JP3388891B2 - 蓄電池用無機質材被覆セパレータの製造法 - Google Patents

蓄電池用無機質材被覆セパレータの製造法

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は蓄電池用無機質材被覆セ
パレータの製造法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、熱可塑性樹脂製のリーフ状又は袋
状の蓄電池用セパレータは公知であるが、鉛蓄電池に組
み込んで使用する間に陽極板より発生する発生期の酸素
や陽極活物質である二酸化鉛の酸化力によってセパレー
タが酸化劣化し、穴あきなどの損傷を受け、その結果、
鉛蓄電池が短寿命となる等の問題がある。これを防止す
るため、陽極板と対向するセパレータ面にガラス繊維不
織布、即ち、ガラスマットを貼着せしめた、平板状のガ
ラスマット付セパレータが使用されている。袋加工を行
うロール状セパレータの場合、その製造方法としては、
押出成形機を用いて耐酸、耐酸化性のポリオレフィン系
樹脂と無機粉体及び開孔剤とを溶融混練したものをシー
ト状に押出成形する際に、その半溶融状態シートの少な
くとも片面に無機質材料を付着させ、且つこれを加圧し
て一体化した後、開孔剤を除去して無機質材被覆セパレ
ータを得る製造法として特開平4−294055の方法
が提案されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
無機質材被覆セパレータの製造法は、セパレータを袋加
工する際の配慮に欠け、多量の無機質材をセパレータの
少なくとも片面で使用し、無機質材被覆面を内側として
袋加工を行った場合、無機質材により著しくセパレータ
の袋加工性が損なわれ、袋加工部が剥離するという問題
があった。従って、このような問題を解決し、袋加工性
の優れた鉛蓄電池用無機質材被覆セパレータの開発が望
まれる。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明の目的は、上記の
要望を満足した、袋加工性の優れたロール状無機質材被
覆セパレータの製造法を提供するもので、その手段は、
押出成形機から押出される熱可塑性合成樹脂シートの片
面に、その半溶融状態において、平均繊維径5μm以下
の耐酸性ガラスを主体とし、ポリオレフィン系合成パル
プを有機質バインダとして10〜40wt%使用した無
機質材主体のシートを付着させ、且つこれを加圧成形し
て該半溶融シートと一体化し、次いで冷却することを特
徴とする。
【0005】
【作用】該半溶融合成樹脂シート面に貼着する無機質材
シートは、平均繊維径5μm以下の耐酸性ガラスを主体
とし、ポリオレフィン系合成パルプを有機質バインダと
して10〜40wt%使用していることから、該シート
単独でも袋加工が可能であり、セパレータと一体化した
場合においても充分な袋加工性を有する。機質材シー
トで用いる無機質材として、平均繊維径5μm以下の耐
酸性ガラス繊維を使用することで無機質材シートの緻密
度が高くなるため、無機質材シート厚さを0.3mm程
度と薄くしても、優れた極板活物質の侵入阻止作用、優
れた電池寿命延長作用が保持される。一方、5μmを越
えるような平均繊維径とした場合、例えばJIS C2
202で規定される繊維径19μmの鉛蓄電池用ガラス
マットを用いて半溶融合成樹脂シートと一体化する場
合、無機質材シートの隙間に半溶融状態の合成樹脂が侵
入し、実質的なセパレータ厚さが厚くなることから、電
気抵抗が著しく増大するため、好ましくない。なお、現
