(57)【要約】【課題】本発明の課題は、緻密で機械的強度と紙面強度に優れた電気化学素子用セパレータを製造することができる電気化学素子用セパレータの製造方法を提供することにある。【解決手段】叩解されてなる溶剤紡糸セルロース繊維と合成短繊維を含有する繊維スラリーから湿式抄紙機を用いて形成された繊維ウェブを乾燥する電気化学素子用セパレータの製造方法において、湿式抄紙機のワイヤー上又はフェルト上で繊維ウェブが形成される際に上となる面に対し、紙力増強剤を固形分で０．０１〜１．００ｇ／ｍ２噴霧塗布してなることを特徴とする電気化学素子用セパレータの製造方法。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
叩解されてなる溶剤紡糸セルロース繊維と合成短繊維を含有する繊維スラリーから湿式抄紙機を用いて形成された繊維ウェブを乾燥する電気化学素子用セパレータの製造方法において、湿式抄紙機のワイヤー上又はフェルト上で繊維ウェブが形成される際に上となる面に対し、紙力増強剤を固形分で０．０１〜１．００ｇ／ｍ２噴霧塗布してなることを特徴とする電気化学素子用セパレータの製造方法。
【請求項２】
紙力増強剤がカルボキシメチルセルロース、ポリアクリルアミド系樹脂の群から選ばれる少なくとも一種である請求項１記載の電気化学素子用セパレータの製造方法。
【請求項３】
叩解されてなる溶剤紡糸セルロース繊維の含有量が、電気化学素子用セパレータに含まれる繊維全体の１０〜９５質量％である請求項１又は２記載の電気化学素子用セパレータの製造方法。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかの電気化学素子用セパレータの製造方法によって製造される電気化学素子用セパレータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気化学素子用セパレータの製造方法及び電気化学素子用セパレータに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、リチウムイオン電池や電気二重層キャパシタにおいては、更なる高容量化が求められている。より高い容量を得るためには電気化学素子内における電気化学素子用セパレータ（以下、「セパレータ」と表記することもある）の体積を減らし、分極成分の体積比を向上させる必要があるため、より薄膜なセパレータが求められている。薄膜化してもショートしにくい緻密な構造を有する電気化学素子用セパレータとして、例えば、溶剤紡糸セルロース繊維や再生セルロース繊維の叩解物を主体とする紙製セパレータが使用されている（特許文献１及び２参照）。しかしながら、これら叩解されたセルロース繊維を主体とするセパレータは、繊維同士の絡合が弱く、融着もされていないため、機械的強度が低く、電極と一緒に巻回する際にセパレータが破断しやすいという問題があった。また、これらのセパレータは、湿式抄紙機を用いて形成された繊維ウェブを乾燥することによって製造されているが、紙面強度も低く、湿式抄紙機のワイヤー上又はフェルト上で繊維ウェブが形成される際に上となる面（以下、「繊維ウェブ上面」と表記することもある）は毛羽立ちやすい傾向にあり、工程によっては繊維の脱落が多く発生して、異物混入（コンタミ）になるなどの問題があった。
【０００３】
また、セパレータの機械的強度の向上を図る手段として、カルボキシメチルセルロースなどの水溶性高分子を含有してなるセパレータが提案されている（特許文献３参照）。しかしながら、これらは水溶性高分子を抄紙スラリーに添加する内添法で製造されるセパレータであることから、水溶性高分子添加の効果が不十分となる場合があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第３６６１１０４号公報
