JP2002304977A - 密閉型鉛蓄電池用セパレータ及びそれを内蔵した密閉型鉛蓄電池 - Google Patents
密閉型鉛蓄電池用セパレータ及びそれを内蔵した密閉型鉛蓄電池Info
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
Abstract
(57)【要約】
【課題】 機械的強度や電解液注入後の緊圧を著しく低
下させることなく、ガラス繊維製セパレータを高比表面
積化し、親水性低下による電池の短寿命化を抑える。 【解決手段】 ガラス繊維を主体として構成され、ガラ
ス繊維のうちの少なくとも一部は、繊維表面の粗面化処
理が施されたガラス繊維及び／又は中空構造のガラス繊
維とされている密閉型鉛蓄電池用セパレータ。
下させることなく、ガラス繊維製セパレータを高比表面
積化し、親水性低下による電池の短寿命化を抑える。 【解決手段】 ガラス繊維を主体として構成され、ガラ
ス繊維のうちの少なくとも一部は、繊維表面の粗面化処
理が施されたガラス繊維及び／又は中空構造のガラス繊
維とされている密閉型鉛蓄電池用セパレータ。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はガラス繊維を主体と
して構成される密閉型鉛蓄電池用セパレータとそれを内
蔵した密閉型鉛蓄電池に係り、特に、機械的強度や電解
液注入後の緊圧を著しく低下させることなく、セパレー
タを高比表面積化し、親水性低下による電池の短寿命化
を抑えた密閉型鉛蓄電池用セパレータとそれを内蔵した
密閉型鉛蓄電池に関する。
して構成される密閉型鉛蓄電池用セパレータとそれを内
蔵した密閉型鉛蓄電池に係り、特に、機械的強度や電解
液注入後の緊圧を著しく低下させることなく、セパレー
タを高比表面積化し、親水性低下による電池の短寿命化
を抑えた密閉型鉛蓄電池用セパレータとそれを内蔵した
密閉型鉛蓄電池に関する。
【０００２】
【従来の技術】密閉型鉛蓄電池用セパレータとしては、
微細ガラス繊維を主体として構成されるシートが一般的
に用いられている。密閉型鉛蓄電池のセパレータは、電
池の正極と負極の短絡を防止すると同時に、電解液であ
る硫酸液を吸液し、これを保持する役目を担う。セパレ
ータに保持された電解液は流動性が著しく低下するた
め、充電末期に正極で発生する酸素ガスをセパレータ内
の空隙を通して負極に移動させ、負極活物質との間にガ
ス吸収反応を生じさせ、これにより鉛蓄電池を密閉化さ
せることができる。
微細ガラス繊維を主体として構成されるシートが一般的
に用いられている。密閉型鉛蓄電池のセパレータは、電
池の正極と負極の短絡を防止すると同時に、電解液であ
る硫酸液を吸液し、これを保持する役目を担う。セパレ
ータに保持された電解液は流動性が著しく低下するた
め、充電末期に正極で発生する酸素ガスをセパレータ内
の空隙を通して負極に移動させ、負極活物質との間にガ
ス吸収反応を生じさせ、これにより鉛蓄電池を密閉化さ
せることができる。
【０００３】しかしながら、セパレータの電解液保持性
能が十分でないと、電池内の電解液が時間の経過と共に
徐々に減少して一部が電解液を保持しなくなる「ドライ
アウト」や、電池内の上下によって電解液の密度に差を
生じる「成層化」と呼ばれる現象が起きやすくなる。こ
のような現象が起きると、電極の活物質が十分反応せ
ず、電池の容量が低下し、電池寿命を著しく損なうこと
になる。
能が十分でないと、電池内の電解液が時間の経過と共に
徐々に減少して一部が電解液を保持しなくなる「ドライ
アウト」や、電池内の上下によって電解液の密度に差を
生じる「成層化」と呼ばれる現象が起きやすくなる。こ
のような現象が起きると、電極の活物質が十分反応せ
ず、電池の容量が低下し、電池寿命を著しく損なうこと
になる。
【０００４】一般に、セパレータに使用されるガラス繊
維表面は親水性が非常に高いため、良好な電解液保持性
能を有し、上記のような問題は起きにくい。しかし、不
純物によるコンタミネーションや硫酸塩の析出等によっ
て、ガラス表面の親水性が低下すると、セパレータの保
液性能が損なわれ、ドライアウト、成層化といった電池
の短寿命化につながる現象が起きやすくなる。
維表面は親水性が非常に高いため、良好な電解液保持性
能を有し、上記のような問題は起きにくい。しかし、不
純物によるコンタミネーションや硫酸塩の析出等によっ
て、ガラス表面の親水性が低下すると、セパレータの保
液性能が損なわれ、ドライアウト、成層化といった電池
の短寿命化につながる現象が起きやすくなる。
