專利名稱：：具有可永久性潤(rùn)濕的細(xì)纖維分隔體的電池的制作方法具有可永久性潤(rùn)濕的細(xì)纖維分隔體的電池
背景技術(shù)：
：聚合物纖維在非織造材料工業(yè)中已廣泛用于制造非織造纖維網(wǎng)、織物及復(fù)合材料。諸如聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯、聚戊烯等的烯烴聚合物以及乙烯或丙烯與其它烯屬單體的共聚物因它們的疏水性能而為人們所知。因此，聚烯烴纖維的非織造纖維網(wǎng)在很多情況下用于其中它們的疏水性是有利的應(yīng)用中。例如，聚烯烴非織造材料經(jīng)常用于尿布、其它衛(wèi)生產(chǎn)品以及需要保持水分遠(yuǎn)離穿著者皮膚的醫(yī)學(xué)應(yīng)用中。然而，存在其中不需要聚烯烴纖維的疏水性以及其中需要親水性的眾多其它非織造織物應(yīng)用。即使由諸如聚酰胺或聚酯的聚合物制成的纖維，也可能不具有某些應(yīng)用所需的親水性。如果要利用由聚合物纖維形成的非織造織物，則必須以某種方式處理所述纖維以改變纖維的正常疏水性能而賦予其親水性能。一種熟知的方法涉及局部施用諸如表面活性劑的組合物以使織物更具親水性。然而，局部化學(xué)施用對(duì)于一些應(yīng)用并不完全令人滿意，因?yàn)樗鼈儾荒陀谩Ｋ鲇H水性能會(huì)在洗滌后或在電池中長(zhǎng)期使用后喪失。局部化學(xué)處理或其它纖維表面改性處理所需的額外工序還會(huì)不可取地增加織物成本。已知使得聚合物可潤(rùn)濕的少數(shù)方法對(duì)環(huán)境不友好、相對(duì)緩慢并且耐久性有限。為了改善可潤(rùn)濕性，工業(yè)中已知可將諸如得自Rohm和Haas的TRITONX-100的某些表面活性劑作為水溶液或懸浮液施用到疏水性纖維、長(zhǎng)絲或非織造織物的表面上，所得效果為使得所述纖維、長(zhǎng)絲或織物可潤(rùn)濕，盡管不具有吸收性。這些局部處理可通過(guò)本領(lǐng)域的技術(shù)人員熟悉的任何方式來(lái)施用，例如泡沫噴射、浸漬和擠壓或凹版輥。在幾乎每種情況下，都需要某種加熱步驟以移除用于制備表面活性劑溶液或懸浮液的殘余水分或溶劑。該步驟顯著增加了制造成本和復(fù)雜性。另外，熱塑性通過(guò)暴露于熱量而改變并且需要仔細(xì)監(jiān)測(cè)加熱過(guò)程以確?？椢镄阅懿粫?huì)受到不利影響。此外，由于表面活性劑不能牢固地化學(xué)鍵合到纖維或長(zhǎng)絲表面上，因此此類局部處理并不耐用。它們趨于在重復(fù)流體暴露期間洗刷掉或者使用期間擦掉。在改進(jìn)這種缺陷的嘗試中，電暈放電處理已被用于改變纖維或長(zhǎng)絲表面的電化學(xué)勢(shì)。該作用使得表面更具活性，結(jié)果是疏水表面變得更具可潤(rùn)濕性。然而，這些電勢(shì)改變也不是永久性的，尤其是受環(huán)境作用的影響，例如當(dāng)在潮濕環(huán)境中貯藏時(shí)。另外一種選擇是利用表面化學(xué)處理，其中將表面活性劑共價(jià)鍵合到聚合物上。另一種方法為在熱塑性聚合物熔融擠出成纖維、長(zhǎng)絲或非織造織物之前將化學(xué)試劑摻入到熱塑性聚合物中，使得纖維本身更親水。諸如硅氧烷的試劑已被提議用于該目的。此處的目的是賦予纖維或長(zhǎng)絲持久的可潤(rùn)濕性改變。運(yùn)用模型理論表明熔融添加劑開(kāi)始分散在熔融聚合物中并在聚合物于纖維或長(zhǎng)絲驟冷期間冷卻時(shí)束縛在基質(zhì)中。時(shí)間一長(zhǎng)，由于進(jìn)一步加工的影響，添加劑上升到纖維或長(zhǎng)絲的表面上，一種稱作起霜的現(xiàn)象，從而賦予持久的可潤(rùn)濕性。