JP2772653B2 - 密閉形鉛蓄電池用セパレーター並にその製造法 - Google Patents
密閉形鉛蓄電池用セパレーター並にその製造法Info
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、鉛蓄電池用セパレーターに関する。
従来、ガラス繊維シートから成る密閉形鉛蓄電池用セ
パレーターとして、ａ）ガラス短繊維主体として抄造し
たもの、ｂ）ガラス短繊維を主体と、これに少量のガラ
ス長繊維を混合したもの、ｃ）これに少量の合成繊維を
混合したもの、ｄ）これに少量のフィブリル化合成繊
維、又は合成繊維モノフィラメントを混合したもの、
ｆ）これに少量のガラス粉末を混合したもの或いは、
ｇ）ガラス短繊維を抄造する際に、pH5程度の酸性溶液
を使用してガラスより溶出する珪酸塩で繊維交差部分を
接続したものなどが夫々知られている。
パレーターとして、ａ）ガラス短繊維主体として抄造し
たもの、ｂ）ガラス短繊維を主体と、これに少量のガラ
ス長繊維を混合したもの、ｃ）これに少量の合成繊維を
混合したもの、ｄ）これに少量のフィブリル化合成繊
維、又は合成繊維モノフィラメントを混合したもの、
ｆ）これに少量のガラス粉末を混合したもの或いは、
ｇ）ガラス短繊維を抄造する際に、pH5程度の酸性溶液
を使用してガラスより溶出する珪酸塩で繊維交差部分を
接続したものなどが夫々知られている。
〔発明が解決しようとする課題〕 密閉形鉛蓄電池用セパレーターとしては、電池組立て
工程において十分な引張り強度と剛性が必要であると共
に、電解液の吸収性が良好であること、電解液の拡散速
度が速いこと、電子極板との密着性が良いことなどが必
要である。特に最近、大形電池にも使用されるようにな
ったため、電池組立て時の剛性が特に強いものの要求が
高まってきている。
工程において十分な引張り強度と剛性が必要であると共
に、電解液の吸収性が良好であること、電解液の拡散速
度が速いこと、電子極板との密着性が良いことなどが必
要である。特に最近、大形電池にも使用されるようにな
ったため、電池組立て時の剛性が特に強いものの要求が
高まってきている。
然るに、これらの要求に対し、上記従来の各種セパレ
ーターは、合繊を混合したもの以外は、剛性が弱く、組
立て性が劣る一方合繊を混合したものは、剛性が比較的
大きいが、含水性、吸液性に劣り、電気抵抗が大きくな
り、電池寿命が比較的短い。
ーターは、合繊を混合したもの以外は、剛性が弱く、組
立て性が劣る一方合繊を混合したものは、剛性が比較的
大きいが、含水性、吸液性に劣り、電気抵抗が大きくな
り、電池寿命が比較的短い。
このように、従来の各種ガラス繊維セパレーターに
は、上記の要求を全て満足するものがない。
は、上記の要求を全て満足するものがない。
本発明は、かかる上記従来のセパレータの欠点を解消
し、剛性が著しく高く組立て性が良いと共に、電池とし
ての使用時、電解液との親和性が良く且つ極板に対し、
良く馴じみ密着性が良く電池作動を良好に維持し、サイ
クル寿命の延長をもたらす密閉形鉛蓄電池用セパレータ
ーを提供するもので、ガラス繊維シートの繊維相互を、
珪酸ゾル又はアルミナゾルのゲル化により結着せしめて
成る。
し、剛性が著しく高く組立て性が良いと共に、電池とし
ての使用時、電解液との親和性が良く且つ極板に対し、
良く馴じみ密着性が良く電池作動を良好に維持し、サイ
