[发明专利]碱性蓄电池隔板、其制备方法和碱性蓄电池

说明书

发明领域

本发明涉及一种碱性蓄电池如镍-金属氢化物电池、插在碱性蓄电池中正极和负极之间的碱性蓄电池用的隔板以及制备上述碱性蓄电池隔板的方法，其特征在于通过改善碱性蓄电池隔板来改善碱性蓄电池的保存性能，以防碱性蓄电池自身放电。

相关技术描述

迄今为止，镍-金属氢化物电池、镍-镉电池等已被用作碱性蓄电池。在上述碱性蓄电池中，具有优良的耐碱性和耐氧化性的聚烯烃已被用作隔板插在正极和负极之间。

然而，聚烯烃材料本身不是亲水性的，因此，在包含聚烯烃材料的隔板中，很难保持碱性蓄电池的碱性电解液。

因此，如日本专利公开公报昭63-34849中所述，通常是采用通过在上述聚烯烃材料表面上涂布乙烯-乙烯醇共聚物树脂等方法，给隔板所用的聚烯烃材料提供OH-基团来提高亲水性，从而使碱性电解液保持在隔板中。

另外，在上述碱性蓄电池中，例如正极含有杂离子如铵离子。这些杂离子在充放电时会转移，因此，在约50-80％的中等充电程度时，杂离子使碱性蓄电池产生自身放电。所以产生了保存特性变差的问题。

在这一点上，最近提出了以下的隔板方案：使丙烯酸等丙烯酸树脂单体与聚烯烃材料接枝聚合，然后使含氮杂离子被所得聚合物中含有的羧基捕获；用浓硫酸或发烟硫酸处理聚烯烃材料，将砜基团插入聚烯烃材料中，然后使杂离子被插入聚烯烃材料中的砜基团捕获。

然而，在使丙烯酸等丙烯酸树脂单体与聚烯烃材料接枝聚合的隔板情况下，隔板的耐热性和耐氧化性通常很弱，因此，隔板无法长期使用。因此，产生了碱性蓄电池寿命短的另一问题。

另外，在上述用浓硫酸或发烟硫酸处理聚烯烃材料以便将砜基团插入聚烯烃材料的隔板情况下，隔板在浓硫酸或发烟硫酸处理的时候劣化。因此，产生了正极和负极之间容易发生短路的又一问题。

另外，如上所述将羧基或砜基团插入隔板中时，由于这些具有离子交换能力的基团，碱性电解液被消耗。因此，还存在碱性蓄电池特性降低的另一问题。

发明概述

本发明的一个目的是改善插在镍-金属氢化物电池等碱性蓄电池中正极和负极之间的碱性蓄电池用的隔板。

本发明的另一目的是，通过改善上述碱性蓄电池隔板以防正极中所含铵离子等杂离子引起的自身放电，从而获得保存特性优异的碱性蓄电池。

在本发明中，插在正极和负极之间的碱性蓄电池隔板具有碳双键。隔板中碳双键的平均量在10微摩尔/克至200微摩尔/克范围内。隔板浸在溶解有铵盐的碱性水溶液中后，隔板中氮增加量的平均值不少于140微克/克。

另外，当本发明的碱性蓄电池隔板用于碱性蓄电池时，铵离子等杂离子被碱性蓄电池隔板中存在的上述碳双键部分所捕获，从而防止了由杂离子引起的碱性蓄电池的自身放电。因此，碱性蓄电池的保存特性得到改善。

在本发明的碱性蓄电池隔板中，当隔板中碳双键的量很小时，不能充分地捕获铵离子等杂离子，因此，不足以防止自身放电。另一方面，当该量太大时，所述碳与正极处产生的氧反应。这样，隔板被氧化，从而使隔板特性降低。由于这个原因，在本发明的碱性蓄电池隔板中，碳双键的平均量设定在10微摩尔/克至200微摩尔/克的范围内。

另外，在本发明的碱性蓄电池隔板中，隔板在溶解有铵盐的碱性水溶液中浸泡后，其氮增加量平均值设定为不低于140微克/克，这就说明隔板能充分地捕获铵离子等杂离子。

在形成本发明的碱性蓄电池隔板中的碳双键时，例如有一种使具有OH-基团的聚烯烃纤维脱水的方法。

在用使具有OH-基团的聚烯烃纤维脱水的方法来形成碳双键时，可采用各种类型的酸。然而，当采用浓硫酸或发烟硫酸时，聚烯烃纤维会降解，正极和负极之间容易发生短路。因此，较佳的是采用选自磷酸、盐酸和硝酸的酸来进行脱水。

本发明的这些和其它目的、优点和特征可从结合附图说明本发明具体实施方案的下文描述得知。

附图简述

图1是显示本发明实施例、对比例和试验例中制造的碱性蓄电池内部结构的截面图。

较佳实施方案描述

下面将用一些实施例详述碱性蓄电池隔板、其制备方法和采用该隔板的碱性蓄电池。另外，比较本发明实施例的碱性蓄电池与对比例用不满足本发明条件的隔板的碱性蓄电池，以表明本发明实施例碱性蓄电池自身放电能得到防止，因而其保存特性得到改善。应当理解，本发明的碱性蓄电池隔板、其制备方法和碱性蓄电池不局限于这些实施例，是可以在本发明的范围和精神内作各种变化和改动的。

(实施例1)