JPH0982303A - 密閉型鉛電池用セパレータ - Google Patents
密閉型鉛電池用セパレータInfo
- Publication number
- JPH0982303A JPH0982303A JP7234326A JP23432695A JPH0982303A JP H0982303 A JPH0982303 A JP H0982303A JP 7234326 A JP7234326 A JP 7234326A JP 23432695 A JP23432695 A JP 23432695A JP H0982303 A JPH0982303 A JP H0982303A
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- JP
- Japan
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- fiber
- section
- fibers
- sheet
- glass fibers
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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
- 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
- Cell Separators (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 嵩高でなおかつ最大細孔径が小さく、高い電
解液吸収度を有し、厚さ復元性に優れる蓄電池用セパレ
ータを提供する。 【解決手段】 該セパレータを平均繊維径２μm 以下の
ガラス繊維５０〜９５重量% と繊維長さ２〜３０ｍｍの
異型断面を有する合成繊維５〜５０重量% とを組合せて
混抄することで得られる。
解液吸収度を有し、厚さ復元性に優れる蓄電池用セパレ
ータを提供する。 【解決手段】 該セパレータを平均繊維径２μm 以下の
ガラス繊維５０〜９５重量% と繊維長さ２〜３０ｍｍの
異型断面を有する合成繊維５〜５０重量% とを組合せて
混抄することで得られる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は蓄電池用セパレー
タ、特にガラス繊維を主体とする密閉型鉛蓄電池用セパ
レータに関するものであり、嵩高でなおかつ最大細孔径
が小さく、高い電解液吸収度を有し、厚さ復元性に優れ
る蓄電池用セパレータを提供することを目的としたもの
である。
タ、特にガラス繊維を主体とする密閉型鉛蓄電池用セパ
レータに関するものであり、嵩高でなおかつ最大細孔径
が小さく、高い電解液吸収度を有し、厚さ復元性に優れ
る蓄電池用セパレータを提供することを目的としたもの
である。
【０００２】
【従来の技術】従来の蓄電池用セパレータの製造法とし
て、ガラス繊維とアクリル等の合成繊維とからなるスラ
リーを抄紙法によりシート状とし、セパレータを製造す
ることは公知である。しかし合成繊維がガラス繊維に比
べて親水性が低いことから、電解液の吸収性ならびに保
液性が劣るという欠点を有している。
て、ガラス繊維とアクリル等の合成繊維とからなるスラ
リーを抄紙法によりシート状とし、セパレータを製造す
ることは公知である。しかし合成繊維がガラス繊維に比
べて親水性が低いことから、電解液の吸収性ならびに保
液性が劣るという欠点を有している。
【０００３】シートを嵩高にすることで、液体の吸収
性、または緩衝作用として弾力性を与えることが従来よ
り提案されている。これらの技術は、セルローズを主体
としており、これに嵩高性を与えるため、例えば、屈曲
した合成繊維、または三次元捲縮合成繊維（特開平３−
２６９１９９号公報）を加えるという手段が取られてい
る。ところがこれらの嵩高シートは、セルローズを主体
としているために、耐薬品性が劣っており、密閉型鉛蓄
電池に使用されるセパレータのように、硫酸等の強酸の
電解液を吸収、保持させる用途には不適当であった。そ
こで、これに改良を加えセルローズのかわりに合成パル
プを主体としたものが提案されている（特開平６−２７
２１８９号公報）。
性、または緩衝作用として弾力性を与えることが従来よ
り提案されている。これらの技術は、セルローズを主体
としており、これに嵩高性を与えるため、例えば、屈曲
した合成繊維、または三次元捲縮合成繊維（特開平３−
２６９１９９号公報）を加えるという手段が取られてい
る。ところがこれらの嵩高シートは、セルローズを主体
としているために、耐薬品性が劣っており、密閉型鉛蓄
電池に使用されるセパレータのように、硫酸等の強酸の
電解液を吸収、保持させる用途には不適当であった。そ
こで、これに改良を加えセルローズのかわりに合成パル
