JPH0381266B2 - - Google Patents
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- JPH0381266B2 JPH0381266B2 JP59070683A JP7068384A JPH0381266B2 JP H0381266 B2 JPH0381266 B2 JP H0381266B2 JP 59070683 A JP59070683 A JP 59070683A JP 7068384 A JP7068384 A JP 7068384A JP H0381266 B2 JPH0381266 B2 JP H0381266B2
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Classifications
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- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
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Description
［発明の利用分野］
本発明は蓄電池用セパレータに係り、特に電解
液の保持性が改良された蓄電池用セパレータに関
するものである。 ［従来技術］ 電解液の保持性が優れたセパレータとして、平
均直径1μm以下のガラス繊維のマツト状シートが
密閉形鉛蓄電池用のセパレータとして提案され、
特に高さが約120mm以下の極板を使用した小容量
密閉形鉛蓄電池に実用化されてきた。しかしなが
ら極板高さが、例えば180mm以上となる大型電池
においては、マツト状シートの上部の電解液保持
量が下部よりもかなり少なくなるため所望の性能
が得られないという欠点がある。これは繊維の径
が比較的大きいため、毛管現象による吸液高さが
低下するためである。 セパレータの吸液性を高めて電解液保持性を改
良しようとするものとして、繊維と粉体とを組み
合わせたものが公知である。 例えば、 特開昭54−22531号公報には 「口水度200〜600c.c.のフイブリル化熱可塑性合
成繊維と熱可塑性合成繊維と耐酸性の無機繊維
又は及び粉体とから混合抄紙して成り、且つ該
絡み合う合成繊維は相互に熱融着し１体に構成
された加圧成形板から成る蓄電池用隔離板。」 が開示され、 特開昭56−560110号公報には、ガラス繊維と
パーライトからなるセパレータが開示され、 実開昭49−122327号公報には、リンターパル
プ、合成繊維、ガラス繊維の１〜２種と珪酸粉
又はこれを主成分として、耐酸性無機微粉を加
えたものを混抄し、合成樹脂で接着したセパレ
ータが開示されている。さらに、 特開昭58−206046号公報にはSiO2粒子を保
持したガラス繊維もしくは合成繊維からなるセ
パレータが開示されている。 しかしながら上記のセパレータは特殊なバイン
ダを用いなければセパレータ取扱時に粉末粒子が
剥離・脱落し易く、電池組立作業などに支障が生
じることがある。 またバインダを用いればそれだけ原材料コスト
が高くなると共に、当該セパレータが組み込まれ
た蓄電池においては、使用中にバインダが徐々に
溶出し、電解液を汚し電池の性能を劣化させる虞
れがある。 ［発明の目的］ 本発明の目的は上記従来技術の問題点を解消
し、吸液高さが大きくセパレータ上部でも多量の
電解液が保持され、しかもバインダーの溶出によ
る電池性能の低下の虞れもない蓄電池用セパレー
タを提供することにある。 ［発明の構成］ この目的を達成するために、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を主
体とする繊維と、シリカ粉末を主体とする粉末と
を湿式混抄し、ガラス繊維の間隙にシリカを主体
とする粉末粒子を介在させて孔径を微細化すると
共に、繊維同志又は繊維と粉末粒子とを、主とし
て抄造の際に生じる水ガラス状物質によつて相互
に結合するようにしたものであつて、 平均直径0.5〜1.0μmの含アルカリ珪酸塩ガラス
繊維を主体とする繊維と、平均面積が100m2／ｇ
以上のシリカ粉末を主体とする粉末とが湿式混抄
され且つ加熱処理され、前記繊維が絡み合わされ
ると共に、繊維と繊維との間に前記粉末粒子が介
在されてなる蓄電池用セパレータであつて、前記
粉末の量がセパレータ重量の１〜40重量％である
