本發明專利技術提供電池用隔板，其適合在鎳-鎘電池、鎳-鋅電池、鎳-氫電池等堿性二次電池中使用，其是利用表面活性劑對即使在低磺化條件下也具有充分的自放電能力的無紡布實施了親水化處理的電池用隔板。電池用隔板，其是將含有以聚丙烯為芯成分、以聚乙烯為鞘成分的芯鞘型復合纖維的聚烯烴系無紡布進行了磺化處理的電池用隔板，其特征在于，聚丙烯的截面積（β）與聚乙烯的截面積（α）之比（β/α）大于60/40且為90/10以下（60/40＜β/α≤90/10），且在隔板的利用示差掃描量熱分析得到的DSC曲線中，低熔點側的源于聚乙烯的熔融峰面積（A）與高熔點側的源于聚丙烯的熔融峰面積（B）之比（A/B）為0.15以上且1.20以下（0.15≤A/B≤1.20）。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及可適宜地在鎳-鎘電池、鎳-鋅電池、鎳-氫電池等堿性二次電池中使用的電池用隔板。
技術介紹
鎳-鎘電池、鎳-氫電池等堿性二次電池的充放電特性、過量充放電特性優異,可以長壽命反復使用，因此除了用于無線電話、筆記本電腦、音頻設備等小型電子設備以外，還廣泛用于電動工具、電動自行車等的小型動力用途、混合動力汽車、電動汽車等的大型動力用途等中。作為在該堿性二次電池中使用的電池用隔板的功能，可以列舉正極與負極的分離、短路的防止、電解液(高濃度堿性水溶液)的吸液和保持，以及透過由電極反應產生的氣體等。 一直以來，作為電池用隔板，通常使用無紡布。在鎳-鎘電池中，使用了易于在電解液中潤濕、保液量大、而且在含有電解液的狀態下電阻低的包含聚酰胺系纖維的無紡布。但是，由于存在高溫下的耐氧化劣化性差，由堿性二次電池充電時產生的氧氣導致發生氧化劣化這樣的缺點，因此由急速充放電而導致電池內部的溫度上升至60 80°C時，存在性能降低顯著這樣的問題。另一方面，以聚烯烴系纖維為主體的無紡布的親水性低，因此通常對其實施磺化處理、親水性單體的接枝處理、電暈放電處理、賦予表面活性劑的處理等。其中，磺化處理是利用發煙硫酸或濃硫酸而在無紡布中引入磺酸基的方法(參考例如專利文獻I 9)。對于實施了磺化處理的無紡布對電解液的吸液性、保液性優異，同時可以觀察到抑制電池的自放電反應的效果。這里，作為促進電池的自放電反應的原因，提出了產生反復反應(穿梭結構)而加速自放電的學說，所述反復反應是在電池內作為雜質存在的含氮化合物分解，生成的氨在正極上被氧化而形成硝酸離子，該硝酸離子移動，在負極上被還原而形成氨的反應。認為是由于在該電池內引入由實施了磺化處理的無紡布形成的電池用隔板，引入至纖維中的磺酸基捕獲生成的氨，從而抑制電池的自放電反應。作為在磺化處理中使用的無紡布，可以使用干式無紡布或濕式無紡布，為了提高電池容量、或防止內部短路，要求品質均一性優異的無紡布。考慮品質均一性的良好程度時，通常濕式無紡布比干式無紡布優異。聚烯烴系纖維由于耐堿性、抗氧化性優異，因此對電池的長壽命化是有效的，但僅由聚烯烴系纖維形成的無紡布的制造較為困難，特別在濕式無紡布的制造中，易于產生加熱干燥時的面裂紋等，存在品質變得不均一的問題或制造穩定性差的問題。因此，嘗試了將聚烯烴系纖維和濕熱粘接性優異的乙烯-乙烯基醇共聚物纖維并用以改善制造穩定性(參考例如專利文獻6)。