DE3125751C2

DE3125751C2 - Verfahren zur Herstellung von Batterieseparator-Material

Info

Publication number: DE3125751C2
Application number: DE3125751A
Authority: DE
Inventors: Stanley J. South Hadley Mass. Strzempko; John F. Nasha Wis. Waterhouse
Original assignee: TEXON Inc SOUTH HADLEY FALLS MASS US; Texon Inc South Hadley Falls Mass
Current assignee: Emhart Industries Inc
Priority date: 1980-06-30
Filing date: 1981-06-30
Publication date: 1986-07-24
Also published as: GB2078769A; IT1171347B; IT8148790A0; CA1172310A; IT8148790A1; DE3153271C2; FR2485815A1; FR2485815B1; DE3153271A1; DE3125751A1; JPS5744969A; GB2078769B

Abstract

Ein Batterietrennmaterial, welches zu einer Hülle gefaltet wird, wird mindestens längs zwei einander gegenüberliegender Ränder heißversiegelt, um ein Batterietrennelement zu bilden. Das Trennmaterial weist für sich getrennte Polyolefinzellstoffasern in ausreichender Menge auf, um das Trennma- terial längs der Ränder heißversiegeln zu können. Die Fasern sind durch ein organisches, polymeres Bindemittel gebunden. Es wird auch ein Verfahren zum Herstellen eines Batterie trenn elements offenbart.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Batterieseparator-Material, insbesondere für Batterieseparatoren, die die elektrolytischen Platten vollkommen einhöllea

Elektrolysezellen (d. h. Batterien), die aus im Abstand voneinander in Reihe geschalteten Meiallplatten zum Speichern elektrischer Energie bestehen, eignen sich für die verschiedensten Zwecke. Die Platten der Elektrolysezellen neigen dazu, an der Oberfläche der Elektroden eine aktive Substanz zu bilden, und wenn diese abfällt, sinkt auch die Batteriekapazität Außerdem werden durch den Abbau der Metallelektroden Produkte, einschließlich Metallsalze und andere ieitfähige Substanzen gebildet, die zwischen zwei Elektroden zur Oberbrückung und damit zum Kurzschluß der Zelle führen. Die Bildung dieser Salze und Nietallabbauprodukte wird in erster Linie durch die stark saure Umgebung in Batterien verursacht

Um die Elektrodenplatten zu schützen, sind Separatoren zwischen den Platten vorgesehen worden, weiche porös sind, um einen Ionenaustausch durch den Separator hindurch zu ermöglichen und dabei gleichzeitig eine angemessene Trennung zwischen den Zellen zur Vermeidung von Kurzschlüssen zu bieten. Derartige Separatoren bestehen typischerweise aus Cellulosefasern oder geschmolzenen Polyolefinfolien. Beispiele für Batterieseparatoren gehen aus den folgenden US-PS hervor 29 73 398. 38 90 184.40 24 323. 40 55 711, 41 13 927, 37 53 784, 36 94 265, 37 73 590, 33 51495, 33 40 100, 30 55 966,32 05 098 und 29 78 529.

Mit dem Aufkommen der sogenannten wartungsfreien Batterien hat sich Bedarf für Batterieseparatoren mit besseren Eigenschaften eingestellt Bei der wartungsfreien Batterie handelt es sich um eine abgedichtete Einheit, die nicht von Zeit zu Zeit das Hinzufügen von Wasser erfordert Der Batterieseparator in einer wartungsfreien Batterie ist vorzugsweise eine Hülle, die an mindestens drei Seiten abgedichtet ist, um eine Überbrückung durch Metallsalze zwischen den Elektroden zu vermeiden. Ein Haupterfordefnis derartiger Batterieseparatoren besteht darin, daß sie ausreichend porös sein müssen, um den Ionenaustausch zu ermöglichen, wobei jedoch die Poren des Separators so klein sein müssen, daß Sie das Wandern von Schwermetailionen und folglich das Überbrücken und Kurzschließen der Zelle verhindern.

