WO2008047542A1 - Séparateur de batterie alcaline, procédé de production de celui-ci et batteries alcalines - Google Patents

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Yoshihiko Kondo
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    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Definitions

  • Alkaline battery separator method for producing the same, and alkaline battery
  • the present invention relates to an alkaline battery separator, a method for producing the same, and an alkaline battery.
  • a separator has been provided between the positive electrode and the negative electrode so that the positive electrode and the negative electrode of the battery are separated to prevent a short circuit and the electrolysis reaction can be performed smoothly while holding the electrolytic solution. in use.
  • the applicant of the present application is "a battery separator substantially made of a non-woven fabric having a substantially single layer structure, and an apparent fiber per unit area density of the non-woven fabric.
  • the total surface area is 20 m 2 or more
  • the thickness of the nonwoven fabric is 0.1 mm or less
  • the formation index of the nonwoven fabric is 0.15 or less
  • the nonwoven fabric has an ultrafine fiber diameter of 4 ⁇ m or less.
  • Patent Document 1 proposes a battery separator characterized by containing fiber! / (Patent Document 1).
  • a wet nonwoven fabric in which the heat-adhesive fiber (A) is contained in a mass ratio of 0.1 or more with respect to the total fiber mass, and the constituent fibers are heat-bonded with the heat-adhesive fiber (A).
  • a wet papermaking web layer comprising a wet papermaking web and containing 0.1% or more of heat-adhesive fibers (B) in a mass ratio to the total mass of fibers constituting the wet papermaking web is laminated.
  • the layer between the wet nonwoven fabric and the wet papermaking web layer is thermally bonded by at least one fiber selected from the heat-adhesive fiber (A) and the heat-adhesive fiber (B), and is united and integrated.
  • JIS-L A battery separator characterized by a peel strength of 10; 6.19.1 in the range of 0.;! To 5N is proposed! /, (Patent Document 2).
  • Patent Document 1 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-124239 (Claim 1, Examples, etc.)
  • Patent Document 2 JP 2002-124242 (Claim 1 etc.)
  • Patent Document 3 Japanese Patent Laid-Open No. 7-272709 (Claim 1, paragraph number 0037, etc.)
  • the battery separator in Patent Document 1 has a problem in terms of density and strength if a battery separator having a thickness of about 0.1 mm is manufactured by a wet method. Therefore, the power that was able to produce a battery that does not cause a short circuit at the time of battery production.
  • the thickness is further reduced, the density and strength are reduced. There was a tendency to cause a short circuit during battery fabrication.
  • Patent Document 2 The battery separator in Patent Document 2 is dense and strong to some extent. However, the electrolyte solution is biased between the wet nonwoven fabric layer and the wet papermaking web layer, and has a high electrical resistance. there were.
  • the battery separator in Patent Document 3 uses a fibrous material having a fibrillar branch structure, the fibrous material and the entangled fiber web are not sufficiently integrated, and the fibrous material.
  • the electrolyte solution was biased between the two layers and the entangled fiber web, and the electrical resistance was high.
  • the present invention has been made to solve the above-described problems.
  • An alkaline battery having excellent denseness and strength even when the thickness is thinner than 0.1 mm and having a low electric resistance is provided.
  • Providing a separator for alkaline battery that can be manufactured, separator for alkaline battery It is an object of the present invention to provide a method for producing a separator for an alkaline battery, which can be produced with good productivity without breaking during production, and an alkaline battery.
  • the present invention is a.
  • a method for producing an alkaline battery separator comprising: [9] The method for producing a separator for an alkaline battery according to [8], wherein the fused fiber sheet is made of a wet nonwoven fabric,
  • the alkaline battery separator of [1] of the present invention strength is maintained by the fused fiber layer and denseness is secured by the ultrafine fiber layer.
  • some of the ultrafine fibers constituting the ultrafine fiber layer enter the fusion fiber layer so that they cannot be separated even if they are separated between the fusion fiber layer and the ultrafine fiber layer. Accordingly, the electric resistance of the battery, which is difficult to cause unevenness of the electrolyte solution between the fusion fiber layer and the ultrafine fiber layer, can be reduced.
  • the alkaline battery separator of [2] of the present invention since the average fiber diameter of the ultrafine fibers is 2 mm or less, the denseness is further excellent.
  • the strength S having desired strength and density is obtained.
  • the tensile strength is excellent, and a short circuit is unlikely to occur during battery production.
  • the alkaline battery separator of [5] of the present invention is excellent in denseness and short-circuit prevention.
  • the alkaline battery separator of [6] of the present invention is excellent in denseness and short-circuit prevention.
  • the alkaline battery separator of [7] of the present invention is excellent in denseness and short-circuit prevention.
  • the strength and density are excellent, and the electric resistance of the battery is reduced.
  • the alkaline battery separator that can be lowered that is, the alkaline battery separator of [1] can be produced.
  • a slurry containing ultrafine fibers has already been made on a fused fiber sheet having a certain degree of strength, it can be produced with high productivity without breaking during transportation or entanglement of the ultrafine fibers with the paper making wire. .
  • the force of deeply penetrating the ultrafine fibers into the fused fiber sheet can be increased, and the unevenness of the electrolyte solution between the fused fiber layer and the ultrafine fiber layer can be achieved. It is possible to produce an alkaline battery separator that is more difficult to produce.
  • the alkaline battery according to [12] of the present invention is an alkaline battery with low electrical resistance that is unlikely to cause a short circuit.
  • the separator for alkaline batteries of the present invention (hereinafter sometimes simply referred to as "separator") is a fused fiber in which the first fused fiber is fused so that strength can be imparted to the separator. With layers.
  • the fused fiber layer is not particularly limited as long as it can give the separator the strength necessary to produce an alkaline battery using the separator, but the tensile strength per unit weight of the separator is not particularly limited. It is preferable to use a fused fiber layer with a thickness of 2N / 5cm or more! /.
  • the first fused fiber constituting the fused fiber layer may be a single-type first fused fiber made of a single resin component, or made of two or more resin components having different melting points.
  • the arrangement in the fiber cross section may be a composite-type first fusion fiber such as a side-by-side type, a core-sheath type, or a sea-island type.
  • the composite first fused fiber as in the latter is preferable because the fiber form can be maintained by the resin component that is not fused and the strength is excellent.
  • the first fused fiber is preferably composed of a polyolefin resin and / or a polyamide resin so as to be excellent in alkali resistance. More specifically, as the former single-type first fused fiber, for example, polypropylene fiber, polyethylene fiber, poly 4 -Polyolefin fibers such as methylpentene 1 fiber, polyamide fibers such as 6 nylon fiber, 66 nylon fiber, etc.
  • Polypropylene / high melting point combination of the latter composite type 1st fusion fiber Density polyethylene, Polypropylene / low density polyethylene, High density polyethylene / Low density polyethylene, Poly 4-methylolene pentene 1 / Polypropylene, Poly 4-methyl pentene 1 / High density polyethylene, Poly 4-methyl pentene 1 / Low density polyethylene, 66 nylon / 6 nylon , 66 nylon / 6—12 copolymer nylon, 66 nylon / poly 4-methylpentene 1, 66 nylon / polypropylene, 66 nylon / high density polyethylene, 66 nylon / low density polyethylene, poly 4-methyl pentene 1/6 nylon, 6 nylon / Polypropylene, 6 nylon / Examples include combinations of high density polyethylene, 6 nylon / low density polyethylene, 6 nylon / 6-12 copolymer nylon. Among these, it is preferable to use a combination of olefin-based resins with high alkali resistance, and in particular, a combination of polypropylene
  • the fiber strength of the first fused fiber is more preferably 6. OcN / dtex or more 6.5 Cn / dtex or more. Further preferred. Upper limit is not particularly limited but is suitably about 20 C N / dtex.
  • the fiber strength shall be the value measured by the constant speed extension method under the conditions specified in JIS L 1013, with a grip interval of 100 mm and a tensile speed of 30 Omm / min.
  • This high-strength first fused fiber can be composed of the same resin component as the first fused fiber described above, and is not deteriorated by the electrolytic solution, and further deteriorated by the electrochemical reaction in the alkaline battery.
  • Shina! / Composed of polyolefin resin! /, And preferably! More specifically, propylene homopolymer, copolymer of propylene and ⁇ -olefin (for example, ethylene, butene 1, etc.), high density, medium density, low density polyethylene, linear low density polyethylene, etc. It is preferably composed of one kind or two or more kinds such as an ethylene polymer and poly-4-methylpentene 1.
  • the resin arrangement state in the cross section of the high-strength first fused fiber composed of two or more kinds of resins may be, for example, a core-sheath shape, a side-by-side shape, an orange shape, a sea-island shape, or a multilayer laminated shape.
  • a core-sheath shape or sea-island shape with many resins that can participate in fusion.
  • Such high-strength first fusible fiber is more preferably account for more than preferred tool 15 mass% of accounts for more than 10 ma SS% of the first fusible fibers.
  • Such a high-strength first fused fiber leads the unstretched fiber to a stretching tank filled with pressurized saturated steam having an absolute pressure of 2. Okg / cm 2 or more, and moisture on the surface of the unstretched fiber. It can be produced by stretching under the condition of adhesion. For example, it can be manufactured by the method disclosed in JP-A-2002-180330.
  • the average fiber of the first fused fiber of the present invention (including the high-strength first fused fiber, hereinafter also simply including the high-strength first fused fiber when simply expressed as "first fused fiber”)
  • the diameter is not particularly limited, but is preferably 5 m or more and more preferably 10 m or more so that strength can be imparted to the separator. On the other hand, it is preferably 20 ⁇ m or less, more preferably 14 ⁇ m or less so that a thin separator can be obtained.
  • the fiber length of the first fused fiber is preferably 1 to 15 mm because it is preferably a wet nonwoven fabric so that the separator can be manufactured with a thin thickness, strength, and density. ⁇ ; 10 mm is more preferable.
  • the “fiber diameter” refers to the diameter when the cross-sectional shape of the fiber is circular, and the diameter of a circle having the same area as the cross-sectional area is regarded as the fiber diameter when the cross-sectional shape is not circular.
  • Average fiber diameter means the arithmetic average value of the fiber diameters of 10 fibers.
  • the fusion fiber layer of the present invention has a force at which the first fusion fiber is fused, so that the first fusion fiber can provide at least 6 Omass% of the fusion fiber layer so that sufficient strength can be given to the separator. It is preferable to occupy 80 mass% or more, and it is more preferable to occupy more than 100 mass%.
  • the fused fiber layer should contain a fiber having a melting point higher by 10 ° C or more than the low melting point component of the first fused fiber and an average fiber diameter exceeding 5 m. it can.
  • the separator of the present invention is provided with the ultrafine fiber layer adjacent to the fused fiber layer as described above, thereby ensuring the denseness of the separator and preventing a short circuit.
  • the separator of the present invention even when trying to measure the delamination strength between the fused fiber layer and the ultrafine fiber layer, it peels within the ultrafine fiber layer, so that the delamination strength cannot be measured. Therefore, it is possible to reduce the electric resistance of the battery, which is less likely to cause an uneven electrolyte between the fusion fiber layer and the ultrafine fiber layer.
  • This ultrafine fiber layer is a separator having an excellent denseness, and an ultrafine fiber having an average fiber diameter of 5 m or less so as to be excellent in short-circuit prevention and further excellent in electrolyte retention.
  • the average fiber diameter of the ultrafine fibers is small if the average fiber diameter is small! /, So the above-mentioned performance is excellent V. Therefore, the average fiber diameter of the ultrafine fibers is preferably 3.1 m or less, preferably 2.1 m or less. More preferably.
  • the lower limit of the average fiber diameter of the ultrafine fibers is not particularly limited, but is preferably 0.;
  • the ultrafine fiber of the present invention is not particularly limited as long as it is not soaked in an alkaline electrolyte, but the same polyolefin resin and / or polyamide resin as the first fused fiber is used. It is preferable to consist of the above.
  • the ultrafine fibers made of two or more kinds of resins that differ in melting point are less likely to fall off the ultrafine fiber layer by fusing.
  • Examples of the arrangement state of the resin in the cross section of the ultrafine fiber composed of two or more kinds of resins include a core-sheath shape (including an eccentric shape), a bonded shape, a sea-island shape, an orange shape, and a multilayer laminated shape. It is preferable to have a core-sheath shape or sea-island shape having a large force S and a large fusion area.
  • the fiber length of the ultrafine fiber is not particularly limited, it is preferably 2 to 10 mm, more preferably 2 to 10 mm;
  • Such ultrafine fibers are excellent in denseness and short circuit prevention! / As shown in the figure, it is preferable to occupy 10 mass% or more in the ultrafine fiber layer, and occupy 20 mass% or more. More preferably.
  • the second fused fiber is included to prevent the extra-fine fibers from falling off, so 90 mass% or less is preferred, 80 mass% or less is more preferred, and 7 Omass% or less. It is more preferable that it is 60 mass% or less.
