(57)【要約】【課題】  セパレータ基材（不織布など）とゲル状電解質との密着性を良好とすることができ、長期間にわたり自己放電特性を良好とすることが可能なアルカリ蓄電池用セパレータ、及び、セパレータ基材とゲル状電解質との密着性が良好で、長期間にわたり自己放電特性が良好なアルカリ蓄電池を提供する。【解決手段】  本発明のアルカリ蓄電池用セパレータは、繊維からなる三次元網状構造を備え、複数の孔が三次元に連結した空隙部を含むセパレータ基材と、セパレータ基材の空隙部に配置され、アルカリ電解液に接触すると、このアルカリ電解液を吸収してゲル状電解質となる吸水性ポリマーとを備えている。このうち、セパレータ基材は、親水化処理されている。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
繊維からなる三次元網状構造を備え、複数の孔が三次元に連結した空隙部を含むセパレータ基材と、
上記セパレータ基材の上記空隙部に配置され、アルカリ電解液に接触すると、このアルカリ電解液を吸収してゲル状電解質となる吸水性ポリマーと、を備え、
上記セパレータ基材が、親水化処理されてなる
アルカリ蓄電池用セパレータ。
【請求項２】
請求項１に記載のアルカリ蓄電池用セパレータであって、
前記セパレータ基材は、
目付が４０〜７０（ｇ／ｍ2）、厚みが１２０〜２００（μｍ）である
アルカリ蓄電池用セパレータ。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載のアルカリ蓄電池用セパレータであって、
前記吸水性ポリマーにアルカリ電解液を飽和するまで吸収させたときの前記ゲル状電解質が、
上記ゲル状電解質を含むことなく、前記セパレータ基材の前記空隙部を全て上記アルカリ電解液で満たしたと仮定したときの仮想アルカリ電解液に対し、２０〜８０（ｗｔ％）となる量だけ、
上記吸水性ポリマーを含有させてなる
アルカリ蓄電池用セパレータ。
【請求項４】
請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載のアルカリ蓄電池用セパレータであって、
前記吸水性ポリマーは、ジビニルベンゼン及びジビニルナフタレンの少なくともいずれかにより架橋されてなる
アルカリ蓄電池用セパレータ。
【請求項５】
請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載のアルカリ蓄電池用セパレータであって、
前記セパレータ基材の親水化処理は、スルホン化処理である
アルカリ蓄電池用セパレータ。
【請求項６】
請求項５に記載のアルカリ蓄電池用セパレータであって、
前記セパレータ基材は、スルホン化度の異なる少なくとも２種類の繊維を有してなる
アルカリ蓄電池用セパレータ。
【請求項７】
請求項１〜請求項６のいずれか一項に記載のアルカリ蓄電池用セパレータであって、
前記セパレータ基材は、分割型複合繊維を含む
アルカリ蓄電池用セパレータ。
【請求項８】
請求項１〜請求項７のいずれか一項に記載のアルカリ蓄電池用セパレータであって、
前記セパレータ基材は、複数の抄紙ウェブ層が積層された不織布からなる
アルカリ蓄電池用セパレータ。
【請求項９】
請求項８に記載のアルカリ蓄電池用セパレータであって、
前記複数の抄紙ウェブ層は、それぞれ、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリメチルペンテン、及びポリブチレンから選択した少なくとも２種類の成分からなる分割型複合繊維を含む
アルカリ蓄電池用セパレータ。
【請求項１０】
正極と、
負極と、
請求項１〜請求項９のいずれか一項に記載のアルカリ蓄電池用セパレータであって、前記吸水性ポリマーがアルカリ電解液を吸収してゲル状電解質となったセパレータと、を備える
アルカリ蓄電池。
【請求項１１】
正極と、
負極と、
繊維からなる三次元網状構造を備え、複数の孔が三次元に連結した空隙部を含むセパレータ基材と、
上記セパレータ基材の上記空隙部内に位置し、吸水性ポリマーにアルカリ電解液を吸収させてなるゲル状電解質と、を備え、
上記セパレータ基材は、親水化処理されてなる
アルカリ蓄電池。
【請求項１２】
請求項１０または請求項１１に記載のアルカリ蓄電池であって、
当該アルカリ蓄電池内に、前記吸水性ポリマーに吸収されることなく、液状を保つ余剰のアルカリ電解液を含む
アルカリ蓄電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、吸水性ポリマーを有するアルカリ蓄電池用セパレータ、及びそれを用いたアルカリ蓄電池に関する。
【背景技術】
【０００２】
アルカリ蓄電池は、ポータブル機器や携帯機器などの電源として、また、電気自動車やハイブリッド自動車などの電源として注目されている。このようなアルカリ蓄電池としては、様々のものが提案されているが、このうち、水酸化ニッケルを主体とした活物質からなる正極と、水素吸蔵合金を主成分とした負極とを備えるニッケル水素二次電池は、エネルギー密度が高く、信頼性に優れた二次電池として急速に普及している。
【０００３】
ところで、ニッケル水素二次電池では、高温で充放電を繰り返すと、水素吸蔵合金がアルカリ電解液と反応して腐食する傾向が大きい。腐食により水素吸蔵合金の成分が、金属イオンとなってアルカリ電解液中に溶出すると、この金属イオンがセパレータや正極上に析出し、この導電性析出物によって正極と負極との間に連続した導電パスが形成されてしまうことがあった。このため、特に、高温で充放電を繰り返すと、自己放電特性が低下（悪化）してしまう問題があった。
【０００４】
これに対し、近年、自己放電特性を良好とするアルカリ蓄電池が提案されている（例えば、特許文献１及び特許文献２参照）。
【特許文献１】特開２００２−３３０９３号公報
【特許文献２】特開２００３−１１５３２３号公報
【０００５】
特許文献１では、セパレータ層に吸水性ポリマーを含有させることで、セパレータ層をゲル状としている。これにより、水素吸蔵合金の腐食の進行を抑制すると共に、セパレータ層の保液性を高め、自己放電特性及びサイクル寿命特性を良好としている。
さらに、特許文献２では、吸水性ポリマーを構成するモノマーに注目し、鹸化によりカルボキシル基を生じる基及び重合性二重結合を１つ有するモノマー（Ａ）１００重量部と、重合性二重結合を２つ以上有するモノマー（Ｂ）０．０１〜１０重量部との共重合体を鹸化した吸水性ポリマーを用いることにより、自己放電が少なく、保存後の容量回復に優れたアルカリ蓄電池を実現している。
【０００６】
特許文献１及び特許文献２では、セパレータ層（電解質層）を、吸水性ポリマーとアルカリ電解液（水酸化カリウム水溶液）とを含むゲル状のポリマーシート（不織布などの基材を有していない）とする場合と、ゲル状電解質を不織布（セパレータ基材）に塗布した形態とする場合とが開示されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところが、本発明者が両形態を比較検討したところ、自己放電特性などの電池性能にほとんど差はないが、ゲル状電解質を不織布（セパレータ基材）に塗布する形態のほうが、製造し易く、製造工程における取り扱い性も良好であった。さらに、不織布（セパレータ基材）を含有させたほうが、セパレータの強度を高めることができるので、サイクル寿命特性（耐久性）も良好になると考えられる。
【０００８】
