專(zhuān)利名稱：：堿性蓄電池隔片材料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及堿性蓄電池隔片材料的改進(jìn)，更具體地，涉及具有優(yōu)良電解質(zhì)吸收性和氣體滲透率的隔片材料。一般而言，要求密封的堿性蓄電池具有較高的放電容量、較長(zhǎng)的循環(huán)壽命和快速充電能力。為了滿足這些要求，曾作了各種嘗試來(lái)改進(jìn)在電極中活性材料的填充能力和應(yīng)用，以及負(fù)極的氣體吸收能力。蓄電池的容量密度和循環(huán)壽命與電池中所包含的電解質(zhì)的數(shù)量有很大關(guān)系。一般來(lái)說(shuō)，從電池的放電容量和循環(huán)壽命方面來(lái)看，最好包含較多的電解質(zhì)。但從過(guò)量充電過(guò)程中負(fù)極的氧氣吸收方面來(lái)看，為了使隔片的氣體滲透率不是變劣而是提高，則電解質(zhì)的數(shù)量最好較少。附帶地，在給定大小的密封的電池內(nèi)的電解質(zhì)的數(shù)量是有限的，因?yàn)殡娊赓|(zhì)不能以游離狀態(tài)存在，只能以浸透和存留在電極中的方式存在。對(duì)密封的電池的循環(huán)壽命產(chǎn)生不利影響的一個(gè)因素是隔片內(nèi)電解質(zhì)的干涸或缺乏。這不會(huì)發(fā)生在電池充電/放電循環(huán)的初始階段，因?yàn)樵谶@階段隔片會(huì)適當(dāng)?shù)匚蘸痛媪綦娊赓|(zhì)。但是，隨著充電/放電循環(huán)的進(jìn)展，電極會(huì)發(fā)生膨脹，產(chǎn)生的膨脹壓力會(huì)迫使包含在隔片中的電解質(zhì)從隔片中漏出。漏出的電解質(zhì)被電極吸收。這就是隔片中電解質(zhì)不足的機(jī)理。結(jié)果，隔片的電阻增大，使電池的放電電壓降低。電解質(zhì)被鎳質(zhì)正極吸收對(duì)隔片電解質(zhì)缺乏產(chǎn)生很大的影響。而且，放電反應(yīng)也會(huì)受到隔片電解質(zhì)缺乏的抑制，從而使電池的放電容量降低。另一方面，在密封電池中，要求把在電池過(guò)量充電過(guò)程中正極所產(chǎn)生的氧氣移動(dòng)至負(fù)極，氣體在該處被還原。當(dāng)隔片中的電解質(zhì)的數(shù)量增大，隔片的氣體滲透率降低，在某些情況下，電解質(zhì)會(huì)比所需要的更稠密地覆蓋負(fù)極表面。結(jié)果使氣體還原的三相界面減小，因而使在負(fù)極被還原的氧氣減少，從而難以制成密封的電池。在這兩種情況中不論哪種情況，隔片材料對(duì)實(shí)現(xiàn)上述的電池性能都起著重要的作用。隔片材料所要求的主要因素是低電阻，以及良好的耐堿性和抗氧化性。此外，還要求隔片材料具有較好的電解質(zhì)吸收性和適當(dāng)?shù)臍怏w滲透率，并且能長(zhǎng)期保持這些性能。為了提供一種具有適當(dāng)耐熱性而且在高溫的高濃度堿性電解質(zhì)中也不會(huì)分解的隔片材料，提出了各種使隔片材料具有親水性的方法，例如日本專(zhuān)利公開(kāi)平-6-101323指出的，使主要包含聚丙烯的聚烯烴樹(shù)脂纖維所構(gòu)成的非織造織物片材上的單根纖維表面磺化、使聚烯烴樹(shù)脂纖維與丙烯酸接枝聚合等。不論哪種方法，都需要增大纖維的表面積，以增加纖維與電解質(zhì)接觸的面積，從而提高電解質(zhì)吸收性能。同時(shí)需要縮短單根纖維之間互相交錯(cuò)的距離，以使電解質(zhì)均勻分布在隔片內(nèi)。由于上述理由，減小單根纖維的直徑是有利的。