專利名稱：電池用隔板的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及電池用隔板。
背景技術：
以往，為了分離電池的正極和負極、防止短路，并且保持電解液而順序地進行電池反應，在正極和負極之間使用隔板。
近年來，隨著電子設備的小型輕量，盡管電池所占有的空間也變窄，但由于對電池需要與以往相同程度以上的性能，所以要求電池的高容量。因此，由于需要增加電極的活性物質(zhì)量，所以必然地不得不減小所述隔板所占有的體積。已經(jīng)提出了厚度為0.15mm的薄隔板的建議，但最近市場上需要厚度為0.1mm以下的更薄的隔板。
作為使厚度可以為0.1mm以下的隔板，例如在(日本)特開平11-126595號公報中披露‘堿性電池隔板，是在通過濕式制造法成形的包含低熔點的套部聚合物和高熔點的芯部聚合物組成的芯鞘復合纖維的非織造布的兩側(cè)粘結極細非織造布的層壓非織造布，張重為15～55g/m2、空隙率為40～80％、厚度為0.05～0.12mm。
但是，上述特開平11-126595號公報所披露的隔板是將通過濕式制造法形成的非織造布和極細纖維組成的非織造布粘結所得的層壓非織造布，所以電解液偏向分布在極細纖維組成的非織造布側(cè)。因此，內(nèi)部電阻升高，盡管為了使電池高容量而變薄，但仍然存在高容量化困難的問題。
因此，本發(fā)明的目的在于解決上述現(xiàn)有技術的問題，提供能夠進行電池的高容量化的薄的電池用隔板。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種電池用隔板，其特征在于，實際上由一層結構的非織造布作為實際的電池用隔板，所述非織造布的面密度中的纖維的表觀總表面積為20m2/m2以上，所述非織造布的厚度為0.1mm以下，所述非織造布的質(zhì)地指數(shù)為0.15以下，而且所述非織造布包含纖維直徑4μm以下的極細纖維。
本發(fā)明的電池用隔板所用的非織造布實際上由一層結構組成，所以可以使電解液均勻地保持在整個非織造布上，可以制造內(nèi)部電阻低、高容量的電池。此外，盡管本發(fā)明的電池用隔板的厚度在0.1mm以下這樣的薄度，但通過使平均面密度的纖維的外表總表面積為20m2/m2以上，由于可確保電解液的保持性(特別是長期間的電解液保持性)，所以可以制造壽命長的電池。
具體實施例方式
本發(fā)明的電池用隔板中使用的非織造布實際上由一層結構組成，以便不發(fā)生電解液的不勻。在本說明書中，非織造布為‘實際上一層結構’組成意味著在非織造布的厚度方向上，相對于非織造布整體的平均纖維直徑來說，非織造布的纖維組成和纖維配合不同的部分之間的平均纖維直徑包括在整體的平均纖維直徑的±20％的范圍內(nèi)。本發(fā)明的電池用隔板所用的非織造布按平均纖維直徑的觀點來看只要滿足實際上均質(zhì)這樣的上述條件，還可以層壓調(diào)制多個纖維網(wǎng)。
所述‘厚度方向’指相對于非織造布平面的直角方向(由于非織造布平面不是平滑的，所以在非織造布平面和非織造布表面上裝載平板的情況下，指該平板的表面，所述厚度方向指相對于該平板表面的直角方向)。在本說明書中，‘平均纖維直徑’在纖維是短纖維的情況下，指100根以上的短纖維的纖維直徑的平均值，而在纖維是長纖維的情況下，指100處以上的纖維直徑的平均值。此外，本發(fā)明中的‘纖維直徑’在纖維的橫截面形狀是圓形的情況下指其直徑，而在纖維的橫截面形狀是非圓形的情況下，以具有相同截面面積的圓的直徑作為纖維直徑。
構成本發(fā)明的電池用隔板所用的非織造布的纖維，無論在由一種纖維構成的情況下，還是在多種纖維構成的情況下，最好僅由非原纖維化的纖維來構成。如果僅由非原纖維化的纖維來構成，則質(zhì)地均勻，整個非織造布可以平衡良好地保持電解液。
本說明書中‘非原纖維化的纖維’意味著不將多種纖維進行結合的纖維，例如，意味著不是由一根纖維分支成無數(shù)纖維狀態(tài)下的纖維(例如，將可機械分割的分割性纖維通過攪拌器等打漿所得的纖維或漿料等)、不是多種纖維從熔融處理前進行結合成為網(wǎng)絡狀的纖維(例如，通過快速抽絲法獲得的纖維等)。
構成本發(fā)明的電池用隔板所用的非織造布的纖維材料可以由一種或多種來構成，具體地說，例如可以由聚酰胺系纖維、或聚烯烴系纖維等構成，但從耐電解液性良好、不產(chǎn)生成為自放電原因的氨來看，實際上最好僅由聚烯烴系纖維構成。這里，在聚烯烴系纖維中，纖維整體不僅是指僅由聚烯烴系樹脂組成的纖維，還包含至少纖維表面由聚烯烴系樹脂組成的纖維。即，對耐電解液性產(chǎn)生影響的部分是纖維表面。因此，例如，作為聚酰胺系樹脂和聚烯烴系樹脂組成的復合纖維，纖維表面僅聚烯烴系樹脂所占有的纖維(纖維的兩端面除外)就相當于所述聚烯烴系纖維。
作為該聚烯烴系樹脂，例如可列舉出聚乙烯系樹脂(例如，超高分子量聚乙烯、高密度聚乙烯、中密度均勻性、低密度均勻性、直鏈狀低密度均勻性、或乙烯共聚物等)、聚丙烯系樹脂(例如，聚丙烯、丙烯共聚物等)、或聚甲基戊烯系樹脂(例如，聚甲基戊烯、或甲基戊烯共聚物等)。這些樹脂中，聚丙烯系樹脂和聚乙烯系樹脂較好。
本發(fā)明的電池用隔板所用的非織造布最好包含楊氏模量為50cN/dtex以上的高彈性纖維。通過這樣的高彈性纖維的彈性，在將隔板卷繞在極板組上時，由于通過極板來切斷隔板，不易發(fā)生極板的毛刺穿透隔板而發(fā)生短路，所以可以制造可靠性高的電池，此外，即使在卷繞在極板組上后，由于保持適度的空隙，經(jīng)過長時間也可以保持電解液，所以可以制造壽命長的電池。
在本說明書中，‘楊氏模量’指從根據(jù)JIS L 10151999，8.11項中規(guī)定的方法測定的初始拉伸阻抗度中計算出的表觀楊氏模量的值。初始拉伸阻抗度指通過定速拉伸形試驗機測定的值。
此外，由于楊氏模量越高，越容易發(fā)揮上述的效果，所以楊氏模量為65cN/dtex以上較好，在80cN/dtex以上更好。
高彈性纖維的纖維徑?jīng)]有特別限定，但在增強非織造布的絕對強度，用作隔板的情況下，高彈性纖維的纖維徑為12～35μm較好，為13～30μm更好，為13～25μm很好，以便沒有極板的毛刺穿透、或因極板的邊緣而被扯裂，沒有耐貫通強度的偏差，不易短路。
