DE3215659A1

DE3215659A1 - BENDABLE, MICROPOROUS BATTERY SEPARATOR PLATE

Info

Publication number: DE3215659A1
Application number: DE19823215659
Authority: DE
Inventors: William Oakley 46012 Anderson Ind. Carter; John Joseph 48077 Sterling Heights Mich. Laverty; Rex Earl 47302 Muncie Ind. Luzader; Vechten Van Riesberg; Earl Leon 46011 Anderson Ind. Vetor
Original assignee: General Motors Corp
Current assignee: Motors Liquidation Co
Priority date: 1981-05-04
Filing date: 1982-04-27
Publication date: 1982-11-18
Also published as: GB2098129A; GB2098129B; CA1165385A; FR2505095A1

Description

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Die Erfindung betrifft biegsame, mikroporöse Batterie-Separatorplatten zum Einsatz zwischen den Platten einer Elektrolyt-Speicher batter ie .The invention relates to flexible, microporous battery separator plates for use between the plates of an electrolyte storage device battery.

BatterieSeparatoren dienen dazu, die positiven und negativen Plätten von Elektrolyt-Energiezellen elektrisch zu isolieren. Die meisten Separatoren für Blei- Kraftfahrzeug- SIL (Starten-Zündung-Beleuchtung)-Akkumulatoren sind aus dünnen Platten aus elektrolytporösen,isolierenden Materialien gebildet. Sie verhindern interne elektrische Kurzschlüsse, indem sie Platten entgegengesetzter Polarität körperlich voneinander trennen und dendritenartiges Kristallwachstum zwischen diesen Platten unterdrücken ("Ausblühen").Battery separators are used to make the positive and negative Electrically isolate flattening of electrolyte energy cells. Most of the separators for leaded automotive SIL (Start-Ignition-Lighting) batteries are formed from thin plates of electrolyte-porous, insulating materials. You prevent internal electrical shorts by physically separating plates of opposite polarity and Suppress dendrite-like crystal growth between these plates ("blooming").

Beim Entwurf neuerer SIL-Batterien wird versucht, die Batteriegröße und das Batteriegewicht ohne Beeinträchtigung der Leistung oder Lebensdauer zu vermindern. Eine der möglichen Abänderungen des Aufbaus der früheren Batterien ist die Beseitigung von Schlammrippen im Boden der Batteriegehäuse· Dies vermindert die Gesamtgröße des Gehäuses und die Menge des Elektrolyten, die zur Füllung des Gehäuses erforderlich ist. Eine weitere Abänderung bzw. Variante ist die Verwendung von dünneren Batterieplatten, so daß eine größere Anzahl von Platten in ein kleineres Gehäuse paßt und zumindest gleich viel Leistung wie bei einer Batterie mit einem größeren Gehäuse, das weniger Platten aufnimmt, abgegeben wird.When designing newer SIL batteries, an attempt is made to change the battery size and reduce battery weight without compromising performance or life. One of the possible changes The construction of the earlier batteries is the elimination of mud ridges in the bottom of the battery case · This reduces the Overall size of the case and the amount of electrolyte required to fill the case. Another change or variant is the use of thinner battery plates, so that a larger number of plates in a smaller housing fits and delivers at least the same amount of power as a battery with a larger housing that holds fewer plates will.

Die Rolle bzw. Funktion des Batterieseparators ist für einen erfolgreichen Einsatz derartiger Ausführungsvarianten von entscheidender Bedeutung. Um ein "Ausblühen", was durch die Beseitigung von Schlammrippen verschlimmert wurde, zu verhindern, wird vorzugsweise jede zweite Platte in einer dreiseitigen Hülle untergebracht, die um die Bodenkante der Platte gefaltet und entlang ihren Seitenkanten versiegelt ist. Ein geeignetes Material für den Platten- bzw. blattartigen Separator muß biegsamThe role or function of the battery separator is crucial for the successful use of such design variants Meaning. To prevent "blooming" exacerbated by the removal of mud ribs, Preferably, every other panel is housed in a three-sided envelope that folds around the bottom edge of the panel and is sealed along its side edges. A suitable material for the plate separator must be flexible

genug sein, um einer solchen Faltung zu widerstehen, porös genug sein, um einen freien Elektrolytfluß zu erlauben, und zäh genug sein, um bei weiteren Verarbeitungsschritten bei der Batterieherstellung nicht beschädigt zu werden.be enough to withstand such folding, be porous be enough to allow a free flow of electrolyte and be tough enough to withstand further processing steps not to be damaged during battery manufacture.

