JPH04229950A

JPH04229950A - 再結合型蓄電池用の蓄電池隔離板

Info

Publication number: JPH04229950A
Application number: JP3132167A
Authority: JP
Inventors: Mark Joseph Isaacson; マーク・ジヨセフ・アイザクソン; Richard Thomas Giovannoni; リチヤード・トマス・ジヨバノーニ; Wai Ming Choi; ワイ・ミン・チヨイ; James Koang-Jaw Kung; ジエイムズ・コン−ジヤウ・クン
Original assignee: WR Grace and Co
Current assignee: WR Grace and Co
Priority date: 1990-07-09
Filing date: 1991-05-09
Publication date: 1992-08-19
Also published as: ZA91721B; BR9100765A; CA2034590A1; EP0466302A1; AU636733B2; AU7421791A

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。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は密閉式再結合型（ｒｅｃ
ｏｍｂｉｎａｎｔ）蓄電池用の隔離板／電解質貯槽（ｒ
ｅｓｅｒｖ−ｏｉｒ）成分として有用なシート生成物に
関する。より詳細には、本発明は下記本文中に詳細に記
載されるような、或種の直径の小さい重合体繊維、或種
の直径の大きい無機繊維、超微粒の不活性粒子及び結合
剤から形成されるミクロ微孔性（ｍｉｃｒｏｐｏｒｏｕ
ｓ）のシート生成物を対象とする。

【０００２】

【本発明の技術的背景】膜は各種の材料から形成され、
そしてイオン交換、浸透圧及び限外濾過装置等のような
各種の用途に使用されている。マクロ−及びミクロ微孔
性膜は蓄電池装置中に含まれている反対極性の電極を絶
縁し、分離する手段として使用されている。各用途は環
境及び特殊用途用として明確な一連のパラメーターに対
する要求を備えている。

【０００３】電気化学的な電池は反対極性の少なくとも
一対の電極を有し、そして一般に、交替する極性を持っ
た一連の電極を有している。電極の間の電流は蓄電池系
の性質に依存し、酸性、アルカリ性又は事実上中性であ
ることができる電解質によって維持されている。隔離板
は自由に電解伝導が行われている間に、反対電荷に帯電
した電極の間の直接的な接触を防止するために、蓄電池
中の極性の反対な隣接する電極の間に位置している。

【０００４】蓄電池設計における重要な要素の一つは隔
離板成分であり、設計上極めて有効であるためには、隔
離板は幾つかの特徴を組み合わせて持っていなければな
らない。蓄電池の隔離板は分解及び他の蓄電池成分及び
蓄電池化学を含む、蓄電池環境に関係する不安定性に抵
抗性でなければならない。従って蓄電池の隔離板は強酸
（酸蓄電池で普通に用いられる硫酸のような）又は強ア
ルカリ（アルカリ蓄電池で使用される水酸化カリウムの
ような）の分解に抵抗性でなければならなず、周囲温度
又は高温温度条件下でも抵抗性でなければならない。更
に高いエネルギー密度の蓄電池を提供するために隔離板
は薄くなければならない。厚い又は重い設計の蓄電池隔
離板が従来使用されてきたが、かような材料は、予定さ
れた蓄電池の形態及び寸法内に含むことができる、電極
の量を減らすことにより蓄電池の全体的なエネルギー密
度を損じるものである。他の判定基準は蓄電池隔離板が
高度の電解質伝導性を許容することが可能でなければな
らない。他の表現を取れば、効果的な隔離板は蓄電池中
にある時には低い電気抵抗を呈さなければならない。電
気抵抗が低ければ低い程、全体的な蓄電池の性能は良好
となるであろう。更に他の判定基準は隔離板は樹枝状物
（ｄｅｎｄｒｉｔｅ）の形成及び成長を抑制することが
できるものでなければならない。かような樹枝状物の形
成は、蓄電池の作動の際に、電極材料の一部が電解質中
に溶解し、そして隔離板を通過する間にその中に沈着す
る時に生じ、一定期間後に隔離板膜の厚みを埋め、そし
て反対極性の電極の間の短絡を起こす。

【０００５】更に上記の性質の組み合わせに合致するた
めにシート生成物が蓄電池隔離板として不適当であるよ
うな欠陥及び亀裂を発現させることなく運搬処理及び加
工に耐える、引っ張り強度、可撓性及び延性の良好な物
理的性質を呈することができるシート生成物を提供する
ことが極めて望まれている。この基準への合致は幾つか
の上記の性質（即ち、薄く且つ軽い重量の材料及び良好
な伝導性を付与するための高い多孔性）とは対照的であ
る。

