５と陰極６の極間距離金できるだけ小さくする
方が良いが一方ではセパレータ４と完全接触することは
電解液の流れを阻害しかつ電極面の反応面積を減じ′ｆ
！、極面上の不均一反応となり都合が悪い。
には陽極５と陰極６の極間距離金できるだけ小さくする
方が良いが一方ではセパレータ４と完全接触することは
電解液の流れを阻害しかつ電極面の反応面積を減じ′ｆ
！、極面上の不均一反応となり都合が悪い。
このこと力・ら従来では、第２図に示す如くセパレータ
４が単なる平板である時にはポリエチレン。
４が単なる平板である時にはポリエチレン。
ポリプロピレンなどの絶縁物の網からなるスペーサ１１
を電極１２との間に設げたシ、また別の方法としてレエ
第６，４図に示す如く１こわみを生じブ尤いよう機械強
度の点を考慮してセパレータ４自体にリプ１３を設けて
電極との全面密着を防止するようにしていた。
を電極１２との間に設げたシ、また別の方法としてレエ
第６，４図に示す如く１こわみを生じブ尤いよう機械強
度の点を考慮してセパレータ４自体にリプ１３を設けて
電極との全面密着を防止するようにしていた。
しかしスペーサ１１を使用する場合は、電極１２とセパ
レータ４との間にこのスペーサ１１ｉ挿入しなければな
らないという煩雑さがあるばかシでなくスペーサ１１の
材料面積がデッドスペースと１．Ｃり効率は良くない。
レータ４との間にこのスペーサ１１ｉ挿入しなければな
らないという煩雑さがあるばかシでなくスペーサ１１の
材料面積がデッドスペースと１．Ｃり効率は良くない。
またリブ１３付のセパレータ４の場合では電極面におけ
る電解液の均一化が妨げられ効率の低下はまぬがれない
。更に両者についていえることは、陰極面上での金属析
出の際にデンドライト化を促す原因ともなるという欠点
を有するものであった。
る電解液の均一化が妨げられ効率の低下はまぬがれない
。更に両者についていえることは、陰極面上での金属析
出の際にデンドライト化を促す原因ともなるという欠点
を有するものであった。
木発明者らは、以上の如き情況の下でセパレータの改良
につき門討を行った給茶、二次電池の電極間にあって電
極面と対面にて極間距離を維持する耐臭素性のイオン交
換膜（例えばポリスチレンスルホン酸樹脂）または安価
な多孔質膜（例えばポリエチレン、ボリフ゛ロビレン４
ＶｊＪ］＊）のセパレータにおいて、その表裏面に突起
物を後述するようなある条件に従って多数設けたことを
特徴とする二次電池のセパレータを第１の発明とし、す
でに成形シであるセパレータ本体であるイオン交換膜ま
たは多孔質合成樹脂膜の両面を、それぞわ、カーセパレ
ータと融合結合しやすい溶融樹脂を吐出して突起物を賦
形するプレス金型ではさみ、加熱力ＤＩｌｌＥして興起
物を植生させること１ｃ％徴とする七ノくレータの製造
方法を第２の発明とする本発明に到達し１こ。なお、溶
融樹脂の材質は七ノくｖ−夕と同−又は同系統の樹脂を
用いると良（・結果ｈ″−得らｈる。
につき門討を行った給茶、二次電池の電極間にあって電
極面と対面にて極間距離を維持する耐臭素性のイオン交
換膜（例えばポリスチレンスルホン酸樹脂）または安価
な多孔質膜（例えばポリエチレン、ボリフ゛ロビレン４
ＶｊＪ］＊）のセパレータにおいて、その表裏面に突起
物を後述するようなある条件に従って多数設けたことを
特徴とする二次電池のセパレータを第１の発明とし、す
でに成形シであるセパレータ本体であるイオン交換膜ま
たは多孔質合成樹脂膜の両面を、それぞわ、カーセパレ
ータと融合結合しやすい溶融樹脂を吐出して突起物を賦
形するプレス金型ではさみ、加熱力ＤＩｌｌＥして興起
物を植生させること１ｃ％徴とする七ノくレータの製造
方法を第２の発明とする本発明に到達し１こ。なお、溶
融樹脂の材質は七ノくｖ−夕と同−又は同系統の樹脂を
用いると良（・結果ｈ″−得らｈる。
本発明に従ってセパレータに設けられる突起物１４は、
例えば第５図に示すようＩＬものであっても良い。
例えば第５図に示すようＩＬものであっても良い。
この突起の形状は、第５図では半球状σ）もので形成さ
れているが、例えば第６図に示しＬ二ような円錐形であ
ってもまた図示はしてし・なり、ｓ ｂ”ｓ卵を半裁し
たような吊鐘形状であっても良（１゜セパレータの突起
１４は、通常は第７図に示した如く極く一般的にはセパ
レータ面上の同一箇所Ｃ）表裏で形成されている方が好
ましい。この突起の位置は、セパレータの厚さが例えば
０３ ｔａｒｔ ’ｃ越えるような比較的厚い時には、
素材自身が有する割注によって必ずしも同一地点の表裏
に突起り一なくても変形量が少いが、電池の内部抵抗か
ら［１３ｍ以下が良いことが実験で確認され、これが薄
（１ときには例えば５第８図Ａ、Ｂとして示したように
七〕くレータは変形を起す。
れているが、例えば第６図に示しＬ二ような円錐形であ
ってもまた図示はしてし・なり、ｓ ｂ”ｓ卵を半裁し
たような吊鐘形状であっても良（１゜セパレータの突起
１４は、通常は第７図に示した如く極く一般的にはセパ
レータ面上の同一箇所Ｃ）表裏で形成されている方が好
ましい。この突起の位置は、セパレータの厚さが例えば
０３ ｔａｒｔ ’ｃ越えるような比較的厚い時には、
素材自身が有する割注によって必ずしも同一地点の表裏
に突起り一なくても変形量が少いが、電池の内部抵抗か
ら［１３ｍ以下が良いことが実験で確認され、これが薄