在実用化されている自動車用鉛蓄電池で使用される袋加
工用アーモリブ付セパレータのフラット部の厚さは、
0.25mmであることから、5μmを越えるような繊
維径とした場合は、半溶融状態の合成樹脂に無機質材シ
ートが完全に侵入してしまうため、セパレータ表面に無
機質材シートの保護層を生成することが困難となる。
【0006】無機質材シートのバインダとして使用する
ポリオレフィン系合成パルプは、例えば、ポリエチレン
またはポリプロピレン合成パルプを含むが、融点が低く
より低温で無機質材を接着できる点より、ポリエチレン
合成パルプが好ましい。また、使用する合成パルプの量
は、10〜40wt%とする。10wt%未満では、袋
加工時の融着性が著しく低下することから好ましくな
く、40wt%を越えると電気抵抗が著しく増加するた
め好ましくない。なお、熱可塑性合成樹脂としては、例
えばポリオレフィン系樹脂などを含み、代表的には耐
酸、耐酸化性に富んだ重量平均分子量1×105以上の
ポリオレフィン系樹脂、例えば重量平均分子量約200
万の超高分子ポリエチレン等が挙げられる。これに無機
粉体、例えば珪酸微粉体及び開孔剤、例えば可塑剤を兼
ねるパラフィン系オイル等を混練して使用する。このよ
うに、上記の製造法で得た本発明の無機質材被覆セパレ
ータを、超音波・熱融着あるいはメカシール等により袋
状として、その無機質材シート面を陽極板面に当てて組
み立てた蓄電池は、無機質材シートによるセパレータ保
護効果のため、従来のセパレータに比較して長寿命であ
り、しかも電池組立の際の袋加工性に優れることから産
業的価値は大きい。
【0007】
【実施例】次に、本発明の実施例を添付図面を参照して
説明する。図1は、本発明の蓄電池用無機質材被覆セパ
レータの製造方法を実施する製造装置の1例を示す。図
面で1は、押出形成機本体1aとその先方に連設したT
型ダイス1bとから成る押出成形機を示す。該T型ダイ
ス1bの前方に上下一対の保温加圧成形ロール2,2´
を所定間隔を存して配設し、更にその前方に上下一対の
冷却ロール3,3´を配設したもので、予めポリオレフ
ィン系合成パルプをバインダとして使用した無機質材シ
ート4を湿式抄紙法により作製し、予め供給ドラム(図
示しない)にロール状に巻き付けたものから巻き戻し、
ガイドロール5を介して供給し、該押出成形機1から押
し出された半溶融樹脂シート6に一体に結着せしめたも
のである。即ち、該押出成形機1より押し出された半溶
融状態の樹脂シート6の上面に、上方よりガイドロール
5を介して供給される湿式抄紙法によって得た該無機質
材シート4を該一対の加圧成形ロール2,2´間に導入
し、加圧結着して一体化シート7とし、この状態で次の
一対の冷却ロール3、3´で該一体化シート7を冷却固
化して開孔剤除去前の無機質材被覆セパレータ7´を得
る。次いで、該開孔剤除去前の無機質材被覆セパレータ
7´中の開孔剤を抽出剤を用いて除去した後、乾燥して
無機質材被覆セパレータを得る。
【0008】次に本発明を更に具体的な実施例と比較例
を用いて説明する。 (実施例1) 重量平均分子量約200万の超高分子量ポリエチレン
に、珪酸微粉体と可塑剤兼開孔剤としてのパラフィン系
オイルとを、該ポリエチレンに対して各々100部(重
量)及び400部(重量)配合し、図1に示した押出成
形機本体1aにより加熱溶融し、次いでT型ダイス1b
より厚さ0.3mmの半溶融樹脂シートとして押し出
し、該T型ダイス前方の上下一対の保温加圧成形ロール
2,2´間に導入する。一方、無機質材シートとして
は、平均繊維径0.5μmの耐酸性ガラス繊維80重量
