(57)【要約】【課題】リチウム二次電池等の高性能化と小型化を両立させるのに資する電池セパレータ用不織布シートを提供すること。【解決手段】本発明の不織布から成る電池セパレータ用のシート（１６）は、繊維径が約１０〜２０μｍの有機繊維を主体にして構成され、その繊維の坪量は１〜１０ｇ／ｍ２である。また、不織布を構成する繊維の少なくとも一部は横断面が扁平な形状である。かかる不織布シート（１６）は、上記繊維径の繊維を上記坪量の範囲内で含む不織布を調製し、更に少なくとも一部の繊維の横断面が扁平な形状となるように当該不織布を厚み方向に圧縮することによって製造することができる。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
不織布から成る電池セパレータ用のシートであって、
その不織布は、繊維径が１０〜２０μｍの有機繊維を主体にして構成され、
該繊維の坪量は、１〜１０ｇ／ｍ２であり、
該不織布を構成する繊維の少なくとも一部は、横断面が扁平な形状である、電池セパレータ用シート。
【請求項２】
水銀圧入法に基づく気孔率が６０〜９５％である、請求項１に記載の電池セパレータ用シート。
【請求項３】
平均シート厚が２０μｍ以下である、請求項１又は２に記載の電池セパレータ用シート。
【請求項４】
前記不織布を構成する繊維として、中心部と表層部とが異なる組成のポリマーによって構成された複合繊維を有しており、
その複合繊維の表層部を構成するポリマーの融点は中心部を構成するポリマーの融点よりも低いことを特徴とする、請求項１〜３のいずれかに記載の電池セパレータ用シート。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載の電池セパレータ用シートに、電解液を含浸して成る、電池セパレータ。
【請求項６】
前記電解液は、ゲル又は固体状である、請求項５に記載の電池セパレータ。
【請求項７】
請求項５又は６に記載の電池セパレータにおいて、
前記電解液はリチウム化合物を含有する、リチウム電池用セパレータ。
【請求項８】
請求項５〜７のいずれかに記載のセパレータを備えた電池。
【請求項９】
不織布から成る電池セパレータ用のシートを製造する方法であって、以下の工程：
（ａ）．繊維径が１０〜２０μｍの有機繊維を主体とする不織布であって、該繊維の坪量が１〜１０ｇ／ｍ２である不織布を調製する工程；および
（ｂ）．前記不織布を構成する繊維の少なくとも一部について横断面が扁平な形状となるように、該不織布を厚み方向に圧縮する工程；
を包含する、電池セパレータ用シート製造方法。
【請求項１０】
前記（ａ）．工程は、抄紙機を用いた湿式法に基づいて行われる、請求項９に記載の製造方法。
【請求項１１】
前記（ｂ）．工程において、最終的に６０〜９５％の気孔率が得られるように前記不織布に対する圧縮が行われる、請求項９又は１０に記載の製造方法。
【請求項１２】
前記（ｂ）．工程において、最終的に平均シート厚が２０μｍ以下となるように前記不織布に対する圧縮が行われる、請求項９〜１１のいずれかに記載の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、リチウム二次電池その他の電池のセパレータ基材として用いられる不織布シート及びその製法に関する。さらに、該不織布シートを用いて構築されるセパレータ及び電池に関する。
【０００２】
【従来の技術】携帯電話等の小型でポータブルな電気機器の電源として、電池（典型的には二次電池）が多用されている。かかる用途に用いられる電池としては、高性能（高出力、高エネルギー密度等）を実現し且つできるだけ小型であるものが望ましい。この種の高性能電池として、リチウムイオン二次電池、リチウムポリマー電池等が実用化されている。
【０００３】
ところで、電池の高性能化及び小型化を図るための一アプローチとして、電池の主要構成要素の一つであるセパレータ（即ち、電池の正極と負極の間に配置される隔壁）の改良がある。