【０００５】従来、セパレータの電解液保持性能を向上
させる手段としては、ガラス繊維をより細くする方法、
シリカ等の高親水性、高比表面積の無機粉末を混合する
方法などが知られている。
させる手段としては、ガラス繊維をより細くする方法、
シリカ等の高親水性、高比表面積の無機粉末を混合する
方法などが知られている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ガラス
繊維をより細くする方法は、ガラス繊維の製法上の限界
のために、電解液の保持性能向上効果も頭打ちとなる上
に、ガラス繊維が細くなると曲がりやすくなり、外力に
よる曲げに対する反発力が低下するため、電解液注入後
の緊圧低下が大きくなるという問題がある。
繊維をより細くする方法は、ガラス繊維の製法上の限界
のために、電解液の保持性能向上効果も頭打ちとなる上
に、ガラス繊維が細くなると曲がりやすくなり、外力に
よる曲げに対する反発力が低下するため、電解液注入後
の緊圧低下が大きくなるという問題がある。
【０００７】また、シリカ等の高親水性、高比表面積の
無機粉末を混合すると、セパレータの機械的強度が著し
く低下するという問題がある。即ち、バインダを含まな
いセパレータにおける機械的強度は、ガラス繊維間の絡
み合いによるものであるが、無機粉末はこのガラス繊維
間の絡み合いを阻害するため、セパレータ強度が低下す
る。
無機粉末を混合すると、セパレータの機械的強度が著し
く低下するという問題がある。即ち、バインダを含まな
いセパレータにおける機械的強度は、ガラス繊維間の絡
み合いによるものであるが、無機粉末はこのガラス繊維
間の絡み合いを阻害するため、セパレータ強度が低下す
る。
【０００８】この無機粉末混合による強度低下を抑える
ために、合成繊維を混合することも考えられているが、
合成繊維は一般に撥水性であるため、合成繊維を混合す
るとセパレータの親水性が低下するという問題が生じ
る。
ために、合成繊維を混合することも考えられているが、
合成繊維は一般に撥水性であるため、合成繊維を混合す
るとセパレータの親水性が低下するという問題が生じ
る。
【０００９】本発明は上記従来の問題点を解決し、機械
的強度や電解液注入後の緊圧を著しく低下させることな
く、ガラス繊維製セパレータを高比表面積化し、これに
より親水性低下による電池の短寿命化を抑えた密閉型鉛
蓄電池用セパレータとそれを内蔵した密閉型鉛蓄電池を
提供することを目的とする。
的強度や電解液注入後の緊圧を著しく低下させることな
く、ガラス繊維製セパレータを高比表面積化し、これに
より親水性低下による電池の短寿命化を抑えた密閉型鉛
蓄電池用セパレータとそれを内蔵した密閉型鉛蓄電池を
提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明の密閉型鉛蓄電池
用セパレータは、ガラス繊維を主体として構成される密
閉型鉛蓄電池用セパレータにおいて、該セパレータを構
成するガラス繊維のうちの少なくとも一部が、繊維表面
の粗面化処理が施されたガラス繊維及び／又は中空構造
のガラス繊維であることを特徴とする。
用セパレータは、ガラス繊維を主体として構成される密
閉型鉛蓄電池用セパレータにおいて、該セパレータを構
成するガラス繊維のうちの少なくとも一部が、繊維表面
の粗面化処理が施されたガラス繊維及び／又は中空構造
のガラス繊維であることを特徴とする。
【００１１】従来、電解液の保持性能の向上のために行
われているガラス繊維の細径化、無機粉末の添加は、い
ずれもセパレータの比表面積（質量当たりの表面積）を
増加させる手段である。即ち、親水性の表面を増加させ
ることで、コンタミネーションや硫酸塩析出による親水
性の低下を相対的に小さくさせている。しかしながら、
ガラス繊維の細径化、無機粉末の添加は、いずれも前述
したような欠点があり好ましくない。
われているガラス繊維の細径化、無機粉末の添加は、い
ずれもセパレータの比表面積（質量当たりの表面積）を
増加させる手段である。即ち、親水性の表面を増加させ
ることで、コンタミネーションや硫酸塩析出による親水
性の低下を相対的に小さくさせている。しかしながら、
ガラス繊維の細径化、無機粉末の添加は、いずれも前述
したような欠点があり好ましくない。
【００１２】本発明では、表面を粗面化処理するか、或
いは中空構造とすることによって、ガラス繊維の繊維径
自体は細くすることなく、比表面積を増大させる。この
ため、電解液注入後の緊圧の低下幅は、同程度の比表面
積を有する極細繊維の場合に比べて小さいものとなる。
また、無機粉末を混合しないため、ガラス繊維間の絡み
合いが阻害されることはなく、セパレータの機械的強度
の低下は抑えられる。
いは中空構造とすることによって、ガラス繊維の繊維径
自体は細くすることなく、比表面積を増大させる。この
ため、電解液注入後の緊圧の低下幅は、同程度の比表面
積を有する極細繊維の場合に比べて小さいものとなる。
また、無機粉末を混合しないため、ガラス繊維間の絡み
合いが阻害されることはなく、セパレータの機械的強度
の低下は抑えられる。
【００１３】本発明の密閉型鉛蓄電池用セパレータは、
実質的にガラス繊維のみで構成され、セパレータを構成
するガラス繊維の３０〜１００％が、繊維表面の粗面化
処理が施されたガラス繊維及び／又は中空構造のガラス
繊維であることが好ましい。
実質的にガラス繊維のみで構成され、セパレータを構成
するガラス繊維の３０〜１００％が、繊維表面の粗面化
処理が施されたガラス繊維及び／又は中空構造のガラス
繊維であることが好ましい。
【００１４】本発明において、繊維表面の粗面化処理が
施されたガラス繊維（以下「粗面化ガラス繊維」と称
す。）は、該粗面化処理により、粗面化処理前のガラス
繊維の比表面積の２倍以上の比表面積を有するものであ
ることが好ましく、また、粗面化処理前のガラス繊維の
平均繊維径は０．５〜５μｍであることが好ましい。
施されたガラス繊維（以下「粗面化ガラス繊維」と称
す。）は、該粗面化処理により、粗面化処理前のガラス
繊維の比表面積の２倍以上の比表面積を有するものであ
ることが好ましく、また、粗面化処理前のガラス繊維の
平均繊維径は０．５〜５μｍであることが好ましい。
【００１５】また、中空構造のガラス繊維（以下「中空
ガラス繊維」と称す。）は、平均繊維径（外径）が０．
５〜５μｍであり、中空部の平均直径（内径）が外径の
３０〜８０％であることが好ましい。
ガラス繊維」と称す。）は、平均繊維径（外径）が０．
５〜５μｍであり、中空部の平均直径（内径）が外径の
３０〜８０％であることが好ましい。
【００１６】本発明の密閉型鉛蓄電池は、このような密
閉型鉛蓄電池用セパレータを内蔵したものであり、長寿
命で電池性能に優れる。
閉型鉛蓄電池用セパレータを内蔵したものであり、長寿
命で電池性能に優れる。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下に本発明の密閉型鉛蓄電池用
セパレータの実施の形態を詳細に説明する。
セパレータの実施の形態を詳細に説明する。
【００１８】まず、本発明で用いる粗面化ガラス繊維及
び中空ガラス繊維について説明する。
び中空ガラス繊維について説明する。
【００１９】粗面化ガラス繊維は、ガラス繊維を粗面化
処理することにより、その表面を粗くし、これにより比
表面積を高めたものである。
処理することにより、その表面を粗くし、これにより比
表面積を高めたものである。
【００２０】この粗面化処理としては、特に制限はない
が、０．０５〜１ｍｏｌ／Ｌ程度のフッ酸又はケイフッ
化水素酸にガラス繊維を浸漬して表面をエッチングする
方法が挙げられる。
が、０．０５〜１ｍｏｌ／Ｌ程度のフッ酸又はケイフッ
化水素酸にガラス繊維を浸漬して表面をエッチングする
方法が挙げられる。
【００２１】粗面化処理に供するガラス繊維としては、
セパレータの製造に通常用いられるもので良く、平均繊
維径０．５〜５μｍ程度で平均繊維長さ５〜５０ｍｍ程
度のガラス短繊維が好ましい。
セパレータの製造に通常用いられるもので良く、平均繊
維径０．５〜５μｍ程度で平均繊維長さ５〜５０ｍｍ程
度のガラス短繊維が好ましい。
【００２２】本発明においては、粗面化処理前のガラス
繊維に対して、その比表面積が２倍以上特に２〜５倍と
なるように粗面化処理を行うことが好ましい。
繊維に対して、その比表面積が２倍以上特に２〜５倍と
なるように粗面化処理を行うことが好ましい。
【００２３】一方、中空ガラス繊維を製造する方法とし
ては、例えば有機繊維又は炭素繊維を芯としてゾルゲル
法等によってガラスをコーティングした後、高温焼成す
ることによって芯を除去する方法、耐酸性の極めて劣る
無機繊維を芯とし、耐酸性の高いガラスをコーティング
した後に、酸によって芯を溶解して除去する方法、或い
は、金属繊維を芯として同様にガラスをコーティングし
た後金属繊維を薬品で溶解除去する方法などを採用する
ことができる。
ては、例えば有機繊維又は炭素繊維を芯としてゾルゲル
法等によってガラスをコーティングした後、高温焼成す
ることによって芯を除去する方法、耐酸性の極めて劣る
