电池用隔板制造技术

技术编号:8272603 阅读:168 留言:0更新日期:2013-01-31 05:09
本发明专利技术提供可在镍-镉电池、镍-锌电池、镍-氢电池等碱性二次电池中适宜地使用的、撕裂强度优异、利用表面活性剂对有助于短路发生率降低的非织造织物实施了亲水化处理的电池用隔板。电池用隔板,其是由含有以聚丙烯为芯成分、以聚乙烯为鞘成分的芯鞘型复合纤维的非织造织物构成的电池用隔板,其特征在于,聚丙烯的截面积(β)与聚乙烯的截面积(α)之比(β/α)为50/50以上且90/10以下,且在电池用隔板的利用示差扫描量热分析得到的DSC曲线中,低熔点侧的源于聚乙烯的熔融峰面积(A)与高熔点侧的源于聚丙烯的熔融峰面积(B)之比(A/B)为0.15以上且1.20以下。

【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及可适宜地在镍-镉电池、镍-锌电池、镍-氢电池等碱性二次电池中使用的电池用隔板
技术介绍
镍-镉电池、镍-氢电池等碱性二次电池的充放电特性、过量充放电特性优异,可以长寿命反复使用,因此除了用于无线电话、笔记本电脑、音频设备等的小型电子设备以夕卜,还广泛用于电动工具、电动自行车等小型动力用途、混合动力汽车、电动汽车等的大型动力用途等中。作为在该碱性二次电池中使用的电池用隔板的功能,可以列举正极与负极的分离、短路的防止、电解液(高浓度碱性水溶液)的吸液和保持,以及透过由电极反应产生的气体等。 一直以来,作为电池用隔板,通常使用非织造织物。在镍-镉电池中,使用了易于在电解液中润湿、保液量大、而且在含有电解液的状态下电阻低的包含聚酰胺系纤维的非织造织物。但是,由于存在高温下的耐氧化劣化性差,由碱性二次电池充电时产生的氧气导致发生氧化劣化这样的缺点,因此由急速充放电而导致电池内部的温度上升至60 80°C时,存在性能降低显著这样的问题。另一方面,含有对氧化劣化具有耐性的聚烯烃系纤维的非织造织物可以用作电池用隔板,但亲水性低,因此通常实施与亲水性纤维的并用、亲水性单体的接枝处理、电晕放电处理、表面活性剂赋予处理等亲水化处理。应予说明,聚烯烃系纤维可以列举包含聚丙烯纤维、聚乙烯纤维、聚甲基戊烯纤维等单一成分的纤维、包含2种以上不同的聚烯烃的混合物的混合聚烯烃纤维、包含2种以上不同的烯烃的共聚物的共聚合聚烯烃纤维、将聚乙烯、聚丙烯、共聚合聚烯烃等树脂适当组合而成的芯鞘型、并列型、偏芯型或分割性复合纤维等,但为了提高非织造织物的强度,一般含有具有热粘接性的以聚丙烯为芯成分、以聚乙烯为鞘成分的芯鞘型复合纤维。但是,由含有聚烯烃系纤维而成的非织造织物构成的电池用隔板,具有对于氧化劣化的耐性,但存在撕裂强度弱的问题,有时在用于组装电池的卷绕工序中破裂、或由于电极的毛刺(V)而使非织造织物撕裂。已知即使通过亲水化处理,撕裂强度也会降低,提出了将磺酸盐衍生物和羧酸衍生物一起进行接枝处理,由此抑制聚烯烃系纤维的劣化的方法,但在该方法中,产生亲水化处理受到限定的问题(例如参考专利文献I)。另外,电池用隔板多使用湿式非织造织物,但与干式非织造织物相比,湿式非织造织物的撕裂强度弱,因此还公开有将干式非织造织物和湿式非织造织物层叠,增强了撕裂强度的电池用隔板的方式(例如参考专利文献2)。但是,干式非织造织物的品质差,因此产生电池用隔板的均一性差这样的问题。作为改变非织造织物的构成而使撕裂强度增加的电池用隔板,公开了含有非织造织物的电池用隔板,所述非织造织物含有包含聚烯烃和乙烯乙烯基醇的分割性复合纤维、热粘接性纤维、比分割性复合纤维和热粘接性纤维更粗的合纤纤维(例如参考专利文献3 4)。另外,还公开了含有单纤维强度高的高强度纤维的电池用隔板(例如参考专利文献5 8)。但是,在这些电池用隔板中,使用以具有热粘接性的聚丙烯为芯成分、聚乙烯为鞘成分的芯鞘型复合纤维或聚乙烯单纤维,为了使聚乙烯热熔接,聚乙烯形成膜状,不仅引起撕裂强度的下降,而且电池用隔板的空隙也减少,招致吸液性或保液性的降低。[专利文献] [专利文献I]日本特开平8-241704号公报 [专利文献2]日本特开平9-223492号公报 [专利文献3]日本特开平7-29561号公报 [专利文献4]日本特开平8-138645号公报 [专利文献5]日本特开平10-312786号公报 [专利文献6]日本特开平10-284042号公报 [专利文献7]日本特开平10-312787号公报 [专利文献8]日本特开2006-278100号公报。
技术实现思路
专利技术要解决的技术问题 本专利技术的课题是得到电池用隔板,其是由含有以聚丙烯为芯成分、聚乙烯为鞘成分的芯鞘型复合纤维的非织造织物构成的电池用隔板,其撕裂强度、吸液性、保液性高。本专利技术人等为了解决该课题而进行了努力研究,结果发现在由含有以聚丙烯为芯成分、聚乙烯为鞘成分的芯鞘型复合纤维的非织造织物构成的电池用隔板中,电池用隔板的利用示差扫描量热分析得到的热行为、与上述课题的改善存在相关性,从而完成了本专利技术。S卩,本专利技术是电池用隔板,其是由含有以聚丙烯为芯成分、聚乙烯为鞘成分的芯鞘型复合纤维的非织造织物构成的电池用隔板,其特征在于,聚丙烯的截面积(β)与聚乙烯的截面积(α )之比(β/α )为50/50以上且90/10以下,并且,在电池用隔板的利用示差扫描量热分析得到的DSC曲线中,低熔点侧的源于聚乙烯的熔融峰面积(A)与高熔点侧的源于聚丙烯的熔融峰面积(B)之比(Α/Β)为O. 15以上且I. 20以下。更优选下述电池用隔板,其中,非织造织物被实施了选自与亲水性纤维的并用、亲水性单体的接枝处理、电晕放电处理、表面活性剂赋予处理中的至少一种亲水化处理。更优选表面活性剂为烷基磷酸系阴离子表面活性剂。进一步地,更优选非织造织物是用热板压合方式进行干燥处理而得的湿式非织造织物。专利技术效果 在由含有以聚丙烯为芯成分、聚乙烯为鞘成分的芯鞘型复合纤维的非织造织物构成的电池用隔板中,聚乙烯过度地熔融,形成膜状,使得空隙减少,导致撕裂强度、吸液性、保液性的降低,但本专利技术人发现当聚丙烯的截面积(β )与聚乙烯的截面积(α )之比(β / α )为50/50以上且90/10以下,并且在电池用隔板的利用示差扫描量热分析得到的DSC曲线中,低熔点侧的源于聚乙烯的熔融峰面积(A)与高熔点侧的源于聚丙烯的熔融峰面积(B)之比(Α/Β)为O. 15以上且I. 20以下时,可以维持电池用隔板的空隙,可得到撕裂强度、吸液性、保液性优异的效果。特别地,本专利技术人发现电池用隔板的利用示差扫描量热分析得到的热行为与撕裂强度、吸液性、保液性存在相关性,可以得到这些性能优异的电池用隔板。另外,本专利技术的电池用隔板也可以直接使用,但通过实施选自与亲水性纤维的并用、亲水性单体的接枝处理、电晕放电处理、表面活性剂赋予处理中的至少一种的亲水化处理,可以得到吸液性、保液性优异的隔板。进一步地,通过使表面活性剂为烷基磷酸系阴离子性表面活性剂,可以得到维持了撕裂强度的电池用隔板。另外,由于非织造织物是用以扬克式烘缸、圆筒干燥器为代表的热板压合方式进行干燥处理而得的湿式非织造织物,故隔板的品质的均一性优异,因而可以得到撕裂强度优异的电池隔板。·具体实施例方式本专利技术的电池用隔板是由含有以聚丙烯为芯成分、聚乙烯为鞘成分的芯鞘型复合纤维(以下有时简写为“ΡΡ/ΡΕ芯鞘型复合纤维”)的非织造织物构成的电池用隔板,其中,聚丙烯的截面积(β )与聚乙烯的截面积(α )之比(β /α )(以下有时简写为“截面积比(β /α )”)为50/50以上且90/10以下,并且,在电池用隔板的利用示差扫描量热分析得到的DSC曲线中,低熔点侧的源于聚乙烯的熔融峰面积(A)与高熔点侧的源于聚丙烯的熔融峰面积(B)之比(A/B)(以下有时简写为“熔融峰面积比(A/B)”)为O. 15以上且I. 20以下。在PP/PE芯鞘型复合纤维中,截面积比(β/α )为50/50以上且90/10以下(50/50 ^ β/α <90/10),更优选大于 60/40 且为 90/10 以下(60/40 < β/α ^ 90本文档来自技高网
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【技术保护点】
电池用隔板,其是由含有以聚丙烯为芯成分、以聚乙烯为鞘成分的芯鞘型复合纤维的非织造织物构成的电池用隔板,其特征在于,聚丙烯的截面积(β)与聚乙烯的截面积(α)之比(β/α)为50/50以上且90/10以下(50/50≤β/α≤90/10),并且,在电池用隔板的利用示差扫描量热分析得到的DSC曲线中,低熔点侧的源于聚乙烯的熔融峰面积(A)与高熔点侧的源于聚丙烯的熔融峰面积(B)之比(A/B)为0.15以上且1.20以下(0.15≤A/B≤1.20)。