クル寿命の延長をもたらす密閉形鉛蓄電池用セパレータ
ーを提供するもので、ガラス繊維シートの繊維相互を、
珪酸ゾル又はアルミナゾルのゲル化により結着せしめて
成る。
本発明のセパレーターは、剛性が著しく大きいので、
大形電池の組立ても容易になし得られる一方、電池内で
は電解液との親和性が良いばかりでなく、その微多孔性
により電解液の含浸による膨脹破壊細分化し、繊維間の
結着性を損失し、その結果セパレーター全体は、当初の
剛性を失い、柔軟性を生じ極板との馴じみが良くなり密
着性の向上をもたらす。
大形電池の組立ても容易になし得られる一方、電池内で
は電解液との親和性が良いばかりでなく、その微多孔性
により電解液の含浸による膨脹破壊細分化し、繊維間の
結着性を損失し、その結果セパレーター全体は、当初の
剛性を失い、柔軟性を生じ極板との馴じみが良くなり密
着性の向上をもたらす。
珪酸ゲル又はアルミナゲルの含有量は、ガラス繊維全
量に対し、５〜６重量％程度が適当で、10重量％を越え
ないことが好ましい。
量に対し、５〜６重量％程度が適当で、10重量％を越え
ないことが好ましい。
本発明は又、上記セパレーターの製造法を提供するも
ので、特に所望量のゲルをセパレーターに均一に混在し
たガラス繊維セパレーターを確実に得るには、抄造によ
って成形されたガラス繊維シートを脱水乾燥した後に、
その乾燥状態の繊維シートに上記のゾルを、含浸し次で
乾燥処理することにより得られる。
ので、特に所望量のゲルをセパレーターに均一に混在し
たガラス繊維セパレーターを確実に得るには、抄造によ
って成形されたガラス繊維シートを脱水乾燥した後に、
その乾燥状態の繊維シートに上記のゾルを、含浸し次で
乾燥処理することにより得られる。
本発明の実施例につき次に説明する。
ガラス繊維としては、平均繊維径約0.5〜５μｍの含
アルカリ珪酸塩ガラス短繊維を単独、或いは必要に応
じ、これに適当の配合で約５μｍの径のガラス繊維或い
はガラス長繊維を添加混合したもの、或いはこれにガラ
ス粉粒を少量添加混合したものを使用する。
アルカリ珪酸塩ガラス短繊維を単独、或いは必要に応
じ、これに適当の配合で約５μｍの径のガラス繊維或い
はガラス長繊維を添加混合したもの、或いはこれにガラ
ス粉粒を少量添加混合したものを使用する。
このガラス繊維を抄紙法に従い抄造し、厚さ0.5〜5mm
のシート状となし、脱水乾燥後、これを所望濃度の珪酸
（SiO2）ゾル又はアルミナ（Al2O3）ゾルに浸漬し、次
で加熱乾燥する。然るときは、珪酸ゾル又はアルミナゾ
ルはゲル化し、これにより、ガラス繊維シートの繊維の
交差部分は強固に結着し大きい剛性をもつ本発明のセパ
レーターが得られる。この場合、珪酸ゾル又はアルミナ
ゾルの含浸量は、これらがゲルとなった場合のその乾物
重量として、ガラス繊維シートに対し通常５〜６重量％
程度で充分な剛性が得られ、最大でも10重量％の添加量
にとどめることが良い。
のシート状となし、脱水乾燥後、これを所望濃度の珪酸
（SiO2）ゾル又はアルミナ（Al2O3）ゾルに浸漬し、次
で加熱乾燥する。然るときは、珪酸ゾル又はアルミナゾ
ルはゲル化し、これにより、ガラス繊維シートの繊維の
交差部分は強固に結着し大きい剛性をもつ本発明のセパ
レーターが得られる。この場合、珪酸ゾル又はアルミナ
ゾルの含浸量は、これらがゲルとなった場合のその乾物