如果這樣的高彈性纖維在構成非織造布的纖維中含有5mass％以上的量，則容易發(fā)揮上述效果，而含有10mass％以上的量更好。另一方面，為了提高電解液的保持性，最好為98mass％以下的量，以便不減少含有的極細纖維的含量。
該高彈性纖維的材料沒有特別限定，例如，可以由聚乙烯系樹脂(例如，超高分子量聚乙烯、高密度聚乙烯、中密度聚乙烯、低密度聚乙烯、直鏈狀低密度聚乙烯、乙烯聚合物等)、聚丙烯系樹脂(例如，高結晶性聚丙烯、丙烯聚合物等)、聚甲基戊烯系樹脂(例如，聚甲基戊烯、甲基戊烯聚合物等)構成。在這些材料中，最好由超高分子量聚乙烯或高結晶性聚丙烯組成。
本發(fā)明所用的高彈性纖維可以由上述的樹脂成分單獨構成，也可以將兩種以上的樹脂成分混合或復合。兩種以上的樹脂或混合或復合的高彈性樹脂的橫截面形狀例如可以是芯鞘型、偏芯型、或海島型。這樣，如果將兩種以上的樹脂成分進行混合或復合，則高彈性纖維可以通過構成纖維表面的樹脂成分來進行熔合。
本發(fā)明的電池用隔板所用的非織造布包含纖維徑為4μm以下(更好為3μm以下，最好為2μm以下)的極細纖維。因此，如后述，平均面密度的纖維的外表總表面積擴大，盡管較薄，但可以提供電解液的保持性優(yōu)良的隔板。
本發(fā)明的電池用隔板所用的非織造布中包含的極細纖維最好是各個纖維徑分布在窄范圍內(nèi)，是各極細纖維的纖維徑大致相同的纖維。如果各極細纖維的纖維徑大致相同，則通過極細纖維形成均勻的孔徑的孔和均勻的內(nèi)部空間，電解液的分布變得均勻。具體地說，極細纖維的纖維徑分布的標準差值(σ)除以極細纖維的纖維徑的平均值(d)所得的值(σ/d)在0.2以下(在0.18以下更好)較好。在極細纖維的纖維徑完全相同的情況下，由于標準差(σ)為0，所以所述值(σ/d)的下限值是0。
所述的‘極細纖維的纖維徑的平均值(d)’是拍攝非織造布試樣的電子顯微鏡照片，在該電子顯微鏡照片中計測100根以上的極細纖維的纖維徑，將該計測的纖維徑進行平均所得的值此外，極細纖維的‘標準差(σ)’從計測的n根(100根以上)的各個極細纖維的纖維徑(x)中按照下式來計算。
標準差＝{(nΣx2-(Σx)2)/n(n-1)}1/2這里，n意味著測定的極細纖維的根數(shù)，x意味著各個極細纖維的纖維徑。
纖維徑為4μm以下的極細纖維徑在纖維分布的觀點上由兩種以上的組構成的情況下，對于各個極細纖維來說，最好上述關系成立。
為了能夠形成具有均勻的孔徑的孔和均勻的內(nèi)部空間的非織造布，各極細纖維最好在其纖維軸方向上直徑?jīng)]有實質(zhì)上的變化(即，實際上有相同的直徑)。
這樣，在各個極細纖維中沿纖維軸向直徑實際上相同而沒有變化的極細纖維，或在多個極細纖維之間具有大致相同的纖維徑的極細纖維，例如可以用噴絲頭在海成分中進行噴頭限制來擠出島成分的復合方法等的復合抽絲法，通過將所得的海島型復合纖維的海成分除去來獲得。不過，一般來說，所謂的混合抽絲法，即除去通過在混合構成島成分的樹脂和構成海成分的樹脂后進行抽絲的方法所獲得的海島型纖維的海成分的方法，難以獲得在各個極細纖維中沿纖維軸方向直徑實際相同沒有變化的極細纖維，或難以獲得在多個極細纖維之間具有大致相同的纖維徑的極細纖維。此外，即使熔化熔斷(メルトプロ-)法，也難以獲得在各個極細纖維中沿纖維軸方向直徑實際相同沒有變化的極細纖維，或難以獲得在多個極細纖維之間具有大致相同的纖維徑的極細纖維。
如果極細纖維的橫截面形狀為圓形，則能夠進一步提高非織造布的質(zhì)地。此外，如果存在極細纖維束(在形成包含分割性纖維的非織造布后容易通過將分割性纖維進行分割來形成)，則由于非織造布的質(zhì)地變差，所以最好不存在極細纖維束。
該極細纖維最好也由聚烯烴系樹脂構成，例如，可以由聚乙烯系樹脂(例如，超高分子量聚乙烯、高密度聚乙烯、中密度聚乙烯、低密度聚乙烯、直鏈狀低密度聚乙烯、或乙烯聚合物等)、聚丙烯系樹脂(例如，聚丙烯、或丙烯聚合物等)、或聚甲基戊烯系樹脂(例如，聚甲基戊烯、或甲基戊烯聚合物等)構成，最好由聚丙烯系樹脂或聚乙烯系樹脂構成。
如果極細纖維包含與熔合有關的樹脂成分(以下稱為‘熔合成分’)，極細纖維通過該熔合成分進行熔合，那么能夠可靠地固定極細纖維，沒有極細纖維的脫落或者毛刺直立，是合適的。
在使該極細纖維熔合的情況下，極細纖維可以僅由上述的聚丙烯系樹脂組成的熔合成分來構成，也可以由熔合成分和具有熔點比該熔合成分的熔點高的成分(以下稱為‘非熔合成分’)那樣的兩種以上的成分來構成。如果后者的極細纖維由熔合成分和非熔合成分那樣的兩種以上的成分構成，那么即使使熔合成分熔合，也可以通過非熔合成分來維持纖維形態(tài)，具有極細纖維原來的作用，由于不容易妨礙形成均勻的孔徑的孔和均勻的內(nèi)部空間，所以十分適合使用。
在極細纖維由兩種以上的成分構成的情況下，熔合成分占據(jù)極細纖維表面的一部分或全部，最好是參與熔合。在該極細纖維是由兩種以上的成分構成的復合纖維的情況下，其橫截面形狀例如是芯鞘型、偏芯型、或海島型較好。為了使非熔合成分可以維持纖維形狀，具有熔點比熔合成分的熔點高10℃以上的熔點較好，具有高20℃以上的熔點更好。
這樣，在通過普通方法的復合抽絲法對海島型復合纖維進行抽絲時，作為擠出島成分的噴絲頭，使用可以形成上述橫截面形狀(例如，芯鞘型、偏芯型、或海島型)的噴絲頭，抽絲海島型纖維，或按照普通方法的復合抽絲法對海島型復合纖維進行抽絲，將混合兩種以上的樹脂成分的樹脂供給島成分擠出用噴絲頭來抽絲海島型纖維，通過除去海成分可以獲得由熔合成分和非熔合成分這樣的兩種以上的樹脂組成的復合極細纖維。
本說明書中的‘熔點’指用差示掃描熱量計以升溫速度10℃/分產(chǎn)生從室溫開始升溫所得的熔解吸熱曲線的極大值的溫度。在極大值存在2個以上的情況下，以最高溫的極大值作為熔點。
如果上述極細纖維在構成非織造布的纖維中含有2mass％以上的量，則容易發(fā)揮上述那樣的效果，含有5mass％以上的量更好，而含有10mass％以上的量再更好。本發(fā)明的電池用隔板所用的非織造布可以僅由極細纖維組成，但由于通過包含上述的高彈性纖維能夠保證適度的空隙，所以極細纖維的含量在95mass％以下較好。
