JPH07105927A - Battery separator - Google Patents
Battery separatorInfo
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- JPH07105927A JPH07105927A JP5269861A JP26986193A JPH07105927A JP H07105927 A JPH07105927 A JP H07105927A JP 5269861 A JP5269861 A JP 5269861A JP 26986193 A JP26986193 A JP 26986193A JP H07105927 A JPH07105927 A JP H07105927A
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- 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
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- Cell Separators (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、密閉型二次電池に用い
られる電池用セパレータに関するものであり、特に電解
液との親和性に優れ、かつ、使用中の活物質の溶出に起
因する短絡防止性能に優れた電池用セパレータに関する
ものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a battery separator used in a sealed type secondary battery, and particularly has a good affinity with an electrolytic solution and a short circuit caused by elution of an active material during use. The present invention relates to a battery separator having excellent prevention performance.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来の電池用セパレータとしては、ポリ
アミドやポリオレフィンなどの合成繊維からなる不織布
が用いられている。これらのセパレータには、主に耐電
解液性、電解液保持性、耐酸化性、短絡防止性等が要求
されている。一般的に多く用いられているポリアミド不
織布は、電解液保持性の点で優れているが、特に高温で
の耐電解液性および耐酸化性が乏しいという問題点があ
った。一方、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオ
レフィン不織布は、耐電解液性および耐酸化性に優れて
おり電池の長寿命化には最適であるが、表面が疎水性で
あるため電解液との親和性がなく、電解液保持性の点で
問題があり、一部の電池にしか使用されていない。そこ
でこれらの欠点を解決するために、特開昭53−621
38号公報には、ポリオレフィン湿式不織布にコロナ放
電処理と界面活性剤処理を施した電池用セパレータが提
案されている。また、特開昭60−9056号公報に
は、平均繊度0.01〜0.5デニールのポリプロピレ
ン極細繊維不織布と耐アルカリ性合成繊維不織布とをラ
ミネートした後、界面活性剤処理を施した電池用セパレ
ータが提案されている。2. Description of the Related Art Nonwoven fabrics made of synthetic fibers such as polyamide and polyolefin are used as conventional battery separators. These separators are mainly required to have electrolytic solution resistance, electrolytic solution retention, oxidation resistance, short circuit prevention, etc. Polyamide nonwoven fabrics, which are generally used in many cases, are excellent in electrolyte retention, but there is a problem that they are poor in electrolyte resistance and oxidation resistance especially at high temperatures. On the other hand, polyolefin nonwoven fabrics such as polyethylene and polypropylene are excellent in electrolytic solution resistance and oxidation resistance and are ideal for extending the battery life, but since the surface is hydrophobic, it has no affinity with the electrolytic solution. However, there is a problem with respect to electrolyte retention, and it is used only in some batteries. Therefore, in order to solve these drawbacks, JP-A-53-621 has been proposed.
Japanese Patent No. 38 proposes a battery separator obtained by subjecting a wet polyolefin nonwoven fabric to corona discharge treatment and surfactant treatment. Further, JP-A-60-9056 discloses a battery separator in which a polypropylene ultrafine fiber nonwoven fabric having an average fineness of 0.01 to 0.5 denier and an alkali resistant synthetic fiber nonwoven fabric are laminated and then treated with a surfactant. Is proposed.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記特
開昭53−62138号公報に記載の電池用セパレータ
では、界面活性剤単独で後処理した方法に比較して親水
性の持続時間は長くなるものの、表面に付着した界面活
性剤の脱落はまぬがれず、電解液の偏在化をまねき、内
部放電のために電池寿命を大幅に向上することは不可能
である。また、特開昭60−9056号公報に記載の電
池用セパレータでは、表面に付着する界面活性剤が有効
に作用する初期では、極細繊維不織布が構造的に緻密で
あるために電解液保持性は良好であるが、表面に付着す
る界面活性剤の脱落と共にその構造の緻密さ故に電解液
が再浸透し難くなり、電池寿命を大幅に向上することは
不可能である。However, in the battery separator described in JP-A-53-62138, the duration of hydrophilicity becomes longer as compared with the method in which the surfactant is post-treated. However, the surfactant adhering to the surface cannot be removed, causing uneven distribution of the electrolytic solution, and it is impossible to significantly improve the battery life due to internal discharge. Further, in the battery separator described in JP-A-60-9056, in the initial stage when the surfactant adhering to the surface works effectively, the ultrafine fiber non-woven fabric is structurally dense, so that the electrolyte retention property is low. Although good, it is difficult to re-penetrate the electrolyte solution due to the denseness of the structure as the surfactant adhering to the surface comes off, and it is impossible to significantly improve the battery life.
