JP3219323B2

JP3219323B2 - 電池用セパレータ

Info

Publication number: JP3219323B2
Application number: JP31588792A
Authority: JP
Inventors: 修石田; 智史山本; 陽三長井; 博之飯田
Original assignee: Nitto Denko Corp; Hitachi Maxell Energy Ltd
Current assignee: Nitto Denko Corp; Maxell Ltd
Priority date: 1992-10-29
Filing date: 1992-10-29
Publication date: 2001-10-15
Anticipated expiration: 2016-10-15
Also published as: JPH06140015A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、特にニッケル−水素電
池やニッケル−カドミウム電池などのようにシート状電
極とセパレータとを重ね合わせて渦巻状に巻回して作製
した渦巻状電極体を用いるアルカリ二次電池に好適に使
用される高保液性の電池用セパレータに関する。

【０００２】

【従来の技術】ニッケル−水素電池やニッケル−カドミ
ウム電池などのアルカリ二次電池のセパレータとして
は、ポリアミド繊維やポリオレフィン繊維などの合成繊
維の不織布が用いられている〔たとえば、吉沢四郎監修
「電池ハンドブック」、（株）電気書院、ｐ．３〜１５
（昭５０）〕。

【０００３】しかし、ポリアミド繊維は、親水性が優れ
ているものの、アルカリ電解液中での酸化雰囲気（過充
電時にこの雰囲気になる）での分解が大きく、その分解
生成物が自己放電を大きくさせるという問題があった
〔たとえば、Ｈ．Ｗ．Ｌｉｍ等：“Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎ
ｇｓｏｆｔｈｅ２７ｔｈＰｏｗｅｒＳｏｕｒ
ｃｅｓＣｏｎｆｅｒｅｎｃｅ”，ｐ．８３〜８５（’
７６）〕。

【０００４】また、ポリオレフィン繊維はアルカリ電解
液中での酸化雰囲気に対しても優れた耐久性を有するも
のの、親水性が乏しく、電解液保持能力が小さい。その
ため、セパレータとして用いるポリオレフィン不織布
は、電解液に対する濡れ性を付与するために、あらかじ
め界面活性剤で表面処理することが行なわれている。

【０００５】しかし、表面処理されたポリオレフィン不
織布は、初期の親水性は良好であるが、一旦電解液に接
触すると、界面活性剤が電解液に溶解し、それが自己放
電を大きくさせるという問題があった〔たとえば、特開
昭６４−５７５６８号公報〕。また、電解液保持能力の
低下により、電池の内部抵抗が増加し、放電電圧の低下
や活物質の利用率の低下を招くという問題もあった。

【０００６】そのため、アルカリ電解液中での酸化雰囲
気に対しても優れた耐久性を有するポリプロピレンとポ
リエチレンからなる複合成分型繊維の不織布に、親水性
を有するアクリル酸、メタクリル酸などをグラフト共重
合させることによって、界面活性剤処理による場合のよ
うな電解液に溶解するおそれのない、親水性付与方法が
提案されている〔たとえば、特公平１−３６２３１号公
報〕。

【０００７】この場合における複合成分型繊維は、通
常、芯部と表面部からなる二層構造をしていて、芯部５
０％が高融点のポリプロピレンで構成され、表面部５０
％が不織布作製時に熱融着が容易なように低融点のポリ
エチレンで構成されている。

【０００８】このような複合成分型繊維にアクリル酸や
メタクリル酸などをグラフト共重合させた場合、グラフ
ト共重合は芯部のポリプロピレンに対してはほとんど行
なわれないが、グラフト共重合が容易な表面部のポリエ
チレンに対しては全体にわたってグラフト共重合が行な
われる。

【０００９】また、電池を組み立てた際に、電池反応に
充分な量の電解液を保持させるためには、アクリル酸や
メタクリル酸などによるグラフト化率を大きくする必要
がある〔たとえば、丹宗他２名：ＹＵＡＳＡ−ＪＩＨ
Ｏ，Ｎｏ．５９，ｐ，３５〜４４（’８５）〕。

