[发明专利]电池用分隔件、二次电池

说明书

技术领域

本发明涉及电池用分隔件、具备电池用分隔件的二次电池。

背景技术

碱性二次电池、例如镍氢电池在数码相机、移动音乐播放器、混合动力车、便携式电脑中广泛普及，或作为一次电池的代替品而广泛普及。作为镍氢电池的优势，能充放电1000次左右，能重复使用、体积能量密度为300Wh/L左右、容量高于镍镉电池、不含镉，因此，有时与镍镉电池相比环境负荷低，而且与锰干电池、碱性干电池等一次电池相比降低运行成本等。

对于碱性二次电池中使用的分隔件，为了实现正负极间的良好的离子传导，要求保持电解液。即，耐受重复的充放电、且持续维持与碱性电解液的亲和性(亲水性)的能力(以下，将其定义为耐久亲水性)变得重要。

以往，碱性二次电池中，使用亲水性高的聚酰胺系无纺布作为分隔件。然而，判明聚酰胺系无纺布存在由于穿梭反应而自放电变大等问题，所述穿梭反应如下：聚酰胺系无纺布在碱性电解液中缓慢地被分解，而且分解时产生的氨在正极上被氧化为硝酸离子，在负极上硝酸离子被还原，而返回至氨(参照非专利文献1)。

因此，化学稳定性优异的聚烯烃系无纺布代替聚酰胺系无纺布开始作为分隔件使用，但聚烯烃系无纺布的亲水性差，因此，提了以下那样的各种亲水化处理。

(1)表面活性剂处理

(2)电晕放电处理、等离子处理、UV臭氧处理

(3)氟气处理

(4)丙烯酸接枝聚合处理

(5)磺化处理

(1)的表面活性剂处理是在无纺布涂布表面活性剂的较容易的方法，但重复碱性二次电池的充放电的期间，表面活性剂在电解液中溶出，分隔件本身失去亲水性，而电解液的保持能力急剧降低。即，存在由于缺乏耐久亲水性因此循环寿命短的缺点(参照专利文献1)。

(2)的电晕放电处理、等离子处理、UV臭氧处理是通过各方法中产生的自由基而向无纺布表面导入羧酸基等极性基团的处理方法(参照专利文献2、专利文献3)。

(3)的氟气处理中，利用氟气将极性基团导入至无纺布表面，来赋予亲水性。

(4)的丙烯酸接枝聚合处理中，使丙烯酸接枝聚合于无纺布表面，来赋予亲水性(参照专利文献4)。

(5)的磺化处理中，利用浓硫酸、氯磺酸、发烟硫酸、三氧化硫气体等将磺酸基导入至无纺布表面，来赋予亲水性(参照专利文献5～专利文献8)。该处理还有抑制碱性二次电池的自放电的效果，一般被广泛使用，但如果加强处理，则无纺布的机械强度降低，因此，无法提高太多的亲水性，大多组合使用表面活性剂处理。

(2)～(5)中，由这些处理过的无纺布的耐久亲水性变高，但有其制造上设备变得大规模、或处理工序复杂化、进而制造经费变高的缺点。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2000-164193号公报

专利文献2：日本特开2001-043843号公报

专利文献3：日本特开2001-068087号公报

专利文献4：日本特开平10-125300号公报

专利文献5：日本特公平7-32008号公报

专利文献6：日本专利第2715153号说明书

专利文献7：日本专利第2762443号说明书

专利文献8：日本专利第2904856号说明书

非专利文献

非专利文献1：松田好晴、竹原善一郎编、电池便览、平成13年、p237-238

发明内容

发明要解决的问题

本发明以廉价且简便的方法提供耐久亲水性高的电池用分隔件和使用该电池用分隔件的二次电池。

用于解决问题的方案

本发明人等为了解决上述课题进行了深入研究，结果发现：如果使两亲性物质含有于聚烯烃系无纺布，则可以得到具有高的耐久亲水性的电池用分隔件，所述两亲性物质具有烷基、烯基、亚烷基或亚烯基作为疏水性基团、且具有2个以上的羧酸基或1个以上的羧酸酐基作为亲水性基团，进一步反复研究，结果完成了本发明。

本发明的电池用分隔件具有含有两亲性物质而亲水化的无纺布来构成，所述两亲性物质含有1种以上的、具有碳数为8～20的范围的烷基、烯基、亚烷基或亚烯基作为疏水性基团、具有2个以上的羧酸基或1个以上的羧酸酐基作为亲水性基团的两亲性物质。

本发明的二次电池是使用上述本发明的电池用分隔件而构成的。