例えば、特開平７−２７９０２４号公報には、耐熱性、耐薬品性、浸透性、電解液保持性等の向上を目的として開発された不織布製の電池セパレータが開示されている。また、特開平１１−３２９３９３号公報には、耐短絡性及び電解液保持性の向上を目的とした電池セパレータ用不織布シートが開示されている。その他にも特開２００１−２２９９０８号公報、特開２０００−３０６８６号公報等にリチウムイオン二次電池用の不織布から成るセパレータが開示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記の各公報に記載されるような従来の不織布製電池セパレータはいずれも２０μｍ以上の厚みがあり、電池の小型化という要求を実現することが困難であった。
そこで、セパレータを薄層化して電池の小型化を図るため、不織布の代わりに多孔性の高分子フィルム（例えば芳香族ポリアミド系やポリオレフィン系の多孔性膜）がセパレータ基材として多用されている。
【０００５】
ところが、上記高分子フィルムは、不織布と比べて気孔率（空隙率）が著しく低く、電解液の保持性能に劣っている。このため、従来、かかる高分子フィルムをセパレータ基材として用いた小型電池では、高分子フィルム（セパレータ）自体の孔内のみならず、当該フィルムの両側面に電解液相を形成した三層構造のセパレータが多用されている。しかし、かかる三層構造（電解液相付き）セパレータによると、電解液量は十分に確保し得るもののセパレータの大型化（膜厚増大）及び両電極間の距離が長くなるという不具合が生じる。
以上に記載したように、従来のセパレータ用基材は、不織布及び多孔性高分子フィルムのいずれについても、リチウム電池（リチウムイオン二次電池、リチウムポリマー電池等を包含するリチウム系電池の総称。以下同じ。）等の高性能化と小型化の両立が困難であった。
【０００６】
そこで、本発明は上述した従来の電池セパレータ（基材）に関する問題点を解決すべく創出されたものであり、その目的とするところは、リチウム電池その他の電池の高性能化と小型化を両立させるのに資するセパレータ用不織布シートを提供することである。また、そのような不織布シートを用いて構築された電池セパレータ及び該セパレータを有する電池を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段、作用及び効果】本発明によって提供される電池セパレータ用シートは、繊維径（不織布を構成した際の繊維（典型的には断面円形）の直径をいう。以下同じ。）が概ね１０〜２０μｍの有機繊維を主体にして構成（調製）された不織布である。また、その繊維の坪量（目付量）は概ね１〜１０ｇ／ｍ２である。そして、該不織布を構成する繊維の少なくとも一部（好ましくは不織布を構成する繊維全体の５０ｖｏｌ％以上）は、横断面が扁平な形状である。
【０００８】
かかる構成の本発明の不織布シートは、セパレータ基材としては比較的太い繊維径の繊維で構成されている。さらにまた、坪量は比較的少なく設定されている。このことから、本発明の不織布シートは気孔率（空隙率）が高い。また、電解液の含浸能力に優れる。その結果、本発明の不織布シートによると、単位体積（表面積）当りの電解液含浸量を従来より向上させることができる。また、上記扁平な繊維の存在によって、不織布内部に含浸された電解液を保持する能力に優れる。さらには、電池内の内部短絡を防止する性能に優れる。
このため、本発明の不織布シートを電池セパレータの基材とすると、薄い厚み及び／又は小さい形状のセパレータであっても、高出力及び高エネルギー密度を実現した高性能電池を製造することができる。
なお、本明細書において「電解液」とは、電池の機能上、電解液に相当するものを指す用語であって液状であるか否かを問わない。従って、特にことわらない限り、いわゆる非水系や溶融塩系の電解質（例えばゲル状又は固体状のポリマー電解質）も本明細書における電解液に包含される。
【０００９】
本発明の電池セパレータ用シートとして好ましいものは、水銀圧入法に基づく気孔率が６０〜９５％であることを特徴とする。
かかる気孔率のシートは、特に単位体積（表面積）当りの電解液含有量を多くすることができるため、高性能と小型化を高度に両立したリチウム電池等の電池（一次電池、二次電池）を製造することができる。
【００１０】
また、本発明の電池セパレータ用シートとして好ましい他のものは、その平均シート厚が２０μｍ以下であることを特徴とする。
このように薄い不織布シートによると、リチウム電池等の小型化を一層図ることができる。
【００１１】
また、本発明の電池セパレータ用シートとして好ましい他のものは、上記不織布を構成する繊維として、中心部と表層部とが異なる組成のポリマーによって構成された複合繊維を有しており、その複合繊維の表層部を構成するポリマーの融点は中心部を構成するポリマーの融点よりも低いことを特徴とする。