公布的PCT專利說(shuō)明書(shū)WO99/00447公開(kāi)了一種用于制備可潤(rùn)濕紡粘和熔噴纖維的產(chǎn)品和方法，所述纖維由包括潤(rùn)濕劑的烯烴聚合物、聚酯或聚酰胺制備，所述潤(rùn)濕劑基本上由單酸甘油酯或單酸甘油酯與混合甘油酯的組合組成，其中單酸甘油酯在所述組合情況下總計(jì)為按重量計(jì)至少85%。然而，親水性熔融添加劑的使用會(huì)顯著增加非織造纖維網(wǎng)的成本。此外，親水性熔融添加劑加入到聚合物中會(huì)改變纖維或長(zhǎng)絲的性能，從而導(dǎo)致非織造纖維網(wǎng)的重要物理或美觀性能變得不可接受，所述性能包括例如強(qiáng)度、柔軟性或手感。在石威性電池中，分隔體在正極和負(fù)極之間使用以保持它們隔開(kāi)并防止其間的短路，另外保持其上的電解質(zhì)并能夠進(jìn)行平滑的電動(dòng)反應(yīng)。用于堿性電池的電池分隔體常規(guī)上為具有大孔的厚的多層非織造材料，所述大孔具有良好(低)的離子電阻但具有較差的生長(zhǎng)枝狀體阻隔(本文也稱作"樹(shù)枝狀阻隔")；或者為其上具有微孔膜的多層非織造材料，所述微孔膜具有極小孔，所述極小孔具有良好的樹(shù)枝狀阻隔但具有極高的離子電阻。由于小型化及重量減輕的需要，電子設(shè)備中分配用于電池的空間已變得越來(lái)越小。然而，對(duì)此類小型電池的性能需求與對(duì)常規(guī)電池相同或更高，因此有必要增強(qiáng)電池容量并增加電極內(nèi)的活性物質(zhì)量。因此，如果能夠減小電池內(nèi)分配給分隔體的體積并將分隔體制得更薄將是有利的。然而，如果只是簡(jiǎn)單地將常規(guī)分隔體制得更薄，則其用于容納電極的容量(即，電極容納容量)將被減少。具有大纖維的較薄非織造材料導(dǎo)致分隔體的較大有效孔徑和較差阻隔性能。此外，在這些較薄的非織造材料中，纖維分配的均勻性會(huì)降低，從而進(jìn)一步增加了有效孔徑。美國(guó)專利公開(kāi)7,112,389描述了納米纖維網(wǎng)作為電池中的分隔體的用途。納米纖維網(wǎng)的使用通過(guò)給出離子電阻與阻隔性能之間的較好平衡而得到優(yōu)異的性能。由于纖維尺寸與常規(guī)的電池分隔體材料相比急劇降低，因此可使用非常薄的分隔體材料來(lái)獲得非常小的孔徑。所述納米纖維網(wǎng)涂覆有表面活性劑以改善可潤(rùn)濕性、芯吸、以及在35%KOH中的電解質(zhì)吸收。仍然需要用于電池中的具有永久可潤(rùn)濕性的薄的分隔體，所述分隔體還表現(xiàn)出良好的芯吸以及電解質(zhì)吸收性能。發(fā)明概述本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案涉及具有包括可潤(rùn)濕的聚合物纖維的多孔細(xì)纖維層的分隔體的堿性電池，所述聚合物纖維具有在約50nm至約3000nm范圍內(nèi)的平均直徑，其中所述多孔細(xì)纖維層用強(qiáng)堿性電解質(zhì)永久性地潤(rùn)濕。發(fā)明詳述期望具有薄的分隔體的堿性電池，所述分隔體具有樹(shù)枝狀阻隔與離子電阻的改善的平tf,以及在35°/。KOH電解質(zhì)中的永久可潤(rùn)濕性，所述分隔體還具有良好的芯吸以及電解質(zhì)吸收性能。度、降低的離子電阻和良好的樹(shù)枝狀阻隔性能，從而提供高的抗短路性能。用于本發(fā)明電池中的分隔體具有高的吸收電解質(zhì)的能力，同時(shí)在使用中保持優(yōu)異的結(jié)構(gòu)完整性以及化學(xué)和尺寸穩(wěn)定性，使得所述分隔體即使在被電解質(zhì)溶液飽和時(shí)也不會(huì)喪失其樹(shù)枝狀阻隔性能。