【００１０】しかし、グラフト化率を大きくすると繊維
自体が脆くなってしまう〔森他２名：高分子論文集，Ｖ
ｏｌ．４８，Ｎｏ．１，ｐ．１〜９〕。一般に、脆い材
料は応力集中が大きく〔前沢成一郎訳：“改訂材料力学
要論”，ｐ．５１（昭４７）〕、一旦亀裂が生じると、
それが容易に伝播し、切断してしまう。この現象の強弱
はエレメンドルフ引裂強度〔ＪＩＳＰ８１１６〕を
測定することによって知ることができる。

【００１１】そして、このように脆くなったセパレータ
を用いると、シート状電極に重ね合わせて渦巻状に巻回
する段階でセパレータが電極の角部で押圧されて破断が
生じ、短絡が発生する。

【００１２】また、グラフト化率を高くすると、セパレ
ータが高分子電解質としての性質を持つようになり、直
流での電気抵抗が増加するため、高率放電時や低温放電
時の放電電圧の低下や活物質の利用率が低下するという
問題が発生する。

【００１３】ところで、どの電池でも同様であるが、小
型高容量化に対する要求に応えるために、アルカリ二次
電池でも高容量化を図る必要があり、そのため、電極の
活物質充填量を増加させることが行なわれている。一定
体積のなかで、活物質充填量を増加させようとすると、
セパレータに割り当てる体積を減少させるのが最も簡単
な解決法である。

【００１４】そのため、薄いセパレータを使用すること
が必要になるが、薄いセパレータを使用すると必然的に
強度が低下し、特に単位重量が７０ｇ／ｍ²以下になる
と、セパレータをシート状電極と重ね合わせて渦巻状に
巻回する際にセパレータが電極の角部に押圧されて破断
することがより頻繁に発生するようになる。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、親水性付与
を界面活性剤処理に頼らず、かつ高容量化に対応できる
ように薄くしたセパレータが脆く、シート状電極と重ね
合わせて渦巻状に巻回する際に破断するという問題点を
解決し、しなやかさと高保液性を保持させ、かつ高容量
化にも対応できる電池用セパレータを提供することを目
的とする。

【００１６】

【課題を解決するための手段】本発明は、電池のセパレ
ータとして用いる不織布を平均繊維径１０μｍ以下で、
かつ親水基のグラフト化率が３〜２０％の合成繊維に、
前記合成繊維よりも太く、かつ少なくともその表面部が
前記合成繊維よりも低融点の合成繊維を補強材として混
入して構成し、微細な電解液保持時間を有するようにす
ることによって、上記目的を達成したものである。

【００１７】すなわち、本発明では、不織布を構成する
合成繊維の平均繊維径を１０μｍ以下と細くすることに
よって繊維にしなやかさを保持させ、かつその細い繊維
のからみ合いにより形成される微細空間の毛管現象を利
用することによって保液性を高め、親水基のグラフト化
を少なくすることによって脆弱化を防止し、しなやかさ
と高保液性を保持させ、薄くても充分な強度を持ち得る
ようにして、高容量化に対応できるようにしたものであ
る。

【００１８】本発明を完成するにいたった経過を説明す
ると次の通りである。

【００１９】電池用セパレータには電池反応をスム
ーズに進行させるのに必要な電解液を保持する能力が必
要である。そこで、従来はポリエチレンを主体とする
か、またはポリエチレンを表面部に配した繊維に親水基
をグラフト化することによって親水性を付与し、電解液
保持能力を向上させていた。

【００２０】しかし、グラフト化すると、セパレー
タの電解液保持能力が高くなるが、その反面、セパレー
タがしなやかさを失って脆くなるという欠点が発生す
る。このことをかつて問題にした人はいなかったが、本
発明者はこのしなやかさの消失が重大な欠点となること
を見い出した。つまり、セパレータが脆くなると、渦巻
状に巻回する時にセパレータが電極の角部によって押圧
されて破断し、短絡が発生する。

【００２１】これを解決するには、グラフト化を繊
維表面のみにとどめて内部までグラフト化されないよう
にすればよい。しかし、ポリエチレンはグラフト化され
やすいためにグラフト化を表面のみにとどめることはむ
つかしく、そのため、脆弱化を防止することができない
という問題がある。