【技术特征摘要】
2011.07.28 JP 2011-165177;2012.06.22 JP 2012-14071.电池用隔板,其是由含有以聚丙烯为芯成分、以聚乙烯为鞘成分的芯鞘型复合纤维的非织造织物构成的电池用隔板,其特征在于,聚丙烯的截面积(β)与聚乙烯的截面积(α )之比(β/α )为50/50以上且90/10以下(50/50彡β/α彡90/10),并且,在电池用隔板的利用示差扫描量热分析得到的DSC曲线中,低熔点侧的源于聚乙烯的熔融峰面积(A)与高熔点侧的源于聚丙烯的熔融峰面积(B)之比(Α/Β)为O. 15以上且I. 20以下(O. 15彡A/B 彡 I. 20)。2.如权利要求I所述的电池用隔板,其中,聚丙烯的截面积(β)与聚乙烯的截面积(α )之比(β / α )大于 60/40 且为 90/10 以下(60/40 < β / α 彡 90/10)。3.如权利要求I所述的电池用隔板,其中,聚丙烯的截面积(β)与聚乙烯的截面积(α )之比(β/α )大于 60/40 且为 80/20 以下(60/40 < β/α 彡 80/20)。4.如权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员:大山圭介广田展章
申请(专利权)人:三菱制纸株式会社
类型:发明
国别省市:

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