JPH0955198A - 鉛蓄電池用多層式セパレータ - Google Patents

鉛蓄電池用多層式セパレータ

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JPH0955198A
JPH0955198A JP7225962A JP22596295A JPH0955198A JP H0955198 A JPH0955198 A JP H0955198A JP 7225962 A JP7225962 A JP 7225962A JP 22596295 A JP22596295 A JP 22596295A JP H0955198 A JPH0955198 A JP H0955198A
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JP
Japan
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paper
separator
thickness
acid
layer
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Application number
JP7225962A
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English (en)
Inventor
Takaaki Matsunami
敬明 松波
Tokihisa Azuma
登喜久 東
Hideo Endo
秀夫 遠藤
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Nippon Muki Co Ltd
Original Assignee
Nippon Muki Co Ltd
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Publication date
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

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  • Cell Separators (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 鉛蓄電池の電池組立性を容易にし、且つ電解
液による厚さへたり性の低下を小さく維持できる鉛蓄電
池用多層式セパレータを提供する。 【解決手段】 耐酸性ガラス繊維を材料として、厚さ
1.2mm以下の紙層を形成すると共に、その複数枚を
抄き合わせ又は接着剤を介して一体に積層した。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、鉛蓄電池用多層式セパ
レータに関する。
【0002】
【発明の属する技術分野】出願人は、先に、特開昭64
−10572号公報において、電解液注液時の厚さへた
りが少なく、極板との良好な密着性を維持する繊維の配
向が水平面に対し角度45°〜135°となっている繊
維本数割合が40%〜90%の範囲であり、且つ厚さ1
mm程度の鉛蓄電池用セパレータを開示した。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
セパレータは、正極板と負極板の距離が2mmを越える
場合には、その2枚を介在させる必要があり、この場合
は、電池極板群の組み立て、電槽内への組み込み作業に
多大の時間と労力を要し、また、これらの作業におい
て、更には、電池として組み立てた後の運搬や使用中に
受ける振動、衝撃で介在させた夫々のセパレータが幅方
向に位置ずれを生ずる不都合を伴う。そこで、当初から
厚さ2mm又はそれ以上のセパレータを抄造することが
考えられるが、通常の抄紙機では、40〜90%の配向
繊維を有するセパレータを製造することは困難となり、
従って、電解液注液時のへたり性が低下し、寿命の短縮
した電池をもたらす不都合を生ずる。従って、上記の不
都合がなく、電池の組み立てを容易にし、而も電解液注
液によるへたりの低下が防止されるセパレータの開発が
望まれる。また、この場合、上記の特性を有すると共
に、電解液保持力の良いセパレータの開発が望まれる。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記の課題を
解決した鉛蓄電池用多層式セパレータを提供するもの
で、耐酸性ガラス繊維を材料として、厚さ1.2mm以
下の紙層を形成すると共に、その複数枚を抄き合わせ又
は接着剤を介して一体に積層したことを特徴とする。
【0005】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施例を詳述す
る。耐酸性ガラス繊維としては、平均繊維径1.5μm
単独を材料とし、或いは平均繊維径0.5〜1.5μm
の範囲から選んだ小径のガラス繊維とこれにより平均繊
維径が大きい通常1.6〜30μmの範囲から選んだ太
径の耐酸性ガラス繊維とを混合して、比表面積1m2
g以上に、例えば1.0〜3.5m2 /gとなるように
配合したものを材料とし、通常の吸引式脱水装置を備え
た抄紙機を用い、例えば、短網抄紙機を用い抄造し、厚
さ1.2mm以下、通常0.4〜1.2mmの範囲の紙
層を得る。この場合、紙層形成部で吸引力を変化させれ
ば、繊維の水平面に対し角度が45〜135°の配向繊
維が40%、50%、60%、70%、80%、90%
などの割合で有する所望の紙層、即ち、ガラス繊維抄紙
