碱性电池用隔膜及碱性电池的制作方法

文档序号:7036575阅读:519来源:国知局
碱性电池用隔膜及碱性电池的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种能够抑制保存后的碱性电池的特性降低的碱性电池用隔膜。构成一种碱性电池用隔膜,所述隔膜夹设于碱性电池的正极与负极之间,用于将两极的活性物质隔离,隔膜中包含20质量%~90质量%的纤维素纤维,剩余部分由耐碱性合成纤维构成,纤维素纤维中包含溶解纸浆。
【专利说明】碱性电池用隔膜及碱性电池

【技术领域】
[0001]本发明涉及碱性锰电池、氧化银电池、锌空气电池等碱性电池中使用的碱性电池用隔膜及使用了该隔膜的碱性电池。

【背景技术】
[0002]一直以来,作为碱性电池中的用于隔离正极活性物质与负极活性物质的隔膜的特性,要求具有下述耐久性以及可长时间保持对产电反应而言足够量的电解液,不妨碍离子传导,所述耐久性为:防止因正极活性物质与负极活性物质的接触导致的内部短路;防止导电性的锌氧化物等枝晶导致的内部短路;和不会相对于氢氧化钾电解液或二氧化锰、羟基氧化镍、氧化银等正极活性物质发生收缩及变质。
[0003]作为具备这样的特性的碱性电池用隔膜,使用了合成纤维与纤维素纤维的混抄纸,该混抄纸以耐碱性合成纤维的维纶纤维或尼龙纤维为主体,并向其中混配了耐碱性优异的丝光化纸浆或人造丝纤维、富强纤维、有机溶剂系纤维素纤维等再生纤维素纤维,并且作为粘结剂进一步添加有于60°C~90°C溶解于水的易溶性聚乙烯醇纤维。
[0004]在隔膜的制造时,丝光化纸浆、富强纤维、有机溶剂系纤维素纤维等能够原纤化的纤维素纤维可以根据需要进行打浆处理,作为原纤化的纤维进行使用。通过混配原纤化的纤维素纤维,可赋予隔膜致密性,能够防止枝晶导致的内部短路的发生。
[0005]在这些纤维素纤维中,丝光化纸浆可以利用在将纸浆浸溃于高浓度的碱性水溶液中后除去碱性液的简单工艺进行制造。丝光化纸浆的制造中不需要在人造丝、有机溶剂系纤维素纤维等再生纤维素纤维的制造中所需要的溶解纤维素纸浆的工序、由溶解液向再生纤维素纤维的纺丝工序、溶剂的回收工序等复杂的工序。因此,丝光化纸浆价格低。
[0006]广泛使用了丝光化纸浆中混配了维纶纤维等耐碱性合成纤维与作为粘结剂的易溶性聚乙烯醇纤维并抄纸而得到的碱性电池用隔膜(例如参照专利文献1、专利文献2)。或者,广泛使用了除这些丝光化纸浆、合成纤维和易溶性聚乙烯醇纤维外还混配了再生纤维素纤维并抄纸而得到的碱性电池用隔膜(例如参照专利文献3)。
[0007]专利文献I中提供了一种碱性干电池用隔膜,其是将丝光化牛皮木浆单独抄纸而得到的,或者,对丝光化牛皮木浆为50质量%以上并向其中添加了选自由合成纤维、合成树脂纸浆、耐碱性树脂组成的组中的至少一种而成的混合物进行混抄而得到的。
[0008]另外,在专利文献2中,伴随着碱性电池的无汞化要求提出了一种碱性电池用隔膜,其是使用聚乙烯醇纤维等粘结剂对丝光化纸浆或富强纤维等能够打浆的耐碱性纤维素纤维与合成纤维进行混抄,从而使其粘结而得到的。该碱性电池用隔膜以10质量%~50质量%的范围含有耐碱性纤维素纤维,并且使耐碱性纤维素纤维的打浆程度以CSF的值计为500ml~Oml的范围。