Hochwertige Batterieseparatoren wurden nach einem aus der ' US-PS 3 551 210 bekannten Verfahren durch Sinterung um großer Poly-(Vinylchlorid)-Partikel (PVC) hergestellt. Nach diesem Verfahren wird PVC-Pulver aufgeschichtet und gesintert, um dünnes, plattenförmiges Ausgangsmaterial mit einer Geschwindigkeit von 45,72 Meter (150 ft.) pro Minute oder schneller zu formen. Es handelt sich zwar um ein wirtschaftliches Verfahren, da PVC-Kunstharz relativ kostengünstig ist und die Herstellungsraten hoch sind. Platten aus unmodifiziertem gesinterten PVC sind jedoch für den Einsatz als hüllenartige Separatoren in Batterien ohne Schlammrippen im allgemeinen zu brüchig bzw. spröde. Daher wurde nach Mitteln zur Schaffung eines biegsameren, zäheren Materials für die Batterie-Separatorplatte gesucht, das durch den Sinterungsprozeß hergestellt werden kann. Es wurden viele unterschiedliche Wege beschritten, um die Biegsamkeit und Zähigkeit von gesinterten PVC-Separtoren zu verbessern. Es haben sich jedoch nur diese intern plastifizieren, Vinylchlorid enthaltenden Separatoren, wie sie hier beschrieben sind und beansprucht werden, als erfolgreich erwiesen.High-quality battery separators were developed according to one of the ' No. 3,551,210 known method by sintering around large poly (vinyl chloride) particles (PVC). To In this process, PVC powder is coated and sintered, around thin, plate-shaped starting material at one speed at 45.72 meters (150 ft.) per minute or faster. Although it is an economical process, because PVC resin is relatively inexpensive and the Manufacturing rates are high. Plates of unmodified sintered PVC, however, are generally intended for use as shell-like separators in batteries without sludge fins brittle or brittle. Therefore, a means of providing a more pliable, tougher material for the battery separator plate made by the sintering process has been sought can. Many different approaches have been taken to increase the flexibility and toughness of sintered PVC separators to enhance. However, only these have internally plasticized, Vinyl chloride containing separators as described and claimed herein have proven successful.

Ein Ziel der Erfindung ist es nun, einen elektrisch isolierenden, mikroporösen Separator zum Einsatz zwischen den Platten einer Elektrolyt-Speicherbatterie zu schaffen, der gesinterte Partikel aus einem auf Poly-(Vinylchlorid) basierenden polymeren Material umfaßt, das sowohl zäh als auch biegsam ist. Es ist insbesondere vorgesehen, Batterieseparatoren zu schaffen, die gesinterte Partikel umfassen, die zumindest einen Teil aus einem Terpolymer enthalten, das im wesentlichen aus einem biegsamen bzw. geschmeidigen Copolymer-Gerüst aus linearem Ethylen und Vinylazetat (EVA) und an diesem Gerüst aufgepfropften, einen wesentlichenIt is now an object of the invention to provide an electrically insulating, microporous separator for use between the plates of a Electrolyte storage battery to create the sintered particles of a poly (vinyl chloride) based polymeric material that is both tough and pliable. It is intended in particular to create battery separators that are sintered Particles comprising at least a portion of a terpolymer, which consists essentially of a pliable or pliable Copolymer framework made of linear ethylene and vinyl acetate (EVA) and grafted onto this framework, an essential one