但是，對將聚烯烴系纖維和乙烯-乙烯基醇共聚物纖維并用而成的無紡布實施磺化處理時，乙烯-乙烯基醇共聚物纖維優先被磺化，因此強堿電解液中的隔板的劣化容易進行，具有自放電抑制效果的持續性變短的問題。另外，磺化處理是非常激烈的反應，因此具有隔板的強度降低、電池特性惡化的問題。為了抑制電池用隔板的強度下降，在專利文獻7中記載了使構成電池用隔板的聚丙烯/聚乙烯芯鞘纖維的質量比為90/10 50/50。另外，在專利文獻8中記載了使隔板中的聚乙烯含有率為20質量％以下。進一步地，在專利文獻9中記載了為了對高強度聚丙烯改良紡絲性，可以對含有下述纖維的纖維片實施磺化處理等并作為電池用隔板使用，所述纖維含有混合存在了具有特定的熔體流動指數的聚丙烯的聚丙烯樹脂，并記載了在具有該丙烯樹脂和其它的烯烴系樹脂的纖維時，為了有效利用該聚丙烯成分的強度，優選(聚丙烯成分)(聚烯烴系樹脂成分)=40 60 90 10。這樣，為了防止由磺化處理導致的強度下降，研究了降低隔板中的聚乙烯的含有率來提高聚丙烯的含有率，但基于會較聚丙烯在更低溫度下發生熱熔接的聚乙烯的纖維之間的粘接強度變得不充分，存在與磺化處理無關的、隔板強度下降這樣的問題。另外，即使提高聚丙烯的含有率，有時隔板的強度也降低，電池特性也沒有提高，要求進一步的改良。進一步地，在磺化處理中，僅在纖維表面上賦予親水性，因此存在電解液的保液性不充分這樣的問題。因此，一直以來采用對于磺化處理后的無紡布賦予表面活性劑的方法。 但是，如果賦予表面活性劑，則多發生隔板的強度降低這樣的問題(例如參考專利文獻10和 11)。[專利文獻] [專利文獻I]日本特開昭56-3973號公報 [專利文獻2]日本特開昭58-175256號公報 [專利文獻3]日本特開昭64-57568號公報 [專利文獻4]日本特開平1-132042號公報 [專利文獻5]日本特開平6-140018號公報 [專利文獻6]日本特開2002-134090號公報 [專利文獻7]日本特開平11-86826號公報 [專利文獻8]日本特開2003-132870號公報 [專利文獻9]日本特開2001-159026號公報 [專利文獻10]日本特開2009-218048號公報 [專利文獻11]日本特開2009-218047號公報。
技術實現思路
專利技術要解決的技術問題 本專利技術的課題涉及對無紡布實施了磺化處理的電池用隔板，提供隔板品質的均一性良好、由磺化處理導致的強度下降小、自放電抑制效果優異的電池用隔板。本專利技術人等為了解決該課題而進行了努力研究，結果發現在對含有以聚丙烯為芯成分、以聚乙烯為鞘成分的芯鞘型復合纖維的聚烯烴系無紡布實施了磺化處理的電池用隔板中，電池用隔板的利用示差掃描量熱分析得到的熱行為與上述課題的改善存在相關性，從而完成了本專利技術。S卩，本專利技術是電池用隔板，其是將含有以聚丙烯為芯成分、以聚乙烯為鞘成分的芯鞘型復合纖維的聚烯烴系無紡布進行了磺化處理的電池用隔板，其特征在于，聚丙烯的截面積(β )與聚乙烯的截面積(α )之比(β / α )大于60/40且為90/10以下(60/40 < β /α ( 90/10)，且在隔板的利用示差掃描量熱分析得到的DSC曲線中，低熔點側的源于聚乙烯的熔融峰面積(A)與高熔點側的源于聚丙烯的熔融峰面積(B)之比(A/B)為O. 15以上且I. 20 以下(O. 15 ( A/B ( I. 20)。更優選對磺化處理后的聚烯烴系無紡布賦予表面活性劑而成的電池用隔板。