JPH0210654A - 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
- Publication number
- JPH0210654A JPH0210654A JP63160515A JP16051588A JPH0210654A JP H0210654 A JPH0210654 A JP H0210654A JP 63160515 A JP63160515 A JP 63160515A JP 16051588 A JP16051588 A JP 16051588A JP H0210654 A JPH0210654 A JP H0210654A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- nylon
- polyamide
- fibers
- separator
- core
- 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.)
- Granted
Links
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims abstract description 39
- 239000004952 Polyamide Substances 0.000 claims abstract description 23
- 229920002647 polyamide Polymers 0.000 claims abstract description 23
- 229920001778 nylon Polymers 0.000 claims abstract description 21
- 239000004677 Nylon Substances 0.000 claims abstract description 20
- 229920002292 Nylon 6 Polymers 0.000 claims abstract description 13
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims abstract description 13
- 239000004745 nonwoven fabric Substances 0.000 claims abstract description 13
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims abstract description 8
- JHWNWJKBPDFINM-UHFFFAOYSA-N Laurolactam Chemical compound O=C1CCCCCCCCCCCN1 JHWNWJKBPDFINM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- 229920000299 Nylon 12 Polymers 0.000 claims abstract description 6
- 239000003513 alkali Substances 0.000 abstract description 11
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 abstract description 9
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 abstract description 9
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 abstract description 6
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 abstract 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 6
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 5
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 5
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 3
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M Potassium hydroxide Chemical compound [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 3
- -1 polypropylene Polymers 0.000 description 3
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 3
- 229920002302 Nylon 6,6 Polymers 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 2
- 229920006122 polyamide resin Polymers 0.000 description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 238000003490 calendering Methods 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 1
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 235000011118 potassium hydroxide Nutrition 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
