JPH05314961A - アルカリ電池用セパレータ及びその製造方法 - Google Patents
アルカリ電池用セパレータ及びその製造方法Info
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- JPH05314961A JPH05314961A JP4111763A JP11176392A JPH05314961A JP H05314961 A JPH05314961 A JP H05314961A JP 4111763 A JP4111763 A JP 4111763A JP 11176392 A JP11176392 A JP 11176392A JP H05314961 A JPH05314961 A JP H05314961A
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は、適正な通気度を有すると共にドラ
イアウト現象を防止することができるアルカリ電池用セ
パレータ及びその製造方法を提供することを目的とする
ものである。 【構成】 本発明のアルカリ電池用セパレータにあって
は、図１及び図２に示すように、平均繊維直径が１．５
〜８μｍのナイロン系極細繊維１１からなる第１繊維層
１２と、前記ナイロン系極細繊維１１よりも平均繊維直
径が大きな繊維１３からなる第２繊維層１４とが積層一
体化されていることを特徴とした。
イアウト現象を防止することができるアルカリ電池用セ
パレータ及びその製造方法を提供することを目的とする
ものである。 【構成】 本発明のアルカリ電池用セパレータにあって
は、図１及び図２に示すように、平均繊維直径が１．５
〜８μｍのナイロン系極細繊維１１からなる第１繊維層
１２と、前記ナイロン系極細繊維１１よりも平均繊維直
径が大きな繊維１３からなる第２繊維層１４とが積層一
体化されていることを特徴とした。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はアルカリ電池用セパレー
タ及びその製造方法に関する。詳細には、適正な通気度
を有すると共にドライアウト現象を防止することができ
るアルカリ電池用セパレータ及びその製造方法に関す
る。
タ及びその製造方法に関する。詳細には、適正な通気度
を有すると共にドライアウト現象を防止することができ
るアルカリ電池用セパレータ及びその製造方法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】従来、アルカリ電池用セパレータとして
は、特公昭５７−３３８２８号公報、特開昭６０−９０
５６号公報、及び特開昭６０−１７０１５９号公報に記
載されたものがある。これらのセパレータにあっては、
いずれも耐薬品性に優れており、アルカリによる劣化を
受けにくいポリオレフィン系極細繊維からなる不織布を
用いており、この不織布に補強を目的としてポリオレフ
ィン系極細繊維よりも繊度の大きい繊維からなる不織布
を積層し、これらを一体化してセパレータが構成されて
いた。
は、特公昭５７−３３８２８号公報、特開昭６０−９０
５６号公報、及び特開昭６０−１７０１５９号公報に記
載されたものがある。これらのセパレータにあっては、
いずれも耐薬品性に優れており、アルカリによる劣化を
受けにくいポリオレフィン系極細繊維からなる不織布を
用いており、この不織布に補強を目的としてポリオレフ
ィン系極細繊維よりも繊度の大きい繊維からなる不織布
を積層し、これらを一体化してセパレータが構成されて
いた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
のセパレータを構成するポリオレフィン系極細繊維は撥
水性が高く、しかも該セパレータに隣接する電極が非常
に微細な多孔質構造を採っていることから、セパレータ
内に保持されている電解液が隣接する電極に毛管現象に
よって吸い取られてしまう、所謂ドライアウト現象が発
生し、ポリオレフィン系極細繊維からなる不織布中に本
来保持されるべき電解液が減少し、電池寿命に大きな影
響を与えていた。
のセパレータを構成するポリオレフィン系極細繊維は撥
水性が高く、しかも該セパレータに隣接する電極が非常
に微細な多孔質構造を採っていることから、セパレータ
内に保持されている電解液が隣接する電極に毛管現象に
よって吸い取られてしまう、所謂ドライアウト現象が発
生し、ポリオレフィン系極細繊維からなる不織布中に本
来保持されるべき電解液が減少し、電池寿命に大きな影
響を与えていた。
【０００４】又、これらのセパレータにあっては、撥水
性の高いポリオレフィン系極細繊維によって緻密な多孔
質構造が造られていることから、図５に示すように、電
解液２が繊維１相互の間隙を塞いでしまい、電極におい
て発生する気体の移動が十分にできなくなり、過充電や
急速充電の際に内圧が上昇するという不具合が生じてい
た。
性の高いポリオレフィン系極細繊維によって緻密な多孔
質構造が造られていることから、図５に示すように、電
解液２が繊維１相互の間隙を塞いでしまい、電極におい
て発生する気体の移動が十分にできなくなり、過充電や
急速充電の際に内圧が上昇するという不具合が生じてい
た。
【０００５】このようなポリオレフィン系極細繊維の高
い撥水性による不具合を解消するため、ポリオレフィン
系極細繊維に界面活性剤を付着して親水性とする試みも
なされてはいたが、ポリオレフィン系極細繊維の繊維表
面に付着する界面活性剤は経時と共に電解液中に流出し
てしまい、界面活性剤を付着して繊維を親水性としたこ
とによる効果は初期の段階でしか得られなかった。
い撥水性による不具合を解消するため、ポリオレフィン
系極細繊維に界面活性剤を付着して親水性とする試みも