Weitere Erfordernisse, die ein Batterieseparator einer Säurebatterie erfüllen muß, sind Beständigkeit gegen Säure und oxidative sowie reduktive chemische Umsetzungen aufgrund der stark sauren Umgebung innerhalb der Batterie. Außerdem sollten Separatoren einen möglichst geringen elektrischen Widerstand haben, um eine gute Kaltentladungsleistung zu gewährleisten.

In der DE-PS 15 96 076 wird ein Batterieseparator aus einem Vlies beschrieben, welches mechanisch bearbeitet (genadelt) wird, um eine Verwebung der Fasern und damit eine Verbesserung der Dichte des Vlieses zu erreichen.

Die US-PS 41 10 143 beziehungsweise die ihr entsprechende DE-OS 25 42 064 betrifft einen Batteriese-

parator auf Basis einer nichtgewebten Matte von Poiyolefinfasern, die Moleküle eines Pfropfmischpolymeren des Polyolefins mit aufgepfropften Acrylsäurederivaten enthalten. Ziel der Aufpfropfung ist es, das Polyolefin besser benetzbar zu machen.

Beide bisher genannten Verfahren beinhalten also eine starke physikalische (Nadelung) oder chemische Modifikation (Pfropfpolymerisation) der eingesetzten Fasern.

Die DE-OS 25 42 089 betrifft ebenfalls die Verbesserung der Benutzbarkeit des Batterieseparator-Materials aus Polyolefinfasem, die dadurch erreicht wird, daß eine Schicht aus nichtgewebten Polyolefinfasem mit einem Acryl- oder Methacryl-Copolymeren imprägniert wird. Die Herstellung der Schicht aus nichtgewebten Polyolefinfasem entspricht der US-PS 4110 143. Ein aus einzelnen Fasern bestehendes Material wird nicht erhalten.

In der DE-OS 1937 438 sind zwar Batterieseparatoren aus labyrinthartig miteinander verbundenen Methacrylatfasern beschrieben, doch finden sich keine genauen Angaben zum flerstellungsverfahrea

Die DE-OS 28 44 690 beschreibt einen Batterieseparator und ein Verfahren zu dessen Herstellung, bei dem eine Zweikomponentenmischung von Olefinfaserri zusammen mit einem anorganischen Füllstoff aufgeschlämmt und in einer Papierherstellungsvorrichtung verarbeitet wird. Die Polyolefinfasem werden erhitzt, um sie miteinander zu verschmelzen. In einer besonderen Ausführungsform wird eine Glasfasermasse auf mindestens eine Oberfläche einer Matte aus geschmolzenen Polyolefinfasem mit damit eingeschlossenem organischem Füllstofi auflaminiert

Die FR-PS 12 »9 056 betrifft zwar Batterieseparatoren, doch haben diese wenig Ähnlichkeit mit den erfindungsgemäß hergestellten Separatorc i.

Die GB-PS 15 11 305 beschreibt ein alternatives Verfahren zum Kombinieren von Elektroden einer elektrochemischen Zelle mit dazwischen angeordneten Separatoren. Über Herstellung und Aufbau der Separatoren sind keine Angaben gemacht

Nach dem erfindungsgemäßenn Verfahren wird ein Batterieseparator-Material dadurch hergestellt, daß man eine wäßrige Aufschlämmung herstellt, die Polyolefinpulpenfasem mit einer Länge von bis zu 12,7 mm und einem Durchmesser von bis zu 20 μηι sowie einen faserförmigen oder teilchenförmigen anorganischen Füllstoff enthält, diese Aufschlämmung auf einer Oberfläche absitzen läßt, so daß ein wesentlicher Anteil ihres Wassergehaltes ablaufen kann unter Bildung einer nassen Bahn, diese Bahn komprimiert zur Herstellung einer kohärenten Folie, der Folie ein organisches Bindemittel in einer Menge von 5 bis 30 Gew.-%, bezogen auf den Nicht-Bindemittelgehalt des Batterieseparator-Materials zusetzt, und die Folie bei einer Temperatur unterhalb der Schmelztemperatur der Polyolefinpulpenfasern trocknet, oder das organische Bindemittel der getrockneten Folie zusetzt, und die Folie anschließend erneut einer Trocknung unterwirft.

