JPS6380472A - 蓄電池用セパレータ及びその製造方法 - Google Patents
蓄電池用セパレータ及びその製造方法Info
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- JPS6380472A JPS6380472A JP61224616A JP22461686A JPS6380472A JP S6380472 A JPS6380472 A JP S6380472A JP 61224616 A JP61224616 A JP 61224616A JP 22461686 A JP22461686 A JP 22461686A JP S6380472 A JPS6380472 A JP S6380472A
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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】
［産業上の利用分野コ
本発明は蓄電池用セパレータに係り、特に実質的にガラ
ス繊維のみからなる蓄電池用セパレータに関する。
ス繊維のみからな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種預となる。即ち、 ■ ガラス短ｉａ Ｋ、Ｉを主体とするもの、■ ガラ
ス短！ａ維と合成ｉａ維を混合、成形したもの、 ■ ガラス短ｔａ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種預となる。即ち、 ■ ガラス短ｉａ Ｋ、Ｉを主体とするもの、■ ガラ
ス短！ａ維と合成ｉａ維を混合、成形したもの、 ■ ガラス短ｔａ維に粉体を保持させたもの、である。
このうち、■のガラスｌａ ｉ、ｉと粉体との混抄物か
らなるものとしては、例えば特開昭５８−２０６０４６
号に記載されるものがあるが、このものは吸液性は良好
であるものの、粉体がセノ＼レータから剥離、脱落し易
く、また、引張強度も小さいという問題がある。
らなるものとしては、例えば特開昭５８−２０６０４６
号に記載されるものがあるが、このものは吸液性は良好
であるものの、粉体がセノ＼レータから剥離、脱落し易
く、また、引張強度も小さいという問題がある。
一方、■のガラス短繊維と合成繊維とを混抄したものと
しては、特開昭４９−３８１２６号、特開昭５４−２２
５３１号、特開昭５６−９９９６８号、特開昭５３−１
３６６３２号及び特公昭５８−６６３号に記載のものが
あるが、これらは機械的強度（引張強さ及び剛性等）が
高いため、蓄電池組立作業を行ない易いという長所を有
するものの、吸液性、保液性に劣る、系内に有機物が存
在することから電池寿命が短い、という欠点を有する。
しては、特開昭４９−３８１２６号、特開昭５４−２２
５３１号、特開昭５６−９９９６８号、特開昭５３−１
３６６３２号及び特公昭５８−６６３号に記載のものが
あるが、これらは機械的強度（引張強さ及び剛性等）が
高いため、蓄電池組立作業を行ない易いという長所を有
するものの、吸液性、保液性に劣る、系内に有機物が存
在することから電池寿命が短い、という欠点を有する。
一方、■のガラス短繊維を主体とするものとしては、液
体接着剤等のバインダを使用したものと、これらのバイ
ンダを使用しないものとがある。
体接着剤等のバインダを使用したものと、これらのバイ
ンダを使用しないものとがある。
［発明が解決しようとする問題点］
ガラス繊維を主体とするセパレータのうち、バインダを
使用しないものは、液の吸収による自由な体積膨張が可
能で、電解液の保液性、吸液性が最も良く、電池特性の
面で好適であるが、反面、この種のセパレータは単にガ
ラス繊維同志の水ガラス化と絡みの力のみで賦形されて
いるため、強度や硬度が低く、機械を使用した電池組立
作業には十分に耐えることができず、作業能率が悪いと
いう不都合がある。
使用しないものは、液の吸収による自由な体積膨張が可
能で、電解液の保液性、吸液性が最も良く、電池特性の
面で好適であるが、反面、この種のセパレータは単にガ
ラス繊維同志の水ガラス化と絡みの力のみで賦形されて
いるため、強度や硬度が低く、機械を使用した電池組立
作業には十分に耐えることができず、作業能率が悪いと
いう不都合がある。
これに対し、バインダを使用した場合には、その接着効
果により強度、硬度は向上されるが、液吸収による体積
膨張がバインダにより阻害され、セパレータの保液性や
吸液性が悪くなる。しかも液筒溶性のバインダでは、電
解液中に溶は出し、電池性能低下の原因となるという問
