JPH0760674B2 - 蓄電池用セパレ−タ - Google Patents
蓄電池用セパレ−タInfo
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- JPH0760674B2 JPH0760674B2 JP61036186A JP3618686A JPH0760674B2 JP H0760674 B2 JPH0760674 B2 JP H0760674B2 JP 61036186 A JP61036186 A JP 61036186A JP 3618686 A JP3618686 A JP 3618686A JP H0760674 B2 JPH0760674 B2 JP H0760674B2
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- fibers
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- 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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- 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
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Description
【発明の詳細な説明】 ［発明の利用分野］ 本発明は蓄電池用セパレータに係り、特にガラス繊維を
主体とする蓄電池用セパレータに関する。
主体とする蓄電池用セパレータに関する。
［従来の技術］ ガラス繊維を含んでなる蓄電池用セパレータとしては、
既に種々のタイプのものが提案され実用化されている
が、これを大別すると次の３種類となる。即ち、 ガラス短繊維を主体とするもの、 ガラス短繊維と合成繊維を混合、成形したもの、 ガラス短繊維に粉体を保持させたもの、 である。
既に種々のタイプのものが提案され実用化されている
が、これを大別すると次の３種類となる。即ち、 ガラス短繊維を主体とするもの、 ガラス短繊維と合成繊維を混合、成形したもの、 ガラス短繊維に粉体を保持させたもの、 である。
このうちのガラス短繊維を主体とするものとしては、
平均直径0.5〜1.0μｍ、平均長さ７〜50mmの含アルカリ
珪酸塩ガラス繊維よりなる密度0.10〜0.13g/cm3の蓄電
池用セパレータ（特願昭58−225846）、セパレータ上部
のガラス繊維の平均直径が0.3〜0.6μｍ、下部の平均直
径が0.7〜1.0μｍのように、セパレータ上部のガラス繊
維の平均直径がセパレータ下部のガラス繊維の平均直径
よりも小さい蓄電池用セパレータ（特願昭58−207106）
がそれぞれ本出願人より提案されている。その他、平均
直径13〜30μｍ、平均長さ３〜100mmの太径ガラス繊維2
0〜80重量％と平均直径３μｍ以下の細径ガラス繊維と
からなる蓄電池用セパレータ（特願昭58−10059）も提
案されている。
平均直径0.5〜1.0μｍ、平均長さ７〜50mmの含アルカリ
珪酸塩ガラス繊維よりなる密度0.10〜0.13g/cm3の蓄電
池用セパレータ（特願昭58−225846）、セパレータ上部
のガラス繊維の平均直径が0.3〜0.6μｍ、下部の平均直
径が0.7〜1.0μｍのように、セパレータ上部のガラス繊
維の平均直径がセパレータ下部のガラス繊維の平均直径
よりも小さい蓄電池用セパレータ（特願昭58−207106）
がそれぞれ本出願人より提案されている。その他、平均
直径13〜30μｍ、平均長さ３〜100mmの太径ガラス繊維2
0〜80重量％と平均直径３μｍ以下の細径ガラス繊維と
からなる蓄電池用セパレータ（特願昭58−10059）も提
案されている。
のガラス短繊維と合成繊維とからなるものとしては、
平均直径0.5〜1.0μｍの含アルカリ珪酸塩ガラス繊維60
〜90重量％、平均直径10〜20μｍの含アルカリ珪酸塩ガ
ラス繊維８〜35重量％、1.0〜1.5デニールのアクリル繊
維及び／又はポリエステル繊維２〜７重量％、並びに0.
5〜1.0デニールの熱水溶解性ポリビニルアルコール繊維
0.04〜0.6重量％、が湿式混抄された蓄電池用セパレー
タ（特願昭59−81290）が本出願人より提案されてい
る。
平均直径0.5〜1.0μｍの含アルカリ珪酸塩ガラス繊維60
〜90重量％、平均直径10〜20μｍの含アルカリ珪酸塩ガ
ラス繊維８〜35重量％、1.0〜1.5デニールのアクリル繊
維及び／又はポリエステル繊維２〜７重量％、並びに0.