無機繊維を芯とし、耐酸性の高いガラスをコーティング
した後に、酸によって芯を溶解して除去する方法、或い
は、金属繊維を芯として同様にガラスをコーティングし
た後金属繊維を薬品で溶解除去する方法などを採用する
ことができる。
【００２４】このようにして製造される中空ガラス繊維
は、その平均繊維径（外径）が０．５〜５μｍであり、
中空部の平均直径（内径）が外径の３０〜８０％であ
り、平均繊維長さが５〜５０ｍｍ程度であることが好ま
しい。内径が外径の３０〜８０％であれば、ガラス繊維
の強度と比表面積とを確保する上で都合がよい。
は、その平均繊維径（外径）が０．５〜５μｍであり、
中空部の平均直径（内径）が外径の３０〜８０％であ
り、平均繊維長さが５〜５０ｍｍ程度であることが好ま
しい。内径が外径の３０〜８０％であれば、ガラス繊維
の強度と比表面積とを確保する上で都合がよい。
【００２５】これらの粗面化ガラス繊維、中空ガラス繊
維は、いずれも形状自体は繊維形状であるため、通常の
湿式抄造方法によって常法に従って容易にシート化して
セパレータを製造することができる。この抄造にあた
り、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。
維は、いずれも形状自体は繊維形状であるため、通常の
湿式抄造方法によって常法に従って容易にシート化して
セパレータを製造することができる。この抄造にあた
り、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。
【００２６】なお、本発明で用いる粗面化ガラス繊維及
び中空ガラス繊維は、いずれも同等の繊維径を有するガ
ラス繊維に比べて比表面積が増大したものであるが、粗
面化処理することにより、或いは中空構造とすることに
より、通常のガラス繊維に比較して繊維自体の強度が低
下しており、そのためにセパレータとしての機械的強度
もある程度低下する。従って、その低下を抑えるため
に、通常のガラス繊維と混合して湿式抄造しても良い。
び中空ガラス繊維は、いずれも同等の繊維径を有するガ
ラス繊維に比べて比表面積が増大したものであるが、粗
面化処理することにより、或いは中空構造とすることに
より、通常のガラス繊維に比較して繊維自体の強度が低
下しており、そのためにセパレータとしての機械的強度
もある程度低下する。従って、その低下を抑えるため
に、通常のガラス繊維と混合して湿式抄造しても良い。
【００２７】この場合、混合使用する通常のガラス繊維
としては、平均繊維径０．５〜５μｍ程度で平均繊維長
さ５〜５０ｍｍ程度のガラス短繊維が好ましい。
としては、平均繊維径０．５〜５μｍ程度で平均繊維長
さ５〜５０ｍｍ程度のガラス短繊維が好ましい。
【００２８】粗面化ガラス繊維を製造する粗面化処理前
のガラス繊維、中空ガラス繊維、これらと混合使用する
通常のガラス繊維のいずれにおいても、繊維径が上記範
囲よりも大きいと比表面積が低下するため好ましくな
く、また上記範囲よりも小さいとガラス繊維が高価とな
る上に、セパレータの機械的強度が低下するため好まし
くない。また繊維長さが上記範囲よりも短くなるとガラ
ス繊維間の絡み合いが不足してセパレータの強度が小さ
くなり、長いと抄造時の水中均一分散性が悪くなる。
のガラス繊維、中空ガラス繊維、これらと混合使用する
通常のガラス繊維のいずれにおいても、繊維径が上記範
囲よりも大きいと比表面積が低下するため好ましくな
く、また上記範囲よりも小さいとガラス繊維が高価とな
る上に、セパレータの機械的強度が低下するため好まし
くない。また繊維長さが上記範囲よりも短くなるとガラ
ス繊維間の絡み合いが不足してセパレータの強度が小さ
くなり、長いと抄造時の水中均一分散性が悪くなる。
【００２９】本発明の密閉型鉛蓄電池用セパレータは、
粗面化ガラス繊維のみで構成されるもの、中空ガラス繊
維のみで構成されるもの、粗面化ガラス繊維及び中空ガ
ラス繊維で構成されるもの、粗面化ガラス繊維及び／又
は中空ガラス繊維と通常のガラス繊維で構成されるもの
のいずれであっても良い。通常のガラス繊維を併用する
場合、通常のガラス繊維の混合割合が多い程セパレータ
の機械的強度は向上するが、反面比表面積が低下する。
従って、この場合、これらの混合割合はセパレータに要
求される特性に応じて適宜決定されるが、本発明の効果
を確実に得る上でセパレータを構成する全ガラス繊維中
の粗面化ガラス繊維及び／又は中空ガラス繊維の割合は
３０％以上、特に５０％以上であることが好ましい。
粗面化ガラス繊維のみで構成されるもの、中空ガラス繊