[0009] 此外,在专利文献3中涉及丝光化纸浆与再生纤维素纤维的合用,提出了一种碱性电池用隔膜,其特征在于,其含有耐碱性合成纤维、打浆程度以CSF的值计为1ml~550ml的有机溶剂系纤维素纤维的原纤化物、和打浆程度以CSF的值计为450ml以上的丝光化纸浆,各自的比例以质量比计为30%?60%:5%?20%:35%?50%。
[0010]需要说明的是,作为专利文献3中记载的隔膜中所使用的有机溶剂系纤维素纤维,已知有例如Lyocell (注册商标)或Tencel (注册商标)等再生纤维素纤维。另外,有机溶剂系纤维素纤维在JIS标准和ISO标准中规定的纤维用语中以天丝的名称来进行规定,下面,将有机溶剂系纤维素纤维记为天丝纤维。
[0011]现有技术文献
[0012]专利文献
[0013]专利文献1:日本特开昭54-87824号公报
[0014]专利文献2:日本特开平2-119049号公报
[0015]专利文献3:日本特开2006-236808号公报


【发明内容】

[0016]发明要解决的问题
[0017]上述碱性电池用隔膜中使用的丝光化纸浆,α -纤维素含量高,可溶于碱性电解液的成分少。并且,其是在碱性电解液中的尺寸收缩小、适合于碱性电池用隔膜的纤维素纤维。此外,若对隔膜混配进行了打浆处理而原纤化的丝光化纸浆,则可廉价地得到两极活性物质的遮蔽性优异的致密的隔膜,因此被广泛地用作碱性电池用隔膜。
[0018]但是,若使用混配了丝光化纸浆的隔膜,则存在作为碱性电池的负极活性物质的锌合金粉末的腐蚀增加的问题。因此,碱性电池的气体产生量的增加和保存后的特性的降低成为问题。
[0019]为了解决上述问题,本发明中提供一种气体产生量少、能够抑制保存后的碱性电池的特性降低的碱性电池用隔膜以及具备该隔膜的碱性电池。
[0020]用于解决问题的方案
[0021]本发明的碱性电池用隔膜的特征在于,所述隔膜夹设于碱性电池的正极与负极之间,用于将两极的活性物质隔离,隔膜中包含20质量%?90质量%的纤维素纤维,剩余部分由耐碱性合成纤维构成,纤维素纤维中包含溶解纸浆。
[0022]另外,本发明的碱性电池的特征在于,具备上述碱性电池用隔膜,作为将正极活性物质与负极活性物质隔离的隔膜。
[0023]发明的效果
[0024]根据本发明,可以提供一种能够抑制保存后的特性降低的碱性电池用隔膜及碱性电池。

【专利附图】

【附图说明】
[0025]图1是使用了本发明的碱性电池用隔膜的碱性电池的中央纵向剖面图。

【具体实施方式】
[0026]在说明本发明的【具体实施方式】之前,对本发明的概要进行说明。
[0027]本发明提供一种碱性电池,其碱性电池用隔膜降低了锌合金粉末的腐蚀,保存特性优异。
[0028]以往碱性电池用隔膜所使用的纤维素纤维中,丝光化纸浆是指将主要利用硫酸盐法蒸解得到的制纸用化学纸浆在18质量%以上的高浓度氢氧化钠水溶液中进行了浸溃处理(丝光化处理)的纸浆。
[0029]通过丝光化处理,从制纸用化学纸浆中除去低分子量的纤维素或半纤维素等可溶于碱的成分,得到α-纤维素含量为97%以上的高纯度的纸浆。另外,通过丝光化处理,化学纸浆的纤维素I的晶体结构全部变化为纤维素II的晶体结构。因此,可得到碱性电解液中的尺寸收缩减少、适合于碱性电池用隔膜的耐碱性优异的纸浆。
[0030]丝光化纸浆可以利用如上所述将制纸用化学纸浆浸溃于高浓度的碱性水溶液中后除去碱性液的简单工艺进行制造。因此,丝光化纸浆基本上不存在其制造时的纤维素分子链的切断,与再生纤维素纤维相比由高聚合度的纤维素构成。因此,难以溶解于碱性电解液中,与再生纤维素纤维相比耐碱性优异。
