電化學元件用隔板、其制造方法以及使用其的電化學元件的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供機械強度強、加工性優(yōu)異的電化學元件用隔板和使用其的電化學元件。本發(fā)明涉及電化學元件用隔板、電化學元件用隔板的制造方法和電化學元件,所述電化學元件用隔板包含以平均纖維長度為0.40~1.10mm的原纖化了的溶劑防系纖維素纖維為主體纖維、厚度方向的平均內(nèi)部結(jié)合強度為60mJ以上、且厚度方向的最低內(nèi)部結(jié)合強度為30mJ以上的多孔片材。
【專利說明】電化學元件用隔板、其制造方法以及使用其的電化學元件
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及電化學元件用隔板(以下有時簡稱為"隔板")、其制造方法以及使用其 的電化學元件。
【背景技術(shù)】
[0002] 近年來伴隨著便攜電子儀器的普及以及高性能化,需要具有高能量密度的電化學 元件。作為這種電化學元件,使用有機電解液(非水電解液)的鋰離子二次電池受到矚目。 該鋰離子二次電池的平均電壓為堿性二次電池的約3倍,為3. 7V,具有高能量密度,但是由 于不能象堿性二次電池那樣使用水系的電解液,因此使用具有充分的耐氧化還原性的非水 電解液。
[0003] 另外,作為其它電化學元件的1種的電容器在具有大的電容量的同時,對于反復(fù) 充放電的穩(wěn)定性也高,因此在用于汽車、電子儀器等的饋電源等的用途中被廣泛使用。
[0004] 在上述電化學元件用的隔板中,作為鋰離子二次電池用隔板,大多使用包含聚烯 烴的膜狀的多孔膜(例如參照專利文獻1),但是由于電解液的保液性低,有離子傳導(dǎo)性低、 內(nèi)部電阻高的問題。
[0005] 進一步地,作為鋰離子二次電池用隔板,也提出了包含合成纖維的無紡布隔板(例 如參照專利文獻2?4),但是這些隔板有電解液的保液性低,內(nèi)部電阻高的問題,由于隔板 的致密性不充分,因此內(nèi)部短路不良率高,高倍率特性、放電特性和不均勻性差的問題。
[0006] 另外,作為鋰離子二次電池用隔板,提出了包含原纖化耐熱性纖維、原纖化纖維 素、非原纖化纖維的隔板、包含原纖化溶劑紡絲纖維素纖維、合成纖維的隔板(例如參照專 利文獻5和6),但是這些隔板的隔板強度還有改善的余地。
[0007] 作為電容器用隔板,使用以溶劑紡絲纖維素纖維、再生纖維素纖維的打漿物為主 體的紙制隔板(例如參照專利文獻7?9)。最近,為了電容器用隔板的薄膜化,提出了將2 層以上的纖維層層疊而成的隔板(例如參照專利文獻10),但是由于將包含合成纖維的層和 包含溶劑紡絲纖維素纖維的原纖化物的層層疊,因此有層間粘接強度不充分,容易發(fā)生層 間剝離的問題。
[0008] 實際上,在將上述電化學元件用隔板組裝入電化學元件時,需要對隔板適當?shù)剡M 行裁切加工,在隔板的加工性、切斷面的品質(zhì)差時,在切斷面產(chǎn)生的纖維的毛羽、脫落的纖 維有時會使最終的電化學元件特性變差。
