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蓄電裝置用隔離物及其制造方法

文檔序號:6987394閱讀:168來源:國知局
專利名稱:蓄電裝置用隔離物及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及一種蓄電裝置用隔離物,尤其涉及一種鋰離子二次電池、聚合物鋰二次電池、雙電層電容器或者鋁電解電容器用等蓄電裝置用隔離物(以下,稱作“隔離物”)。本申請基于2009年3月17日在日本申請的專利申請2009-064888號、2009年3 月17日在日本申請的專利申請2009-065205號的優(yōu)先權(quán),并將其全部內(nèi)容結(jié)合于此作為參考。
背景技術(shù)
近年來,不論是工業(yè)設(shè)備還是民用設(shè)備,由于電氣、電子設(shè)備的需求增加以及混合汽車等的開發(fā),作為電子部件的鋰離子二次電池、聚合物鋰二次電池、雙電層電容器以及鋁電解電容器的需求在顯著地增加。這些電氣、電子設(shè)備在日新月異地進(jìn)行著高容量化、高功能化,在鋰離子二次電池、聚合物鋰二次電池、雙電層電容器以及鋁電解電容器上也要求了高容量化、高功能化,并且也增加了在嚴(yán)酷環(huán)境下的使用。鋰離子二次電池和聚合物鋰二次電池是如下這樣結(jié)構(gòu)的電池將在1-甲基-2-批咯烷酮中混合活性物質(zhì)、含鋰氧化物和聚偏二氟乙烯等粘合劑并在鋁制集電體上薄片化得到的正極;在1-甲基-2-吡咯烷酮中混合能夠吸藏放出鋰離子的碳質(zhì)材料和聚偏二氟乙烯等粘合劑并在銅制集電體上薄片化得到的負(fù)極;以及由聚乙烯或者聚丙烯等形成的多孔質(zhì)電解質(zhì)膜按照正極、電解質(zhì)膜、負(fù)極的順序纏結(jié)或者層疊,得到電極體,使驅(qū)動用電解液浸漬在該電極體上,再用鋁殼封裝。雙電層電容器是如下結(jié)構(gòu)的電容器將混煉了活性碳、導(dǎo)電劑以及粘合劑而得到的混合物粘貼到鋁制正極、負(fù)極各集電體的兩面上,并經(jīng)由纖維素等構(gòu)成的隔離物而纏結(jié)或?qū)盈B,進(jìn)而得到電極體,在該電極體中浸漬驅(qū)動用電解液,再用鋁殼和封裝體包裝而使正極引線和負(fù)極引線貫通于封裝體中,以防止短路,并引出至外部。鋁電解電容器是如下這樣結(jié)構(gòu)的電容器將在蝕刻之后實施化成處理而形成有電介質(zhì)皮膜的鋁制正極箔、被蝕刻后的鋁制負(fù)極箔經(jīng)由纖維素等構(gòu)成的隔離物纏結(jié)或者層疊,進(jìn)而得到電極體,在該電極體中含漬驅(qū)動用電解液,再用鋁殼和封裝體包裝而使正極弓I 線和負(fù)極引線貫通于封裝體中,以防止短路,并引出至外部。以前,作為所述鋰離子二次電池和聚合物鋰二次電池的隔離物,一直使用聚乙烯、 聚丙烯等多孔質(zhì)膜的,而作為雙電層電容器和鋁電解電容器的隔離物,一直使用由纖維素紙漿形成的紙或者由纖維素纖維構(gòu)成的無紡布。然而,在上述那樣的電子部件中,高容量化、高功能化的要求在越來越大。為了高容量化,一直在尋求具有用于能夠承受充放電時的自我發(fā)熱或者異常充電時等的異常發(fā)熱的耐熱性、機(jī)械強(qiáng)度、尺寸穩(wěn)定性的隔離物。另一方面,作為高功能化之一,一直在尋求快速充放電特性的提高、高輸出特性的提高、在高溫氣氛下使用等,而對于隔離物強(qiáng)烈要求薄膜化、均勻性提高、耐熱性。然而,在現(xiàn)有的隔離物中,不僅耐熱性不足,而且由于薄膜化而易于存在貫通孔,同時機(jī)械強(qiáng)度下降,其結(jié)果,在電極間發(fā)生內(nèi)部短路,或者由于均勻性不好而容易產(chǎn)生離子的移動局部集中的部分,進(jìn)而存在有可靠性下降等問題。另外,在上述的鋰離子二次電池、聚合物鋰二次電池、雙電層電容器以及鋁電解電容器中,在驅(qū)動用電解液中使用了有機(jī)溶劑或者離子性液體,纖維素等隔離物存在有在高溫下的長期耐久試驗中劣化相當(dāng)嚴(yán)重這樣的問題。針對這樣的隔離物要求,例如,已經(jīng)提出了如下一種方案將在通過延伸聚烯烴而制作的透氣度值比較高的微多孔樹脂膜(延伸膜)上用針或者激光設(shè)有貫通孔的薄膜作為隔離物來使用(例如,參照專利文獻(xiàn)1)。然而,這種微多孔樹脂薄膜如果以其單一成分使用,則由于具有貫通孔,因而正極和負(fù)極就可能會發(fā)生短路。另外,具有在閉孔溫度以上的熔融粘接溫度范圍內(nèi)易于收縮的性質(zhì),其結(jié)果,具有在變?yōu)楦邷貢r,易于引起電極間的短路這樣的問題。另外,已經(jīng)提出了如下一種方案通過使用含有在驅(qū)動用電解液中的熱劣化較少的化學(xué)纖維的隔離物,進(jìn)而提高耐熱性,延長高溫使用時的壽命(例如,參照專利文獻(xiàn)2)。 在該文獻(xiàn)中具有如下這樣的記述隔離物中的化學(xué)纖維的混合比為10%左右,剩下可以使用纖維素纖維等纖維。然而,該隔離物在有機(jī)溶劑或者離子性液體存在下的高溫環(huán)境下,隨著隔離物的質(zhì)量減少,易于發(fā)生強(qiáng)度、耐久性的劣化。另外,由于是將耐久性高的化學(xué)纖維和耐久性低的纖維素纖維任意地抄造的,因而對于有機(jī)溶劑,就會不均勻地發(fā)生隔離物的劣化,進(jìn)而就易于發(fā)生電流集中。而且,該隔離物的結(jié)構(gòu)是單層結(jié)構(gòu),因而在薄膜化時,易于發(fā)生內(nèi)部短路。另外,作為其他文獻(xiàn),為了防止內(nèi)部短路,已經(jīng)提出了使用圓網(wǎng)抄紙機(jī)將2層以上的層抄紙為1層的方案(例如,參照專利文獻(xiàn)3)。然而,現(xiàn)有的隔離物由于所有的層都是由天然纖維構(gòu)成的,因而在有機(jī)溶劑或者離子性液體存在下的高溫環(huán)境下,隨著隔離物的質(zhì)量減少,就會發(fā)生強(qiáng)度、耐久性的劣化,存在有無法維持產(chǎn)品特性這樣的問題。另外,由于是用圓網(wǎng)抄紙機(jī)將逐層單獨抄造的層貼合在一起的,因而層間就會產(chǎn)生邊界,也易于成為阻礙離子移動的原因。另外,已經(jīng)提出了如下這樣的方法對被細(xì)纖維化的天然纖維進(jìn)行濕式抄紙,在抄紙后,通過浸漬涂布紙力增強(qiáng)劑來薄膜化而使隔離物低電阻化(例如,參照專利文獻(xiàn)4)。然而,在僅由纖維素等天然纖維構(gòu)成的隔離物中,存在有在高溫下的長期耐久試驗中隨著放電容量的下降或者膜厚的減少而產(chǎn)生劣化的問題?,F(xiàn)有的隔離物制造方法具有以聚乙烯或者聚丙烯等聚烯烴類樹脂作為材料的現(xiàn)有梳理法或形成干式無紡布、織布的紡粘法;以纖維素等為材料的濕式抄紙法。例如,已經(jīng)提出了使流體流作用于由纖維長度3 25mm的分割型復(fù)合纖維構(gòu)成的纖維網(wǎng)的濕式制造法(例如,參照專利文獻(xiàn)5)。然而,在使流體流作用于由分割型復(fù)合纖維構(gòu)成的纖維網(wǎng)時, 用高壓噴射流體而使纖維分割的行為使針孔之類的貫通孔產(chǎn)生,進(jìn)而就會使電極間的內(nèi)部短路發(fā)生。另外,已經(jīng)提出了混合抄造或者層疊被細(xì)纖維化的高分子和被細(xì)纖維化的天然纖維的濕式抄紙法(例如,參照專利文獻(xiàn)6)。然而,被細(xì)纖維化的纖維易于在纖維表面上卷入空氣,進(jìn)而起因于被卷入至無紡布層的氣泡的針孔使電極間的內(nèi)部短路等缺陷產(chǎn)生?,F(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)1 國際公開WO 01/67536號公報專利文獻(xiàn)2 日本專利特開2002-367863號公報專利文獻(xiàn)3 日本專利第觀92412公報專利文獻(xiàn)4 日本專利特開平8-273984公報專利文獻(xiàn)5 日本專利特開平8-2736M號公報專利文獻(xiàn)6 日本專利特開2003-168629號公報