【０００６】本発明は特に密閉式、再結合型電気化学的
電池において有用な改善された隔離板膜を対象としてい
る。慣用の電気化学的電池は過剰の電解質を含んでいる
、即ち電池は電解質で充満しており、そして例えば鉛−
酸蓄電池は気体状副生物を逃散させるためにガス抜きさ
れている。より最近開発さえれた電気化学的電池は密閉
式又はバルブ再結合型と称されており、電解質は殆ど完
全に隔離板内に含まれており、隔離板は電極と密接に接
触しており、電極間の全体の空間を占めておらなければ
ならず、そして隔離板内には少なくとも完全に充電され
た条件においては遊離の吸収されていない電解質は存在
しない。再結合型蓄電池の隔離板は充電又は過充電の際
に発生する酸素ガスを陽極側から水に再転化される陰極
側に運搬することを可能とするものでなければならない
。例えば鉛−酸蓄電池においては、酸素ガスは隔離板を
通って硫酸で湿されている鉛陰極の表面まで移動しなけ
ればならない。そこで酸素は鉛と再結合し、水を同時に
生産しながら硫酸鉛に転化する酸化鉛を形成する。こう
して電池はガス抜きを必要とせず、及び外部的に供給す
べき水も必要としないように密閉することができる。再結合型電池は電解質の損失の恐れがなく任意の場所で
使用できる保全不要の蓄電池であり、そして従ってラン
タン、航空機のような、及び非常用電源のような用途に
極めて必要なものである。

【０００７】上記の要求に加えて、再結合型蓄電池の隔
離板は隔離板の微孔構造内に電解質を保持することが可
能で、そして事実上隔離板の高さ全体に亙って電解質を
保持するのに充分な吸い上げ（ｗｉｃｋｉｎｇ）又は毛
細管的能力を持たなければならない。蓄電池が相当な容
量及び高さの工業的な非常用蓄電池である時には、吸い
上げ能力は蓄電池構造物の高さに事実上等しくなければ
ならない。

【０００８】上記の説明から隔離板の設計は複雑であり
、相容れないと考えられる性質を考慮に入れなければな
らないことが明らかである。例えば、電気抵抗の低い隔
離板は孔の大きい多孔性構造物を示唆するが、樹枝状物
の防止には極めて小さい孔径が要求される；高度の電解
質保持能力を有する隔離板は極めて高い多孔性を示す一
方、強度は低い多孔性を示唆する；及び酸素ガスの自由
な通過を可能とする能力を有する隔離板は、同時に電解
質を比較的大きい高度まで保持する能力を持たねばなら
ない。

【０００９】従って極めて大量の電解質を吸収する能力
があると同時に高い電解質保持能力を有し、そして小さ
い孔径の多数の微孔を有する、再結合型蓄電池の隔離板
が要求される。更に隔離板は蓄電池の形成及び組み立て
の際の取り扱い及び操作が容易であるように、高度の機
械的強度のものであることが重要である。最後に隔離板
は安価且つ大量生産方式で、及び比較的廉価な材料から
形成することができなければならない。

【００１０】本発明の目的は大量の電解質を吸収する、
能力及び寸法の大きい該蓄電池中で使用できるような吸
い上げ能力を有する再結合型蓄電池に有用な、隔離板生
成物を提供することである。本発明の他の目的は低い電
気抵抗を有し、ガス状副生物から水の再形成を可能とす
るようにガス状物の透過を容易にし、及び樹枝状物の形
成を抑制する小さい孔径を有する隔離板生成物を提供す
ることである。最後に、本発明の目的は高い湿潤強度（
蓄電池の操作の際に遭遇する力に抵抗できるような）及
び高い乾燥強度（蓄電池の製造の際に遭遇する運搬及び
機械力に抵抗できるような）を有し、そして容易且つ経
済的に形成できる隔離板生成物を提供することである。

【００１１】

【本発明の総括】本発明は本文で下記に詳細に説明され
るように、隔離板が大きい直径及び長さ対直径比を有す
る無機繊維、及び小さい直径及び長さ対直径比を有する
有機繊維から構成されたランダムに分散した繊維、該繊
維内に相互分散し、及び超微細な粒径／大きい表面積の
粒子及び比較的大きい粒径の粒子から構成された不活性
な粒状材料、及び結合剤から形成された事実上均一なシ
ートである、改善された蓄電池隔離板、及び該隔離板を
中に含む再結合型蓄電池を提供する。