題があり、その他耐酸化性の面からも好ましいものとは
いえない。
果により強度、硬度は向上されるが、液吸収による体積
膨張がバインダにより阻害され、セパレータの保液性や
吸液性が悪くなる。しかも液筒溶性のバインダでは、電
解液中に溶は出し、電池性能低下の原因となるという問
題があり、その他耐酸化性の面からも好ましいものとは
いえない。
このような問題点を解消する、強度、硬度も良好である
と共に、保液性、吸液性にも優れた蓄電池用セパレータ
として、本出願人は実質的にガラス繊維のみから構成さ
れる蓄電池用セパレータであって、ガラス繊維同志が熱
融着されている蓄電池用セパレータにつき、先に特許出
願した（特願昭６１−９４０８３．以下、「先願」とい
う。）。
と共に、保液性、吸液性にも優れた蓄電池用セパレータ
として、本出願人は実質的にガラス繊維のみから構成さ
れる蓄電池用セパレータであって、ガラス繊維同志が熱
融着されている蓄電池用セパレータにつき、先に特許出
願した（特願昭６１−９４０８３．以下、「先願」とい
う。）。
先願に係る蓄電池用セパレータは、実質的にガラスｉｎ
ｆ、Ｉのみからなり、有ｍｉａ維やバインダを用いな
いため極めて吸液性、保液性に優れたものとなる上に、
セパレータを構成するガラス繊維は熱融着により互いに
接着されているため、その強度、硬度は著しく高い。
ｆ、Ｉのみからなり、有ｍｉａ維やバインダを用いな
いため極めて吸液性、保液性に優れたものとなる上に、
セパレータを構成するガラス繊維は熱融着により互いに
接着されているため、その強度、硬度は著しく高い。
しかしながら、実質的にガラスｌｌ１ｔｎのみからなる
セパレータにおいて、セパレータを２１成するガラスｉ
、Ｘ１ｌｆ、（Ｉをその特性を損うことなく ｆａ ｉ
（ｔの表面のガラスを溶かして熱融着させ、所望の強度
を得ることができる加熱温度、時間等の範囲が狭い範囲
に限られているために、加熱温度や時間等の熱融着条件
のＲ密なコントロールが必要となり、熱融着処理が難し
いという問題がある。
セパレータにおいて、セパレータを２１成するガラスｉ
、Ｘ１ｌｆ、（Ｉをその特性を損うことなく ｆａ ｉ
（ｔの表面のガラスを溶かして熱融着させ、所望の強度
を得ることができる加熱温度、時間等の範囲が狭い範囲
に限られているために、加熱温度や時間等の熱融着条件
のＲ密なコントロールが必要となり、熱融着処理が難し
いという問題がある。
［問題点を解決するための手段］
本発明は上記先願に基いてなされたものであって、保液
性、吸液性、強度等が共に優れる実質的にガラス繊維の
みからなる蓄電池用セパレータであって、極めて容易に
製造することが可能な蓄電池用セパレータを提供するも
のであり、実質的にガラス繊維のみから構成される蓄電
池用セパレータであって、主体とするガラス短繊維の軟
化点よりも５０〜４００℃低い軟化点の低軟化点ガラス
短繊維が全ガラス繊維の３〜２０瓜量％混合され、かつ
、ガラス繊維同志が熱融着されてなることを特徴とする
蓄電池用セパレータ、を要旨とするものである。
性、吸液性、強度等が共に優れる実質的にガラス繊維の
みからなる蓄電池用セパレータであって、極めて容易に
製造することが可能な蓄電池用セパレータを提供するも
のであり、実質的にガラス繊維のみから構成される蓄電
池用セパレータであって、主体とするガラス短繊維の軟
化点よりも５０〜４００℃低い軟化点の低軟化点ガラス
短繊維が全ガラス繊維の３〜２０瓜量％混合され、かつ
、ガラス繊維同志が熱融着されてなることを特徴とする
蓄電池用セパレータ、を要旨とするものである。
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は、主体とするガラス繊維
と該主体ガラス繊維の軟化点より５０〜４００℃低い軟
化点の低軟化点ガラス繊維３〜２０重量％とから構成さ
れている。
と該主体ガラス繊維の軟化点より５０〜４００℃低い軟
化点の低軟化点ガラス繊維３〜２０重量％とから構成さ
れている。
本発明において、セパレータを＋ｉ成する主体ガラスＩ
ａ維及び低融点ガラスｌａ維の組成としては、特に制限
はないが、好ましくは含アルカリ珪酸塩ガラス繊維を用
いるのが望ましい。即ち、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１ａ維同志がより良好に接着される。本発明に
おいては、含アルカリ珪酸塩ガラス１ａ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１ｍ
μ以下のガラスｌａ ｆａの状態で、ＪＩＳＣ−２２０