Die Polyolefinpulpenfasern liegen in der wäßrigen Aufschlämmung bevorzugt in Form einzelner diskreter Fasern vor.

Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erhält man ein Batterieseparator-Material, welches ausgezeichnete Filtereigenschaften und sehr gute elektrische, chemische und physikalische Eigenschaften hat und sich ohne weiteres herstellen läßt und gefaltet und heißversiegelt werden kann, um als Batterieseparator insbesondere in einer wartungsfreien Batterie eingesetzt zu werden.

Ein Batterieseparator-Material, welches zu einer Umhüllung gefaltet ist, wird heißversiegelt um eine Batteriehülle zu schaffen. Das Separator-Material weist gesonderte, das heißt für sich getrennt bleibende Polyolefinpulpenfasern in ausreichender Menge auf, daß das Separator-Material heißversiegelt werden kann. Die Fasern sind durch ein organisches, polymeres Bindemittel gebunden.
Zur Ausführung der Erfindung eignen sich Fasern, die

ίο gegen starke Säure, wie sie in Elektrolysezellen vorhanden ist beständig sind.

Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestelltes Batterieseparator-Material enthält Polyolefinpulpenfasern in einer Menge von 30 bis 90 Gew.-°/o, vorzngsweise von 70 bis 90 Gew.-°/o, bezogen auf die Bestandteile des Separator-Materials, die nicht Bindemittel sind. Die Polyolefinpulpenfasern werden durch Polymerisation von Äthylen und/oder Propylen oder Gemischen derselben synthetisiert, um z. B. Polyäthylen, Polypropylen oder Poly(äthyIen-propylen)-Copolymerisate herzustellen. Die Polyolefinpulpenfasern haben einen Faserdurchmesser bis zu 100 um, vorzugsweise von 0,01 bis 20μπι, einen Erweichungspunkt unterhalb 172° C und eine Länge bis zu 12,7 mm. Die für die Erfindung am besten geeigneten Polyolefinfasem sind Fasern, die als synthetische Zellstoffe gekennzeichnet sind. Diese Poiyolefinfasern erhalten sine Oberflächenbehandlung, die den Fasern Benetzbarkeit und leichtes Dispergieren in Wasser vermittelt Typischerweise liegt die Oberflächenspannung der Polyolefinfasem bei ca. 70 mN/m. Zu den typischen Eigenschaften der Polyäthylen- und Polypropylenfasern gehören:

1. Ein spezifisches Gewicht von weniger als 1, vorzugsweise jedoch zwischen ca. 03 und 0,965 kg/ dm³,

2. ein Schmelzpunkt zwischen ca. 121 und 172" C,

3. eine Fließspannung von mehr als 300 daN/cm²,

4. eine Zugfestigkeit bei Bruch von ,mehr als 200 daN/ cm²,

5. einen Elastizitätsmodul unter Spannung von 7000 bis 20 000 daN/cm² und

6. eine Dielektrizitätskonstante von 2 bis 4, eine dielektrische Festigkeit von 2 bis 5 · 10² kV/cm und einen spezifischen Querwiderstand von 10¹⁵ bis 1 ΙΟ¹⁸ Ωαη.

Die Polyolefinpulpenfasern machen aus verschiedenen Gründen einen Hauptteil des Batterieseparator-Materials aus. Zu diesen Gründen gehört, daß sie gegenüber Säuren, wie sie in Elektrolysezellen vorkommen, im wesentlichen inert sind, und daß sie den gewünschten Erweichungspunkt von unterhalb 172°C haben, so daß das fertige Batterieseparator-Material heißversiegelt werden kann, um eine Hülle zu bilden. Aufgrund ihrer Durchmesser haben diese Fasern einen geringen Ohmschen Widerstand. Außerdem sind Polyolefinpulpenfasern ausreichend flexibel, so daß das endgültige Batterieseparator-Material gefaltet und bearbeitet werden kann, wobei die Hülle gut unversehrt bleibt und das Material leicht auf Papiermaschinen verarbeitet werden kann.