維のみで構成されるもの、粗面化ガラス繊維及び中空ガ
ラス繊維で構成されるもの、粗面化ガラス繊維及び／又
は中空ガラス繊維と通常のガラス繊維で構成されるもの
のいずれであっても良い。通常のガラス繊維を併用する
場合、通常のガラス繊維の混合割合が多い程セパレータ
の機械的強度は向上するが、反面比表面積が低下する。
従って、この場合、これらの混合割合はセパレータに要
求される特性に応じて適宜決定されるが、本発明の効果
を確実に得る上でセパレータを構成する全ガラス繊維中
の粗面化ガラス繊維及び／又は中空ガラス繊維の割合は
３０％以上、特に５０％以上であることが好ましい。
【００３０】なお、本発明の密閉型鉛蓄電池用セパレー
タは、実質的にガラス繊維のみで構成され、ガラス繊維
の絡み合いでシート化されたものが好ましいが、抄紙シ
ートを加熱してガラス繊維同士を熱融着したものであっ
ても良い。ただし、ガラス繊維を加熱しすぎると、その
粗面や中空部が喪失する場合があるので、この熱融着を
行うには、事前の加熱条件の設定が必要である。また、
通常のガラス繊維に使用されている液体接着剤等のバイ
ンダを用いたものや、シリカ等の無機粉末や合成繊維を
配合したものであっても良いが、ガラス繊維の親水性表
面の増大の効果の面からは、本発明の密閉型鉛蓄電池用
セパレータは、これらの他成分を配合せず、ガラス繊維
のみで構成されていることが好ましい。
タは、実質的にガラス繊維のみで構成され、ガラス繊維
の絡み合いでシート化されたものが好ましいが、抄紙シ
ートを加熱してガラス繊維同士を熱融着したものであっ
ても良い。ただし、ガラス繊維を加熱しすぎると、その
粗面や中空部が喪失する場合があるので、この熱融着を
行うには、事前の加熱条件の設定が必要である。また、
通常のガラス繊維に使用されている液体接着剤等のバイ
ンダを用いたものや、シリカ等の無機粉末や合成繊維を
配合したものであっても良いが、ガラス繊維の親水性表
面の増大の効果の面からは、本発明の密閉型鉛蓄電池用
セパレータは、これらの他成分を配合せず、ガラス繊維
のみで構成されていることが好ましい。
【００３１】本発明のセパレータ自体の厚さは、使用さ
れる蓄電池によっても異なるが、一般には０．３〜３ｍ
ｍであることが好ましい。また、セパレータの密度は
０．１２〜０．１８ｇ／ｃｍ３程度であることが好まし
い。
れる蓄電池によっても異なるが、一般には０．３〜３ｍ
ｍであることが好ましい。また、セパレータの密度は
０．１２〜０．１８ｇ／ｃｍ３程度であることが好まし
い。
【００３２】本発明のセパレータは、公知の手段と装置
を用いて、密閉鉛蓄電池の容器内に収納することができ
る。これにより本発明の密閉型鉛蓄電池を組み立てるこ
とができる。
を用いて、密閉鉛蓄電池の容器内に収納することができ
る。これにより本発明の密閉型鉛蓄電池を組み立てるこ
とができる。
【００３３】
【実施例】以下に実施例及び比較例を挙げて本発明をよ
り具体的に説明する。
り具体的に説明する。
【００３４】なお、以上の実施例及び比較例において、
セパレータの製造に用いたガラス繊維Ａ〜Ｄは次の通り
である。
セパレータの製造に用いたガラス繊維Ａ〜Ｄは次の通り
である。
【００３５】ガラス繊維Ａ：平均繊維長さ約１０ｍｍ、
平均繊維径約１μｍのＣガラス組成のガラス短繊維（ガ
ラス繊維Ｃに相当する。）を０．１ｍｏｌ／Ｌのフッ酸
溶液中に１分間浸漬して粗面化処理した粗面化ガラス繊
維。 ガラス繊維Ｂ：平均繊維長さ約１０ｍｍ、平均繊維径約
０．８μｍのポリプロピレン繊維を芯材としてゾルゲル
法でＣガラス組成の保護膜を形成し、この保護膜付き繊
維を５００℃のオーブンで焼成して、芯繊維を昇華させ
た中空ガラス繊維。この中空ガラス繊維の外形は、平均
繊維長さ約１０ｍｍ、平均繊維外径約１．２μｍで中空
部の平均直径（平均内径）は約０．８μｍである。 ガラス繊維Ｃ：平均繊維長さ約１０ｍｍ、平均繊維径約
１μｍのＣガラス組成の標準ガラス短繊維。 ガラス繊維Ｄ：平均繊維長さ約１０ｍｍ、平均繊維径約
０．５μｍのＣガラス組成の極細ガラス短繊維。
平均繊維径約１μｍのＣガラス組成のガラス短繊維（ガ
ラス繊維Ｃに相当する。）を０．１ｍｏｌ／Ｌのフッ酸
溶液中に１分間浸漬して粗面化処理した粗面化ガラス繊
維。 ガラス繊維Ｂ：平均繊維長さ約１０ｍｍ、平均繊維径約
０．８μｍのポリプロピレン繊維を芯材としてゾルゲル
法でＣガラス組成の保護膜を形成し、この保護膜付き繊
維を５００℃のオーブンで焼成して、芯繊維を昇華させ
た中空ガラス繊維。この中空ガラス繊維の外形は、平均
