JPH02181362A - 密閉形鉛蓄電池用セパレーター並にその製造法 - Google Patents
密閉形鉛蓄電池用セパレーター並にその製造法Info
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- JPH02181362A JPH02181362A JP63335105A JP33510588A JPH02181362A JP H02181362 A JPH02181362 A JP H02181362A JP 63335105 A JP63335105 A JP 63335105A JP 33510588 A JP33510588 A JP 33510588A JP H02181362 A JPH02181362 A JP H02181362A
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/40—Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
- H01M50/409—Separators, membranes or diaphragms characterised by the material
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- H—ELECTRICITY
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- H01M2300/0005—Acid electrolytes
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、鉛蓄電池用セパレーターに関する。
従来、ガラス繊維シートから成る密閉形鉛蓄電池用セパ
レーターとして、ａ）ガラス短繊維主体として抄造した
もの、ｂ）ガラス短繊維を主体とし、これに少量のガラ
ス長繊維を混合したもの、Ｃ）これに少量の合成繊維を
混合し７たらの、ｄ）これに少量のフィブリル化合成繊
維、又は合成繊維モノフィラメントを混合したもの、ｆ
）これに少量のガラス粉末を混合したもの或いは、ｇ）
ガラス短繊維を抄造する際に、ｐ］１５程度の酸性溶液
を使用してガラスより溶出する珪酸塩で繊維交差部分を
接続したものなどが夫々知られている。
レーターとして、ａ）ガラス短繊維主体として抄造した
もの、ｂ）ガラス短繊維を主体とし、これに少量のガラ
ス長繊維を混合したもの、Ｃ）これに少量の合成繊維を
混合し７たらの、ｄ）これに少量のフィブリル化合成繊
維、又は合成繊維モノフィラメントを混合したもの、ｆ
）これに少量のガラス粉末を混合したもの或いは、ｇ）
ガラス短繊維を抄造する際に、ｐ］１５程度の酸性溶液
を使用してガラスより溶出する珪酸塩で繊維交差部分を
接続したものなどが夫々知られている。
密閉形鉛蓄電池用セパレーターとしては、電池組立て工
程において十分な引張り強度と剛性が必要であると共に
、電解液の吸収性が良好であること、電解液の拡散速度
が速いこと、電池極板との密着性が良いことなどが必要
である。
程において十分な引張り強度と剛性が必要であると共に
、電解液の吸収性が良好であること、電解液の拡散速度
が速いこと、電池極板との密着性が良いことなどが必要
である。
特に最近、大形電池にも使用されるようになったため、
電池組立て時の剛性が特に強いものの要求が高まってき
ている。
電池組立て時の剛性が特に強いものの要求が高まってき
ている。
然るに、これらの要求に対し、上記従来の各種セパレー
ターは、合繊を混合したもの以外は、剛性が弱く、組立
て性が劣る一方合繊を混合したものは、剛性が比較的大
きいが、含水性、吸液性に劣り、電気抵抗が大きくなり
、電池寿命が比較的短い。
ターは、合繊を混合したもの以外は、剛性が弱く、組立
て性が劣る一方合繊を混合したものは、剛性が比較的大
きいが、含水性、吸液性に劣り、電気抵抗が大きくなり
、電池寿命が比較的短い。
このように、従来の各種ガラス１ｍ維セパレーターには
、上記の要求を全て満足するものがない。
、上記の要求を全て満足するものがない。