In einer besonderen Ausführungsform besteht der faserförmige anorganische Füllstoff aus Glasfasern, die in das Batterieseparator-Material eingearbeitet sind, um ihm Biege- und Dehnfestigkeit zu vermitteln und dabei die inerten chemischen Eigenschaften und den niedrigen Ohmschcn Widerstand des Batterieseparator-Materials

beizubehalten. Vorzugsweise haben die für die Erfindung verwendeten Glasfasern Faserdurchmesser von weniger als 20 um als durchschnittlichem Durchmesser. Die fasrige Komponente in Form von Glas macht bis zu 60 Gew.-%, bezogen auf den Nichtbindemittelgehalt des Separator-Materials, aus, und liegt vorzugsweise bei 5 bisl5 Gew.-%. Ein Beispiel für erfindungsgemäß verwendbare Glasfasern sind Glasmikrofasern, d. h. Fasern mit Durchmessern von 0,2 bis 4,0 um. Diese Glasfasern können bevorzugte Zusammensetzungen aufweisen, die als Natron-Kalk-Bor-Tonerde-Silikat oder C-Glas bekannt sind und von ausgezeichneter chemischer Dauerhaftigkeit sind.

Zusätzlich zu den Polyolefinpulpenfasern und den Glasfasern können in das Batterieseparator-Material Polyester- und/oder Polyolefinstapelfasern und/oder Cellulosepulpenfasern eingearbeitet sein. Die Polyester- und/oder Polyolefinstapelfasern haben vorzugsweise eine Feinheit von 0,5 bis 14 den, und sind in einer Menge von bis zu 30 Gew.-%, vorzugsweise 5 bis 15 Gew.-%, bezogen auf den Nicht-Bindemittelgehalt des Separator- Materials, vorhanden.

Die Füllstoffe können verwendet wercfcn, um die Porengröße des Batterieseparator-Materials zu verringern. Diese Füllstoffe werden in Mengen bis zu 60 Gew.-%, vorzugsweise 40 bis 60 Gew.-°/o bezogen auf den Nichtbindemittelgehalt des Separator-Materials verwendet Die teilchenförmigen Füllstoffe weisen bevorzugt eine durchschnittliche Teilchengröße von 0,02 bis 20 pm auf. Beispielsweise werden Ton, wie Kaolinit, Halloysit, Montmorillonit, Tinit und Iliit und andere Füllstoffe, wie Siliziumdioxid, Quarz, Calcit, Luminit, Gips, Muskovit, Kieselgur und dgl. verwendet Zusätzlich zu den anorganischen Füllstoffen können organische Füllstoffe mit einer Teilchengröße von 0,2 bis 50 μπι für den gleichen Zweck verwendet werden wie die anorganischen Füllstoffe. Diese organischen Füllstoffe sind typischerweise inerte, thermoplastische, organische Polymerisate, wie Kohlenwasserstoffpolymerisatpulver. Typische Polymerisate sind Polystyrol und Polyolefinpolymerisate und Kopolymerisate. Durch die Füllstoffe wird der ohmsche Widerstand und die Porengröße ebenso verringert wie die Kosten des Batterieseparator-Materials.

Die Fasern und Füllstoffe werden durch ein organisches Bindemittel, welches vorzugsweise als Latex oder wäßrige Dispersion vorliegt, geDunden. Vorzugsweise ist das Bindemittel das Polymerisat monoäthylenisch ungesättigter Monomere. Mit »monoäthylenisch ungesättigt« soll hier ausgedrückt werden, daß das Monomere eine >C=CH2-Gruppe enthält Diese monoäthylenisch ungesättigten Monomere sind z. B, ohne jedoch darauf beschrankt zu sein, Acrylmonomere, wie Methacrylsäure, Acrylsäure, Acrylnitril, Methacrylnitril, Methacrylat, Methylmethacrylat, Äthylacrylat, Äthylmethacrylat, Acrylamid Und dgl., olefinische Kohlenwasserstoffe, wie Äthylen, Butylen, Propylen, Styrol, ar-Methylstyrol und dgl. sowie andere funktionale ungesättigte Monomere, wie Vinylpyridin, Vinylpyrollidon und dgl. Typischerweise handelt es sich um in Wasser dispergierte Acrylpolymerisate in einer Menge von 30 bis 50 Gew.-%, die in Form eines Latex vorliegen. Das Polymerisat sollte zusätzlich filmbildend sein.