なされてはいたが、ポリオレフィン系極細繊維の繊維表
面に付着する界面活性剤は経時と共に電解液中に流出し
てしまい、界面活性剤を付着して繊維を親水性としたこ
とによる効果は初期の段階でしか得られなかった。
【０００６】本発明は、このような事情に鑑みなされた
ものであり、適正な通気度を有すると共にドライアウト
現象を防止することができるアルカリ電池用セパレータ
及びその製造方法を提供することを目的とするものであ
る。
ものであり、適正な通気度を有すると共にドライアウト
現象を防止することができるアルカリ電池用セパレータ
及びその製造方法を提供することを目的とするものであ
る。
【０００７】
【課題を解決するための手段及び作用】上記目的を達成
するため、本発明のアルカリ電池用セパレータにあって
は、図１及び図２に示すように、平均繊維直径が１．５
〜８μｍのナイロン系極細繊維１１からなる第１繊維層
１２と、前記ナイロン系極細繊維１１よりも平均繊維直
径が大きな繊維１３からなる第２繊維層１４とが積層一
体化されていることを特徴とした。
するため、本発明のアルカリ電池用セパレータにあって
は、図１及び図２に示すように、平均繊維直径が１．５
〜８μｍのナイロン系極細繊維１１からなる第１繊維層
１２と、前記ナイロン系極細繊維１１よりも平均繊維直
径が大きな繊維１３からなる第２繊維層１４とが積層一
体化されていることを特徴とした。
【０００８】本発明のアルカリ電池用セパレータは第１
繊維層と第２繊維層とが積層一体化されたものである。
第１繊維層は平均繊維直径が１．５〜８μｍのナイロン
系極細繊維から構成されている。ナイロン系極細繊維と
しては親水性に富み、通気度に優れたナイロン６、ナイ
ロン６６、ナイロン１２或いはナイロン６とナイロン１
２の共重合体などのナイロン系繊維であって、メルトブ
ロー法、ジェット紡糸法などの製法により製造される
１．５〜８μｍの平均繊維直径を有する極細繊維が用い
られている。尚、繊維の平均繊維直径を上記範囲とした
理由は、繊維の平均繊維直径が１．５μｍ以下の場合に
は通気性が低下し、８μｍ以上の場合には保液性が小さ
くなるからである。又、第１繊維層は上記ナイロン系極
細繊維が所定量だけ積層されたウェブ、繊維間を接着し
た不織布の何れの状態でも使用できる。このように構成
された第１繊維層は、該繊維層を構成する繊維が親水性
のナイロン系極細繊維よりなるため、図３に示すよう
に、電解液１６は繊維１１表面のみならず内部にまで浸
透し、繊維１１相互の間隙には微細な孔１５が形成され
ている。この結果、第１繊維層には十分な保液性と通気
性とが保たれた状態となっているのである。
繊維層と第２繊維層とが積層一体化されたものである。
第１繊維層は平均繊維直径が１．５〜８μｍのナイロン
系極細繊維から構成されている。ナイロン系極細繊維と
しては親水性に富み、通気度に優れたナイロン６、ナイ
ロン６６、ナイロン１２或いはナイロン６とナイロン１
２の共重合体などのナイロン系繊維であって、メルトブ
ロー法、ジェット紡糸法などの製法により製造される
１．５〜８μｍの平均繊維直径を有する極細繊維が用い
られている。尚、繊維の平均繊維直径を上記範囲とした
理由は、繊維の平均繊維直径が１．５μｍ以下の場合に
は通気性が低下し、８μｍ以上の場合には保液性が小さ
くなるからである。又、第１繊維層は上記ナイロン系極
細繊維が所定量だけ積層されたウェブ、繊維間を接着し
た不織布の何れの状態でも使用できる。このように構成
された第１繊維層は、該繊維層を構成する繊維が親水性
のナイロン系極細繊維よりなるため、図３に示すよう
に、電解液１６は繊維１１表面のみならず内部にまで浸
透し、繊維１１相互の間隙には微細な孔１５が形成され
ている。この結果、第１繊維層には十分な保液性と通気
性とが保たれた状態となっているのである。
【０００９】第２繊維層は前記第１繊維層のナイロン系
極細繊維よりも平均繊維直径が大きな繊維から構成され
ている。第２繊維層を構成する繊維としては前記第１繊
維層のナイロン系極細繊維よりも平均繊維直径が大きく
（具体的には８〜３０μｍのものが好ましい）、繊維層
としたときに電池の製造時に当該セパレータに対して加
わる引張力に対抗できる一定の機械的強度が付与できる
ものならば、その繊維の種類、構造などは特に限定され
ない。例えば第１繊維層と同じナイロン６、ナイロン６
６、ナイロン１２或いはナイロン６とナイロン１２の共
重合体などのナイロン系繊維、耐アルカリ性に富むポリ
オレフィン系繊維、ナイロン成分とポリオレフィン成分
とからなる複合繊維などを挙げることができる。又、第
２繊維層に熱接着性繊維を含ませて、この熱接着性繊維
によって第２繊維層の繊維相互の接着と、この第２繊維
層と前記第１繊維層との接着とを行うようにしても良
い。尚、第２繊維層内に含ませる熱接着性繊維としては
第１繊維層のナイロン系極細繊維の融点よりも低い融点
を有する接着成分を含むものがよい。というのは熱接着
性繊維中の接着成分がナイロン系極細繊維の融点よりも
高い融点を有する場合には第２繊維層の繊維相互の接着
や第１繊維層と第２繊維層との一体化を行なう以前に第
１繊維層のナイロン系極細繊維が熱で変化してしまうか
らである。又、第２繊維層は前記第１繊維層と同じくウ
ェブ、不織布の何れの状態でも使用できる。
極細繊維よりも平均繊維直径が大きな繊維から構成され
ている。第２繊維層を構成する繊維としては前記第１繊
維層のナイロン系極細繊維よりも平均繊維直径が大きく
（具体的には８〜３０μｍのものが好ましい）、繊維層
としたときに電池の製造時に当該セパレータに対して加
わる引張力に対抗できる一定の機械的強度が付与できる
ものならば、その繊維の種類、構造などは特に限定され