5〜1.0デニールの熱水溶解性ポリビニルアルコール繊維
0.04〜0.6重量％、が湿式混抄された蓄電池用セパレー
タ（特願昭59−81290）が本出願人より提案されてい
る。
また、のガラス短繊維に粉体を保持させたものとして
は、平均直径0.5〜1.0μｍの含アルカリ珪酸塩ガラス繊
維に、平均直径が20μｍ以下の含アルカリ珪酸塩ガラス
粉末をセパレータ重量の１〜40重量％混抄した蓄電池用
セパレータ（特願昭59−70682）、平均直径0.5〜1.0μ
ｍの含アルカリ珪酸塩ガラス繊維に、比表面積が100m2/
g以上のシリカ粉末をセパレータ重量の１〜40重量％混
抄した蓄電池用セパレータ（特願昭59−70683）が提案
されている。
は、平均直径0.5〜1.0μｍの含アルカリ珪酸塩ガラス繊
維に、平均直径が20μｍ以下の含アルカリ珪酸塩ガラス
粉末をセパレータ重量の１〜40重量％混抄した蓄電池用
セパレータ（特願昭59−70682）、平均直径0.5〜1.0μ
ｍの含アルカリ珪酸塩ガラス繊維に、比表面積が100m2/
g以上のシリカ粉末をセパレータ重量の１〜40重量％混
抄した蓄電池用セパレータ（特願昭59−70683）が提案
されている。
なお、蓄電池用セパレータを構成するガラス繊維として
は、得られるセパレータの吸液性、保液性を十分に高め
るための細径繊維と、細径のものに比し安価であること
から原料コストの低廉化を図り、また得られるセパレー
タの引張強度を増大させるための太径繊維との併用とす
るのが好ましい。
は、得られるセパレータの吸液性、保液性を十分に高め
るための細径繊維と、細径のものに比し安価であること
から原料コストの低廉化を図り、また得られるセパレー
タの引張強度を増大させるための太径繊維との併用とす
るのが好ましい。
また、従来提案されている蓄電池用セパレータにおいて
は、ガラス繊維の繊維径が比較的太径のものであっても
細径のものであっても、その繊維の平均長さは比較的長
いものであった。
は、ガラス繊維の繊維径が比較的太径のものであっても
細径のものであっても、その繊維の平均長さは比較的長
いものであった。
例えば、特願昭58−225846に記載のものでは、平均直径
0.5〜1.0μｍで平均長さ７〜50mmであり、特願昭59−81
290に記載のものでは、平均直径0.5〜1.0μｍの細径繊
維で平均長さ７〜50mm、平均直径10〜20μｍの太径繊維
で平均長さ５〜80mmが好ましいとされている。特願昭58
−10059には、平均直径13〜30μｍのものであれば３〜1
00mm、平均直径３μｍ以下のものであれば４〜30mmの平
均長さが好ましいとされている。また、特願昭59−7068
2及び同59−70683においては、平均直径0.5〜1.0μｍで
平均長さ７〜50mmとし、また平均直径１μｍ以上のもの
を含む場合にはその平均長さは５〜80mmが好ましいと記
載されている。
0.5〜1.0μｍで平均長さ７〜50mmであり、特願昭59−81
290に記載のものでは、平均直径0.5〜1.0μｍの細径繊
維で平均長さ７〜50mm、平均直径10〜20μｍの太径繊維
で平均長さ５〜80mmが好ましいとされている。特願昭58
−10059には、平均直径13〜30μｍのものであれば３〜1
00mm、平均直径３μｍ以下のものであれば４〜30mmの平
均長さが好ましいとされている。また、特願昭59−7068
2及び同59−70683においては、平均直径0.5〜1.0μｍで
平均長さ７〜50mmとし、また平均直径１μｍ以上のもの
を含む場合にはその平均長さは５〜80mmが好ましいと記
載されている。
従来の蓄電池用セパレータにおいて、ガラス繊維の平均
長さがこのような長さとされているのは、次のような理
由による。即ち、太径繊維については、これを短くする
には切断コストが高くなり、また太径繊維の抄造が困難
となる。また、細径繊維については、これが短いと繊維
同志が十分に絡み合わなくなり、得られるセパレータの
機械的強度が低下するためである。
長さがこのような長さとされているのは、次のような理
由による。即ち、太径繊維については、これを短くする
には切断コストが高くなり、また太径繊維の抄造が困難
となる。また、細径繊維については、これが短いと繊維
同志が十分に絡み合わなくなり、得られるセパレータの
機械的強度が低下するためである。
［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、セパレータを構成するガラス繊維の長さ
が長いと、 抄造時にガラス繊維の分散性が悪くなり、得られる
セパレータの表面状態が悪化する。このため、このセパ
レータを組み込んだ蓄電池の耐酸化時間が低下する。
が長いと、 抄造時にガラス繊維の分散性が悪くなり、得られる
セパレータの表面状態が悪化する。このため、このセパ
レータを組み込んだ蓄電池の耐酸化時間が低下する。
ガラス繊維の絡みが強すぎ、電解液の吸収時にセパ
