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JP2000195490A - Separator for battery and its manufacture - Google Patents

Separator for battery and its manufacture

Info

Publication number
JP2000195490A
JP2000195490A JP10371320A JP37132098A JP2000195490A JP 2000195490 A JP2000195490 A JP 2000195490A JP 10371320 A JP10371320 A JP 10371320A JP 37132098 A JP37132098 A JP 37132098A JP 2000195490 A JP2000195490 A JP 2000195490A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
molecular weight
battery separator
battery
uhpe
weight polyethylene
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP10371320A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Junichi Moriyama
順一 森山
Masakatsu Urairi
正勝 浦入
Akira Otani
彰 大谷
Keiji Nakamoto
啓次 中本
Takashi Yamamura
隆 山村
Satoshi Uda
敏 宇田
Nobuyasu Morishita
展安 森下
Munehisa Ikoma
宗久 生駒
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nitto Denko Corp
Toyota Motor Corp
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Nitto Denko Corp
Toyota Motor Corp
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nitto Denko Corp, Toyota Motor Corp, Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Nitto Denko Corp
Priority to JP10371320A priority Critical patent/JP2000195490A/en
Publication of JP2000195490A publication Critical patent/JP2000195490A/en
Pending legal-status Critical Current

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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Landscapes

  • Manufacture Of Porous Articles, And Recovery And Treatment Of Waste Products (AREA)
  • Cell Separators (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a separator for a battery excellent in air permeability and electrolyte permeability. SOLUTION: This separator for a battery uses a porous sheet of polyethylene having an ultrahigh molecular weight, and in a hole diameter distribution of the porous sheet by a mercury porosity meter method, the ratio of a hole volume (V1) from a hole diameter of 0.001 μm to a hole diameter of 10 μm to a hole volume (V2) from 0.001 μm to a hole diameter of 200 μm (V1/V2) is set in a range of 0.1-0.5. This separator for the battery can be manufactured by mixing polyethylene powder with an average diameter of 10-50 μm having ultrahigh molecular weight and polyethylene powder with an average diameter of 60-200 μm having ultrahigh molecular weight, sintering it and molding the sintered body into a sheet.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、多孔性シートを用
いた電池用セパレータおよびその製造方法に関し、さら
に詳しくは、電気自動車用アルカリ二次電池に好ましく
使用できる電池用セパレータおよびその製造方法に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a battery separator using a porous sheet and a method for producing the same, and more particularly, to a battery separator preferably usable for an alkaline secondary battery for an electric vehicle and a method for producing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】ニッケル−カドミウム(ニッカド)電
池、ニッケル水素電池等に代表されるアルカリ二次電池
は、電気・電子機器用の小型電池として汎用されている
が、最近では、電気自動車用の電源としても期待されて
いる。
2. Description of the Related Art Alkaline secondary batteries such as nickel-cadmium (nickel) batteries and nickel-metal hydride batteries are widely used as small batteries for electric and electronic equipment. It is also expected.

【0003】従来から、アルカリ二次電池に使用される
電池用セパレータとしては、ナイロン等の親水性不織
布、親水化処理(界面活性剤の含浸処理、グラフト処
理、スルホン化処理、プラズマ処理等)されたポリオレ
フィン不織布が用いられている(特開平4−16735
5号公報等)。この他に、超高分子量ポリエチレン(以
下「UHPE」ともいう)製の多孔性シートを、電池用
セパレータとして使用することが提案されている(特開
平8−77997号公報等)。
Conventionally, as a battery separator used in an alkaline secondary battery, a hydrophilic non-woven fabric such as nylon, a hydrophilic treatment (impregnation with a surfactant, a graft treatment, a sulfonation treatment, a plasma treatment, etc.) has been used. Polyolefin nonwoven fabric is used (JP-A-4-16735).
No. 5 publication). In addition, it has been proposed to use a porous sheet made of ultra-high molecular weight polyethylene (hereinafter also referred to as “UHPE”) as a battery separator (Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-77997).