厚度的減少使得能夠制造具有增加容量的電池。用于本發(fā)明電池中的分隔體具有低的離子電阻，因此離子易于在陽(yáng)極和陰極之間流動(dòng)。所述分隔體立即被堿性電解質(zhì)潤(rùn)濕并在電池中長(zhǎng)期使用期間保持潤(rùn)濕。當(dāng)被紡絲成細(xì)纖維層時(shí)，本發(fā)明中的具體的聚合物混合物在強(qiáng)堿性溶液中具有優(yōu)異的潤(rùn)濕性能并且還表現(xiàn)出較薄分隔體優(yōu)良的芯吸和電解質(zhì)吸收性能。所謂"可潤(rùn)濕纖維"是指本發(fā)明的電池分隔體的聚合物纖維包括嵌入到聚合物內(nèi)并延伸至纖維表面的表面活性劑分子。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，將有效量的表面活性劑添加到纖維紡絲表面活性劑的"有效量，，應(yīng)被理解為是指在所選的電解中產(chǎn)生可潤(rùn)濕性的和捕集。繼而，這既最小化了表面活性劑分子在材料處理期間從纖維表面上剝離的風(fēng)險(xiǎn)，又最小化了表面活性劑分子在最終使用中浸析到電解中的風(fēng)險(xiǎn)。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，將有效量的表面活性劑添加到纖維紡絲活性劑使得具有內(nèi)^疏水';的纖維變得親水。所述;;維隨后可在紡絲之后進(jìn)一步涂覆有水基表面活性劑溶液，而不是必須涂覆有非水性表面活性劑溶液。所述聚合物可涂覆來(lái)自水溶液的表面活性劑，并且所述分隔體在干燥時(shí)將在所選的電解中可潤(rùn)濕。本發(fā)明的合適表面活性劑優(yōu)選為非離子表面活性劑，例如烷基化聚醚表面活性劑(例如得自DowChemical的Tergitol或Triton)或曱硅烷氧基聚醚表面活性劑(例如得自GE的Silwet)，但并不局限于此。表面活性劑的量可由0.4%重量變化至20%重量(相對(duì)于聚合物的％重量)，優(yōu)選介于1%重量和5%重量之間。本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案涉及-成性電池。所述電池可為-咸性一次電池，例如其中陽(yáng)極為鋅且陰極為錳氧化物(Mn02)的鋅-錳氧化物或Zn—Mn02電池，或其中陽(yáng)極為鋅且陰極為空氣的鋅-空氣電池，或者其可為石威性二次電池，例如其中陽(yáng)極為鎘且陰極為羥基氧化鎳(NiOOH)的鎳鎘電池；其中陽(yáng)極為鋅且陰極為NiOOH的鎳-鋅或Ni-Zn電池；其中陽(yáng)極為金屬氫化物(例如LaNi5)且陰極為NiOOH的4臬金屬氬化物(NiMH)電池；或其中陽(yáng)極為氫(H2)且陰極為NiOOH的鎳-氫或Ni&電池。其它類型的堿性電池包括其中陽(yáng)極為鋅且陰極為氧化汞(HgO)的鋅/氧化汞，其中陽(yáng)極為鎘且陰極為氧化汞的鎘/氧化汞，其中陽(yáng)極為鋅且陰極為氧化銀(Ag0)的鋅/氧化銀，其中陽(yáng)極為鎘且陰極為氧化銀的鎘/氧化銀。所有這些電池類型均利用30%至40%的氫氧化鉀作為電解質(zhì)。本發(fā)明的電池包括分隔體，所述分隔體具有至少一個(gè)可潤(rùn)濕的細(xì)聚合物纖維的多孔層，所述纖維具有在約50nm至約3000nra,甚至約50nm至約1000nm,甚至約50nm至約500nm范圍內(nèi)的平均直徑。這些范圍內(nèi)的細(xì)纖維提供具有高表面積的分隔體結(jié)構(gòu)，所述結(jié)構(gòu)由于增加的電解質(zhì)接觸而導(dǎo)致良好的電解質(zhì)吸收和保持。