JPH0422541Y2 - - Google Patents

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JPH0422541Y2
JPH0422541Y2 JP1984089242U JP8924284U JPH0422541Y2 JP H0422541 Y2 JPH0422541 Y2 JP H0422541Y2 JP 1984089242 U JP1984089242 U JP 1984089242U JP 8924284 U JP8924284 U JP 8924284U JP H0422541 Y2 JPH0422541 Y2 JP H0422541Y2
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separator
binder
thickness
pressure
glass fiber
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Description

【考案の詳細な説明】[Detailed explanation of the idea]

[考案の利用分野] 本考案は鉛蓄電池用セパレータに係り、特にガ
ラス繊維を主体とする鉛蓄電池用セパレータに関
するものである。 [考案の背景] 従来、平均直径が15〜25μのガラス繊維を交錯
させて製造したいわゆるガラスマツトと微孔セパ
レータとを張り合せたものが鉛蓄電池用セパレー
タとして用いられている。しかし、このセパレー
タはガラスマツトと微孔セパレータとを別個に製
造し、これを張り合せるという複雑な工程を要
し、製造コストが比較的に高いという欠点があ
る。このような張り合せ工程を必要としない一体
型のセパレータとして、例えば特開昭53−136632
には繊維直径が1μ以下(例えば0.5μ)のガラス繊
維50重量部、繊維直径が10〜30μ(例えば11μ)の
ガラス繊維45重量部および天然セルロース繊維5
重量部を含み、これらを互に絡み合せてなる蓄電
池用隔離板が記載されている。また特開昭56−
36858には繊維径0.5〜1.0μ、繊維長さ1.0〜3.0mm
のガラス繊維を90〜98重量%含み、気孔率70〜95
%を有する鉛蓄電池用抄造体が示されている。 しかしながら従来のガラス繊維を主体とするセ
パレータは総じて電池ケースへの装入が容易では
ないという問題があつた。 第1図はガラス繊維を主体とするマツト状のセ
パレータを用いて蓄電池を組み立てる工程の一部
を説明する模式図である。 即ちまず第1図aの如くセパレータ2と極板4
とを交互に重ね合せて積層体6とし、この積層体
6を第1図bに示す如く挾持装置7にて挾み加圧
して(加圧力P)、厚さを小さくした後、蓄電池
ケース8に装入し、次いで挾持圧力を解放して挾
持装置7を抜き去り、積層体をそれ自体の弾性に
よつて膨張させ、第1図cの如くケース8内に装
着させるのである。(なおその後電池カバーを蓋
着せしめると共に内部に硫酸を注入して蓄電池と
する。) 而して、鉛蓄電池用セパレータにおいては、電
池内にセツトしたときに極板圧迫力が所定値以上
であることが要求される。即ち極板圧迫力は蓄電
池寿命と密接な関係を有しており、極板圧迫力が
例えば15Kg/dm2よりも小さくなると活物質粒
子を極板に押し付ける能力が小さくなり、蓄電池
寿命が短かくなつてしまうのである。 従来、密閉型鉛蓄電池用セパレータにおいて
は、バインダを用いないものが一般的であるが、
このバインダを用いないセパレータにおいては、
積層体の厚さt0を大きくし、第1図aからbに至
る過程で強い圧力(挾持圧力)Pをかけて積層体
6の厚さt0を電池ケース8の内法よりもわずかに
小さな値t1にまで大幅に縮めた後、ケース8内に
装入し、挾持圧力を解放してこの積層体を構成す
るセパレータ2の復元力によつて大きな極板圧迫
力を得るようにしている。このように大きな圧力
(挾持圧)をかけて大幅に縮めることを要すると
ころから装入作業が煩瑣となり、挾持装置7も複
雑化し易い。さらにセパレータ2に大きな変形を
与えるところから繊維間の接着が剥れたり、繊維
が損傷する等してケース8装入後の復元力が減退
し、極板圧迫力が不定する虞れもある。 なお熱可塑性有機繊維を混抄し、熱融着により
強度を向上させたセパレータがあるが、この場
合、セパレータの弾力性が小さくなるため、ケー
ス装入前後の積層体厚さt0とt2との差を小さくせ
ざるを得ず、これがためにケース8装入後の極板
圧迫力が小さくなるという問題がある。硫酸不溶
性のバインダを使用したときも同様の問題が生ず
る。 このような問題点に対処するものとして、「平
均径5μ以下のガラス繊維を主体とするマツトを
20Kg/dm2以上の圧力で加圧成形することを特
徴とする鉛蓄電池用セパレータの製造法」が提案