レータの膨潤が阻害され、セパレータの膨張が減少する
ため、加圧下における保液量が低下する。
レータの膨潤が阻害され、セパレータの膨張が減少する
ため、加圧下における保液量が低下する。
という問題が生起し、良好な特性のセパレータが得られ
ない。
ない。
［問題点を解決するための手段］ 本発明は、上記従来技術の問題点を解消し、強度も良好
であると共に、加圧下における電解液保持力に優れ、し
かも表面状態が良好で耐酸化時間の改善された蓄電池用
セパレータを提供することを目的とする。
であると共に、加圧下における電解液保持力に優れ、し
かも表面状態が良好で耐酸化時間の改善された蓄電池用
セパレータを提供することを目的とする。
本発明の蓄電池用セパレータは、含アルカリ珪酸塩ガラ
ス繊維100重量％で構成され、該含アルカリ珪酸塩ガラ
ス繊維が、湿式抄造により絡み合わされて、特別な接着
剤なしに相互に接着されている蓄電池用セパレータであ
って、 該含アルカリ珪酸塩ガラス繊維が、平均直径２μｍ以
下、平均長さ4mm未満の含アルカリ珪酸塩ガラス繊維50
〜100重量％、平均直径２μｍを超え10μｍ未満、平均
長さ4mm以下の含アルカリ珪酸塩ガラス繊維０〜20重量
％、及び、平均直径10〜30μｍ、平均長さ3mm以下の含
アルカリ珪酸塩ガラス繊維０〜50重量％よりなることを
特徴とするものである。
ス繊維100重量％で構成され、該含アルカリ珪酸塩ガラ
ス繊維が、湿式抄造により絡み合わされて、特別な接着
剤なしに相互に接着されている蓄電池用セパレータであ
って、 該含アルカリ珪酸塩ガラス繊維が、平均直径２μｍ以
下、平均長さ4mm未満の含アルカリ珪酸塩ガラス繊維50
〜100重量％、平均直径２μｍを超え10μｍ未満、平均
長さ4mm以下の含アルカリ珪酸塩ガラス繊維０〜20重量
％、及び、平均直径10〜30μｍ、平均長さ3mm以下の含
アルカリ珪酸塩ガラス繊維０〜50重量％よりなることを
特徴とするものである。
以下本発明につき更に詳細に説明する。
本発明の蓄電池用セパレータを構成する含アルカリ珪酸
塩ガラス繊維は、直径２μｍ以下の細径繊維で、長さ4m
m未満のもの50〜100重量％、直径２μｍを超え10μｍ未
満の中細繊維で長さ4mm以下のもの０〜20重量％、及
び、直径10〜30μｍの太径繊維で長さ3mm以下のもの０
〜50重量％よりなる。
塩ガラス繊維は、直径２μｍ以下の細径繊維で、長さ4m
m未満のもの50〜100重量％、直径２μｍを超え10μｍ未
満の中細繊維で長さ4mm以下のもの０〜20重量％、及
び、直径10〜30μｍの太径繊維で長さ3mm以下のもの０
〜50重量％よりなる。
上記の細径、中細、太径いずれのガラス繊維において
も、繊維の平均長さが長過ぎると本発明のセパレータの
表面状態の改善及び電解液保持力の向上効果が十分に得
られず、また、逆に繊維の平均長さが短か過ぎると得ら
れるセパレータの引張強度が低下し、またセパレータ製
造時の抄造工程において、ガラス繊維の捕集率が低下
し、歩留りが悪くなる。
も、繊維の平均長さが長過ぎると本発明のセパレータの
表面状態の改善及び電解液保持力の向上効果が十分に得
られず、また、逆に繊維の平均長さが短か過ぎると得ら
れるセパレータの引張強度が低下し、またセパレータ製
造時の抄造工程において、ガラス繊維の捕集率が低下
し、歩留りが悪くなる。
このようなことから、直径２μｍ以下の細径ガラス繊維
の長さは、0.2mm以上4mm未満、特に0.2〜3.7mmであるこ
とが好ましい。また、直径２μｍを超え10μｍ未満の中
細ガラス繊維の長さは、0.2〜0.4mmであることが好まし
く、直径10〜30μｍの太径ガラス繊維の長さは、0.5〜3
mmであることが好ましい。
の長さは、0.2mm以上4mm未満、特に0.2〜3.7mmであるこ
とが好ましい。また、直径２μｍを超え10μｍ未満の中
細ガラス繊維の長さは、0.2〜0.4mmであることが好まし
く、直径10〜30μｍの太径ガラス繊維の長さは、0.5〜3
mmであることが好ましい。
なお、太径ガラス繊維の割合が50重量％を超えると、太
径繊維が接着されにくくなる。
径繊維が接着されにくくなる。
次に、本発明におけるガラス繊維の組成の好適な範囲に
ついて説明する。
ついて説明する。
本発明のセパレータを構成するガラス繊維は、接着剤を
用いることなく繊維同志を接着させるために、含アルカ
リ珪酸塩ガラス繊維を用いる。含アルカリ珪酸塩ガラス
繊維を用いると、製造工程の抄造工程でガラス繊維の表
面に水ガラス状物質が生成し、この水ガラス状物質の粘
着性によって繊維同志が接着される。本発明において
は、含アルカリ珪酸塩ガラス繊維のうちでも、蓄電池に
使用されることから、耐酸性の良好なものが好適に使用
される。この耐酸性の程度は、平均繊維径1mμ以下のガ
ラス繊維の状態で、JISC−2202に従って測定した場合の
重量減が２％以下であるのが望ましい。また、このよう
