FR2485815A1 - Materiau pour separateurs de batteries, procede pour sa fabrication et separateur de batterie fabrique avec ce materiau - Google Patents

Abstract

L'INVENTION CONCERNE UN MATERIAU POUR SEPARATEUR DE BATTERIES, UN PROCEDE POUR SA FABRICATION, ET UN SEPARATEUR DE BATTERIE FABRIQUE AVEC CE MATERIAU. UN MATERIAU 1 REPLIE POUR FORMER UNE ENVELOPPE EST SCELLE A CHAUD SUR AU MOINS DEUX BORDS OPPOSES POUR FORMER UN SEPARATEUR DE BATTERIE. LE MATERIAU 1 DU SEPARATEUR EST FORME D'UNE FEUILLE CONTINUE 2 DE FIBRES DE PULPES DE POLYOLEFINES PRESENTES EN UNE QUANTITE SUFFISANTE POUR LE SCELLAGE A CHAUD ET LIEES PAR UN LIANT POLYMERE ORGANIQUE, LA FEUILLE PORTANT DES NERVURES 3 ET DES GORGES 5 LOGEANT LES NERVURES LORS DE L'ENROULEMENT DU MATERIAU. APPLICATION NOTAMMENT AUX BATTERIES DE VEHICULES AUTOMOBILES.

Description

La présente invention concerne un matériau pour séparateurs de batteries

et plus particulièrement

des séparateurs pour batteries, qui enveloppent complète-

ment les plaques électrolytiques.

Les cellules voltaïques (c'est-à-dire les

batteries) constituées par des plaques métalliques dis-

tantes reliées en série pour le stockage de l'énergie électrique sont utiles à différents titres. Les plaques des cellules voltaïques tendent à former une substance active sur la surface des électrodes. Lorsque la substance active se détache, la capacité de la batterie chute et par conséquent la dégradation des électrodes métalliques forme des produits incluant des sels métalliques et d'autres substances conductrices qui tendent à établir un pont entre deux électrodes, ce qui court-circuite la cellule. Ces sels et ces produits métalliques dégradés sont

dus principalement à l'environnement fortement acide exis-

tant dans les batteries d'accumulateurs.

Afin de protéger les plaques des électrodes, on a utilisé des séparateurs situés entre les plaques et

qui sont poreux, ce qui permet un échange ionique à tra-

vers le séparateur tout en fournissant une séparation

appropriée entre les cellules afin d'empêcher un court-

circuit. De façon typique, ces séparateurs sont constitués par des feuilles en fibres de cellulose ou par des feuilles de polyoléfines fondues. Des exemples de séparateurs de

batterie sont décrits dans les brevets déposés aux Etats-

Unis d'Amérique sous les n' 2 973 398, 3 890 184, 4 024 323,

4 055 711, 4 113 927, 3 753 784, 3 694 265, 3 773 590,

3 351 495, 3 340 100, 3 055 966, 3 205 098 et 2 978 529.

Avec l'introduction de ce que l'on appelle les "batteries exemptes d'entretien", on a assisté à unè demande de séparateurs de batteries possédant des propriétés améliorées. Une batterie exempte d'entretien est une batterie constituée par une unité étanche et qui ne nécessite aucune addition intermittente d'eau. De façon typique,

le séparateur de batterie dans une batterie exempte d'en-

tretien est de préférence une enveloppe scellée de façon

étanche sur au moins trois côtés afin d'empêcher la for-

mation de ponts avec des sels métalliques entre les

électrodes. Une première exigence imposée à ces sépara-

teurs de batterie est qu'ils doivent posséder une poro-

sité suffisante afin que l'échange ionique se produise,

bien que les pores du séparateur doivent être suffisam-

ment petits pour empêcher une migration d'ions de métaux

lourds et, par conséquent, la formation d'un pont court-

circuitant la cellule.

D'autres exigences requises de la part d'un

séparateur de batterie pour une batterie ou un accumula-

teur au plomb et à l'acide sont la résistance aux réactions chimiques

acides et oxydantes et réductrices, étant donné l'envi-

ronnement fortement acide présent à l'intérieur de la batterie. De même, les séparateurs devraient avoir une

résistance électrique aussi faible que possible pour four-

nir un bon fonctionnement de décharge à froid.