ない。例えば第１繊維層と同じナイロン６、ナイロン６
６、ナイロン１２或いはナイロン６とナイロン１２の共
重合体などのナイロン系繊維、耐アルカリ性に富むポリ
オレフィン系繊維、ナイロン成分とポリオレフィン成分
とからなる複合繊維などを挙げることができる。又、第
２繊維層に熱接着性繊維を含ませて、この熱接着性繊維
によって第２繊維層の繊維相互の接着と、この第２繊維
層と前記第１繊維層との接着とを行うようにしても良
い。尚、第２繊維層内に含ませる熱接着性繊維としては
第１繊維層のナイロン系極細繊維の融点よりも低い融点
を有する接着成分を含むものがよい。というのは熱接着
性繊維中の接着成分がナイロン系極細繊維の融点よりも
高い融点を有する場合には第２繊維層の繊維相互の接着
や第１繊維層と第２繊維層との一体化を行なう以前に第
１繊維層のナイロン系極細繊維が熱で変化してしまうか
らである。又、第２繊維層は前記第１繊維層と同じくウ
ェブ、不織布の何れの状態でも使用できる。
【００１０】上記第１繊維層と第２繊維層とが積層一体
化されて本発明のアルカリ電池用セパレータが構成され
ているのであるが、これら第１繊維層と第２繊維層との
重量比は２０／８０〜８０／２０、好ましくは３０／７
０〜７０／３０の範囲が良い。この範囲よりも第１繊維
層の重量が小さく第２繊維層の重量が大きい場合には保
液性が低下し、ドライアウト現象の十分な防止効果を得
ることができなくなる。一方、この範囲よりも第１繊維
層の重量が大きく第２繊維層の重量が小さい場合には通
気性が低下するという不具合が生じることになる。又、
これら第１繊維層と第２繊維層とを一体化する方法に
は、第２繊維層内に熱接着性繊維を含ませて、これら第
１繊維層と第２繊維層とを熱プレスすることにより、熱
接着性繊維で第１繊維層と第２繊維層との接着を行う方
法、第１繊維層と第２繊維層との間に点状又は線状に接
着剤を介在させて、これにより第１繊維層と第２繊維層
とを部分的に接着する方法、第２繊維層上に直接第１繊
維層を構成するナイロン系極細繊維を吹き付ける方法な
どがある。このようにして一体化された２つの繊維層の
目付としては４０ｇ／ｍ2 〜１００ｇ／ｍ2 がよい。こ
れよりも目付が小さいと機械的強が低下し電池の製造時
に加わる引張力に対抗できなくなり、１００ｇ／ｍ2 を
越える目付の場合には繊維層の厚みが厚くなりすぎてし
まい、該セパレータを陰、陽極間に介在させた状態で巻
回するときに所定の回数だけ巻回することができなくな
ったり、電池が大型化してしまうことになる。
化されて本発明のアルカリ電池用セパレータが構成され
ているのであるが、これら第１繊維層と第２繊維層との
重量比は２０／８０〜８０／２０、好ましくは３０／７
０〜７０／３０の範囲が良い。この範囲よりも第１繊維
層の重量が小さく第２繊維層の重量が大きい場合には保
液性が低下し、ドライアウト現象の十分な防止効果を得
ることができなくなる。一方、この範囲よりも第１繊維
層の重量が大きく第２繊維層の重量が小さい場合には通
気性が低下するという不具合が生じることになる。又、
これら第１繊維層と第２繊維層とを一体化する方法に
は、第２繊維層内に熱接着性繊維を含ませて、これら第
１繊維層と第２繊維層とを熱プレスすることにより、熱
接着性繊維で第１繊維層と第２繊維層との接着を行う方
法、第１繊維層と第２繊維層との間に点状又は線状に接
着剤を介在させて、これにより第１繊維層と第２繊維層
とを部分的に接着する方法、第２繊維層上に直接第１繊
維層を構成するナイロン系極細繊維を吹き付ける方法な
どがある。このようにして一体化された２つの繊維層の
目付としては４０ｇ／ｍ2 〜１００ｇ／ｍ2 がよい。こ
れよりも目付が小さいと機械的強が低下し電池の製造時
に加わる引張力に対抗できなくなり、１００ｇ／ｍ2 を
越える目付の場合には繊維層の厚みが厚くなりすぎてし
まい、該セパレータを陰、陽極間に介在させた状態で巻
回するときに所定の回数だけ巻回することができなくな
ったり、電池が大型化してしまうことになる。
【００１１】積層する繊維層の数は上記の２つに限らず
３つ以上積層されていてもよく、例えば、平均繊維直径
が１．５〜８μｍのナイロン系極細繊維からなる第１繊
維層の両側にナイロン系極細繊維よりも平均繊維直径が
大きな繊維からなる第２繊維層が各々１層ずつ配された
３層構造や、２つの第１繊維層の両側に第２繊維層が各
々１層ずつ配された４層構造であってもよい。
３つ以上積層されていてもよく、例えば、平均繊維直径
が１．５〜８μｍのナイロン系極細繊維からなる第１繊
維層の両側にナイロン系極細繊維よりも平均繊維直径が
大きな繊維からなる第２繊維層が各々１層ずつ配された
３層構造や、２つの第１繊維層の両側に第２繊維層が各
々１層ずつ配された４層構造であってもよい。
【００１２】尚、積層一体化された繊維層に界面活性剤
を付着させて当該セパレータの親水性を更に高めること
はドライアウト現象の防止という点から有用である。界
面活性剤としてはアニオン系界面活性剤やノニオン系界
面活性剤が使用できる。アニオン系界面活性剤としては
高級脂肪酸のアルカリ金属塩、アルキルスルホン酸塩、
スルホコハク酸エステル塩などがある。また、ノニオン
系界面活性剤としてはポリオキシエチレンアルキルエー
テル、ポリオキシエチレンアルキルフェノールエーテル
などがある。
を付着させて当該セパレータの親水性を更に高めること
はドライアウト現象の防止という点から有用である。界
面活性剤としてはアニオン系界面活性剤やノニオン系界
面活性剤が使用できる。アニオン系界面活性剤としては
高級脂肪酸のアルカリ金属塩、アルキルスルホン酸塩、
スルホコハク酸エステル塩などがある。また、ノニオン
系界面活性剤としてはポリオキシエチレンアルキルエー
