JP2002008621A - 密閉型鉛蓄電池用セパレータ - Google Patents
密閉型鉛蓄電池用セパレータInfo
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Abstract
折り曲げ部の極板による破れを防ぎ、電解液充填後も強
度低下を起こさず、極板の膨張および変形による破れに
耐えられ、所望により、袋加工も可能な密閉型鉛蓄電池
用セパレータを提供することを目的とする。 【解決手段】 熱融着繊維を配合したセパレータにおい
て、折り曲げ部の湿紙の破裂強度が乾紙の破裂強度に対
して、強度低下率が40%以下であることを特徴とする
密閉型鉛蓄電池用セパレータ。
Description
セパレータに関する。
ータとして、例えば、特開平11−250889号に開
示されるように、芯鞘複合繊維を用いた密度が0.35
〜0.45g/cm3としたセパレータや、特開平11
−16560号に開示されるように、モノフィラメント
及びパルプ状有機繊維を使用したセパレータで、圧縮破
断強度および突刺強度を向上させたもの等が知られてい
る。
特開平11−250889号に開示のものは、密度を
0.35〜0.45g/cm3としたセパレータである
ため、過剰な電解液が存在する液式鉛蓄電池には使用で
きるが、高密度のため電解液に制約を受ける密閉型鉛蓄
電池には不向きである。また、最近、電池特性を向上さ
せるためにセパレータと極板の薄肉化が進んでおり、し
かも、極板との密着性をよくするため、電池組み立て時
のセパレータへの加圧力を高くしているのが現状であ
る。従って、従来のセパレータでは、強度が弱いため、
電池の組立速度の制約を受けたり、セパレータの折り曲
げ部分の破れや極板のエッジによる破断等の弊害が多く
発生するという問題が生じている。特に、前述の厚さの
薄いセパレータでは影響が大きいものであった。また、
組み立てたとしても電解液を充填すると強度はより一層
弱くなり、組み立て効率の低下、初期短絡等の問題が発
生する。特に、折り曲げ部では電解液充填後に乾紙強度
を維持できず、電池寿命が短くなる問題が発生する。ま
た、特開平11−16560号に開示のものは、モノフ
ィラメントとパルプ状有機繊維を使用したセパレータで
あるため、圧縮破断強度および突刺強度を向上させたも
のであるが、セパレータ折り曲げ部の強度が弱いという
不都合を有するものである。そこで、本発明は、低密度
により電解液保持量を十分確保でき、かつ、乾紙と湿紙
間、或いは、折り曲げ部と他の部分間の破裂強度に差を
設けないようにして、セパレータの強度低下が少なく、
セパレータ折り曲げ部の極板による破れを防ぎ、電解液
充填後も強度低下を起こさず、極板の膨張および変形に
よる破れに耐えられ、所望により、袋加工も可能な密閉
型鉛蓄電池用セパレータを提供することを目的とするも
のである。
用セパレータは、前記目的を達成するべく、請求項1記
載の通り、熱融着繊維を配合したセパレータにおいて、
折り曲げ部の湿紙の破裂強度が乾紙の破裂強度に対し
て、強度低下率が40%以下であることを特徴とする。
このように、熱融着繊維によりセパレータ内の繊維同士
を接着、固定化させて折り曲げ部の破裂強度低下率が乾
紙に対して、40%以下とする構成により、電池組み立
て時のセパレータ折り曲げ部の極板による破れや電解液
充填後の強度低下を起こさないようにしたものである。
また、請求項2記載の密閉型鉛蓄電池用セパレータは、
請求項1記載の密閉型鉛蓄電池用セパレータにおいて、
熱融着繊維量2〜50質量%、無機粉体量0〜35質量
%、ガラス繊維量15〜98質量%で構成されており、
密度が0.15〜0.25g/cm3であることを特徴
とする。このように、密閉型鉛蓄電池に必要とされる電
解液を保持するため、熱融着繊維、ガラス繊維、必要に
応じてさらに無機粉体で構成し、電池寿命に影響する耐
酸性および耐酸化性を考慮して熱融着繊維量を2〜50
質量%とするものである。また、熱融着繊維の繊維径は
約0.5〜3.3dtex(デシテックス)、即ち、約
5〜50μmであり、ガラス繊維の繊維径は約0.6〜
4μmであることから、熱融着繊維の配合により孔径が
大きくなるため、セパレータの空間を埋める無機粉体量