【００２２】このように、セパレータの構成繊維と
してポリエチレンを用い、電解液保持能力を向上させる
のにグラフト化に頼るだけでは限界がある。

【００２３】そこで、本発明者は、電解液保持能力
の向上をグラフト化のみに頼るのではなく、セパレータ
を構成する繊維間の毛管現象との相乗作用によって電解
液保持能力を向上させることを思い立った。

【００２４】そして、繊維がしなやかさを保持し、
かつ繊維間の毛管現象を利用するのに重要な因子として
繊維の径に着目した。

【００２５】また、グラフト化による脆弱化を防止
するため、表面部のみにグラフト化ができるようにポリ
プロピレンを用いることが適していることを見い出し
た。

【００２６】すなわち、本発明では、しなやかさの
保持のために繊維径を細くし、かつその内部までグラフ
ト化されないように注意を払い、表面部のグラフト化さ
れた部分が微細な間隔で隣接するようにして、隣り合う
繊維同士のグラフト化された表面部に囲まれた部分が毛
管現象で電解液を保持できるようにしたのである。

【００２７】ただし、電池組立の機械化を図り、量
産化に適するようにするには、セパレータがそれ自身で
形状を保持する必要があり、そのために、平均繊維径が
１０μｍより大きい繊維を補強材として混入させる。

【００２８】上記の記載からも明らかであるように、平
均繊維径１０μｍ以下の合成繊維としては、内部までグ
ラフト化が進行しないポリプロピレンを主成分としてい
ることが好ましい。また、ポリフッ化ビニリデンなどの
含フッ素系ポリオレフィンもポリプロピレン同様に適し
ている。そして、主成分とするのは、それらのみでもよ
いし、それらの特性を損なわない範囲で他のものが混入
していてもよいという意味である。

【００２９】繊維径は小さいほど、しなやかさや電解液
保持能力の面から考えると好適であるが、その反面、ハ
ンドリング適性や強度が低下するので、平均繊維径１０
μｍ以下で２μｍ以上のものを使用することが好まし
い。

【００３０】この平均繊維径１０μｍ以下の合成繊維は
グラフト化率が３〜２０％であることを必要とする。

【００３１】グラフト化は、基材となる合成繊維に、酸
または塩基と反応して直接あるいは間接に塩を形成し得
る親水性のモノマー、たとえばアクリル酸やメタクリル
酸などをグラフト共重合させることによって行なわれ
る。

【００３２】グラフト化率は、下記の式から算出されるものであって、モノマーが重合して長鎖
状でグラフト化することが起こり得るので、グラフト化
率が１００％を超えることもあり得る。

【００３３】本発明において、この平均繊維径１０μｍ
の合成繊維に関し、グラフト化率が３〜２０％であるこ
とを必要としているのは、次の理由によるものである。

【００３４】グラフト化は繊維に親水性を付与し、電解
液保持能力を高めるが、このグラフト化率が高くなると
繊維は脆くなる。本発明者の実験によれば、この脆さは
グラフト化率が２０％を超えると顕著に現れるようにな
るので、２０％以下に抑える。しかし、グラフト化率が
０％、つまり、アクリル酸、メタクリル酸などの親水性
のモノマーをまったくグラフト共重合させていないとき
は親水性がまったくなくなるので、グラフト化率が３％
以上であることを必要とし、特に５〜１５％のものが好
ましい。

【００３５】補強材として用いる繊維は、上記平均繊維
径１０μｍ以下の合成繊維よりも太く、かつ少なくとも
その表面が上記平均繊維径１０μｍ以下の合成繊維より
も低融点であることが必要である。この低融点であるこ
とは不織布の形成を容易にする。

【００３６】このような繊維としては、芯部がポリプロ
ピレンで、表面部がポリエチレンの複合成分型繊維、ポ
リエチレン単独のものなどがあるが、これらのポリオレ
フィン系のものを用いる場合、グラフト化によって親水
性を付与しなければならないので、芯部までグラフト化
されるおそれのない芯部がポリプロピレンで、表面部が
ポリエチレンの複合成分型繊維を用いることが好まし
い。