Conformément à la présente invention, il est prévu un matériau pour séparateurs de batteries possédant d'excellentes propriétés de filtration et d'excellentes propriétés électriques, chimiques et physiques, qui soit aisément fabriqué et puisse être rqplié et scellé à chaud le long de ses bords sous la forme d'une enveloppe de manière à agir en tant que séparateur de batterie,

en particulier dans une batterie exempte d'entretien.

Un matériau pour séparateurs de batteries, qui est replié pour former une enveloppe, est scellé à chaud le long d'au moins deux de ses bords opposés de manière à former une enveloppe de batterie. Le matériau du séparateur se compose de fibres discrètes de polyoléfine

en pulpe ou en pâte en une quantité suffisante pour sceller à chaud le céa-

rateur le long de ses bords. Les fibres sont liées au

moyen d'un liant polymère organique.

Les fibres utiles pour la mise en oeuvre de l'invention sont des fibres capables de résister aux acides forts, tels que ceux présents dans des cellules voltaïques. Une partie importante du contenu en fibres du matériau pour séparateur de batterie selon l'invention est formée par des fibres de pulpes de polyoléfines, qui sont synthétisées à partir de la polymérisation de l'éthylène et/ou du propylène ou de mélanges de ces produits, de manière à produire du polyéthylène, du polypropylène ou des copolymères de poly(éthylène-propylène), et qui pos-

sèdent un diamètre allant jusqu'à 100 microns. De préré-

rence, ces fibres de pulpes de polyoléfines possèdent un diamètre compris entre -0,01 et 20 microns, possèdent

un point de ramollissement inférieur à 1710C et une lon-

gueur allant jusqu'à 1,27 cm. Le poids des fibres de pulpes de polyoléfines présentes se situe dans une gamme de poids

allant de 30 à 100 pour cent en poids et égale de préfé-

rence à une valeur comprise entre 70 et 90 % en poids basée sur les constituants du matériau pour séparateurs, excepté

le liant.

Les fibres de polyoléfines les plus utiles pour la mise en oeuvre de l'invention sont celles qui

sont caractérisées en tant que pulpes de bois synthétiques.

Ces fibres de polyoléfines possèdent un traitement de sur-

face qui confèrent aux fibres une mouillabilité et une facilité de dispersion dans l'eau. De façon typique, la tension superficielle des fibres de polyoléfines est

égale à environ 70 mN/m. Les propriétés typiques des fi-

bres de polyéthylène ou de polypropylène sont les sui-

vantes - (1) un poids spécifique inférieur à un et qui est compris de préférence entre 0,900 et 0,965 kg/dm3 (2) un point de fusion compris entre environ 121 et 1710C (3) une limite élastique supérieure à 300 daN/cm; (4) une résistance limite à la traction supérieure à 200 daN/cm2; (5) un module d'élasticité en traction compris entre 7000 et 20 000 daN/cm2: et (6) une constante diélectrique comprise entre 2 et 4, une rigidité diélectrique comprise entre 2 et 5 x 102 kV/cm et une résistivité transversale

comprise entre 1015 et îo18 fl.Lcm.

Les fibres de pulpes de polyoléfines consti-

tuent une partie principale du matériau pour séparateurs

de batterie et ce pour plusieurs raisons. Parmi ces rai-

sons, on peut citer le fait que ces fibres sont sensiblement

inertes aux conditions d'acidité telles que celles présen-

tes dans des cellules voltaïques et, en second lieu,

qu'elles possèdent le point désiré de ramollissement infé-

rieur à 1710C de sorte que le séparateur de batterie fabriqué peut être scellé à chaud le-long d'au moins deux bords opposés de manière à former une enveloppe. Elles

possèdent une faible résistance ohmique due à leurs dia-

mètres. En outre, les fibres de pulpes de polyoléfines possèdent une souplesse suffisante pour que le matériau

final du séparateur de batterie puisse être plié et tra-

vaillé tout en fournissant une bonne intégrité d'enveloppe et une bonne facilité de traitement sur un appareil de

fabrication du papier.

