JPH0430143B2 - - Google Patents
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- JPH0430143B2 JPH0430143B2 JP58087221A JP8722183A JPH0430143B2 JP H0430143 B2 JPH0430143 B2 JP H0430143B2 JP 58087221 A JP58087221 A JP 58087221A JP 8722183 A JP8722183 A JP 8722183A JP H0430143 B2 JPH0430143 B2 JP H0430143B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- separator
- oil
- impregnated
- batteries
- general formula
- Prior art date
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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
- H01M50/446—Composite material consisting of a mixture of organic and inorganic materials
-
- 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
- H01M50/411—Organic material
- H01M50/414—Synthetic resins, e.g. thermoplastics or thermosetting resins
- H01M50/42—Acrylic resins
-
- 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
- H01M50/411—Organic material
- H01M50/414—Synthetic resins, e.g. thermoplastics or thermosetting resins
- H01M50/417—Polyolefins
-
- 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
- H01M50/44—Fibrous material
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M2300/00—Electrolytes
- H01M2300/0002—Aqueous electrolytes
- H01M2300/0005—Acid electrolytes
-
- 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
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Composite Materials (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Cell Separators (AREA)
Description
本発明は鉛蓄電池用セパレーターの改良に係る
もので、特にMF（保守不要）電池に使用するエ
ンベロープ用に好適なセパレーターを提供するも
のである。 近年、自動車用電池は小形、軽量化、MF化が
急速に進み、格子合金は従来のPb−Sb系から低
Sbへ、更にSbフリー（Pb−Ca系）になつてき
た。 Pb−Ca系合金は、従来のPb−Sb系合金に比べ
ると、電気抵抗が小さく、耐蝕性が勝れ、電池で
の自己放電が少ないので、MF電池用に好適であ
るが、使用中に正極格子が著しく伸びる欠点があ
る。 このような欠点を補うために、MF電池では正
または負極板をセパレーターでエンベロープして
格子の伸びによるシヨートを防止する設計構造が
一般的に適用されている。 MF電池用セパレーターは、エンベロープが可
能であり、極板が使用中に変形しても破れないも
のであることは勿論、低抵抗薄形で、耐酸化性が
勝れ、しかも溶出不純物が少ないことが要求され
るので、従来品をそのまま使用することは、電池
性能面での問題が多い。 また前記したような特性を備えたセパレーター
としては、押出成形による微孔性の超高分子量の
ポリオレフインやシンターPVC（ポリ塩化ビニ
ル）がある。しかし、前者は高価であり、後者は
特性面から必ずしも十分なものであるとは言えな
い。 本発明はポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ
スチロール、ポリアクリロニトリル、ポリアクリ
ル酸エステル系或いはポリエステル系などの親油
性のポリマー繊維を含む抄造体にアルカンおよび
シクロアルカンを主成分とするオイルを含浸する
ことにより、上述のエンベロープ用セパレーター
としての特性を満足する安価なセパレーターを提
供するものである。 以下、本発明について実施例により説明する。 〔実施例 １〕 ポリエチレン（SWP）繊維45wt％、ポリアク
リロニトリル繊維10wt％、6μｍＣガラス繊維
7wt％、シリカ微粉末38wt％よりなる抄造体に水
溶性のオイルエマルジヨン（オイル10％水溶液）
を等量含浸し、110℃で乾燥して水分を蒸発させ、
オイルを含浸したセパレーターＡを得た。なお、
ここで使用したオイルエマルジヨンは、アルカン
およびシクロアルカンを主成分とした精製鉱油に
石油系アニオン活性剤を混合して作製した水溶性
のオイルでJISK2241に規定されたものを水で希
釈して調整した。またSWPとはポリエチレン合
成パルプの商品名である。 〔実施例 ２〕 オイル20％水溶液を含浸して135℃で乾燥した
以外は実施例１と同様にしてセパレーターＢを得
た。 〔実施例 ３〕 ポリエチレン（SWP）繊維40wt％、太さ6dの
ポリエステル繊維15wt％、珪藻土45wt％よりな
る抄造体に実施例２と同様にしてセパレーターＣ
を得た。 〔実施例 ４〕 ポリプロピレン繊維80wt％、シリカ微粉末
20wt％よりなる抄造体に実施例１と同様にして
セパレーターＤを得た。 表１に上記実施例で作製したセパレーターの特
性とNS40Z・MF電池（正極板をエンベロープ）
での性能を示す。なお、比較のために従来例とし
て実施例１に記載の抄造体（実施例１においてオ
イルを含浸させる前のもの）をセパレーターＥと
して作製した。
もので、特にMF（保守不要）電池に使用するエ
ンベロープ用に好適なセパレーターを提供するも
のである。 近年、自動車用電池は小形、軽量化、MF化が
急速に進み、格子合金は従来のPb−Sb系から低
Sbへ、更にSbフリー（Pb−Ca系）になつてき
た。 Pb−Ca系合金は、従来のPb−Sb系合金に比べ
ると、電気抵抗が小さく、耐蝕性が勝れ、電池で
の自己放電が少ないので、MF電池用に好適であ
るが、使用中に正極格子が著しく伸びる欠点があ
る。 このような欠点を補うために、MF電池では正
または負極板をセパレーターでエンベロープして
格子の伸びによるシヨートを防止する設計構造が
一般的に適用されている。 MF電池用セパレーターは、エンベロープが可
能であり、極板が使用中に変形しても破れないも
のであることは勿論、低抵抗薄形で、耐酸化性が
勝れ、しかも溶出不純物が少ないことが要求され
るので、従来品をそのまま使用することは、電池
性能面での問題が多い。 また前記したような特性を備えたセパレーター
としては、押出成形による微孔性の超高分子量の
ポリオレフインやシンターPVC（ポリ塩化ビニ
ル）がある。しかし、前者は高価であり、後者は
特性面から必ずしも十分なものであるとは言えな
い。 本発明はポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ
スチロール、ポリアクリロニトリル、ポリアクリ
ル酸エステル系或いはポリエステル系などの親油
性のポリマー繊維を含む抄造体にアルカンおよび
シクロアルカンを主成分とするオイルを含浸する
ことにより、上述のエンベロープ用セパレーター
としての特性を満足する安価なセパレーターを提
供するものである。 以下、本発明について実施例により説明する。 〔実施例 １〕 ポリエチレン（SWP）繊維45wt％、ポリアク
リロニトリル繊維10wt％、6μｍＣガラス繊維
7wt％、シリカ微粉末38wt％よりなる抄造体に水
溶性のオイルエマルジヨン（オイル10％水溶液）
を等量含浸し、110℃で乾燥して水分を蒸発させ、
オイルを含浸したセパレーターＡを得た。なお、
ここで使用したオイルエマルジヨンは、アルカン
およびシクロアルカンを主成分とした精製鉱油に
石油系アニオン活性剤を混合して作製した水溶性
のオイルでJISK2241に規定されたものを水で希
釈して調整した。またSWPとはポリエチレン合
成パルプの商品名である。 〔実施例 ２〕 オイル20％水溶液を含浸して135℃で乾燥した
以外は実施例１と同様にしてセパレーターＢを得
た。 〔実施例 ３〕 ポリエチレン（SWP）繊維40wt％、太さ6dの
ポリエステル繊維15wt％、珪藻土45wt％よりな
る抄造体に実施例２と同様にしてセパレーターＣ
を得た。 〔実施例 ４〕 ポリプロピレン繊維80wt％、シリカ微粉末
20wt％よりなる抄造体に実施例１と同様にして
セパレーターＤを得た。 表１に上記実施例で作製したセパレーターの特
性とNS40Z・MF電池（正極板をエンベロープ）
での性能を示す。なお、比較のために従来例とし
て実施例１に記載の抄造体（実施例１においてオ
イルを含浸させる前のもの）をセパレーターＥと
して作製した。
【表】
表１の結果より明らかな如く、本発明のオイル
を含浸したセパレーターを使用した電池での寿命
性能は、オイル含浸なしの従来品に比べて勝れて
いた。 オイルを20％含浸したセパレーターＢは、電気
抵抗がかなり高くなつたが、寿命性能では最も勝
れていた。 寿命試験終了後のそれぞれのセパレーターにつ
いて、オイルの残存量をソツクスレー抽出器で分
析して調べたところ、いづれのセパレーターにつ
いても80％以上であつた。 本発明のセパレーターに含浸するオイルの最適
量は、セパレーターに使用されている親油性ポリ
マー繊維の種類、形状や量により異なるが、通常
の場合、親油性ポリマー繊維量の1/10以上で、1/
２以下である。1/10未満ではほとんどオイル含浸
の効果が見られず、また1/2より多く含浸すると
電気抵抗が著しく高くなつたり、オイルが電池で
の使用中に遊離してくるので好ましくない。 本発明で使用するオイルは、一般式CoH2o+2で
示されるアルカンおよび一般式CoH2oで示される
シクロアルカンを主成分としたものであり、パラ
フイン系でもナフテン系でもどちらのものでもよ
い。 実施例ではオイルを乳化剤を使つてエマルジヨ
ン化してセパレーターに含浸したものについて述
べたが、この場合には乾燥により水を蒸発させた
後で界面活性剤がセパレーター中に残存するので