かかる構成の不織布シートは、表層部を構成するポリマーの融点が低い。このため、不織布シート調製時において繊維相互の接着（典型的には加熱による融着）を容易に行うことができる。このため、本構成のシートは、バインダー繊維を使用することなく或いはその使用量を低減させつつ製造され得る。このことは、気孔率の向上に寄与し得る。また、不織布製造コストの削減と不織布製造プロセスの簡略化（即ち製造原料のシンプル化）を図ることができる。
【００１２】
また、本発明は、上記構成の電池セパレータ用シートを製造する方法を提供する。すなわち、本発明の電池セパレータ用シート製造方法は、（ａ）．繊維径が概ね１０〜２０μｍの有機繊維を主体とする不織布であって、該繊維の坪量が概ね１〜１０ｇ／ｍ２（典型的には５〜１０ｇ／ｍ２）である不織布を調製する工程、および、（ｂ）．上記不織布を構成する繊維の少なくとも一部（好ましくは５０ｖｏｌ％以上）についてその横断面が扁平な形状となるように、該不織布を厚み方向に圧縮する工程を包含する。
この製造方法によると、上記のように比較的太い繊維径を有する有機繊維（典型的には断面円形）から、高気孔率で電解液保持性能に優れる電池セパレータ用不織布シートを製造することができる。典型的には、原料繊維の繊維径と同等か或いはそれよりも薄い厚みのシートを形成し得る。
【００１３】
本発明の電池セパレータ用シート製造方法として好ましい一つの方法では、上記（ａ）．工程は抄紙機を用いた湿式法（いわゆる湿式不織布を得る方法）によって行われる。
この湿式法によると、特に薄く高気孔率の不織布シートを容易に製造することができる。
【００１４】
また、本発明の電池セパレータ用シート製造方法として好ましい他の一つの方法では、（ｂ）．工程において、最終的にほぼ６０〜９５％の気孔率が得られるように、上記不織布に対する圧縮が行われる。この方法によると、特に電解液保持性能に優れる電池セパレータ用不織布シートを製造することができる。
また、本発明の電池セパレータ用シート製造方法として好ましい他の一つの方法では、（ｂ）．工程において、最終的に平均シート厚がほぼ２０μｍ以下となるように、上記不織布に対する圧縮が行われる。この方法によると、特に薄いセパレータ（延いては小型電池）を製造するのに適する電池セパレータ用不織布シートを製造することができる。
【００１５】
また、本発明は、上述の不織布シートを利用して得られる電池セパレータおよび電池を提供する。
すなわち、上述したいずれかの不織布シートに適当な電解液を含浸して成る電池セパレータを提供する。本発明のセパレータは、その基材たる不織布シート中に多量の電解液を保持し得る。このため、本発明のセパレータを備えた電池は、小型化と高性能化とを両立し得る。
【００１６】
本発明のセパレータとして好ましいものは、上記電解液がゲル又は固体状の電解質（典型的にはポリマー電解質）である。
かかるゲル状又は固体状電解質を採用すると、電解液の漏れがなく、高性能且つ耐久性（信頼性）に優れるセパレータ及び電池を提供することができる。
【００１７】
また、本発明のセパレータとして好ましい他のものは、電解液としてリチウム化合物を含有することを特徴とする。この構成のセパレータによると、高性能（高出力等）且つ小型のリチウム電池を提供することができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施形態を説明する。なお、本明細書において特に言及している事項以外の事柄であって本発明の実施に関与する事柄（例えば、適当な電極材料とセパレータと電解液を用いて所望する形態の電池を構築する技術）は、いずれも従来技術に基づく当業者の設計事項として把握され得る。本発明は、本明細書に開示されている事項と当該分野における技術常識とに基づいて実施することができる。
【００１９】
本発明の電池セパレータ用シートを構成する繊維は、繊維径が約１０〜２０μｍ（好ましくは１０〜１５μｍ）の有機繊維である。
かかる繊維径の繊維であれば、特に制限なく用いることができるが、従来よりセパレータ用として汎用されているポリオレフィン系、ポリエステル系、ポリアミド系、ポリビニルアルコール系等の比較的高強度及び／又は高耐熱性の有機繊維が好ましい。使用する電解液に含まれる有機溶媒等に対する耐食性を有する材質であることが特に好ましい。
