(57)【要約】【課題】セパレータを薄膜化しても、電解液保液性、膜強度を確保し両極にスムーズに電解液を供給する。【解決手段】両極間に配置され、電解液を保液する樹脂フィルムセパレータ１０１において、正極に面する側に形成された外面１０５と、負極に面する側に形成された内面１０４と、外面１０５から内面１０４に亘り連通して形成された複数の貫通孔１０２と、を備え、貫通孔１０２の外面１０５側に形成されている第一開口部、及び前記貫通孔の前記第二面側に形成されている第二開口部の形状は、円形、楕円形、あるいは前記円形と前記楕円形が重なった形状であり、貫通孔１０２は、開口部１０７から貫通孔の内部に向うに従って、外面１０５に平行な面における貫通孔の断面積が広くなる矢印１０７ａの範囲と、開口部１０６から貫通孔の内部に向うに従って、内面１０４に平行な面における貫通孔の断面積が広くなる矢印１０６ａの範囲を有する、ことを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電池または蓄電デバイスの正極と負極の間に配置され、電解液を保液するセパレータにおいて、
前記正極に面する側に形成された第一面と、
前記負極に面する側に形成された第二面と、
前記第一面から、前記第二面に亘り連通して形成された複数の貫通孔と、を備え、
前記貫通孔の前記第一面側に形成されている第一開口部、及び前記貫通孔の前記第二面側に形成されている第二開口部の形状は、円形、楕円形、あるいは前記円形と前記楕円形が重なった形状であり、
前記貫通孔は、
前記第一開口部から前記貫通孔の内部に向うに従って、前記第一面に平行な面における前記貫通孔の断面積が広くなる第一部位と、
前記第二開口部から前記貫通孔の内部に向うに従って、前記第二面に平行な面における前記貫通孔の断面積が広くなる第二部位を有する、ことを特徴としたセパレータ。
【請求項２】
前記貫通孔が形成されている部位以外の部位には、前記貫通孔に連通し、前記第一面または前記第二面に平行な面における断面積が、前記第一開口部及び前記第二開口部の何れの面積より小さい微細孔を複数有する、ことを特徴とした請求項１に記載のセパレータ。
【請求項３】
前記第一面あるいは前記第二面の少なくともどちらか一方の表面に凸部を設けている、ことを特徴とする請求項１または２に記載のセパレータ。
【請求項４】
前記第一開口部1つあたりの平均の面積の方が、前記第二開口部1つあたりの平均の面積より大きい、ことを特徴とする請求項１から３の何れか一つに記載のセパレータ。
【請求項５】
請求項１から４の何れか一つに記載のセパレータを正極と負極の間に配置した、ことを特徴とする蓄電デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、セパレータ、及びそれを用いた蓄電デバイスに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
蓄電デバイスで用いられているセパレータは、正極と負極の間に配置することで、正極、負極の内部短絡を防止する機能を担っている。アルカリ電池の場合は図５に示すように、電池ケース４００内に中空筒状の正極４１１があり、その正極内部に巻かれたセパレータ４０１、更にその内部にゲル状負極４１２が配置されている。また、アルカリ電池のセパレータではこの内部短絡防止機能以外に高い機械的強度および電解液保液性、電極へスムーズな電解液供給などの機能が必要である。
【０００３】
アルカリ電池では、正極、負極に電解液を供給することで電池の放電反応が進行する。反応の化学式は以下のとおりである。
【０００４】
ＭｎＯ2＋Ｈ2Ｏ＋ｅ-   →      ＭｎＯＯＨ＋ＯＨ-  （正極側）
Ｚｎ＋２ＯＨ-         →      ＺｎＯ＋Ｈ2Ｏ＋２ｅ-  （負極側）
正極、負極の反応がバランスよく進行することで、電子の授受がスムーズとなり、安定した出力を外部に供給することができる。
【０００５】
この放電反応が進行すると、特に正極が膨張し、放電反応の終末期には正極からセパレータへ高い圧力を掛けるようになる。セパレータにこの圧力に耐えられる機械的強度がない場合、電池外部への電解液の漏れやセパレータ破損による正極、負極の内部短絡などの不具合が生じる。また、電解液の保液性が乏しい場合、正極、負極材料に未反応部分を残したまま、電解液が足りなくなってしまう。さらに電極へのスムーズな電解液供給が行われないと、特に放電反応の終末期での出力が不安定となってしまう。
【０００６】
このような要求を満たすため、アルカリ電池のセパレータではセルロースやビニロンなどの親水性材料で構成される不織布を用いることが一般的である。
【０００７】
一方、近年、携帯型情報機器やデジタルカメラなどの電子機器が多く市場に普及しており、それらの電源として用いられるアルカリ電池やリチウムイオン電池などの蓄電デバイスの高容量化が望まれている。この高容量化を図る手段として、セパレータを薄膜化し、正極材料、負極材料の充填量を増加することが考えられる。
【０００８】
しかし、アルカリ電池の場合、従来の不織布からなるセパレータを薄膜化しつつも機械的強度、保液性を確保することは困難である。
【０００９】
即ち、このような場合、特に従来用いられていた不織布によるセパレータでは、構成する繊維の細線化が困難であり微細な孔径の実現が困難であること、繊維同士の接点の癒着によって構成されている為、薄膜化による機械的強度の低下が著しいことなどの問題があった。
【００１０】
これに対し、例えば特許文献１では、熱可塑性ポリマーからなる繊維で不織布を構成し、さらにカレンダー処理によって、加熱加圧することで必要な機械的強度、空孔率を維持しつつセパレータの薄膜化を提案している。
【００１１】
また、例えば特許文献２では、樹脂材料とフィラー粒子を用い、両者の界面を利用して連通孔を形成する多孔質膜を用いることで、機械的強度が高い薄膜セパレータを得ている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開２００５−５４３４８号公報
【特許文献２】特開２００６−３３８９１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
このように、セパレータを薄膜化しつつ機械的強度、保液性を確保する場合、高空孔率で且つ孔径が微細な構造が必要となるが、この構造ゆえの課題が考えられる。
【００１４】
電解液が孔の中を流れる際、孔の側壁付近の電解液は側壁から流れを妨げる向きに抵抗力を受ける。側壁からの距離が近いほど、この抵抗力は大きくなる為、孔径が小さくなるほど、電解液は流れにくくなる。更に、電解液が流れる孔の断面について考えた場合、同じ断面積であれば、その周長が長いほど、抵抗力を生じさせる側壁面積が多いことが分かる。つまり、断面形状が円に近いほど、抵抗力が少なくなる。さらに断面形状に鋭角な角が多いほど、抵抗力は大きくなる。
【００１５】
このように考えた際、特許文献1のように繊維が折り重なって形成される不織布では、図６に示す様に、その孔の断面形状は繊維５０１の直線で形成される多角形開口部５０２となる。また、図７に示す様に、特許文献2の場合はフィラー粒子６０１の周に沿った三日月型開口部６０２になる。
【００１６】
このため、これらの構造のセパレータでは電解液の流れに対する抵抗力が大きく、電極への電解液供給がスムーズではないことが考えられる。突き詰めれば、アルカリ電池において、電池の放電反応が電解液の供給律速となる終末期の出力不安定化、容量低下を引き起こす原因となる。
【００１７】
本発明は上記事情に鑑み、その厚みを薄膜化した構成において、機械的強度と電解液保液性を確保しつつ、電極への電解液供給がスムーズに行えるセパレータ、及びそれを用いた蓄電デバイス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】
【００１８】
上記課題を解決する為に、第1の本発明は、
蓄電デバイスの正極と負極の間に配置され、電解液を保液するセパレータにおいて、
前記正極に面する側に形成された第一面と、
前記負極に面する側に形成された第二面と、
前記第一面から、前記第二面に亘り連通して形成された複数の貫通孔と、を備え、
前記貫通孔の前記第一面側に形成されている第一開口部、及び前記貫通孔の前記第二面側に形成されている第二開口部の形状は、円形、楕円形、あるいは前記円形と前記楕円形が重なった形状であり、
前記貫通孔は、
前記第一開口部から前記貫通孔の内部に向うに従って、前記第一面に平行な面における前記貫通孔の断面積が広くなる第一部位と、
前記第二開口部から前記貫通孔の内部に向うに従って、前記第二面に平行な面における前記貫通孔の断面積が広くなる第二部位を有する、ことを特徴としたセパレータである。
【００１９】
また、第２の本発明は、
前記貫通孔が形成されている部位以外の部位には、前記貫通孔に連通し、前記第一面または前記第二面に平行な面における断面積が、前記第一開口部及び前記第二開口部の何れの面積より小さい微細孔を複数有する、ことを特徴とした上記第１の本発明のセパレータである。
【００２０】
また、第３の本発明は、
前記第一面あるいは前記第二面の少なくともどちらか一方の表面に凸部を設けている、ことを特徴とする上記第１または第２の本発明のセパレータである。
【００２１】
また、第４の本発明は、
前記第一開口部1つあたりの平均の面積の方が、前記第二開口部1つあたりの平均の面積より大きい、ことを特徴とする上記第１から第３の何れか一つの本発明のセパレータである。
【００２２】
また、第５の本発明は、
上記第１から第４の何れか一つの本発明のセパレータを正極と負極の間に配置した、ことを特徴とする蓄電デバイスである。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、薄膜化しても機械的強度、電解液保液性を保ちつつ、正極、負極への電解液供給がスムーズなセパレータ、及びそれを用いた蓄電デバイスを提供することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】（ａ）〜（ｄ）：本発明の一実施の形態における樹脂フィルムセパレータの構造を示す模式図
【図２】（ａ）：本発明の一実施の形態における蓄電デバイスの構成を示す部分断面模式図、（ｂ）：図２（ａ）におけるＱ部を拡大した模式図
【図３】（ａ）〜（ｂ）：アルカリ電池の初期と終末期を示すＸ線観察図
【図４】本発明の別の実施の形態における蓄電デバイスの構成を示す部分断面模式図
【図５】アルカリ乾電池の構成を示した断面図
【図６】不織布の穴形状の模式図
【図７】フィラー添加多孔質膜の穴形状の模式図
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明の一実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００２６】
なお、本発明は以下の実施の形態に限定されるものではない。また、本発明の効果を奏する範囲を逸脱しない範囲で、適宜変更可能である。
【００２７】
（実施の形態１）
まず、図１（ａ）〜図１（ｄ）を用いて、本発明に係るセパレータの一実施の形態の樹脂フィルムセパレータの構造について説明する。
【００２８】
図１（ａ）は、本発明に係るセパレータの一実施の形態の樹脂フィルムセパレータの構造を示す模式断面図である。図１（ｂ）は、図１（ａ）に示す樹脂フィルムセパレータを内面１０４側から見た図であり、図１（ｃ）は、図１（ａ）に示す樹脂フィルムセパレータを外面１０５側から見た図である。また、図１（ｄ）は、図１（ａ）のＰ部拡大図である。
【００２９】
本実施の形態の樹脂フィルムセパレータ１０１は酢酸セルロースを主材料とした樹脂１００で形成された膜厚50μmの多孔質膜であり、複数の貫通孔１０２及び複数の微細孔１０３を有している。貫通孔１０２は樹脂フィルムセパレータ１０１の負極に面する側の内面１０４の開口部１０６から正極に面する側の外面１０５の開口部１０７に通じている。また、微細孔１０３は貫通孔１０２や内面１０４に設けられた微細開口部１０８、外面１０５に設けられた微細開口部１０９と繋がっている。
【００３０】
開口部１０６、開口部１０７、微細開口部１０８、微細開口部１０９の形状は円形あるいは楕円形、あるいはそれらが重なった形状となっている。更に外面１０５の表面には一様に凸部１１０が形成されている。
【００３１】
これら開口部の大きさ（面積）は、次式１を満たす関係にある。
【００３２】
【数１】
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【００３３】
本実施の形態では各開口部の大きさの中央値（平均値）は、開口部１０７：直径約５μｍ、開口部１０６：直径約３μｍ、微細開口部１０８、微細開口部１０９：直径約８０ｎｍ（０．０８μｍ）であった。
【００３４】
ここで、各開口部の面積、及び直径は、内面１０４、及び外面１０５に現れている形状について計測した（図１（ｂ）、図１（ｃ）参照）。
【００３５】
また、図１（ａ）に示す通り、貫通孔１０２は開口部１０６近傍の矢印１０６ａで示した範囲において開口部１０６に近づくほど断面積が小さくなり、同様に、図１（ｄ）に示す通り、貫通孔１０２は開口部１０７近傍の矢印１０７ａで示した範囲においても開口部１０７に近づくほど断面積が小さくなっている。換言すれば、貫通孔１０２の断面積は、開口部１０６、１０７の面積よりも、開口部に近い内部（矢印１０６ａの範囲及び矢印１０７ａの範囲参照）の方が大きくなっている。
【００３６】
尚、断面積とは、内面１０４及び外面１０５に平行な面で貫通孔１０２を切断したときの断面の面積をいう。本実施の形態では、内面１０４と外面１０５は平行であるとする。
【００３７】
ここで、貫通孔１０２の断面積は、開口部１０６、１０７の面積よりも、開口部に近い内部（矢印１０６ａの範囲及び矢印１０７ａの範囲参照）の方が大きくなる様な構造を選択した根拠について説明する。
【００３８】
樹脂フィルムセパレータ１０１をアルカリ電池のセパレータとして用いた場合に、放電反応の終末期において正極が膨張して樹脂セパレータ１０１への圧力が高くなった場合でも、樹脂フィルムセパレータ１０１を上記の通り構成したときの電解液の保持能力と同じ保持能力を確保する別の構成として、例えば、貫通孔１０２の開口部近傍の断面積と開口部の面積とを同じ大きさにした構成例も考えられる。しかし、この様な構成例では、開口部の面積が、上記構成の開口部１０６、１０７の面積より大きくなる傾向があり、機械的強度の観点から好ましくない。その為、放電反応の終末期においても電解液を保持することが出来ると共に、機械的強度も確保出来るものとして、上記構造を採用した。
【００３９】
尚、本実施の形態の外面１０５は、本発明の第一面の一例にあたり、本実施の形態の内面１０４は、本発明の第二面の一例にあたる。また、本実施の形態の開口部１０７は、本発明の第一開口部の一例にあたり、本実施の形態の開口部１０６は、本発明の第二開口部の一例にあたる。また、本実施の形態の矢印１０７ａで示した範囲は、本発明の第一部位の一例にあたり、本実施の形態の矢印１０６ａで示した範囲は、本発明の第二部位の一例にあたる。
【００４０】
次に、本実施の形態の樹脂フィルムセパレータ１０１の製造方法について説明する。
【００４１】
上記セパレータは酢酸セルロース膜を用いる場合、セルロースアセテート，ホルムアミド，アセトンを基本とし、添加剤として、水もしくはトリメトキシプロピルシラン（ＴＭＰＳ）を導入した溶液を用い、非溶媒として水を用いた非溶媒誘起型相分離（ＮＩＰＳ）法で作ることができる。水の量の増加あるいはＴＭＰＳの量の減少によって貫通孔を大きくすることができる。
【００４２】
なお、上記酢酸セルロース膜に代えて、ポリオレフィン系樹脂などの熱可塑性樹脂膜を用いることも可能である。この場合、溶融樹脂中にアゾジカルボンアミドやベンゼンスルホニルヒドラジドを用いた発泡剤や、Ａｒ、Ｎ２などの比較的反応性の低い気体のバブルを数種類混ぜ込みキャスティングすることで作製できる。発泡剤、バブルの径を制御することで貫通孔や微細孔の大きさを変化することができる。
【００４３】
この様にして作製した本実施の形態の樹脂フィルムセパレータ１０１の空孔率は約８０％であり、電池構成時の周方向の引張強度は２６ＭＰａであった。
【００４４】
また、凸部１１０の高さにはばらつきがあるが、概ね０．０５〜０．２μｍ程度である。
【００４５】
本実施の形態では樹脂フィルムセパレータ１０１を構成する主材料として酢酸セルロースを挙げているか、ポリスルフォン、ポリアミド、ポリイミド、ＰＶＤＦ、ＰＶＡ、ＥＶＯＨ、セロハン、などの親水性樹脂を用いることもできる。また、各開口部の大きさも本実施例に制限されることは無く、上記式１を満たすのであれば、開口部６及び開口部７は直径１〜２０μｍ、微細開口部８及び微細開口部９は直径０．０１〜１μｍとしても良い。空孔率も本実施例に制限されることは無く３０〜９０％としても良い。この場合、引張強度は約２０〜１００ＭＰａとなる。
【００４６】
なお、従来のセルロース系不織布セパレータ（膜厚１１０μｍ）は空孔率６０％、引張強度１４ＭＰａであった。
【００４７】
以上説明した通り、本実施の形態の樹脂フィルムセパレータ１０１によれば、高空孔率で且つ、孔径が微細な構造のセパレータが実現できた。これはつまり、セパレータの空孔率を増加することで、薄膜化による保液量の低下を防ぎ、かつ、孔を微細化することで空孔率増加による膜材料の面内粗密を改善し、機械的強度の低下を抑制するものである。
【００４８】
即ち、本実施の形態の樹脂フィルムセパレータ１０１は、正極に面する第一面（外面１０５）と負極に面する第二面（内面１０４）を有し、正極と負極の物理的な接触を防ぎ、電解液を保液する機能を有しており、第一面から第二面まで繋がっている貫通孔（１０２）を複数有する樹脂フィルムセパレータであり、貫通孔の第一面に形成されている第一開口部（開口部１０７）及び第二面に形成されている第二開口部（開口部１０６）それぞれの形状が円形あるいは楕円形あるいはそれらが複数重なった形状であり、第一面あるいは第二面に平行な面による貫通孔の断面の面積が、第一開口部あるいは第二開口部より大きいことを特徴としている。このように開口部の形状が円形に近いことで、電解液が流れる際に側壁からの抵抗力が少なくなる。また、樹脂フィルムセパレータ内部の方が貫通孔の断面積が大きいことで、特に放電反応の終末期に正極の膨張が顕著になり、セパレータへの圧力が高くなった場合でも、セパレータ中に取り込める電解液量を確保することができる。
【００４９】
更に、本実施の形態の樹脂フィルムセパレータ１０１は、上述した通り、貫通孔につながる微細孔（１０３）を複数有することを特徴としており、これにより、機械的強度と保液性を確保することができる。比較的大きい貫通孔が主に電極へのスムーズな電解液供給を行う役割を果たし、比較的小さい微細孔が主に機械的強度を損なうことなく電解液をセパレータ中に取り込む役割を担っている。
【００５０】
また、本実施の形態の樹脂フィルムセパレータ１０１は、上述した通り、第一面あるいは第二面の少なくともどちらか一方の表面に一様に凸部を設けている、凸部がまわりの樹脂部分と異なる材質を含み、その硬度が高いことを特徴としており、電極に対抗する面の開口部以外の部分が広い面積で電極に密着することを防止することで、その部分への電解液供給が滞ることなくスムーズに行うことが可能となる。
【００５１】
また、本実施の形態の樹脂フィルムセパレータ１０１は、上述した通り、外面１０５における第一開口部（開口部１０７）１つあたりの平均の面積に比べ、内面１０４における第二開口部（開口部１０６）１つあたりの平均の面積の方が小さいなどの特徴も有している。放電反応の終末期のアルカリ電池では、正極が円筒の半径内側方向へ膨張し、セパレータは負極方向へ押され皺が生じる。
【００５２】
このため正極のセパレータに面した面積は減少する。一方、負極はゲル状であるため、セパレータの皺に沿って変形する為、セパレータに面する面積の減少は正極に比較して少ない。この状態では負極に比べ正極での反応が不十分となり、出力が不安定となることが考えられる。このため、正極側に負極側よりスムーズに電解液を供給し、反応のバランスを取ることでこの不具合を回避することが可能となる。
【００５３】
（実施の形態２）
ここでは、本発明に係る蓄電デバイスの一実施の形態として、上記実施の形態１で説明した樹脂フィルムセパレータ１０１を用いたアルカリ電池について、図面を参照しながら説明する。
【００５４】
図２（ａ）は、本例に係る樹脂フィルムセパレータ１０１を用いたアルカリ電池の正極と負極で挟まれた樹脂フィルムセパレータ１０１の部分断面の模式図であり、図２（ｂ）は、図２（ａ）の正極近傍のＱ部拡大の模式図である。なお、図１と同じ部分または相当する部分には同じ符号を付し、一部の説明を省略する。
【００５５】
正極２１１は活物質の電解二酸化マンガンと導電剤の黒鉛からなる。負極２１２は活物質の亜鉛粉と、ゲル化剤、電解液からなり、ゲル状電解液に亜鉛粉を分散させている。樹脂フィルムセパレータ１０１はこの正極２１１と負極２１２が直接接触することを防止するように両極の間で負極２１２の周りを３周するように配置されている。
【００５６】
この際、第１周と第２周の境界面、及び第２周と第３周の境界面では数μｍ程度の隙間が生じる。これは樹脂フィルムセパレータ１０１の膜厚ばらつき、微細なシワ、表面、裏面の凹凸などにより、境界面で部分的に接する為である。この隙間があるため、各境界面では負極２１２側から正極２１１側に向けて開口部が狭くなる部分があってもスムーズに電解液が供給される。
【００５７】
また、終末期に於いては正極２１１の膨張により、樹脂フィルムセパレータ１０１は負極２１２側に押し縮められ、より深いシワが生じる。このため終末期に於いても境界面に隙間ができ、スムーズに電解液を供給できる。
【００５８】
またこの場合、樹脂フィルムセパレータ１０１は外面１０５に形成された凸部１１０を正極２１１に接するようにする（図２（ｂ）参照）。
【００５９】
図３（ａ）、（ｂ）に示すとおり、アルカリ電池は放電反応の終末期に特に正極２１１が膨張し、電池の内側へセパレータに圧力を生じさせるが、図２（ｂ）に示す様に樹脂フィルムセパレータ１０１を配置することで、その外面１０５は正極２１１に密着せず、凸部１１０による隙間からスムーズに電解液を供給することができる。
【００６０】
また、樹脂フィルムセパレータ１０１に形成されている貫通孔１０２は、上記実施の形態１で説明した通り、内面１０４にある開口部１０６近傍で開口部１０６に近づくほどその断面積が小さくなっている。同様に貫通孔１０２は外面１０５にある開口部１０７近傍で開口部１０７に近づくほどその断面積が小さくなっている。
【００６１】
このため、正極２１１が膨張しても、電解液を樹脂フィルムセパレータ１０１内に保持することができると共に、機械的強度も確保できる。
【００６２】
例えば、従来の構成の様に、電解液をセルロース系不織布セパレータ内に保持できない場合、電解液はゲル状である負極４１２（図５参照）に過剰に供給されたり、電池外部に漏れてしまったりする。
【００６３】
しかし、本実施の形態の樹脂フィルムセパレータ１０１の構成によれば、正極２１１が膨張しても、電解液を樹脂フィルムセパレータ１０１内に保持することができると共に、機械的強度も確保できるので、電池外部に液漏れを起こすこともない。
【００６４】
また、上記実施の形態１で説明した通り、本実施の形態の樹脂フィルムセパレータ１０１は、外面１０５における第一開口部（開口部１０７）１つあたりの平均の面積の方が、内面１０４における第二開口部（開口部１０６）１つあたりの平均の面積より大きく形成されている。
【００６５】
この構成により、放電反応の終末期において、正極が円筒の半径内側方向へ膨張し、樹脂フィルムセパレータ１０１が負極方向へ押され皺が生じた場合でも、正極側に負極側よりスムーズに電解液を供給出来るので、放電反応の終末期においても、電池の出力を安定化することが可能となる。
【００６６】
このように作製したアルカリ電池の特性を以下のようにして確認した。
【００６７】
２０±２℃の環境下で、３．３Ωの負荷で４分間放電した後、５６分間休止する工程を１サイクルとして、１日に８サイクル繰り返し行って、閉路電圧が０．９Ｖに達するまでの放電時間（４分間の放電の累積時間）を測定する。
【００６８】
単三型の電池（ＬＲ６）３個についてこの測定を行ったところ、その平均値は３３７分であった。一方、通常のセパレータを用いた電池について同様の測定を行ったところ、３２４分であった。約４％の容量増加が確認できていることが分かる。
【００６９】
このように本例に係る樹脂フィルムセパレータ１０１をアルカリ電池に用いることで、良好な特性を得ることができる。
【００７０】
以上説明したことから明らかな様に、本発明の蓄電デバイスの一例としてのアルカリ電池は、実施の形態１で説明した樹脂フィルムセパレータを用いたことを特徴としている。この様にセパレータの薄膜化による不具合を抑制できる為、正極材料、負極材料をより多く搭載することで高容量化を図った蓄電デバイスを実現できる。
【００７１】
尚、上記実施の形態では、本発明のセパレータを、充電が可能な蓄電デバイスとしてのアルカリ電池に使用した場合を中心に説明したが、これに限らず例えば、充電が出来ないアルカリ電池に使用した構成であっても良い。この構成の場合でも上記と同様の効果を発揮する。
【００７２】
また、上記実施の形態２では、樹脂フィルムセパレータ１０１を、正極２１１と負極２１２の間で負極２１２の周りを3周するように配置されている構成について説明したが（図２（ａ）参照）、これに限らず例えば、図４に示す様に、樹脂フィルムセパレータ１０１を、正極２１１と負極２１２の間で負極２１２の周りを１.5周するように配置した構成でも良い。この場合でも上記と同様の効果を発揮する。※1周だけだと筒状となったセパレータの端部が接する継ぎ目部分にゲル状負極が漏れ出し正極と導通する事が考えられます。若干重なり部分が必要なため、余裕を見て1.5周としました。
【００７３】
また、上記実施の形態では、貫通孔１０２が形成されている部位以外の部位に微細孔１０３、微細開口部１０８、１０９が形成されている構成について説明したが、これに限らず例えば、微細孔１０３、微細開口部１０８、１０９の全部または一部が形成されていない構成であっても良い。
【００７４】
また、上記実施の形態では、正極に面する樹脂フィルムセパレータ１０１の外面１０５に凸部１１０が形成されている構成について説明したが、これに限らず例えば、凸部１１０が負極に面する樹脂フィルムセパレータ１０１の内面１０４に形成されていても良いし、その両方に形成されていても良いし、あるいはその何れにも形成されていない構成でも良い。
【００７５】
また、上記実施の形態では、樹脂フィルムセパレータ１０１は、外面１０５における第一開口部（開口部１０７）１つあたりの平均の面積の方が、内面１０４における第二開口部（開口部１０６）１つあたりの平均の面積より大きく形成されている構成について説明したが、これに限らず例えば、双方の開口部の１つあたりの平均の面積が概ね同じである構成でも良い。
【００７６】
以上説明したことから明らかな様に、上記実施の形態の樹脂フィルムセパレータ及びそれを用いた蓄電デバイスは、開口部の形状が円形あるいは楕円形あるいはそれらが複数重なった形状であり、開口部近傍で奥に行くほど断面積が大きくなる貫通孔を有する樹脂フィルムセパレータとすることで、膜強度、電解液保液量を確保しつつセパレータを薄膜化するために微細な孔を用いても、電解液をスムーズに電極へ供給することが可能となり、このセパレータを用いることで、特に放電反応終末期の電池の出力を安定化することが可能となるため、高容量が必要とされるアルカリ電池などの蓄電デバイスに用いることができる。
【産業上の利用可能性】
【００７７】
本発明のセパレータ、及びそれを用いた蓄電デバイスは、厚みを薄膜化した構成において、機械的強度と電解液保液性を確保しつつ、電極への電解液供給がスムーズに行えるので、セパレータ、及びそれを用いた蓄電デバイスとして有用である。
【符号の説明】
【００７８】
１００ 樹脂
１０１ 樹脂フィルムセパレータ
１０２ 貫通孔
１０３ 微細孔
１０４ 内面
１０５ 外面
１０６ 開口部
１０７ 開口部
１０８ 微細開口部
１０９ 微細開口部
１１０ 凸部
２１１ 正極
２１２ 負極
４００ 電池ケース
４０１ セパレータ
４１１ 正極
４１２ 負極
５０１ 繊維
５０２ 多角形開口部
６０１ フィラー
６０２ 三日月型開口部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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