JP2003100276A - 密閉型鉛蓄電池用セパレータ及びそれを用いた密閉型鉛蓄電池 - Google Patents
密閉型鉛蓄電池用セパレータ及びそれを用いた密閉型鉛蓄電池Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 鉛の浸透短絡等の電気化学的短絡及び機械的
短絡といった電池の正極板と負極板との間の耐短絡性に
優れ、しかも折曲強度、繰り返しの折り曲げに対する耐
久性、引裂強度にも優れ、かつ、袋状セパレータへの加
工も容易で側部からの活物質の脱落の問題のない密閉型
鉛蓄電池用セパレータと、このような密閉型鉛蓄電池用
セパレータを用いた高出力、高容量で、電池性能の安定
性に優れ、長寿命な密閉型鉛蓄電池を提供する。 【解決手段】 微細ガラス繊維１を主体として構成さ
れ、無機粉体３と、叩解した天然パルプ２と熱融着性有
機繊維４とを含む密閉型鉛蓄電池用セパレータ。熱融着
性有機繊維４の繊度は１．５ｄ（デニール）以下で繊維
長は１ｍｍ以上であり、その含有量は３〜１５重量％で
ある。
短絡といった電池の正極板と負極板との間の耐短絡性に
優れ、しかも折曲強度、繰り返しの折り曲げに対する耐
久性、引裂強度にも優れ、かつ、袋状セパレータへの加
工も容易で側部からの活物質の脱落の問題のない密閉型
鉛蓄電池用セパレータと、このような密閉型鉛蓄電池用
セパレータを用いた高出力、高容量で、電池性能の安定
性に優れ、長寿命な密閉型鉛蓄電池を提供する。 【解決手段】 微細ガラス繊維１を主体として構成さ
れ、無機粉体３と、叩解した天然パルプ２と熱融着性有
機繊維４とを含む密閉型鉛蓄電池用セパレータ。熱融着
性有機繊維４の繊度は１．５ｄ（デニール）以下で繊維
長は１ｍｍ以上であり、その含有量は３〜１５重量％で
ある。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は密閉型鉛蓄電池用セ
パレータに係り、特に、微細ガラス繊維を主体とし、無
機粉体、天然パルプ及び熱融着性有機繊維を混合するこ
とにより、電池の正極板と負極板との間の電気的短絡に
対する耐性、折曲強度、繰り返しの折り曲げに対する耐
久性、引裂強度、更には、袋状セパレータへの加工性を
改善した密閉型鉛蓄電池用セパレータと、このような密
閉型鉛蓄電池用セパレータを用いることにより高出力
化、高容量化、電池性能の安定化、長寿命化を可能とし
た密閉型鉛蓄電池に関する。
パレータに係り、特に、微細ガラス繊維を主体とし、無
機粉体、天然パルプ及び熱融着性有機繊維を混合するこ
とにより、電池の正極板と負極板との間の電気的短絡に
対する耐性、折曲強度、繰り返しの折り曲げに対する耐
久性、引裂強度、更には、袋状セパレータへの加工性を
改善した密閉型鉛蓄電池用セパレータと、このような密
閉型鉛蓄電池用セパレータを用いることにより高出力
化、高容量化、電池性能の安定化、長寿命化を可能とし
た密閉型鉛蓄電池に関する。
【０００２】
【従来の技術】密閉型鉛蓄電池用セパレータとしては、
微細ガラス繊維を主体として構成されるシート状のセパ
レータが一般的であるが、最近では、このような微細ガ
ラス繊維を主体とするセパレータにおいて、極板間隔が
狭く、高効率放電特性に優れ、高出力、高容量の電池を
実現するために、次のような要因で発生する電池の正極
板と負極板との間の電気的短絡を防止するための改良が
なされている。 ［１］ 機械的短絡：極板に突起物（格子の凹凸、活物
質の粒状塊等）があった場合、局所的な圧迫力や剪断力
が生じる。この力に比してセパレータの強度が弱けれ
ば、貫通又は断裂が起き、突起が他方の極板と接触して
短絡に至る。 ［２］ 電気化学的短絡：放電末期、電解液中の硫酸イ
オンが消費され、電解液が純水に近くなると、鉛イオン
の溶解度が大きくなり、正極と負極に生成した硫酸鉛が
一部溶解する。この後に充電すると、電解液中の鉛イオ
ンが負極で還元されて金属鉛が析出する。この結晶がセ
パレータ中を成長し、他方の極板に到達し、短絡に至
る。
微細ガラス繊維を主体として構成されるシート状のセパ
レータが一般的であるが、最近では、このような微細ガ
ラス繊維を主体とするセパレータにおいて、極板間隔が
狭く、高効率放電特性に優れ、高出力、高容量の電池を
実現するために、次のような要因で発生する電池の正極
板と負極板との間の電気的短絡を防止するための改良が
なされている。 ［１］ 機械的短絡：極板に突起物（格子の凹凸、活物
質の粒状塊等）があった場合、局所的な圧迫力や剪断力
が生じる。この力に比してセパレータの強度が弱けれ
ば、貫通又は断裂が起き、突起が他方の極板と接触して
短絡に至る。 ［２］ 電気化学的短絡：放電末期、電解液中の硫酸イ
オンが消費され、電解液が純水に近くなると、鉛イオン
の溶解度が大きくなり、正極と負極に生成した硫酸鉛が
一部溶解する。この後に充電すると、電解液中の鉛イオ
ンが負極で還元されて金属鉛が析出する。この結晶がセ
パレータ中を成長し、他方の極板に到達し、短絡に至
る。
【０００３】このようなセパレータとしては、ガラス繊
維を主体とし、シリカ粉末等の無機粉体と天然パルプを
混抄したセパレータが提案されている（特開２０００−
２６８７９６、同２００１−１８５１１５）。
維を主体とし、シリカ粉末等の無機粉体と天然パルプを
混抄したセパレータが提案されている（特開２０００−
２６８７９６、同２００１−１８５１１５）。
【０００４】即ち、特開２０００−２６８７９６には、
微細ガラス繊維（好ましくは平均繊維径１μｍ以下の微
細ガラス繊維）を主体とし、無機粉体（好ましくは比表
面積１００ｍ2／ｇ以上のシリカ粉末）を５〜３０重量
％、叩解した天然パルプ（好ましくはカナディアン濾水
度２５０Ｌ以下の天然パルプ）を３〜２０重量％含み、
密度が０．１６５ｇ／ｃｍ3以上のセパレータが提案さ
れている。
微細ガラス繊維（好ましくは平均繊維径１μｍ以下の微
細ガラス繊維）を主体とし、無機粉体（好ましくは比表
面積１００ｍ2／ｇ以上のシリカ粉末）を５〜３０重量
％、叩解した天然パルプ（好ましくはカナディアン濾水
度２５０Ｌ以下の天然パルプ）を３〜２０重量％含み、
密度が０．１６５ｇ／ｃｍ3以上のセパレータが提案さ
れている。
【０００５】この特開２０００−２６８７９６のセパレ
ータでは、シリカ等の無機粉体を混合することで、セパ
レータの微細孔の径を小さくして、高密度化することに
より、前記［２］の原因による電気化学的短絡を抑え
る。更に、叩解した天然パルプを混合することにより、
セパレータの引張強度及び耐貫通強度を向上させ、前記
［１］の原因による機械的短絡を抑える。これら無機粉
末及び天然パルプは、共に、親水性の高い材料であるた
め、セパレータの電池性能を損うことはない。
ータでは、シリカ等の無機粉体を混合することで、セパ
レータの微細孔の径を小さくして、高密度化することに
より、前記［２］の原因による電気化学的短絡を抑え
る。更に、叩解した天然パルプを混合することにより、