%、ポリエチレン合成パルプ20重量%の材料構成で通
常の湿式抄紙法に基づき厚さ0.2mmの無機質材を主
体としたロール状のシートを得る。このロール状の無機
質材シートを巻き戻し、ガイドロール5及び上側加圧成
形ロール2を介して加圧成形ロール2,2´間に導入
し、該半溶融樹脂シート6と一体化すると共に該半溶融
シートを成形し、無機質材シートを結着していない面に
リブを形成する。次いで、開孔剤除去前の無機質材被覆
セパレータ7を冷却により固化して、無機質材と一体化
した開孔剤除去前の無機質材被覆セパレータ7´得る。
次いで、これをトリクロロエチレン等の有機溶剤から成
る抽出溶剤を通過させて、可塑剤兼開孔剤の約97%を
抽出して無機質材被覆セパレータを得た。該セパレータ
の総厚さは0.65mm、無機質材被覆厚さは0.2m
m、リブ高さは0.2mmで、緻密度が高いことから、
無機質材シートの表面凹凸部にセパレータ材料が侵入す
る程度、つまり無機質材シート厚さのわずか約5%の深
さまでセパレータ材料が侵入する程度であり、実質的に
侵入はなかった。
【0009】(実施例2) 平均繊維径2μmの耐酸性ガラス繊維80重量%とポリ
エチレン合成パルプ20重量%の材料構成で通常の湿式
抄紙法に基づき厚さ0.2mmのロール状無機質材シー
としたこと以外は、実施例1と同条件でセパレータを
作成した。該セパレータの総厚さは0.65mm、無機
質材被覆厚さは0.2mm、リブ高さは0.2mmであ
った。
【0010】(実施例3) 平均繊維径5μmの耐酸性ガラス繊維80重量%とポリ
エチレン合成パルプ20重量%の材料構成で通常の湿式
抄紙法に基づき厚さ0.2mmのロール状無機質材シー
としたこと以外は、実施例1と同条件でセパレータを
作成した。該セパレータの総厚さは0.63mm、無機
質材被覆厚さは0.18mm、リブ高さは0.2mmで
あり、無機質材シート厚さの約10%にセパレータ材料
が侵入したため総厚さは、僅かながら減少したが、実施
例1,2とほぼ同レベルの結果であった。
【0011】(実施例4)平均繊維径0.5μmの耐酸
性ガラス繊維60重量%とポリエチレン合成パルプ40
重量%の材料構成で通常の湿式抄紙法に基づき厚さ0.
2mmのロール状無機質材シートとしたこと以外は、実
施例1と同条件でセパレータを作成した。該セパレータ
の総厚さは0.65mm、無機質材被覆厚さは0.2m
m、リブ高さは0.2mmであった。
【0012】(比較例1)平均繊維径0.5μmの耐酸
性ガラス繊維95重量%とポリエチレン合成パルプ5重
量%の材料構成で通常の湿式抄紙法に基づき厚さ0.2
mmのロール状無機質材シートとしたこと以外は、実施
例1と同条件でセパレータを作成した。該セパレータの
総厚さは0.65mm、無機質材被覆厚さは0.2m
m、リブ高さは0.2mmの無機質材被覆ポリエチレン
セパレータを得た。
【0013】(比較例2)平均繊維径10μmの耐酸性
ガラス繊維80重量%とポリエチレン合成パルプ20重
量%の材料構成で通常の湿式抄紙法に基づき厚さ0.2
mmのロール状無機質材シートとしたこと以外は、実施
例1と同条件でセパレータを作成した。得られたセパレ
ータは、総厚さ0.48mm、無機質材被覆厚さ0.0
3mm、リブ高さ0.2mmであり、無機質材シート厚
さの約85%の深さまでセパレータ材料が侵入していた
ため実施例1と同条件では、総厚さ0.65mmを得る
ことが出来なかった。
【0014】(比較例3)平均繊維径0.5μmの耐酸
性ガラス繊維50重量%とポリエチレン合成パルプ50
重量%の材料構成で通常の湿式抄紙法に基づき厚さ0.