Gewichtsanteil darstellenden, Poly-(Vinylchlorid)-Abschnitten bzw. -Anteilen besteht. Gemäß der Erfindung ist ferner vorgesehen, einen biegsamen Batterieseparator zu schaffen, der aus einem derartigen Pfropfcopolymer hergestellt ist, bei dem die Partikel vor der Sinterung die Form von im wesentlichen glatten, hohlen Sphäroiden mit einem Durchmesser von weniger als 60 um besitzen; so daß das fertige Produkt eine geeignete Mikroporosität aufweist, die einen freien Elektrolytfluß erlaubt, ohne daß dabei ein nachteiliger dendritenartiger Bewuchs auftritt. Poly (vinyl chloride) sections or fractions representing the percentage by weight. According to the invention it is further provided to provide a flexible battery separator made from such a graft copolymer in which the particles, prior to sintering, are in the form of substantially smooth, hollow spheroids less than 60 µm in diameter ; so that the finished product has a suitable microporosity that allows a free flow of electrolyte without a disadvantageous dendritic growth occurring.

Ferner ist insbesondere vorgesehen, einen Batterieseparator zu schaffen, der aus einem Anteil aus im wesentlichen reinem Poly-(Vinylchlorid) und einem Anteil aus einem kompatiblen Ethylen-Vinyläcetat-Copolymer mit aufgepfropften Poly-(Vinylchlorid) Abschnitten bzw. -Teilen zusammengesetzt ist. Ein weiteres Ziel ist es, eine Mischung von Partikeln beider Harzarten zu erhalten und diese mit bekannten Mitteln zu sintern, um einen Batterieseparator zu schaffen, der hinreichend biegsam und zäh ist, um einer Faltung zu einer hüllenartigen Form um eine Batterieplatte herum und einer sich anschließenden Batterieherstellung ohne beschädigt zu werden widerstehen zu können.Furthermore, it is provided in particular to create a battery separator that consists of a portion of essentially pure Poly (vinyl chloride) and a fraction of a compatible ethylene-vinyl acetate copolymer with grafted poly (vinyl chloride) Sections or parts is composed. Another aim is to obtain a mixture of particles from both types of resin and sintering them by known means to provide a battery separator that is sufficiently flexible and tough to folding into an envelope-like shape around a battery plate and then manufacturing the battery without damage to be able to resist.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind mikroporöse Batterie-Separatorplatten aus Partikeln aus einem Terpolymer mit einem Gerüst aus copolymerisiertem Ethylen und Vinylazetat mit aufgepfropften bzw. angehängten (grafted pendant) Abschnitten bzw. -Teilen aus Poly-(Vinylchlorid) (EVA-g-VC) oder einer Mischung aus dem Terpolymer und reinem Poly-(Vinylchlorid) gebildet. Der hier verwendete Ausdruck Terpolymer betrifft aus drei.verschiedenen Arten von Mer-Einheiten zusammengesetzte Copolymere. Die Polymer-Partikel werden vorzugsweise durch Sprühtrocknung von einer flüssigen Polymerisations-Aufschlemmung oder—Emulsion gebildet, so daß sie die Form von im wesentlichen eine glatte Oberfläche aufweisenden hohlen Sphäroiden mit einem Durchmesser von weniger als 60 um ' besitzen. Um dasAccording to a preferred embodiment of the invention, microporous battery separator plates are made of particles from a Terpolymer with a framework of copolymerized ethylene and vinyl acetate with grafted pendants Sections or parts made of poly (vinyl chloride) (EVA-g-VC) or a mixture of the terpolymer and pure poly (vinyl chloride) educated. The term terpolymer as used here relates to three different types of mer units composed Copolymers. The polymer particles are preferably spray-dried from a liquid polymerization slurry or — emulsion formed to take the form of im essentially a smooth surface having hollow spheroids with a diameter of less than 60 µm '. To that

dünne Separatorplattenmaterial zu formen, wird eine Schicht solcher Partikel auf einen glatten Gürtel aus rostfreiem Stahl aufgebracht und in ein längsgeripptes Partikelbett entsprechender Tiefe und Breite gekämmt. Die Partikel werden durch bekannte Mittel so lange und mit einer derartigen Temperatur gesintert, daß sich ein fest zusammenhängendes, jedoch mikroporöses Produkt ergibt.To form thin separator plate material, a layer of such particles is placed on a smooth belt of stainless steel Steel applied and combed into a longitudinally ribbed particle bed of appropriate depth and width. The particles will by known means for so long and at such a temperature sintered so that a firmly coherent, but microporous product results.

