JPH05283054A - アルカリ蓄電池 - Google Patents
アルカリ蓄電池Info
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- JPH05283054A JPH05283054A JP4110698A JP11069892A JPH05283054A JP H05283054 A JPH05283054 A JP H05283054A JP 4110698 A JP4110698 A JP 4110698A JP 11069892 A JP11069892 A JP 11069892A JP H05283054 A JPH05283054 A JP H05283054A
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- Japan
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- separator
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- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
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- Cell Separators (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 セパレータ３に基づく自己放電やサイクル寿
命の低下を抑制し、自己放電が少なく、かつサイクル寿
命の長いアルカリ蓄電池を提供する。 【構成】 セパレータ３として、芳香族ポリアミド繊維
を主繊維とし、この芳香族ポリアミド繊維にポリオレフ
ィン繊維を混入した混合繊維で構成した不織布を用い
る。
命の低下を抑制し、自己放電が少なく、かつサイクル寿
命の長いアルカリ蓄電池を提供する。 【構成】 セパレータ３として、芳香族ポリアミド繊維
を主繊維とし、この芳香族ポリアミド繊維にポリオレフ
ィン繊維を混入した混合繊維で構成した不織布を用い
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、アルカリ蓄電池に係わ
り、さらに詳しくそのセパレータの改良に関する。
り、さらに詳しくそのセパレータの改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】アルカリ蓄電池のセパレータとしては、
脂肪族ポリアミド繊維やポリオレフィン繊維の不織布が
用いられてきた〔たとえば、平井竹次編、“高性能電池
の最近技術マニュアル”、（株）総合技術センター、平
成１年６月３０日〕。
脂肪族ポリアミド繊維やポリオレフィン繊維の不織布が
用いられてきた〔たとえば、平井竹次編、“高性能電池
の最近技術マニュアル”、（株）総合技術センター、平
成１年６月３０日〕。
【０００３】しかしながら、これらのセパレータは、そ
れぞれ問題を有している。
れぞれ問題を有している。
【０００４】すなわち、脂肪族ポリアミド繊維は親水性
が優れているものの化学的安定性に欠け、電解液中で分
解が生じるので、この脂肪族ポリアミド繊維の不織布を
セパレータとして用いたアルカリ蓄電池では、セパレー
タの分解に基づいて自己放電が大きくなったり、サイク
ル寿命が短くなるという問題がある。
が優れているものの化学的安定性に欠け、電解液中で分
解が生じるので、この脂肪族ポリアミド繊維の不織布を
セパレータとして用いたアルカリ蓄電池では、セパレー
タの分解に基づいて自己放電が大きくなったり、サイク
ル寿命が短くなるという問題がある。
【０００５】また、ポリオレフィン繊維は化学的安定性
が優れているものの、親水性が劣るため、セパレータと
して用いるポリオレフィン繊維不織布には界面活性剤で
表面処理して親水性を付与することが行われている。
が優れているものの、親水性が劣るため、セパレータと
して用いるポリオレフィン繊維不織布には界面活性剤で
表面処理して親水性を付与することが行われている。
【０００６】しかし、この界面活性剤で表面処理したポ
リオレフィン繊維不織布をセパレータとして用いたアル
カリ蓄電池では、界面活性剤が充放電サイクル中に電解
液中に溶け出し、自己放電を引き起こし、また、その溶
出に伴って次第にセパレータの親水性が失われるため、
サイクル寿命が短くなるという問題があった。
リオレフィン繊維不織布をセパレータとして用いたアル
カリ蓄電池では、界面活性剤が充放電サイクル中に電解
液中に溶け出し、自己放電を引き起こし、また、その溶
出に伴って次第にセパレータの親水性が失われるため、
サイクル寿命が短くなるという問題があった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】上記のように脂肪族ポ
リアミド繊維不織布をセパレータとして用いたアルカリ
蓄電池では、脂肪族ポリアミド繊維不織布の分解に基づ
く自己放電やサイクル寿命の低下が生じ、またポリオレ
フィン繊維不織布をセパレータとして用いたアルカリ蓄
電池では、親水性付与のために使用した界面活性剤に基
づく自己放電やサイクル寿命の低下が生じるという問題
があった。
リアミド繊維不織布をセパレータとして用いたアルカリ
蓄電池では、脂肪族ポリアミド繊維不織布の分解に基づ
く自己放電やサイクル寿命の低下が生じ、またポリオレ