【0004】[0004]
【課題を解決するための手段】そこで本発明は上記問題
点を解決するために、ポリオレフィン樹脂を主成分とし
た合成繊維不織布と耐アルカリ性合成繊維不織布を積層
一体化して構成される電池用セパレータにおいて、前記
ポリオレフィン樹脂に熱可塑性親水性樹脂を配合したこ
とを特徴とする。即ち、本発明は、耐電解液性および耐
酸化性に優れたポリオレフィン樹脂と長期的親水性に優
れた熱可塑性親水性樹脂を配合したブレンド樹脂を例え
ばメルトブロー法等により紡糸してなる合成繊維不織布
と、耐アルカリ性合成繊維不織布とを積層一体化して構
成したことを特徴とする電池用セパレータである。In order to solve the above problems, the present invention provides a battery separator constituted by laminating and integrating a synthetic fiber nonwoven fabric containing a polyolefin resin as a main component and an alkali resistant synthetic fiber nonwoven fabric. A thermoplastic hydrophilic resin is blended with the polyolefin resin. That is, the present invention is a synthetic fiber non-woven fabric obtained by spinning a blend resin containing a polyolefin resin excellent in electrolytic solution resistance and oxidation resistance and a thermoplastic hydrophilic resin excellent in long-term hydrophilicity by, for example, a melt blow method. And an alkali-resistant synthetic fiber non-woven fabric, which are laminated and integrated.
【0005】前記ポリオレフィン樹脂としては、例えば
エチレン、プロピレン、4−メチル−1−ペンテン等の
ホモポリマー、またはコポリマー等が使用できる。これ
らのポリマーは単独もしくは2種以上を混合して用いる
ことも可能である。尚、紡糸性の点から、熱流動特性は
メルトフローレイトが10g/10min以上であれば
良く、好ましくは30g/min以上が好適である。As the polyolefin resin, for example, homopolymers or copolymers of ethylene, propylene, 4-methyl-1-pentene and the like can be used. These polymers may be used alone or in admixture of two or more. From the viewpoint of spinnability, the heat flow property may be such that the melt flow rate is 10 g / 10 min or more, preferably 30 g / min or more.
【0006】前記熱可塑性親水性樹脂としては、ポリア
ルキレンオキサイド(以下PAOと略す)が適してお
り、例えば、ポリエチレンオキサイド、ポリプロピレン
オキサイド、エチレンオキサイド/プロピレンオキサイ
ドのランダムもしくはブロック共重合体等が挙げられ
る。これらのPAOは単独もしくは2種以上を混合して
使用してもよい。前記PAOの平均分子量は10〜50
0万、特に20〜100万の範囲が好ましい。この範囲
を外れると、主材となるポリオレフィン樹脂との相溶性
が悪化したり紡糸性が悪化するなどの不都合な点が生じ
て好ましくない。また、分子量が極端に低い場合では、
電解液に対する溶解性が大きすぎて長期的な親水性を保
持することが困難となる。また、前記熱可塑性親水性樹
脂の配合量は、ポリオレフィン樹脂を主成分とした合成
繊維中、2〜20重量%の範囲がポリオレフィン樹脂と
の相溶性および紡糸性の点で好ましい。Polyalkylene oxide (hereinafter abbreviated as PAO) is suitable as the thermoplastic hydrophilic resin, and examples thereof include polyethylene oxide, polypropylene oxide, and random or block copolymers of ethylene oxide / propylene oxide. . You may use these PAO individually or in mixture of 2 or more types. The average molecular weight of PAO is 10 to 50.