Wenn auch die erfindungsgemäß verwendbaren Polymerisate mit ausreichenden funktionalen Gruppen zur Selbstvernetzung vorliegen können, d.h. zur Vernetzung ohne Zusatz weiterer Stoffe, können Vernetzungsmittel hinzugefügt werden, um die notwendigen Vernetzungseigenschaften zu gewährleisten. Vorzugsweise vernetzen die Polymerisate bei einer Temperatur unterhalb 94"C, und zwar in einem bevorzugten Bereich von 66°Cbis88°C.

Zu den für die Erfindung geeigneten Vernetzungsmitteln gehören Aldehyde, wie Formaldehyd, Glyoxal, Acrolein und dgl, Syntheseharzpräkondensate, die durch die Umsetzung eines Aldehyds ganz allgemein mit stickstoffhaltigen Verbindungen erhalten wurden,

ίο wie Dimethylolharnstoff, Dimethyloläthylenharnstoff, Di- und Trimethyloltriazondimethyluran, Di- und Trimethylolmelamin und andere zyklische oder nichtzyklische, wasserlösliche oder nichtwasserlösliche Präkondensate von Harnstoff und Melaminformaldehyd. Die reaktionsfähigen Methylolgruppen können ganz oder teilweise durch Alkohole mit von 1 bis 4 Kohlenstoffatomen blockiert sein. Außer den oben genannten können weitere bekannte Vernetzungsmittel benutzt werden, wie Diepoxide und Epichlorinderivate derselben, Dichlorphenole, ^-substituierte Diäthylsulfone, Su¹Joniurhsalze, N-Methylolacrylamc und Methylacrylamid und Derivate derselben, Diisocyanate und dgl. Bis zu 4% des Vernetzungsmittel können in die Bindemittelkomposition eingearbeitet sein. Bei zu viel Vernetzungsmittel wird das Folienmaterial zu spröde oder hart und hat nicht die nötige Flexibilität um als Batterieseparator geeignet zu sein.

Die Verwendung eines organischen Bindemittels zum Binden der Polyolefinpulpenfasern für die Herstellung von Batterieseparator-Material ist eine bedeutende Verbesserung gegenüber dem Stand der Technik. Der Stand der Technik lehrt Polyolefinfasern mit Eigenschaften langer Stapelfasern oder in kontinuierlicher Form zu benutzen und unter Wärme zu schmelzen, um Separator-Material herzustellen; aber diese Verschmelzung unter Wärme erfordert komplizierte und teure Verfahrensschritte. Im Gegensatz dazu werden durch das Binden der Polyolefinzellstoffasern mit einem organischen Bindemittel diese komplizierten und teuren Verfahrensschritte vermieden und ein Batterieseparator-Material geschaffen, welches auf gewöhnlichen Papiermaschinen hergestellt werden kann. Außerdem hat das nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte Batterieseparator-Material eine erhöhte Festigkeit und Dehnung gegenüber bekanntem Separator-Material aus Cellulosefaser!!, so daß ein Material vorliegt welches bessere Unversehrtheit und verbesserte Eigenschaften hinsichtlich seiner Handhabung und Herstellung aufweist. Das erfindungsgemäß zusammengesetzte Batterieseparator-Material hat vorzugsweise eine Porosität zwischea 50 und 70%, errechnet gemäß folgender Gleichung:

%E

100

worin ifdie Porosität, p„ das Schüttgewicht des Batterieseparator-Materials und pt die kolumbische Dichte des Materials ist.

Ferner hat das Batterieseparator-Material einen ohmschen Widerstand zwischen 0,00645 Ohm · cm² und 0,1525 Ohm · cm², vorzugsweisK unterhalb 0,129 Ohm · cm².