フィン繊維不織布をセパレータとして用いたアルカリ蓄
電池では、親水性付与のために使用した界面活性剤に基
づく自己放電やサイクル寿命の低下が生じるという問題
があった。
【０００８】したがって、本発明は、従来のアルカリ蓄
電池が持っていたセパレータに基づく問題点を解決し、
自己放電やサイクル寿命の低下が少ないアルカリ蓄電池
を提供することを目的とする。
電池が持っていたセパレータに基づく問題点を解決し、
自己放電やサイクル寿命の低下が少ないアルカリ蓄電池
を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は、セパレータと
して芳香族ポリアミド繊維を含む不織布を用いることに
よって、上記目的を達したものである。
して芳香族ポリアミド繊維を含む不織布を用いることに
よって、上記目的を達したものである。
【００１０】すなわち、芳香族ポリアミド繊維は化学的
に安定でアルカリ電解液によって分解を受けることが少
なく、また親水性を有しているので界面活性剤による親
水性処理が不要である。
に安定でアルカリ電解液によって分解を受けることが少
なく、また親水性を有しているので界面活性剤による親
水性処理が不要である。
【００１１】したがって、この芳香族ポリアミド繊維を
含む不織布をセパレータに用いることによって、セパレ
ータに基づく自己放電やサイクル寿命の低下が少なくな
り、自己放電が少なく、かつサイクル寿命の長いアルカ
リ蓄電池が得られるようになる。
含む不織布をセパレータに用いることによって、セパレ
ータに基づく自己放電やサイクル寿命の低下が少なくな
り、自己放電が少なく、かつサイクル寿命の長いアルカ
リ蓄電池が得られるようになる。
【００１２】ただし、芳香族ポリアミド繊維は耐熱性が
高いので、芳香族ポリアミド繊維単独では融着がむつか
しく、接着性が悪いため、セパレータとして使用するの
に適した強度のある不織布が得られない。
高いので、芳香族ポリアミド繊維単独では融着がむつか
しく、接着性が悪いため、セパレータとして使用するの
に適した強度のある不織布が得られない。
【００１３】しかし、この芳香族ポリアミド繊維に化学
的に安定でかつ融着可能なポリオレフィン繊維を混入す
ることによって、全体としての融着が可能になり、セパ
レータとして使用し得る不織布が得られるようになる。
また、この不織布では、芳香族ポリアミド繊維が親水性
を有しているので、ポリオレフィン繊維に対する親水性
処理が不要であり、したがって界面活性剤に基づく自己
放電やサイクル寿命の低下が生じない。
的に安定でかつ融着可能なポリオレフィン繊維を混入す
ることによって、全体としての融着が可能になり、セパ
レータとして使用し得る不織布が得られるようになる。
また、この不織布では、芳香族ポリアミド繊維が親水性
を有しているので、ポリオレフィン繊維に対する親水性
処理が不要であり、したがって界面活性剤に基づく自己
放電やサイクル寿命の低下が生じない。
【００１４】芳香族ポリアミド繊維としては、たとえば
ＭＸＤ繊維（メタキシリレンジアミンとアジピン酸との
縮合繊維）、ＨＴ−１−繊維（ポリｍ−フェニレン・イ
ソフタルアミド繊維）、６−Ｔ−ナイロン（ポリｐ−フ
ェニレン・テレフタルアミド繊維）などがあげられ、ポ
リオレフィン繊維としては、たとえばポリエチレン繊
維、ポリプロピレン繊維、ポリエチレン−ポリプロピレ
ン複合繊維などが挙げられる。
ＭＸＤ繊維（メタキシリレンジアミンとアジピン酸との
縮合繊維）、ＨＴ−１−繊維（ポリｍ−フェニレン・イ
ソフタルアミド繊維）、６−Ｔ−ナイロン（ポリｐ−フ
ェニレン・テレフタルアミド繊維）などがあげられ、ポ
リオレフィン繊維としては、たとえばポリエチレン繊
維、ポリプロピレン繊維、ポリエチレン−ポリプロピレ
ン複合繊維などが挙げられる。
【００１５】芳香族ポリアミド繊維とポリオレフィン繊
維との割合は重量比で９５：５〜２０：８０の範囲が好
ましい。
維との割合は重量比で９５：５〜２０：８０の範囲が好
ましい。
【００１６】芳香族ポリアミド繊維の割合が上記範囲よ
り少なくなると、セパレータの親水性が低下して界面活
性剤に基づく親水性処理が必要になり、その結果、自己
放電やサイクル寿命の低下が生じるようになる。
り少なくなると、セパレータの親水性が低下して界面活
性剤に基づく親水性処理が必要になり、その結果、自己
放電やサイクル寿命の低下が生じるようになる。
【００１７】また、芳香族ポリアミド繊維の割合が上記
範囲より多くなるとポリオレフィン繊維の減少に伴い融
着性が低下し、セパレータとして使用するのに適した強
度を持つ不織布が得られにくくなる。
範囲より多くなるとポリオレフィン繊維の減少に伴い融
着性が低下し、セパレータとして使用するのに適した強
度を持つ不織布が得られにくくなる。
【００１８】また、ポリオレフィン繊維以外にも、ポリ
エステル系バインダー繊維などを混入することによって
ポリオレフィン繊維と同様の目的を達成することができ
る。これらの芳香族ポリアミド繊維に対する使用割合も
ポリオレフィン繊維の場合と同様に、芳香族ポリアミド
繊維：これらが９５：５〜２０：８０の範囲である。
エステル系バインダー繊維などを混入することによって
ポリオレフィン繊維と同様の目的を達成することができ
る。これらの芳香族ポリアミド繊維に対する使用割合も
ポリオレフィン繊維の場合と同様に、芳香族ポリアミド
繊維：これらが９５：５〜２０：８０の範囲である。
【００１９】本発明において、正極に用いる金属酸化物