The range of 0,000, particularly 20 to 1,000,000 is preferable. Outside of this range, there are disadvantages such as poor compatibility with the polyolefin resin as the main material and poor spinnability. If the molecular weight is extremely low,
Solubility in the electrolyte is too large, and it becomes difficult to maintain long-term hydrophilicity. Further, the blending amount of the thermoplastic hydrophilic resin is preferably in the range of 2 to 20% by weight in the synthetic fiber containing a polyolefin resin as a main component from the viewpoint of compatibility with the polyolefin resin and spinnability.
【0007】前記ポリオレフィン樹脂を主成分とし更に
熱可塑性親水性樹脂を配合したブレンド樹脂からなる合
成繊維は、メルトブロー法により極細繊維として製造
し、極細合成繊維不織布に構成することが好ましい。It is preferable that synthetic fibers made of a blended resin containing the above-mentioned polyolefin resin as a main component and a thermoplastic hydrophilic resin blended therein are manufactured as ultrafine fibers by a melt blow method and formed into an ultrafine synthetic fiber nonwoven fabric.
【0008】尚、前記ポリオレフィン樹脂を主成分とし
た合成繊維には従来の界面活性剤を配合することも可能
である。ここで使用する界面活性剤は、そのイオン性は
特に問われないが、電池の自己放電特性の点から、金属
イオン等を含まないノニオン系界面活性剤が適してい
る。また、界面活性剤の配合量はポリオレフィン樹脂を
主成分とした合成繊維中、0〜6重量%の範囲が紡糸原
料をつくる際の押出機内の溶融樹脂のスリップがなく製
造容易であるため好ましい。It is also possible to add a conventional surfactant to the synthetic fiber containing the polyolefin resin as a main component. The ionicity of the surfactant used here is not particularly limited, but a nonionic surfactant containing no metal ion or the like is suitable from the viewpoint of the self-discharge characteristics of the battery. Further, the content of the surfactant is preferably in the range of 0 to 6% by weight in the synthetic fiber containing the polyolefin resin as the main component because the melted resin in the extruder does not slip when the spinning raw material is prepared and the production is easy.
【0009】前記ポリオレフィン樹脂を主成分とした合
成繊維の平均繊維径は、電解液保持性の点から12μm
以下が好ましく、特に、1〜10μmの範囲が好まし
い。また、その坪量は電解液の保持性および保液性を確
保するために、20〜80g/m2 の範囲が好ましい。The average fiber diameter of the synthetic fiber containing the polyolefin resin as a main component is 12 μm from the viewpoint of electrolyte retention.
The following is preferable, and the range of 1 to 10 μm is particularly preferable. Further, the basis weight is preferably in the range of 20 to 80 g / m 2 in order to secure the electrolyte retaining property and the liquid retaining property.
【0010】前記耐アルカリ性合成繊維としては、ポリ
エチレン−ポリプロピレン(以下PP−PEと略す)の
複合繊維不織布もしくはビニロン繊維からなる不織布等
が好ましい。PP−PE複合繊維不織布を使用する場
合、メルトブローン不織布の主成分であるポリプロピレ
ンより融点の低いポリエチレン成分が接着剤となるた
め、極細繊維からなるメルトブローン層の良好な特性を
損なうことなく積層一体化が可能である。また、ビニロ
ン不織布では、熱水溶解性の特性を利用することによ
り、メルトブローン不織布のポリプロピレン成分の融点
より低い温度で接着することができるため、メルトブロ
ーン層の良好な特性を損なうことなく積層一体化が可能
である。使用する耐アルカリ性合成繊維の繊維径は特に
限定する必要はないが、組立時に発生する極板のクラッ
ク、バリ等による短絡防止性能を確保するためには、繊
維径は1〜10デニールの範囲が好ましい。As the alkali-resistant synthetic fiber, a polyethylene-polypropylene (hereinafter abbreviated as PP-PE) composite fiber nonwoven fabric or a nonwoven fabric made of vinylon fiber is preferable. When a PP-PE composite fiber nonwoven fabric is used, a polyethylene component having a lower melting point than polypropylene, which is the main component of the meltblown nonwoven fabric, serves as an adhesive, so that the laminated integration can be achieved without impairing the good characteristics of the meltblown layer made of ultrafine fibers. It is possible. Further, in the vinylon non-woven fabric, by utilizing the property of hot water solubility, it is possible to bond at a temperature lower than the melting point of the polypropylene component of the melt blown non-woven fabric, so that the laminated integration can be achieved without impairing the good properties of the melt blown layer. It is possible. The fiber diameter of the alkali-resistant synthetic fiber to be used is not particularly limited, but in order to ensure short-circuit prevention performance due to cracks, burrs, etc. of the electrode plate that occurs during assembly, the fiber diameter should be in the range of 1-10 denier preferable.