なガラス繊維の組成としては重量比で60〜75％のSiO2及
び８〜20％のR2O（Na2O、K2Oなどのアルカリ金属酸化
物）を主として含有し（ただしSiO2＋R2Oは75〜90
％）、その他に例えばCaO、MgO、B2O3、Al2O3、ZnO、Fe
2O3などの１種又は２種以上を含んだものが挙げられ
る。尚好ましい含アルカリ珪酸塩ガラスの一例を次の第
１表に示す。
用いることなく繊維同志を接着させるために、含アルカ
リ珪酸塩ガラス繊維を用いる。含アルカリ珪酸塩ガラス
繊維を用いると、製造工程の抄造工程でガラス繊維の表
面に水ガラス状物質が生成し、この水ガラス状物質の粘
着性によって繊維同志が接着される。本発明において
は、含アルカリ珪酸塩ガラス繊維のうちでも、蓄電池に
使用されることから、耐酸性の良好なものが好適に使用
される。この耐酸性の程度は、平均繊維径1mμ以下のガ
ラス繊維の状態で、JISC−2202に従って測定した場合の
重量減が２％以下であるのが望ましい。また、このよう
なガラス繊維の組成としては重量比で60〜75％のSiO2及
び８〜20％のR2O（Na2O、K2Oなどのアルカリ金属酸化
物）を主として含有し（ただしSiO2＋R2Oは75〜90
％）、その他に例えばCaO、MgO、B2O3、Al2O3、ZnO、Fe
2O3などの１種又は２種以上を含んだものが挙げられ
る。尚好ましい含アルカリ珪酸塩ガラスの一例を次の第
１表に示す。
本発明の蓄電池用セパレータは、このような組成の細
径、中細、太細の含アルカリ珪酸塩ガラス繊維が、湿式
抄造により絡み合わされると共に、特別な接着剤なしに
相互に接着されている、実質的にガラス繊維のみからな
るものである。
径、中細、太細の含アルカリ珪酸塩ガラス繊維が、湿式
抄造により絡み合わされると共に、特別な接着剤なしに
相互に接着されている、実質的にガラス繊維のみからな
るものである。
このような本発明の蓄電池用セパレータを製造するに
は、予め所定の長さに切断したガラス繊維を所望の割合
に配合して混抄して製造しても良いが、例えば次のよう
な方法によるのが有利である。
は、予め所定の長さに切断したガラス繊維を所望の割合
に配合して混抄して製造しても良いが、例えば次のよう
な方法によるのが有利である。
即ち、FA法（火炎法）、遠心法その他のガラス短繊維製
造法により製造された、比較的長さの長い細径、中細及
び太径のガラス繊維を用意し、これを所定長さに切断す
る。そして、これら各径の繊維を適当な割合で配合し、
これをパルパーで離解分散させる。
造法により製造された、比較的長さの長い細径、中細及
び太径のガラス繊維を用意し、これを所定長さに切断す
る。そして、これら各径の繊維を適当な割合で配合し、
これをパルパーで離解分散させる。
あるいは、上記のように予め切断する代わりに、用意し
たガラス繊維を配合し、これを抄紙機ネットに供給する
途中において、適宜の切断手段により、ガラス繊維を短
く切断しても良い。
たガラス繊維を配合し、これを抄紙機ネットに供給する
途中において、適宜の切断手段により、ガラス繊維を短
く切断しても良い。
通常の抄造では４〜30mm程度にしかならない10〜60mmの
長さの細径あるいは中細繊維や６〜30mm（平均25mm）の
長さの太径繊維であっても、前者の如く予め切断する
か、あるいは後者の如く途中で切断することにより、細
径繊維は4mm未満、中細繊維は4mm以下、太径繊維は3mm
以下にする。
長さの細径あるいは中細繊維や６〜30mm（平均25mm）の
長さの太径繊維であっても、前者の如く予め切断する
か、あるいは後者の如く途中で切断することにより、細
径繊維は4mm未満、中細繊維は4mm以下、太径繊維は3mm
以下にする。
なお、切断されたガラス繊維はネット上に抄紙されるの
であるが、その際、離解機内のpH及び／又は抄造タンク
内のpHを約３未満例えば2.5程度とするのが好ましい。
このような酸性域で離解及び／又は湿式抄造することに
より、ガラス繊維の表面に水ガラスの接着層を形成せし
め、ついでこれを所定温度例えば80〜160℃に加熱する
ことにより、ガラス繊維をその表面の水ガラスによって
相互に接着することが可能となる。
であるが、その際、離解機内のpH及び／又は抄造タンク
内のpHを約３未満例えば2.5程度とするのが好ましい。
このような酸性域で離解及び／又は湿式抄造することに
より、ガラス繊維の表面に水ガラスの接着層を形成せし
め、ついでこれを所定温度例えば80〜160℃に加熱する
ことにより、ガラス繊維をその表面の水ガラスによって
相互に接着することが可能となる。
即ち、本発明のセパレータを構成するガラス繊維は含ア
ルカリ珪酸塩ガラス組成を有するところから、ガラス繊
維中のアルカリ成分及びシリカ成分が、pH2.5程度の酸
性域で分散のための水と反応し水ガラス層がガラス繊維
表面に形成され、この水ガラス層が接着剤として作用し