【0004】前記UHPE多孔性シートは、前記2種類
の不織布製電池用セパレータに比べ、アルカリ二次電池
の充放電における電極の膨脹に対してつぶれにくいた
め、これを用いれば、サイクル特性を初めとする電池特
性が良くなるという利点がある。
[0004] Since the UHPE porous sheet is less likely to collapse due to electrode expansion during charge and discharge of an alkaline secondary battery than the two types of nonwoven fabric battery separators, the use of the UHPE porous sheet provides the first cycle characteristics. There is an advantage that the battery characteristics to be improved are improved.

【0005】一方、ニッカド電池、ニッケル水素電池で
は、正極や負極で発生した、酸素ガスや水素ガスを、そ
の対極で消費させて電池内圧上昇を抑制する必要があ
る。このため、ガスの透過性(通気性)が良好な電池用
セパレータが必要となる。さらに、セパレータの重要な
特性としては、電解液(アルカリ水溶液等)の浸透性が
ある。浸透性が悪いと、電池作製時において電解液の浸
透に時間がかかって、製造効率が悪くなり、また使用時
においては、電解液量の不足を招来し、電池特性に悪影
響を与える。
On the other hand, in nickel-cadmium batteries and nickel-metal hydride batteries, it is necessary to suppress the rise in battery internal pressure by consuming oxygen gas and hydrogen gas generated at the positive electrode and the negative electrode at the opposite electrode. For this reason, a battery separator having good gas permeability (gas permeability) is required. Further, an important property of the separator is the permeability of an electrolytic solution (such as an aqueous alkaline solution). If the permeability is poor, it takes a long time for the electrolyte to penetrate during the production of the battery, and the production efficiency is deteriorated. In addition, the amount of the electrolyte is insufficient during use, which adversely affects the battery characteristics.

【0006】したがって、前記利点を有するUHPE多
孔性シートに対し、通気性および電解液の浸透性の向上
が求められる。
[0006] Therefore, the UHPE porous sheet having the above-mentioned advantages is required to have improved air permeability and electrolyte permeability.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明の目的
は、UHPE多孔性シートを用いた電池用セパレータで
あって、通気性および電解液浸透性に優れる電池用セパ
レータの提供である。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a battery separator using a UHPE porous sheet, which is excellent in gas permeability and electrolyte permeability.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明の電池用セパレータは、UHPE多孔性シー
トを用いた電池用セパレータであり、気孔率50体積%
以上かつ水銀ポロシメータ法による前記多孔性シートの
孔径分布において、孔径0.001μmから孔径10μ
mまでの空孔容積(V1)と孔径0.001μmから孔
径200μmまでの空孔容積(V2)との比(V1/V
2)を、0.1〜0.5の範囲に設定している。
In order to achieve the above object, a battery separator of the present invention is a battery separator using a UHPE porous sheet and has a porosity of 50% by volume.
As described above, in the pore size distribution of the porous sheet by the mercury porosimeter method, the pore size is from 0.001 μm to 10 μm.
m (V1 / V), and the ratio (V1 / V) of the pore volume (V2) from 0.001 μm pore diameter to 200 μm pore diameter (V1).
2) is set in the range of 0.1 to 0.5.

【0009】すなわち、通気性は、セパレータの気孔率
および孔径に比例する傾向にあり、また電解液の浸透速
度は、表面張力の関係から孔径に反比例する傾向にあ
る。このため、本発明者らは、UHPE多孔性シートの
孔径分布等について詳細に検討したところ、気孔率と前
記空孔容積の比を前記所定の範囲に設定することによ
り、通気性と電解液浸透性とを同時に向上させることを
見出し、本発明に到達した。本発明の電池用セパレータ
は、通気性と電解液浸透性に優れ、しかもUHPE多孔
性シートが有する前記利点を備えるため、電気自動車用
アルカリ二次電池に使用することが好ましい。なお、前
記空孔容積比(V1/V2)の好ましい範囲は、0.2
〜0.4である。
That is, the air permeability tends to be proportional to the porosity and the pore size of the separator, and the permeation rate of the electrolyte tends to be inversely proportional to the pore size due to the surface tension. For this reason, the present inventors examined the pore size distribution and the like of the UHPE porous sheet in detail, and found that by setting the ratio of the porosity and the pore volume to the predetermined range, the gas permeability and the electrolyte permeation were increased. The present inventors have found that the properties are simultaneously improved, and have reached the present invention. The battery separator of the present invention is preferably used for an alkaline secondary battery for an electric vehicle because the separator for a battery is excellent in air permeability and electrolyte permeability and has the above advantages of the UHPE porous sheet. The preferred range of the pore volume ratio (V1 / V2) is 0.2
~ 0.4.