[0009] 現(xiàn)有技術(shù)文獻 專利文獻 【專利文獻1】日本特開2002-105235號公報 【專利文獻2】日本特開2003-123728號公報 【專利文獻3】日本特開2007-317675號公報 【專利文獻4】日本特開2006-19191號公報 【專利文獻5】再公表W02005/101432號公報 【專利文獻6】國際公開第2012/8559號小冊子 【專利文獻7】日本特開平5-267103號公報 【專利文獻8】日本特開平11-168033號公報 【專利文獻9】日本特開2000-3834號公報 【專利文獻10】日本特開2010-277800號公報。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0010] 發(fā)明要解決的問題 本發(fā)明是鑒于上述情況而進行的,提供機械強度強、加工性優(yōu)異的電化學元件用隔板、 其制造方法以及使用其的電化學元件。
[0011] 用于解決問題的手段 為了解決上述課題而進行了深入研究,結(jié)果本發(fā)明人完成了下述發(fā)明。
[0012] (1)電化學元件用隔板,其特征在于,包含多孔片材,該多孔片材以平均纖維長度 為0. 40?I.IOmm的原纖化溶劑紡絲纖維素纖維為主體纖維,厚度方向的平均內(nèi)部結(jié)合強 度為60mJ以上,且厚度方向的最低內(nèi)部結(jié)合強度為30mJ以上。
[0013] (2)電化學元件用隔板的制造方法,其是包含多孔片材的電化學元件用隔板的制 造方法,該多孔片材以平均纖維長度為〇. 40?I.IOmm的原纖化溶劑紡絲纖維素纖維為主 體纖維,厚度方向的平均內(nèi)部結(jié)合強度為60mJ以上,且厚度方向的最低內(nèi)部結(jié)合強度為 30mJ以上,其特征在于, 多孔片材通過抄紙法制造,在抄紙制造工序中對該多孔片材實施挾至少2次(2nip)以 上的濕壓處理。
[0014] (3)電化學元件用隔板的制造方法,其是包含多孔片材的電化學元件用隔板的制 造方法,該多孔片材以平均纖維長度為〇. 40?I.IOmm的原纖化溶劑紡絲纖維素纖維為主 體纖維,厚度方向的平均內(nèi)部結(jié)合強度為60mJ以上,且厚度方向的最低內(nèi)部結(jié)合強度為 30mJ以上,其特征在于, 多孔片材通過抄紙法制造,在抄紙制造工序中使該多孔片材的兩面與加熱了的圓筒輥(cylinderroll)至少接觸一次。
[0015] (4)通過上述(2)或(3)記載的電化學元件用隔板的制造方法制造的電化學元件 用隔板。
[0016] (5)電化學元件,其使用上述(1)或(4)所述的電化學元件用隔板。
[0017] 發(fā)明效果 本發(fā)明的電化學元件用隔板包含以平均纖維長度為〇. 40?I.IOmm的原纖化溶劑紡絲 纖維素纖維為主體纖維的多孔片材,厚度方向的平均內(nèi)部結(jié)合強度為60mJ以上,因此原纖 化的溶劑紡絲纖維素纖維之間的結(jié)合力提高,多孔片材整體的機械強度提高。另外厚度方 向的最低內(nèi)部結(jié)合強度為30mJ以上,因此抑制了隔板裁切加工時由切口產(chǎn)生毛羽、纖維脫 落。
[0018] 另外,該多孔片材通過抄紙法制造,在抄紙制造工序中,通過至少對該多孔片材實 施挾2次(2nip)以上的濕壓處理,可以容易地制造厚度方向的平均內(nèi)部結(jié)合強度為60mJ 以上,且厚度方向的最低內(nèi)部結(jié)合強度為30mJ以上的多孔片材。
[0019] 另外,該多孔片材通過抄紙法制造,在抄紙制造工序中,至少使該多孔片材的兩面 接觸一次加熱了的圓筒棍,由此可以容易地制造厚度方向的平均內(nèi)部結(jié)合強度為60mJ以 上,且厚度方向的最低內(nèi)部結(jié)合強度為30mJ以上的多孔片材。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0020] 圖1測定電化學元件用隔板厚度方向的內(nèi)部結(jié)合強度的流程圖。
【具體實施方式】
[0021] 本發(fā)明中,溶劑紡絲纖維素纖維是指與以往的粘膠人造絲(viscoserayon)、銅氨 人造絲(cuprammoniumrayon)那樣的將纖維素先化學轉(zhuǎn)化為纖維素衍生物后,再次恢復(fù)為 纖維素的再生纖維素纖維不同,不將纖維素化學轉(zhuǎn)化,而將溶解于氧化胺(amineoxide)的 紡絲原液在水中進行干濕式紡絲,使纖維素析出而得到的纖維。溶劑紡絲纖維素纖維與天 然纖維素纖維、細菌纖維素纖維、人造絲纖維相比,由于分子在纖維長軸方向高度取向,因 此如果在濕潤狀態(tài)下施加摩擦等機械力,則容易微細化,生成細且長的微纖。由于在該微纖 間強固地保持電解液,因此與天然纖維素纖維、細菌纖維素纖維、人造絲纖維相比,微細化 了的溶劑紡絲纖維素纖維的電解液保液性優(yōu)異,結(jié)果可以降低電化學元件的內(nèi)部電阻,特 別是可以得到高倍率下的放電特性優(yōu)異的電化學元件。
[0022] 在本發(fā)明中,使用平均纖維長度為0. 40?I.IOmm的原纖化的溶劑紡絲纖維素纖 維。更優(yōu)選溶劑紡絲纖維素纖維的平均纖維長度為〇. 60?I. 10mm,進一步優(yōu)選為0. 65? I. 05mm。如果平均纖維長度比I.IOmm長,則隔板的致密性不充分,纖維之間的結(jié)合度降低, 機械強度降低。如果平均纖維長度比0. 40mm短,則在隔板的制造時,在抄紙機的濕壓部濕 紙的榨水性變差,結(jié)果纖維之間的結(jié)合度降低,容易發(fā)生纖維的脫落。
[0023] 本發(fā)明的溶劑紡絲纖維素纖維的平均纖維長度使用KajaaniFiberLabV3. 5(Metso Automation公司制)測定。本發(fā)明中的"平均纖維長度"是測定、計算彎曲了的纖維的兩端 部的最短長度(1)得到的"長度加權(quán)平均纖維長度"。
[0024] 作為制造平均纖維長度為0. 40?I.IOmm的原纖化溶劑紡絲纖維素纖維的方法, 可列舉使用盤磨機(refiner)、打楽機(beater)、粉碎機(mi11)、磨碎裝置、通過高速旋轉(zhuǎn)刀 施與剪切力的旋轉(zhuǎn)刀式均化器、在高速旋轉(zhuǎn)的圓筒型內(nèi)刀和固定的外刀之間產(chǎn)生剪切力的 二重圓筒式的高速均化器、通過超聲波產(chǎn)生的沖擊進行微細化的超聲波破碎器、對纖維懸 浮液施與至少20MPa的壓力差使其通過直徑小的孔(orifice)而高速化,使其沖突而急速減 速從而對纖維施與前切力、切斷力的高壓均化器等的方法。其中特別優(yōu)選使用盤磨機的方 法。
[0025] 本發(fā)明的電化學元件用隔板中,作為主體纖維的平均纖維長度為0. 40?I.IOmm 的溶劑紡絲纖維素纖維的含量為50?100質(zhì)量%。平均纖維長度為0. 40?I.IOmm的溶 劑紡絲纖維素纖維的含量更優(yōu)選為60?95質(zhì)量%,進一步優(yōu)選為70?90質(zhì)量%。平均 纖維長度為〇. 40?I.IOmm的溶劑紡絲纖維素纖維的含量小于50質(zhì)量%時,電解液的保液 性不充分,內(nèi)部電阻增高,或隔板的致密性不充分,內(nèi)部短路不良率增高。另外,溶劑紡絲纖 維素纖維之間的密合度降低,隔板裁切加工時容易由切口產(chǎn)生毛羽、纖維脫落。
[0026] 本發(fā)明的電化學元件用隔板由于以平均纖維長度為0. 40?I.IOmm的溶劑紡絲纖 維素纖維為主體纖維,因此纖維單獨的單纖維強度、纖維之間的纏絡(luò)、粘接度對該隔板的機 械強度特性有很大的影響。特別是,該隔板的纖維之間的纏絡(luò)、粘接度由多孔片材的結(jié)構(gòu)、 制造多孔片材時由纖維表面脫水時產(chǎn)生的纖維間結(jié)合決定。具體而言,通過抄紙機的濕壓 部的柞水條件、干燥器部的干燥條件調(diào)整。
[0027] 在本發(fā)明中,電化學元件用隔板的厚度方向的內(nèi)部結(jié)合強度是利用按照JAPAN TAPPI(J.TAPPI)紙漿試驗方法No. 18-2:2000(紙和板紙-內(nèi)部結(jié)合強度試驗方法-第2部: Internalbondtester法(Paperandboard-Determinationofinternalbondstrength Part2:Internalbondtestermethod))評價紙和板紙的內(nèi)部結(jié)合強度的內(nèi)部結(jié)合試驗 機測定的數(shù)值。按照圖1所示的流程,首先測定隔板的表背層間的內(nèi)部結(jié)合強度(IB2),分 離隔板,得到表層1和背層1,接著,在表層1和背層1上分別貼合雙面膠帶,測定內(nèi)部結(jié)合 強度(IB1和IB3)。這樣,對于至少隔板的厚度方向,測定3個位置的內(nèi)部結(jié)合強度。對于 1個位置,對隔板的流動方向(MD)和與流動垂直的方向(CD)分別進行測定,將這兩個方向 的測定值的平均值作為該位置的內(nèi)部結(jié)合強度。對于厚度方向,將3個所測定的內(nèi)部結(jié)合 強度的平均值作為"平均內(nèi)部結(jié)合強度",將最低值定義為"最低內(nèi)部結(jié)合強度"。
[0028] 本發(fā)明的電化學元件用隔板非常薄,在厚度方向上纖維之間的纏絡(luò)、粘接度不同, 在厚度方向上在多個位置測定的內(nèi)部結(jié)合強度的平均值(平均內(nèi)部結(jié)合強度)對本發(fā)明的 電化學元件用隔板中的隔板整體的機械強度有影響。通過該隔板的厚度方向的平均內(nèi)部結(jié) 合強度為60mJ以上,該隔板整體的抗拉強度提高。進一步地,通過該隔板的厚度方向的最 低內(nèi)部結(jié)合強度為30mJ以上,可以抑制該隔板的裁切加工時由切口產(chǎn)生毛羽、纖維脫落。
[0029] 電化學元件用隔板的平均內(nèi)部結(jié)合強度和最低內(nèi)部結(jié)合強度可以通過制造該隔 板時的操作條件調(diào)整。例如,在抄紙機中用濕壓機部柞水時,提高線壓從而提高柞水效率的 方法,不僅僅挾一次,而是通過挾多次由隔板的兩面進行脫水的方法是有效的。另外,在干 燥器部干燥濕紙狀態(tài)的隔板時,一般使?jié)窦埮c加熱了的圓筒輥接觸來進行干燥,提高圓筒 輥的溫度進行干燥對于提高內(nèi)部結(jié)合強度是有效的。特別是,使隔板的兩面與加熱了的圓 筒輥至少各接觸1次進行干燥為減輕厚度方向的內(nèi)部結(jié)合強度的不均勻的有效手段。作為 使隔板的兩面與加熱了的圓筒輥至少各接觸1次進行干燥的方法,例如可列舉使用2臺楊 基干燥器使隔板的兩面分別與圓筒輥接觸進行干燥的方法、使用多筒式干燥器進行干燥的 方法、將楊基干燥器和多筒式干燥器并用進行干燥的方法等。
[0030] 本發(fā)明的電化學元件用隔板除了作為主體纖維的平均纖維長度為0. 40?1. 10_ 的溶劑紡絲纖維素纖維以外,還可以適當配合合成纖維、溶劑紡絲纖維素纖維以外的纖維 素纖維。
[0031] 作為合成纖維,可以列舉包含聚酯、丙烯酸類、聚烯烴、全芳香族聚酯、全芳香族 聚酯酰胺、聚酰胺、半芳香族聚酰胺、全芳香族聚酰胺、全芳香族聚醚、全芳香族聚碳酸酯、 聚酰亞胺、聚酰胺酰亞胺(PAI)、聚醚醚酮(PEEK)、聚苯硫醚(PPS)、聚對亞苯基苯并雙噁唑 (ΡΒ0)、聚苯并咪唑(PBI)、聚四氟乙烯(PTFE)、乙烯一乙烯醇共聚物等樹脂的單纖維、復(fù)合 纖維。這些合成纖維可以單獨使用,也可以將2種以上組合使用。另外,也可以將各種分割 型復(fù)合纖維分割使用。其中,優(yōu)選聚酯、丙烯酸類、聚烯烴、全芳香族聚酯、全芳香族聚酯酰 胺、聚酰胺、半芳香族聚酰胺、全芳香族聚酰胺,進一步優(yōu)選聚酯、丙烯酸類、聚烯烴。如果使 用聚酯、丙烯酸類、聚烯烴,則與其它的合成纖維相比,各纖維與原纖化了的溶劑紡絲纖維 素纖維更容易均勻地纏絡(luò)而形成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),由此可以得到致密性、機械強度優(yōu)異的電化學 元件用隔板。
[0032] 合成纖維的平均纖維徑優(yōu)選為0· 1?20μm,更優(yōu)選為0· 1?15μm,進一步優(yōu)選 為0. 1?10μm。如果平均纖維徑小于0. 1μm,則纖維過細,有時從隔板脫落,如果平均纖 維徑大于20μm,則有時難于將隔板的厚度減薄。
[0033] 合成纖維的纖維長度優(yōu)選為0. 1?15mm,更優(yōu)選為0. 5?10mm,進一步優(yōu)選為2? 5mm。纖維長度如果比0.Imm短,則有時纖維由隔板脫落,如果比15mm長,則纖維纏成球,有 時隔板的厚度不均。
[0034] 本發(fā)明的電化學元件用隔板含有合成纖維時,其含量優(yōu)選為50質(zhì)量%以下。另 夕卜,合成纖維的含量更優(yōu)選為5?40質(zhì)量%,進一步優(yōu)選為10?30質(zhì)量%。合成纖維的 含量超過50質(zhì)量%時,電解液的保液性不充分,內(nèi)部電阻增高,或隔板的致密性不充分,內(nèi) 部短路不良率增高。
[0035] 本發(fā)明的電化學元件用隔板可以并用作為主體纖維的0. 40?I.IOmm的原纖化溶 劑紡絲纖維素纖維以外的纖維素纖維。例如,優(yōu)選含有20質(zhì)量%以下的平均纖維長度為 0. 20?I.OOmm的原纖化天然纖維素纖維。原纖化天然纖維素纖維的含量更優(yōu)選為10質(zhì) 量%以下,進一步優(yōu)選為5質(zhì)量%以下。原纖化天然纖維素纖維與溶劑紡絲纖維素纖維相 比,1根纖維的粗細的均勻性差,但是具有纖維間的物理纏絡(luò)和氫鍵強的特征。原纖化天然 纖維素纖維的含量如果超過20質(zhì)量%,則隔板表面形成膜,阻礙離子傳導(dǎo)性,因此有時內(nèi) 部電阻增大,放電特性降低。
[0036] 作為將天然纖維素纖維原纖化的方法,可列舉使用盤磨機(refiner)、打漿機 (beater)、粉碎機(mill)、磨碎裝置、通過高速旋轉(zhuǎn)刀施與剪切力的旋轉(zhuǎn)刀式均化器、在高 速旋轉(zhuǎn)的圓筒型內(nèi)刀和固定的外刀之間產(chǎn)生剪切力的二重圓筒式的高速均化器、通過超聲 波產(chǎn)生的沖擊進行微細化的超聲波破碎器、對纖維懸浮液施與至少20MPa的壓力差使其通 過直徑小的孔(orifice)而高速化,使其沖突而急速減速從而對纖維施與前切力、切斷力的 高壓均化器等的方法。其中特別優(yōu)選使用高壓均化器的方法。
[0037] 電化學元件用隔板可通過使用具有圓網(wǎng)、長網(wǎng)、短網(wǎng)、斜網(wǎng)等的抄紙網(wǎng)的抄紙機、 將這些抄紙網(wǎng)中的同種或不同種的抄紙網(wǎng)組合而成的聯(lián)合抄紙機等進行抄紙的抄紙法來 制造。抑制厚度方向的內(nèi)部結(jié)合強度的不均時優(yōu)選進行單層抄紙。原料漿料中除了纖維原 料之外,可以根據(jù)需要適當添加分散劑、增粘劑、無機填料、有機填料、消泡劑等,制備固形 分濃度為5?0. 001質(zhì)量%左右的原料漿料。將該原料漿料進一步稀釋至規(guī)定濃度進行抄 紙。抄紙得到的電化學元件用隔板可根據(jù)需要實施壓光(calender)處理、熱壓光處理、熱 處理等。
[0038] 電化學兀件用隔板的厚度優(yōu)選為6?50μm,更優(yōu)選為8?45μm,進一步優(yōu)選為 10?40μm。如果小于6μm,則有得不到充分的機械強度,或正極和負極間的絕緣性不充 分,內(nèi)部短路不良率、放電特性的不均勻增高,或容量維持率、循環(huán)特性變差的情況。如果比 50μm厚,則有電化學元件的內(nèi)部電阻變高、放電特性降低的情況。本發(fā)明的隔板的厚度是 指按照JISB7502規(guī)定的方法測定的值、即通過荷重5N時的外側(cè)測微計測定的值。
[0039] 在電化學元件用隔板中,優(yōu)選平均孔徑為0. 10μm以上、且最大孔徑為6μm以下。 通過平均纖維長度為0. 40?I.IOmm的溶劑紡絲纖維素纖維纏絡(luò),可達成該平均孔徑。平 均孔徑小于0.IOym時,有電化學元件的內(nèi)部電阻增高、放電特性降低的情況。最大孔徑超 過6μπι時,有電化學元件的內(nèi)部短路不良率、放電特性的不均勻變大的情況。更優(yōu)選平均 孔徑為0. 10μm以上,且最大孔徑為4μm以下,進一步優(yōu)選平均孔徑為0. 15μm以上,且最 大孔徑為3μπι以下。
[0040] 電化學兀件用隔板的單位面積重量優(yōu)選為5?40g/m2,更優(yōu)選為7?30g/m2,進一 步優(yōu)選為10?20g/m2。小于5g/m2時,有得不到充分的機械強度的情況、正極和負極間的 絕緣性不充分、內(nèi)部短路不良率、放電特性的不均勻增加的情況。如果超過40g/m2,則有電 化學元件的內(nèi)部電阻增高的情況、放電特性降低的情況。
[0041] 本發(fā)明中,作為電化學元件,可列舉鋰離子二次電池、鋰離子聚合物二次電池、電 容器等。
[0042]作為鋰離子二次電池的負極活性物質(zhì),可以使用石墨、焦炭等碳材料,金屬鋰,選 自鋁、二氧化硅、錫、鎳、鉛中的1種以上金屬與鋰的合金,SiO、SnO、Fe20 3、W02、Nb20 5、 Li4 /3Ti5 / 30 4等的金屬氧化物、Li^4CoN等的氮化物。作為正極活性物質(zhì),可以使用鈷 酸鋰、錳酸鋰、鎳酸鋰、鈦酸鋰、鋰鎳錳氧化物、磷酸鐵鋰。磷酸鐵鋰可以為進一步與選自錳、 鉻、鈷、銅、鎳、釩、鑰、鈦、鋅、鋁、鎵、鎂、硼、鈮中的1種以上金屬的復(fù)合物。
[0043] 鋰離子二次電池的電解液可以使用在碳酸亞丙酯(p ropylene car b ο n a t e)、碳酸亞乙酯(e thylene carbonat e)、碳酸二甲酯(d imethyl carbonate)、碳酸二乙酉旨(diethyl carbona t e)、二甲氧基乙燒(d ime thoxye thane)、二甲氧基甲燒(d i m e t h oxyme than e)、這些溶劑的混合溶劑等的有機溶劑中溶解鋰鹽的電解液。作為鋰 鹽,可以列舉六氟磷酸鋰(LiPF6)、四氟硼酸鋰(LiBF4)等。作為固體電解質(zhì),可以使用聚 乙二醇或其衍生物、聚甲基丙烯酸衍生物、聚硅氧烷或其衍生物、聚偏氟乙烯等凝膠狀聚合 物中溶解鋰鹽的固體電解質(zhì)。
[0044] 電容器是在相對的2個電極間夾持電介質(zhì)或雙電層的形式構(gòu)成的,具有蓄電功 能。作為使用電介質(zhì)的電容器,可以列舉鋁電解電容器、鉭電解電容器,作為使用雙電層的 電容器,可列舉雙電層電容器。作為雙電層電容器的電極,一對雙電層容量型電極,一方為 雙電層容量型電極、另一方為氧化還原型電極的組合均可。
[0045] 電容器的電解液可以為水溶液系、有機溶劑系、導(dǎo)電性高分子的任一種。作為有機 溶劑系電解液,例如可列舉在碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸亞乙酯、碳酸亞丙酯、乙腈(a cetonitriIe)、丙腈(propionitriIe)、γ- 丁內(nèi)酯(γ-bu tyroIactοη)、α-甲基一γ-丁內(nèi)酉旨(α-methy1-γ-butyr οIactone)、β-甲基一γ- 丁內(nèi)酉旨(β-methy1-γ-butyro Iactone)、γ-戊內(nèi)酉旨(γ-vaIeroIactone)、3 -甲基一γ-戊 內(nèi)酯(3_methy1-γ-vaIeroIactone)、二甲基亞砜(dimeth yIsuIfoxide)、二乙基亞砜(diethylsulfoxide)、二甲 基甲酰胺(dimethyIf〇rmamide)、二乙基甲酰胺(diethylfo rmamide)、四氫呋喃(tetrahydrofuran)、二甲氧基乙燒(dim ethoxyethane)、二甲基環(huán)丁諷(dimethyIsuIf〇Ian)、環(huán)丁 砜(sulfolane)、乙二醇(ethyleneglycol)、丙二醇(prοp yleneglycol)、甲基溶纖齊[J(methylcellosolve)等有 機溶劑中溶解離子解離性的鹽得到的電解液、離子性液體(固體熔融鹽)等,但不限于這些。 作為導(dǎo)電性高分子,可列舉聚吡咯、聚噻吩、聚苯胺、聚乙炔、它們的衍生物等。 實施例
[0046] 以下通過實施例更詳細地說明本發(fā)明,但是本發(fā)明不限于實施例。實施例中的份、 百分率不特別說明則全為質(zhì)量基準。
[0047] <溶劑紡絲纖維素纖維的制備> 以2%的濃度將未處理的溶劑紡絲纖維素纖維(I. 7dtex纖維)分散后,使用相川鐵工 株式會社制造的DoubleDiskRefiner改變處理時間,制造平均纖維長度不同的原纖化溶劑 紡絲纖維素纖維。
[0048] <合成纖維Bl> 將平均纖維徑為3μπκ纖維長度為3mm的聚對苯二甲酸乙二醇酯纖維作為合成纖維Bl0
[0049] 實施例1?17和比較例1?4 <隔板> 按照表1所示的原料和配合量制備抄紙用漿料,使用圓網(wǎng)抄紙機進行濕式抄紙,得到 由單位面積重量為15g/m2、厚度為20μm的多孔片材形成的實施例1?15和比較例1?4 的隔板。實施例16中,使用斜網(wǎng)抄紙機進行濕式抄紙,制造由單位面積重量15g/m2、厚度為 20μπι的多孔片材形成的隔板。實施例17中,使用具有斜網(wǎng)和圓網(wǎng)的聯(lián)合抄紙機以單位面 積重量比(斜網(wǎng):圓網(wǎng))為50 :50的方式通過抄合法進行濕式抄紙,制造由單位面積重量為 15g/m2、厚度為20μm的2層結(jié)構(gòu)的多孔片材形成的隔板。厚度通過在室溫進行壓光處理 來調(diào)整。單位面積重量按照JISP8124測定。厚度通過JISB7502規(guī)定的方法、即荷重5N 時的外側(cè)測微計進行測定。
[0050] <隔板制造時的濕壓條件> 制造實施例1?17和比較例1?4的隔板時,按照表1所示的條件對濕紙進行濕壓(WetPress)。表1 "壓數(shù)"列記載的"挾1次(lnip)"是指將濕紙用兩塊氈(DoubleFelt) 以表I"線壓"列記載的線壓挾1次進行濕壓處理(WetPressing)。表I"壓數(shù)"列記載的 "挾2次(2nip)"是指將濕紙用兩塊氈以表1 "線壓"列記載的線壓挾2次進行濕壓處理。
[0051] <隔板制造時的干燥條件> 制造實施例1?17和比較例1?4的隔板時,按照表1所示的條件使?jié)窦埮c加熱了的 楊基干燥器(YankeeCylinder、YankeeDryer)接觸來干燥。表1 "干燥法"列記載的"一 面"是指以表1 "干燥器溫度"列記載的溫度加熱了的楊基干燥器僅與濕紙的一面接觸進行 干燥。表1 "干燥法"列記載的"兩面"是指使?jié)窦埖囊幻媾c加熱至表1 "干燥器溫度"列記 載的溫度的楊基干燥器接觸后,使?jié)窦埖牧硪幻媾c加熱了的楊基干燥器接觸進行干燥。
[0052] [表1]
【權(quán)利要求】
1. 電化學元件用隔板,其特征在于,包含多孔片材,該多孔片材以平均纖維長度為 0. 40?1. 10mm的原纖化溶劑紡絲纖維素纖維為主體纖維,厚度方向的平均內(nèi)部結(jié)合強度 為60mJ以上,且厚度方向的最低內(nèi)部結(jié)合強度為30mJ以上。
2. 電化學元件用隔板的制造方法,其是包含多孔片材的電化學元件用隔板的制造方 法,該多孔片材以平均纖維長度為〇. 40?1. 10mm的原纖化溶劑紡絲纖維素纖維為主體纖 維,厚度方向的平均內(nèi)部結(jié)合強度為60mJ以上,且厚度方向的最低內(nèi)部結(jié)合強度為30mJ以 上,其特征在于, 該多孔片材通過抄紙法制造,在抄紙制造工序中對該多孔片材實施挾至少2次以上的 濕壓處理。
3. 電化學元件用隔板的制造方法,其是包含多孔片材的電化學元件用隔板的制造方 法,該多孔片材以平均纖維長度為〇. 40?1. 10mm的原纖化溶劑紡絲纖維素纖維為主體纖 維,厚度方向的平均內(nèi)部結(jié)合強度為60mJ以上,且厚度方向的最低內(nèi)部結(jié)合強度為30mJ以 上,其特征在于, 該多孔片材通過抄紙法制造,在抄紙制造工序中使該多孔片材的兩面與加熱了的圓筒 輥至少接觸一次。
4. 通過權(quán)利要求2或3所述的電化學元件用隔板的制造方法制造的電化學元件用隔 板。
5. 電化學元件,其使用權(quán)利要求1或4所述的電化學元件用隔板。
【文檔編號】H01G9/02GK104425791SQ201410433826
【公開日】2015年3月18日 申請日期:2014年8月29日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月30日
【發(fā)明者】鍛冶裕夫, 重松俊廣 申請人:三菱制紙株式會社