が得られる。これに対し、厚さが1.5mm以上の紙層
を形成するときは、配向繊維の割合が40%以上のもの
を得ることが極めて困難であった。
【0006】本発明は、このようにして得られる上記の
繊維配向率の高い紙層を抄き合わせ又は接着剤を介して
少なくとも2枚の紙層を一体に積層して全体が高い繊維
配向向率をもつ多層式セパレータを製造する。抄き合わ
せの場合は、通常の多円網抄紙機を用いて上記の紙層を
2枚又はそれ以上抄き合わせて所望の厚さの上記の多層
式セパレータを製造する。接着剤で一体に積層した多層
式セパレータを製造する場合は、抄紙機で抄造し、脱
水、乾燥して得た2枚又はそれ以上の乾燥紙層間に接着
剤をその長さ方向に少なくとも1本の線状又は点状に施
した後、上下紙層を重合して貼着し、所望の厚さの本発
明の多層式セパレータを得る。その長尺の製品は、所望
の厚さに切断し、リーフ式セパレータ或いはU字状に折
り曲げその両側縁を接着した袋状セパレータとする。接
着剤としては、ゴム系、アクリル系などの所望の接着剤
が使用できる。
【0007】ガラス繊維の抄造濃度は、1%以下、好ま
しくは0.2%以下とし、紙層形成部にサクションを備
え、このサクションの吸引力を種々変えて、水中のガラ
ス繊維を抄紙機ワイヤーに向かって急速に引き寄せるよ
うにすることにより、厚さ方向に全体の40%以上に強
く繊維が配向した1.2mm以下の紙層(紙匹)が容易
に得られる。この場合、ガラス繊維の平均繊維径は、3
〜30μmの範囲の太径のものを配合しても、容易に配
合繊維として吸引できる。而して、本発明の多層式セパ
レータを形成する各紙層を形成するガラス繊維の平均繊
維径1.5μm以下であり、且つBET法による比表面
積1m2 /g以上を保持するときは、セパレータの使用
時における上下方向の電解液分布を均一に保持すること
ができることが認められた。平均繊維径1.5μmのも
のを単独で使用し抄造するときは、比表面積は1.05
2 /gである。平均繊維径1.5μm、1.0μm、
0.8μm、0.6μm、0.5μmなどの夫々と、2
μm、3μm、4μm、5μm、10μm、20μm、
30μmなどの太径のガラス繊維とを適宜選択し組み合
わせ、比表面積1m2 /g以上となるように抄造して紙
層を形成することができる。
【0008】尚、セパレータのクッション性と且つ折り
曲げ強度を高めるため、ポリプロピレン、ポリエステ
ル、アクリルなどのモノフィラメント状耐酸化性合成繊
維を少量混合しても良い。また、シートの細孔性と保液
力を高めるため、シリカ、ケイソウ土、耐酸性ガラス微
粉などの無機粉を少量添加し混抄しても良い。
【0009】このようにして得られた本発明の多層式セ
パレータは、一体化しているので極板群の組み立て時
に、所望の厚さのものを陰極板と陽極板間に介在させて
極板群を組み立てる作業が簡単であるばかりでなく、電
解液注液後の反発力低下は、後記に更に明らかにするよ
うに、1mm以下の複数枚のセパレータを一体化したこ
とから、同じ厚さの単層から成る従来のセパレータに比
し、著しく小さいものが得られる。
【0010】
【実施例】次に、本発明の詳細な実施例を従来例と共に
記載する。 実施例1 平均繊維径1.5μm、比表面積1.0m2 /gの耐酸
性ガラス繊維を用いて多円網抄造機により、水平面に対
し角度45°〜135°の繊維本数割合(以下縦方向配
合率と言う)が80%であり且つ厚さ0.4mmの湿紙
6枚を抄き合わせて一体化した厚さ2.4mmの密閉形
鉛電池用多層式セパレータを得た。 実施例2 平均繊維径1.5μm、比表面積1.0m2 /gの耐酸
性ガラス繊維を用いて多円網抄造機により、縦方向配合
率が75%であり且つ厚さ0.8mmの湿紙3枚を抄き
合わせて一体化した厚さ2.4mmの密閉形鉛電池用多
層式セパレータを得た。 実施例3 平均繊維径1.5μm、比表面積1.0m2 /gの耐酸
性ガラス繊維を用いて多円網抄造機により、縦方向配合
率が70%であり且つ厚さ1.2mmの湿紙2枚を抄き
合わせて一体化した厚さ2.4mmの密閉形鉛電池用多
層式セパレータを得た。 実施例4 平均繊維径0.5μm、比表面積3.1m2 /gの耐酸
性ガラス繊維を用いて多円網抄造機により、縦方向配合
率が70%であり且つ厚さ0.4mmの湿紙6枚を抄き
合わせて一体化した厚さ2.4mmの密閉形鉛電池用多
層式セパレータを得た。 実施例5 平均繊維径0.5μm、比表面積3.1m2 /gの耐酸
性ガラス繊維を用いて多円網抄造機により、縦方向配合
率が65%であり且つ厚さ0.8mmの湿紙3枚を抄き
合わせて一体化した厚さ2.4mmの密閉形鉛電池用多
層式セパレータを得た。 実施例6 平均繊維径0.5μm、比表面積3.1m2 /gの耐酸
性ガラス繊維を用いて多円網抄造機により、縦方向配合
率が60%であり且つ厚さ1.2mmの湿紙2枚を抄き
合わせて一体化した厚さ2.4mmの密閉形鉛電池用多
層式セパレータを得た。 実施例7 平均繊維径0.5μmの耐酸性ガラス繊維50wt.%
と平均繊維径4μmの耐酸性ガラス繊維50wt.%を
用いて多円網抄造機により、縦方向配合率が85%であ
り且つ厚さ0.4mmの湿紙6枚を抄き合わせて一体化
した厚さ2.4mm、比表面積1.8m2 /gの密閉形
鉛電池用多層式セパレータを得た。 実施例8 平均繊維径1.5μm、比表面積1.0m2 /gの耐酸
性ガラス繊維を用いて通常の円網抄造機により、厚さ
0.4mmの抄紙セパレータシートを得た。次で抄紙セ
パレータの6枚を使用し、その各一枚にゴム系接着剤を
線状に一本塗布し、その上に該セパレータを重ねて接着
した6層の抄紙セパレータから成る一体化した厚さ2.
