JP2000294218A

JP2000294218A - アルカリ電池用セパレータ

Info

Publication number: JP2000294218A
Application number: JP11096545A
Authority: JP
Inventors: Toshio Tanaka; 俊雄田中; Naohiko Takimoto; 直彦滝本; Shiro Hamamoto; 史朗濱本
Original assignee: Toyobo Co Ltd
Current assignee: Toyobo Co Ltd
Priority date: 1999-04-02
Filing date: 1999-04-02
Publication date: 2000-10-20

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明は、高温下においても、自己放電が少
なく、容量保持性が良好であって、同時に短絡による電
池の信頼性の低下が極めて小さいセパレータを得ること
を目的とするものである。【解決手段】ポリオレフィン系樹脂からなる繊維をス
ルホン化してなるシート状不織布（Ａ）を含んでなるア
ルカリ電池用セパレータであって、前記ポリオレフィン
系樹脂からなる繊維のＢＥＴ比表面積が０．５ｍ²／ｇ
以上であるアルカリ電池用セパレータ。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、アルカリ電池、特
にアルカリ二次電池に用いられるスルホン化ポリオレフ
ィン不織布製セパレータに関するものであり、詳しく
は、アルカリ二次電池に用いた場合、自己放電や短絡が
極めて少なく、高い信頼性を有するスルホン化ポリオレ
フィン不織布製セパレータに関するものであり、例え
ば、電気自動車，電動工具等のバッテリー用のアルカリ
電池に好適に用いられるものである。

【０００２】

【従来の技術】従来から、ニッケル−水素電池に代表さ
れるアルカリ電池では、自己放電が比較的大きく、その
抑制が重要視されてきた。

【０００３】また、これらの自己放電は、硝酸根に起因
することが知られており、その混入量を低減する方向で
の検討が広く行われている。

【０００４】なお、これらの硝酸根は、不純物として混
入するアンモニアが酸化されることにより生成すること
が知られているが、かかるアンモニアはアルカリ電池の
製造工程で混入し易く、アンモニアの混入を完全に防ぐ
ことは困難であった。そのため、アンモニアが酸化さ
れ、硝酸根となる前に除去することが必要であった。

【０００５】上記のことから、混入したアンモニアをセ
パレータによりトラップする方向での検討がなされてい
る。例えば、特開平１０−１１６６００では、ビニル単
量体のグラフト方法を最適化することにより、カルボキ
シル基によるイオン交換でアンモニアのトラップ率を向
上させたセパレータが開示されている。

【０００６】しかしながら、上記アンモニアトラップ
は、基本的にカルボン酸等の酸性基によるトラップであ
り、そのトラップ量には限界があった。またさらに、上
記ビニル単量体により親水化処理を実施したセパレータ
は耐熱性に問題があり、例えば６０℃以上の比較的高温
な環境においては、酸性基の脱落等が生じアンモニアト
ラップ性を維持することすら困難であった。

【０００７】また、耐熱性が良好な、セパレータとして
は、ポリオレフィン系の素材をスルホン化したセパレー
タが知られており、第２８回電池討論会予稿集（ｐ１１
３，１９８７年）では、スルホン化ポリプロピレン不織
布を使用すると、従来のポリアミド系のセパレータより
は自己放電が少なく、高い容量保持率を示す事が開示さ
れている。しかしながら、かかるセパレータは、窒素系
の不純物をセパレータから溶出させない事を目的に使用
されており、アンモニアを積極的にトラップする事を考
慮したものではなかった。

【０００８】また、アンモニアトラップ性能を向上する
ために、多量のスルホン酸基を導入する事も検討されて
いたが、従来のポリオレフィン系樹脂による繊維は耐酸
性が高く、スルホン化の条件を強めると繊維表面に集中
的にスルホン酸基が導入され、強度が低下する結果とし
てスルホン化された部分の剥離等が生じ、結果としてス
ルホン酸基量を多くする事は困難であった。例えば、特
開平７−２７８９６３では、非常にスルホン化し易い繊
維を混繊した場合でも総硫黄量は最大で８００ｐｐｍ
（セパレータ１ｇ当たり０．８ｍｇ）であり、しかも強
度低下がある事が述べられており、その実施例（実用的
強度を保持した場合）においては１０ｐｐｍ以下の硫黄
量しか存在しない事が示されている。