されている(特公昭56−29809)が、必ずしも十
分な効果を奏し得てはいない。 [考案の目的] 本考案は上記従来技術の問題点を解消し、蓄電
池ケースへの装入が極めて容易になると共に、十
分な極板圧迫力を有する鉛蓄電池用セパレータを
提供することを目的とするものである。 [考案の構成] この目的を達成するために、本考案は、 ガラス繊維を主体とし、バインダを含むマツト
状の鉛蓄電池用セパレータにおいて、 該セパレータの自然厚さtNと20Kg/dm2加圧
時厚さt20との比tN/t20は 1<tN/t20≦1.2 であり、該セパレータの20Kg/dm2加圧時密度
d20は 0.15g/cm3≦d20≦0.20g/cm3 であり、かつ、前記バインダはガラス繊維接着用
の硫酸可溶性バインダであつて、その含有量が3
〜15重量%であることを特徴とする鉛蓄電池用セ
パレータ、 を要旨とするものである。 即ち、このような本考案のセパレータは、0又
は極めて小さな挾持圧力Pで蓄電池ケースに装入
することができると共に、装入後はバインダの溶
出によつてセパレータが膨張して十分な極板圧迫
力が生じ、これらにより装入作業が容易になり、
かつ電池寿命の延長を図ることが可能となるので
ある。 以下本考案をさらに詳細に説明する。 本考案のセパレータを構成する繊維は主として
ガラス繊維が用いられる。このガラス繊維として
はセパレータ全体として平均直径が1μm以下とな
るものを用いるのが好ましい。特に0.5〜1.0μmの
ものが好ましい。直径が1.0μmを超えると隔離板
の空間率が小さくなり、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。 なお直径1μm以下のガラス繊維を70重量%以上
含む場合には、1μm以上例えば10〜30μmのガラ
ス繊維を30重量%まで含有することができる。 なおガラス繊維の組成は特に限定されるもので
はなく、セパレータに一般に使用されているもの
が採用できる。 このガラス繊維はFA法、遠心法その他のガラ
ス短繊維製造法によつて製造できる。尚ガラス繊
維の平均直径は、試料の3ケ所から、夫々約1g
の繊維をとり、更に夫々から20本の繊維を採取
し、電子顕微鏡によつてその直径を0.1μ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。又ガラス繊維の平均長さは上記と同様にして
採取された60本の繊維について拡大鏡で測定した
値の平均値で示される長さである。 またバインダとしては硫酸に溶解するものであ
ればいずれでも採用でき、例えばコーンスター
チ、ゼラチン、CMC等が好適である。 細径例えば平均直径1μm以下のガラス繊維から
なりバインダを含まないセパレータは、これを氷
中に浸漬すると毛管現象により水を吸引しその体
積を20Kg/dm2加圧厚さによる体積の1.5〜2.0倍
に膨張させる特性がある。本考案の如く、硫酸可
溶性のバインダを用いたガラス繊維を主体とする
セパレータにあつては、バインダの力で自然厚さ
が薄くできているが、バインダが溶解するにつれ
て膨張し極板の圧迫力が大きくなるのである。こ
の場合、電池ケースに装入するときの挾持圧が小
さくてすむ。 而して本考案のセパレータにおいては、自然厚
さtNと20Kg/dm2加圧時の厚さt20との比tN/t20
は1.0<tN/t20≦1.20、20Kg/dm2加圧時の密度
d20は0.15g/cm3≦t20≦0.20g/cm3、バインダ量は
バインダ含有率即ち{(バインダ重量)/(バイ
ンダ重量+ガラス繊維重量)}×100%が3〜15%
となるように調節される。 tN/t20は、当然ながら1.0より大きい値を有す
るが、tN/t20が1.20を超えるものは、第1図に示
す如く、蓄電池ケース8へセパレータ2と極板4
とを交互に重ね合せた積層体6を装入する際、セ
パレータ2を押圧するための挾持装置7の押圧ス
トローク長、換言すれば積層体6の厚さt0と装入
時の厚さt1との差、が大きくなる。このため、装
入が困難になり、装入作業に手間がかかる。即
ち、前述の如く、鉛蓄電池用セパレータでは、蓄
電池ケース内にセツトした際の極板圧迫力と蓄電
池寿命とが密接な関係を有しており、極板圧迫力
が15Kg/dm2よりも小さくなると蓄電池寿命が
短くなる。従つて、第1図において、セパレータ
2は、積層体6としてケース8内に装入された状
態において、少なくとも15Kg/dm2の加圧を受
けている必要がある。仮りに、この加圧力が
20Kg/dm2であるとした場合、ケース8内の積
層体6の厚さt2にしめるセパレータの厚さは
20Kg/dm2加圧時厚さt20であり、ケース8装入
前の積層体6の厚さt0にしめるセパレータの厚さ
はtNであり、tN/t20が1.2を超えるようなもので
は、積層体6の厚さについてもt0/t2が大きくな
