JPS587760A - 電池 - Google Patents
電池Info
- Publication number
- JPS587760A JPS587760A JP56106439A JP10643981A JPS587760A JP S587760 A JPS587760 A JP S587760A JP 56106439 A JP56106439 A JP 56106439A JP 10643981 A JP10643981 A JP 10643981A JP S587760 A JPS587760 A JP S587760A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- separator
- fibers
- surface layer
- electrolyte
- battery
- 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
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/40—Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
- H01M50/409—Separators, membranes or diaphragms characterised by the material
- H01M50/44—Fibrous material
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/40—Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
- H01M50/409—Separators, membranes or diaphragms characterised by the material
- H01M50/411—Organic material
- H01M50/414—Synthetic resins, e.g. thermoplastics or thermosetting resins
- H01M50/42—Acrylic resins
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Cell Separators (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は酸化銀、二酸化マンガン等を陽極゛活物質とす
るアルカlJ電池、空気″電池等のセパレータの改曳に
関するものである◇ 従来例えば、二酸化マンガンを用いた円筒形アルカリマ
ンガン乾電池は、鉄ニツケルメッキした陽極容器に陽極
合剤の円筒状成形体を加圧充填し、ナイロン、ポリプロ
ピレン不織布等のセパレータを円筒状;二して陽極合剤
の中空部(=挿入し、少量の11簿液を注液し、次亀二
、セパレータの内側にポリアクリル酸等の糊剤と苛性ア
ルカリ電解液と汞化亜鉛粉とを混合したゲル状陰極体を
充填していた。さらに陰極封口板に溶接された集電棒を
、合成樹脂製の絶縁バッキングの中央孔;二挿入後ゲル
状陰極体にさし込んで集電し、陽極容器を封口してなっ
ていた。
るアルカlJ電池、空気″電池等のセパレータの改曳に
関するものである◇ 従来例えば、二酸化マンガンを用いた円筒形アルカリマ
ンガン乾電池は、鉄ニツケルメッキした陽極容器に陽極
合剤の円筒状成形体を加圧充填し、ナイロン、ポリプロ
ピレン不織布等のセパレータを円筒状;二して陽極合剤
の中空部(=挿入し、少量の11簿液を注液し、次亀二
、セパレータの内側にポリアクリル酸等の糊剤と苛性ア
ルカリ電解液と汞化亜鉛粉とを混合したゲル状陰極体を
充填していた。さらに陰極封口板に溶接された集電棒を
、合成樹脂製の絶縁バッキングの中央孔;二挿入後ゲル
状陰極体にさし込んで集電し、陽極容器を封口してなっ
ていた。
この従来の乾電池では、セパレータに糊剤がなかったた
め、注液したアルカリ電解液は直ちに陽極合剤に吸い取
られてしまい、セパレータ′内に保持される量はわずか
であった。
め、注液したアルカリ電解液は直ちに陽極合剤に吸い取
られてしまい、セパレータ′内に保持される量はわずか
であった。
そのために電池組立後に電池を分解調査してみると陽極
合剤とセパレータとの間1:注入した液の大部分が長期
間保持できず、そのためイオン電導が落ち電池の(内部
抵抗がと昇し、短絡電流の劣化や急放電性能および貯蔵
性能を劣化せしめる等の欠点があった。
合剤とセパレータとの間1:注入した液の大部分が長期
間保持できず、そのためイオン電導が落ち電池の(内部
抵抗がと昇し、短絡電流の劣化や急放電性能および貯蔵
性能を劣化せしめる等の欠点があった。
本発明はアクリロニトリル系重合体の表面層をカルボキ
シル基を含有したアクリル酸処理した加工繊維と、熱可
塑性合成繊維とを混抄したセパレータを用いること(二
より、電解液をコロイド状に長期間強力に保持せしめ、