本発明は、かかる上記従来のセパレータの欠点を解消し
、剛性が著しく高く組立て性が良いと共に、電池として
の使用時、電解液との親和性が良く且つ極板に対し、良
く馴じみ密着性が良く電池作動を良好に維持し、サイク
ル寿命の延長をもならず密閉形鉛蓄電池用セパレーター
を提供するもので、ガラス繊維シートの繊維相互を、珪
酸ゾル又はアルミナゾルのゲル化により結着せしめて成
る。
、剛性が著しく高く組立て性が良いと共に、電池として
の使用時、電解液との親和性が良く且つ極板に対し、良
く馴じみ密着性が良く電池作動を良好に維持し、サイク
ル寿命の延長をもならず密閉形鉛蓄電池用セパレーター
を提供するもので、ガラス繊維シートの繊維相互を、珪
酸ゾル又はアルミナゾルのゲル化により結着せしめて成
る。
本発明のセパレーターは、剛性が著しく大きいので、大
形電池の組立ても容易になし得られる一方、電池内では
電解液との親和性が良いばかりでなく、その微多孔性に
より電解液の含浸による膨張破壊細分化し、繊維間の結
着性を損失し、その結果セパレーター全体は、当初の剛
性を失い、柔軟性を生じ極板との馴じみが良くなり密着
性の向上をもたらず。
形電池の組立ても容易になし得られる一方、電池内では
電解液との親和性が良いばかりでなく、その微多孔性に
より電解液の含浸による膨張破壊細分化し、繊維間の結
着性を損失し、その結果セパレーター全体は、当初の剛
性を失い、柔軟性を生じ極板との馴じみが良くなり密着
性の向上をもたらず。
珪酸ゲル又はアルミナゲルの添加量は、ガラス繊維全景
に対し、５〜６重景％程度が適当で、１０重量％を越え
ないことが好ましい。
に対し、５〜６重景％程度が適当で、１０重量％を越え
ないことが好ましい。
本発明は又、上記セパレーターの製造法を提供するもの
で、特に所望１のゲルをセパレーターに均一に混在した
ガラス繊維セパレーターを確実に得るには、抄造によっ
て成形されたガラス繊維シートを脱水乾燥した後に、そ
の乾燥状態の繊維シートに上記のゾルを、浸漬処理など
により、含浸処理することにより得られる。
で、特に所望１のゲルをセパレーターに均一に混在した
ガラス繊維セパレーターを確実に得るには、抄造によっ
て成形されたガラス繊維シートを脱水乾燥した後に、そ
の乾燥状態の繊維シートに上記のゾルを、浸漬処理など
により、含浸処理することにより得られる。
本発明の実施例につき次に説明する。
ガラス繊維としては、平均繊維径的０．５〜５μ論の含
アルカリ珪酸塩ガラス短繊維を単独、或いは必要に応じ
、これに適当の配合で約’３ｕｍ以上の径のガラス繊維
或いはガラス長繊維を添加混合したもの、或いはこれに
ガラス粉粒を少量添加混合したものを使用する。
アルカリ珪酸塩ガラス短繊維を単独、或いは必要に応じ
、これに適当の配合で約’３ｕｍ以上の径のガラス繊維
或いはガラス長繊維を添加混合したもの、或いはこれに
ガラス粉粒を少量添加混合したものを使用する。
このガラス繊維を抄紙法に従い抄造し、厚さ０．５〜５
鴎のシート状となし、脱水乾燥後、これを所望濃度のシ
リカ（ＳｉＯ□）ゾル又はアルミナ（Ａｌ２Ｏ，）ゾル
に浸漬し、次で加熱乾燥する。
鴎のシート状となし、脱水乾燥後、これを所望濃度のシ
リカ（ＳｉＯ□）ゾル又はアルミナ（Ａｌ２Ｏ，）ゾル
に浸漬し、次で加熱乾燥する。
然るときは、シリカゾル又はアルミナゾルはゲル化し、
これにより、ガラス繊維シートの繊維の交差部分は強固
に結着し大きい剛性をもつ本発明のセパレーターが得ら
れる。この場合、シリカゾル又はアルミナゾルの含浸量
は、これらがゲルとなった場合のその乾物重量として、
ガラス繊維シートに対し通常５〜６重量％程度で充分な
剛性が得られ、最大でも１０重量％の添加量にとどめる
ことが良い。
これにより、ガラス繊維シートの繊維の交差部分は強固
に結着し大きい剛性をもつ本発明のセパレーターが得ら
れる。この場合、シリカゾル又はアルミナゾルの含浸量
は、これらがゲルとなった場合のその乾物重量として、
ガラス繊維シートに対し通常５〜６重量％程度で充分な
剛性が得られ、最大でも１０重量％の添加量にとどめる
ことが良い。
シリカゾル又はアルミナゾルの添加場所は、ガラス繊維
をパルパーで切断、分散、離解を行う工程で添加混入し