【0011】更に、前記積層一体化後に通常のコロナ放
電もしくはプラズマ放電等の表面改質処理を実施するこ
とで、濡れ性の持続性をより一層向上することが可能で
ある。Further, by carrying out a surface modification treatment such as a normal corona discharge or a plasma discharge after the lamination and integration, it is possible to further improve the sustainability of wettability.
【0012】[0012]
【作用】本発明の電池用セパレータによると従来の界面
活性剤を表面に処理したポリプロピレンセパレータおよ
びポリアミド不織布セパレータと比較して、電解液の濡
れ性を長期にわたって保持することが可能であり、電池
として長寿命化が可能であり、かつ、化学的に安定な材
料が主体であるため自己放電特性に優れる。即ち、本発
明の電池用セパレータによると、界面活性剤に比較して
分子量がかなり高く水に溶解しにくい熱可塑性親水性樹
脂をブレンド樹脂の主成分であるポリオレフィン樹脂に
練り込むことにより、従来技術のようにセパレータ表面
に付着した界面活性剤が脱落することがなく、セパレー
タ表面の熱可塑性親水性樹脂が損失した場合もセパレー
タ内部より該熱可塑性親水性樹脂を補充することができ
る。そのため従来技術と比較して電解液との濡れ性寿命
が長くなる効果を発揮するものである。更に、ブレンド
樹脂の主成分が耐電解液性に優れるポリオレフィン樹脂
であるため、ポリアミド不織布セパレータの様に自己放
電を促進しやすい硝酸イオンを生成することがなく、自
己放電特性に優れた効果を発揮するものである。また、
ポリオレフィン樹脂を主成分とした合成繊維を極細繊維
に構成した場合、比表面積が大きく構造が緻密であるた
め、一度保液した電解液を放出し難くなる。According to the battery separator of the present invention, the wettability of the electrolytic solution can be maintained for a long period of time as compared with conventional polypropylene separators and polyamide nonwoven fabric separators whose surface is treated with a surfactant. It has a long life and is mainly composed of a chemically stable material, so that it has excellent self-discharge characteristics. That is, according to the battery separator of the present invention, by kneading a thermoplastic hydrophilic resin, which has a molecular weight considerably higher than that of a surfactant and is hardly dissolved in water, into the polyolefin resin which is the main component of the blended resin, the conventional technique As described above, the surfactant attached to the separator surface does not fall off, and even when the thermoplastic hydrophilic resin on the separator surface is lost, the thermoplastic hydrophilic resin can be replenished from the inside of the separator. Therefore, as compared with the conventional technique, the wettability with the electrolytic solution is prolonged. Furthermore, since the main component of the blended resin is a polyolefin resin with excellent electrolyte resistance, it does not generate nitrate ions that easily promote self-discharge unlike polyamide nonwoven fabric separators, and exhibits excellent effects on self-discharge characteristics. To do. Also,
When synthetic fibers composed mainly of a polyolefin resin are made into ultrafine fibers, since the specific surface area is large and the structure is dense, it is difficult to release the once retained electrolyte.