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的技術(shù)問題本發(fā)明提供一種蓄電裝置用隔離物及其制造方法,該蓄電裝置用隔離物是一種具有耐熱性、機(jī)械強(qiáng)度、尺寸穩(wěn)定性的薄膜化的隔離物,因離子透過性優(yōu)異而低電阻且難以發(fā)生電極間的短路和自我放電,而且即使在有機(jī)溶劑或者離子性液體存在下的高溫環(huán)境下長期使用后耐久性也優(yōu)異。用于解決課題的手段為了解決上述課題,本發(fā)明的第1方面將提供如下內(nèi)容(1)所述蓄電裝置用隔離物通過層疊2層以上的纖維層而形成,該纖維層中的至少1層是含有合成纖維和合成樹脂類粘結(jié)劑的合成纖維層。(2)根據(jù)上述(1)所述的蓄電裝置用隔離物,其特征在于,所述合成樹脂類粘結(jié)劑含有選自由羧甲基纖維素和丁苯橡膠組成的組中的至少一種。(3)根據(jù)上述(1) ( 任一項所述的蓄電裝置用隔離物,其特征在于,所述合成樹脂類粘結(jié)劑通過熱處理進(jìn)行熔融粘接。(4)根據(jù)上述⑴ (3)中任一項所述的蓄電裝置用隔離物,其特征在于,所述合成纖維含有選自由聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚對苯二甲酸丁二醇酯、全芳族聚酰胺、全芳族聚酯、半芳族聚酰胺、聚苯硫醚、聚對苯撐苯并雙噁唑、聚乙烯、聚丙烯、芳族聚酰胺以及聚芳酯組成的組中的至少一種。(5)根據(jù)上述(1) 中任一項所述的蓄電裝置用隔離物,其特征在于,所述合成纖維的纖維直徑為5μπι以下,纖維長度為IOmm以下。(6)根據(jù)上述⑴ (5)中任一項所述的蓄電裝置用隔離物,其特征在于,所述2 層以上的纖維層通過使用具有2個以上頭部的斜網(wǎng)抄紙機(jī)在抄紙網(wǎng)上重合地進(jìn)行抄紙而成。(7)根據(jù)上述⑴ (6)中任一項所述的蓄電裝置用隔離物,其特征在于,所述2 層以上的纖維層通過使用多槽傾斜型濕法抄紙機(jī)在抄紙網(wǎng)上重合地進(jìn)行抄紙而成,所述多槽傾斜型濕法抄紙機(jī)能夠同時形成多個層,并具有第2流漿箱下部位于第1流漿箱內(nèi)的吃水線與抄紙網(wǎng)的交叉部附近的結(jié)構(gòu)。(8)根據(jù)上述⑴ (7)中任一項所述的蓄電裝置用隔離物,其特征在于,所述蓄電裝置為鋰離子二次電池、聚合物鋰二次電池、雙電層電容器以及鋁電解電容器中的任一種。(9) 一種蓄電裝置用隔離物的制造方法,其包括通過噴霧涂布將合成樹脂類粘結(jié)劑涂布在干燥狀態(tài)的纖維層或者濕潤狀態(tài)的纖維層從而得上述(1) (8)中任一項所述的蓄電裝置用隔離物。本發(fā)明的第2方面,將提供如下內(nèi)容(10) 一種蓄電裝置用隔離物,其含有熱可塑性合成纖維A、耐熱性合成纖維B、天然纖維C以及合成樹脂類粘結(jié)劑。(11)根據(jù)上述(10)所述的蓄電裝置用隔離物,其特征在于,所述合成樹脂類粘結(jié)劑含有選自由羧甲基纖維素和丁苯橡膠組成的組中的至少一種。(12)根據(jù)上述(10) (11)任一項所述的蓄電裝置用隔離物,其特征在于,所述合成樹脂類粘結(jié)劑通過熱處理進(jìn)行熔融粘接。(13)根據(jù)上述(10) (1 任一項所述的蓄電裝置用隔離物,其特征在于,所述熱可塑性合成纖維A含有選自由聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚對苯二甲酸丁二醇酯、全芳族聚芳酯、聚乙烯以及聚丙烯組成的組中的至少一種。(14)根據(jù)上述(10) (13)中任一項所述的蓄電裝置用隔離物,其特征在于,所述耐熱性合成纖維B含有選自由全芳族聚酰胺、全芳族聚酯、半芳族聚酰胺、聚苯硫醚以及聚對苯撐苯并雙噁唑組成的組中的至少一種。(15)根據(jù)上述(10) (14)中任一項所述的蓄電裝置用隔離物,其特征在于,所述蓄電裝置用隔離物由混合比為25質(zhì)量% 50質(zhì)量%的所述熱可塑性合成纖維A、混合比為 60質(zhì)量% 10質(zhì)量%的所述耐熱性合成纖維B以及混合比為15質(zhì)量% 40質(zhì)量%的所述天然纖維C組成。(16)根據(jù)上述(10) (15)中任一項所述的蓄電裝置用隔離物,其特征在于,所述熱可塑性合成纖維A的纖維直徑為5μπι以下,纖維長度為IOmm以下。(17)根據(jù)上述(10) (16)中任一項所述的蓄電裝置用隔離物,其特征在于,所述耐熱性合成纖維B被原纖維化為纖維直徑為1 μ m以下且纖維長度為IOmm以下。(18)根據(jù)上述(10) (17)中任一項所述的蓄電裝置用隔離物,其特征在于,所述天然纖維C是被原纖維化為纖維直徑為1 μ m以下、纖維長度為3mm以下的溶劑紡絲纖維
ο(19)根據(jù)上述(10) (18)中任一項所述的蓄電裝置用隔離物,其特征在于,所述耐熱性合成纖維B和所述天然纖維C被原纖維化,所述蓄電裝置用隔離物通過使所述熱可塑性合成纖維A與選自由被原纖維化后的所述耐熱性合成纖維B和被原纖維化后的所述天然纖維C組成的組中的至少一種纖維互相纏結(jié)而構(gòu)成。(20)根據(jù)上述(10) (19)中任一項所述的蓄電裝置用隔離物,其特征在于,所述蓄電裝置用隔離物的膜厚為60 μ m以下。(21)根據(jù)上述(10) 00)中任一項所述的蓄電裝置用隔離物,其特征在于,所述蓄電裝置用隔離物的密度為0. 2g/cm3 0. 7g/cm3。(22)根據(jù)上述(10) 中任一項所述的蓄電裝置用隔離物,其特征在于,所述蓄電裝置用隔離物的透氣度為100秒/IOOml以下。(23)根據(jù)上述(10) 02)中任一項所述的蓄電裝置用隔離物,其特征在于,所述蓄電裝置為鋰離子二次電池、聚合物鋰二次電池、雙電層電容器以及鋁電解電容器中的任一種。(24) 一種蓄電裝置用隔離物的制造方法,其包括通過噴霧涂布將合成樹脂類粘結(jié)劑涂布在干燥狀態(tài)的纖維層或者濕潤狀態(tài)的纖維層上,從而得到上述(10) 中任一項所述的蓄電裝置用隔離物的工藝。發(fā)明效果本發(fā)明能夠提供一種如下這樣的隔離物通過在抄紙后的干燥狀態(tài)的隔離物上涂布合成樹脂類粘結(jié)劑之后或在濕潤狀態(tài)的隔離物上涂布合成樹脂類粘結(jié)劑之后,利用熱處理使該粘結(jié)劑熔融粘接,從而強(qiáng)化纖維間的結(jié)合,因而穿刺強(qiáng)度提高,而且,由于通過熔融粘接后的合成樹脂類粘結(jié)劑使纖維彼此之間粘著,因而膜厚方向(Z軸方向)的壓潰強(qiáng)度提高,耐短路性優(yōu)異。另外,由于纖維被合成樹脂類粘結(jié)劑覆蓋,因而對有機(jī)溶劑或者離子性液體以及高溫條件的耐久性提高,進(jìn)而能夠提供即使長時間在高溫氣氛下持續(xù)使用也不易劣化的高溫長期使用時的耐久性優(yōu)異的隔離物。本發(fā)明的隔離物是一種具有耐熱性、機(jī)械強(qiáng)度、尺寸穩(wěn)定性的薄膜化的隔離物,由于離子透過性優(yōu)異而低電阻,并且,防止電極間短路和抑制自我放電都優(yōu)異,而且在有機(jī)溶劑或者離子性液體存在下高溫長期使用后的耐久性優(yōu)異。因此,本發(fā)明的隔離物能夠作為蓄電裝置用,尤其是鋰離子二次電池、聚合物鋰二次電池、雙電層電容器以及鋁電解電容器用而優(yōu)選使用。