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
-
- 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
-
- 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】
（産業上の利用分野）
本発明はポリアミド繊維の不織布からなるアルカリ電池
用セパレーターに関する。
用セパレーターに関する。
（従来の技術）
従来、アルカリ電池用セパレーターとしては、ポリアミ
ド繊維の熱接着による不織布や、ポリプロピレン繊維の
熱接着による不織布が知られている。ポリアミド繊維不
織布は、吸液性が高く、電解液の保持性が良いので、放
電容量が大きく高率放電用にも使えるという利点を有し
ている。しかし、ポリアミド繊維よりなる不織布の欠点
は、高温における耐アルカリ性、耐酸化性が悪い事であ
る。
ド繊維の熱接着による不織布や、ポリプロピレン繊維の
熱接着による不織布が知られている。ポリアミド繊維不
織布は、吸液性が高く、電解液の保持性が良いので、放
電容量が大きく高率放電用にも使えるという利点を有し
ている。しかし、ポリアミド繊維よりなる不織布の欠点
は、高温における耐アルカリ性、耐酸化性が悪い事であ
る。
近年、高温における耐アルカリ性、耐酸化性の良好なポ
リプロピレン繊維を用いた不織布が提案されているもの
の、このポリプロピレン不織布を用いたセパレーターは
高温における耐アルカリ性、耐酸化性が向上しており、
微小電流を流すような用途には優れているが、電解液の
保持性が極めて悪い為に、短時間に高率放電を行なう用
途では、すぐにリーク現象が発生し使用する事が出来な
いのが現状である。
リプロピレン繊維を用いた不織布が提案されているもの
の、このポリプロピレン不織布を用いたセパレーターは
高温における耐アルカリ性、耐酸化性が向上しており、
微小電流を流すような用途には優れているが、電解液の
保持性が極めて悪い為に、短時間に高率放電を行なう用
途では、すぐにリーク現象が発生し使用する事が出来な
いのが現状である。
（課題を解決する為の手段）
本発明はポリアミド繊維の不織布からなるアルカリ電池
用セパレーターにおいて、上記従来技術の欠点を解消す
るべくなされたものであり、電解液の保持性に優れ、高
温における耐アルカリ性、耐酸化性を有するセパレータ
ーを得ることによりその課題を解消したものである。
用セパレーターにおいて、上記従来技術の欠点を解消す
るべくなされたものであり、電解液の保持性に優れ、高
温における耐アルカリ性、耐酸化性を有するセパレータ
ーを得ることによりその課題を解消したものである。
次に本発明の詳細な説明する。本発明はセパレーターを
構成するボリアミド不織布を繊維破断時の伸度が４０％
以下である低伸度ポリアミド繊維を少なくとも５０重量
パーセント以上、芯部がナイロン６、鞘部がナイロン６
、ナイロン１０．ナイロン１２の共重合ナイロンより構
成される芯鞘型ポリアミド複合バインダー繊維を少なく
とも２０重量パーセント以上混合、含有せしめて加熱、
加圧によりアルカリ電池用セパレーター形成したもので
ある。
構成するボリアミド不織布を繊維破断時の伸度が４０％
以下である低伸度ポリアミド繊維を少なくとも５０重量
パーセント以上、芯部がナイロン６、鞘部がナイロン６
、ナイロン１０．ナイロン１２の共重合ナイロンより構
成される芯鞘型ポリアミド複合バインダー繊維を少なく
とも２０重量パーセント以上混合、含有せしめて加熱、
加圧によりアルカリ電池用セパレーター形成したもので
ある。
即ち、本発明は、高延伸処理等により結晶化度を大幅に
向上させる事により繊維の初期絶対強力及び耐アルカリ
性・耐酸化性を大幅に改良した低伸度ナイロン繊維と、
ポリアミド樹脂に於いては耐アルカリ性、耐酸化性の良
好なナイロン１０、ナイロン１２を使用した共重合ナイ
ロンを鞘部に配した芯鞘型バインダー繊維を用いて構成
する事により、アルカリ耐性、耐酸化性に優れ、且つ、
従来ポリアミド繊維不織布同様アルカリ電解液の保持特
性に優れたナイロンセパレーターを提供するものである
。
向上させる事により繊維の初期絶対強力及び耐アルカリ
性・耐酸化性を大幅に改良した低伸度ナイロン繊維と、
ポリアミド樹脂に於いては耐アルカリ性、耐酸化性の良
好なナイロン１０、ナイロン１２を使用した共重合ナイ
ロンを鞘部に配した芯鞘型バインダー繊維を用いて構成
する事により、アルカリ耐性、耐酸化性に優れ、且つ、
従来ポリアミド繊維不織布同様アルカリ電解液の保持特
性に優れたナイロンセパレーターを提供するものである
。
本発明でいう低伸度ポリアミド繊維とは、３０％以上の
結晶化度を有し、その破断時伸度が４０％以下のものを
云う。この様な低伸度ポリアミド繊維は主として繊維の
高延伸処理により得られるものであるが、ポリアミド樹
脂中に無機物、フィラー等を添加混入して得られるフィ
ラー強化繊維を用いても良い。第一図に破断時伸度が２
５％である低伸度ナイロン（２ｄｘ５１ｍ）と、破断時
伸度が５０％であるレギュラーナイロンの、８０℃、４
０％苛性カリ溶液中での経時的な強度変化の様子を示す
。
結晶化度を有し、その破断時伸度が４０％以下のものを
云う。この様な低伸度ポリアミド繊維は主として繊維の
高延伸処理により得られるものであるが、ポリアミド樹
脂中に無機物、フィラー等を添加混入して得られるフィ
ラー強化繊維を用いても良い。第一図に破断時伸度が２
５％である低伸度ナイロン（２ｄｘ５１ｍ）と、破断時
伸度が５０％であるレギュラーナイロンの、８０℃、４
０％苛性カリ溶液中での経時的な強度変化の様子を示す
。
図より明らかな様に、低伸度ナイロンは、一般レギュラ
ーナイロンに比較し初期箱体強力に於いて約３０％の強
度向上が見られ、上記耐アルカリ性５００時間耐久試験
結果では２倍以上の強力を維持する事が伺える。
ーナイロンに比較し初期箱体強力に於いて約３０％の強