極細纖維在非織造布的制造工序中最好是自由度高的短纖維(纖維長度在30mm以下)，以便容易均勻分散，如果在截斷極細纖維或海島型復合纖維時極細纖維彼此或島成分彼此壓接，則由于成為與原纖維化的纖維相同的狀態(tài)，所以最好使用在截斷時極細纖維彼此或島成分彼此不易壓接的極細纖維或海島型纖維。
作為這樣不易壓接的極細纖維或海島型復合纖維(島成分)的材料，例如，可以使用高結晶性的樹脂。具體地說，使用聚甲基戊烯、或熔點在166℃以上(最好在168℃以上)的聚丙烯。
本發(fā)明的電池用隔板所用的非織造布還可以包含熔合纖維。通過包含這樣的熔合纖維，可以提高非織造布的強度。
該熔合纖維的熔合成分最好具有對熔合纖維以外的纖維(例如，高彈性纖維和/或極細纖維等)不產(chǎn)生不良影響的熔點。例如，作為熔合纖維以外的纖維，如果在包含由聚丙烯系樹脂單獨組成的高彈性纖維和由聚丙烯系樹脂單獨組成的極細纖維的情況下，作為熔合纖維的熔合成分，最好包含聚乙烯系樹脂(例如，超高分子量聚乙烯、高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、直鏈狀低密度聚乙烯、或乙烯聚合物等)，作為熔合纖維以外的纖維，在包含由超高分子量聚乙烯單獨組成的高彈性纖維和由聚丙烯系樹脂單獨組成的極細纖維的情況下，作為熔合纖維的熔合成分，最好包含聚乙烯(例如，高密度聚乙烯、中密度聚乙烯、低密度聚乙烯、或直鏈狀低密度聚乙烯等)或乙烯共聚物等。
本發(fā)明的電池用隔板所用的非織造布包含極細纖維、高彈性纖維和熔合纖維，在構成該極細纖維和高彈性纖維的表面的樹脂由聚丙烯系樹脂組成的情況下，作為熔合樹脂，通過使用包含聚丙烯系共聚物(例如，乙烯-丁烯-丙烯共聚物、乙烯-丁二烯-丙烯共聚物、或乙烯-丙烯共聚物等)作為熔合成分的熔合纖維，可以制造纖維之間的熔合力強、機械強度優(yōu)良(即，包括不易被極板切斷，毛刺難以刺透的強度)、耐熱性更良好的非織造布。
該熔合纖維僅由熔合成分構成也可以，除了熔合成分以外，包含比熔合成分熔點高的非熔合成分也可以。如果熔合纖維是由后者那樣的熔合成分和非熔合成分構成的復合纖維，則可以進一步提高非織造布的強度。作為該復合纖維的橫截面形狀，例如可以是芯鞘型、偏芯型、或海島型。而非熔合成分由具有熔點比熔合成分的熔點高10℃以上的樹脂組成較好，由具有熔點比熔合成分的熔點高20℃以上的樹脂組成更好。
這樣的熔合纖維在構成非織造布的纖維中含有20mass％以上的量較好，以便能夠提高非織造布的強度，而含有40mass％以上的量更好。另一方面，根據(jù)與上述的極細纖維的關系，在98mass％以下的量較好。
如上所述，本發(fā)明的電池用隔板所用的非織造布可以僅由纖維徑4μm以下的極細纖維組成。此外，所述非織造布也可以由極細纖維和高彈性纖維的組合、極細纖維和熔合纖維的組合、或極細纖維和高彈性纖維及熔合纖維的組合來構成。而且，除了極細纖維、高彈性纖維和熔合纖維以外，在這些纖維中任一個的定義中也可以包含不適合的普通纖維。這樣的普通纖維是纖維徑超過4μm、楊氏模量低于50cN/dtex、并且不含有熔合成分的纖維(例如，普通聚丙烯纖維)，對于本發(fā)明的電池用隔板所用的非織造布的整個質(zhì)量來說，可以按93mass％以下(最好在60mass％以下)的量存在。
在本發(fā)明的電池用隔板所用的非織造布由極細纖維和高彈性纖維組合構成的情況下，基于它們的質(zhì)量的配合比例(極細纖維∶熔合纖維)沒有特別限定，例如可以是50～90∶50～10，60～80∶40～20更好，65～80∶35～20最好。
在本發(fā)明的電池用隔板所用的非織造布由極細纖維和熔合纖維組合構成的情況下，基于它們的質(zhì)量的配合比例(極細纖維∶高彈性纖維)沒有特別限定，例如可以是10～80∶90～20，10～50∶90～50更好，10～30∶90～70最好。
在本發(fā)明的電池用隔板所用的非織造布由極細纖維和高彈性纖維及熔合纖維組合構成的情況下，基于它們的質(zhì)量的配合比例(極細纖維∶高彈性纖維∶熔合纖維)沒有特別限定，例如可以是10～40∶15～40∶20～75，10～40∶20～40∶20～70更好，10～30∶20～35∶40～65最好。
在本發(fā)明的電池用隔板所用的非織造布包含極細纖維和高彈性纖維的情況下，高彈性纖維的平均纖維徑為極細纖維的平均纖維徑的5倍以上較好，6倍以上更好，6.5倍以上最好。在包含極細纖維和高彈性纖維的非織造布中，粗的高彈性纖維形成骨架，在該骨架間容易成為存在細的極細纖維的狀態(tài)。如果高彈性纖維的纖維徑是極細纖維的纖維徑的5倍以上，根據(jù)高彈性纖維的高彈性，由于將非織造布的空間高效率地保持，所以使加壓時的孔隙率提高，從而提高保液性。
通過高彈性纖維的平均纖維長度為極細纖維的平均纖維長度的2.5倍以上(3倍以上較好，4倍以上更好，5倍以上很好)也可以獲得上述相同的效果。而且，在高彈性纖維的平均纖維徑在10μm以上的情況下，通過非織造布中占有的高彈性纖維的質(zhì)量比率為極細纖維的質(zhì)量比率的1～2.5倍，也可以獲得與上述相同的效果。
在本發(fā)明的電池用隔板所用的非織造布中，如果構成非織造布的纖維的纖維表面都由丙烯系樹脂組成，則可以制造纖維之間的熔合力強、機械強度優(yōu)良(即，不易被極板切斷，包括毛刺不易穿透的強度)、耐熱性更良好的非織造布。而且，如果構成非織造布的纖維的熔合成分都由乙烯樹脂組成，則可以制造纖維之間的熔合力強、機械強度優(yōu)良(即，不易被極板切斷，包括毛刺不易穿透的強度)、耐熱性更良好的非織造布。
構成本發(fā)明的電池用隔板所用的非織造布的纖維(例如，高彈性纖維、極細纖維、熔合纖維、或普通纖維等)可以處于未拉伸狀態(tài)，但為了在機械強度上優(yōu)良，處于拉伸狀態(tài)較好。
構成本發(fā)明的電池用隔板所用的非織造布的纖維(例如，高彈性纖維、極細纖維、熔合纖維、或普通纖維等)的纖維長度沒有特別限定，但因為纖維長度越短纖維的自由度越高，可以在非織造布的制造工序中均勻地分散，纖維長度為0.5～30mm較好。更好是使用切斷為1～20mm的纖維。本說明書中的纖維長度指通過JIS L 1015(化學纖維分級試驗法)B法(校正分級圖形法)獲得的長度。而平均纖維長度是100根纖維的平均值。