圖1是表示本發(fā)明涉及的多槽傾斜型濕式抄紙機(jī)的構(gòu)成的截面圖。
具體實施例方式本發(fā)明的第1方面的蓄電裝置用隔離物是一種通過層疊2層以上的纖維層而成的隔離物,并且,其特征在于,該纖維層中的至少1層為含有合成纖維和合成樹脂類粘結(jié)劑的合成纖維層。作為合成樹脂類粘結(jié)劑,能夠使用從如下物質(zhì)中選擇的至少1種乙烯-丙烯-二烯三元共聚物、丙烯腈-丁二烯橡膠、氟橡膠、聚醋酸乙烯酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚乙烯、 硝化纖維素、聚偏氟乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚四氟乙烯、四氟乙烯-六氟丙烯共聚物、聚偏氟乙烯-三氟氯乙烯共聚物、丁苯橡膠(SBR)或者羧甲基纖維素(CMC)等,而市售有水乳液的丁苯橡膠(SBR)或者水溶性的羧甲基纖維素(CMC)由于不會在隔離物中殘留有機(jī)溶劑, 因而尤其優(yōu)選。合成樹脂類粘結(jié)劑相對于纖維100質(zhì)量份,優(yōu)選涂布5質(zhì)量份 200質(zhì)量份,尤其優(yōu)選為10質(zhì)量份 150質(zhì)量份。如果不到5質(zhì)量份,則難以發(fā)現(xiàn)本發(fā)明的效果,而如果超過200質(zhì)量份,則空孔就會由合成樹脂類粘結(jié)劑填充,隔離物就會被薄膜化。作為在混合或者涂布粘結(jié)劑時所使用的溶劑,非水溶劑或者水溶液中的任何一種都可以使用。作為非水溶劑,能夠使用N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、甲基乙基酮、環(huán)己酮、乙酸甲酯、丙烯酸甲酯、二乙基三胺、N,N-二甲氨基丙胺、環(huán)氧乙烷、四氫呋喃等。另一方面,在水溶液中也可以添加分散劑、增粘劑等來使用。本發(fā)明中所使用的合成纖維優(yōu)選使用由從聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚對苯二甲酸丁二醇酯、全芳族聚酰胺、全芳族聚酯、半芳族聚酰胺、聚苯硫醚、聚對苯撐苯并雙噁唑、聚乙烯、聚丙烯、芳族聚酰胺以及聚芳酯中選擇的樹脂構(gòu)成的,但并不一定限定于這些,只要是耐熱性高、對用于驅(qū)動用電解液的有機(jī)溶劑或者離子性液體不溶解的,哪一種合成纖維都可以使用。通過層疊含有該合成纖維的合成纖維層,從而使對有機(jī)溶劑或者離子性液體的耐久性提高,即使長時間在高溫氣氛下持續(xù)使用也難以劣化。在本發(fā)明中,含有所述合成纖維的合成纖維層以及用于與該合成纖維層層疊的纖維層的另外的纖維可以從所述合成纖維中選擇,另外,所述以外的其它合成纖維或者由天然紙漿構(gòu)成的纖維素纖維等中的任一種纖維都能夠使用。為了改良電解液的保持性,同時為了形成均勻的纖維層,這些合成纖維和纖維素纖維等優(yōu)選能夠打散。在本發(fā)明中,合成纖維的纖維直徑優(yōu)選5μπι以下,纖維長度優(yōu)選IOmm以下,尤其優(yōu)選,纖維直徑為3 μ m以下,纖維長度為3mm以下。纖維直徑超過5 μ m時或者纖維長度超過IOmm時,薄膜化時形成貫通孔的可能性提高,易于成為內(nèi)部短路的原因。在本發(fā)明中,對于合成纖維層的微孔孔徑而言,采用泡點法測定的平均孔徑優(yōu)選為0. Ιμπι 15 μ m,更優(yōu)選為0. 1“111 5.(^111的范圍。如果平均孔徑比0. Ιμπι小,則離子傳導(dǎo)性就下降,內(nèi)部電阻易于升高。另外,在制造隔離物時難以脫水,因而就難以進(jìn)行制造。如果超過15μπι,在薄膜化時就易于發(fā)生內(nèi)部短路。此外,采用泡點法進(jìn)行的孔徑測定可以使用西華產(chǎn)業(yè)公司制造的氣孔計。本發(fā)明的隔離物的厚度優(yōu)選為50 μ m以下。如果隔離物的厚度超過50 μ m,則難以進(jìn)行電化學(xué)元件的薄型化,同時裝入到一定單元體積內(nèi)的電極材料的量減少,不僅容量會變小,而且電阻還會升高,不優(yōu)選。另外,本發(fā)明的隔離物的密度優(yōu)選為0. 20g/cm3 0. 75g/cm3。如果不到0. 20g/ cm3,則隔離物的空隙部分就會過多,進(jìn)而就易于產(chǎn)生發(fā)生短路或者耐自我放電性易于惡化等缺陷,另一方面,如果密度比0. 75g/cm3大,則構(gòu)成隔離物的材料的堵塞過多,因而離子移動受到阻礙,電阻易于變高。本發(fā)明的隔離物的空隙率在30% 90%的范圍內(nèi),能夠兼顧防止短路和抑制電阻升高,因而優(yōu)選。在這里所說的空隙率可以使用坪量M(g/cm2)、厚度Τ(μπι)、密度D(g/ cm3)而通過下式來求出空隙率(%) = [1_(M/T)/D] XlOO正如上述說明過的那樣,本發(fā)明的隔離物具有層疊了 2層以上纖維層的層疊結(jié)構(gòu),并且,至少一層由含有具有上述耐熱性的合成纖維的合成纖維層構(gòu)成,并且本發(fā)明的隔離物含有合成樹脂類粘結(jié)劑,因而在高溫氣氛下的有機(jī)溶劑或者離子性液體中不易劣化, 能夠優(yōu)選用于鋰離子二次電池、聚合物鋰二次電池、雙電層電容器以及鋁電解電容器等蓄電裝置。此外,在使用本發(fā)明的隔離物來制作蓄電裝置時,構(gòu)成正極、負(fù)極、電解液等電化學(xué)元件的材料只要是現(xiàn)有周知的,可以使用任何材料。接下來,將說明本發(fā)明的隔離物的制造方法,但并不是僅限于該方法,采用其它方法也能夠制造本發(fā)明的隔離物。首先,將被剪切或者打散為纖維直徑5μπι以下、纖維長度IOmm以下的1種以上的合成纖維分散在水中。用于本發(fā)明的纖維非常地微細(xì),因而在解離工藝中難以均勻地分散,因而通過使用碎漿機(jī)或者攪拌機(jī)這樣的分散裝置或者超聲波分散裝置就能夠進(jìn)行良好的分散。另外,為了盡可能地減少離子性雜質(zhì),在該分散工藝中所使用的水優(yōu)選使用離子交換水。然后,利用另外的碎漿機(jī)或者攪拌機(jī)這樣的分散裝置將與上述相同的合成纖維或者不同種類的纖維分散在水中。打散可以使用作為一般打散機(jī)的球磨機(jī)、打漿機(jī)、振動磨漿機(jī) (rumbel mill)、PFI磨漿機(jī)、SDR(單盤磨漿機(jī))、DDR(雙盤磨漿機(jī))、高壓勻質(zhì)機(jī)、均質(zhì)混合機(jī)或者其他磨漿機(jī)等來進(jìn)行叩解。適用長網(wǎng)式、短網(wǎng)式、圓網(wǎng)式、傾斜式等濕式抄紙機(jī)來對在上述中得到的纖維的分散體進(jìn)行抄造。在連續(xù)的絲網(wǎng)狀的脫水部中進(jìn)行脫水。在濕式抄紙機(jī)中,如果使用具有2 個頭部的傾斜網(wǎng)式抄紙機(jī),則在重合地進(jìn)行抄紙2層以上的纖維層時,也難以形成纖維層間的邊界,并且,可以得到?jīng)]有針孔的均勻的隔離物。