  • the ultrafine fiber of the present invention can be obtained by a conventional melt spinning method, or a conventional method. It can also be obtained by removing the sea component of the sea-island type composite fiber after spinning the sea-island type composite fiber by the combined spinning method or the mixed spinning method. According to the latter method, it is easy to obtain ultrafine fibers having a fiber diameter of ⁇ ⁇ or less.
  • the ultrafine fibers obtained by removing the sea component of the sea-island type composite fiber spun by the composite spinning method are suitable because they have uniform fiber diameters and can produce a separator with higher density.
  • the separator of the present invention even if an attempt is made to measure the delamination strength between the fused fiber layer and the ultrafine fiber layer, the delamination occurs in the ultrafine fiber layer, and the delamination strength is measured. To some extent, some of the ultrafine fibers as described above enter the fused fiber layer and are integrated, so that it is difficult for the electrolyte solution to be biased between the fused fiber layer and the ultrafine fiber layer. The electric resistance of the battery can be lowered.
  • the ultrafine fiber layer of the present invention includes the second fusion fiber in addition to the above-described ultrafine fiber, and the second fusion fiber is fused and laid to form the ultrafine fiber. Dropping from the ultrafine fiber layer is prevented. Due to the presence of the second fused fiber, the structure of the entire separator becomes uniform, and the distribution of the electrolyte solution becomes uniform. As a result, the electrical resistance is lowered.
  • the second fusion fiber may be a single-type second fusion fiber similar to the single-type first fusion fiber, or a composite-type second fusion fiber similar to the composite-type first fusion fiber. It may be a fused fiber. Further, it can be composed of one kind of resin similar to the first fused fiber, or a combination of two or more kinds. Note that the second fusible fibers is also made of the same resin and the resin arranged in the first fusible fiber, the fiber strength may also include a 5. 7 C N / dtex or more high strength second fusible fibers. The average fiber diameter of the second fused fiber is preferably 10 to 14 m, more preferably 5 to 20 111, like the first fused fiber.
  • the fiber length of the second fused fiber is preferably! ⁇ 15mm. More preferably, it is 3 to 10 mm.
  • the second fused fiber preferably has the same fiber diameter as the first fused fiber so that the entire structure of the separator can be made uniform.
  • Such a second fused fiber may be made of the same fiber as the first fused fiber in terms of resin composition, resin arrangement, fiber strength, average fiber diameter, and / or fiber length. It may be made of different fibers.
  • the second fusion fiber can melt even the ultrafine fiber at the time of fusion so as not to impair the denseness and electrolyte retention of the ultrafine fiber! / It is preferable that the melting point is 10 ° C. or higher, preferably 20 ° C. or higher, than the resin having the lowest melting point of the ultrafine fibers.
  • the force with which the second fusion fiber is fused is not particularly limited as long as the amount of the ultrafine fiber can be prevented from falling off. It is preferable to occupy 10 mass% or more of the microfiber layer, more preferably 20 mass% or more, and more preferably 30 mass% or more to account for 40 mass% or more Is more preferable. On the other hand, it is preferable to occupy 90 mass% or less of the ultrafine fiber layer so that the fineness due to the ultrafine fiber is not impaired, and more preferably 70 mass% or less to occupy 80 mass% or less. More preferably, it is 60 mass% or less.
  • the basis weight of the fusion fiber layer of the separator of the present invention is 5 to 30 g / m 2 (preferably 5 to 20 g / m) so that the separator can be provided with strength and can be a thin separator. 2, more preferably 5 to 10 g / m 2), the tooth forces, as the basis weight of the microfiber layer can impart denseness to the separator also,;! ⁇ 50g / m 2 is and even preferable instrument 5 preferably Les, Ri good in the range of 20g / m 2.
  • the “weight per unit area” in the present invention means the basis weight obtained by! / Based on the method specified in JIS P 8124 (paper and paperboard—basis weight measurement method).
  • the separator of the present invention has an ultrafine fiber layer adjacent to the fused fiber layer
  • the ultrafine fiber layer may be provided only on one side of the fused fiber layer, Have it on both sides of the fused fiber layer! When the thickness of the separator is reduced! /, In general, the ultrafine fiber layer is generally provided only on one side of the fused fiber layer.
  • the separator of the present invention can be thin so as to cope with an increase in capacity of the battery, more specifically, it can be less than 100 m, more preferably 90 m or less.
  • the force is S, more preferably 80 m or less. It can be as strong as 100 m or more.
  • “Thickness” in the present invention is measured by randomly selecting the outer micrometer (0 to 25mm) specified in JIS B 7502: 1994 using the measurement method of JIS C2111 5.1 (1). This is the arithmetic average of 10 points.
  • the separator of the present invention preferably has a tensile strength per unit weight of 2 N / 5 cm width or more so as to have a strength that does not cause a short circuit during battery fabrication. More preferably, it is 3N / 5cm width or more, and further preferably 4N / 5cm width or more. The higher the strength, the more the battery can be produced without causing a short circuit, so the upper limit of the tensile strength per unit weight is not particularly limited.
  • This “tensile strength” is obtained by fixing a sample obtained by cutting the separator into a strip with a width of 50 mm to a tensile strength tester (Orientec, Tensilon UTM—m—100) (distance between chucks: 100 mm) Tensile at a speed of 300mm / min., Measure the strength at the time of cutting three times, and calculate the arithmetic average value. “Tensile strength per unit weight” is the quotient obtained by dividing the tensile strength by the basis weight.
  • the basis weight of the separator of the present invention varies depending on the thickness, and is not particularly limited. However, it is preferably 15 to 50 g / m 2 as the thin separator as described above. Og / m 2 is more preferred! /.
  • the formation index which is an index of formation, is 0 so that it is excellent in denseness, is resistant to short-circuiting, and is excellent in uniform retention of electrolyte. It is preferably 1 or less. A more preferable formation index is 0.09 or less.
  • This formation index is the value obtained by the following procedure. That is, the value obtained as follows.
  • a predetermined area of the separator is equally divided into image sizes of 3 mm square, 6 mm square, 12 mm square, and 24 mm square to obtain four division patterns.
  • the separator of the present invention is excellent in denseness and short-circuit prevention, so that the first fusion fiber and the second fusion fiber are fused and the ultrafine fiber enters the fusion fiber layer. It is preferable that the shape is maintained only by this. In other words, the average flow pore size is large, that is, the denseness is poor when subjected to an entanglement effect by water flow in addition to the fusion of the first fusion fiber and the second fusion fiber and the entry of the ultrafine fiber. . In addition, if it is subjected to an adhesive action such as an emulsion type adhesive, the adhesive will become a film, resulting in high electrical resistance and poor air permeability. For example, when used as a separator in a sealed alkaline battery, the internal pressure will be high. This is because there is a tendency to become.
  • the separator of the present invention preferably has an average flow pore size of 8 m or less, more preferably 7 m or less, so that it has excellent denseness and excellent short circuit prevention. More preferably, it is as follows.
  • the lower limit of the average flow pore size is preferably 3 m or more, more preferably 3 m or more so that the electric resistance and air permeability are excellent.
  • the separator preferably has a maximum pore diameter of 13 m or less, more preferably 10 m or less, and even more preferably 8 m or less so that the short-circuit prevention property is excellent.
  • the lower limit of the maximum pore size is greater than the average flow pore size.
  • the ratio of the maximum pore diameter / average flow pore diameter is 1.7 or less so that the pore diameters are uniform, excellent in denseness and short circuit prevention, and preferably 1.5 or less. Is more preferable.
  • the lower limit of the ratio of maximum pore size / average flow rate pore size is 1, which is the same pore size.
  • the maximum pore diameter is a value measured by the bubble point method using a porometer (Porometer, manufactured by Coulter), and the average flow pore diameter is a value obtained by the method specified in ASTM-F316. For example, polo The value measured by the mean flow point method using a meter (Porometer, manufactured by Coulter).
  • Such a separator of the present invention includes, for example, (1) a process for producing a fused fiber sheet in which the first fused fibers are fused, and (2) an ultrafine fiber having an average fiber diameter of 511 m or less. A step of forming a slurry containing the second fused fiber, (3) a step of drawing the slurry on the fused fiber sheet and allowing a part of the ultrafine fibers to enter the fused fiber sheet; (4) A step of fusing the second fused fiber of the fused fiber sheet made from the slurry to fix the ultrafine fiber.
  • the step of producing a fused fiber sheet in which the first fused fibers are fused can be performed by a conventional method. It is preferable that the fused fiber sheet is made of a wet non-woven fabric so that the texture and the denseness are excellent.
  • This suitable wet nonwoven fabric is, for example, a wet web method (for example, a horizontal long net method, a slanted wire type short net method, a circular net method, or a long net / circular net combination method). Etc.), and the first fused fiber can be fused with a dryer, or the first fused fiber can be fused with a nip roll.
  • first fused fiber By fusing the first fused fiber in this way, it is possible to increase the strength of the separator without being broken by conveyance during the production of the separator.
  • a composite-type first fused fiber composed of two or more types of resins having different melting points may be used as the first fused fiber, or heating conditions may be used.
  • the pressure condition is appropriately adjusted so that the first fused fiber is not formed into a film.
  • a step of forming a slurry containing ultrafine fibers having an average fiber diameter of 5 m or less and second fused fibers is performed.
  • This step can be performed in the same manner as the slurry forming method in the conventional wet method. For example, after preparing ultrafine fibers with an average fiber diameter of 5 m or less and second fused fibers, they are made into individual fibers with a ruler, beater, refiner, etc., and then dispersed in water to form a slurry. be able to.
  • the ultrafine fibers having an average fiber diameter of 5 m or less include, for example, directly spun fibers, island component fibers from which sea components of the sea-island type composite fibers are removed, two or more kinds of resin forces having different resin compositions, and the like.
  • the ultrafine fibers preferably have an average fiber diameter of 2 m or less so that the separator has excellent denseness.
  • the step of drawing the slurry on the above-mentioned fused fiber sheet and causing a part of the ultrafine fibers to enter the fused fiber sheet is performed.
  • This step can be carried out in the same manner as forming a fibrous web by a wet method using a slanted wire type 1 short net system. That is, normally, a force for drawing a fiber on a support such as a net to form a fiber web is formed by laminating a fusion fiber sheet on a support such as a net, and the fine fiber and the second fiber are laminated on the fusion fiber sheet.
  • the step of (4) fusing the second fused fiber of the fused fiber sheet formed from the slurry and fixing the ultrafine fiber is performed to produce the separator of the present invention.
  • the fixing of the ultrafine fiber by the fusion of the second fusion fiber is preferably performed by, for example, fusion of the second fusion fiber by a dryer or by fusion of the second fusion fiber by a nip roll or the like.
  • a composite type second fused fiber made of two or more types of resins having different melting points is used as the second fused fiber, or the heating conditions and / or the pressure conditions are appropriately adjusted. Thus, it is preferable not to form a film.
  • the ultrafine fibers that have entered the fused fiber layer can be reliably fixed. It is preferable that the bonded fibers are also fused.
  • the fixing with the first fused fiber and the fixing with the second fused fiber may be performed at the same time or separately. However, any one of the fused fibers is excessively melted to form a film. In order not to deteriorate the electrical resistance and air permeability, it is preferable to use the first fused fiber and the second fused fiber having the same resin to be melted, and simultaneously fix them by fusion.
  • the fused fiber sheet corresponding to the fused fiber layer is prepared in advance, the slurry containing the ultrafine fibers is made up. Therefore, even if the basis weight is lowered, it is a method with excellent productivity that can be manufactured without breaking during transportation.
  • the ultrafine fibers are drawn on the fused fiber sheet, so that the ultrafine fibers on the support (net, etc.) From this point of view, it is a method that can produce a separator with good productivity because no penetration occurs, or even if it has occurred, it has entered only to such an extent that it can be easily peeled off.
  • the tensile strength of the separator can be increased by the presence of the fused fiber sheet corresponding to the fused fiber layer, and the tensile strength can be increased by appropriately adjusting the manufacturing conditions of the fused fiber sheet.
  • the tensile strength force per unit basis weight is 3 ⁇ 4N / 5 cm.
  • a dense separator having a formation index of 0.1 or less, or a dense separator having a maximum pore diameter / average flow pore ratio of 1.7 or less has a mixing ratio of ultrafine fibers in the slurry. It is possible by raising it. Specifically, it is easy to produce a dense separator by setting the mixing ratio of ultrafine fibers in the slurry to 10% or more, preferably 20% or more, more preferably 30% or more, and further preferably 40% or more. It is.
  • the separator of the present invention is preferably composed of a first fused fiber, a second fused fiber, and / or an ultrafine fiber made of a polyolefin resin so that the electrolytic solution resistance is excellent.
  • a polyolefin resin so that the electrolytic solution resistance is excellent.
  • known hydrophilic treatments such as sulfonation treatment, fluorine gas treatment, vinyl It is preferable to carry out a graft polymerization treatment, a discharge treatment, a surfactant treatment, or a hydrophilic resin application treatment of a monomer.
  • the alkaline battery of the present invention is provided with the separator as described above, it can be a battery having a high capacity and a low electrical resistance that is less likely to cause a short circuit.
  • the alkaline battery of the present invention can be exactly the same as the conventional alkaline battery except that it includes the separator as described above.
  • an electrode plate group in which a nickel positive electrode plate and a hydrogen storage alloy negative electrode plate are spirally wound through a separator as described above is inserted into a metal case. It has a structure.
  • the nickel positive electrode plate for example, a sponge-like nickel porous material filled with an active material made of nickel hydroxide solid solution powder can be used.
  • the hydrogen storage alloy negative electrode plate for example, a nickel-plated steel plate , Foamed nickel or nickel net, AB (rare earth) alloy, AB / AB (Ti / Zr) alloy,
  • Electrolyte solution a material filled with an AB (Laves phase) alloy can be used.
  • a two-component system of potassium hydroxide / lithium hydroxide or a three-component system of potassium hydroxide / sodium hydroxide / lithium hydroxide can be used.
  • the case is sealed with an insulating gasket by a sealing plate provided with a safety valve.
  • the positive electrode current collector is provided with an insulating plate, and if necessary, the negative electrode current collector is provided.
  • the alkaline battery of the present invention may be a rectangular shape, a button shape, or the like, which need not be cylindrical.
  • a square type it has a laminated structure in which a separator is disposed between a positive electrode plate and a negative electrode plate.
  • a sealed type or an open type may be used.
  • the alkaline battery of the present invention is, for example, a primary battery such as an alkaline manganese battery, a mercury battery, a silver oxide battery, or an air battery, or a nickel cadmium battery, a silver zinc battery, a silver cadmium battery, a nickel zinc battery, a nickel battery. It can be a secondary battery such as a hydrogen battery or a lead storage battery, particularly preferably a nickel cadmium battery or a nickel-hydrogen battery.
  • High-strength core-sheath-type first fused fiber fiber strength: 6.5 cN / dtex, whose core component is made of polypropylene (melting point: 168 ° C) and whose sheath component is high-density polyethylene (melting point: 135 ° C)
  • a wet fiber web was formed by an inclined wire type short net wet process.
  • the wet fiber web was set at a temperature of 1 38 ° C while the wet fiber web was supported by a conveyor and sucked from below the conveyor to convey the wet fiber web in close contact with the conveyor.
  • Heat-treated with a hot-air penetration dryer to fuse only the sheath component of the high-strength core-sheath type first fused fiber to produce a fused nonwoven fabric ( fused fiber sheet, basis weight: 8 g / m 2 ). did.
  • the high-strength core-sheath type first fused fiber had a strength that was not formed into a film.
  • a polypropylene ultrafine fiber (average fiber diameter: 2 m, fiber length: 2 mm, melting point: 168 ° C) composed of island components from which sea components of sea-island type composite fibers spun by a composite spinning method are removed, and high after preparing the same high-strength core-sheath type second fusible fibers and the strength core-sheath type first fusible fibers, mixed with polyps propylene ultrafine fibers 80 mA SS% and high-strength core-sheath type second fusible fibers 20 ma SS% The prepared slurry was produced.
  • the web-made fused non-woven fabric was conveyed by a conveyor to a hot-air through-type dryer set at a temperature of 138 ° C and subjected to heat treatment to provide a high-strength core-sheath-type first fused non-woven fabric.
  • the sheath component of the fiber and the sheath component of the high-strength core-sheath type second fused fiber constituting the papermaking web are fused to fix the ultrafine fiber and the high-strength core-sheath type second fused fiber to the fused nonwoven fabric.
  • the laminated nonwoven fabric which formed the ultrafine fiber layer was manufactured.
  • This web-made fused non-woven fabric was able to be transported without breaking, and was able to produce a laminated non-woven fabric without entanglement of the fibers on the conveyor. [0076] Then, this laminated nonwoven fabric was calendered at a linear pressure of 9 ⁇ 8 N / cm (temperature: 60 ° C) to adjust the thickness, and then the laminated nonwoven fabric was treated with fuming sulfuric acid solution (15% SO 2 minutes in solution)
  • Nylon No. 1 fused fiber fiber strength: 4.6 ⁇ cN / dtex, fiber diameter: 14 m, fiber length: 5 mm
  • the wet fiber web is supported by a conveyor and sucked from below the conveyor to convey the wet fiber web in close contact with the conveyor.
  • fused nonwoven fabric fused fiber sheet, basis weight: 10 g / m 2
  • nylon 66 ultrafine fibers (average fiber diameter: 2 m, fiber length: 2 mm, melting point: 255 ° C) made of island components from which sea components of sea-island type composite fibers spun by a composite spinning method are removed.
  • a slurry was prepared by mixing nylon 66 extra fine fiber 60ma SS % and nylon second fused fiber 40ma SS %.
  • this laminated nonwoven fabric was calendered at a linear pressure of 9 ⁇ 8 N / cm (temperature: 60 ° C) to adjust the thickness, and then the laminated nonwoven fabric was sandwiched between the flat electrodes carrying silicone rubber. AC voltage is applied between both electrodes in the presence of air (humidity: 60RH%) (voltage: 24kVp, output: 2.8kW, unit area) Output: 1.
  • a separator (weight per unit area: 40 g / m 2 , thickness: 84 m) was produced in the same manner as in Example 1 except that the amount of the papermaking fiber on the fused nonwoven fabric was 32 g / m 2 .
  • the high-strength core-sheath type first fused fiber and the high-strength core-sheath type second fused fiber were not formed into a film.
  • the physical properties of this separator were as shown in Table 2.
  • Example 1 The same high-strength core-sheath-type first fused fiber 8 Omas s% as in Example 1 and 20 mass% of the same polypropylene ultrafine fiber as in Example 1 were mixed into a wet fiber web by an inclined wire type short net wet process. Formed.
  • the wet fiber web is supported by a conveyor, sucked from the lower side of the conveyor (vacuum suction: 45 kPa), and conveyed while the wet fiber web is in close contact with the conveyor.
  • a heat-bonded nonwoven fabric (weight per unit: 40 g / m 2 ) was manufactured by heat-treating with a hot-air through-type dryer set at ° C. and fusing only the sheath component of the high-strength core-sheath-type first fused fiber.
  • the fused nonwoven fabric was calendered at a linear pressure of 9 ⁇ 8 N / cm (temperature: 60 ° C) to adjust the thickness, and then the fused nonwoven fabric was treated with a fuming sulfuric acid solution (15 ° C at a temperature of 60 ° C). In 2% SO solution)
  • Example 1 As in Comparative Example 1, except that the same high-strength core-sheath-type first fused fiber 70 mass% as in Example 1 and the same polypropylene ultrafine fiber 30 ma SS % as in Example 1 were used, A separator (weight: 25 g / m 2 , thickness: 72 m) was produced. The physical properties of this separator are shown in Table 1. In addition, when the wet fiber web was formed, ultrafine fibers entered the papermaking wire, and the wet fiber web was difficult to peel from the papermaking wire.
  • the thickness of the two laminated nonwoven fabrics was adjusted by calendering (temperature: 60 ° C) at a linear pressure of 9 ⁇ 8 N / cm, and then the two laminated nonwoven fabrics were treated with fuming sulfuric acid solution (temperature 60 ° C) In 15% SO solution)
  • a wet fiber web is formed by this slanted wire short net wet process using this slurry, the wet fiber web is supported by a conveyor, and suctioned from the lower side of the conveyor (vacuum suction: 45 kPa) to be wet. While transporting the fiber web in close contact with the conveyor, the wet fiber web is heat-treated with a hot-air through-type dryer set at a temperature of 135 ° C, and only the sheath component of the dried and core-sheathed first fused fiber is treated. By fusing, a fused nonwoven fabric (weight per unit area: 15 g / m 2 ) was produced.
  • the wet fiber web in the water-containing state is laminated on the fused nonwoven fabric, and then the laminate is conveyed by a conveyor to obtain moisture.
  • suction dewatering was performed from the bottom of the conveyor using a suction dewatering box.
  • this laminate is supplied to a cylinder dryer set at a temperature of 135 ° C and dried, and at the same time, only the sheath component of the core-sheath-type first fused fiber is fused to obtain a laminated nonwoven fabric (weight per unit: 40 g / m). 2 ) Make ⁇ &.
  • the laminated nonwoven fabric was calendered at a linear pressure of 9 ⁇ 8 N / cm (temperature: 60 ° C) to adjust the thickness, and then the laminated nonwoven fabric was treated with a fuming sulfuric acid solution (15% SO 2 minutes in solution)
  • Core-sheath fused fiber (fiber strength: 4 cN / dtex, fiber diameter: 10 m, core component made of polypropylene (melting point: 168 ° C) and sheath component made of high-density polyethylene (melting point: 135 ° C)
  • the fabric length is 10mm
  • 30mass% the first component is polypropylene (melting point: 160 ° C) and the second component is high-density polyethylene (melting point: 130 ° C).
  • a wet fiber web is formed by using the slanted wire short mesh wet method using this slurry, and the wet fiber web is supported by a conveyor, and is sucked from the lower part of the conveyor (vacuum suction: 45 kPa) to be wet.
  • the wet fiber web is heat-treated with a hot-air through-type dryer set at a temperature of 135 ° C to fuse only the sheath component of the dried and core-sheath fused fiber.
  • a fused non-woven fabric weight per unit: 39 g / m 2
  • this fused nonwoven fabric was placed on a plain weave wire with a wire diameter of 0.132 mm and 100 mesh and moved at a speed of 10 m / min, while a nozzle plate with a nozzle diameter of 0.1 5 mm and a pitch of 0.7 mm. Then, a 12.7 MPa water flow was alternately ejected twice on both sides of the fused nonwoven fabric, and the split composite fiber was split and the fibers were entangled to produce a fused entangled nonwoven fabric.
  • the slurry is made on the fusion-entangled nonwoven fabric, and the web-formed fusion-entangled nonwoven fabric (the amount of produced fibers: lg / m 2) )
  • the slurry was sucked from the opposite surface of the net to the fusion-entangled nonwoven fabric using a decompression device, and a part of the synthetic pulp entered the fusion-entangled nonwoven fabric. .
  • the web paper fusion fusion entangled nonwoven fabric is supported by a conveyor, sucked from below the conveyor, and conveyed while the web paper fusion fusion entangled nonwoven fabric is in close contact with the conveyor.
  • the entangled nonwoven fabric was heat-treated with a hot air penetration dryer set at a temperature of 115 ° C., and only the dried and synthetic pulp was lightly fused to produce a laminated fused nonwoven fabric.
  • this laminated fusion nonwoven fabric was calendered at a linear pressure of 9.8 N / cm (temperature: 60 ° C) to adjust the thickness, and then the laminated fusion nonwoven fabric was treated with a fuming sulfuric acid solution at a temperature of 50 ° C. (15% SO solution
  • the mass ratio of the ultrafine polypropylene fiber and the high-strength core-sheath-type second fused fiber in the slurry was set to 60:40, the amount of paper made on the fused nonwoven fabric was set to 32 g / m 2 , and reduced pressure
  • a separator weight per unit: 40 g, thickness: 81 m was produced in the same manner as in Example 1 except that the suction was 5 kPa. Table 2 shows the physical properties of this separator.
  • a paste-type nickel positive electrode width 41 mm, 70 mm length
  • a paste-type hydrogen storage alloy negative electrode Misch metal alloy, width 40 mm, 100 mm length
  • each of the separators of Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 to 5 cut to 42 mm width and 176 mm length was sandwiched between the positive electrode and the negative electrode, respectively, and wound into a spiral shape to produce an electrode group. did.
  • these electrode groups are housed in an outer can, and 5N potassium hydroxide and 1N lithium hydroxide as electrolytes are poured into the outer can and sealed, and a cylindrical nickel hydrogen battery having a capacity of AA1600mAh is obtained. Each was created.
  • the mass (W) was measured by immersing the film in the solution, and the liquid retention rate (Rr, unit:%) of the electrolytic solution was calculated from the following formula.
  • is the basis weight (unit: g / m
  • is the thickness (unit: 111)
  • C is the tensile strength in the longitudinal direction (unit: N / 50mm width)
  • D is the unit basis weight
  • E is average flow pore size (unit: m)
  • F is maximum pore size (unit: m)
  • G is (maximum pore size / average flow pore size) ratio
  • H is formation index
  • I delamination strength (unit: unit) N)
  • J are cycle characteristics (unit: cycle)
  • K is the electrical resistance (unit: ⁇ ) when the liquid retention rate is 100%.
  • X in 1 delamination strength
  • X in 1 means that it peels in the ultrafine fiber layer and cannot be measured, and means that it has a single layer structure.
  • a battery using the separator of the present invention has a liquid retention rate of 100 because it is difficult for the electrolyte to be unevenly distributed between the layers due to the ultrafine fibers entering the fusion fiber layer. When it was lowered to%, the electrical resistance was only slightly higher, and it had a long battery life without affecting the cycle characteristics.
  • Example 3 From the comparison between Example 3 and Comparative Example 6, the presence of the second fused fiber improves the tensile strength per unit weight and makes it difficult for the electrolyte to be unevenly distributed. Its excellent characteristics make it a natural force.
  • Example 3 From the comparison between Example 3 and Comparative Example 8, it is difficult for the electrolyte to be unevenly distributed due to the ultrafine fibers entering the fused fiber layer to the extent that they peel within the ultrafine fiber layer, so the electrical resistance is low. It has excellent power and cycle characteristics.

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Description

明 細 書
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
技術分野
[0001] 本発明は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に関する。
背景技術
[0002] 従来から、電池の正極と負極とを分離して短絡を防止すると共に、電解液を保持し て起電反応を円滑に行なうことができるように、正極と負極との間にセパレータが使用 されている。
[0003] 近年、電子機器の小型軽量化に伴って、電池の占めるスペースも狭くなつているに もかかわらず、電池には従来と同程度以上の性能が必要とされるため、電池の高容 量化が要求されている。そのためには、電極の活物質量を増やす必要があるため、 必然的に前記セパレータの占める体積が小さくならざるを得ない。
[0004] このようなセパレータの占める体積の小さいセパレータとして、本願出願人は「実質 的に一層構造の不織布から実質的になる電池用セパレータであって、前記不織布 の面密度あたりにおける繊維の見掛総表面積が 20m2以上であり、前記不織布の厚 さが 0. 1mm以下であり、前記不織布の地合指数が 0. 15以下であり、しかも前記不 織布が繊維径 4 μ m以下の極細繊維を含んで!/、ることを特徴とする電池用セパレー タ」を提案した (特許文献 1)。
[0005] また、「構成する全繊維質量に対して熱接着性繊維 (A)が質量比で 0. 1以上含有 し、前記熱接着性繊維 (A)により構成繊維を熱接着した湿式不織布の少なくとも片 面に、湿式抄紙ウェブからなり、湿式抄紙ウェブを構成する全繊維質量に対して熱接 着性繊維 (B)が質量比で 0. 1以上含有している湿式抄紙ウェブ層が積層され、前記 湿式不織布と前記湿式抄紙ウェブ層との層間が熱接着性繊維 (A)および熱接着性 繊維 (B)から選ばれる少なくとも一つの繊維により熱接着されて結合一体化しており 、 JIS— L 1086の 6. 19. 1におけるはく離強さが 0. ;!〜 5Nの範囲であることを特 徴とする電池用セパレータ。」が提案されて!/、る(特許文献 2)。
[0006] 更に、本願出願人は、「疎な部分が混在した絡合繊維ウェブの、少なくとも疎な部 分に繊維状物が付着した、平均孔径が 12 πι以下である不織布。」を提案した (特 許文献 3)。
[0007] 特許文献 1 :特開 2002— 124239号公報 (請求項 1、実施例など)
特許文献 2:特開 2002— 124242号公報 (請求項 1など)
特許文献 3 :特開平 7— 272709号公報 (請求項 1、段落番号 0037など)
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0008] 特許文献 1における電池用セパレータは実施例において開示しているように、湿式 法により厚さが 0. 1mm程度の電池用セパレータを製造すれば、緻密性や強度的に 問題がな力、つたため、電池作製時に短絡を発生させることなぐ電池を製造すること ができるものであった力 更なる薄型化の市場の要求に応えるために、更に厚さを薄 くすると、緻密性や強度的に問題が生じ、電池作製時に短絡を発生させやすい傾向 があった。また、薄型化するためには低目付化が必要となるが、低目付化すると、不 織布の前駆体である繊維ウェブの強度が低いために、搬送時に破断してしまい、非 常に生産性が悪くなるという問題もあった。更に、緻密性を上げるために、極細繊維 の配合量を多くすると、湿式法により繊維ウェブを形成する際、抄造ワイヤーへの極 細繊維の入り込みが起こり、繊維ウェブを抄造ワイヤーから剥離するのが困難で、生 産できなくなるという問題もあった。
[0009] 特許文献 2における電池用セパレータはある程度緻密で強度のあるものであつたが 、湿式不織布層と湿式抄紙ウェブ層との層間で電解液の偏りが生じやすぐ電気抵 抗の高いものであった。
[0010] 特許文献 3における電池用セパレータは、繊維状物としてフィブリル状分岐構造を 有するものを使用しているため、繊維状物と絡合繊維ウェブとの一体化が不十分で、 繊維状物の層と絡合繊維ウェブとの層間で電解液の偏りが生じやすぐ電気抵抗の 高いものであった。
[0011] 本発明は上述のような問題点を解決するためになされたもので、厚さが 0. 1mmよ り薄くても緻密性、強度に優れており、しかも電気抵抗の低いアルカリ電池を製造す ることのできるアルカリ電池用セパレータを提供すること、アルカリ電池用セパレータ 製造時に破断したりすることなぐ生産性良く製造することのできるアルカリ電池用セ パレータの製造方法、及びアルカリ電池を提供することを目的とする。
課題を解決するための手段
本発明は、
[1]第 1融着繊維が融着した融着繊維層と、融着繊維層に隣接して、平均繊維径が 5 m以下の極細繊維と第 2融着繊維とを含み、第 2融着繊維が融着した極細繊維 層とを有し、前記極細繊維の一部は融着繊維層に入り込んでおり、前記融着繊維層 と極細繊維層との層間剥離強度を測定しょうとしても、極細繊維層内で剥離してしま い、前記層間剥離強度の測定が不可能であることを特徴とする、アルカリ電池用セパ レータ、
[2]極細繊維の平均繊維径が 2 m以下である、 [1]のアルカリ電池用セパレータ、
[3]融着繊維層の目付が 5〜30g/m2、かつ極細繊維層の目付が l〜50g/m2で ある、 [1]又は [2]のアルカリ電池用セパレータ、
[4]単位目付あたりの引張り強さ力 ¾N/5cm幅以上である、 [;!]〜 [3]のアルカリ電 池用セパレータ、
[5]地合指数が 0. 1以下である、 [1]〜 [4]のアルカリ電池用セパレータ、
[6]第 1融着繊維及び第 2融着繊維の融着と、極細繊維の融着繊維層への入り込み のみによって形態を維持して!/、る、 [1]〜 [5]のアルカリ電池用セパレータ、
[7]最大孔径/平均流量孔径の比が 1. 7以下である、 [1]〜[6]のアルカリ電池用 セノ レータ、
[8]第 1融着繊維が融着した融着繊維シートを製造する工程、
平均繊維径が 5 m以下の極細繊維と第 2融着繊維とを含むスラリーを形成するェ 程、
前記融着繊維シート上に、前記スラリーを抄き上げて、極細繊維の一部を融着繊維 シート内に入り込ませる工程、
前記スラリーを抄き上げた融着繊維シートの第 2融着繊維を融着して、極細繊維を固 定する工程、
を含むことを特徴とする、アルカリ電池用セパレータの製造方法、 [9]融着繊維シートが湿式不織布からなる、 [8]のアルカリ電池用セパレータの製造 方法、
[10]極細繊維の平均繊維径が 2 m以下である、 [ 8 ]又は [ 9]のアル力リ電池用セ パレータの製造方法、
[11 ]融着繊維シート上にスラリーを抄き上げる際に、融着繊維シートの抄き上げる面 の反対面から吸引する、 [8]〜[; 10]のアルカリ電池用セパレータの製造方法、 [12]前記 [1]〜[7]のアルカリ電池用セパレータを備えたアルカリ電池
に関する。
発明の効果
[0013] 本発明の前記 [1]のアルカリ電池用セパレータによれば、融着繊維層によって強度 を保持しているとともに、極細繊維層によって緻密性を確保している。また、極細繊維 層を構成する極細繊維の一部は、融着繊維層と極細繊維層との層間で剥離させよう としても剥離することができない程に、融着繊維層に入り込んで一体化していることに よって、融着繊維層と極細繊維層との層間における電解液の偏りが生じにくぐ電池 の電気抵抗を低くすることができる。
[0014] 本発明の前記 [2]のアルカリ電池用セパレータによれば、極細繊維の平均繊維径 が 2〃 m以下であるため、更に緻密性に優れている。
[0015] 本発明の前記 [3]のアルカリ電池用セパレータによれば、所望の強度と緻密性を有 すること力 Sでさる。
[0016] 本発明の前記 [4]のアルカリ電池用セパレータによれば、引張り強さに優れ、電池 作製時に短絡が発生しにくい。
[0017] 本発明の前記 [5]のアルカリ電池用セパレータによれば、緻密性に優れ、短絡防 止性に優れている。
[0018] 本発明の前記 [6]のアルカリ電池用セパレータによれば、緻密性に優れ、短絡防 止性に優れている。
[0019] 本発明の前記 [7]のアルカリ電池用セパレータによれば、緻密性に優れ、短絡防 止性に優れている。
[0020] 本発明の前記 [8]の製造方法によれば、強度、緻密性に優れ、電池の電気抵抗を 低くすることのできるアルカリ電池用セパレータ、つまり、前記 [1]のアルカリ電池用セ パレータを製造することができる。また、既にある程度の強度を有する融着繊維シート 上に極細繊維を含むスラリーを抄き上げているため、搬送時に破断したり、極細繊維 が抄造ワイヤーに絡みつくことなぐ生産性良く製造することができる。
[0021] 本発明の前記 [9]の製造方法によれば、緻密性に優れているアルカリ電池用セパ レータを製造すること力 Sできる。
[0022] 本発明の前記 [10]の製造方法によれば、緻密性に優れているアルカリ電池用セ パレータを製造することができる。
[0023] 本発明の前記 [11]の製造方法によれば、極細繊維を融着繊維シートへ深く入り込 ませること力 Sでき、融着繊維層と極細繊維層との層間における電解液の偏りが更に生 じにくいアルカリ電池用セパレータを製造することができる。
[0024] 本発明の前記 [12]のアルカリ電池は、短絡が生じにくぐ電気抵抗の低いアルカリ 電池である。
発明を実施するための最良の形態
[0025] 本発明のアルカリ電池用セパレータ(以下、単に「セパレータ」と表記することがある )は、セパレータに強度を付与することができるように、第 1融着繊維が融着した融着 繊維層を備えている。この融着繊維層は、セパレータを用いてアルカリ電池を製造す るのに必要な強度をセパレータに付与できるものであれば良ぐ特に限定するもので はないが、セパレータの単位目付あたりの引張り強さが 2N/5cm幅以上となるような 融着繊維層であるのが好まし!/、。
[0026] この融着繊維層を構成する第 1融着繊維は、単一樹脂成分からなる単一型第 1融 着繊維であっても良いし、融点の異なる 2種類以上の樹脂成分からなる、繊維断面 における配置がサイドバイサイド型、芯鞘型、或いは海島型などの複合型第 1融着繊 維であっても良い。後者のように複合型第 1融着繊維であると、融着しない樹脂成分 によって繊維形態を維持でき、強度的に優れて!/、るため好適である。
[0027] なお、第 1融着繊維は耐アルカリ性に優れているように、ポリオレフイン系樹脂及び /又はポリアミド系樹脂から構成されているのが好ましい。より具体的には、前者の単 一型第 1融着繊維として、例えば、ポリプロピレン系繊維、ポリエチレン系繊維、ポリ 4 ーメチルペンテン 1繊維などのポリオレフイン系繊維、 6ナイロン繊維、 66ナイロン 繊維などのポリアミド系繊維を挙げることができ、後者の複合型第 1融着繊維の高融 点/低融点の組み合わせとして、ポリプロピレン/高密度ポリエチレン、ポリプロピレ ン/低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン/低密度ポリエチレン、ポリ 4ーメチノレ ペンテン 1/ポリプロピレン、ポリ 4ーメチルペンテン 1/高密度ポリエチレン、ポ リ 4ーメチルペンテン 1/低密度ポリエチレン、 66ナイロン /6ナイロン、 66ナイロン /6— 12共重合ナイロン、 66ナイロン/ポリ 4ーメチルペンテン 1、 66ナイロン/ポ リプロピレン、 66ナイロン/高密度ポリエチレン、 66ナイロン/低密度ポリエチレン、 ポリ 4ーメチルペンテン 1/6ナイロン、 6ナイロン/ポリプロピレン、 6ナイロン/高 密度ポリエチレン、 6ナイロン/低密度ポリエチレン、 6ナイロン /6— 12共重合ナイ ロンなどの組み合わせを挙げることができる。これらの中でも耐アルカリ性の高いォレ フィン系樹脂の組み合わせからなるのが好ましぐ特に、ポリプロピレン/高密度ポリ エチレンの組み合わせが好まし!/、。
[0028] 特に、第 1融着繊維として、繊維強度が 5. 7CN/dtex以上の高強度第 1融着繊維 を含んでいると、強度的に更に優れ、アルカリ電池製造時に、電極によって切断した り、ノ リが突き抜けることによって、短絡が生じにくいため好適である。繊維強度が強 ければ強い程、前記効果に優れているため、第 1融着繊維の繊維強度は 6. OcN/ dtex以上であるのがより好ましぐ 6. 5cN/dtex以上であるのが更に好ましい。上 限は特に限定するものではないが、 20CN/dtex程度が適当である。なお、繊維強 度は JIS L 1013に規定する方法により、つかみ間隔が 100mmで、引張速度が 30 Omm/分の条件下、定速伸長形で測定した値を!/、う。
[0029] この高強度第 1融着繊維は上述の第 1融着繊維と同様の樹脂成分から構成するこ とができる力 電解液によって劣化せず、しかもアルカリ電池内における電気化学反 応によって劣化しな!/、ポリオレフイン系樹脂から構成されて!/、るのが好まし!/、。より具 体的には、プロピレン単独重合体、プロピレンと α—ォレフイン(例えばエチレン、ブ テン 1など)との共重合体、高密度、中密度、低密度ポリエチレンや直鎖状低密度 ポリエチレンなどのエチレン系重合体、ポリ 4ーメチルペンテン 1など 1種類、又は 2 種類以上から構成されているのが好ましい。特に、融点の点で異なる 2種類以上の 樹脂(融点差は 10°C以上あるのが好ましぐ 20°C以上あるのがより好ましい)からなり 、繊維表面に最も融点の高い樹脂以外の樹脂が存在しているのが好ましい。なお、 2 種類以上の樹脂からなる高強度第 1融着繊維の横断面における樹脂の配置状態は 、例えば、芯鞘状、サイドバイサイド状、オレンジ状、海島状、多層積層状などを挙げ ることができ、特に融着に関与できる樹脂の多い芯鞘状又は海島状であるのが好ま しい。このような高強度第 1融着繊維は第 1融着繊維の 10maSS%以上を占めている のが好ましぐ 15mass%以上を占めているのがより好ましい。
[0030] このような高強度第 1融着繊維は、絶対圧が 2. Okg/cm2以上の加圧飽和水蒸気 を充填した延伸槽に未延伸繊維を導き、未延伸繊維の表面に水分が付着した状態 下で延伸して製造することができる。例えば、特開 2002— 180330号に開示の方法 により製造することカでさる。
[0031] 本発明の第 1融着繊維(高強度第 1融着繊維も含む、以下、単に「第 1融着繊維」と 表現した場合は高強度第 1融着繊維も含む)の平均繊維径は特に限定するものでは ないが、セパレータに強度を付与することができるように、 5 m以上であるのが好ま しぐ 10 m以上であるのがより好ましい。他方で、薄いセパレータとすることができる ように、 20〃m以下であるのが好ましぐ 14〃m以下であるのがより好ましい。また、 第 1融着繊維の繊維長は、厚さが薄く、し力、も緻密なセパレータを製造できるように、 湿式不織布であるのが好ましいため、 l〜15mmであるのが好ましぐ 3〜; 10mmで あるのがより好ましい。
[0032] 本発明における「繊維径」は、繊維の横断面形状が円形である場合はその直径を いい、円形以外の場合はその横断面積と同じ面積をもつ円の直径を繊維径とみなす 。また、「平均繊維径」は 10本の繊維の繊維径の算術平均値をいう。
[0033] 本発明の融着繊維層は第 1融着繊維が融着している力 セパレータに十分な強度 を付与できるように、第 1融着繊維は融着繊維層の 6 Omass %以上を占めているのが 好ましぐ 80mass%以上を占めているのがより好ましぐ最も好ましくは 100mass% 第 1融着繊維からなる。なお、融着繊維層は第 1融着繊維以外に、第 1融着繊維の 低融点成分よりも 10°C以上高い融点をもち、平均繊維径が 5 mを超える繊維を含 んでいることができる。 [0034] 本発明のセパレータは前述のような融着繊維層に隣接して極細繊維層を備えてい ることによって、セパレータの緻密性を確保し、短絡を防止できるようになつている。ま た、融着繊維層と極細繊維層との層間剥離強度を測定しょうとしても、極細繊維層内 で剥離してしまい、層間剥離強度の測定が不可能である程度に、極細繊維の一部が 融着繊維層に入り込んで!/、るため、融着繊維層と極細繊維層との層間における電解 液の偏りが生じにくぐ電池の電気抵抗を低くすることができるものである。
[0035] この極細繊維層は緻密性に優れるセパレータであり、短絡防止性に優れているよう に、更には電解液の保持性に優れているように、平均繊維径が 5 m以下の極細繊 維を含んで!/、る。極細繊維の平均繊維径が小さければ小さ!/、程、前記性能に優れて V、るため、極細繊維の平均繊維径は 3 ,1 m以下であるのが好ましぐ 2 ,1 m以下であ るのがより好ましい。他方、極細繊維の平均繊維径の下限は特に限定するものでは ないが、 0. ; m以上であるのが好ましい。
[0036] 本発明の極細繊維はアルカリ電解液によって浸されないものであれば良ぐ特に限 定するものではないが、第 1融着繊維と同様のポリオレフイン系樹脂及び/又はポリ アミド系樹脂 1種類以上からなるのが好ましい。
[0037] なお、融点の点で異なる(好ましくは 10°C以上異なる) 2種類以上の樹脂からなる極 細繊維は融着することによって、極細繊維が極細繊維層から脱落しにくい。このよう な 2種類以上の樹脂からなる極細繊維の横断面における樹脂の配置状態としては、 例えば、芯鞘状 (偏芯状も含む)、貼り合せ状、海島状、オレンジ状、多層積層状で あること力 Sでき、融着面積の広い芯鞘状又は海島状であるのが好ましい。
[0038] この極細繊維の繊維長は特に限定するものではないが、緻密なセパレータとしゃ すいように、;!〜 15mmであるのが好ましぐ 2〜10mmであるのがより好ましい。
[0039] このような極細繊維は緻密性に優れ、短絡防止性に優れて!/、るように、極細繊維層 中、 10mass%以上を占めているのが好ましぐ 20mass%以上を占めているのがより 好ましい。一方で、極細繊維の脱落を防止できるように、第 2融着繊維を含んでいる ため、 90mass%以下であるのが好ましぐ 80mass%以下であるのがより好ましぐ 7 Omass%以下であるのが更に好ましぐ 60mass%以下であるのが更に好ましい。
[0040] なお、本発明の極細繊維は常法の溶融紡糸法により得ることができるし、常法の複 合紡糸法又は混合紡糸法により海島型複合繊維を紡糸した後に、海島型複合繊維 の海成分を除去することによつても得ることができる。後者の方法によれば、繊維径 力 ^ πι以下の極細繊維を得やすい。特に、複合紡糸法によって紡糸した海島型複 合繊維の海成分を除去することによって得た極細繊維は、繊維径が揃っており、より 緻密性に優れるセパレータを製造できるため好適である。
[0041] 本発明のセパレータにお!/、ては、融着繊維層と極細繊維層との層間剥離強度を測 定しょうとしても、極細繊維層内で剥離してしまい、層間剥離強度の測定が不可能で ある程度に、上述のような極細繊維の一部が融着繊維層に入り込んで一体化してい るため、融着繊維層と極細繊維層との層間における電解液の偏りが生じにくぐ電池 の電気抵抗を低くすることができる。
[0042] なお、「融着繊維層と極細繊維層との層間剥離強度の測定」は JIS L 1086 - 19 99「接着しん地試験方法」 7. 19はく離強さ a)前処理をしない状態、に則って行う試 験方法であり、「極細繊維層内で剥離してしまい、前記層間剥離強度の測定が不可 能」とは、剥離した後に融着繊維層の極細繊維層側表面を顕微鏡等によって拡大し て観察した時に、極細繊維の一部が融着繊維層内に入り込み、融着繊維層の極細 繊維層側表面に残ってレ、ることから、実際には融着繊維層と極細繊維層との層間剥 離強度を測定してレ、なレ、ことをレ、う。
[0043] 本発明の極細繊維層は上述のような極細繊維を含んでいることに加えて、第 2融着 繊維を含み、第 2融着繊維が融着してレヽることによって極細繊維の極細繊維層から の脱落が防止されている。第 2融着繊維の存在により、セパレータ全体の構造が均 一となり、電解液の分布が一様となる結果、電気抵抗が低くなるという効果を奏する。
[0044] この第 2融着繊維は単一型第 1融着繊維と同様の単一型第 2融着繊維であっても 良いし、複合型第 1融着繊維と同様の複合型第 2融着繊維であっても良い。また、第 1融着繊維と同様の樹脂 1種類、又は 2種類以上の組み合わせからなることができる 。なお、第 2融着繊維も第 1融着繊維と同様の樹脂及び樹脂配置からなる、繊維強度 が 5. 7CN/dtex以上の高強度第 2融着繊維を含んでいても良い。第 2融着繊維の 平均繊維径は第 1融着繊維と同様に、 5〜20 111であるのが好ましぐ 10〜14 m であるのがより好ましい。また、第 2融着繊維の繊維長は、;!〜 15mmであるのが好ま しぐ 3〜; 10mmであるのがより好ましい。第 2融着繊維はセパレータ全体の構造を均 一にできるように、第 1融着繊維と繊維径が同じであるのが好ましい。
[0045] このような第 2融着繊維は樹脂組成、樹脂配置、繊維強度、平均繊維径、及び/又 は繊維長の点で、第 1融着繊維と同じ繊維からなっていても良いし、異なる繊維から なっていても良い。なお、第 2融着繊維は融着時に極細繊維までも溶融させて極細 繊維による緻密性や電解液保持性を損なうことがな!/、ように、第 2融着繊維の融着す る樹脂は、極細繊維の最も融点の低い樹脂よりも 10°C以上、好ましくは 20°C以上融 点が低いのが好ましい。
[0046] 本発明の極細繊維層においては、第 2融着繊維が融着している力 その量は極細 繊維の脱落を防止できれば良ぐ特に限定するものではないが、第 2融着繊維は極 細繊維層の 10mass%以上を占めているのが好ましぐ 20mass%以上を占めている のがより好ましく、 30mass%以上を占めているのが更に好ましぐ 40mass%以上を 占めているのが更に好ましい。他方で、極細繊維による緻密性を損なわないように、 極細繊維層の 90mass%以下を占めているのが好ましぐ 80mass%以下を占めて いるのがより好ましぐ 70mass%以下であるのが更に好ましぐ 60mass%以下であ るのが更に好ましい。
[0047] 本発明のセパレータの融着繊維層の目付はセパレータに強度を付与できるように、 また、薄いセパレータであることができるように、 5〜30g/m2 (好ましくは 5〜20g/ m2、より好ましくは 5〜10g/m2)で、し力、も極細繊維層の目付はセパレータに緻密 性を付与できるように、;!〜 50g/m2であるのが好ましぐ 5〜20g/m2であるのがよ り好ましレ、。本発明における「目付」は JIS P 8124 (紙及び板紙—坪量測定法)に 規定されて!/、る方法に基づ!/、て得られる坪量を意味する。
[0048] なお、本発明のセパレータは融着繊維層に隣接して極細繊維層を有しているが、 極細繊維層は融着繊維層の片面のみに有してレ、ても良いし、融着繊維層の両面に 有して!/、ても良レ、。セパレータの厚さを薄くすると!/、う意味では一般的に極細繊維層 は融着繊維層の片面のみに有している。
[0049] 本発明のセパレータは電池の高容量化に対応できるように薄いものであることがで き、より具体的には、 100 m未満であることができ、より好ましくは 90 m以下であ ること力 Sでき、更に好ましくは 80 m以下である。し力もな力 、 100 m以上でも良 い。他方で、あまり薄くなり過ぎると、強度を確保するのが難しくなり、電池作製時に短 絡する傾向があるため、 30 m以上であるのが好ましい。本発明における「厚さ」は、 JIS B 7502 : 1994に規定されている外側マイクロメーター(0〜25mm)を用いて、 JIS C2111 5. 1 (1)の測定法で、無作為に選んで測定した 10点の算術平均値を いう。
[0050] 本発明のセパレータは電池作製時に短絡することのない程度の強度を有するもの であるように、単位目付あたりの引張り強さが 2N/5cm幅以上であるのが好ましい。 より好ましくは 3N/5cm幅以上であり、更に好ましくは 4N/5cm幅以上である。強 度が高ければ高い程、短絡させることなく電池を作製できるため、単位目付あたりの 引張り強さの上限は特に限定するものではない。この「引張り強さ」は、セパレータを 幅 50mmの短冊状に切断した試料を、引張強さ試験機 (オリエンテック製、テンシロ ン UTM— m— 100)に固定(チャック間距離: 100mm)し、速度 300mm/min.で 引張り、切断時の強さの測定を 3回行い、その算術平均値をいい、「単位目付あたり の引張り強さ」は前記引張り強さを目付で除した商をいう。
[0051] 本発明のセパレータの目付は厚さによって異なり、特に限定するものではないが、 前述のような薄いセパレータであるように、 15〜50g/m2であるのが好ましぐ 15〜4 Og/m2であるのがより好まし!/、。
[0052] 本発明のセパレータは薄いにもかかわらず、緻密性に優れ、短絡が生じにくぐし 力、も電解液の均一保持性に優れるように、地合いの指標である地合指数が 0. 1以下 であるのが好ましい。より好ましい地合指数は 0. 09以下である。この地合指数は下 記手順により得られる値をいう。つまり、次のようにして得られる値をいう。
(1)光源からセパレータに対して光を照射し、照射された光のうち、セパレータの所 定領域において反射された反射光を受光素子によって受光して輝度情報を取得す
(2)セパレータの所定領域を画像サイズ 3mm角、 6mm角、 12mm角、 24mm角に 等分割して、 4つの分割パターンを取得する。
(3)得られた各分割パターン毎に等分割された各区画の輝度値を輝度情報に基づ いて算出する。
(4)各区画の輝度値に基づ!/、て、各分割パターン毎の輝度平均 (X)を算出する。
(5)各分割パターン毎の標準偏差( σ )を求める。
(6)各分割パターン毎の変動係数 (CV)を次の式により算出する。
変動係数(CV) = ( σ /X) X 100
(7)各画像サイズの対数を X座標、当該画像サイズに対応する変動係数を Υ座標とし た結果得られる座標群を、最小二乗法により一次直線に回帰させ、その傾きを算出 し、この傾きの絶対値を地合指数とする。
[0053] 本発明のセパレータは緻密性に優れ、短絡防止性に優れているように、第 1融着繊 維及び第 2融着繊維の融着と、極細繊維の融着繊維層への入り込みのみによって形 態を維持しているのが好ましい。つまり、第 1融着繊維及び第 2融着繊維の融着と極 細繊維の入り込み以外に水流などによる絡合作用を受けていると、平均流量孔径が 大きい、つまり緻密性が悪いためである。また、ェマルジヨン型接着剤などによる接着 作用を受けていると、接着剤が皮膜化して電気抵抗が高くなつたり、通気性が悪くな り、例えば、密閉型アルカリ電池のセパレータとして使用すると内圧が高くなる傾向が あるためである。
[0054] 本発明のセパレータは緻密性に優れ、短絡防止性に優れているように、平均流量 孔径が 8 m以下であるのが好ましぐ 7 m以下であるのがより好ましぐ 5 111以下 であるのが更に好ましい。平均流量孔径の下限は電気抵抗や通気性に優れている ように、; m以上であるのが好ましぐ 3〃m以上であるのがより好ましい。また、短 絡防止性に優れているように、セパレータの最大孔径は 13 m以下であるのが好ま しぐ 10 m以下であるのがより好ましぐ 8 m以下であるのが更に好ましい。最大 孔径の下限は平均流量孔径以上である。更に、孔径が揃っており、緻密性に優れ、 短絡防止性に優れているように、最大孔径/平均流量孔径の比が 1. 7以下である のが好ましぐ 1. 5以下であるのがより好ましい。最大孔径/平均流量孔径の比の下 限は全部同じ孔径である 1である。なお、最大孔径はポロメータ(Porometer、コール ター(Coulter)社製)を用い、バブルポイント法により測定される値をいい、平均流量 孔径は ASTM— F316に規定されている方法により得られる値をいい、例えば、ポロ メータ(Porometer、コールター(Coulter)社製)を用いて、ミーンフローポイント法に より測定される値をいう。
[0055] このような本発明のセパレータは、例えば、(1)第 1融着繊維が融着した融着繊維 シートを製造する工程、 (2)平均繊維径が 5 11 m以下の極細繊維と第 2融着繊維とを 含むスラリーを形成する工程、(3)前記融着繊維シート上に、前記スラリーを抄き上 げて、極細繊維の一部を融着繊維シート内に入り込ませる工程、(4)前記スラリーを 抄き上げた融着繊維シートの第 2融着繊維を融着して、極細繊維を固定する工程、 によって製造することカできる。
[0056] まず、(1)第 1融着繊維が融着した融着繊維シートを製造する工程は、常法により 実施すること力 Sできる。融着繊維シートも地合いが優れ、緻密性に優れているように、 湿式不織布からなるのが好適である。この好適である湿式不織布は、例えば、第 1融 着繊維を含む繊維ウェブを湿式法 (例えば、水平長網方式、傾斜ワイヤー型短網方 式、円網方式、又は長網 ·円網コンビネーション方式など)により形成した後、ドライヤ 一により第 1融着繊維を融着させたり、ニップロールなどによって第 1融着繊維を融着 させて製造すること力 Sできる。このように第 1融着繊維を融着させることにより、セパレ ータ製造時における搬送によっても破断せず、また、セパレータの強度を高めること 力できる。なお、第 1融着繊維がフィルム化してしまうと電気抵抗が高くなるため、第 1 融着繊維として融点の異なる 2種類以上の樹脂からなる複合型第 1融着繊維を使用 したり、加熱条件及び/又は加圧条件を適宜調節し、第 1融着繊維がフィルム化しな いようにするのが好ましい。
[0057] 次いで、(2)平均繊維径が 5 m以下の極細繊維と第 2融着繊維とを含むスラリー を形成する工程を実施する。この工程は常法の湿式法におけるスラリーの形成方法 と同様にすること力 Sできる。例えば、平均繊維径が 5 m以下の極細繊維と第 2融着 繊維を準備した後、ノ ルパー、ビータ一、或いはリファイナ一等によって個々の繊維 とした後、水中に分散させてスラリーを形成することができる。
[0058] なお、平均繊維径が 5 m以下の極細繊維は、例えば、直接紡糸した繊維、海島 型複合繊維の海成分を除去した島成分繊維、樹脂組成の異なる 2種類以上の樹脂 力、らなる分割型複合繊維をビータ一やリファイナ一等によって分割した極細繊維、メ ルトブロー法により製造したメルトブロー不織布をビータ一やリファイナ一等によって 分割した極細繊維、などを使用することができる。これらの中でも繊維径が揃っている 直接紡糸した繊維や海島型複合繊維の海成分を除去した島成分繊維を用いるのが 好ましぐ繊維径のより小さい、海島型複合繊維の海成分を除去した島成分繊維を 使用するのがより好ましぐ繊維径の揃っている、複合紡糸法により製造した海島型 複合繊維の海成分を除去した島成分繊維を使用するのが更に好ましい。なお、極細 繊維はセパレータの緻密性に優れるように、平均繊維径が 2 m以下であるのが好 ましい。
[0059] 次いで、(3)前述の融着繊維シート上に、前述のスラリーを抄き上げて、極細繊維 の一部を融着繊維シート内に入り込ませる工程を実施する。この工程は、傾斜ワイヤ 一型短網方式の湿式法により繊維ウェブを形成するのと同様にして実施できる。つま り、通常はネット等の支持体上に繊維を抄き上げて繊維ウェブを形成する力 ネット 等の支持体上に融着繊維シートを積層し、この融着繊維シート上に極細繊維及び第 2融着繊維を含むスラリーを抄き上げると、極細繊維の一部は白水の支持体からの 排出(脱水)と一緒に融着繊維シート内に入り込むため、通常の湿式法と同様に本ェ 程を実施できる。特に、融着繊維シート上にスラリーを抄き上げる際に、融着繊維シ 一トの抄き上げる面の反対面から吸引すると、極細繊維を融着繊維シートへ深く入り 込ませること力 Sでき、融着繊維層と極細繊維層との層間における電解液の偏りを生じ させにくく、電気抵抗を低くすることができる。このような吸引は、例えば、減圧タンク を使用して実施することができる。減圧吸引は 10〜; !OOkPaであるのが好ましぐ 30 〜70kPaであるのがより好ましぐ 40〜60kPaであるのが更に好ましい。このような減 圧吸引は丸網、長網によっては困難である。
[0060] そして、(4)前記スラリーを抄き上げた融着繊維シートの第 2融着繊維を融着して、 極細繊維を固定する工程、を実施して、本発明のセパレータを製造することができる 。この第 2融着繊維の融着による極細繊維の固定は、例えば、ドライヤーによる第 2融 着繊維の融着ゃニップロールなどによる第 2融着繊維の融着により固定するのが好 ましい。この場合も、第 2融着繊維として融点の異なる 2種類以上の樹脂からなる複 合型第 2融着繊維を使用したり、加熱条件及び/又は加圧条件を適宜調節するなど してフィルム化しないようにするのが好ましい。なお、第 2融着繊維に加えて融着繊維 層を構成する第 1融着繊維も融着させると、融着繊維層に入り込んだ極細繊維を確 実に固定することができるため、第 1融着繊維も融着するのが好ましい。なお、第 1融 着繊維による固定と第 2融着繊維による固定とは同時に行っても良いし、別々に行つ ても良いが、いずれかの融着繊維を過度に溶融させてフィルム化させ、電気抵抗や 通気性を悪くしないように、溶融する樹脂が同じである第 1融着繊維と第 2融着繊維 を使用し、同時に融着により固定するのが好ましい。
[0061] 以上のように、本発明の製造方法によれば、融着繊維層に相当する融着繊維シー トを予め作製した後に、極細繊維を含むスラリーを抄き上げているため、薄型化する ために低目付化したとしても、搬送時に破断することなく製造できる、生産性に優れる 方法である。また、緻密性を上げるために、スラリー中における極細繊維の配合量を 多くしても、融着繊維シート上に極細繊維を抄き上げているため、支持体 (ネット等) への極細繊維の入り込みが起こらないか、起こったとしても容易に剥離できる程度に 入り込んでいるに過ぎないため、この点からも生産性良ぐセパレータを製造できる方 法である。
[0062] また、融着繊維層に相当する融着繊維シートの存在によってセパレータの引張り強 さを高めることができ、融着繊維シートの製造条件を適宜調整して引張り強さを高め ることによって、単位目付あたりの引張り強さ力 ¾N/5cm幅以上であるセパレータを 製造すること力 Sでさる。
[0063] 更に、地合指数が 0. 1以下である緻密なセパレータ、又は最大孔径/平均流量孔 径の比が 1. 7以下である緻密なセパレータは、極細繊維のスラリー中における配合 率を高くすることによって可能である。具体的には、スラリー中における極細繊維配合 率を 10%以上、好ましくは 20%以上、より好ましくは 30%以上、更に好ましくは 40% 以上とすることによって、緻密なセパレータを製造するのが容易である。
[0064] 本発明のセパレータは耐電解液性に優れているように、ポリオレフイン系樹脂から なる第 1融着繊維、第 2融着繊維、及び/又は極細繊維から構成されているのが好 ましいが、これらポリオレフイン系繊維の比率が高い場合、電解液の保持性が悪い傾 向があるため、公知の親水化処理、例えば、スルホン化処理、フッ素ガス処理、ビニ ルモノマーのグラフト重合処理、放電処理、界面活性剤処理、或いは親水性樹脂付 与処理を実施するのが好ましレ、。
[0065] 本発明のアルカリ電池は上述のようなセパレータを備えたものであるため、高容量、 かつ短絡が生じにくぐ電気抵抗の低い電池であることができる。
[0066] 本発明のアルカリ電池は上述のようなセパレータを備えていること以外は、従来の アルカリ電池と全く同様であることができる。
[0067] 例えば、円筒型ニッケル一水素電池は、ニッケル正極板と水素吸蔵合金負極板と を、前述のようなセパレータを介して渦巻き状に巻回した極板群を金属のケースに揷 入した構造を有する。前記ニッケル正極板としては、例えば、スポンジ状ニッケル多 孔体に水酸化ニッケル固溶体粉末からなる活物質を充填したものを使用することが でき、水素吸蔵合金負極板としては、例えば、ニッケルメツキ穿孔鋼板、発泡ニッケル 、或いはニッケルネットに、 AB系(希土類系)合金、 AB/A B系(Ti/Zr系)合金、
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或いは AB (Laves相)系合金を充填したものを使用することができる。なお、電解液
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として、例えば、水酸化カリウム/水酸化リチウムの二成分系のもの、或いは水酸化 カリウム/水酸化ナトリウム/水酸化リチウムの三成分系のものを使用することができ る。また、前記ケースは安全弁を備えた封口板により、絶縁ガスケットを介して封口さ れている。更に、正極集電体ゃ絶縁板を備えており、必要であれば負極集電体を備 えている。
[0068] なお、本発明のアルカリ電池は円筒形である必要はなぐ角型、ボタン型などであつ ても良い。角型の場合には、正極板と負極板との間にセパレータが配置された積層 構造を有する。また、密閉型でも開放型でもよい。
[0069] 本発明のアルカリ電池は、例えば、アルカリマンガン電池、水銀電池、酸化銀電池 、又は空気電池などの一次電池、或いはニッケル カドミウム電池、銀 亜鉛電池、 銀 カドミウム電池、ニッケル 亜鉛電池、ニッケル一水素電池又は鉛蓄電池などの 二次電池であることができ、特にニッケル カドミウム電池、ニッケル一水素電池であ るのが好ましい。
実施例
[0070] 以下に、本発明の実施例を記載するが、本発明は以下の実施例に限定されるもの ではない。
[0071] (実施例 1)
芯成分がポリプロピレン (融点: 168°C)からなり、鞘成分が高密度ポリエチレン (融 点: 135°C)からなる高強度芯鞘型第 1融着繊維 (繊維強度: 6. 5cN/dtex,平均繊 維径: 10 m、繊維長: 5mm)のみを使用し、傾斜ワイヤー型短網湿式法により湿式 繊維ウェブを形成した。
[0072] 次いで、この湿式繊維ウェブをコンベアで支持し、コンベアの下方から吸引して湿 式繊維ウェブをコンベアと密着させた状態で搬送しながら、湿式繊維ウェブを温度 1 38°Cに設定した熱風貫通式乾燥機により熱処理して、高強度芯鞘型第 1融着繊維 の鞘成分のみを融着させて、融着不織布(=融着繊維シート、 目付: 8g/m2)を製 造した。なお、高強度芯鞘型第 1融着繊維はフィルム化していな力、つた。
[0073] 他方、複合紡糸法により紡糸した海島型複合繊維の海成分を除去した島成分から なるポリプロピレン極細繊維(平均繊維径: 2 m、繊維長: 2mm、融点: 168°C)と、 高強度芯鞘型第 1融着繊維と同じ高強度芯鞘型第 2融着繊維を準備した後、ポリプ ロピレン極細繊維 80maSS%と高強度芯鞘型第 2融着繊維 20maSS%とを混合したス ラリーを作製した。
[0074] 次!/、で、前記融着不織布をネットで搬送しながら、この融着不織布上に前記スラリ 一を抄き上げて、ウェブ抄造融着不織布(抄造繊維量: 7g/m2)を得た。なお、スラ リーを抄き上げる際に、ネットの融着不織布担持面の反対面から減圧タンクによりスラ リーを吸引(減圧吸引: 45kPa)して、極細繊維の一部を融着不織布内へ入り込ませ た。
[0075] 続いて、このウェブ抄造融着不織布をコンベアで温度 138°Cに設定した熱風貫通 式乾燥機へ搬送し、熱処理を実施して、融着不織布の高強度芯鞘型第 1融着繊維 の鞘成分、及び抄造ウェブを構成する高強度芯鞘型第 2融着繊維の鞘成分を融着 させて、極細繊維及び高強度芯鞘型第 2融着繊維を融着不織布に固定するとともに 極細繊維層を形成した、積層不織布を製造した。このウェブ抄造融着不織布は破断 することなく搬送すること力 Sでき、また、繊維をコンベアに絡ませることなく積層不織布 を製造することカできた。 [0076] そして、この積層不織布を線圧 9· 8N/cmでカレンダー処理(温度: 60°C)して厚 さを調整した後、積層不織布を温度 60°Cの発煙硫酸溶液(15%SO溶液)中に 2分
3
間浸漬した後、十分に水洗し、乾燥してスルホン化処理を実施して、融着繊維層(融 着不織布に由来)の片面に極細繊維層を備えたセパレータ(目付: 15g/m2、厚さ: SO ^ m)を製造した。このセパレータにおいては、高強度芯鞘型第 1融着繊維、高強 度芯鞘型第 2着繊維ともにフィルム化していな力、つた。なお、このセパレータの物性 は表 1に示す通りであった。
[0077] (実施例 2)
スラリー中におけるポリプロピレン極細繊維と高強度芯鞘型第 2融着繊維との質量 比率を 50対 50としたこと、及び融着不織布上への抄造繊維量を 17g/m2としたこと 以外は実施例 1と同様にして、セパレータ(目付: 25g/m2、厚さ: 52 m)を製造し た。このセパレータにおいては、高強度芯鞘型第 1融着繊維、高強度芯鞘型第 2着 繊維ともにフィルム化していなかった。なお、このセパレータの物性は表 1に示す通り であった。
[0078] (実施例 3)
スラリー中におけるポリプロピレン極細繊維と高強度芯鞘型第 2融着繊維との質量 比率を 60対 40としたこと、及び融着不織布上への抄造繊維量を 32g/m2としたこと 以外は実施例 1と同様にして、セパレータ(目付: 40g/m2、厚さ: 77 m)を製造し た。このセパレータにおいては、高強度芯鞘型第 1融着繊維、高強度芯鞘型第 2着 繊維ともにフィルム化していなかった。なお、このセパレータの物性は表 1に示す通り であった。
[0079] (実施例 4)
ナイロン 66を芯成分(融点: 255°C)とし、ナイロン 6とナイロン 12とのナイロン共重 合体(モル比;(ナイロン 6): (ナイロン I 2) = 35 : 65)を鞘成分(融点: 139°C)とする ナイロン第 1融着繊維 (繊維強度:4· 6cN/dtex、繊維径: 14 m、繊維長: 5mm) のみを使用し、傾斜ワイヤー型短網湿式法により湿式繊維ウェブを形成した。
[0080] 次いで、この湿式繊維ウェブをコンベアで支持し、コンベアの下方から吸引して湿 式繊維ウェブをコンベアと密着させた状態で搬送しながら、湿式繊維ウェブを温度 1 55°Cに設定した熱風貫通式乾燥機により熱処理して、ナイロン第 1融着繊維の鞘成 分のみを融着させて、融着不織布(=融着繊維シート、 目付: 10g/m2)を製造した 。なお、ナイロン第 1融着繊維はフィルム化していな力、つた。
[0081] 他方、複合紡糸法により紡糸した海島型複合繊維の海成分を除去した島成分から なるナイロン 66極細繊維(平均繊維径: 2 m、繊維長: 2mm、融点: 255°C)と、ナ イロン第 1融着繊維と同じナイロン第 2融着繊維を準備した後、ナイロン 66極細繊維 60maSS%とナイロン第 2融着繊維 40maSS%とを混合したスラリーを作製した。
[0082] 次!/、で、前記融着不織布をネットで搬送しながら、この融着不織布上に前記スラリ 一を抄き上げて、ウェブ抄造融着不織布(抄造繊維量: 30g/m2)を得た。なお、ス ラリーを抄き上げる際に、ネットの融着不織布担持面の反対面から減圧タンクによりス ラリーを吸引(減圧吸引: 45kPa)して、極細繊維の一部を融着不織布内へ入り込ま せた。
[0083] 続!/、て、このウェブ抄造融着不織布をコンベアで熱風貫通式乾燥機へ搬送し、温 度 155°Cで熱処理したのに続いて、温度 90°Cに設定した 2本のプレスロール (圧力: 5N/mm)により圧着させて、融着不織布のナイロン第 1融着繊維の鞘成分、及び 抄造ウェブを構成するナイロン第 2融着繊維の鞘成分を融着させて、極細繊維及び ナイロン第 2融着繊維を融着不織布に固定するとともに極細繊維層を形成した、積層 不織布を製造した。このウェブ抄造融着不織布は破断することなく搬送することがで き、また、繊維をコンベアに絡ませることなく積層不織布を製造することができた。
[0084] そして、この積層不織布を線圧 9· 8N/cmでカレンダー処理(温度: 60°C)して厚 さを調整した後、シリコーンゴムを担持した平板状電極により積層不織布を挟持した 状態 (シリコーンゴムが積層不織布と当接)で、大気圧下、空気 (湿度: 60RH%)の 存在下で、両電極間に交流電圧を印加(電圧: 24kVp、出力: 2. 8kW、単位面積あ たりの出力: 1. 83W/cm2、周波数: 25KHz、波形:正弦波)し、積層不織布内部で 放電を発生させ、親水化して、融着繊維層(融着不織布に由来)の片面に極細繊維 層を備えたセパレータ(目付: 40g/m2、厚さ: 80 m)を製造した。このセパレータ においては、ナイロン第 1融着繊維、ナイロン第 2着繊維ともにフィルム化していなか つた。なお、このセパレータの物性は表 1に示す通りであった。 [0085] (実施例 5)
融着不織布上への抄造繊維量を 32g/m2としたこと以外は実施例 1と同様にして、 セパレータ(目付:40g/m2、厚さ: 84 m)を製造した。このセパレータにおいては、 高強度芯鞘型第 1融着繊維、高強度芯鞘型第 2着繊維ともにフィルム化していなか つた。なお、このセパレータの物性は表 2に示す通りであった。
[0086] (比較例 1)
実施例 1と同じ高強度芯鞘型第 1融着繊維 8 Omas s %と、実施例 1と同じポリプロピ レン極細繊維 20mass%とからなるスラリーを、傾斜ワイヤー型短網湿式法により湿 式繊維ウェブを形成した。
[0087] 次いで、この湿式繊維ウェブをコンベアで支持し、コンベアの下方から吸引(減圧 吸引: 45kPa)して湿式繊維ウェブをコンベアと密着させた状態で搬送しながら、湿 式繊維ウェブを温度 138°Cに設定した熱風貫通式乾燥機により熱処理して、高強度 芯鞘型第 1融着繊維の鞘成分のみを融着させて、融着不織布(目付: 40g/m2)を 製造した。
[0088] そして、この融着不織布を線圧 9· 8N/cmでカレンダー処理(温度: 60°C)して厚 さを調整した後、融着不織布を温度 60°Cの発煙硫酸溶液(15%SO溶液)中に 2分
3
間浸漬した後、十分に水洗し、乾燥してスルホン化処理を実施して、セパレータ(目 付: 40g/m2、厚さ: 92 m)を製造した。このセパレータの物性は表 1に示す通りで あった。
[0089] (比較例 2)
実施例 1と同じ高強度芯鞘型第 1融着繊維 70mas s %と、実施例 1と同じポリプロピ レン極細繊維 30maSS%とからなるスラリーを使用したこと以外は比較例 1と同様にし て、セパレータ(目付: 25g/m2、厚さ: 72 m)を製造した。このセパレータの物性 は表 1に示す通りであった。なお、湿式繊維ウェブを形成した際に、抄造ワイヤーへ の極細繊維の入り込みが起こり、湿式繊維ウェブを抄造ワイヤーから剥離しにくいも のであった。
[0090] (比較例 3)
比較例 1と同様にして、融着不織布(目付: 20g/m2)を製造した。そして、融着不 織布を 2枚重ねあわせた状態で温度 138°Cに設定した熱風貫通式乾燥機へ供給し 、乾燥機から出た直後に熱カレンダーロール (温度: 90°C)を通過させて、積層一体 化した。
[0091] その後、 2枚積層不織布を線圧 9· 8N/cmでカレンダー処理(温度: 60°C)して厚 さを調整した後、 2枚積層不織布を温度 60°Cの発煙硫酸溶液(15%SO溶液)中に
3
2分間浸漬した後、十分に水洗し、乾燥してスルホン化処理を実施して、 2枚積層不 織布からなるセパレータ(目付: 40g/m2、厚さ: 90 m)を製造した。このセパレータ の物性は表 1に示す通りであった。このセパレータにおける高強度芯鞘型第 1融着繊 維の一部はフィルム化して!/、た。
[0092] (比較例 4)
芯成分がポリプロピレン (融点: 168°C)からなり、鞘成分が高密度ポリエチレン (融 点: 135°C)からなる芯鞘型第 1融着繊維 (繊維強度: 4CN/dtex、繊維径: 10 m、 繊維長: 10mm)を 40mass%、第 1成分をポリプロピレン(融点: 165°C)とし、第 2成 分をエチレン—ビュルアルコール共重合体(融点: 175°C)とする、オレンジ状で 16 分割型の繊維断面を有する分割型複合繊維 (繊維径: 21 m、分割後のポリプロピ レン繊維の繊維径: 5 μ m、分割後のエチレン ビュルアルコール共重合体繊維の 繊維径: 5 m、繊維長: 6mm)を 20mass%、高強度ポリプロピレン繊維(融点: 163 °C、繊維強度: 8cN/dtex、繊維径: 12〃 m、繊維長: 10mm)を 40mass%配合し てスラリーを調製し、ノ ルパーにて 30分間攪拌して、繊維の分散と分割型複合繊維 の分割処理を同時に行った。
[0093] その後、このスラリーを用いて傾斜ワイヤー型短網湿式法により湿式繊維ウェブを 形成し、この湿式繊維ウェブをコンベアで支持し、コンベアの下方から吸引(減圧吸 引: 45kPa)して湿式繊維ウェブをコンベアと密着させた状態で搬送しながら、湿式 繊維ウェブを温度 135°Cに設定した熱風貫通式乾燥機により熱処理して、乾燥及び 芯鞘型第 1融着繊維の鞘成分のみを融着させて、融着不織布(目付: 15g/m2)を 製造した。