プを主体としたものが提案されている（特開平６−２７
２１８９号公報）。
【０００４】ところが、セルロースまたは合成パルプを
主体としたものは従来のガラス繊維を主体としたものに
比べ嵩高ではあるが最大細孔径が大きいという欠点があ
る。また、最大細孔径を小さくするにはセルロースまた
は合成パルプの濾水度を小さくすることが必要である
が、濾水度が小さくなると繊維間の絡み合いが不十分と
なり、抄紙性が悪化してしまう。一方、従来のガラス繊
維を主体とするものは嵩高性に限界がある。
主体としたものは従来のガラス繊維を主体としたものに
比べ嵩高ではあるが最大細孔径が大きいという欠点があ
る。また、最大細孔径を小さくするにはセルロースまた
は合成パルプの濾水度を小さくすることが必要である
が、濾水度が小さくなると繊維間の絡み合いが不十分と
なり、抄紙性が悪化してしまう。一方、従来のガラス繊
維を主体とするものは嵩高性に限界がある。
【０００５】すなわち、嵩高なシートは最大細孔径が大
きく、最大細孔径が小さいシートは十分な嵩高性が得ら
れない。
きく、最大細孔径が小さいシートは十分な嵩高性が得ら
れない。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】従って本発明の課題
は、従来のガラス繊維を主体とするシートでは限界のあ
る嵩高性を更に向上しながら、なおかつ最大細孔径が小
さく、高い電解液吸収度を有し、厚さ復元性に優れる、
蓄電池用セパレータを提供することである。
は、従来のガラス繊維を主体とするシートでは限界のあ
る嵩高性を更に向上しながら、なおかつ最大細孔径が小
さく、高い電解液吸収度を有し、厚さ復元性に優れる、
蓄電池用セパレータを提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この課題は、平均繊維径
２μm 以下のガラス繊維５０〜９５重量% と繊維長さ２
〜３０ｍｍの異型断面を有する合成繊維５〜５０重量%
とを組合せてなる密閉型鉛蓄電池用セパレータによって
解決される。
２μm 以下のガラス繊維５０〜９５重量% と繊維長さ２
〜３０ｍｍの異型断面を有する合成繊維５〜５０重量%
とを組合せてなる密閉型鉛蓄電池用セパレータによって
解決される。
【０００８】
【発明の実施の形態】本発明で用いられるガラス繊維
は、その繊維径が過度に大きいとセパレータの最大細孔
径が大きくなり、毛細管現象による液保持力が低下して
電解液の成層化防止効果が十分に得られない恐れがある
ので、平均繊維径を２μm 以下、好ましくは１μm 以下
とする。また、逆にガラス繊維の繊維径が小さ過ぎるこ
とはコスト高となってしまうので、０．４μm 以上とす
るのが好適である。すなわち、本発明で使用されるガラ
ス繊維の平均繊維径は、２μm 以下、特に０．４〜１μ
mであるのが望ましい。
は、その繊維径が過度に大きいとセパレータの最大細孔
径が大きくなり、毛細管現象による液保持力が低下して
電解液の成層化防止効果が十分に得られない恐れがある
ので、平均繊維径を２μm 以下、好ましくは１μm 以下
とする。また、逆にガラス繊維の繊維径が小さ過ぎるこ
とはコスト高となってしまうので、０．４μm 以上とす
るのが好適である。すなわち、本発明で使用されるガラ
ス繊維の平均繊維径は、２μm 以下、特に０．４〜１μ
mであるのが望ましい。
【０００９】本発明において、ガラス繊維は平均繊維径
２μm 以下であればよいのであり、２μm 以下の極細ガ
ラス繊維のみでなく、繊維径が２μm を超え３０μm 以
下の中細ガラス繊維が含まれていてもよい。このような
中細ガラス繊維を配合することによってガラス繊維の低
コスト化を図ることができるが、中細ガラス繊維の配合
量は多くなると平均細孔径が規定より大きくなるのでガ
ラス繊維の全量を基準として５０% 以下とすることが好
ましい。
２μm 以下であればよいのであり、２μm 以下の極細ガ
ラス繊維のみでなく、繊維径が２μm を超え３０μm 以
下の中細ガラス繊維が含まれていてもよい。このような
中細ガラス繊維を配合することによってガラス繊維の低
コスト化を図ることができるが、中細ガラス繊維の配合
量は多くなると平均細孔径が規定より大きくなるのでガ
ラス繊維の全量を基準として５０% 以下とすることが好
ましい。
【００１０】本発明において使用する異型断面を有する
合成繊維は、耐酸性であることが好ましい。例えば、ポ
リエチレン、ポリプロピレン等のオレフィンの単独重合
体、エチレンと他のα−オレフィンとの共重合体などの
ポリオレフィン、ポリスチレン、ポリメチルメタクリレ
ート、ポリアクリロニトリル、ポリ塩化ビニル、ポリ塩
化ビニリデン、ナイロン、ポリエステル、ポリフルオロ
エチレンなどの共重合体より得られる各種繊維または複
合繊維等が挙げられる。