テル、ポリオキシエチレンアルキルフェノールエーテル
などがある。
【００１３】次に、請求項４記載のアルカリ電池用セパ
レータの製造方法について説明する。 この発明は、メ
ルトブロー法によって得られる平均繊維直径が１．５〜
８μｍのナイロン系極細繊維からなる第１繊維層と、前
記ナイロン系極細繊維よりも平均繊維直径が大きな繊維
からなり、かつ前記ナイロン系極細繊維の結晶化ピーク
温度と近接する融点の接着成分を有する熱接着性繊維を
含む第２繊維層とを積層し、これらを熱プレスすること
を特徴とするアルカリ電池用セパレータの製造方法をそ
の要旨とするものである。なお、本発明において結晶化
ピーク温度とは、メルトブロー不織布を加熱した場合
に、不織布を構成している繊維の非結晶部分の結晶化が
進む温度領域、すなわち結晶化温度のうち、とくに結晶
化が急速に進む温度、すなわちガラス転移温度より高く
融点より低い温度であって、示差熱曲線の温度差が最大
値をとるときの温度を言い、例えば、ナイロン６の場合
であれば１８７℃、ナイロン６６の場合であれば２３８
℃である。
レータの製造方法について説明する。 この発明は、メ
ルトブロー法によって得られる平均繊維直径が１．５〜
８μｍのナイロン系極細繊維からなる第１繊維層と、前
記ナイロン系極細繊維よりも平均繊維直径が大きな繊維
からなり、かつ前記ナイロン系極細繊維の結晶化ピーク
温度と近接する融点の接着成分を有する熱接着性繊維を
含む第２繊維層とを積層し、これらを熱プレスすること
を特徴とするアルカリ電池用セパレータの製造方法をそ
の要旨とするものである。なお、本発明において結晶化
ピーク温度とは、メルトブロー不織布を加熱した場合
に、不織布を構成している繊維の非結晶部分の結晶化が
進む温度領域、すなわち結晶化温度のうち、とくに結晶
化が急速に進む温度、すなわちガラス転移温度より高く
融点より低い温度であって、示差熱曲線の温度差が最大
値をとるときの温度を言い、例えば、ナイロン６の場合
であれば１８７℃、ナイロン６６の場合であれば２３８
℃である。
【００１４】まず、第１繊維層と第２繊維層とを積層す
る。第１繊維層はメルトブロー法によって得られる平均
繊維直径が１．５〜８μｍのナイロン系極細繊維により
なるウェブである。一方、第２繊維層は前記第１繊維層
のナイロン系極細繊維よりも平均繊維直径が大きな繊維
からなるウェブであり、この第２繊維層には前記ナイロ
ン系極細繊維の結晶化ピーク温度と近接する融点の接着
成分を有する熱接着性繊維が含まれている。尚、第１繊
維層と第２繊維層とは予めウェブの状態としたものを積
層してもよいが、第２繊維層上に第１繊維層を構成する
ナイロン系極細繊維を吹き付けて繊維ウェブを形成して
もよい。尚、第１繊維層と第２繊維層との重量比は前述
した如く２０／８０〜８０／２０の範囲とする。
る。第１繊維層はメルトブロー法によって得られる平均
繊維直径が１．５〜８μｍのナイロン系極細繊維により
なるウェブである。一方、第２繊維層は前記第１繊維層
のナイロン系極細繊維よりも平均繊維直径が大きな繊維
からなるウェブであり、この第２繊維層には前記ナイロ
ン系極細繊維の結晶化ピーク温度と近接する融点の接着
成分を有する熱接着性繊維が含まれている。尚、第１繊
維層と第２繊維層とは予めウェブの状態としたものを積
層してもよいが、第２繊維層上に第１繊維層を構成する
ナイロン系極細繊維を吹き付けて繊維ウェブを形成して
もよい。尚、第１繊維層と第２繊維層との重量比は前述
した如く２０／８０〜８０／２０の範囲とする。
【００１５】次に、これら第１繊維層と第２繊維層とを
カレンダーロールなどで熱プレスする。熱プレスは加熱
と加圧とを同時に行ってもよいが、所定時間一定の温度
雰囲気で加熱した直後にカレンダーロールにより加圧す
る方が繊維層の内部まで加熱が行き渡るのでよい。な
お、この場合、加熱温度は熱接着性繊維の接着成分の融
点以上とし、カレンダーロールの温度は融点未満である
ことが望ましい。これにより第２繊維層中の熱接着性繊
維が溶けて第２繊維層の繊維相互の接着が行われる。
又、この熱接着性繊維によって第１繊維層と第２繊維層
との接着も行われることになる。一方、熱接着性繊維の
接着成分の融点は第１繊維層のナイロン系極細繊維の結
晶化ピーク温度と近接することから、この加熱プレスに
よって同時にナイロン系極細繊維相互の接着も行われる
ことになる。
カレンダーロールなどで熱プレスする。熱プレスは加熱
と加圧とを同時に行ってもよいが、所定時間一定の温度
雰囲気で加熱した直後にカレンダーロールにより加圧す
る方が繊維層の内部まで加熱が行き渡るのでよい。な
お、この場合、加熱温度は熱接着性繊維の接着成分の融
点以上とし、カレンダーロールの温度は融点未満である
ことが望ましい。これにより第２繊維層中の熱接着性繊
維が溶けて第２繊維層の繊維相互の接着が行われる。
又、この熱接着性繊維によって第１繊維層と第２繊維層
との接着も行われることになる。一方、熱接着性繊維の
接着成分の融点は第１繊維層のナイロン系極細繊維の結
晶化ピーク温度と近接することから、この加熱プレスに
よって同時にナイロン系極細繊維相互の接着も行われる
ことになる。
【００１６】このように、本発明の製造方法は、熱接着
性繊維の接着成分とナイロン系極細繊維の双方の接着力
を利用して第１繊維層及び第２繊維層の繊維相互の接着
と第１繊維層と第２繊維層との接着とを一工程で行うこ
とができるようになっている。
性繊維の接着成分とナイロン系極細繊維の双方の接着力
を利用して第１繊維層及び第２繊維層の繊維相互の接着
と第１繊維層と第２繊維層との接着とを一工程で行うこ
とができるようになっている。
【００１７】
【実施例】実施例１ メルトブロー法によって得られる平均繊維径