や金属水酸化物としては、たとえば、一酸化ニッケル
（ＮｉＯ）、二酸化ニッケル（ＮｉＯ2 ）、水酸化ニッ
ケル〔Ｎｉ（ＯＨ）2 〕などが代表的なものとして挙げ
られる。ただし、これらは、正極が放電状態にあるとき
であり、正極が充電状態では上記金属酸化物や金属水酸
化物は上記とは別の化合物として存在する。
や金属水酸化物としては、たとえば、一酸化ニッケル
（ＮｉＯ）、二酸化ニッケル（ＮｉＯ2 ）、水酸化ニッ
ケル〔Ｎｉ（ＯＨ）2 〕などが代表的なものとして挙げ
られる。ただし、これらは、正極が放電状態にあるとき
であり、正極が充電状態では上記金属酸化物や金属水酸
化物は上記とは別の化合物として存在する。
【００２０】電解液には、水酸化カリウム、水酸化ナト
リウム、水酸化リチウムなどのアルカリ水溶液が用いら
れる。
リウム、水酸化リチウムなどのアルカリ水溶液が用いら
れる。
【００２１】
【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。
に説明する。
【００２２】実施例１ 芳香族ポリアミド繊維〔デュポンジャパンリミテッド社
製のノーメックス繊維（商品名）〕とポリエチレン繊維
との重量比６０：４０の混合繊維からなり、厚さ０．２
ｍｍで重量９０ｇ／ｍ2 の不織布をセパレータとして用
い、正極には焼結式ニッケル電極を用い、負極には水素
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て、図１に示す構造で単３形の
アルカリ蓄電池を作製した。
製のノーメックス繊維（商品名）〕とポリエチレン繊維
との重量比６０：４０の混合繊維からなり、厚さ０．２
ｍｍで重量９０ｇ／ｍ2 の不織布をセパレータとして用
い、正極には焼結式ニッケル電極を用い、負極には水素
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て、図１に示す構造で単３形の
アルカリ蓄電池を作製した。
【００２３】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。
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。
【００２４】正極１は上記のように焼結式ニッケル電極
が用いられていて、活物質として水酸化ニッケル（ただ
し、放電時で、充電時にはオキシ水酸化ニッケルにな
る）を含むシート状のものであり、負極２は圧着式で作
製されたシート状の水素吸蔵合金電極からなるものであ
る。
が用いられていて、活物質として水酸化ニッケル（ただ
し、放電時で、充電時にはオキシ水酸化ニッケルにな
る）を含むシート状のものであり、負極２は圧着式で作
製されたシート状の水素吸蔵合金電極からなるものであ
る。
【００２５】セパレータ３は上記のように芳香族ポリア
ミド繊維とポリエチレン繊維との混合繊維の不織布から
なり、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されて渦巻状電極体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１４
が配置されている。また、上記渦巻状電極体４の電池ケ
ース５内への挿入に先立って、電池ケース５の底部に絶
縁体１３が配置され、電池ケース５と正極１との接触を
防止している。
ミド繊維とポリエチレン繊維との混合繊維の不織布から
なり、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されて渦巻状電極体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１４
が配置されている。また、上記渦巻状電極体４の電池ケ
ース５内への挿入に先立って、電池ケース５の底部に絶
縁体１３が配置され、電池ケース５と正極１との接触を
防止している。
【００２６】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。
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。
【００２７】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。
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。
【００２８】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を閉塞して
いるので、電池内部は密閉状態に保たれているが、電池
内部に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。
０の押圧力により弁体１１がガス検知孔９ａを閉塞して
いるので、電池内部は密閉状態に保たれているが、電池
内部に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。
【００２９】比較例１ 厚さ０．２ｍｍで重量８７ｇ／ｍ2 の脂肪族ポリアミド
繊維不織布〔日本バイリーン社製、ＦＴ−２１６Ｎ（商
品名）〕をセパレータとして用いたほかは、実施例１と
同様にして図１に示す構造で単３形のアルカリ蓄電池を
作製した。
繊維不織布〔日本バイリーン社製、ＦＴ−２１６Ｎ（商
品名）〕をセパレータとして用いたほかは、実施例１と
同様にして図１に示す構造で単３形のアルカリ蓄電池を
作製した。