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。 即ち本発明によればガラス繊維同志の間の空間
にシリカ粉末が介挿され、これにより微細孔径の
セパレータとなり、液保持力が向上される。また
かかる繊維及び粒子は主として含アルカリ珪酸塩
ガラスの繊維の表面に生ずる水ガラス状接着剤層
より、相互に接着され、特別のバインダを使わな
くとも、粉末の剥離・脱落が無く、取扱いが容易
となる。 以下本発明について更に詳細に説明する。 まず繊維に関し説明する。 本発明のセパレータを構成する繊維は含アルカ
リ珪酸塩ガラス繊維を主体とするものである。即
ち含アルカリ珪酸塩ガラス繊維だけを含んだもの
でも良く、その他の繊維例えばガラス繊維製セパ
レータにしばしば混合される熱可塑性有機繊維を
含むようにしても良い。 繊維の主体となる含アルカリ珪酸塩ガラス繊維
の平均直径は0.5〜1.0μm、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
タの空間率が小さくなり、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。 又、このガラス繊維の平均長さは好ましくは７
〜50mm、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。 なお直径1μm以下のガラス繊維の他に、直径
1μm以上例えば５〜30μmの含アルカリ珪酸塩ガ
ラス繊維をセパレータ重量の20重量％まで含有す
ることができる。この1μm以上のガラス繊維は５
mm〜80mmの長さのものが好ましい。この太径のガ
ラス繊維を加えると、セパレータの引張強度が向
上する。 このような平均直径が0.5〜1.0μmの含アルカリ
珪酸塩ガラス繊維はFA法（火炎法）、遠心法その
他のガラス短繊維製造法によつて製造できる。な
お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。 なおガラス繊維の組成の好適な範囲について次
に説明する。 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のものであり、その表
面に水ガラスを形成し得るものである。又、蓄電
池用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1μ以下のガラス繊維の状態でJISC−2202に従
つて測定した場合の重量減が２％以下であるのが
望ましい。又、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、Fe2O3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。
液の保持性が改良された蓄電池用セパレータに関
するものである。 ［従来技術］ 電解液の保持性が優れたセパレータとして、平
均直径1μm以下のガラス繊維のマツト状シートが
密閉形鉛蓄電池用のセパレータとして提案され、
特に高さが約120mm以下の極板を使用した小容量
密閉形鉛蓄電池に実用化されてきた。しかしなが
ら極板高さが、例えば180mm以上となる大型電池
においては、マツト状シートの上部の電解液保持
量が下部よりもかなり少なくなるため所望の性能
が得られないという欠点がある。これは繊維の径
が比較的大きいため、毛管現象による吸液高さが
低下するためである。 セパレータの吸液性を高めて電解液保持性を改
良しようとするものとして、繊維と粉体とを組み
合わせたものが公知である。 例えば、 特開昭54−22531号公報には 「口水度200〜600c.c.のフイブリル化熱可塑性合
成繊維と熱可塑性合成繊維と耐酸性の無機繊維
又は及び粉体とから混合抄紙して成り、且つ該
絡み合う合成繊維は相互に熱融着し１体に構成
された加圧成形板から成る蓄電池用隔離板。」 が開示され、 特開昭56−560110号公報には、ガラス繊維と
パーライトからなるセパレータが開示され、 実開昭49−122327号公報には、リンターパル
プ、合成繊維、ガラス繊維の１〜２種と珪酸粉
又はこれを主成分として、耐酸性無機微粉を加
えたものを混抄し、合成樹脂で接着したセパレ
ータが開示されている。さらに、 特開昭58−206046号公報にはSiO2粒子を保
持したガラス繊維もしくは合成繊維からなるセ
パレータが開示されている。 しかしながら上記のセパレータは特殊なバイン
ダを用いなければセパレータ取扱時に粉末粒子が