【0013】[0013]
【実施例】以下、実施例により本発明の詳細を説明す
る。本実施例ではポリオレフィン樹脂として、JIS
K7210に規定するメルトフローレイトが80g/1
0minのポリプロピレン(以下PPと略す)を用い、
熱可塑性親水性樹脂としてポリエチレンオキサイド(ア
ルコックスR−1000、明成化学株式会社製)を用い
た。また、界面活性剤として、ポリオキシエチレン系ノ
ニオン界面活性剤を用いた。これらの材料を異方向2軸
押出機により、溶融および混練したのちペレタイズした
ものを紡糸原料として用い、下記の各セパレータを作製
した。EXAMPLES The present invention will be described in detail below with reference to examples. In this embodiment, the polyolefin resin is JIS
Melt flow rate specified in K7210 is 80g / 1
Using 0 min polypropylene (hereinafter abbreviated as PP),
Polyethylene oxide (Alcox R-1000, manufactured by Meisei Chemical Co., Ltd.) was used as the thermoplastic hydrophilic resin. A polyoxyethylene nonionic surfactant was used as the surfactant. These materials were melted and kneaded by a different-direction twin-screw extruder, and then pelletized, and used as spinning raw materials to produce the following separators.
【0014】(実施例1)PP樹脂が98%、熱可塑性
親水性樹脂が2%の組成で構成されるブレンド樹脂を、
溶融温度300℃で、口金(オリフィス直径0.3m
m、ビッチ1mm間隔)とその両側に幅0.25mmの
気体吐出用スリットを設けたダイを用いて、気体温度3
20℃、気体圧力2kg/cm2 の条件で紡糸し、ダイ
より35cmの距離で一定速度で移動する集綿コンベア
ネット上に捕集した。得られたブレンドPPメルトブロ
ーン不織布(平均繊維径8μm)とPP−PE系芯鞘複
合繊維不織布(1.5デニール70%、2デニール30
%の混繊)とをロール温度120℃の条件で熱ラミネー
ト装置により積層一体化してセパレータを得た。(Example 1) A blend resin composed of 98% PP resin and 2% thermoplastic hydrophilic resin was prepared.
At a melting temperature of 300 ℃, the die (orifice diameter 0.3m
m, bitches 1 mm apart) and a gas discharge slit having a width of 0.25 mm on both sides thereof is used to set the gas temperature to 3
The fiber was spun under the conditions of 20 ° C. and a gas pressure of 2 kg / cm 2 , and was collected on a cotton collecting conveyor net that moved at a constant speed at a distance of 35 cm from the die. The resulting blended PP meltblown nonwoven fabric (average fiber diameter 8 μm) and PP-PE core-sheath composite fiber nonwoven fabric (1.5 denier 70%, 2 denier 30)
% Of mixed fiber) was laminated and integrated by a heat laminator under the condition of a roll temperature of 120 ° C. to obtain a separator.
【0015】(実施例2)ブレンド樹脂をPP樹脂90
%、熱可塑性親水性樹脂10%の組成で構成した以外
は、実施例1と同様な方法でセパレータを得た。(Example 2) PP resin 90 was used as the blend resin.
%, And a thermoplastic hydrophilic resin 10%, a separator was obtained in the same manner as in Example 1.
【0016】(実施例3)ブレンド樹脂をPP樹脂80
%、熱可塑性親水性樹脂20%の組成で構成した以外
は、実施例1と同様な方法でセパレータを得た。(Example 3) PP resin 80 was used as the blend resin.
%, And a thermoplastic hydrophilic resin 20%, a separator was obtained in the same manner as in Example 1.
【0017】(実施例4)ブレンド樹脂をPP樹脂9
3.5%、熱可塑性親水性樹脂5%、界面活性剤1.5
%の組成で構成した以外は、実施例1と同様な方法でセ
パレータを得た。(Example 4) PP resin 9 was used as the blend resin.
3.5%, thermoplastic hydrophilic resin 5%, surfactant 1.5
A separator was obtained in the same manner as in Example 1 except that the separator was made of a composition of 10%.