【0010】本発明において、空孔容積(V1、V2)
とは、前記各孔径範囲に属する孔の容積のそれぞれの合
計をいう。
In the present invention, the pore volume (V1, V2)
Means the total of the volumes of the holes belonging to the respective hole diameter ranges.

【0011】本発明において、UHPEとは、粘度法に
よる分子量が50万以上のポリエチレンをいう。また、
本発明において、UHPEの好ましい分子量の範囲は、
50万〜1600万の範囲である。
In the present invention, UHPE refers to polyethylene having a molecular weight of 500,000 or more as determined by a viscosity method. Also,
In the present invention, the preferred molecular weight range of UHPE is
The range is from 500,000 to 16,000,000.

【0012】つぎに、本発明の電池用セパレータの製造
方法は、UHPE粉末を焼結し、この焼結体をシート状
に成形する電池用セパレータの製造方法であって、前記
UHPE粉末として、粒径分布ピークが異なる2種類以
上のUHPE粉末を混合して使用する方法である。
Next, a method of manufacturing a battery separator according to the present invention is a method of manufacturing a battery separator by sintering UHPE powder and forming the sintered body into a sheet. This is a method in which two or more UHPE powders having different diameter distribution peaks are mixed and used.

【0013】このようにして得られたUHPE多孔性シ
ートでは、複数のUHPE粒子が連結し、前記粒子間の
空隙により多孔構造が形成される。したがって、粒径分
布ピークが異なる2種類以上のUHPE粉末を混合して
使用すれば、小孔径部分と大孔径部分とを有するUHP
E多孔性シートを製造できる。このシートでは、前記大
孔径部分により良好な通気性が確保され、前記小孔径部
分により良好な電解液浸透性が確保される。なお、粒径
分布ピークは、通常の粒径分布測定装置で測定でき、前
述の水銀ポロシメータ法で測定してもよい。また、通気
性は気孔率にも比例するため、気孔率が低いと前記空孔
容積比を満たしていても通気性が不良となる。このため
好ましい気孔率は50体積%以上である。
In the thus obtained UHPE porous sheet, a plurality of UHPE particles are connected, and a porous structure is formed by voids between the particles. Therefore, if two or more kinds of UHPE powders having different particle size distribution peaks are mixed and used, a UHP having a small pore size portion and a large pore size portion may be used.
An E porous sheet can be manufactured. In this sheet, good air permeability is ensured by the large hole diameter portion, and good electrolyte permeability is ensured by the small hole diameter portion. The particle size distribution peak can be measured by a usual particle size distribution measuring device, and may be measured by the mercury porosimeter method described above. Further, since the air permeability is also proportional to the porosity, if the porosity is low, the air permeability becomes poor even if the above-mentioned void volume ratio is satisfied. Therefore, the preferable porosity is 50% by volume or more.

【0014】本発明の電池用セパレータの製造方法にお
いて、平均粒径が10〜50μmのUHPE粉末と、平
均粒径が60〜200μmのUHPE粉末とを混合して
使用することが好ましい。これにより、前記空孔容積の
比を有するUHPE多孔性シートが製造できる。さらに
好ましくは、平均粒径が20〜40μmのUHPE粉末
と、平均粒径が80〜180μmのUHPE粉末とを混
合して使用することである。
In the method for producing a battery separator of the present invention, it is preferable to use a mixture of a UHPE powder having an average particle size of 10 to 50 μm and a UHPE powder having an average particle size of 60 to 200 μm. Thereby, a UHPE porous sheet having the above-mentioned ratio of the pore volumes can be manufactured. More preferably, a mixture of UHPE powder having an average particle size of 20 to 40 μm and UHPE powder having an average particle size of 80 to 180 μm is used.