所述分隔體具有約0.Ol)iim至約15|am,甚至約0.01jam至約5nm,甚至約0.01|am至約1|am的平均流量孔徑。所述分隔體具有約20%至約90%,甚至約40%至約70%的孔隙率。高的分用于本發(fā)明電池中的分隔體具有約0.1密耳(0.0025mm)至約12密耳(0.3mm),甚至約0.5密耳(0.0127mm)至約5密耳(0.127mm)的厚度。所述分隔體足夠厚，以防止正負(fù)極之間枝狀體誘導(dǎo)的短接，同時(shí)容許離子在陰極和陽(yáng)極之間的良好流動(dòng)。薄的分隔體為電池內(nèi)的電解質(zhì)創(chuàng)造更多空間并因此提供本發(fā)明電池的改善的性能及壽命。所述分隔體具有約lg/r^至約90g/m2,優(yōu)選約5g/n^至約30g/m2的基重。如果分隔體的基重過(guò)高，即超過(guò)約90g/ai2,則離子電阻可能也會(huì)過(guò)高。如果基重過(guò)低，即低于約lg/m2,則分隔體可能不能夠減弱正負(fù)極之間的枝狀體短接。'8所述分隔體具有小于約150cfm/ft2(46mVmin/m2),甚至小于約25cfm/ft2(8m3/min/m2)，甚至小于約5cfm/ft2(1.5m3/min/m2)的弗雷澤透氣率。一般來(lái)講，弗雷澤透氣率越高，則分隔體的離子電阻就越低，因此具有高弗雷澤透氣率的分隔體是所期望的。所述分隔體可包括多個(gè)多孔的細(xì)纖維層，所述多個(gè)層可包括相同或不同的聚合物。此外，所述多個(gè)層可具有不同的特性，所述特性選自厚度、基重、孔徑、纖維尺寸、孔隙率、透氣率、離子電阻、和拉伸強(qiáng)度。-用于堿性電池分隔體的合適聚合物包括脂族聚酰胺、半芳香族聚酰胺、聚乙烯醇、纖維素、聚對(duì)苯二曱酸乙二醇酯、聚對(duì)苯二曱酸丙二醇酯、聚對(duì)苯二酸丁二醇酯、聚砜、聚偏氟乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚曱基戊烯、聚苯硫醚、聚縮醛、聚丙烯腈、聚氨酯、芳香族聚酰胺、以及它們的共混物、混合物和共聚物。尤其適用于堿性電池分隔體的聚合物包括聚乙烯醇、纖維素、脂族聚酰胺和聚砜。在本發(fā)明的一些實(shí)施方案中，可優(yōu)選交聯(lián)聚合細(xì)纖維以維持多孔結(jié)構(gòu)并改善電解質(zhì)內(nèi)分隔體的結(jié)構(gòu)完整性。例如，未交聯(lián)的聚乙烯醇分隔體可溶解于水中并形成凝膠型結(jié)構(gòu)，所述結(jié)構(gòu)在強(qiáng)堿性電解質(zhì)中具有較差的結(jié)構(gòu)完整性。某些聚合物，例如聚乙烯醇(PVA)、聚偏氟乙烯、聚偏氟乙烯-六氟丙烯、聚環(huán)氧乙烷、聚丙烯腈、聚曱基丙烯酸曱酯，趨于在電解質(zhì)中溶脹或膠凝，從而封閉纖維結(jié)構(gòu)的孔。在某些情況下，它們還將在電解質(zhì)中變得柔軟或降解，從而導(dǎo)致較差的結(jié)構(gòu)完整性。取決于電池分隔體中的聚合物，可利用各種交聯(lián)劑和交聯(lián)條件。上述所有聚合物可通過(guò)已知方法交聯(lián)，例如通過(guò)化學(xué)交聯(lián)、電子束交聯(lián)或紫外線交聯(lián)。制備用于本發(fā)明電池中的分隔體的細(xì)纖維層的一種方法為電吹法，如國(guó)際公布號(hào)WO2003/080905(美國(guó)序列號(hào)10/822,325)中所公開(kāi)，該專利據(jù)此以引用方式并入。作為另外一種選擇，分隔體的細(xì)纖維層可通過(guò)常規(guī)靜電紡紗方法制備，例如美國(guó)公布專利申請(qǐng)2004/0060268Al中所公開(kāi)。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，電池分隔體包括通過(guò)移動(dòng)收集裝置單程通過(guò)工序(即，在紡絲組合件之下的移動(dòng)收集裝置的單程中)制備的單一細(xì)纖維層。作為另外一種選擇，電池分隔體可包括通過(guò)紡絲組合件之下的多程形成的多個(gè)細(xì)纖維層。應(yīng)當(dāng)理解，纖維網(wǎng)可通過(guò)一個(gè)或多個(gè)同時(shí)在同一收集裝置之上運(yùn)行的紡絲箱體形成。當(dāng)分隔體包括多個(gè)層時(shí)，所述多個(gè)層可為相同聚合細(xì)纖維層，或者作為另外一種選擇可為不同聚合細(xì)纖維層。所述多個(gè)層可具有不同的特性，所述特性包括但不限于聚合物、厚度、基重、孔徑、纖維尺寸、孔隙率、透氣率、離子電阻和拉伸強(qiáng)度。一個(gè)或多個(gè)收集的細(xì)纖維層被有利地粘結(jié)，已發(fā)現(xiàn)這可改善分隔體的拉伸強(qiáng)度。高度的縱向拉伸強(qiáng)度在電池巻繞期間有所幫助，并且還有助于在使用時(shí)分隔體的良好的樹(shù)枝狀阻隔。粘結(jié)可通過(guò)已知方法實(shí)現(xiàn)，所述方法包括但不限于加熱光面嚙合輥之間的熱壓延、超聲波粘結(jié)、點(diǎn)粘結(jié)、和通氣粘結(jié)。粘結(jié)增加了一個(gè)或多個(gè)細(xì)纖維層的強(qiáng)度，以便所述一個(gè)或多個(gè)層可承受與被處理并被成形為有用分隔體相關(guān)的力，并且取決于所用的粘結(jié)方法，可調(diào)節(jié)物理特性，如厚度、密度、以及孔的尺寸和形狀。測(cè):汰方法基重通過(guò)ASTMD-3776測(cè)量，其據(jù)此以引用方式并入并且以g/i^為單4立進(jìn)4亍T己錄?？紫堵释ㄟ^(guò)用樣本基重(單位為g/m2)除以聚合物密度(單位為g/cm3)并除以樣本厚度(單位為微米)，乘以100并隨后從100%中減去，即孔隙率百分?jǐn)?shù)=100-基重/(密度x厚度)x100。纖維直徑如下測(cè)量。在5，Q00X放大倍數(shù)下對(duì)每個(gè)細(xì)纖維層樣本拍攝十個(gè)掃描電鏡(SEM)圖像。由照片測(cè)量十一(11)個(gè)清晰可辨的細(xì)纖維的直徑并進(jìn)行記錄。不包括瑕疵(即，細(xì)纖維的凸塊、聚合物球、細(xì)纖維的交叉處)。計(jì)算每個(gè)樣本的平均(中值)纖維直徑。厚度通過(guò)ASTMD1777測(cè)量，其據(jù)此以引用方式并入，記錄為密耳并轉(zhuǎn)化成微米。弗雷澤透氣率為多孔材料透氣率的量度并以單位ftVmin/fV記錄。其測(cè)量在Q.5英寸(12.7mm)的水壓差下通過(guò)材料的氣流體積。將孔口安裝在真空體系內(nèi)以將空氣通過(guò)樣本的流量限制到可測(cè)量的程度?？卓诔叽缛Q于材料的孔隙率。利用具有校準(zhǔn)孔口的ShermanW.FrazierCo.雙壓力計(jì)測(cè)量弗雷澤透氣率，單位為ft7min/ft2。平均流孑L徑才艮據(jù)ASTM命名E1294-89，"StandardTestMethodforPoreSizeCharacteristicsofMembraneFiltersUsingAutomatedLiquidPorosimeter"進(jìn)行測(cè)量，其通過(guò)利用ASTM命名F316中的自動(dòng)泡點(diǎn)法使用毛細(xì)流動(dòng)孔隙率計(jì)(型號(hào)CFP-34RTF8A-3-6-L4，PorousMaterials,Inc.(PMI)，Ithaca,N.Y.)大致測(cè)量具有0.05jum至300jum的孔徑直徑的膜的孔徑特性。各個(gè)樣本(8、20或30mm直徑)用低表面張力流體(1，1,2，3，3，3-六氟丙烯,或"Galwick",具有16dyne/cm的表面張力)潤(rùn)濕。將每個(gè)樣本置于夾持器中，然后施加空氣壓差并將流體從樣本上移除。潤(rùn)濕流量等于干燥流量(無(wú)潤(rùn)濕溶劑下的流量)的二分之一處的壓差用于利用提供的軟件來(lái)計(jì)算平均流孔徑。通過(guò)將ljuL流體(水或20%KOH溶液)分配到樣本表面上并計(jì)時(shí)其滲透到樣本中所需的時(shí)間來(lái)測(cè)量潤(rùn)濕時(shí)間(秒)。流體通過(guò)每次遞送相同量的自動(dòng)注射器進(jìn)行分配。潤(rùn)濕時(shí)間以秒為單位記錄。通過(guò)將10cmx10cm樣本浸泡在35%KOH中10分鐘來(lái)測(cè)量電解質(zhì)吸收。在35%KOH中浸泡之前和之后，測(cè)量樣本的重量并用下式來(lái)計(jì)算電解質(zhì)吸收=^——^x1OO其中『/和W為樣本的最終重量和初始重量，單位為克。才妄角蟲(chóng)角利用AdvancedSurfaceTechnologies(Billerica，MA)制造的VCA2500xe(VCA—見(jiàn)頻接觸角)進(jìn)行測(cè)量。流體通過(guò)每次遞送相同量的自動(dòng)注射器來(lái)分配。用相機(jī)拍攝圖像并且軟件由圖像測(cè)量接觸角。接觸角以度為單位進(jìn)行記錄。實(shí)施例將曱桂烷氧基聚醚表面活性劑(Silwet，GESilicones,Evansville:IN)添加到DuPontNylo66-FE3218聚合物在曱酸中的紡絲溶液中。利用公布W003/080905中給出的程序電吹制纖維網(wǎng)并產(chǎn)生表1中列出的纖維網(wǎng)性能(各個(gè)實(shí)施例+對(duì)照物)。表l<table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table>表2示出了分別包含0%重量、0.42°/。重量、0，83%重量和1.25%重量的Silwet的納米纖維網(wǎng)樣本的潤(rùn)濕行為。潤(rùn)濕速度在水和20%KOH中測(cè)量。對(duì)每個(gè)樣本進(jìn)行兩次測(cè)量并將兩次測(cè)量均記錄在表2中，用逗號(hào)隔本潤(rùn)濕更快。在這種情況下，纖維中0.83%重量或更多的Silwet顯示為有效量。表2還示出了分別包含0%重量、0.42%重量、0.83%重量和1.25%重量的Silwet的納米纖維網(wǎng)樣本的電解質(zhì)吸收百分比。電解質(zhì)吸收在35%KOH中測(cè)量。納米纖維網(wǎng)的電解質(zhì)吸收對(duì)于具有表面活性劑的樣本顯著較高。在這種情況下，纖維中0.83%重量或更多的Silwet顯示為有效量。表2<table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table>表3示出了分別包含0°/。重量、0.42%重量、0.83%重量和1.25%重量的Silwet的納米纖維網(wǎng)樣本的接觸角。分別用水和20%KOH來(lái)測(cè)量接觸角。較高的接觸角意味著納米纖維網(wǎng)在那種具體溶劑中較差的可潤(rùn)濕性。具有較高表面活性劑含量的樣本顯示出較低的接觸角。對(duì)于具有大于0.83%重量表面活性劑的樣本，潤(rùn)濕非常迅速("即刻")，因此不可能得到接觸角的讀數(shù)。數(shù)據(jù)清楚顯示具有表面活性劑(>0,83%重量)的樣本的潤(rùn)濕性能極好。