てもよいが、所定量のシリカゲル又はアルミナゲルをガ
ラス繊維シートに確実にむだなく、且つ均一に含有せし
めるようにするには、前記のように、乾燥したガラス繊
維シートとした段階でその含浸処理を行うことが一般で
ある。
をパルパーで切断、分散、離解を行う工程で添加混入し
てもよいが、所定量のシリカゲル又はアルミナゲルをガ
ラス繊維シートに確実にむだなく、且つ均一に含有せし
めるようにするには、前記のように、乾燥したガラス繊
維シートとした段階でその含浸処理を行うことが一般で
ある。
かくして得られた本発明のセパレーターは、従来のセパ
レーターに比し特に剛性が著しく大きいものが得られる
。従って、電池極板群の組立て、或いはこれを電槽内に
収容する場合の組立て作業を著しく容易にし、大形電池
の組立てにも適用できる。
レーターに比し特に剛性が著しく大きいものが得られる
。従って、電池極板群の組立て、或いはこれを電槽内に
収容する場合の組立て作業を著しく容易にし、大形電池
の組立てにも適用できる。
而も、本発明のセパレーターを電池極板群とし、電槽内
に収容して電池を製造し、電解液を電池内に注入すると
きは、セパレーターのガラス繊維を結着しているシリカ
ゲル又はアルミナゾルは電解液との親和性が良いので、
電池作動を良好に保つことができ、又、その微多孔性の
なめ、電解液を吸収して膨張し、遂には、破壊されるの
で、これまで繊維間を固定していた結着性が失われて、
当初の大きい剛性は低下し、セパレーターに柔軟性を生
じる。従って、使用中、その両面に圧接する両極板面と
の密着性が極めて良く、電池の内部抵抗を小さく維持で
き、実際、後記表２に例示するように電池の性能に良結
果を与える。
に収容して電池を製造し、電解液を電池内に注入すると
きは、セパレーターのガラス繊維を結着しているシリカ
ゲル又はアルミナゾルは電解液との親和性が良いので、
電池作動を良好に保つことができ、又、その微多孔性の
なめ、電解液を吸収して膨張し、遂には、破壊されるの
で、これまで繊維間を固定していた結着性が失われて、
当初の大きい剛性は低下し、セパレーターに柔軟性を生
じる。従って、使用中、その両面に圧接する両極板面と
の密着性が極めて良く、電池の内部抵抗を小さく維持で
き、実際、後記表２に例示するように電池の性能に良結
果を与える。
次に、本発明の密閉形鉛蓄電池用セパレーターとこれを
使用した電池の特徴について、従来例と対比し説明する
。
使用した電池の特徴について、従来例と対比し説明する
。
平均繊維径０ 、８ｐｍのガラス短繊維をパルパーを用
いて切断、分散、離解を行い、通常の抄造法で厚さ２．
５ｍ＋のシートを作り、乾燥後珪酸ゾル３０％溶液に浸
漬した後再び加熱乾燥して本発明ガラス繊維セパレータ
ーを製造した。（以下これを本発明品と称する。） 比較セパレーターとしては、上記と同じ方法で、但し、
その抄速後珪酸ゾル含浸処理を行わない厚さ２．５園の
ガラス繊維セパレーターを製造した。（以下これを従来
品１と称する。）前記のガラス短繊維に５４ｍ以上のガ
ラス繊維を配合し混合して成るものを樹脂バインダーで
抄造して１ｇさ２，５關のガラス繊維セパレーターを製
造した。（以下これを従来品２と称する。）抄造の際に
Ｄｈ５程度の酸性溶液を使用して前記のガラス短繊維よ
り溶出する珪酸塩生成物で抄造したガラス繊維シートの
繊維交差部を接着して成るガラス繊維セパレーターを製
造した。
いて切断、分散、離解を行い、通常の抄造法で厚さ２．
５ｍ＋のシートを作り、乾燥後珪酸ゾル３０％溶液に浸
漬した後再び加熱乾燥して本発明ガラス繊維セパレータ
ーを製造した。（以下これを本発明品と称する。） 比較セパレーターとしては、上記と同じ方法で、但し、
その抄速後珪酸ゾル含浸処理を行わない厚さ２．５園の
ガラス繊維セパレーターを製造した。（以下これを従来
品１と称する。）前記のガラス短繊維に５４ｍ以上のガ
ラス繊維を配合し混合して成るものを樹脂バインダーで
抄造して１ｇさ２，５關のガラス繊維セパレーターを製
造した。（以下これを従来品２と称する。）抄造の際に
Ｄｈ５程度の酸性溶液を使用して前記のガラス短繊維よ
り溶出する珪酸塩生成物で抄造したガラス繊維シートの