[0031]但是,近年来,据报道在使用混配了丝光化纸浆的隔膜的情况下,作为碱性电池的负极活性物质的锌合金粉末发生腐蚀。锌合金粉末的腐蚀是指下述现象:锌合金粉末和电解液与电池的产电反应无关地发生反应,作为反应产物而生成氢气和锌氧化物或锌氢氧化物。
[0032]若锌合金粉末的腐蚀导致的气体产生量急剧增加,则电池内部的压力升高、电解液漏液的可能性增加。另外,即便不发生漏液,在长时间保存电池的情况下,在负极的锌合金粉末的周围也会因腐蚀析出锌氧化物或锌氢氧化物,锌合金粉末间的电子传导降低。因此,电池的内阻增加。此外,也消耗负极活性物质。因此,在使用混配了丝光化纸浆的隔膜的碱性电池中,会因长时间保存而使电池容量降低。
[0033]在过去的碱性电池中,使用了向锌粉末中添加汞而将锌表面汞合金化的负极。若进行汞合金化,则锌粉末的氢超电势变得足够高,难以发生腐蚀。因此,在使用混配了丝光化纸浆的隔膜的情况下,也难以发生负极活性物质的腐蚀,对氢气的产生量和电池性能基本上没有影响。
[0034]但是,从之后的防止环境污染的观点来看要求无汞化,汞合金化的锌负极除了在纽扣型碱性电池中残留若干外,在其它碱性电池中已经消失。现在,作为碱性电池的负极活性物质,正在使用代替添加汞而在锌中添加了铝、铋和铟等金属而提高了耐腐蚀性的锌合金粉末。
[0035]然而,若在将未添加汞的锌合金粉末作为负极活性物质的碱性电池中使用混配了丝光化纸浆的隔膜,则上述的负极的腐蚀被促进,氢气产生量的增加和电池保存后的性能降低成为问题。
[0036]需要说明的是,已知若使用增加了上述铟的添加率的锌合金粉末则负极活性物质的耐腐蚀性提高。但是,铟也被用于平板显示器的透明导电膜中,因而非常昂贵。因此,从锌合金粉末的低成本化的观点来看,倾向于尽可能减少铟等稀有金属的添加量。也由于这种倾向。近年来,混配了丝光化纸浆的隔膜导致的锌合金粉末的腐蚀尤其成为问题。
[0037]针对上述问题,本发明人等就锌合金粉末的腐蚀进行了研究,结果发现:仅仅用18质量%以上的高浓度NaOH水溶液对制纸用纸浆进行处理所得到的丝光化纸浆的情况下,锌合金粉末的腐蚀大,气体产生量大;与此相对,在溶解纸浆的情况下气体产生量降低。
[0038]由该研究结果发现,通过将溶解纸浆代替现有的丝光化纸浆混配于隔膜中,可抑制碱性电池负极的锌合金粉末的腐蚀,得到气体产生量少的隔膜。
[0039]根据本发明人的研究结果,通过丝光化处理,包含于木材等制纸用化学纸浆中的半纤维素大多被除去,可得到α-纤维素含量高的纸浆。但是,对于现有的丝光化纸浆而言,即使α-纤维素含量为97%以上,难溶于碱性水溶液的半纤维素也会残留于纸浆中。因此,在含有现有的丝光化纸浆的隔膜的情况下,残留于丝光化纸浆中的半纤维素会慢慢地溶出到由30质量%?40质量%的氢氧化钾(KOH)水溶液构成的碱性电解液中。并且,溶出到该电解液中的半纤维素会引起锌合金粉末的腐蚀,因此气体产生量大,电池的保存特性降低。
[0040]需要说明的是,半纤维素是指包含于木浆及非木浆中的纤维素以外的多糖类的统称。纸浆的主要成分为纤维素,纤维素是仅由葡萄糖以直链状聚合而成的结晶质的多糖类。另一方面,半纤维素是包括木糖、甘露糖、阿拉伯糖、半乳糖、葡萄糖醛酸及半乳糖醛酸等单糖类的具有支链的多糖类。半纤维素是与纤维素相比低分子量且非晶质的多糖类。作为代表性的半纤维素,已知例如木聚糖、阿拉伯木聚糖、甘露聚糖、葡甘露聚糖、葡糖醛酸木聚糖等多糖类。