【００３７】そして、このような複合成分型繊維は平均
繊維径が１０μｍを超えて５０μｍ以下のもの、グラフ
ト化率が２０％を超えて１００％以下、特に２０〜７０
％のものが好ましい。

【００３８】この補強材として用いる繊維の混入量、つ
まり平均繊維径１０μｍ以下で、グラフト化率が３〜２
０％の合成繊維に対する混入量は、多くなると不織布全
体としてのしなやかさが損なわれることになるので、全
体中９０重量％以下、特に３０〜７０重量％であること
が好ましい。

【００３９】

【実施例】つぎに、実施例をあげて本発明をより具体的
に説明する。ただし、本発明はそれらの実施例のみに限
定されるものではない。

【００４０】実施例１平均繊維径９μｍ、平均繊維長５ｍｍのポリプロピレン
単一成分型繊維と、これと同量の平均繊維径１５μｍ、
平均繊維長５ｍｍの複合成分型繊維（芯部がポリプロピ
レンで、表面部がポリエチレンの複合成分型繊維であ
り、その成分比は重量比で１：１である）を水に分散さ
せ、抄紙して繊維堆積シートを得た。

【００４１】このシートを熱ロールでプレスして、繊維
を相互に接着するとともに厚さを調整して不織布を得
た。得られた不織布は単位重量が５０ｇ／ｍ²、厚さが
１８０μｍであった。

【００４２】この不織布に電子線を３Ｍｒａｄ照射し、
ラジカルを生成させた。このラジカル生成不織布を、ア
クリル酸１００重量部、水１００重量部およびモール塩
〔硫酸鉄（ＩＩ）アンモニウム六水塩〕１重量部からな
る溶液中に浸漬し、５０℃で１０分間加熱した。つぎ
に、７０℃の温水中に１時間浸漬して、未反応のアクリ
ル酸を洗浄して除去し、ついで、５０℃に加熱した２０
％水酸化カリウム水溶液中に１０分間浸漬してアクリル
酸を中和した後、水洗、乾燥してセパレータとした。

【００４３】このセパレータのエレメンドルフ法によっ
て測定した引裂強度は４８０ｇｆであった。また、この
セパレータを構成する繊維のグラフト化率を赤外線分光
光度法により測定したところ、ポリプロピレン単一成分
型繊維のグラフト化率は５％であり、ポリエチレン−ポ
リプロピレン複合成分型繊維のグラフト化率は２５％で
あった。

【００４４】このセパレータを用い、シート状電極、つ
まりシート状の正極およびシート状の負極と重ね合わ
せ、渦巻状に巻回して渦巻状電極体にし、その渦巻状電
極体を用いて、図１に示す構造の単３形アルカリ二次電
池を作製した。

【００４５】上記電池の作製にあたって、正極には焼結
式ニッケル電極を用い、負極には焼結式水素吸蔵合金電
極を用い、電解液には濃度３０重量％の水酸化カリウム
水溶液を用いた。

【００４６】ここで、図１に示す電池について説明する
と、１は正極、２は負極、３はセパレータ、４は渦巻状
電極体、５は電池ケース、６は環状ガスケット、７は封
口蓋、８は端子板、９は封口板、１０は金属バネ、１１
は弁体、１２は正極リード体、１３は絶縁体、１４は絶
縁体である。

【００４７】正極１は活物質として水酸化ニッケルを含
むシート状の焼結式ニッケル電極であり、その寸法は３
９ｍｍ×８２ｍｍ×０．６６ｍｍで、理論電気容量は１
１６０ｍＡｈである。負極２は活物質となる水素吸蔵合
金そのものを焼結したシート状の水素吸蔵合金電極であ
り、その寸法は４１ｍｍ×１１１ｍｍ×０．３０ｍｍ
で、理論電気容量は１８００ｍＡｈである。