4mmの密閉形鉛電池用多層式セパレータを得た。 従来例1 平均繊維径1.5μm、比表面積1.0m2 /gの耐酸
性ガラス繊維を用いて通常の円網抄造機により、縦方向
配合率が30%である厚さ2.4mmの密閉形鉛電池用
多層式セパレータを得た。
【0011】上記の実施例1〜8及び従来例1を用いて
下記表1に示す極板群を作製し、電解液注液後の反発力
を測定した。その反発力の試験方法は次の通りに行っ
た。即ち、陰陽両極板間にセパレータを装着して極板群
を作製し、この極板群をポリ袋に入れた後、ロードセル
を備えた横型加圧装置に圧力20Kg/100cm2
条件で挟む。次にポリ袋にセパレータが充分含液する量
の電解液を注入して液量を飽和状態としたときから20
分後の反発力をロードセルから読み取り、初期加圧を1
00%として注液後の反発力をパーセント表示した。そ
の結果を下記表2に示す。
【0012】
【表1】
【0013】
【表2】
【0014】上記表2から明らかなように、本発明の一
体化したセパレータは、反発力において、従来例に比し
増大している。また、実施例から明らかなように、1枚
の抄紙セパレータの厚さを特に1mm以下のもので構成
するときは、特に優れた反発力が得られることが分か
る。
【0015】
【発明の効果】このように本発明によるときは、耐酸性
ガラス繊維を材料として、厚さ1.2mm以下の紙層を
形成すると共に、その複数枚を抄き合わせ又は接着剤を
介して一体に積層した一体化した多層式セパレータとし
たので、各紙層が縦方向配向率が40%〜90%の配向
繊維を含有する各紙層から成る電解液注液後の厚さへた
り性の低下の小さい極板との密着性を良好に維持し得る
鉛蓄電池をもたらす効果を有する。この場合、各紙層を
平均繊維径1.5μm以下の細径のガラス繊維単独を材
料とし、或いはこれら細径のガラス繊維と平均繊維径
1.6〜30μmの太径のガラス繊維との混合繊維を材
料とし、比表面積1m2 /g以上で且つ厚さ1.2以下
の紙層で構成するときは、電解液がセパレータの上下方
向に均一に保持された多層式セパレータが提供できる効
果を有する。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 耐酸性ガラス繊維を材料として、厚さ
    1.2mm以下の紙層を形成すると共に、その複数枚を
    抄き合わせ又は接着剤を介して一体に積層したことを特
    徴とする鉛蓄電池用多層式セパレータ。
  2. 【請求項2】 平均繊維径1.5μm以下の繊維の耐酸
    性ガラス繊維単独又はこれと平均繊維径1.6〜30μ
    mの太径の耐酸性ガラス繊維とを配合して抄造し、比表
    面積1m2 /g以上を有する厚さ1.2mm以下の紙層
    を形成することを特徴とする請求項1記載の鉛蓄電池用
    多層式セパレータ。
  3. 【請求項3】 各紙層は、繊維の配向が水平面に対し4
    5°〜135°を有する配向繊維を40〜90%の範囲
    含有することを特徴とする鉛蓄電池用多層式セパレー
    タ。
JP7225962A 1995-08-10 1995-08-10 鉛蓄電池用多層式セパレータ Pending JPH0955198A (ja)

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