剥離・脱落し易く、電池組立作業などに支障が生
じることがある。 またバインダを用いればそれだけ原材料コスト
が高くなると共に、当該セパレータが組み込まれ
た蓄電池においては、使用中にバインダが徐々に
溶出し、電解液を汚し電池の性能を劣化させる虞
れがある。 ［発明の目的］ 本発明の目的は上記従来技術の問題点を解消
し、吸液高さが大きくセパレータ上部でも多量の
電解液が保持され、しかもバインダーの溶出によ
る電池性能の低下の虞れもない蓄電池用セパレー
タを提供することにある。 ［発明の構成］ この目的を達成するために、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を主
体とする繊維と、シリカ粉末を主体とする粉末と
を湿式混抄し、ガラス繊維の間隙にシリカを主体
とする粉末粒子を介在させて孔径を微細化すると
共に、繊維同志又は繊維と粉末粒子とを、主とし
て抄造の際に生じる水ガラス状物質によつて相互
に結合するようにしたものであつて、 平均直径0.5〜1.0μmの含アルカリ珪酸塩ガラス
繊維を主体とする繊維と、平均面積が100m2／ｇ
以上のシリカ粉末を主体とする粉末とが湿式混抄
され且つ加熱処理され、前記繊維が絡み合わされ
ると共に、繊維と繊維との間に前記粉末粒子が介
在されてなる蓄電池用セパレータであつて、前記
粉末の量がセパレータ重量の１〜40重量％である
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。 即ち本発明によればガラス繊維同志の間の空間
にシリカ粉末が介挿され、これにより微細孔径の
セパレータとなり、液保持力が向上される。また
かかる繊維及び粒子は主として含アルカリ珪酸塩
ガラスの繊維の表面に生ずる水ガラス状接着剤層
より、相互に接着され、特別のバインダを使わな
くとも、粉末の剥離・脱落が無く、取扱いが容易
となる。 以下本発明について更に詳細に説明する。 まず繊維に関し説明する。 本発明のセパレータを構成する繊維は含アルカ
リ珪酸塩ガラス繊維を主体とするものである。即
ち含アルカリ珪酸塩ガラス繊維だけを含んだもの
でも良く、その他の繊維例えばガラス繊維製セパ
レータにしばしば混合される熱可塑性有機繊維を
含むようにしても良い。 繊維の主体となる含アルカリ珪酸塩ガラス繊維
の平均直径は0.5〜1.0μm、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
タの空間率が小さくなり、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。 又、このガラス繊維の平均長さは好ましくは７
〜50mm、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。 なお直径1μm以下のガラス繊維の他に、直径
1μm以上例えば５〜30μmの含アルカリ珪酸塩ガ
ラス繊維をセパレータ重量の20重量％まで含有す
ることができる。この1μm以上のガラス繊維は５
mm〜80mmの長さのものが好ましい。この太径のガ
ラス繊維を加えると、セパレータの引張強度が向
上する。 このような平均直径が0.5〜1.0μmの含アルカリ
珪酸塩ガラス繊維はFA法（火炎法）、遠心法その
他のガラス短繊維製造法によつて製造できる。な
お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。 なおガラス繊維の組成の好適な範囲について次
に説明する。 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のものであり、その表
面に水ガラスを形成し得るものである。又、蓄電
池用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1μ以下のガラス繊維の状態でJISC−2202に従
つて測定した場合の重量減が２％以下であるのが
望ましい。又、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、Fe2O3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。
【表】
本発明のセパレータはこのような含アルカリ珪
酸塩ガラス繊維の他に熱可塑性有機繊維を含んで
良いのであるが、その場合には混合割合をセパレ
ータの７重量％以下とするのが好ましい。これ
は、有機繊維の混合割合が７重量％を超えると、