【００３０】比較例２ 厚さ０．２３ｍｍで重量７８ｇ／ｍ2 のポリプロピレン
不織布〔日本バイリーン社製、ＦＴ−３５０（商品
名）〕をセパレータとして用いたほかは、実施例１と同
様にして図１に示す構造で単３形のアルカリ蓄電池を作
製した。
不織布〔日本バイリーン社製、ＦＴ−３５０（商品
名）〕をセパレータとして用いたほかは、実施例１と同
様にして図１に示す構造で単３形のアルカリ蓄電池を作
製した。
【００３１】上記実施例１および比較例１〜２の電池を
１Ｃ相当の電流で１．５時間充電、１Ａで０．９Ｖまで
の放電を１サイクルとし、充放電を繰り返して、放電容
量が初期の８０％になるまでの回数を測定して、それを
サイクル寿命とした。
１Ｃ相当の電流で１．５時間充電、１Ａで０．９Ｖまで
の放電を１サイクルとし、充放電を繰り返して、放電容
量が初期の８０％になるまでの回数を測定して、それを
サイクル寿命とした。
【００３２】また、実施例１および比較例１〜２の電池
を１Ｃ相当の電流で１５時間充電した後に、４５℃で１
０日間貯蔵し、その後、０．２Ｃ相当の電流で０．９Ｖ
までの放電を行って放電容量を測定し、この放電容量の
初期の放電容量に対する割合を残存容量とした。その結
果を表１に示す。
を１Ｃ相当の電流で１５時間充電した後に、４５℃で１
０日間貯蔵し、その後、０．２Ｃ相当の電流で０．９Ｖ
までの放電を行って放電容量を測定し、この放電容量の
初期の放電容量に対する割合を残存容量とした。その結
果を表１に示す。
【００３３】
【表１】
【００３４】表１に示す結果から明らかなように、実施
例１の電池は従来品に相当する比較例１〜２の電池に比
べてサイクル寿命が長く、また貯蔵後の残存容量が大き
く、自己放電が少なかった。
例１の電池は従来品に相当する比較例１〜２の電池に比
べてサイクル寿命が長く、また貯蔵後の残存容量が大き
く、自己放電が少なかった。
【００３５】
【発明の効果】以上説明したように、本発明では、セパ
レータとして芳香族ポリアミド繊維を含む不織布を用い
ることにより、自己放電が少なく、かつサイクル寿命の
長いアルカリ蓄電池を提供することができた。
レータとして芳香族ポリアミド繊維を含む不織布を用い
ることにより、自己放電が少なく、かつサイクル寿命の
長いアルカリ蓄電池を提供することができた。
【図１】本発明のアルカリ蓄電池の一実施例を拡大して
示す縦断面図である。
示す縦断面図である。
１ 正極 ２ 負極 ３ セパレータ
Claims (2)
- 【請求項１】 金属酸化物または金属水酸化物を含むシ
ート状の正極１と、カドミウム、亜鉛、鉄、それらの酸
化物、それらの水酸化物または水素吸蔵合金を含むシー
ト状の負極２と、セパレータ３と、アルカリ水溶液から
なる電解液を備えたアルカリ蓄電池において、上記セパ
レータ３が芳香族ポリアミド繊維を含む不織布からなる
ことを特徴とするアルカリ蓄電池。 - 【請求項２】 セパレータ３が芳香族ポリアミド繊維と
ポリオレフィン繊維との混合繊維の不織布からなること
を特徴とする請求項１記載のアルカリ蓄電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4110698A JPH05283054A (ja) | 1992-04-02 | 1992-04-02 | アルカリ蓄電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4110698A JPH05283054A (ja) | 1992-04-02 | 1992-04-02 | アルカリ蓄電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05283054A true JPH05283054A (ja) | 1993-10-29 |
Family
ID=14542189
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4110698A Withdrawn JPH05283054A (ja) | 1992-04-02 | 1992-04-02 | アルカリ蓄電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05283054A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7405172B2 (en) | 2002-05-22 | 2008-07-29 | Mitsubishi Paper Mills Limited | Non-woven fabric for separator of alkali cell and method for production thereof |
-
1992
- 1992-04-02 JP JP4110698A patent/JPH05283054A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7405172B2 (en) | 2002-05-22 | 2008-07-29 | Mitsubishi Paper Mills Limited | Non-woven fabric for separator of alkali cell and method for production thereof |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19990608 |