【０００９】これは従来使用されてきたポリオレフィン
系不織布において、高い極限粘度を持つ樹脂、つまり高
分子量のポリオレフィン系樹脂が使用されている事に由
来する。このような、高い極限粘度を有するポリオレフ
ィン系樹脂による繊維、例えばポリプロピレンのスパン
ボンド繊維，ポリプロピレン／ポリエチレンの複合芯鞘
繊維等は、紡糸が容易である事からこれまでセパレータ
の原反として広く使用されてきている。しかしながら、
上記繊維は耐酸性が高い事が問題となり、少量しかスル
ホン酸基を導入する事ができず、繊維内部にスルホン化
剤が浸透する事もほとんどなく、繊維内部に硫黄原子が
導入される事はほとんど無かった。

【００１０】また、セパレータを構成する繊維を極細化
する事で、電極活物質の通過を阻止し、電池短絡の確率
を低減する事は、特開平８−２８４０１９等で代表され
る分割繊維の使用において検討がされている。しかし、
このような極細繊維は、アンモニアトラップ性を高める
ために高度にスルホン化すると、強度が極端に低下し、
結果として電池内部で繊維が切断しピンホールが発生し
短絡が生じるといった問題が存在していた。

【００１１】上記の通り、良好なアンモニアトラップ性
が維持され、自己放電量の少ないアルカリ電池用セパレ
ータで、かつ同時に電池の短絡防止効果が高いセパレー
タとして満足のいくものは得られていないのが現状であ
った。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】本発明者らは、かかる
現状に鑑み、高温下においても、自己放電が少なく、容
量保持率が良好であって、同時に短絡による電池の信頼
性の低下が極めて小さいセパレータを得ることを目的
に、ポリオレフィン不織布をスルホン化する際のポリオ
レフィン樹脂の分子構造の変化とアンモニアトラップ性
能との関係について鋭意検討を行った。

【００１３】上記の結果、本発明者らは、ポリオレフィ
ン樹脂からなる繊維をスルホン化して、該繊維の比表面
積を０．５ｍ²／ｇ以上という大きなものにした際に
は、多数の細孔が形成され、該繊維のアンモニアトラッ
プ性能が著しく向上することを見い出した。

【００１４】上記知見に関し、現状ではその機構の詳細
は不明であるが、本発明者らは、上記の細孔は、繊維間
空隙に見られるようなμｍオーダーの空隙ではなく、平
均径が数ｎｍ程度の極めてミクロな細孔であり、アンモ
ニアを特異的にトラップすることが可能となったものと
推測している。

【００１５】また、本発明者らは、繊維径を特定の小さ
いものとすることにより、上記のアンモニアトラップ性
能がより向上することを見い出した。

【００１６】また、補強繊維からなる不織布を上記の不
織布に積層することにより、上記の不織布のアンモニア
トラップ性能を阻害せずに、セパレータ全体の強度向上
を図れることを見い出した。

【００１７】本発明者らは、上記の知見及び考察を基
に、更に検討を重ね、本発明を完成するに至ったもので
ある。

【００１８】

【課題を解決するための手段】即ち、本発明は、ポリオ
レフィン系樹脂からなる繊維をスルホン化してなるシー
ト状不織布（Ａ）を含んでなるアルカリ電池用セパレー
タであって、前記ポリオレフィン系樹脂からなる繊維の
ＢＥＴ法による比表面積が０．５ｍ²／ｇ以上であるア
ルカリ電池用セパレータを提供するものである。

【００１９】本発明のアルカリ電池用セパレータの好ま
しい実施態様は、前記シート状不織布（Ａ）を構成する
ポリオレフィン系樹脂からなる繊維の繊維径が、１〜１
０μｍである。

【００２０】本発明のアルカリ電池用セパレータの好ま
しい実施態様は、前記シート状不織布（Ａ）に、繊維径
が１０〜５０μｍのポリオレフィン系樹脂からなる繊維
をスルホン化してなるシート状不織布（Ｂ）を積層して
なるものである。

【００２１】本発明のアルカリ電池用セパレータの好ま
しい実施態様は、前記アルカリ電池用セパレータ１ｇ当
たりの総硫黄量が１ｍｇ以上である。

【００２２】

【発明の実施の形態】本発明のアルカリ電池用セパレー
タに用いられるポリオレフィン系樹脂は、特に限定され
るものではないが、例えば、ポリエチレン，ポリプロピ
レン，ポリブテン，ポリスチレン，エチレン−プロピレ
ンコポリマー等の炭化水素系の樹脂で構成された繊維で
ある。特にポリプロピレンでは、後述の硫酸処理におい
て、９０〜１５０℃までのきわめて広範囲な温度条件で
の処理が可能であり、工業生産上取り扱いが極めて容易
であり好ましい。