（１ときには例えば５第８図Ａ、Ｂとして示したように
七〕くレータは変形を起す。
また、セパレータにおける突起の高さとその底面の平均
直径との関係も重要な部分含みめる。ｆｔｌえば、突起
の平均直径に対する高さのｌｌ係ｂ１太き過ぎるときに
は、電極面に接触した際第９図Ａ、Ｂで示したように突
起が傘の骨のようになり本来必要とする距離が確保でき
なくなる。従ってこのような現象を避けなければならな
（１ｈ１、ψ１１え（イセノく −レータ面と電極の間
の距離ｋ １ ｉ＋ｘに保つ場合で（＠Ｌ突起の高さｉ
ｕ＋、突起の底面直径０５諺宵以上とし、また突起間の
間隔も１−以下とすることカー望ましい。
直径との関係も重要な部分含みめる。ｆｔｌえば、突起
の平均直径に対する高さのｌｌ係ｂ１太き過ぎるときに
は、電極面に接触した際第９図Ａ、Ｂで示したように突
起が傘の骨のようになり本来必要とする距離が確保でき
なくなる。従ってこのような現象を避けなければならな
（１ｈ１、ψ１１え（イセノく −レータ面と電極の間
の距離ｋ １ ｉ＋ｘに保つ場合で（＠Ｌ突起の高さｉ
ｕ＋、突起の底面直径０５諺宵以上とし、また突起間の
間隔も１−以下とすることカー望ましい。
突起間の距離がある程度以上隔たｐすぎると、例えば８
ｇ１０図のようにセパレータにたわみが生ずるおそれが
出てくる。
ｇ１０図のようにセパレータにたわみが生ずるおそれが
出てくる。
以上のようなセパレータは、ヒートプレス成形によシ一
体に成形できることは半熱であるが、すでに形成されで
ある薄平板状セパレータ本体を用いるとぎは次の如き手
順で製造するこ、とができる。
体に成形できることは半熱であるが、すでに形成されで
ある薄平板状セパレータ本体を用いるとぎは次の如き手
順で製造するこ、とができる。
すなわち、第１１図にその原理的説明図を示したがセパ
レータを表・裏面側から金型を押しつけエンボス加工と
は全く逆の樹脂盛りつけ加工を行うものである。
レータを表・裏面側から金型を押しつけエンボス加工と
は全く逆の樹脂盛りつけ加工を行うものである。
図中、４はセパレータ、１５．１５’は金型、１６．１
６’はスプルーである。セパレータ４を金型１５．１５
’で両側からはさみ込み若干の加圧下で溶融樹脂をそゝ
れぞれのスプルー１６ 、１６’から導入することによ
シャパレータ４上に金型１５．１５’の内側に予め設け
た形状、例えば第１２及び１３図で金型の横面を示した
ようにその内部に断面が半円や三角とした場合その形状
に応じた突起１４ヲセパレータに植生させることができ
る。尚、この図において１７はランナーを示す。
６’はスプルーである。セパレータ４を金型１５．１５
’で両側からはさみ込み若干の加圧下で溶融樹脂をそゝ
れぞれのスプルー１６ 、１６’から導入することによ
シャパレータ４上に金型１５．１５’の内側に予め設け
た形状、例えば第１２及び１３図で金型の横面を示した
ようにその内部に断面が半円や三角とした場合その形状
に応じた突起１４ヲセパレータに植生させることができ
る。尚、この図において１７はランナーを示す。
従って、第１４図において余１視図によシ示した突起つ
ぎセパレータを得る場合−は第１５図の平面図で示され
たような金型を使用すれば良いし、ま１こ第１６図のよ
うなセパレータのときには、第１７図の如ぎ金型を用い
ることによって製造することかできる。
ぎセパレータを得る場合−は第１５図の平面図で示され
たような金型を使用すれば良いし、ま１こ第１６図のよ
うなセパレータのときには、第１７図の如ぎ金型を用い
ることによって製造することかできる。
以上述べ１こような方法によシ突起つきセノくレータを
製造すれば、電池を組立る際の電極との積層の工数が少
なくて済むばかシでなく、金型の設計の場面でセパレー
タ上の突起の形状、大きさ、密度などを任意に調節する
ことかでき品質の安定しＴこ９ま起つきセパレータを製
造することができるという利点を有するものである。
製造すれば、電池を組立る際の電極との積層の工数が少
なくて済むばかシでなく、金型の設計の場面でセパレー
タ上の突起の形状、大きさ、密度などを任意に調節する
ことかでき品質の安定しＴこ９ま起つきセパレータを製
造することができるという利点を有するものである。
以下実験に基づき好結果で実用に供し得る突起の高さＨ
１突起の底面平均直径Ｂ１及び突起の間隔りの相互関係
を示す。
１突起の底面平均直径Ｂ１及び突起の間隔りの相互関係
を示す。
第１図は電解液循環形二次電池の基本的概２第２図は一
極とセパレータの組立説明−、第５図はセパレータの説
明図、第６図は多き起の１図、第７〜１０□□□は突起
つきセパレータの縦断１第１１図Ｇｚ９起つきセパレー
タの製造説明図、１〜１３図は金型の４１０面１、第１
４及び１６図は突起−セパレータの斜視図、第１５及び
１７図は金型の図である。 ４・・・セパレータ、１４・・・突起、１５・・・金型
、１６プルー、１７・・・ランナー。 代理人 弁理士 木 利 三 第１図 第 ２ 図 第９図 第１０図 第１１図 第１２図 第１３図 第１４図 第１５図 第１７図
極とセパレータの組立説明−、第５図はセパレータの説
明図、第６図は多き起の１図、第７〜１０□□□は突起
つきセパレータの縦断１第１１図Ｇｚ９起つきセパレー
タの製造説明図、１〜１３図は金型の４１０面１、第１
４及び１６図は突起−セパレータの斜視図、第１５及び
１７図は金型の図である。 ４・・・セパレータ、１４・・・突起、１５・・・金型