電池の貯蔵性能、耐漏液性能を向上させることを目的と
している。
シル基を含有したアクリル酸処理した加工繊維と、熱可
塑性合成繊維とを混抄したセパレータを用いること(二
より、電解液をコロイド状に長期間強力に保持せしめ、
電池の貯蔵性能、耐漏液性能を向上させることを目的と
している。
本発明の実施例であるアルカリマンガン乾電池を、第1
図により説明する。
図により説明する。
lFi、セパレータで、アクリロニトリル系重合体より
なる繊維の表面層11をアルカリ電解液の保持能力の優
れたカルボキシル基(−C0OH)を有するアクリル酸
とした加工繊維と、熱可塑性合成繊維のポリプロピレン
とを混抄した不織布である。
なる繊維の表面層11をアルカリ電解液の保持能力の優
れたカルボキシル基(−C0OH)を有するアクリル酸
とした加工繊維と、熱可塑性合成繊維のポリプロピレン
とを混抄した不織布である。
2は陽極端子を兼ねる金属容器3の内壁に充填した二酸
化マンガン活物質を主体とした陽極合剤で、この内側に
セパレータ1を介してゲル状陰極体4を収納している。
化マンガン活物質を主体とした陽極合剤で、この内側に
セパレータ1を介してゲル状陰極体4を収納している。
5は合成樹脂製の絶縁バッキング、6は陰極端子封口板
、7紘集電棒、8線絶縁底板、9は金属容器2の開口部
で封目板60周縁をバッキング5を介して内方折曲して
締め付は密封口して円筒形アルカリマンガン乾電池を構
成したもの1?ある。
、7紘集電棒、8線絶縁底板、9は金属容器2の開口部
で封目板60周縁をバッキング5を介して内方折曲して
締め付は密封口して円筒形アルカリマンガン乾電池を構
成したもの1?ある。
本発明に用いる混抄したセパレータ1を拡大すると、例
えば第2図のようになる。セパレータ1の製造法は、ア
クリロニトリル系重合体1oの表面層11を、例えば6
0”O〜180 ℃の熱アンモニアでアルカリ処理し、
表面層11なまずカルボン酸のアン% 二’l A j
J[(−Coo NH4) I:改質させたのち、塩酸
等に接触させ酸処理し、該アンモニウム基を水素(H)
と置換し、カルボキシル基(−COOH)ヲ有するアク
リル酸とした加工繊維化とする。前記のアルカリ処現時
に加温することにより、生成したカルボン酸アンモンの
1部が互に架橋させる。このアクリル酸アンモンは酸処
理することによりアクリル酸となりしたがって混抄時の
水で膨潤することなく、電池の苛性アルカリ電解液と接
触し、アルカリ金属と置換し、アクリル酸アルカリ塩と
なり表面層11繻膨潤する、例えばKOH電解液では−
000H基が一〇〇〇に基となる。なを1j12図中1
3は熱可塑性合成繊維で、該加工繊維12と混性し、セ
パレータ1の機械的強度を得ている。
えば第2図のようになる。セパレータ1の製造法は、ア
クリロニトリル系重合体1oの表面層11を、例えば6
0”O〜180 ℃の熱アンモニアでアルカリ処理し、
表面層11なまずカルボン酸のアン% 二’l A j
J[(−Coo NH4) I:改質させたのち、塩酸
等に接触させ酸処理し、該アンモニウム基を水素(H)
と置換し、カルボキシル基(−COOH)ヲ有するアク
リル酸とした加工繊維化とする。前記のアルカリ処現時
に加温することにより、生成したカルボン酸アンモンの
1部が互に架橋させる。このアクリル酸アンモンは酸処
理することによりアクリル酸となりしたがって混抄時の
水で膨潤することなく、電池の苛性アルカリ電解液と接
触し、アルカリ金属と置換し、アクリル酸アルカリ塩と
なり表面層11繻膨潤する、例えばKOH電解液では−
000H基が一〇〇〇に基となる。なを1j12図中1
3は熱可塑性合成繊維で、該加工繊維12と混性し、セ
パレータ1の機械的強度を得ている。
また、アクリロニトリル系重合体の他に、アクリロニト
リル単体繊維でも、さらに、アクリロニトリルとポリビ
ニルアルコールもしくは澱粉とのグラフト共重合体、あ
るい社、塩ビ、ポリ゛ア電ド。
リル単体繊維でも、さらに、アクリロニトリルとポリビ
ニルアルコールもしくは澱粉とのグラフト共重合体、あ
るい社、塩ビ、ポリ゛ア電ド。
ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン、ポ
リスチレン、セルロース等との重合体でも、同様な処理
効果が期待できる。
リスチレン、セルロース等との重合体でも、同様な処理
効果が期待できる。
なお、該重合体10のアルカリ処理はアン4=りムの他
に、苛性アルカリ水溶液等も加熱して使用できる。また
、諌重合体10に対する表面層11の割合は、−C0O
H基のmol量で表わすと、0.05〜10mmol/
g@liがセパレータ1用として適している。
に、苛性アルカリ水溶液等も加熱して使用できる。また
、諌重合体10に対する表面層11の割合は、−C0O
H基のmol量で表わすと、0.05〜10mmol/
g@liがセパレータ1用として適している。
セパレータ1の構造は第2図の拡大図のように、アクリ
ロニトリル系重合体100表面層11をアクリル酸とし