度向上が見られ、上記耐アルカリ性５００時間耐久試験
結果では２倍以上の強力を維持する事が伺える。
同様に、ナイロン６を芯部にナイロン６、ナイロン１０
、ナイロン１２の共重合ナイロン（融点が１７０℃であ
る）を鞘部に構成されるバインダー繊維（３ｄ Ｘ５１
ｎ＋）と、ナイロン６６を芯部に、ナイロン６を鞘部に
配したバインダー繊維（３，３ｄ Ｘ５１ｎ）の同一試
験条件での経時変化を第２図に示す。
、ナイロン１２の共重合ナイロン（融点が１７０℃であ
る）を鞘部に構成されるバインダー繊維（３ｄ Ｘ５１
ｎ＋）と、ナイロン６６を芯部に、ナイロン６を鞘部に
配したバインダー繊維（３，３ｄ Ｘ５１ｎ）の同一試
験条件での経時変化を第２図に示す。
本発明に用いた鞘部を構成するナイロン６、ナイロン１
０、ナイロン１２よりなる共重合ナイロンは、比較対象
のナイロン６単独よりなる繊維よりもアミド結合の密度
が小さい為に、アルカリ耐性に優れるものと推察される
。
０、ナイロン１２よりなる共重合ナイロンは、比較対象
のナイロン６単独よりなる繊維よりもアミド結合の密度
が小さい為に、アルカリ耐性に優れるものと推察される
。
（実施例）
実施例１
破断伸度が２５％である低伸度ナイロン２ ｄ Ｘ５１
ｍ７０％、ナイロン６を芯部に、ナイロン６、ナイロン
１０．ナイロン１２を鞘部に配してなる鞘部の融点が１
７０℃であるバインダー繊維３ ｄ Ｘ５ｈ＋ｍ３０％
の混率よりなる均一に解繊積層された繊維ウェブを、１
７０℃に加熱した一対の熱ロールに導き、線圧２５ ｋ
ｇ ／ ｃｍにてカレンダー加工を実施して、目付８５
ｇ／ｎｆ、厚さ０．２１ｆｌのアルカリ電池用セパレー
ターを得た。
ｍ７０％、ナイロン６を芯部に、ナイロン６、ナイロン
１０．ナイロン１２を鞘部に配してなる鞘部の融点が１
７０℃であるバインダー繊維３ ｄ Ｘ５ｈ＋ｍ３０％
の混率よりなる均一に解繊積層された繊維ウェブを、１
７０℃に加熱した一対の熱ロールに導き、線圧２５ ｋ
ｇ ／ ｃｍにてカレンダー加工を実施して、目付８５
ｇ／ｎｆ、厚さ０．２１ｆｌのアルカリ電池用セパレー
ターを得た。
比較例
一般レギュラーナイロン（破断時伸度５０％）２ｄＸ５
１ｍｓ＋７０％、ナイロン６６を芯部に、ナイロン６を
鞘部に配したバインダー繊維３．３ ｄ Ｘ５１ｍ （
ＩＣ１製） ３０％の混率よりなる均一に解繊積層され
た繊維ウェブを２２０℃に加熱した一対の熱ロールに導
き、線圧２５ｋｇ／ａｍにてカレンダー加工を実施して
、目付８５ｇ／ｒｄ、厚さ０．２１ｍｍの電池用セパレ
ーターを得た。
１ｍｓ＋７０％、ナイロン６６を芯部に、ナイロン６を
鞘部に配したバインダー繊維３．３ ｄ Ｘ５１ｍ （
ＩＣ１製） ３０％の混率よりなる均一に解繊積層され
た繊維ウェブを２２０℃に加熱した一対の熱ロールに導
き、線圧２５ｋｇ／ａｍにてカレンダー加工を実施して
、目付８５ｇ／ｒｄ、厚さ０．２１ｍｍの電池用セパレ
ーターを得た。
上記の実施例及び比較例で得られたアルカリ電池セパレ
ーターの電池性能の試験結果を第３図に示す。容量１２
００ｍＡｈｒの電池に上述のセパレーターを組込み、充
放電をくり返した時の放電容量の維持率を示すものであ
り、横軸は充放電のくり返し回数（サイクル）を、縦軸
は放電容量の維持率を示している。試験条件は、温度２
０℃、充電条件４００ｍＡＸ４ｈｒ、放電条件１Ωの定
抵抗放電×２ｈｒである。第３図より明らかな様に本発
明によるセパレーターを使用の電池は、充電放電をくり
返し行なっても放電容量の低下は少なく長期の使用に十
分耐える事を示すが、比較例のセパレーターは徐々に放
電容量が低下しており、長期の使用には耐えない。
ーターの電池性能の試験結果を第３図に示す。容量１２
００ｍＡｈｒの電池に上述のセパレーターを組込み、充
放電をくり返した時の放電容量の維持率を示すものであ
り、横軸は充放電のくり返し回数（サイクル）を、縦軸
は放電容量の維持率を示している。試験条件は、温度２
０℃、充電条件４００ｍＡＸ４ｈｒ、放電条件１Ωの定
抵抗放電×２ｈｒである。第３図より明らかな様に本発
明によるセパレーターを使用の電池は、充電放電をくり
返し行なっても放電容量の低下は少なく長期の使用に十
分耐える事を示すが、比較例のセパレーターは徐々に放
電容量が低下しており、長期の使用には耐えない。
（発明の効果）
以上示す様に本発明のアルカリ電池用セパレーターは、
耐アルカリ性、耐酸化性に優れ、且つ従来のナイロンセ
パレーター同様電解液の保持特性にも優れる等、高率放
電用の長期寿命を有する電池が形成出来る極めて有用な
効果を有するものである。
耐アルカリ性、耐酸化性に優れ、且つ従来のナイロンセ
パレーター同様電解液の保持特性にも優れる等、高率放
電用の長期寿命を有する電池が形成出来る極めて有用な
効果を有するものである。
第−図及び第二図は実施例及び比較例に使用のポリアミ
ド繊維のアルカリ耐性を示す糸強力の特性図、第三図は
実施例及び比較例により得られたセパレーターを組み込
んだ電池の充放電のくり返しくサイクル）と放電容量の
維持率との関係を水弟 図 第 図 側アル刀り舐裟更哩、暗「♂ 充放電くり返し口牧
ド繊維のアルカリ耐性を示す糸強力の特性図、第三図は
実施例及び比較例により得られたセパレーターを組み込
んだ電池の充放電のくり返しくサイクル）と放電容量の
維持率との関係を水弟 図 第 図 側アル刀り舐裟更哩、暗「♂ 充放電くり返し口牧
Claims (2)
- （１）ポリアミド繊維の不織布からなるセパレーターに
おいて、該ポリアミド繊維の破断伸度が４０％以下であ
る低伸度ポリアミド繊維を少なくとも５０重量％とポリ
アミド系複合バインダー繊維との混合繊維とで構成して
なる事を特徴とするアルカリ電池用セパレーター。 - （２）ポリアミド系複合バインダー繊維が、芯部がナイ
ロン６よりなり、鞘部がナイロン６、ナイロン１０、ナ
イロン１２の共重合ナイロンよりなる芯鞘型複合繊維よ
りなり、該バインダー繊維を少なくとも２０重量％以上
５０重量％以下含有する事を特徴とする特許請求の範囲