ところで、近年、ニッケル水素二次電池などのアルカリ蓄電池について（特に、電気自動車やハイブリッド自動車などの電源に用いる場合）、更なる電池寿命の長期化の要求が高まっている。この要求に応えるためには、ゲル状電解質をセパレータ基材（不織布など）に設ける形態の電池とするのが好ましく、この場合には、セパレータ基材とゲル状電解質との密着性が課題となる。すなわち、セパレータ基材とゲル状電解質との密着性を良好とし、長期間にわたり、セパレータ基材の繊維表面をゲル状電解質で覆うことで、長期間にわたり自己放電特性を良好に保つことが要求される。
【０００９】
しかしながら、特許文献１及び特許文献２で開示されているアルカリ蓄電池では、セパレータ基材とゲル状電解質との密着性が不十分であり、振動を受ける条件下で、長期間使用した場合には、ゲル状電解質がセパレータ基材から脱落することにより、自己放電特性が低下する虞があった。特に、電気自動車やハイブリッド自動車など、大きな振動を受ける使用条件下で、長期間使用した場合には、多量のゲル状電解質がセパレータ基材から脱落してしまう虞があった。
【００１０】
本発明は、かかる現状に鑑みてなされたものであって、セパレータ基材（不織布など）とゲル状電解質との密着性を良好とすることができ、長期間にわたり自己放電特性を良好とすることが可能なアルカリ蓄電池用セパレータ、及び、セパレータ基材とゲル状電解質との密着性が良好で、長期間にわたり自己放電特性が良好なアルカリ蓄電池を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
その解決手段は、繊維からなる三次元網状構造を備え、複数の孔が三次元に連結した空隙部を含むセパレータ基材と、上記セパレータ基材の上記空隙部に配置され、アルカリ電解液に接触すると、このアルカリ電解液を吸収してゲル状電解質となる吸水性ポリマーと、を備え、上記セパレータ基材が、親水化処理されてなるアルカリ蓄電池用セパレータである。
【００１２】
本発明のアルカリ蓄電池用セパレータは、セパレータ基材と、その空隙部に配置された吸水性ポリマーとを備えている。このうち、吸水性ポリマーは、アルカリ電解液に接触すると、このアルカリ電解液を吸収してゲル状電解質となる。従って、このとき、セパレータ基材の繊維の表面を、ゲル状電解質で覆うことができる。このため、本発明のアルカリ蓄電池用セパレータを用いることにより、セパレータの保液性が良好になると共に、セパレータ基材の繊維の表面に沿って正負極間を連結する導電パスが形成されにくくなるので、電池の自己放電特性を良好とする（自己放電を少なくする）ことができる。
【００１３】
しかも、吸水性ポリマーに含まれる親水基（例えば、カルボキシル基など）は、金属イオンを捕捉する機能を有している。このため、ゲル状電解質中に張り巡らされた吸水性ポリマーにより、金属イオンを捕捉することができるので、正負極間における金属イオンの移動を抑制することができる。従って、吸水性ポリマーの親水基の働きによっても、導電パスの形成を抑制することができ、電池の自己放電特性を良好とする（自己放電を少なくする）ことができる。
【００１４】
さらに、本発明のアルカリ蓄電池用セパレータでは、セパレータ基材が、親水化処理されている。このため、アルカリ電解液（水酸化カリウム水溶液などのアルカリ性水溶液）を含むゲル状電解質とセパレータ基材との密着性を良好とすることができる。従って、電気自動車やハイブリッド自動車など、大きな振動を受ける使用条件下でにおいても、長期間にわたり、セパレータ基材の繊維の表面を、ゲル状電解質で覆うことができる。
【００１５】
ところで、アルカリ蓄電池では、窒素を含有する化合物（アンモニアなど）が混入する場合がある。窒素を含有する化合物のうち、例えば、アンモニアは、正極の活物質（例えば、水酸化ニッケル）を還元する性質を有しているため、電池内にアンモニアの量が増えると、正極の活物質の還元が進み、自己放電が促進してしまう。これに対し、本発明のアルカリ蓄電池用セパレータでは、セパレータ基材を親水化処理しているため、電池内のアンモニアを捕捉することができる。従って、アンモニアの影響による自己放電も抑制することができる。
【００１６】
以上より、本発明のアルカリ蓄電池用セパレータを用いることにより、長期間にわたり自己放電特性を良好とする（自己放電を少なくする）ことができる。
なお、本発明のアルカリ蓄電池用セパレータは、例えば、ニッケル−カドミウム蓄電池、ニッケル−水素蓄電池、ニッケル−亜鉛蓄電池などに用いることができる。また、セパレータ基材としては、不織布や織布などを用いることができる。また、親水化処理としては、スルホン化処理、コロナ処理、プラズマ処理、フッ素処理、界面活性剤の添加などの手法が挙げられる。
【００１７】
さらに、上記のアルカリ蓄電池用セパレータであって、前記セパレータ基材は、目付が４０〜７０（ｇ／ｍ2）、厚みが１２０〜２００（μｍ）であるアルカリ蓄電池用セパレータであると良い。
【００１８】
本発明のアルカリ蓄電池用セパレータでは、セパレータ基材について、目付を４０〜７０（ｇ／ｍ2）、厚みを１２０〜２００（μｍ）としている。
目付が４０（ｇ／ｍ2）以上で、且つ、厚みが１２０（μｍ）以上のセパレータ基材を用いることにより、より一層、自己放電特性を良好とする（自己放電を少なくする）ことができる。これは、目付を４０（ｇ／ｍ2）以上、厚みを１２０（μｍ）以上とすることにより、セパレータ基材の繊維に沿った正極と負極との間のパス（以下、これを電極間パスともいう）を長くすることができるので、両極間を連結する導電パスが形成され難くなるためと考えられる。
【００１９】
また、目付を７０（ｇ／ｍ2）以下、厚みを２００（μｍ）以下とすることにより、電池の内圧特性を良好とする（内圧上昇を抑制する）ことができる。これは、目付を７０（ｇ／ｍ2）以下に制限することにより、セパレータ基材の空隙部を大きく確保して、セパレータの通気性を良好にすることができると共に、厚みを２００（μｍ）以下に制限することにより、電池内におけるセパレータ基材の占有体積を抑制できるためと考えられる。
【００２０】
さらに、上記いずれかのアルカリ蓄電池用セパレータであって、前記吸水性ポリマーにアルカリ電解液を飽和するまで吸収させたときの前記ゲル状電解質が、上記ゲル状電解質を含むことなく、前記セパレータ基材の前記空隙部を全て上記アルカリ電解液で満たしたと仮定したときの仮想アルカリ電解液に対し、２０〜８０（ｗｔ％）となる量だけ、上記吸水性ポリマーを含有させてなるアルカリ蓄電池用セパレータであると良い。
【００２１】
本発明のアルカリ蓄電池用セパレータでは、吸水性ポリマーを、飽和したゲル状電解質が仮想アルカリ電解液の２０〜８０（ｗｔ％）となる量だけ含有させている。従って、本発明のセパレータを用いたアルカリ蓄電池では、ゲル状電解質の割合を、仮想アルカリ電解液の２０〜８０（ｗｔ％）とすることができる。ゲル状電解質の割合を、仮想アルカリ電解液の２０ｗｔ％以上とすることにより、特に、セパレータの保液性を良好にできると共に、正負極間を連結する導電パスが形成されにくくなるので、自己放電特性をより一層良好とすることができる。また、ゲル状電解質の割合を、仮想アルカリ電解液の８０ｗｔ％以下に制限することにより、セパレータの通気を十分に確保し、電池の内圧特性を良好とする（内圧上昇を抑制する）ことができる。
【００２２】
さらに、上記いずれかのアルカリ蓄電池用セパレータであって、前記吸水性ポリマーは、ジビニルベンゼン及びジビニルナフタレンの少なくともいずれかにより架橋されてなるアルカリ蓄電池用セパレータであると良い。
【００２３】