【特許文献２】特開２０００−３８３４号公報
【特許文献３】国際公開第２０１２／００８５５９号パンフレット
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の課題は、緻密で機械的強度と紙面強度に優れた電気化学素子用セパレータを製造することができる電気化学素子用セパレータの製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために鋭意検討した結果、下記発明を見出した。
【０００７】
（１）叩解されてなる溶剤紡糸セルロース繊維と合成短繊維を含有する繊維スラリーから湿式抄紙機を用いて形成された繊維ウェブを乾燥する電気化学素子用セパレータの製造方法において、湿式抄紙機のワイヤー上又はフェルト上で繊維ウェブが形成される際に上となる面に対し、紙力増強剤を固形分で０．０１〜１．００ｇ／ｍ２噴霧塗布してなることを特徴とする電気化学素子用セパレータの製造方法。
（２）紙力増強剤がカルボキシメチルセルロース、ポリアクリルアミド系樹脂の群から選ばれる少なくとも一種である上記（１）記載の電気化学素子用セパレータの製造方法。
（３）叩解されてなる溶剤紡糸セルロース繊維の含有量が、電気化学素子用セパレータに含まれる繊維全体の１０〜９５質量％である上記（１）又は（２）記載の電気化学素子用セパレータの製造方法。
（４）上記（１）〜（３）のいずれかの電気化学素子用セパレータの製造方法によって製造される電気化学素子用セパレータ。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の電気化学素子用セパレータの製造方法は、微細に叩解された溶剤紡糸セルロース繊維を含有してなることから緻密性に優れた電気化学素子用セパレータを得ることができ、また、合成短繊維が絡合してネットワークを形成することに加え、湿紙状態の繊維ウェブ上面に対し紙力増強剤を噴霧して乾燥することによって繊維同士を融着させることにより、機械的強度と紙面強度に優れた電気化学素子用セパレータを得ることができる。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の電気化学素子用セパレータを詳細に説明する。本発明における電子化学素子とは、リチウム電池、リチウムイオン電池、リチウムポリマー電池、ポリアセン電池、有機ラジカル電池、電気二重層キャパシタ、リチウムイオンキャパシタ、ハイブリッドキャパシタ、レドックスキャパシタ、アルミ電解コンデンサ、導電性高分子アルミ固体電解コンデンサなど、蓄電機能や整流機能などを持つ電気化学素子を指す。
【００１０】
本発明に用いられる溶剤紡糸セルロース繊維とは、セルロース誘導体を経ずに、直接、有機溶剤に溶解させて紡糸して得られるセルロース繊維を意味する。溶剤紡糸セルロース繊維の叩解は、リファイナー、ビーター、ミル、摩砕装置、高速の回転刃により剪断力を与える回転刃式ホモジナイザー、高速で回転する円筒形の内刃と固定された外刃との間で剪断力を生じる二重円筒式の高速ホモジナイザー、超音波による衝撃で微細化する超音波破砕器、高圧ホモジナイザーなどを用いて行う。叩解の程度は、変法濾水度０〜２５０ｍｌが好ましい。本発明における変法濾水度とは、ふるい板として線径０．１４ｍｍ、目開き０．１８ｍｍの８０メッシュ金網を用い、試料濃度０．１質量％にした以外はＪＩＳ Ｐ８１２１に準拠して測定した濾水度を意味する。
【００１１】