本發(fā)明的電池用隔板所用的非織造布的平均面密度的纖維的外表總表面積在20m2以上。因此，電解液的保持性良好，即使隔板的厚度在0.1mm以下，經(jīng)過長時間也可以保持電解液。表觀總表面積在22m2以上較好，在25m2以上更好。
這里，‘面密度’指根據(jù)J IS P 8124(紙和板紙-張重測定法)中規(guī)定的方法獲得的張重，單位面密度的纖維的表觀總表面積’指上述面密度中存在的纖維的纖維之間為固定前的狀態(tài)時的纖維表面積(除了纖維的橫截面積以外)之和。例如，在面密度為40g/m2、極細纖維為20mass％、熔合纖維為80mass％組成的情況下，指極細纖維8g(＝40×0.2)的表面積(除了纖維的橫截面積以外)和熔合纖維32g(＝40×0.8)的表面積(除了纖維的橫截面積以外)的總和。在非織造布包含熔合纖維的情況下，熔合纖維處于熔合的狀態(tài)，但根據(jù)熔合前的熔合纖維的表面積(除了纖維的橫截面積以外)來計算外表總表面積。此外，纖維的表面積可以根據(jù)纖維徑、面密度、構成比、以及纖度來計算，熔合前的熔合纖維的表面積可以利用作為纖維徑的未熔合處的纖維徑來計算。
構成本發(fā)明的隔板的非織造布的厚度在0.1mm以下。由于這樣薄，所以可以對應于電池的高容量化。厚度的下限在將非織造布用作隔板的情況下，只要能滿足電極的極板間的隔離性和電解液的保持性，沒有特別限定，但如果比0.005mm薄，由于存在微小電流流過，或電解液的保持性差的傾向，所以在約0.005mm以上較好，在約0.01mm以上更好。在本說明書中，‘厚度’用JIS B 75021994中規(guī)定的外側(cè)測微計(0～25mm)按照JIS C21115.1(1)的測定法隨機選擇10點測定的平均值。
構成本發(fā)明的隔板的非織造布最好將纖維之間實質(zhì)上通過纖維的熔合來固定。這樣，如果僅通過纖維的熔合來進行固定，由于可以使纖維的配置不雜亂來進行固定，所以可以制造質(zhì)地優(yōu)良、不易發(fā)生短路，并且電解液均勻分布、內(nèi)部電阻低的隔板。例如，如果在熔合以外通過絡合來使纖維之間固定，則通過用于使纖維之間絡合的作用(例如，水流等流體流，或針穿刺等)，形成從非織造布的表面向里面的通孔而有容易發(fā)生短路的傾向，但如果僅通過熔合來固定，則由于熔合時纖維的配置不雜亂，所以不易發(fā)生短路。
在制造非織造布時，即使不實施絡合處理纖維彼此也可能纏繞在一起。例如，通過卡片機來形成纖維網(wǎng)，或即使在通過濕式法來形成纖維網(wǎng)的情況下，纖維網(wǎng)也可以保持該形態(tài)。該情況表示或多或少的纖維之間為絡合的狀態(tài)。但是，該絡合如上述的水流絡合或針穿刺那樣，由于不是使纖維的配置雜亂的絡合，所以在本說明書中，實際上不看作絡合。于是，‘實質(zhì)上僅有纖維的熔合’指形成了纖維網(wǎng)后的纖維之間的固定僅通過熔合來進行的狀態(tài)。該狀態(tài)從另一方面來看，是構成非織造布的纖維(極細纖維，與例如，高彈性纖維、熔合纖維、和/或普通纖維等)實際上為兩維配置的狀態(tài)。
本發(fā)明的電池用隔板所用的非織造布的質(zhì)地指數(shù)的值在0.15以內(nèi)，由于質(zhì)地良好，所以不易發(fā)生短路，并且可以均勻地保持電解液。質(zhì)地指數(shù)在0.10以下更好。
該‘質(zhì)地指數(shù)’指由(日本)特開2001-50902號公報中所披露的方法、即如下獲得的值。
(1)從光源對被測定物(非織造布試驗材料)照射光，在照射的光中，在被測定物的規(guī)定區(qū)域中通過受光元件對反射光進行受光來取得輝度信息。
(2)將被測定物的規(guī)定區(qū)域分割為圖象尺寸為3mm見方、6mm見方、12mm見方、24mm見方，取得4個分割形式。
(3)根據(jù)亮度信息來計算在每個得到的各分割形式中各等分割的區(qū)域的輝度值。
(4)根據(jù)各區(qū)域的亮度值來計算每個分割形式的平均輝度(X)。
(5)求出各分割形式的標準差(σ)。
(6)由下式計算出各分割形式的變動系數(shù)(CV)。
變動系數(shù)(CV)＝(σ/X)×100這里，σ表示各分割形式的標準差，X表示各分割形式的平均輝度。
(7)將以各圖象尺寸的對數(shù)為X坐標、以對應該圖象尺寸的變動系數(shù)為Y坐標的所獲得的坐標組通過最小二乘法進行一次直線回歸，計算其斜率，該斜率的絕對值為質(zhì)地指數(shù)。
在本發(fā)明的電池用隔板所用的非織造布中，如果非織造布的孔的最大孔徑為40μm以下，則質(zhì)地均勻，此外，即使所述非織造布組成隔板被強壓迫在極板上，也難以使脫落的電池的活性物質(zhì)粉末侵入到隔板的內(nèi)部空隙，不易發(fā)生短路。非織造布的孔的最大孔徑在35μm以下較好，在30μm以下更好。在本說明書中，非織造布的孔的‘最大孔徑’指用輻射熱測量計(Coulter公司制)按照起泡測點法來測定所得的值。
在本發(fā)明的電池用隔板所用的非織造布中，非織造布的孔的最大孔徑在平均流量孔徑的2倍以下(1.9倍以下更好)較好。在這樣的范圍內(nèi)，作為孔徑分布窄、可以均勻分散電解液的結果，可以制造內(nèi)部電阻低的電池。理想上，有非織造布的孔的最大孔徑為平均流量孔徑的1倍情況，即所有孔徑為相同大小的情況。
在本說明書中，‘平均流量孔徑’指通過由ASTM-F316規(guī)定的方法所得到的值，例如是用輻射熱測量計(Coulter公司制)按照平均流量點法測定的值。
此外，本發(fā)明的電池用隔板所用的非織造布的孔隙率最好為45～65％，以便降低內(nèi)部電阻低、提高保液率，孔隙率為50～60％更好。
該‘孔隙率(P)’指根據(jù)下式獲得的值。
孔隙率(P)＝{1-W/(T×d)}×100這里，W指面密度(g/m2)，T指非織造布(隔板)的厚度(μm)，d指構成非織造布(隔板)的樹脂(例如，纖維)的密度(g/cm3)。在構成樹脂有兩種以上的情況下，構成樹脂的密度指各構成樹脂的質(zhì)量平均值。例如，在密度d1的樹脂A為a(mass％)，而密度d2的樹脂B為b(mass％)的情況下，構成樹脂的密度(d)指通過下式獲得的值。