Das erfindungsgemäße Verfahren wird bevorzugt auf üblichen Papiernaschinen, beispielsweise einer Langsiebmaschine, einer geneigten Langsiebmaschine, einer Rundsiebmaschine, einem Rotoformer und dgl. durchgeführt. Bei einem typischen Verfahren werden die fas-

rigen Bestundteile gemeinsam mit dem Füllstoff und einer großen Menge Wasser einem Stofflöser bzw. Pulper zugeführt, in welchem die Fasern und der Füllstoff im Wasser dispergiert werden. Es können in Übereinstimmung mit üblichen Papierherstellungstechniken verschiedene Polyelektrolyte und oberflächenaktive Stoffe hinzugefügt werden, um die entsprechenden chemischen und physikalischen Eigenschaften zu erzielen. Der Brei aus Fasern und Füllstoff wird dem Stoffauflaufkasten einer Langsiebmaschine zugeführt, aus der der Brei ai/i das bewegte Sieb der Langsiebmaschine übertragen wird, wobei Wasser aus demselben ablaufen kann. Nachdem das Wasser unter Schwerkraft abgelaufen ist, wird auf die nasse Bahn Sog ausgeübt, um weiterhin Wasser aus der Bahn zu entfernen. Dann wird die Bahn zwischen Filzwalzen gepreßt. Nach dem Naßpressen läuft die nasse Bahn durch einen Saturateur, in welchem das Bindemittel aufgetragen wird. Schließlich wird die Bahn auf Trocken trommeln getrocknet. Die zum Trocknen nötige Temperatur liegt zwischen 11O₁OO⁰C und 127''C. Während des Trockenzyklus kann das Bindemittel vernetzen, wenn es dazu ausreichend geeignet ist; oder es ist ein Vernetzungsmittel im Eintrag oder im Bindemittel enthalten. Vorzugsweise wird das Trocknen bei einer Temperatur durchgeführt, die unterhalb der Schmelztemperatur der Polyolefinfasern liegt, um diese Fasern als einzelne, für sich getrennte Fasern und nicht als geschmolzene Fasern zu erhalten. Gemäß einer Alternative wird das Bindemittel auf die trockene Bahn aufgetragen und dann eine erneute Trocknung vorgenommen. Vorzugsweise hat das Batterieseparator-Material eine Dicke von 0,13 bis 1,02 mm. Diese Materialien können entweder zum Umhüllen benutzt oder zu entsprechender Größe geschnitten und als Blattseparatoren benutzt werden.

Die Erfindung soll anhand von Beispielen näher erläutert werden.

Beispiel 1

Es wurde ein Eintrag aus folgenden Bestandteilen vorbereitet:

Bestandteile

Gewichtsanteile

wichtsanteilen Natriumdioctylsulfosuccinat (ein ionisches oberflächenaktives Mittel) gesättigt. Dann wurde die nasse Bahn dadurch getrocknet, daß man sie über erhitzte Trockenzylinder laufen ließ, die der Bahn eine Temperatur von 127⁰C vermittelten.

Das so erhaltene Material war als Batterieseparator-Material sehr gut geeignet.

Beispiel 2

Es wurde ein Eintrag aus folgenden Bestandteilen zubereitet:

Bestandteile

Polyethylenpulpenfaser »symhe- 80

tischer Holzzellstoff« —
durchschnittlicher Faserdurchmesser 4.9 μπη

Glasmikrofaser 15

Polyesterfaser 5

6J5 mm, 1,5 den.

Der obige Eintrag wurde einem Pulper zugeführt, in welchem 24 Teile Wasser hinzugefügt wurden. Das Material wurde im Pulper aufgeschlagen, bis ein gleichmäßiger Brei entstand, der dann der Brustwalze einer Langsiebmaschine zugeleitet wurde. Im einzelnen wurde der Brei in den Stoffauflaufkasten der Langsiebmaschine gepumpt und auf die in Bewegung versetzte Siebpartie der Langsiebmaschine abgegeben, wobei Wasser durch Schwerkraft ablaufen konnte, ehe Saugwirkung aufgebracht wurde. In einer Sättigungsvorrichtung wurde die nasse Bahn mit 11 Gewichtsanteilen es eines seibstvernetzenden, filmbüdenden AcrylJatex, der einen pH-Wert von 5.45 sowie ein durchschnittliches Molekulargewicht von ca. 10* hat und mit 0.11 Ge-Gewichtsantcilc

Polyethylenpulpenfaser
Kieselerde
Polyesterfaser, 0,75 den.