２に従フ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ｉａ維の組成として
は重量比で６０〜７５％の５ｉ０２及び８〜２０％のＲ
２０（Ｎａ２０゜Ｋ２Ｏなどのアルカリ金属酸化物）を
主として含有しくただし５ｉ０２＋Ｒ２０は７５〜９０
零）、その他に例えばＣａＯｌＭｇＯ，Ｂ２Ｏ３、Ａｕ
２０３ 、ＺｎＯ，Ｆｅ２Ｏ３などの１ ｆｆｆｌ又は
２種以上を含んだものが挙げられる。含アルカリ珪酸塩
ガラスは、その組成を変えることにより、容易にその軟
化点を変えることができ、主体ガラス繊維及び低軟化点
ガラス繊維を提供することができる。例えば、成分のう
ち、５ｉ０２を減らし、その分Ｃａｂ％ＭｇＯ１Ｂ ２
０３ 、Ｎ ａ ２０等を増すことにより軟化点を下げ
ることができる。
ａ維及び低融点ガラスｌａ維の組成としては、特に制限
はないが、好ましくは含アルカリ珪酸塩ガラス繊維を用
いるのが望ましい。即ち、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１ａ維同志がより良好に接着される。本発明に
おいては、含アルカリ珪酸塩ガラス１ａ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１ｍ
μ以下のガラスｌａ ｆａの状態で、ＪＩＳＣ−２２０
２に従フ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ｉａ維の組成として
は重量比で６０〜７５％の５ｉ０２及び８〜２０％のＲ
２０（Ｎａ２０゜Ｋ２Ｏなどのアルカリ金属酸化物）を
主として含有しくただし５ｉ０２＋Ｒ２０は７５〜９０
零）、その他に例えばＣａＯｌＭｇＯ，Ｂ２Ｏ３、Ａｕ
２０３ 、ＺｎＯ，Ｆｅ２Ｏ３などの１ ｆｆｆｌ又は
２種以上を含んだものが挙げられる。含アルカリ珪酸塩
ガラスは、その組成を変えることにより、容易にその軟
化点を変えることができ、主体ガラス繊維及び低軟化点
ガラス繊維を提供することができる。例えば、成分のう
ち、５ｉ０２を減らし、その分Ｃａｂ％ＭｇＯ１Ｂ ２
０３ 、Ｎ ａ ２０等を増すことにより軟化点を下げ
ることができる。
このような好ましい含アルカリ珪酸塩の主体ガラス繊維
の組成及び低融点ガラス繊維の組成の例を第１表に示す
。
の組成及び低融点ガラス繊維の組成の例を第１表に示す
。
第 １ 表。
一方、本発明の蓄電池用セパレータを構成するガラス繊
維は、主体ガラス繊維及び低軟化点ガラス繊維のいずれ
のｆａ維も、平均直径１０〜３０μｍの大径のガラスｉ
ｎ 維ｏ〜３５ＩＩＩ量％、平均直径２μｍを超え１０
μｍ未満の中細径のガラス繊ｆ、Ｉ ０〜３０重量％、
残部平均直径２μｍ以下の細径ガラス１ａ維を含むもの
であることが好ましい。
維は、主体ガラス繊維及び低軟化点ガラス繊維のいずれ
のｆａ維も、平均直径１０〜３０μｍの大径のガラスｉ
ｎ 維ｏ〜３５ＩＩＩ量％、平均直径２μｍを超え１０
μｍ未満の中細径のガラス繊ｆ、Ｉ ０〜３０重量％、
残部平均直径２μｍ以下の細径ガラス１ａ維を含むもの
であることが好ましい。
このような中細径、大径のガラス繊維は細径ガラス１ａ
維に比べ安価であり、特に太径のガラスｉａ ｉ（Ｉは
これを併用することによりセパレータの引張強さを向上
させることができるという利点がある。
維に比べ安価であり、特に太径のガラスｉａ ｉ（Ｉは
これを併用することによりセパレータの引張強さを向上
させることができるという利点がある。
細径のガラス１ａｉａの好ましい平均直径は０．５〜１
．０μｍ、より好ましくは０．６〜０．９μｍである。
．０μｍ、より好ましくは０．６〜０．９μｍである。
直径が１．０μｍを超えるとセパレータの孔径が大きく
なり、逆に０．５μｍよりも小さくなるとその製造コス
トが高価となる。
なり、逆に０．５μｍよりも小さくなるとその製造コス
トが高価となる。
この細径のガラス繊維の好ましい含有量は、ガラス繊維
重量の６０ｆｉｉ％以上であり、とりわけ６５！１ｆｆ
ｉ％以上が特に好ましい。含有量が６０重量％よりも少
ないと吸液性、保液性が不足し易くなるからである。
重量の６０ｆｉｉ％以上であり、とりわけ６５！１ｆｆ
ｉ％以上が特に好ましい。含有量が６０重量％よりも少
ないと吸液性、保液性が不足し易くなるからである。
又、この細径のガラス！ａｉａの平均長さは好ましくは
７〜５ Ｑ ｍ ｍ 、より好ましくは１０〜４０ｍｍ
である。平均長さが１０ｍｍよりも短くなるとセパレー
タの強度が小さくなり、５０ｍｍよりも長くなると抄造
時に水中へ均一に分散するのが困難になる。
７〜５ Ｑ ｍ ｍ 、より好ましくは１０〜４０ｍｍ
