JP2005100808A - 鉛蓄電池用セパレータ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 微細ガラス繊維を主構成とするマット状シートからなり、袋加工して用いられる鉛蓄電池用セパレータにおいて、有機粉体を10質量%以上含有させたことを特徴とする。さらに、前記有機粉体は耐酸性の熱可塑性樹脂からなることが好ましい。
【選択図】 なし
Description
また、中空体を使用した場合は、セパレータのクッション性を高めることができるので、密閉型鉛蓄電池用セパレータに求められる電極板との密着性の向上に寄与でき、電池性能が向上する。
尚、以下に示す実施例及び比較例のセパレータは、何れも、微細ガラス繊維を主構成としてなるガラスマット状セパレータであって、袋加工性を付与できるように構成したものであるが、前記したように、単に袋加工性と言っても、ヒートシールを利用する袋加工方法と、メカニカルシール(ギアシール)を利用する袋加工方法とでは、袋加工方法つまりシール方法のメカニズムが根本的に異なるため、何れの袋加工方法が用いられるかによって、予めその包装方法に合わせて、セパレータの材料構成を変更した設計をしておくことが望ましいと考えられる。
微細ガラス繊維としてCガラス組成からなる平均繊維径1.0μmのガラス繊維80質量%と、有機粉体として平均粒子径8μmのポリアクリロニトリル樹脂製の中空微小球体20質量%とを水中で混合・分散後、アクリルアミド系吸着剤を適量添加して微細ガラス繊維表面に有機粉体を吸着・担持させた後、通常の抄紙機により中性条件で湿式抄造して、厚さ1.03mm、密度0.15g/cm3の密閉型鉛蓄電池用セパレータを得た。
微細ガラス繊維としてCガラス組成からなる平均繊維径1.0μmのガラス繊維60質量%と、有機粉体として平均粒子径8μmのポリアクリロニトリル樹脂製の中空微小球体20質量%と、無機粉体として比表面積200m2/g、二次粒子径8μmのシリカ粉体20質量%とを水中で混合・分散後、アクリルアミド系吸着剤を適量添加して微細ガラス繊維表面に有機粉体を吸着・担持させた後、通常の抄紙機により中性条件で湿式抄造して、厚さ1.02mm、密度0.16g/cm3の密閉型鉛蓄電池用セパレータを得た。
微細ガラス繊維としてCガラス組成からなる平均繊維径1.0μmのガラス繊維60質量%と、モノフィラメント状有機繊維として平均繊度1.3dtex、平均繊維長5mmのモノフィラメント状ポリエステル繊維20質量%と、有機粉体として平均粒子径8μmのポリアクリロニトリル樹脂製の中空微小球体20質量%とを水中で混合・分散後、アクリルアミド系吸着剤を適量添加して微細ガラス繊維表面に有機粉体を吸着・担持させた後、通常の抄紙機により中性条件で湿式抄造して、厚さ1.00mm、密度0.15g/cm3の密閉型鉛蓄電池用セパレータを得た。
微細ガラス繊維としてCガラス組成からなる平均繊維径1.0μmのガラス繊維40質量%と、モノフィラメント状有機繊維として平均繊度1.3dtex、平均繊維長5mmのモノフィラメント状ポリエステル繊維20質量%と、有機粉体として平均粒子径8μmのポリアクリロニトリル樹脂製の中空微小球体20質量%と、無機粉体として比表面積200m2/g、二次粒子径8μmのシリカ粉体20質量%とを水中で混合・分散後、アクリルアミド系吸着剤を適量添加して微細ガラス繊維表面に有機粉体を吸着・担持させた後、通常の抄紙機により中性条件で湿式抄造して、厚さ1.03mm、密度0.16g/cm3の密閉型鉛蓄電池用セパレータを得た。
微細ガラス繊維としてCガラス組成からなる平均繊維径1.0μmのガラス繊維40質量%と、熱融着性有機繊維として平均繊度1.7dtex、平均繊維長5mmで、芯成分がポリエステルで鞘成分が変性ポリエステルからなる芯鞘型複合繊維40質量%と、無機粉体として比表面積200m2/g、二次粒子径8μmのシリカ粉体20質量%とを水中で混合・分散し、通常の抄紙機により中性条件で湿式抄造して、厚さ1.04mm、密度0.21g/cm3の密閉型鉛蓄電池用セパレータを得た。