50 40 10

Der von Hand in Bahnform gebrachte Eintrag wurde

ähnlich wie bei dem maschinell verarbeiteten Beispiel 1 weiterverarbeitet und Bindemittel hinzugefügt, außer daß das ionische oberflächenaktive Mittel weggelassen wurde.

Das erhaltene Material war zur Verwendung als Batteriesepa'/ator-Material gut geeignet.

Aus der obigen Beschreibung ergibt sich, daß ein Batterieseparator-Material geschaffen wird, welches ohne 3u weiteres zu einem Batterieseparator mit ausgezeichneten chemischen, physikalischen und elektrischen Eigenschaften weiterverarbeitet werden kann.

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung eines Batterieseparator-Materials, dadurch gekennzeichnet, daß man eine wäßrige Aufschlämmung herstellt, die Polyolefinpulpenfasern mit einer Länge von bis zu 12/ mm und einem Durchmesser von bis zu 20 um sowie einen faserförmigen oder teilchenförmigen anorganischen Füllstoff enthält, diese Aufschlämmung auf einer Oberfläche absitzen läßt, so daß ein wesentlichen Anteii ihres Wassergehaltes ablaufen kann unter Bildung einer nassen Bahn, diese Bahn komprimiert zur Herstellung einer kohärenten Folie, der Folie ein organisches Bindemittel in einer Menge von 5 bis 30 Gew.-%, bezogen auf den Nicht-Bindemittelgehalt des Batterieseparator-Materials, zusetzt, und die Folie bei einer Temperatur unterhalb der Schmelztemperatur der Polyolefinpulpenfasern trocknet, oder das organische Bindemittel der getrockneten Folie zusetzt und die Folie einer erneuten Trocknung unterwirft

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Absitzenlassen, das Entwässern und das Komprimieren der Aufschlämmung, die Zugäbe des polymeren Bindemittels und das Trocknen des Batterieseparator-Materials auf einer konventionellen Papierherstellungsvorrichtung durchgeführt werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in der wäßrigen Aufschlämmung in Form von einzelnen, diskreten Fasern vorliegende Polyolefinpulpenfasern eingesetzt werden.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Polyolefinpulpenfasern in der Aufschlämmung in einer solchen Menge eingesetzt werden, daß ihr Gehalt in dem getrockneten Batterieseparator-Material 30 bis 90 Gew.-%, bezogen auf dessen Nicht-Bindemittelgehalt, beträgt.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß in der Aufschlämmung als faserförmiger anorganischer Füllstoff Glasfasern in einer solchen Menge eingesetzt werden, daß ihr Gehalt in dem getrockneten Batterieseparator-Material bis zu 60 Gew.-%, bezogen auf dessen Nicht-Bindemittelgehalt, beträgt.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Glasfasern in der Aufschlämmung in einer solchen Menge eingesetzt werden, daß ihr Gehalt in dem getrockneten Batterieseparator-Material 5 bis 15 Gew.-%, bezogen auf dessen Nicht-Bir.demittelgehalt, beträgt.

1. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß als teilchenförmiger anorganischer Füllstoff ein Material mit einer Teilchengröße von 0,02 bis 20 μπι eingesetzt wird.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß als organisches Bindemittel ein Acrylpolymeres eingesetzt wird.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß ein selbstvernetzendes Acrylpolymeres eingesetzt wird.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Absitzenlassen der Aufschlämmung ein Vernetzungsmittel für das Bindemittel in die Aufschlämmung eingeführt wird.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß als Bindemittel ein ein Vernetzungsmittel enthaltendes Bindemittel eingesetztwird.