【００１２】

【本発明の詳述】本発明は密閉式再結合型蓄電池で使用
するのに適当な隔離板及び得られる改善された蓄電池を
対象とする。

【００１３】本発明の隔離板は諸成分の組み合わせから
形成される。思いがけなくも、本文で記載されたように
形成された隔離板は、再結合型蓄電池に要求されるよう
な、上記に論じられた所望の性質を呈することが見出さ
れた。該成分は無機繊維、有機繊維、小さい粒径の粒子
、大きい粒径の粒子及び結合剤を含んでいる。

【００１４】本題の隔離板を形成するのに必要な成分の
一つは、大きい直径を有し、そして高い又は大きい繊維
長さ対直径比を有する、例えばガラス繊維のような無機
繊維状材料である。無機繊維は約０．５ミクロンないし
１０ミクロン、及び好適には１．５ミクロンないし５ミ
クロンの平均直径を有する必要がある。本文及び添付特
許請求の範囲で用いられる“大きい”という用語は、無
機繊維技術の普通の既知の繊維寸法に対する、本発明で
使用する無機繊維の寸法を称する。無機繊維の長さは約
１，０００ないし３０，０００ミクロン、好適には約１
，５００ないし１５，０００ミクロンの長さでなければ
ならない。好適な無機繊維は約１．５ないし３ミクロン
の直径及び２，０００ないし３，０００ミクロンの長さ
を有するガラス繊維である。

【００１５】本発明の隔離板は又有機繊維状材料を含ま
なければならない。有機材料は多塩基性有機酸と多価ア
ルコールから形成されたポリエチレンテレフタレート等
のようなポリエステル；ポリエチレン、ポリプロピレン
等のようなポリオレフィン；ポリアクリルニトリル等の
ようなポリニトリル；及び例えばビスフェノール−Ａと
ホスゲン等との縮合により形成されたようなポリアリー
ルエーテルカーボネート；から製造された重合体繊維で
ある。本発明で使用するのに好適な有機重合体繊維状材
料はポリエチレンテレフタレートから形成されたポリエ
ステルのようなポリエステル、及びポリエチレン又はポ
リプロピレンから形成されたポリオレフィンである。最
も好適な有機繊維はポリエステル繊維である。

【００１６】有機（重合体）繊維成分は極めて直径が小
さく、且つ入手し得る有機繊維状材料に比較して繊維寸
法の短いものでなければならない。繊維は非フィブリル
状又はフィブリル状（好適である）のいずれでもよい。有機材料から形成された繊維は約５ミクロン程度の細い
直径を有するものが形成できることが一般に観察される
。本発明で使用される繊維は約５ないし２０ミクロンの
直径を有し、約５ないし１５ミクロンが好適である、極
めて直径の小さい有機繊維でなければならない。最も好
適な有機繊維は約７ないし１４ミクロンの直径を有する
。有機繊維の長さは約０．５ないし１０ミリメートル、
好適には約２ないし８ミリメートルである、小さい又は
短いものでなければならない。本文及び添付特許請求の
範囲で使用される“短い”又は“小さい”という用語は
技術的に周知の普通の有機繊維に比較した有機繊維の寸
法を称する。短いポリエステル繊維の形態における好適
な有機繊維は、約０．５ないし５デニール及び好適には
約１ないし１．２デニールを有する。これらの繊維は商
業的に入手できる。

【００１７】本発明の改善された隔離板に使用すること
を必要とする繊維状材料は二モード的（ｂｉｍｏｄａｌ
）寸法形態を有している。無機及び有機繊維の直径は二
モード的であり、繊維の長さも二モード的である。ここ
で使用される繊維状成分の寸法の二モード的性質が、本
出願の改善された性質を提供する手段であるものと考え
られる。

【００１８】本発明の隔離板を形成する際に使用するの
に好適な他の有機繊維は、ポリエチレン又はポリプロピ
レンから形成されたポリオレフィン繊維である。最も好
適なポリオレフィン繊維はポリエチレンから形成された
合成パルプ繊維である。これらの繊維は極めて短い長さ
（セルロース系木材パルプに類似した）を有し、米国特
許第３，７４３，２７２号；３，８９１，４９９号；３
，８０２，９５７号；３，９２０，５０８号；３，９８
７，１３９号；３，９９５，００１号；３，９９７，６
４８号；及び４，００７，２４７号に記載されている。繊維は約２０，０００ないし２，０００，０００の粘度
平均分子量を有する低圧ポリエチレンから形成できる。これらの繊維は分散剤を含むことができる。好適なポリ
オレフィン有機繊維は高次の分枝又はフィブリル化を有
する合成パルプ有機繊維である。これらは商業的に入手
し得る材料である。

