JPH01175165A - アルカリ電池用セパレーター - Google Patents
アルカリ電池用セパレーターInfo
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- JPH01175165A JPH01175165A JP62332836A JP33283687A JPH01175165A JP H01175165 A JPH01175165 A JP H01175165A JP 62332836 A JP62332836 A JP 62332836A JP 33283687 A JP33283687 A JP 33283687A JP H01175165 A JPH01175165 A JP H01175165A
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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
- H01M50/409—Separators, membranes or diaphragms characterised by the material
- H01M50/44—Fibrous material
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- H01M2300/0014—Alkaline electrolytes
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- General Chemical & Material Sciences (AREA)
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔所業上の利用分野〕
本発明は中空断面のポリアミド系繊維を含むポリアミド
系１１４ 雄’＋ｐ不織布よりなるアルカリ電池用セパ
レーターに関するものである。
系１１４ 雄’＋ｐ不織布よりなるアルカリ電池用セパ
レーターに関するものである。
従来、アルカリ′電池用セパレーターにはナイロン６、
ナイロン６６等のポリアミド系繊維やポリプロピレン等
のポリオレフィン系繊維からなる不織布が使用されてい
る。
ナイロン６６等のポリアミド系繊維やポリプロピレン等
のポリオレフィン系繊維からなる不織布が使用されてい
る。
ポリアミド系繊維よりなる不織布は電解液の吸液性及び
保持性が良く、放電容量が大きいので高率数゛α用に使
用出来る利点を有するが、高温における耐アルカリ性、
耐酸化性が悪いのでアルカリ電池用セパレーターとし°
Ｃ用いた場合、繊維の劣化分解に伴ない寿命が短くなる
という大きな欠点があう九。
保持性が良く、放電容量が大きいので高率数゛α用に使
用出来る利点を有するが、高温における耐アルカリ性、
耐酸化性が悪いのでアルカリ電池用セパレーターとし°
Ｃ用いた場合、繊維の劣化分解に伴ない寿命が短くなる
という大きな欠点があう九。
一方、ポリオレフィン系繊維の不織布からなるセパレー
ターは耐アルカリ性、耐酸化性に優れ、長寿命が期待出
来るが、繊維が疎水性である為電解液の吸液性、保持性
が極めて悪く、微小電流を流す用途では使用可能である
が短時間に高率放電を行なう用・途では、リーク現象が
発生じ使用出来ないという欠点があった。
ターは耐アルカリ性、耐酸化性に優れ、長寿命が期待出
来るが、繊維が疎水性である為電解液の吸液性、保持性
が極めて悪く、微小電流を流す用途では使用可能である
が短時間に高率放電を行なう用・途では、リーク現象が
発生じ使用出来ないという欠点があった。
また、耐アルカリ性に優れるポリオレフィン系繊維に界
面活性剤の付与や、微細繊維の適用、＋Ｉ１．維表面形
態の改良等により電解液の保持性を高めることも行われ
ているが、根本的に疎水性であることからその効果は一
次的なものであ夛高率放電用途には適用出来ないのが現
状である。
面活性剤の付与や、微細繊維の適用、＋Ｉ１．維表面形
態の改良等により電解液の保持性を高めることも行われ
ているが、根本的に疎水性であることからその効果は一
次的なものであ夛高率放電用途には適用出来ないのが現
状である。
本発明は上記従来技術の問題点を解消すべく鋭意研究検
討した結果なされたものであり、耐アルカリ性、耐酸化
性に劣るポリアミド系繊維に考方化防止処理加工全施し
、さらには老令化防止処理加工した中空断面を有する繊
維を使用した接着ｉＲ維シートを構成する事により、初
期の繊維強度を低下させる事なく耐アルカリ性。
討した結果なされたものであり、耐アルカリ性、耐酸化
性に劣るポリアミド系繊維に考方化防止処理加工全施し
、さらには老令化防止処理加工した中空断面を有する繊
維を使用した接着ｉＲ維シートを構成する事により、初
期の繊維強度を低下させる事なく耐アルカリ性。
耐酸化性に優れ、かつｍｓ液保持特性に優れたポリアミ
ド系アルカリ電池用セパレーターを提供するものである
。
ド系アルカリ電池用セパレーターを提供するものである
。
即ち、ポリアミド系繊維の耐酸アルカリ性を向上させる
為に、一般にゴム、グラスチック等の考方化防止剤とし
て用いられる、アミン系。
為に、一般にゴム、グラスチック等の考方化防止剤とし
て用いられる、アミン系。
フェノール系等のいわゆる老化防止剤、酸化防止剤を、
単独もしくは併用使用により、繊維紡糸前に混合練夛込
み適用、或いは、紡糸後加圧加温処理による後処理加工
による適用等により付与して得られるものである。
単独もしくは併用使用により、繊維紡糸前に混合練夛込
み適用、或いは、紡糸後加圧加温処理による後処理加工
による適用等により付与して得られるものである。
繊維紡糸前に混線適用の場合はその混率が３：ｉｍパー
セントを超えると繊維の初期強力が低下し好ましくなく
、０．２重量パーセント以下では耐アルカリ性の向上が
少ない。
セントを超えると繊維の初期強力が低下し好ましくなく
、０．２重量パーセント以下では耐アルカリ性の向上が
少ない。
次に、紡糸後の後処理加工による付与の場合、強アルカ
リ液と直接接触する繊維表面近傍に集中的に染着付与さ
れる為に耐酸アルカリ性能の向上が大きく、シかも該考
方化防止剤付与による初期強度低下も小さい。
リ液と直接接触する繊維表面近傍に集中的に染着付与さ
れる為に耐酸アルカリ性能の向上が大きく、シかも該考
方化防止剤付与による初期強度低下も小さい。
さらに中空断面形状を有する繊維をセパレーター、構成
素材とすることにより毛細管現象により、電解液の吸液
性、保持性が向上し、特に好゛ましいものとなる。また
繊維中空部への電解液の毛細管現象による浸水吸液現象
は特別に加圧しない限り小さく、繊維端末は多い程、吸
液性、保持性能は大きくなる事が判明した。
素材とすることにより毛細管現象により、電解液の吸液
性、保持性が向上し、特に好゛ましいものとなる。また
繊維中空部への電解液の毛細管現象による浸水吸液現象
は特別に加圧しない限り小さく、繊維端末は多い程、吸
液性、保持性能は大きくなる事が判明した。
本発明におけるセパレーターは公知の乾式法。
湿式法などにより形成したウェブを用いればよく、特に
限定されるものではない。
限定されるものではない。
中空断面を有する太さ８デニール以下、繊維長５１ ｒ
ＲＭ以下のポリアミド系繊維は好ましくは２デニール以
下で８８１以下のものであって前記の様な考方化処理を
した繊維をウェブ全体の８０重軟Ｘ−セント以上、好ま
しくは５０重量パー七／ト以上含む事が必要である。繊
維の太さが８デニール、繊維長が５１ｆ１以上になると
目詰りの粗い不織布となり、セパレーターとしての電解
液の保持特性が不十分なものとなる。又必要に応じ考方
化防止処理をした、その他の断面形状をしたポリアミド
系繊維を含んでいてよい事はいうまでもない。
ＲＭ以下のポリアミド系繊維は好ましくは２デニール以
下で８８１以下のものであって前記の様な考方化処理を
した繊維をウェブ全体の８０重軟Ｘ−セント以上、好ま
しくは５０重量パー七／ト以上含む事が必要である。繊
維の太さが８デニール、繊維長が５１ｆ１以上になると
目詰りの粗い不織布となり、セパレーターとしての電解
液の保持特性が不十分なものとなる。又必要に応じ考方
化防止処理をした、その他の断面形状をしたポリアミド
系繊維を含んでいてよい事はいうまでもない。
ウェブ構成繊維間の結合は、熱可塑性樹脂等の工マルジ
■ンを結合剤として用いても良いが、上記中空繊維末端
を閉塞して吸液性能を低下させる為、熱接着性を有する
ポリアミド系接着繊維を混綿し、熱処理を施して行なう
方が好まししい。尚、該熱接着性ポリアミド系繊維も、
紡糸後に老令化防止処理加工を同様に施す事により、接
着性能及び強力低下を起す事なく耐酸アルカリ性の向上
を図る事が可能である。
■ンを結合剤として用いても良いが、上記中空繊維末端
を閉塞して吸液性能を低下させる為、熱接着性を有する
ポリアミド系接着繊維を混綿し、熱処理を施して行なう
方が好まししい。尚、該熱接着性ポリアミド系繊維も、
紡糸後に老令化防止処理加工を同様に施す事により、接
着性能及び強力低下を起す事なく耐酸アルカリ性の向上
を図る事が可能である。
この様に、本発明におけるセパレーターは、老令化防止
処理加工を施したポリアミド系繊維よりなり、かつ、中
空断面を有する３デニール以下で偵維長１１１Ｍ１以下
の繊維が３０重１パ一セント以上含まれている為、従来
のポリアミド系繊維よりなる不織布のセパレーターに比
較して、高温における耐酸アルカリ性に優れ、さらに電
解液の吸液性、保持性を向上させたポリアミド系アルカ
リ電池用セパレーターを得る事が出来るものである。
処理加工を施したポリアミド系繊維よりなり、かつ、中
空断面を有する３デニール以下で偵維長１１１Ｍ１以下
の繊維が３０重１パ一セント以上含まれている為、従来
のポリアミド系繊維よりなる不織布のセパレーターに比
較して、高温における耐酸アルカリ性に優れ、さらに電
解液の吸液性、保持性を向上させたポリアミド系アルカ
リ電池用セパレーターを得る事が出来るものである。
以下本発明を実施例及び比較例によりさらに詳しく説明
する。
する。
図面に示す様にあらかじめアリルアミン来者劣化防止剤
を１重量パーセント付与したＬ５ｄ×８８ｆｌの中空６
ナイロン繊維（１）７０重量パーセントと、同様の考方
化防止剤処理をした、１４０℃の融点を有する共重合ナ
イロンを鞘成分に、６ナイロンを芯成分とした２ｄＸ５
１ｆｌの熱接着繊維ｆ！＋ ８０重量パーセントとを混
綿し、カード機及びクロスラッパーにより１５５１１／
、？のクロスウェブを形成した後、カレンダーロール１
８５℃、線圧２５輪の条件でカレンダー処理して加熱加
圧し、熱接層性繊維の溶着により繊維間相互を一体く接
着した厚さα２１ｍ１のセパレーターを得た。
を１重量パーセント付与したＬ５ｄ×８８ｆｌの中空６
ナイロン繊維（１）７０重量パーセントと、同様の考方
化防止剤処理をした、１４０℃の融点を有する共重合ナ
イロンを鞘成分に、６ナイロンを芯成分とした２ｄＸ５
１ｆｌの熱接着繊維ｆ！＋ ８０重量パーセントとを混
綿し、カード機及びクロスラッパーにより１５５１１／
、？のクロスウェブを形成した後、カレンダーロール１
８５℃、線圧２５輪の条件でカレンダー処理して加熱加
圧し、熱接層性繊維の溶着により繊維間相互を一体く接
着した厚さα２１ｍ１のセパレーターを得た。
比較例１
通常断面を有するＬｌｌｄＸ４７ｍの６ナイロ／ｆｆ１
ｆｆ１７０．！ｉｆパーセントと、１４０℃の融点を有
する共重合ナイロンを鞘成分に、６ナイロンを芯成分と
した２ｄＸ５ ｌＨの熱接着繊維８０重ｉ４ バーセン
トでａ ５ｆ／ａｒのクロスウェブを形成した以外は同
条件のカレンダー処理して七ノくレータ−を得た。
ｆｆ１７０．！ｉｆパーセントと、１４０℃の融点を有
する共重合ナイロンを鞘成分に、６ナイロンを芯成分と
した２ｄＸ５ ｌＨの熱接着繊維８０重ｉ４ バーセン
トでａ ５ｆ／ａｒのクロスウェブを形成した以外は同
条件のカレンダー処理して七ノくレータ−を得た。
比較例８
ポリプロピレン繊維Ｌ５ ｄＸ８８４６０重量パーセン
ト、鞘成分がポリエチレン、芯成分がポリプロピレンよ
りなるＬ５ｄＸ５１ｆｌの熱液層性複合繊維４０重量パ
ーセントよりなる６５９沿のクロスウェブを形成し、１
８０℃の熱風処理装置を用いて２分間熱処理後、温度ｌ
ｌθ℃。
ト、鞘成分がポリエチレン、芯成分がポリプロピレンよ
りなるＬ５ｄＸ５１ｆｌの熱液層性複合繊維４０重量パ
ーセントよりなる６５９沿のクロスウェブを形成し、１
８０℃の熱風処理装置を用いて２分間熱処理後、温度ｌ
ｌθ℃。
線圧２５輪の条件でカレンダー処理して厚さα２１・慣
のセパレーターを得た。
のセパレーターを得た。
実施例と比較例１．２を電池セパレーターに用いた場合
の物性を下煮に示す。
の物性を下煮に示す。
＊ｌ二 マイクロメーターによる測定
＊２：８０チＫＯＨ溶液に２０分浸漬した後、１０分間
水切り後のサンプル重量に対する保液重重３： オゾン
をｏ、５ｙ、八で注入した後、８０℃４０チＫＯＨ溶液
中で１００時間浸漬処理後の引張強力保持率。
水切り後のサンプル重量に対する保液重重３： オゾン
をｏ、５ｙ、八で注入した後、８０℃４０チＫＯＨ溶液
中で１００時間浸漬処理後の引張強力保持率。
上記物性表から明らかなように、本発明による実施例の
アルカリ電池用セパレーターは電解液保持特性に優れ、
従来ポリアミド繊維の欠点であった、耐アルカリ性、耐
酸化性もポリプロピレン繊維に四速する優れたものであ
る。
アルカリ電池用セパレーターは電解液保持特性に優れ、
従来ポリアミド繊維の欠点であった、耐アルカリ性、耐
酸化性もポリプロピレン繊維に四速する優れたものであ
る。
本発明は上記の構成としたからアルカリ電池用セパレー
ターは、電解液の吸液性、保持性に優れ、耐アルカリ性
、耐酸化性にも優れる為、高率放電用の長期寿命を有す
る電池を形成できる等の優れた効果を有する発明である
。
ターは、電解液の吸液性、保持性に優れ、耐アルカリ性
、耐酸化性にも優れる為、高率放電用の長期寿命を有す
る電池を形成できる等の優れた効果を有する発明である
。
図面は本発明の１実施例を示すアルカリ電池用セパレー
ターの概略構成断面図であるＯｆｌ＋・・・中空６ナイ
ロン繊維 （り・・・熱接着性繊維
ターの概略構成断面図であるＯｆｌ＋・・・中空６ナイ
ロン繊維 （り・・・熱接着性繊維
Claims (2)
- （１）中空断面を有する太さ３デニール以下で繊維長５
１ｍｍ以下のポリアミド系繊維を３０重量パーセント以
上含有するポリアミド系繊維との混合繊維ウェブより形
成した接着繊維シートからなる事を特徴とするアルカリ
電池用セパレーター。 - （２）０．２〜３重量パーセントの老劣化防止処理剤を
付与してなるポリアミド系繊維を使用する事を特徴とす
る特許請求の範囲第一項記載のアルカリ電池用セパレー
ター。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62332836A JPH01175165A (ja) | 1987-12-29 | 1987-12-29 | アルカリ電池用セパレーター |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62332836A JPH01175165A (ja) | 1987-12-29 | 1987-12-29 | アルカリ電池用セパレーター |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01175165A true JPH01175165A (ja) | 1989-07-11 |
Family
ID=18259342
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62332836A Pending JPH01175165A (ja) | 1987-12-29 | 1987-12-29 | アルカリ電池用セパレーター |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01175165A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0710994A3 (ja) * | 1994-11-04 | 1996-05-29 | Pall Corp |
-
1987
- 1987-12-29 JP JP62332836A patent/JPH01175165A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0710994A3 (ja) * | 1994-11-04 | 1996-05-29 | Pall Corp |
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