を0〜35質量%とし、密度を0.15〜0.25g/
cm3としたものである。また、請求項3記載の密閉型
鉛蓄電池用セパレータは、請求項1または2記載の密閉
型鉛蓄電池用セパレータにおいて、熱融着繊維とガラス
繊維、或いは、更に、無機粉体とで構成された材料を抄
造後、加圧乾燥またはキュアー後にプレスすることで得
られることを特徴とする。
ータは、セパレータ折り曲げ部の電池組み立て時の極板
による破れや電解液充填後の強度低下を起こさないよう
に、熱融着繊維によりセパレータ内の繊維同士を接着、
固定化させることで、折り曲げ部の湿紙の破裂強度が乾
紙の破裂強度に対して、強度低下率を40%以下とする
ように構成したものである。
タは、密閉型鉛蓄電池に必要とされる電解液を保持し、
セパレータ折り曲げ部の強度低下を防ぐため、熱融着繊
維とガラス繊維、必要に応じて、更に無機粉体とで構成
され、その中でもセパレータ内の熱融着繊維量を、電池
寿命に影響する耐酸性および耐酸化性を考慮し2〜50
質量%とし、無機粉体量をセパレータの空間を埋め密度
を高くなることを考慮し0〜35質量%とし、密度を
0.15〜0.25g/cm3としたものである。
ただけでは熱融着繊維の特徴とする表面溶融による繊維
同士接着の強度向上効果が得られないので、本発明の密
閉型鉛蓄電池用セパレータでは、熱融着繊維による強度
向上効果をより出すため、ガラス繊維、熱融着繊維、必
要に応じ、更に無機粉体とで構成された材料を抄造後、
加圧乾燥またはキュアー後にプレスすることで、折り曲
げ部の湿紙の破裂強度が乾紙の破裂強度に対して、強度
低下率を40%以下とする構成にすることができるもの
である。
タでは、熱融着繊維量を2〜50質量%使用すること
で、従来から液式鉛蓄電池に使用されているポリエチレ
ンセパレータ(ポリエチレン樹脂と無機粉体から構成さ
れた溶融押出方式でつくられたセパレータ)と同様に袋
加工が可能となる。
タでは、電池寿命をより長くするため、熱融着繊維とし
て平均繊維径0.5〜2.5dtex(デシテック
ス)、繊維長3〜5mmのものの使用が好ましい。材質
は有機繊維の中でも耐酸性および耐酸化性に優れたポリ
プロピレン−ポリエチレン、ポリエステル−ポリエチレ
ン、ポリエステル−ポリエステルの芯鞘構造で構成され
たものの使用が好ましい。尚、表面部の融点が200℃
以上のものも存在するが、セパレータ製造の容易さおよ
び価格の点から表面部の融点が110、130、15
0、180℃程度のものの使用でも構わない。
粒子径が5〜11μm程度のものの使用が好ましい。
スで、平均繊維径が約0.5〜4μmのものの使用が好
ましい。
タの実施例を比較例と共に説明する。 (実施例1)平均繊維径0.6μmのCガラス組成のガ
ラス繊維15質量%、平均繊維径2.2dtex(デシ
テックス)、平均繊維長5mmのポリエステル−ポリエ
ステルの芯鞘構造の熱融着繊維50質量%、材質がシリ
カで平均粒子径6〜10μmの無機粉体35質量%を中
性抄造にて抄紙して、厚さ1.00mm、密度0.25
g/cm3の密閉型鉛蓄電池用セパレータを得た。
ラス組成のガラス繊維55質量%、平均繊維径2.2d
tex(デシテックス)、平均繊維長5mmのポリエス
テル−ポリエステルの芯鞘構造の熱融着繊維30質量
%、材質がシリカで平均粒子径6〜10μmの無機粉体
15質量%を中性抄造にて抄紙して、厚さ1.02m
m、密度0.22g/cm3の密閉型鉛蓄電池用セパレ
ータを得た。
ラス組成のガラス繊維97質量%、平均繊維径2.2d
tex(デシテックス)、平均繊維長5mmのポリエス
テル−ポリエステルの芯鞘構造の熱融着繊維3質量%を
中性抄造にて抄紙して、厚さ1.01mm、密度0.1
5g/cm3の密閉型鉛蓄電池用セパレータを得た。
ラス組成のガラス繊維98質量%、平均繊維径2.2d
tex(デシテックス)、平均繊維長5mmのポリエス
テル−ポリエステルの芯鞘構造の熱融着繊維2質量%を
中性抄造にて抄紙して、厚さ1.00mm、密度0.1
5g/cm3の密閉型鉛蓄電池用セパレータを得た。
ラス組成のガラス繊維98質量%、平均繊維径2.2d
tex(デシテックス)、平均繊維長5mmのポリエス
テル−ポリエステルの芯鞘構造の熱融着繊維2質量%を
中性抄造にて抄紙し、加熱プレスすることで、厚さ1.
00mm、密度0.15g/cm3の密閉型鉛蓄電池用
セパレータを得た。
ラス組成のガラス繊維99質量%、平均繊維径2.2d
tex(デシテックス)、平均繊維長5mmのポリエス
テル−ポリエステルの芯鞘構造の熱融着繊維1質量%を
中性抄造にて抄紙して、厚さ1.00mm、密度0.1
4g/cm3の密閉型鉛蓄電池用セパレータを得た。
ラス組成のガラス繊維100質量%を中性抄造にて抄紙
して、厚さ1.02mm、密度0.14g/cm3の密
閉型鉛蓄電池用セパレータを得た。
ラス組成のガラス繊維70質量%、平均繊維径1.7d
tex(デシテックス)、平均繊維長5mmの材質がポ
リエステルのモノフィラメント繊維15質量%、濾水度
3.5sec/g、平均繊維長1mmの材質がポリエチ
レンのパルプ状繊維15質量%を中性抄造にて抄紙し
て、厚さ1.03mm、密度0.18g/cm3の密閉
型鉛蓄電池用セパレータを得た。
3の各セパレータの特性試験を行い、その結果を表1に
示した。
のような値を示すものとした。 強度低下率(%)=(乾紙折り曲げ部破裂強度―湿紙折
り曲げ部破裂強度)/(乾紙折り曲げ部破裂強度)×1
00
に準じて測定を行った。また、乾紙は乾燥させた試料
を、湿紙は試料を純水に1分間浸漬させ表面の純水を軽
くふき取ったもの、さらにこれらの試料を折り曲げたも
のを折り曲げ部の試料とした。
至5のように熱融着繊維を2質量%以上配合することで
セパレータ折り曲げ部の強度低下を防止することができ
る。さらに、実施例4、5のように、プレス無しでは8
N・cmでもプレス有りにより10N・cmと強度を向
上させることができることが確認できた。また、セパレ
ータの袋加工が可能であった。
次のような効果が得られる。 1)セパレータ折り曲げ部の破裂強度の湿紙時の低下を
抑制することで、極板の膨張および変形による破れに耐
えられ、電解液充填後も強度低下を起こさない。 2)熱融着繊維を使用することで袋加工可能であり、様
々な使用電池に対応できる。 3)プレスにより低密度セパレータであっても、セパレ
ータ折り曲げ部の湿紙時の破裂強度を確保できる。
Claims (3)
- 【請求項1】 熱融着繊維を配合したセパレータにおい
て、折り曲げ部の湿紙の破裂強度が乾紙の破裂強度に対
して、強度低下率が40%以下であることを特徴とする
密閉型鉛蓄電池用セパレータ。 - 【請求項2】 熱融着繊維量2〜50質量%、無機粉体
量0〜35質量%、ガラス繊維量15〜98質量%で構
成されており、密度が0.15〜0.25g/cm3で
あることを特徴とする請求項1記載の密閉型鉛蓄電池用
セパレータ。 - 【請求項3】 熱融着繊維とガラス繊維、或いは、更
に、無機粉体とで構成された材料を抄造後、加圧乾燥ま
たはキュアー後にプレスすることで得られる請求項1ま
たは2記載の密閉型鉛蓄電池用セパレータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000187014A JP4812924B2 (ja) | 2000-06-21 | 2000-06-21 | 密閉型鉛蓄電池用セパレータ |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000187014A JP4812924B2 (ja) | 2000-06-21 | 2000-06-21 | 密閉型鉛蓄電池用セパレータ |
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|---|---|
| JP2002008621A true JP2002008621A (ja) | 2002-01-11 |
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- 2000-06-21 JP JP2000187014A patent/JP4812924B2/ja not_active Expired - Lifetime
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