【００１９】上記に記載された形式の本発明の有機及び
無機繊維の混合物を使用することにより、優れた機械的
強度、電解質吸着を呈し、そして同時に、得られた隔離
板を通してのガス（酸素）の通過を可能とする能力を有
する隔離板を達成することができる。

【００２０】不活性粒子は超微粒子であり、大きい表面
積を持たなければならない。密閉式の再結合型鉛−酸蓄
電池中の一成分として本発明に記載された隔離板の使用
に関しては、好適な不活性粒子は珪質充填剤、好適には
下記に記載されるような無定形シリカである。

【００２１】本発明の隔離板は超微粒子の無定形シリカ
の使用を必要とする。粒径は約０．００１ないし約０．
０５ミクロン及び、好適には約０．００１ないし０．０
２ミクロン、及び最も好適には約０．００１ないし０．
０１５ミクロンの直径でなければならない。シリカは又
約５０ないし９５０ｍ２／ｇｍ、及び好適には１００な
いし５００ｍ２／ｇｍの極めて大きい表面積を持たなけ
ればならない。粒子は微孔性であるが、通常は事実上気
孔を持たない平滑な表面を有する球状粒子である。好適
なシリカ粒子の例は約０．００５ミクロンの平均粒径、
及び約０．００１ないし０．０１５ミクロンの粒径分布
及び約３００ｍ２／ｇｍの表面積を有するシリカ粒子又
は約０．０１ミクロンの平均粒径、及び約０．００５な
いし０．０２ミクロンの粒径分布及び約２００ｍ２／ｇ
ｍの表面積を有する粒子状生成物である。これらはエー
ロシル（Ａｅｒｏｓｉｌ）及びシロシル（Ｓｙｌｏｓｉ
ｌ）の登録商標で市販されている商業的に入手可能なヒ
ュームドシリカ生成物である。

【００２２】好適な具体化において、粒状成分は珪質粒
子の二モード的混合物から製造されなければならない。第二のシリカ粒子は２ないし５０ミクロン、好適には約
２ないし２０ミクロンの粒径を有するべきであり、即ち
第二の粒子は上記の第一の超微粒子よりも粒子寸法が事
実上大きいものでなければならない。再度、上記のよう
に第二の粒子は事実上狭い粒径分布を有するべきであり
、そして事実上多孔性を有し又は有していなくてもよい
。この第二の粒子はシロックス（Ｓｙｌｏｘ）又はシロ
イド（Ｓｙｌｏｉｄ）の登録商標の沈降シリカとして商
業的に入手可能である。

【００２３】上記の粒子状材料は隔離板シート生成物全
体に亙って（厚さ並びに長さ及び幅の双方から見て）事
実上均一に分布している。上記のような超微粒の第一の
シリカ粒子は単独粒子として使用することができるが、
本発明の改善された隔離板を提供するためには、大きい
方の第二のシリカは単独で使用できない。両方を組み合
わせて用いる好適な具体化においては、第二のシリカ粒
子は使用される全体の粒子の約７５重量％以上を占めて
はならない。二モード的形態は好適には３０ないし６０
、及び最も好適には約４０ないし６０重量％の第二のシ
リカを有する。

【００２４】粒状シリカの二モード的形態を利用するこ
とによって、得られる隔離板は予想外に優れた吸い上げ
能力をを提供することが見出された。他方、大きいシリ
カを単独で使用すれば、機械的に弱く及び吸い上げの乏
しい隔離板が得られる。

