JP2014175232A - 電池用セパレータ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】I型結晶形を有する微細セルロース繊維を含有してなる電池用セパレータの表面にカルボキシル基を付与する。カルボキシル基を付与する方法としては、微細セルロース繊維表面の水酸基に無水マレイン酸共存下で加熱し、脱水縮合させて、アルカリで洗浄する方法、モノクロロ酢酸やモノクロロ酢酸ナトリウムの共存下で、水酸化ナトリウムや水酸化カリウム等のアルカリを触媒して、セルロース表面の水酸基をカルボキシメチル化する方法、2,2,6,6−テトラメチルピペリジン−1−オキシラジカルを酸化触媒として、アルカリ条件下で、セルロースの主なユニットであるグルコースのC6を特異的に酸化して、カルボキシル基を導入する方法などを用いることができる。
【選択図】なし
Description
[2]無機微粒子を含有してなる多孔質膜層と多孔質支持体とを少なくとも構成要素とする電池用セパレータにおいて、該多孔質膜層が、表面がカルボキシメチル化されたI型結晶形を有する微細セルロース繊維を含有してなることを特徴とする電池用セパレータ。
コットンリンターパルプを爆砕法によって微細セルロース化したフィブリル化セルロース(ダイセル化学工業製、商品名:セリッシュ(登録商標)KY−100G、濃度:10質量%)100質量部に、100質量部のイソプロパノールを添加し、10℃に冷却して、2N水酸化ナトリウム水溶液40質量部を撹拌しながらゆっくりと滴下した。次に、70℃に加熱してクロロ酢酸を40質量部滴下して、1時間撹拌した後、0.05Nの水酸化ナトリウム水溶液と水で濾過洗浄して、カルボキシル基付与I型微細セルロース繊維を作製した。
[多孔性支持体の作製]
延伸ポリエチレンテレフタレート(PET)短繊維
(繊度0.1dt、繊維長5mm) 75.0質量部
未延伸PET短繊維(繊度0.2dt、繊維長5mm) 25.0質量部
カルボキシメチルセルロースナトリウム
(第一工業製薬製、商品名:セロゲン(登録商標)BSH−12) 0.1質量部
の構成で、水中で分散し、PET繊維を短網で漉き上げて、目付量8.5g/m2のウェッブを作製し、乾燥後、220℃で熱圧処理を施し、厚み15μmの不織布からなる多孔性支持体(1)を得た。
ベーマイト(大明化学工業製、商品名:C20) 250.0質量部
純水 400.0質量部
ポリアクリル酸ナトリウム
(花王製、商品名:ポアズ520、濃度40質量%) 2.0質量部
をホモジナイザー(PRIMI製、T.K.HOMODISPER model 2.5)を使用し、1200rpmで1時間撹拌した。
得られた塗液(1)を多孔性支持体(1)に含浸して、100℃で乾燥させ、厚み35μmのセパレータ(1)を得た。
[多孔性支持体の作製]
延伸ポリエチレンテレフタレート(PET)短繊維
(繊度0.1dt、繊維長5mm) 75.0質量部
未延伸PET短繊維(繊度0.2dt、繊維長5mm) 24.0質量部
実施例1で作製したカルボキシル基付与I型微細セルロース繊維 1.0重量部
カルボキシメチルセルロースナトリウム
(第一工業製薬製、商品名:セロゲン(登録商標)BSH−12) 0.1質量部
の構成で、水中で分散し、PET繊維を短網で漉き上げて、目付量8.5g/m2のウェッブを作製し、乾燥後、220℃で熱圧処理を施し、厚み15μmの不織布からなる多孔性支持体(2)を得た。
ベーマイト(大明化学工業製、商品名:C20) 250.0質量部
純水 400.0質量部
ポリアクリル酸ナトリウム
(花王製、商品名:ポアズ520、濃度40質量%) 2.0質量部
をホモジナイザー(PRIMI製、T.K.HOMODISPER model 2.5)を使用し、1200rpmで1時間撹拌した。
得られた塗液(2)を多孔性支持体(2)に含浸して、100℃で乾燥させ、厚み30μmのセパレータ(2)を得た。
実施例1で用いたカルボキシル基付与I型微細セルロース繊維の代わりに、未変性の微細セルロース繊維(ダイセル化学工業製、商品名:セリッシュ(登録商標)KY−100S、濃度0.4質量%)を用いて、同様な処理を行い、厚み28μmの比較セパレータ(1)を得た。
実施例で用いたカルボキシル基付与I型微細セルロース繊維の代わりに、カルボキシメチルセルロースナトリウム(日本製紙ケミカル製、商品名:MAC500LC、濃度0.6質量%)を用いて、同様な処理を行い、厚み38μmの比較セパレータ(2)を得た。
実施例2で用いたカルボキシル基付与I型微細セルロース繊維の代わりに、未変性の微細セルロース繊維(ダイセル化学工業製、商品名:セリッシュ(登録商標)KY−100S、濃度0.4質量%)を用いて、同様な処理を行い、厚み32μmの比較セパレータ(3)を得た。
得られたセパレータの透気度は東洋精機製ガーレー式デンソメーターで測定した。また平均細孔径はPorous Materials Inc.製Capiillary Flow Porometer CEP−1500Aで測定した。結果を表1に与えた。
アルミニウム箔上にマンガン酸リチウム、アセチレンブラック、ポリフッ化ビニリデンを100/5/3の質量比で、200g/m2を塗工し、溶剤を乾燥して更にプレスをかけて正極を作製した。一方、銅箔上に球状人造黒鉛、アセチレンブラック、ポリフッ化ビニリデンを85/15/5の質量比で、100g/m2を塗工し、乾燥後プレスをかけて負極を作製した。
Claims (2)
- 表面にカルボキシル基が付与されたI型結晶形を有する微細セルロース繊維を含有してなる電池用セパレータ。
- 無機微粒子を含有してなる多孔質膜層と多孔質支持体とを少なくとも構成要素とする電池用セパレータにおいて、該多孔質膜層が、表面がカルボキシメチル化されたI型結晶形を有する微細セルロース繊維を含有してなることを特徴とする電池用セパレータ。
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