重量として、ガラス繊維シートに対し通常５〜６重量％
程度で充分な剛性が得られ、最大でも10重量％の添加量
にとどめることが良い。
珪酸ゾル又はアルミナゾルの添加場所は、ガラス繊維
をパルパーで切断、分散、離解を行う工程で添加混入し
てもよいが、所定量の珪酸ゲル又はアルミナゲルをガラ
ス繊維シートに確実にむだなく、且つ均一に含有せしめ
るようにするには、前記のように、乾燥したガラス繊維
シートとした段階でその含浸処理を行うことが一般であ
る。
をパルパーで切断、分散、離解を行う工程で添加混入し
てもよいが、所定量の珪酸ゲル又はアルミナゲルをガラ
ス繊維シートに確実にむだなく、且つ均一に含有せしめ
るようにするには、前記のように、乾燥したガラス繊維
シートとした段階でその含浸処理を行うことが一般であ
る。
かくして得られた本発明のセパレーターは、従来のセ
パレーターに比し特に剛性が著しく大きいものが得られ
る。従って、電気極板群の組立て、或いはこれを電槽内
に収容する場合の組立て作業を著しく容易にし、大形電
池の組立てにも適用できる。
パレーターに比し特に剛性が著しく大きいものが得られ
る。従って、電気極板群の組立て、或いはこれを電槽内
に収容する場合の組立て作業を著しく容易にし、大形電
池の組立てにも適用できる。
而も、本発明のセパレーターを電子極板群とし、電槽
内に収容して電池を製造し、電解液を電池内に注入する
ときは、セパレーターのガラス繊維を結着している珪酸
ゲル又はアルミナゲルは電解液との親和性が良いので、
電池作動を良好に保つことができ、又、その微多孔性の
ため、電解液を吸収して膨脹し、遂には、破壊されるの
で、これまで繊維間を固定していた結着性が失われて、
当初の大きい剛性は低下し、セパレーターに柔軟性を生
じる。従って、使用中、その両面に圧接する両極板面と
の密着性が極めて良く、電池の内部抵抗を小さく維持で
き、実際、後記表２に例示するように電池の性能に良結
果を与える。
内に収容して電池を製造し、電解液を電池内に注入する
ときは、セパレーターのガラス繊維を結着している珪酸
ゲル又はアルミナゲルは電解液との親和性が良いので、
電池作動を良好に保つことができ、又、その微多孔性の
ため、電解液を吸収して膨脹し、遂には、破壊されるの
で、これまで繊維間を固定していた結着性が失われて、
当初の大きい剛性は低下し、セパレーターに柔軟性を生
じる。従って、使用中、その両面に圧接する両極板面と
の密着性が極めて良く、電池の内部抵抗を小さく維持で
き、実際、後記表２に例示するように電池の性能に良結
果を与える。
次に、本発明の密閉形鉛蓄電池用セパレーターとこれ
を使用した電池の特徴について、従来例と対比し説明す
る。
を使用した電池の特徴について、従来例と対比し説明す
る。
平均繊維径0.8μｍのガラス短繊維をパルパーを用い
て切断、分散、離解を行い、通常の抄造法で厚さ2.5mm
のシートを作り、乾燥後珪酸ゾル30％溶液に浸漬した後
再び加熱乾燥して本発明ガラス繊維セパレーターを製造
した。（以下これを本発明品と称する。） 比較セパレーターとしては、上記と同じ方法で、但
し、その抄造後珪酸ゾル含浸処理を行わない厚さ2.5mm
のガラス繊維セパレーターを製造した。（以下これを従
来品１と称する。） 前記のガラス短繊維に５μｍ以上のガラス繊維を配合
し混合して成るものを樹脂バインダーで抄造して厚さ2.