ガラス繊維が相互に強固に接着される。
ルカリ珪酸塩ガラス組成を有するところから、ガラス繊
維中のアルカリ成分及びシリカ成分が、pH2.5程度の酸
性域で分散のための水と反応し水ガラス層がガラス繊維
表面に形成され、この水ガラス層が接着剤として作用し
ガラス繊維が相互に強固に接着される。
このため、本発明の如くガラス繊維の長さが短く、繊維
同志の絡みが比較的少ないものであっても、十分に接着
されて、高強度なセパレータを得ることが可能となる。
この湿式抄造されたガラス繊維抄造体は、一般にドラム
やドライヤに沿わせて乾燥され製品とされる。
同志の絡みが比較的少ないものであっても、十分に接着
されて、高強度なセパレータを得ることが可能となる。
この湿式抄造されたガラス繊維抄造体は、一般にドラム
やドライヤに沿わせて乾燥され製品とされる。
なお、抄造にあたり、繊維を水中に分散させるに際し分
散剤を使用しても良い。又、湿式抄造された繊維抄造
体、例えば抄造ネット上にある繊維抄造体にジアルキル
スルフオサクシネートをスプレーして、ガラス繊維に対
して0.005〜10重量％付着させることによって、ジアル
キルスルフオサクシネートの有する親水性によりセパレ
ータの保液性を向上させることができる。ジアルキルス
ルフオサクシネートを上記の如くスプレーする代わりに
抄造槽中の分散水に混入してもよい。
散剤を使用しても良い。又、湿式抄造された繊維抄造
体、例えば抄造ネット上にある繊維抄造体にジアルキル
スルフオサクシネートをスプレーして、ガラス繊維に対
して0.005〜10重量％付着させることによって、ジアル
キルスルフオサクシネートの有する親水性によりセパレ
ータの保液性を向上させることができる。ジアルキルス
ルフオサクシネートを上記の如くスプレーする代わりに
抄造槽中の分散水に混入してもよい。
本発明のセパレータ自体の厚さは、使用される蓄電池に
よって異なるが、一般には、0.3〜3mmであることが好ま
しい。
よって異なるが、一般には、0.3〜3mmであることが好ま
しい。
［作用］ 本発明のセパレータは、構成するガラス繊維の繊維長さ
が短いので、その分散性に優れ、得られるセパレータの
表面は平滑で、表面状態の極めて良好なものとなる。セ
パレータの表面が平滑であると、これが極板に十分に密
着することが可能となるため、電池の耐酸化時間を向上
させることができる。
が短いので、その分散性に優れ、得られるセパレータの
表面は平滑で、表面状態の極めて良好なものとなる。セ
パレータの表面が平滑であると、これが極板に十分に密
着することが可能となるため、電池の耐酸化時間を向上
させることができる。
また、繊維長さが短いことから、繊維の絡みが適度なも
のとなり、吸液時の保液量が増大し、しかも、繊維同志
の引っ張り合いによりセパレータの膨潤性が阻害される
ことがない。このため、加圧下の液保持量が増大し、電
池性能を向上させることができる。
のとなり、吸液時の保液量が増大し、しかも、繊維同志
の引っ張り合いによりセパレータの膨潤性が阻害される
ことがない。このため、加圧下の液保持量が増大し、電
池性能を向上させることができる。
しかして、このように繊維長さの短いガラス繊維であっ
ても、抄造工程のpHを2.5程度の酸性域とすることによ
り、表面水ガラス化効果により、有機繊維、バインダー
等を用いることなく、極めて高強度の抄造体とすること
が可能である。
ても、抄造工程のpHを2.5程度の酸性域とすることによ
り、表面水ガラス化効果により、有機繊維、バインダー
等を用いることなく、極めて高強度の抄造体とすること
が可能である。
なお、本発明において、セパレータを製造するために従
来必要とされた有機繊維、バインダー等が全く必要とさ
れず、本発明のセパレータは有機繊維や、樹脂バインダ
ーその他の特別の接着剤を含有しないということによ
り、次のような効果が奏される。
来必要とされた有機繊維、バインダー等が全く必要とさ
れず、本発明のセパレータは有機繊維や、樹脂バインダ
ーその他の特別の接着剤を含有しないということによ
り、次のような効果が奏される。
即ち、有機繊維等が存在する場合、これらが加熱時に溶
解して生起する接着力が、バインダーの吸液時の膨張力
を阻害し、このためセパレータの加圧下での保液性は低
下することとなる。例えば、通常のガラス繊維100％の
セパレータと有機繊維を5.0重量％含有するガラス繊維
セパレータとの保液性を経験してみると（試料の大きさ
はいずれも100mm×100mm×1.03mm厚さ（体積10.30c
m3）、重量1.42g）、無加重時の含水率及び20kg加重時
（厚さ方向への加重）の含水率として、第２表に示すよ
うな測定結果が得られる。
解して生起する接着力が、バインダーの吸液時の膨張力
を阻害し、このためセパレータの加圧下での保液性は低
下することとなる。例えば、通常のガラス繊維100％の
セパレータと有機繊維を5.0重量％含有するガラス繊維