[0094] 他方、上述と同じ繊維の分散と分割型複合繊維の分割処理とを施した、上述と同 様のスラリーを別途調製し、傾斜ワイヤー型短網湿式法により含水状態の湿式繊維 ウェブを形成した。
[0095] 次!/、で、前記融着不織布をコンベアで搬送しながら、この融着不織布上に、前記含 水状態の湿式繊維ウェブを積層した後、この積層体をコンベアで搬送し、水分率を 下げるためにコンベアの下から吸引脱水ボックスによって吸引脱水した。続いて、こ の積層体を温度 135°Cに設定したシリンダードライヤ一へ供給し、乾燥すると同時に 芯鞘型第 1融着繊維の鞘成分のみを融着させ、積層不織布(目付: 40g/m2)を製 λ&しプし。
[0096] そして、この積層不織布を線圧 9· 8N/cmでカレンダー処理(温度: 60°C)して厚 さを調整した後、積層不織布を温度 60°Cの発煙硫酸溶液(15%SO溶液)中に 2分
3
間浸漬した後、十分に水洗し、乾燥してスルホン化処理を実施して、セパレータ(目 付: 40g/m2、厚さ: 95 m)を製造した。このセパレータの物性は表 1に示す通りで あった。このセパレータは層間の接着性が低ぐまた繊維の入り込みも少ないため、 層間剥離しやすいものであった。
[0097] (比較例 5)
芯成分がポリプロピレン (融点: 168°C)からなり、鞘成分が高密度ポリエチレン (融 点: 135°C)からなる芯鞘型融着繊維 (繊維強度: 4cN/dtex、繊維径: 10 m、織 維長: 10mm)を 30mass%と、第 1成分をポリプロピレン(融点: 160°C)とし、第 2成 分を高密度ポリエチレン (融点: 130°C)とする、オレンジ状で 16分割型の繊維断面 を有する分割型複合繊維 (繊維径: 18 m、分割後のポリプロピレン繊維の繊維径: 4 m、分割後の高密度ポリエチレン繊維の繊維径: 4 m、繊維長: 6mm)を 70ma ss%配合したスラリーを調製し、ノ ルパーにて 30分間攪拌して、繊維の分散と分割 型複合繊維の分割処理を同時に行った。
[0098] その後、このスラリーを用いて傾斜ワイヤー型短網湿式法により湿式繊維ウェブを 形成し、この湿式繊維ウェブをコンベアで支持し、コンベアの下方から吸引(減圧吸 引: 45kPa)して湿式繊維ウェブをコンベアと密着させた状態で搬送しながら、湿式 繊維ウェブを温度 135°Cに設定した熱風貫通式乾燥機により熱処理して、乾燥及び 芯鞘型融着繊維の鞘成分のみを融着させて、融着不織布(目付: 39g/m2)を製造 した。 [0099] 次いで、この融着不織布を、ワイヤ一径 0. 132mm, 100メッシュの平織りワイヤー 上に載せ、速度 10m/分で移動させながら、ノズル径 0. 1 5mm,ピッチ 0. 7mmの ノズルプレートから圧力 12. 7MPaの水流を融着不織布の両面交互に 2回ずつ噴出 して、分割型複合繊維の分割及び繊維を絡合させて融着絡合不織布を製造した。
[0100] 他方、低密度ポリエチレン樹脂(融点: 1 10°C)からなる、最大太さ 3. 5 j m,長さ 2 . 9mm以下の合成パルプをパルパ一により分散させたスラリーを調製した。
[0101] 次いで、前記融着絡合不織布をネットで搬送しながら、この融着絡合不織布上に 前記スラリーを抄き上げて、ウェブ抄造融着絡合不織布(抄造繊維量: l g/m2)を得 た。なお、スラリーを抄き上げる際に、ネットの融着絡合不織布担持面の反対面から 減圧装置を用いてスラリーを吸引し、合成パルプの一部を融着絡合不織布内へ入り 込ませた。
[0102] 続いて、このウェブ抄造融着絡合不織布をコンベアで支持し、コンベアの下方から 吸引してウェブ抄造融着絡合不織布をコンベアと密着させた状態で搬送しながら、ゥ エブ抄造融着絡合不織布を温度 1 1 5°Cに設定した熱風貫通式乾燥機により熱処理 して、乾燥及び合成パルプのみを軽く融着させて、積層融着不織布を製造した。
[0103] そして、この積層融着不織布を線圧 9. 8N/cmでカレンダー処理(温度: 60°C)し て厚さを調整した後、積層融着不織布を温度 50°Cの発煙硫酸溶液(1 5 % SO溶液
3
)中に 2分間浸漬した後、十分に水洗し、乾燥してスルホン化処理を実施して、セパ レータ(目付: 40g/m2、厚さ: 95 ^ m)を製造した。
[0104] (比較例 6)
ポリプロピレン極細繊維 100 %からなるスラリーを使用したこと、及び融着不織布上 への抄造繊維量を 32g/m2としたこと以外は実施例 1と同様にして、セパレータ(目 付: 40g/m2、厚さ: 80 m)を製造した。このセパレータの物性は表 2に示す通りで あった。
[0105] (比較例 7)
実施例 1と同じポリプロピレン極細繊維 100 %からなるスラリーを使用したこと以外 は比較例 4と同様にして、セパレータ(目付: 40g/m2、厚さ: 92 m)を製造した。こ のセパレータの物性は表 2に示す通りであった。 [0106] (比較例 8)
スラリー中におけるポリプロピレン極細繊維と高強度芯鞘型第 2融着繊維との質量 比率を 60対 40としたこと、融着不織布上への抄造繊維量を 32g/m2としたこと、及 び減圧吸引を 5kPaとしたこと以外は実施例 1と同様にして、セパレータ(目付: 40g 厚さ: 81 m)を製造した。このセパレータの物性は表 2に示す通りであった。
[0107] (サイクル特性の評価)
まず、電極の集電体として、発泡ニッケル基材を用いたペースト式ニッケル正極(幅 41mm, 70mm長)とペースト式水素吸蔵合金負極(ミッシュメタル系合金、幅 40mm 、 100mm長)とを製作した。
[0108] 次いで、 42mm幅、 176mm長に裁断した実施例 1〜4及び比較例 1〜5の各セパ レータを、それぞれ正極と負極との間に挟み、渦巻状に巻回して電極群を作製した。
[0109] 次いで、これら電極群を外装缶に収納し、電解液として 5N水酸化カリウム及び 1N 水酸化リチウムを外装缶に注液し、封緘して、容量が AA1600mAhの円筒型ニッケ ルー水素電池をそれぞれ作成した。
[0110] 次いで、それぞれの円筒型ニッケル一水素電池の活性化を行った後、充電率 0. 1 Cで 120%充電し、 15分間休止し、終止電圧 0. 8Vになるまで放電率 0. 2Cで充電 させることを 1サイクルとする充放電を繰り返し、放電容量が初期容量の 80%未満と なるまでに要する充放電サイクル数を測定した。この充放電サイクル数の測定は、そ れぞれ 10個の電池について行い、その算術平均値をサイクル数とした。これらの結 果は表 1及び表 2に示す通りであった。
[0111] (電気抵抗の測定)
実施例 1〜4及び比較例 1〜5の各セパレータを 35mm角に切断して試験片を作製 し、各試験片の質量 (W )を測定した。次いで、各試験片を電解液(1. 3d— KOH)
0
に浸漬して質量 (W)を測定し、次の式から電解液の保液率 (Rr、単位:%)を算出し た。
Rr= (W-W ) /W
o o
[0112] 次に、ろ紙を用いて各試験片の電解液を吸い取り、各試験片の保液率が 100%と なるように調整した。 [0113] その後、各試験片を 40mm角のニッケル板に挟み、上部から 49Nの加重をかけ、ミ リームメータで抵抗値(単位: Ω )を測定した。これらの結果は表 1及び表 2に示す通り であった。
[0114] [表 1]
Figure imgf000026_0001
[0115] [表 2]
Figure imgf000026_0002
[0116] 表中、 Αは目付(単位: g/mつ、 Βは厚さ(単位: 111)、 Cは長手方向における引張 り強さ(単位: N/50mm幅)、 Dは単位目付あたりの引張り強さ(単位: N/50mm幅 )、 Eは平均流量孔径(単位: m)、 Fは最大孔径(単位: m)、 Gは(最大孔径/平 均流量孔径)比、 Hは地合指数、 Iは層間剥離強度(単位: N)、 Jはサイクル特性(単 位:サイクル)、 Kは保液率 100%時の電気抵抗(単位: Ω )をそれぞれ意味する。な お、 1 (層間剥離強度)における Xは極細繊維層内で剥離してしまい、測定不可能で あることを意味し、 は一層構造であることを意味する。
[0117] この表 1及び表 2の結果から、融着不織布を貼り合わせた比較例 3のセパレータを 使用した電池、融着不織布上に湿式繊維ウェブを積層した比較例 4のセパレータを 使用した電池、融着絡合不織布上に合成パルプを抄き上げた比較例 5のセパレータ を使用した電池のいずれも、セパレータが層構造であることがはっきりしており、層間 を境として電解液が偏在し、電池内部の充放電時におけるセパレータの抵抗に相当 する、保液率を 100%と下げた時の電気抵抗が高ぐサイクル特性が悪いものであつ た。
[0118] これに対して、本発明のセパレータを使用した電池は、極細繊維が融着繊維層に 入り込んでいることによって層間の境がなぐ電解液の偏在が生じにくいため、保液 率を 100%と下げた時の電気抵抗は若干高くなる程度で、サイクル特性に影響を与 えない、電池寿命の長いものであった。
[0119] また、本発明のセパレータである実施例 1〜4と一層構造である比較例 1〜2との比 較から、本発明のセパレータは薄いにもかかわらず、平均流量孔径及び最大孔径が 小さぐ地合指数の小さい地合いの優れるものであることによって、サイクル特性の優 れるものであった。
実施例 3と比較例 6との比較から、第 2融着繊維の存在により、単位目付あたりの引 張り強さが向上するとともに、電解液の偏在が生じにくいため、電気抵抗が低くなり、 サイクル特性に優れることがわ力、つた。
実施例 3と比較例 8との比較から、極細繊維層内で剥離する程に、極細繊維が融着 繊維層に入り込んでいることによって、電解液の偏在が生じにくいため、電気抵抗が 低くなり、サイクル特性に優れることがわ力、つた。
以上、本発明を特定の態様に沿って説明したが、当業者に自明の変形や改良は 本発明の範囲に含まれる。

Claims

請求の範囲
[1] 第 1融着繊維が融着した融着繊維層と、融着繊維層に隣接して、平均繊維径が 5 11 m以下の極細繊維と第 2融着繊維とを含み、第 2融着繊維が融着した極細繊維層 とを有し、前記極細繊維の一部は融着繊維層に入り込んでおり、前記融着繊維層と 極細繊維層との層間剥離強度を測定しょうとしても、極細繊維層内で剥離してしまい 、前記層間剥離強度の測定が不可能であることを特徴とする、アルカリ電池用セパレ ータ。
[2] 極細繊維の平均繊維径が 2 μ m以下である、請求項 1に記載のアルカリ電池用セ パレータ。
[3] 融着繊維層の目付が 5〜30g/m2、かつ極細繊維層の目付が;!〜 50g/m2であ る、請求項 1又は 2に記載のアルカリ電池用セパレータ。
[4] 単位目付あたりの引張り強さが 2N/5cm幅以上である、請求項;!〜 3のいずれか 一項に記載のアルカリ電池用セパレータ。
[5] 地合指数が 0. 1以下である、請求項;!〜 4のいずれか一項に記載のアルカリ電池 用セパレータ。
[6] 第 1融着繊維及び第 2融着繊維の融着と、極細繊維の融着繊維層への入り込みの みによって形態を維持している、請求項 1〜5のいずれか一項に記載のアルカリ電池 用セパレータ。
[7] 最大孔径/平均流量孔径の比が 1. 7以下である、請求項 1〜6のいずれか一項に 記載のアルカリ電池用セパレータ。
[8] 第 1融着繊維が融着した融着繊維シートを製造する工程、
平均繊維径が 5 m以下の極細繊維と第 2融着繊維とを含むスラリーを形成するェ 程、
前記融着繊維シート上に、前記スラリーを抄き上げて、極細繊維の一部を融着繊維 シート内に入り込ませる工程、
前記スラリーを抄き上げた融着繊維シートの第 2融着繊維を融着して、極細繊維を固 定する工程、
を含むことを特徴とする、アルカリ電池用セパレータの製造方法。
[9] 融着繊維シートが湿式不織布からなる、請求項 8に記載のアルカリ電池用セパレー タの製造方法。
[10] 極細繊維の平均繊維径が 2 μ m以下である、請求項 8又は 9に記載のアルカリ電池 用セパレータの製造方法。
[11] 融着繊維シート上にスラリーを抄き上げる際に、融着繊維シートの抄き上げる面の 反対面から吸引する、請求項 8〜; 10のいずれか一項に記載のアルカリ電池用セパレ ータの製造方法。
[12] 請求項 1〜7のいずれか一項に記載のアルカリ電池用セパレータを備えたアルカリ 電池。
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