JPH06176750A - 電池セパレータ用基材シートの製造方法 - Google Patents

電池セパレータ用基材シートの製造方法

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JPH06176750A
JPH06176750A JP43A JP35221092A JPH06176750A JP H06176750 A JPH06176750 A JP H06176750A JP 43 A JP43 A JP 43A JP 35221092 A JP35221092 A JP 35221092A JP H06176750 A JPH06176750 A JP H06176750A
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JP
Japan
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sheet
fiber
battery separator
sintered
plasma
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JP43A
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English (en)
Inventor
Takanori Suzuki
孝典 鈴木
Kazue Nakadera
一恵 中寺
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Tomoegawa Co Ltd
Original Assignee
Tomoegawa Paper Co Ltd
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Publication date
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

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Abstract

(57)【要約】 【目的】 ポリテトラフルオロエチレン繊維焼結シート
が電解液に対して優れた含浸性を示す電池セパレータ用
基材シートの製造方法を提供することを目的とする。 【構成】 (A)ポリテトラフルオロエチレン繊維のス
ラリーを湿式抄紙法によりシート化する工程と、(B)
該ポリテトラフルオロエチレン繊維のシ−トを焼結処理
して焼結シートを得る工程と、(C)該焼結シートの表
面をプラズマ処理する工程、から電池セパレータ用基材
シ−トを製造する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、各種の一次電池および
二次電池に用いられるセパレータ(隔離板)用の基材シ
ートの製造方法に関し、特に、ポリテトラフルオロエチ
レン繊維を素材とした電解液含浸性が良好で電池組立が
容易である電池セパレータ用基材シートの製造方法に関
する。
【0002】
【従来技術】通常、電池は正極、セパレータ、負極が一
体化された形で構成されており、セパレータは、本来正
極と負極が短絡しないために用いられていた。
【0003】最近では、電池の小型化軽量化や長寿命化
のために、セパレータには、短絡防止に必要な十分な電
気絶縁性を有すること、耐電解液性、および耐酸化性を
有すること、良好な電解液保持に必要な適当な空隙孔径
を有すること、製造工程において要求特性に応じて厚さ
が任意に変えられること、有害物質が電解液等にしみで
ないこと、セパレータに金属が析出しないこと等が要求
されている。
【0004】従来、紙やガラスクロスからなる基材シー
トを電池セパレータとして使用していたが、上述の諸要
求特性を同時に満足するものではなかった。
【0005】一方、上記諸要求特性を満たすものとして
最近ポリテトラフルオロエチレン繊維、および該繊維と
無機繊維、例えばガラス繊維との混合織布を基材シ−ト
とし、これを電池セパレータとして用いることが提案さ
れていた。
【0006】しかしながら、ポリテトラフルオロエチレ
ン繊維を電池セパレータ用基材シートとして使用した場
合、該基材シートに対する電解液の含浸性が不良であ
り、そのために、該基材シートに電解液が含浸するのに
時間がかかり、従って、電池製造の際に生産効率が著し
く悪くなるという欠点を有していた。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、ポリテトラ
フルオロエチレン繊維を使用し、従来技術では不可能で
あった電解液に対する優れた含浸性を示す電池セパレー
タ用基材シートの製造方法を提案することを目的とす
る。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明の第一の製造方法
は、(A)ポリテトラフルオロエチレン繊維のスラリー
を湿式抄紙法によりシート化する工程と、(B)該ポリ
テトラフルオロエチレン繊維のシ−トを焼結処理して焼
結シートを得る工程と、(C)該焼結シートの表面をプ
ラズマ処理する工程、とよりなることを特徴とする電池
セパレータ用基材シ−トの製造方法に関する。
【0009】また、本発明の第二の製造方法は、(A)
ポリテトラフルオロエチレン繊維と無機繊維の混抄スラ
リーを湿式抄紙法によりシート化することにより混抄シ
ートを得る工程と、(B)該混抄シートを焼結処理して
焼結シートを得る工程と、(C)該焼結シートの表面を
プラズマ処理する工程、とよりなることを特徴とする電
池セパレータ用基材シ−トの製造方法に関する。
【0010】以下に、本発明の電池セパレータ用基材シ
−トの第一の製造方法の一例について詳述する。
【0011】まず、ポリテトラフルオロエチレン(以
下、PTFEと称す)の繊維シートを作製する。本発明
のPTFE繊維とは、延伸または未延伸のPTFEのデ
ィスパ−ジョンにビスコ−ス、カルボキシメチルセルロ
−ス、ポリビニルアルコ−ル等の結着剤をマトリックス
として構成せしめ、細孔より凝固浴に紡出して得たもの
である。延伸または未延伸のPTFE繊維を3〜15m
mの長さにカットし、これをポリアクリルアミド等の分
散剤とともに水に分散してスラリーとし、該スラリーを
円網抄紙機、長網抄紙機等の公知の抄紙機で抄紙し、P
TFEの繊維シ−トを作成する。
【0012】PTFEのシート化に際しては、PTFE
繊維に配合されているマトリックス物質が、抄紙の際の
繊維間の結着機能を発揮し、PTFE繊維のシ−ト化を
可能ならしめる。
【0013】次に、該シ−トをPTFEの融点以上の温
度(例えば380℃)にて焼結処理し、PTFE繊維間