有機繊維の材質いかんによつては蓄電池性能に悪
影響を及ぼすおそれがあるからである。 なお熱可塑性有機繊維を用いると、セパレータ
の引張強度が向上する。熱可塑性有機繊維として
は、長さ２〜10mm、平均径１〜30μmのものが好
ましい。熱可塑性有機繊維としてはアクリル繊
維、ポリエステル繊維などが挙げられる。 次にシリカ粉末について説明する。 本発明のセパレータに用いられる粉末は、シリ
カ粉末を主体とするものであり、シリカ粉末のみ
を用いても良く、また粉末100重量部のうち50重
量部未満の範囲で含アルカリ珪酸塩ガラス粉末を
混合して用いることができる。含アルカリ珪酸塩
ガラス粉末は、シリカ粉末よりも安価であるの
で、セパレータの特性を損わない範囲で使用する
ことができる。 シリカ粉末としては比表面積が100m2／ｇ以上
のものが用いられる。このようなシリカ粉末は耐
酸性であると同時に嵩高で蓄電池電解液とのなじ
みが良いので、ガラス繊維の間に介在されて、セ
パレータの吸液性を高め、蓄電池の性能を向上さ
せる。 シリカ粉末は、珪酸ソーダの酸分解、ハロゲン
化珪素の熱分解など公知の各種の方法で製造され
たものが用いられる。 シリカ粉末の比表面積はBET法など公知の方
法によつて容易に測定される。 なお含アルカリ珪酸塩ガラス粉末を用いる場合
には、平均直径20μm以下とりわけ6μm以下のも
のが好ましい。 本発明のセパレータにおいてシリカ粉末を主体
とする粉末の量は、セパレータ重量の１〜40重量
％である。特に５〜30重量％が好ましい。粉末の
量がセパレータ重量の１％以下では吸液性向上効
果が乏しく、また40％を超えると、セパレータの
引張強度が不足するようになる。 本発明の蓄電池用セパレータは、含アルカリ珪
酸塩ガラス繊維を主体とする繊維とシリカ粉末を
主体とする粉末とを例えばPH値を2.5〜3.5に保
つた水の中に一定時間、例えば５〜20分水流型分
散機等を用いて繊維をなるべく切断せずに分散さ
せておき、それを湿式抄造して、該ガラス繊維の
表面に接着層おそらくは水ガラス層を形成せし
め、ついでこれを所定温度、例えば80〜180℃に
加熱することによりガラス繊維をその表面の水ガ
ラスによつて相互に接着することによつて得るこ
とができる。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、ガラス中のアルカリ成分及びシリ
カ成分が、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及びシリカ粉末が接
着される。 なお繊維の一部として熱可塑性有機繊維を用い
た場合には、この有機繊維も後工程の熱処理工程
（例えば乾燥工程）において成形もしくは接着作
用を発揮し、セパレータの強度を高める。 本発明のセパレータ自体の厚さは、使用される
蓄電池によつて異なるが0.3〜３mmであることが
好ましい。なお、ガラス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、例えば抄造コンベア−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つて、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。 なお、本発明のセパレータを用いた蓄電池につ
いては、使用せずに長時間（例えば６ケ月以上）
保管した場合の電池容量の低下が著しく少ないこ
とが種々の実験の結果認められた。 ［発明の実施例］ 以下実施例について説明する。 実施例 １、２、３ 組成が第１表のＡであるガラス繊維を用いて、
火炎法によつて平均直径0.8μm、平均長さ10mm、
及び平均直径19μm、平均長さ25mmのガラス繊維
を製造した。 また市販のアクリル有機繊維（商品名カシミロ
ン）を長さ７mmに切断し、用意した。さらにシリ
カ粉末として比表面積が230m2／ｇの市販品（商
品名カープレツクス＃80、塩野義製薬(株)製）を用
意した。 これらの繊維及び粉末を第２表に示す割合にて
水中に投入して水流型分散機により撹拌して分散
させ、更に硫酸を加えて水のPHを2.7とし約10分
間保持した。次いで抄造を行い150℃に加熱して
マツト状の蓄電池用セパレータを製造した。この
セパレータを構成する各ガラス繊維及び粉末はガ
ラス繊維の表面に形成された水ガラスにより相互
に接着されていることが観察された。 これらのセパレータは第２表及び第３表に示す
ような厚み、目付、密度、引張強度、24時間吸液