在重合地進(jìn)行了抄紙之后,使其通過多筒式或者楊克式烘箱等干燥部,從而能夠得到干燥狀態(tài)的隔離物。將根據(jù)目標(biāo)強(qiáng)度而稀釋的合成樹脂類粘結(jié)劑溶液浸漬涂布在該抄紙后的干紙狀態(tài)的隔離物上。作為涂布方式, 以直接輥涂布機(jī)、浸漬涂布機(jī)、噴霧涂布機(jī)、吻合輥式涂布機(jī)等涂布方式進(jìn)行浸漬,并使其通過多筒式或者楊克式烘箱等干燥部來干燥,進(jìn)而制作隔離物。此外,合成樹脂類粘結(jié)劑溶液的浸漬涂布更優(yōu)選在隔離物為濕潤狀態(tài)的絲網(wǎng)部上、毛氈或者帆布上、或者濾水、通氣性良好的載體上進(jìn)行噴霧涂布。在采用向干燥狀態(tài)的隔離物浸漬涂布的方式中,易于發(fā)生隔離物的斷裂或者褶皺。因此,作為涂布方式,噴霧涂布是優(yōu)選的。尤其是,作為抄造方法,使用具有第2流漿箱下部位于第1流漿箱內(nèi)的吃水線與抄紙網(wǎng)的交叉部附近的結(jié)構(gòu)的、能夠同時形成多層的多槽傾斜型濕式抄紙機(jī),在抄紙網(wǎng)上使纖維層重合地進(jìn)行抄紙而成的方法,使纖維層彼此之間的纖維在層間相互纏結(jié),難以剝離, 因而更優(yōu)選。另外,利用多槽傾斜型濕式抄紙機(jī)得到的隔離物纖維層間的邊界也不易形成, 可以得到?jīng)]有針孔的均勻的隔離物。作為這種多槽傾斜型濕式抄紙機(jī),具有圖1這樣的構(gòu)成。如圖1所示,抄紙網(wǎng)10 通過多個導(dǎo)輥沿箭頭α方向行駛。將從導(dǎo)輥11到導(dǎo)輥12之間傾斜的抄紙網(wǎng)10稱作傾斜行駛部13。在本發(fā)明中,第2流漿箱15的下部位于第1流漿箱14內(nèi)的吃水線WL與傾斜行駛部13的交叉部附近Α。在該交叉部附近A中,含有第1流漿箱14內(nèi)的纖維的分散體16 和含有第2流漿箱15內(nèi)的纖維的分散體17隔著隔壁18而鄰接。在交叉部附近A處的間隔壁18與傾斜行駛部13之間具有間隙,隨著抄紙網(wǎng)10的行駛,從第1流漿箱14流出的分散體16就通過該間隙而與第2流漿箱15內(nèi)的分散體17混合。本發(fā)明的第2方面的蓄電裝置用隔離物是含有熱可塑性合成纖維Α(以下稱作“纖維Α”)、耐熱性合成纖維B (以下稱作“纖維B”)、天然纖維C(以下稱作“纖維C”)以及合成樹脂類粘結(jié)劑的蓄電裝置用隔離物。作為合成樹脂類粘結(jié)劑,能夠使用從如下物質(zhì)中選擇的至少1種乙烯-丙烯-二烯三元共聚物、丙烯腈-丁二烯橡膠、氟橡膠、聚醋酸乙烯酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚乙烯、 硝化纖維素、聚偏氟乙烯、聚丙烯、聚四氟乙烯、四氟乙烯-六氟丙烯共聚物、聚偏氟乙烯-三氟氯乙烯共聚物、丁苯橡膠(SBR)或者羧甲基纖維素(CMC)等,而市售有水乳液的丁苯橡膠(SBR)或者水溶性的羧甲基纖維素(CMC)由于在隔離物中不會殘留有機(jī)溶劑,因而尤其優(yōu)選。合成樹脂類粘結(jié)劑相對于纖維A、B、C的總量100質(zhì)量份,優(yōu)選含有5質(zhì)量份 200 質(zhì)量份,尤其優(yōu)選為10質(zhì)量份 150質(zhì)量份。如果不到5質(zhì)量份,則就難以發(fā)現(xiàn)本發(fā)明的效果,而如果超過200質(zhì)量份,則空孔就會由合成樹脂類粘結(jié)劑填充,隔離物就會被薄膜化。作為在混合或者涂布合成樹脂類粘結(jié)劑時所使用的溶劑,非水溶劑或者水溶液中的任何一種都能夠使用。作為非水溶劑,能夠使用N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、甲基乙基酮、環(huán)己酮、乙酸甲酯、丙烯酸甲酯、二乙基三胺、N,N_ 二甲氨基丙胺、環(huán)氧乙烷、四氫呋喃等。另一方面,也可以在水溶液中添加分散劑、增粘劑等來使用。本發(fā)明中所使用的合成纖維A優(yōu)選使用從聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚對苯二甲酸丁二醇酯、全芳族聚酰胺等聚酯纖維、聚乙烯、聚丙烯中選擇的樹脂構(gòu)成的纖維。纖維B可以為從全芳族聚酰胺、全芳族聚酯、半芳族聚酰胺、聚苯硫醚以及聚對苯撐苯并二噁唑中選擇的至少一種,也可以使用2種以上。纖維B對用于驅(qū)動用電解液的有機(jī)溶劑或者離子性液體不溶解,能夠細(xì)纖維化為微細(xì)纖維。通過使隔離物含有纖維B,從而對有機(jī)溶劑或者離子性液體以及高溫條件的耐久性提高,即使長時間在高溫氣氛下持續(xù)使用也難以劣化。另外,通過使用細(xì)纖維化后的纖維 B,從而不易產(chǎn)生針孔,因而得到短路防止性優(yōu)異的隔離物。作為構(gòu)成本發(fā)明的纖維C,例如,能夠使用棉、麻、洋麻、香蕉、菠蘿、羊毛、絲綢、安哥拉纖維、開司米、人造絲、紡綢、富纖、溶劑紡絲纖維素等。構(gòu)成纖維C的材料既可以是1 種,也可以為2種以上。使用了這些材料的隔離物,電解液的浸漬性提高。在本發(fā)明中,作為纖維C,優(yōu)選使用細(xì)纖維化為微細(xì)纖維的纖維、尤其優(yōu)選使用被細(xì)纖維化的溶劑紡絲纖維素。被細(xì)纖維化的溶劑紡絲纖維素,電解液的浸漬性優(yōu)異,另外,纖維的相互纏結(jié)也充分,因而成為機(jī)械強(qiáng)度也優(yōu)異的隔離物。在本發(fā)明中,纖維A的纖維直徑優(yōu)選5μπι以下,纖維長度優(yōu)選IOmm以下,尤其優(yōu)選,纖維直徑為3 μ m以下,纖維長度為7mm以下。如果纖維直徑不足5 μ m,纖維長度超過 10mm,則薄膜化時形成貫通孔的可能性變高,易于成為內(nèi)部短路的原因。在本發(fā)明中,被細(xì)纖維化的纖維B的纖維直徑優(yōu)選Ιμπι以下,纖維長度IOmm以下,尤其優(yōu)選纖維長度為Imm以下。如果纖維直徑超過1 μ m,纖維長度超過10mm,則薄膜化時形成貫通孔的可能性變高,易于成為內(nèi)部短路的原因,并且纖維彼此之間的相互纏結(jié)減弱,進(jìn)而具有機(jī)械強(qiáng)度減弱的傾向。在本發(fā)明中,被細(xì)纖維化的纖維C的纖維直徑優(yōu)選1 μ m以下,纖維長度優(yōu)選3mm 以下,尤其優(yōu)選纖維長度為Imm以下。如果纖維直徑超過1 μ m,纖維長度超過3mm,則薄膜化時形成貫通孔的可能性變高,易于成為內(nèi)部短路的原因,并且纖維彼此之間的相互纏結(jié)減弱,進(jìn)而具有機(jī)械強(qiáng)度減弱的傾向,并且也不能夠充分獲得電解液的浸漬性。在本發(fā)明中,優(yōu)選纖維A、纖維B以及纖維C在全部纖維中為下述的混合比。S卩,纖維A優(yōu)選以占構(gòu)成隔離物的全部纖維的25 50質(zhì)量%的范圍內(nèi)混合。如果不到25質(zhì)量%,則就不能夠充分地發(fā)揮不易沿隔離物的Z軸方向壓潰的效果(間隔物效果),壓縮導(dǎo)致易于發(fā)生短路。如果超過50質(zhì)量%,則空隙率下降或者堵塞細(xì)孔,導(dǎo)致內(nèi)部電阻增大。另外,由于是熱可塑性,因而高溫時不穩(wěn)定,也將導(dǎo)致耐久性下降。另外,隔離物中的被細(xì)纖維化的微細(xì)纖維的量就會不到50質(zhì)量%,進(jìn)而不能夠控制隔離物的孔徑,成為引起內(nèi)部短路的結(jié)果。