、１６プルー、１７・・・ランナー。 代理人 弁理士 木 利 三 第１図 第 ２ 図 第９図 第１０図 第１１図 第１２図 第１３図 第１４図 第１５図 第１７図
Claims (6)
- （１）二次電池の電極間にあって電極面と対面して極間
距ＰＲＩＬを維持するイオン透過翻セパレータにおいて
、その表裏面に突起物を多数設け１こことを特徴とする
二次電池のセパレータ。 - （２）突起物の形状が、円錐形、半球ま１こは真球を形
成しない断面を有する半球である特許請求の範囲第１項
記載のセパレータ。 - （３）セパレータの表裏面の同一箇所に突起物ｆ：設け
たことからなる特許請求の範囲第１項；Ｌｌこは第２項
６己載のセパレータ。 - （４）突起物の高さに対してその底面の半径が１／２以
上としたことからなる特許請求の範囲第１項〜第３項の
うちいずれか１項に記載のセパレータ。 - （５）突起物高さ’ｌｒ Ｈとしたとき、突起物の間隔
を１０１−Ｉ以下としたことからなる特許ｈｒｊ求の範
囲第１項〜第４項のうちいずれか１項に記載のセパレー
タ。 - （６）セパレータの両面を、それぞれが溶融樹脂を吐出
して突起物を賦形するプレス金型ではさみ、加熱加圧し
て突起物を植生させることを特徴とするセパレータの製
造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57197773A JPS5987754A (ja) | 1982-11-12 | 1982-11-12 | 二次電池のセパレ−タ及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57197773A JPS5987754A (ja) | 1982-11-12 | 1982-11-12 | 二次電池のセパレ−タ及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5987754A true JPS5987754A (ja) | 1984-05-21 |
Family
ID=16380104
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57197773A Pending JPS5987754A (ja) | 1982-11-12 | 1982-11-12 | 二次電池のセパレ−タ及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5987754A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0130723A2 (en) * | 1983-06-17 | 1985-01-09 | Kabushiki Kaisha Meidensha | Secondary battery having a separator |
| JPS6055069U (ja) * | 1983-09-26 | 1985-04-17 | 株式会社明電舎 | 二次電池のセパレ−タ |
| RU2767987C1 (ru) * | 2021-10-28 | 2022-03-22 | Акционерное общество «Алмет» | Сепараторная группа непроточного металл-бромного аккумулятора и способ ее изготовления |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5234327A (en) * | 1975-06-18 | 1977-03-16 | Lindstroem Ab Olle | Electrochemical battery separator |
-
1982
- 1982-11-12 JP JP57197773A patent/JPS5987754A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5234327A (en) * | 1975-06-18 | 1977-03-16 | Lindstroem Ab Olle | Electrochemical battery separator |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0130723A2 (en) * | 1983-06-17 | 1985-01-09 | Kabushiki Kaisha Meidensha | Secondary battery having a separator |
| JPS6055069U (ja) * | 1983-09-26 | 1985-04-17 | 株式会社明電舎 | 二次電池のセパレ−タ |
| RU2767987C1 (ru) * | 2021-10-28 | 2022-03-22 | Акционерное общество «Алмет» | Сепараторная группа непроточного металл-бромного аккумулятора и способ ее изготовления |
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