る。この場合には、前述の如く、t1/t2であるか
ら、t0に対してt1が非常に小さいものとなり、従
つて、積層体6をケース8内に装入する際の挾持
装置7による押圧ストローク長t0−t1が大きくな
り、装入作業が困難となる。 セパレータの20Kg/dm2加圧時密度d20
0.20g/cm3よりも大きい場合には空間率が小さく
なり、セパレータの20Kg/dm2以上の極板圧迫
力で装入されている蓄電池内において、保持され
る電解液量が少なくなつて、電池性能が低下す
る。逆に、密度d20が0.15g/cm3より小さい場合に
は強度が不定し、蓄電池ケース内への装入作業時
等に、セパレータが折損し易くなる。なお、セパ
レータの20Kg/dm2加圧時密度とは、試料10cm
×10cmの面積(S)に20Kgの荷重(W)を加え
た時に試料の厚さをTとした時に、式:W/(S
×T)g/cm3で与えられる値をいう。そして厚さ
Tは、JISC−2202の測定法によつて与えられる
値を示すものである。 また、バインダは、前述の如く、鉛蓄電池セパ
レータを蓄電池ケース内に装入する際の挾持装置
の押圧ストローク長を短かくするために、セパレ
ータがふくらもうとする力をバインダで抑制す
る、即ち、自然厚さ自体を薄く保つために必要と
されるが、このバインダ量が3%よりも少ないと
バインダによる接着力が不足して自然厚さを薄く
保つことが困難になる。逆にバインダ量が15%よ
りも多い場合には、バインダが溶け出した後のセ
パレータ密度が低くなり、硫酸浸漬時の膨張性が
悪くなり、極板圧迫力が不足するようになる。即
ち、バインダ溶出後は、バインダの接着力による
抑制作用がなくなるため、セパレータがふくらも
うとし、この膨張作用が極板への圧迫力に変換さ
れる。しかしながら、バインダが15%よりも多い
と、セパレータ中のガラス繊維量が相対的に減少
し、バインダ溶出後に膨張作用を呈するガラス繊
維量が少ないので、十分な極板圧迫力が得られ
ず、蓄電池性能が低下する。 本考案のセパレータは例えば次のようにして製
造することができる。即ち、エンドレスに懸架さ
れ駆動装置によつて回転される金網製もしくは通
気可能な多孔性のベルト状フイルタと、このベル
ト状フイルタの上面側にガラス繊維スラリーを溢
流させるフローボツクスと、ベルト状フイルタ上
に流し出されたスラリーを脱水するためのサクシ
ヨン装置などから構成された通常のガラス繊維マ
ツト製造装置を用い、このフローボツクス中のガ
ラス繊維スラリーをフイルタ上に溢流させて、次
いでこれをサクシヨン装置によつて脱水する。そ
してこのサクシヨン後(場合によつてはサクシヨ
ン前)に、バインダ溶液をスプレーするもしくは
バインダ溶液槽中を通過させる等の適宜の手法に
よつてガラス繊維にバインダを付着させる。しか
る後このフイルタをドラムドライヤに沿わせる等
して加圧加熱して乾燥する。ドラムドライヤの手
前でプレスしても良い。 [考案の実施例] 実施例 1 繊維の平均直径が0.7μmのガラス短繊維を水中
に投入して水流型分散機により攪拌して分散させ
スラリーとした。これを連続的に移動している抄
造用コンベア(ベルト状フイルタ)にて抄い、次
いで抄われてコンベア状にあるガラス繊維マツト
(湿潤状態)にバインダとして5%コーンスター
チ液を吹き付けた。次いで30Kg/dm2の圧力で
プレスした後、ドラムドライヤに沿わせて乾燥し
た。これを10cm×10cmの大きさに切断しセパレー
タとした。 この10cm×10cmなる大きさのセパレータの自然
厚さ(圧力を加えない時の厚さ)tNは1.65mm、
20Kg/dm2加圧時の厚さt20は1.53mm、20Kg/d
m2加圧時の密度は0.190g/cm3、10枚重ねた時の重
量は29.0gであつた。またバインダを取り去つた
ときの重量は26.3gであつた。 このセパレータを10枚積層し、第2図に示す如
く、上方が開いた枠体10、枠体10の一側壁1
0aに螺合し、その枠体外方端にはハンドル12
が取り付けられ、そして枠体内方端には、移動板
14が取り付けられたスクリユーシヤフト16、
該スクリユーシヤフト16の途中に付設されたロ
ードセル18、及び、該ロードセル18の出力信
号を表示する圧迫力メータ20を備えてなる試験
装置にセツトして特性を試験した。 まず積層面が枠体側壁面10b及び移動板14
の板面14bと平行となるようにセパレータ積層
体22を側壁面10b、移動板板面14b間に挟
む。まずロードセル出力値が20Kg/dm2とな
るようにハンドル12を回しガラス繊維積層体2
2に圧迫力を加えたところ、該ガラス繊維積層体
22の厚さLはL=14.8mmとなつた。L=15.7
mmとなるようにハンドル12を圧迫力緩み側に回
しその時のロードセル出力値を読みとつたとこ
ろ、14Kg/dm2であつた。(この時のガラス繊維
積層体22の状態はセパレータと電極とを交互に
重ね合せて蓄電池ケースに装入する直前の状態に
相当する。)次に厚さLがL=16.1mmとなるよ
うにハンドル12を圧迫力緩み側に回し、その時
のロードセル出力値を読みとつたところ、
10Kg/dm2であつた。(この時のガラス繊維積層
体22の状態は、セパレータと電極との積層体を
蓄電池ケースに装入し終え、硫酸液を注入する前
の状態に相当する。)L=16.1mmのままで、ガ
ラス繊維積層体22を希硫酸に浸漬し、バインダ
をこの希硫酸に溶解除去したところ、ロードセル
の出力値は17Kg/dm2となつた。(この時のガラ
ス繊維積層体22の状態は、蓄電池内に希硫酸を
充填した状態に相当する。)20Kg/dm2加圧時
のセパレータの体積V0(=ガラス繊維の体積V1
空間の体積V2)として、(V2/V0)×100で定義
して求めた空間率(%)は93%となつた。 比較例 1 抄造時にバインダを使用せず、ガラス繊維同志
を、繊維表面に生ずる水ガラスによつて接着せし
めるようにしたこと以外は実施例1と同様にして
セパレータを製造した。 このセパレータの厚さ及び圧迫力特性について
実施例1と同様にして測定したところ、自然厚さ
tNは2.6mm、20Kg/dm2加圧時の厚さt20は1.73mm、
20Kg/dm2加圧時の密度d20は0.151g/cm3、10cm
×10cmに切断したものを10枚重ねたときの重量は
26.08gであり、この10枚積層したものに対して
20Kg/dm2の圧力を加えた時の厚さLは16.1mm
であつた。またL=15.8mmとするに要する圧力は
23Kg/dm2であつた。次に厚さを16.1mmとした
時の圧力は20Kg/dm2であつた。L=16.1mmに
保持した状態で硫酸に浸漬した結果、この圧力は
16Kg/dm2であつた。また、空間率(%)は94
%であつた。 比較例 2〜5 第1表に示す物性のセパレータを製造し、実施
例1と同様にしてその諸特性を調べ、結果を実施
例1及び比較例1の結果と共に第1表に示した。
[Field of Application of the Invention] The present invention relates to a separator for lead-acid batteries, and more particularly to a separator for lead-acid batteries mainly made of glass fiber. [Background of the invention] Conventionally, a so-called glass mat made by interlacing glass fibers having an average diameter of 15 to 25 μm and a microporous separator laminated together has been used as a separator for lead-acid batteries. However, this separator requires a complicated process of manufacturing the glass mat and the microporous separator separately and pasting them together, and has the drawback that the manufacturing cost is relatively high. As an integrated separator that does not require such a bonding process, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 53-136632
contains 50 parts by weight of glass fibers with a fiber diameter of 1μ or less (e.g. 0.5μ), 45 parts by weight of glass fibers with a fiber diameter of 10-30μ (e.g. 11μ), and 5 parts by weight of natural cellulose fibers.
A separator for a storage battery is described which includes parts by weight and is intertwined with each other. Also, JP-A-56-
36858 has a fiber diameter of 0.5 to 1.0μ and a fiber length of 1.0 to 3.0mm.