である。平均長さが１０ｍｍよりも短くなるとセパレー
タの強度が小さくなり、５０ｍｍよりも長くなると抄造
時に水中へ均一に分散するのが困難になる。
このような細径のガラス繊維はＦＡ法（火炎法）、遠心
法その他のガラス短繊維製造法によって製造できる。
法その他のガラス短繊維製造法によって製造できる。
なお本発明においてガラス繊維の平均直径は、試料の３
ケ所について電子顕微鏡で写真撮影し、それぞれ２０本
の繊維についてその直径を０．１μｍ単位で測定し、こ
れらの平均値をとることにより計算される。
ケ所について電子顕微鏡で写真撮影し、それぞれ２０本
の繊維についてその直径を０．１μｍ単位で測定し、こ
れらの平均値をとることにより計算される。
中細径のガラス繊維中用いる場合、その好ましい平均直
径は２．０〜５．０μｍ５とりわけ３．０〜４．０μｍ
である。また、含有量はガラス繊維重量の５．０〜３０
．０重量％、とりわけ１０．０〜２５．０ｉ量％とする
のが好ましい。
径は２．０〜５．０μｍ５とりわけ３．０〜４．０μｍ
である。また、含有量はガラス繊維重量の５．０〜３０
．０重量％、とりわけ１０．０〜２５．０ｉ量％とする
のが好ましい。
中細径のガラス繊維の配合により細径ガラス繊維量を減
らすことができ、コスト的に有利となる。
らすことができ、コスト的に有利となる。
なお、この中細径のガラス繊維の長さは７〜５０ｍｍと
りわけ１０〜４０ｍｍが好ましい。
りわけ１０〜４０ｍｍが好ましい。
太径のガラスｉａ ｉａを用いる場合、その好ましい平
均直径は１０〜２０μｍ１とりわけ１２〜１９μｍであ
る。また、含有量はガラス繊維重量の８〜３５重量％、
とりわけ１０〜３０重量％とするのが好ましい。平均直
径が１０μｍよりも小さいと、あるいは含有量が８重量
％よりも少ないと、引張強さ改善効果が小さくなり、平
均直径が２０μｍを超えると、あるいは含有量が３５重
量％を超えるとセパレータの吸液性、保液性が小さくな
る。この大径のガラス繊維の長さは５〜８０ｍｍとりわ
け６〜４０ｍｍが好ましい。
均直径は１０〜２０μｍ１とりわけ１２〜１９μｍであ
る。また、含有量はガラス繊維重量の８〜３５重量％、
とりわけ１０〜３０重量％とするのが好ましい。平均直
径が１０μｍよりも小さいと、あるいは含有量が８重量
％よりも少ないと、引張強さ改善効果が小さくなり、平
均直径が２０μｍを超えると、あるいは含有量が３５重
量％を超えるとセパレータの吸液性、保液性が小さくな
る。この大径のガラス繊維の長さは５〜８０ｍｍとりわ
け６〜４０ｍｍが好ましい。
本発明の蓄電池用セパレータは、好適には、前述のよう
な組成の細径、中細、大径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、好ましく
は低軟化点ガラス繊維のみが加熱により軟化ないし溶解
されることにより、特別な接着剤なしに相互に熱融着さ
れている、実質的にガラス繊維のみからなるものである
。
な組成の細径、中細、大径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、好ましく
は低軟化点ガラス繊維のみが加熱により軟化ないし溶解
されることにより、特別な接着剤なしに相互に熱融着さ
れている、実質的にガラス繊維のみからなるものである
。
即ち、本発明においては、好ましくは、加熱による熱融
着により、主体ガラスｌｌｌ維は殆ど軟化ないし溶解さ
せることなく、低軟化点ガラス繊維のみを軟化ないし溶
解させ、軟化ないし溶解した低軟化点ガラス繊維により
ガラスｍｆａ同志を接着する。
着により、主体ガラスｌｌｌ維は殆ど軟化ないし溶解さ
せることなく、低軟化点ガラス繊維のみを軟化ないし溶
解させ、軟化ないし溶解した低軟化点ガラス繊維により
ガラスｍｆａ同志を接着する。
このために、熱融着時の加熱温度は主体ガラス繊維と低
軟化点ガラス繊維の中間の温度で行うのが好ましい。し
かして、この加熱温度コントロールの面から、主体ガラ
ス繊維中維軟化点ガラス繊維との軟化点の差があまりに
小さ過ぎると不利である。また、両ガラスＩａ ｆａの
軟化点の差があまりに大き過ぎると、両ガラス繊維の組
成や物性等の違いが大きく開きすぎるために得られるセ
パレータに悪影響を及ぼす可能性がでてくる。このため
、本発明においては、低軟化点ガラス繊維中ｉａ維ラス
１ｎｉｎの軟化点よりも５０〜４００℃、好ましくは６
０〜２００℃低い軟化点を有するものとする。
軟化点ガラス繊維の中間の温度で行うのが好ましい。し
かして、この加熱温度コントロールの面から、主体ガラ
ス繊維中維軟化点ガラス繊維との軟化点の差があまりに
小さ過ぎると不利である。また、両ガラスＩａ ｆａの