【0015】[0015]

【発明の実施の形態】本発明の電池用セパレータに用い
られるUHPE多孔性シートは、例えば、以下のように
して作製できる。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The porous UHPE sheet used for the battery separator of the present invention can be produced, for example, as follows.

【0016】まず、平均粒径が10〜50μmのUHP
E粉末aと、平均粒径が60〜200μmのUHPE粉
末bとを混合し、これを保形具に充填する。前記UHP
E粉末aとUHPE粉末bとの重量混合比は、通常、
a:b=1〜9:9〜1であり、好ましくは、a:b=
2〜8:6〜4である。そして、UHPEの融点以上に
加熱された水蒸気雰囲気中で前記UHPE粉末を焼結し
た後、冷却することによりブロック状の多孔質体を得
る。この多孔質体を切削により所定厚みのシート状に成
形することによりUHPE多孔性シートが得られる。こ
のUHPE多孔性シートは、複数のUHPE粒子が連結
し、前記粒子間の空隙により多孔構造が形成され、前記
所定の空孔容積の比を有する。なお、前記多孔構造は、
電子顕微鏡等で確認できる。前記UHPE多孔性シート
の厚みは、通常、30〜300μmの範囲である。
First, UHP having an average particle size of 10 to 50 μm
E powder a and UHPE powder b having an average particle size of 60 to 200 μm are mixed, and the mixture is filled in a shape retainer. The UHP
The weight mixing ratio between E powder a and UHPE powder b is usually
a: b = 1 to 9: 9-1, preferably a: b =
2-8: 6-4. Then, after sintering the UHPE powder in a steam atmosphere heated above the melting point of UHPE, the resultant is cooled to obtain a block-shaped porous body. The UHPE porous sheet is obtained by forming the porous body into a sheet having a predetermined thickness by cutting. In this UHPE porous sheet, a plurality of UHPE particles are connected to each other, a porous structure is formed by voids between the particles, and the UHPE particles have a predetermined pore volume ratio. Incidentally, the porous structure,
It can be confirmed with an electron microscope or the like. The thickness of the UHPE porous sheet is usually in the range of 30 to 300 μm.

【0017】UHPE多孔性シートは、疎水性であるた
め、親水化処理を行うのが好ましい。その親水化処理と
しては、界面活性剤や水に不溶性のポリマーの含浸処
理、コロナ処理、プラズマ処理、スルホン化処理、親水
性モノマーのグラフト重合処理等がある。
Since the UHPE porous sheet is hydrophobic, it is preferable to perform a hydrophilic treatment. Examples of the hydrophilic treatment include impregnation with a surfactant or a water-insoluble polymer, corona treatment, plasma treatment, sulfonation, and graft polymerization of a hydrophilic monomer.

【0018】[0018]

【実施例】つぎに、実施例について比較例と併せて説明
する。
Next, examples will be described together with comparative examples.