密度(d)＝d1×a/100+d2×b/100而且，如果本發(fā)明的電池用隔板所用的非織造布的至少一個方向的拉伸強度為20N/5cm寬度以上，則在作為隔板使用的情況下可以形成沒有斷裂的極板組，可以制造成品率高的電池。拉伸強度在30N/5cm寬度以上更好，最好在40N/5cm寬度以上。
該‘拉伸強度’指將以寬度5cm截斷的非織造布試驗材料(隔板試驗材料)固定在拉伸強度試驗機(Orientec制、Tensilon UTM-III-100)的卡盤間(卡盤間距離＝10cm)，以拉伸速度300mm/min來拉伸試驗材料使試驗材料斷裂所需的力。
本發(fā)明的電池用隔板所用的非織造布的針式耐貫通力在500gf以上就可以。如果針式耐貫通力低于500gf，在用作隔板的情況下，因極板的毛刺等使構成隔板的纖維更容易穿過，在形成極板組時，存在容易短路的傾向。針式耐貫通力在600gf以上較好，在700gf以上更好。
該針式耐貫通力指根據(jù)以下測定步驟所得的值。
在具有圓筒狀通孔(內(nèi)徑＝11mm)的支撐臺上裝載一片非織造布試驗材料，使其覆蓋圓筒狀通孔，再在非織造布試驗材料上裝載具有圓筒狀通孔(內(nèi)徑＝11mm)的固定材料，使得固定材料的中心與所述支撐臺的圓筒狀通孔的中心一致以固定非織造布試驗材料，然后將便攜式壓縮試驗機(カト一テック制、KES-G5)上安裝的針(前端部中的曲率半徑＝0.5mm、直徑＝1mm、從模具的突出長度＝2cm)以0.01cm/s的速度垂直地刺入該非織造布試驗材料，測定將針穿過非織造布試驗材料時所需要的力，將該力作為針式耐貫通力。
本發(fā)明的電池用隔板所用的非織造布的每單位面密度的平均針式耐貫通力在14gf以上較好，在15gf以上更好，在16gf以上很好，在18gf以上最好。如果沒有通孔，并且纖維均勻分散，質(zhì)地優(yōu)良，則每單位面密度的平均針式耐貫通力的值升高。平均針式耐貫通力是對非織造布試驗材料的30個地方進行針式耐貫通力測定所得的值進行平均的值，每單位面密度的平均針式耐貫通力指平均針式耐貫通力除以面密度(g/m2)所得的值。
本發(fā)明的電池用隔板所用的非織造布的面密度為5～55g/m2較好，為10～40g/m2更好。
在構成本發(fā)明的電池用隔板所用的非織造布的纖維表面上，為了賦予或提高與電解液的親和性，最好導入氧和/或含有硫的官能基(例如，磺酸基、磺酸根、硫代螢石基、羥基、羧基、或羰基等)，或?qū)⒂H水性單體進行接枝聚合，或賦予表面活性劑，或賦予親水性樹脂。
本發(fā)明的電池用隔板所用的非織造布，例如適合用作堿錳電池、汞電池、氧化銀電池、或空氣電池等一次電池的隔板，或用作鎳-鎘電池、銀-鋅電池、銀-鎘電池、鎳-鋅電池、鎳-氫電池或鉛蓄電池等二次電池的隔板，特別適合用作鎳-鎘電池、鎳-氫電池或鉛蓄電池的隔板。
本發(fā)明的電池用隔板所用的非織造布例如可以如下制造。
首先，假設非織造布的面密度(g/m2)。接著，根據(jù)假設的面密度來考慮纖維的配合，使得單位面密度的纖維的表觀總表面積在20m2/m2以上。一般來說，如果包含較多的極細纖維，則容易滿足上述條件。作為纖維，如果使用不進行原纖維化的纖維，則容易制造質(zhì)地均勻、能夠平衡良好地保持電解液的隔板。此外，最好實際上僅選擇耐電解液良好的聚烯烴系纖維。最好選擇上述的高彈性纖維、極細纖維、以及熔合纖維。
接著，由上述選定的纖維來形成纖維網(wǎng)。該纖維網(wǎng)的形成方法沒有特別限定，可以由干式法(例如，卡片法、無接觸法、紡粘型無紡織物法、或熔化熔斷法等)或濕式法來形成。在這些方法中，最好是將纖維均勻分散，容易均勻地保持電解液，容易制造非織造布的濕式法。作為該濕式法，可以由以往公知的方法，例如水平長網(wǎng)方式、傾斜布線型短網(wǎng)方式、圓網(wǎng)方式、或長網(wǎng)-圓網(wǎng)聯(lián)合方式來形成。
接著，使構成該纖維網(wǎng)的纖維之間固定，可以獲得本發(fā)明的電池用隔板所用的非織造布。該纖維之間的固定最好僅通過熔合來實施。這樣，如果僅通過熔合來固定，則由于纖維的配置不亂，所以質(zhì)地優(yōu)良，不易發(fā)生短路，而且電解液可以均勻地分布，容易制造使內(nèi)部電阻更低的隔板。因此，作為構成纖維網(wǎng)的纖維，最好包含熔合纖維。
該纖維網(wǎng)的熔合方法可以在無壓下進行，也可以在加壓下進行，或在無壓下熔解熔合成分后進行加壓(最好直接加壓)。加熱溫度無論在哪種情況下最好都在從熔合纖維的熔合成分的軟化溫度至比熔點高30℃的范圍內(nèi)，加壓情況下的壓力最好適當調(diào)節(jié)，以使獲得的非織造布的孔隙率為45～65％、至少一個方向的拉伸強度為20N/5cm寬度以上。
本說明書中的‘軟化溫度’指用差示熱量計以升溫速度10℃/分所得從室溫開始升溫所得的熔解吸熱曲線的開始點的溫度。
由于本發(fā)明的電池用隔板中所用的非織造布通過厚度薄而可以對應于電池的高容量，所以在熔合后的纖維網(wǎng)的厚度超過0.1mm的情況下，例如，通過從一對輥間通過等方法，可以將厚度調(diào)節(jié)到0.1mm以下。
質(zhì)地指數(shù)為0.15以下的非織造布、最大孔徑為40μm以下的非織造布、和/或最大孔徑為平均流量孔徑的2倍以下的非織造布可以使用不原纖維化的纖維、或使用纖維橫截面形狀為圓形的極細纖維、或使用纖維長度為1～20mm左右的短纖維，通過濕式法來形成纖維網(wǎng)，或單獨或組合使用僅通過熔合使纖維之間固定(不實施絡合處理)等方法來制造。
孔隙率為45～65％的非織造布可以通過減少極細纖維的使用量，或減少使用的全纖維量，單獨或組合使用調(diào)整熔合情況下的壓力以便加厚厚度等方法來制造。
至少一個方向上的拉伸強度為20N/5cm寬度以上的非織造布可以單獨或組合使用通過調(diào)節(jié)撈取纖維的抄網(wǎng)的移動速度和漿料流量，使纖維的取向成為接近一個方向的狀態(tài)，提高熔合的程度，或增長纖維長度等方法來制造。
針式耐貫通力為500gf以上的非織造布、或每單位面密度的平均針式耐貫通力為14gf以上的非織造布可以通過單獨或組合使用利用楊氏模量大的高彈性纖維，增多高彈性纖維量，均勻地分散高彈性纖維，由熔合纖維進行牢固地熔合，在使熔合纖維熔融后直接加壓進行熔合等方法來制造。