を融着せしめ、焼結シートを作製する。さらに、必要に
応じてPTFE繊維間に混在するビスコ−スなどのマト
リックスを熱分解除去せしめるために該焼結シートを3
00〜330℃程度に加熱処理してもよい。
【0014】しかるのち、該焼結シ−トを下記の要領に
てプラズマ処理することにより、該焼結シートの表面改
質を行ない、本発明の製造方法を実施できる。
【0015】本発明でいうプラズマ処理とは、例えば、
図1のような平行板電極型プラズマ装置を用いて行うこ
とができる。すなわち、図1のベルジャー1内は密閉さ
れた空間であり、プラズマ処理時に減圧されて一定圧力
に保たれ、互いに平行に配置された2つの電極板2の下
部電極板上に上述のPTFEの繊維焼結シート3を載置
し、高周波電源4によって電極間に電圧をかけてプラズ
マ雰囲気を作り出し、該プラズマ雰囲気下にガス供給路
5よりガスをプラズマ雰囲気中に供給して、該焼結シー
トの表面を表面処理するものである。なお、6は上部電
極板を支えるための電極支柱であり、7はベルジャー内
のガスを排気するための排気口である。
【0016】本発明において使用できるプラズマ処理用
ガスは、酸素ガス、窒素ガス、水素ガス、乾燥空気、ア
ルゴンガス、ヘリウムガス、アンモニアガスの中から選
ばれる少なくとも一種である。
【0017】本発明においては、高周波(13.56M
Hz)電源の出力は、0.1W/cm2〜20W/cm2
の範囲内、特に好ましくは0.1〜2.0W/cm2
範囲内で設定されることが好ましい。20W/cm2
上であるとプラズマ処理の出力が強すぎてPTFEの焼
結シートが劣化し、また、0.1W/cm2以下である
場合、プラズマが発生しないので好ましくない。
【0018】また、本発明においては、プラズマ処理圧
力は、0.01Torr〜10Torrの範囲内、特に
好ましくは0.05〜2Torrの範囲内に設定される
ことが好ましい。0.01Torr以下でプラズマ処理
するとプラズマ処理効果が薄く、また、10Torr以
上でプラズマ処理するとプラズマが発生しないので好ま
しくない。
【0019】さらにまた、本発明においては、プラズマ
処理時間は、0.5秒〜10分の範囲内、特に好ましく
は10秒〜5分の範囲内に設定されることが好ましい。
0.5秒以下でプラズマ処理すると処理効果が薄く、ま
た、10分以上でプラズマ処理するとPTFEの焼結シ
ートが劣化するので好ましくない。
【0020】本願発明の第二の製造方法は、前記第一の
製造方法のPTFE繊維のスラリーを作製する構成で、
該スラリー中に、ガラスファイバ−、シリカファイバ
−、アルミナファイバー、アルミニウムシリケ−ト等の
無機繊維を混抄して、混抄シートを作製すること以外
は、全て第一の製造方法に準ずるものである。
【0021】該無機繊維のPTFE繊維に対する配合比
をコントロ−ルすることにより、PTFEの持つ広い温
度域での絶縁特性が安定し、また、剛性の改善、電解液
保持能力、ガス浸透能、短絡防止能、充電時にガスが電
池内部に蓄積しない等の特性を有する基材シ−トを得る
ことができる。
【0022】本発明の電池セパレータ用基材シートは、
使用する電池の寸法に応じて所定寸法に裁断加工し、電
解液を含浸して電池内に組み込み、電池セパレータとし
て使用する。また、必要に応じてセパレータは複数枚積
層させて使用する。
【0023】上述の本発明の製造方法によって得られた
基材シ−トは、例えば、ニッケル−亜鉛電池、鉛蓄電
池、ニッケル−カドニウム蓄電池等において、セパレー
タを正極物質と負極物質との間に介在させるといった通
常の電池セパレータと同様にして使用される。
【0024】
【実施例】以下、実施例及び比較例をもって本発明を更
に詳細に説明する。
【0025】実施例1 ビスコ−スをマトリックスとしてPTFEディスパ−ジ
ョンより得た未延伸PTFE繊維(昭和工業社製 トヨ
フロン 繊維径15μmφ)を6mm長にカットし、
0.5%濃度で水中に分散し、ポリアクリルアミド系の
合成分散剤を加えてスラリーを作製し、円網抄紙機によ
りシ−ト化し、坪量70g/m2 のPTFEの繊維シ−
トを得た。
【0026】該シ−トを赤外線ヒ−タ−を用いて380
℃で3分間加熱し、繊維中のPTFEの粒子を融着して
連続化するとともに交絡繊維間融着を行った。さらに、
該シ−ト中のビスコ−スを熱分解除去するために320
℃で20時間加熱処理し、重さが83g/m2 の白色状
のPTFEの繊維焼結シ−トを得た。
【0027】しかるのち、前記PTFE繊維の焼結シー
トに対して前記図1に示した装置を使用し、酸素ガスを
用いてプラズマ処理することにより本発明による基材シ
−トを得た。その際のプラズマ処理条件は13.56M
Hzの高周波電源の出力が1.5W/cm2 、プラズマ
処理圧力が0.1Torr、プラズマ処理時間が10秒
であった。
【0028】実施例2 実施例1と同様にしてPTFEの繊維焼結シ−トを作製
し、アルゴンガスを用いてプラズマ処理して本発明によ
る基材シ−トを得た。プラズマ条件は、高周波電源(1
3.56MHz)の出力が1.0W/cm2、プラズマ
処理圧力が0.2Torr、プラズマ処理時間は20秒
であった。
【0029】比較例1 実施例1と同様にしてPTFEの繊維焼結シ−トを作製
し、プラズマ処理を行うことなく比較用の基材シ−トを
得た。
【0030】実施例1〜2、および比較例1のそれぞれ
の製造方法で作製された基材シ−トを25×150mm
の寸法に加工して、電池用電解液として30%KOH水
溶液、および30%硫酸水溶液に含浸させ、その含浸状
態を観察して評価した。
【0031】その結果、実施例1〜2、特に実施例1の
基材シ−トは、上述の電池用電解液に対して基材シート
の表面に気泡が生じないことから、それぞれ良好な含浸
状態を示していることがわかった。
【0032】一方、比較例によって得られた基材シ−ト
を上述の電池用電解液に浸すと、比較例によって得られ
た基材シートの表面は、該電池用電解液をはじき、ま
た、含浸したとしてもその含浸速度は遅く、さらにまた
表面に気泡を生じることから基材シートの多孔質部に均
一に電池用電解液が含浸していないことがわかった。
【0033】
【発明の効果】本発明の製造方法により得られた電池セ
パレータ用基材シ−トは、電池セパレータ用基材シート
に必要な良好な電気絶縁性、耐電解液性、耐酸化性、電
解液保持性等を維持しながら、電解液に対して良好な含
浸性を示すため、電池組み立ての効率が向上するという
優れた作用効果を有するものであった。
【図面の簡単な説明】
【図1】プラズマ処理装置の一例
【符号の説明】
1 ベルジャー 2 電極板 3 PTFEの繊維焼結シート 4 高周波電源 5 ガス供給路 6 電極支柱 7 排気口