この種の有機繊維としては、アクリル繊維、ナイロン繊維、ビニロン繊維、アラミド繊維、ポリエチレン繊維、ポリプロピレン（ＰＰ）繊維、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）繊維、ポリブチレンテレフタレート繊維、ポリフェニレンサルファイト繊維、ポリエチレンナフタレート繊維、ポリスチレン繊維等の合成繊維が挙げられる。
かかる繊維（典型的には繊維長が１〜１５ｍｍ程度のステープル）は、一般的な重合工程、紡糸工程および必要に応じて実施され得る付加的工程（例えば延伸工程やステープル作製のための切断工程）を行うことによって製造することができる。かかる有機繊維製造方法自体は、本発明を何ら特徴付けるものではないため、詳細な説明は省略する。
【００２０】
本発明の電池セパレータ用シートを構成する有機繊維としては、上述したような樹脂を単一成分とする繊維であってもよいし、複数の樹脂の共重合体から成る繊維或いは複数の樹脂がブレンドされた複合繊維であってもよい。
かかる複合繊維としては、熱膨張率の異なる二種の樹脂（ポリマー）を張り合わせた断面構造のものが挙げられる。このような張り合わせ構造の複合樹脂によると、紡糸した繊維（フィラメント及びステープル）に熱膨張差に基づく捲縮（クリンプ）を容易に発現させることができる。捲縮は不織布を構成する繊維相互の絡み合いを助長することができる。
【００２１】
また、他の好ましい複合繊維として、中心部を構成する樹脂（ポリマー）とその表層部（外周部）を構成する樹脂（ポリマー）とが相互に異なるいわゆる芯−鞘二重構造のものが挙げられる。かかる芯−鞘二重構造繊維によると、中心部の繊維に影響を与えることなく表層部の低融点ポリマー相互の融着によって、繊維の解れを防止した高気孔率の不織布を容易に製造することができる。
この種の芯−鞘二重構造複合繊維としては、例えば、中心部がＰＥＴ（融点：２６０〜２７０℃）で構成され且つ表層部が変性ＰＥＴ（融点：１００〜１２０℃）で構成された複合繊維、或いは、中心部がポリプロピレン（融点：１６５〜１７５℃）で構成され且つ表層部が低融点ポリエチレン（融点：１１０〜１２０℃）で構成された複合繊維、等が挙げられる。
これら複合繊維は、従来公知の技術、例えば、所定の横断面構造（上記張り合わせ構造や芯−鞘二重構造）の繊維が形成されるように適当な仕切を設けた紡糸口金（ノズル）から異なる二種類の紡糸原液（樹脂溶融液）を同時に押し出すことによって、容易に製造することができる。
【００２２】
上述したような有機繊維を主体に構成される不織布は、従来公知の種々の方法・装置を用いて製造し得るが、いわゆる湿式抄造法によって製造するのが好ましい。
湿式抄造法としては、従来公知の方法を特に制限なく用い得る。種々の抄紙機、例えば長網抄紙機、円網抄紙機、ヤンキー抄紙機、ハーパー抄紙機等を用いた抄紙プロセスによって所望する性状の不織布を製造することができる。
【００２３】
典型的には、不織布の主体を成す原料繊維（フィラー繊維）を適当な長さ（好ましくは１〜１０ｍｍ、特に好ましくは３〜５ｍｍ）のステープル（短繊維）に調製する。次いで、ステープルを水等の媒質中に分散する。分散媒質中には適当な接着剤（好ましくは原料繊維よりも低融点のバインダー繊維）を適当量含有させてもよい。例えば、原料繊維１００重量部に対してバインダー繊維を１０〜１００重量部程度添加する。なお、上述したような、表層部が中心部よりも低融点の樹脂（ポリマー）から成る芯−鞘二重構造の複合繊維を使用する場合には、バインダー繊維の添加を不要とする若しくはその添加量を著しく低減することができる。表層部相互の融着によって、機械的強度に優れる不織布を製造し得るからである。
また、最終的に上記坪量の不織布が得られるように、分散液中の繊維濃度を調節するとよい。本発明の実施においては、好ましくは、分散液中の原料繊維濃度は０．００１〜０．０２質量％程度とするのがよく、０．００２〜０．０１質量％程度が特に好ましい。
【００２４】
而して、抄紙機に装備されるポンプ等を用いて繊維分散液（典型的には予めスクリーンを通して粗大物を除去したもの）を抄紙機（例えばヤンキー抄紙機）の漉き網部に供給する。かかる漉き網部において脱水され、繊維相互が絡み合った不織布（未融着の状態）が形成され得る。