５μｍのナイロン６からなる極細繊維ウェブ３０ｇ／ｍ
2 と、繊度１．５デニールのナイロン６６繊維５０％と
繊度２デニールのナイロン系複合繊維（芯がナイロン
６、鞘が融点１７０℃のナイロン６とナイロン１２の共
重合体）５０％とからなる繊維ウェブ３０ｇ／ｍ2 とを
積層し、１８０℃で１０秒間加熱し、線圧１ｋｇ／ｃｍ
の条件でカレンダーロールによって加圧して、各繊維ウ
ェブの繊維相互及び繊維ウェブ間を接着した。この後、
接着された２つの繊維ウェブ重量に対してノニオン系界
面活性剤を１％の割合で付着し、再びこれをカレンダー
ロールに通して厚さ０．１５ｍｍのアルカリ電池用セパ
レータを得た。
５μｍのナイロン６からなる極細繊維ウェブ３０ｇ／ｍ
2 と、繊度１．５デニールのナイロン６６繊維５０％と
繊度２デニールのナイロン系複合繊維（芯がナイロン
６、鞘が融点１７０℃のナイロン６とナイロン１２の共
重合体）５０％とからなる繊維ウェブ３０ｇ／ｍ2 とを
積層し、１８０℃で１０秒間加熱し、線圧１ｋｇ／ｃｍ
の条件でカレンダーロールによって加圧して、各繊維ウ
ェブの繊維相互及び繊維ウェブ間を接着した。この後、
接着された２つの繊維ウェブ重量に対してノニオン系界
面活性剤を１％の割合で付着し、再びこれをカレンダー
ロールに通して厚さ０．１５ｍｍのアルカリ電池用セパ
レータを得た。
【００１８】実施例２ メルトブロー法によって得られ
る平均繊維径５μｍのナイロン６からなる極細繊維ウェ
ブ４０ｇ／ｍ2 と、繊度１．５デニールのナイロン６６
繊維５０％と繊度２デニールのナイロン系複合繊維（芯
がナイロン６、鞘が融点１７０℃のナイロン６とナイロ
ン１２の共重合体）５０％とからなる繊維ウェブ２０ｇ
／ｍ2 とを積層し、１８０℃で１０秒間加熱し、線圧１
ｋｇ／ｃｍの条件でカレンダーロールによって加圧し、
各繊維ウェブの繊維相互及び繊維ウェブ間を接着した。
この後、接着された２つの繊維ウェブ重量に対してノニ
オン系界面活性剤を１％の割合で付着し、再びこれをカ
レンダーロールに通して厚さ０．１５ｍｍのアルカリ電
池用セパレータを得た。
る平均繊維径５μｍのナイロン６からなる極細繊維ウェ
ブ４０ｇ／ｍ2 と、繊度１．５デニールのナイロン６６
繊維５０％と繊度２デニールのナイロン系複合繊維（芯
がナイロン６、鞘が融点１７０℃のナイロン６とナイロ
ン１２の共重合体）５０％とからなる繊維ウェブ２０ｇ
／ｍ2 とを積層し、１８０℃で１０秒間加熱し、線圧１
ｋｇ／ｃｍの条件でカレンダーロールによって加圧し、
各繊維ウェブの繊維相互及び繊維ウェブ間を接着した。
この後、接着された２つの繊維ウェブ重量に対してノニ
オン系界面活性剤を１％の割合で付着し、再びこれをカ
レンダーロールに通して厚さ０．１５ｍｍのアルカリ電
池用セパレータを得た。
【００１９】実施例３ メルトブロー法によって得られ
る平均繊維径５μｍのナイロン６からなる極細繊維ウェ
ブ２０ｇ／ｍ2 と、繊度１．５デニールのナイロン６６
繊維５０％と繊度２デニールのナイロン系複合繊維（芯
がナイロン６、鞘が融点１７０℃のナイロン６とナイロ
ン１２の共重合体）５０％とからなる繊維ウェブ４０ｇ
／ｍ2 とを積層し、１８０℃で１０秒間加熱し、線圧１
ｋｇ／ｃｍの条件でカレンダーロールによって加圧し、
各繊維ウェブの繊維相互及び繊維ウェブ間を接着した。
この後、接着された２つの繊維ウェブ重量に対してノニ
オン系界面活性剤を１％の割合で付着し、再びこれをカ
レンダーロールに通して厚さ０．１５ｍｍのアルカリ電
池用セパレータを得た。
る平均繊維径５μｍのナイロン６からなる極細繊維ウェ
ブ２０ｇ／ｍ2 と、繊度１．５デニールのナイロン６６
繊維５０％と繊度２デニールのナイロン系複合繊維（芯
がナイロン６、鞘が融点１７０℃のナイロン６とナイロ
ン１２の共重合体）５０％とからなる繊維ウェブ４０ｇ
／ｍ2 とを積層し、１８０℃で１０秒間加熱し、線圧１
ｋｇ／ｃｍの条件でカレンダーロールによって加圧し、
各繊維ウェブの繊維相互及び繊維ウェブ間を接着した。
この後、接着された２つの繊維ウェブ重量に対してノニ
オン系界面活性剤を１％の割合で付着し、再びこれをカ
レンダーロールに通して厚さ０．１５ｍｍのアルカリ電
池用セパレータを得た。
【００２０】実施例４ メルトブロー法によって得られ
る平均繊維系５μｍのナイロン６からなる極細繊維ウェ
ブ３０ｇ／ｍ2 の両側に、繊度１．５デニールのナイロ
ン６６繊維５０％と繊度２デニールのナイロン系複合繊
維（芯がナイロン６、鞘が融点１７０度のナイロン６と
ナイロン１２の共重合体）５０％とからなる繊維ウェブ
１５８／ｍ2 を重ねて３層構造とし、１８０℃で１０秒
間加熱し、線圧１ｋｇ／ｃｍの条件でカレンダーロール
によって加圧して、各繊維ウェブの繊維相互及び繊維ウ
ェブ間を接着した。この後、接着された３つの繊維ウェ
ブ重量に対してノニオン系界面活性剤を１％の割合で付
着し、再びこれをカレンダーロールに通して厚さ０．１
５ｍｍのアルカリ電池用セパレータを得た。
る平均繊維系５μｍのナイロン６からなる極細繊維ウェ
ブ３０ｇ／ｍ2 の両側に、繊度１．５デニールのナイロ
ン６６繊維５０％と繊度２デニールのナイロン系複合繊
維（芯がナイロン６、鞘が融点１７０度のナイロン６と
ナイロン１２の共重合体）５０％とからなる繊維ウェブ
１５８／ｍ2 を重ねて３層構造とし、１８０℃で１０秒
間加熱し、線圧１ｋｇ／ｃｍの条件でカレンダーロール
によって加圧して、各繊維ウェブの繊維相互及び繊維ウ
ェブ間を接着した。この後、接着された３つの繊維ウェ
ブ重量に対してノニオン系界面活性剤を１％の割合で付
着し、再びこれをカレンダーロールに通して厚さ０．１
５ｍｍのアルカリ電池用セパレータを得た。
【００２１】比較例１ メルトブロー法によって得られ