セパレータの引張強度及び耐貫通強度を向上させ、前記
［１］の原因による機械的短絡を抑える。これら無機粉
末及び天然パルプは、共に、親水性の高い材料であるた
め、セパレータの電池性能を損うことはない。
【０００６】また、特開２００１−１８５１１５には、
ガラス繊維を主体とし、パルプを５〜２０重量％、粒子
径５０μｍ以下の無機粉体（好ましくはシリカ粉末）を
１〜１５重量％含有するセパレータを用いた電池であっ
て、好ましくは電池の極板間隔を１ｍｍ未満とした電池
が提案されている。
ガラス繊維を主体とし、パルプを５〜２０重量％、粒子
径５０μｍ以下の無機粉体（好ましくはシリカ粉末）を
１〜１５重量％含有するセパレータを用いた電池であっ
て、好ましくは電池の極板間隔を１ｍｍ未満とした電池
が提案されている。
【０００７】なお、電池を自動車のような振動発生源に
適用する場合、振動による極板の活物質の脱落や、極板
の移動による正極板と負極板との接触を防止するため
に、一般に、セパレータを袋状化して電極を覆うことが
行われている。このセパレータの袋状化のためには、帯
状のセパレータを折り返し、両側辺縁部を熱融着（ヒー
トシール）や、メカニカルシールでシールすることが行
われる。この袋状セパレータへの加工のために、熱融着
性の有機繊維を配合したセパレータも提案されている。
適用する場合、振動による極板の活物質の脱落や、極板
の移動による正極板と負極板との接触を防止するため
に、一般に、セパレータを袋状化して電極を覆うことが
行われている。このセパレータの袋状化のためには、帯
状のセパレータを折り返し、両側辺縁部を熱融着（ヒー
トシール）や、メカニカルシールでシールすることが行
われる。この袋状セパレータへの加工のために、熱融着
性の有機繊維を配合したセパレータも提案されている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のセパレータでは、次のような問題があった。
来のセパレータでは、次のような問題があった。
【０００９】 機械的短絡の防止を目的として、セパ
レータの突き刺し強度を高めている配合となっているた
め、反面、セパレータを極板に包む時の折り曲げ力に対
する強度が損なわれており、例えば、袋状セパレータの
折り曲げ部分でセパレータが切断され易い。また、引き
裂き力に対する強度も弱い。このため、極板の活物質保
護の役割が損なわれ、電池に振動が掛かる用途では、活
物質の脱落による短絡の危険性が高くなる。
レータの突き刺し強度を高めている配合となっているた
め、反面、セパレータを極板に包む時の折り曲げ力に対
する強度が損なわれており、例えば、袋状セパレータの
折り曲げ部分でセパレータが切断され易い。また、引き
裂き力に対する強度も弱い。このため、極板の活物質保
護の役割が損なわれ、電池に振動が掛かる用途では、活
物質の脱落による短絡の危険性が高くなる。
【００１０】即ち、例えば、特開２０００−２６８７９
６では、平均繊維径１μｍ以下の微細ガラス繊維を主体
とし、無機粉体と叩解した天然パルプを用い、これらの
繊維と粉体との絡み合いと、セパレータ密度とで機械的
短絡を防止するだけの突き刺し強度を確保しており、セ
パレータ中に、長さの長い繊維の存在が無く、セパレー
タの表面からの力に対しては強いが、折り曲げやその繰
り返し、厚さ方向の横からの引裂強度に対しては非常に
弱いという欠点がある。
６では、平均繊維径１μｍ以下の微細ガラス繊維を主体
とし、無機粉体と叩解した天然パルプを用い、これらの
繊維と粉体との絡み合いと、セパレータ密度とで機械的
短絡を防止するだけの突き刺し強度を確保しており、セ
パレータ中に、長さの長い繊維の存在が無く、セパレー
タの表面からの力に対しては強いが、折り曲げやその繰
り返し、厚さ方向の横からの引裂強度に対しては非常に
弱いという欠点がある。
【００１１】 袋状セパレータとするための側辺縁部
のシールができないため、電池に振動が掛かる用途では
側部からの活物質の脱落による短絡（サイドショート）
の問題を回避できない。
のシールができないため、電池に振動が掛かる用途では
側部からの活物質の脱落による短絡（サイドショート）
の問題を回避できない。
【００１２】即ち、一般的にセパレータによる極板の袋
包装は、前述の如く、ギアによるメカニカルシールと超
音波による接着・熱シール等の方法が用いられている
が、基本的には、全てセパレータ材料の接着により行わ
れているのに対し、上記従来のセパレータの配合では、
熱融着性材料等を含まず、それ自体が接着する機能を有
していない。
包装は、前述の如く、ギアによるメカニカルシールと超
音波による接着・熱シール等の方法が用いられている
が、基本的には、全てセパレータ材料の接着により行わ
れているのに対し、上記従来のセパレータの配合では、
熱融着性材料等を含まず、それ自体が接着する機能を有
していない。
【００１３】なお、袋状セパレータの加工のために、有
機繊維を配合したセパレータが提案されているが、従来
のセパレータでは４ｄ（デニール）程度の比較的太い有
機繊維を用いており、このために、セパレータ中に比較
的多量の有機繊維を配合しないと、十分な加工性が得ら
れなかった。しかし、有機繊維の多量配合は、相対的に
ガラス繊維の配合量を減らすこととなり、このためにガ
ラス繊維による優れた保液性、吸液性が損なわれ、セパ
レータ本来の性能を維持し得なくなることから、好まし
いことではない。
機繊維を配合したセパレータが提案されているが、従来
のセパレータでは４ｄ（デニール）程度の比較的太い有
機繊維を用いており、このために、セパレータ中に比較
的多量の有機繊維を配合しないと、十分な加工性が得ら
れなかった。しかし、有機繊維の多量配合は、相対的に
ガラス繊維の配合量を減らすこととなり、このためにガ
ラス繊維による優れた保液性、吸液性が損なわれ、セパ
レータ本来の性能を維持し得なくなることから、好まし
いことではない。
【００１４】本発明は、このような短絡を防止した従来
のセパレータの耐折り曲げ性、耐引き裂き性、袋状化に
おける問題を解決し、鉛の浸透短絡等の電気化学的短絡
及び機械的短絡といった電池の正極板と負極板との間の
短絡耐性に優れ、しかも折曲強度、繰り返しの折り曲げ
に対する耐久性、引裂強度にも優れ、かつ、袋状セパレ
ータへの加工も容易で側部からの活物質の脱落の問題も
ない密閉型鉛蓄電池用セパレータと、このような密閉型
鉛蓄電池用セパレータを用いた高出力、高容量で、電池
性能の安定性に優れ、長寿命な密閉型鉛蓄電池を提供す
ることを目的とする。
のセパレータの耐折り曲げ性、耐引き裂き性、袋状化に
おける問題を解決し、鉛の浸透短絡等の電気化学的短絡
及び機械的短絡といった電池の正極板と負極板との間の
短絡耐性に優れ、しかも折曲強度、繰り返しの折り曲げ
に対する耐久性、引裂強度にも優れ、かつ、袋状セパレ
ータへの加工も容易で側部からの活物質の脱落の問題も
ない密閉型鉛蓄電池用セパレータと、このような密閉型
鉛蓄電池用セパレータを用いた高出力、高容量で、電池