得られた未融着不織布は、次に、フェルト等の吸水用布を備えた吸引ロール等から構成される脱水部に導入され、そこで不要な水分が吸引、除去される。
十分に脱水された未融着不織布は、次に乾燥部に送られる。乾燥部は、典型的には鋳鋼等の金属から成る加熱乾燥筒を備えており、その乾燥筒表面に供給された（典型的には圧着ロールによって乾燥筒表面に張り付けられる。）未融着不織布を加熱する。好ましくは、原料繊維の融点よりも幾分低い温度（例えば融点よりも１０℃程度低い温度）、あるいはバインダー繊維を使用する場合は、当該バインダー繊維が接着剤として機能し得る温度に加熱する。このことによって、繊維相互が融着し、機械的強度に優れる不織布が製造され得る。製造された不織布は典型的にはシート形状で所定のリールに巻き取られる。
【００２５】
次に、上記のようにして得られた不織布を、好ましくは当該不織布を構成する繊維の少なくとも５０ｖｏｌ％についてその横断面が扁平な形状となるように圧縮する。かかる圧縮は、好ましくは圧延（ローリング）によって行われる。圧延によると、全体を均質に圧縮することができる。
上記圧延は、種々の圧延機（ロール）を用いることによって好適に実施することができる。カレンダーの使用が特に好ましい。例えば、ポリオレフィン系繊維（ポリプロピレン等）やポリエステル系繊維（ＰＥＴ繊維等）が原料繊維である場合、５０〜１５０ｋｇ／ｃｍ程度の線圧でカレンダー処理を施すことによって、所望する圧縮処理を行うことができる。最終的に６０〜９５％（好ましくは８０〜９５％）の気孔率が得られる程度に圧縮することが好ましい。また、薄型又はコンパクトなサイズであり、且つ、エネルギー密度の高い高性能電池を提供するためには、平均シート厚が２０μｍ以下（好ましくは５〜１０μｍ）となるように圧縮することが特に好ましい。
なお、カレンダー処理等の圧延（圧縮）工程自体は、従来公知の方法に基づいて行えばよく、特に制限はない。なお、繊維の溶融による気孔の閉塞を防止するため、圧延は常温又はそれ以下で行うこと（冷間圧延）が好ましい。
【００２６】
以上に説明した材料及び製法に基づいて製造された不織布シートは、気孔率が高く且つ機械的強度にも優れるため、電池用セパレータの基材として好適である。例えば、本発明に係る不織布を電池セパレータ用シート（基材）として用いることにより、図１および図２に模式的に示すような電池１０，２０を提供することができる。
【００２７】
図１は平型電池１０の模式図であり、外装体１２の中には、正極（活物質）１５、正極集電体１４、負極（活物質）１７、負極集電体１８、およびセパレータ１６が備えられている。正極１４側および負極１８側の集電体１４，１８からはそれぞれリード線１３，１１が外部に延伸している。
本発明に係る不織布をセパレータ１６の基材として使用すると、その内部に十分な電解液を含浸させることができるため、上述の多孔性高分子フィルムを基材とする三層構造セパレータのような、セパレータ１６の外側に付加的な電解液層を別途設ける必要がない。このため、全体の厚みを薄くし、より小さい外形の電池１０を提供することができる。
【００２８】
図２はラミネートタイプの薄型リチウムポリマー電池２０の模式図であり、図示しないアルミニウム等から成る外装体に収容される正極シート（活物質を含む）２３、負極シート２１およびセパレータシート（電解液を含む）２２を図示している。また、符号２５は負極集電体（タブ）を示し、符号２４は正極集電体（タブ）を示している。
本発明に係る不織布をセパレータシート２２の基材として使用すると、その内部に充分な電解液を確保しつつ当該セパレータシート２２の厚みを従来よりも薄くすることができる。従って、図２に示すタイプの電池についても、より小さい（薄い）形状の電池２０を提供することができる。
【００２９】
本発明によって提供される電池セパレータ及び該セパレータを含む電池は、上述の不織布シートをセパレータの基材として使用する限り、その他の電池構成要素について特に制限はない。用途に応じて適切な材料から構成された電極、電解液等を用いればよい。
【００３０】
例えば、本発明に係る不織布シートに非水系溶媒とリチウム化合物とを有する電解液を含浸させて成る薄型セパレータを用いることにより、種々の形態のリチウムイオン二次電池を製造することができる。
不織布シートに含浸させる非水系溶媒としては、プロピレンカーボネート、エチレンカーボネート等の環状カーボネート類、γ−ブチロラクトン等の環状ラクトン類、ジメチルカーボネート、エチルメチルカーボネート、ジエチルカーボネート等の鎖状カーボネート類、１，２−ジメトキシエタン、１，２−ジエトキシエタン、テトラヒドロフラン等のエーテル類を好適に使用することができる。
一方、電解液中に含ませるリチウム化合物としては、種々のリチウム含有複合酸化物やハロゲン化物、例えば、ＬｉＣｌＯ４　、ＬｉＡｓＦ６　、ＬｉＰＦ６　、ＬｉＢＦ４　、ＬｉＢｒ、ＬｉＣＦ３ＳＯ３を好適に使用することができる。
【００３１】
また、本発明に係る不織布シートに、上記したようなリチウム化合物（ＬｉＣｌＯ４等）を含むゲル又は固体状の電解液（即ちポリマー電解質）を含浸させて成る薄型セパレータを用いることにより、種々の形態のリチウムポリマー電池を製造することができる。
かかるゲル又は固体状のポリマー電解質の骨格を成すポリマー成分としては、ポリエチレンオキシド、ポリプロピレンオキシド、ポリエチレンオキシド及びポリプロピレンオキシドの混合体、エチレンオキシドとプロピレンオキシドとの共重合体、ポリエチレンオキシド又はポリプロピレンオキシドの末端にビニル基（メタクリル基等）が導入されたポリマー等を好適に使用することができる。
典型的には、上記ポリマーの液状前駆体（即ち固化又はゲル化していないもの）と、リチウム化合物を含む溶液（例えばＬｉＰＦ６　のプロピレンカーボネート溶液）と、必要に応じて重合開始剤とを予め不織布シートに含浸させておき、その後に光照射（典型的には紫外光）又は加熱して当該前駆体を架橋させてゲル化若しくは固化させる。このことによって、ポリマー電解質を含むセパレータを調製することができる。なお、ポリマー成分の種類に応じて適宜異なり得るが、重合開始剤としては、３’，４’−ジメトキシ−アセトフェノン、２，２−ジメトキシ−２−フェニルアセトフェノン、ベンゾイルペルオキシド等を好適に用いることができる。
【００３２】
なお、本発明の不織布シートを用いてリチウムイオン二次電池、リチウムポリマー電池等のリチウム電池を製造する場合、その正極及び負極の形状や活物質の選定は用途に応じて適宜決定され得る当業者の設計事項にすぎず、従来のリチウム電池を製造する場合と同様でよい。
例えば、リチウムポリマー電池を製造する場合、活物質としてＬｉＣｏＯ２、ＬｉＮｉＯ２、ＬｉＭｎ２Ｏ４等のリチウム含有金属酸化物の粉末を使用し、これにアセチレンブラック、グラファイト等の導電剤、および、ポリテトラフルオロエチレン、ポリフッ化ビニリデン、ポリオレフィン系ポリマー（ポリプロピレン等）等の結着剤を混合して成る極形成物質を金属箔等の集電体に固着させることにより正極を形成することができる。
一方、ポリアセチレン等の導電性高分子材料や黒鉛等の炭素材料を用いて同様に負極を形成することができる。
【００３３】
【実施例】以下に説明する実施例によって、本発明を更に詳細に説明するが、本発明をかかる実施例に示すものに限定することを意図したものではない。
【００３４】
＜実施例１＞
ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）繊維を変性ＰＥＴ（融点：１１０〜１１５℃）で被覆したいわゆる芯−鞘二重構造の複合繊維（繊維長：３〜５ｍｍ、平均繊維径：約１０μｍ）を用意し、これを水中に分散した。分散液中の繊維濃度は約０．００４質量％であった。
この分散液をヤンキー抄紙機に供給して湿式抄造を行った。すなわち、分散液を抄紙機の漉き網部に供給して脱水し、未融着不織布を形成した。得られた未融着不織布は、フェルトを備えた吸引ロールによって十分に脱水した後、乾燥筒に圧着させた。そして、当該乾燥筒上で約１００℃に加熱した。この処理により、変性ＰＥＴから成る表層部の一部を溶融し、繊維相互が融着した不織布を得た。この不織布の坪量（目付量）は約６．５ｇ／ｍ２、厚みは約３５μｍであった。
次に、得られた不織布をカレンダー機（熊谷理機工業（株）製品：２５ＦＦ−１００Ｅ型）を用いて線圧１００ｋｇ／ｃｍで冷間圧延処理を行った。この処理を常温で計５回行った。この処理により、坪量：約６．５ｇ／ｍ２、厚み：約１０μｍの不織布シートを得た。
図３に示すように、得られた不織布シートを構成する繊維の形状を電子顕微鏡で観察したところ、全体の５０ｖｏｌ％以上の繊維についてその横断面形状が扁平となっていた。また、圧延したにもかかわらず、水銀圧入法に基づいて測定した気孔率は約９１％であった。