高さを有していた。 これらの特性値の測定法は次の通りである。 (1) 厚み 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） (2) 密度 試料10cm×10cmの面積（Ｓ）に20Kgの
荷重（Ｗ）を加えた時の試料の厚さＴとした時
に、式：Ｗ／（Ｓ×Ｔ）（ｇ／cm3）で与えられ
る値で表わす。 (3) 目付 試料重量を試料面積で除して得られる
値である。 (4) 引張り強度 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（Kg）で表示す
る。 (5) 24時間吸液高さ 試料を垂直にしてその下部
を比重1.30の希硫酸液に浸漬し、希硫酸が24時
間に上昇する距離で表わす。 (6) 24時間吸液分布 24時間吸液高さ試験に供し
た試料を高さ方向に10cm毎に切断し、各切断片
の重量を測定して吸液量を求める。そして吸液
量は吸液前の試料の重量の何倍であるかを算出
する。（従つて、例えば後掲の第３表において、
実施例２の30〜40cmの部分の吸液分布値が6.92
であるということは供試試料の高さ30〜40cmの
間の部分には、吸液前の当該試料10cm幅の重さ
の5.92（6.92−１の値）倍の重量の硫酸液が含
まれていることを示す。吸液分布値1.00は吸液
量が０であることを示す。） 比較例 １、２ 粉末を用いずに、第２表に示す割合でガラス繊
維のみを用いた他は実施例と同様にしてセパレー
タを製造し、その特性を測定した。結果を第２表
及び第３表に併せて示す。 比較例 ３、４ ガラス繊維の径を0.4μm（比較例３）、1.1μm（比
較例４）としたこと以外は実施例２と同様してセ
パレータを製造し、その特性を測定した。結果を
第２表及び第３表に併せて示す。 比較例 ５ シリカ粉末の比表面積を50m2／ｇとしたこと以
外は実施例２と同様にしてセパレータを製造し、
その特性を測定した。結果を第２表及び第３表に
併せて示す。 比較例 ６ ガラス繊維の量を50重量％と、シリカ粉末の量
を50重量％としたこと以外は実施例２と同様にし
てセパレータを製造し、その特性を測定した。結
果を第２表及び第３表に併せて示す。 実施例 ４ シリカ粉末の量を20重量％とした。また、塑性
が第１表のＡである含アルカリ珪酸塩ガラス粉末
（比表面積は230m2／ｇ）を10重量％の割合で用い
た。その他は実施例２と同様にしセパレータを製
造し、その特性を測定した。結果を第２表及び第
３表に併せて示す。
酸塩ガラス繊維の他に熱可塑性有機繊維を含んで
良いのであるが、その場合には混合割合をセパレ
ータの７重量％以下とするのが好ましい。これ
は、有機繊維の混合割合が７重量％を超えると、
有機繊維の材質いかんによつては蓄電池性能に悪
影響を及ぼすおそれがあるからである。 なお熱可塑性有機繊維を用いると、セパレータ
の引張強度が向上する。熱可塑性有機繊維として
は、長さ２〜10mm、平均径１〜30μmのものが好
ましい。熱可塑性有機繊維としてはアクリル繊
維、ポリエステル繊維などが挙げられる。 次にシリカ粉末について説明する。 本発明のセパレータに用いられる粉末は、シリ
カ粉末を主体とするものであり、シリカ粉末のみ
を用いても良く、また粉末100重量部のうち50重
量部未満の範囲で含アルカリ珪酸塩ガラス粉末を
混合して用いることができる。含アルカリ珪酸塩
ガラス粉末は、シリカ粉末よりも安価であるの
で、セパレータの特性を損わない範囲で使用する
ことができる。 シリカ粉末としては比表面積が100m2／ｇ以上
のものが用いられる。このようなシリカ粉末は耐
酸性であると同時に嵩高で蓄電池電解液とのなじ
みが良いので、ガラス繊維の間に介在されて、セ
パレータの吸液性を高め、蓄電池の性能を向上さ
せる。 シリカ粉末は、珪酸ソーダの酸分解、ハロゲン
化珪素の熱分解など公知の各種の方法で製造され
たものが用いられる。 シリカ粉末の比表面積はBET法など公知の方
法によつて容易に測定される。 なお含アルカリ珪酸塩ガラス粉末を用いる場合
には、平均直径20μm以下とりわけ6μm以下のも
のが好ましい。 本発明のセパレータにおいてシリカ粉末を主体
とする粉末の量は、セパレータ重量の１〜40重量
％である。特に５〜30重量％が好ましい。粉末の
量がセパレータ重量の１％以下では吸液性向上効
果が乏しく、また40％を超えると、セパレータの
引張強度が不足するようになる。 本発明の蓄電池用セパレータは、含アルカリ珪