微細ガラス繊維としてCガラス組成からなる平均繊維径1.0μmのガラス繊維20質量%と、モノフィラメント状有機繊維として平均繊度1.3dtex、平均繊維長5mmのモノフィラメント状ポリエステル繊維20質量%と、熱融着性有機繊維として平均繊度1.7dtex、平均繊維長5mmで、芯成分がポリエステルで鞘成分が変性ポリエステルからなる芯鞘型複合繊維40質量%と、無機粉体として比表面積200m2/g、二次粒子径8μmのシリカ粉体20質量%とを水中で混合・分散し、通常の抄紙機により中性条件で湿式抄造して、厚さ1.02mm、密度0.21g/cm3の密閉型鉛蓄電池用セパレータを得た。
[引張強さ]
SBA S 0402の方法に準じて測定した。
[電気抵抗]
SBA S 0402の方法に準じて測定した。
(1)10cm角にカットしたセパレータを試料とし、質量(W0)を測定する。
(2)該試料を水中に1時間浸漬後、ピンセットにて垂直状態に引き上げ、水滴が垂れる間隔が5秒以上になった時点で、質量(W1)を測定する。
(3)次式により、含水性(質量%)を算出する。
含水性=(W1−W0)/W1×100
幅25mm、高さ10cm以上のセパレータを試料とし、試料を垂直状態にして比重1.30の硫酸中にその下端1cmを浸漬し、高さ10cmまで硫酸を吸い上げるのに要する時間(秒)を測定し、吸液性(秒/10cm)とした。
第39回電池討論会(平成10年11月25日〜27日、電気化学会主催)にて発表された「密閉形鉛電池用セパレータの耐短絡性の評価」(日本電池株式会社)に記載された測定方法(以下に概略を記す)に基づいて測定した。すなわち、セパレータを鉛電極間に挟み、飽和硫酸鉛水溶液中で定電流で通電した時の電極間の電圧を測定し、電圧が急激に下がるまでの時間を測定し、結果を、「良好」「やや悪」「悪い」の3段階で評価した。
セパレータをヒートシール機またはギアシール機により袋加工して、袋加工部(シール部)の接着度合いや、袋加工後のセパレータの状態(例.切れ等の発生の有無)から総合的に評価した。
(1)比較例1のセパレータは、袋加工性付与のための熱融着性有機繊維を40質量%配合したため、ヒートシールによる袋加工性は良好であったものの、微細ガラス繊維よりも明らかに太い繊維が多量に配合された結果、セパレータの平均孔径が大きくなり、耐短絡性を改善するための無機粉体を20質量%配合したにも拘わらず、耐短絡性が悪い結果となった。
Claims (9)
- 微細ガラス繊維を主構成とするマット状シートからなり、袋加工して用いられる鉛蓄電池用セパレータにおいて、有機粉体を10質量%以上含有させたことを特徴とする鉛蓄電池用セパレータ。
- 前記有機粉体は耐酸性の熱可塑性樹脂からなることを特徴とする請求項1に記載の鉛蓄電池用セパレータ。
- 前記有機粉体は中空体であることを特徴とする請求項1または2に記載の鉛蓄電池用セパレータ。
- 前記有機粉体は平均粒子径が15μm以下であることを特徴とする請求項1乃至3の何れかに記載の鉛蓄電池用セパレータ。
- 前記セパレータに、無機粉体を5質量%以上含有させたことを特徴とする請求項1乃至4の何れかに記載の鉛蓄電池用セパレータ。
- 前記セパレータに、モノフィラメント状有機繊維を5質量%以上含有させたことを特徴とする請求項1乃至5の何れかに記載の鉛蓄電池用セパレータ。
- 前記有機粉体が10〜40質量%、前記無機粉体が0〜30質量%、前記モノフィラメント状有機繊維が0〜30質量%、残部が30質量%以上の前記微細ガラス繊維よりなることを特徴とする請求項1乃至6の何れかに記載の鉛蓄電池用セパレータ。
- 前記セパレータは、前記微細ガラス繊維、前記有機粉体、前記無機粉体、前記モノフィラメント状有機繊維から選択される所定の配合材料を湿式混抄してなるものであることを特徴とする請求項1乃至7の何れかに記載の鉛蓄電池用セパレータ。
- 前記鉛蓄電池が密閉型鉛蓄電池であることを特徴とする請求項1乃至8の何れかに記載の鉛蓄電池用セパレータ。
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