た加工繊維戎と、熱可塑性合成繊維13とが混抄された
不織布である。表面層11は電解液を保持し膨潤したア
クリル酸C二より、コロイド状電解液保持層となる。ま
たこのアクリル酸は熱アルカリ処理により、一部架橋さ
れているため電解液に溶解せず、優れた膨潤性を示し、
したがって電解液を多量C二保持でき、安定な液保持層
を形成できる。さらに、熱可塑性合成繊維13は混抄さ
れた交点14を、セパレータ1を加熱することにより亙
に熱融着することもでき、長期間安定して電解液を保持
できるようになる。
ロニトリル系重合体100表面層11をアクリル酸とし
た加工繊維戎と、熱可塑性合成繊維13とが混抄された
不織布である。表面層11は電解液を保持し膨潤したア
クリル酸C二より、コロイド状電解液保持層となる。ま
たこのアクリル酸は熱アルカリ処理により、一部架橋さ
れているため電解液に溶解せず、優れた膨潤性を示し、
したがって電解液を多量C二保持でき、安定な液保持層
を形成できる。さらに、熱可塑性合成繊維13は混抄さ
れた交点14を、セパレータ1を加熱することにより亙
に熱融着することもでき、長期間安定して電解液を保持
できるようになる。
このように本発明に用いるセパレータ1は、真面層11
のアクリル酸のコロイド(ヒドロゲル)化により、電解
液を多量に保持し耐電解液性に優れ、熱可塑性合成繊維
13によシ強度を兼ね備えたもので、長期貯蔵に対して
安定で優れた性能を有する電池を得ることができる。
のアクリル酸のコロイド(ヒドロゲル)化により、電解
液を多量に保持し耐電解液性に優れ、熱可塑性合成繊維
13によシ強度を兼ね備えたもので、長期貯蔵に対して
安定で優れた性能を有する電池を得ることができる。
本発明i用いる熱可塑性合成繊維13は、セパレータ1
の強度、加工上の機械的特性の向上に対して重要であり
、熱に溶は耐電解液性を有するもの、例えば実施例のポ
リプロピレン繊維の他に、ポリエチレン等のオレフィン
系炭化水素樹脂、ナイロン等のポリアミド樹脂、ポリテ
トラ70ロエチレン等のフッ素樹脂、アクリルニトリル
等のアクリル樹脂の繊維を用いることができる。さらに
、スチロール樹脂、塩化ビニル樹脂、アセタール化した
ポリビニルアルコール等のビニロン樹脂の繊維を実験し
た結果、紙坪量の均一性および保持後の引っ張り強度に
おいて優れており、電池性能に対しても夷施例同様の効
果が認められた。なお、熱可朧性合成繊維塾の混紗割合
は、セパレータへの電解液の保持目標により選択するこ
とができ、5重量一から98重量一の閏であれば機械的
強度と保液能力とを備えたセバレータ1が得られる。
の強度、加工上の機械的特性の向上に対して重要であり
、熱に溶は耐電解液性を有するもの、例えば実施例のポ
リプロピレン繊維の他に、ポリエチレン等のオレフィン
系炭化水素樹脂、ナイロン等のポリアミド樹脂、ポリテ
トラ70ロエチレン等のフッ素樹脂、アクリルニトリル
等のアクリル樹脂の繊維を用いることができる。さらに
、スチロール樹脂、塩化ビニル樹脂、アセタール化した
ポリビニルアルコール等のビニロン樹脂の繊維を実験し
た結果、紙坪量の均一性および保持後の引っ張り強度に
おいて優れており、電池性能に対しても夷施例同様の効
果が認められた。なお、熱可朧性合成繊維塾の混紗割合
は、セパレータへの電解液の保持目標により選択するこ
とができ、5重量一から98重量一の閏であれば機械的
強度と保液能力とを備えたセバレータ1が得られる。
次に本発明電池と従来電池とを比較する。
不発明のポリアクリロニトリル繊維の表面層11をアク
リル酸とした加工繊維Bをm重量優にビニロン繊維を8
0重量一混抄したセパレータ1を用いたLR−6}q筒
形アルカリマンガン乾電池の本発151&(A).!:
、k’ニロン繊維とポリビニルアルコール繊維とO混抄
不織布のセパレータを用い、他は全く同じの同形乾電池
の従来品(B)とを製造した。
リル酸とした加工繊維Bをm重量優にビニロン繊維を8
0重量一混抄したセパレータ1を用いたLR−6}q筒
形アルカリマンガン乾電池の本発151&(A).!:
、k’ニロン繊維とポリビニルアルコール繊維とO混抄
不織布のセパレータを用い、他は全く同じの同形乾電池
の従来品(B)とを製造した。
各乾電池(資)個を試料とし、初度に開路電圧, 10
Ωの閉路電圧.短絡電流を測定し、各5個をκ℃で10
0連続放電し、0.9 Vまでの持続時間とを表にした
。さらに、各乾電池loo個を温度45℃.湿度60一
で3ケ月間貯蔵(3HT)L、漏液個数を検査後1;上
記と同じ試験をし、結果を表に示した。
Ωの閉路電圧.短絡電流を測定し、各5個をκ℃で10
0連続放電し、0.9 Vまでの持続時間とを表にした
。さらに、各乾電池loo個を温度45℃.湿度60一
で3ケ月間貯蔵(3HT)L、漏液個数を検査後1;上
記と同じ試験をし、結果を表に示した。
表の結果、本発明品は放電性能,貯蔵性能.漏液性能で
優れていることがわかる。
優れていることがわかる。
これはセパレータに電解液を強力に長期間保持できるた
め乾燥による抵抗増がなく、放電性能.貯蔵性能,漏液