る平均繊維径５μｍのナイロン６からなる極細繊維ウェ
ブ６０ｇ／ｍ2 を１８０℃で１０秒間加熱し、線圧１ｋ
ｇ／ｃｍの条件でカレンダーロールによって加圧し、繊
維ウェブの繊維相互を接着した。この後、接着された２
つの繊維ウェブ重量に対してノニオン系界面活性剤を１
％の割合で付着し、再びこれをカレンダーロールに通し
て厚さ０．１５ｍｍのアルカリ電池用セパレータを得
た。比較例２ 繊度１．５デニールのナイロン６６繊維５０
％と繊度２デニールのナイロン系複合繊維（芯がナイロ
ン６、鞘が融点１７０℃のナイロン６とナイロン１２の
共重合体）５０％とからなる繊維ウェブ６０ｇ／ｍ2 を
１７０℃で１０秒間加熱し、線圧１ｋｇ／ｃｍの条件で
カレンダーロールによって加圧し、繊維ウェブの繊維相
互を接着した。この後、接着された２つの繊維ウェブ重
量に対してノニオン系界面活性剤を１％の割合で付着
し、再びこれをカレンダーロールに通して厚さ０．１５
ｍｍのアルカリ電池用セパレータを得た。比較例３ メルトブロー法によって得られる平均繊維径
５μｍのポリプロピレンからなる極細繊維ウェブ３０ｇ
／ｍ2 と、繊度１．５デニールのポリオレフィン系複合
繊維（芯がポリプロピレン、鞘がポリエチレン）からな
る繊維ウェブ３０ｇ／ｍ2 とを積層し、１４０℃で１０
秒間加熱し、線圧１ｋｇ／ｃｍの条件でカレンダーロー
ルによって加圧して、各繊維ウェブ間を接着した。この
後、接着された２つの繊維ウェブ重量に対してノニオン
系界面活性剤を１％の割合で付着し、再びこれをカレン
ダーロールに通して厚さ０．１５ｍｍのアルカリ電池用
セパレータを得た。
る平均繊維径５μｍのナイロン６からなる極細繊維ウェ
ブ６０ｇ／ｍ2 を１８０℃で１０秒間加熱し、線圧１ｋ
ｇ／ｃｍの条件でカレンダーロールによって加圧し、繊
維ウェブの繊維相互を接着した。この後、接着された２
つの繊維ウェブ重量に対してノニオン系界面活性剤を１
％の割合で付着し、再びこれをカレンダーロールに通し
て厚さ０．１５ｍｍのアルカリ電池用セパレータを得
た。比較例２ 繊度１．５デニールのナイロン６６繊維５０
％と繊度２デニールのナイロン系複合繊維（芯がナイロ
ン６、鞘が融点１７０℃のナイロン６とナイロン１２の
共重合体）５０％とからなる繊維ウェブ６０ｇ／ｍ2 を
１７０℃で１０秒間加熱し、線圧１ｋｇ／ｃｍの条件で
カレンダーロールによって加圧し、繊維ウェブの繊維相
互を接着した。この後、接着された２つの繊維ウェブ重
量に対してノニオン系界面活性剤を１％の割合で付着
し、再びこれをカレンダーロールに通して厚さ０．１５
ｍｍのアルカリ電池用セパレータを得た。比較例３ メルトブロー法によって得られる平均繊維径
５μｍのポリプロピレンからなる極細繊維ウェブ３０ｇ
／ｍ2 と、繊度１．５デニールのポリオレフィン系複合
繊維（芯がポリプロピレン、鞘がポリエチレン）からな
る繊維ウェブ３０ｇ／ｍ2 とを積層し、１４０℃で１０
秒間加熱し、線圧１ｋｇ／ｃｍの条件でカレンダーロー
ルによって加圧して、各繊維ウェブ間を接着した。この
後、接着された２つの繊維ウェブ重量に対してノニオン
系界面活性剤を１％の割合で付着し、再びこれをカレン
ダーロールに通して厚さ０．１５ｍｍのアルカリ電池用
セパレータを得た。
【００２２】上記実施例１〜４、及び比較例１〜３のア
ルカリ電池用セパレータについて５％モジュラス、通気
度、保液率、及び平均孔径を測定し、表１に示した。
尚、５％モジュラス（ｋｇ／５ｃｍ巾）は上記各セパレ
ータの縦方向から５×２０ｃｍの試験片を３枚採取し、
各試験片についてＪＩＳ Ｌ１０９６（一般織物試験方
法）に準じ、つかみ間隔１０ｃｍ、引張速度３００ｍｍ
／ｍｉｎで一枚ずつ測定し、試験片が５％伸びた時の引
張荷重を読み、その平均値で表した。
ルカリ電池用セパレータについて５％モジュラス、通気
度、保液率、及び平均孔径を測定し、表１に示した。
尚、５％モジュラス（ｋｇ／５ｃｍ巾）は上記各セパレ
ータの縦方向から５×２０ｃｍの試験片を３枚採取し、
各試験片についてＪＩＳ Ｌ１０９６（一般織物試験方
法）に準じ、つかみ間隔１０ｃｍ、引張速度３００ｍｍ
／ｍｉｎで一枚ずつ測定し、試験片が５％伸びた時の引
張荷重を読み、その平均値で表した。
【００２３】保液率（％）は各セパレータから図４に示
す形状の試験片（２０２．５ｃｍ2）を３枚採取し、各
試験片について水分平衡に至らせた状態を１ｍｇまで測
定する（Ｗ）。次に、比重１．３０（２０℃）の常温の
苛性カリ溶液中に試験片を広げて浸し、十分吸収（１時
間以上）させた後、液中から引き上げて１０分後の試験
片の重量（Ｗ1 ）を測定し、次式によって保液率を算出
した。保液率＝（Ｗ1−Ｗ）÷Ｗ×１００
す形状の試験片（２０２．５ｃｍ2）を３枚採取し、各
試験片について水分平衡に至らせた状態を１ｍｇまで測
定する（Ｗ）。次に、比重１．３０（２０℃）の常温の
苛性カリ溶液中に試験片を広げて浸し、十分吸収（１時
間以上）させた後、液中から引き上げて１０分後の試験
片の重量（Ｗ1 ）を測定し、次式によって保液率を算出
した。保液率＝（Ｗ1−Ｗ）÷Ｗ×１００
【００２４】通気度（ｃｃ／ｃｍ2 ｓｅｃ）はセパレー
タの幅方向に右端、中央、左端より２０×２０ｃｍの大
きさの試験片を３枚採取し、各試験片についてフラジー
ル型通気度試験機にて、測定差圧１２．７ｍｍＡｇ時の
通気度を測定し、その平均値で表した。
タの幅方向に右端、中央、左端より２０×２０ｃｍの大
きさの試験片を３枚採取し、各試験片についてフラジー
ル型通気度試験機にて、測定差圧１２．７ｍｍＡｇ時の
通気度を測定し、その平均値で表した。
【００２５】平均孔径（μｍ）はバブルポイント法に基
づき、コールター エレクトロニクス社（Ｃｏｕｌｔｅ