酸塩ガラス繊維を主体とする繊維とシリカ粉末を
主体とする粉末とを例えばPH値を2.5〜3.5に保
つた水の中に一定時間、例えば５〜20分水流型分
散機等を用いて繊維をなるべく切断せずに分散さ
せておき、それを湿式抄造して、該ガラス繊維の
表面に接着層おそらくは水ガラス層を形成せし
め、ついでこれを所定温度、例えば80〜180℃に
加熱することによりガラス繊維をその表面の水ガ
ラスによつて相互に接着することによつて得るこ
とができる。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、ガラス中のアルカリ成分及びシリ
カ成分が、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及びシリカ粉末が接
着される。 なお繊維の一部として熱可塑性有機繊維を用い
た場合には、この有機繊維も後工程の熱処理工程
（例えば乾燥工程）において成形もしくは接着作
用を発揮し、セパレータの強度を高める。 本発明のセパレータ自体の厚さは、使用される
蓄電池によつて異なるが0.3〜３mmであることが
好ましい。なお、ガラス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、例えば抄造コンベア−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つて、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。 なお、本発明のセパレータを用いた蓄電池につ
いては、使用せずに長時間（例えば６ケ月以上）
保管した場合の電池容量の低下が著しく少ないこ
とが種々の実験の結果認められた。 ［発明の実施例］ 以下実施例について説明する。 実施例 １、２、３ 組成が第１表のＡであるガラス繊維を用いて、
火炎法によつて平均直径0.8μm、平均長さ10mm、
及び平均直径19μm、平均長さ25mmのガラス繊維
を製造した。 また市販のアクリル有機繊維（商品名カシミロ
ン）を長さ７mmに切断し、用意した。さらにシリ
カ粉末として比表面積が230m2／ｇの市販品（商
品名カープレツクス＃80、塩野義製薬(株)製）を用
意した。 これらの繊維及び粉末を第２表に示す割合にて
水中に投入して水流型分散機により撹拌して分散
させ、更に硫酸を加えて水のPHを2.7とし約10分
間保持した。次いで抄造を行い150℃に加熱して
マツト状の蓄電池用セパレータを製造した。この
セパレータを構成する各ガラス繊維及び粉末はガ
ラス繊維の表面に形成された水ガラスにより相互
に接着されていることが観察された。 これらのセパレータは第２表及び第３表に示す
ような厚み、目付、密度、引張強度、24時間吸液
高さを有していた。 これらの特性値の測定法は次の通りである。 (1) 厚み 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） (2) 密度 試料10cm×10cmの面積（Ｓ）に20Kgの
荷重（Ｗ）を加えた時の試料の厚さＴとした時
に、式：Ｗ／（Ｓ×Ｔ）（ｇ／cm3）で与えられ
る値で表わす。 (3) 目付 試料重量を試料面積で除して得られる
値である。 (4) 引張り強度 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（Kg）で表示す
る。 (5) 24時間吸液高さ 試料を垂直にしてその下部
を比重1.30の希硫酸液に浸漬し、希硫酸が24時
間に上昇する距離で表わす。 (6) 24時間吸液分布 24時間吸液高さ試験に供し
た試料を高さ方向に10cm毎に切断し、各切断片
の重量を測定して吸液量を求める。そして吸液
量は吸液前の試料の重量の何倍であるかを算出
する。（従つて、例えば後掲の第３表において、
実施例２の30〜40cmの部分の吸液分布値が6.92
であるということは供試試料の高さ30〜40cmの
間の部分には、吸液前の当該試料10cm幅の重さ
の5.92（6.92−１の値）倍の重量の硫酸液が含
まれていることを示す。吸液分布値1.00は吸液
量が０であることを示す。） 比較例 １、２ 粉末を用いずに、第２表に示す割合でガラス繊
維のみを用いた他は実施例と同様にしてセパレー
タを製造し、その特性を測定した。結果を第２表
及び第３表に併せて示す。 比較例 ３、４ ガラス繊維の径を0.4μm（比較例３）、1.1μm（比
較例４）としたこと以外は実施例２と同様してセ