表3<table>tableseeoriginaldocumentpage13</column></row><table>權(quán)利要求1.具有分隔體的堿性電池，所述分隔體包括可潤(rùn)濕的聚合物纖維的多孔細(xì)纖維層，所述聚合物纖維具有在約50nm至約3000nm范圍內(nèi)的平均直徑，其中所述多孔細(xì)纖維層用強(qiáng)堿性電解質(zhì)永久性地潤(rùn)濕。2.權(quán)利要求l的電池，其中所述纖維聚合物包含有效量的嵌入其內(nèi)的表面活性劑。3.權(quán)利要求1的電池，其中所述纖維通過(guò)靜電紡紗或電吹法由聚合物的紡絲溶液制備并且將表面活性劑添加到所述紡絲溶液中。4.權(quán)利要求2的電池，其中所述表面活性劑以按所述聚合物的重量計(jì)約0.4%至約20%的含量存在。5.權(quán)利要求2的電池，其中所述表面活性劑以按所述聚合物的重量計(jì)約1%至約5%的含量存在。6.權(quán)利要求2的電池，其中所述表面活性劑為非離子表面活性劑。7.權(quán)利要求6的電池，其中所述非離子表面活性劑選自烷基化聚醚表面活性劑和甲硅烷氧基聚醚表面活性劑。8.權(quán)利要求l的電池，其中所述纖維包括聚合物，所述聚合物選自脂族聚酰胺、半芳香族聚酰胺、聚乙烯醇、纖維素、聚對(duì)苯二曱酸乙二醇酯、聚對(duì)苯二曱酸丙二醇酯、聚對(duì)苯二酸丁二醇酯、聚砜、聚偏氟乙烯、聚偏氟乙烯-六氟丙烯、聚丙烯腈、聚丙烯、聚乙烯、聚曱基丙烯酸曱酯、聚曱基戊烯(polymethylpentane)、聚苯硫醚、聚縮醛、聚氨酯、芳香族聚酰胺以及它們的共混物、混合物和共聚物。9.;〖又利要求1的電池，其中所述多孔細(xì)纖維層具有約0.01jum至約15ium的平均流孔徑。10.權(quán)利要求1的電池，其中所述多孔細(xì)纖維層具有約0.1密耳(0.0025mm)至約12密耳(0.3mm)的厚度。11.權(quán)利要求1的電池，其中所述多孔細(xì)纖維層具有約lg/m2至約90g/m2的基重。12.權(quán)利要求l的電池，其中所述纖維具有約50nm至約1000nm的平均直徑。13.權(quán)利要求l的電池，其中所述聚合物是交聯(lián)的。14.權(quán)利要求l的電池，其中所述分隔體包括多個(gè)多孔細(xì)纖維層。15.權(quán)利要求l的電池，其中所述分隔體包括多個(gè)包含不同聚合物的多孔細(xì)纖維層。16.權(quán)利要求l的電池，其中所述分隔體包括多個(gè)具有不同特性的多孔細(xì)纖維層，所述特性選自厚度、基重、孔徑、纖維尺寸、孔隙率、透氣率、離子電阻和拉伸強(qiáng)度。17.權(quán)利要求1的堿性電池，其中所述堿性電池為鋅-Mn02—次電池、鋅-Mn02二次電池、鋅-空氣電池、鋅-氧化銀電池、鎳-鋅電池、鎘-氧化銀電池、鋅-氧化汞電池、鎘-氧化汞鎳-鎘電池、鎳-金屬氫化物電池、或鎳-氫電池。18.權(quán)利要求2的堿性電池，其中所述聚合物纖維還涂覆有表面活性劑。全文摘要本發(fā)明公開(kāi)了有利地包括分隔體的堿性電池，所述分隔體包括至少一個(gè)多孔細(xì)纖維層，所述纖維具有約50nm至約3000nm的直徑。與已知的電池分隔體相比，所述分隔體提供了減小的厚度、對(duì)短路的樹(shù)枝狀阻隔以及低離子電阻這三者的改善的組合。所述細(xì)纖維顯示出在堿性電解質(zhì)中的改善的可潤(rùn)濕性。文檔編號(hào)H01M10/24GK101682014SQ200880019807公開(kāi)日2010年3月24日申請(qǐng)日期2008年6月11日優(yōu)先權(quán)日2007年6月11日發(fā)明者P·阿羅拉,S·弗里斯克,Y·H·金申請(qǐng)人:納幕爾杜邦公司