[0041]S卩,为了解决上述课题,本发明主要是提供一种隔膜,其特征在于,所述隔膜夹设于碱性电池的正极与负极之间,用于将两极的活性物质隔离,该隔膜含有溶解纸浆。该隔膜含有20质量%?90质量%的纤维素纤维,剩余部分为耐碱性合成纤维。并且,作为纤维素纤维含有溶解纸浆。
[0042]另外,提供含有溶解纸浆和再生纤维素纤维的碱性电池用隔膜。另外,提供再生纤维素纤维为天丝纤维的碱性电池用隔膜。此外,提供具备含有这些纤维素纤维的碱性电池用隔膜的碱性电池。
[0043][实施方式]
[0044]下面,对本发明的实施方式进行说明。
[0045](溶解纸浆)
[0046]本实施方式的碱性电池用隔膜中包含溶解纸浆。该溶解纸浆是经漂白的高纯度的化学纸浆。
[0047]通常的制纸用纸浆的α -纤维素含量低、耐碱性差,不适合于碱性电池用隔膜。另夕卜,一直以来用于碱性电池用隔膜的丝光化纸浆的α-纤维素含量高、耐碱性优异。但是,由于只是将制纸用纸浆丝光化所得到的纸浆,因此残留有难溶于碱性液的半纤维素,负极的腐蚀导致的气体产生量多。因此,作为用于碱性电池用隔膜的纤维素纤维是不优选的。
[0048]对于本实施方式的隔膜而言,半纤维素的含量少、α -纤维素含量为92%以上的高纯度的溶解纸浆是合适的。
[0049]混配于本实施方式的碱性电池用隔膜中的溶解纸浆与在木材或非木材的小片中加入Na2S、NaOH等试剂并进行蒸解的通常的制纸用纸浆的制造方法、制造工序不同。本实施方式的隔膜中使用的溶解纸浆在蒸解前用高温蒸气对木材或非木材的小片进行蒸煮处理,在酸性条件下将小片中包含的半纤维素水解。并且,在蒸煮处理后,进行蒸解而纸浆化。此夕卜,利用2质量%?10质量%左右的氢氧化钠等碱性水溶液对蒸解后的纸浆进行处理,将纸浆中残留的半纤维素提取、除去。
[0050]溶解纸浆的蒸解方法可以利用亚硫酸盐法、硫酸盐法、碱法。需要说明的是,蒸解方法为亚硫酸盐法的情况下,可以利用酸性或中性?碱性的亚硫酸盐蒸解法。特别是,酸性亚硫酸盐蒸解在蒸解时成为酸性,不需要上述蒸解前的酸性条件下进行小片的蒸煮处理,因此优选。另外,在这些蒸解法中,硫酸盐法以高纯度(半纤维素少)得到α-纤维素含量高的溶解纸浆。因此,特别优选基于硫酸盐法得到的溶解纸浆。
[0051]需要说明的是,关于溶解纸浆,在JIS P 2701中规定了种类和标准,对本实施方式的隔膜而言优选JIS P 2701所规定的亚硫酸盐法纸浆及硫酸盐法纸浆的溶解纸浆中特别是半纤维素少的、α-纤维素含量大的溶解纸浆。
[0052]本实施方式的隔膜中,通过混配溶解纸浆,可以实现能够充分减少负极的锌合金粉末的腐蚀的碱性电池。
[0053](晶体结构)
[0054]本实施方式的隔膜中混配的溶解纸浆的晶体结构优选具有纤维素II的晶体结构。通过具有纤维素II的晶体结构,能够减少隔膜的尺寸收缩。
[0055]市售的溶解纸浆基本上为纤维素I的晶体结构的纸浆。若大量含有该纤维素I的晶体结构的纸浆,则隔膜在碱性电解液中的尺寸收缩增大。因此,在使隔膜中的溶解纸浆的含量为70质量%以上的高含量的情况下,优选使用具有纤维素II的晶体结构的溶解纸浆。