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】(A)ポリテトラフルオロエチレン繊維の
    スラリーを湿式抄紙法によりシート化する工程と、
    (B)該ポリテトラフルオロエチレン繊維のシ−トを焼
    結処理して焼結シートを得る工程と、(C)該焼結シー
    トの表面をプラズマ処理する工程、とよりなることを特
    徴とする電池セパレータ用基材シ−トの製造方法。
  2. 【請求項2】(A)ポリテトラフルオロエチレン繊維と
    無機繊維の混抄スラリーを湿式抄紙法によりシート化す
    ることにより混抄シートを得る工程と、(B)該混抄シ
    ートを焼結処理して焼結シートを得る工程と、(C)該
    焼結シートの表面をプラズマ処理する工程、とよりなる
    ことを特徴とする電池セパレータ用基材シ−トの製造方
    法。
JP43A 1992-12-10 1992-12-10 電池セパレータ用基材シートの製造方法 Pending JPH06176750A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003054299A1 (en) * 2001-12-13 2003-07-03 Daikin Industries, Ltd. Method for producing polytetrafluoroethylene paper and polytetrafluoroethylene paper
US7311994B2 (en) 2002-09-17 2007-12-25 Tomoegawa Paper Co., Ltd. Separator for lithium ion secondary battery and lithium ion secondary battery provided therewith
WO2008094698A1 (en) * 2007-01-31 2008-08-07 Robert Roberts Methods for continuous processing polytetrafluoroethylene (ptfe) resin