另外,纖維B優(yōu)選以占構(gòu)成隔離物的全部纖維的60 10質(zhì)量%的范圍內(nèi)混合。如果不到10質(zhì)量%,則被細(xì)纖維化的微細(xì)纖維的量就會不足,不能夠控制隔離物的孔徑,進(jìn)而成為引起內(nèi)部短路的結(jié)果。如果超過60質(zhì)量%,則就會由于被細(xì)纖維化的微細(xì)纖維的量過多而使隔離物不能夠致密地形成,其結(jié)果將導(dǎo)致內(nèi)部電阻的增大。另外,纖維C優(yōu)選以占構(gòu)成隔離物的全部纖維的15 40質(zhì)量%的范圍內(nèi)混合。如果不到15質(zhì)量%,則纖維彼此之間的相互纏結(jié)就會減弱,進(jìn)而具有機(jī)械強(qiáng)度減弱的傾向, 并且也不能夠充分地得到電解液的浸漬性。如果超過40質(zhì)量%,則就會由于高溫氣氛條件下的有機(jī)溶劑或者離子性液體而引起耐久性下降。在本發(fā)明中,對于添加合成樹脂類粘結(jié)劑之后的纖維層的微孔孔徑而言,優(yōu)選采用泡點法測定的平均孔徑為0. 1 μ m 15 μ m,更優(yōu)選為0. 1 μ m 5. 0 μ m的范圍。如果平均孔徑比0. Ιμπι小,則離子傳導(dǎo)性就下降,內(nèi)部電阻易于升高。另外,在制造隔離物時難以脫水,因而就難以進(jìn)行制造。如果超過15 μ m,在薄膜化時就易于產(chǎn)生內(nèi)部短路。此外,采用泡點法進(jìn)行的孔徑測定可以使用西華產(chǎn)業(yè)公司制造的氣孔計。本發(fā)明的隔離物的厚度優(yōu)選為60 μ m以下。如果隔離物的厚度超過60 μ m,則就會不利于蓄電裝置的薄型化,同時裝入到一定單元體積內(nèi)的電極材料的量減少,不僅容量會變小,而且電阻還會升高,因此不優(yōu)選。另外,本發(fā)明的隔離物的密度優(yōu)選為0. 2g/cm3 0. 7g/cm3。更優(yōu)選為0. 25g/cm3 0. 65g/cm3,尤其優(yōu)選為0. 3g/cm3 0. 6g/cm3。如果不到0. 2g/cm3,則隔離物的空隙部分就會過多,進(jìn)而就易于產(chǎn)生發(fā)生短路或者耐自我放電性易于惡化等缺陷。另一方面,如果密度比0. 7g/cm3大,則構(gòu)成隔離物的材料的堵塞過多,因而離子移動受到阻礙,電阻易于變高。本發(fā)明的隔離物的透氣度優(yōu)選為100秒/IOOml以下。能夠最佳地維持離子傳導(dǎo)性。此外,本發(fā)明的隔離物的透氣度是指使用力一 > )式透氣度測定儀而測定的值。正如以上說明過的那樣,本發(fā)明的隔離物由纖維A、纖維B以及纖維C組成,并且含有合成樹脂類粘結(jié)劑,而該粘結(jié)劑通過熱處理熔融粘接,因而穿刺強(qiáng)度、膜厚方向(Z軸方向)壓潰強(qiáng)度、耐短路性優(yōu)異,即使在高溫氣氛下也不易在有機(jī)溶劑或者離子性液體中劣化,能夠適用于鋰離子二次電池、鋰離子電容器、聚合物電池以及雙電層電容器等蓄電裝置中。此外,在使用本發(fā)明的隔離物來制作蓄電裝置時,構(gòu)成正極、負(fù)極、電解液等電化學(xué)元件的材料只要是現(xiàn)有公知的,可以使用任何材料。接下來,將說明本發(fā)明的隔離物的制造方法,但并不是僅限于該方法,采用其它方法也能夠制造本發(fā)明的隔離物。首先,將被剪切或者打散為纖維直徑5μπι以下且纖維長度IOmm以下的一種以上的纖維Α、被細(xì)纖維化為纖維直徑1 μ m以下且纖維長度3mm以下的纖維B以及被細(xì)纖維化為纖維直徑1 μ m以下且纖維長度3mm以下的纖維C分散在水中。投入至水中的順序并不固定。用于本發(fā)明的纖維非常地微細(xì),因而在解離工藝中難以均勻地分散,因而通過使用碎漿機(jī)或者攪拌機(jī)這樣的分散裝置或者超聲波分散裝置能夠良好地分散。另外,為了盡可能地減少離子性雜質(zhì),在該分散工藝中所使用的水優(yōu)選使用離子交換水或者純水。然后,利用另外的碎漿機(jī)或者攪拌機(jī)這樣的分散裝置將與上述相同的合成纖維或者不同種類的纖維分散在水中。打散可以使用作為一般打散機(jī)的球磨機(jī)、打漿機(jī)、振動磨漿機(jī)、PFI磨漿機(jī)、 SDR(單盤磨機(jī))、DDR(雙盤磨機(jī))、高壓勻質(zhì)機(jī)、均質(zhì)混合機(jī)或者其它磨漿機(jī)來進(jìn)行。適用長網(wǎng)式、短網(wǎng)式、圓網(wǎng)式、傾斜式等濕式抄紙機(jī)來對在上述中得到的纖維的分散體進(jìn)行抄造。在連續(xù)的絲網(wǎng)狀的脫水部中進(jìn)行脫水。在濕式抄紙機(jī)中,如果使用具有2個頭部的傾斜網(wǎng)式抄紙機(jī),則在重合地進(jìn)行抄紙2層以上的纖維層時,纖維層間的邊界也不易形成,并且,可以得到?jīng)]有針孔的均勻的隔離物。在重合地進(jìn)行了抄紙之后,使其通過多筒式或者楊克式烘箱等干燥部,從而能夠得到干燥狀態(tài)的隔離物。將根據(jù)目標(biāo)強(qiáng)度而稀釋的合成樹脂類粘結(jié)劑溶液浸漬涂布在該抄紙后的干紙狀態(tài)的隔離物上。作為涂布方式, 以直接輥涂布機(jī)、浸漬涂布機(jī)、噴霧涂布機(jī)、吻合輥式涂布機(jī)等涂布方式進(jìn)行浸漬,并通過多筒式或者楊克式烘箱等干燥部來干燥,進(jìn)而制作隔離物。此外,合成樹脂類粘結(jié)劑溶液的浸漬涂布更優(yōu)選在對纖維的分散體抄造之后的纖維層為濕潤狀態(tài)的絲網(wǎng)部上、毛氈或者帆布上、或者濾水、通氣性良好的載體上進(jìn)行噴霧涂布。如果采用向干燥狀態(tài)的隔離物浸漬涂布的方式,則易于發(fā)生隔離物的斷裂或者褶皺。因此,作為涂布方式,噴霧涂布是優(yōu)選的。實施例(實施例1)將纖維直徑2. 5 μ m、纖維長度6mm的聚對苯二甲酸乙二醇酯纖維以在離子交換水中0.05質(zhì)量%的濃度投入至碎漿機(jī)內(nèi),分散30分鐘,制備了纖維的分散體A。接下來,將被細(xì)纖維化為纖維直徑0. 2 μ m、纖維長度0. 6mm的全芳族聚酰胺和被細(xì)纖維化為纖維直徑 0.5μπκ纖維長度Imm的溶劑紡絲纖維素以質(zhì)量比1 1的比例混合,以在離子交換水中 0. 05質(zhì)量%的濃度投入至與上述不同的碎漿機(jī)內(nèi),分散30分鐘,制備了纖維的分散體B。使用在JIS Ρ8222中規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)型手動裝置來對上述分散體A進(jìn)行抄造,得到了濕潤薄片。再在該薄片上抄造了分散體B。然后,將所得到的濕潤薄片從手動裝置中取出, 以相對于上述干燥纖維的總質(zhì)量100質(zhì)量份,干燥后的涂布量為20質(zhì)量份的方式噴霧涂布了羧甲基纖維素水溶液,然后,在楊克式烘箱中以130°C干燥,從而得到了本發(fā)明的隔離物。所得到的隔離物的物性是,密度為0.40g/cm3,空隙率為73%,隔離物的厚度為 30 μ m0(實施例2)除了將羧甲基纖維素水溶液變更為SBR水乳液以外,與實施例1同樣地得到了本發(fā)明的隔離物。所得到的隔離物的物性是,密度為0.43g/cm3,空隙率為75%,隔離物的厚度為
