JPH01128351A - 陽極活物質の銀イオン透過阻止性能に優れたアルカリ電池用セパレータの製造方法 - Google Patents

陽極活物質の銀イオン透過阻止性能に優れたアルカリ電池用セパレータの製造方法

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JPH01128351A
JPH01128351A JP62286231A JP28623187A JPH01128351A JP H01128351 A JPH01128351 A JP H01128351A JP 62286231 A JP62286231 A JP 62286231A JP 28623187 A JP28623187 A JP 28623187A JP H01128351 A JPH01128351 A JP H01128351A
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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】 及」L反里匁里 本発明はセパレータの製造方法に関し、さらに詳しくは
、酸化銀電池などの電池内で銀イオンなどの陽極活物質
の透過阻止に優れた能力を発揮するようなセパレータの
製造方法に関する。
の技W的背景ならびにその4題1、 一般に、電池用セパレータとしては、電気抵抗が小さく
均一であることが求められている。そこで従来、特公昭
58−463号公報あるいは特開昭55−105963
号公報などに記載されているように、電池用セパレータ
として、アクリル酸等の親水性モノマーをグラフト重合
したポリオレフィン膜が知られている。
ところが特公昭58−463号公報あるいは特開昭55
−105963号公報に開示されているような、ポリオ
レフィン膜にアクリル酸などの親水性モノマーをグラフ
ト重合させるセパレータの製造方法では、グラフト率を
高めるため、グラフト重合に非常に長い時間を必要とす
るという製造上の問題点があった。
一方、特開昭52−96328号公報あるいは特開昭5
5−121267号公報などには、基材としてエチレン
−(メタ)アクリル酸共重合体を用い、これにアクリル
酸等をグラフト重合する電池用セパレータの製造方法が
開示されている。この電池用セパレータの製造方法では
、−旦フイルム状に成形したエチレン−(メタ)アクリ
ル酸共重合体に、放射線を照射して活性化させ、別のメ
タアクリル酸をグラフト重合している。このようにする
と、グラフト重合を行なう七ツマ−の低減化が図られ、
グラフト重合時間が短くなる。
しかしながらこのようにして得られたグラフト膜は、電
池内の水酸化アルカリ電解液に接触すると膨潤し、寸法
変化をきたすという大きな問題点があった。もし電池用
セパレータにこのような寸法変化がめると、電池の組立
作業が困難となり、しかも使用中に電池内で漏液が起こ
り、電池の寿命が短くなるという問題点が生じてしまう
このような問題点を解決するため、本出願人らは特願昭
62−221455号において、エチレン−(メタ)ア
クリル酸共重合体膜を基材とし、このエチレン−(メタ
)アクリル酸共重合体膜に(メタ)アクリル酸をグラフ
ト重合した後、このグラフト膜がセパレータとして装着
されるアルカリ電池の電解液としての水酸化アルカリ水
溶液濃度をα重量%とした場合に、このグラフト膜をα
±5重量%の水酸化アルカリ水溶液で処理することを特
徴とするアルカリ電池用セパレータの製造方法を提案し
た。
本出願人が提案した上記アルカリ電池用セパレータの製
造方法によれば、電池内の水酸化アルカリ電解液に接触
すると膨潤し、寸法変化をきたすという問題点は解決さ
れる。しかしながら、上記特願昭62−221455号
において提案されているアルカリ電池用セパレータの製
造方法によっても、溶解された銀イオンなどの陽極活物
質の透過を充分には阻止しえないことを見出し、鋭意検
討したところ、グラフト重合により得られたグラフト膜
を水、酸化アルカリ水溶液で中和処理した後、特定の水
溶性有機溶媒と水との混合液で洗浄すると、銀イオン粒
子の透過阻止に優れた能力を有するセパレータが1qら
れることを兄出し、本発明を完成させた。
発明の目的 本発明は、上記のような従来技術に伴う問題点を解決し
ようとするものであって、銀イオンなどの陽極活物質の
透過阻止を必要とするたとえば酸化銀電池などのような
電池内で、銀イオンなどの陽極活物質の透過阻止に優れ
た能力を発揮しうるようなセパレータの製造方法を提供