【００２５】本発明の隔離板は上記の成分をシート生成
物として成形することに役立つことができる結合剤を利
用することができる。適当であると認められた結合剤は
、ラテックスの形状で他の成分と混合されているポリス
チレン又はポリアクリレート（好適にはポリメタクリレ
ート）のような重合体材料である。結合材料は下記に述
べるように、始めに形成されたウェブに塗布されるフェ
ノール−ホルムアルデヒド樹脂のようなフェノール系樹
脂であることができる。此処で適当な他の結合材料は二
成分（ｂｉｃｏｍｐｏｎｅｎｔ）繊維である。かような
繊維は繊維の一方の側又はリボンが高Ｔｇ重合体で構成
されており、及び第二の側又はリボンが低Ｔｇ重合体で
ある平列的（ｓｉｄｅ−ｂｙ−ｓｉｄｅ）形態のもので
あってもよい。この性状の繊維はポリエチレン／ポリプ
ロピレンリボンから形成された商業的に入手できるもの
である。二成分繊維は又高Ｔｇ重合体（例えばポリプロ
ピレン）の内部芯、及び低Ｔｇ重合体（例えばポリエチ
レン）から成る芯を取り巻く鞘の形態を有することもで
きる。これらの繊維は他の成分と共に一体化して初期ウ
ェブを形成し、加熱されたローラー上等にウェブを通す
ことにより活性化される。

【００２６】上記に加えて、本発明の隔離板は効果的な
量の着色剤、定着助剤（例えば、陽イオン的に又は陰イ
オン的に改質されたポリアクリルアミド等）、界面活性
剤（例えばアルキルアリールポリエチレングリコール等
のようなアリール非イオン性界面活性剤）、加工助剤等
を含むことができる。

【００２７】本発明の隔離板は慣用の製紙方法を用いて
容易に製造することができる。適当な装置は円網型（ｒ
ｏｔｏｆｏｒｍｅｒ）抄紙機及びフォルドリニア（Ｆｏ
ｕｒｄｒｉｎｉｅｒ）機を含んでいる。必要な繊維状材
料（有機及び無機）、珪質粒子及び結合剤（フェノール
系を除く）を水と混合し、抄紙機のヘッドボックスから
ウェブ形成円網型円筒又は長網上に計量分配できる、事
実上均質なスラリーを製造する。ウェブをカレンダーに
かけ、そして次いで加熱されたドラムに供給して乾燥し
て、上記のような結合剤を活性化する。

【００２８】得られるシートは不織布的な方式で絡み合
い、全体に珪質充填粒子が分散した無機繊維及び有機繊
維から成る事実上均一な生成物の形態である。

【００２９】上記の成分は（総ての部、比率及び百分率
は別に特に断らない限り重量を基準としたものである）
は約１０ないし７０％（好適には約１０ないし３０％）
の無機繊維を含む、蓄電池隔離板シート生成物を提供す
る。有機繊維は約１０ないし６０％（好適には１０ない
し３０％）の量で存在する。得られるシート生成物の全
体の繊維状成分は３０ないし８０％（好適には６０ない
し８０％）でなければならず、無機対有機繊維の比は約
１．５ないし３．５である。珪質粒状材料は約１０ない
し６０％（好適には約１５ないし４５％）の量でシート
生成物中に存在しなくてはならない。上記のように、珪
質粒状成分はこの成分の約２５ないし１００％の量が超
微粒珪質粒子から成り、大きい珪質粒子は残りの０ない
し７５％（好適な量は超微粒子が４０ないし７０％及び
最も好適には４０ないし６０％で、残りは大きい珪質粒
子である）を構成することができる。最後に、もし結合
剤が存在する場合は隔離板の１ないし約１５％、好適に
は３−１２％の量で使用することができる。結合剤成分
が上記のように二成分繊維である場合、この結合剤が得
られる生成物に又繊維成分を付与することを考慮に入れ
た量で繊維成分を使用することができる。着色剤、界面
活性剤、加工助剤等のような他の添加物は約２％以上を
占めてはならず、好適には１％を超えてはならない。

【００３０】助剤の諸成分（及び量的にも）を利用する
ことにより、得られるシート生成物は一般に相互に相反
すると考えられる性質の組み合わせを備えることが可能
な隔離板を与える諸成分間の相互作用を示すことが見出
されたことは予想外であった。本発明の隔離板は、蓄電
池の成分が樹枝状物の成長を高度に抑制しながら、極め
て低い電気抵抗（０．３オーム−ｃｍ以下）を呈するこ
とができる。隔離板は高度の吸収性（９０％よりも大き
く、最も多くは９５％よりも大きい）及び電解質溶液（
硫酸水溶液）に対する安定性を示し、同時に隔離板の空
隙空間が事実上液体で満たされる極めて高い吸い上げ能
力（例えば２０ｃｍの及び３０ｃｍの高さの）が、本発
明の隔離板を大型の工業用形式の再結合型蓄電池の製造
に有用なものとしている。得られる隔離板は更に下記に
述べる酸素透過測定法により測定すると、ガスの透過に
対して９０％飽和では最高約０．０３ないし０．０６ダ
ーシー（ｄａｒｃｙ）及び８０％飽和では約０．０８な
いし０．１２ダーシーの高能力を示している。更に本発
明の隔離板は約７５Ｎ／ｃｍ２まで、及び場合によりそ
れよりも高い（２インチ／分の速度で）高度な引っ張り
強度を有している。最後に、本発明の隔離板は高度のレ
ジリエンス及び圧潰耐性を有することが見出された。従
ってそれらは蓄電池の作動の際に電極板との高度な連続
的接触を提供することができる。