【0019】(実施例1)UHPE粉末a(分子量45
0万、融点135℃、平均粒径106μm)1kgとU
HPE粉末b(分子量200万、融点135℃、平均粒
径30μm)1kgとをヘンシルミキサーで混合し、こ
れを保形具に充填した。前記保形具は、その内周面にポ
リテトラフルオロエチレン多孔性フィルムが貼着された
多数の孔を有する金属製円筒状外型と、この外型の底部
に配置され、これを固定する固定型とから構成される。
この保形具を、金属製耐熱耐圧容器(水蒸気の導入管及
びその開閉バルブを備える)に入れ、真空ポンプにより
雰囲気圧を1.3kPaとした。この時に要した時間は
30分であった。そして、ポンプを停止後、前記開閉バ
ルブをひらき、水蒸気(温度145℃、圧力0.4MP
a)を導入し、このまま1時間加熱焼結した。その後、
冷却して、円柱状の多孔質体を得た。得られた多孔質体
を切削旋盤により切削し、厚さ200μm、空孔率55
%のUHPE多孔性シート製の電池用セパレータを得
た。
(Example 1) UHPE powder a (molecular weight: 45)
100,000, melting point 135 ° C, average particle size 106μm) 1kg and U
1 kg of HPE powder b (molecular weight: 2,000,000, melting point: 135 ° C., average particle size: 30 μm) was mixed with a Hensyl mixer, and the mixture was filled in a shape retainer. The shape retainer is a metal cylindrical outer mold having a large number of holes with a polytetrafluoroethylene porous film adhered to the inner peripheral surface thereof, and is disposed at the bottom of the outer mold and fixed to fix the outer mold. It consists of a type.
The shape retainer was placed in a metal heat-resistant and pressure-resistant container (provided with a steam introduction pipe and an opening / closing valve thereof), and the atmospheric pressure was set to 1.3 kPa by a vacuum pump. The time required at this time was 30 minutes. Then, after stopping the pump, the on-off valve was opened, and steam (temperature 145 ° C., pressure 0.4MP
a) was introduced, and the mixture was heated and sintered for 1 hour. afterwards,
After cooling, a columnar porous body was obtained. The obtained porous body was cut with a cutting lathe to a thickness of 200 μm and a porosity of 55 μm.
% Of a UHPE porous sheet was obtained.

【0020】前記電池用セパレータに対し、プラズマ処
理にて親水化処理を行った。前記プラズマ処理の条件
は、出力0.5W/cm2 、処理時間30秒であり、導
入ガスは酸素である。
The battery separator was subjected to a hydrophilic treatment by a plasma treatment. The conditions for the plasma treatment are as follows: output: 0.5 W / cm 2 , treatment time: 30 seconds, and introduced gas: oxygen.

【0021】(比較例1)前記UHPE粉末bを用いず
前記UHPE粉末aのみでUHPE多孔性シートを作製
した以外は、実施例1と同様にして空孔率45%の電池
用セパレータを得た。これに対し、実施例1と同様にし
てプラズマ処理を行った。
Comparative Example 1 A battery separator having a porosity of 45% was obtained in the same manner as in Example 1 except that a UHPE porous sheet was prepared using only the UHPE powder a without using the UHPE powder b. . On the other hand, plasma treatment was performed in the same manner as in Example 1.

【0022】(比較例2)前記UHPE粉末aを用いず
前記UHPE粉末bのみでUHPE多孔性シートを作製
した以外は、実施例1と同様にして空孔率50%の電池
用セパレータを得た。これに対し、実施例1と同様にし
てプラズマ処理を行った。
Comparative Example 2 A battery separator having a porosity of 50% was obtained in the same manner as in Example 1 except that a UHPE porous sheet was prepared using only the UHPE powder b without using the UHPE powder a. . On the other hand, plasma treatment was performed in the same manner as in Example 1.

【0023】このようにして得られた、実施例1、比較
例1、2の各電池用セパレータについて、以下に示す方
法により特性を調べた。その結果を、下記の表1に示
す。また、孔径分布の測定結果は、実施例1は図1のグ
ラフ、比較例1は図2のグラフおよび比較例2は図3の
グラフにそれぞれ示す。
The characteristics of each of the battery separators of Example 1 and Comparative Examples 1 and 2 thus obtained were examined by the following methods. The results are shown in Table 1 below. Further, the measurement results of the pore size distribution are shown in the graph of FIG. 1 for Example 1, the graph of FIG. 2 for Comparative Example 1, and the graph of FIG. 3 for Comparative Example 2.

【0024】(1)孔径分布測定 ユアサアイオニクス株式会社製オートスキャン水銀圧入
式細孔分布測定装置(オートスキャン−33)を用いて
水銀ポロシメータ法により孔径分布を測定した。孔径分
布測定データにおいて、孔径0.1μmから孔径10μ
mまでの空孔容積(V1)と孔径0.1μmから孔径2
00μmの空孔容積(V2)との比(V1/V2)を求
めた。
(1) Measurement of Pore Size Distribution The pore size distribution was measured by a mercury porosimeter method using an autoscan mercury intrusion type pore distribution measuring device (Autoscan-33) manufactured by Yuasa Ionics Co., Ltd. In the pore size distribution measurement data, the pore size was 0.1 μm to 10 μm.
pore volume (V1) up to 0.1 m and pore diameter 0.1 μm to pore diameter 2
The ratio (V1 / V2) to the pore volume (V2) of 00 μm was determined.