セパレータとの保液性を経験してみると（試料の大きさ
はいずれも100mm×100mm×1.03mm厚さ（体積10.30c
m3）、重量1.42g）、無加重時の含水率及び20kg加重時
（厚さ方向への加重）の含水率として、第２表に示すよ
うな測定結果が得られる。
第２表から明らかなように、ガラス繊維100％のセパレ
ータは保液性に極めて優れている。
ータは保液性に極めて優れている。
更に、有機繊維やその他の接着剤は、セパレータの耐酸
性を弱めることがあるのに対し、本発明の如く、ガラス
繊維よりなるセパレータは、極めて優れた耐酸性を有す
るものとなる。
性を弱めることがあるのに対し、本発明の如く、ガラス
繊維よりなるセパレータは、極めて優れた耐酸性を有す
るものとなる。
［実施例］ 以下実施例及び比較例について説明する。
実施例１ 組成が第１表のＡである平均直径0.8μｍのガラス繊維
を、パルパーで分散させた後、高速離解機を用いて切断
離解して、これをpH2.5の液にて湿式抄造し、次いで140
℃に加熱してマット状の蓄電池用セパレータを製造し
た。
を、パルパーで分散させた後、高速離解機を用いて切断
離解して、これをpH2.5の液にて湿式抄造し、次いで140
℃に加熱してマット状の蓄電池用セパレータを製造し
た。
このセパレータの引張強度、吸液速度、保液性、耐酸化
時間について測定した結果を繊維長さと共に第３表に示
す。
時間について測定した結果を繊維長さと共に第３表に示
す。
実施例２ ガラス繊維として上記平均直径0.8μｍのものを70重量
％と、平均直径10μｍのものを30重量％用いたこと以外
は実施例１と同様にしてセパレータを製造した。
％と、平均直径10μｍのものを30重量％用いたこと以外
は実施例１と同様にしてセパレータを製造した。
このセパレータの諸特性の測定結果を第３表に示す。
実施例３ 予め切断された、平均直径0.8μｍ、平均長さ2mmのガラ
ス繊維を、高速離解機を用いることなくpH3.0にて抄造
したこと以外は実施例１と同様にしてセパレータを製造
した。
ス繊維を、高速離解機を用いることなくpH3.0にて抄造
したこと以外は実施例１と同様にしてセパレータを製造
した。
このセパレータの諸特性の測定結果を第３表に示す。
比較例１ 平均直径0.8μｍ、平均長さ9mmのガラス繊維を用いたこ
と以外は実施例３と同様にしてセパレータを製造した。
と以外は実施例３と同様にしてセパレータを製造した。
このセパレータの諸特性の測定結果を第３表に示す。
比較例２ 平均直径0.8μｍ、平均長さ10mmのガラス繊維70重量
％、及び平均直径19μｍ、平均長さ10mmのガラス繊維30
重量％を用いたこと以外は実施例３と同様にしてセパレ
ータを製造した。
％、及び平均直径19μｍ、平均長さ10mmのガラス繊維30
重量％を用いたこと以外は実施例３と同様にしてセパレ
ータを製造した。
このセパレータの諸特性の測定結果を第３表に示す。
比較例３ 平均直径0.8μｍ、平均長さ10mmのガラス繊維75重量
％、平均直径19μｍ、平均長さ10mmのガラス繊維20重量
％、及び有機繊維（材質アクリル樹脂、直径1.0デニー
ル、長さ5mm）５重量％を用いたこと以外は実施例３と
同様にしてセパレータを製造した。
％、平均直径19μｍ、平均長さ10mmのガラス繊維20重量
％、及び有機繊維（材質アクリル樹脂、直径1.0デニー
ル、長さ5mm）５重量％を用いたこと以外は実施例３と
同様にしてセパレータを製造した。
このセパレータの諸特性の測定結果を第３表に示す。
比較例４〜７ 特願昭59−81290（特開昭60−225352号公報）の実施例
及び比較例１〜３の方法に従って製造したセパレータに
ついても、それぞれ諸特性を調べ、結果を第３表に示し
た。
及び比較例１〜３の方法に従って製造したセパレータに
ついても、それぞれ諸特性を調べ、結果を第３表に示し
た。
第３表より、下記のことが明らかである。
即ち、本発明の短繊維よりなるセパレータは、強度も高
く、吸液性、保液性に優れ、とりわけ加圧下の保液性は
著しく良好である。しかも耐酸化時間も、大幅に改善さ
れる。特に、離解時pH2.5で製造した場合においては、
著しく優れた効果が奏される。
く、吸液性、保液性に優れ、とりわけ加圧下の保液性は
著しく良好である。しかも耐酸化時間も、大幅に改善さ
れる。特に、離解時pH2.5で製造した場合においては、
著しく優れた効果が奏される。
なお、実施例及び比較例における各種特性値の測定法は
次の通りである。
次の通りである。
厚さ（mm） 試料をその厚み方向に20kg/dm2の荷重で押圧した状態で
測定する。（JISC−2202） 目付（g/cm3） 試料重量を試料面積で徐して得られる値である。
測定する。（JISC−2202） 目付（g/cm3） 試料重量を試料面積で徐して得られる値である。
密度（g/cm3） 試料（重量Ｗ）10cm×10cmの面積（Ｓ）に20kgの荷重を