浸造剤処理が不要である。 オイルの含浸方法としては、実施例に述べた以
外に、オイルをセパレーターに直接含浸しても、
またメタノールなどの有機溶剤にオイルを溶解し
て含浸してもどちらでもよい。 セパレーターに含浸したオイルは、親油性ポリ
マー繊維に選択的に吸着し、ポリマーの電気化学
的な酸化による劣化を防止しているものと考えら
れる。しかも、このオイルは電池での使用中に有
害不純物に変化しない。 以上の如く本発明のセパレーターは、抄造法に
より大量かつ安価に得られる従来のセパレーター
の特性を大幅に改良してエンベロープ用セパレー
ターとしての特性を満足したものであり、特に耐
酸化性が勝れ、必ずしもエンベロープ用に限定さ
れるものでなく、一般のPb−Sb系格子を使つた
電池にも使用できるものであり、その工業的価値
は大きい。
を含浸したセパレーターを使用した電池での寿命
性能は、オイル含浸なしの従来品に比べて勝れて
いた。 オイルを20％含浸したセパレーターＢは、電気
抵抗がかなり高くなつたが、寿命性能では最も勝
れていた。 寿命試験終了後のそれぞれのセパレーターにつ
いて、オイルの残存量をソツクスレー抽出器で分
析して調べたところ、いづれのセパレーターにつ
いても80％以上であつた。 本発明のセパレーターに含浸するオイルの最適
量は、セパレーターに使用されている親油性ポリ
マー繊維の種類、形状や量により異なるが、通常
の場合、親油性ポリマー繊維量の1/10以上で、1/
２以下である。1/10未満ではほとんどオイル含浸
の効果が見られず、また1/2より多く含浸すると
電気抵抗が著しく高くなつたり、オイルが電池で
の使用中に遊離してくるので好ましくない。 本発明で使用するオイルは、一般式CoH2o+2で
示されるアルカンおよび一般式CoH2oで示される
シクロアルカンを主成分としたものであり、パラ
フイン系でもナフテン系でもどちらのものでもよ
い。 実施例ではオイルを乳化剤を使つてエマルジヨ
ン化してセパレーターに含浸したものについて述
べたが、この場合には乾燥により水を蒸発させた
後で界面活性剤がセパレーター中に残存するので
浸造剤処理が不要である。 オイルの含浸方法としては、実施例に述べた以
外に、オイルをセパレーターに直接含浸しても、
またメタノールなどの有機溶剤にオイルを溶解し
て含浸してもどちらでもよい。 セパレーターに含浸したオイルは、親油性ポリ
マー繊維に選択的に吸着し、ポリマーの電気化学
的な酸化による劣化を防止しているものと考えら
れる。しかも、このオイルは電池での使用中に有
害不純物に変化しない。 以上の如く本発明のセパレーターは、抄造法に
より大量かつ安価に得られる従来のセパレーター
の特性を大幅に改良してエンベロープ用セパレー
ターとしての特性を満足したものであり、特に耐
酸化性が勝れ、必ずしもエンベロープ用に限定さ
れるものでなく、一般のPb−Sb系格子を使つた
電池にも使用できるものであり、その工業的価値
は大きい。
Claims (1)
- １ ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチロ
ール、ポリアクリロニトリル、ポリアクリル酸エ
ステル系あるいはポリエステル系の親油性ポリマ
ー繊維を含む抄造体に、一般式CoH2o+2で示され
るアルカンおよび一般式CoH2oで示されるシクロ
アルカンを主成分とするオイルを含浸したことを
特徴とするPb−Ca系合金より成る正極格子をエ
ンベロープするための鉛蓄電池用セパレーター。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58087221A JPS59211958A (ja) | 1983-05-17 | 1983-05-17 | 鉛蓄電池用セパレ−タ− |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58087221A JPS59211958A (ja) | 1983-05-17 | 1983-05-17 | 鉛蓄電池用セパレ−タ− |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59211958A JPS59211958A (ja) | 1984-11-30 |
| JPH0430143B2 true JPH0430143B2 (ja) | 1992-05-20 |
Family
ID=13908839
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58087221A Granted JPS59211958A (ja) | 1983-05-17 | 1983-05-17 | 鉛蓄電池用セパレ−タ− |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59211958A (ja) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6051781B2 (ja) * | 1978-10-11 | 1985-11-15 | 株式会社ユアサコーポレーション | 電池用セパレ−タとその製法 |
-
1983
- 1983-05-17 JP JP58087221A patent/JPS59211958A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59211958A (ja) | 1984-11-30 |
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