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS52114710A (en) * 1976-03-23 1977-09-26 Daikin Ind Ltd Process for making paper mixed with polytetrafluoroethylene
JPH02192655A (ja) * 1989-01-20 1990-07-30 Mitsubishi Gas Chem Co Inc 二次電池

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS52114710A (en) * 1976-03-23 1977-09-26 Daikin Ind Ltd Process for making paper mixed with polytetrafluoroethylene
JPH02192655A (ja) * 1989-01-20 1990-07-30 Mitsubishi Gas Chem Co Inc 二次電池

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003054299A1 (en) * 2001-12-13 2003-07-03 Daikin Industries, Ltd. Method for producing polytetrafluoroethylene paper and polytetrafluoroethylene paper
CN1294325C (zh) * 2001-12-13 2007-01-10 大金工业株式会社 聚四氟乙烯纸的制造方法及聚四氟乙烯纸
US7311994B2 (en) 2002-09-17 2007-12-25 Tomoegawa Paper Co., Ltd. Separator for lithium ion secondary battery and lithium ion secondary battery provided therewith
US7744792B2 (en) 2003-03-27 2010-06-29 Robert Roberts Methods for continuous processing polytetrafluoroethylene (PTFE) resin
WO2008094698A1 (en) * 2007-01-31 2008-08-07 Robert Roberts Methods for continuous processing polytetrafluoroethylene (ptfe) resin

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Effective date: 19971125