【００３１】本発明の限定を意味するわけではないが、
繊維状成分及び粒子状成分両者の二モード的成分（即ち
、小さい寸法及び大きい寸法の成分）の使用が本発明の
高度な隔離板を提供すると考えられる。

【００３２】下記の実施例は本発明を説明することをの
み目的として提示されるもので、本発明の適用及び添付
特許請求の範囲に制限を設けることを意図するものでは
ない。総ての部及び％は別に断らない限り重量を基準と
したものである。

【００３３】

【実施例１】５０％のガラス繊維、２０％のポリエステ
ル繊維、１０％のヒュームドシリカ、１０％の沈降シリ
カ、及び１０％のラテックス状ポリスチレンから繊維状
シート板隔離板材料を製造した。抄紙機への合計装入量
は１００ポンドであった。ガラス繊維は２ｍｍの平均繊
維直径及び０．６ｍ２／ｇの表面積を有する商業的に入
手し得る製品［マンヴィル（Ｍａｎｖｉｌｌｅ）社のＷ
ＲＸ］であった。ポリエステル（ポリエチレンフタレー
ト）繊維は１．１デニール（直径８ミクロン）であり、
５ｍｍの長さを有していた。ヒュームドシリカ［デグッ
サ（ＤｅＧｕｓｓａ）社製のエーロシル２００］は１０
ｎｍの平均粒径及び４０ｎｍの最高粒径、及び約２００
ｍ２／ｇの表面積を有していた。沈降シリカ［Ｗ．Ｒ．
グレース（Ｇｒａｃｅ）社製のシロックス２）は２−５
ミクロンの平均粒径を有していた。ポリスチレンラテッ
クス［モートン・チオコル（Ｍｏｒｔｏｎ　Ｔｈｉｏｋ
ｏｌ）社製のライトロン（Ｌｙｔｒｏｎ）５２００］は
４８％の合計固形分含量及び０．２ミクロンの平均粒径
を有していた。

【００３４】ガラス繊維は約１０００ポンドの水及び３
ポンドの明礬と共にパルプ機械に添加された。この混合
物は約１８０秒間パルプ化され、次いでチェストに移さ
れた。次いでヒュームドシリカ、ポリエステル繊維及び
ポリスチレンラテックスを更に８００ポンドの水と共に
チェストに添加した。チェストの内容物を希釈ボックス
にポンプ輸送し、そこで更に約０．０５％の固形分含量
まで水で希釈された。チェストからの混合物の輸送速度
は所望の厚さの隔離板が得られるように計量された。陽
イオン性アクリルアミド共重合体［ハーキュールズ（Ｈ
ｅｒｃｕｌｅｓ）社製レテン（ＲＥＴ−ＥＮ）２１０］
を５３０ｃｃ／分の速度で原料ボックス（ｓｔｕｆｆ　
ｂｏｘ）に添加し、陰イオン性アクリルアミド共重合体
［ハーキュールズ社製レテン５２１］の０．０００５５
％水溶液を同じ速度で加工助剤として混合ボックスに添
加した。

【００３５】混合物をヘッドボックスに移送し、それか
ら丸網上でウェブを形成した。次いでウェブを目の荒い
金属メッシュを経由して、４２０°Ｆに保持された乾燥
炉を通して移送した。次いで更に乾燥するためにウェブ
を七本の蒸気加熱された筒上に通し、そしてローラーに
巻取り、そして後で所望の長さ及び幅に切断した。

【００３６】

【実施例２】隔離板の公称組成を５０重量％のＷＲＸガ
ラス繊維、１２重量％の１．１デニールのポリエステル
繊維、３３重量％のエーロシル２００ヒュームドシリカ
、５重量％のライトロン５２００ポリスチレンラテック
スとした以外は、実施例１の方法に従った。抄紙機への
合計装入量は９０ポンドであった。