【００４８】セパレータ３は上記のように平均繊維径９
μｍのポリプロピレン単一成分型繊維と平均繊維径１５
μｍのポリエチレン−ポリプロピレン複合成分型繊維と
の混合繊維の不織布にアクリル酸をグラフト共重合させ
たものであり、上記単一成分型繊維のグラフト化率は５
％で、複合成分型繊維のグラフト化率は２５％である。
そして、上記正極１と負極２はこのセパレータ３を介し
て重ね合わせられ、渦巻状に巻回して渦巻状電極体４と
して電池ケース５内に挿入され、その上部には絶縁体１
４が配置されている。

【００４９】環状ガスケット６はナイロン６６で作製さ
れ、封口蓋７は端子板８と封口板９とで構成され、電池
ケース５の開口部はこの封口蓋７と上記環状ガスケット
６とで封口されている。

【００５０】つまり、電池ケース５内に渦巻状電極体４
や絶縁体１４などを挿入した後、電池ケース５の開口端
近傍部分に底部が内周側に突出した環状の溝５ａを形成
し、その溝５ａの内周側突出部で環状ガスケット６の下
部を支えさせて環状ガスケット６と封口蓋７とを電池ケ
ース５の開口部に配置し、電池ケース５の溝５ａから先
の部分を内方に締め付けて電池ケース５の開口部を封口
蓋７と環状ガスケット６とで封口している。

【００５１】上記端子板８にはガス排出孔８ａが設けら
れ、封口板９にはガス検知孔９ａが設けられ、端子板８
と封口板９との間には金属バネ１０と弁体１１とが配置
されている。そして、封口板９の外周部を折り曲げて端
子板８の外周部を挟み込んで端子板８と封口板９とを固
定している。

【００５２】この電池は、通常の状況下では金属バネ１
０の押圧力により弁体１１がガス検知孔９ａを閉鎖して
いるので、電池内部は密閉状態に保たれているが、電池
内部でガスが発生して電池内圧が異常に上昇した場合に
は、金属バネ１０が収縮して弁体１１とガス検知孔９ａ
との間に隙間が生じ、電池内部のガスはガス検知孔９ａ
およびガス排出孔８ａを通過して電池外部に放出され、
電池破裂が防止できるように構成されている。

【００５３】上記電池を１００個作製し、作製直後に短
絡の有無を調べたところ、１００個とも短絡がなく、そ
の歩留りは１００％であった。つまり、この実施例１の
セパレータを用いた場合には、シート状電極と重ね合わ
せて渦巻状に巻回する時にセパレータの破断がまったく
なかった。

【００５４】また、上記１００個の電池を、室温（２０
℃）、１００ｍＡで１５時間充電し、２００ｍＡで０．
９Ｖまで放電するという充放電サイクルを１０回繰り返
し、１０回目の放電容量を測定し、その平均値を算出し
たところ、平均放電容量は１１００ｍＡｈであった。

【００５５】さらに、上記同様の条件で充電した後、室
温、３０００ｍＡで０．９Ｖまで放電したときの平均放
電容量は９５０ｍＡｈであり、また−２０℃の雰囲気
中、５００ｍＡで０．９Ｖまで放電したときの平均放電
容量は６５０ｍＡｈであった。

【００５６】以後、室温、２００ｍＡでの平均放電容量
を標準放電容量、室温、３０００ｍＡでの平均放電容量
を高率放電容量、−２０℃、５００ｍＡでの平均放電容
量を低温放電容量と記す。

【００５７】実施例２平均繊維径９μｍ、平均繊維長５ｍｍのポリプロピレン
単一成分型繊維と、これと同量の平均繊維径１５μｍ、
平均繊維長５ｍｍのポリエチレン単一成分型繊維を水に
分散させ、抄紙して繊維堆積シートを得た。このシート
を熱ロールでプレスして、繊維を相互に接着するととも
に厚さを調整して不織布を得た。得られた不織布は単位
重量が５０ｇ／ｍ²、厚さが１８０μｍであった。

【００５８】この不織布に電子線を３Ｍｒａｄ照射し、
ラジカルを生成した。このラジカル生成不織布を、アク
リル酸１００重量部、水１００重量部およびモール塩１
重量部からなる溶液中に浸漬し、５０℃で１０分間加熱
した。つぎに、７０℃の温水中に１時間浸漬して、未反
応のアクリル酸を洗浄して除去し、ついで、５０℃に加
熱した２０％水酸化カリウム水溶液中に１０分間浸漬し
てアクリル酸を中和した後、水洗、乾燥してセパレータ
とした。

