[发明专利]电化学元件用分隔件和电化学元件

说明书

提供：在维持与由经高度打浆的再生纤维素纤维构成的分隔件等同的致密性和阻抗特性的状态下、提高拉伸强度和耐短路性的、电化学元件用分隔件。构成如下电化学元件用分隔件，其为夹设于一对电极之间、且能保持含有电解质的电解液的电化学元件用分隔件，包含：长度加权平均纤维长度为0.30～1.19mm且CSF为500～50ml的天然纤维素纤维A 20～80质量％、长度加权平均纤维长度和最大分布纤维长度为1.20～1.99mm且CSF为500～50ml的天然纤维素纤维B 10～50质量％、和经打浆的再生纤维素纤维10～50质量％。

技术领域

本发明涉及电化学元件用分隔件、和使用该电化学元件用分隔件的电化学元件。

背景技术

电化学元件中有铝电解电容器、导电性高分子铝固体电解电容器、导电性高分子混合铝电解电容器、双电层电容器、锂离子电容器、锂离子二次电池、锂一次电池等。

电化学元件中的分隔件的主要作用为隔离两电极和保持电解液。为了隔离两电极箔，要求分隔件为低电阻、且具有高遮蔽性。进而，对分隔件的原材料要求电绝缘性，而且为了保持各种电解液，要求亲水性、亲油性。

作为兼具这些特性的原材料，有纤维素，很久以来纤维素纸被用作电化学元件用分隔件。纤维素纤维中，能打浆的再生纤维素纤维有如下特征：如果进行高度打浆，则产生刚性高、且纤维直径小的原纤维，已知：通过使用经打浆的再生纤维素纤维，可以制作微多孔状且致密性高的分隔件。因此，近年来提出了大量的使用了能打浆的再生纤维素纤维的分隔件。

专利文献1中，为了提高分隔件的致密性、且改善阻抗特性，提出了使用能打浆的再生纤维素纤维的方法。使用了经打浆的再生纤维素纤维的分隔件成为致密性高且微多孔质状的纸质，使用该分隔件制作的铝电解电容器的短路不良率降低、阻抗特性提高。

然而，如专利文献1那样，使用能打浆的再生纤维素纤维100质量％的分隔件的情况下，拉伸强度、撕裂强度低，因此，铝电解电容器的制造工序中，有时产生分隔件的断裂。另外，强度低，因此，例如对铝电解电容器的极耳部、箔毛边等施加应力的部位的耐性低，也有时分隔件破裂而产生短路。

专利文献1中还提出了，在能打浆的再生纤维素纤维中配混马尼拉麻纸浆、剑麻纸浆等的方案。另外，专利文献2中提出了，由作为能打浆的再生纤维素纤维的溶剂纺丝人造丝和剑麻纸浆形成的双电层电容器用分隔件。

如果在能打浆的再生纤维素纤维中配混马尼拉麻纸浆、剑麻纸浆，则拉伸强度、撕裂强度得到提高，但是基本未经打浆的CSF值高的马尼拉麻纸浆、剑麻纸浆的纤维长度较长，因此，有分隔件的质地变差的问题。纤维长度越长，变得越难使纤维均匀地分散于水中，抄纸时难以形成均匀的纸层。为了改善质地，必须推进马尼拉麻纸浆、剑麻纸浆的打浆而缩短纤维长度，但如果将马尼拉麻纸浆、剑麻纸浆打浆，则阻抗特性会大幅恶化，因此，基本没有进行打浆。

专利文献3中提出了，通过规定溶剂纺丝纤维素纤维的游离度、长度加权平均纤维长度、纤维长度分布直方图的图案而得到的、由纤维素纤维形成的电化学元件用分隔件。

然而，从电解液保持性的观点出发，据说溶剂纺丝人造丝的比率优选80％以上，因此，溶剂纺丝人造丝的配混率高，分隔件的强度变低，无法避免电化学元件制造工序中的分隔件的断裂发生。

另外，专利文献3中还提出了，配混有变体游离度270ml(以CSF计为30ml左右)的棉短绒10～25％的圆网分隔件、配混有变体游离度820ml(以CSF计为730ml左右)的马尼拉麻纤维25％的圆网分隔件。推进了打浆的棉短绒的阻抗特性差，而且纤维为卷曲的形状，因此，也难以体现强度。马尼拉麻纤维为未经打浆的状态，因此，无法制作致密性高的分隔件。此外，用圆网抄纸机制作的分隔件无法避免由抄纸时的圆网的网图案引起的针孔的发生，因此不适于制作致密性高的分隔件。