加えた時の試料の厚さをＴとした時に、式:W/（Ｓ×
Ｔ）（g/cm3）で与えられる値で表わす。
加えた時の試料の厚さをＴとした時に、式:W/（Ｓ×
Ｔ）（g/cm3）で与えられる値で表わす。
引張強度（g/15mm幅） 幅15mmの試料の両端を引張り、それが切断するときの外
力の値（ｇ）で表示する。
力の値（ｇ）で表示する。
吸液速度（mm/分） 試料を垂直にしてその下部を比重1.03の希硫酸液に浸漬
し、経時的に上昇する液位を測定することにより求め
る。
し、経時的に上昇する液位を測定することにより求め
る。
保液性（g/cc） 10cm×10cm×1cm厚さの試料に水を含ませ、無加重時あ
るいは厚さ方向に20kgの加重を加えた時の試料中の含水
量（ｇ）を求め、これを試料の体積（cc）で徐した値で
示す。
るいは厚さ方向に20kgの加重を加えた時の試料中の含水
量（ｇ）を求め、これを試料の体積（cc）で徐した値で
示す。
耐酸化時間（hr） 第１図に示すような試験装置に試料（大きさ70×70mm）
１をセットし、荷重（鉛ブロック（70×70mm）5kg）２
を載せた後、耐酸性容器（約132×185×102mm）３に電
解液４として希硫酸（比重1.300/20℃）を約1000ml注入
する（なお、試験中、この液面4aは維持する。）。次い
で、電解液温度を45±２℃に保ち、2.5Aの一定電流（直
流）を通電しながら、一定時間毎に端子電圧を測定す
る。（なお、第１図において、５、６はガラス板（70×
70×5mm）、７、８は当板（絶縁板）（50×50×3mm）、
９は陽極板（純鉛板）（50×50×3mm）、10は陰極板
（純鉛板）（50×50×3mm）、11は耐酸性樹脂台であ
る。） 耐酸化時間（hr）は、端子電圧が2.6V以下となった時間
又は電圧低下率が0.2V/時間以上となった時間で表示す
る。
１をセットし、荷重（鉛ブロック（70×70mm）5kg）２
を載せた後、耐酸性容器（約132×185×102mm）３に電
解液４として希硫酸（比重1.300/20℃）を約1000ml注入
する（なお、試験中、この液面4aは維持する。）。次い
で、電解液温度を45±２℃に保ち、2.5Aの一定電流（直
流）を通電しながら、一定時間毎に端子電圧を測定す
る。（なお、第１図において、５、６はガラス板（70×
70×5mm）、７、８は当板（絶縁板）（50×50×3mm）、
９は陽極板（純鉛板）（50×50×3mm）、10は陰極板
（純鉛板）（50×50×3mm）、11は耐酸性樹脂台であ
る。） 耐酸化時間（hr）は、端子電圧が2.6V以下となった時間
又は電圧低下率が0.2V/時間以上となった時間で表示す
る。
［発明の効果］ 以上詳述し通り、本発明の蓄電池用セパレータは、直径
２μｍ以下、長さ4mm未満の含アルカリ珪酸塩ガラス繊
維50〜100重量％、直径２μｍを超え10μｍ未満、長さ4
mm以下の含アルカリ珪酸塩ガラス繊維０〜20重量％、及
び、直径10〜30μｍ、長さ3mm以下の含アルカリ珪酸塩
ガラス繊維０〜50重量％よりなり、含アルカリ珪酸塩ガ
ラス繊維100重量％で構成され、該含アルカリ珪酸塩ガ
ラス繊維が、湿式抄造により絡み合わされて、特別な接
着剤なしに相互に接着されているものであり、 表面が平滑で、良好な表面状態のセパレータである
ため、電池の耐酸化時間等を向上させることができる。
２μｍ以下、長さ4mm未満の含アルカリ珪酸塩ガラス繊
維50〜100重量％、直径２μｍを超え10μｍ未満、長さ4
mm以下の含アルカリ珪酸塩ガラス繊維０〜20重量％、及
び、直径10〜30μｍ、長さ3mm以下の含アルカリ珪酸塩
ガラス繊維０〜50重量％よりなり、含アルカリ珪酸塩ガ
ラス繊維100重量％で構成され、該含アルカリ珪酸塩ガ
ラス繊維が、湿式抄造により絡み合わされて、特別な接
着剤なしに相互に接着されているものであり、 表面が平滑で、良好な表面状態のセパレータである
ため、電池の耐酸化時間等を向上させることができる。
吸液性、保液性が良好で、特に加圧下における保液
性に優れるため、電池性能を大幅に改善することができ
る。
性に優れるため、電池性能を大幅に改善することができ
る。
高い強度を得ることができる。
等の優れた効果を有する。
従って、本発明のセパレータによれば、高性能の蓄電池
を製造することができ、その工業的有用性は極めて高
い。
を製造することができ、その工業的有用性は極めて高
い。
第１図は実施例及び比較例において、耐酸化時間の測定
に用いた装置を示す断面図である。 １……試料、２……荷重、 ３……容器、４……電解液、 ９……陽極板、10……陰極板。
に用いた装置を示す断面図である。 １……試料、２……荷重、 ３……容器、４……電解液、 ９……陽極板、10……陰極板。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 北脇 宏紀 大阪府大阪市東区道修町４丁目八番地 日 本板硝子株式会社内 (72)発明者 武藤 純資 三重県津市柳山津興357の５ (56)参考文献 特開 昭60−225352（ＪＰ，Ａ)