【００５９】このセパレータのエレメンドルフ引裂強度
は３７０ｇｆであった。また、このセパレータを構成す
る繊維のグラフト化率を赤外線分光光度法により測定し
たところ、ポリプロピレン単一成分型繊維のグラフト化
率は５％で、ポリエチレン単一成分型繊維のグラフト化
率は３０％であった。

【００６０】このセパレータを用い、それ以外は実施例
１と同様にして、単３形アルカリ二次電池を１００個作
製し、作製直後に短絡発生の有無を調べたところ、短絡
の発生したものはまったくなく、歩留りは１００％であ
った。

【００６１】つまり、この実施例２のセパレータを用い
た場合には、シート状電極と重ね合わせて渦巻状に巻回
する時にセパレータの破断がまったくなかった。

【００６２】また、これら１００個の電池について、実
施例１と同様に標準放電容量、高率放電容量および低温
放電容量を求めたところ、標準放電容量は１１００ｍＡ
ｈ、高率放電容量は９３５ｍＡｈ、低温放電容量は６２
０ｍＡｈであった。

【００６３】比較例１平均繊維径１５μｍ、平均繊維長５ｍｍの複合成分型繊
維（芯部がポリプロピレンで、表面部がポリエチレンの
複合成分型繊維であり、その成分比は重量比で１：１で
ある）を単独で水に分散させ、抄紙して繊維堆積シート
を得た。このシートを熱ロールでプレスして、繊維を相
互に接着するとともに厚さを調整して不織布を得た。得
られた不織布は単位重量が５０ｇ／ｍ²、厚さが１８０
μｍであった。

【００６４】この不織布に電子線を３Ｍｒａｄ照射し、
ラジカルを生成させた。このラジカル生成不織布を、ア
クリル酸１００重量部、水１００重量部およびモール塩
１重量からなる溶液中に浸漬し、５０℃で１０分間加熱
した。つぎに、７０℃の温水中に１時間浸漬して、未反
応のアクリル酸を洗浄して除去し、ついで、５０℃に加
熱した２０％水酸化カリウム水溶液中に１０分間浸漬し
てアクリル酸を中和した後、水洗、乾燥してセパレータ
とした。

【００６５】このセパレータのエレメンドルフ引裂強度
は１６０ｇｆであった。また、このセパレータの構成繊
維のグラフト化率を赤外線分光光度法により測定したと
ころ、グラフト化率は３５％であった。

【００６６】このセパレータを用い、それ以外は実施例
１と同様にして、単３形アルカリ二次電池を１００個作
製し、作製直後に短絡発生の有無を調べたところ、１０
０個の電池中４３個の電池が短絡しており、歩留りは５
７％であった。

【００６７】短絡の発生しなかった５７個の電池につい
て、実施例１と同様に標準放電容量、高率放電容量およ
び低温放電容量を求めたところ、標準放電容量は１１０
０ｍＡｈ、高率放電容量は８２０ｍＡｈ、低温放電容量
は５３０ｍＡｈであった。

【００６８】比較例２平均繊維径１５μｍ、平均繊維長５ｍｍのポリプロピレ
ン単一成分型繊維と、これと同量の平均繊維径１５μ
ｍ、平均繊維長５ｍｍの複合成分型繊維（芯部がポリプ
ロピレンで、表面部がポリエチレンの複合成分型繊維で
あり、その成分比は重量比で１：１である）を水に分散
させ、抄紙して繊維堆積シートを得た。このシートを熱
ロールでプレスして、繊維を相互に接着するとともに厚
さを調整して不織布を得た。得られた不織布は単位重量
が５０ｇ／ｍ²、厚さが１８０μｍであった。