【００２３】本発明のアルカリ電池用セパレータに用い
られるシート状不織布（Ａ）の比表面積は、０．５ｍ²
／ｇ以上であることが必要であり、１ｍ²／ｇ以上であ
ればより好ましく、２ｍ²／ｇ以上であれば特に好まし
い。十分なアンモニアトラップ性能を発現するためであ
る。

【００２４】本発明のアルカリ電池用セパレータに用い
られるシート状不織布（Ａ）の平均細孔径に関しては、
その詳細は現在のところ不明であるが、アンモニアを吸
着し得る大きさが好ましく、約０．５ｎｍ〜１０ｎｍ程
度の範囲にあることが好ましく、１〜５ｎｍ程度の範囲
にあることがより好ましいと考えられる。

【００２５】本発明のアルカリ電池用セパレータに用い
られるシート状不織布（Ａ）のポリオレフィン系樹脂の
極限粘度（ＩＶ）が、ＩＶ＝０．１〜１．２（ｄｌ／
ｇ）の範囲にあることが好ましく、０．２〜１．０（ｄ
ｌ／ｇ）の範囲であればより好ましく、０．３〜０．９
（ｄｌ／ｇ）の範囲であれば特に好ましい。上記の範囲
の最適極限粘度を有するポリオレフィン系樹脂を、後述
のアンモニア処理した場合に、樹脂に多量の微細孔が発
現し、アンモニアトラップ性能が良好な樹脂材料が得ら
れるからである。

【００２６】本発明のアルカリ電池用セパレータに用い
られるシート状不織布（Ａ）のポリオレフィン系樹脂か
らなる繊維の繊維径は、１μｍ〜１０μｍの範囲が好ま
しく、２μｍ〜９μｍの範囲の極細繊維であればより好
ましい。最適に使用可能である。繊維径が１μｍ未満の
場合には、繊維密度が上がり過ぎ充電末期に発生するガ
スの透過性が十分に保てない問題が生じ、繊維径が１０
μｍを越える場合には、微細孔の量が少なく、十分なア
ンモニアトラップ性能を発現できない。上記範囲の繊維
径であれば、ガス透過性が十分に保持できると同時に、
電極活物質の阻止性に十分な効果をもたらす。

【００２７】本発明のアルカリ電池用セパレータに用い
られるポリオレフィン系樹脂からなる繊維をスルホン化
する方法は、特に限定されるものではなく、例えば、Ｓ
Ｏ₃ガス，ＳＯ₂ガス等による気相処理法，硫酸，発煙
硫酸による液相処理法などが好適に用いられる。

【００２８】中でも、効率よくミクロ細孔を形成するた
めには、ＳＯ₃ガス処理による気相処理法や硫酸による
液相処理法が好ましく、特に硫酸による液層処理法は好
ましい。

【００２９】なお、ＳＯ₃ガス処理による気相処理法で
は、０．５〜３０体積％のＳＯ₃ガスが使用可能であ
り、２〜２０体積％が最適である。処理温度は、室温に
て処理が可能であり、１５〜４０℃での処理が可能であ
る。硫酸による液相処理は最も効率よくミクロ細孔の形
成が可能であり、９０℃〜１５０℃の範囲の濃硫酸に浸
漬する方法である。

【００３０】現時点で、ミクロ細孔の形成機構及びミク
ロ細孔のアンモニアトラップ機構の詳細は不明である
が、本発明者らは以下のように推定する。（１）スルホン化工程で、ポリオレフィン系高分子の結
晶構造に乱れが生じミクロな隙間が形成される。（２）スルホン化工程で導入される硫黄原子がポリオレ
フィン樹脂を架橋し「ミクロ架橋構造体」が形成され
る。（３）架橋により固定化される事で、分子の熱運動によ
ってもミクロな隙間が消失せず、微細な細孔が固定化さ
れる。（４）架橋を形成する硫黄原子とアンモニアの相互作用
は強く、ミクロ細孔に吸着されたアンモニアが脱着せず
強固に固定される。

【００３１】本発明のアルカリ電池用セパレータは、上
記のシート状不織布（Ａ）に、繊維径が１０〜５０μｍ
のポリオレフィン系樹脂からなる繊維をスルホン化して
なるシート状不織布（Ｂ）を積層してなることが好まし
い。かかるシート状不織布（Ｂ）は、繊維径１０〜５０
μｍのポリオレフィン系樹脂からなる繊維で構成される
ことにより、スルホン化された場合でも、適度な強度と
濡れ性を発現することが可能である。従って、アンモニ
アトラップ性能に優れたシート状不織布（Ａ）と強度の
優れたシート状不織布（Ｂ）を積層するすることによっ
て、両者の性能を併せ持つアルカリ電池用セパレータを
得ることが可能となる。

【００３２】本発明のアルカリ電池用セパレータに用い
られるシート状不織布（Ｂ）のポリオレフィン系樹脂か
らなる繊維の繊維径は、１０〜５０μｍが好ましく、１
５〜４０μｍであればより好ましい。シート状不織布
（Ａ）と（Ｂ）を積層した後にスルホン化する場合に、
シート状不織布（Ｂ）の強度維持率が一層高まることと
なるからである。つまり上記範囲の、極限粘度，繊維径
を同時に満足した場合、Ｂ層は極めて高い強度を持つ強
度保持層となり、両層を同時に同条件でスルホン化処理
する事がより一層容易になる。

【００３３】なお、上記のシート状不織布（Ｂ）を構成
するポリオレフィン系樹脂の極限粘度は１．０［ｄｌ／
ｇ］超が好ましく、１．５［ｄｌ／ｇ］超であればより
好ましい。極限粘度が１．０［ｄｌ／ｇ］超であれば、
シート状不織布（Ｂ）は、シート状不織布（Ａ）と積層
した後にスルホン化する場合でも、シート状不織布
（Ａ）に比べて、スルホン化されにくい為、不織布本来
の強度を保持しやすいためである。言い換えれば、シー
ト状不織布（Ａ）と（Ｂ）の両者のスルホン化特性に差
があるということは、強いスルホン化が必要なＡ層がよ
り強固にスルホン化され、Ｂ層は親水性を付与するため
の最低限のスルホン化するという操作が、１回のスホン
化で同時に達成可能となる。

【００３４】本発明のアルカリ電池用セパレータに用い
られるシート状不織布（Ｂ）のポリオレフィン系樹脂か
らなる繊維の繊維形状は特に限定されるものではなく、
連続繊維、不連続繊維、長繊維、短繊維などが用いられ
るが、中でもスパンボンド、メルトブロー法による連続
繊維が有効に使用できる。さらに、並列型（Ｓｉｄｅ−
ｂｙ−Ｓｉｄｅ）、芯鞘型（Ｓｈｅａｔｈ−Ｃｏｒｅ）
に代表される、ポリエチレン／ポリプロピレンの複合繊
維も有効に使用可能であり、ポリエチレン成分を融解し
接着することにより強度を保持することが可能となる。
また、伸度が２〜１０％の超高分子量ポリエチレンを混
合することも有効である。

【００３５】本発明のアルカリ電池用セパレータにおい
て、上記シート状不織布（Ａ）とシート状不織布（Ｂ）
が積層されていることが好ましい。両者を積層すること
により、シート状不織布（Ｂ）の強度がシート状不織布
（Ａ）を支えることとなり、シート状不織布（Ａ）のア
ンモニアトラップ性に加え、強度に優れたアルカリ電池
用セパレータが得られるからである。

【００３６】なお、上記の積層において重要なことは、
セパレータの平面方向に、シート状不織布（Ａ）を形成
する繊維が均一に分布することである。均一に分布する
ことにより、拡散でセパレータ層を通過したアンモニア
を逃がさずトラップすることができるからである。

【００３７】即ち、上記が達成されていれば、シート状
不織布（Ａ）と（Ｂ）との積層方法は、特に限定される
ものではなく、例えば、水流や気流等で繊維を交絡し積
層一体化する方法や熱により融着させて積層一体化する
方法などを本発明に適用することができる。また、シー
ト状不織布（Ａ）又は（Ｂ）は、各１層でなくても、２
層以上の複数層を積層してもかまわない。

【００３８】なお、本発明においては、シート状不織布
（Ａ）の繊維を溶融紡糸直後に、シート状不織布（Ｂ）
の上に落とし、シート状不織布（Ｂ）上で凝固させ完全
に一体化する方法や逆にシート状不織布（Ａ）上にシー
ト状不織布（Ｂ）を凝固させる方法が特に好適に用いら
れる。シート状不織布（Ｂ）の強度をより保持させ得る
からである。

【００３９】本発明のアルカリ電池用セパレータに用い
られるシート状不織布（Ａ）の目付量は、アンモニアト
ラップの役割を果たす為、セパレータの見かけ面積１ｍ
²を基準とした目付量で、１０ｇ／ｍ²以上であること
が好ましい。

【００４０】本発明のアルカリ電池用セパレータに用い
られるシート状不織布（Ｂ）の目付量は、セパレータが
必要とする強度によりその必要量が決定されるが、シー
ト状不織布（Ａ）との一体化のため５ｇ／ｍ²以上であ
ることが好ましい。

【００４１】本発明のアルカリ電池用セパレータ１ｇ当
たりの総硫黄量は、１ｍｇ以上であれば好ましく、２ｍ
ｇ以上であればより好ましい。アンモニアトラップ性能
を維持するためである。アンモニアトラップ性能の制御
は、スルホン化処理の度合いを変える事で可能である。
これは、架橋構造を形成する硫黄原子量を増やす事でア
ンモニアとの相互作用が強くなり、結果としてミクロ細
孔の利用率が向上するためである。ミクロ細孔の総量は
上記架橋の度合いを高めても、急激な増大は生じない。

【００４２】本発明のアルカリ電池用セパレータは、下
記の試験法により、アンモニアのトラップ率を測定し
た。ナス型フラスコに８Ｎの水酸化カリウム溶液１００
０ｃｃと、乾燥重量１．０ｇのセパレータを投入し、真
空脱気によりセパレータ内部の空気を抜き、セパレータ
を完全に液に浸した。真空脱気を解いた後、１Ｎのアン
モニア水溶液を０．１ｃｃ投入し、アンモニア濃度を３
×１０^-4（モル）に調した。完全に密栓を行い、４５℃
に放置した後７２時間放置し、残存するアンモニア量を
測定した。アンモニア濃度の測定は、ＪＩＳ−Ｋ０１０
２．４２．２に準じた、吸光光度法により測定を実施し
た。アンモニアトラップ済のセパレータを再測定する場
合は、まず純水でセパレータを水洗した後、セパレータ
の２００倍の重量の１Ｎ塩酸中に１０時間以上浸漬し、
再度水洗を加え、６０℃，２Ｐａの条件で２０時間真空
乾燥し再生した後、アンモニアトラップ量を測定した。
アンモニアトラップ量はセパレータ１ｇ当たりのミリモ
ル量で表記した。

【００４３】本発明のアルカリ電池用セパレータは、下
記方法により容量保持率の測定を行った。ペースト式水
酸化ニッケル正極とペースト式水素吸蔵合金負極とセパ
レータを渦巻き状に捲回し、ＳＣサイズの密閉型電池を
作製した。電解液には水酸化リチウムを添加した水酸化
カリウム水溶液を用いた。前準備の初期活性化処理とし
て、４５℃で６時間保存後、「２０℃雰囲気下で０．２
Ｃで６時間充電の後、０．２Ｃ放電（放電終止電圧１．
０Ｖ）」を７サイクル実施。引き続き、以下の１〜４の
手順で測定を実施し、５の計算方法により容量保持率を
求めた。１．０．２Ｃで６時間充電（休止１時間）の後、０．２
Ｃ放電（終止電圧１．０Ｖ）での放電容量を測定（＝Ｃ
０）。２．０．２Ｃで６時間充電して４５℃雰囲気下で１６８
時間保存。３．保存期間終了後、０．２Ｃ放電（終止電圧１．０）
での放電容量を測定（＝Ｃ１）。２０℃で６時間放冷後
に放電開始。４．１．と同じ条件（０．２Ｃ充放電）での放電容量を
測定（＝Ｃ２）。５．容量保持率（％）＝Ｃ１×２／（Ｃ０＋Ｃ２）×１
００なお、０．２Ｃ放電とは、定格容量の５時間での放電に
相当の電流での操作を意味する。

【００４４】補足となるが、容量保持率と自己放電量の
関係は次式で示される。容量保持率（％）＝１００−自己放電量（％）

【００４５】本発明のセパレータのミクロ細孔量を示す
「比表面積」は、以下の方法により測定を実施した。液
体窒素温度での窒素ガスの吸着等温線の測定を行い、
Ｂ．Ｅ．Ｔ．法により計算し求めた。具体的には、カル
ロエルバ社，ソープトマチックを用い、吸着等温線の測
定を行った後、相対圧（Ｐ／Ｐ０）が０．１〜０．３５
の範囲のデータを用い、Ｂ．Ｅ．Ｔ．法により窒素ガス
の単分子層の吸着量を推定し、比表面積を求めた。ま
た、上記測定で求められた全細孔容積と、比表面積のデ
ータを用い、細孔を円柱近似（円柱状細孔モデル）した
時の円柱の直径を、平均細孔直径と規定した。Ｂ．Ｅ．
Ｔ．法による比表面積の求め方は、慶伊富長，「吸
着」，共立出版，１９６５年に詳細に示されている。

【００４６】本発明における極限粘度（ＩＶ）は、以下
の方法で測定を実施した。溶媒はテトラリンを使用し、
Ｕｂｂｅｌｏｈｄｅの粘度計を使用し、１３５±０．１
℃の温度にて測定を実施した。使用するテトラリンに
は、予め０．２重量％のＢＨＴ（２，４−ジ−ｔ−ブチ
ル−ｐ−クレゾール）を添加しておき、セパレータを溶
解する際の酸化劣化を防止した。セパレータを溶解した
液は、ガラスろ過器でろ過した後、測定を実施した。セ
パレータの溶解液の濃度は、１［ｇ／１０００ｃｃ］と
した。Ｈｕｇｇｉｎｓ定数（ｋ’）は、ｋ’＝０．３５
の値を用いた。測定は、実験化学講座８高分子化学
（上），第５章「粘度」，日本化学会，１９６３年５月
１５日に準じて実施した。

【００４７】本発明のセパレータの強度は、幅５ｃｍ，
長さ１５ｃｍのサンプルを用いて、ＪＩＳＬ１０６８
（織物の引張り試験方法）に準じ、つかみ間隔を１０ｃ
ｍ，引張り速度を３０ｃｍ／分として、縦（ＭＤ）方向
における引張り強度をテンシロンＲＴＭ−１００型試験
機を用いて測定した。

【００４８】本発明におけるセパレータの官能基量は、
イオン交換量として以下の方法により測定した。１／１
０規定のＫＯＨ（水酸化カリウム）溶液にセパレータを
浸漬し、中和により消費されたＫＯＨ量を、塩酸規定液
による滴定で測定する方法で求めた。測定は、真空脱気
を行いセパレータ内部の気泡を除き、完全にＫＯＨ溶液
と接触させた後実施した。中和点の確認には、フェノー
ルフタレイン指示薬を使用した。イオン交換量は、セパ
レータ１ｇあたりの官能基量（ミリモル）で表示した。

【００４９】本発明における総硫黄量の測定は、フラス
コ燃焼法により実施した。基礎分析化学講座，第１１
巻，日本分析化学会（共立出版），ｐ３４〜４３，１９
６５年９月に記載の方法に準じて測定を実施した。

【００５０】

【実施例】以下に本発明の実施例を用いて具体的に説明
する。

【００５１】実施例1 ポリプロピレン樹脂をメルトブロー法を用いて、繊維化
と同時に不織布化を行った。具体的には、オリフィスか
ら２００℃の温度で押し出し、単孔吐出量は０．５ｇ／
ｍｉｎ．とした。さらに０．４ｋｇ／ｃｍ²で２３０℃
の空気流で牽引細化させ、補集コンベアー上において不
織布化し、これを巻き取りＢ層とした。さらに、別のポ
リプロピレン樹脂をメルトブロー法を用いて、繊維化と
同時に不織布化した、具体的には、オリフィスから２５
０℃の温度で押し出し、単孔吐出量は０．５ｇ／ｍｉ
ｎ．とした。さらに０．６ｋｇ／ｃｍ²で２５０℃の空
気流で牽引細化させ、補集コンベアー上において不織布
化（Ａ層）した。この際、補集コンベアー上に作成した
Ｂ層を配置しておく事で、Ａ層とＢ層を積層し、９５℃
にて熱プレスする事で一体化した。さらに９５％の濃硫
酸を用い１３０℃で１０分間処理し、セパレータを得
た。セパレータを電池に組み込み、容量保持率の測定を
実施した。セパレータの各種物性及び、上記電池の容量
保持率を表１に示した。

【００５２】実施例2 ポリプロピレン樹脂をスパンボンド法と呼ばれる手法に
より繊維化及び不織布化を行った。具体的には、２４０
℃で溶融したポリプロピレン樹脂をノズルより押し出
し、エアージェットにより延伸し、補集コンベアー上に
おいて不織布化した。（Ｂ層）さらに、別のポリプロピ
レン樹脂をメルトブロー法を用いて、繊維化と同時に不
織布化（Ａ層）、実施例１と同様の方法によりＡ層とＢ
層を積層した上で９０％の濃硫酸を用い１２０℃で１０
分間処理しセパレータを得た。セパレータの各種物性及
び、電池込み時の容量保持率を表１に示した。

【００５３】実施例３実施例２と同様に、スパンボンド法による不織布とメル
トブロー法による不織布を積層一体化した不織布を作成
し、さらに９７％の濃硫酸を用い９５℃で２４０分間処
理し、セパレータを得た。セパレータを電池に組み込
み、容量保持率の測定を実施した。セパレータの各種物
性及び、上記電池の容量保持率を表１に示した。

【００５４】実施例４実施例１で用いたメルトブロー層（Ａ層）を単独で予め
採取しておき、これを実施例１と同様の手法により、メ
ルトブロー層（Ａ層）を２層積層した不織布を作成し
た。さらに比較例１と同条件でスルホン化処理を実施
し、セパレータを得た。セパレータを電池に組み込み、
容量保持率の測定を実施した。セパレータの各種物性及
び、上記電池の容量保持率を表１に示した。

【００５５】比較例１市販ポリプロピレン製不織布（旭化成エルタスＰＯ３０
３０）を２層重ね、１３０℃にて熱プレスし一体化し
た、さらに９５％の濃硫酸を用い１３０℃で１０分スル
ホン化処理を実施し、セパレータを得た。セパレータを
電池に組み込み、容量保持率の測定を実施した。セパレ
ータの各種物性及び、上記電池の容量保持率を表１に示
した。

【００５６】比較例２スパンボンド法により、２４０℃で溶融したポリプロピ
レン樹脂をノズルより押し出し、エアージェットにより
延伸し、補集コンベアー上において不織布化した。さら
に比較例１と同条件でスルホン化処理を実施し、セパレ
ータを得た。セパレータを電池に組み込み、容量保持率
の測定を実施した。セパレータの各種物性及び、上記電
池の容量保持率を表１に示した。

【００５７】

【表１】

【００５８】

【発明の効果】以上のように本発明は、アンモニアトラ
ップ性能が良好なセパレ−タの作製を可能とし、電池の
自己放電を低減する事が可能となる。さらに、極細繊維
よりなるトラップ層と補強層の最適組み合わせを実現し
た事で、粒子透過，繊維切断の両方の問題が生じず、電
池の短絡確率が減り電池の信頼性が向上した。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 5H021 CC02 CC04 EE04 EE18 HH01 HH03 HH04 5H028 AA05 BB10 EE06 HH00 HH01 HH05

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ポリオレフィン系樹脂からなる繊維をス
ルホン化してなるシート状不織布（Ａ）を含んでなるア
ルカリ電池用セパレータであって、前記ポリオレフィン
系樹脂からなる繊維のＢＥＴ法による比表面積が０．５
ｍ²／ｇ以上であることを特徴とするアルカリ電池用セ
パレータ。
【請求項２】前記シート状不織布（Ａ）を構成するポ
リオレフィン系樹脂からなる繊維の繊維径が、１〜１０
μｍであることを特徴とする請求項１に記載のアルカリ
電池用セパレータ。
【請求項３】前記シート状不織布（Ａ）に、繊維径が
１０〜５０μｍのポリオレフィン系樹脂からなる繊維を
スルホン化してなるシート状不織布（Ｂ）を積層してな
ることを特徴とする請求項１又は２に記載のアルカリ電
池用セパレータ。
【請求項４】前記アルカリ電池用セパレータ１ｇ当た
りの総硫黄量が１ｍｇ以上であることを特徴とする請求
項１乃至３に記載のアルカリ電池用セパレータ。