軟化点の差があまりに大き過ぎると、両ガラス繊維の組
成や物性等の違いが大きく開きすぎるために得られるセ
パレータに悪影響を及ぼす可能性がでてくる。このため
、本発明においては、低軟化点ガラス繊維中ｉａ維ラス
１ｎｉｎの軟化点よりも５０〜４００℃、好ましくは６
０〜２００℃低い軟化点を有するものとする。
また、加熱による熱融着処理により軟化ないし溶解する
低軟化点ガラス繊維の割合があまりに少な過ぎると、得
られるセパレータに十分な強度が得られず、逆に多過ぎ
ると、保液性、吸液性を低下させる原因となる。このた
め、本発明においては、低軟化点ガラス繊維の割合を全
ガラスｉａ維の３〜２０重量％、好ましくは７〜１８重
量％とする。
低軟化点ガラス繊維の割合があまりに少な過ぎると、得
られるセパレータに十分な強度が得られず、逆に多過ぎ
ると、保液性、吸液性を低下させる原因となる。このた
め、本発明においては、低軟化点ガラス繊維の割合を全
ガラスｉａ維の３〜２０重量％、好ましくは７〜１８重
量％とする。
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
、主体ガラス繊維及び低軟化点ガラス繊維を所望の割合
に配合して混抄して製造すれば良い。
、主体ガラス繊維及び低軟化点ガラス繊維を所望の割合
に配合して混抄して製造すれば良い。
なお、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。
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、セパレータを構成するガラス繊維が含アルカリ珪
酸塩ガラス組成を有するものであれば、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。
酸塩ガラス組成を有するものであれば、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。
通常、このようにして湿式抄造されたガラス繊維抄造体
は、ドラムドライヤに沿わせて乾燥され製品とされるが
、本発明のセパレータの製造においては、得られた抄造
体を乾燥後、主体ガラス繊維の軟化点と低軟化点ガラス
ｉｎ 維の軟化点との中間の温度で高温加熱することに
より好ましくは低軟化点ガラス繊維のみを溶融させて、
ガラス繊維同志を熱融着する。この加熱処理時間はガラ
ス繊維組成等によっても異なるが、長ずざるとセパレー
タの吸液性が低下する原因となり、逆に短すぎると熱融
着が不十分となる。通常は、加熱時間は１〜５分間程度
、好ましくは２〜３分間程度が適当である。加熱は、ガ
ラス繊維同志は熱融着されて強固に接着し、セパレータ
の硬度及び強度は大幅に向上されるが、吸液性が悪くな
らない程度とする。
は、ドラムドライヤに沿わせて乾燥され製品とされるが
、本発明のセパレータの製造においては、得られた抄造
体を乾燥後、主体ガラス繊維の軟化点と低軟化点ガラス
ｉｎ 維の軟化点との中間の温度で高温加熱することに
より好ましくは低軟化点ガラス繊維のみを溶融させて、
ガラス繊維同志を熱融着する。この加熱処理時間はガラ
ス繊維組成等によっても異なるが、長ずざるとセパレー
タの吸液性が低下する原因となり、逆に短すぎると熱融
着が不十分となる。通常は、加熱時間は１〜５分間程度
、好ましくは２〜３分間程度が適当である。加熱は、ガ
ラス繊維同志は熱融着されて強固に接着し、セパレータ
の硬度及び強度は大幅に向上されるが、吸液性が悪くな
らない程度とする。
なお、本発明のセパレータの製造にあたっては、前述の
乾燥のための加熱をこの熱融着のための高温加熱で兼ね
て行ない乾燥処理を省略しても良く、また予め乾燥処理
した後熱融着処理しても良い。
乾燥のための加熱をこの熱融着のための高温加熱で兼ね
て行ない乾燥処理を省略しても良く、また予め乾燥処理
した後熱融着処理しても良い。
また、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。
散剤を使用しても良い。
本発明のセパレータ自体の厚さは、使用される＠電池に
よって異なるが、−Ｍには、０．３〜３ｍｍであること
が好ましい。
よって異なるが、−Ｍには、０．３〜３ｍｍであること
が好ましい。
このようにして得られる本発明の蓄電池用セパレータは
、その密度が０．１６±ｏ、ｏ３ｇ／ａｍ’、引張強さ
が４００ｇ／１５ｍｍ幅Ｘ １ ｍｍ厚以上、座屈強度
が３０ ｇ ／ １０ ｍ ｍ幅Ｘ１ｍｍ厚以上である
ことが好ましい。
、その密度が０．１６±ｏ、ｏ３ｇ／ａｍ’、引張強さ
が４００ｇ／１５ｍｍ幅Ｘ １ ｍｍ厚以上、座屈強度
が３０ ｇ ／ １０ ｍ ｍ幅Ｘ１ｍｍ厚以上である
ことが好ましい。
［作用コ
本発明の蓄電池用セパレータは、実質的にガラス繊維の
みからなり、有機繊維やバインダを用いないため極めて
吸液性、保液性に優れたものとなる。また、セパレータ
の強度向上のために通常使用される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。
みからなり、有機繊維やバインダを用いないため極めて
吸液性、保液性に優れたものとなる。また、セパレータ
の強度向上のために通常使用される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。
また、本発明においては、セパレータを構成するガラス
繊維は熱融着により互いに接着されているため、その強
度、硬度は著しく向上される。
繊維は熱融着により互いに接着されているため、その強
度、硬度は著しく向上される。
しかも、この熱融着に際し、主体ガラスｉｎ 維は溶解
せず、低軟化点ガラス繊維のみを軟化、溶解する加熱温
度、加熱時間は、幅広い範囲から選定することができる
ため、本発明の蓄電池用セパレータは厳密な条件コント
ロールを要することなく、容易に製造することが可能で
ある。
せず、低軟化点ガラス繊維のみを軟化、溶解する加熱温
度、加熱時間は、幅広い範囲から選定することができる
ため、本発明の蓄電池用セパレータは厳密な条件コント
ロールを要することなく、容易に製造することが可能で
ある。
［実施例］
以下実施例及び比較例について説明する。
実施例１〜３、比較例１〜４
第２表に示す配合の構成繊維を水中に没入して水流型分
散機により攪拌して分散させ、更に硫酸を加えて水のｐ
Ｈを２．７とし約１０分間保持した。次いで抄造を行な
い１５０℃に加熱して乾燥した後、比較例１以外は第２
表に示す条件で高温加熱することによりガラス繊維を熱
融着させて、マット状の蓄電池用セパレータを製造した
。
散機により攪拌して分散させ、更に硫酸を加えて水のｐ
Ｈを２．７とし約１０分間保持した。次いで抄造を行な
い１５０℃に加熱して乾燥した後、比較例１以外は第２
表に示す条件で高温加熱することによりガラス繊維を熱
融着させて、マット状の蓄電池用セパレータを製造した
。
このセパレータの灼熱減量、吸液速度、引張強さ、座屈
強度、加圧下の保液性について測定した結果を第２表に
示す。
強度、加圧下の保液性について測定した結果を第２表に
示す。
第２表より、下記のことが明らかである。
即ち、ガラス繊維Ａのみからなるセパレータでは、高温
加熱による熱融着処理を行わない場合（比較例１）と同
様に熱融着処理の加熱温度が６３０℃と低い場合（比較
例２）にも、十分な強度が得られない、また、熱融着処
理の加熱温度が６７０℃と高い場合には強度は向上する
ものの吸液性が低下する。ガラス繊維Ａのみからなるセ
パレータでは、良い結果が得られるものは６５０℃の加
熱温度で熱融着処理を行フたもの（比較例３）のみで、
適切な処理条件の範囲は極めて狭く、条件コントロール
が難しいことがわかる。
加熱による熱融着処理を行わない場合（比較例１）と同
様に熱融着処理の加熱温度が６３０℃と低い場合（比較
例２）にも、十分な強度が得られない、また、熱融着処
理の加熱温度が６７０℃と高い場合には強度は向上する
ものの吸液性が低下する。ガラス繊維Ａのみからなるセ
パレータでは、良い結果が得られるものは６５０℃の加
熱温度で熱融着処理を行フたもの（比較例３）のみで、
適切な処理条件の範囲は極めて狭く、条件コントロール
が難しいことがわかる。
これに対し、本発明に係るガラス繊維Ａを主体とし、ガ
ラス繊維Ｂの低軟化点ガラスを併用したセパレータでは
、５６０℃（実施例１）、５８０℃（実施例２）、６０
０℃（実施例３）と幅広い加熱温度による熱融着処理に
よっても、常に、優れた吸液性、保液性が得られ、その
引張強さや座屈強度についても、良好な結果を得ること
ができる。
ラス繊維Ｂの低軟化点ガラスを併用したセパレータでは
、５６０℃（実施例１）、５８０℃（実施例２）、６０
０℃（実施例３）と幅広い加熱温度による熱融着処理に
よっても、常に、優れた吸液性、保液性が得られ、その
引張強さや座屈強度についても、良好な結果を得ること
ができる。
なお、第２表中＊１〜＊２の繊維は次の通りである。
中１ ガラス繊維Ａ：組成冨第１表のＡ平均直径＝０．
８μｍ 中２ ガラス織ｆａＢ：組成＝第１表のＢ平均直径壬０
．８μｍ また、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。
８μｍ 中２ ガラス織ｆａＢ：組成＝第１表のＢ平均直径壬０
．８μｍ また、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。
■ 厚さくｍｍ）
試料をその厚み方向に２０ ｋ ｇ ／ ｄ ｍ”の荷
重で押圧した状態で測定する。（ＪＩＳＣ−２２０２）
■ 目ｆ寸（ｇ／ｃｒｎ’） 試料重量を試料面積で除して得られる値である。
重で押圧した状態で測定する。（ＪＩＳＣ−２２０２）
■ 目ｆ寸（ｇ／ｃｒｎ’） 試料重量を試料面積で除して得られる値である。
■ 密度（ｇ／ｃｒｎ’）
試料（重１Ｗ）１０ ｃｍｘ １０ ｃｍ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／ （ＳｘＴ）（ｇ／ｃ ｍ’ ）で与えら
れる値で表わす。
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／ （ＳｘＴ）（ｇ／ｃ ｍ’ ）で与えら
れる値で表わす。
■ 灼熱減量（％）
試料を空気中で６００℃に恒量となるまで加熱し、その
減量分を元の試料重量で除して求める。
減量分を元の試料重量で除して求める。
■ 吸液速度（ｍ ｍ ／ ５分）
試料を垂直にしてその下部を比重１．３の希硫酸液に浸
漬し、５分後に経時的に上昇する液位を測定することに
より求める。
漬し、５分後に経時的に上昇する液位を測定することに
より求める。
■ 引張強さくｇ／１５ｍｍ幅）
幅１５ｍｍの試料の両端を引張り、それが切断するとき
の外力の値を求め、厚さで除して幅１５ｍｍ、厚さｉｎ
ｍ当りの値（ｇ）で表示する。
の外力の値を求め、厚さで除して幅１５ｍｍ、厚さｉｎ
ｍ当りの値（ｇ）で表示する。
■ 座屈強度（ｇ／１０ｍｍ幅）
幅５０ｍｍ、長さ１００ｍｍの試料を準備し、長さの上
方５０ｍｍ分をホルダで挟み、下方５０ｍｍは付き出て
いるように保持し、試料の下方先端を秤に接触させ、ホ
ルダを静かに下降させることにより試料を秤に押し付け
、座屈したときの荷！ＩＩ（ｇ）を求める。そして、幅
１０ｍｍ、厚さ１ｍｍ当りの値に換算して表示する。
方５０ｍｍ分をホルダで挟み、下方５０ｍｍは付き出て
いるように保持し、試料の下方先端を秤に接触させ、ホ
ルダを静かに下降させることにより試料を秤に押し付け
、座屈したときの荷！ＩＩ（ｇ）を求める。そして、幅
１０ｍｍ、厚さ１ｍｍ当りの値に換算して表示する。
■ 加圧下保液性（ｇ／ｃｃ）
２０ ｋ ｇ／ｄｍ”加重での厚さが１ｍｍで寸法が１
０ｃｍｘｌＯｃｍの試料に水を含ませ、厚さ方向に２０
ｋｇ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）で除した値で示す。
０ｃｍｘｌＯｃｍの試料に水を含ませ、厚さ方向に２０
ｋｇ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）で除した値で示す。
［発明の効果］
以上詳述した通り、本発明の蓄電池用セパレータは、実
質的にガラス繊維のみから構成されるものであって、主
体ガラス繊維の軟化点より５０〜４００℃低い軟化点の
低軟化点ガラス繊維が全ガラス繊維の３〜２０！ｉ量％
混抄され、かつ、ガラスｉＪｌ維同志が熱融着されてな
るものであり、■ ガラスｉｎ ｉｎのみよりなること
から、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。また、耐酸化性にも優れる。
質的にガラス繊維のみから構成されるものであって、主
体ガラス繊維の軟化点より５０〜４００℃低い軟化点の
低軟化点ガラス繊維が全ガラス繊維の３〜２０！ｉ量％
混抄され、かつ、ガラスｉＪｌ維同志が熱融着されてな
るものであり、■ ガラスｉｎ ｉｎのみよりなること
から、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。また、耐酸化性にも優れる。
■ 熱融着によりガラス繊維は安定に扱者されているた
め、高い強度及び硬度を得ることができる。
め、高い強度及び硬度を得ることができる。
等の優れた効果を有する。
しかも、その製造に当っては、厳密な熱融着処理条件の
コントロールを要さず、極めて高特性なセパレータを容
易かつ効率的に製造することができる。
コントロールを要さず、極めて高特性なセパレータを容
易かつ効率的に製造することができる。
このような本発明のセパレータによれば、高性能の蓄電
池を優れた作業性のもとに製造することができ、その工
業的有用性は極めて高い。
池を優れた作業性のもとに製造することができ、その工
