JPH08111215A - 電池用セパレータおよびその製造方法 - Google Patents

電池用セパレータおよびその製造方法

Info

Publication number
JPH08111215A
JPH08111215A JP6271841A JP27184194A JPH08111215A JP H08111215 A JPH08111215 A JP H08111215A JP 6271841 A JP6271841 A JP 6271841A JP 27184194 A JP27184194 A JP 27184194A JP H08111215 A JPH08111215 A JP H08111215A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
polyolefin
short fiber
battery separator
vinyl alcohol
ethylene vinyl
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
Application number
JP6271841A
Other languages
English (en)
Inventor
Minoru Tsuchida
実 土田
Toshiaki Suzuki
利昭 鈴木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tomoegawa Co Ltd
Original Assignee
Tomoegawa Paper Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tomoegawa Paper Co Ltd filed Critical Tomoegawa Paper Co Ltd
Priority to JP6271841A priority Critical patent/JPH08111215A/ja
Publication of JPH08111215A publication Critical patent/JPH08111215A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • YGENERAL 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
    • 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

Landscapes

  • Secondary Cells (AREA)
  • Cell Separators (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 吸液性と保液性及び引張り強度に優れたアル
カリ二次電池に好適な電池用セパレータおよびその製造
方法を提供する。 【構成】 エチレンビニルアルコール共重合体を含むポ
リオレフィン短繊維(A)と,表面に微細な細孔を有す
るポリオレフィン短繊維(B)との混抄比率を90:1
0〜50:50とした電池用セパレータおよびその製造
方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はニッケル−カドミウム電
池やニッケル−水素電池等で知られているアルカリ二次
電池用のセパレータおよびその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来からアルカリ二次電池用のセパレー
タとしてはナイロン等のポリアミド繊維やポリエチレン
等のポリオレフィン繊維からなる乾式法で製造された不
織布が用いられている。しかし、これらの繊維からなる
不織布は、親水性を向上させる目的で、表面改質処理を
して親水化することが行なわれている。なお、近年に於
ては、電解液との親和性や保液性を向上するためにエチ
レンビニルアルコール系共重合体成分を具備した繊維が
用いられており、その代表例として耐アルカリ性のポリ
オレフィン系繊維の表面を含浸等によりエチレンビニル
アルコール系共重合体樹脂で被覆した繊維から形成され
たものや、エチレンビニルアルコール系共重合体繊維よ
りなる不織布(特開昭64−81165号公報参照)が
知られている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の技術のう
ち、ナイロン等のポリアミド繊維を用いたセパレータ
は、充電時に発生する酸素ガスにより酸化劣化するとい
う問題があり、更に電池内の温度は、充放電により80
℃付近まで上昇するため、ナイロン等のポリアミド繊維
を用いたセパレータが劣化し、強度が著るしく低下する
という耐熱アルカリ性に問題点を有している。一方、ポ
リエチレン等のポリオレフィン繊維を用いたセパレータ
は、耐薬品性に優れているが、親水性が低いために、電
解液との親和性や保液性が劣り、更に充電時に発生する
ガスの透過性が悪く、密閉型電池では、充電時に電池の
内圧が上がり、破裂する危険性があるという問題を有し
ている。
【0004】このようなポリオレフィン繊維を用いたセ
パレータの欠点を改良するために、エチレンビニルアル
コール共重合体を含浸等によりポリオレフィン繊維を用
いたセパレータの繊維表面に被覆したり、エチレンビニ
ルアルコール共重合体を鞘成分とし、ポリオレフィンを
芯成分とした複合繊維をセパレータに用いることが行な
われている(特開平3−257755号公報)。しか
し、このようなエチレンビニルアルコール共重合体とポ
リオレフィンとの複合化は、ある程度電解液との親和性
を向上させることが可能であるが、電解液に対する吸液
性などの特性は十分改善されていないために、更にシー
トに対して表面改質を行ない、これらの特性を向上させ
る必要がある。本発明の目的は、エチレンビニルアルコ
ール共重合体を含有するポリオレフィン短繊維と、表面
に微細な細孔を有するポリオレフィン短繊維とを組み合