這樣制造的非織造布實際上為一層結構，平均面密度的纖維的外表總表面積在20m2/m2以上，并且厚度在0.1mm以下，所以如果將其用作隔板，可以將電解液均勻地保持在整個隔板上，可以制造內(nèi)部電阻低、高容量的電池，此外，可以確保電解液的保持性(特別是長期間的電解液保持性)，可以制造壽命長的電池。
本發(fā)明的電池隔板所用的非織造布最好實際上僅由聚烯烴系纖維構成，以便耐電解液性良好，為了提高電解液的保持性，最好實施親水處理。作為該親水處理，例如，可以是磺化處理、氟氣處理、乙烯單體的接枝聚合處理、表面活性劑處理、放電處理或賦予親水性樹脂處理等。
作為磺化處理，沒有特別限定，例如，可以是在發(fā)煙硫酸、硫酸、三氧化硫、氯磺酸、或磺酰氯組成的溶液中浸漬上述非織造布來導入磺酸基的方法、在存在一氧化硫氣體、二氧化硫氣體或三氧化硫氣體等下進行放電而在非織造布上導入磺酸基的方法等。
對于氟氣處理來說，也沒有特別限定，例如，可以在用惰性氣體(例如，氮氣、氬氣等)來稀釋的氟氣與從氧氣、二氧化碳氣體及二氧化硫氣體等中選出至少一種氣體的混合氣體中，通過使非織造布暴露其中，可以將非織造布的纖維表面親水化。在非織造布上預先附著二氧化硫氣體后，如果與氟氣接觸，則可以更有效地賦予持久的親水性。
作為乙烯單體的接枝聚合，作為乙烯單體，例如，可以使用丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、乙烯基吡啶、乙烯吡咯烷酮、或苯乙烯。在將苯乙烯接枝聚合的情況下，為了賦予與電解液的親和性，最好進行磺化。其中，最好使用丙烯酸，以便與電解液的親和性良好。
作為這些乙烯單體的聚合方法，例如有在包含乙烯單體和聚合引發(fā)劑的溶液中浸漬非織造布并加熱的方法、在將乙烯單體涂敷在非織造布上后照射射線的方法、在對非織造布照射放射線后與乙烯單體接觸的方法、在非織造布中浸透包含增敏劑的乙烯單體溶液后照射紫外線的方法等。在使乙烯單體溶液和非織造布接觸前，如果通過紫外線照射、電暈放電、或等離子體放電等對非織造布表面進行改性處理，那么由于與乙烯單體溶液的親和性提高，所以可以高效率地進行接枝聚合。
作為表面活性劑處理，例如可以在陰離子系表面活性劑(例如，高級脂肪酸的堿金屬鹽、烷基磺酸鹽、或磺基琥珀酸酯鹽等)、或非離子系表面活性劑(例如，聚氧乙烯烷基醚、或聚氧乙烯烷基苯基醚)的溶液中浸漬非織造布，或可以將該溶液涂敷或散布附著在非織造布上。
作為放電處理，例如有電暈放電處理、等離子體處理、輝光放電處理、沿表面放電處理或電子射線處理等。在這些放電處理當中，如果在空氣中的大氣壓下，在各自具有電介質(zhì)的一對電極之間，以使兩方的電介質(zhì)可接觸那樣來配置非織造布，在這兩電極間施加交流電壓，利用在非織造布內(nèi)部空隙產(chǎn)生放電的方法，那么不僅非織造布的外側(cè)，而且構成非織造布內(nèi)部的纖維表面都進行處理。因此，如果使用這樣的方法處理的非織造布作為隔板，其內(nèi)部的電解液的保持性良好。
作為親水性樹脂賦予處理，例如，可以附著羧甲基纖維素、聚乙烯醇、可交聯(lián)的聚乙烯醇、或聚丙烯酸等親水性樹脂。這些親水性樹脂被溶解或分散在適當?shù)娜軇┲泻?，在該溶劑中浸漬非織造布，并且將該溶劑涂敷或散布在非織造布上，干燥，即可實現(xiàn)附著。親水性樹脂的附著量最好是隔板總體的0.3～5mass％，以便不損失通氣性。
作為可交聯(lián)的聚乙烯醇，例如是用感光性基來取代一部分羥基的聚乙烯醇，更具體地說，是用苯乙烯基吡啶鎓感光基團、苯乙烯基喹啉鎓感光基團、或苯乙烯苯并噻唑鎓感光基團取代的聚乙烯醇。該可交聯(lián)的聚乙烯醇也與其他親水性樹脂同樣粘附在非織造布上后，通過光照射來交聯(lián)。用感光基團來取代這樣的一部分羥基的聚乙烯醇耐堿性良好，而且包含很多可以與離子形成螯合物的羥基，在放電時和/或充電時，在極板上形成樹枝狀的金屬析出前就與離子形成螯合物，不易發(fā)生電極間的短路，所以適合使用。
實施例以下，通過實施例來具體地說明本發(fā)明，但本發(fā)明不限于這些實施例。
實施例1作為海島型復合纖維，準備在聚L乳酸(以下記為‘PLLA’)組成的海成分中，存在25個聚丙烯組成的島成分，通過復合抽絲法制造的纖維(纖度＝1.65dtex、纖維長度＝2mm)。
接著，將該海島型復合纖維在10mass％氫氧化鈉水溶液組成的浴液(溫度80℃)中浸漬30分鐘，萃取除去作為海島型復合纖維的海成分的PLLA，獲得聚丙烯極細纖維(纖維徑＝2μm，ρ/d＝0.083，熔點＝172℃，纖維長度2mm，密度＝0.91g/cm3，橫截面形狀＝圓形)。該聚丙烯極細纖維不進行原纖維化而被拉伸，而且各纖維在纖維軸方向上實際上有相同的直徑。
此外，作為熔合纖維，準備芯成分(非熔合成分)由聚丙烯(熔點＝168℃、密度＝0.91g/cm3)組成、鞘成分(熔合成分)為高密度聚乙烯(熔點＝135℃、密度＝0.96g/cm3)組成的芯鞘型復合纖維(纖度＝0.8dtex、纖維長度＝5mm、芯成分和鞘成分的質(zhì)量比率為1∶1，不進行原纖維化而被延伸)。
而且，作為高彈性纖維，準備高結晶性聚丙烯組成的纖維(楊氏模量＝90cN/detx、纖度＝1.3dtex、纖維徑＝13.5μm、纖維長度＝10mm、密度＝0.91g/cm3、不進行原纖維化而被延伸)。
接著，將20mass％的上述聚丙烯極細纖維、50mass％的芯鞘型復合纖維、30mass％的聚丙烯高彈性纖維進行混合，由分散的漿液通過濕式法(水平長網(wǎng)方式)來形成纖維網(wǎng)。
接著，將該纖維網(wǎng)在溫度設定為135℃的熱風循環(huán)式烘箱中放置3分鐘，實施纖維網(wǎng)的干燥和上述芯鞘型復合纖維的鞘成分(高密度聚乙烯)的熱熔合，形成熔合非織造布。
接著，將該熔合非織造布在溫度60℃的發(fā)煙硫酸溶液(15％SO3溶液)中浸漬2分鐘后，進行充分水洗并進行干燥，獲得在纖維表面上導入磺酸基的磺化非織造布。
接著，對該磺化非織造布實施壓延處理，制造一層結構的隔板(面密度＝40g/m2，厚度＝0.10mm，表觀總表面積＝29.8m2/m2，纖維實際上二維地配置，不存在極細纖維束)。
實施例2作為海島型復合纖維，準備在PLLA組成的海成分中，聚丙烯和高密度聚乙烯混合狀態(tài)下的島成分存在25個，通過復合抽絲法獲得的纖維(纖度＝1.65dtex、纖維長度＝2mm)。
接著，將該海島型復合纖維在10mass％氫氧化鈉水溶液組成的淋浴(溫度80℃)中浸漬30分鐘，萃取除去作為海島型復合纖維的海成分的PLLA，獲得聚丙烯-聚乙烯混合的極細纖維(高密度聚乙烯的熔點＝135℃，纖維徑＝2μm，ρ/d＝0.09，纖維長度2mm，聚丙烯的密度＝0.91g/cm3，高密度聚乙烯的密度＝0.96g/cm3，聚丙烯和高密度聚乙烯的混合比為1∶1，不進行原纖維化而被拉伸，纖維橫截面形狀＝圓形，在纖維軸方向上實際上有相同的直徑)。
此外，準備與實施例1相同的熔合纖維(芯鞘型復合纖維)和高彈性纖維。
接著，將20mass％的所述聚丙烯-高密度聚乙烯混合高彈性纖維、50mass％的芯鞘型復合纖維、以及30mass％的聚丙烯高彈性纖維進行混合，重復進行與實施例1完全相同的操作，熔合聚丙烯-高密度聚乙烯混合極細纖維的高密度聚乙烯成分和上述熔合纖維的熔合成分，在纖維表面上導入磺酸基，制造一層結構的隔板(面密度＝40g/m2，厚度＝0.10mm，表觀總表面積＝29.2m2/m2，纖維實際上二維地配置，不存在極細纖維束)。
實施例3作為熔合纖維，除了使用芯成分(非熔合成分)由聚丙烯(熔點＝161℃、密度＝0.91g/cm3)組成、鞘成分(熔合成分)為乙烯-丁烯-丙烯共聚物(熔點＝137℃、密度＝0.92g/cm3)組成的芯鞘型復合纖維(纖度＝0.8dtex、纖維長度＝5mm、芯成分和鞘成分的質(zhì)量比率為1∶1，不進行原纖維化而被拉伸)，以及使熱熔合在溫度設定為140℃的熱風循環(huán)式烘箱作用90秒以外，與實施例1完全相同，制造一層結構的隔板(面密度＝40g/m2，厚度＝0.10mm，表觀總表面積＝29.9m2/m2，纖維實際上二維地配置，不存在極細纖維束)。
比較例1準備與實施例1相同的熔合纖維(芯鞘型復合纖維)和高彈性纖維。
接著，混合65mass％的所述芯鞘型復合纖維和35mass％的聚丙烯高彈性纖維，由分散的漿液通過濕式法(水平長網(wǎng)方式)來形成纖維網(wǎng)。
接著，將該纖維網(wǎng)在溫度設定為135℃的熱風循環(huán)式烘箱中放置3分鐘，實施纖維網(wǎng)的干燥和所述芯鞘型復合纖維的鞘成分(高密度聚乙烯)的熱熔融，形成熔合非織造布(面密度＝32g/m2)。
另一方面，制備2片平均纖維直徑為2μm、面密度為4g/m2的聚丙烯制熔化燒斷非織造布。
接著，在所述熔合非織造布上層壓1片所述熔化燒斷非織造布后，通過從溫度設完為135℃的熱輥間通過，實施構成熔融非織造布的芯鞘型復合纖維的鞘成分(高密度聚乙烯)的熱壓接，形成單面熔合一體化非織造布。
接著，在所述單面熔合一體化非織造布的非熔合一體化的面上層壓1片上述熔化燒斷非織造布后，通過從溫度設定為135℃的熱輥間通過，實施構成熔融非織造布的芯鞘型復合纖維的鞘成分(高密度聚乙烯)的熱壓接，形成兩面融合一體化非織造布。
接著，將該兩面熔合一體化非織造布與實施例1同樣，在纖維表面上導入磺酸基，實施壓延處理，制造三層結構的隔板(面密度＝40g/m2、厚度＝0.10mm、表觀總表面積＝29.8m2/m2)。
比較例2準備與實施例1相同的熔合纖維(芯鞘型復合纖維)和高彈性纖維。
接著，混合70mass％的所述芯鞘型復合纖維和30mass％的聚丙烯高彈性纖維，由分散的漿液通過濕式法(水平長網(wǎng)方式)來形成纖維網(wǎng)。
接著，將該纖維網(wǎng)在溫度設定為135℃的熱風循環(huán)式烘箱中放置3分鐘，實施纖維網(wǎng)的干燥和所述芯鞘型復合纖維的鞘成分(高密度聚乙烯)的融化，形成熔合非織造布。
接著，將該熔合非織造布與實施例1同樣，在纖維表面上導入磺酸基，實施壓延處理，制造一層結構的隔板(面密度＝40g/m2、厚度＝0.10mm、表觀總表面積＝15.5m2/m2)。
物性評價(A)質(zhì)地指數(shù)的測定按以下的順序來測定各隔板的質(zhì)地指數(shù)。
(1)從光源對被測定物(隔板試驗材料)照射光，在照射的光中，在被測定物的規(guī)定區(qū)域中通過受光元件對反射光進行受光來取得亮度信息。
(2)將被測定物的規(guī)定區(qū)域分割為圖象尺寸為3mm見方、6mm見方、12mm見方24mm見方，取得4種割形式。
(3)根據(jù)亮度信息來計算在每個得到的各分割形式中等分割的各區(qū)域的亮度值。
(4)根據(jù)各區(qū)域的亮度值來計算每個分割形式的平均亮度(X)。
(5)求出各分割圖形的標準差(σ)。
(6)由下式計算出各分割圖形的變動系數(shù)(CV)。
變動系數(shù)(CV)＝(σ/X)×100這里，σ表示各分割圖形的標準差，X表示各分割圖形的平均亮度。
(7)將以各圖象尺寸的對數(shù)為X坐標、以對應該圖象尺寸的變動系數(shù)為Y坐標的所獲得的坐標細通過最小二乘法進行一次直線回歸，計算其斜率，該斜率的絕對值為質(zhì)地指數(shù)。質(zhì)地指數(shù)的數(shù)字越小，意味著纖維均勻地分散。
其結果如表1所示。從表1可知，本發(fā)明的隔板的質(zhì)地指數(shù)小于0.09，質(zhì)地非常良好，所以可預測不易發(fā)生短路，能夠均勻地保持電解液。
(B)最大孔徑的測定用輻射熱測量計(Coulter公司社制)按照起泡測點法來測定各個隔板的最大孔徑。該值如表1所示。從該表1可知，最大孔徑為21μm以下非常小，質(zhì)地均勻，此外，可預測能夠抑制脫落的電池活性物質(zhì)粉末向其他極的移動。
(C)比(最大孔徑/平均流量孔徑)測定用輻射熱測量計(Polometer、Coulter公司制)按平均流量測點來測定各個隔板的平均流量孔徑。
接著，將由前項(B)得到的最大孔徑除以平均流量孔徑，計算出比(最大孔徑/平均流量孔徑)。該結果如表1所示。從表1可知，本發(fā)明的隔板的該比小于1.8，可以均勻地分散電解液，所以被預測為可以制造內(nèi)部電阻低的電池。
(D)孔隙率的測定首先，測定出各個隔板的面密度(W)和厚度(T)。
接著，根據(jù)各構成纖維的密度和質(zhì)量比率來計算隔板構成纖維的密度(d)。
接著，由下面的公式來計算‘孔隙率P’。
孔隙率(P)＝{1-W/(T×d)}×100其結果如表1所示。從表1可知，本發(fā)明的隔板的內(nèi)部電阻和內(nèi)壓低，可預測為保液率高的隔板。
(E)長度方向的拉伸強度的測定將以5cm寬度裁斷的各隔板固定在拉伸強度試驗機(Orientec制、TencilonUTM-III-100)的卡盤間(卡盤間距離＝10cm)，以拉伸速度300mm/min沿長度方向拉伸各隔板，測定使各隔板斷裂所需要的力，該力為長度方向的拉伸強度。其結果如表1所示。從表1可知，本發(fā)明的隔板在形成極板組時沒有斷裂，可預測能夠制造良品率高的電池。如果長度方向的拉伸強度在20N/5cm寬度以上，則形成極板組時不易斷裂。
(F)針式耐貫通力在具有圓筒狀通孔(內(nèi)徑＝11mm)的支撐臺上各安放1片隔板，以覆蓋圓筒狀通孔，在各隔板上安放具有圓筒狀通孔(內(nèi)徑＝11mm)的固定材料，使得固定材料的中心與所述支撐臺的圓筒狀通孔的中心一致，并固定各隔板后，將便攜式壓縮試驗機(カト一テツク制、KES-G5)上安裝的針(前端部中的曲率半徑＝0.5mm、直徑＝1mm、從模具的突出長度＝2cm)以0.01cm/s的速度垂直地刺入該隔板，測定將針穿過時所需要的力，將該力作為針式貫通力。其結果如表1所示。從表1可知，本發(fā)明的隔板在形成極板時，可預測通過極板的毛刺等更難以穿入構成隔板的纖維。
將上述的針式貫通力在各隔板的30處進行測定所得的值進行平均所得的值作為‘平均針式耐貫通力’，將這樣得到的‘平均針式耐貫通力’用面密度(g/m2)相除所得的值作為‘每單位面密度的平均針式耐貫通力’，其測定結果也示于表1。該值越高意味著沒有通孔，纖維均勻地分散的質(zhì)地優(yōu)良。
(G)電阻的測定切斷各個隔板而形成35mm見方的試驗片。
接著，使各試驗片吸收與各試驗片質(zhì)量相同質(zhì)量的比重1.3(20℃)的氫氧化鉀水溶液后，用35mm見方的鎳板來夾置，測定5kgf負荷時的電阻。其結果如表1所示。從該表1可知，本發(fā)明的隔板電阻低，可以對應于高容量的電池。
(H)加壓保液率的測定將以直徑30mm裁斷的各隔板分別在溫度20℃、相對濕度65％的狀態(tài)下達到水分平衡后測定質(zhì)量(M0)。
接著，為了在氫氧化鉀水溶液中置換隔板中的空氣，在比重1.3(20℃)的氫氧化鉀水溶液中浸漬1小時，并保持氫氧化鉀水溶液。
接著，用上下各3張濾紙(直徑＝30mm)夾置該隔板，通過加壓泵以5.7MPa的壓力作用30秒后，測定隔板的質(zhì)量(M1)。
接著，根據(jù)下式求出加壓保液率。
加壓保液率(％)＝{(M1-M0)/M0}×100該測定對一個隔板進行4次，將其平均作為加壓保液率。其結果如表1所示。從表1可知，本發(fā)明的隔板的電解液的保持性地優(yōu)良，所以可推測能夠制造壽命長的電池。
表1

(注1)比＝(最大孔徑)/(平均流量孔徑)(注2)括號內(nèi)為平均單位面積的平均針式耐貫通力由于本發(fā)明的堿電池用隔板實際上由一層結構組成，所以可以將電解液均勻地保持在整個隔板上，可以制造內(nèi)部電阻低、高容量的電池。此外，即使厚度薄到0.1mm以下，但通過使單位面密度的纖維的外表總表面積為20m2/m2以上，從而確保電解液的保持性(特別是長期間的保持性)，可以制造壽命長的電池。
以上，以特定的形態(tài)說明了本發(fā)明，但對本領域的技術人員來說明顯的變形或改良包括在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
權利要求
1.一種電池用隔板，其特征在于，實際上是由一層結構的非織造布作為實際的電池用隔板，所述非織造布的平均面密度中的纖維的外表總表面積為20m2以上，所述非織造布的厚度為0.1mm以下，所述非織造布的質(zhì)地指數(shù)為0.15以下，而且所述非織造布包含纖維直徑為4μm以下的極細纖維。
2.如權利要求1所述的電池用隔板，其特征在于，所述非織造布實際上僅由非原纖維化的纖維構成。
3.如權利要求1所述的電池用隔板，其特征在于，所述極細纖維是除去海島型復合纖維的海成分而由殘留的島成分組成的極細纖維。
4.如權利要求1所述的電池用隔板，其特征在于，所述非織造布包含楊氏模量在50cN/dtex以上的高彈性纖維。
5.如權利要求1所述的電池用隔板，其特征在于，所述非織造布包含熔合纖維。
6.如權利要求1所述的電池用隔板，其特征在于，所述非織造布包含極細纖維、高彈性纖維和熔合纖維。
7.如權利要求6所述的電池用隔板，其特征在于，基于極細纖維、高彈性纖維和熔合纖維的質(zhì)量的摻合比例(極細纖維∶高彈性纖維∶熔合纖維)是10～40∶15～40∶20～75。
8.如權利要求4、6或7所述的電池用隔板，其特征在于，所述高彈性纖維的平均纖維直徑是極細纖維的平均纖維直徑的5倍以上。
9.如權利要求4、6或7所述的電池用隔板，其特征在于，所述高彈性纖維的平均纖維長度是極細纖維的平均纖維長度的2.5倍以上。
10.如權利要求1所述的電池用隔板，其特征在于，所述非織造布實際上僅由聚烯系纖維構成。
11.如權利要求1所述的電池用隔板，其特征在于，構成所述非織造布的纖維之間實際上僅通過纖維的熔合來固定。
12.如權利要求1所述的電池用隔板，其特征在于，所述非織造布的孔的最大孔徑為40μm以下。
13.如權利要求1所述的電池用隔板，其特征在于，所述非織造布的孔隙率為45％～65％。
14.如權利要求1所述的電池用隔板，其特征在于，所述非織造布的至少一個方向上的拉伸強度為20N/5cm幅以上。
15.如權利要求1所述的電池用隔板，其特征在于，對非織造布實施從磺化處理、氟氣處理、乙烯單體的移植處理、以及放電處理組成的組中選出的親水處理。
16.如權利要求1所述的電池用隔板，其特征在于，構成非織造布的纖維表面都由丙烯系樹脂構成。
全文摘要
披露了一種電池用隔板,其特征在于,實際上是由一層結構的非織造布作為實際的電池用隔板,所述非織造布的平均面密度中的纖維的外表總表面積為20m
文檔編號D21H15/10GK1356731SQ01145
公開日2002年7月3日 申請日期2001年8月10日 優(yōu)先權日2000年8月10日
發(fā)明者高瀨俊明, 今藤好彥, 宮口典子, 田中政尚 申請人:日本維林株式會社