ジビニルベンゼン及びジビニルナフタレンは、架橋剤として働き、また、アルカリ溶液中において極めて安定するモノマーである。従って、吸水性ポリマーを、ジビニルベンゼン及びジビニルナフタレンの少なくともいずれかによって架橋させることより、アルカリ電解液中（ゲル状電解質）において、長期間にわたり安定して存在させることができる。すなわち、セパレータ基材の繊維の表面に、ゲル状電解質を、長期間にわたり安定して存在させることができる。これにより、電池の自己放電特性をより一層良好とすることができる。
【００２４】
さらに、上記いずれかのアルカリ蓄電池用セパレータであって、前記セパレータ基材の親水化処理は、スルホン化処理であるアルカリ蓄電池用セパレータであると良い。
【００２５】
前述のように、セパレータ基材を親水化処理することにより、電池内のアンモニアを捕捉することができるが、親水化処理としてスルホン化処理を用いた場合には、特に、優れたアンモニアの捕捉能力を得ることができる。従って、アンモニアの影響による自己放電を大きく抑制することができるので、電池の自己放電特性をより一層良好とすることができる。
【００２６】
さらに、上記のアルカリ蓄電池用セパレータであって、前記セパレータ基材は、スルホン化度の異なる少なくとも２種類の繊維を有してなるアルカリ蓄電池用セパレータであると良い。
【００２７】
本発明のアルカリ蓄電池用セパレータでは、セパレータ基材が、スルホン化度の異なる少なくとも２種類の繊維を有している。すなわち、親水性の異なる２種以上の繊維によってセパレータ基材を構成している。このため、本発明のセパレータを用いたアルカリ蓄電池では、セパレータ基材の空隙部において、ゲル状電解質及びアルカリ電解液を偏在させることができる。具体的には、スルホン化度が高い繊維にゲル状電解質及びアルカリ電解液を集中して保持させることにより、スルホン化度が低い繊維の周りに通気路を形成することができる。従って、保液性及び通気性を共に良好とすることができる。
【００２８】
なお、スルホン化度は、（繊維中に含まれるＳ原子の数）／（繊維中に含まれるＣ原子の数）によって得られる値である。また、セパレータをなす繊維のスルホン化度は、例えば、公知の蛍光Ｘ線測定装置を用いてＳ元素の強度比を測定し、この強度比から算出することができる。
【００２９】
さらに、上記いずれかのアルカリ蓄電池用セパレータであって、前記セパレータ基材は、分割型複合繊維を含むアルカリ蓄電池用セパレータであると良い。
【００３０】
本発明のアルカリ蓄電池用セパレータでは、セパレータ基材が、分割型複合繊維を含んでいる。分割型複合繊維を含有させることで、電極間パスを大きくすることができ、電極間を連結する導電パスの形成を抑制することができる。従って、電池の自己放電特性をより一層良好とすることができる。
なお、分割型複合繊維とは、２種類の異なる成分を複合紡糸し、布状にした後、分割して得られる極細繊維をいう。
【００３１】
さらに、上記いずれかのアルカリ蓄電池用セパレータであって、前記セパレータ基材は、複数の抄紙ウェブ層が積層された不織布からなるアルカリ蓄電池用セパレータであると良い。
【００３２】
本発明のアルカリ蓄電池用セパレータでは、セパレータ基材が、複数の抄紙ウェブ層を積層した不織布からなる。セパレータ基材として、複数の抄紙ウェブ層を積層した不織布を用いた場合は、単層の不織布を用いた場合に比して、自己放電特性が良好となる。これは、複数の抄紙ウェブ層を積層した不織布を用いることで、抄紙ウェブ層の層間において不連続面が多くなるため、セパレータ基材の繊維に沿って正負極間を連結する導電パスが形成され難くなるためと考えられる。
【００３３】
なお、抄紙ウェブ層とは、スラリーから網で抄紙した繊維の集合体であって、１層のシート状になっているものをいう。また、セパレータ基材をなす不織布は、湿式不織布及び乾式不織布のいずれであっても良い。
【００３４】
さらに、上記のアルカリ蓄電池用セパレータであって、前記複数の抄紙ウェブ層は、それぞれ、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリメチルペンテン、及びポリブチレンから選択した少なくとも２種類の成分からなる分割型複合繊維を含むアルカリ蓄電池用セパレータであると良い。
【００３５】
本発明のアルカリ蓄電池用セパレータでは、セパレータ基材をなす複数の抄紙ウェブ層が、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリメチルペンテン、及びポリブチレンから選択した少なくとも２種類の成分からなる分割型複合繊維を含んでいる。これらの繊維からなる分割型複合繊維は高融点であるため、不織布を作成する過程において熱を加えた場合でも、分割型複合繊維の結晶形態が崩れにくく、地合を良好に保つことができる。従って、このような分割型複合繊維を含有させることにより、電極間パスを十分に大きくすることができ、電極間を連結する導電パスの形成を抑制することができる。
【００３６】
他の解決手段は、正極と、負極と、前記いずれかのアルカリ蓄電池用セパレータであって、前記吸水性ポリマーがアルカリ電解液を吸収してゲル状電解質となったセパレータと、を備えるアルカリ蓄電池であると良い。
【００３７】
本発明のアルカリ蓄電池は、前述したいずれかのアルカリ蓄電池用セパレータであって、その吸水性ポリマーが、アルカリ電解液を吸収してゲル状電解質となったセパレータを有している。従って、本発明のアルカリ蓄電池では、セパレータ基材の繊維の表面を、ゲル状電解質によって覆うことができる。このため、セパレータの保液性が良好となると共に、正極と負極との間に導電パスが形成されにくくなるので、自己放電特性を良好とする（自己放電を少なくする）ことができる。
【００３８】
さらに、本発明のアルカリ蓄電池では、セパレータ基材が親水化処理されている。このため、セパレータ基材とゲル状電解質との密着性を良好とすることができる。従って、電気自動車やハイブリッド自動車など、大きな振動を受ける使用条件下においても、長期間にわたり、セパレータ基材の繊維の表面を、ゲル状電解質で覆うことができる。また、セパレータ基材を親水化処理しているため、電池内のアンモニアを捕捉することができる。従って、アンモニアの影響による自己放電も抑制することができる。
【００３９】
以上より、本発明のアルカリ蓄電池は、長期間にわたり自己放電特性を良好とする（自己放電を少なくする）ことができる。
なお、本発明のアルカリ蓄電池としては、例えば、ニッケル−カドミウム蓄電池、ニッケル−水素蓄電池、ニッケル−亜鉛蓄電池などが挙げられる。
【００４０】
他の解決手段は、正極と、負極と、繊維からなる三次元網状構造を備え、複数の孔が三次元に連結した空隙部を含むセパレータ基材と、上記セパレータ基材の上記空隙部内に位置し、吸水性ポリマーにアルカリ電解液を吸収させてなるゲル状電解質と、を備え、上記セパレータ基材は、親水化処理されてなるアルカリ蓄電池である。
【００４１】
本発明のアルカリ蓄電池は、セパレータ基材の空隙部内に位置し、吸水性ポリマーにアルカリ電解液を吸収させてなるゲル状電解質を有している。このため、セパレータの保液性が良好となると共に、正極と負極との間に導電パスが形成されにくくなるので、自己放電特性を良好とする（自己放電を少なくする）ことができる。
【００４２】
さらに、本発明のアルカリ蓄電池では、セパレータ基材が親水化処理されている。このため、セパレータ基材とゲル状電解質との密着性を良好とすることができる。従って、電気自動車やハイブリッド自動車など、大きな振動を受ける使用条件下においても、長期間にわたり、セパレータ基材の繊維の表面を、ゲル状電解質で覆うことができる。また、セパレータ基材を親水化処理しているため、電池内のアンモニアを捕捉することができる。従って、アンモニアの影響による自己放電も抑制することができる。
以上より、本発明のアルカリ蓄電池は、長期間にわたり自己放電特性を良好とする（自己放電を少なくする）ことができる。
【００４３】
さらに、上記いずれかのアルカリ蓄電池であって、当該アルカリ蓄電池内に、前記吸水性ポリマーに吸収されることなく、液状を保つ余剰のアルカリ電解液を含むアルカリ蓄電池であると良い。
【００４４】
本発明のアルカリ蓄電池は、電池内に、吸水性ポリマーに吸収されることなく、液状を保つ余剰のアルカリ電解液を含んでいる。従って、本発明のアルカリ蓄電池では、ゲル状電解質が、吸水性ポリマーに可能な限りアルカリ電解液を吸収した飽和状態とされており、この飽和したゲル状電解質で、セパレータ基材の繊維の表面を覆うことができる。これにより、ゲル状電解質による、セパレータの保液性を高める効果、及び正負極間を連結する導電パスの抑制効果を、最大限得ることができるので、自己放電特性をより一層良好とする（自己放電を少なくする）ことができる。
【００４５】
しかも、充放電の繰り返しに伴い、ゲル状電解質に含まれるアルカリ電解液が減少しても、吸水性ポリマーが、電池内（セパレータ基材の空隙部内）に存在する余剰のアルカリ電解液を吸収して、ゲル状電解質を飽和状態に戻すことができる。従って、本発明のアルカリ蓄電池では、長期間にわたり、ゲル状電解質を飽和状態に保つことができるので、長期間にわたり、自己放電特性を良好とすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４６】
次に、本発明の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
【実施例１】
【００４７】
（ステップ１：セパレータ基材の製作）
まず、ポリプロピレン繊維を水に分散させて、スラリーを調整する。次いで、湿式抄紙機を用いて、スラリーから抄紙ウェブ層を作成する。次いで、この抄紙ウェブ層について、脱水処理、熱処理等を行って、単層の湿式不織布を製造した。その後、この湿式不織布について、無水硫酸によってスルホン化処理を行い、セパレータ基材を得た。なお、セパレータ基材を構成する繊維の繊維密度を、０．９１ｇ／ｃｍ3としている。
【００４８】
（ステップ２：ゲル分散液の製作）
スチレンスルホン酸ナトリウム、アクリル酸メチル、及びジビニルベンゼンを、５０：５０：３のモル比で調合し、これに純水を加えつつ攪拌することにより、共重合反応を促進させた。このようにして、吸水性ポリマーがゲル化した、ゲル固形分６重量％のゲル分散液を得た。なお、上記のように、ジビニルベンゼンを含有させて共重合させているため、吸水性ポリマーを、ジビニルベンゼンによって架橋させることができる。
【００４９】
（ステップ３：セパレータの製作）
ステップ３で製作したセパレータ基材を、ステップ２で得たゲル分散液中に、所定時間浸漬させる。その後、セパレータ基材をゲル分散液中から取り出し、乾燥させることにより、セパレータ基材の空隙部内に吸水性ポリマーを配置させる。このような操作を繰り返すことにより、所定量の吸水性ポリマーがセパレータ基材の空隙部内に配置されたセパレータを製作した。なお、本実施例１では、３ｇ／ｍ2の吸水性ポリマー（乾燥状態）を、セパレータ基材の空隙部内に配置させている。
【実施例２】
【００５０】
本実施例２では、実施例１と同様に、不織布に親水化処理を施したセパレータ基材を用いているが、親水化処理の手法が異なる。具体的には、ステップ１において、不織布に対し、コロナ処理を行った。その他については、実施例１と同様にして、３ｇ／ｍ2の吸水性ポリマー（乾燥状態）を有するセパレータを作製した。
【００５１】
（比較例１）
本比較例１では、実施例１と異なり、ステップ１において、不織布に親水化処理を施すことなく、セパレータ基材を作製した。その他については、実施例１と同様にして、３ｇ／ｍ2の吸水性ポリマー（乾燥状態）を有するセパレータを作製した。
【００５２】
（セパレータ基材とゲル状電解質との密着性評価）
実施例１，２及び比較例１のセパレータについて、振動試験を行い、セパレータ基材とゲル状電解質との密着性を評価した。具体的には、まず、実施例１，２及び比較例１の３種類のセパレータを、１０枚ずつ用意する。次いで、３種類のセパレータについて、セパレータとアクリル板とを交互に積層し、３種類のサンプル（積層体）を作製すると共に、各サンプルの重量を測定した。ここで、実施例１，２及び比較例１のセパレータを用いて製作した３種類のサンプルを、この順に、サンプル１〜３とする。
【００５３】
次いで、サンプル１〜３を、それぞれ、振動試験機にセットすると共に、水酸化カリウム水溶液（比重１．３０）中に浸漬し、振動試験機により、振幅１０ｍｍ、周波数１Ｈｚの条件で、１週間、サンプルに振動（水平方向の振動）を与え続けた。
振動試験終了後、各サンプルを水酸化カリウム水溶液中から取り出した後、メタノールに浸漬することにより、各サンプルから水酸化カリウムを除去した。次いで、各サンプルを８０℃で１時間乾燥させた後、各サンプルの重量を測定し、各サンプルについて、振動試験前後の重量差（減少重量）を算出した。
【００５４】
ここでは、振動試験前の重量に対し、試験後の減少重量が５ｗｔ％以内であるものは、セパレータ基材とゲル状電解質との密着性が良好であると評価した。なお、各サンプルの重量減少は、セパレータに含まれていた吸水性ポリマーが、ゲル状電解質として脱落したことによるものと考えている。結果を表１に示す。表１では、試験後の減少重量が５ｗｔ％以内であったサンプルを○印、５ｗｔ％を上回ったサンプルを×印で表示している。
【００５５】
【表１】
2006100121.tif 000003
【００５６】
表１に示すように、サンプル１では、試験後の減少重量が５ｗｔ％を上回り、セパレータ基材とゲル状電解質との密着性が好ましくなかった。これに対し、サンプル２，３では、いずれも、試験後の減少重量が５ｗｔ％以内であり、セパレータ基材とゲル状電解質との密着性が良好であった。ここで、サンプル１とサンプル２，３とを比較すると、サンプル１ではセパレータ基材に親水化処理を施していないのに対し、サンプル２，３では、セパレータ基材に親水化処理（具体的には、コロナ処理またはスルホン化処理）を施している。従って、セパレータ基材に親水化処理を施すことにより、セパレータ基材とゲル状電解質との密着性を良好にでき、長期間にわたり、セパレータ基材の繊維の表面を、ゲル状電解質で覆うことができると言える。
【実施例３】
【００５７】
本実施例３では、実施例１のステップ１〜３と同様にして、セパレータ基材の目付量が異なる５種類のセパレータを製作した後、各セパレータを用いて、５種類のアルカリ蓄電池（サンプル４〜８とする）を製作した。
具体的には、ステップ１において、厚みは１７０μｍで統一し、目付を３０，４０，５０，７０，８０（ｇ／ｍ2）に異ならせた、５種類のセパレータ基材を製作した。次いで、ステップ２において、実施例１と同様のゲル分散液を製作した後、ステップ３において、各セパレータ基材の空隙部内に吸水性ポリマーを配置させ、５種類のセパレータを得た。なお、本実施例３では、サンプル４〜８のそれぞれにおいて、ゲル状電解質の割合（ｗｔ％）が等しくなるように、各セパレータに吸水性ポリマーを配置している。
【００５８】