性能の安定性に優れ、長寿命な密閉型鉛蓄電池を提供す
ることを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】本発明の密閉型鉛蓄電池
用セパレータは、微細ガラス繊維を主体として構成さ
れ、無機粉体と、叩解した天然パルプと熱融着性有機繊
維とを含む密閉型鉛蓄電池用セパレータであって、該熱
融着性有機繊維の繊度が１．５ｄ（デニール）以下で繊
維長が１ｍｍ以上であり、熱融着性有機繊維の含有量が
３〜１５重量％であることを特徴とする。
用セパレータは、微細ガラス繊維を主体として構成さ
れ、無機粉体と、叩解した天然パルプと熱融着性有機繊
維とを含む密閉型鉛蓄電池用セパレータであって、該熱
融着性有機繊維の繊度が１．５ｄ（デニール）以下で繊
維長が１ｍｍ以上であり、熱融着性有機繊維の含有量が
３〜１５重量％であることを特徴とする。
【００１６】本発明の密閉型鉛蓄電池用セパレータで
は、微細ガラス繊維に無機粉体と叩解した天然パルプを
配合することで、前述した特開２０００−２６８７９６
のセパレータと同様の機構で電気化学的短絡及び機械的
短絡を防止する。そして、更に繊度１．５ｄ以下で繊維
長が１ｍｍ以上の熱融着性有機繊維を所定の割合で配合
したことで、このような耐短絡性能を損なうことなく、
折曲強度、繰り返しの折り曲げに対する耐久性、引裂強
度、袋状セパレータへの加工性を改善することができ
る。
は、微細ガラス繊維に無機粉体と叩解した天然パルプを
配合することで、前述した特開２０００−２６８７９６
のセパレータと同様の機構で電気化学的短絡及び機械的
短絡を防止する。そして、更に繊度１．５ｄ以下で繊維
長が１ｍｍ以上の熱融着性有機繊維を所定の割合で配合
したことで、このような耐短絡性能を損なうことなく、
折曲強度、繰り返しの折り曲げに対する耐久性、引裂強
度、袋状セパレータへの加工性を改善することができ
る。
【００１７】以下に、この熱融着性有機繊維による改善
機構を本発明の密閉型鉛蓄電池用セパレータの構造を示
す模式図である図１と、特開２０００−２６８７９６の
セパレータの構造を示す模式図である図２を参照して説
明する。
機構を本発明の密閉型鉛蓄電池用セパレータの構造を示
す模式図である図１と、特開２０００−２６８７９６の
セパレータの構造を示す模式図である図２を参照して説
明する。
【００１８】図２に示す如く、特開２０００−２６８７
９６のセパレータのシート強度は、微細ガラス繊維１と
叩解した天然パルプ２との絡み合いにより形成される
が、それぞれの繊維１，２の間に無機粉体３が介在した
状態となり、繊維１，２が疎な部分でセパレータが切断
され易い。特に、骨格となる繊維が存在していないた
め、上からの力に対しては強いが、折り曲げや横からの
力（引き裂き）に対しては非常に弱い構造となってい
る。
９６のセパレータのシート強度は、微細ガラス繊維１と
叩解した天然パルプ２との絡み合いにより形成される
が、それぞれの繊維１，２の間に無機粉体３が介在した
状態となり、繊維１，２が疎な部分でセパレータが切断
され易い。特に、骨格となる繊維が存在していないた
め、上からの力に対しては強いが、折り曲げや横からの
力（引き裂き）に対しては非常に弱い構造となってい
る。
【００１９】これに対して、本発明のセパレータでは、
図１に示す如く、微細ガラス繊維１、叩解した天然パル
プ２及び無機粉体３に加えて、更に細くて長く、柔軟性
に優れた熱融着性有機繊維４を骨格として配合すること
により、折り曲げや引き裂きに対して十分な強度を得る
ことができ、しかも、熱融着性有機繊維４により微細ガ
ラス繊維１、天然パルプ２及び無機粉体３が融着される
ため、セパレータ全体の機械的強度も十分に高いものと
なる。
図１に示す如く、微細ガラス繊維１、叩解した天然パル
プ２及び無機粉体３に加えて、更に細くて長く、柔軟性
に優れた熱融着性有機繊維４を骨格として配合すること
により、折り曲げや引き裂きに対して十分な強度を得る
ことができ、しかも、熱融着性有機繊維４により微細ガ
ラス繊維１、天然パルプ２及び無機粉体３が融着される
ため、セパレータ全体の機械的強度も十分に高いものと
なる。
【００２０】特に、繊度１．５ｄ以下で繊維長が１ｍｍ
以上という細くて長い熱融着性有機繊維４を使用するこ
とで、配合し得る熱融着性有機繊維４の本数を増加さ
せ、熱融着性有機繊維同士の接合点の数を増加させるこ
とができ、折り曲げや引き裂きに対する強度を十分に向
上させることができる。また、熱融着性有機繊維４の本
数を多くすることで、折り曲げ時の圧着加工に対して
も、熱融着性有機繊維同士の接触する確率を高めること
ができ、袋状セパレータへの加工が容易となり、サイド
ショートを確実に防止することができる。
以上という細くて長い熱融着性有機繊維４を使用するこ
とで、配合し得る熱融着性有機繊維４の本数を増加さ
せ、熱融着性有機繊維同士の接合点の数を増加させるこ
とができ、折り曲げや引き裂きに対する強度を十分に向
上させることができる。また、熱融着性有機繊維４の本
数を多くすることで、折り曲げ時の圧着加工に対して
も、熱融着性有機繊維同士の接触する確率を高めること
ができ、袋状セパレータへの加工が容易となり、サイド
ショートを確実に防止することができる。
【００２１】前述の如く、従来、袋状セパレータへの加
工のために、セパレータに有機繊維を配合することは行
われているが、この場合、使用される有機繊維は繊度が
４ｄ程度の有機繊維であり、袋加工のためには少なくと
も１５重量％の配合が必要であった。
工のために、セパレータに有機繊維を配合することは行
われているが、この場合、使用される有機繊維は繊度が
４ｄ程度の有機繊維であり、袋加工のためには少なくと
も１５重量％の配合が必要であった。
【００２２】これに対して、本発明では、１．５ｄ以下
の細い熱融着性有機繊維を用いるため、同配合であって
も有機繊維の本数を格段に多くすることができるため、
有機繊維同士の接合点を増やして上記強度の効果及び袋
加工性の向上効果を有効に発揮させることができる。即
ち、繊度１ｄは９００ｍの長さで１ｇの重量の繊維を表
し、繊維径は１１．９×（ｄ：デニール／ρ：真比重）
0.5で計算されるため、例えば、真比重約１．３のポリ
エステル繊維であれば、４ｄのポリエステル繊維は繊維
径約２１μｍで、１ｄのポリエステル繊維は繊維径約１
０μｍ、１．５ｄのポリエステル繊維は繊維径約１２．
５μｍに換算される。従って、１．５ｄ以下の特に短め
の熱融着性有機繊維を使用することにより、４ｄの有機
繊維を用いた場合に比べて、同じ配合重量であっても配
合される有機繊維の本数は約３倍となり、配合し得る本
数を多くすることができる。また、少ない配合量で上記
強度の向上効果及び袋加工性の向上効果を得ることがで
きるようになる。
の細い熱融着性有機繊維を用いるため、同配合であって
も有機繊維の本数を格段に多くすることができるため、
有機繊維同士の接合点を増やして上記強度の効果及び袋