【0018】(実施例5)実施例4で得られたセパレー
タに、更に片面当たり2本(両面4本)の電極を有する
コロナ放電処理装置により、5m/minの条件で放電
処理を施してセパレータを得た。(Example 5) The separator obtained in Example 4 was further subjected to discharge treatment under the condition of 5 m / min by a corona discharge treatment device having two electrodes (4 on both sides) on each side to form a separator. Got
【0019】(比較例1)ブレンド樹脂をPP樹脂のみ
の組成とした以外は、実施例1と同様な方法でウェブを
形成し、後含浸処理にて界面活性剤を1.2%付着させ
てセパレータを得た。(Comparative Example 1) A web was formed in the same manner as in Example 1 except that the blend resin was a composition of only PP resin, and 1.2% of a surfactant was attached by post-impregnation treatment. A separator was obtained.
【0020】(比較例2)ブレンド樹脂をPP樹脂98
%、ノニオン系界面活性剤2%の組成で構成した以外
は、実施例1と同様な方法でセパレータを得た。Comparative Example 2 PP resin 98 was used as the blend resin.
%, And a nonionic surfactant of 2% was used to obtain a separator in the same manner as in Example 1.
【0021】次に得られた、各セパレータについて特性
を試験、評価した。尚、本実施例による試験方法および
評価方法は以下の通りである。 (PPとの相溶性)混合原料ペレットを薄膜スライス
し、染色処理したのち透過型電子顕微鏡で配合材の分散
状態を観察し、◎を親水化材が細かく小さな粒子状で平
均的に分散している状態とし、×を親水化材が大きな粒
子状で不均一に分散している状態とし、◎、〇、△、×
の順に4段階で評価した。 (紡糸性)紡糸時に発生する未繊維化物の発生状況によ
り、◎を未繊維化物の発生が全く無い状態とし、×を頻
繁に未繊維化物が発生して不織布として使用不可能な状
態とし、◎、〇、△、×の順に4段階で評価した。 (吸液速度A)得られたセパレータから流れ方向に幅2
5mm×長さ200mmの試料を採取し、30%水酸化
カリウム水溶液中に試料の下端が5mmだけ浸漬するよ
うに吊るし、30分間に毛細管現象により吸い上がった
水酸化カリウム水溶液の高さを吸液速度とした。 (吸液速度B)セパレータを30%水酸化カリウム水溶
液中に、80℃で10日間浸漬後、洗液が中性を示すま
で洗浄し、80℃で乾燥後、吸液速度A法と同様の方法
で測定を実施した。Next, the characteristics of each of the obtained separators were tested and evaluated. The test method and evaluation method according to this example are as follows. (Compatibility with PP) The raw material pellets were sliced into a thin film, dyed, and then observed with a transmission electron microscope to observe the dispersed state of the blended material. And × indicates that the hydrophilic material is in the form of large particles and dispersed non-uniformly, and ◎, 〇, △, ×
Was evaluated in 4 steps in this order. (Spinnability) Depending on the generation status of the unfibridated material generated during spinning, ◎ indicates that there is no unfibridated material at all, and × indicates that the unfibridated material frequently occurs and the nonwoven fabric cannot be used. It was evaluated in four stages in the order of ◯, △, ×. (Liquid absorption rate A) Width 2 from the obtained separator in the flow direction
A sample of 5 mm x 200 mm in length is taken and hanged so that the lower end of the sample is immersed in 30% potassium hydroxide aqueous solution by 5 mm, and the height of the potassium hydroxide aqueous solution sucked up by capillary action is absorbed for 30 minutes. It was speed. (Liquid absorption rate B) The separator was immersed in a 30% aqueous potassium hydroxide solution at 80 ° C for 10 days, washed until the washing liquid became neutral, dried at 80 ° C, and then the same as in the liquid absorption rate A method. The measurement was carried out by the method.