Der EVA-Copolymer-Gerüst-Anteil des Terpolymerbestandteils verleiht dem gesinterten Separatormaterial Zähigkeit und Biegsamkeit. Die aufgepfropften Vinylchlorid-Abschnitte verleihen dem Material zusätzlich Festigkeit und sind säurebeständig. Ob die Terpolymer enthaltenden Partikel alleine oder in Verbindung mit im wesentlichen reinen Poly-(Vinylchlorid)-Kunstharzpulvern gesintert werden, die sich ergebenden Separatoren sind stets durch das Vorhandensein eines lediglich kleinen Gewichtsanteils von EVA im wesentlichen intern plastifiziert. Sie sind biegsam genug, so daß sie hüllenartig um vorgeformte Batterieplatten bei Raumtemperatur in automatischen FaIt- und Hitzeversiegelungseinrichtungen herumgelegt werden können, ohne daß dabei längs der gefalteten Bodenkante oder an den Ecken Risse entstehen. Sie besitzen eine ausreichende Zähigkeit, so daß sie bei weiteren Arbeitsschritten während der Batteriemontage nicht beschädigt werden.The EVA copolymer backbone fraction of the terpolymer component gives the sintered separator material toughness and flexibility. Apply the grafted vinyl chloride sections added strength to the material and are acid-resistant. Whether the terpolymer-containing particles alone or in combination are sintered with essentially pure poly (vinyl chloride) synthetic resin powders, the resulting separators are always essentially internally plasticized by the presence of only a small percentage by weight of EVA. They are flexible enough that they can be enveloped around preformed battery plates at room temperature in automatic folding and Heat sealers can be laid around without going along the folded bottom edge or against the Corners cracks. They have sufficient toughness so that they can be used in further work steps during battery assembly not be damaged.

Die zähen, biegsamen, gesinterten Batterieseparatoren basieren auf Terpolymeren mit Gerüsten aus linearem Ethyien-Vinylazetat-Copolymer und daran aufgepfropften Poly-(Vinylchlorid)-Abschnitten bzw. -Teilen.The tough, flexible, sintered battery separators are based on terpolymers with frameworks made of linear ethylene-vinyl acetate copolymer and poly (vinyl chloride) portions grafted thereon.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher beschrieben; in dieser zeigt:The invention is described in more detail below on the basis of exemplary embodiments with reference to the drawing; in this shows:

Fig. 1 eine dünne, gerippte Separatorplatte aus gesintertem EVA-g-VC-Pulver vor dem Umfalten um eine Batterieplatte, 1 shows a thin, ribbed separator plate made of sintered EVA-g-VC powder before being folded over around a battery plate,

Fig. 2 eine überstehende Bleibatterie-Platte, die von einer erfindungsgemäßen dreiseitigen EVA-g-VC-Hülle umgeben ist, wobei der Separator längs der Bodenkante der Platte gefaltet und längs den Seitenkanten hitzeversiegelt ist, und2 shows a protruding lead-acid battery plate, which is surrounded by a three-sided EVA-g-VC casing according to the invention with the separator folded along the bottom edge of the panel and heat sealed along the side edges is and

Fig. 3 . einen Schnitt nach Linie 3-3 in Fig. 2, wobei die Batterieplatte von der gerippten Separator-Hülle ummantelt ist.Fig. 3. a section along line 3-3 in Fig. 2, wherein the battery plate from the ribbed separator shell is sheathed.

Erfindungsgemäß ist vorgesehen, EVA-g-VC-Terpolymer. enthaltende Partikel in einen mikroporösen,gesinterten Batterieseparator einzubringen, um dem Separator die Biegsamkeit und Zähigkeit zu verleihen, die für einen hüllenartigen Separator für die Herstellung von kompakten Blei- Kraftfahrzeug-SIL-Batterien erforderlich sind. Die Synthese derartiger Terpolymere zur Verwendung in flüssigkeitsdichten Belägen und Preßmassen ist beispielsweise aus der GB-PS 1 075 643 bekannt. Die Verwendung von EVA-g-VC-Terpolymeren als Mittel zur Erzielung der Biegsamkeit bzw. Geschmeidigkeit für mikroporöse gesinterte Batterieseparatoren geht aus dem Stand der Technik jedoch nicht hervor und ist auch nicht nahegelegt.According to the invention, EVA-g-VC terpolymer is provided. containing Introducing particles into a microporous, sintered battery separator to give the separator flexibility and toughness for a shell-like separator for the manufacture of compact lead automotive SIL batteries required are. The synthesis of such terpolymers for use in liquid-tight coverings and molding compounds is for example from GB-PS 1 075 643 known. The use of EVA-g-VC terpolymers as a means of achieving flexibility However, or pliability for microporous sintered battery separators is not and is not evident from the prior art not suggested.

Gemäß einer bevorzugten praktischen Ausführungsform wird ein Batterieseparator durch gesinterte Partikel erzeugt, die entweder nur EVA-g-VC-Terpolymer- oder eine Kombination von Terpolymer- und PVC-Partikel umfassen. Das Sinterpartikel-Gemisch wird derart zubereitet, daß der fertige Separator bezogen auf das Gesamtharzgewicht etwa zwischen 2 bis 40 Gewichtsprozent und vorzugsweise 5 bis 20 Gewichtsprozent lineares Ethylen-Vinylazetat-Copolymer enthält. Poly-(Vinylchlorid)-Abschnitte bzw.According to a preferred practical embodiment, a Battery separator created by sintered particles that are either just EVA-g-VC terpolymer or a combination of Terpolymer and PVC particles include. The sintered particle mixture is prepared in such a way that the finished separator is based on the total resin weight is between about 2 to 40 weight percent, and preferably 5 to 20 weight percent, of linear ethylene-vinyl acetate copolymer contains. Poly (vinyl chloride) sections or

-Teile sind dem Vinylazetat-Copolymer-Gerüst aufgepfropft, so daß das Poly-(Vinylchlorid)-Gesamtgewicht zumindest 60 % des Terpplymer-Gewichts ausmacht. Das Molekulargewicht des Terpolymers sollte zumindest 70. 000 betragen, wobei das maximale Molekulargewicht durch die gewünschten physikalischen Eigenschaften des Separatormaterials bestimmt ist. Der Poly-(Vinylchlorid)-Anteil bzw. -Abschnitt des Terpolymers verleiht den Batterieseparatoren insbesondere einen integralen Aufbau, Säurebeständigkeit und Festigkeit. Das Ethylen-Vinylazetat-Copolymer liefert eine erhöhte Biegsamkeit bzw. Geschmeidigkeit und Zähigkeit. Ein EVA-g-VC-Terpolymer mit hohem Molekulargewicht, das einen großen Anteil an aufgepfropftem Vinylchlorid enthält, ergibt ein relativ steifes, jedoch festes Material. Ein Terpolymer mit kleinem Molekulargewicht, das einen kleinen Anteil an aufgepfropftem PVC enthält, ergibt ein relativ weiches, biegsames und geschmeidiges Material. Somit können durch die Festlegung des Molekulargewichts eines Terpolymers und des Anteils an aufgepfropftem PVC die physikalischen Eigenschaften des Polymers über einen weiten Bereich hinweg modifiziert werden. Es hat sich gezeigt, daß eine Bildung einer Mischung aus Ethylen-Vinylazetat und Poly-(Vinylchlorid) durch Auflösung in einem gemeinsamen Lösungsmittel weder die Festigkeit noch die Biegsamkeit bzw. Geschmeidigkeit von gesinterten Separatoren verbessert. Es ist vielmehr erforderlich, die polymeren Ethylen-Vinylazetat- und PVC-Bestandteile zur Herstellung fester, zäher Materialien für gesinterte Separatoren chemisch miteinander zu verbinden. Ein bevorzugtes Ethylen /Vinylazetat-Verhältnis in den Copolymer-Gerüsten der zugrundeliegenden Terpolymere ist durch etwa 1:1 gegeben. Andere Ethylen /Vinylazetat-Verhältnisse sind zwar auch denkbar, obwohl es sich gezeigt hat, daß ein Ethylen-Homopolymer mit aufgepfropften Vinylchlorid-Abschnitten kein geeignetes Separatormaterial ergibt. Die Azetatmenge in dem Terpolymer wird jedoch bevorzugt auf weniger als etwa 20 Gewichtsprozent beschränkt. Ein Herauslösen von Azetat durch Batteriesäure kann zu der Bildung von Essigsäure im Batterieelektrolyten führen. Essigsäure kann nicht toleriert werden, da-Parts are grafted onto the vinyl acetate copolymer backbone, so that the total poly (vinyl chloride) weight is at least 60% of the terpolymer weight. The molecular weight of the terpolymer should be at least 70,000, the maximum molecular weight being determined by the desired physical properties of the Separator material is determined. The poly (vinyl chloride) portion or portion of the terpolymer imparts the battery separators especially an integral structure, acid resistance and strength. The ethylene-vinyl acetate copolymer provides increased Flexibility or suppleness and toughness. A high molecular weight EVA-g-VC terpolymer that has a large proportion contains grafted vinyl chloride, results in a relatively stiff, but solid material. A small molecular weight terpolymer containing a small amount of grafted PVC results in one relatively soft, pliable and pliable material. Thus, by setting the molecular weight of a terpolymer and the percentage of grafted PVC, the physical properties of the polymer can be modified over a wide range. It has been shown that formation of a mixture of ethylene vinyl acetate and poly (vinyl chloride) by dissolving in a common solvent neither the strength nor the flexibility or suppleness of sintered separators is improved. Rather, it is necessary to use the polymeric Ethylene vinyl acetate and PVC components for the production of solid, tough materials for sintered separators chemically with one another connect to. A preferred ethylene / vinyl acetate ratio in the copolymer backbones of the underlying terpolymers is given by about 1: 1. Other ethylene / vinyl acetate ratios are also conceivable, although it has been shown that a Ethylene homopolymer with grafted vinyl chloride sections does not result in a suitable separator material. However, the amount of acetate in the terpolymer is preferably less than about 20 Weight percent limited. Leaching of acetate by battery acid can lead to the formation of acetic acid in the battery electrolyte to lead. Acetic acid cannot be tolerated, because

sie wiederum Blei azetat bilden kann, das zu einem unerwünschten Binden der aktiven Bleimaterialien der Batterie führt.they in turn can form lead acetate, which leads to an undesirable binding of the active lead materials in the battery.

Die aufgepfropften Poly-(Vinylchlorid)-Abschnitte auf dem Ethylen-Vinylazetat-Copolymer-Gerüst dienen zur Herstellung der Kompatibilität des Terpolymers mit reinem Poly-(Vinylchlorid)-Harz, wo Gemische dieser beiden zur Bildung gesinterter Batterieseparatoren verwendet werden.. In den Zusammensetzungen liefern die Poly-(Vinylchlorid)-Teile die physikalischen Eigenschaften der zuvor gesinterten PVC-Separatoren, insbesondere Säurebeständigkeit, Festigkeit und Wexterverarbeitbarkeit. Die Ethylen-Vinylazetat-Anteile des Terpolymers liefern zusätzlich Zähigkeit und Biegsamkeit bzw. Geschmeidigkeit.The grafted-on poly (vinyl chloride) sections on the ethylene-vinyl acetate copolymer backbone serve to make the terpolymer compatible with pure poly (vinyl chloride) resin, where mixtures of the two are used to form sintered battery separators .. In the compositions, the Poly (vinyl chloride) parts the physical properties of the previously sintered PVC separators, especially acid resistance, Strength and processability. The ethylene vinyl acetate components of the terpolymer also provide toughness and flexibility or suppleness.

Bei der Herstellung des Terpolymers sind zur Sicherstellung einer beständig hohen Qualität der Materialien bestimmte Schritte zu beachten. Das Terpolymer kann durch Emulsions- oder Lösungspolymerisation gebildet werden, wie dies beispielsweise aus der obengenannten GB-PS 1 075 643 bekannt ist. Terpolymere können auch dadurch gebildet werden, daß das Ethylen-Vinylazetat-Copolymer mit dem gewünschten Ethylen /Vinylazetat-Verhältnis unter Hitze und Druck und unter Anwesenheit eines Pfropfauslösers wie z.B. eines Peroxyds in einem Vinylchlorid-Monomer gelöst wird. Der Auslöser bzw. Initiator bewirkt das Anwachsen des Vinylchlorid-Monomers auf dem EVA-Copolymer-Gerüst. Die Länge der aufgepfropften Vinylchlorid-Abschnitte bzw.' -Teile (segments) ist durch die Konzentration des Monomers in der Polymerisationslösung sowie durch die Dauer, Temperatur und den. Druck der Reaktion bestimmt. Ein weiteres Verfahren zur Herstellung des Terpolymers besteht darin, das Ethylen-Vinylazetat-Copolymer in einem Lösungsmittel zu lösen und anschließend das Vinylchlorid-Monomer unter Druck einzuführen, bis ein gewünschter Grad von Aufpfropfung (grafting) erreicht ist. Vinylchlorid kann auch auf diese Art und Weise ausgehend von einer EVA-Wasser-Lösungsmittel-Emulsion (EVA-watersolvent-emulsion) aufgepfropft werden.When making the terpolymer are to be ensured To ensure that the quality of the materials is consistently high, certain steps must be observed. The terpolymer can be polymerized by emulsion or solution be formed, as is known, for example, from the above-mentioned GB-PS 1,075,643. Terpolymers can can also be formed in that the ethylene-vinyl acetate copolymer with the desired ethylene / vinyl acetate ratio under heat and dissolving in a vinyl chloride monomer under pressure and in the presence of a grafting agent such as a peroxide. Of the The trigger or initiator causes the vinyl chloride monomer to grow on the EVA copolymer framework. The length of the grafted vinyl chloride sections or ' - Parts (segments) is through the Concentration of the monomer in the polymerization solution as well as the duration, temperature and the. Pressure of the reaction determined. Another method of making the terpolymer is to dissolve the ethylene-vinyl acetate copolymer in a solvent to dissolve and then introduce the vinyl chloride monomer under pressure until a desired degree of grafting is reached. Vinyl chloride can also be produced in this way starting from an EVA water solvent emulsion (EVA watersolvent emulsion) be grafted on.

Frühere Erfahrungen bei der Herstellung von Poly-(Vinylchlorid)-Batterieseparatoren haben gezeigt, daß optimale Ergebnisse durch Sprühtrocknen der zu sinternden Polymer-Partikel von ihrer Lösungs- oder Emulsionspolymerisations-Grundmasse erhalten werden. Dadurch werden hohle sphäroidische Partikel mit einem Durchmesser von weniger als 60 um erzeugt. Nach der Sinterung ergeben diese Partikel Batterieseparatoren mit dem gewünschten Grad an Porosität und Beständigkeit gegenüber dem "Ausblühen" (treeing).Previous experience making poly (vinyl chloride) battery separators have shown that by spray drying the polymer particles to be sintered from their Solution or emulsion polymerization matrix can be obtained. This produces hollow spheroidal particles less than 60 µm in diameter. Surrendered after sintering these particle battery separators with the desired degree of porosity and resistance to "blooming" (treeing).