業的有用性は極めて高い。
Claims (6)
- （１）実質的にガラス繊維のみから構成される蓄電池用
セパレータであって、主体とするガラス繊維の軟化点よ
りも５０〜４００℃低い軟化点の低軟化点ガラス繊維が
全ガラス繊維の３〜２０重量％混合され、かつ、ガラス
繊維同志が熱融着されてなることを特徴とする蓄電池用
セパレータ。 - （２）主体ガラス繊維の軟化点と低軟化点ガラス繊維の
軟化点との中間の温度で加熱して熱融着してなる特許請
求の範囲第１項に記載の蓄電池用セパレータ。 - （３）平均直径１０〜３０μｍのガラス繊維０〜３５重
量％、平均直径２μｍを超え１０μｍ未満のガラス繊維
０〜３０重量％、残部平均直径２μｍ以下のガラス繊維
より構成され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。 - （４）密度が０．１６±０．０３ｇ／ｃｍ＾３である特
許請求の範囲第１項ないし第３項のいずれか１項に記載
の蓄電池用セパレータ。 - （５）引張強さが４００ｇ／１５ｍｍ幅×１ｍｍ厚以上
である特許請求の範囲第１項ないし第４項のいずれか１
項に記載の蓄電池用セパレータ。 - （６）座屈強度が３０ｇ／１０ｍｍ幅×１ｍｍ厚以上で
ある特許請求の範囲第１項ないし第５項のいずれか１項
に記載の蓄電池用セパレータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61224616A JP2546240B2 (ja) | 1986-09-22 | 1986-09-22 | 蓄電池用セパレータ及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61224616A JP2546240B2 (ja) | 1986-09-22 | 1986-09-22 | 蓄電池用セパレータ及びその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6380472A true JPS6380472A (ja) | 1988-04-11 |
| JP2546240B2 JP2546240B2 (ja) | 1996-10-23 |
Family
ID=16816504
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61224616A Expired - Fee Related JP2546240B2 (ja) | 1986-09-22 | 1986-09-22 | 蓄電池用セパレータ及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2546240B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007212028A (ja) * | 2006-02-08 | 2007-08-23 | Fujikura Ltd | ヒートパイプ |
| DE102014218779A1 (de) * | 2014-09-18 | 2016-03-24 | Robert Bosch Gmbh | Separator mit Glas-Shut-Down-Effekt |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20180145298A1 (en) * | 2016-11-23 | 2018-05-24 | Hollingsworth & Vose Company | Battery separators and related methods |
| US10135051B2 (en) | 2016-12-15 | 2018-11-20 | Hollingsworth & Vose Company | Battery components comprising fibers |
-
1986
- 1986-09-22 JP JP61224616A patent/JP2546240B2/ja not_active Expired - Fee Related
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|---|---|---|---|---|
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|---|---|
| JP2546240B2 (ja) | 1996-10-23 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |