JPH0249348A - 密閉形鉛蓄電池 - Google Patents
密閉形鉛蓄電池Info
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- JPH0249348A JPH0249348A JP63246788A JP24678888A JPH0249348A JP H0249348 A JPH0249348 A JP H0249348A JP 63246788 A JP63246788 A JP 63246788A JP 24678888 A JP24678888 A JP 24678888A JP H0249348 A JPH0249348 A JP H0249348A
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- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/40—Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
- H01M50/409—Separators, membranes or diaphragms characterised by the material
- H01M50/446—Composite material consisting of a mixture of organic and inorganic materials
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
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- H01M2300/00—Electrolytes
- H01M2300/0002—Aqueous electrolytes
- H01M2300/0005—Acid electrolytes
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明は密閉形鉛蓄電池に係り、特に吸液性、保液性が
良好であると共に、著しく高い強度を有するセパレータ
を用いた、長寿命で高容量の廉価な密閉形鉛蓄電池に関
する。
良好であると共に、著しく高い強度を有するセパレータ
を用いた、長寿命で高容量の廉価な密閉形鉛蓄電池に関
する。
［従来の技術］
蓄電池の陽極の形式としては、従来よりペースト式極板
とクラッド式極板とが知られている。近年、蓄電池につ
いてその密閉化が試みられつつあり、ペースト式密閉形
鉛蓄電池は極板間に平均直径１μｍ以下の微細ガラス繊
維を主体とするセパレータを介在させ、このセパレータ
に電解液を吸収させることにより流動する電解液をなく
し、充電終期に正極で発生する酸素ガスをセパレータ内
の空隙を通じて負極に移動せしめ負極活物質と反応させ
ることによって密閉化するように構成されている。
とクラッド式極板とが知られている。近年、蓄電池につ
いてその密閉化が試みられつつあり、ペースト式密閉形
鉛蓄電池は極板間に平均直径１μｍ以下の微細ガラス繊
維を主体とするセパレータを介在させ、このセパレータ
に電解液を吸収させることにより流動する電解液をなく
し、充電終期に正極で発生する酸素ガスをセパレータ内
の空隙を通じて負極に移動せしめ負極活物質と反応させ
ることによって密閉化するように構成されている。
このような蓄電池用に用いられるガラス繊維を含んでな
る蓄電池用セパレータとしては、■ ガラス短繊維を主
体とするもの、 ■ ガラス短繊維とアクリル等の合成繊維を混合、成形
したもの、 などが知られている。
る蓄電池用セパレータとしては、■ ガラス短繊維を主
体とするもの、 ■ ガラス短繊維とアクリル等の合成繊維を混合、成形
したもの、 などが知られている。
■のガラス繊維を主体とするものとしては、液体接着剤
等のバインダを使用したものと、これらのバインダを使
用しないものとがある。バインダを使用した場合には、
たとえ２〜３％程度の少量使用であっても、その接着効
果により強度、硬度は向上されるが、液吸収による体積
膨張がバインダにより阻害され、吸液速度が著しく低下
し、セパレータの保液性や吸液性が悪くなる。これに対
し、バインダを使用しないものは、液の吸収による自由
な体積膨張が可能で、電解液の保液性、吸液性が最も良
く、電池特性の面で最も好適であるが、繊維のからみ力
と繊維表面の化学反応による接着の効果とによりシート
形状を保持するものであるため、高速の電池組立工程に
適用するには強度不足であり、電池の生産性が低く、高
価な密閉形鉛蓄電池にならざるを得ない。
等のバインダを使用したものと、これらのバインダを使
用しないものとがある。バインダを使用した場合には、
たとえ２〜３％程度の少量使用であっても、その接着効
果により強度、硬度は向上されるが、液吸収による体積
膨張がバインダにより阻害され、吸液速度が著しく低下
し、セパレータの保液性や吸液性が悪くなる。これに対
し、バインダを使用しないものは、液の吸収による自由
な体積膨張が可能で、電解液の保液性、吸液性が最も良
く、電池特性の面で最も好適であるが、繊維のからみ力
と繊維表面の化学反応による接着の効果とによりシート
形状を保持するものであるため、高速の電池組立工程に
適用するには強度不足であり、電池の生産性が低く、高
価な密閉形鉛蓄電池にならざるを得ない。
■のアクリル等の合成繊維が混入されてなるセパレータ
は、機械的特性に優れている反面、合成繊維がガラス繊
維に比べて親木性が低いところから、硫酸液の吸液性並
びに保液性が劣るという欠点を有している。
は、機械的特性に優れている反面、合成繊維がガラス繊
維に比べて親木性が低いところから、硫酸液の吸液性並
びに保液性が劣るという欠点を有している。
このようなことから、より安価な密閉形鉛蓄電池を得る
ために電池性能を損なうことなく、強度、硬度を向上さ
せる技術の出現が強く望まれていた。
ために電池性能を損なうことなく、強度、硬度を向上さ
せる技術の出現が強く望まれていた。
［発明が解決しようとする課題］
従来の密閉形鉛蓄電池に用いるセパレータは、主体材料
であるガラス繊維が、引張強度は大きい反面剪断応力は
弱いため、一般にセパレータと極板とを組合せる場合、
第２図に示す如く、剪断応力Ｆが働きセパレータ１と極
板２との接点Ａ、 Ｂにおいて、セパレータ１が破断す
るという問題があった。セパレータ１の接点Ａ、Ｂでの
破断は、正・負両極板間が短絡する危険性が高くなるこ
とを意味しているため、従来、このような破断が生じな
いように極めてゆっくり丁寧に組立てることが強いられ
ていた。このようなことから、得られる密閉形鉛蓄電池
は高価にならざるを得ないという欠点があった。
であるガラス繊維が、引張強度は大きい反面剪断応力は
弱いため、一般にセパレータと極板とを組合せる場合、
第２図に示す如く、剪断応力Ｆが働きセパレータ１と極
板２との接点Ａ、 Ｂにおいて、セパレータ１が破断す
るという問題があった。セパレータ１の接点Ａ、Ｂでの
破断は、正・負両極板間が短絡する危険性が高くなるこ
とを意味しているため、従来、このような破断が生じな
いように極めてゆっくり丁寧に組立てることが強いられ
ていた。このようなことから、得られる密閉形鉛蓄電池
は高価にならざるを得ないという欠点があった。
従来、蓄電池用セパレータの引張強度や硬さを向上させ
る技術については種々研究がなされているが、正・負両
極板間の短絡防止のために剪断強度を改良する技術につ
いては何ら提案がなされていない。このようなことから
、高い生産性、即ち高速で正・負両極板をセパレータを
介して重ね合わせても、極板の端部で短絡することがな
いような、高い剪断強度を有する蓄電池用セパレータを
用いて、これを高速で重ね合わせて廉価な密閉形鉛蓄電
池とすることが望まれていた。
る技術については種々研究がなされているが、正・負両
極板間の短絡防止のために剪断強度を改良する技術につ
いては何ら提案がなされていない。このようなことから
、高い生産性、即ち高速で正・負両極板をセパレータを
介して重ね合わせても、極板の端部で短絡することがな
いような、高い剪断強度を有する蓄電池用セパレータを
用いて、これを高速で重ね合わせて廉価な密閉形鉛蓄電
池とすることが望まれていた。
本発明は上記従来の問題点を解決し、保液性、吸液性に
優れ、しかも、強度及び硬度が改善され、とりわけ剪断
強度が著しく高いセパレータを用いて、長寿命で高容量
の密閉形鉛蓄電池を廉価に提供することを目的とする。
優れ、しかも、強度及び硬度が改善され、とりわけ剪断
強度が著しく高いセパレータを用いて、長寿命で高容量
の密閉形鉛蓄電池を廉価に提供することを目的とする。
［課題を解決するための手段］
本発明の密閉形鉛蓄電池は、ガラス繊維を主体とし、芳
香族ポリアミド繊維をセパレータを構成する繊維全量の
０．１〜１５重量％含んでなるセパレータを極板間に配
したことを特徴とする。
香族ポリアミド繊維をセパレータを構成する繊維全量の
０．１〜１５重量％含んでなるセパレータを極板間に配
したことを特徴とする。
以下に本発明の詳細な説明する。
本発明の密閉型鉛蓄電池に用いるセパレータを構成する
繊維成分はガラス繊維と芳香族ポリアミド繊維である。
繊維成分はガラス繊維と芳香族ポリアミド繊維である。
本発明において用いる芳香族ポリアミド繊維としては、
繊維直径１．０〜４０μｍ、ｉａ維長さ０．５〜２５ｍ
ｍ、とりわけ繊維直径１０〜２０μｍ、平均繊維長さ２
ｍｍ程度のものが好ましく、例えば「ケブラー■」 （
デュポン社製）等を用いることができる。
繊維直径１．０〜４０μｍ、ｉａ維長さ０．５〜２５ｍ
ｍ、とりわけ繊維直径１０〜２０μｍ、平均繊維長さ２
ｍｍ程度のものが好ましく、例えば「ケブラー■」 （
デュポン社製）等を用いることができる。
本発明にかかるセパレータにおいて、このような芳香族
ポリアミド繊維の含有量は全繊維量の０．１〜１５重量
％とする。芳香族ポリアミド繊維の含有量が０．１重量
％未満では本発明による十分な剪断強度の改善効果が得
られず、高速で正・負両極板を積み重ねるとその間が短
絡する。
ポリアミド繊維の含有量は全繊維量の０．１〜１５重量
％とする。芳香族ポリアミド繊維の含有量が０．１重量
％未満では本発明による十分な剪断強度の改善効果が得
られず、高速で正・負両極板を積み重ねるとその間が短
絡する。
逆に、芳香族ポリアミド繊維の含有量が１５重量％を超
えると吸液性、保液性が低下して電池の容量が小さくな
り、また引張強度も低下することとなる上に、コスト高
となり好ましくない。好ましい芳香族ポリアミド！ａ維
の含有量はセパレータの全繊維量の０．５〜１２重量％
、特に好ましくは１．０〜１０重量％である。
えると吸液性、保液性が低下して電池の容量が小さくな
り、また引張強度も低下することとなる上に、コスト高
となり好ましくない。好ましい芳香族ポリアミド！ａ維
の含有量はセパレータの全繊維量の０．５〜１２重量％
、特に好ましくは１．０〜１０重量％である。
ガラス繊維としては、耐酸性が良好な含アルカリガラス
繊維が好ましい。含アルカリガラス繊維を用いると、製
造工程の抄造工程でガラス繊維の表面に水ガラス状物質
が生成し、この水ガラス状物質の粘着性によって繊維同
志が接着される。
繊維が好ましい。含アルカリガラス繊維を用いると、製
造工程の抄造工程でガラス繊維の表面に水ガラス状物質
が生成し、この水ガラス状物質の粘着性によって繊維同
志が接着される。
ガラス繊維は、平均直径１μｍ以下の微細な直径のもの
を主体とするものが好ましく、全量がこの微細なガラス
繊維であっても良い。また、この平均直径１μｍ以下の
細径ガラス繊維を主体とし、平均直径１０〜３０μｍの
大径のガラス繊維８〜３５重量％及び平均直径１μｍを
超え１０μｍ未満の中細径のガラス繊維５〜３０重量％
を含むものであるものも好適である。中細径、大径のガ
ラス繊維は微細なものに比べ安価であり、特に大径のガ
ラス繊維はこれを併用することによりセパレータの引張
強さを向上させることができるという利点がある。
を主体とするものが好ましく、全量がこの微細なガラス
繊維であっても良い。また、この平均直径１μｍ以下の
細径ガラス繊維を主体とし、平均直径１０〜３０μｍの
大径のガラス繊維８〜３５重量％及び平均直径１μｍを
超え１０μｍ未満の中細径のガラス繊維５〜３０重量％
を含むものであるものも好適である。中細径、大径のガ
ラス繊維は微細なものに比べ安価であり、特に大径のガ
ラス繊維はこれを併用することによりセパレータの引張
強さを向上させることができるという利点がある。
微細なガラス繊維の好ましい平均直径は０．５〜１．０
μｍ、より好ましくは０．６〜０．９μｍである。直径
が１．０μｍを超えるとセパレータの孔径が大きくなり
、逆に０．５μｍよりも小さくなるとその製造コストが
高価となる。
μｍ、より好ましくは０．６〜０．９μｍである。直径
が１．０μｍを超えるとセパレータの孔径が大きくなり
、逆に０．５μｍよりも小さくなるとその製造コストが
高価となる。
この微細なガラス繊維の好ましい含有量は、ガラス繊維
重量の６０重量％以上であり、とりわけ６５重量％以上
が特に好ましい。含有量が６０重量％よりも少ないと吸
液性、保液性が不足し、電池の容量が小さくなるからで
ある。
重量の６０重量％以上であり、とりわけ６５重量％以上
が特に好ましい。含有量が６０重量％よりも少ないと吸
液性、保液性が不足し、電池の容量が小さくなるからで
ある。
このような微細なガラス繊維はＦＡ法（火炎法）、遠心
法その他のガラス短繊維製造法によって製造できる。
法その他のガラス短繊維製造法によって製造できる。
なお本発明においてガラス繊維の平均直径は、試料の３
ケ所について電子顕微鏡で写真撮影し、それぞれ２０本
の繊維についてその直径を０．１μｍ単位で測定し、こ
れらの平均値をとることにより計算される。
ケ所について電子顕微鏡で写真撮影し、それぞれ２０本
の繊維についてその直径を０．１μｍ単位で測定し、こ
れらの平均値をとることにより計算される。
中細径のガラス繊維を用いる場合、その好ましい平均直
径は２．０〜５．０μｍ、とりわけ３．０〜４．０μｍ
である。また、含有量はガラス繊維重量の５．０〜３０
．０重量％、とりわけ１０．０〜２５．０３ｉｉ％とす
るのが好ましい。
径は２．０〜５．０μｍ、とりわけ３．０〜４．０μｍ
である。また、含有量はガラス繊維重量の５．０〜３０
．０重量％、とりわけ１０．０〜２５．０３ｉｉ％とす
るのが好ましい。
中細径のガラス繊維の配合により細径ガラス繊維量を減
らすことができ、コスト的に有利となる。
らすことができ、コスト的に有利となる。
大径のガラス繊維を用いる場合、その好ましい平均直径
は１０〜２０μｍ、とりわけ１２〜１９μｍである。ま
た、含有量はガラス繊維重量の８〜３５重量％、とりわ
け１０〜３０重量％とするのが好ましい。平均直径が１
０μｍよりも小さいと、あるいは含有量が８重量％より
も少ないと、引張強さ改善効果が小さくなり、平均直径
が２０μｍを超えると、あるいは含有量が３５重量％を
超えるとセパレータの吸液性、保液性が小さくなる。
は１０〜２０μｍ、とりわけ１２〜１９μｍである。ま
た、含有量はガラス繊維重量の８〜３５重量％、とりわ
け１０〜３０重量％とするのが好ましい。平均直径が１
０μｍよりも小さいと、あるいは含有量が８重量％より
も少ないと、引張強さ改善効果が小さくなり、平均直径
が２０μｍを超えると、あるいは含有量が３５重量％を
超えるとセパレータの吸液性、保液性が小さくなる。
ガラス繊維の組成の好適な範囲について次に説明する。
本発明の密閉形鉛蓄電池に用いるセパレータを構成する
ガラス繊維は、含アルカリ珪酸塩ガラス組成のものが、
その表面に水ガラスを形成して接着性を発現するところ
から好ましい。そして、このうちでも耐酸性の良好なも
のが好適に使用される。この耐酸性の程度は、平均繊維
径１μ以下のガラス繊維の状態で、・ＪＩＳＣ−２２０
２に従って測定した場合の重量減が２％以下であるのが
望ましい。また、このようなガラス繊維の組成としては
重量比で６０〜７５％のＳｉＯ２及び８〜２０％のＲ２
０（Ｎａ２０、Ｋ２Ｏなどのアルカリ金属酸化物）を、
主として含有しくただし５ｉ０２＋Ｒ２０は７５〜９０
％）その他に例えばＣａｂ、ＭｇＯ，Ｂ２０３ Ａｕ
２０３、ＺｎＯ，Ｆｅ２Ｏ３などの１種又は２種以上を
含んだものが挙げられる。尚好ましい含アルカリ珪酸塩
ガラスの一例を次の第１表に示す。
ガラス繊維は、含アルカリ珪酸塩ガラス組成のものが、
その表面に水ガラスを形成して接着性を発現するところ
から好ましい。そして、このうちでも耐酸性の良好なも
のが好適に使用される。この耐酸性の程度は、平均繊維
径１μ以下のガラス繊維の状態で、・ＪＩＳＣ−２２０
２に従って測定した場合の重量減が２％以下であるのが
望ましい。また、このようなガラス繊維の組成としては
重量比で６０〜７５％のＳｉＯ２及び８〜２０％のＲ２
０（Ｎａ２０、Ｋ２Ｏなどのアルカリ金属酸化物）を、
主として含有しくただし５ｉ０２＋Ｒ２０は７５〜９０
％）その他に例えばＣａｂ、ＭｇＯ，Ｂ２０３ Ａｕ
２０３、ＺｎＯ，Ｆｅ２Ｏ３などの１種又は２種以上を
含んだものが挙げられる。尚好ましい含アルカリ珪酸塩
ガラスの一例を次の第１表に示す。
第１表
本発明の密閉形鉛蓄電池に用いるセパレータを製造する
には、まず通常の合成繊維を配合したセパレータの製造
方法と同様の方法によって繊維の抄造体を製造する。即
ち、ガラス繊維として含アルカリ珪酸塩ガラス繊維を用
いる場合には、ガラス繊維と芳香族ポリアミド繊維とを
、例えばｐＨ値２．５〜３．０に保った水の中に一定時
間、例えば５〜２０分、水流型分散機等を用いて分散さ
せておき、それを湿式抄造して、該ガラス繊維の表面に
接着層おそらくは水ガラス層を形成せしめ、ついでこれ
を所定温度、例えば８０〜１８０℃に加熱することによ
りガラス繊維をその表面の水ガラスによって相互に接着
し、また芳香族ポリアミド繊維同志あるいは芳香族ポリ
アミド繊維とガラス繊維とを該芳香族ポリアミド繊維の
熱融着により接着することによって得ることができる。
には、まず通常の合成繊維を配合したセパレータの製造
方法と同様の方法によって繊維の抄造体を製造する。即
ち、ガラス繊維として含アルカリ珪酸塩ガラス繊維を用
いる場合には、ガラス繊維と芳香族ポリアミド繊維とを
、例えばｐＨ値２．５〜３．０に保った水の中に一定時
間、例えば５〜２０分、水流型分散機等を用いて分散さ
せておき、それを湿式抄造して、該ガラス繊維の表面に
接着層おそらくは水ガラス層を形成せしめ、ついでこれ
を所定温度、例えば８０〜１８０℃に加熱することによ
りガラス繊維をその表面の水ガラスによって相互に接着
し、また芳香族ポリアミド繊維同志あるいは芳香族ポリ
アミド繊維とガラス繊維とを該芳香族ポリアミド繊維の
熱融着により接着することによって得ることができる。
通常、このようにして湿式抄造された抄造体は、ドラム
ドライヤに沿わせて乾燥され製品とされる。
ドライヤに沿わせて乾燥され製品とされる。
このようにして得られるセパレータ自体の厚さは密閉形
鉛蓄電池の正・負両極板の間隔と同じか千〇％であるこ
とが好ましく、通常は０．３〜３ｍｍであることが好ま
しい。
鉛蓄電池の正・負両極板の間隔と同じか千〇％であるこ
とが好ましく、通常は０．３〜３ｍｍであることが好ま
しい。
なお、繊維を水中に分散あるいは抄造工程において、水
ガラスを添加し、接着作用を助長させることも可能であ
る。水ガラス以外にも、類似の無機系接着剤を用いるこ
ともできる。このようなものとしては、Ｓｔ １ｐａｐ
７００ （セントラル硝子■製、商品名）等が挙げられ
る。その他、分散にあたり、分散剤を使用しても良い。
ガラスを添加し、接着作用を助長させることも可能であ
る。水ガラス以外にも、類似の無機系接着剤を用いるこ
ともできる。このようなものとしては、Ｓｔ １ｐａｐ
７００ （セントラル硝子■製、商品名）等が挙げられ
る。その他、分散にあたり、分散剤を使用しても良い。
又、湿式抄造された繊維抄造体、例えば抄造コンベアー
上にある繊維抄造体にジアルキルスルフオサクシネート
をスプレーして、ガラス繊維に対してｏ、ｏｏｓ〜１０
ｆｉｉ％付着させることによって、ジアルキルスルフオ
サクシネートの有する親水性によりセパレータの保液性
を向上させることができる。ジアルキルスルフオサクシ
ネートを上記の如くスプレーする代わりに抄造槽中の分
散水に混入してもよい。
上にある繊維抄造体にジアルキルスルフオサクシネート
をスプレーして、ガラス繊維に対してｏ、ｏｏｓ〜１０
ｆｉｉ％付着させることによって、ジアルキルスルフオ
サクシネートの有する親水性によりセパレータの保液性
を向上させることができる。ジアルキルスルフオサクシ
ネートを上記の如くスプレーする代わりに抄造槽中の分
散水に混入してもよい。
［作用コ
芳香族ポリアミド繊維は他の合成繊維に比し、著しく高
い剪断強度を有する繊維であるため、比較的少量の使用
で、セパレータの強度、硬度とりわけ剪断強度を著しく
向上させ、しかも保液性、吸液性、耐酸性等を損なうこ
とがない。従って、このようなセパレータを用いた本発
明の密閉形鉛蓄電池は、長寿命で高容量であり、高速で
正・負両極板を積み重ねることが可能であり、生産性が
高く廉価なものとすることができる。
い剪断強度を有する繊維であるため、比較的少量の使用
で、セパレータの強度、硬度とりわけ剪断強度を著しく
向上させ、しかも保液性、吸液性、耐酸性等を損なうこ
とがない。従って、このようなセパレータを用いた本発
明の密閉形鉛蓄電池は、長寿命で高容量であり、高速で
正・負両極板を積み重ねることが可能であり、生産性が
高く廉価なものとすることができる。
［実施例］
以下実施例について説明する。
実施例１
第２表に示す配合の構成繊維を水中に投入して水流型分
散機により攪拌して分散させ、更に硫酸を加えて水のｐ
Ｈを２．８とし約１０分間保持した。次いで抄造を行い
、１６０℃に加熱してマット状の蓄電池用セパレータを
製造し、その諸特性を測定した。結果を第２表に示す。
散機により攪拌して分散させ、更に硫酸を加えて水のｐ
Ｈを２．８とし約１０分間保持した。次いで抄造を行い
、１６０℃に加熱してマット状の蓄電池用セパレータを
製造し、その諸特性を測定した。結果を第２表に示す。
また、これら５種類のセパレータの中から、Ｎｏ、３及
びＮｏ、４を選び、本発明による密閉形鉛蓄電池Ａ及び
従来の密閉形鉛蓄電池Ｂを作製した。なお正・負両極板
間の間隙は０．９ｍｍであり、電槽に挿入する時に極板
にかかる圧力は５５ ｋ ｇ／ｄｒｎ”であって、積み
重ねる速度は従来を１００とした時に５倍の５００とし
た。得られた蓄電池の公称容量は１２Ｖ−５Ａｈ／１０
ＨＲであり、その特性は第３表の通りであった。
びＮｏ、４を選び、本発明による密閉形鉛蓄電池Ａ及び
従来の密閉形鉛蓄電池Ｂを作製した。なお正・負両極板
間の間隙は０．９ｍｍであり、電槽に挿入する時に極板
にかかる圧力は５５ ｋ ｇ／ｄｒｎ”であって、積み
重ねる速度は従来を１００とした時に５倍の５００とし
た。得られた蓄電池の公称容量は１２Ｖ−５Ａｈ／１０
ＨＲであり、その特性は第３表の通りであった。
第２表
※１ 平均直径０．８μｍガラス繊維
※２ ケブラー■＃２９（デュポン社製）平均繊維長さ
２ｍｍ繊維直径 １０〜２０μｍ 第 ３ 表 中１．２５Ａで２時間放電、０．５Ａで６時間充電を１
サイクルとして充放電を繰り返した時、初期の容量の５
０％まで低下する迄のサイクル数 第２表に示す通り、本発明の密閉形鉛蓄電池に用いる芳
香族ポリアミド繊維を含むセパレータは、従来のガラス
繊維から構成されるセパレータ（Ｎｏ、４）と同様に優
れた吸液性、保液性を有し、その他の特性についても同
様に高特性を維持するものである上に、その剪断強度は
著しく高い。一方、芳香族ポリアミド繊維を２０重量％
と多量に配合したセパレータ（Ｎｏ、５）では、吸液性
が低下し好ましくない。
２ｍｍ繊維直径 １０〜２０μｍ 第 ３ 表 中１．２５Ａで２時間放電、０．５Ａで６時間充電を１
サイクルとして充放電を繰り返した時、初期の容量の５
０％まで低下する迄のサイクル数 第２表に示す通り、本発明の密閉形鉛蓄電池に用いる芳
香族ポリアミド繊維を含むセパレータは、従来のガラス
繊維から構成されるセパレータ（Ｎｏ、４）と同様に優
れた吸液性、保液性を有し、その他の特性についても同
様に高特性を維持するものである上に、その剪断強度は
著しく高い。一方、芳香族ポリアミド繊維を２０重量％
と多量に配合したセパレータ（Ｎｏ、５）では、吸液性
が低下し好ましくない。
従って、第３表からも明らかなように、本発明の密閉形
鉛蓄電池（Ａ）は従来のセパレータを用いたもの（Ｂ）
と同等あるいはそれ以上の容量を有し、その上、高速で
正・負両極板を積み重ねても極板端部で破断し、短絡す
ることがなく長い寿命を発揮する。そして、従来よりも
乱暴に扱っても短絡することがないので高速で正・負両
極板を積み重ねることが可能になり、より廉価な密閉形
鉛蓄電池となる。なお、第３表のＢの寿命性能が大きく
バラライているのは、組立時に生じていた極板端部の小
さな破断部で充放電を繰り返すことによって短絡が発生
したためである。
鉛蓄電池（Ａ）は従来のセパレータを用いたもの（Ｂ）
と同等あるいはそれ以上の容量を有し、その上、高速で
正・負両極板を積み重ねても極板端部で破断し、短絡す
ることがなく長い寿命を発揮する。そして、従来よりも
乱暴に扱っても短絡することがないので高速で正・負両
極板を積み重ねることが可能になり、より廉価な密閉形
鉛蓄電池となる。なお、第３表のＢの寿命性能が大きく
バラライているのは、組立時に生じていた極板端部の小
さな破断部で充放電を繰り返すことによって短絡が発生
したためである。
なお、第２表に示される実施例及び比較例における特性
値の測定法は次の通りである。
値の測定法は次の通りである。
■ 厚さ（ｍ＋）
試料をその厚み方向に２０ｋｇ／ｄｍ’の荷重で押圧し
た状態で測定する。 （ＪＩＳＣ−２２０２）■ ０１
寸（ｇ／ｃｒｎ”） 試料重量を試料面積で除して得られる値である。
た状態で測定する。 （ＪＩＳＣ−２２０２）■ ０１
寸（ｇ／ｃｒｎ”） 試料重量を試料面積で除して得られる値である。
■ 密度（ｇ／ｃｍ’）
試料（重量Ｗ）１０ ｃｍｘ １０ ｃｍの面積（Ｓ）
に２０ｋｇの荷重を加えた時の試料の厚さをＴとした時
に、式： ｗ／ （ｓ ＸＴ） （ｇ ／ｃｒｎ’）
で与えられる値で表わす。
に２０ｋｇの荷重を加えた時の試料の厚さをＴとした時
に、式： ｗ／ （ｓ ＸＴ） （ｇ ／ｃｒｎ’）
で与えられる値で表わす。
■ 引張強度 （ｇ７１５ｍｍ幅）
幅１５ｍｍの試料の両端を引張りそれが切断するときの
外力の値（ｇ）を求め、厚さ（ｍｍ）で除して、幅１５
＋ｎｍ、厚さ１ ｍｍ当りの値で表示する。
外力の値（ｇ）を求め、厚さ（ｍｍ）で除して、幅１５
＋ｎｍ、厚さ１ ｍｍ当りの値で表示する。
■ 剪断強度 （ｇ）
第３図（ａ）（側面図）及び第３図（ｂ）（平面図）に
示す如く、鉄板１１、剪断用治具１２、試料１３、アル
ミニウム板１４、鉄板１５及び重り１６を組み立て、鉄
板１１及び１５に配線し、試料１３が切れたらブザーが
鳴るようにセットする。重り１６を増して行き、試料１
３が切れブザーが鳴った時点の荷重（重り１６、アルミ
ニウム板１４、鉄板１５の合計型ｆｆ１）で表す。
示す如く、鉄板１１、剪断用治具１２、試料１３、アル
ミニウム板１４、鉄板１５及び重り１６を組み立て、鉄
板１１及び１５に配線し、試料１３が切れたらブザーが
鳴るようにセットする。重り１６を増して行き、試料１
３が切れブザーが鳴った時点の荷重（重り１６、アルミ
ニウム板１４、鉄板１５の合計型ｆｆ１）で表す。
なお、測定に用いた各部材の仕様は下記の通りである。
鉄板１１．１５ ： ４ｃｍｘ５ｃｍ、重さ８０ｇ剪断
用治具：第３図（Ｃ）（正面図）に示す厚み５．０ｍｍ
の超硬標準バイト用 チップの頂角ＲをけずってＲをな くしたもの。
用治具：第３図（Ｃ）（正面図）に示す厚み５．０ｍｍ
の超硬標準バイト用 チップの頂角ＲをけずってＲをな くしたもの。
アルミニウム板１４：４ｃｍｘ５ｃｍ。
重さ ５ｇ
■ 保液性（ｇ−水／ ｃ ｃ−セパレータ）試料に水
を飽和するまで含ませ、次いでその試料を５分間空中に
吊して置く。しかる後、試料の重量を測定して試料中に
含まれる水の量を算出し、この水の量を試料の体積で除
して得られる値。
を飽和するまで含ませ、次いでその試料を５分間空中に
吊して置く。しかる後、試料の重量を測定して試料中に
含まれる水の量を算出し、この水の量を試料の体積で除
して得られる値。
■ 吸液速度（ｍ ｍ ／ ５分）
試料を垂直にしてその下部を比重１．３の希硫酸液に浸
漬し、経時的に上昇する液位を測定することにより求め
る。
漬し、経時的に上昇する液位を測定することにより求め
る。
■ 耐酸性（％）
８０℃に保った比Ｉ１１．２の硫酸液中に５時間浸漬し
たときの重量減を測定し、減量を元の重量で徐して百分
比に換算する。
たときの重量減を測定し、減量を元の重量で徐して百分
比に換算する。
■ 灼熱原料（％）
試料を空気中で６００℃に恒量となるまで加熱し、その
減量分を元の試料重量で除して求める。
減量分を元の試料重量で除して求める。
参考例１
有機繊維及びその配合割合を種々変えて、実施例１のＮ
０９１と同様にして得られたセパレータの剪断強度を実
施例１と同様にして測定し、配合割合との関係を第１図
に示した。
０９１と同様にして得られたセパレータの剪断強度を実
施例１と同様にして測定し、配合割合との関係を第１図
に示した。
第１図より、芳香族ポリアミド繊維は、他の有機繊維に
比し、著しく優れた剪断強度の向上作用を有することが
明らかである。
比し、著しく優れた剪断強度の向上作用を有することが
明らかである。
［発明の効果コ
以上詳述した通り、本発明の密閉形鉛蓄電池は、そのセ
パレータに芳香族ポリアミド繊維を配合してなるもので
あって、芳香族ポリアミド繊維により、その比較的少な
い配合量で、極めて優れた補強効果が奏され、機械的強
度とりわけ剪断強度の極めて高いものであり、高速で正
・負両極板間に挿入しても破断したり短絡したりするこ
とがない。しかも、吸液性、保液性、耐酸性等について
も損なわれることがないので、高い容量と長い寿命の密
閉形鉛蓄電池が提供され、また、生産性が高いので極め
て庶価なものである。
パレータに芳香族ポリアミド繊維を配合してなるもので
あって、芳香族ポリアミド繊維により、その比較的少な
い配合量で、極めて優れた補強効果が奏され、機械的強
度とりわけ剪断強度の極めて高いものであり、高速で正
・負両極板間に挿入しても破断したり短絡したりするこ
とがない。しかも、吸液性、保液性、耐酸性等について
も損なわれることがないので、高い容量と長い寿命の密
閉形鉛蓄電池が提供され、また、生産性が高いので極め
て庶価なものである。
第１図は参考例１の結果を示すグラフである。
第２図はセパレータと極板との組合せ工程を示す断面図
である。第３図（ａ）〜（Ｃ）は剪断強度の測定方法を
示す図であって、第３図（ａ）は側面図、第３図（ｂ）
は剪断治具の配置を示す平面図、第３図（Ｃ）は剪断治
具の正面図である。 １・・・セパレータ、 ２・・・極板。 代理人 弁理士 重 野 剛 第１図 第２図 第３図 有機繊維配合割合（重量’／、）
である。第３図（ａ）〜（Ｃ）は剪断強度の測定方法を
示す図であって、第３図（ａ）は側面図、第３図（ｂ）
は剪断治具の配置を示す平面図、第３図（Ｃ）は剪断治
具の正面図である。 １・・・セパレータ、 ２・・・極板。 代理人 弁理士 重 野 剛 第１図 第２図 第３図 有機繊維配合割合（重量’／、）
Claims (1)
- （１）平均直径１μｍ以下のガラス繊維を主体とし、芳
香族ポリアミド繊維をセパレータを構成する繊維全量の
０．１〜１５重量％含んでなるセパレータを極板間に配
したことを特徴とする密閉形鉛蓄電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63246788A JP2632716B2 (ja) | 1988-05-19 | 1988-09-30 | 密閉形鉛蓄電池 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12281288 | 1988-05-19 | ||
| JP63-122812 | 1988-05-19 | ||
| JP63246788A JP2632716B2 (ja) | 1988-05-19 | 1988-09-30 | 密閉形鉛蓄電池 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0249348A true JPH0249348A (ja) | 1990-02-19 |
| JP2632716B2 JP2632716B2 (ja) | 1997-07-23 |
Family
ID=26459868
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63246788A Expired - Fee Related JP2632716B2 (ja) | 1988-05-19 | 1988-09-30 | 密閉形鉛蓄電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2632716B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002305847A (ja) * | 2001-04-02 | 2002-10-18 | Nidec Shibaura Corp | モータ |
| JP2003017030A (ja) * | 2001-06-28 | 2003-01-17 | Nippon Sheet Glass Co Ltd | 密閉型鉛蓄電池用セパレータ及び密閉型鉛蓄電池 |
| JP2003308819A (ja) * | 2002-04-17 | 2003-10-31 | Nippon Muki Co Ltd | 密閉型鉛蓄電池用セパレータとその製造方法並びに密閉型鉛蓄電池 |
| US10177360B2 (en) | 2014-11-21 | 2019-01-08 | Hollingsworth & Vose Company | Battery separators with controlled pore structure |
| WO2022107334A1 (ja) * | 2020-11-20 | 2022-05-27 | 日本板硝子株式会社 | 鉛蓄電池用セパレーター |
-
1988
- 1988-09-30 JP JP63246788A patent/JP2632716B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002305847A (ja) * | 2001-04-02 | 2002-10-18 | Nidec Shibaura Corp | モータ |
| JP2003017030A (ja) * | 2001-06-28 | 2003-01-17 | Nippon Sheet Glass Co Ltd | 密閉型鉛蓄電池用セパレータ及び密閉型鉛蓄電池 |
| JP2003308819A (ja) * | 2002-04-17 | 2003-10-31 | Nippon Muki Co Ltd | 密閉型鉛蓄電池用セパレータとその製造方法並びに密閉型鉛蓄電池 |
| US10177360B2 (en) | 2014-11-21 | 2019-01-08 | Hollingsworth & Vose Company | Battery separators with controlled pore structure |
| US11239531B2 (en) | 2014-11-21 | 2022-02-01 | Hollingsworth & Vose Company | Battery separators with controlled pore structure |
| WO2022107334A1 (ja) * | 2020-11-20 | 2022-05-27 | 日本板硝子株式会社 | 鉛蓄電池用セパレーター |
| US12603389B2 (en) | 2020-11-20 | 2026-04-14 | Entek Asia Inc | Separator for lead acid batteries |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2632716B2 (ja) | 1997-07-23 |
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