することを目的としている。
発明の概要 本発明に係るセパレータの製造方法は、エチレン−(メ
タ)アクリル酸共重合体膜を基材とし、このエチレン−
(メタ)アクリル酸共重合体膜に(メタ)アクリル酸を
グラフト重合し、得られたグラフト膜を水酸化アルカリ
水溶液で中和し、水と水溶性有機溶媒との混合液で洗浄
することを特徴としている。
本発明に係るセパレータの製造方法では、エチレン−(
メタ)アクリル酸共重合体膜を基材とし、このエチレン
−(メタ)アクリル酸共重合体膜に(メタ)アクリル酸
をグラフト重合し、得られたグラフト膜を水酸化アルカ
リ水溶液で中和し、水と水溶性有機溶媒との混合液で洗
浄しているため、たとえば酸化銀電池などのような電池
内で、銀イオンなど陽極活物質の透過阻止に優れた能力
を発揮するようなセパレータが得られる。
及用五且隻煎碧j 以下本発明に係る電池用セパレータの製造方法について
具体的に説明する。
本発明では、エチレン−(メタ)アクリル酸共重合体膜
を基材フィルムとして用いている。基材フィルムとして
のエチレン−(メタ)アクリル酸共重合体膜は、その膜
厚変動が平均膜厚値に対し、±8%以内にあることが好
ましい。このようなエチレン−(メタ)アクリル酸共重
合体膜は(メタ)アクリル酸含量が3〜12重但%であ
るエチレン−(メタ)アクリル酸共重合体から得ること
ができる。エチレン−(メタ)アクリル酸共重合体の(
メタ)アクリル酸含量が3〜12重量%であると、この
共重合体はメルトインデックスが小さくなり、均一な膜
厚を有するフィルムを容易に成形することができるよう
になる。もし膜厚変動が平均膜厚値に対し、±、8%を
超えるような不均一な基材を用い、この膜厚不均一な基
材フィルムに(メタ)アクリル酸をグラフト重合すると
、グラフト率をむらが生じ、均一な膜抵抗値を有するア
ルカリ電池用セパレータを得ることができないため好ま
しくない。
本発明で用いられる(メタ)アクリル酸共重合体膜は、
10〜100μm好ましくは20〜40μm程度の膜厚
を有していることが好ましい。
基材としてのエチレン−(メタ)アクリル酸共重合体膜
に(メタ)アクリル酸をグラフト重合するには、エチレ
ン−(メタ)アクリル酸共重合体膜に1〜30Mrad
の電子線を照射した俊、充分に脱気された10〜50重
量%アクリル酸水溶液中に、電子線照射されたエチレン
−(メタ)アクリル酸共重合体を40’Cで5〜60分
間浸漬すればよい。
次にこのようにして得られたエチレン−(メタ)アクリ
ル酸共重合体のグラフト膜を水酸化アルカリ水溶液で中
和処理するが、この処理はセパレータとして装着される
アルカリ電池の電解液としての水酸化アルカリ水溶液濃
度をα重量%とした場合にα±5重但%以内のアルカリ
水溶液に、上記で得られた(メタ)アクリル酸をグラフ
ト膜を浸漬することにより行なうことができる。このよ
うなグラフト膜を中和処理するための水酸化アルカリ水
溶液としては、装着される電池電解液としての水酸化カ
リウムの濃度が40重間%でおる場合には、好ましくは
40±5重量%の水酸化カリウム溶液を用いることが望
ましい。グラフト膜のアルカリ水溶液による中和処理は
、室温から70℃までの温度で、10〜60分間行なう
ことが好ましい。
次に、このようにして水酸化アルカリ水溶液により中和
処理されたグラフト膜を、水と水溶性有機溶媒との混合
液で洗浄する。このような水溶性有機溶媒としては、ア
ルコール系、ケトン系およびカルボン酸系などの有機溶
媒を挙げることができる。これらの有機溶媒の中でもメ
タノール、エタノール、エチレングリコールなどのアル
コール系有機溶媒およびアセトンなどのケトン系有機溶
媒が好ましい。このような有機溶媒は、単独でおるいは
2種以上混合して用いられるが、特にエチレングリコー
ルとメタノールと水との混合液が好ましい。
本発明で用いられる水溶性有機溶媒は、20’Cにおけ
る水に対する溶解鮮度が1体積%以上、好ましくは10
体積%以上、より好ましくは20体積%以上であること
が望ましく、特に完全相溶性の有機溶媒であることが望
ましい。
本発明で用いられる水と水溶性有機溶媒との混合物にお
ける水と水溶性有機溶媒との混合比は、重量比で5:9
5〜95:5、好ましくは20:80〜80:20.特
に好ましくは30 : 70〜70:30であることが
望ましい。
上記のような水と水溶性有機溶媒との混合液によりグラ
フト膜を洗浄する際の洗浄温度は5〜70℃、好ましく
は室温以上、50℃未満が望ましい。洗浄時間は1〜6
0分間、好ましくは2〜5分間が望ましい。
上記のような水と水溶性有機溶媒との混合液によりグラ