Contains 90-98% glass fiber by weight, porosity 70-95
% is shown. However, conventional separators mainly made of glass fiber generally have a problem in that they are not easy to insert into battery cases. FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a part of the process of assembling a storage battery using a mat-shaped separator mainly made of glass fiber. That is, first, as shown in Fig. 1a, the separator 2 and the electrode plate 4 are
are stacked alternately to form a laminate 6, and as shown in FIG. Then, the clamping pressure is released, the clamping device 7 is removed, the laminate is expanded by its own elasticity, and it is installed in the case 8 as shown in FIG. 1c. (Then, the battery cover is then put on and sulfuric acid is injected inside to form a storage battery.) Therefore, in the separator for lead-acid batteries, when the separator is set in the battery, the pressure on the electrode plate is equal to or higher than a predetermined value. This is required. In other words, the electrode plate pressing force has a close relationship with the battery life, and if the electrode plate pressing force becomes smaller than, for example, 15 kg/ dm2 , the ability to press the active material particles against the electrode plate becomes smaller, and the battery life becomes shorter. You get used to it. Conventionally, separators for sealed lead-acid batteries generally do not use binders;
In this separator that does not use a binder,
The thickness t 0 of the laminate 6 is increased, and strong pressure (clamping pressure) P is applied in the process from a to b in FIG. After being significantly reduced to a small value t1 , it is loaded into the case 8, the clamping pressure is released, and a large plate pressing force is obtained by the restoring force of the separator 2 that constitutes this laminate. There is. Since it is necessary to apply a large pressure (clamping pressure) to significantly reduce the size, the charging operation becomes complicated and the clamping device 7 tends to become complicated. Further, since the separator 2 is subjected to large deformation, the adhesive between the fibers may come off, the fibers may be damaged, etc., and the restoring force after loading the case 8 may be reduced, and there is a possibility that the electrode plate pressing force may become unstable. Note that there are separators that are mixed with thermoplastic organic fibers and have improved strength by heat fusion, but in this case, the elasticity of the separator decreases, so the thicknesses of the laminate before and after loading into the case, t 0 and t 2 Therefore, there is a problem that the pressure force on the electrode plate after the case 8 is inserted becomes small. Similar problems occur when using binders that are insoluble in sulfuric acid. To address these problems, we have developed a system that uses pine mainly made of glass fibers with an average diameter of 5μ or less.
A method for manufacturing separators for lead-acid batteries characterized by pressure molding at a pressure of 20 kg/dm 2 or more has been proposed (Japanese Patent Publication No. 56-29809), but this method has not always been sufficiently effective. [Purpose of the invention] The purpose of the present invention is to solve the problems of the above-mentioned conventional technology, and to provide a separator for lead-acid batteries that is extremely easy to insert into a storage battery case and has sufficient electrode plate pressing force. It is something to do. [Structure of the invention] In order to achieve this objective, the present invention is based on a pine-shaped separator for lead-acid batteries that is mainly made of glass fiber and contains a binder . The ratio t N /t 20 to the thickness t 20 is 1<t N /t 20 ≦1.2, and the density of the separator when pressurized at 20 kg/dm 2
d 20 is 0.15 g/cm 3 ≦d 20 ≦0.20 g/cm 3 , and the binder is a sulfuric acid soluble binder for bonding glass fibers, and the content thereof is 3
A separator for lead-acid batteries, characterized in that the separator has a content of 15% by weight. In other words, the separator of the present invention can be inserted into a storage battery case with zero or very small clamping pressure P, and after insertion, the separator expands due to the elution of the binder and applies sufficient pressure to the electrode plates. forces, which facilitate the charging operation,
Moreover, it becomes possible to extend the battery life. The present invention will be explained in more detail below. Glass fibers are mainly used as the fibers constituting the separator of the present invention. It is preferable to use glass fibers that have an average diameter of 1 μm or less for the entire separator. Particularly preferred is one with a diameter of 0.5 to 1.0 μm. If the diameter exceeds 1.0 μm, the space ratio of the separator becomes small, and conversely, if the diameter becomes smaller than 0.5 μm, the manufacturing cost becomes high. In addition, when it contains 70% by weight or more of glass fibers with a diameter of 1 μm or less, it can contain up to 30% by weight of glass fibers with a diameter of 1 μm or more, for example, 10 to 30 μm. Note that the composition of the glass fiber is not particularly limited, and those commonly used for separators can be employed. This glass fiber can be manufactured by the FA method, centrifugation method, or other short glass fiber manufacturing methods. The average diameter of the glass fibers was approximately 1 g from each of the three locations on the sample.