繊維交差部を接着して成るガラス繊維セパレーターを製
造した。
（以下これを従来品３と称する。）
前記のガラス短繊維にフィブリル化合成繊維を少量混合
して抄造し、そのガラス繊維セパレーターを製造した。
して抄造し、そのガラス繊維セパレーターを製造した。
（以下これを従来品４と称する。）
これらの試料について、下記表１に記載の各項目につい
て測定した。
て測定した。
表１
び吸液速度において、本発明品は、従来品４よりも著し
く良い、これは、後記する電池特性に両者の相異が出て
くる。
く良い、これは、後記する電池特性に両者の相異が出て
くる。
尚、剛性度は、１５０ｒ−ｍあれば組立て性が良くなる
ことが判るが、本発明品はこれをはるかに越え、２００
．−■の充分な剛性度が容易に得られることを理解でき
る。
ことが判るが、本発明品はこれをはるかに越え、２００
．−■の充分な剛性度が容易に得られることを理解でき
る。
次に、表１の本発明品と従来品１〜４を夫々２００Ａｈ
（１０時間率）の密閉形鉛蓄電池に組み込んで、電池
特性を試験した。その結果を下記表２に示す。
（１０時間率）の密閉形鉛蓄電池に組み込んで、電池
特性を試験した。その結果を下記表２に示す。
表２
下記表１から明らかなように、本発明品は、特に剛性に
おいて従来品１〜３の全てよりも著しく大きく、その組
立て性は、これらよりも著しく容易となる。
おいて従来品１〜３の全てよりも著しく大きく、その組
立て性は、これらよりも著しく容易となる。
組立て作業性において、本発明品は、合繊を使用した従
来品４と同じ値であるが、含水性及上記衣２から明らか
なように、本発明品を使用した電池の放電特性、寿命特
性は、従来品１〜４を夫々使用した電池のそれよりも著
しく向上することが認められた。これは、本発明の結着
剤として使用したシリカゲル及びアルミナゲルの電解液
との親和性及び膨張破細化による繊維間の接着性の消失
、これに（シう剛性の低下によりセパレーターの柔軟化
をもならし極板に対する密着性の向上すると言う電解液
含浸によるシリカゲル及びアルミナゲルの好ましい変化
に負うものと思料される。
来品４と同じ値であるが、含水性及上記衣２から明らか
なように、本発明品を使用した電池の放電特性、寿命特
性は、従来品１〜４を夫々使用した電池のそれよりも著
しく向上することが認められた。これは、本発明の結着
剤として使用したシリカゲル及びアルミナゲルの電解液
との親和性及び膨張破細化による繊維間の接着性の消失
、これに（シう剛性の低下によりセパレーターの柔軟化
をもならし極板に対する密着性の向上すると言う電解液
含浸によるシリカゲル及びアルミナゲルの好ましい変化
に負うものと思料される。
尚、本発明のセパレーターは、ガラス短繊維を乾式法に
よってシート状としたものに、前記のシリカゾル又はア
ルミナゾルによるる含浸処理、次で加熱乾燥を行うよう
にして製造することもできる。
よってシート状としたものに、前記のシリカゾル又はア
ルミナゾルによるる含浸処理、次で加熱乾燥を行うよう
にして製造することもできる。
このように本発明によるときは、ガラス繊維シートから
成るセパレーターとして、その繊維間をシリカゾル又は
アルミナゾルのゲル化により、剛性の極めて大きい、従
って電池組立て性を著しく容易にする特性を具備するば
かりでなく、電池組立後、電解液に接するときは、電解
液との親和性が良く、含水性、吸液速度に優れ、而も、
当初の大きい剛性を失い、柔軟性を生じて・極板との密
着性の良い電池寿命、放電特性の向上したセパレーター
をもならず、又、本発明のセパレーターの製造法として
、特に、ガラス繊維の抄造、乾燥後にシリカゲル又はア
ルミナゾルを含浸させるときは、セパレーター内部まで
均一に且つ良好にゾルを含浸せしめることができ、従っ
て、そのゲル化により内部まで均質の剛性の大きいガラ
ス繊維セパレーターを得ることができる効果を有する。
成るセパレーターとして、その繊維間をシリカゾル又は
アルミナゾルのゲル化により、剛性の極めて大きい、従
って電池組立て性を著しく容易にする特性を具備するば
かりでなく、電池組立後、電解液に接するときは、電解