【００６９】この不織布に電子線を３Ｍｒａｄ照射し、
ラジカルを生成させた。このラジカル生成不織布を、ア
クリル酸１００重量部、水１００重量部およびモール塩
１重量部からなる溶液中に浸漬し、５０℃で１０分間加
熱した。つぎに、７０℃の温水中に１時間浸漬して、未
反応のアクリル酸を洗浄して除去し、ついで、５０℃に
加熱した２０％水酸化カリウム水溶液中に１０分間浸漬
してアクリル酸を中和した後、水洗、乾燥してセパレー
タとした。

【００７０】このセパレータのエレメンドルフ引裂強度
は３１０ｇｆであった。また、このセパレータの構成繊
維のグラフト化率を赤外線分光光度法により測定したと
ころ、ポリプロピレン単一成分型繊維のグラフト化率は
３％であり、ポリプロピレン−ポリエチレン複合成分型
繊維のグラフト化率は２５％であった。

【００７１】このセパレータを用い、それ以外は実施例
１と同様にして、単３形アルカリ二次電池を１００個作
製し、作製後に短絡発生の有無を調べたところ、短絡の
発生したものはまったくなく、歩留りは１００％であっ
た。

【００７２】また、この電池について、実施例１と同様
に標準放電容量、高率放電容量および低温放電容量を求
めたところ、標準放電容量は１０４０ｍＡｈ、高率放電
容量は７８０ｍＡｈ、低温放電容量は４９０ｍＡｈであ
った。

【００７３】以上の結果を表１に示す。なお、表１では
ポリプロピレンをＰＰ、ポリエチレンをＰＥと表示し
た。

【００７４】

【表１】

【００７５】表１に示すように、本発明の実施例１〜２
は電池作製時の歩留りが１００％と高く、また放電容量
は標準放電容量、高率放電容量、低温放電容量のいずれ
も大きく、放電特性が良好であった。

【００７６】これに対して、比較例１は電池作製時の歩
留りが５７％と低く、また放電容量に関しても、標準放
電容量は１１００ｍＡｈと大きいものの、高率放電容量
や低温放電容量は実施例１〜２に比べて低かった。

【００７７】この比較例１の歩留りが悪かったのは、グ
ラフト化によりセパレータが脆くなったためであり、高
率放電容量や低温放電容量が実施例１〜２に比べて低か
ったのは、繊維径が太いために毛管現象による電解液の
保持能力が小さいことによるものと考えられる。

【００７８】また、比較例２は電池作製時の歩留りは良
いものの、標準放電容量が低く、特に高率放電容量や低
温放電容量が実施例１〜２のものに比べて大幅に低下し
た。これも、比較例２のセパレータの繊維径が太いため
に毛管現象による電解液の保持能力が小さいことによる
ものと考えられる。

【００７９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明では、しな
やかさと高保液性を保持し、かつ高容量化にも対応でき
る電池用セパレータを提供することができた。

【００８０】このセパレータは、しなやかさを有するの
で、薄くてもシート状電極に重ね合わせて渦巻状に巻回
する際の破断がなく、したがって電池作製時の歩留りが
高く、かつ高保液性で電池反応に必要な電解液を保持で
きるので、このセパレータを使用することにより、高容
量で、かつ高率放電特性、低温放電特性が良好な電池が
得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のセパレータを用いたアルカリ二次電池
の一例を拡大して示す縦断面図である。

【符号の説明】

１正極２負極３セパレータ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者長井陽三大阪府茨木市下穂積１丁目１番２号日東電工株式会社内 (72)発明者飯田博之大阪府茨木市下穂積１丁目１番２号日東電工株式会社内 (56)参考文献特開昭55−105962（ＪＰ，Ａ) 特開昭55−96554（ＪＰ，Ａ) 特開昭49−85527（ＪＰ，Ａ) 特開昭50−101834（ＪＰ，Ａ) 実開昭53−11021（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H01M 2/16

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】平均繊維径１０μｍ以下で、かつ親水基
のグラフト化率が３〜２０％の合成繊維に、前記合成繊
維よりも太く、かつ少なくともその表面部が前記合成繊
維よりも低融点の合成繊維を補強材として混入すること
によって構成され、微細な電解液保持空間を有する不織
布からなることを特徴とする電池用セパレータ。