It is calculated by taking 20 fibers from each fiber, measuring their diameter to the nearest 0.1μ using an electron microscope, and taking the average value of these. Further, the average length of the glass fibers is the length shown by the average value of the values measured using a magnifying glass for 60 fibers sampled in the same manner as above. Further, as the binder, any binder can be used as long as it dissolves in sulfuric acid, and for example, cornstarch, gelatin, CMC, etc. are suitable. When a binder-free separator made of glass fiber with a small diameter, for example, an average diameter of 1 μm or less, is immersed in ice, it attracts water by capillary action, reducing its volume to 20 kg/dm 2 1.5 to 2.0 of the volume depending on the pressure thickness. It has the property of expanding twice as much. In the case of a separator made mainly of glass fibers using a binder soluble in sulfuric acid as in the present invention, the natural thickness is made thin due to the force of the binder, but as the binder melts, it expands and the pressure on the electrode plate is reduced. becomes larger. In this case, only a small clamping pressure is required when inserting the battery into the battery case. Therefore, in the separator of the present invention, the ratio between the natural thickness t N and the thickness t 20 when pressurized with 20 kg/dm 2 is t N /t 20
is 1.0<t N /t 20 ≦1.20, 20Kg/dm 2 Density when pressurized
d 20 is 0.15g/cm 3 ≦t 20 ≦0.20g/cm 3 , and the amount of binder is the binder content, that is, {(binder weight) / (binder weight + glass fiber weight)} x 100% is 3 to 15%.
It is adjusted so that t N /t 20 naturally has a value larger than 1.0, but when t N /t 20 exceeds 1.20, the separator 2 and the electrode plate 4 are transferred to the storage battery case 8 as shown in FIG.
When charging the laminate 6 in which the separators 2 are stacked alternately, the pressing stroke length of the clamping device 7 for pressing the separator 2, in other words, the thickness t 0 of the laminate 6 and the thickness t at the time of charging. The difference from 1 becomes larger. This makes charging difficult and takes time and effort. That is, as mentioned above, in the separator for lead-acid batteries, there is a close relationship between the pressure on the electrode plate when set in the battery case and the life of the battery, and the pressure on the electrode plate is smaller than 15 kg/ dm2 . This will shorten the battery life. Therefore, in FIG. 1, the separator 2 needs to be pressurized at least 15 kg/dm 2 when it is inserted into the case 8 as a laminate 6. Suppose that this pressure is
If the weight is 20Kg/dm 2 , the thickness of the separator to fit the thickness t 2 of the laminate 6 in the case 8 is
The thickness when pressurized is 20Kg/ dm2 , t 20 , and the thickness of the separator to reduce the thickness t 0 of the laminate 6 before charging into the case 8 is t N, and the thickness of the separator is t N , so that t N /t 20 exceeds 1.2. In this case, t 0 /t 2 becomes large also with respect to the thickness of the laminate 6. In this case, as mentioned above, since t 1 /t 2 , t 1 is very small compared to t 0 , and therefore, the holding device used when loading the laminate 6 into the case 8 The pressing stroke length t 0 −t 1 due to 7 becomes large, making the charging work difficult. Density d20 of separator when pressurized at 20Kg/ dm2
When it is larger than 0.20 g/cm 3 , the void ratio becomes small, and the amount of electrolyte held in the battery that is charged with the separator's plate compression force of 20 Kg/cm 2 or more decreases. Battery performance deteriorates. On the other hand, if the density d 20 is less than 0.15 g/cm 3 , the strength is unstable and the separator is likely to break during insertion into a storage battery case. In addition, the density of the separator when pressurized at 20Kg/dm 2 refers to the density of the separator when the sample is 10cm
When a load (W) of 20 kg is applied to an area (S) of ×10 cm and the thickness of the sample is T, the formula: W/(S
×T) refers to the value given in g/cm 3 . The thickness T indicates a value given by the measurement method of JISC-2202. Further, as mentioned above, the binder suppresses the force that causes the separator to expand in order to shorten the pressing stroke length of the clamping device when inserting the lead-acid battery separator into the storage battery case. is required to keep the natural thickness itself thin, but if the amount of binder is less than 3%, the adhesive force due to the binder will be insufficient and it will be difficult to keep the natural thickness thin. On the other hand, if the amount of binder is more than 15%, the density of the separator will be low after the binder has melted out, the expandability during immersion in sulfuric acid will be poor, and the pressing force of the electrode plate will be insufficient. That is, after the binder is eluted, the restraining effect of the adhesive force of the binder disappears, so the separator tends to swell, and this expansion effect is converted into a pressing force on the electrode plate. However, if the binder content is more than 15%, the amount of glass fiber in the separator is relatively reduced, and the amount of glass fiber that exhibits an expansion effect after the binder elutes is small, so sufficient pressure force on the electrode plate cannot be obtained, and