合成繊維は、耐酸性であることが好ましい。例えば、ポ
リエチレン、ポリプロピレン等のオレフィンの単独重合
体、エチレンと他のα−オレフィンとの共重合体などの
ポリオレフィン、ポリスチレン、ポリメチルメタクリレ
ート、ポリアクリロニトリル、ポリ塩化ビニル、ポリ塩
化ビニリデン、ナイロン、ポリエステル、ポリフルオロ
エチレンなどの共重合体より得られる各種繊維または複
合繊維等が挙げられる。
【００１１】シートに嵩高性を付与するためには、これ
らの各種繊維の断面形態が異型断面を有していることが
重要である。異型断面とは、繊維の断面形態が円形以外
の形状を持つものであり、例えばＴ型、Ｙ型、Ｘ型、□
型、△型、☆型などが挙げられる。すなわり、繊維の断
面形態が前記異型断面を有していることから、湿式抄造
してできあがったシートは繊維間に空間ができるため、
容易に嵩高なシートを得ることができる。さらに、繊維
の断面形態が前記異型断面であることから繊維自身の剛
性が高く、その結果、シートの厚さ方向の剛性が増し、
シートが加圧されたときの厚さの復元性にも優れたもの
となる。なお、これらの合成繊維は、繊維の断面形態が
前記異型断面を持っていることが重要であり、繊維自身
はモノフィラメントであっても、三次元的に捲縮された
ものであってもその効果は変わらないものである。ま
た、これら合成繊維の繊維長は２〜３０ｍｍが必要であ
り、繊維長が２ｍｍ未満では繊維が短すぎで繊維同士の
絡み合いが少ないため好ましくない。一方、３０ｍｍを
超えると分散時の繊維同士の絡み合いが強くなり過ぎて
均一な分散を得ることが困難となる。かかる合成繊維の
配合率は５〜５０重量% が必要である。５重量% 未満で
はシート内の嵩高性発現効果が少なく好ましくない。ま
た配合率を多くすると最大細孔径が大きくなることから
５０重量% 以下とするのが好ましい。
らの各種繊維の断面形態が異型断面を有していることが
重要である。異型断面とは、繊維の断面形態が円形以外
の形状を持つものであり、例えばＴ型、Ｙ型、Ｘ型、□
型、△型、☆型などが挙げられる。すなわり、繊維の断
面形態が前記異型断面を有していることから、湿式抄造
してできあがったシートは繊維間に空間ができるため、
容易に嵩高なシートを得ることができる。さらに、繊維
の断面形態が前記異型断面であることから繊維自身の剛
性が高く、その結果、シートの厚さ方向の剛性が増し、
シートが加圧されたときの厚さの復元性にも優れたもの
となる。なお、これらの合成繊維は、繊維の断面形態が
前記異型断面を持っていることが重要であり、繊維自身
はモノフィラメントであっても、三次元的に捲縮された
ものであってもその効果は変わらないものである。ま
た、これら合成繊維の繊維長は２〜３０ｍｍが必要であ
り、繊維長が２ｍｍ未満では繊維が短すぎで繊維同士の
絡み合いが少ないため好ましくない。一方、３０ｍｍを
超えると分散時の繊維同士の絡み合いが強くなり過ぎて
均一な分散を得ることが困難となる。かかる合成繊維の
配合率は５〜５０重量% が必要である。５重量% 未満で
はシート内の嵩高性発現効果が少なく好ましくない。ま
た配合率を多くすると最大細孔径が大きくなることから
５０重量% 以下とするのが好ましい。
【００１２】本発明のセパレータは、バインダー等を使
用しなくても良いが、強度付与のために必要に応じて熱
接着性繊維などのバインダーを用いても良い。本発明の
密閉型鉛蓄電池用セパレータは、ガラス繊維と共に異型
断面を有する合成繊維を混抄すること以外は、常法にし
たがって混抄することにより容易に製造できる。
用しなくても良いが、強度付与のために必要に応じて熱
接着性繊維などのバインダーを用いても良い。本発明の
密閉型鉛蓄電池用セパレータは、ガラス繊維と共に異型
断面を有する合成繊維を混抄すること以外は、常法にし
たがって混抄することにより容易に製造できる。
【００１３】本発明によれば、異型断面を有する合成繊
維を使用していることから、嵩高で厚さ復元性に優れる
と共に、細径ガラス繊維を主体としていることから、最
大細孔径を小さくすることができる。しかも、得られる
シートは嵩高で最大細孔径が小さいため、電解液の吸
収、保持特性が優れており、しかも厚さ復元性に優れて
いるため、密閉型鉛蓄電池用セパレータに好適に使用さ
れる。
維を使用していることから、嵩高で厚さ復元性に優れる
と共に、細径ガラス繊維を主体としていることから、最
大細孔径を小さくすることができる。しかも、得られる
シートは嵩高で最大細孔径が小さいため、電解液の吸
収、保持特性が優れており、しかも厚さ復元性に優れて
いるため、密閉型鉛蓄電池用セパレータに好適に使用さ
れる。
【００１４】
【実施例】以下で、実施例および比較例によって本発明
を更に詳細に説明する。実施例１〜３および比較例１〜３ 実施例１〜３および比較例１〜３において、表１に示す
抄造原料を配合して、寸法（３００×３００×１．０）
の密閉型鉛蓄電池用セパレータを製造し、それの諸特性
を測定し、結果を表１に示した。なお、用いた原料の詳
細は次の通りで ある。 極細ガラス繊維： 平均繊維径 ０．８μm Ｔ型異型断面ＰＥＴ繊維： 繊度３ｄ、繊維長５ｍｍ Ｙ型異型断面ナイロン繊維： 繊度３ｄ、繊維長５ｍｍ ＰＥＴ繊維： 繊度３ｄ、繊維長５ｍｍ ＰＥ合成パルプ： 平均繊維径３０μm 、平均繊維長１ｍｍ なお、実施例、比較例における各特性の測定方法は次の
通りである。 目付： 試料重量を試料面積で除して得られる値であ
る。 厚さ： 試料をその厚み方向に２０ｋｇ／１００ｃｍ2
の荷重で押圧した状態で測定する（ＪＩＳ Ｃ−２２０
２）。 吸液度：試料を垂直にしてその下部を比重１．３の希硫
酸に浸漬し、３分間で液位が上昇する高さを測定するこ
とにより求める。 保液性：重量既知の試料（Ｗ1 ）を水に浸漬した後、空
中に垂直な状態で３０秒間保持した後のセパレータ重量
（Ｗ2 ）を測定し、保液性＝（Ｗ2 −Ｗ1 ）／Ｗ1 によ
り求める。 厚さ復元性：試料を５ｋｇ／１００ｃｍ2 の荷重下での
厚さ（Ｔ1 ）を測定し、同じ場所に２０ｋｇ／１００ｃ
ｍ2 の荷重を１分間、負荷する。次に荷重を除き、５ｋ
ｇ／１００ｃｍ2 の荷重下での厚さ（Ｔ2 ）を測定す
う。復元性はＴ2 をＴ1 で除したものを% で表示したも
のである。 最大細孔径：ＡＳＴＭ−Ｆ３１６−８０に従いポロメー
ターにて測定を行う。
を更に詳細に説明する。実施例１〜３および比較例１〜３ 実施例１〜３および比較例１〜３において、表１に示す
抄造原料を配合して、寸法（３００×３００×１．０）
の密閉型鉛蓄電池用セパレータを製造し、それの諸特性
を測定し、結果を表１に示した。なお、用いた原料の詳
細は次の通りで ある。 極細ガラス繊維： 平均繊維径 ０．８μm Ｔ型異型断面ＰＥＴ繊維： 繊度３ｄ、繊維長５ｍｍ Ｙ型異型断面ナイロン繊維： 繊度３ｄ、繊維長５ｍｍ ＰＥＴ繊維： 繊度３ｄ、繊維長５ｍｍ ＰＥ合成パルプ： 平均繊維径３０μm 、平均繊維長１ｍｍ なお、実施例、比較例における各特性の測定方法は次の
通りである。 目付： 試料重量を試料面積で除して得られる値であ
る。 厚さ： 試料をその厚み方向に２０ｋｇ／１００ｃｍ2
の荷重で押圧した状態で測定する（ＪＩＳ Ｃ−２２０
２）。 吸液度：試料を垂直にしてその下部を比重１．３の希硫
酸に浸漬し、３分間で液位が上昇する高さを測定するこ
とにより求める。 保液性：重量既知の試料（Ｗ1 ）を水に浸漬した後、空
中に垂直な状態で３０秒間保持した後のセパレータ重量
（Ｗ2 ）を測定し、保液性＝（Ｗ2 −Ｗ1 ）／Ｗ1 によ
り求める。 厚さ復元性：試料を５ｋｇ／１００ｃｍ2 の荷重下での
厚さ（Ｔ1 ）を測定し、同じ場所に２０ｋｇ／１００ｃ
ｍ2 の荷重を１分間、負荷する。次に荷重を除き、５ｋ
ｇ／１００ｃｍ2 の荷重下での厚さ（Ｔ2 ）を測定す
う。復元性はＴ2 をＴ1 で除したものを% で表示したも
のである。 最大細孔径：ＡＳＴＭ−Ｆ３１６−８０に従いポロメー
ターにて測定を行う。
【００１５】 表１より次のことが明らかである。
【００１６】すなわち、本発明によりガラス繊維に異型
断面繊維を混抄することにより、ガラス繊維を主体とし
たセパレータ（比較例１、２）に比べ、嵩高となり、そ
の結果吸液度及び保液性が向上し、厚さ復元性にも優れ
ていることがわかる。また、合成パルプを用いたもの
（比較例３）は、ガラス繊維を主体としたセパレータ
（比較例１、２）に比べ、嵩高で吸液度及び保液性も高
く実施例１〜３と同等にあるが、最大細孔径が大きく、
厚さ復元性も劣っている。
断面繊維を混抄することにより、ガラス繊維を主体とし
たセパレータ（比較例１、２）に比べ、嵩高となり、そ
の結果吸液度及び保液性が向上し、厚さ復元性にも優れ
ていることがわかる。また、合成パルプを用いたもの
（比較例３）は、ガラス繊維を主体としたセパレータ
（比較例１、２）に比べ、嵩高で吸液度及び保液性も高
く実施例１〜３と同等にあるが、最大細孔径が大きく、
厚さ復元性も劣っている。
【００１７】
【発明の効果】以上に詳述した通り、本発明の密閉型鉛
蓄電池用セパレータによれば、嵩高で最大細孔径が小さ
いため、電解液の吸収、保持特性が良好であり、しかも
厚さ復元性に優れているため、密閉型鉛蓄電池の性能向
上に寄与するところ大である。
蓄電池用セパレータによれば、嵩高で最大細孔径が小さ
いため、電解液の吸収、保持特性が良好であり、しかも
厚さ復元性に優れているため、密閉型鉛蓄電池の性能向
上に寄与するところ大である。
Claims (1)
- 【請求項１】 平均繊維径２μm 以下のガラス繊維５０
〜９５重量% と繊維長さ２〜３０ｍｍの異型断面を有す
る合成繊維５〜５０重量% とを組合せてなる密閉型鉛蓄
電池用セパレータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23432695A JP3650439B2 (ja) | 1995-09-12 | 1995-09-12 | 密閉型鉛電池用セパレータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23432695A JP3650439B2 (ja) | 1995-09-12 | 1995-09-12 | 密閉型鉛電池用セパレータ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0982303A true JPH0982303A (ja) | 1997-03-28 |
| JP3650439B2 JP3650439B2 (ja) | 2005-05-18 |
Family
ID=16969256
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23432695A Expired - Lifetime JP3650439B2 (ja) | 1995-09-12 | 1995-09-12 | 密閉型鉛電池用セパレータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3650439B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003308819A (ja) * | 2002-04-17 | 2003-10-31 | Nippon Muki Co Ltd | 密閉型鉛蓄電池用セパレータとその製造方法並びに密閉型鉛蓄電池 |
| US7144633B2 (en) | 2002-07-29 | 2006-12-05 | Evanite Fiber Corporation | Glass compositions |
| US7160824B2 (en) | 2002-07-29 | 2007-01-09 | Evanite Fiber Corporation | Glass compositions |
| WO2019064792A1 (ja) * | 2017-09-28 | 2019-04-04 | 株式会社Ｇｓユアサ | 鉛蓄電池 |
-
1995
- 1995-09-12 JP JP23432695A patent/JP3650439B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003308819A (ja) * | 2002-04-17 | 2003-10-31 | Nippon Muki Co Ltd | 密閉型鉛蓄電池用セパレータとその製造方法並びに密閉型鉛蓄電池 |
| US7144633B2 (en) | 2002-07-29 | 2006-12-05 | Evanite Fiber Corporation | Glass compositions |
| US7160824B2 (en) | 2002-07-29 | 2007-01-09 | Evanite Fiber Corporation | Glass compositions |
| US8012629B2 (en) | 2002-07-29 | 2011-09-06 | Hollingsworth & Vose Company | Batteries containing bismuth glass compositions |
| US8211575B2 (en) | 2002-07-29 | 2012-07-03 | Hollingsworth & Vose Company | Batteries containing bismuth glass compositions |
| US7939166B2 (en) | 2004-07-21 | 2011-05-10 | Hollingsworth & Vose Company | Glass compositions |
| WO2019064792A1 (ja) * | 2017-09-28 | 2019-04-04 | 株式会社Ｇｓユアサ | 鉛蓄電池 |
| JP2019067526A (ja) * | 2017-09-28 | 2019-04-25 | 株式会社Ｇｓユアサ | 鉛蓄電池 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3650439B2 (ja) | 2005-05-18 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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