パレータを製造し、その特性を測定した。結果を
第２表及び第３表に併せて示す。 比較例 ５ シリカ粉末の比表面積を50m2／ｇとしたこと以
外は実施例２と同様にしてセパレータを製造し、
その特性を測定した。結果を第２表及び第３表に
併せて示す。 比較例 ６ ガラス繊維の量を50重量％と、シリカ粉末の量
を50重量％としたこと以外は実施例２と同様にし
てセパレータを製造し、その特性を測定した。結
果を第２表及び第３表に併せて示す。 実施例 ４ シリカ粉末の量を20重量％とした。また、塑性
が第１表のＡである含アルカリ珪酸塩ガラス粉末
（比表面積は230m2／ｇ）を10重量％の割合で用い
た。その他は実施例２と同様にしセパレータを製
造し、その特性を測定した。結果を第２表及び第
３表に併せて示す。
【表】
【表】
【表】
第２表及び第３表より本発明のセパレータは粉
末を用いなかつた比較例１、２のものに比べて著
しく24時間吸液高さが優れると共に、セパレータ
上部でも多量の電解液が保持されることが認めら
れる。 さらに、第２、３表からは次の事項が認められ
る。 実施例１、２の対比より、ガラス繊維として
太径（19μm）のものを混抄すると、引張強度
が若干向上することが認められる。 実施例２、３の対比より、アクリル繊維を混
抄すると引張強度が著しく増大することが認め
られる。 実施例２、比較例３の対比より、ガラス繊維
径が0.5μmよりも小さいと、吸液特性は優れて
いることが認められる。しかしながら、製造原
価は約300％上昇した。 実施例２、比較例４の対比より、ガラス繊維
径が1.0μmよりも大きいと、密度がかなり高く
なり、空間率が低くなる。また、吸液性が悪化
することが認められる。 実施例２、比較例５の対比より、シリカ粉末
の比表面積が100m2／ｇよりも小さくなると、
吸液性が悪化することが認められる。 実施例２、比較例６の対比より、シリカ粉末
の量が40重量％を超えると、引張強度が低下す
ることが認められる。 実施例２、４の対比より、シリカ粉末の一部
をガラス粉末で置換すると、セパレータの引張
強度が増大することが認められる。なお、ガラ
ス粉末を用いた実施例４のセパレータの製造原
価は実施例２の約93％であり、７％のコストダ
ウンを図ることができた。 なお同様の試験を第１表のＢ及びＣの組成のガ
ラス繊維について行つたところ、同様の結果が認
められた。 ［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
タは液保持力に優れ、とりわけ吸液高さが大きい
くセパレータ上部でも多量の電解液が保持され
る。 なおシリカ粉末はガラス繊維に比べ相当に低価
格であるので本発明のセパレータはその素材価格
も安い。 また粒子と繊維とが主として水ガラス状物質で
接着されており、粒子の剥離、脱落が無く取扱い
に不便がない。さらに、セパレータからのバイン
ダ溶出による電解液汚染の虞れがなく、バインダ
溶出による電池性能の低下が防止される。また、
本発明のセパレータを用いた蓄電池は、長期在庫
による電池容量の低下が少ない。
末を用いなかつた比較例１、２のものに比べて著
しく24時間吸液高さが優れると共に、セパレータ
上部でも多量の電解液が保持されることが認めら
れる。 さらに、第２、３表からは次の事項が認められ
る。 実施例１、２の対比より、ガラス繊維として
太径（19μm）のものを混抄すると、引張強度
が若干向上することが認められる。 実施例２、３の対比より、アクリル繊維を混
抄すると引張強度が著しく増大することが認め
られる。 実施例２、比較例３の対比より、ガラス繊維
径が0.5μmよりも小さいと、吸液特性は優れて
いることが認められる。しかしながら、製造原
価は約300％上昇した。 実施例２、比較例４の対比より、ガラス繊維
径が1.0μmよりも大きいと、密度がかなり高く
なり、空間率が低くなる。また、吸液性が悪化
することが認められる。 実施例２、比較例５の対比より、シリカ粉末
の比表面積が100m2／ｇよりも小さくなると、
吸液性が悪化することが認められる。 実施例２、比較例６の対比より、シリカ粉末
の量が40重量％を超えると、引張強度が低下す
ることが認められる。 実施例２、４の対比より、シリカ粉末の一部
をガラス粉末で置換すると、セパレータの引張
強度が増大することが認められる。なお、ガラ
ス粉末を用いた実施例４のセパレータの製造原
価は実施例２の約93％であり、７％のコストダ
ウンを図ることができた。 なお同様の試験を第１表のＢ及びＣの組成のガ