液との親和性が良く、含水性、吸液速度に優れ、而も、
当初の大きい剛性を失い、柔軟性を生じて・極板との密
着性の良い電池寿命、放電特性の向上したセパレーター
をもならず、又、本発明のセパレーターの製造法として
、特に、ガラス繊維の抄造、乾燥後にシリカゲル又はア
ルミナゾルを含浸させるときは、セパレーター内部まで
均一に且つ良好にゾルを含浸せしめることができ、従っ
て、そのゲル化により内部まで均質の剛性の大きいガラ
ス繊維セパレーターを得ることができる効果を有する。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、ガラス繊維シートの繊維相互を、珪酸ゾル又はアル
ミナゾルのゲル化により結着せしめて成る密閉形鉛蓄電
池用セパレーター。 ２、ガラス繊維シート中に珪酸ゲル又はアルミニウムゲ
ルをガラス繊維シートに対し１０重量％まで均一に分散
含有せしめて成る密閉形鉛蓄電池用セパレーター。 ３、ガラス繊維シートは、ガラス短繊維単独、ガラス短
繊維を主体とし、これにガラス長繊維又は／及び無機粉
末を混在せしめて成る密閉形鉛蓄電池用セパレーター。 ４、抄造によりガラス繊維シートを成形し、その脱水、
乾燥後に、その乾燥シートに珪酸ゾル又はアルミナゾル
の含浸処理を行い、次で乾燥することを特徴とする密閉
形鉛蓄電池用セパレーターの製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63335105A JP2772653B2 (ja) | 1988-12-30 | 1988-12-30 | 密閉形鉛蓄電池用セパレーター並にその製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63335105A JP2772653B2 (ja) | 1988-12-30 | 1988-12-30 | 密閉形鉛蓄電池用セパレーター並にその製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02181362A true JPH02181362A (ja) | 1990-07-16 |
| JP2772653B2 JP2772653B2 (ja) | 1998-07-02 |
Family
ID=18284828
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63335105A Expired - Fee Related JP2772653B2 (ja) | 1988-12-30 | 1988-12-30 | 密閉形鉛蓄電池用セパレーター並にその製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2772653B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0547365A (ja) * | 1991-02-25 | 1993-02-26 | Shin Kobe Electric Mach Co Ltd | 電解液保持体 |
| JPH07240348A (ja) * | 1994-02-28 | 1995-09-12 | Nec Corp | 電気二重層コンデンサ |
-
1988
- 1988-12-30 JP JP63335105A patent/JP2772653B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0547365A (ja) * | 1991-02-25 | 1993-02-26 | Shin Kobe Electric Mach Co Ltd | 電解液保持体 |
| JPH07240348A (ja) * | 1994-02-28 | 1995-09-12 | Nec Corp | 電気二重層コンデンサ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2772653B2 (ja) | 1998-07-02 |
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