【００３７】

【実施例３】隔離板の公称組成を１２％のガラス繊維、
３４％の０．５デニールのポリエステル繊維［チョリ・
アメリカ（Ｃｈｏｒｉ　Ａｍｅｒｉｃａ）社］及び５４
％のエーロシル２００ヒュームドシリカとした以外は実
施例１の方法に従った。ガラス繊維スラリーを約１５分
間パルプ化した。抄紙機への合計装入量は５９ポンドで
あった。

【００３８】

【実施例４】公称組成を５０重量％のＷＲＸガラス繊維
、２５重量％の１．１デニールのポリエステル繊維、１
０重量％のエーロシル２００ヒュームドシリカ、１０重
量％シロイド２４４沈降シリカ、及び５重量％のライト
ロン５２００ポリスチレンラテックスとした以外は実施
例１の方法に従った。

【００３９】

【実施例５】公称組成を５０％のＷＲＸガラス繊維、５
％の１．１デニールのポリエステル繊維、１７．５％の
エーロシル２００ヒュームドシリカ、１７．５％のシロ
イド２４４沈降シリカ、及び５％のライトロン５２００
ポリスチレンラテックスとした以外は実施例３の方法に
従った。

【００４０】抄紙機への合計装入量は５０ポンドであっ
た。

【００４１】表１に示された隔離板の性質は下記の方法
を用いて測定された。隔離板の厚さはＴＡＰＰＩ　４９
４に従って０．７ｐｓｉで測定された。気孔率は下記の
ように測定された：空気中で乾燥時に、気孔に水を充填
して空気中で、及び水中に浸漬時に隔離板の重量を測定
した。気孔率は次いで式：

【００４２】

【数１】　　気孔率＝１００×（空気中の湿潤重量−乾燥重量）
／（空気中の湿潤重量−　　　　　　　　　　水中の湿
潤重量）から計算される。隔離板により起こる増分（ｉ
ｎｃｒｅｍｅｎｔａｌ）電気抵抗（ＥＲ）はランダー（
Ｌａｎｄｅｒ）及びウィーヴァー（Ｗｅａｖｅｒ）によ
り記載された方法［アルカリ酸化銀亜鉛二次蓄電池用の
隔離板の特性（Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ　ｏｆ
　Ｓｅｐａｒａｔｏｒ　ｆｏｒ　Ａｌｋａｌ−ｉｎｅ　
Ｓｉｌｖｅｒ　Ｏｘｉｄｅ　Ｓｅｃｏｎｄａｒｙ　Ｂａ
ｔｔｅｒｉｅｓ）、Ｊ．Ｅ．クーパー（Ｃｏｏｐｅｒ）
及びＡ．フライシャー（Ｆｌｅｉｓｃｈｅｒ）編］に従
って測定された。引っ張り強度及び伸びはインストロン
（Ｉｎｓｔｒｏｎ）４２０１で測定された。隔離板試料
の幅は１インチであった。引っ張り速度は２インチ／分
であり、試料を支えるジョーの間の距離は２インチであ
った。吸い上げ速度は幅１インチ×長さ８インチの試料
を約１／２インチの隔離板を露出させて二枚のアクリル
シートの間に固定することにより測定された。次いで隔
離板／アクリルシート集成体を垂直な位置に固定し、そ
して隔離板の露出した部分を３５重量％の硫酸中に浸漬
した。隔離板中の酸の高さを記録した。電解質の高さを
見分け易くするために染料（メチルオレンジのような）
を使用した。ガス又は酸素透過度の測定は、気孔容積の
一定の％を水で充填させた隔離板を通るガスの流量を測
定することにより行われた。