性能が優れている電池を得ることができる。
め乾燥による抵抗増がなく、放電性能.貯蔵性能,漏液
性能が優れている電池を得ることができる。
第1図は本発明の実施例であるアルカリマンガン乾電池
の要部断面図で、第2図は本発明電池に用いるセバレー
タの部分拡大説明図である。 1・φ・セパレータ 10・・・アクリロニトリル系重合体 11・・・表面層 12・・・加工繊維13・
−・熱可暖性合成繊維 14・・・交点
の要部断面図で、第2図は本発明電池に用いるセバレー
タの部分拡大説明図である。 1・φ・セパレータ 10・・・アクリロニトリル系重合体 11・・・表面層 12・・・加工繊維13・
−・熱可暖性合成繊維 14・・・交点
Claims (2)
- (1)アクリロニトリル系重合体の表面層をカルボキシ
ル基(−COOH)を含有するアクリル酸とした加工繊
維と、熱可塑性合成繊維とを混抄したセパレータを用い
たwt池〇 - (2)練加工繊維が、該重合体をアルカリ処理後、酸処
理されてなっていることを特徴とする特許請求の範囲第
1項記載の電池。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP56106439A JPS587760A (ja) | 1981-07-08 | 1981-07-08 | 電池 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP56106439A JPS587760A (ja) | 1981-07-08 | 1981-07-08 | 電池 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS587760A true JPS587760A (ja) | 1983-01-17 |
Family
ID=14433666
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP56106439A Pending JPS587760A (ja) | 1981-07-08 | 1981-07-08 | 電池 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS587760A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100527322B1 (ko) * | 1997-05-06 | 2006-01-27 | 소니 가부시끼 가이샤 | 폴리머겔전해질형성용시트,이를사용한폴리머겔전해질및그의제법 |
WO2014133006A1 (ja) | 2013-02-26 | 2014-09-04 | 三菱レイヨン株式会社 | 紡糸ノズル、繊維集合体の製造方法、繊維集合体及び紙 |
CN112033455A (zh) * | 2020-07-29 | 2020-12-04 | 国网浙江桐乡市供电有限公司 | 一种机房ups检测***及方法 |
-
1981
- 1981-07-08 JP JP56106439A patent/JPS587760A/ja active Pending
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100527322B1 (ko) * | 1997-05-06 | 2006-01-27 | 소니 가부시끼 가이샤 | 폴리머겔전해질형성용시트,이를사용한폴리머겔전해질및그의제법 |
WO2014133006A1 (ja) | 2013-02-26 | 2014-09-04 | 三菱レイヨン株式会社 | 紡糸ノズル、繊維集合体の製造方法、繊維集合体及び紙 |
KR20150099845A (ko) | 2013-02-26 | 2015-09-01 | 미쯔비시 레이온 가부시끼가이샤 | 방사 노즐, 섬유 집합체의 제조 방법, 섬유 집합체 및 종이 |
KR20170029034A (ko) | 2013-02-26 | 2017-03-14 | 미쯔비시 레이온 가부시끼가이샤 | 방사 노즐, 섬유 집합체의 제조 방법, 섬유 집합체 및 종이 |
EP3208368A2 (en) | 2013-02-26 | 2017-08-23 | Mitsubishi Chemical Corporation | Fibrous bundle |
US9834864B2 (en) | 2013-02-26 | 2017-12-05 | Mitsubishi Chemical Corporation | Process for producing a fibrous bundle via a spinning nozzle |
CN112033455A (zh) * | 2020-07-29 | 2020-12-04 | 国网浙江桐乡市供电有限公司 | 一种机房ups检测***及方法 |
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