En plus des fibres de pulpes de polyoléfines, on peut incorporer des fibres de verre discontinues au matériau pour séparateurs de batterie afin de conférer à ce dernier une rigidité et une résistance à la traction, tout en conservant les caractéristiques chimiques inertes et la faible résistance ohmique du séparateur de batterie. De préférence, les fibres de verre utilisées

pour la mise en oeuvre de l'invention possèdent des dia-

mètres inférieurs à 20 microns, en tant que valeur moyenne.

Le composant fibreux sous forme de verre intervient pour jusqu'à 60 % en poids, en se basant sur le contenu du

matériau pour séparateur, en dehors du liant, et de pré-

férence 5 à 15 pour cent en poids. Des exemples de fibres de verre utilisées dans la mise en oeuvre de l'invention sont les microfibres de verre, c'est-à-dire des fibres

possédant des diamètres compris entre 0,20 et 4,0 micrcMètres.

Ces fibres de verre peuvent avoir des compositions pré-

férées connues sous le nom de verre de chaux sodée ou verre C possédant une excellente durabilité chimique, En plus des fibres de pulpes de polyoléfines et des fibres de verre, on peut incorporer des fibres discontinues de polyesters et/ou de polyoléfines, et/ou des fibres de pulpes de cellulose dans le matériau pour séparateurs de batteries. Ces fibres discontinues de polyesters et/ou de polyoléfines possèdent de préférence un poids en deniers compris entre 0,5 et 1,5 et sont

incorporées en un pourcentage allant jusqu'à 30 % et de pré-

férence compris entre 5 et 15 % en poids, en se basant

sur les constituants du matériau du séparateur à l'exclu-

sion du liant.

En outre, on peut utiliser des charges ou masses de remplissage pour réduire la taille des pores du matériau "pour séparateurs de batterie. Les charges sont utilisées en un pourcentage allant jusqu'à 60 % et compris de préférence entre 40 et 60 % en poids, en se

basant sur le contenu du matériau du séparateur, à l'exclu-

sion du liant. Les charges utiles pour la mise en oeuvre de l'invention sont des charges particulaires comportant des particules d'une taille moyenne comprise entre 0,02 et 20 microns, telle que la kaolinite, l'halloysite, la fbntmorillonite, la tinite et l'illite qui sont toutes des argiles, et d'autres charges telles que la silice, le quartz, la calcite, la luminite, le gypse, la muscavite, la diatomite et analogues. En plus des charges minérales, on peut également utiliser des charges organiques, dont la taille des particules est comprise entre 0,2 et 50 microns, dans le même but que les charges minérales. Ces charges organiques sont de façon typique des polymères organiques thermoplastiques inertes tels que des poudres d'hydrocarbures polymères. Des polymères typiques sont

des polymères et copolymères de polystyrène et de polyolé-

fine. Les charges réduisent la résistanceohmique et la

taille des pores ainsi que le coût du matériau pour sépa-

rateur de batterie.

Les fibres et la charge sont liées ensemble par un liant organique présent de préférence sous la forme d'un latex ou d'une dispersion aqueuse. De préférence le

liant est le polymère de monomères à insaturation mono-

éthylénique. L'expression " à insaturation monoéthylénique" utilisée ici est caractérisée

par le monomère possédant un groupement >C = CH2.

Ces monomères à insaturation monoéthylénique sont, sans toutefois y être limités, les monomères acryliques

tels que l'acide méthacrylique, l'acide acrylique, l'acrylo-

nitrile, le méthacrylonitrile, le méthacrylate, le méthyl-

méthacrylate, l'éthylacrylate, l'éthylméthacrylate, l'acrylamide et analogues; des hydrocarbures d'oléfines tels que l'éthylène, le butylène, le propylène, le styrène, 1 'alpha-m6thYlstyTrène et analogues; et d'autres monxnères non

saturés fonctionnels tels que la vinylpyridine, la vinyl-

pyrrolidone et analogues. De façon typique, ces polymères sont des polymères acryliques dispersés dans l'eau en un pourcentage compris entre 30 et 50 % en poids et sont présents sous la forme d'un latex. En outre, le polymère

doit être filmogène.