2mmのロール状無機質材シートとしたこと以外は、実
施例1と同条件でセパレータを作成した。該セパレータ
の総厚さは0.65mm、無機質材被覆厚さは0.2m
m、リブ高さは0.2mmであった。
【0015】(比較例4)平均繊維径10μmの耐酸性
ガラス繊維80重量%とポリエチレン合成パルプ20重
量%の材料構成で通常の湿式抄紙法に基づき厚さ0.2
mmのロール状無機質材シートとしたこと、及び総厚さ
0.65mmのセパレータを得るためT型ダイス1bよ
り厚さ約0.5mmの半溶融樹脂シートを押し出したこ
と以外は、実施例1と同条件でセパレータを作成した。
得られたセパレータは、総厚さ0.65mm、無機質層
厚さ0.03mm、リブ高さ0.2mmであり、無機質
材シート厚さの約85%の深さまでセパレータ材料が侵
入していた。上記実施例及び比較例で得られたセパレー
タについて、耐酸化寿命時間、超音波袋加工性及び電気
抵抗値を測定した。これらの結果を以下の表1に示す。
【0016】
【表1】
【0017】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、セパレータの袋加工時に融着面が剥離するこ
とがなく電池組立の際の袋加工性に優れたセパレータが
得られる。また、セパレータの表面が無機質材で被覆さ
れるため、セパレータが酸化劣化されることがなく鉛蓄
電池が長寿命となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の製造方法の一実施例を実施するための
無機質材被覆セパレータ製造装置の要部の側面図であ
る。
【符号の説明】
1 押出成形機 1a 押出成形機本体 1b ダイス 2、2´ 保温加圧成形ロール 3、3´ 冷却ロール 4 無機質材シート 5 ガイドロール 6 樹脂シート 7 一体シート 7´ 無機質材被覆セパレータ
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭59−14261(JP,A) 特開 平5−89868(JP,A) 特開 平4−294055(JP,A) 欧州特許出願公開121771(EP,A 1) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01M 2/16 H01M 10/06

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 押出成形機から押出される熱可塑性合成
    樹脂シートの片面に、その半溶融状態において、平均繊
    維径5μm以下の耐酸性ガラスを主体とし、ポリオレフ
    ィン系合成パルプを有機質バインダとして10〜40w
    t%使用した無機質材主体のシートを付着させ、且つこ
    れを加圧成形して該半溶融シートと一体化し、次いで冷
    却することを特徴とする蓄電池用無機質材被覆セパレー
    タの製造法。
  2. 【請求項2】 該熱可塑性合成樹脂シートは、ポリオレ
    フィン系樹脂を主体とし、これに無機粉体並びに開孔剤
    を混入して成るものである請求項1の蓄電池用無機質材
    被覆セパレータの製造法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003107365A1 (ja) 2002-06-18 2003-12-24 ティーディーケイ株式会社 固体電解コンデンサおよびその製造方法
EP1626109A1 (en) 2004-08-11 2006-02-15 "VLAAMSE INSTELLING VOOR TECHNOLOGISCH ONDERZOEK", afgekort "V.I.T.O." Web-reinforced separator and continuous method for producing same
JP5765259B2 (ja) * 2012-02-03 2015-08-19 株式会社豊田自動織機 電極収納セパレータ、電極体、蓄電装置及び車両
JP5817571B2 (ja) * 2012-02-06 2015-11-18 株式会社豊田自動織機 蓄電装置用の袋状セパレータの製造方法
CN106328863B (zh) * 2016-09-09 2021-07-13 深圳市星源材质科技股份有限公司 一种去除萃取溶剂的装置及方法
US10622639B2 (en) 2017-02-22 2020-04-14 Johns Manville Acid battery pasting carrier
CN110943194B (zh) * 2019-12-02 2022-02-22 江苏厚生新能源科技有限公司 一种可控表面结构的锂电池隔膜制备方法及其涂覆应用

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS603740B2 (ja) 1978-04-28 1985-01-30 新神戸電機株式会社 蓄電池用セパレ−タの製造方法
DE8307549U1 (de) * 1983-03-16 1984-08-23 Grace Gmbh, 2000 Norderstedt Separator fuer bleiakkumulatoren
JP2950860B2 (ja) * 1989-08-16 1999-09-20 日立マクセル株式会社 無機非水電解液電池
EP0503969A1 (en) * 1991-03-13 1992-09-16 Wilson Greatbatch Ltd. Alkali metal battery with thermal protection separator
JP3025338B2 (ja) 1991-03-22 2000-03-27 日本無機株式会社 蓄電池用無機材被覆セパレータの製造法
WO1994020995A2 (en) * 1993-03-01 1994-09-15 W.R. Grace & Co.-Conn. Battery separators

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