因此，有人建議使用將熔融樹(shù)脂吹過(guò)小直徑噴嘴的熔體吹制過(guò)程制得的纖維所構(gòu)成的非織造織物片材。另一種建議使用的非織造片材是由分段的復(fù)合纖維制成。該種分段的復(fù)合纖維的橫截面包含多種樹(shù)脂材料，其排列形式是一種樹(shù)脂材料位于其它樹(shù)脂材料之間，并通過(guò)氣流之類(lèi)將其紡制成沿縱向分成多根非常細(xì)的纖維。由常規(guī)熔體吹制方法制得的包含聚烯烴(如聚丙烯)樹(shù)脂纖維的非織造織物片材的問(wèn)題是單根纖維的拉伸強(qiáng)度不能令人滿意，使這種材料作為電池隔片材料時(shí)缺乏生產(chǎn)過(guò)程中所需的機(jī)械強(qiáng)度。另一種非織造織物片材是由分段的復(fù)合纖維制成，這些纖維通過(guò)干法或濕法互相纏繞在一起而形成非織造織物狀態(tài)。這樣結(jié)構(gòu)的非織造織物片材的拉伸強(qiáng)度比熔體吹制方法制得的織物大，并能解決熔體吹制方法制得的織物所遇到的問(wèn)題，因?yàn)楦鞲w維在紡絲階段已被拉伸過(guò)。但是由于每根纖維很細(xì)，用這方法制得的非織造織物片材的機(jī)械強(qiáng)度不足，因而缺乏所謂的“筋”。這就使得在電池制造過(guò)程中將它作為隔片材料與電極一起卷成螺旋形時(shí)缺乏必需的機(jī)械強(qiáng)度。此外，如果單根纖維的單絲直徑小，用該種纖維制成的非織造織物片材的網(wǎng)孔往往比較密。這就可能降低隔片材料的氣體滲透率。因此需要根據(jù)電池的內(nèi)部壓力，控制氣體滲透率以及與它相矛盾的電解質(zhì)吸收性能。因此，本發(fā)明的主要目的是解決上述現(xiàn)有技術(shù)中固有的問(wèn)題，提供一種具有適當(dāng)?shù)碾娊赓|(zhì)吸收性能、氣體滲透率和足夠物理強(qiáng)度的堿性蓄電池隔片材料。本發(fā)明的另一目的是提供一種隔片材料，它用于高容量密度堿性蓄電池時(shí)，不會(huì)使電池內(nèi)部壓力升高，而且具有長(zhǎng)的循環(huán)壽命。本發(fā)明的堿性蓄電池隔片材料包括一非織造織物片材，該片材由單絲直徑為2-8微米的細(xì)聚烯烴樹(shù)脂纖維與單絲直徑為9-15微米的粗聚烯烴樹(shù)脂纖維的混合物構(gòu)成，其中細(xì)樹(shù)脂纖維與粗樹(shù)脂纖維的重量比為90∶10至50∶50，非織造織物片材的基重為40克/平方米至70克/平方米，氣體滲透率為3-14毫升/平方厘米·秒，而且細(xì)和粗樹(shù)脂纖維經(jīng)表面處理，具有親水性。使用上述以細(xì)纖維為主要成分，并以較佳比例摻入粗纖維的非織造織物片材，可得到一種堿性蓄電池隔片材料，它具有較佳的電解質(zhì)吸收性能和氣體滲透率以及足夠的拉伸強(qiáng)度和高的勁度，即所謂的“筋”。使單根樹(shù)脂纖維表面具有親水性的方法最好是與丙烯酸接枝聚合或是磺化。對(duì)與細(xì)樹(shù)脂纖維混合的粗樹(shù)脂纖維的定性要求，可以是任何包含乙烯組分的聚烯烴樹(shù)脂，可任意選自主要由聚丙烯構(gòu)成而包含聚乙烯的纖維、在聚丙烯纖維芯上涂覆聚乙烯殼層而得到的芯—?dú)だw維等。此外，當(dāng)非織造織物片材包含這些纖維作為主要組分時(shí)，還可以有少量的不含有乙烯組分的其它纖維(例如聚丙烯纖維)與它們混合。特別是將粗樹(shù)脂纖維與細(xì)樹(shù)脂纖維混合，可加強(qiáng)由纖維構(gòu)成的非織造織物片材所制得的隔片的拉伸強(qiáng)度和勁度，即所謂的“筋”，使其便于處理，并提高電池的生產(chǎn)率。另外，也能很容易地控制隔片材料的氣體滲透率和電解質(zhì)吸收性，使得即使電池具有較高的放電容量密度時(shí)，電池的內(nèi)部壓力仍可維持在足夠低的水平，并使電池得到較長(zhǎng)的循環(huán)壽命。