5mmのガラス繊維セパレーターを製造した。（以下これ
を従来品２と称する。） 抄造の際にpH5程度の酸性溶液を使用して前記のガラ
ス短繊維より溶出する珪酸塩生成物で抄造したガラス繊
維シートの繊維交差部を接着して成るガラス繊維セパレ
ーターを製造した。（以下これを従来品３と称する。） 前記のガラス短繊維にフィブリル化合成繊維を少量混
合して抄造し、そのガラス繊維セパレーターを製造し
た。（以下これを従来品４と称する。） これらの試料について、下記表１に記載の各項目につ
いて測定した。
て切断、分散、離解を行い、通常の抄造法で厚さ2.5mm
のシートを作り、乾燥後珪酸ゾル30％溶液に浸漬した後
再び加熱乾燥して本発明ガラス繊維セパレーターを製造
した。（以下これを本発明品と称する。） 比較セパレーターとしては、上記と同じ方法で、但
し、その抄造後珪酸ゾル含浸処理を行わない厚さ2.5mm
のガラス繊維セパレーターを製造した。（以下これを従
来品１と称する。） 前記のガラス短繊維に５μｍ以上のガラス繊維を配合
し混合して成るものを樹脂バインダーで抄造して厚さ2.
5mmのガラス繊維セパレーターを製造した。（以下これ
を従来品２と称する。） 抄造の際にpH5程度の酸性溶液を使用して前記のガラ
ス短繊維より溶出する珪酸塩生成物で抄造したガラス繊
維シートの繊維交差部を接着して成るガラス繊維セパレ
ーターを製造した。（以下これを従来品３と称する。） 前記のガラス短繊維にフィブリル化合成繊維を少量混
合して抄造し、そのガラス繊維セパレーターを製造し
た。（以下これを従来品４と称する。） これらの試料について、下記表１に記載の各項目につ
いて測定した。
上記表１から明らかなように、本発明品は、特に剛性
において従来品１〜３の全てよりも著しく大きく、その
組立て性は、これらよりも著しく容易となる。
において従来品１〜３の全てよりも著しく大きく、その
組立て性は、これらよりも著しく容易となる。
組立て作業性において、本発明品は、合繊を使用した
従来品４と同じ値であるが、含水性及び吸液速度におい
て、本発明品は、従来品４よりも著しく良い。これは、
後記する電池特性に両者の相異が出てくる。
従来品４と同じ値であるが、含水性及び吸液速度におい
て、本発明品は、従来品４よりも著しく良い。これは、
後記する電池特性に両者の相異が出てくる。
尚、剛性度は、150g・cmあれば組立て性が良くなるこ
とが判るが、本発明品はこれをはるかに越え、200g・cm
の充分な剛性度が容易に得られることを理解できる。
とが判るが、本発明品はこれをはるかに越え、200g・cm
の充分な剛性度が容易に得られることを理解できる。
次に、表１の本発明品と従来品１〜４を夫々200Ah（1
0時間率）の密閉形鉛蓄電池に組み込んで、電池特性を
試験した。その結果を下記表２に示す。
0時間率）の密閉形鉛蓄電池に組み込んで、電池特性を
試験した。その結果を下記表２に示す。
上記表２から明らかなように、本発明品を使用した電
池の放電特性、寿命特性は、従来品１〜４を夫々使用し
た電池のそれよりも著しく向上することが認められた。
これは、本発明の結着剤として含有する珪酸ゲル及びア
ルミナゲルは、電解液に接触したとき、電解液との親和
性に伴う剛性の低下によりセパレーターの柔軟化をもた
らし極板に対する密着性の向上すると言う電解液含浸に
よる珪酸ゲル及びアルミナゲルの好ましい変化に負うも
のと思料される。
池の放電特性、寿命特性は、従来品１〜４を夫々使用し
た電池のそれよりも著しく向上することが認められた。
これは、本発明の結着剤として含有する珪酸ゲル及びア
ルミナゲルは、電解液に接触したとき、電解液との親和
性に伴う剛性の低下によりセパレーターの柔軟化をもた
らし極板に対する密着性の向上すると言う電解液含浸に
よる珪酸ゲル及びアルミナゲルの好ましい変化に負うも
のと思料される。
尚、本発明のセパレーターは、ガラス短繊維を乾式法
によってシート状としたものに、前記の珪酸ゾル又はア
ルミナゲルによるる含浸処理、次で加熱乾燥を行うよう
にして製造することもできる。
によってシート状としたものに、前記の珪酸ゾル又はア
ルミナゲルによるる含浸処理、次で加熱乾燥を行うよう
にして製造することもできる。
このように本発明によるときは、ガラス繊維シートか
ら成るセパレーターとして、その繊維間を珪酸ゾル又は
アルミナゲルのゲル化により、剛性の極めて大きい、従
って電池組立て性を著しく容易にする特性を具備するば
かりでなく、電子組立後、電解液に接するときは、電解