ここで、ゲル状電解質の割合（ｗｔ％）とは、各セパレータの吸水性ポリマーに、アルカリ電解液を飽和するまで吸収させてゲル状電解質としたときのゲル状電解質の重量が、各セパレータのセパレータ基材の空隙部を全てアルカリ電解液で満たした（空隙部内にゲル状電解質を含まない）と仮定したときの仮想アルカリ電解液の重量に対する割合を言う。本実施例３及び以後の実施例では、次のようにして、ゲル状電解質の割合（ｗｔ％）を算出している。
【００５９】
まず、各セパレータの吸水性ポリマーと同等の吸水性ポリマーを別途用意し、これにアルカリ電解液（具体的には、比重１．２７の水酸化カリウム水溶液）を飽和するまで吸収させてゲル状電解質とする。このときに吸水性ポリマーが吸収したアルカリ電解液の重量を算出すると共に、吸収率（吸収したアルカリ電解液の重量／吸収性ポリマー自身の重量）を算出した。具体的には、表２に示すように、重量の異なる４種類の吸水性ポリマーのサンプルを用意し、それぞれについて、飽和するまでアルカリ電解液を吸収させて、吸収率を求めた。
【００６０】
【表２】
2006100121.tif 000004
【００６１】
表２に示すように、重量の異なる４種類の吸水性ポリマーのサンプルでは、吸収率が、それぞれ、１０．０倍、１０．５倍、１０．７倍、９．８倍となった。そこで、この４つの吸収率の値の平均値である１０．３倍を、各セパレータに含まれる吸水性ポリマーの吸収率とした。
【００６２】
次に、上記のようにして決定した吸水性ポリマーの吸収率に基づいて、５種類のセパレータについて、各セパレータの吸水性ポリマーに、アルカリ電解液を飽和するまで吸収させてゲル状電解質としたときのゲル状電解質の重量Ｗ１を算出した。具体的には、各セパレータに含まれる吸水性ポリマーの重量に、吸収率１０．３を乗じて、吸収されるアルカリ電解液の重量を算出し、これに吸水性ポリマーの重量を加えて、ゲル状電解質の重量Ｗ１を算出した。例えば、４．０ｇの吸水性ポリマーを含むセパレータでは、Ｗ１＝４．０×１０．３＋４．０＝４５．２（ｇ）として算出する。
【００６３】
次いで、各セパレータのセパレータ基材の空隙部を、全てアルカリ電解液で満たした（空隙部内にゲル状電解質を含まない）と仮定したときの仮想アルカリ電解液の重量Ｗ２を算出した。具体的には、各セパレータ基材の目付、厚み、繊維密度から、各セパレータ基材の空隙部の全体積を算出し、この体積のアルカリ電解液（比重１．２７の水酸化カリウム水溶液）の重量を、仮想アルカリ電解液の重量Ｗ２として算出した。そして、Ｗ１／Ｗ２の値を、ゲル状電解質の割合（ｗｔ％）として算出した。本実施例３では、５種類のセパレータについて、Ｗ１／Ｗ２の値を一致させている。
【００６４】
（ステップ４：正極の製作）
水酸化ニッケル粒子を含む活物質ペーストを、発泡ニッケルに充填し、乾燥した後、加圧成形することにより、ニッケル正極板を製作した。次いで、このニッケル正極板を所定の大きさに切断し、正極を得た。
（ステップ５：負極の製作）
水素吸蔵合金を含むペーストを、導電性の電極支持体に塗布し、乾燥した後、加圧成形することにより、水素吸蔵合金負極板を製作した。次いで、この水素吸蔵合金負極板を所定の大きさに切断し、負極を得た。
【００６５】
（ステップ６：アルカリ蓄電池の組立）
上記のように製作した、正極、負極、及びセパレータを、正極と負極との間にセパレータが介在するように交互に積層して、電極群を作製した。次いで、この電極群をケース内に挿入して、アルカリ電解液（比重１．２７の水酸化カリウム水溶液）を注液した。このとき、セパレータに含まれている吸水性ポリマーが、アルカリ電解液を吸収して、ゲル状電解質となる。その後、安全弁を備える封口板によって、ケースを封口した。このようにして、セパレータ基材の目付が異なる５種類のニッケル水素蓄電池（サンプル４〜８）を製作した。サンプル４〜８は、いずれも電池容量を６．５Ａｈとしている。
【００６６】
なお、本実施例３では、ゲル状電解質が飽和する量を超える（吸水性ポリマーが吸収可能なアルカリ電解液の量を超える）余剰のアルカリ電解液を注液している。従って、電池内（ケース内）には、吸水性ポリマーに吸収されることなく、液状を保つ余剰のアルカリ電解液が存在することとなる。
【００６７】
（自己放電特性評価試験）
次に、上記のように製作したサンプル４〜８について、それぞれ、自己放電特性評価試験を行った。まず、サンプル４〜８について、それぞれ、１０００サイクルの充放電サイクル試験を行った。なお、２Ｃ（１３Ａ）で３０分充電し、２Ｃ（１３Ａ）で電池電圧が１Ｖになるまで放電する充放電を１サイクルとしている。その後、それぞれのアルカリ蓄電池について、０．６Ｃ（３．９Ａ）の電流でＳＯＣ（Ｓｔａｔｅ  Ｏｆ  Ｃｈａｒｇｅ）６０％まで充電し、４５℃の雰囲気下に１週間放置した。ここで、１Ｃ＝６．５Ａ，ＳＯＣ１００％＝６．５Ａｈである。
【００６８】
次いで、０．３Ｃ（１．９５Ａ）で電池電圧が１．０Ｖになるまで放電した後、サンプル４〜８それぞれの残存ＳＯＣ（％）を測定した。また、サンプル４〜８それぞれについて、２Ａで４時間充電したときの最大の内圧（ＭＰａ）を測定（以下、この値を単に内圧という）した。この結果を表３に示す。本実施例３では、長期間にわたって良好な自己放電特性を得られるか否かを調査するために、１０００サイクルという極めて多数サイクルの充放電を行っていることに注目すべきである。
【００６９】
【表３】
2006100121.tif 000005
【００７０】
各サンプルの自己放電特性について比較すると、サンプル５〜８では、残存ＳＯＣが３７％または３８％と高い値を示し、長期間にわたり、優れた自己放電特性を得ることができた。これに対し、サンプル４では、試験後の残存ＳＯＣが１８％となり、他のサンプルに比して、自己放電特性が劣っていた。
一方、各サンプルの内圧について比較すると、サンプル４〜７では、内圧が０．４９〜０．５５（ＭＰａ）と比較的小さな値を示し、内圧特性が良好であった。これに対し、サンプル８では、内圧が０．８３（ＭＰａ）まで上昇してしまい、他のサンプルに比して、内圧特性が劣っていた。
【００７１】
ここで、表３の結果に基づいた、セパレータ基材の目付（ｇ／ｍ2）と、試験後の残存ＳＯＣ（％）及び内圧（ＭＰａ）との関係を、図１に示す。セパレータ基材の目付（ｇ／ｍ2）と残存ＳＯＣ（％）との関係については●印で示し、セパレータ基材の目付（ｇ／ｍ2）と内圧（ＭＰａ）との関係については△印で示している。
図１より、セパレータ基材の目付を４０（ｇ／ｍ2）以上とすると、試験後の残存ＳＯＣ（％）が大きく上昇し、自己放電特性が良好となることがわかる。詳細には、目付を４０（ｇ／ｍ2）以上とすれば、目付量に拘わらず、ほぼ同等の良好な自己放電特性を得られることがわかる。これは、セパレータ基材の目付を４０（ｇ／ｍ2）以上とすることにより、電極間パスを十分に確保することができ、正負極間を連結する導電パスの形成を抑制できたためと考えられる。
【００７２】
ところが、セパレータ基材の目付が７０（ｇ／ｍ2）を上回ると、内圧（ＭＰａ）が大きく上昇し、内圧特性が悪化してしまうことがわかる。換言すれば、セパレータ基材の目付を７０（ｇ／ｍ2）以下とすることで、内圧（ＭＰａ）の上昇を抑制し、内圧特性を良好にできると言える。詳細には、目付を７０（ｇ／ｍ2）以下とすれば、目付量に拘わらず、ほぼ同程度の良好な内圧特性を得ることができると言える。これは、セパレータ基材の目付を７０（ｇ／ｍ2）以下に制限することにより、セパレータ基材の空隙部を大きく確保して、セパレータの通気性を良好できるためと考えられる。
【００７３】
以上の結果より、セパレータ基材の目付は、４０〜７０（ｇ／ｍ2）とするのが好ましく、この範囲内であれば、ほぼ同程度の良好な自己放電特性及び内圧特性を得ることができると言える。
【実施例４】
【００７４】
本実施例４では、実施例１のステップ１〜３と同様にして、セパレータ基材の厚みが異なる５種類のセパレータを製作した後、各セパレータを用いて、５種類のアルカリ蓄電池（サンプル９〜１３とする）を製作した。
【００７５】
具体的には、ステップ１において、目付は５０（ｇ／ｍ2）で統一し、厚みを１００，１２０，１８０，２００，２３０（μｍ）に異ならせた、５種類のセパレータ基材を製作した。次いで、ステップ２において、実施例１と同様のゲル分散液を製作した後、ステップ３において、各セパレータ基材の空隙部内に吸水性ポリマーを配置させ、５種類のセパレータを得た。なお、本実施例４でも、サンプル９〜１３のそれぞれにおいて、ゲル状電解質の割合（ｗｔ％）が等しくなるように、各セパレータに吸水性ポリマーを配置している。その後、実施例３のステップ４〜６と同様にして、５種類のニッケル水素蓄電池（サンプル９〜１３）を作製した。なお、サンプル９〜１３についても、いずれも電池容量を６．５Ａｈとしている。
【００７６】
（自己放電特性評価試験）
次に、上記のように製作したサンプル９〜１３について、それぞれ、実施例３と同様にして、自己放電特性評価試験を行った。その結果を表４に示す。
【００７７】
【表４】
2006100121.tif 000006
【００７８】
各サンプルの自己放電特性について比較すると、表４に示すように、サンプル１０〜１３では、残存ＳＯＣが３６〜３８％と高い値を示し、長期間にわたり、優れた自己放電特性を得ることができた。これに対し、サンプル９では、試験後の残存ＳＯＣが１２％となり、他のサンプルに比して、自己放電特性が劣っていた。
一方、各サンプルの内圧について比較すると、サンプル９〜１２では、内圧が０．４１〜０．４７（ＭＰａ）と小さな値を示し、内圧特性が良好であった。これに対し、サンプル１３では、内圧が０．７４（ＭＰａ）まで上昇し、他のサンプルに比して、内圧特性が劣っていた。
【００７９】
ここで、表４の結果に基づいた、セパレータ基材の厚み（μｍ）と、試験後の残存ＳＯＣ（％）及び内圧（ＭＰａ）との関係を、図２に示す。セパレータ基材の厚み（μｍ）と残存ＳＯＣ（％）との関係については●印で示し、セパレータ基材の厚み（μｍ）と内圧（ＭＰａ）との関係については△印で示している。
図２より、セパレータ基材の厚みを１２０（μｍ）以上とすると、試験後の残存ＳＯＣ（％）が大きく上昇し、自己放電特性が良好となることがわかる。詳細には、厚みを１２０（μｍ）以上とすれば、厚みに拘わらず、ほぼ同等の良好な自己放電特性を得られることがわかる。これは、セパレータ基材の厚みを１２０（μｍ）以上とすることにより、電極間パスを十分に確保することができ、正負極間を連結する導電パスの形成を抑制できたためと考えられる。
【００８０】
ところが、セパレータ基材の厚みが２００（μｍ）を上回ると、内圧（ＭＰａ）が大きく上昇し、内圧特性が悪化してしまうことがわかる。換言すれば、セパレータ基材の厚みを２００（μｍ）以下とすることで、内圧（ＭＰａ）の上昇を抑制し、内圧特性を良好にできると言える。詳細には、厚みを２００（μｍ）以下とすれば、厚みに拘わらず、ほぼ同程度の良好な内圧特性を得ることができると言える。これは、セパレータ基材の厚みを２００（μｍ）以下に制限することにより、電池内におけるセパレータ基材の占有体積を抑制できたためと考えられる。
【００８１】
以上の結果より、セパレータ基材の厚みは、１２０〜２００（μｍ）とするのが好ましく、この範囲内であれば、ほぼ同程度の良好な自己放電特性及び内圧特性を得ることができると言える。
【実施例５】
【００８２】
本実施例５では、セパレータ基材の親水化処理を異ならせた５種類のセパレータを作製し、これらを用いて、セパレータ基材の親水化処理のみが異なる５種類のアルカリ蓄電池（サンプル１４〜１６とする）を製作した。
【００８３】
具体的には、ステップ１において、目付７０（ｇ／ｍ2）、厚み１８０（μｍ）の湿式不織布を多数作製する。次いで、これらの湿式不織布について、親水化処理を施すことなくセパレータ基材としたもの（すなわち、湿式不織布のまま）と、コロナ処理を施したセパレータ基材と、実施例１と同様にスルホン化処理を施したセパレータ基材とを製作した。このようにして、３種類のセパレータ基材を製作した。その後、実施例１のステップ２，３と同様にして、吸水性ポリマーを含む３種類のセパレータを製作した。なお、本実施例５では、サンプル１４〜１６のそれぞれにおいて、ゲル状電解質の割合が４３ｗｔ％となるように、各セパレータに吸水性ポリマーを配置している。その後、実施例３のステップ４〜６と同様にして、３種類のニッケル水素蓄電池（サンプル１４〜１６）を作製した。なお、サンプル１４〜１６についても、いずれも電池容量を６．５Ａｈとしている。
【００８４】
（自己放電特性評価試験）
次に、上記のように製作したサンプル１４〜１６について、それぞれ、実施例３と同様にして、自己放電特性評価試験を行った。その結果を表５に示す。
【００８５】
【表５】
2006100121.tif 000007
【００８６】
各サンプルの自己放電特性について比較すると、表５に示すように、サンプル１４では、試験後の残存ＳＯＣが９％と極めて低い値となった。これに対し、サンプル１５では、残存ＳＯＣが１８％となり、サンプル１４と比較して、自己放電特性が良好となった。さらに、サンプル１６では、残存ＳＯＣが３６％と高い値を示し、優れた自己放電特性を得ることができた。このように、自己放電特性に差が生じたのは、次のような理由によるものと考えられる。
【００８７】
アルカリ蓄電池（例えば、ニッケル水素蓄電池）では、充放電に伴い、アンモニアが発生する。このアンモニアは、正極の活物質（例えば、水酸化ニッケル）を還元する性質を有しているため、電池内にアンモニアの量が増えると、正極の活物質の還元が進み、自己放電が促進してしまう。このため、サンプル１４では、１０００サイクルもの充放電サイクル試験を行ったことにより、電池内に多量のアンモニアが発生すると共に、正極の活物質の還元が進み、自己放電が促進してしまったと考えられる。
【００８８】
これに対し、サンプル１５、１６では、セパレータ基材を親水化処理しているため、電池内のアンモニアを捕捉することができたと考えられる。このため、アンモニアの影響による自己放電を抑制することができたと考えられる。特に、サンプル１６では、スルホン化処理を行っているため、特に、優れたアンモニアの捕捉能力を得ることができたと考えられる。従って、アンモニアの影響による自己放電を大きく抑制することができ、優れた自己放電特性を得ることができたと考えられる。
【００８９】
以上の結果より、セパレータ基材に親水化処理を施すことにより、自己放電特性を良好にすることができると言える。親水化処理のうち、特に、スルホン化処理を施すことにより、優れた自己放電特性を得ることができると言える。本実施例５より、セパレータ基材の繊維の表面をゲル状電解質で覆うタイプのアルカリ蓄電池においても、セパレータ基材に親水化処理（特に、スルホン化処理）を施すことにより、電池内のアンモニアを捕捉できることが確認できた。
【実施例６】
【００９０】
本実施例６では、適切なゲル状電解質の割合を調査するために、ゲル状電解質の割合が異なるように吸水性ポリマーの含有量を調整した８種類のセパレータを製作し、これらを用いて、８種類のアルカリ蓄電池（サンプル１７〜２４とする）を製作した。
【００９１】
具体的には、実施例１と同様に、ステップ１において、湿式不織布にスルホン化処理を施したセパレータ基材を製作した。次いで、ステップ２において、実施例１と同様に、ゲル固形分６重量％のゲル分散液を製作する。次いで、ステップ３において、実施例１と同様にして、セパレータ基材の空隙部内に吸水性ポリマーを配置したセパレータを製作した。但し、本実施例６では、各セパレータ基材について、ゲル分散液中への浸漬時間を調整（変更）することにより、ゲル状電解質の割合が異なるように吸水性ポリマーの含有量を調整した。具体的には、表６に示すように、ゲル状電解質の割合が１４〜８９（ｗｔ％）の範囲で異なるように、吸水性ポリマーの含有量を調整し、８種類のセパレータを製作した。
【００９２】
【表６】
2006100121.tif 000008
【００９３】
その後、実施例３のステップ４〜６と同様にして、８種類のニッケル水素蓄電池（サンプル１７〜２４）を作製した。なお、サンプル１７〜２４についても、いずれも電池容量を６．５Ａｈとしている。ところで、本実施例６では、適切に、ゲル状電解質の割合を１４〜８９（ｗｔ％）の範囲で調整するために、表６に示すように、８種類のセパレータ（サンプル１７〜２４）のセパレータ基材について、目付を４０〜７０（ｇ／ｍ2）、厚みを１２０〜２００（μｍ）の範囲内で調整している。しかしながら、実施例３，４の結果より、セパレータ基材目付及び厚みが異なっていても、目付が４０〜７０（ｇ／ｍ2）、厚みが１２０〜２００（μｍ）の範囲内であれば、目付及び厚みの違いが自己放電特性及び内圧特性に与える影響は極めて小さいと解することができる。
【００９４】
（自己放電特性評価試験）
次に、上記のように製作したサンプル１７〜２４について、それぞれ、実施例３と同様にして、自己放電特性評価試験を行った。その結果を表６に示す。各サンプルの自己放電特性について比較すると、表６に示すように、サンプル１８〜２４では、試験後の残存ＳＯＣが３６〜３８％と高い値を示し、優れた自己放電特性が得られた。これに対し、サンプル１７では、試験後の残存ＳＯＣが２４％となり、自己放電特性がやや劣る結果となった。
【００９５】
ここで、表６の結果に基づいた、ゲル状電解質の割合（ｗｔ％）と、試験後の残存ＳＯＣ（％）及び内圧（ＭＰａ）との関係を、図３に示す。ゲル状電解質の割合（ｗｔ％）と残存ＳＯＣ（％）との関係については●印で示し、ゲル状電解質の割合（ｗｔ％）と内圧（ＭＰａ）との関係については△印で示している。
【００９６】
図３より、ゲル状電解質の割合を２０（ｗｔ％）以上とすると、試験後の残存ＳＯＣ（％）が大きく上昇し、自己放電特性が良好となることがわかる。詳細には、ゲル状電解質の割合を２０（ｗｔ％）以上とすれば、ゲル状電解質の割合に拘わらず、ほぼ同等の良好な自己放電特性を得られることがわかる。これは、ゲル状電解質の割合を２０ｗｔ％以上とすることにより、特に、セパレータの保液性を良好にできると共に、電極から溶出した金属イオンの移動を抑制することができ、正負極間を連結する導電パスの形成を抑制できたためと考えられる。
【００９７】
ところが、ゲル状電解質の割合が大きくなるにしたがって、内圧（ＭＰａ）が徐々に上昇してゆき、ゲル状電解質の割合が８０（ｗｔ％）を上回ると、内圧（ＭＰａ）の上昇が大きくなり、内圧特性が悪化してしまうことがわかる。換言すれば、ゲル状電解質の割合を８０（ｗｔ％）以下とすることで、内圧（ＭＰａ）の上昇を抑制し、内圧特性を良好にできると言える。これは、ゲル状電解質の割合を８０ｗｔ％以下に制限することにより、セパレータの通気を十分に確保できたためと考えられる。
以上の結果より、ゲル状電解質の割合は、２０〜８０（ｗｔ％）とするのが好ましいと言える。
【実施例７】
【００９８】
本実施例７では、セパレータ基材の構造が異なる２種類のセパレータを製作した後、各セパレータを用いて、２種類のアルカリ蓄電池（サンプル２５，２６とする）を製作した。
具体的には、ステップ１において、１枚の抄紙ウェブ層からなる単層の湿式不織布と、同一の抄紙ウェブ層を２枚積層した２層の湿式不織布を作製した。但し、両不織布では、共に、目付を７０（ｇ／ｍ2）、厚みを２００（μｍ）、繊維密度を０．９１（ｇ／ｃｍ3）に統一している。次いで、これらの湿式不織布について、実施例１と同様にスルホン化処理を施し、２種類のセパレータ基材を製作した。
【００９９】
その後、実施例１のステップ２，３と同様にして、吸水性ポリマーを含む２種類のセパレータを製作した。なお、本実施例７では、サンプル２５、２６において、ゲル状電解質の割合がほぼ等しく（具体的には、４２，４３ｗｔ％）となるように、各セパレータに吸水性ポリマーを配置している。その後、実施例３のステップ４〜６と同様にして、２種類のニッケル水素蓄電池（サンプル２５，２６）を作製した。なお、サンプル２５，２６についても、いずれも電池容量を６．５Ａｈとしている。
【０１００】
（自己放電特性評価試験）
次に、上記のように製作したサンプル２５，２６について、それぞれ、実施例３と同様にして、自己放電特性評価試験を行った。但し、本実施例７では、１０００サイクルの充放電サイクル試験を行った後、さらに、もう１０００サイクルの充放電試験を行い、１０００サイクル後の残存ＳＯＣ（％）と２０００サイクル後の残存ＳＯＣ（％）を調査している。その結果を表７に示す。
【０１０１】
【表７】
2006100121.tif 000009
【０１０２】
両サンプルの自己放電特性について比較すると、表７に示すように、１０００サイクル後の残存ＳＯＣは、それぞれ、３６％と３７％の高い値を示した。さらに、２０００サイクル後の残存ＳＯＣについて見ると、２０００サイクルもの極めて多数サイクルの充放電サイクル試験を行ったにも拘わらず、いずれも、２４％以上の値を示した。この結果より、サンプル２５，２６は、共に、長期間にわたり、優れた自己放電特性を得ることができたと言える。
【０１０３】
これは、セパレータについて、目付を４０〜７０（ｇ／ｍ2）（具体的には、７０ｇ／ｍ2）、厚みを１２０〜２００（μｍ）（具体的には、２００μｍ）とし、さらに、スルホン化処理を施し、ゲル状電解質の割合を２０〜８０（ｗｔ％）（具体的には、４２，４３ｗｔ％）としたことに加えて、ジビニルベンゼンによって架橋させた吸水性ポリマーを用いたためであると考えられる。ジビニルベンゼンによって架橋させた吸水性ポリマーは、アルカリ電解液中（ゲル状電解質）において、長期間にわたり安定して存在する。従って、セパレータ基材の繊維の表面に、ゲル状電解質を、長期間にわたり安定して存在させることができたと考えられる。
【０１０４】
しかも、ゲル状電解質が飽和する量を超える（吸水性ポリマーが吸収可能なアルカリ電解液の量を超える）余剰のアルカリ電解液を注液している。すなわち、電池内に、吸水性ポリマーに吸収されることなく、液状を保つ余剰のアルカリ電解液を存在させている。これにより、充放電の繰り返しに伴い、ゲル状電解質に含まれるアルカリ電解液が減少しても、吸水性ポリマーが、電池内（セパレータ基材の空隙部内）に存在する余剰のアルカリ電解液を吸収して、ゲル状電解質を飽和状態に戻すことができる。
従って、長期間にわたり、飽和したゲル状電解質によって、セパレータ基材の繊維の表面を安定して覆うことができるので、長期間にわたり、優れた自己放電特性を得ることができたと考えられる。
【０１０５】
しかしながら、１０００サイクル後と２０００サイクル後の残存ＳＯＣを比較すると、サンプル２５では、１０００サイクル後のＳＯＣの値に対し、２０００サイクル後のＳＯＣの値が、１２％低下（３６％から２４％に低下）したのに対し、サンプル２６では、ほとんど変わらない高い値（３７％と３６％）を示した。この結果より、サンプル２６のほうが、サンプル２５に比して、長期間にわたり、優れた自己放電特性を得ることができたと言える。
【０１０６】
これは、サンプル２５では、セパレータ基材として、単層の不織布を用いたのに対し、サンプル２６では、複数の抄紙ウェブ層を積層した不織布を用いたためと考えられる。すなわち、サンプル２６では、複数の抄紙ウェブ層を積層した不織布を用いることで、抄紙ウェブ層の層間において不連続面が多くなり、サンプル２５に比して、セパレータ基材の繊維に沿って正負極間を連結する導電パスの形成を抑制できたためと考えられる。
また、内圧について検討すると、サンプル２５では０．３８（ＭＰａ）、サンプル２６では０．５１（ＭＰａ）となり、両サンプル共に、良好な内圧特性を示した。
以上の結果より、セパレータ基材として、単層の不織布よりも、複数の抄紙ウェブ層を積層した不織布を用いたほうが好ましいと言える。
【０１０７】
以上において、本発明を実施例１〜７に即して説明したが、本発明は上記実施例等に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で、適宜変更して適用できることはいうまでもない。
例えば、実施例１等では、セパレータ基材へのスルホン化処理として、無水硫酸によるスルホン化処理を行ったが、発煙硫酸によるスルホン化処理を行っても同様な効果を得ることができた。
【０１０８】
また、実施例１等では、１種類の繊維（具体的には、ポリプロピレン）からなる不織布により、セパレータ基材を構成したが、２種類以上の繊維（例えば、ポリプロピレンとポリエチレン）からなる不織布を用いて、セパレータ基材を作製するようにしても良い。２種類以上の繊維からなる不織布を用い、これにスルホン化処理を施せば、スルホン化度の異なる２種類以上の繊維からなるセパレータ基材を得ることができる。スルホン化度の異なる２種類以上の繊維からなるセパレータ基材を用いることにより、より一層、自己放電特性及び内圧特性を良好とすることができる。具体的には、ポリプロピレンとポリエチレンからなる不織布を用いてセパレータ基材を作製し、これをアルカリ蓄電池に用いたところ、優れた自己放電特性及び内圧特性を得ることができた。
【０１０９】
これは、スルホン化度、すなわち、親水性の異なる２種以上の繊維によってセパレータ基材を構成することにより、セパレータ基材の空隙部において、ゲル状電解質及びアルカリ電解液を偏在させることができるためと考えられる。具体的には、スルホン化度が高い繊維にゲル状電解質及びアルカリ電解液を集中して保持させることにより、スルホン化度が低い繊維の周りに通気路を形成することができる。従って、セパレータの保液性及び通気性を共に良好とすることができるので、優れた自己放電特性及び内圧特性を得ることができると考えられる。
【０１１０】
さらに、セパレータ基材には、分割型複合繊維を含有させると良い。分割型複合繊維を含有させることで、電極間パスを大きくすることができ、電極間を連結する導電パスの形成を抑制することができる。従って、電池の自己放電特性をより一層良好とすることができる。具体的には、ポリプロピレンとポリエチレンとからなる分割型複合繊維を３０重量％含有させた不織布（２層の抄紙ウェブ層からなる）を用いてセパレータ基材を作製し、これをアルカリ蓄電池に用いたところ、優れた自己放電特性及び内圧特性を得ることができた。
【０１１１】
ところで、セパレータ基材として、複数の抄紙ウェブ層を積層した不織布を用いる場合であって、分割型複合繊維を含有させた上記の電池では、特に、ポリプロピレンとポリエチレンとからなる分割型複合繊維を用いたために、優れた自己放電特性を得ることができたと考えられる。ポリプロピレンとポリエチレンとからなる分割型複合繊維は高融点であるため、不織布を作成する過程において熱を加えた場合でも、分割型複合繊維の結晶形態が崩れにくく、地合を良好に保つことができる。従って、ポリプロピレンとポリエチレンとからなる分割型複合繊維を含有させることにより、電極間パスを十分に大きくすることができ、電極間を連結する導電パスの形成を抑制することができたと考えられる。
なお、分割型複合繊維をなす繊維としては、ポリプロピレン及びポリエチレンの他、ポリスチレン、ポリメチルペンテン、及びポリブチレンも好適に用いることができる。
【０１１２】
また、実施例１〜７では、シート状のセパレータ（セパレータ基材）を用い、セパレータが正極と負極との間に介在するように積層した。しかしながら、このような形態に限定されるものではなく、例えば、セパレータを袋状として、その内部に正極１２ｂを配置させると共に、これと負極とを交互に積層するように積層しても良い。
【０１１３】
また、実施例７では、同一の抄紙ウェブ層を積層した不織布を用いて、セパレータ基材を作成した。しかしながら、積層する抄紙ウェブ層は同一である必要はなく、異質の抄紙ウェブ層（例えば、目付が異なる）を積層するようにしても良い。むしろ、異質の抄紙ウェブ層を積層したほうが、アルカリ蓄電池の特性を向上させることができるので好ましい。
【０１１４】
具体的には、アルカリ蓄電池（ニッケル水素電池）では、正極側に比して負極側から多くの導電析出物が析出するため、正極側に配置される抄紙ウェブ層（第１抄紙ウェブ層とする）に比して負極側に配置される抄紙ウェブ層（第２抄紙ウェブ層とする）の目付を大きくすることにより、効率良く導電パスの形成を抑制することができる。このように、セパレータ基材について、選択的に抄紙ウェブ層（第２抄紙ウェブ層）の目付を大きくすることは、全ての抄紙ウェブ層（第１抄紙ウェブ層と第２抄紙ウェブ層）の目付を大きくする場合に比して、セパレータ全体の目付の上昇を抑制することができる。このため、セパレータの通気度の低下を抑制でき、ひいては、アルカリ蓄電池１０の内圧上昇を抑制することができる。
【０１１５】
また、実施例７では、抄紙ウェブ層を２層積層した不織布を用いて、セパレータ基材を作成した。しかしながら、抄紙ウェブ層を積層する場合は、積層する不織布は２層に限定されるものではなく、複数層であればいずれでも良い。むしろ、積層する抄紙ウェブ層の数を増やすほど、正負極間を連結する導電パスが形成されにくくなり、アルカリ蓄電池の自己放電特性を向上させることができるので好ましい。
また、実施例１等では、セパレータ基材として湿式不織布を用いたが、乾式不織布を用いても良い。
【０１１６】
また、実施例１〜７では、負極に水素吸蔵合金を用いたニッケル水素蓄電池を作製した。しかしながら、本発明は、ニッケル亜鉛蓄電池やニッケルカドミウム蓄電池など、いずれのアルカリ蓄電池についても同様な効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０１１７】
【図１】実施例３にかかるアルカリ蓄電池（サンプル４〜８）について、セパレータ基材の目付（ｇ／ｍ2）と、試験後残存ＳＯＣ（％）及び内圧（ＭＰａ）との関係を示すグラフである。
【図２】実施例４にかかるアルカリ蓄電池（サンプル９〜１３）について、セパレータ基材の厚み（μｍ）と、試験後残存ＳＯＣ（％）及び内圧（ＭＰａ）との関係を示すグラフである。
【図３】実施例５にかかるアルカリ蓄電池について、ゲル状電解質の割合（ｗｔ％）と、試験後残存ＳＯＣ（％）及び内圧（ＭＰａ）との関係を示すグラフである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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