【００４３】

【表１】

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】　　大きい直径及び長さ対直径比を有する
無機繊維、及び小さい直径及び長さ対直径比を有する有
機繊維のランダムに分散した繊維、該繊維内に相互分散
した約０．００１ないし０．０５ミクロンの平均粒径を
有する珪質粒子及びシート成分を一緒に結合することが
できる結合剤から構成された事実上均一なシートを含ん
で成る隔離板。
【請求項２】　　シートが１０ないし７０重量％の無機
繊維、１０ないし６０重量％の有機繊維を含み、該無機
繊維対有機繊維の重量比は約１．５ないし３．５であり
、及び１０ないし６０重量％の珪質粒子、及び約１ない
し１５重量％の結合剤を含んで成る、請求項１に記載の
隔離板。
【請求項３】　　シートが更に２ないし５０ミクロンの
粒径を有する第二の珪質粒子を内部に相互分散させてお
り、及び該第二の珪質粒子は該シート内に含まれる全体
の珪質粒子の最高約７５重量％を占めている、請求項２
に記載の隔離板。
【請求項４】　　無機繊維が約０．５ないし約１０ミク
ロンの繊維径及び約２００：１ないし４０，０００：１
の長さ対直径比を有する、請求項２に記載の隔離板。
【請求項５】　　無機繊維が約０．５ないし約１０ミク
ロンの繊維径及び約２００：１ないし４０，０００：１
の長さ対直径比を有する、請求項３に記載の隔離板。
【請求項６】　　有機繊維が約５ないし約２０ミクロン
の繊維径及び約０．５ないし約１０ミリメートルの長さ
を有する、請求項２に記載の隔離板。
【請求項７】　　有機繊維が約５ないし約２０ミクロン
の繊維径及び０．５ないし約１０ミリメートルの長さを
有する、請求項３に記載の隔離板。
【請求項８】　　有機繊維が約５ないし約２０ミクロン
の繊維径及び０．５ないし約１０ミリメートルの長さを
有する、請求項５に記載の隔離板。
【請求項９】　　無機繊維がガラス繊維であり、そして
有機繊維がポリエステル又はポリオレフィン繊維から選
択される、請求項２に記載の隔離板。
【請求項１０】　　無機繊維がガラス繊維であり、そし
て有機繊維がポリエステル又はポリオレフィン繊維から
選択される、請求項８に記載の隔離板。
【請求項１１】　　少なくとも一対の反対極性の電極、
電解質組成物及び中間に位置し、そして反対極性の隣接
した電極と事実上接触している隔離板シートを有する再
結合型蓄電池において、隔離板が請求項１に記載のシー
トであることを特徴とする改良。
【請求項１２】　　少なくとも一対の反対極性の電極、
電解質組成物及び中間に位置し、そして反対極性の隣接
した電極と事実上接触している隔離板シートを有する再
結合型蓄電池において、隔離板が請求項２に記載のシー
トであることを特徴とする改良。
【請求項１３】　　少なくとも一対の反対極性の電極、
電解質組成物及び中間に位置し、そして反対極性の隣接
した電極と事実上接触している隔離板シートを有する再
結合型蓄電池において、隔離板が請求項３に記載のシー
トであることを特徴とする改良。
【請求項１４】　　少なくとも一対の反対極性の電極、
電解質組成物及び中間に位置し、そして反対極性の隣接
した電極と事実上接触している隔離板シートを有する再
結合型蓄電池において、隔離板が請求項４に記載のシー
トであることを特徴とする改良。
【請求項１５】　　少なくとも一対の反対極性の電極、
電解質組成物及び中間に位置し、そして反対極性の隣接
した電極と事実上接触している隔離板シートを有する再
結合型蓄電池において、隔離板が請求項５に記載のシー
トであることを特徴とする改良。
【請求項１６】　　少なくとも一対の反対極性の電極、
電解質組成物及び中間に位置し、そして反対極性の隣接
した電極と事実上接触している隔離板シートを有する再
結合型蓄電池において、隔離板が請求項６に記載のシー
トであることを特徴とする改良。
【請求項１７】　　少なくとも一対の反対極性の電極、
電解質組成物及び中間に位置し、そして反対極性の隣接
した電極と事実上接触している隔離板シートを有する再
結合型蓄電池において、隔離板が請求項７に記載のシー
トであることを特徴とする改良。
【請求項１８】　　少なくとも一対の反対極性の電極、
電解質組成物及び中間に位置し、そして反対極性の隣接
した電極と事実上接触している隔離板シートを有する再
結合型蓄電池において、隔離板が請求項８に記載のシー
トであることを特徴とする改良。
【請求項１９】　　少なくとも一対の反対極性の電極、
電解質組成物及び中間に位置し、そして反対極性の隣接
した電極と事実上接触している隔離板シートを有する再
結合型蓄電池において、隔離板が請求項９に記載のシー
トであることを特徴とする改良。
【請求項２０】　　少なくとも一対の反対極性の電極、
電解質組成物及び中間に位置し、そして反対極性の隣接
した電極と事実上接触している隔離板シートを有する再
結合型蓄電池において、隔離板が請求項１０に記載のシ
ートであることを特徴とする改良。