更優選表面活性劑的賦予量相對于磺化處理后的聚烯烴系無紡布為O. I質量％以上且I. O質量％以下。更優選表面活性劑為烷基磷酸系陰離子性表面活性劑。 進一步地，更優選聚烯烴系無紡布是用熱板壓合方式進行干燥處理而得的濕式無紡布。對于本專利技術的電池用隔板，可以確保作為隔板的均一性，同時可減少由磺化處理導致的隔板的強度下降、抑制電池的自放電、長期維持電池容量，所述本專利技術的電池用隔板是將含有以聚丙烯為芯成分、以聚乙烯為鞘成分的芯鞘型復合纖維的聚烯烴系無紡布進行了磺化處理的電池用隔板，其特征在于，聚丙烯的截面積(β )與聚乙烯的截面積(α )之比(β/α )大于60/40且為90/10以下，且在隔板的利用示差掃描量熱分析得到的DSC曲線中，低熔點側的源于聚乙烯的熔融峰面積(A)與高熔點側的源于聚丙烯的熔融峰面積(B)之比(Α/Β)為O. 15以上且I. 20以下。另外，由于上述聚烯烴系無紡布是利用以揚克式烘缸、圓筒干燥器為代表的熱板壓合方式進行干燥處理而得的濕式無紡布，故可以進一步抑制片材強度降低。另外，本專利技術的電池用隔板即使沒有賦予表面活性劑也可以使用，但為了提高電解液的保液性、增加電池的容量維持率，也可以對磺化處理后的聚烯烴系無紡布賦予表本文檔來自技高網...
【技術保護點】
電池用隔板，其是將含有以聚丙烯為芯成分、以聚乙烯為鞘成分的芯鞘型復合纖維的聚烯烴系無紡布進行了磺化處理的電池用隔板，其特征在于，聚丙烯的截面積（β）與聚乙烯的截面積（α）之比（β/α）大于60/40且為90/10以下（60/40＜β/α≤90/10），且在隔板的利用示差掃描量熱分析得到的DSC曲線中，低熔點側的源于聚乙烯的熔融峰面積（A）與高熔點側的源于聚丙烯的熔融峰面積（B）之比（A/B）為0.15以上且1.20以下（0.15≤A/B≤1.20）。
【技術特征摘要】
2011.07.28 JP 2011-165176;2012.06.07 JP 2012-13001.電池用隔板，其是將含有以聚丙烯為芯成分、以聚乙烯為鞘成分的芯鞘型復合纖維的聚烯烴系無紡布進行了磺化處理的電池用隔板，其特征在于，聚丙烯的截面積(β)與聚乙烯的截面積(α )之比(β/α )大于60/40且為90/10以下(60/40 < β/α彡90/10)，且在隔板的利用示差掃描量熱分析得到的DSC曲線中，低熔點側的源于聚乙烯的熔融峰面積(A)與高熔點側的源于聚丙烯的熔融峰面積(B)之比(Α/Β)為O. 15以上且I. 20以下(O. 15 ( Α/Β ( I. 20)。2.如權利要求I所述的電池用隔板，其中，聚丙烯的截面積(β)與聚乙烯的截面積(α )之比(β/α )大于 60/40 且為 80/20 以下(60/40 < β/α 彡 80/20)。3.如權利要求I所述的電池用隔板，其中，聚丙烯的截面積(β)與聚乙烯的截面積(α )之比(β/α )大于 65/35 且為 75/25 以下(65/35 彡 β/α 彡 75/25)。4.如權利要求I所述的電池用隔板，其中，在隔板的利用示差掃描量熱分析...
【專利技術屬性】
技術研發人員：大山圭介，廣田展章，江角真一，
申請(專利權)人：三菱制紙株式會社，
類型：發明
國別省市：
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