本發(fā)明的新穎特征具體地在后附的權(quán)利要求中揭示，但本發(fā)明的組織和內(nèi)容，以及其它的目的和特征，可通過(guò)以下的詳細(xì)說(shuō)明并結(jié)合附圖而更好理解。圖1是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的隔片材料的放大示意圖，該材料包含細(xì)纖維與粗纖維構(gòu)成的非織造織物片材，其中各單根纖維的表面經(jīng)過(guò)與丙烯酸接枝聚合的處理。圖2是隔片材料中所用的分段復(fù)合纖維的放大透視示意圖。如上所述，本發(fā)明的堿性蓄電池隔片材料包括一非織造織物片材，該片材是由細(xì)聚烯烴樹(shù)脂纖維與粗聚烯烴樹(shù)脂纖維按預(yù)定比例混合而成，非織造織物片材的基重為40克/平方米至70克/平方米，氣體滲透率為3-14毫升/平方厘米·秒。這種結(jié)構(gòu)不僅保證了隔片材料的物理強(qiáng)度(這是電池生產(chǎn)過(guò)程所必需的)，而且保證了隔片材料具有電解質(zhì)吸收性和氣體滲透率(這是密封性蓄電池所必需的)。由于用以構(gòu)成上述非織造織物片材的聚烯烴樹(shù)脂纖維的電解質(zhì)吸收性能不足，本發(fā)明在單根纖維的表面引入了親水性基團(tuán)。較好是通過(guò)與具有羧基的親水性單體接枝聚合而在單根纖維的表面引入親水性基團(tuán)。這可使隔片材料具有長(zhǎng)期親水性。按照本發(fā)明，是將親水性能不足的聚烯烴樹(shù)脂纖維表面與丙烯酸接枝聚合，或是將含有乙烯組分的纖維浸在發(fā)煙硫酸或濃硫酸內(nèi)使其磺化，從而用砜基使含乙烯組分的部分改性，以使隔片材料具有長(zhǎng)期親水性。除了上述方法以外，也可用表面活性劑處理纖維表面、電暈放電等其它方法來(lái)使隔片材料具有親水性能。圖1中構(gòu)成隔片材料的細(xì)樹(shù)脂纖維1是聚丙烯和聚乙烯的分段復(fù)合纖維。粗樹(shù)脂纖維2是在聚丙烯纖維芯上復(fù)蓋聚乙烯殼的芯殼型纖維。在這些纖維以外，還可加入聚丙烯纖維。通過(guò)在細(xì)纖維中加入粗纖維，可使由其構(gòu)成的非織造織物片材所需的“筋”加強(qiáng)。而且，非織造織物的氣體滲透率也可提高，因?yàn)榧尤氪掷w維可使隔片材料的孔隙尺寸增大。使用本發(fā)明的隔片材料，可得到具有長(zhǎng)的循環(huán)壽命，其內(nèi)部壓力長(zhǎng)期不會(huì)升高的密封式堿性蓄電池。以下說(shuō)明本發(fā)明的較佳實(shí)施例。在各實(shí)施例中，以金屬鎳的氫化物蓄電池作為具體例子來(lái)說(shuō)明隔片材料，該蓄電池的隔片材料由聚丙烯樹(shù)脂纖維的非織造織物片材構(gòu)成，所述的纖維的表面經(jīng)過(guò)與丙烯酸接枝聚合處理。這種聚丙烯樹(shù)脂纖維的非織造織物片材是按以下的方法制得。首先，制備如圖2所示的，其截面中聚乙烯組分和聚丙烯組分交替地排列的分段復(fù)合纖維。分段的復(fù)合纖維是用相繼的分段處理分成四段聚丙烯纖維1a和四段聚乙烯纖維1b。各段纖維1a和1b的標(biāo)稱單絲直徑為4.7微米。也制備了包含聚丙烯樹(shù)脂芯和復(fù)蓋該芯的聚乙烯樹(shù)脂殼的、標(biāo)稱單絲直徑為9微米的芯殼型纖維作為粗樹(shù)脂纖維。在本說(shuō)明書(shū)中，具有非圓形截面的單根纖維1a和1b的標(biāo)稱單絲直徑的定義為截面的較大直徑。將粗纖維和分段復(fù)合纖維分散在不含粘合劑的水性分散介質(zhì)中，再用金屬絲布從分散液中舀出被分散的纖維，制得初級(jí)非織造織物片材。然后，將該初級(jí)非織造織物片材放在水流中處理，使分段的復(fù)合纖維分開(kāi)并使各單根纖維互相纏繞起來(lái)。由此產(chǎn)生次級(jí)非織造織物片材。這樣就得到了基重和厚度分別為55克/平方米和180微米的非織造織物片材。在這例子中，上述細(xì)纖維與粗纖維的重量比被調(diào)節(jié)為80∶20。另外，制備含20wt％丙烯酸、65wt％蒸餾水、0.5wt％二苯酮、0.3wt％莫爾鹽、13.7wt％甲氧基乙醇和0.5wt％非離子表面活性劑的溶液。將上述非織造織物片材放在這溶液中浸漬10分鐘。為了盡可能在隨后的聚合反應(yīng)過(guò)程中排除氧的影響，在浸漬之前預(yù)先用氮使溶液脫氧。去除多余的溶液后，用兩個(gè)低壓汞燈(輸出110瓦)，分別放在距離非織造織物片材兩個(gè)表面5厘米的地方，在脫氧氣氛下用紫外線照射片材的兩個(gè)表面，使經(jīng)浸漬的非織造織物片材與丙烯酸接枝聚合。然后，用60℃的蒸餾水清洗非織造織物片材，去除殘留在其上的未反應(yīng)的丙烯酸和其它組分。然后干燥并輪壓，得到基重為60克/平方米、厚度為120微米的隔片材料。在主要包含聚丙烯樹(shù)脂纖維的非織造織物片材中，與丙烯酸接枝聚合后，被親水性單體改性的數(shù)量由接枝比定義，該接枝比是根據(jù)隔片材料在接枝聚合前的重量(W0)與接枝聚合后的重量(W1)按下列方程(1)算得改性數(shù)量＝100×(W1-W0)/W0(1)按照上述方程，算得上述隔片材料的改性數(shù)量(接枝比)為9％。隔片材料的“筋”的強(qiáng)度，是按照J(rèn)ISL1096-1979，6.20.1.A規(guī)定的方法，在Gurley型測(cè)試儀上測(cè)定代表抵抗彎曲性能的勁度來(lái)評(píng)價(jià)。隔片材料的氣體滲透率，是按照J(rèn)ISL1096-1979，6.27.1.A規(guī)定的方法，在Frazir型測(cè)試儀上測(cè)定壓力差為12.7毫米水柱時(shí)的氣體滲透率來(lái)評(píng)價(jià)。隔片材料的電解質(zhì)吸收性，是通過(guò)測(cè)量其在壓力下的電解質(zhì)吸收比率來(lái)評(píng)價(jià)。與丙烯酸接枝聚合的聚丙烯非織造織物片材的這一性能，是按以下方法進(jìn)行評(píng)價(jià)。首先，在上述聚丙烯非織造織物片材上切出一片3厘米大小的圓形測(cè)試片。稱量其重量(Wa)后，將測(cè)試片放在比重為1.30的KOH水溶液中浸漬3小時(shí)或更長(zhǎng)時(shí)間。然后，去除粘附在測(cè)試片表面的多余的電解質(zhì)，將測(cè)試片插入摺起的濾紙中。對(duì)測(cè)試片施加60公斤/平方厘米的壓力30秒。然后，測(cè)量經(jīng)加壓后測(cè)試片的重量(Wb)。在壓力下的電解質(zhì)吸收率由下列方程(2)算得電解質(zhì)吸收率＝100×(Wa-Wb)/Wa(2)根據(jù)以上各定義，得到壓力下的上述隔片材料的代表其“筋”強(qiáng)度的勁度、氣體滲透率和電解質(zhì)吸收率分別為5.0毫克、45毫升/平方厘米·秒和25％。實(shí)施例1-6，對(duì)比例1-3通過(guò)改變細(xì)樹(shù)脂纖維與粗樹(shù)脂纖維的混合比、單根纖維的單絲直徑以及樹(shù)脂纖維的性質(zhì)，制得如表1中“a”-“i”所示的，經(jīng)與丙烯酸接枝聚合的9種含有聚丙烯樹(shù)脂纖維非織造織物片材樣品。這些織物樣品包含上述的聚乙烯和聚丙烯的分段復(fù)合纖維作為其細(xì)纖維。在實(shí)施例1-5與對(duì)比例3的樣品中，包含由聚丙烯芯與聚乙烯殼層構(gòu)成的芯-殼型纖維作為粗纖維。在實(shí)施例6中使用的是聚丙烯纖維。在所有的隔片材料中，其接枝比(改性比)都被調(diào)節(jié)為9％。這些隔片材料的特性也在表1中列出。表1當(dāng)細(xì)纖維(單絲直徑為4.7微米，分段為聚乙烯纖維和聚丙烯纖維)與粗纖維(單絲直徑為9微米，由聚丙烯纖維芯和聚乙烯殼層構(gòu)成的芯-殼型纖維)之比如表所示由“a”變至“d”時(shí)，非織造織物的勁度隨粗纖維的比例提高而增大。這是因?yàn)榭椢镏芯哂袌?jiān)強(qiáng)“筋”的纖維數(shù)量增多了。氣體滲透率也隨粗纖維的比例提高而增大。這是因?yàn)殡S著粗纖維的比例提高，(織物的)孔隙尺寸變大。另一方面，隨著粗纖維的比例提高，纖維的總表面積減小，因而隔片的電解質(zhì)吸收率減小。當(dāng)細(xì)纖維的單絲直徑調(diào)節(jié)為3.6微米，而細(xì)纖維與粗纖維之混合比為50∶50時(shí)(隔片“e”)，這時(shí)粗纖維的比例大于細(xì)纖維單絲直徑為4.7微米的樣品“a”中的比例，但其勁度、氣體滲透率和壓力下的電解質(zhì)吸收率基本上與樣品“a”在同一水平。當(dāng)粗纖維的單絲直徑調(diào)節(jié)為15微米，而細(xì)纖維與粗纖維之比為90∶10時(shí)，(隔片“f”)，這時(shí)粗纖維的比例小于粗纖維單絲直徑為9微米的樣品“a”中的比例，但其勁度、氣體滲透率和壓力下的電解質(zhì)吸收率基本上與樣品“a”在同一水平。由于隔片“g”或“h”只包含單絲直徑為4.7微米或3.6微米的細(xì)纖維，而沒(méi)有任何帶堅(jiān)強(qiáng)的“筋”的纖維，它們的勁度非常低。而且，氣體滲透率隨著孔隙尺寸減小而降低。另一方面，由于表面積大，電解質(zhì)吸收率變得很高。隔片“i”只包含粗纖維，由于其堅(jiān)強(qiáng)的“筋”而具有高的勁度，且因孔隙尺寸變大，其氣體滲透率也變大。而纖維的表面積越小，電解質(zhì)吸收率的降低越大。其次，按以下方法使用隔片“a”-“i”制得密封的堿性蓄電池。首先，將100份重量的氫氧化鎳粉末作為活性材料，與6份重量的氫氧化鈷和水揉合，制備一種漿料，把這種漿料填充至發(fā)泡的鎳多孔基片中，然后干燥和壓實(shí)。將壓實(shí)的基片浸在碳氟樹(shù)脂的水分散液中，干燥，并切成預(yù)定的大小，即得到正極。作為負(fù)極，使用的是以化學(xué)式MmNi3.55Mn0.4Al0.3Co0.75(Mm是稀土元素混合物)代表的，具有CaCu5型晶體結(jié)構(gòu)的儲(chǔ)氫合金。將這種合金在球磨機(jī)中粉碎為平均粒徑約為30微米的細(xì)粉，再將其浸于80℃的KOH水溶液中并用水洗滌。將這儲(chǔ)氫合金粉末與丁苯橡膠的水分散液、羧甲基纖維素、碳粉和水混合得到一種漿料，將所得的漿料涂覆在鍍鎳的穿孔鋼片上。干燥后，將涂覆的穿孔鋼片壓實(shí)并切成預(yù)定的大小，即得到負(fù)極。然后，將上述的正極、表1所列的隔片“a”-“i”中的一種隔片(已與丙烯酸接枝聚合，其長(zhǎng)度為正極長(zhǎng)度的2倍加40毫米，足以復(fù)蓋正極的前表面和后表面)、以及負(fù)極(其長(zhǎng)度為正極長(zhǎng)度加35毫米，其理論容量為正極理論容量的1.3-1.4倍)組合起來(lái)卷成螺旋形式，構(gòu)成電極組，插入至電池外殼中。在電池外殼中注入適當(dāng)數(shù)量的電解質(zhì)，該電解質(zhì)是主要包含KOH的水溶液，也含有少量的NaOH和LiOH，然后用密封板和墊圈將電池外殼密封，得到放電容量為1800毫安小時(shí)的密封電池。經(jīng)過(guò)3個(gè)預(yù)備性的充電/放電循環(huán)后，將由表1所示隔片“a”-“i”構(gòu)成的電池“A”＝“I”在20℃的環(huán)境溫度下進(jìn)行內(nèi)部壓力測(cè)試和循環(huán)壽命測(cè)試。內(nèi)部壓力測(cè)試的條件包括以1.8A的電流在20℃的環(huán)境溫度下充電72分鐘。循環(huán)壽命測(cè)試的條件包括重復(fù)地在20℃的環(huán)境溫度下以1.8A的電流充電72分鐘，然后以1.8A的電流放電至端電壓降為1.0伏，而被測(cè)電池的循環(huán)壽命是指放電容量降至初始放電容量60％時(shí)所對(duì)應(yīng)的循環(huán)數(shù)。此外，通過(guò)在大規(guī)模生產(chǎn)設(shè)施上將這9種隔片材料構(gòu)成卷作螺旋形的電極組，研究了這些隔片材料對(duì)大規(guī)模生產(chǎn)的適應(yīng)能力。適應(yīng)性是根據(jù)由下列方程(3)所定出的與漏電相聯(lián)系的缺陷率來(lái)評(píng)價(jià)，這些缺陷是在構(gòu)成電極組的過(guò)程中，由于電極板與隔片材料卷起時(shí)發(fā)生偏移而引起的。與漏電相聯(lián)系的缺陷率＝100×(發(fā)生漏電缺陷的電池?cái)?shù))/電池總數(shù)(3)如果隔片材料的勁度低，隔片材料有時(shí)就會(huì)發(fā)生移位，在開(kāi)始卷制至將它與電極組合卷成電極組結(jié)構(gòu)單元的過(guò)程中偏移至一邊。結(jié)果，在卷成螺旋形的電極組中，電極片的軸向位置有時(shí)會(huì)與隔片的軸向位置發(fā)生偏移，使電極片突出在隔片之外。這就會(huì)使與漏電相聯(lián)系的缺陷增多。表2綜合列出了電池A至I的下列結(jié)果在用大規(guī)模生產(chǎn)方式制造電極組過(guò)程中與漏電相聯(lián)系的缺陷率，電池的內(nèi)部壓力和循環(huán)壽命。表2</tables>由表2可清楚看到，實(shí)施例1-6中的隔片材料“a”-“f”，與對(duì)比例1和2中的隔片材料相比，對(duì)大規(guī)模生產(chǎn)的適應(yīng)性較優(yōu)良。另外，由于電池A-F的電解質(zhì)吸收率比電池I高，它們的循環(huán)壽命特性較優(yōu)良。雖然電池G和H的電解質(zhì)吸收性能很好，但它們的循環(huán)壽命較低，因?yàn)樗鼈兊膬?nèi)部壓力性能低劣。特別是，由于電池A、B、E和F在氣體滲透率和電解質(zhì)吸收性能方面都很好，它們的內(nèi)部壓力的增加很小，其循環(huán)壽命不低于300個(gè)循環(huán)。這證實(shí)了它們?cè)诖笠?guī)模生產(chǎn)中不會(huì)有問(wèn)題。最好隔片材料的基重為40-70克/平方米，厚度為50-180微米。如果基重低于40克/平方米，即使粗纖維的混合比例較大，也仍然很難得到所需的勁度。與此相反，如果基重大于70克/平方米，或者厚度不大于50微米，就難以得到適當(dāng)?shù)臍怏w滲透率。此外，如果厚度不低于180微米，就難以得到較高的電池容量密度，因?yàn)楦羝紦?jù)的空間隨著較厚的隔片材料而增大。在以上的實(shí)施例中，雖然以濕法作為制備非織造織物片材的例子，但是用干法也可獲得相似的技術(shù)優(yōu)點(diǎn)。另外，也對(duì)接枝聚合率逐級(jí)變化為1％，5％，10％，15％和20％的各種隔片材料進(jìn)行了評(píng)價(jià)，這些材料是通過(guò)改變接枝聚合反應(yīng)中所用溶液的濃度而制得的，接枝聚合比在2-15％范圍內(nèi)都有相似的技術(shù)優(yōu)點(diǎn)。當(dāng)接枝聚合比為1％時(shí)，只得到了較差的循環(huán)壽命特性，因?yàn)槠潆娊赓|(zhì)吸收性能不足。在接枝聚合比為20％時(shí)，也得到較差的循環(huán)壽命特性，但其原因還不清楚。從與丙烯酸接枝聚合而使之具有親水性的處理而看到的趨勢(shì)，并不僅限于接枝聚合作用，通過(guò)磺化、電暈放電或用表面活性劑處理也可看到同樣的趨勢(shì)?；腔幚硎前匆韵聴l件進(jìn)行。將非織造織物片材在35℃的20％發(fā)煙硫酸中浸漬約20分鐘，隨后用水清洗并干燥。逐步改變所引入的砜基團(tuán)的數(shù)量，使其為0.03、0.05、1、1.5、2和2.5毫當(dāng)量/克(以樹(shù)脂總量為基準(zhǔn))，制得各種隔片材料，對(duì)所得材料的評(píng)估結(jié)果表明，當(dāng)材料中砜基團(tuán)含量在0.05-2毫當(dāng)量/克的范圍內(nèi)時(shí)，可得到相似的技術(shù)優(yōu)點(diǎn)。但含量為0.03毫當(dāng)量/克時(shí)，得到的電解質(zhì)吸收性能不足。而當(dāng)含量為2.5毫當(dāng)量/克時(shí)，也得到較差的循環(huán)壽命特性，其原因尚不清楚。根據(jù)本發(fā)明人的研究，引入纖維中的砜基團(tuán)的數(shù)量，較好是在0.1-1毫當(dāng)量/克的范圍。電暈放電處理是按以下條件進(jìn)行。將一寬20毫米，長(zhǎng)600毫米的電極連接于輸出為30仟伏的高壓電源，而將同樣大小涂覆有一層介電物質(zhì)的反電極裝在與它形成3.2毫米間隙的位置，使帶狀的非織造織物片材可在間隙中移動(dòng)通過(guò)。當(dāng)非織造織物片材通過(guò)間隙移動(dòng)時(shí)，在兩個(gè)電極之間發(fā)生電暈放電，使輻照在非織造織物一個(gè)面上的總能量為17.5千瓦/平方米，從而用放電過(guò)程中所產(chǎn)生的臭氧對(duì)非織造織物片材中纖維的表面進(jìn)行處理。對(duì)這樣處理過(guò)的隔片材料的評(píng)價(jià)結(jié)果表明，這些材料與上面所述的隔片具有相似的技術(shù)優(yōu)點(diǎn)。用表面活性劑處理是按以下方式進(jìn)行將上面所述的非織造織物片材浸漬在含有非離子表面活性劑的水溶液中，然后干燥，制得表面上涂覆有隔片重量0.1％的表面活性劑的非織造織物片材。然后，對(duì)這樣處理過(guò)的隔片材料進(jìn)行評(píng)價(jià)，得到的效果與上面所述的隔片相似。雖然以上的說(shuō)明限于鎳金屬氫化物蓄電池，本發(fā)明的隔片材料也可應(yīng)用于任何堿性蓄電池中，得到相同的技術(shù)優(yōu)點(diǎn)，只要這些蓄電池包含鎳氫氧化物正極或者儲(chǔ)氫合金負(fù)極，如鎳-鋅蓄電池、二氧化錳-金屬氫化物蓄電池等。應(yīng)該理解，可在不背離本發(fā)明的范圍和精神內(nèi)作各種變化和改動(dòng)，這些變化和改動(dòng)對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)是顯而易見(jiàn)的。因此，不希望所附權(quán)利要求的范圍受到這里的說(shuō)明的限制，而應(yīng)理解為權(quán)利要求包含了本發(fā)明中所有的可專(zhuān)利的新穎特征，包括本領(lǐng)域技術(shù)人員認(rèn)為與其等價(jià)的全部特征。權(quán)利要求1.一種堿性蓄電池的隔片材料，它包含由單絲直徑為2-8微米的細(xì)聚烯烴樹(shù)脂纖維與單絲直徑為9-15微米的粗聚烯烴樹(shù)脂纖維的混合物所構(gòu)成的非織造織物片材，其中所述細(xì)樹(shù)脂纖維與粗樹(shù)脂纖維的重量比為90∶10至50∶50，所述非織造織物片材的基重為40-70克/平方米，其氣體滲透率為3-14毫升/平方厘米·秒，且所述細(xì)樹(shù)脂纖維和粗樹(shù)脂纖維經(jīng)過(guò)表面處理而具有親水性。2.如權(quán)利要求1所述的堿性蓄電池的隔片材料，其特征還在于所述粗樹(shù)脂纖維是選自以下的至少一種材料主要含聚丙烯并含有聚乙烯的纖維、含聚丙烯纖維芯和聚乙烯殼層的芯-殼型纖維、以及它們的摻入了少量聚丙烯纖維的混合物。3.如權(quán)利要求1所述的堿性蓄電池的隔片材料，其特征還在于通過(guò)接枝聚合將一種含有羧基的親水性單體鍵合于所述細(xì)纖維和粗纖維的表面。4.如權(quán)利要求3所述的堿性蓄電池的隔片材料，其特征還在于所述具有羧基的親水性單體的接枝聚合比為隔片樹(shù)脂纖維總重量的2-15％。5.如權(quán)利要求3所述的堿性蓄電池的隔片材料，其特征還在于所述具有羧基的親水性單體是丙烯酸。6.如權(quán)利要求1所述的堿性蓄電池的隔片材料，其特征還在于所述細(xì)樹(shù)脂纖維和粗樹(shù)脂纖維的表面經(jīng)過(guò)電暈放電處理。7.如權(quán)利要求1所述的堿性蓄電池的隔片材料，其特征還在于所述細(xì)樹(shù)脂纖維和粗樹(shù)脂纖維的表面是用表面活性劑處理過(guò)的。8.一種堿性蓄電池的隔片材料，它包含單絲直徑為2-8微米、含有乙烯組分的細(xì)聚烯烴樹(shù)脂纖維與單絲直徑為9-15微米、含有乙烯組分的粗聚烯烴樹(shù)脂纖維的混合物所構(gòu)成的非織造織物片材，其中所述細(xì)纖維與粗纖維的重量比為90∶10至50∶50，非織造物片材的基重為40-70克/平方米，其氣體滲透率為3-14毫升/平方厘米·秒，且所述細(xì)纖維和粗纖維的表面經(jīng)過(guò)磺化反應(yīng)。9.如權(quán)利要求8所述的堿性蓄電池的隔片材料，其特征還在于所述的粗樹(shù)脂纖維是選自以下的至少一種材料主要含聚丙烯并含有聚乙烯的纖維、含聚丙烯纖維芯和聚乙烯殼層的芯-殼型纖維、以及它們的摻入了少量聚丙烯纖維的混合物。10.如權(quán)利要求8所述的堿性蓄電池的隔片材料，其特征還在于以隔片的樹(shù)脂纖維總重量為基準(zhǔn)，通過(guò)磺化反應(yīng)而引入纖維上的砜基的數(shù)量為0.05-2毫當(dāng)量/克。11.如權(quán)利要求9所述的堿性蓄電池的隔片材料，其特征還在于通過(guò)磺化反應(yīng)引入至樹(shù)脂纖維上的砜基的數(shù)量為0.1-1毫當(dāng)量/克。全文摘要一種堿性蓄電池隔片材料。它具有適當(dāng)?shù)臍怏w滲透率、電解質(zhì)吸收性能和機(jī)械強(qiáng)度,能制得具有較高容量密度與較長(zhǎng)循環(huán)壽命的堿性蓄電池。該隔片材料包含由單絲直徑為2—8微米的細(xì)聚烯烴樹(shù)脂纖維與單絲直徑為9—15微米的粗聚烯烴樹(shù)脂纖維的混合物所構(gòu)成的非織造織物片材,其中所述細(xì)纖維與粗纖維的重量比為90∶10至50∶50,非織造織物片材的基重為40—70克/平方米,其氣體滲透率為3—14毫升/平方厘米·秒。樹(shù)脂纖維經(jīng)過(guò)表面處理而具有親水性。文檔編號(hào)H01M2/16GK1185043SQ9712129公開(kāi)日1998年6月17日申請(qǐng)日期1997年10月31日優(yōu)先權(quán)日1996年12月13日發(fā)明者五味川香,橫尾定顕,湯淺浩次申請(qǐng)人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社