ラス繊維について行つたところ、同様の結果が認
められた。 ［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
タは液保持力に優れ、とりわけ吸液高さが大きい
くセパレータ上部でも多量の電解液が保持され
る。 なおシリカ粉末はガラス繊維に比べ相当に低価
格であるので本発明のセパレータはその素材価格
も安い。 また粒子と繊維とが主として水ガラス状物質で
接着されており、粒子の剥離、脱落が無く取扱い
に不便がない。さらに、セパレータからのバイン
ダ溶出による電解液汚染の虞れがなく、バインダ
溶出による電池性能の低下が防止される。また、
本発明のセパレータを用いた蓄電池は、長期在庫
による電池容量の低下が少ない。
Claims (1)
- １ 平均直径0.5〜1.0μmの含アルカリ珪酸塩ガラ
ス繊維を主体とする繊維と、比表面積が100m2／
ｇ以上のシリカ粉末を主体とする粉末とが湿式混
抄され且つ加熱処理され、前記繊維が絡み合わさ
れると共に、繊維と繊維との間に前記粉末粒子が
介在されてなる蓄電池用セパレータであつて、前
記粉末の量がセパレータ重量の１〜40重量％であ
ることを特徴とする蓄電池用セパレータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59070683A JPS60221954A (ja) | 1984-04-09 | 1984-04-09 | 蓄電池用セパレ−タ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59070683A JPS60221954A (ja) | 1984-04-09 | 1984-04-09 | 蓄電池用セパレ−タ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60221954A JPS60221954A (ja) | 1985-11-06 |
| JPH0381266B2 true JPH0381266B2 (ja) | 1991-12-27 |
Family
ID=13438687
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59070683A Granted JPS60221954A (ja) | 1984-04-09 | 1984-04-09 | 蓄電池用セパレ−タ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60221954A (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2918204B2 (ja) * | 1988-03-31 | 1999-07-12 | 新神戸電機株式会社 | 密閉形鉛蓄電池 |
| JP2743438B2 (ja) * | 1989-02-27 | 1998-04-22 | 湯浅電池株式会社 | 密閉形鉛蓄電池 |
| JPH0422061A (ja) * | 1990-05-17 | 1992-01-27 | Nippon Sheet Glass Co Ltd | 蓄電池用セパレータ |
| JP2576277B2 (ja) * | 1990-08-24 | 1997-01-29 | 日本板硝子株式会社 | 密閉形鉛蓄電池用セパレータ及び密閉形鉛蓄電池 |
| JP2000268796A (ja) * | 1999-03-15 | 2000-09-29 | Nippon Sheet Glass Co Ltd | 密閉型鉛蓄電池用セパレータ |
| JP4332783B2 (ja) * | 2003-09-25 | 2009-09-16 | 株式会社ジーエス・ユアサコーポレーション | 密閉形鉛蓄電池 |
-
1984
- 1984-04-09 JP JP59070683A patent/JPS60221954A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60221954A (ja) | 1985-11-06 |
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| JPH0555975B2 (ja) | ||
| JPH0555976B2 (ja) |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |