JPH0473261B2 - - Google Patents
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- JPH0473261B2 JPH0473261B2 JP59158390A JP15839084A JPH0473261B2 JP H0473261 B2 JPH0473261 B2 JP H0473261B2 JP 59158390 A JP59158390 A JP 59158390A JP 15839084 A JP15839084 A JP 15839084A JP H0473261 B2 JPH0473261 B2 JP H0473261B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- separator
- fibers
- polypropylene
- polyethylene
- polyamide
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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
- H01M50/409—Separators, membranes or diaphragms characterised by the material
- H01M50/44—Fibrous 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
- H01M50/409—Separators, membranes or diaphragms characterised by the material
- H01M50/411—Organic material
- H01M50/414—Synthetic resins, e.g. thermoplastics or thermosetting resins
- H01M50/417—Polyolefins
-
- 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
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M2300/00—Electrolytes
- H01M2300/0002—Aqueous electrolytes
- H01M2300/0014—Alkaline electrolytes
-
- 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)
Description
〔産業上の利用分野〕
本発明は密閉型アルカリ電池、特にニツケルカ
ドミウム蓄電池に用いるアルカリ電池用セパレー
タの製造方法に関するものである。 〔従来の技術とその問題点〕 従来、アルカリ電池用セパレータはポリアミド
繊維の持つ吸水性、吸液性等の特性を利用したポ
リアミド繊維のみよりなる不織布が一般に用いら
れている。また、ポリアミド繊維の吸液性、吸水
性をより向上させるため、無機塩類により繊維を
溶出してポーラスな構造にしたものが見られる。 このように繊維を多孔性としたことにより、電
解液の保液量は均一となり、それがため放電容量
が大きくなるという特徴がある。然るに、アルカ
リ電池は高温時或は連続的に過充電が行なわれる
ような条件下では、電解液の温度上昇や電気化学
変化が大きいために、上記ポリアミド製不織布セ
パレータでは劣化が著しく、長期の使用に耐え難
いという欠点がある。 また、ポリアミド繊維に電解液に対し耐性のあ
るポリプロピレン繊維を混入した不織布よりなる
セパレータも見られるが、ポリプロピレン繊維の
熱溶着により繊維相互を接着するため、加熱溶着
時にポリプロピレン繊維の収縮が著しく、厳密な
工程管理を必要とし、均一な製品を大量、かつ安
価に製造することが困難である等の問題点があ
る。 更に、ポリプロピレン樹脂のメルトブロー方式
による不織布、ポリプロピレン繊維の湿式法によ
る不織布をセパレータとしたものがあるが、吸液
性、耐アルカリ性等の電池特性は満足しうるもの
の、製法上の欠点であるセパレータの機械的強度
が弱いため、電池製造工程に於いてセパレータの
伸び、切断等の問題が発生することにより、ライ
ンアツプされていないのが現状である。 更に、ポリアミド繊維とポリプロピレン−ポリ
エチレン系複合繊維との混合ウエブを加熱、加圧
してポリエチレン成分を溶融し、繊維相互間を一
体に結合したセパレータも工夫されてはいる。 しかし、上記ポリプロピレン−ポリエチレン系
複合繊維の混合割合が非常に限定されるという問
題点がある。即ち、上記複合繊維が20％以下では
接着力不足となり、電池組立工程にかけられず、
また強力を付与するため複合繊維を20〜50％混合
するとポリアミド繊維が50％以上含まれることに
なり、劣化性の問題で好ましくなく、又、上記複
合繊維を50％以上混入させると加熱、加圧時にフ
イルム化し易く、セパレータとしての性能に悪影
響を及ぼす。 このようにポリプロピレン−ポリエチレン系複
合繊維の混入割合が非常に限定される上に、ポリ
アミド繊維が存在するため、劣化による形態変化
が著しく、大巾な性能低下をきたすことになる。 また、上述の従来セパレータを用いると、第２
図に示すように、陽極板２と陰極板３間に組込ま
れた定荷重下において、セパレータの密度が一定
で、弾発性がないため、両極板の凹部に空隙６が
生じることになり、セパレータの吸液量が少な
く、電池寿命が短いという欠点がある。 本発明の目的は上記問題点を解決したものであ
り、密閉型アルカリ電池に組込まれる従来セパレ
ータが陽極、陰極板間に４層積層され、一体に渦
巻状に巻かれると、折れしわ部に空隙が生じるこ
と、また陽、陰極板表面に凹凸があり、この凹部
にセパレータが充填されず、空隙が生じる点に着
目し、セパレータに厚さ方向に弾性を付与するこ
とにより、空隙部にもセパレータが入り込んで充
填させ、電解液の保持量を増大させ、大巾にアル
カリ電池の特性を向上させたアルカリ電池用セパ
レータを提供することにある。 〔問題点の解決手段〕 本発明はアルカリ電池に組込まれた状態での陽
極、陰極間の厚さはうずまき状に巻き締める時の
荷重下（一定荷重）の厚さになるように、セパレ
ータをポリプロピレン又はポリアミド或は両者の
混合繊維とポリプロピレン−ポリエチレン系複合
繊維との混合繊維で形成することにより、ポリエ
チレン複合成分の軟化点以下の温度にて制御し、
見掛厚さはポリエチレン軟化点温度にて接着固定
させたことを特徴とする。 このようにセパレータを構成することにより密
閉型アルカリ電池の陽極、陰極板の凹部にもセパ
レータはその弾発性により充填し、従来吸液量
（300〜400％）の1.5〜２倍（450〜800％）に増加
し、電解液の移動に優れ、放電電圧を常時高い所
に維持でき、寿命を増大することができる。 〔実施例〕 以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明
する。 繊度１乃至２デニールのポリプロピレン繊維と
これに必要に応じてポリアミド−ポリプロピレン
混合紡糸繊維を加えた繊維を50〜30％、ポリプロ
ピレン−ポリエチレン系複合繊維50〜70％との混
合繊維をランドウエバー機又はカード機により目
付40〜200ｇ／m2、例えば90ｇ／m2のランダムウ
エブ又はクロスウエブを形成し、ポリエチレン成
分の軟化温度例えば120〜125℃に加熱された一対
の加圧ロール（ロール温度124℃、ロール線圧30
Kg／cm）を通過させて加熱、加圧処理することに
より、主として複合繊維のポリエチレン成分同士
が選択的に接着固定され、嵩性、弾発性を保持し
た見掛密度0.15乃至0.25ｇ／cm3、例えば0.18ｇ／
cm3になるように調整した不織布シートを形成す
る。 次に、ポリエチレン成分の軟化温度（100℃以
下）、例えば95℃に加熱した一対の加熱、加圧ロ
ールをロール線圧40Kg／cmで通過させて、一定荷
重下に於ける厚さが0.1〜0.3mm、密度が0.2〜0.5
ｇ／cm3となるように調整して本発明のアルカリ電
池用セパレータを得た。 尚、ウエブの加熱、加圧時に於けるロール温度
を120〜125℃に限定したのは、125℃を超えて、
例えばポリエチレンの溶融点以上の130℃になる
とポリエチレン成分が溶けて必要以上の繊維交点
を接着し、繊維の嵩性、弾発性が回復しない状態
で固定され、厚み回復性が望めない為、セパレー
タとしての電解液吸液量の改善が望めなくなり、
120℃未満ではポリエチレン成分の軟化が不充分
となり、加圧により物理的接着効果が得られず、
強度が低下する。 上記本発明のアルカリ電池用セパレータ１は第
１図に示す如く密閉型アルカリ電池の陽極板２と
陰極板３間に組込むと、一定荷重下のもとでは見
掛けの厚さａに戻ろうとする弾発力により極板の
凹部４までセパレータの繊維層が入り込み、凹部
の隅々まで充填される。 次に、上記本発明のアルカリ電池用セパレータ
と従来セパレータとの物性を次に示す単板試験方
法により比較測定した。 各セパレータを10cm角に裁断し、30％のKOH
溶液（20℃）に20分間含浸し、含液させたセパレ
ータの一角が最下端となるようにつるし、１時間
経過後の吸液性、吸液量を測定した結果を下表に
示す。
ドミウム蓄電池に用いるアルカリ電池用セパレー
タの製造方法に関するものである。 〔従来の技術とその問題点〕 従来、アルカリ電池用セパレータはポリアミド
繊維の持つ吸水性、吸液性等の特性を利用したポ
リアミド繊維のみよりなる不織布が一般に用いら
れている。また、ポリアミド繊維の吸液性、吸水
性をより向上させるため、無機塩類により繊維を
溶出してポーラスな構造にしたものが見られる。 このように繊維を多孔性としたことにより、電
解液の保液量は均一となり、それがため放電容量
が大きくなるという特徴がある。然るに、アルカ
リ電池は高温時或は連続的に過充電が行なわれる
ような条件下では、電解液の温度上昇や電気化学
変化が大きいために、上記ポリアミド製不織布セ
パレータでは劣化が著しく、長期の使用に耐え難
いという欠点がある。 また、ポリアミド繊維に電解液に対し耐性のあ
るポリプロピレン繊維を混入した不織布よりなる
セパレータも見られるが、ポリプロピレン繊維の
熱溶着により繊維相互を接着するため、加熱溶着
時にポリプロピレン繊維の収縮が著しく、厳密な
工程管理を必要とし、均一な製品を大量、かつ安
価に製造することが困難である等の問題点があ
る。 更に、ポリプロピレン樹脂のメルトブロー方式
による不織布、ポリプロピレン繊維の湿式法によ
る不織布をセパレータとしたものがあるが、吸液
性、耐アルカリ性等の電池特性は満足しうるもの
の、製法上の欠点であるセパレータの機械的強度
が弱いため、電池製造工程に於いてセパレータの
伸び、切断等の問題が発生することにより、ライ
ンアツプされていないのが現状である。 更に、ポリアミド繊維とポリプロピレン−ポリ
エチレン系複合繊維との混合ウエブを加熱、加圧
してポリエチレン成分を溶融し、繊維相互間を一
体に結合したセパレータも工夫されてはいる。 しかし、上記ポリプロピレン−ポリエチレン系
複合繊維の混合割合が非常に限定されるという問
題点がある。即ち、上記複合繊維が20％以下では
接着力不足となり、電池組立工程にかけられず、
また強力を付与するため複合繊維を20〜50％混合
するとポリアミド繊維が50％以上含まれることに
なり、劣化性の問題で好ましくなく、又、上記複
合繊維を50％以上混入させると加熱、加圧時にフ
イルム化し易く、セパレータとしての性能に悪影
響を及ぼす。 このようにポリプロピレン−ポリエチレン系複
合繊維の混入割合が非常に限定される上に、ポリ
アミド繊維が存在するため、劣化による形態変化
が著しく、大巾な性能低下をきたすことになる。 また、上述の従来セパレータを用いると、第２
図に示すように、陽極板２と陰極板３間に組込ま
れた定荷重下において、セパレータの密度が一定
で、弾発性がないため、両極板の凹部に空隙６が
生じることになり、セパレータの吸液量が少な
く、電池寿命が短いという欠点がある。 本発明の目的は上記問題点を解決したものであ
り、密閉型アルカリ電池に組込まれる従来セパレ
ータが陽極、陰極板間に４層積層され、一体に渦
巻状に巻かれると、折れしわ部に空隙が生じるこ
と、また陽、陰極板表面に凹凸があり、この凹部
にセパレータが充填されず、空隙が生じる点に着
目し、セパレータに厚さ方向に弾性を付与するこ
とにより、空隙部にもセパレータが入り込んで充
填させ、電解液の保持量を増大させ、大巾にアル
カリ電池の特性を向上させたアルカリ電池用セパ
レータを提供することにある。 〔問題点の解決手段〕 本発明はアルカリ電池に組込まれた状態での陽
極、陰極間の厚さはうずまき状に巻き締める時の
荷重下（一定荷重）の厚さになるように、セパレ
ータをポリプロピレン又はポリアミド或は両者の
混合繊維とポリプロピレン−ポリエチレン系複合
繊維との混合繊維で形成することにより、ポリエ
チレン複合成分の軟化点以下の温度にて制御し、
見掛厚さはポリエチレン軟化点温度にて接着固定
させたことを特徴とする。 このようにセパレータを構成することにより密
閉型アルカリ電池の陽極、陰極板の凹部にもセパ
レータはその弾発性により充填し、従来吸液量
（300〜400％）の1.5〜２倍（450〜800％）に増加
し、電解液の移動に優れ、放電電圧を常時高い所
に維持でき、寿命を増大することができる。 〔実施例〕 以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明
する。 繊度１乃至２デニールのポリプロピレン繊維と
これに必要に応じてポリアミド−ポリプロピレン
混合紡糸繊維を加えた繊維を50〜30％、ポリプロ
ピレン−ポリエチレン系複合繊維50〜70％との混
合繊維をランドウエバー機又はカード機により目
付40〜200ｇ／m2、例えば90ｇ／m2のランダムウ
エブ又はクロスウエブを形成し、ポリエチレン成
分の軟化温度例えば120〜125℃に加熱された一対
の加圧ロール（ロール温度124℃、ロール線圧30
Kg／cm）を通過させて加熱、加圧処理することに
より、主として複合繊維のポリエチレン成分同士
が選択的に接着固定され、嵩性、弾発性を保持し
た見掛密度0.15乃至0.25ｇ／cm3、例えば0.18ｇ／
cm3になるように調整した不織布シートを形成す
る。 次に、ポリエチレン成分の軟化温度（100℃以
下）、例えば95℃に加熱した一対の加熱、加圧ロ
ールをロール線圧40Kg／cmで通過させて、一定荷
重下に於ける厚さが0.1〜0.3mm、密度が0.2〜0.5
ｇ／cm3となるように調整して本発明のアルカリ電
池用セパレータを得た。 尚、ウエブの加熱、加圧時に於けるロール温度
を120〜125℃に限定したのは、125℃を超えて、
例えばポリエチレンの溶融点以上の130℃になる
とポリエチレン成分が溶けて必要以上の繊維交点
を接着し、繊維の嵩性、弾発性が回復しない状態
で固定され、厚み回復性が望めない為、セパレー
タとしての電解液吸液量の改善が望めなくなり、
120℃未満ではポリエチレン成分の軟化が不充分
となり、加圧により物理的接着効果が得られず、
強度が低下する。 上記本発明のアルカリ電池用セパレータ１は第
１図に示す如く密閉型アルカリ電池の陽極板２と
陰極板３間に組込むと、一定荷重下のもとでは見
掛けの厚さａに戻ろうとする弾発力により極板の
凹部４までセパレータの繊維層が入り込み、凹部
の隅々まで充填される。 次に、上記本発明のアルカリ電池用セパレータ
と従来セパレータとの物性を次に示す単板試験方
法により比較測定した。 各セパレータを10cm角に裁断し、30％のKOH
溶液（20℃）に20分間含浸し、含液させたセパレ
ータの一角が最下端となるようにつるし、１時間
経過後の吸液性、吸液量を測定した結果を下表に
示す。
【表】
〔発明の効果〕
上述の如く、本発明によるときは陽、陰極板間
に空〓部ができず、セパレータの全容積に電解液
が充満されることになり、上表に示す如く吸液
性、吸液量が従来品に比べ1.5乃至２倍となり、
電池の放電特性が特に良好となり、電池寿命を増
大することができる等の秀れた効果を有するもの
である。
に空〓部ができず、セパレータの全容積に電解液
が充満されることになり、上表に示す如く吸液
性、吸液量が従来品に比べ1.5乃至２倍となり、
電池の放電特性が特に良好となり、電池寿命を増
大することができる等の秀れた効果を有するもの
である。
第１図は本発明の一実施例であるアルカリ電池
用セパレータの使用状態を示す概略図、第２図は
従来セパレータの使用状態を示す概略説明図であ
る。 １……本発明のアルカリ電池用セパレータ、２
……陽極板、３……陰極板、４……凹部、５……
従来セパレータ、６……空〓。
用セパレータの使用状態を示す概略図、第２図は
従来セパレータの使用状態を示す概略説明図であ
る。 １……本発明のアルカリ電池用セパレータ、２
……陽極板、３……陰極板、４……凹部、５……
従来セパレータ、６……空〓。
Claims (1)
- １ ポリアミド又はポリプロピレン系繊維或は両
者の混合繊維と、ポリプロピレン−ポリエチレン
複合接着繊維との混合繊維からなるクロス又はラ
ンダムウエブの繊維層で構成され、該複合接着繊
維のポリエチレン成分の軟化温度120〜125℃にて
加熱、加圧してポリエチレン成分を接着固定し
て、ウエブ構成繊維相互が一体に接着した見掛密
度0.15〜0.25ｇ／cm3のシートを構成したのち、更
にポリエチレン成分の軟化点以下の温度（100℃
以下）で加熱、加圧することにより、一定荷重を
負荷した時の厚さが0.1〜0.3mm、密度が0.2〜0.5
ｇ／cm3となるよう調整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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15839084A JPS6139362A (ja) | 1984-07-27 | 1984-07-27 | アルカリ電池用セパレータの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15839084A JPS6139362A (ja) | 1984-07-27 | 1984-07-27 | アルカリ電池用セパレータの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6139362A JPS6139362A (ja) | 1986-02-25 |
| JPH0473261B2 true JPH0473261B2 (ja) | 1992-11-20 |
Family
ID=15670679
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15839084A Granted JPS6139362A (ja) | 1984-07-27 | 1984-07-27 | アルカリ電池用セパレータの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6139362A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63148539A (ja) * | 1986-12-10 | 1988-06-21 | Kanai Hiroyuki | アルカリ電池用セパレ−タ− |
| JPS63158743A (ja) * | 1986-12-22 | 1988-07-01 | Kanai Hiroyuki | アルカリ電池用セパレ−タ− |
| JPH024942A (ja) * | 1989-02-10 | 1990-01-09 | Toshiba Corp | 永久磁石用原料合金 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS564013A (en) * | 1979-06-26 | 1981-01-16 | Ricoh Co Ltd | Device for detecting failure in mounting recording paper in cylinder scanning type recording device |
-
1984
- 1984-07-27 JP JP15839084A patent/JPS6139362A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6139362A (ja) | 1986-02-25 |
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