[0056]具有纤维素II的晶体结构的溶解纸浆通过用10质量%?18质量%浓度的氢氧化钠水溶液对纤维素I的晶体结构的溶解纸浆进行碱处理而得到。通过该处理,纤维素I的晶体结构的一部分或全部转换为纤维素II的晶体结构。由此,可得到碱性电解液中的收缩少、且负极的腐蚀导致的气体产生少的溶解纸浆。
[0057]需要说明的是,溶解纸浆除去了半纤维素,因而纸浆中的非晶质部分减少。因此,碱性电解液向溶解纸浆的纤维中的渗透被抑制。因此,溶解纸浆的纤维的溶胀减少。
[0058]其结果,即使在溶解纸浆由仅为纤维素I的晶体结构构成的情况下,与通常的制纸用纸浆相比在电解液中的尺寸收缩也显著较小。另外,含有纤维素I和纤维素II的晶体结构混杂的溶解纸浆的隔膜可以与使用了现有的丝光化纸浆的隔膜相同程度地减小尺寸的收缩率。
[0059]需要说明的是,仅为纤维素I的晶体结构的溶解纸浆具有在碱性电解液中的收缩大的倾向。因此,通过混配隔膜质量的30质量%以上的维纶纤维等在碱性电解液中尺寸变化少的合成纤维,能够将隔膜在电解液中的尺寸收缩抑制到实际使用上没有问题的2.0%以下。因此,即使是仅为纤维素I的晶体结构的溶解纸浆也可以充分适用于本实施方式的隔膜。
[0060](材料种类)
[0061]作为混配于本实施方式的隔膜中的溶解纸浆,可以使用由针叶树或阔叶树的木材得到的溶解纸浆、以及由非木材得到的溶解纸浆。
[0062]作为针叶树,可以使用由辐射松、湿地松、南方松、云杉、花旗松、铁杉等得到的溶解纸衆。另外,作为阔叶树,可以使用由山毛榉、植、桦木、桉树、橡木、白杨、桤木等得到的溶解纸浆。
[0063]由针叶树得到的溶解纸浆的平均纤维长长至2mm左右,打浆处理比较容易,因此适合于CSF值为10ml以下的高打浆。因此,特别适合于得到气密度高、枝晶的遮蔽性优异的隔膜。
[0064]另一方面,由阔叶树得到的溶解纸浆的平均纤维长为0.7_左右,不适合于CSF值为10ml以下的高打浆。但是,平均纤维径细至15 μ m左右,即使是轻度的打浆也可得到均质的隔膜。
[0065]另外,作为非木材的溶解纸浆,可以使用由棉、短绒、木棉等种子纤维,马尼拉麻、剑麻等叶脉纤维,亚麻、黄麻、红麻、大麻等韧皮纤维,竹、茅草、甘蔗渣等禾本科植物及椰子等果实纤维得到的溶解纸浆。与木浆相比,非木浆存在纤维径细至ΙΟμπι左右、并且纤维长长至3_?7_左右的纤维的纸浆。因此,通过使用非木材的溶解纸浆,可得到与木材的溶解纸浆相比低密度、电阻低,且致密、遮蔽性优异的隔膜。
[0066]需要说明的是,作为以往混配于碱性电池用隔膜中的纤维素纤维,已知丝光化纸浆等α-纤维素含量高的纸浆是合适的。
[0067]α -纤维素含量高的纸浆合适的理由基于下述见解和推测:越是高纯度的纸浆,碱性电解液中的溶解成分越少,电解液中的溶解和电解液中的尺寸变化越少,耐碱性越优巳
[0068]另一方面,关于隔膜中的纸浆或再生纤维素纤维对碱性电池的锌合金粉末的腐蚀的影响,至今尚不清楚。
[0069](再生纤维素纤维)
[0070]作为混配于本实施方式的隔膜中的纤维素纤维,除了上述溶解纸浆外还可以混配再生纤维素纤维。通过添加再生纤维素纤维作为纤维素纤维,隔膜的密度变得更低,隔膜的电解液保液量增加。因此,隔膜的电阻降低,保液量增加,因而能够提高碱性电池的重负载放电特性。