Bien que les polymères utiles pour la mise en oeuvre de l'invention puissent être munis de groupes fonctionnels suffisants pour réaliser une auto-réticulation, c'est-à-dire une réticulation sans l'adjonction d'autres matériaux, on peut ajouter des agents de réticulation

pour obtenir les caractéristiques requises de réticulation.

De préférence, les polymères fourniront une réticulation à une température inférieure à 93 C et située dans une

plage préférée de température allant de 66 C à 88 C.

Les agents de réticulation appropriés pour la mise en oeuvre de l'invention comprennent les aldéhydes

tels que la formaldehyde, le glyoxal, l'acroléine et ana-

logues; des précondensats de résines synthétiques obtenus par réaction d'un aldéhyde de manière générale avec des composés contenant de l'azote, tels que la diméthylolurée,

la diméthyloléthylèneurée, le di- et le triméthylol-

triazo- diméthyluron, la di- et la triméthylolmélamine

et d'autres précondensats cycliques ou non cycliques, solu-

bles ou non solubles dans l'eau, de l'urée et de laméla-

mine-formaldéhyde. Les groupes méthylol réactifs peu-

vent être bloqués ou partiellement bloqués par des alcools possédant 1 à 4 atomes de carbone. Indépendamment de ce qui précède, on peut également utiliser d'autres agents connus de réticulation, tels que des diépoxydes et des dérivés i'.épichlorhydrine de ce derniers, des dichlorophénols, des diéthylsulfones à substitution bêta, des sels de sulfonium, le Nméthylolacrylamide et le méthylacrylamide

et des dérivés de ces produits, des diisocyanates et ana-

logues. On peut incorporer dans la composition du liant jusqu'à 4 % de l'agent de réticulation. Une trop grande quantité d'agent de réticulation peut rendre le matériau en feuille trop cassant ou trop dur et ne pas fournir la souplesse requise pour la mise en forme du séparateur

de batterie.

i0 L'utilisation d'un liant organique pour lier les fibres de pulpes de polyoléfines de manière à former

un matériau pour séparateurs de batteries est une amélio-

ration importante par rapport à l'art antérieur. Alors que l'art antérieur enseigne que les fibres de polyoléfines possédant des caractéristiques de fibres continues ou de longues fibres discontinues peuvent être fondues sous l'action de la chaleur pour former un matériau pour séparateur, une telle fusion sous l'action de la chaleur requiert un traitement complexe et onéreux. Au contraire, la liaison des fibres de pulpes de polyoléfines avec

un liant organique évite ces phases opératoires de traite-

ment complexe et onéreux en fournissant un matériau pour

séparateurs de batterie qui peut être fabriqué en utili-

sant un appareillage classique de fabrication du papier.

En outre, le matériau pour séparateur de batterie confor-

me à la présente invention présente une résistance et

un allongement accrus par rapport au matériau pour sépa-

rateur à fibres de pulpes de l'art antérieur, ce qui fournit un matériau possédant une intégrité améliorée

et des propriétés améliorées de manipulation et de fa-

brication. Le matériau pour séparateur de batterie, qui est formulé conformément à la présente invention, possède une porosité comprise de préférence entre 50 et 70 %, telle que calculée conformément à l'équation suivante % E = (l - 1 a) 00 pf

dans laquelle E est la porosité, Pa est la densité appa-

rente du matériau pour séparateur de batterie et Pf est

la densité colombique du matériau.

En outre, le matériau pour séparateur de bat-

terie possède une résistance ohmique comprise entre 0,000155 ohm/cm2 et 0, 003875 ohm/cm2 et de préférence inférieure à 0,0031 ohm/cm 2;

Le matériau pour séparateur de batterie con-

forme à la présente invention peut être mis en forme dans un appareil classique de fabrication de papier telle qu'une machine de Fourdrinier, une machine Fourdrinier inclinée, une machine à cylindres, une machine rotoforme et analogues. Un processus typique consiste à charger les composants fibreux ainsi que la charge et une grande

quantité d'eau dans une pile raffineuse. La pile raffi-

neuse disperse les fibres et la charge dans l'eau. On peut ajouter divers polyélectrolytes et divers agents tensio-actifs pour obtenir les propriétés chimiques et

physiques appropriées conformément aux techniques clas-

siques de fabrication du papier. La bouillie formée par les fibres et la charge est ensuite introduite dans la caisse de la machine de Fourdrinier de fabrication du papier. A partir de la caisse de la machine, la bouillie

est transférée sur le fil mobile de la machine de Four-

drinier et on fait évacuer l'eau de cette dernière. Après-

l'évacuation de l'eau par gravité, on réalise une succion de la feuille continue humide pour éliminer plus encore

l'eau de cette feuille continue. Cette der-

nière est ensuite pressée entre des rouleaux de feutre.

Après un pressage au mouillé, la feuille continue humide

traverse un saturateur, dans lequel le liant est appliqué.

Enfin, la feuille est séchée dans des cuves de séchage.

La température de séchage requise est comprise entre 110 et 1270C. Pendant le cycle de séchage, le liant peut être réticulé s'il possède une fonctionnalité suffisante pour

qu'il en soit ainsi, ou bien il y:a un agent de réticula-

tion dans la charge ou dans le liant. Il est préférable que le séchage soit effectué à une tempérture inférieure à la température de fusion des fibres de polyoléfines

de manière à les maintenir sous la forme de fibres sépa-

rées plutôt que sous la forme de fibres fondues. Le maté-

riau en feuille est ensuite calandré à une épaisseur uni-

forme et peut être gaufré sur l'une de ses faces et en-

roulé sur des rouleaux. Selon une variante, le liant peut

être appliqué à la feuille continue sèche et être à nou-

veau séché. De préférence, le matériau pour séparateur de batterie possède une épaisseur comprise entre 0,0127 cm et 0,1016 cm. De tels matériaux peuvent être utilisés pour réaliser un enveloppement ou bien peuvent être coupés à une taille appropriée et utilisés en soi en tant que

séparateurs en feuille.

De préférence, le matériau pour séparateur est gaufré sur l'une de ses faces et une nervure est formée avec une matière plastique à base de polyoléfines extrudée sur la face opposée de celle portant le gaufrage. La

nervure est appliquée par extrusion d'une résine de poly-

oléfine fondue sur le séparateur avec une forme générale

triangulaire en coupe transversale, au moyen d'une filière.

Lors de la formation de la nervure, des pas-

tilles de polyoléfine de faible densité sont introduites dans la trémie d'une extrudeuse qui est en communication avec une tête de filière d'une seule pièce. Une série

de cordons en polyoléfine possédant une section trans-

versale circulaire sont extrudés au moyen des lèvres de

la filière, fixées sur la face avant de la tête de filière.

Les cordons sont alignés et dirigés sur la partie femelle refroidie de la paire de cylindres de moulage, juste avant l'interstice entre le moule femelle profilé et le moule mâle. Au niveau de l'interstice, le cordon de polyéthylène est contacté par la feuille continue du séparateur et le profil de la nervure est réalisé, en même temps que le gaufrage de la feuille continue de support du matériau pour séparateur. Le contact est maintenu avec le cylindre de moulage femelle refroidi de manière à garantir la

solidification et la libération de la nervure profilée.

Le cordon de polyoléfine est à une température suffisante pour ramollir les fibres de pulpes dans la feuille continue ce qui provoque une fusion de la nervure et de la feuille

continue pour former une structure unitaire.

La forme triangulaire de la nervure fournit l'écartement nécessaire entre la plaque électrolytique

et le matériau du séparateur afin de, permettre une circu-

lation de la solution d'électrolyte autour de la plaque.

En outre, le sommet des nervures est aligné avec le gau-

frage situé sur le côté opposé de sorte que l'on obtient un guide pour la mise effective en roulement du matériau

pour séparateur de batterie pendant l'enroulement inter-

venant après la production et pendant le déroulement pour

sa transformation en séparateurs de batterie. De préfé-

rence la hauteur de la section transversale triangulaire est comprise entre environ 0,0254 cm et 0,254 cm, avec une base conformée de façon correspondante pour obtenir

la forme générale d'un triangle équilatéral.

Lors de la fabrication du séparateur pour batterie à partir du matériau pour séparateur de batterie, qui est enroulé sur des bobines, on déroule la bobine

et on introduit le matériau dans une machine d'enveloppe-

ment qui plie le matériau pour séparateur de batterie autour de la plaque électrolytique et scelle à chaud le matériau sur les bords opposés de ce dernier. On peut

également insérer la plaque électrolytique dans une enve-

loppe préformée et monter la plaque électrolytique en-

veloppée à l'intérieur d'un coffret de batterie.

La présente invention va être décrite ci-

après en référence aux dessins annexés, sur lesquels - la figure 1 est une vue en plan du séparateur de batterie conforme à l'invention; - la figure 2 est une yue en bout en coupe transversale du séparateur de batterie de la figure 1; - la figure 3 est une vue en coupe transversale prise à travers l'une des nervures représentées sur les figures 1 et 2; - la figure 4 est une vue de face en coupe partielle du matériau pour séparateur de batterie de la figure 1, enroulé sur un rouleau; et la figure 5 est une vue explosée d'une partie

du rouleau de la figure 4.

En se référant maintenant aux figures i à 5, sur lesquelles des chiffres de référence identiques con- cernent des pièces identiques, on y voit représenté un matériau pour séparateur de batterie désigné d'une manière générale par la référence 1 et qui est constitué par une feuille ou bande continue formée comme cela a été décrit précédemment avec plusieurs nervures de polyoléfine 3 possédant une forme en coupe transversale générale triangulaire sur une face 7 de la feuille 2. Sur la face opposée 4 de la feuille continue 2 se trouvent ménagées plusieurs gorges 5 réalisées par gaufrage qui sont aptes

à recevoir les nervures 3 lorsque le matériau pour sépa-

rateur de batterie est enroulé sur un rouleau 6, comme cela est représenté sur la figure 4. Le gaufrage 5 est conformé de manière à recevoir le sommet 8 de la nervure

3 de sorte que, lorsque le matériau est enroulé, le som-

met 8 de la nervure 3 et le gaufrage 5 s'adaptent de ma-

nière à former un agencement à verrouillage pour un véri-

table mise en rouleau. De façon plus spécifique, la fi-

gure 5 montre l'interpénétration du gaufrage 5 et de la

nervure 3, lorsque le matériau est enroulé sur un rouleau.

Ci-après, on va décrire la présente invention

à l'aide des exemples suivants.

EXEMPLE 1

Une charge comPposée des constituants suivants est préparée Ingrédient Parties en poids Pulpex EA (pulpe de bois synthétique 80 de Hercules, diamètre moyen des fibres 4,9 microns) Microglass 112 15

(fibres microscopiques de verre com-

mercialisées par Johns Mansville) Dacron 0,635 cm, 1,5 denier 5 La charge indiquée ci-dessus est introduite

dans une pile raffineuse et on y ajoute 24 parties d'eau.

Le matériau est agité dans la pile raffineuse jusqu'à l'obtention d'une bouillie ou pâte uniforme. La bouillie est entraînée par pompage dans la caisse d'une machine

de Fourdrinier de fabrication du papier.

La bouillie est entraînée par pompage dans le boîtier de tête de la machine de Fourdrinier. Elle

est envoyée sur le tamis mobile de la machine de Four-

drinier, on laisse l'eau s'évacuer sous l'action de la pesanteur, puis on applique une succion. La feuille continue humide est saturée dans un saturateur avec 11

parties en poids d'un latex acrylique filmogène à auto-

réticulation, vendu sous la marque déposée Polymerics

1440, possédant un pH égal à 5,45 et un poids molécu-

laire moyen d'environ 106, et avec 0,11 partie en poids du produit Aerosol OT (dioctylsulfosuccinate de sodium), à savoir un agent tensio- actif ionique fabriqué par American Cyanamid. On fait ensuite sécher la feuille

continue humide en la faisant passer sur des cylin-

dres chauffés de manière qu'elle prenne une température

de 127 C.