32μ m0(實施例3)除了將羧甲基纖維素水溶液干燥后的噴霧涂布量變更為10質(zhì)量份以外,與實施例1同樣地得到了本發(fā)明的隔離物。在所得到的隔離物的物性中,密度為0.40g/cm3,空隙率為73%,隔離物的厚度為 30 μ m0(實施例4)除了將羧甲基纖維素水溶液干燥后的噴霧涂布量變更為60質(zhì)量份以外,與實施例1同樣地得到了本發(fā)明的隔離物。所得到的隔離物的物性是,密度為0.52g/cm3,空隙率為70%,隔離物的厚度為
33μ m0(實施例5)
除了將羧甲基纖維素水溶液干燥后的噴霧涂布量變更為150質(zhì)量份以外,與實施例1同樣地得到了本發(fā)明的隔離物。所得到的隔離物的物性是,密度為0. 55g/cm3,空隙率為69%,隔離物的厚度為 35 μ m0(實施例6)將纖維直徑為2. 5 μ m、纖維長度6mm的聚對苯二甲酸乙二醇酯纖維以在離子交換水中0.05質(zhì)量%的濃度投入至碎漿機(jī)內(nèi),分散30分鐘,制備了纖維的分散體A。接下來, 將被細(xì)纖維化為纖維直徑0. 2 μ m、纖維長度0. 6mm的全芳族聚酰胺和被細(xì)纖維化為纖維直徑0.5μπκ纖維長度Imm的溶劑紡絲纖維素以質(zhì)量比1 1的比例混合,以在離子交換水中 0. 05質(zhì)量%的濃度投入至與上述不同的碎漿機(jī)內(nèi),分散30分鐘,制備了纖維的分散體B。使用在JIS Ρ8222中規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)型手動裝置來對上述分散體A進(jìn)行抄造,得到了濕潤薄片。再在該薄片上抄造分散體B。然后,將所得到的濕潤薄片從手動抄造裝置取出,在楊克式烘箱中以130°C進(jìn)行干燥之后,以相對于上述干燥纖維的總質(zhì)量100質(zhì)量份,干燥后的涂布量為20質(zhì)量份的方式噴霧涂布了羧甲基纖維素水溶液,再在楊克式烘箱中以130°C 干燥而得到了本發(fā)明的隔離物。所得到的隔離物的物性是,密度為0.40g/cm3,空隙率為73%,隔離物的厚度為 30 μ m0(實施例7)將纖維直徑為2. 5 μ m、纖維長度為6mm的聚對苯二甲酸乙二醇酯纖維和被細(xì)纖維化為纖維直徑0.2μπκ纖維長度0.6mm的全芳族聚酰胺以質(zhì)量比1 1的比例混合,再以在離子交換水中0. 05質(zhì)量%的濃度投入至碎漿機(jī)內(nèi),分散30分鐘,制備了纖維的分散體E。 接下來,將被細(xì)纖維化為纖維直徑0.5 μ m、纖維長度Imm的溶劑紡絲纖維素以在離子交換水中0. 05質(zhì)量%的濃度投入至與上述不同的碎漿機(jī)內(nèi),分散30分鐘,制備了纖維的分散體 F0使用在JIS P8222中規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)型手動裝置來對上述分散體E進(jìn)行抄造,得到了濕潤薄片。再在該薄片上抄造分散體F。然后,將所得到的濕潤薄片從手動抄造裝置取出, 以相對于上述干燥纖維的總質(zhì)量100質(zhì)量份,干燥后的涂布量為20質(zhì)量份的方式噴霧涂布了羧甲基纖維素水溶液,然后,在楊克式烘箱中以130°C干燥而得到了本發(fā)明的隔離物。所得到的隔離物的物性是,密度為0. 39g/cm3,空隙率為74%,隔離物的厚度為 30 μ m0(實施例8)將纖維直徑為2. 5 μ m、纖維長度為6mm的聚對苯二甲酸乙二醇酯纖維和被細(xì)纖維化為纖維直徑0.8 μ m、纖維長度1.5mm的聚苯硫醚以質(zhì)量比1 1的比例混合,再以在離子交換水中0. 05質(zhì)量%的濃度投入至碎漿機(jī)內(nèi),分散30分鐘,制備了纖維的分散體G。接下來,將被細(xì)纖維化為纖維直徑0. 5 μ m、纖維長度Imm的溶劑紡絲纖維素以在離子交換水中 0. 05質(zhì)量%的濃度投入至與上述不同的碎漿機(jī)內(nèi),分散30分鐘,制備了纖維的分散體H。使用在JIS P8222中規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)型手動裝置來對上述分散體G進(jìn)行抄造,得到了濕潤薄片。再在該薄片上抄造分散體H。然后,將所得到的濕潤薄片從手動抄造裝置取出, 以相對于上述干燥纖維的總質(zhì)量100質(zhì)量份,干燥后的涂布量為20質(zhì)量份的方式噴霧涂布了羧甲基纖維素水溶液,然后,在楊克式烘箱中以130°C干燥而得到了本發(fā)明的隔離物。所得到的隔離物的物性是,密度為0.44g/cm3,空隙率為74%,隔離物的厚度為 31 μ m。(實施例9)將被細(xì)纖維化為纖維直徑為0. 2 μ m、纖維長度0. 6mm的全芳族聚酯纖維以在離子交換水中0. 05質(zhì)量%的濃度投入至碎漿機(jī)內(nèi),分散30分鐘,制備了纖維的分散體I。接下來,將被細(xì)纖維化為纖維直徑0. 5 μ m、纖維長度Imm的溶劑紡絲纖維素以在離子交換水中 0. 05質(zhì)量%的濃度投入至與上述不同的碎漿機(jī)內(nèi),分散30分鐘,制備了纖維的分散體J。使用在JIS P8222中規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)型手動裝置來對上述分散體I進(jìn)行抄造,得到了濕潤薄片。再在該薄片上抄造分散體J。然后,將所得到的濕潤薄片從手動裝置取出,以相對于上述干燥纖維的總質(zhì)量100質(zhì)量份,干燥后的涂布量為20質(zhì)量份的方式噴霧涂布了羧甲基纖維素水溶液,然后,在楊克式烘箱中以130°C干燥而得到了本發(fā)明的隔離物。所得到的隔離物的物性是,密度為0.42g/cm3,空隙率為73%,隔離物的厚度為 29 μ m0(實施例10)將被細(xì)纖維化為纖維直徑為0. 2 μ m、纖維長度0. 6mm的全芳族聚酯纖維以在離子交換水中0. 05質(zhì)量%的濃度投入至碎漿機(jī)內(nèi),分散30分鐘,制備了纖維的分散體K。接下來,將被細(xì)纖維化為纖維直徑0. 2 μ m、纖維長度0. 6mm的全芳族聚酰胺和被細(xì)纖維化為纖維直徑0.5μπκ纖維長度Imm的溶劑紡絲纖維素以質(zhì)量比1 1的比例混合,再以在離子交換水中0. 05質(zhì)量%的濃度投入至與上述不同的碎漿機(jī)內(nèi),分散30分鐘,制備了纖維的分散體L0使用在JIS Ρ8222中規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)型手動裝置來對上述分散體K進(jìn)行抄造,得到了濕潤薄片。再在該薄片上抄造分散體L。然后,將所得到的濕潤薄片從手動裝置取出,以相對于上述干燥纖維的總質(zhì)量100質(zhì)量份,干燥后的涂布量為20質(zhì)量份的方式噴霧涂布了羧甲基纖維素水溶液,然后,在楊克式烘箱中以130°C干燥而得到了本發(fā)明的隔離物。所得到的隔離物的物性是,密度為0.40g/cm3,空隙率為73%,隔離物的厚度為 34 μ m0(實施例11)將纖維直徑為0. 5 μ m、纖維長度5mm的聚對苯二甲酸乙二醇酯纖維以在離子交換水中0. 05質(zhì)量%的濃度投入至碎漿機(jī)內(nèi),分散30分鐘,制備了纖維的分散體M。接下來,將被細(xì)纖維化為纖維直徑0. 2 μ m、纖維長度0. 6mm的全芳族聚酰胺和被細(xì)纖維化為纖維直徑 0.5 μ m、纖維長度Imm的溶劑紡絲纖維素以質(zhì)量比1 1的比例混合,再以在離子交換水中 0. 05質(zhì)量%的濃度投入至與上述不同的碎漿機(jī)內(nèi),分散30分鐘,制備了纖維的分散體N。使用在JIS P8222中規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)型手動裝置來對上述分散體M進(jìn)行抄造,得到了濕潤薄片。再在該薄片上抄造了分散體N。然后,將所得到的濕潤薄片從手動裝置取出,以相對于上述干燥纖維的總質(zhì)量100質(zhì)量份,干燥后的涂布量為20質(zhì)量份的方式噴霧涂布了羧甲基纖維素水溶液,然后,在楊克式烘箱中以130°C干燥而得到了本發(fā)明的隔離物。所得到的隔離物的物性是,密度為0.41g/cm3,空隙率為73%,隔離物的厚度為 29 μ m0
(實施例12)將纖維直徑為2. 5 μ m、纖維長度6mm的聚對苯二甲酸乙二醇酯纖維以在離子交換水中0. 05質(zhì)量%的濃度投入至碎漿機(jī)內(nèi),分散30分鐘,制備了纖維的分散體P。接下來,將被細(xì)纖維化為纖維直徑0. 2 μ m、纖維長度0. 6mm的全芳族聚酰胺和被細(xì)纖維化為纖維直徑 0.5 μ m、纖維長度Imm的溶劑紡絲纖維素以質(zhì)量比1 1的比例混合,再以在離子交換水中 0. 05質(zhì)量%的濃度投入至與上述不同的碎漿機(jī)內(nèi),分散30分鐘,制備了纖維的分散體Q。使用在JIS P8222中規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)型手動裝置來對上述分散體P進(jìn)行抄造,得到了濕潤薄片。再在該薄片上抄造了分散體Q。然后,將所得到的濕潤薄片從手動裝置取出,以相對于上述干燥纖維的總質(zhì)量100質(zhì)量份,干燥后的涂布量為20質(zhì)量份的方式噴霧涂布了羧甲基纖維素水溶液,然后,在楊克式烘箱中以130°C干燥而得到了本發(fā)明的隔離物。所得到的隔離物的物性是,密度為0.41g/cm3,空隙率為73%,隔離物的厚度為 19 μ m。(實施例13)將纖維直徑為2. 5 μ m、纖維長度6mm的聚對苯二甲酸乙二醇酯纖維以在離子交換水中0. 05質(zhì)量%的濃度投入至碎漿機(jī)內(nèi),分散30分鐘,制備了纖維的分散體R。接下來, 將被細(xì)纖維化為纖維直徑0. 6 μ m、纖維長度1. 5mm的全芳族聚酰胺以在離子交換水中0. 05 質(zhì)量%的濃度投入至碎漿機(jī)內(nèi),分散30分鐘,制備了纖維的分散體S。然后,將被細(xì)纖維化為纖維直徑0. 5 μ m、纖維長度Imm的溶劑紡絲纖維素以在離子交換水中0. 05質(zhì)量%的濃度投入至與上述不同的碎漿機(jī)內(nèi),分散30分鐘,制備了纖維的分散體T。使用在JIS P8222中規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)型手動裝置來對上述分散體R進(jìn)行抄造,得到了濕潤薄片。再在該薄片上抄造分散體S。然后,在該薄片上抄造了分散體T。將所得到的濕潤薄片從手動抄造裝置取出,以相對于上述干燥纖維的總質(zhì)量100質(zhì)量份,干燥后的涂布量為20質(zhì)量份的方式噴霧涂布了羧甲基纖維素水溶液,然后,在楊克式烘箱中以130°C干燥而得到了本發(fā)明的隔離物。所得到的隔離物的物性是,密度為0.40g/cm3,空隙率為73%,隔離物的厚度為 35 μ m0(實施例14)將由纖維直徑為2. 5μπι且纖維長度6mm的聚對苯二甲酸乙二醇酯纖維構(gòu)成的纖維、由被細(xì)纖維化為纖維直徑0. 2 μ m且纖維長度0. 6mm的全芳族聚酰胺構(gòu)成的纖維和由被細(xì)纖維化為纖維直徑0. 5 μ m且纖維長度Imm的溶劑紡絲纖維素構(gòu)成的纖維分別以 25 60 15的質(zhì)量比例并以在離子交換水中0.05質(zhì)量%的濃度投入至碎漿機(jī)內(nèi),分散 30分鐘,制備了分散體U。將上述分散體U供給到圖1的多槽傾斜型濕式抄紙機(jī)中的第1流漿箱14和第2 流漿箱15這兩者,并從各流漿箱向使抄紙網(wǎng)10行駛的傾斜行駛部13流出。這樣,抄造依次使同一纖維組成的纖維層層疊的濕潤薄片,在毛氈上,以相對于上述干燥纖維的總質(zhì)量 100質(zhì)量份,干燥后的涂布量為20質(zhì)量份的方式噴霧涂布了羧甲基纖維素水溶液,然后,在楊克式烘箱中以130°C干燥而得到了厚度為20 μ m、密度為0. 45g/cm3,空隙率為70%的沒有針孔的隔離物。
(實施例I5)將由纖維直徑為2. 5 μ m、纖維長度為6mm的聚對苯二甲酸乙二醇酯構(gòu)成的纖維以在離子交換水中0. 05質(zhì)量%的濃度投入至碎漿機(jī)內(nèi),分散30分鐘,制備了分散體V。將由被細(xì)纖維化為纖維直徑0. 2 μ m、纖維長度0. 6mm的全芳族聚酰胺構(gòu)成的纖維和由被細(xì)纖維化為纖維直徑0.5 μ m、纖維長度Imm的溶劑紡絲纖維素構(gòu)成的纖維分別以80 20的質(zhì)量比并以在離子交換水中0. 05質(zhì)量%的濃度投入至碎漿機(jī)內(nèi),分散30分鐘,制備了分散體W。將上述分散體V供給到了圖1中的多槽傾斜型濕式抄紙機(jī)的第1流漿箱14,將上述分散體W供給到了第2流漿箱15。接著,從各流漿箱向使抄紙網(wǎng)10行駛的傾斜行駛部 13流出分散體。這樣,抄造依次使纖維種類不同的纖維層層疊的濕潤薄皮,在毛氈上,以相對于上述干燥纖維的總質(zhì)量100質(zhì)量份,干燥后的涂布量為20質(zhì)量份的方式噴霧涂布了羧甲基纖維素水溶液,然后,在楊克式烘箱中以130°C干燥而得到了厚度為20 μ m、密度為 0. 45g/cm3、空隙率為69%的沒有針孔且表里纖維種類不同的隔離物。(比較例1)將纖維直徑為2. 5 μ m、纖維長度6mm的聚對苯二甲酸乙二醇酯纖維以在離子交換水中0.05質(zhì)量%的濃度投入至碎漿機(jī)內(nèi),分散30分鐘,制備了纖維的分散體A。接下來, 將被細(xì)纖維化為纖維直徑0. 2 μ m、纖維長度0. 6mm的全芳族聚酰胺和被細(xì)纖維化為纖維直徑0.5μπκ纖維長度Imm的溶劑紡絲纖維素以質(zhì)量比1 1的比例混合,以在離子交換水中 0. 05質(zhì)量%的濃度投入至與上述不同的碎漿機(jī)內(nèi),分散30分鐘,制備了纖維的分散體B。使用在JIS Ρ8222中規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)型手動裝置來對上述分散體A進(jìn)行抄造,得到了濕潤薄片。再在該薄片上抄造了分散體B。然后,將所得到的濕潤薄片從手動抄造裝置中取出之后,在楊克式烘箱中以130°C干燥而得到了比較用隔離物。所得到的比較用隔離物的物性是,密度為0. 40g/cm3,空隙率為73%,隔離物的厚度為30 μ m。(比較例2)將被細(xì)纖維化為纖維直徑0.5 μ m、纖維長度Imm的、不是合成纖維的溶劑紡絲纖維素以在離子交換水中0. 05質(zhì)量%的濃度投入至碎漿機(jī)內(nèi),分散30分鐘,制備了纖維的分散體C。使用在JIS P8222中規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)型手動裝置來對上述分散體c進(jìn)行抄造,得到了單位面積重量6g/cm2的濕潤薄片。然后,將所得到的濕潤薄片從手動抄造裝置取出,以相對于上述干燥纖維的總質(zhì)量100質(zhì)量份,干燥后的涂布量為20質(zhì)量份的方式噴霧涂布了羧甲基纖維素水溶液,然后,在楊克式烘箱中以130°C干燥而得到了比較用隔離物。所得到的比較用隔離物的物性是,密度為0. 41g/cm3,空隙率為74%,隔離物的厚度為32 μ m。在實施例1 15和比較例1 2中得到的隔離物中,進(jìn)行下述評價,評價了作為隔離物的特性。此外,對于各隔離物,將膜厚、密度、空隙率的物性值顯示在表1中。表 權(quán)利要求
1.一種蓄電裝置用隔離物,所述蓄電裝置用隔離物通過層疊2層以上的纖維層而形成,其特征在于,該纖維層中的至少1層是含有合成纖維和合成樹脂類粘結(jié)劑的合成纖維層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的蓄電裝置用隔離物,其特征在于,所述合成樹脂類粘結(jié)劑含有選自由羧甲基纖維素和丁苯橡膠組成的組中的至少一種。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的蓄電裝置用隔離物,其特征在于,所述合成樹脂類粘結(jié)劑通過熱處理進(jìn)行熔融粘接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的蓄電裝置用隔離物,其特征在于,所述合成纖維含有選自由聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚對苯二甲酸丁二醇酯、全芳族聚酰胺、全芳族聚酯、半芳族聚酰胺、聚苯硫醚、聚對苯撐苯并雙噁唑、聚乙烯、聚丙烯、芳族聚酰胺以及聚芳酯組成的組中的至少一種。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的蓄電裝置用隔離物,其特征在于,所述合成纖維的纖維直徑為5μπι以下,纖維長度為IOmm以下。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的蓄電裝置用隔離物,其特征在于,所述2層以上的纖維層通過使用具有2個以上頭部的斜網(wǎng)抄紙機(jī)在抄紙網(wǎng)上重合地進(jìn)行抄紙而成。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的蓄電裝置用隔離物,其特征在于,所述2層以上的纖維層通過使用多槽傾斜型濕法抄紙機(jī)在抄紙網(wǎng)上重合地進(jìn)行抄紙而成,所述多槽傾斜型濕法抄紙機(jī)能夠同時形成多個層,并具有第2流漿箱下部位于第1流漿箱內(nèi)的吃水線與抄紙網(wǎng)的交叉部附近的結(jié)構(gòu)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的蓄電裝置用隔離物,其特征在于,所述蓄電裝置為鋰離子二次電池、聚合物鋰二次電池、雙電層電容器以及鋁電解電容器中的任一種。
9.一種蓄電裝置用隔離物的制造方法,包括以下步驟通過噴霧涂布將合成樹脂類粘結(jié)劑涂布在干燥狀態(tài)的纖維層或者濕潤狀態(tài)的纖維層, 從而得到權(quán)利要求1至8中任一項所述的蓄電裝置用隔離物。
10.一種蓄電裝置用隔離物,含有熱可塑性合成纖維Α、耐熱性合成纖維B、天然纖維C以及合成樹脂類粘結(jié)劑。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的蓄電裝置用隔離物,其特征在于,所述合成樹脂類粘結(jié)劑含有選自由羧甲基纖維素和丁苯橡膠組成的組中的至少一種。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的蓄電裝置用隔離物,其特征在于,所述合成樹脂類粘結(jié)劑通過熱處理進(jìn)行熔融粘接。
13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的蓄電裝置用隔離物,其特征在于,所述熱可塑性合成纖維A含有選自由聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚對苯二甲酸丁二醇酯、全芳族聚芳酯、聚乙烯以及聚丙烯組成的組中的至少一種。
14.根據(jù)權(quán)利要求10所述的蓄電裝置用隔離物,其特征在于,所述耐熱性合成纖維B含有選自由全芳族聚酰胺、全芳族聚酯、半芳族聚酰胺、聚苯硫醚以及聚對苯撐苯并雙噁唑組成的組中的至少一種。
15.根據(jù)權(quán)利要求10所述的蓄電裝置用隔離物,其特征在于,所述蓄電裝置用隔離物由混合比為25質(zhì)量% 50質(zhì)量%的所述熱可塑性合成纖維A、 混合比為60質(zhì)量% 10質(zhì)量%的所述耐熱性合成纖維B以及混合比為15質(zhì)量% 40質(zhì)量%的所述天然纖維C組成。
16.根據(jù)權(quán)利要求10所述的蓄電裝置用隔離物,其特征在于,所述熱可塑性合成纖維A的纖維直徑為5μπι以下,纖維長度為IOmm以下。
17.根據(jù)權(quán)利要求10所述的蓄電裝置用隔離物,其特征在于,所述耐熱性合成纖維B被原纖維化為纖維直徑為1 μ m以下且纖維長度為IOmm以下。
18.根據(jù)權(quán)利要求10所述的蓄電裝置用隔離物,其特征在于,所述天然纖維C是被原纖維化為纖維直徑為1 μ m以下、纖維長度為3mm以下的溶劑紡絲纖維素。
19.根據(jù)權(quán)利要求10所述的蓄電裝置用隔離物,其特征在于,所述耐熱性合成纖維B和所述天然纖維C被原纖維化,所述蓄電裝置用隔離物通過使所述熱可塑性合成纖維A與選自由被原纖維化后的所述耐熱性合成纖維B和被原纖維化后的所述天然纖維C組成的組中的至少一種纖維互相纏結(jié)而構(gòu)成。
20.根據(jù)權(quán)利要求10所述的蓄電裝置用隔離物,其特征在于,所述蓄電裝置用隔離物的膜厚為60 μ m以下。
21.根據(jù)權(quán)利要求10所述的蓄電裝置用隔離物,其特征在于,所述蓄電裝置用隔離物的密度為0. 2g/cm3 0. 7g/cm3。
22.根據(jù)權(quán)利要求10所述的蓄電裝置用隔離物,其特征在于,所述蓄電裝置用隔離物的透氣度為100秒/IOOml以下。
23.根據(jù)權(quán)利要求10所述的蓄電裝置用隔離物,其特征在于,所述蓄電裝置為鋰離子二次電池、聚合物鋰二次電池、雙電層電容器以及鋁電解電容器中的任一種。
24.一種蓄電裝置用隔離物的制造方法,包括以下步驟通過噴霧涂布將合成樹脂類粘結(jié)劑涂布在干燥狀態(tài)的纖維層或者濕潤狀態(tài)的纖維層上,從而得到權(quán)利要求10至23中任一項所述的蓄電裝置用隔離物。
全文摘要
本發(fā)明提供一種蓄電裝置用隔離物及其制造方法,該蓄電裝置用隔離物通過層疊2層以上的纖維層而成,其特征在于,該纖維層中的至少1層為含有合成纖維和合成樹脂類粘結(jié)劑的合成纖維層。另外,本發(fā)明提供一種含有熱可塑性合成纖維A、耐熱性合成纖維B、天然纖維C以及合成樹脂類粘結(jié)劑的蓄電裝置用隔離物及其制造方法。
文檔編號H01M2/16GK102356441SQ20108001233
公開日2012年2月15日 申請日期2010年3月16日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月17日
發(fā)明者佐野一彥, 太田泰廣, 戶塚博己, 手塚大介, 橋本武司, 高梨光吉, 高畑正則 申請人:株式會社巴川制紙所
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