ｒ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｌｉｍｉｔｅｄ）製の孔
径分布測定機、ポロメーター（ＰＯＲＯＭＥＴＥＲ）で
測定した。
づき、コールター エレクトロニクス社（Ｃｏｕｌｔｅ
ｒ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｌｉｍｉｔｅｄ）製の孔
径分布測定機、ポロメーター（ＰＯＲＯＭＥＴＥＲ）で
測定した。
【００２６】
【表１】
【００２７】表１から、実施例１〜４のセパレータにお
ける５％モジュラス、通気度、保液率、及び平均孔径は
何れも満足できる数値を示しているのに対し、比較例１
のセパレータは５％モジュラス、通気度、保液率ともに
十分な数値を得ることができず、比較例２のセパレータ
は、５％モジュラス、通気度、保液率はともに十分な数
値を示してはいるものの、平均孔径が大きくドライアウ
ト現象が発生し易い構造となっている。また、比較例３
のセパレータにあっては保液率が低いことが明かとなっ
た。
ける５％モジュラス、通気度、保液率、及び平均孔径は
何れも満足できる数値を示しているのに対し、比較例１
のセパレータは５％モジュラス、通気度、保液率ともに
十分な数値を得ることができず、比較例２のセパレータ
は、５％モジュラス、通気度、保液率はともに十分な数
値を示してはいるものの、平均孔径が大きくドライアウ
ト現象が発生し易い構造となっている。また、比較例３
のセパレータにあっては保液率が低いことが明かとなっ
た。
【００２８】
【発明の効果】上記構成を備えたことにより、請求項１
記載のアルカリ電池用セパレータにあっては、親水性の
ナイロン系極細繊維を用いていることから、電解液は繊
維表面のみならず内部にまで浸透し、該セパレータを構
成する繊維相互の間隙には微細な孔が形成されている。
このため、このアルカリ電池用セパレータにあっては、
セパレータ内に保持されている電解液が隣接する電極に
毛管現象によって吸い取られてしまう、所謂ドライアウ
ト現象を確実に防止することができ、しかも適正な通気
度が保たれていることから、過充電や急速充電の際に内
圧が上昇するという不具合が生じることはない。
記載のアルカリ電池用セパレータにあっては、親水性の
ナイロン系極細繊維を用いていることから、電解液は繊
維表面のみならず内部にまで浸透し、該セパレータを構
成する繊維相互の間隙には微細な孔が形成されている。
このため、このアルカリ電池用セパレータにあっては、
セパレータ内に保持されている電解液が隣接する電極に
毛管現象によって吸い取られてしまう、所謂ドライアウ
ト現象を確実に防止することができ、しかも適正な通気
度が保たれていることから、過充電や急速充電の際に内
圧が上昇するという不具合が生じることはない。
【００２９】請求項２記載のアルカリ電池用セパレータ
にあっては、第２繊維層内の熱接着性繊維の接着成分が
第１繊維層のナイロン系極細繊維の融点よりも低い融点
を有していることから、繊維相互の接着と繊維層相互の
接着とを確実に行うことができる。
にあっては、第２繊維層内の熱接着性繊維の接着成分が
第１繊維層のナイロン系極細繊維の融点よりも低い融点
を有していることから、繊維相互の接着と繊維層相互の
接着とを確実に行うことができる。
【００３０】請求項３記載のアルカリ電池用セパレータ
にあっては、第１繊維層と第２繊維層との重量比が２０
／８０〜８０／２０の範囲となっていることから、十分
な保液性が保たれてドライアウト現象が確実に防止され
ると共に十分な通気性が確保される。
にあっては、第１繊維層と第２繊維層との重量比が２０
／８０〜８０／２０の範囲となっていることから、十分
な保液性が保たれてドライアウト現象が確実に防止され
ると共に十分な通気性が確保される。
【００３１】請求項４記載のアルカリ電池用セパレータ
の製造方法にあっては、熱接着性繊維の接着成分とナイ
ロン系極細繊維の双方の接着力を利用して第１繊維層及
び第２繊維層の繊維相互の接着と第１繊維層と第２繊維
層との接着とを一工程で行うことができ、製造工程の合
理化を図ることができる。
の製造方法にあっては、熱接着性繊維の接着成分とナイ
ロン系極細繊維の双方の接着力を利用して第１繊維層及
び第２繊維層の繊維相互の接着と第１繊維層と第２繊維
層との接着とを一工程で行うことができ、製造工程の合
理化を図ることができる。
【図１】本発明のアルカリ電池用セパレータを使用した
電池を示す斜視図である。
電池を示す斜視図である。
【図２】本発明のアルカリ電池用セパレータを示す拡大
斜視図である。
斜視図である。
【図３】本発明のアルカリ電池用セパレータの繊維表面
の状態を示した模式図である。
の状態を示した模式図である。
【図４】保液率を測定するための試験片を示した平面図
である。
である。
【図５】従来のアルカリ電池用セパレータの繊維表面の
状態を示した模式図である。
状態を示した模式図である。
１１ ナイロン系極細繊維 １２ 第１繊維層 １３ ナイロン系極細繊維よりも平均繊維直径の大きな
繊維 １４ 第２繊維層
繊維 １４ 第２繊維層
Claims (4)
- 【請求項１】 平均繊維直径が１．５〜８μｍのナイロ
ン系極細繊維からなる第１繊維層と、前記ナイロン系極
細繊維よりも平均繊維直径が大きな繊維からなる第２繊
維層とが積層一体化されていることを特徴とするアルカ
リ電池用セパレータ。 - 【請求項２】 前記第２繊維層にはナイロン系極細繊維
の融点よりも低い融点を有する接着成分を含む熱接着性
繊維が含まれており、この熱接着性繊維によって第１繊
維層と第２繊維層とが一体化されていることを特徴とす
る請求項１記載のアルカリ電池用セパレータ。 - 【請求項３】 第１繊維層と第２繊維層との重量比が２