加工性の向上効果を有効に発揮させることができる。即
ち、繊度１ｄは９００ｍの長さで１ｇの重量の繊維を表
し、繊維径は１１．９×（ｄ：デニール／ρ：真比重）
0.5で計算されるため、例えば、真比重約１．３のポリ
エステル繊維であれば、４ｄのポリエステル繊維は繊維
径約２１μｍで、１ｄのポリエステル繊維は繊維径約１
０μｍ、１．５ｄのポリエステル繊維は繊維径約１２．
５μｍに換算される。従って、１．５ｄ以下の特に短め
の熱融着性有機繊維を使用することにより、４ｄの有機
繊維を用いた場合に比べて、同じ配合重量であっても配
合される有機繊維の本数は約３倍となり、配合し得る本
数を多くすることができる。また、少ない配合量で上記
強度の向上効果及び袋加工性の向上効果を得ることがで
きるようになる。
【００２３】なお、１ｄ＝１／９Ｔｅｘであることか
ら、繊度１．５ｄ以下とは約０．１７Ｔｅｘ以下であ
る。
ら、繊度１．５ｄ以下とは約０．１７Ｔｅｘ以下であ
る。
【００２４】本発明において、セパレータ中の該無機粉
体の含有量は５〜３０重量％、該天然パルプの含有量は
２〜１５重量％であることが好ましい。
体の含有量は５〜３０重量％、該天然パルプの含有量は
２〜１５重量％であることが好ましい。
【００２５】また、微細ガラス繊維としては、平均繊維
径１．５μｍ以下の耐酸性を有するガラス繊維が、無機
粉体としては比表面積１００ｍ2／ｇ以上のシリカ粉末
が、天然パルプとしては、カナディアン濾水度２５０ｍ
Ｌ以下に叩解されたものが好ましく、熱融着性有機繊維
としては特に繊度が０．５〜１．５ｄで繊維長が１〜１
０ｍｍのものが好ましい。
径１．５μｍ以下の耐酸性を有するガラス繊維が、無機
粉体としては比表面積１００ｍ2／ｇ以上のシリカ粉末
が、天然パルプとしては、カナディアン濾水度２５０ｍ
Ｌ以下に叩解されたものが好ましく、熱融着性有機繊維
としては特に繊度が０．５〜１．５ｄで繊維長が１〜１
０ｍｍのものが好ましい。
【００２６】なお、特開２０００−２６８７９６のセパ
レータでは、耐機械的短絡性能を得るために、セパレー
タ密度を０．１６５ｇ／ｃｍ3以上としているが、本発
明では熱融着性有機繊維を配合することにより、材料の
真比重を抑えることができ、密度が０．１４５ｇ／ｃｍ
3程度の低密度領域でも十分な耐機械的短絡性能を得る
ことができる。従って、本発明のセパレータは密度０．
１５〜０．１８ｇ／ｃｍ3であることが好ましい。
レータでは、耐機械的短絡性能を得るために、セパレー
タ密度を０．１６５ｇ／ｃｍ3以上としているが、本発
明では熱融着性有機繊維を配合することにより、材料の
真比重を抑えることができ、密度が０．１４５ｇ／ｃｍ
3程度の低密度領域でも十分な耐機械的短絡性能を得る
ことができる。従って、本発明のセパレータは密度０．
１５〜０．１８ｇ／ｃｍ3であることが好ましい。
【００２７】本発明の密閉型鉛蓄電池は、このような本
発明の密閉型鉛蓄電池用セパレータを用いて構成された
ものであり、高出力、高容量、長寿命で電池性能の安定
性に優れる。
発明の密閉型鉛蓄電池用セパレータを用いて構成された
ものであり、高出力、高容量、長寿命で電池性能の安定
性に優れる。
【００２８】
【発明の実施の形態】以下に本発明の密閉型鉛蓄電池用
セパレータ及び密閉型鉛蓄電池の実施の形態を詳細に説
明する。
セパレータ及び密閉型鉛蓄電池の実施の形態を詳細に説
明する。
【００２９】本発明の密閉型鉛蓄電池用セパレータは、
微細ガラス繊維を主体とし、無機粉体と叩解した天然パ
ルプ、繊度１．５ｄ以下で繊維長が１ｍｍ以上の熱融着
性有機繊維を含むものである。
微細ガラス繊維を主体とし、無機粉体と叩解した天然パ
ルプ、繊度１．５ｄ以下で繊維長が１ｍｍ以上の熱融着
性有機繊維を含むものである。
【００３０】本発明において、微細ガラス繊維として
は、平均繊維径１．５μｍ以下の耐酸性を有するガラス
繊維、特に、平均繊維径が１μｍ以下の耐酸性が良好な
含アルカリガラス繊維が好ましく、この微細ガラス繊維
の含有量は、５０〜９２重量％であることが好ましい。
微細ガラス繊維の平均繊維径が１．５μｍを超えると、
液保持力や抄造性等が低下する。また、その含有率が５
０重量％未満では、液保持力が不十分であり、９２重量
％を超えると相対的に無機粉体、天然パルプ及び有機繊
維の含有量が低減して本発明による十分な改善効果が得
られない。
は、平均繊維径１．５μｍ以下の耐酸性を有するガラス
繊維、特に、平均繊維径が１μｍ以下の耐酸性が良好な
含アルカリガラス繊維が好ましく、この微細ガラス繊維
の含有量は、５０〜９２重量％であることが好ましい。
微細ガラス繊維の平均繊維径が１．５μｍを超えると、
液保持力や抄造性等が低下する。また、その含有率が５
０重量％未満では、液保持力が不十分であり、９２重量
％を超えると相対的に無機粉体、天然パルプ及び有機繊
維の含有量が低減して本発明による十分な改善効果が得
られない。
【００３１】無機粉体の含有量が５重量％未満では短絡
防止効果が十分でなく、３０重量％を超えると相対的に
微細ガラス繊維、天然パルプ及び有機繊維の割合が低減
して機械的強度が劣るものとなる。従って、無機粉体の
含有量は５〜３０重量％とするのが好ましい。
防止効果が十分でなく、３０重量％を超えると相対的に
微細ガラス繊維、天然パルプ及び有機繊維の割合が低減
して機械的強度が劣るものとなる。従って、無機粉体の
含有量は５〜３０重量％とするのが好ましい。
【００３２】この無機粉体としては、シリカ、二酸化チ
タン、ケイ藻土等を用いることができるが、高親水性で
低コストである点から、比表面積１００ｍ2／ｇ以上の
シリカ粉末を用いることが好ましい。比表面積１００ｍ
2／ｇ以上のシリカ粉末であれば、粒子内部及び粒子表
面の細孔が多く、電解液の保液性の向上効果に優れる。
タン、ケイ藻土等を用いることができるが、高親水性で
低コストである点から、比表面積１００ｍ2／ｇ以上の
シリカ粉末を用いることが好ましい。比表面積１００ｍ
2／ｇ以上のシリカ粉末であれば、粒子内部及び粒子表
面の細孔が多く、電解液の保液性の向上効果に優れる。
【００３３】叩解した天然パルプの含有量が２重量％未
満では、短絡防止効果が低く、この含有量が１５重量％
を超えると、セパレータが硬くなり過ぎ、極板との密着
性が低下する。従って、天然パルプの含有量は２〜１５
重量％とするのが好ましい。
満では、短絡防止効果が低く、この含有量が１５重量％
を超えると、セパレータが硬くなり過ぎ、極板との密着
性が低下する。従って、天然パルプの含有量は２〜１５
重量％とするのが好ましい。
【００３４】この天然パルプとしては、針葉樹系のパル
プをビーター等により叩解したものを用いるのが好まし
い。即ち、針葉樹系パルプは繊維長が長く、均質である
ことから、極めて優れた補強効果を得ることができる。
その叩解の程度は、カナディアン濾水度（カナダ標準濾
水度）で表わした場合、０．３重量％濃度で２５０ｍＬ
以下、特に１５０ｍＬ以下であることが好ましい（な
お、叩解していない天然パルプの濾水度は６００ｍＬ以
上である。）。このような濾水度に叩解された天然パル
プであれば、通常のパルプの数倍の非常に大きな比表面
積及び細孔容積を有し、反応性、親水性、保水性等に優
れ、耐酸性も高く、しかも優れた補強効果を有するた
め、少量添加でセパレータの強度及び硬度を著しく増大
させることができ、保液性、吸液性を損なうことはな
い。
プをビーター等により叩解したものを用いるのが好まし
い。即ち、針葉樹系パルプは繊維長が長く、均質である
ことから、極めて優れた補強効果を得ることができる。
その叩解の程度は、カナディアン濾水度（カナダ標準濾
水度）で表わした場合、０．３重量％濃度で２５０ｍＬ
以下、特に１５０ｍＬ以下であることが好ましい（な
お、叩解していない天然パルプの濾水度は６００ｍＬ以
上である。）。このような濾水度に叩解された天然パル
プであれば、通常のパルプの数倍の非常に大きな比表面
積及び細孔容積を有し、反応性、親水性、保水性等に優
れ、耐酸性も高く、しかも優れた補強効果を有するた
め、少量添加でセパレータの強度及び硬度を著しく増大
させることができ、保液性、吸液性を損なうことはな
い。
【００３５】本発明において、この天然パルプは、その
一部をフィブリル化セルロースで代替しても良い。フィ
ブリル化セルロースは天然パルプをミクロフィブリルに
まで微細化したものであって、機械的強度の向上に有効
である。ただし、このフィブリル化セルロースの含有量
が５重量％を超えるとセパレータが硬くなり過ぎ、極板
との密着性が低下するため、フィブリル化セルロースを
配合する場合、その含有量は５重量％以下とし、フィブ
リル化セルロースと叩解した天然パルプとの合計の配合
量が１５重量％以下となるようにする。
一部をフィブリル化セルロースで代替しても良い。フィ
ブリル化セルロースは天然パルプをミクロフィブリルに
まで微細化したものであって、機械的強度の向上に有効
である。ただし、このフィブリル化セルロースの含有量
が５重量％を超えるとセパレータが硬くなり過ぎ、極板
との密着性が低下するため、フィブリル化セルロースを
配合する場合、その含有量は５重量％以下とし、フィブ
リル化セルロースと叩解した天然パルプとの合計の配合
量が１５重量％以下となるようにする。
【００３６】本発明において、用いる熱融着性有機繊維
の繊度が１．５ｄを超えると、配合本数を多くすること
ができず、十分な配合効果を得ることができないため、
１．５ｄ以下の熱融着性有機繊維を用いる。有機繊維の
繊度は過度に小さくても取り扱い性、抄造時の繊維の分
散状態等に不具合を生じ均質なセパレータが得られない
ため、熱融着性有機繊維の繊度は特に０．５〜１．５ｄ
であることが好ましい。
の繊度が１．５ｄを超えると、配合本数を多くすること
ができず、十分な配合効果を得ることができないため、
１．５ｄ以下の熱融着性有機繊維を用いる。有機繊維の
繊度は過度に小さくても取り扱い性、抄造時の繊維の分
散状態等に不具合を生じ均質なセパレータが得られない
ため、熱融着性有機繊維の繊度は特に０．５〜１．５ｄ
であることが好ましい。
【００３７】また、熱融着性有機繊維の繊維長が１ｍｍ
未満では有機繊維同士の絡み合いによる強度及び加工性
の向上効果を十分に得ることができないため、有機繊維
の繊維長は１ｍｍ以上、特に３ｍｍ以上であることが好
ましい。有機繊維の繊維長の上限は、取り扱い性、抄造
性等の面から、好ましくは１０ｍｍ以下、特に５ｍｍ以
下である。
未満では有機繊維同士の絡み合いによる強度及び加工性
の向上効果を十分に得ることができないため、有機繊維
の繊維長は１ｍｍ以上、特に３ｍｍ以上であることが好
ましい。有機繊維の繊維長の上限は、取り扱い性、抄造
性等の面から、好ましくは１０ｍｍ以下、特に５ｍｍ以
下である。
【００３８】このような熱融着性有機繊維の含有量が３
重量％未満では、熱融着性有機繊維を配合したことによ
る強度及び加工性の向上効果を十分に得ることができ
ず、１５重量％を超えると相対的にガラス繊維や無機粉
体及び天然パルプの配合量が低減して、保液性、吸液
性、耐短絡性能等が損なわれる恐れがある。従って、熱
融着性有機繊維の配合量は３〜１５重量％、好ましくは
５〜１０重量％とする。特に、本発明では、繊度１．５
ｄ以下で繊維長が１ｍｍ以上という細く短い熱融着性有
機繊維を用いることで、１５重量％以下の少ない配合量
でも、シール加工性等において有機繊維の配合効果を十
分に得ることができる。
重量％未満では、熱融着性有機繊維を配合したことによ
る強度及び加工性の向上効果を十分に得ることができ
ず、１５重量％を超えると相対的にガラス繊維や無機粉
体及び天然パルプの配合量が低減して、保液性、吸液
性、耐短絡性能等が損なわれる恐れがある。従って、熱
融着性有機繊維の配合量は３〜１５重量％、好ましくは
５〜１０重量％とする。特に、本発明では、繊度１．５
ｄ以下で繊維長が１ｍｍ以上という細く短い熱融着性有
機繊維を用いることで、１５重量％以下の少ない配合量
でも、シール加工性等において有機繊維の配合効果を十
分に得ることができる。
【００３９】熱融着性有機繊維としては耐酸性、熱融着
性等に優れたポリエステル繊維、ポリエチレン繊維、ポ
リプロピレン繊維、アクリル繊維等が好ましく、特に表
面を低温溶融する様に変性した表面変性型ポリエステル
繊維が融着加工性、セパレータの均質性の点で好まし
い。
性等に優れたポリエステル繊維、ポリエチレン繊維、ポ
リプロピレン繊維、アクリル繊維等が好ましく、特に表
面を低温溶融する様に変性した表面変性型ポリエステル
繊維が融着加工性、セパレータの均質性の点で好まし
い。
【００４０】本発明の密閉型鉛蓄電池用セパレータは、
上記の成分を常法に従って混合、抄造することにより製
造することができる。
上記の成分を常法に従って混合、抄造することにより製
造することができる。
【００４１】本発明において、セパレータの密度は０．
１５〜０．１８ｇ／ｃｍ3であることが好ましい。セパ
レータの密度がこれよりも少ないと、セパレータの空隙
が多くなり、厚さの薄い平板電極用セパレータとした場
合に十分な耐短絡性を得ることができない。密度が０．
２ｇ／ｃｍ3より高くなると、保液性等が低下する。ま
た、本発明のセパレータは厚さ（後述の実施例における
測定方法による厚さ）０．３〜２．０ｍｍ程度であるこ
とが好ましい。
１５〜０．１８ｇ／ｃｍ3であることが好ましい。セパ
レータの密度がこれよりも少ないと、セパレータの空隙
が多くなり、厚さの薄い平板電極用セパレータとした場
合に十分な耐短絡性を得ることができない。密度が０．
２ｇ／ｃｍ3より高くなると、保液性等が低下する。ま
た、本発明のセパレータは厚さ（後述の実施例における
測定方法による厚さ）０．３〜２．０ｍｍ程度であるこ
とが好ましい。
【００４２】なお、本発明の密閉型鉛蓄電池用セパレー
タは、本発明の目的を損なわない範囲で上記微細ガラス
繊維、無機粉体、天然パルプ及び熱融着性有機繊維以外
の成分を含んでいても良い。
タは、本発明の目的を損なわない範囲で上記微細ガラス
繊維、無機粉体、天然パルプ及び熱融着性有機繊維以外
の成分を含んでいても良い。
【００４３】本発明の密閉型鉛蓄電池は、このような本
発明のセパレータを用いて、常法に従って製造される。
発明のセパレータを用いて、常法に従って製造される。
【００４４】
【実施例】以下に実施例及び比較例を挙げて本発明をよ
り具体的に説明するが、本発明はその要旨を超えない限
り以下の実施例に限定されるものではない。なお、以下
の実施例及び比較例で用いた材料は次の通りである。 ［使用材料］ ガラス繊維 ：平均繊維径約０．８μｍの含アルカリガラス繊 維 シリカ粉末 ：比表面積約２００ｍ2／ｇのシリカ粉末 叩解した天然パルプ ：針葉樹系パルプをカナディアン濾水度約１５０ ｍＬに叩解したもの 熱融着性有機繊維１．５ｄ：繊度１．５ｄ、繊維長３ｍｍの表面変性ポリエ ステル繊維 熱融着性有機繊維４．０ｄ：繊度４．０ｄ、繊維長１０ｍの表面変性ポリエ ステル繊維
り具体的に説明するが、本発明はその要旨を超えない限
り以下の実施例に限定されるものではない。なお、以下
の実施例及び比較例で用いた材料は次の通りである。 ［使用材料］ ガラス繊維 ：平均繊維径約０．８μｍの含アルカリガラス繊 維 シリカ粉末 ：比表面積約２００ｍ2／ｇのシリカ粉末 叩解した天然パルプ ：針葉樹系パルプをカナディアン濾水度約１５０ ｍＬに叩解したもの 熱融着性有機繊維１．５ｄ：繊度１．５ｄ、繊維長３ｍｍの表面変性ポリエ ステル繊維 熱融着性有機繊維４．０ｄ：繊度４．０ｄ、繊維長１０ｍの表面変性ポリエ ステル繊維
【００４５】実施例１，３、比較例１〜６
表１に示す材料配合にて蓄電池用セパレータを製造し、
その諸特性等の測定結果を表１に示した。折曲強度の測
定結果は、図６にグラフ化した。
その諸特性等の測定結果を表１に示した。折曲強度の測
定結果は、図６にグラフ化した。
【００４６】なお、各測定法等は下記の通りである。
厚さ（ｍｍ）及び密度（ｇ／ｃｍ3）
試料を厚み方向に２Ｎ／ｃｍ2の圧力で押圧した状態で
測定した厚みＴ（ＳＢＡ４５０１）を求め、この厚みＴ
と電子天秤にて測定した質量Ｗと、試料の面積Ｓから、
密度をＷ／（Ｔ×Ｓ）で算出した。 引張強度（Ｎ／１０ｍｍ2） ＳＢＡ４５０１により測定した。標準材料（比較例１の
もの）での測定値を１００とした相対値も求めた。 貫通強度 太さ１ｍｍで球状の先端を有するニードルを、固定した
試料に対して垂直方向に、１２０ｍｍ／ｍｉｎの速度に
て押し付け、貫通する際の最大荷重を測定する。本測定
値はニードル先端の微小な形状差に影響されるので、標
準試料（比較例１のもの）での測定値を１００として相
対値で示した。この値は機械的短絡の指標であり、大き
いほど機械的な短絡防止効果に優れる。 引裂強度 図３に示す方法で行った。まず、強度を測定したい方向
を７５ｍｍとした縦６３ｍｍ、横７５ｍｍの試料５を切
り出し（図３（ａ））、測定方向に対して約１／３程度
（６３ｍｍ÷３＝１８〜１９ｍｍ）の切目５Ａを付けて
おく（図３（ｂ））。そして、図３（ｃ），（ｄ）に示
すように切目５Ａを付けた片方から試料５を引き裂き
（５Ｂは裂け目を示す。）、このときの抵抗値を東洋精
機社製「ELMENDORF TEARING TESTER」にて測定した。標
準材料（比較例１のもの）での測定値を１００とした相
対値も求めた。 折曲強度（Ｎ／１０ｍｍ2） 図５に示す方法で行った２５ｍｍ×１５０ｍｍの試料８
を切り出し（図５（ａ））、直径４．５ｍｍの金属棒９
に沿って長手方向の中央から折り曲げ（図５（ｂ），
（ｃ））、次に金属棒９を抜き取り、試料８の折り曲げ
部８Ａに２ｋｇの重り１０を５秒間載せて折目８Ｂをつ
ける（図５（ｄ），（ｅ））。その後、試料８を伸ばし
てから、試料の引張強度を引張試験機（今田製作所社
製）により測定する。折目は１回目は抄造時のネット面
側に付け、２回目は１回目と反対側に折り曲げて、反対
側の面に折目を付け、以降折目側を交互に変え、その都
度、引張強度の測定を行う。なお、２回目の折曲強度に
ついては、標準材料（比較例１のもの）での測定値を１
００とした相対値も求めた。また、折り曲げる前の強度
に対する折り曲げる前の強度から２回目折り曲げ時の強
度を引いた値を折曲強度低下率として求めた。 定電圧耐短絡性 ２つの平板鉛電極板（電極面積約７ｍｍ2）の間に、厚
み０．５ｍｍのセパレータを挟んで配置し、硫酸鉛の飽
和溶液中に浸漬する。更に、２．９Ｎ／ｍ2の圧迫力を
加えた状態で、これに一定電圧１０Ｖを印加する。負極
より成長した金属鉛が正極に到達すると、電極間の抵抗
値が急激に減少するので、この時間を測定し、セパレー
タの厚みで除す。本測定値は、標準試料（比較例１のも
の）での測定値を１００として相対値で示した。この値
は大きいほど電気化学的短絡防止効果に優れる。 含水性（％） ７０ｍｍ×７０ｍｍに切断した試料の重量ａを測定した
後、６０分間水に浸す。その後、水から取り出して垂直
に吊り下げ、試料から水滴が滴下しなくなるまで放置し
た後重量ｂを測定する。含水前の測定重量ａと含水後の
測定重量ｂから、含水率（％）＝（ｂ−ａ）÷ｂ×１０
０を算出し、含水性とする。この含水性はセパレータの
保液性の指標であり、大きい程保液性に優れる。 吸液性（ｍｍ／ｍｉｎ） 試料を垂直にしてその下部を比重１．３０の希硫酸に浸
漬し、浸漬時より１分間に上昇する液位を測定すること
により求める。 シール強度（ｇ／ｍｍ） ２５ｍｍ×２５ｍｍの試料を切り出し、図４に示す如
く、２枚を重ね合せて側辺縁部をそれぞれ１ｍｍ幅で熱
シールして袋状とした試料６の上部開口部分を冶具７
Ａ，７Ｂにより離反する方向に引っ張ったときの抵抗値
を上記引張試験機により測定した。このシール強度は一
般的な電池組み立て作業には１００ｇ／ｍｍ以上が必要
とされ、それよりも小さいと使用が困難であると考えら
れる。
測定した厚みＴ（ＳＢＡ４５０１）を求め、この厚みＴ
と電子天秤にて測定した質量Ｗと、試料の面積Ｓから、
密度をＷ／（Ｔ×Ｓ）で算出した。 引張強度（Ｎ／１０ｍｍ2） ＳＢＡ４５０１により測定した。標準材料（比較例１の
もの）での測定値を１００とした相対値も求めた。 貫通強度 太さ１ｍｍで球状の先端を有するニードルを、固定した
試料に対して垂直方向に、１２０ｍｍ／ｍｉｎの速度に
て押し付け、貫通する際の最大荷重を測定する。本測定
値はニードル先端の微小な形状差に影響されるので、標
準試料（比較例１のもの）での測定値を１００として相
対値で示した。この値は機械的短絡の指標であり、大き
いほど機械的な短絡防止効果に優れる。 引裂強度 図３に示す方法で行った。まず、強度を測定したい方向
を７５ｍｍとした縦６３ｍｍ、横７５ｍｍの試料５を切
り出し（図３（ａ））、測定方向に対して約１／３程度
（６３ｍｍ÷３＝１８〜１９ｍｍ）の切目５Ａを付けて
おく（図３（ｂ））。そして、図３（ｃ），（ｄ）に示
すように切目５Ａを付けた片方から試料５を引き裂き
（５Ｂは裂け目を示す。）、このときの抵抗値を東洋精