the storage battery Performance decreases. The separator of the present invention can be manufactured, for example, as follows. That is, a belt-shaped filter made of wire mesh or porous that can be vented and suspended endlessly and rotated by a drive device, a flow box that allows glass fiber slurry to overflow onto the upper surface side of this belt-shaped filter, and a belt-shaped filter that is suspended endlessly and rotated by a drive device. Using an ordinary glass fiber mat production device consisting of a suction device for dewatering the slurry poured onto the top, the glass fiber slurry in the flow box is overflowed onto a filter, and then passed through the suction. Dehydrate using equipment. After this suction (or before suction as the case may be), a binder is applied to the glass fibers by an appropriate method such as spraying a binder solution or passing it through a binder solution bath. Thereafter, the filter is placed along a drum dryer and heated under pressure to dry. It may be pressed before the drum dryer. [Example of the invention] Example 1 Short glass fibers having an average fiber diameter of 0.7 μm were put into water and stirred and dispersed using a water jet disperser to form a slurry. This was made into paper on a continuously moving paper-making conveyor (belt-shaped filter), and then a 5% cornstarch solution was sprayed as a binder onto the paper-made glass fiber mat (in a wet state) on the conveyor. Then, after pressing at a pressure of 30 kg/dm 2 , it was dried along a drum dryer. This was cut into a size of 10 cm x 10 cm and used as a separator. The natural thickness (thickness when no pressure is applied) tN of this 10cm x 10cm separator is 1.65mm.
20Kg/dm 2 Thickness when pressurized t 20 is 1.53mm, 20Kg/d
The density when pressurized with m 2 was 0.190 g/cm 3 , and the weight when 10 sheets were stacked was 29.0 g. Moreover, the weight when the binder was removed was 26.3 g. 10 of these separators are stacked, and as shown in FIG.
0a, and a handle 12 is attached to the outer end of the frame.
is attached, and a screw shaft 16 with a moving plate 14 attached to the inner end of the frame,
Characteristics were tested by setting the test device to a test device equipped with a load cell 18 attached to the middle of the screw shaft 16 and a compression force meter 20 for displaying the output signal of the load cell 18. First, the laminated surfaces are the frame side wall surface 10b and the moving plate 14.
The separator laminate 22 is sandwiched between the side wall surface 10b and the movable plate surface 14b so as to be parallel to the plate surface 14b. First, turn the handle 12 so that the load cell output value becomes 20Kg/dm 2 .
When a compressive force was applied to the glass fiber laminate 22, the thickness L of the glass fiber laminate 22 was 14.8 mm. L=15.7
When the handle 12 was turned to the side where the pressure was loosened so that the pressure was released, the load cell output value at that time was read, and it was 14Kg/dm 2 . (The state of the glass fiber laminate 22 at this time corresponds to the state immediately before the separators and electrodes are stacked alternately and loaded into the storage battery case.) Next, the thickness L is adjusted so that the thickness L is 16.1 mm. When I turned the handle 12 to the pressure loosening side and read the load cell output value at that time, I found that
It was 10Kg/ dm2 . (The state of the glass fiber laminate 22 at this time corresponds to the state after the laminate of separators and electrodes has been inserted into the storage battery case and before the sulfuric acid solution is injected.) With L = 16.1 mm, When the glass fiber laminate 22 was immersed in dilute sulfuric acid and the binder was dissolved and removed in the dilute sulfuric acid, the output value of the load cell was 17 kg/dm 2 . (The state of the glass fiber laminate 22 at this time corresponds to the state in which the storage battery is filled with dilute sulfuric acid.) Volume of the separator when pressurized at 20 Kg/dm 2 V 0 (=volume of glass fiber V 1 +
The void ratio (%) determined by defining the space volume (V 2 ) as (V 2 /V 0 )×100 was 93%. Comparative Example 1 A separator was produced in the same manner as in Example 1, except that no binder was used during papermaking, and the glass fibers were bonded together by water glass generated on the fiber surfaces. The thickness and compression force characteristics of this separator were measured in the same manner as in Example 1, and the natural thickness
t N is 2.6mm, 20Kg/dm 2 Thickness when pressurized t 20 is 1.73mm,
20Kg/dm 2 Density d 20 when pressurized is 0.151g/cm 3 , 10cm
The weight when 10 sheets cut into 10 cm pieces are stacked on top of each other is
It is 26.08g, and for this 10-layer stack
Thickness L when applying a pressure of 20Kg/ dm2 is 16.1mm
It was hot. Also, the pressure required to set L = 15.8mm is
It was 23Kg/ dm2 . Next, when the thickness was set to 16.1 mm, the pressure was 20 Kg/dm 2 . As a result of immersion in sulfuric acid while maintaining L = 16.1 mm, this pressure was
It was 16Kg/ dm2 . Also, the space ratio (%) is 94
It was %. Comparative Examples 2 to 5 Separators having the physical properties shown in Table 1 were manufactured, and their various properties were investigated in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 1 together with the results of Example 1 and Comparative Example 1.