０／８０〜８０／２０であることを特徴とする請求項１
又は２記載のアルカリ電池用セパレータ。 - 【請求項４】 メルトブロー法によって得られる平均繊
維直径が１．５〜８μｍのナイロン系極細繊維からなる
第１繊維層と、前記ナイロン系極細繊維よりも平均繊維
直径が大きな繊維からなり、かつ前記ナイロン系極細繊
維の結晶化ピーク温度と近接する融点の接着成分を有す
る熱接着性繊維を含む第２繊維層とを積層し、これらを
熱プレス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 |
|---|---|---|---|
| JP4111763A JP2926167B2 (ja) | 1992-04-30 | 1992-04-30 | アルカリ電池用セパレータ及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4111763A JP2926167B2 (ja) | 1992-04-30 | 1992-04-30 | アルカリ電池用セパレータ及びその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05314961A true JPH05314961A (ja) | 1993-11-26 |
| JP2926167B2 JP2926167B2 (ja) | 1999-07-28 |
Family
ID=14569570
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4111763A Expired - Fee Related JP2926167B2 (ja) | 1992-04-30 | 1992-04-30 | アルカリ電池用セパレータ及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2926167B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007030175A (ja) * | 2005-07-22 | 2007-02-08 | Japan Vilene Co Ltd | 積層体及び濾過材 |
| WO2008047542A1 (fr) * | 2006-09-28 | 2008-04-24 | Japan Vilene Company, Ltd. | Séparateur de batterie alcaline, procédé de production de celui-ci et batteries alcalines |
| JPWO2009050864A1 (ja) * | 2007-10-18 | 2011-02-24 | 株式会社クラレ | 積層体、キャパシタ用セパレータおよびキャパシタ |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6381763A (ja) * | 1986-09-25 | 1988-04-12 | Sanyo Electric Co Ltd | 密閉型アルカリ蓄電池 |
| JPH03171553A (ja) * | 1989-11-28 | 1991-07-25 | Kanai Hiroyuki | アルカリ蓄電池用セパレータ |
-
1992
- 1992-04-30 JP JP4111763A patent/JP2926167B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6381763A (ja) * | 1986-09-25 | 1988-04-12 | Sanyo Electric Co Ltd | 密閉型アルカリ蓄電池 |
| JPH03171553A (ja) * | 1989-11-28 | 1991-07-25 | Kanai Hiroyuki | アルカリ蓄電池用セパレータ |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007030175A (ja) * | 2005-07-22 | 2007-02-08 | Japan Vilene Co Ltd | 積層体及び濾過材 |
| WO2008047542A1 (fr) * | 2006-09-28 | 2008-04-24 | Japan Vilene Company, Ltd. | Séparateur de batterie alcaline, procédé de production de celui-ci et batteries alcalines |
| JPWO2008047542A1 (ja) * | 2006-09-28 | 2010-02-25 | 日本バイリーン株式会社 | アルカリ電池用セパレータ、その製造方法及びアルカリ電池 |
| US8486554B2 (en) | 2006-09-28 | 2013-07-16 | Japan Vilene Company, Ltd. | Alkaline battery separator, process for production thereof and alkaline batteries |
| JPWO2009050864A1 (ja) * | 2007-10-18 | 2011-02-24 | 株式会社クラレ | 積層体、キャパシタ用セパレータおよびキャパシタ |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2926167B2 (ja) | 1999-07-28 |
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