機社製「ELMENDORF TEARING TESTER」にて測定した。標
準材料（比較例１のもの）での測定値を１００とした相
対値も求めた。 折曲強度（Ｎ／１０ｍｍ2） 図５に示す方法で行った２５ｍｍ×１５０ｍｍの試料８
を切り出し（図５（ａ））、直径４．５ｍｍの金属棒９
に沿って長手方向の中央から折り曲げ（図５（ｂ），
（ｃ））、次に金属棒９を抜き取り、試料８の折り曲げ
部８Ａに２ｋｇの重り１０を５秒間載せて折目８Ｂをつ
ける（図５（ｄ），（ｅ））。その後、試料８を伸ばし
てから、試料の引張強度を引張試験機（今田製作所社
製）により測定する。折目は１回目は抄造時のネット面
側に付け、２回目は１回目と反対側に折り曲げて、反対
側の面に折目を付け、以降折目側を交互に変え、その都
度、引張強度の測定を行う。なお、２回目の折曲強度に
ついては、標準材料（比較例１のもの）での測定値を１
００とした相対値も求めた。また、折り曲げる前の強度
に対する折り曲げる前の強度から２回目折り曲げ時の強
度を引いた値を折曲強度低下率として求めた。 定電圧耐短絡性 ２つの平板鉛電極板（電極面積約７ｍｍ2）の間に、厚
み０．５ｍｍのセパレータを挟んで配置し、硫酸鉛の飽
和溶液中に浸漬する。更に、２．９Ｎ／ｍ2の圧迫力を
加えた状態で、これに一定電圧１０Ｖを印加する。負極
より成長した金属鉛が正極に到達すると、電極間の抵抗
値が急激に減少するので、この時間を測定し、セパレー
タの厚みで除す。本測定値は、標準試料（比較例１のも
の）での測定値を１００として相対値で示した。この値
は大きいほど電気化学的短絡防止効果に優れる。 含水性（％） ７０ｍｍ×７０ｍｍに切断した試料の重量ａを測定した
後、６０分間水に浸す。その後、水から取り出して垂直
に吊り下げ、試料から水滴が滴下しなくなるまで放置し
た後重量ｂを測定する。含水前の測定重量ａと含水後の
測定重量ｂから、含水率（％）＝（ｂ−ａ）÷ｂ×１０
０を算出し、含水性とする。この含水性はセパレータの
保液性の指標であり、大きい程保液性に優れる。 吸液性（ｍｍ／ｍｉｎ） 試料を垂直にしてその下部を比重１．３０の希硫酸に浸
漬し、浸漬時より１分間に上昇する液位を測定すること
により求める。 シール強度（ｇ／ｍｍ） ２５ｍｍ×２５ｍｍの試料を切り出し、図４に示す如
く、２枚を重ね合せて側辺縁部をそれぞれ１ｍｍ幅で熱
シールして袋状とした試料６の上部開口部分を冶具７
Ａ，７Ｂにより離反する方向に引っ張ったときの抵抗値
を上記引張試験機により測定した。このシール強度は一
般的な電池組み立て作業には１００ｇ／ｍｍ以上が必要
とされ、それよりも小さいと使用が困難であると考えら
れる。
【００４７】
【表１】
【００４８】表１より次のことが明らかである。
【００４９】即ち、ガラス繊維のみの比較例１では、貫
通強度は低く、定電圧耐短絡性にも劣る。また、引張強
度、引裂強度、折曲強度等も十分ではない。ガラス繊維
とシリカ粉末と有機繊維を配合した比較例２では、定電
圧耐短絡性は改善されるが、貫通強度が極めて低い。ま
た、引張強度、折曲強度、引裂強度も比較例１よりも更
に劣る。比較例３は特開２０００−２６８７９６の実施
例であり、ガラス繊維とシリカ粉末と天然パルプを含
み、貫通強度と定電圧耐短絡性、引張強度は良好である
が、引裂強度、折曲強度が十分とは言えない。これら比
較例１〜３はシール性が無く、ヒートシール不可能であ
る。
通強度は低く、定電圧耐短絡性にも劣る。また、引張強
度、引裂強度、折曲強度等も十分ではない。ガラス繊維
とシリカ粉末と有機繊維を配合した比較例２では、定電
圧耐短絡性は改善されるが、貫通強度が極めて低い。ま
た、引張強度、折曲強度、引裂強度も比較例１よりも更
に劣る。比較例３は特開２０００−２６８７９６の実施
例であり、ガラス繊維とシリカ粉末と天然パルプを含
み、貫通強度と定電圧耐短絡性、引張強度は良好である
が、引裂強度、折曲強度が十分とは言えない。これら比
較例１〜３はシール性が無く、ヒートシール不可能であ
る。
【００５０】また、ガラス繊維、シリカ粉末、天然パル
プ及び１．５ｄの有機繊維を配合しても、有機繊維の配
合量が２重量％と少ない比較例４では、折曲強度等の十
分な改善効果は得られず、シール性も得られない。この
有機繊維の配合量が２０重量％と多い比較例５では、折
曲強度等が高く、またシール性も良好であるが、セパレ
ータの基本特性である保液性（含水性）、吸液性が損な
われる。有機繊維を配合したものであっても、４．０ｄ
の太い有機繊維を配合した比較例６では、全体の孔径が
大きくなり、定電圧耐短絡性が低下し、またシール性も
劣り、実用レベルの１００ｇ／ｍｍ以上を得ることはで
きない。
プ及び１．５ｄの有機繊維を配合しても、有機繊維の配
合量が２重量％と少ない比較例４では、折曲強度等の十
分な改善効果は得られず、シール性も得られない。この
有機繊維の配合量が２０重量％と多い比較例５では、折
曲強度等が高く、またシール性も良好であるが、セパレ
ータの基本特性である保液性（含水性）、吸液性が損な
われる。有機繊維を配合したものであっても、４．０ｄ
の太い有機繊維を配合した比較例６では、全体の孔径が
大きくなり、定電圧耐短絡性が低下し、またシール性も
劣り、実用レベルの１００ｇ／ｍｍ以上を得ることはで
きない。
【００５１】これに対して、ガラス繊維、天然パルプ及
びシリカ粉末に更に１．５ｄの有機繊維を本発明の範囲
内で配合した実施例１〜３のセパレータは、保液性、吸
収性も優れる上に、貫通強度、定電圧耐短絡性が良好
で、引張強度、引裂強度、折曲強度がいずれも良く、し
かもシール性に優れ、シール強度が十分に高い。
びシリカ粉末に更に１．５ｄの有機繊維を本発明の範囲
内で配合した実施例１〜３のセパレータは、保液性、吸
収性も優れる上に、貫通強度、定電圧耐短絡性が良好
で、引張強度、引裂強度、折曲強度がいずれも良く、し
かもシール性に優れ、シール強度が十分に高い。
【００５２】
【発明の効果】以上詳述した通り、本発明によれば、密
閉型鉛蓄電池の正極板と負極板との電気的短絡が起き難
く、しかも、折曲強度、繰り返し折り曲げに対する耐久
性、引裂強度にも優れ、また袋状セパレータへの加工も
容易な密閉型鉛蓄電池用セパレータが提供される。本発
明のセパレータは、極板へのＵ字加工、その他多様な折
り曲げ工程に対しても十分な耐久性を有し、電池の組み
立て作業性に優れ、また、サイドショートの問題もな
い、高度な耐短絡性セパレータであり、このような本発
明の密閉型鉛蓄電池用セパレータを用いた本発明の密閉
型鉛蓄電池によれば、高出力、高容量かつ長寿命で電池
性能の安定性に優れた密閉型鉛蓄電池が提供される。
閉型鉛蓄電池の正極板と負極板との電気的短絡が起き難
く、しかも、折曲強度、繰り返し折り曲げに対する耐久
性、引裂強度にも優れ、また袋状セパレータへの加工も
容易な密閉型鉛蓄電池用セパレータが提供される。本発
明のセパレータは、極板へのＵ字加工、その他多様な折
り曲げ工程に対しても十分な耐久性を有し、電池の組み
立て作業性に優れ、また、サイドショートの問題もな
い、高度な耐短絡性セパレータであり、このような本発
明の密閉型鉛蓄電池用セパレータを用いた本発明の密閉
型鉛蓄電池によれば、高出力、高容量かつ長寿命で電池
性能の安定性に優れた密閉型鉛蓄電池が提供される。
【図１】本発明の密閉型鉛蓄電池用セパレータの構造を
示す模式図である。
示す模式図である。
【図２】特開２０００−２６８７９６のセパレータの構
造を示す模式図である。
造を示す模式図である。
【図３】実施例及び比較例における引裂強度の測定方法
を説明する図であって、図３（ａ），（ｂ），（ｄ）は
平面図、図３（ｃ）は側面図である。
を説明する図であって、図３（ａ），（ｂ），（ｄ）は
平面図、図３（ｃ）は側面図である。
【図４】実施例及び比較例におけるシール強度の測定方
法を説明する正面図である。
法を説明する正面図である。
【図５】実施例及び比較例における折曲強度の測定方法
を説明する正面図である。
を説明する正面図である。
【図６】実施例１〜３、比較例１〜６の折曲強度の測定
結果を示すグラフである。
結果を示すグラフである。
１ 微細ガラス繊維
２ 叩解した天然パルプ
３ 無機粉体
４ 熱融着性有機繊維
５，６，８ 試料
７Ａ，７Ｂ 冶具
９ 金属棒
１０ 重り
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 長久保 周平
大阪府大阪市中央区北浜４丁目７番28号
日本板硝子株式会社内
Ｆターム(参考） 5H021 CC01 CC03 EE11 EE22 EE28
HH01 HH03 HH04 HH05 HH09
Claims (8)
- 【請求項１】 微細ガラス繊維を主体として構成され、
無機粉体と、叩解した天然パルプと熱融着性有機繊維と
を含む密閉型鉛蓄電池用セパレータであって、 該熱融着性有機繊維の繊度が１．５ｄ（デニール）以下
で繊維長が１ｍｍ以上であり、該熱融着性有機繊維の含
有量が３〜１５重量％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】 請求項１において、該無機粉体の含有量
が５〜３０重量％で、該天然パルプの含有量が２〜１５
重量％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３】 請求項１又は２において、該微細ガラス
繊維が平均繊維径２．０μｍ以下の耐酸性を有するガラ
ス繊維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４】 請求項１ないし３のいずれか１項におい
て、該無機粉体が比表面積１００ｍ2／ｇ以上のシリカ
粉末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５】 請求項１ないし４のいずれか１項におい
て、該天然パルプが、カナディアン濾水度２５０ｍＬ以
下に叩解されたもの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６】 請求項１ないし５のいずれか１項におい
て、該熱融着性有機繊維の繊度が０．５〜１．５ｄで繊
維長が１〜１０ｍｍ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７】 請求項１ないし６のいずれか１項におい
て、密度が０．１５〜０．１８ｇ／ｃｍ3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８】 請求項１ないし７のいずれか１項に記載
の密閉型鉛蓄電池用セパレータを用いて構成された密閉
型鉛蓄電池。
Priority Applications (9)
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| JP2001289325A JP4052372B2 (ja) | 2001-09-21 | 2001-09-21 | 密閉型鉛蓄電池用セパレータ及びそれを用いた密閉型鉛蓄電池 |
| ES02760835T ES2305282T3 (es) | 2001-09-21 | 2002-09-13 | Separador blindado para uso en acumuladores de plomo y acumulador de plomo blindado. |
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| PCT/JP2002/009428 WO2003028126A1 (en) | 2001-09-21 | 2002-09-13 | Enclosed lead battery-use separator and eclosed lead battery |
| EP02760835A EP1429401B1 (en) | 2001-09-21 | 2002-09-13 | Enclosed lead battery-use separator and enclosed lead battery |
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| DE60227181T DE60227181D1 (de) | 2001-09-21 | 2002-09-13 | Trennschicht für ventilregulierte bleisäurebatterie und ventilgeregelte bleisäurebatterie |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003100276A true JP2003100276A (ja) | 2003-04-04 |
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Family
ID=19111835
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|---|---|---|---|
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| CA (1) | CA2460529C (ja) |
| DE (1) | DE60227181D1 (ja) |
| ES (1) | ES2305282T3 (ja) |
| TW (1) | TW560103B (ja) |
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| KR101827528B1 (ko) | 2009-02-26 | 2018-02-09 | 존슨 컨트롤스 테크놀러지 컴퍼니 | 배터리 전극 및 배터리 전극을 제조하는 방법 |
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