液との親和性が良く、含水性、吸液速度に優れ、而も、
当初の大きい剛性を失い、柔軟性を生じて極板との密着
性の良い電池寿命、放電特性の向上したセパレーターを
もたらす。又、本発明のセパレーターの製造法として、
特に、ガラス繊維の抄造、乾燥後に珪酸ゾル又はアルミ
ナゾルを含浸させるときは、セパレーター内部まで均一
に且つ良好にゾルを含浸せしめることができ、従って、
その後の乾燥によるそのゲル化により内部まで均質の剛
性の大きいガラス繊維セパレーターを得ることができる
効果を有する。
ら成るセパレーターとして、その繊維間を珪酸ゾル又は
アルミナゲルのゲル化により、剛性の極めて大きい、従
って電池組立て性を著しく容易にする特性を具備するば
かりでなく、電子組立後、電解液に接するときは、電解
液との親和性が良く、含水性、吸液速度に優れ、而も、
当初の大きい剛性を失い、柔軟性を生じて極板との密着
性の良い電池寿命、放電特性の向上したセパレーターを
もたらす。又、本発明のセパレーターの製造法として、
特に、ガラス繊維の抄造、乾燥後に珪酸ゾル又はアルミ
ナゾルを含浸させるときは、セパレーター内部まで均一
に且つ良好にゾルを含浸せしめることができ、従って、
その後の乾燥によるそのゲル化により内部まで均質の剛
性の大きいガラス繊維セパレーターを得ることができる
効果を有する。
Claims (4)
- 【請求項１】ガラス繊維シートの繊維相互を、珪酸ゾル
又はアルミナゾルのゲル化により結着せしめて成る密閉
形鉛蓄電池用セパレーター。 - 【請求項２】ガラス繊維シート中に珪酸ゲル又はアルミ
ナゲルをガラス繊維シートに対し10重量％以下均一に分
散含有せしめて成る密閉形鉛蓄電池用セパレーター。 - 【請求項３】ガラス繊維シートは、ガラス短繊維単独、
ガラス短繊維を主体とし、これにガラス長繊維又は／及
び無機粉末を混在せしめて成る密閉形鉛蓄電池用セパレ
ーター。 - 【請求項４】抄造によりガラス繊維シートを成形し、そ
の脱水、乾燥後に、その乾燥シートに珪酸ゾル又はアル
ミナゾルの含浸処理を行い、次で乾燥することを特徴と
する密閉形鉛蓄電池用セパレーターの製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63335105A JP2772653B2 (ja) | 1988-12-30 | 1988-12-30 | 密閉形鉛蓄電池用セパレーター並にその製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63335105A JP2772653B2 (ja) | 1988-12-30 | 1988-12-30 | 密閉形鉛蓄電池用セパレーター並にその製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02181362A JPH02181362A (ja) | 1990-07-16 |
| JP2772653B2 true JP2772653B2 (ja) | 1998-07-02 |
Family
ID=18284828
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63335105A Expired - Fee Related JP2772653B2 (ja) | 1988-12-30 | 1988-12-30 | 密閉形鉛蓄電池用セパレーター並にその製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2772653B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2761301B2 (ja) * | 1991-02-25 | 1998-06-04 | 新神戸電機株式会社 | 電解液保持体 |
| JPH07240348A (ja) * | 1994-02-28 | 1995-09-12 | Nec Corp | 電気二重層コンデンサ |
-
1988
- 1988-12-30 JP JP63335105A patent/JP2772653B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02181362A (ja) | 1990-07-16 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
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