JPH0773863A - アルカリ電池用セパレータ - Google Patents
アルカリ電池用セパレータInfo
- Publication number
- JPH0773863A JPH0773863A JP5216195A JP21619593A JPH0773863A JP H0773863 A JPH0773863 A JP H0773863A JP 5216195 A JP5216195 A JP 5216195A JP 21619593 A JP21619593 A JP 21619593A JP H0773863 A JPH0773863 A JP H0773863A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- polyolefin
- separator
- fiber
- alkaline battery
- thickness
- 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.)
- Pending
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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
- H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
- H01M50/116—Primary casings; Jackets or wrappings 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
-
- 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)
- Secondary Cells (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 強力、保液性等の性能面の向上を図ることが
でき、電池の長寿命化を図ることができるアルカリ電池
用セパレータを提供する。 【構成】 ポリオレフィン系多孔性膜と、ポリオレフィ
ン系繊維より構成される不織布とから構成される不織布
シートの、該膜の樹脂表面、及び不織布の繊維表面に、
酸化処理により導入された酸素官能基が存するアルカリ
電池用セパレータである。
でき、電池の長寿命化を図ることができるアルカリ電池
用セパレータを提供する。 【構成】 ポリオレフィン系多孔性膜と、ポリオレフィ
ン系繊維より構成される不織布とから構成される不織布
シートの、該膜の樹脂表面、及び不織布の繊維表面に、
酸化処理により導入された酸素官能基が存するアルカリ
電池用セパレータである。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ニッケル−カドミウム
蓄電池、ニッケル−水素蓄電池等に使用されるアルカリ
電池用セパレータおよびこれを用いたアルカリ蓄電池に
関するものである。
蓄電池、ニッケル−水素蓄電池等に使用されるアルカリ
電池用セパレータおよびこれを用いたアルカリ蓄電池に
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】ポリオレフィン系繊維で構成される不織
布製のアルカリ電池用セパレータであって耐薬品性、耐
酸化性、親水性等のセパレータ要求性能に優れるものと
して、スルフォン化処理を行なってスルフォン酸基を導
入したもの（特開昭５８−１７５２５６号、特開昭６４
−５７５６８号、特開平１−１３２０４３号、特開平１
−１３２０４４号）、親水性樹脂をコーティングしたも
の（特開昭６３−３４８４９号）、界面活性剤を付与し
たもの（特開昭５８−１４７９５６号、特開昭５８−１
９４２５５号、特開昭６１−３９３６２号）等が種々知
られている。
布製のアルカリ電池用セパレータであって耐薬品性、耐
酸化性、親水性等のセパレータ要求性能に優れるものと
して、スルフォン化処理を行なってスルフォン酸基を導
入したもの（特開昭５８−１７５２５６号、特開昭６４
−５７５６８号、特開平１−１３２０４３号、特開平１
−１３２０４４号）、親水性樹脂をコーティングしたも
の（特開昭６３−３４８４９号）、界面活性剤を付与し
たもの（特開昭５８−１４７９５６号、特開昭５８−１
９４２５５号、特開昭６１−３９３６２号）等が種々知
られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記ア
ルカリ電池用セパレータは、いずれも長期間に亘って安
定して上記性能を維持できなかった。例えば、スルフォ
ン化処理したセパレータでは、処理に伴うポリオレフィ
ン系繊維の劣化による電池寿命の低下を、親水性樹脂や
界面活性剤を適用したセパレータでは、樹脂や界面活性
剤が電解液中に脱落又は分解することによる親水性能の
低下を、それぞれ招来するという欠点があった。
ルカリ電池用セパレータは、いずれも長期間に亘って安
定して上記性能を維持できなかった。例えば、スルフォ
ン化処理したセパレータでは、処理に伴うポリオレフィ
ン系繊維の劣化による電池寿命の低下を、親水性樹脂や
界面活性剤を適用したセパレータでは、樹脂や界面活性
剤が電解液中に脱落又は分解することによる親水性能の
低下を、それぞれ招来するという欠点があった。
【０００４】本発明の目的は、上記従来技術の欠点を解
消するためになされたものであり、強力、保液性等、セ
パレータの性能面の向上を図ることができ、電池の長寿
命化を達成できるアルカリ電池用セパレータを提供する
ものである。
消するためになされたものであり、強力、保液性等、セ
パレータの性能面の向上を図ることができ、電池の長寿
命化を達成できるアルカリ電池用セパレータを提供する
ものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、ポリオレフィ
ン系多孔性膜と、ポリオレフィン系繊維より構成される
不織布とから構成される複合シートの、該膜の表面、及
び不織布の繊維表面に、酸化処理により導入された酸素
官能基が存在することを特徴とするアルカリ電池用セパ
レータである。
ン系多孔性膜と、ポリオレフィン系繊維より構成される
不織布とから構成される複合シートの、該膜の表面、及
び不織布の繊維表面に、酸化処理により導入された酸素
官能基が存在することを特徴とするアルカリ電池用セパ
レータである。
【０００６】本発明にいう酸化処理とは、酸素ガスによ
る気相反応であり、ポリオレフィン系多孔性膜及びポリ
オレフィン系繊維表面に酸素官能基（Ｃ＝Ｏ，Ｃ−ＯＯ
Ｈ，−ＯＨ，等）を導入して親水性を発現させるもので
ある。
る気相反応であり、ポリオレフィン系多孔性膜及びポリ
オレフィン系繊維表面に酸素官能基（Ｃ＝Ｏ，Ｃ−ＯＯ
Ｈ，−ＯＨ，等）を導入して親水性を発現させるもので
ある。
【０００７】また本発明は、前記ポリオレフィン系多孔
性膜の厚さが１０μm 〜１００μm、前記ポリオレフィ
ン系繊維の繊維径が0.１μm 〜３０μm 、前記不織布の
目付が２０〜２００g/m2、厚さが３０〜５００μm であ
ることを特徴とする。
性膜の厚さが１０μm 〜１００μm、前記ポリオレフィ
ン系繊維の繊維径が0.１μm 〜３０μm 、前記不織布の
目付が２０〜２００g/m2、厚さが３０〜５００μm であ
ることを特徴とする。
【０００８】ポリオレフィン系多孔性膜表面及びポリオ
レフィン系繊維表面における酸化反応は、該表面層より
５０Å程度迄進行する。通常、酸化を受けると樹脂劣化
も同時に認められることから、前記多孔膜は厚さが１０
μm 以上であり、前記繊維は繊維径が0.１μm 以上のも
のを用いることを必須の要件とする。
レフィン系繊維表面における酸化反応は、該表面層より
５０Å程度迄進行する。通常、酸化を受けると樹脂劣化
も同時に認められることから、前記多孔膜は厚さが１０
μm 以上であり、前記繊維は繊維径が0.１μm 以上のも
のを用いることを必須の要件とする。
【０００９】また本発明は、ＥＳＣＡによるＯ／Ｃ値が
0.１０以上であることを特徴とする。
0.１０以上であることを特徴とする。
【００１０】Ｏ／Ｃ値が0.１０以下では親水化効果が認
められない。また、特に限定するものではないが、Ｏ／
Ｃ値が0.４以上では親水化の度合いの行き過ぎによる耐
薬品性の低下が認められることがあり、好ましくない。
められない。また、特に限定するものではないが、Ｏ／
Ｃ値が0.４以上では親水化の度合いの行き過ぎによる耐
薬品性の低下が認められることがあり、好ましくない。
【００１１】
【作用】本発明に従えば、酸素ガスによる酸化処理によ
り導入された、例えばカルボニル基、カルボキシル基、
水酸基等の親水性酸素官能基は、アルカリ蓄電池内にお
いて耐久性に著しく優れているため、親水性の持続性に
富む。また、本発明の酸化処理は、例えば従来の発煙硫
酸や熱濃硫酸による親水性付与のためのスルフォン化処
理と違い、多孔膜の樹脂表面および繊維表面のみの処理
であるから、処理後におけるセパレータ強度の低下がほ
とんどなく、従って、アルカリ蓄電池を製造する際にお
ける、セパレータの引張りによる切断事故が解消する。
さらに、このアルカリ電池用セパレータは親水性の持続
性に優れ、また窒素原子を含有せず、アルカリ蓄電池内
における耐久性にも優れているため、自己放電の原因と
なる窒素根を生成することがない。従って、該セパレー
タを用いたアルカリ蓄電池は長時間使用しても内部抵抗
の著しい増加を起こすことがなく、高率放電時の電圧降
下も小さく、また自己放電速度も小さいため、アルカリ
蓄電池の高寿命化が達成される。
り導入された、例えばカルボニル基、カルボキシル基、
水酸基等の親水性酸素官能基は、アルカリ蓄電池内にお
いて耐久性に著しく優れているため、親水性の持続性に
富む。また、本発明の酸化処理は、例えば従来の発煙硫
酸や熱濃硫酸による親水性付与のためのスルフォン化処
理と違い、多孔膜の樹脂表面および繊維表面のみの処理
であるから、処理後におけるセパレータ強度の低下がほ
とんどなく、従って、アルカリ蓄電池を製造する際にお
ける、セパレータの引張りによる切断事故が解消する。
さらに、このアルカリ電池用セパレータは親水性の持続
性に優れ、また窒素原子を含有せず、アルカリ蓄電池内
における耐久性にも優れているため、自己放電の原因と
なる窒素根を生成することがない。従って、該セパレー
タを用いたアルカリ蓄電池は長時間使用しても内部抵抗
の著しい増加を起こすことがなく、高率放電時の電圧降
下も小さく、また自己放電速度も小さいため、アルカリ
蓄電池の高寿命化が達成される。
【００１２】
【実施例】本発明をさらに実施例により詳述する。
【００１３】厚さ２５μm、平均孔径0.３μm、空孔率４
５％のポリエチレン性マイクロポーラスフィルムシート
に、レギュラーのポリプロピレン繊維0.９ｄ×３８mmが
５０％、芯がポリプロピレン、鞘がポリエチレンよりな
る複合繊維0.９ｄ×３８mmが５０％よりなる不織布ウェ
ブを積層後、１２５°Ｃに調整された一対の熱ロール加
工を施して、目付４０g/m2、厚さ８０μmの複合不織布
シートを作成した。この複合不織布シートを反応槽に入
れ、真空脱気後窒素ガス等の不活性ガス雰囲気下、酸素
ガスによる気相接触反応を１０分間行い、本発明による
アルカリ電池用セパレータを得た。
５％のポリエチレン性マイクロポーラスフィルムシート
に、レギュラーのポリプロピレン繊維0.９ｄ×３８mmが
５０％、芯がポリプロピレン、鞘がポリエチレンよりな
る複合繊維0.９ｄ×３８mmが５０％よりなる不織布ウェ
ブを積層後、１２５°Ｃに調整された一対の熱ロール加
工を施して、目付４０g/m2、厚さ８０μmの複合不織布
シートを作成した。この複合不織布シートを反応槽に入
れ、真空脱気後窒素ガス等の不活性ガス雰囲気下、酸素
ガスによる気相接触反応を１０分間行い、本発明による
アルカリ電池用セパレータを得た。
【００１４】（比較例）実施例で作成した複合不織布シ
ート（未酸化処理複合不織布シート）を比較例のアルカ
リ電池用セパレータとした。
ート（未酸化処理複合不織布シート）を比較例のアルカ
リ電池用セパレータとした。
【００１５】実施例および比較例のアルカリ電池用セパ
レータの物性試験評価結果を下記表１に示す。
レータの物性試験評価結果を下記表１に示す。
【００１６】
【表１】
【００１７】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、親水性の
持続性に優れ、また親水化処理による強度劣化がないア
ルカリ電池用セパレータを得ることができる。したがっ
て、アルカリ蓄電池の長寿命化を達成することができ
る。
持続性に優れ、また親水化処理による強度劣化がないア
ルカリ電池用セパレータを得ることができる。したがっ
て、アルカリ蓄電池の長寿命化を達成することができ
る。
Claims (3)
- 【請求項１】 ポリオレフィン系多孔性膜と、ポリオレ
フィン系繊維より構成される不織布とから構成される複
合シートの、該膜の表面及び不織布の繊維表面に、酸化
処理により導入された酸素官能基が存在することを特徴
とするアルカリ電池用セパレータ。 - 【請求項２】 前記ポリオレフィン系多孔性膜の厚さが
１０μm 〜１００μm 、前記ポリオレフィン系繊維の繊
維径が0.１μm 〜３０μm 、前記不織布の目付が２０〜
２００g/m2、厚さが３０〜５００μm である請求項１記
載のアルカリ電池用セパレータ。 - 【請求項３】 ＥＳＣＡ（electron spectroscopy for
chemical analysis)によるＯ／Ｃ値が0.１０以上である
請求項１又は請求項２記載のアルカリ電池用セパレー
タ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5216195A JPH0773863A (ja) | 1993-08-31 | 1993-08-31 | アルカリ電池用セパレータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5216195A JPH0773863A (ja) | 1993-08-31 | 1993-08-31 | アルカリ電池用セパレータ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0773863A true JPH0773863A (ja) | 1995-03-17 |
Family
ID=16684768
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5216195A Pending JPH0773863A (ja) | 1993-08-31 | 1993-08-31 | アルカリ電池用セパレータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0773863A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09326250A (ja) * | 1996-06-04 | 1997-12-16 | Tonen Chem Corp | 電池セパレーター用複合膜 |
| JPH1044348A (ja) * | 1996-08-02 | 1998-02-17 | Tonen Chem Corp | ポリオレフィン多孔膜、その製造方法及びそれを用いた電池用セパレーター |
| KR20000070457A (ko) * | 1999-07-24 | 2000-11-25 | 사토 다케오 | 전지용 세퍼레이터 및 이를 사용한 알칼리 이차 전지 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5374584A (en) * | 1976-12-14 | 1978-07-03 | Polyplastics Kk | Porous laminated film |
| JPH0287460A (ja) * | 1988-09-22 | 1990-03-28 | Toray Ind Inc | 電池セパレーター |
-
1993
- 1993-08-31 JP JP5216195A patent/JPH0773863A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5374584A (en) * | 1976-12-14 | 1978-07-03 | Polyplastics Kk | Porous laminated film |
| JPH0287460A (ja) * | 1988-09-22 | 1990-03-28 | Toray Ind Inc | 電池セパレーター |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09326250A (ja) * | 1996-06-04 | 1997-12-16 | Tonen Chem Corp | 電池セパレーター用複合膜 |
| JPH1044348A (ja) * | 1996-08-02 | 1998-02-17 | Tonen Chem Corp | ポリオレフィン多孔膜、その製造方法及びそれを用いた電池用セパレーター |
| KR20000070457A (ko) * | 1999-07-24 | 2000-11-25 | 사토 다케오 | 전지용 세퍼레이터 및 이를 사용한 알칼리 이차 전지 |
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