【0025】(2)気孔率(空孔率) サンプル(電池用セパレータ)の面積(Scm2 )、膜
厚(dcm)、重量(mg)の測定値と、使用材料の比
重(rg/cm3 )から、下記の式を用いて算出した。
(2) Porosity (Porosity) The measured values of the area (Scm 2 ), film thickness (dcm), and weight (mg) of the sample (separator for battery) and the specific gravity of the material used (rg / cm 3) ) Was calculated using the following equation.

【0026】気孔率(体積%)=(1−(m/r)/
(S×d))×100
Porosity (% by volume) = (1- (m / r) /
(S × d)) × 100

【0027】(3)通気性 12.7mmH2 Oの圧力下で電池用セパレータを透過
した酸素の透過量を石鹸膜流量法にて測定して通気性を
求めた。このときの膜の有効面積は1.23cm2 であ
った。なお通気性の単位は、(cm3 ・cm)/(cm
2 ・Pa・秒)である。
(3) Air permeability Air permeability was determined by measuring the amount of oxygen permeated through the battery separator under a pressure of 12.7 mmH 2 O by a soap film flow method. At this time, the effective area of the film was 1.23 cm 2 . The unit of air permeability is (cm 3 · cm) / (cm
2 · Pa · sec).

【0028】(4)アルカリ溶液浸透速度 図4に示すような構成の装置を用い、電池用セパレータ
のアルカリ溶液浸透速度を評価した。すなわち、容器2
内に、7.2規定のKOH水溶液3を入れ、この上に、
スケール6を配置した。そして、サンプル(電池用セパ
レータ)1の上端を、水平支持棒5にクリップで固定
し、前記サンプル1の下端は、KOH水溶液3水面下
1.0cmの深さに位置するようにした。なお、4は垂
直支持棒である。この状態でサンプル1を放置し、30
分経過後のKOH水溶液の吸い上げ高さをスケール6で
測定し、これをアルカリ溶液浸透速度(mm/30分)
とした。
(4) Alkaline Solution Permeation Rate The alkaline solution permeation rate of the battery separator was evaluated using an apparatus having the structure shown in FIG. That is, container 2
In it, put 7.2N KOH aqueous solution 3, and on top of this,
Scale 6 was placed. Then, the upper end of the sample (battery separator) 1 was fixed to the horizontal support bar 5 with a clip, and the lower end of the sample 1 was located at a depth of 1.0 cm below the surface of the KOH aqueous solution 3. 4 is a vertical support bar. In this state, leave Sample 1 for 30 minutes.
The suction height of the KOH aqueous solution after a lapse of minutes is measured on a scale 6, and this is measured by an alkali solution permeation rate (mm / 30 minutes).
And

【0029】[0029]

【表1】 実施例1 比較例1 比較例2 膜 厚(μm) 200 203 205 気孔率(%) 55 45 50 通気性 1.48×10-3 2.46×10-3 0.58×10-3 孔径分布 図1 図2 図3 V1/V2 0.26 0.04 0.61 アルカリ溶液浸透速度 15 3 12Table 1 Example 1 Comparative Example 1 Comparative Example 2 Film thickness (μm) 200 203 205 Porosity (%) 55 45 50 Air permeability 1.48 × 10 -3 2.46 × 10 -3 0.58 × 10 -3 Pore size distribution FIG. FIG. 2 FIG. 3 V1 / V2 0.26 0.04 0.61 Alkaline solution permeation rate 15 3 12

【0030】図1に示すように、実施例1の電池用セパ
レータは、広い範囲の孔径分布を有する。また、前記表
1に示すように、実施例1の電池用セパレータは、空孔
容積の比(V1/V2)が本発明の所定の範囲にあり、
通気性およびアルカリ溶液浸透速度に優れていた。これ
に対し、比較例1の電池用セパレータは、図2に示すよ
うに孔径が大きい範囲に孔径分布が集中していた。ま
た、前記表1に示すように、比較例1の電池用セパレー
タは、通気性には優れるが、アルカリ溶液浸透速度が遅
かった。また、比較例2の電池用セパレータは、図3に
示すように孔径が小さい範囲に孔径分布が集中してい
た。また、前記表1に示すように、比較例2の電池用セ
パレータは、アルカリ溶液浸透速度は速いが、通気性が
悪かった。
As shown in FIG. 1, the battery separator of Example 1 has a wide range of pore size distribution. Further, as shown in Table 1, the battery separator of Example 1 had a pore volume ratio (V1 / V2) within a predetermined range of the present invention,
It had excellent air permeability and alkali solution penetration rate. On the other hand, in the battery separator of Comparative Example 1, the pore size distribution was concentrated in the range where the pore size was large as shown in FIG. Further, as shown in Table 1 above, the battery separator of Comparative Example 1 was excellent in air permeability, but slow in permeation rate of the alkaline solution. Further, in the battery separator of Comparative Example 2, as shown in FIG. 3, the pore size distribution was concentrated in a range where the pore size was small. Further, as shown in Table 1, the battery separator of Comparative Example 2 had a high alkali solution permeation rate, but poor air permeability.

【0031】[0031]

【発明の効果】以上のように、本発明の電池用セパレー
タは、UHPE多孔性シートの本来の利点を備え、かつ
通気性および電解液浸透性に優れる。したがって、本発
明の電池用セパレータは、例えば、高性能が要求される
電気自動車用アルカリ二次電池に好ましく使用できる。
As described above, the battery separator of the present invention has the original advantages of the UHPE porous sheet, and is excellent in air permeability and electrolyte permeability. Therefore, the battery separator of the present invention can be preferably used for, for example, an alkaline secondary battery for an electric vehicle that requires high performance.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施例の電池用セパレータの孔径分
布を示すグラフである。
FIG. 1 is a graph showing the pore size distribution of a battery separator according to one embodiment of the present invention.

【図2】比較例の電池用セパレータの孔径分布を示すグ
ラフである。
FIG. 2 is a graph showing a pore size distribution of a battery separator of a comparative example.

【図3】その他の比較例の電池用セパレータの孔径分布
を示すグラフである。
FIG. 3 is a graph showing a pore size distribution of a battery separator of another comparative example.

【図4】アルカリ溶液浸透速度の測定装置の構成を示す
構成図である。
FIG. 4 is a configuration diagram showing a configuration of an apparatus for measuring an alkali solution permeation rate.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 電池用セパレータ 2 容器 3 KOH水溶液 4 垂直支持棒 5 水平支持棒 6 スケール DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Battery separator 2 Container 3 KOH aqueous solution 4 Vertical support bar 5 Horizontal support bar 6 Scale