【0022】[0022]
【表1】 [Table 1]
【0023】表1の結果より、ポリオレフィン樹脂に熱
可塑性親水性樹脂を配合したブレンド樹脂を用いた実施
例の各セパレータは、比較例のセパレータよりも長期親
水性が明らかに向上してることがわかる。また実施例4
の様に、界面活性剤を併用して熱可塑性親水性樹脂のブ
レンド樹脂への配合量を大幅に低減したセパレータは、
濡れ性の持続性が良好であると共に樹脂の紡糸性も良好
であった。また実施例5の様に、後処理としてコロナ放
電処理を実施することで、より濡れ性の持続性が良好な
セパレータが得られた。一方、比較例の様に、界面活性
剤の単独配合や後処理では、初期の吸液速度Aは実施例
に比較して高い場合もあるものの、濡れ性の持続性の向
上を示す電解液浸漬後の吸液速度Bは、浸透不良となっ
ている。これは、実施例1と比較例2のアルカリ減量を
対比したところ、それぞれ0.4%、0.8%の値を示
し、界面活性剤と熱可塑性親水性樹脂を同量ブレンドし
ても界面活性剤の方がアルカリ減量が大きいことからも
わかるように、電解液に浸漬すると同時に界面活性剤が
容易に溶出して濡れ性が著しく低下するためである。
尚、前記アルカリ減量は80℃の31%水酸化カリウム
水溶液中に1週間浸漬後の重量減量率を下式に従って算
出したものである。アルカリ減量(%)=100−(浸
漬後の重量/浸漬前の重量)×100From the results shown in Table 1, it can be seen that the separators of the examples using the blended resin in which the polyolefin resin is mixed with the thermoplastic hydrophilic resin have a markedly improved long-term hydrophilicity as compared with the separator of the comparative example. . Example 4
As described above, the separator in which the blending amount of the thermoplastic hydrophilic resin in the blended resin is significantly reduced by using the surfactant together,
The wettability was good and the resin spinnability was also good. Further, as in Example 5, by performing corona discharge treatment as a post-treatment, a separator having better wettability persistence was obtained. On the other hand, as in the comparative example, in the case of blending the surfactant alone and in the post-treatment, although the initial liquid absorption rate A may be higher than that in the examples, the immersion in the electrolytic solution showing an improvement in the sustainability of the wettability. The liquid absorption speed B after that is poor penetration. When the alkali weight loss of Example 1 and Comparative Example 2 were compared, the values were 0.4% and 0.8%, respectively, and even if the surfactant and the thermoplastic hydrophilic resin were blended in the same amount, As can be seen from the fact that the activator has a larger alkali weight loss, the surfactant is easily eluted at the same time when the activator is immersed in the electrolytic solution, and the wettability is significantly lowered.
The alkali weight loss is calculated by calculating the weight loss rate after immersion in a 31% potassium hydroxide aqueous solution at 80 ° C. for 1 week according to the following formula. Alkali weight loss (%) = 100− (weight after immersion / weight before immersion) × 100
【0024】次に、実施例5のセパレータと従来のポリ
アミド不織布セパレータを通常の単3サイズの密閉円筒
型ニッケル・水素電池に組み込み、試験電池イおよびロ
を作製した。これらの電池イ、ロを周囲温度20℃で、
充電は充電電流1CmAにて150%充電し、放電は放
電電流1CmAの条件で放電する充放電サイクル試験を
実施した。尚、電池寿命は放電容量が、初期容量の70
%に達した時点で寿命と判定した。充放電サイクル試験
による放電容量維持率の曲線を図1に示す。図1に示す
通り、比較例のポリアミドセパレータでは400サイク
ルで寿命となったのに対して本発明のセパレータは55
0サイクルと約40%近く寿命が延び、長寿命であっ
た。Next, the separator of Example 5 and a conventional polyamide non-woven fabric separator were assembled in a usual AA size sealed cylindrical nickel-hydrogen battery to prepare test batteries a and b. These batteries a and b are at an ambient temperature of 20 ° C,
A charging / discharging cycle test was carried out in which 150% was charged at a charging current of 1 CmA and discharged at a discharging current of 1 CmA. The battery life is the discharge capacity of 70% of the initial capacity.