本発明の電気化学素子用セパレータにおいて、叩解されてなる溶剤紡糸セルロース繊維の含有量は繊維全体の１０〜９５質量％であることが好ましく、３０〜９０質量％であることがより好ましく、５０〜８５質量％であることがさらに好ましい。含有量が１０質量％未満だと、セパレータの緻密性が不十分になり、内部短絡する場合がある。一方、９５質量％を超えると、紙面強度が低くなる場合や、セパレータが緻密すぎて、内部抵抗が高くなる場合ある。
【００１２】
本発明の電気化学素子用セパレータを構成する合成短繊維は、ポリオレフィン、ポリエステル、ポリ酢酸ビニル、エチレン−酢酸ビニル共重合体、ポリアミド、アクリル、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリビニルエーテル、ポリビニルケトン、ポリエーテル、ポリビニルアルコール、ジエン、ポリウレタン、フェノール、メラミン、フラン、尿素、アニリン、不飽和ポリエステル、アルキド、フッ素、シリコーン、ポリアミドイミド、ポリフェニレンスルフィド、ポリイミド、これらの誘導体などの樹脂からなる短繊維が挙げられる。
【００１３】
アクリルとしては、アクリロニトリル１００％の重合体からなるもの、アクリロニトリルに対して、アクリル酸、メタクリル酸、アクリル酸エステル、メタクリル酸エステル等の（メタ）アクリル酸誘導体、酢酸ビニル等を共重合させたもの等が挙げられる。
【００１４】
ポリアミドとしては、ナイロンなどの脂肪族ポリアミド、ポリ−ｐ−フェニレンテレフタルアミド、ポリ−ｐ−フェニレンテレフタルアミド−３，４−ジフェニルエーテルテレフタルアミド、ポリ−ｍ−フェニレンイソフタルアミドなどの全芳香族ポリアミド、主鎖の一部に例えば脂肪鎖などを有する半芳香族ポリアミドが挙げられる。
【００１５】
合成短繊維は、単一の樹脂からなる繊維（単繊維）であっても良いし、２種以上の樹脂からなる複合繊維であっても良い。また、本発明の電気化学素子用セパレータに含まれる合成短繊維は、１種でも良いし、２種類以上を組み合わせて使用しても良い。複合繊維は、芯鞘型、偏芯型、サイドバイサイド型、海島型、オレンジ型、多重バイメタル型が挙げられる。
【００１６】
合成短繊維の繊度は、０．０１〜１．７ｄｔｅｘが好ましく、０．０３〜０．６ｄｔｅｘがより好ましい。合成短繊維の繊度が１．７ｄｔｅｘを超えた場合、厚みを薄くしにくくなる。合成短繊維の繊度が０．０１ｄｔｅｘ未満の場合、繊維の安定製造が困難になる場合がある。
【００１７】
合成短繊維の繊維長としては、１〜１０ｍｍが好ましく、１〜６ｍｍがより好ましい。繊維長が１０ｍｍを超えた場合、地合不良となることがある。一方、繊維長が１ｍｍ未満の場合には、繊維同士の絡みあいが不十分になり、機械的強度や紙面強度が低くなる場合がある。
【００１８】
合成短繊維の含有量は繊維全体の５〜９０質量％であることが好ましく、１０〜７０質量％であることがより好ましく、１５〜５０質量％であることがさらに好ましい。含有量が５質量％未満だと、機械的強度や紙面強度が不十分になる場合があり、９０質量％を超えると、緻密性が不十分になる場合がある。
【００１９】
本発明の電気化学素子用セパレータは、叩解してなる溶剤紡糸セルロース繊維と合成短繊維以外の繊維を含有しても良い。例えば、天然セルロース繊維、天然セルロース繊維のパルプ化物やフィブリル化物、溶剤紡糸セルロースの短繊維、再生セルロースの短繊維やフィブリル化物、合成樹脂からなるフィブリッド、パルプ化物、フィブリル化物、無機繊維が挙げられる。天然セルロースのパルプ化物やフィブリル化物の変法濾水度は０〜４００ｍｌが好ましい。無機繊維としては、ガラス、アルミナ、シリカ、セラミックス、ロックウールが挙げられる。
【００２０】
本発明に用いられる紙力増強剤としては、コーンスターチ、ポテト澱粉、小麦澱粉、タピオカ澱粉などの澱粉類；グァーガム、ローカストビーンガム、トラガントガムなどの植物性ガム類；ジアルデヒド澱粉、カチオン澱粉、メチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロースなどの半合成高分子、ポリアクリルアミド系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリエチレンイミン系樹脂、尿素系樹脂、ポリエチレンオキサイド（ＰＥＯ）、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）などの合成高分子が挙げられる。その中でも、繊維同士を融着させる効果と作業性からカルボキシメチルセルロース、ポリアクリルアミド系樹脂を用いることが好ましい。
【００２１】
本発明の電気化学素子用セパレータの製造方法としては、叩解されてなる溶剤紡糸セルロースと合成短繊維を含有する繊維スラリーから、長網式、短網式、円網式、傾斜式などの湿紙抄紙機を用い繊維ウェブを形成し、湿式抄紙機のワイヤー上又はフェルト上で、湿紙状態の繊維ウェブ上面に対し紙力増強剤を噴霧塗布した後、ヤンキー式や多筒式ドライヤーなど乾燥パートを通すことによって繊維ウェブを乾燥する。この方法によれば、機械的強度と紙面強度に優れたセパレータを得ることができる。
【００２２】
本発明の電気化学素子用セパレータの製造方法において、紙力増強剤は湿紙状態の繊維ウェブに噴霧塗布する。繊維スラリーに紙力増強剤を添加する内添法では十分な機械的強度及び紙面強度が得られない場合がある。また、湿紙状態の繊維ウェブに紙力増強剤を含浸塗布した場合、繊維ウェブを崩すおそれがあり、乾燥した後の不織布に含浸塗布又は噴霧塗布した場合、シワや紙切れが発生するおそれがある。
【００２３】
本発明の電気化学素子用セパレータにおける紙力増強剤の含有量は、固形分で０．０１〜１．００ｇ／ｍ２であり、０．０３〜０．６０ｇ／ｍ２であることがより好ましい。紙力増強剤の含有量が０．０１ｇ／ｍ２未満であると、機械的強度と紙面強度が不十分となり、１．００ｇ／ｍ２を超えると、イオン透過性を阻害し、内部抵抗が高くなる。
【００２４】
本発明の電気化学素子用セパレータの製造方法においては、必要に応じて、熱処理、カレンダー処理、熱カレンダー処理などを施しても良い。
【００２５】
本発明の電気化学素子用セパレータの厚みは、４〜６０μｍであることが好ましく、６〜５０μｍであることがより好ましく、８〜４０μｍであることがさらに好ましい。厚みが４μｍ未満ではセパレータの機械的強度が不十分になる場合があり、６０μｍを超えるとセパレータの内部抵抗が高くなる場合がある。
【００２６】
本発明の電気化学素子用セパレータの密度は、０．２０〜０．８０ｇ／ｃｍ３であることが好ましく、０．４０〜０．７０ｇ／ｃｍ３であることがより好ましい。密度が０．２０ｇ／ｃｍ３未満ではセパレータの緻密性が不十分になる場合があり、０．８０ｇ／ｃｍ３を超えると、セパレータの空隙率が低下し、電解液保持量が不十分になり、内部抵抗が高くなる場合がある。
【実施例】
【００２７】
以下、実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明は本実施例に限定されるものではない。
【００２８】
【表１】
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【００２９】
表１中のＡ１〜Ａ３は、リファイナーを用いて処理した叩解されてなる溶剤紡糸セルロースを意味し、その変法濾水度は表１に示した通りである。Ｂ１は繊度０．０３ｄｔｅｘ、繊維長１ｍｍのポリエチレンテレフタレート繊維、Ｂ２は繊度０．１ｄｔｅｘ、繊維長３ｍｍのポリエチレンテレフタレート繊維、Ｂ３は繊度１．１ｄｔｅｘ、繊維長１０ｍｍの、芯部がポリエチレンテレフタレート（融点２５３℃）、鞘部がポリエチレンテレフタレート−イソフタレート共重合体（軟化点７５℃）のポリエステル系芯鞘型熱融着繊維、Ｃ１は繊度０．４ｄｔｅｘ、繊維長５ｍｍのポリアクリロニトリル繊維を意味する。Ｄ１は、リンターを高圧ホモジナイザーにて処理した、変法濾水度０ｍｌのフィブリル化天然セルロース繊維を意味する。
【００３０】
＜電気化学素子用セパレータの作製＞
（実施例１）
繊維スラリー１を用い、傾斜式抄紙機にてワイヤー上に繊維ウェブを形成し、乾燥後の含有量が０．０１ｇ／ｍ２になるように、傾斜ワイヤー上で繊維ウェブ上面に紙力増強剤としてカルボキシメチルセルロース水溶液を噴霧塗布した後、ヤンキー式ドライヤーで乾燥し、カレンダー処理して、表２に示す実施例１の電気化学素子用セパレータを得た。
【００３１】
（実施例２）
繊維スラリー２を用い、傾斜式抄紙機にてワイヤー上に繊維ウェブを形成し、乾燥後の含有量が０．１０ｇ／ｍ２になるように傾斜ワイヤー上で繊維ウェブ上面に紙力増強剤としてカルボキシメチルセルロース水溶液を噴霧塗布した後、ヤンキー式ドライヤーで乾燥し、カレンダー処理して、表２に示す実施例２の電気化学素子用セパレータを得た。
【００３２】
（実施例３）
繊維スラリー３を用い、傾斜式抄紙機にてワイヤー上に繊維ウェブを形成し、乾燥後の含有量が０．５０ｇ／ｍ２になるように傾斜ワイヤー上で繊維ウェブ上面に紙力増強剤としてポリアクリルアミド水溶液を噴霧塗布した後、ヤンキー式ドライヤーで乾燥し、カレンダー処理して、表２に示す実施例３の電気化学素子用セパレータを得た。
【００３３】
（実施例４）
繊維スラリー４を用い、傾斜式抄紙機にてワイヤー上に繊維ウェブを形成し、乾燥後の含有量が０．３０ｇ／ｍ２になるように傾斜ワイヤー上で繊維ウェブ上面に紙力増強剤としてポリアクリルアミド水溶液を噴霧塗布した後、ヤンキー式ドライヤーで乾燥し、カレンダー処理して、表２に示す実施例４の電気化学素子用セパレータを得た。
【００３４】
（実施例５）
繊維スラリー５を用い、傾斜式抄紙機にてワイヤー上に繊維ウェブを形成し、乾燥後の含有量が１．００ｇ／ｍ２になるように傾斜ワイヤー上で繊維ウェブ上面に紙力増強剤としてポリアクリルアミド水溶液を噴霧塗布した後、ヤンキー式ドライヤーで乾燥し、カレンダー処理して、表２に示す実施例５の電気化学素子用セパレータを得た。
【００３５】
（実施例６）
繊維スラリー６を用い、傾斜式抄紙機にてワイヤー上に繊維ウェブを形成し、乾燥後の含有量が０．８０ｇ／ｍ２になるように傾斜ワイヤー上で繊維ウェブ上面に紙力増強剤としてカルボキシメチルセルロース水溶液を噴霧塗布した後、ヤンキー式ドライヤーで乾燥し、カレンダー処理して、表２に示す実施例６の電気化学素子用セパレータを得た。
【００３６】
（実施例７）
紙力増強剤をカルボキシメチルセルロース水溶液からポリウレタン水溶液に変更した以外は実施例２と同様の方法にて、表２に示す実施例７の電気化学素子用セパレータを得た。
【００３７】
（実施例８）
紙力増強剤をポリアクリルアミド水溶液からポリウレタン水溶液に変更した以外は実施例４と同様の方法にて、表２に示す実施例８の電気化学素子用セパレータを得た。
【００３８】
（実施例９）
繊維スラリー３を繊維スラリー７に変更した以外は実施例３と同様の方法にて、表２に示す実施例９の電気化学素子用セパレータを得た。
【００３９】
（実施例１０）
繊維スラリー６を繊維スラリー８に変更した以外は実施例６と同様の方法にて、表２に示す実施例１０の電気化学素子用セパレータを得た。
【００４０】
（比較例１）
乾燥後のカルボキシメチルセルロースの含有量を０．００８ｇ／ｍ２に変更した以外は実施例１と同様の方法にて、表２に示す比較例１の電気化学素子用セパレータを得た。
【００４１】
（比較例２）
乾燥後のポリアクリルアミドの含有量を１．１０ｇ／ｍ２に変更した以外は実施例５と同様の方法にて、表２に示す比較例２の電気化学素子用セパレータを得た。
【００４２】
（比較例３）
繊維スラリー２に、紙力増強剤としてポリアクリルアミド水溶液を、繊維に対して固形分濃度１．００質量％添加して均一に混合して定着させた。その後、傾斜式抄紙機にて繊維ウェブを形成し、ヤンキー式ドライヤーで乾燥し、カレンダー処理して、表２に示す比較例３の電気化学素子用セパレータを得た。
【００４３】
（比較例４）
繊維スラリー２を用い、傾斜式抄紙機にて繊維ウェブを形成し、ヤンキー式ドライヤーで乾燥して湿式不織布を得た。この乾燥した後の湿式不織布の繊維ウェブ上面に紙力増強剤としてカルボキシメチルセルロース水溶液を噴霧塗布した後、ヤンキー式ドライヤーで再度乾燥し、カレンダー処理して、表２に示す比較例４の電気化学素子用セパレータを得た。カルボキシメチルセルロースの乾燥後の含有量は０．１０ｇ／ｍ２であった。
【００４４】
（比較例５）
繊維スラリー２を繊維スラリー９に変更した以外は実施例２と同様の方法にて、表２に示す比較例５の電気化学素子用セパレータを得た。
【００４５】
（比較例６）
繊維スラリー２を繊維スラリー１０に変更した以外は実施例２と同様の方法にて、表２に示す比較例６の電気化学素子用セパレータを得た。
【００４６】
実施例及び比較例において、電気化学素子用セパレータを製造する過程でシワの発生状況を観察した。また、実施例及び比較例で得た電気化学素子用セパレータに対して以下の試験を行い、結果を表２に示した。
【００４７】
シワの発生状況
上記実施例及び比較例で得られたセパレータのシワの発生状況について。下記の基準で評価した。
【００４８】
○：シワの発生がなかった。
×：シワが発生した。
【００４９】
試験１（厚さ）
ＪＩＳ  Ｃ２１１１に準拠して、厚さを測定した。
【００５０】
試験２（密度）
ＪＩＳ  Ｃ２１１１に準拠して、密度を測定した。
【００５１】
試験３（毛羽評価）
実施例及び比較例で得た電気化学素子用セパレータを、２０ｍｍ幅、５０ｍｍ長に切り揃えた。試験片を学振型摩擦堅牢度試験機（商品名：ＡＢ−３０１、テスター産業（株）製）にセットし、摩擦子に綿１００％の黒布（ビリケンモス（登録商標））を用い、荷重２Ｎ、毎分３０往復の速度で１０秒間、試験片の繊維ウェブ上面を摩擦した後、黒布に付着した繊維を目視判定し毛羽立ちを評価した。毛羽立ち評価基準としては、以下の通りである。
【００５２】
○：目視確認される繊維が３本以下。毛羽立ちによる繊維脱落が少なく良好。
△：目視確認される繊維が４〜１０本。毛羽立ちによる繊維脱落があるが、効果は認められる。
×：目視確認される繊維が１１本以上。毛羽立ちによる繊維脱落が多く、実用上問題がある。
【００５３】
試験４（巻回性評価）
セパレータ、電気二重層キャパシタ負極、セパレータ、電気二重層キャパシタ正極の順に積層し、巻回機を用いて巻回し、巻回素子を作製したときの巻回性について、下記基準で判定した。負極及び正極の活物質としては、ＢＥＴ比表面積２０００ｍ２／ｇの活性炭を用いた。
【００５４】
○：セパレータが破断せずに巻回できた。
×：セパレータが破断して巻回性に支障を来たした。
【００５５】
試験５（ＤＣ抵抗）
上記の巻回性評価の方法で作製した巻回素子を所定の金属缶に入れ、電解液を注入して密封し、実施例及び比較例で得たセパレータを具備した電気二重層キャパシタを作製した。電解液にはプロピレンカーボネートに１．５ｍｏｌ／ｌとなるように（Ｃ２Ｈ５）３（ＣＨ３）ＮＢＦ４を溶解させたものを用いた。これらの電気二重層キャパシタを２５℃、充放電電圧範囲０〜２．７Ｖ、充放電電流１Ａで、定電流充放電を５００サイクル繰り返し、５００サイクル目の放電開始直後の電圧低下より内部抵抗を算出し、１００個の平均値をＤＣ抵抗とした。
【００５６】
○：ＤＣ抵抗４Ω未満
△：ＤＣ抵抗４Ω以上５Ω未満
×：ＤＣ抵抗５Ω以上
【００５７】
試験６（内部短絡不良率）
上記ＤＣ抵抗測定の際、内部短絡不良率を算出した。
【００５８】
○：内部短絡不良率０％
△：内部短絡不良率１％以上５％未満
×：内部短絡不良率５％以上
【００５９】
【表２】
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【００６０】
表２から明らかなように、実施例１〜１０のセパレータは、叩解されてなる溶剤紡糸セルロース繊維と合成短繊維を含有する繊維スラリーから湿式抄紙機を用いて形成された繊維ウェブを乾燥するセパレータの製造方法において、湿式抄紙機のワイヤー上又はフェルト上で繊維ウェブが形成される際に上となる面に対し、紙力増強剤を固形分で０．０１〜１．００ｇ／ｍ２噴霧塗布してなるため、機械的強度と紙面強度に優れ、巻回性と毛羽評価で優れた結果が得られた。また、実施例１〜１０のセパレータを具備した電気二重層キャパシタは、内部抵抗と内部短絡不良率が低く優れていた。
【００６１】
実施例２、４、７、８の比較から、紙力増強剤としてポリウレタンを噴霧塗布した実施例７及び８のセパレータは毛羽評価でやや劣る結果を示した。実施例３と９の比較から、叩解されてなる溶剤紡糸セルロース繊維の含有量が９５質量％を超える実施例９のセパレータは毛羽評価でやや劣る結果を示し、該セパレータを具備した電気二重層キャパシタはやや高めの内部抵抗を示した。実施例６と１０の比較から、叩解されてなる溶剤紡糸セルロース繊維の含有量が１０質量％未満である実施例１０のセパレータを具備した電気二重層キャパシタは内部短絡率測定でやや劣る結果を示した。
【００６２】
実施例に対し、紙力増強剤の含有量が０．０１ｇ／ｍ２未満の比較例１のセパレータは毛羽及び巻回性評価で劣る結果を示し、該セパレータを具備した電気二重層キャパシタは高い内部短絡率を示した。
【００６３】
紙力増強剤の含有量が１．００ｇ／ｍ２を超える比較例２のセパレータを具備した電気二重層キャパシタは高い内部抵抗を示した。
【００６４】
紙力増強剤としてポリアクリルアミドを繊維スラリーに内添して作製した比較例３のセパレータは毛羽及び巻回性評価で劣る結果となり、該セパレータを具備した電気二重層キャパシタは高い内部短絡率を示した。
【００６５】
紙力増強剤としてカルボキシメチルセルロースを乾燥状態の湿式不織布に噴霧して作製した比較例４のセパレータではシワが発生し、該セパレータを具備した電気二重層キャパシタは高い内部抵抗を示した。
【００６６】
合成短繊維を含有しない比較例５のセパレータは毛羽及び巻回性評価で劣る結果となり、該セパレータを具備した電気二重層キャパシタは高い内部短絡率を示した。
【００６７】
叩解されてなる溶剤紡糸セルロース繊維を含有しない比較例６のセパレータは緻密性に劣るため、該セパレータを具備した電気二重層キャパシタは高い内部短絡率を示した。
【産業上の利用可能性】
【００６８】
本発明は、電気化学素子用セパレータに関するものである。本発明は、リチウム電池、リチウムイオン電池、リチウムポリマー電池、ポリアセン電池、有機ラジカル電池、電気二重層キャパシタ、リチウムイオンキャパシタ、ハイブリットキャパシタ、レドックスキャパシタ、アルミ電解コンデンサ、導電性高分子アルミ固体電解コンデンサなど、蓄電機能や整流機能などを持つ電気化学素子のセパレータに利用可能である。