【表】 第1表より、実施例に係るセパレータは比較例
のものと比べてL=15.8mmにしたときの圧力が小
さく、従つてケース装入圧力(挾持圧力)が格段
に低い。また硫酸浸漬時の極板圧迫力は回復する
ことが明瞭に認められる。更に、空間率も大きい
ことが明らかである。 [考案の効果] 以上詳述した通り、本考案の鉛蓄電池用セパレ
ータは極めて小さな力で圧迫することにより、蓄
電池ケースに装入することができ、しかもケース
内に装入した後、硫酸を充填すると膨張して十分
に高い極板圧迫力を発揮する。 そのため蓄電池への装入作業が極めて容易にな
り、蓄電池組立が容易になる。
[Table] From Table 1, the separator according to the example has a lower pressure when L=15.8 mm than that of the comparative example, and therefore the case charging pressure (clamping pressure) is significantly lower. It is also clearly seen that the pressure on the electrode plate during immersion in sulfuric acid recovers. Furthermore, it is clear that the void ratio is also large. [Effects of the invention] As detailed above, the separator for lead-acid batteries of the invention can be inserted into a storage battery case by pressing with extremely small force, and after being inserted into the case, it can be filled with sulfuric acid. Then, it expands and exerts a sufficiently high pressure on the electrode plate. Therefore, the work of charging the storage battery becomes extremely easy, and the storage battery assembly becomes easy.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図a,b,cは蓄電池組立工程の説明図、
第2図はセパレータの試験装置の側面図である。 2……セパレータ、4……本体、6……積層
体、8……蓄電池ケース、10……枠体、12…
…ハンドル、14……移動板、16……スクリユ
ーシヤフト、18……ロードセル。
Figures 1a, b, and c are explanatory diagrams of the storage battery assembly process;
FIG. 2 is a side view of the separator testing apparatus. 2... Separator, 4... Main body, 6... Laminated body, 8... Storage battery case, 10... Frame, 12...
...Handle, 14...Moving plate, 16...Screw shaft, 18...Load cell.

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】 (1) ガラス繊維を主体とし、バインダを含むマツ
ト状の鉛蓄電池用セパレータにおいて、 該セパレータの自然厚さtNと20Kg/dm2
圧時厚さt20との比tN/t20は 1<tN/t20≦1.2 であり、該セパレータの20Kg/dm2加圧時密
度d20は 0.15g/cm3≦d20≦0.20g/cm3 であり、かつ、前記バインダはガラス繊維接着
用の硫酸可溶性バインダであつて、その含有量
が3〜15重量%であることを特徴とする鉛蓄電
池用セパレータ。 (2) 前記セパレータは平均直径1μm以下のガラス
繊維を主体とすることを特徴とする実用新案登
録請求の範囲第1項に記載のセパレータ。
[Claims for Utility Model Registration] (1) In a pine-shaped separator for lead-acid batteries that is mainly made of glass fiber and contains a binder, the separator's natural thickness t N and 20 Kg/dm 2 thickness under pressure t 20 and The ratio t N /t 20 is 1<t N /t 20 ≦1.2, and the density d 20 of the separator when pressurized with 20 kg/dm 2 is 0.15 g/cm 3 ≦d 20 ≦0.20 g/cm 3 . A separator for a lead-acid battery, wherein the binder is a sulfuric acid-soluble binder for bonding glass fibers, and the content thereof is 3 to 15% by weight. (2) The separator according to claim 1, wherein the separator is mainly made of glass fibers having an average diameter of 1 μm or less.
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JPS5629809A (en) * 1979-08-13 1981-03-25 Toshiba Corp Magnetic recording and reproduction system

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