When it reached%, it was judged as the life. FIG. 1 shows a curve of discharge capacity retention rate by a charge / discharge cycle test. As shown in FIG. 1, the polyamide separator of the comparative example has a life of 400 cycles, while the separator of the present invention has a life of 55 cycles.
The life was extended to about 40% with 0 cycles, which was a long life.
【0025】[0025]
【発明の効果】以上説明したとおり、本発明によれば、
従来のポリアミドセパレータに比較して耐アルカリ性に
優れ、しかも濡れ性の持続性が良好で、長寿命な電池を
構成できる極めて効果の高い電池用セパレータを提供す
ることができる。As described above, according to the present invention,
It is possible to provide a battery separator having excellent alkali resistance, excellent wettability sustainability, and capable of constituting a long-life battery, as compared with a conventional polyamide separator, and having an extremely high effect.
【図1】本発明セパレータと従来のポリアミドセパレー
タの充放電サイクル試験による放電容量維持率を示した
曲線FIG. 1 is a curve showing the discharge capacity retention rate of a separator of the present invention and a conventional polyamide separator in a charge / discharge cycle test.
Claims (6)
繊維不織布と耐アルカリ性合成繊維不織布を積層一体化
して構成される電池用セパレータにおいて、前記ポリオ
レフィン樹脂に熱可塑性親水性樹脂を配合したことを特
徴とする電池用セパレータ。1. A separator for a battery, which is formed by laminating and integrating a synthetic fiber non-woven fabric containing a polyolefin resin as a main component and an alkali-resistant synthetic fiber non-woven fabric, characterized in that a thermoplastic hydrophilic resin is blended with the polyolefin resin. Battery separator for.
ンオキサイドであることを特徴とする請求項1記載の電
池用セパレータ。2. The battery separator according to claim 1, wherein the thermoplastic hydrophilic resin is polyalkylene oxide.
フィン樹脂を主成分とした合成繊維中における配合量
が、2〜20重量%であることを特徴とする請求項1ま
たは2記載の電池用セパレータ。3. The battery separator according to claim 1, wherein the blending amount of the thermoplastic hydrophilic resin in the synthetic fiber containing the polyolefin resin as a main component is 2 to 20% by weight. .
合成繊維がメルトブロー法により得られたものであるこ
とを特徴とする請求項1乃至3の何れかに記載の電池用
セパレータ。4. The battery separator according to claim 1, wherein the synthetic fiber containing the polyolefin resin as a main component is obtained by a melt blow method.
合成繊維が界面活性剤を配合したものであることを特徴
とする請求項1乃至4の何れかに記載の電池用セパレー
タ。5. The battery separator according to claim 1, wherein the synthetic fiber containing the polyolefin resin as a main component is mixed with a surfactant.
とを特徴とする請求項1乃至5の何れかに記載の電池用
セパレータ。6. The battery separator according to claim 1, which is subjected to a surface modification treatment after the lamination and integration.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5269861A JPH07105927A (en) | 1993-09-30 | 1993-09-30 | Battery separator |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5269861A JPH07105927A (en) | 1993-09-30 | 1993-09-30 | Battery separator |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07105927A true JPH07105927A (en) | 1995-04-21 |
Family
ID=17478230
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5269861A Withdrawn JPH07105927A (en) | 1993-09-30 | 1993-09-30 | Battery separator |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07105927A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013225381A (en) * | 2012-04-19 | 2013-10-31 | Aion Kk | Alkaline secondary battery separator |
| JP2021044166A (en) * | 2019-09-12 | 2021-03-18 | 日本バイリーン株式会社 | Separator for electrochemical element |
-
1993
- 1993-09-30 JP JP5269861A patent/JPH07105927A/en not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013225381A (en) * | 2012-04-19 | 2013-10-31 | Aion Kk | Alkaline secondary battery separator |
| JP2021044166A (en) * | 2019-09-12 | 2021-03-18 | 日本バイリーン株式会社 | Separator for electrochemical element |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
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