Fig. 1 zeigt eine dünne, gerippte Platte aus einem Batterieseparator-Material, das durch die Sinterung von Partikeln hergestellt wurde, die zur Erzielung der Biegsamkeit bzw. Geschmeidigkeit und Zähigkeit EVA-g-VC-Terpolymer enthalten. Die Separatorplatte 2 umfaßt einen Flächenabschnitt 4 und Rippenabschnitte 6. Die Dicke des Flächenabschnitts 4 ist im allgemeinen geringer als etwa 0,635 mm (0,025 inch) und vorzugsweise etwa 0,483 mm (0,019 inch). Die Dicke der Rippenabschnitte 6 ist im allgemeinen geringer als etwa 1,27 mm (0,05 inch) und vorzugsweise 1,02 mm (0,04 inch). Die Rippen 6 dienen in erster Linie als Abstandshalter zwischen benachbarten Platten. Fig. 2 zeigt die hüllenartig um ein überstehendes Batterie-Metallgitter 8 gefaltete Separatorplatte 2 aus Fig. 1. Bei unplastifizierten gesinterten PVC-Separatoren besteht stets die Gefahr, daß an der Bodenfaltkante 10 Risse auftreten. Die erfindungsgemäßen Separatoren können jedoch beliebig stark gefaltet werden, ohne daß dabei Sprünge oder Risse auftreten. Der Separator ist entlang den Seitenkanten 12 des Gitters 8 hitzeversiegelt, so daß er längs der Linie 10 gefaltet bleibt und nicht vom Gitter abrutscht. Fig. 3 zeigt eine Querschnittsansicht des vom Separator ummantelten Gitters 8. Die glatte Separatoroberflache 14 ist dem ausgedehnten Abschnitt 16 des Gitters 8 benachbart. Das Gitter hält eine Bleiglätte-Batteriepaste 18.Fig. 1 shows a thin, ribbed plate made of a battery separator material, which was produced by sintering particles that are used to achieve flexibility or suppleness and toughness EVA-g-VC terpolymer. The separator plate 2 comprises a surface section 4 and rib sections 6. The thickness of the surface portion 4 is generally less than about 0.635 mm (0.025 inch) and preferably about 0.483 mm (0.019 inch). The thickness of the rib portions 6 is generally less than about 1.27 mm (0.05 inch) and preferably 1.02 mm (0.04 inch). The ribs 6 primarily serve as spacers between adjacent plates. Fig. 2 shows the envelope-like folded around a protruding battery metal grid 8 Separator plate 2 from FIG. 1. In the case of unplasticized sintered PVC separators, there is always the risk that the bottom fold 10 cracks occur. The separators according to the invention can, however, be folded as desired without this Cracks or cracks appear. The separator is heat sealed along the side edges 12 of the grid 8 so that it is longitudinally the line 10 remains folded and does not slip off the grid. Fig. 3 shows a cross-sectional view of that encased by the separator Lattice 8. The smooth separator surface 14 is the extended one Section 16 of the grid 8 adjacent. The grid holds an ice sheet battery paste 18.

Gemäß der Erfindung enthalten Batterieseparatoren gesinterte
Terpolymer-Partikel. Das Terpolymer besitzt ein Gerüst aus
einem Ethylen- und Vinylazetat-Copolymer, dem Poly-(Vinylchlorid)-Abschnitte bzw. -Teile aufgepfropft sind. Das EVA verleiht dem Separator Zähigkeit und genügend Biegsamkeit bzw. Geschmeidigkeit, so daß er beispielsweise um die Bodenkante einer Batterieplatte bei Raumtemperatur gefaltet werden kann, ohne daß dabei Risse oder Brüche auftreten.According to the invention, battery separators contain sintered ones
Terpolymer particles. The terpolymer has a structure
an ethylene and vinyl acetate copolymer to which poly (vinyl chloride) sections or parts are grafted. The EVA gives the separator toughness and sufficient flexibility so that it can, for example, be folded around the bottom edge of a battery plate at room temperature without cracking or breaking.

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Claims

Λ /. Flexible, microporous battery separator plate for use between the plates of an electrolyte storage battery, characterized in that the separator plate (2) comprises sintered particles of a terpolymer, which essentially consists of a framework of a linear ethylene-vinyl acetate copolymer and this grafted-on poly - (vinyl chloride) sections with a weight fraction of at least 60% of the terpolymer weight, the ethylene-vinyl acetate fraction of the terpolymer giving the separator plate toughness and flexibility.

The flexible, microporous battery separator plate of claim 1, characterized in that the terpolymer particles before sintering, the shape of hollow spheroids with a substantially smooth surface and a diameter

less than 60

around

own.

3. Flexible, microporous battery separator plate according to claim 1 or 2, characterized in that 2 to 40 percent by weight of the terpolymer from the ethylene-vinyl acetate copolymer and the remainder consist of the poly (vinyl chloride) with the ethylene-vinyl acetate of the separator plate (2) confers such flexibility and toughness that it can be folded around a battery plate (8) at room temperature and is heat-sealable in the region of the edges of this plate without being damaged in the process.

4. Flexible, microporous battery separator plate according to one of the preceding claims, characterized in that that the separator plate contains sintered particles of polyvinyl chloride).