Le matériau en feuille délivré par la machine de Fourdrinier est calandré et gaufré pour présenter des indentations linéaires orientées longitudinalement sur ledit matériau en feuille. Une nervure de polyoléfine

à faible densité, de forme triangulaire en coupe transver-

sale, possédant un indice de fusion de 5 g/10min à 149 C (fabriquée par Rexene Polyolefins Co.'possédant une base d'une longueur de 0,09144 cm et une hauteur de 0,08636 cm est réalisée par extrusion sur le matériau du côté opposé

aux indentations.

Le matériau est enroulé sous la forme d'un

rouleau, dans lequel les sommets de la nervure triangu-

laire sont logés dans des indentations en vis-à-vis pré-

sentes dans le matériau.

Le matériau est déroulé et envoyé à une machine

d'enveloppement Dale, qui coupe le matériau à une lon-

gueur prédéterminée, replie chaque élément en deux et

scelle à chaud les bords opposés libres de l'enveloppe.

Le séparateur de batterie possède les propriétés suivantes: Propriétés tb de la feuille de support en centimètres to globale, en centimètres Poids/surface g/m2 Porosité à l'air, orifice de 0,634 cm, secondes Résistance ohmique 20 mnL cm2 Résistance ohmique 24 h,.lcm2 Densité apparente 1) 1,2) Porosité en % Diamètre moyen des pores en microns Volume en pourcent supérieur à 20 micromètres Densité colombique en % Résistance à la traction, kg Allongement en % Valeur

0,0332

0,9652

89,000

93,100

0,1226

0,09677

0,377

67,200

8,700

1% 000

1,1 00

*2,0652

6,500 1) Mesurée sur pression de 2) Porosité en un porosimètre à mercure Aminco sous une

mercure liquide.

%= - densité apparente densité colombique 100 On utilise le séparateur de batterie fabriqué

conformément à l'exemple 1 dans une batterie d'accumula-

teurs au plomb et à l'acide et on teste son fonctionnement. Les essais

de la batterie sont effectués conformément aux spécifi-

cations recommandées par le Battery Counsel Industry (BCI) pour les types de batteries d'allumage, d'éclairage et de démarrage de véhicules. Les résultats sont les suivants. Caractéristiques de rendement de décharge Capacité de réserve 25 ampères à 26,7 C,min 109 minutes pour passer à 10, 5 volts Manivelle à froid, 450 ampères à -17,8 C, tension à 30 s 7,25 volts

EXEMPLE 2

Une charge formée des composants suivants est préparée: Ingrédient Parties en poids Pulpex EA 50 Hi Sil 233 (silice) 40 Dacron, 0,75 denier 10 On traite la charge ci-dessus sous la forme d'une feuille individuelle et on applique de façon similaire le liant à la machine de production, exemple 1,hormis que

l'on supprime l'agent tensio-actif ionique. Le sépara-

teur de batterie est mis en forme conformément à la figure 1 et présente les propriétés suivantes: Propriétés tb de la feuille de support en cm Poids/surface g/m2 Porosité, orifice de 0,635 cm, secondes Résistanceohmique 20mirr/n cm2 Résistance ohmique 24 hAcm2 Densité apparente Porosité en %) Valeur

0,02794

92,8

0,06806

0,05161

0,337

63,4 (maxi-

mum calculé

73,5%)

Diamètre moyen des pores en micromètres 13,9 Résistance à la traction, kg 2,7669 Allongement en % 15,9 4) Limitée par la gamme du porosimètre Comme cela est démontré par l'exemple 2, un matériau pour séparateur de batterie possédant une charge élevée présente d'excellentes propriétés physiques et

électriques.

Comme on peut le voir d'après la description précé-

dente de l'invention,on obtient un matériau pour sépara-

teur de batterie qui peut être aisément traité pour for-

mer un séparateur de batterie possédant d'excellentes propriétés chimiques, physiques et électriques.

Claims (24)

REVENDICATIONS

1. Matériau pour séparateurs de batterie, caractérisé en ce qu'il comporte des fibres séparées de pulpes de polyoléfines en une quantité suffisante pour sceller à chaud le matériau du séparateur sur lui-même

et que les fibres sont liées par un liant polymère orga-

nique de manière à former une feuille de natériau.