第１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 |
|---|---|---|---|
| JP63160515A JPH0210654A (ja) | 1988-06-28 | 1988-06-28 | アルカリ電池用セパレーター |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63160515A JPH0210654A (ja) | 1988-06-28 | 1988-06-28 | アルカリ電池用セパレーター |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0210654A true JPH0210654A (ja) | 1990-01-16 |
| JPH05822B2 JPH05822B2 (ja) | 1993-01-06 |
Family
ID=15716623
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63160515A Granted JPH0210654A (ja) | 1988-06-28 | 1988-06-28 | アルカリ電池用セパレーター |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0210654A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6495292B1 (en) * | 2000-04-26 | 2002-12-17 | William W. Yen | Wettable nonwoven battery separator |
| DE102006032035A1 (de) * | 2006-07-10 | 2008-01-17 | Carl Freudenberg Kg | Vliesstoff zur Verwendung in einem Separator für alkalische Batterien mit erhöhter chemischer und thermischer Beständigkeit sowie verbesserter Homogenität |
-
1988
- 1988-06-28 JP JP63160515A patent/JPH0210654A/ja active Granted
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6495292B1 (en) * | 2000-04-26 | 2002-12-17 | William W. Yen | Wettable nonwoven battery separator |
| DE102006032035A1 (de) * | 2006-07-10 | 2008-01-17 | Carl Freudenberg Kg | Vliesstoff zur Verwendung in einem Separator für alkalische Batterien mit erhöhter chemischer und thermischer Beständigkeit sowie verbesserter Homogenität |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05822B2 (ja) | 1993-01-06 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPS6233700B2 (ja) | ||
| CN100536197C (zh) | 用于电池的无纺排管 | |
| JP2001040597A (ja) | 親水性不織布、電池セパレーター材および電池 | |
| JPS62154559A (ja) | アルカリ乾電池用セパレ−タ−紙 | |
| JPH0210654A (ja) | アルカリ電池用セパレーター | |
| JP3678081B2 (ja) | 電池用セパレータおよびこれを用いた電池 | |
| JP2593698B2 (ja) | アルカリ電池用セパレーター | |
| JP3799202B2 (ja) | ポリプロピレン含有繊維及び繊維シート | |
| JPH0564418B2 (ja) | ||
| JP4372393B2 (ja) | セパレータ材料とその製造方法および電池 | |
| JPH11162440A (ja) | アルカリ蓄電池の製造方法 | |
| JP4979198B2 (ja) | 電池用セパレータ及びこれを用いた電池 | |
| US7070884B2 (en) | Separator with improved barrier performance | |
| JPH11126595A (ja) | アルカリ電池セパレータおよびその製造方法 | |
| JP3383823B2 (ja) | 電池用セパレータとその製造方法及びこれを用いた電池 | |
| JP2002198024A (ja) | 電池用セパレータ | |
| JP3682741B2 (ja) | アルカリ電池用セパレータ | |
| JP4907055B2 (ja) | 電池用セパレータ及びこれを用いた電池 | |
| JPH03222256A (ja) | アルカリ電池用セパレータ | |
| JPS59101763A (ja) | アルカリ電池用セパレ−タ | |
| JP4061012B2 (ja) | 電池用セパレータおよびこれを用いた電池 | |
| JP3246787B2 (ja) | 多孔質繊維を用いた不織布およびその製造方法 | |
| JP4291794B2 (ja) | 電池用セパレータおよびこれを用いた電池 | |
| JPH01154457A (ja) | 電池セパレータ用不織布 | |
| JPH07279024A (ja) | 電池セパレーター |