フト膜を洗浄するには、たとえば該グラフト膜を上記の
ような混合液に浸漬すればよい。
発明の効果 本発明に係るセパレータの製造方法では、エチレン−(
メタ)アクリル酸共重合体膜を基材とし、このエチレン
−(メタ)アクリル酸共重合体膜に(メタ)アクリル酸
をグラフト重合し、得られたグラフト膜を水酸化アルカ
リ水溶液で中和し、次いで水と水溶性有機溶媒との混合
液で洗浄しているため、銀イオンなどの陽極活物質の透
過を阻止しつるような電池用セパレータが得られ、セパ
レータ自体の寿命が延びるとともにこの電池用セパレー
タが装着された電池の寿命も延びる。
以下本発明を実施例により説明するが、本発明はこれら
実施例に限定されるものではない。
実施例1 メタアクリル酸含旦が8.5重足%であり、膜厚が30
±2μmでおるエチレン−メタアクリル酸共重合体膜に
、電子線照射装置を用いて10M rad、の電子線を
窒素雰囲気下で冷却しながら照射した。ついで電子線の
照射されたこのエチレン−メタアクリル酸共重合体膜を
、予め充分に脱気され、モール塩が0.25’ff1f
f1%添加された40℃の35重量%アクリル酸水溶液
中に、10分間浸漬してグラフト重合させ、グラフト膜
を得た。
得られたグラフト膜のグラフト率は57%であった。
次にこのようにアクリル酸水溶液に浸漬して得られたグ
ラフト膜(I>を、40%KOH水溶液に70℃の温度
で60分間浸漬して中和処理し、次いでエチレングリコ
ールとメタノールと水との混合比が1:5:4である水
溶液を用い、室温で30分間洗浄し、次いで乾燥し、セ
パレータ(I)を得た。
次に、セパレータ(I)を酸化亜鉛ZnO,飽和の30
%KOH水溶液に含浸してセパレータ(n)を得た。次
いでセパレータ(I>とセパレータ(■)7枚とを、セ
パレータ(I>が最上部にくるように積層してセパレー
タ積層体を得た。
このセパレータ積層体を第1図に示すような銀透過試験
セルに装着して、各セパレータを透過した銀イオンの量
を調べた。
なお第1図に示す銀透過試験セルにおいて、1はガラス
板であり、2はセパレータ積層体であり、3は壁面であ
り、4はシール部材であり、5はAg2Oであり、6は
30%水酸化カリウム水溶液であり、7は空気抜きであ
る。
このようにして形成した銀透過試験セルを70°Cで2
4時間静置した(麦、セパレータ積層体2を取り出し、
各セパレータにおける銀の浸透状態を観察したところ、
1枚目だけ銀が浸透していたが2〜8枚目には銀は認め
られなかった。
また各セパレータの銀の保持足をICP発光分析で調べ
たところ、1枚目7135μび、2枚目33μび、3枚
目7μ9の銀が検知され、4枚目以俊には、銀が検知さ
れなかった。
ル校■ユ 実施例1で得られたグラフト膜を純粋で水洗した後、乾
燥してセパレータ(III)を得た。このセパレータ(
nl)に実施例1と同様の試験を施したところ、銀は7
枚目まで観察された。
また実施例1と同様に各セパレータの銀の保持量を調べ
たところ、1枚目232μ7.2枚目75μy、3枚目
43μ9.4枚目67μ9.5枚目27μ3.6枚目2
0μ9.7枚目24μり、8枚目20μ9の銀が検知さ
れた。
【図面の簡単な説明】
第1図は実施例において、銀透過試験に用いた銀透過試
験用セルの断面図である。 1・・・ガラス板   2・・・セパレータ積層体3・
・・壁面 代理人  弁理士 鈴 木 俊一部 第  1  図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1.  エチレン−(メタ)アクリル酸共重合体膜を基材とし
    、このエチレン−(メタ)アクリル酸共重合体膜に(メ
    タ)アクリル酸をグラフト重合し、得られたグラフト膜
    を水酸化アルカリ水溶液で中和し、次いで水と水溶性有
    機溶媒との混合液で洗浄することを特徴とするセパレー
    タの製造方法。
JP62286231A 1987-09-04 1987-11-12 陽極活物質の銀イオン透過阻止性能に優れたアルカリ電池用セパレ―タの製造方法 Expired - Lifetime JP2539860B2 (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002294558A (ja) * 2001-03-30 2002-10-09 Japan Vilene Co Ltd イオン交換性繊維シート及びその製造方法

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