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 森山 順一 大阪府茨木市下穂積1丁目1番2号 日東 電工株式会社内 (72)発明者 浦入 正勝 大阪府茨木市下穂積1丁目1番2号 日東 電工株式会社内 (72)発明者 大谷 彰 大阪府茨木市下穂積1丁目1番2号 日東 電工株式会社内 (72)発明者 中本 啓次 大阪府茨木市下穂積1丁目1番2号 日東 電工株式会社内 (72)発明者 山村 隆 大阪府茨木市下穂積1丁目1番2号 日東 電工株式会社内 (72)発明者 宇田 敏 静岡県湖西市境宿555番地 パナソニック イーブイエナジー株式会社内 (72)発明者 森下 展安 静岡県湖西市境宿555番地 パナソニック イーブイエナジー株式会社内 (72)発明者 生駒 宗久 静岡県湖西市境宿555番地 パナソニック イーブイエナジー株式会社内 Fターム(参考) 4F074 AA17 CA52 CC12Y DA24 DA49 5H021 BB00 BB01 EE03 EE04 HH02 HH03 HH07 5H028 AA05 BB05 BB06 HH05  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Junichi Moriyama 1-1-2 Shimohozumi, Ibaraki-shi, Osaka Nitto Denko Corporation (72) Inventor Masakatsu Urari 1-1-1-2 Shimohozumi, Ibaraki-shi, Osaka No. Within Nitto Denko Corporation (72) Inventor Akira Otani 1-1-2 Shimohozumi, Ibaraki City, Osaka Prefecture Inside Nitto Denko Corporation (72) Keiji Nakamoto 1-1-2 Shimohozumi, Ibaraki City, Osaka Prefecture Nitto Denko Corporation (72) Inventor Takashi Yamamura 1-1-2 Shimohozumi, Ibaraki-shi, Osaka Nitto Denko Corporation (72) Inventor Satoshi Uda 555 Sakaijuku, Kosai-shi, Shizuoka Prefecture Panasonic Eve Energy Co., Ltd. (72) Inventor Noriyasu Morishita 555 Sakaijuku, Kosai-shi, Shizuoka Prefecture Inside Panasonic Eve Energy Co., Ltd. (72) Inventor Munehisa Ikoma Kosai, Shizuoka Prefecture Sakaijuku 555 address Panasonic Eevee Energy Co., Ltd. in the F-term (reference) 4F074 AA17 CA52 CC12Y DA24 DA49 5H021 BB00 BB01 EE03 EE04 HH02 HH03 HH07 5H028 AA05 BB05 BB06 HH05

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 超高分子量ポリエチレン多孔性シートを
用いた電池用セパレータであり、気孔率50体積%以上
かつ水銀ポロシメータ法による前記多孔性シートの孔径
分布において、孔径0.001μmから孔径10μmま
での空孔容積(V1)と孔径0.001μmから孔径2
00μmまでの空孔容積(V2)との比(V1/V2)
が、0.1〜0.5の範囲に設定されている電池用セパ
レータ。
1. A battery separator using an ultra-high molecular weight polyethylene porous sheet, which has a porosity of 50% by volume or more and a pore size distribution of 0.001 μm to 10 μm in a pore size distribution of the porous sheet by a mercury porosimeter method. Pore volume (V1) and pore diameter 0.001 μm to pore diameter 2
Ratio (V1 / V2) to pore volume (V2) up to 00 μm
Is set in the range of 0.1 to 0.5.
【請求項2】 超高分子量ポリエチレンの分子量が、5
0万〜1600万の範囲である請求項1記載の電池用セ
パレータ。
2. The ultrahigh molecular weight polyethylene having a molecular weight of 5
2. The battery separator according to claim 1, wherein the range is from 10,000 to 16,000,000.
【請求項3】 電気自動車用アルカリ二次電池に使用さ
れる請求項1または2記載の電池用セパレータ。
3. The battery separator according to claim 1, which is used for an alkaline secondary battery for an electric vehicle.
【請求項4】 超高分子量ポリエチレン粉末を焼結し、
この焼結体をシート状に成形する電池用セパレータの製
造方法であって、前記超高分子量ポリエチレン粉末とし
て、粒径分布ピークが異なる2種類以上の超高分子量ポ
リエチレン粉末を混合して使用する電池用セパレータの
製造方法。
4. sintering ultra high molecular weight polyethylene powder,
A method for producing a battery separator in which the sintered body is formed into a sheet shape, wherein the ultrahigh molecular weight polyethylene powder is a mixture of two or more ultrahigh molecular weight polyethylene powders having different particle size distribution peaks. Manufacturing method of separators for automobiles.
【請求項5】 平均粒径が10〜50μmの超高分子量
ポリエチレン粉末と、平均粒径が60〜200μmの超
高分子量ポリエチレン粉末とを混合して使用する請求項
4記載の電池用セパレータの製造方法。
5. The battery separator according to claim 4, wherein an ultrahigh molecular weight polyethylene powder having an average particle diameter of 10 to 50 μm and an ultrahigh molecular weight polyethylene powder having an average particle diameter of 60 to 200 μm are mixed and used. Method.
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