繊維長さ約１０ｍｍ、平均繊維外径約１．２μｍで中空
部の平均直径（平均内径）は約０．８μｍである。 ガラス繊維Ｃ：平均繊維長さ約１０ｍｍ、平均繊維径約
１μｍのＣガラス組成の標準ガラス短繊維。 ガラス繊維Ｄ：平均繊維長さ約１０ｍｍ、平均繊維径約
０．５μｍのＣガラス組成の極細ガラス短繊維。
【００３６】また、実施例及び比較例における、各物性
及び特性の測定方法は次の通りである。
及び特性の測定方法は次の通りである。
【００３７】 厚さ（ｍｍ）：試料をその厚み方向に
１９．６ｋＰａの荷重で押圧した状態で測定した（ＪＩ
ＳＣ−２２０２）。 目付（ｇ／ｍ２）：試料質量を試料面積で除して求
めた。 密度（ｇ／ｃｍ３）：上記の厚さＴ（ｍｍ）と
の目付Ｗ（ｇ／ｍ２）とから次式によって算出した。 Ｗ／１０００Ｔ 比表面積（ｍ２／ｇ）：Ｈｅ−０．１％Ｋｒ混合ガ
スを使用し、Ｋｒを吸着質とするガス吸着法によって、
試料の表面積を測定した後、得られた表面積を試料の質
量で除して求めた。 ２４時間後の吸液高さ（ｍｍ）：試料を垂直にし
て、その下部を比重１．３０の希硫酸に浸漬し、浸漬時
より２４時間後に上昇する液位を測定することにより求
めた。 引張強度（Ｎ／１０ｍｍ２）：ＳＢＡ４５０１によ
り測定した。 注液１時間後の緊圧保持率（％）：１００ｍｍ×１
００ｍｍの寸法に切断した試料を１０枚重ね、初期圧力
１９．６ｋＰａで押圧した状態で比重１．３０の希硫酸
を注液し、圧力を再調整せずに注液時より１時間静置し
た後、圧力を測定し、測定値を初期圧力で除して求め
た。
１９．６ｋＰａの荷重で押圧した状態で測定した（ＪＩ
ＳＣ−２２０２）。 目付（ｇ／ｍ２）：試料質量を試料面積で除して求
めた。 密度（ｇ／ｃｍ３）：上記の厚さＴ（ｍｍ）と
の目付Ｗ（ｇ／ｍ２）とから次式によって算出した。 Ｗ／１０００Ｔ 比表面積（ｍ２／ｇ）：Ｈｅ−０．１％Ｋｒ混合ガ
スを使用し、Ｋｒを吸着質とするガス吸着法によって、
試料の表面積を測定した後、得られた表面積を試料の質
量で除して求めた。 ２４時間後の吸液高さ（ｍｍ）：試料を垂直にし
て、その下部を比重１．３０の希硫酸に浸漬し、浸漬時
より２４時間後に上昇する液位を測定することにより求
めた。 引張強度（Ｎ／１０ｍｍ２）：ＳＢＡ４５０１によ
り測定した。 注液１時間後の緊圧保持率（％）：１００ｍｍ×１
００ｍｍの寸法に切断した試料を１０枚重ね、初期圧力
１９．６ｋＰａで押圧した状態で比重１．３０の希硫酸
を注液し、圧力を再調整せずに注液時より１時間静置し
た後、圧力を測定し、測定値を初期圧力で除して求め
た。
【００３８】実施例１〜３、比較例１，２ ガラス繊維として、表１に示すものを用い、抄紙法によ
り常法に従って表１に示す厚さ、目付、密度のセパレー
タを製造した。
り常法に従って表１に示す厚さ、目付、密度のセパレー
タを製造した。
【００３９】得られたセパレータについて各物性及び特
性の測定を行い、結果を表１に示した。
性の測定を行い、結果を表１に示した。
【００４０】
【表１】
【００４１】表１より次のことが明らかである。
【００４２】通常のセパレータに用いられるガラス繊維
を用いた比較例１は、電解液保持性能の指標である「２
４時間後の吸液高さ」が低い。このガラス繊維よりもよ
り細いガラス繊維を用いた比較例２は、電解液注液後の
緊圧低下が大きい。
を用いた比較例１は、電解液保持性能の指標である「２
４時間後の吸液高さ」が低い。このガラス繊維よりもよ
り細いガラス繊維を用いた比較例２は、電解液注液後の
緊圧低下が大きい。
【００４３】これに対して、粗面化ガラス繊維を用いた
実施例１は、電解液保持性能、注液後緊圧が共に良好で
ある。ただし、引張強度が若干低めである。粗面化ガラ
ス繊維又は中空ガラス繊維と通常のガラス繊維とを併用
した実施例２，３は、実施例１と比較例１との中間の性
能を有し、電解液保持性能、注液後緊圧が適度に良好
で、引張強度の低下も小さい。
実施例１は、電解液保持性能、注液後緊圧が共に良好で
ある。ただし、引張強度が若干低めである。粗面化ガラ
ス繊維又は中空ガラス繊維と通常のガラス繊維とを併用
した実施例２，３は、実施例１と比較例１との中間の性
能を有し、電解液保持性能、注液後緊圧が適度に良好
で、引張強度の低下も小さい。
【００４４】以上の結果より、粗面化ガラス繊維及び／
又は中空ガラス繊維を用いた本発明の密閉型鉛蓄電池用
セパレータによれば、電解液保持性能、注液後緊圧を共
に改善することができることがわかる。
又は中空ガラス繊維を用いた本発明の密閉型鉛蓄電池用
セパレータによれば、電解液保持性能、注液後緊圧を共
に改善することができることがわかる。
【００４５】
【発明の効果】以上詳述した通り、本発明の密閉型鉛蓄
電池用セパレータは、ガラス繊維による親水性の表面積
が大きく、このため、コンタミネーション等によって表
面の一部の親水性が低下しても、親水性の低い表面積の
全表面積に対する比は小さくなる。その結果、セパレー
タ全体としての親水性の低下幅は小さくなる。このた
め、電解液の保持性能を高く維持することができ、ドラ
イアウトや成層化による電池の短寿命化が防止される。
また、このように親水性の表面積の増大のために、ガラ
ス繊維の繊維径自体を細くするものではないため、電界
液注液後の緊圧低下が、より細いガラス繊維を使用した
場合に比べて小さく、このため、緊圧低下による電池の
短寿命化が軽減される。以上により、性能を長期に亘り
維持することができる高性能で長寿命の密閉型鉛蓄電池
用セパレータが提供される。
電池用セパレータは、ガラス繊維による親水性の表面積
が大きく、このため、コンタミネーション等によって表
面の一部の親水性が低下しても、親水性の低い表面積の
全表面積に対する比は小さくなる。その結果、セパレー
タ全体としての親水性の低下幅は小さくなる。このた
め、電解液の保持性能を高く維持することができ、ドラ
イアウトや成層化による電池の短寿命化が防止される。
また、このように親水性の表面積の増大のために、ガラ
ス繊維の繊維径自体を細くするものではないため、電界
液注液後の緊圧低下が、より細いガラス繊維を使用した
場合に比べて小さく、このため、緊圧低下による電池の
短寿命化が軽減される。以上により、性能を長期に亘り
維持することができる高性能で長寿命の密閉型鉛蓄電池
用セパレータが提供される。
Claims (7)
- 【請求項１】 ガラス繊維を主体として構成される密閉
型鉛蓄電池用セパレータにおいて、該セパレータを構成
するガラス繊維のうちの少なくとも一部が、繊維表面の
粗面化処理が施されたガラス繊維及び／又は中空構造の
ガラス繊維であることを特徴とする密閉型鉛蓄電池用セ
パレータ。 - 【請求項２】 請求項１において、実質的にガラス繊維
のみで構成されることを特徴とする密閉型鉛蓄電池用セ
パレータ。 - 【請求項３】 請求項１又は２において、繊維表面の粗
面化処理が施されたガラス繊維は、該粗面化により、粗
面化処理前のガラス繊維の比表面積の２倍以上の比表面
積を有するものであることを特徴とする密閉型鉛蓄電池
用セパレータ。 - 【請求項４】 請求項３において、粗面化処理前のガラ
ス繊維の平均繊維径が０．５〜５μｍであることを特徴
とする密閉型鉛蓄電池用セパレータ。 - 【請求項５】 請求項１ないし４のいずれか１項におい
て、中空構造のガラス繊維が、平均繊維径（外径）が
０．５〜５μｍであり、中空部の平均直径が前記外径の
３０〜８０％であることを特徴とする密閉型鉛蓄電池用
セパレータ。 - 【請求項６】 請求項１ないし５のいずれか１項におい
て、セパレータを構成するガラス繊維の３０〜１００％
が、繊維表面の粗面化処理が施されたガラス繊維及び／
又は中空構造のガラス繊維であることを特徴とする密閉
型鉛蓄電池用セパレータ。 - 【請求項７】 請求項１ないし６のいずれか１項に記載
の密閉型鉛蓄電池用セパレータを内蔵した密閉型鉛蓄電
池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001106071A JP2002304977A (ja) | 2001-04-04 | 2001-04-04 | 密閉型鉛蓄電池用セパレータ及びそれを内蔵した密閉型鉛蓄電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001106071A JP2002304977A (ja) | 2001-04-04 | 2001-04-04 | 密閉型鉛蓄電池用セパレータ及びそれを内蔵した密閉型鉛蓄電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002304977A true JP2002304977A (ja) | 2002-10-18 |
Family
ID=18958649
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001106071A Withdrawn JP2002304977A (ja) | 2001-04-04 | 2001-04-04 | 密閉型鉛蓄電池用セパレータ及びそれを内蔵した密閉型鉛蓄電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002304977A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7144633B2 (en) | 2002-07-29 | 2006-12-05 | Evanite Fiber Corporation | Glass compositions |
| US7160824B2 (en) | 2002-07-29 | 2007-01-09 | Evanite Fiber Corporation | Glass compositions |
| CN104143618A (zh) * | 2014-08-08 | 2014-11-12 | 太仓派欧技术咨询服务有限公司 | 一种具有微胶囊结构的缓释型agm隔板 |
| JP2015133389A (ja) * | 2014-01-10 | 2015-07-23 | ニッポン高度紙工業株式会社 | セパレータ及び該セパレータを用いたコンデンサ |
| JP2016513861A (ja) * | 2013-03-07 | 2016-05-16 | ダラミック エルエルシー | 耐酸化性積層セパレータ |
| KR20190134067A (ko) * | 2018-05-24 | 2019-12-04 | 한국화학연구원 | 플라즈마 처리를 이용한 흡착 유리 매트 격리막의 제조방법 |
-
2001
- 2001-04-04 JP JP2001106071A patent/JP2002304977A/ja not_active Withdrawn
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7144633B2 (en) | 2002-07-29 | 2006-12-05 | Evanite Fiber Corporation | Glass compositions |
| US7160824B2 (en) | 2002-07-29 | 2007-01-09 | Evanite Fiber Corporation | Glass compositions |
| US8012629B2 (en) | 2002-07-29 | 2011-09-06 | Hollingsworth & Vose Company | Batteries containing bismuth glass compositions |
| US8211575B2 (en) | 2002-07-29 | 2012-07-03 | Hollingsworth & Vose Company | Batteries containing bismuth glass compositions |
| US7939166B2 (en) | 2004-07-21 | 2011-05-10 | Hollingsworth & Vose Company | Glass compositions |
| JP2016513861A (ja) * | 2013-03-07 | 2016-05-16 | ダラミック エルエルシー | 耐酸化性積層セパレータ |
| JP2020115490A (ja) * | 2013-03-07 | 2020-07-30 | ダラミック エルエルシー | 耐酸化性積層セパレータ |
| JP7219244B2 (ja) | 2013-03-07 | 2023-02-07 | ダラミック エルエルシー | 耐酸化性積層セパレータ |
| JP2015133389A (ja) * | 2014-01-10 | 2015-07-23 | ニッポン高度紙工業株式会社 | セパレータ及び該セパレータを用いたコンデンサ |
| CN104143618A (zh) * | 2014-08-08 | 2014-11-12 | 太仓派欧技术咨询服务有限公司 | 一种具有微胶囊结构的缓释型agm隔板 |
| KR20190134067A (ko) * | 2018-05-24 | 2019-12-04 | 한국화학연구원 | 플라즈마 처리를 이용한 흡착 유리 매트 격리막의 제조방법 |
| KR102067767B1 (ko) * | 2018-05-24 | 2020-01-17 | 한국화학연구원 | 플라즈마 처리를 이용한 흡착 유리 매트 격리막의 제조방법 |
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