わせることにより、各繊維又は混抄シートの表面改質を
行なうことなく、優れた吸液性と保液性とを有する電池
用セパレータを提供すること、およびかゝる電池用セパ
レータの製造方法を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は上記の目的を達
成するためになされたもので、その概要は下記のとおり
である。エチレンビニルアルコール共重合体を含むポリ
オレフィン短繊維(A)と、表面に微細な細孔を有する
ポリオレフィン短繊維(B)とよりなる混抄シートであ
って、前記(A)対(B)の混抄比率が90:10〜5
0:50であることを特徴とする電池用セパレータであ
り、このポリオレフィン短繊維(A)および(B)に用
いられているポリオレフィンは、ポリエチレン又はポリ
プロピレンが好適に適用される。又、表面に微細な細孔
を有するポリオレフィン短繊維(B)の空隙率は20〜
70%としたものがより好ましい。又、上記セパレータ
の製造方法としては、エチレンビニルアルコール共重合
体を含むポリオレフィン短繊維(A)と、表面に微細な
細孔を有するポリオレフィン短繊維(B)とを90〜5
0重量%対10〜50重量%の配合比で水中に分散させ
てスラリーを形成し、これを湿式抄造法によりシート化
し、加熱処理して交絡した繊維相互間を接合することを
特徴とする電池用セパレータの製造方法である。
【0006】以下本発明について詳細に説明する。本発
明の電池用セパレータを構成するエチレンビニルアルコ
ール共重合体を含むポリオレフィン短繊維(A)は、ポ
リエチレン又はポリプロピレン等からなるポリオレフィ
ンを芯成分としエチレンビニルアルコール共重合体を鞘
成分とする芯鞘型の繊維や、該ポリオレフィン中にエチ
レンビニルアルコール共重合体を分散したポリマーブレ
ンド等の繊維、あるいは単にポリオレフィン繊維の表面
全体あるいは表面の一部を、含浸等の方法でエチレンビ
ニルアルコール共重合体で被覆した繊維等いずれの形態
を有する繊維であっても差支えない。
【0007】上記の本発明で用いられるエチレンビニル
アルコール共重合体は、エチレン含有量が20〜45モ
ル%、ケン化度98%以上であるものが好ましく、この
エチレン含有量が20モル%未満では含水状態における
引張り強度などの機械的特性が劣り、45モル%を越え
ると親水性が低下し、保液性が損なわれる。又、本発明
の電池用セパレータを構成する表面に微細な細孔を有す
るポリオレフィン短繊維(B)は、ポリエチレン又はポ
リプロピレン等よりなるポリオレフィン繊維の紡糸時に
発泡剤を添加することにより繊維表面層を発泡させる
か、溶解または溶融状態のポリオレフィンと異種ポリマ
ーとの混合物を紡糸し相分離した表面、つまり、表面の
海島構造の前記異種ポリマー成分を溶剤抽出等により除
去することにより得られる。又、本発明でいうポリオレ
フィン短繊維(B)の表面を構成する微細な細孔の空隙
率(下式による)は20〜70%であることが好まし
い。 空隙率={(A−B)/A}×100(%) 但しA:直径から計算した繊度(デニール) B:重量繊度(デニール)
【0008】上記に於て空隙率が20%未満の繊維から
なるシートは、良好な吸収性や吸液速度を示さず、逆に
空隙率が70%を越えると繊維の紡糸性が低下する。
又、前記短繊維(B)は、表面積が大きいために、電解
液の保液性等に優れるものであるが、この繊維を単独で
シート化するのは困難である。すなわち、前記短繊維
(B)のシート中の配合率は10〜50重量%であり、
この配合率が50重量%を越えて多いと抄造性が低下す
るため、得られる混抄シートの地合や、機械的強度が劣
り、目的とする用途に用いることができない。逆に10
重量%未満では、吸水性が低下するのでセパレータの機
能が低下し好ましくない。
【0009】本発明の電池用セパレータの製造方法は通
常の製紙に用いられる湿式抄造方法が用いられる。すな
わち原料繊維である表面に微細な細孔を有するポリオレ
フィン短繊維(B)の規定量と、エチレンビニルアルコ
ール共重合体を含むポリオレフィン短繊維(A)の規定
量を、水中で攪拌し混合離解し、好ましくは固形分濃度
が0.5%以下になるよう濃度調整したスラリーを長網
式、円網式等の湿式抄紙機に適用し、連続したワイヤー
メッシュ状の脱水パートで脱水し、その後ドライヤーで
乾燥してシートを得る方法である。その際前記の湿式抄
造法により得られるシートを構成する短繊維同士を熱融
着させシート全体の強度を大幅に向上させるために抄造
装置のドライヤーの加熱温度の利用や熱カレンダー等の
加熱圧着装置を用いて交絡した繊維同志を接合すること
が必要である。なお、エチレンビニルアルコール共重合
体を含むポリオレフィン短繊維(A)は、水分の共存化
で加熱すると繊維自体が自己接着性を示すため配合率に
よっては本発明のセパレータシート中にバインダーの添
加なしにハンドリング可能なシートを得ることが出来る
が、必要によりバインダー機能を有するポリビニルアル
コール繊維や化学パルプおよびポリオレフィン系の繊維
をバインダー繊維として併用することも可能である。ま
た通常製紙に用いられている各種の紙力増強剤、分散
剤、消泡剤、合成粘剤や顔料成分等の添加剤を配合する
こともできる。
【0010】本発明の湿式抄造法により得られるセパレ
ータとしてのシートは、乾式法に比べて細孔径の分布が
均一であり、かつ厚みの薄いシートが得られるため、ガ
ス透過性が良好で電池の容量を大きくすることができる
等の優れた特性を有している。
【0011】
【実施例】本発明の実施例および比較例の試料を作成
し、吸液性、保液性、引張強さについて比較試験を行な
った。試料作製に当たり用いられた湿式抄造法は下記の
とおりである。10リットルの水を入れたポリバケツ中
に往復回転式アジテーターの羽根を入れ攪拌し、この中
に下記の実施例1〜2および比較例1〜2で調製したポ
リオレフィン短繊維(A)と(B)をその総量が50g
となるように投入し、10分間混合離解分散した。途中
界面活性剤(丸菱油化工業社製 商品名DPM−20)
を前記繊維原料に対して0.3%添加し、終了時、合成
粘剤(ポリエチレンオキサイド;製鉄化学工業社製 商
品名アルコックス)を対原料1%添加し、抄造原料を調
整した。この分散液から規定量を採取しTAPPIに規
定する標準手漉き装置を用いてウエットシートを作成し
た。その後プレス脱水を行い、125℃に加熱調整した
ヤンキー式ドライヤーを用いて乾燥し坪量50g/m2
の試験用のシートを得た。
【0012】実施例1 エチレンビニルアルコール共重合体を含むポリオレフィ
ン短繊維(A)(大和紡績社製商品名UBF エチレン
含有量;30モル%、2d×5mm)60重量%と、ポ
リエチレン微細孔短繊維(B)(宇部日東化成社製 空
隙率;40%、1d×5mm)40重量%とを前記条件
で湿式抄造し本発明の電池用セパレータを得た。
【0013】実施例2 エチレンビニルアルコール共重合体を含むポリオレフィ
ン短繊維(A)(大和紡績社製商品名UBF エチレン
含有量;30モル%、2d×5mm)60重量%と、ポ
リプロピレン微細孔短繊維(B)(宇部日東化成社製
空隙率;20%、1.5d×5mm)40重量%とを前
記条件で湿式抄造し本発明の電池用セパレータを得た。
【0014】比較例1 エチレンビニルアルコール共重合体を含むポリオレフィ
ン短繊維(A)(大和紡績社製商品名UBF エチレン
含有量;30モル%、2d×5mm)30重量%と、ポ
リエチレン微細孔短繊維(B)(宇部日東化成社製 空
隙率;20%、1.5d×5mm)70重量%とを前記
条件で湿式抄造し比較用の電池用セパレータを得た。
【0015】比較例2 エチレンビニルアルコール共重合体を含むポリオレフィ
ン短繊維(A)(大和紡績社製商品名UBF エチレン
含有量;30モル%、2d×5mm)60重量%と、ポ
リエチレン微細孔短繊維(B)(宇部日東化成社製 空
隙率;20%、1.5d×5mm)5重量%との他に、
微細な細孔のないポリプロピレン短繊維(大和紡績社製
商品名PZ;2d×5mm)35重量%とを前記条件で
湿式抄造し比較用の電池用セパレータを得た。
【0016】比較試験は吸液性、保液率、引張強さの3
点について行なった。試験条件は下記のとおりである。 1)吸液性:15mm×200mmの水分平衡状態の試
料片を垂直に保持し、30重量%の水酸化カリウム水溶
液に接触させ、10、60、180秒間に上昇した試験
片巾の中央の位置までの高さをmm単位で読みとる。 2)保液率:水分平衡状態の試験片(質量W0 )を30
重量%の水酸化カリウム水溶液に室温で浸漬し、アルカ
リ水溶液を充分吸収させた後、液中から引き上げて10
分後の質量(W1 )を測定し次式によって算出する。 保液率(%)={(W1 −W0 )/W0 }×100 3)引張強さ:JIS P 8113に準じた。 上記において、吸液性(180秒)で30mm以上、保
液率で300%以上、引張強さで2.0kg以上を実用
上問題のないレベルとして評価した。表1に実施例1、
2および比較例1、2で得られた電池用セパレータの吸
液性および保液性および引張強さの試験結果を示す。表
1から明らかなとおり、実施例1〜2の電池用セパレー
タは、吸液性、保液性、引張強さの全てにおいてバラン
スの良い特性値を示したが、これに対し比較例1の電池
用セパレータは引張強さに劣り、比較例2の電池用セパ
レータは吸液性、保液性に劣るものであった。
【0017】
【表1】
【0018】
【発明の効果】本発明の電池用セパレータは、使用材料
の適切な選択と短繊維(A)成分と(B)成分の適切な
比率により、吸液性、保液性および引張強さに優れた電
池用セパレータを提供するものであり、特に表面処理等
の親水化処理を行わなくても吸液性と保液性に優れた電
池用セパレータを容易に製造する方法を提供するもので
ある。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 エチレンビニルアルコール共重合体を含
    むポリオレフィン短繊維(A)と、表面に微細な細孔を
    有するポリオレフィン短繊維(B)との混抄シートであ
    って、前記(A)対(B)の混抄比率が90:10〜5
    0:50であることを特徴とする電池用セパレータ。
  2. 【請求項2】 エチレンビニルアルコール共重合体が、
    エチレン含有量20〜45モル%、ケン化度98%以上
    である請求項1記載の電池用セパレータ。
  3. 【請求項3】 表面に微細な細孔を有するポリオレフィ
    ン短繊維(B)の空隙率が20〜70%である請求項1
    記載の電池用セパレータ。
  4. 【請求項4】 エチレンビニルアルコール共重合体を含
    むポリオレフィン短繊維(A)と、表面に微細な細孔を
    有するポリオレフィン短繊維(B)とを90〜50重量
    %対10〜50重量%の配合比で水中に分散させてスラ
    リーを形成し、これを湿式抄造法によりシート化し、加
    熱処理して交絡した繊維相互の間を接合することを特徴
    とする電池用セパレータの製造方法。
JP6271841A 1994-10-12 1994-10-12 電池用セパレータおよびその製造方法 Pending JPH08111215A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6271841A JPH08111215A (ja) 1994-10-12 1994-10-12 電池用セパレータおよびその製造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6271841A JPH08111215A (ja) 1994-10-12 1994-10-12 電池用セパレータおよびその製造方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH08111215A true JPH08111215A (ja) 1996-04-30

Family

ID=17505622

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP6271841A Pending JPH08111215A (ja) 1994-10-12 1994-10-12 電池用セパレータおよびその製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH08111215A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0877432A3 (en) * 1997-05-06 2000-08-30 Mitsubishi Rayon Co., Ltd. A fibrous sheet for forming a polymer gelled electrolyte, a polymer gelled electrolyte using it, and a method for manufacture thereof
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

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0877432A3 (en) * 1997-05-06 2000-08-30 Mitsubishi Rayon Co., Ltd. A fibrous sheet for forming a polymer gelled electrolyte, a polymer gelled electrolyte using it, and a method for manufacture thereof
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

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5389471A (en) Wettable battery separator for alkaline batteries
US5298348A (en) Battery separator for nickel/metal hydride batteries
JP5032748B2 (ja) アルカリ電池用セパレータ及びアルカリ一次電池
EP0616379B1 (en) Process for preparing a bulky synthetic pulp sheet useful as a separator for sealed-type lead batteries.
JP5337599B2 (ja) 電池セパレータ、電池および分割型複合繊維
KR20200102426A (ko) 세퍼레이터 및 그 세퍼레이터로 이루어지는 알칼리 망간 건전지용 세퍼레이터
JP6680780B2 (ja) 易フィブリル化ポリビニルアルコール繊維およびその製造方法
EP3480836A1 (en) Separator for capacitor
JP2984561B2 (ja) 電池セパレータおよびその製造方法
JP3864020B2 (ja) 電池用セパレータ用紙及びその製造方法
JPH08111215A (ja) 電池用セパレータおよびその製造方法
KR20180031059A (ko) 알칼리 전지용 세퍼레이터
JPH10325060A (ja) 親水性不織布
JP2960284B2 (ja) 電池セパレータおよびその製造方法
JP3782148B2 (ja) アルカリ電池用セパレータ
JP4367923B2 (ja) セパレータ材料及びその製造方法
JP2002203530A (ja) 電池セパレータ及びこれを用いたアルカリ蓄電池
JP2000277085A (ja) アルカリ電池用セパレータ
JP4401692B2 (ja) 電池用セパレータ及びアルカリ一次電池
JPH10106529A (ja) 電池用セパレータ
JPH09161758A (ja) 電池用セパレータおよびその製造方法
JPH11219693A (ja) 電池用セパレータ
JP3372346B2 (ja) アルカリ電池セパレータ用不織布及びその製造方法
JPH07142047A (ja) アルカリ電池セパレ−タ用不織布の製造方法
EP0569938A1 (en) Separator for electrolytic capacitors

Legal Events

Date Code Title Description
A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20021224