[0071]另一方面,使混配于隔膜中的纤维素纤维仅为溶解纸浆的情况下,能够制作两极间的遮蔽性优异的薄的隔膜。通过减薄隔膜,能够增加电池内的活性物质量,因此能够增加电池的容量。
[0072]作为混配于本实施方式的隔膜中的再生纤维素纤维,可以利用人造丝纤维、莫代尔纤维、富强纤维、铜氨纤维、天丝纤维等。所使用的再生纤维素纤维的纤维径例如优选
0.5dtex.?3.3dtex.的纤度,纤维长优选2mm?7mm。
[0073]在这些再生纤维素纤维中,富强纤维、铜氨纤维、天丝纤维能够通过打浆处理进行原纤化。
[0074]作为纤维素纤维,在混配上述能够原纤化的再生纤维素纤维的情况下,根据隔膜所要求的遮蔽性的程度对溶解纸浆及再生纤维素纤维进行打浆处理,使其原纤化。并且,若向其中混配合成纤维而对隔膜进行抄纸,则能够赋予隔膜所需要的遮蔽性。需要说明的是,为了调整隔膜的物性,也可以仅对溶解纸浆或再生纤维素纤维中的一者进行打浆处理而用于隔膜。
[0075]在对溶解纸浆和再生纤维素纤维进行打浆的情况下,在以混合的状态打浆时原纤维能够更充分地混合。若对充分混合后的原料进行抄纸,则可得到均质的隔膜,因而特别优选。需要说明的是,也可以将溶解纸浆和再生纤维素纤维分别单独打浆后再进行混合。
[0076]需要说明的是,再生纤维素纤维的纤维素的聚合度低至300?500左右。因此,再生纤维素纤维与本实施方式的溶解纸浆相比易于溶解于碱性电解液中,耐碱性差。
[0077](混配比)
[0078]作为本实施方式的隔膜的纤维素纤维的含量,优选20质量%?90质量%的范围。隔膜中的纤维素纤维的含量小于20质量%时,隔膜的电解液的保液率降低,电池的所有放电性能特别是重负载放电特性降低。
[0079]另一方面,若隔膜的纤维素纤维的含量大,则必然地隔膜中的耐碱性合成纤维减少。因此,电解液中的隔膜的尺寸收缩变大,隔膜的湿润强度降低。其结果,隔膜容易破损,容易发生电池的内部短路。因此,优选使隔膜中的纤维素纤维的含量为90质量%以内。
[0080]另外,作为隔膜的纤维素纤维,在使用溶解纸浆和再生纤维素纤维的情况下,只要溶解纸浆和再生纤维素纤维总计含有20质量%以上即可。需要说明的是,若含有超过60质量%的再生纤维素纤维,则隔膜的保液率变得过大。因此,特别是在单3或单4型的小型碱性锰电池的情况下,隔膜在电解液中溶胀,在电池内部隔膜所占的容积变大。该情况下,需要减少电池的活性物质量,因此难以提高电池性能。
[0081](耐碱性合成纤维)
[0082]混配于隔膜中的耐碱性合成纤维选择在电解液中不引起溶解和收缩的材料。例如,除了维纶纤维、聚乙烯醇纤维等聚乙烯醇系纤维外,优选尼龙-6纤维、尼龙-6,6纤维等聚酰胺纤维、聚丙烯纤维、聚乙烯纤维、聚丙烯(芯)/聚乙烯(鞘)复合纤维、以及聚乙烯合成纸浆等聚烯烃纤维等。另外,作为合成纤维的纤维径优选0.1dtex.?3.3dtex.的纤度,优选纤维长为2mm?7mm的纤维。
[0083]在这些耐碱性合成纤维中,特别优选维纶纤维。维纶纤维是使纺丝得到的聚乙烯醇纤维与甲醛等反应而缩醛化的聚乙烯醇纤维。维纶纤维基本上不溶解于碱性电解液中,在电解液中几乎没有尺寸变化。因此,若混配于隔膜中则能够减小电解液中的隔膜的尺寸收缩。
[0084]聚乙烯醇纤维是由聚乙烯醇树脂溶液纺丝得到的纤维。聚乙烯醇纤维可以通过加热拉伸将水中溶解温度从60°C左右提高到100°C以上。
[0085]需要说明的是,作为用于将混配于隔膜中的纤维素纤维和合成纤维粘结的粘结齐U,以往在碱性电池用隔膜中使用了水中溶解温度为60°c?90°C的易溶性聚乙烯醇纤维。本实施方式的耐碱性合成纤维中也包含上述作为粘结剂使用的易溶性聚乙烯醇纤维。
[0086]隔膜中使用作为粘结剂的易溶性聚乙烯醇纤维的情况下,隔膜中的易溶性聚乙烯醇纤维的含量优选为5质量%?20质量%的范围。
[0087]另外,尽管易溶性聚乙烯醇纤维的含量为前述的5质量%?20质量%的含量范围,隔膜的湿润强度更优选设定为5N/15mm?20N/15mm的范围。湿润强度小于5N/15mm时,隔膜容易破裂,电池容易因碱性电池的运输或下降时的冲击引起内部短路。另一方面,湿润强度超过20N/15_的隔膜的粘结剂效果过大,因而隔膜在电解液中的溶胀被抑制。因此,由于隔膜的保液率的降低或电阻的上升,碱性电池的重负载放电特性容易降低。
[0088]对于本实施方式的隔膜,使用上述材料,通过使用了倾斜短网抄纸机、圆网抄纸机、或长网抄纸机等的常用抄纸法进行抄纸。另外,也可以使用将这些抄纸机的抄纸网部分组合而成的组合抄纸机来制造将纤维配比或密度、致密性不同的纸层层叠而成的隔膜。此夕卜,虽为相同的抄纸原料,但若使用具有多个抄纸网部分的组合抄纸机来制成层叠隔膜,则可得到与单层隔膜相比孔更小、难以发生由枝晶导致的电池的内部短路的隔膜。
[0089]需要说明的是,本实施方式的隔膜中使用的溶解纸浆或天丝纤维等纤维素纤维的打浆处理可以使用盘式磨浆机、打浆机、高速粉碎机等各种打浆机来实施。
[0090]实施例
[0091]下面,对于本发明的碱性电池用隔膜及使用了该隔膜的碱性电池的具体实施例进行说明。需要说明的是,本申请发明不限定于这些实施例的记载内容。
[0092][溶解纸浆的气体产生量试验]
[0093]首先,在具体的实施例之前,关于碱性电池用隔膜中使用的溶解纸浆的特性,与以往使用的丝光化纸浆及制纸用纸浆进行比较而说明。
[0094]表1中,对于实施例及比较例中使用的溶解纸浆及丝光化纸浆等化学纸浆,示出了纸浆材料种类与α-纤维素含量、晶体结构、面积收缩率及气体产生量的测定结果。
[0095][表 1]
[0096]

【权利要求】
1.一种碱性电池用隔膜,所述隔膜夹设于碱性电池的正极与负极之间,用于将两极的活性物质隔离,所述隔膜中包含20质量%?90质量%的纤维素纤维,剩余部分由耐碱性合成纤维构成,所述纤维素纤维中包含溶解纸浆。
2.根据权利要求1所述的碱性电池用隔膜,其特征在于,所述纤维素纤维包含所述溶解纸浆和再生纤维素纤维。
3.根据权利要求2所述的碱性电池用隔膜,其特征在于,所述再生纤维素纤维为有机溶剂系纤维素纤维。
4.根据权利要求1?3的任一项所述的碱性电池用隔膜,其中,所述溶解纸浆的α-纤维素含量为92%以上。
5.一种碱性电池,其特征在于,其为用隔膜隔离了正极活性物质与负极活性物质的碱性电池,使用了权利要求1?4的任一项所述的碱性电池用隔膜作为所述隔膜。
【文档编号】H01M6/06GK104081558SQ201380007373
【公开日】2014年10月1日 申请日期:2013年1月16日 优先权日:2012年1月31日
【发明者】久保好世, 中岛攻, 小川健太郎 申请人:日本高度纸工业株式会社
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