Claims (3)
- 【請求項１】含アルカリ珪酸塩ガラス繊維100重量％で
構成され、該含アルカリ珪酸塩ガラス繊維が、湿式抄造
により絡み合わされて、特別な接着剤なしに相互に接着
されている蓄電池用セパレータであって、 該含アルカリ珪酸塩ガラス繊維が、直径２μｍ以下、長
さ4mm未満の含アルカリ珪酸塩ガラス繊維50〜100重量
％、直径２μｍを超え10μｍ未満、長さ4mm以下の含ア
ルカリ珪酸塩ガラス繊維０〜20重量％、及び、直径10〜
30μｍ、長さ3mm以下の含アルカリ珪酸塩ガラス繊維０
〜50重量％よりなることを特徴とする蓄電池用セパレー
タ。 - 【請求項２】直径２μｍ以下、長さ0.2mm以上4mm未満の
含アルカリ珪酸塩ガラス繊維50〜100重量％、直径２μ
ｍを超え10μｍ未満、長さ0.2〜4mmの含アルカリ珪酸塩
ガラス繊維０〜20重量％、及び、直径10〜30μｍ、長さ
0.5〜3mmの含アルカリ珪酸塩ガラス繊維０〜50重量％よ
りなる特許請求の範囲第１項に記載の蓄電池用セパレー
タ。 - 【請求項３】平均直径２μｍ以下の含アルカリ珪酸塩ガ
ラス繊維の長さは3.7mm以下である特許請求の範囲第１
項又は第２項に記載の蓄電池用セパレータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61036186A JPH0760674B2 (ja) | 1986-02-20 | 1986-02-20 | 蓄電池用セパレ−タ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61036186A JPH0760674B2 (ja) | 1986-02-20 | 1986-02-20 | 蓄電池用セパレ−タ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62195850A JPS62195850A (ja) | 1987-08-28 |
| JPH0760674B2 true JPH0760674B2 (ja) | 1995-06-28 |
Family
ID=12462696
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61036186A Expired - Lifetime JPH0760674B2 (ja) | 1986-02-20 | 1986-02-20 | 蓄電池用セパレ−タ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0760674B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01294352A (ja) * | 1988-02-16 | 1989-11-28 | Yuasa Battery Co Ltd | 密閉形鉛蓄電池 |
| JP2009009479A (ja) * | 2007-06-29 | 2009-01-15 | Toshiba Tec Corp | キーボード装置 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5415755A (en) * | 1978-07-26 | 1979-02-05 | Canon Inc | Corona discharger for modulating |
| JPS5650052A (en) * | 1979-09-28 | 1981-05-07 | Shin Kobe Electric Mach Co Ltd | Sealed lead storage battery |
| JPS59138058A (ja) * | 1983-01-25 | 1984-08-08 | Nippon Glass Seni Kk | 蓄電池用隔離板 |
| JPS60119073A (ja) * | 1983-11-30 | 1985-06-26 | Nippon Sheet Glass Co Ltd | 蓄電池用隔離板 |
| JPS60225352A (ja) * | 1984-04-23 | 1985-11-09 | Nippon Sheet Glass Co Ltd | 蓄電池用セパレ−タ |
-
1986
- 1986-02-20 JP JP61036186A patent/JPH0760674B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62195850A (ja) | 1987-08-28 |
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