[发明专利]碱性电池用隔板及其制造方法

说明书

本发明涉及碱性电池用隔板(以下有时简称为“隔板”)及其制造方法。本发明的碱性电池用隔板，例如可以用于碱性一次电池(例如碱性锰电池、水银电池、氧化银电池或空气电池)或二次电池(例如镍镉电池、银锌电池、银镉电池、镍锌电池、镍氢电池或充电碱性锰电池)，特别是能极好地用于镍镉电池和镍氢电池等中。

过去使用隔板的目的在于隔离碱性电池正极和负极防止短路，同时保持电解液，以便能使放电反应顺利地进行。由于这种隔板必须保持氢氧化钾等组成的电解液，所以优选使用耐碱性优良的聚烯烃纤维制成的纤维片材。

然而，聚烯烃纤维与电解液之间的亲和性差，电解液保持性极低，所以用各种方法对聚烯烃纤维制成的纤维片材进行亲水处理，赋予电解液的保持性。

亲水处理方法之一是使乙烯基单体接枝聚合。例如，在特表平6-509208号公报中，公开了使乙烯基单体接枝聚合在聚烯烃类纤维布帛上制成的隔板。此外上公报还公开了以下工序组成的这种隔板的制造方法：使聚烯烃类纤维布帛含浸乙烯基单体溶液的工序和不暴露在氧气中的条件下用紫外线照射布帛的工序。

但是，若将这种隔板用在镍镉电池和镍氢电池等电池上，则充电过度时产生的氧使隔板劣化，造成短路，或者因氧气引起的劣化物对极板产生不利影响，缩短电池寿命，且自放电抑制作用也差。

本发明人为获得能够消除这些缺点的碱性电池用隔板而进行了深入研究，发现：若使用构成纤维片材表面的纤维外侧面上存在能显示特定范围结合能峰物质的纤维片材时，可以得到一种难被电池内部产生的氧劣化，耐氧化性和自放电抑制作用均优良的碱性电池用隔板。而且还发现，若使用结合在构成纤维片材内部的纤维表面上的羧基存在量，比结合在构成纤维片材表面的纤维表面上的羧基存在量多的纤维片材，可以得到一种难被电池内部产生的氧劣化，而且耐氧化性和自放电抑制作用均优良的电池用隔板。此外还发现，例如在氧存在下进行第一步接枝聚合处理，和在用不透气性膜缠绕纤维片材周围的状态下进行第二步接枝聚合处理，可以得到上述的优良纤维片材。

本发明人为了获得自放电抑制作用更加优良的碱性电池用隔板而进行深入研究，发现使用高氨扑获量纤维片材可以得到自放电抑制作用极为优良的碱性电池用隔板。而且还发现，例如通过使用含有表面活性剂的接枝聚合液进行上述第一步和第二步接枝聚合处理，可以获得高氨扑获量纤维片材。使用这样得到的纤维片材作为碱性电池用隔板时还发现，不仅自放电抑制作用优良，而且还具有优良的湿润性和容量保持率波动性小等优良特性。本发明是基于这些发现而完成的。

因此，本发明课题在于提供一种难被电池内部产生的氧劣化，耐氧化性和自放电抑制作用均优良的碱性电池用隔板及其制造方法。

此外，本发明课题还特别在于提供一种自放电抑制作用优良的碱性电池用隔板，以及提供一种除自放电抑制作用外，湿润性也优良，而且容量保持率波动小的碱性电池用隔板及其制造方法。

本发明的其它目的和效果，通过以下说明将会更加清楚。

本发明涉及一种碱性电池用隔板，其中含有这样一种纤维片材，当发射光电子的逸出角约等于30°条件下，用X-射线光电分光计对构成此隔板表面的纤维的外侧表面测定的场合下，其中存在显示530．5～531．5eV(电子伏特)结合能峰的物质(以下有时称为“表面氧化型纤维片材”)。

而且，本发明也涉及这样一种碱性电池用隔板，其中含有这样一种纤维片材，其中结合在构成纤维片材内部的纤维表面上的羧基存在量，比结合在构成纤维片材外侧表面的纤维表面上的羧基存在量多(以下有时称为“内部高羧基化纤维片材”)。

此外，本发明还涉及一种碱性电池用隔板，其中含有平均氨扑获量在0．4毫摩尔／克以上的纤维片材(以下有时称为“高氨扑获性纤维片材”)。

本说明书中所说的“平均氨扑获量”，是指在十处以上测定氨扑获量数值的平均值，而且按照后述的方法，就目标纤维片材任意十处以上测定氨扑获量，算出这些数值的平均值后可以得到。

在本说明书中，将具有上述“表面氧化型纤维片材”性质、“内部高羧基化纤维片材”性质和“高氨扑获性纤维片材”性质中一种性质的，或者同时具有这些性质的纤维片材，有时统称为“高性能纤维片材”。

本发明还涉及碱性电池用隔板的制造方法，其中包括：在氧存在下，对附着有能够接枝聚合的单体、低聚物和／或聚合物的纤维片材(即至少附着能够接枝聚合的单体、低聚物和／或聚合物中一种物质的纤维片材)进行接枝聚合处理后，在用不透气性薄膜缠绕纤维片材四周的状态下再进行接枝聚合处理，制备碱性电池隔板用接枝聚合化的纤维片材。