2. Matériau selon la revendication 1, caracté-

risé en ce que les fibres de pulpes de polyoléfines sont présentes en un pourcentage de 30 à 100 % en poids, basé

sur le contenu dudit matériau à l'exclusion du liant.

3. Matériau selon la revendication 2, caracté-

risé en ce que les fibres de pulpes de polyoléfines sont

présentes en un pourcentage de 70 à 90 %.

4. Matériau selon la revendication 1, caracté-

risé en ce que les fibres de pulpes de polyoléfines possè-

dent une longueur allant jusqu'à 12,7 mm.

5. Matériau selon la revendication 1, caracté-

risé en ce que les fibres de pulpes de polyoléfines possè-

dent un diamètre allant jusqu'à 20 micromètres.

6. Matériau selon la revendication 1, caracté-

risé en ce qu'il inclut des fibres de verre.

7. Matériau selon la revendication 6, caracté-

risé en ce que lesdites fibres de verre sont présentes en un pourcentage allant jusqu'à 60 % en poids, basé sur

le contenu dudit matériau, à l'exclusion du liant.

8. Matériau selon la revendication 7, caracté-

risé en ce que les fibres de verre sont présentes en un

pourcentage compris entre 0 et 15 % en poids.

9. Matériau selon la revendication 1, caracté-

risé en ce que le liant polymère organique est un poly-

mère acrylique.

10. Matériau selon la revendication 9, caracté-

risé en ce que le polymère acrylique est auto-réticulant.

11. Matériau selon la revendication 1, carac-

térisé en ce que le liant polymère est présent en un pourcentage de 5 à 30 % ajoutés, basé sur le contenu

dudit matériau à l'exclusion du liant.

térisé en térisé en ticules d térisé en térisé en térisé en entre oléfines.

12. Matériau selon la revendication 1, carac-

ce qu'il comporte une charge particulaire.

13. Matériau selon la revendication 12, carac-

ce que la charge particulaire possède des par-

une taille comprise entre 0,02 et 20 micromètres.

14. Matériau selon la revendication 12, carac-

ce que la charge particulaire est minérale.

15. MAtériau selon la reveîdicationr 14, carac-

ce que la charge est de la silice.

16. Matériau selon la revendication 1, carac-

ce qu'il cdmporte des fibres choisies

des fibres découpées de-polyester et de poly-

17. Matériau selon la revendication 16, carac-

térisé en ce que les fibres découpées de polyester ou de polyoléfines sont présentes en un pourcentage de 5 à %, basé sur le contenu dudit matériau, à l'exclusion

du liant.

18. Séparateur de batterie, caractérisé en ce qu'il est réalisé à l'aide du matériau conforme à la

revendication 1.

19. Procédé pour la mise en forme d'un maté-

riau séparateur de batterie, caractérisé en ce qu'il comporte les étapes suivantes: a) formation d'une bouillie de fibres séparées de pulpes de polyoléfines dans l'eau, b) dépôt de cette bouillie de manière à former une feuille continue humide, c) compression de la feuille continue pour former une feuille cohérente, d) apport d'un liant organique pour la feuille continue, et

e) séchage de la feuille pour former un maté-

riau pour séparateur de batterie.

20. Procédé selon la revendication 19, carac-

térisé en ce que les fibres de pulpes de polyoléfines sont présentes en un pourcentage compris entre 30 et % en poids, basé sur le contenu dudit matériau,

à l'exclusion du liant.

21. Procédé selon la revendication 19, carac-

térisé en ce qu'il comporte des fibres de verre mélangées

en bouillie avec les fibres de pulpes de polyoléfines.

22. Procédé selon la revendication 21, carac- térisé en ce que les fibres de verre sont présentes en pourcentage allant jusqu'à 60 % en poids basé sur le

contenu dudit matériau, à l'exclusion du liant.

23. Procédé selon la revendication 20, carac-

térisé en ce qu'une charge particulaire est mélangée en

bouillie avec les fibres de pulpes de polyoléfines.

24. Procédé selon la revendication 19, carac-

térisé en ce que la feuille est séchée à une température inférieure à la température de fusion des fibres de pulpes

de polyoléfines.