【００３５】
＜実施例２＞
実施例１で得た不織布シートにポリマー電解質を含浸させて電池セパレータを作製した。
すなわち、ポリマー電解質の液状前駆体として、３’，４’−ジメトキシアセトフェノン（重合開始剤）を０．１質量％添加したポリエチレングリコールジメタクリレートを上記不織布シートに含浸させた。そして、高圧水銀灯で波長２５０〜３６５ｎｍの紫外線を照射し、ポリマーを架橋してゲル化させた。これにより、不織布シートの気孔中にゲル状のポリマー電解質が充填されたセパレータを得た。
かかるセパレータについて、Ｌｉ電極を用いてインピーダンスを測定し、インピーダンスアナライザーによって２０℃におけるコール−コール（Ｃｏｌｅ−Ｃｏｌｅ）プロットから抵抗値を求め、イオン伝導度を算出した。その結果、かかるセパレータのイオン伝導率は常温（２０℃）で１．０ｍＳ／ｃｍであった。
この結果から明らかなように、本実施例に係るセパレータによると、上記従来の高分子フィルムを基材とする三層構造（電解液相付き）セパレータのように不織布シート（基材シート）の側面に電解液相を設けることなく、気孔内だけで十分な電解液（即ちイオン伝導性）を確保することができる。このため、高性能を維持しつつセパレータの厚みを薄くすることができる。
【００３６】
＜実施例３＞
実施例１の上記不織布シートをセパレータの基材として使用し、リチウム二次電池を作製した。
すなわち、実施例２で調製した液状前駆体に、さらにＬｉＰＦ６を含むプロピレンカーボネート（ＰＣ）とエチレンカーボネート（ＥＣ）の混合溶液をＬｉＰＦ６の最終濃度が５〜１０質量％となるように添加した。
得られた溶液を上記不織布シートに含浸させた。次いで、上記高圧水銀灯で紫外線を照射し、ゲル化ポリマー電解質が充填されたセパレータを得た。
【００３７】
一方、ＬｉＣｏＯ２粉末に、ポリフッ化ビニリデン（５〜１０質量％）と、アセチレンブラック（５質量％）とを混合し、適当な溶剤（ここではＮ−メチル−２−ピロリドン）を加えてペーストを調製した。かかるペーストをアルミニウム箔（厚さ：約２０μｍ）に塗布し、次いで乾燥及びプレスすることによって、正極を得た。
また、グラファイト粉末に、ポリフッ化ビニリデン（５〜１０質量％）を混合し、適当な溶剤（ここではＮ−メチル−２−ピロリドン）を加えてペーストを調製した。かかるペーストを銅箔（厚さ：約２０μｍ）に塗布し、次いで乾燥及びプレスすることによって、負極を得た。
【００３８】
而して、上記得られた正極とセパレータと負極とを張り合わせ、上述の図１に模式的に示すような形態の電池を作製した。
このようにして得られた電池１００個について所定の方法で短絡試験を行ったところ、短絡数は０であった。このことにより、本実施例に係る不織布シートは、高い気孔率（９１％）を有し且つ比較的大きい繊維径（扁平化される前のもので１０μｍ）の繊維から構成されているにも拘わらず、セパレータ基材として好適に使用し得ることが確認された。
【００３９】
以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示にすぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。
また、本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組み合わせによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組み合わせに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成するものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によって提供される電池の一典型例を模式的に示す断面図である。
【図２】本発明によって提供される電池の一典型例を模式的に示す断面図である。
【図３】一実施例に係る不織布シートを構成する繊維の形状を示す電子顕微鏡写真である。
【符号の説明】
１０，２０　電池
１５，２３　正極
１６，２２　セパレータ
１７，２１　負極
【図１】
2004087334.tif 000003
【図２】
2004087334.tif 000004
【図３】
2004087334.tif 000005