【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]
（産業上の利用分野）
本発明は密閉型鉛蓄電池に用いるセパレーター
の改良に関する。
（従来の技術）
従来、密閉型鉛蓄電池は電極基板にい活物質が
施された陰・陽電極板を組立てるに当り、両電極
板間を一定間隔に保持し、かつ例えば希硫酸のよ
うな電解液を電極板にゆきわたらせるために両電
極板間にガラス繊維シートから成るセパレーター
を介在させるを一般とする。
（発明が解決しようとする問題点）
しかし上記密閉型鉛蓄電池のセパレーターに用
いられるガラス繊維シートは電解液を吸収した際
厚みに収縮が起り易いため、該シートを比較的厚
目に形成し、これを両電極間に挿入し、これらを
圧縮状態で電そう内に装着した場合でも、ガラス
繊維シートの収縮によつて電極板とガラス繊維シ
ート間に隙間が発生してしまい、活物質が施され
ている両電極板に対して均一に密着しない。
従つて両電極板に電解液が均一にゆきわたらず
電池容量や放電時の電圧の低下或いは陰極板での
ガス吸収状態の低下による電池寿命の短命化をも
たらす欠点があり、電解液を注入しても収縮がな
くかつ電極板に対し電解液が均一にゆきわたる密
閉型鉛蓄電池用のセパレーターの開発が望まれて
いた。
（問題点を解決するための手段）
本発明はかかる現状に鑑み、電極板に電解液が
均一にゆきわたる密閉型鉛蓄電池用セパレーター
を提供するもので、ガラス繊維をシート状に形成
して成る密閉型鉛蓄電池用セパレーターにおい
て、該ガラス繊維シート内に含液時に膨潤する膨
潤性雲母を少くとも５重量％含有して成る。
本発明に用いるガラス繊維は従来のものと特に
変るものではなく、一般にはその平均繊維径が
0.1ないし５ミクロンの繊維を用いるものである。
ガラス繊維シートに含有させる含液時に膨潤す
る膨潤性雲母とは、蜜に原子が配列された面が互
いにやや弱い結合力で平行に並んでいる結晶構造
を有するもので含液時に膨潤する性質を備えるも
のである。また、ガラス繊維シートに対する膨潤
性雲母の含有量は少くとも５重量％あれば電極板
への密着性効果は発揮されるが、セパレーターの
電気抵抗値の不必要な上昇を避けるため、また経
済上の観点からその上限を50重量％程度とするの
が好ましい。
尚、膨潤性雲母をガラス繊維シートに含有させ
るには粉状体、ゾル状体のいずれでも良く、粉状
体として含有させる場合はその大きさを10ないし
50メツシユとするのがより好ましい。
また本発明セパレーターのシート状への形成は
前記ガラス繊維間に膨潤性の膨潤性雲母を少くと
も５重量％含有させ、これを所望厚さに抄造或い
は成形すること等によつてなされる。尚ガラス繊
維にこのガラス繊維より平均繊維径が太いガラス
繊維或いは合成繊維を混入し、これ含液時に膨潤
する膨潤性雲母を含有させたセパレーターとして
も良い。また膨潤性雲母の含有量が夫々異なつた
セパレーターを積層したもの、或いは膨潤性雲母
の含有シートと非含有シートとを積層したセパレ
ーターとしても良い。
（実施例）
以下本発明をその実施例並び従来例によつて説
明する。
実施例として耐酸性のすぐれたアルカリガラス
を溶融紡糸して得られた平均繊維径１ミクロンか
ら成るガラス繊維に含液時に膨潤する50メツシユ
の粉状の膨潤性雲母を５重量％、10重量％、20重
量％、30重量％、40重量％、50重量％、60重量％
の割合で夫々気含有させ抄紙法により厚さ1.0mm
に抄造し多孔質のシート状セパレーターを得た。
得られたセパレーターをサンプル１ないし７とし
た。
次に、従来例として耐酸性のすぐれたアルカリ
ガラスを溶融紡糸して得られた平均繊維径１ミク
ロンから成るガラス繊維を抄紙法により厚さ1.0
mmに抄造し多孔質のシート状セパレーターを得
た。得られたセパレーターをサンプル８とした。
その後前記実施例並びに従来例のサンプル１な
いし８の夫々について電気抵抗値、復元率、含液
量を測定した。
その結果は表−１の通りである。
(Industrial Application Field) The present invention relates to improvements in separators used in sealed lead-acid batteries. (Prior art) Conventionally, when assembling negative and positive electrode plates on which active materials are applied to the electrode substrates of sealed lead-acid batteries, the distance between the two electrode plates is maintained at a constant distance, and the In order to spread the electrolyte over the electrode plates, a separator made of a glass fiber sheet is generally interposed between the two electrode plates. (Problems to be Solved by the Invention) However, since the glass fiber sheet used for the separator of the sealed lead-acid battery described above tends to shrink in thickness when absorbing electrolyte, the sheet is formed relatively thick, Even if this is inserted between both electrodes and these are mounted in a compressed state inside an electric cell, a gap will be created between the electrode plate and the glass fiber sheet due to the shrinkage of the glass fiber sheet, and the active material will not be applied. It does not adhere uniformly to both electrode plates. Therefore, there is a drawback that the electrolyte does not spread uniformly to both electrode plates, resulting in a decrease in battery capacity and voltage during discharge, or a decrease in the gas absorption state of the cathode plate, resulting in a shortened battery life. There has been a desire to develop a separator for sealed lead-acid batteries that does not shrink even when exposed to electricity and that allows electrolyte to spread uniformly over the electrode plates. (Means for Solving the Problems) In view of the current situation, the present invention provides a sealed separator for lead-acid batteries that allows electrolyte to uniformly spread over the electrode plate. In the separator for type lead-acid batteries, the glass fiber sheet contains at least 5% by weight of swellable mica that swells when impregnated with liquid. The glass fibers used in the present invention are not particularly different from conventional ones, and generally the average fiber diameter is
Fibers of 0.1 to 5 microns are used. Swellable mica, which swells when impregnated with liquid and is contained in a glass fiber sheet, has a crystal structure in which the planes of closely arranged atoms are arranged parallel to each other with a rather weak bonding force, and has the property of swelling when impregnated with liquid. It is something to be prepared for. In addition, if the content of swellable mica in the glass fiber sheet is at least 5% by weight, the adhesion effect to the electrode plate will be exhibited, but in order to avoid an unnecessary increase in the electrical resistance value of the separator, and for economic reasons. From this viewpoint, it is preferable to set the upper limit to about 50% by weight. In addition, in order to incorporate the swellable mica into the glass fiber sheet, it may be in either a powder or sol form, and when it is contained in a powder form, the size of the mica should be
It is more preferable to set it to 50 meshes. The separator of the present invention can be formed into a sheet by incorporating at least 5% by weight of swellable mica between the glass fibers and forming or molding this into a desired thickness. A separator may also be obtained in which glass fibers or synthetic fibers having an average fiber diameter larger than the glass fibers are mixed with the glass fibers to contain swelling mica that swells when impregnated with liquid. Further, the separator may be formed by laminating separators each having a different content of swellable mica, or by laminating a sheet containing swellable mica and a sheet not containing swellable mica. (Example) The present invention will be explained below by referring to an example thereof and a conventional example. As an example, 5% by weight and 10% by weight of powdered swellable mica of 50 mesh which swells when impregnated with liquid are added to glass fibers having an average fiber diameter of 1 micron obtained by melt-spinning alkali glass with excellent acid resistance. , 20% by weight, 30% by weight, 40% by weight, 50% by weight, 60% by weight
The thickness of the paper is 1.0mm by the paper making method.
A porous sheet-like separator was obtained by paper-making.
The obtained separators were designated as Samples 1 to 7. Next, as a conventional example, glass fibers with an average fiber diameter of 1 micron obtained by melt-spinning alkali glass with excellent acid resistance were processed to a thickness of 1.0 microns by a papermaking method.
A porous sheet-like separator was obtained by forming a paper into a size of 2 mm. The obtained separator was designated as Sample 8. Thereafter, the electrical resistance value, recovery rate, and liquid content were measured for each of Samples 1 to 8 of the Example and the Conventional Example. The results are shown in Table-1.
【表】
表−１から明らかなように、本発明の実施例の
各セパレーター（サンプル１ないし７）は従来例
のセパレーター（サンプル８）に比して復元率並
びに含液量が優れ、含液時のセパレーターの収縮
が良好に防止され、且つ電解液の浸透も十分であ
り、しかも電気抵抗値を実用上問題とならないこ
とが確認された。
次に前記実施例のサンプル２、４、６の各セパ
レーターと、従来例のサンプル８のセパレーター
とを用い密閉型鉛蓄電池を組立てし、夫々につい
て初期容量、残存容量、寿命回数の電池試験を行
つた。その結果は表−２の通りである。[Table] As is clear from Table 1, each of the separators of the examples of the present invention (Samples 1 to 7) has superior recovery rate and liquid content compared to the conventional separator (Sample 8). It was confirmed that the shrinkage of the separator was well prevented, the penetration of the electrolytic solution was sufficient, and the electrical resistance value did not pose a practical problem. Next, a sealed lead-acid battery was assembled using the separators of Samples 2, 4, and 6 of the above embodiment and the separator of Sample 8 of the conventional example, and battery tests were conducted for initial capacity, remaining capacity, and number of lifetimes for each. Ivy. The results are shown in Table-2.
【表】
試験方法
初期容量：JIS Ｄ 5301に準拠して得られた10時
間率容量［10時間率容量とは10時間率電流と放
電終止電圧になるまでの時間との積、または10
時間率電流で放電終止電圧まで放電した場合の
電気量（Ah）］値［例えば容量100Ah］を1C(A)
［公称容量の値に係数をかけて表す。例えば容
量100Ahの電池を100Aで放電する時を1C(A)＝
１×100＝100Aと表現する。］とした放電電流
で、25℃の充電後の容量を初期容量とする。
尚、表−２における初期容量（％）は本発明
実施例のサンプル２、４、６で得られた初期容
量値を従来例のサンプル８で得られた初期容量
値（基準値とする）で除して百分率で求めた値
であり、従つて、本発明実施例の場合は初期容
量が100％を越えることになる。
残存容量：
次式により求めた値とする。
残存容量＝65℃で15日間放置後の
25℃、0.1C放電容量／25℃で完全充電後の0.1C放電容量
式中、0.1C放電容量とは容量（10時間率）を
10で除した10時間率電流［例えば容量100Ahの
場合0.1C＝10(A)］で放電終止電圧まで放電した
場合の電気量（Ah）を示す。
尚、表−２における残存容量（％）は本発明
実施例のサンプル２、４、６で得られた残存容
量値を従来例のサンプル８で得られた残存容量
値（基準値とする）で除した百分率で求めた値
であり、従つて、本発明実施例の場合は残存容
量が100％を超えることになる。
寿命回数：JIS Ｄ 5301に準拠して得られた１回
の放電の深さが20％以上の重負荷領域での放電
と充電のサイクルを繰り返し行つたときの回数
とする。
具体的には40℃の恒温槽内で、0.6C×2.5時
間充電を１回とし、50回毎に放電容量を測定
し、初期容量の60％となつた時の回数を寿命回
数とする。また、0.6Cとは10時間率容量100Ah
のときの60Aの電流値である。
尚、表−２における寿命回数（％）は本発明
実施例のサンプル２、４、６で得られた寿命回
数値を従来例のサンプル８で得られた寿命回数
値（基準値とする）で除して百分率で求めた値
であり、従つて、本発明実施例の場合は寿命回
数が100％を超えることになる。
尚、表中の電池試験の評価は、実施例のセパ
レーターを組込んだ電池特性値を従来例のセパ
レーターを組込んだ電池特性値で除し、その率
（％）で表した。
表−２から明らかな様に実施例のセパレータ
ー（サンプル２、４、６）を組込んだ電池は従
来例のセパレーター（サンプル８）を組込んだ
電池に比して初期容量、残存容量、寿命回数の
電池特性に優れていることが確認された。
（発明の効果）
このように本発明によるときは、ガラス繊維シ
ート内に含液時に膨潤する膨潤性雲母を少くとも
５重量％含有させて成るため、含液時にガラス繊
維シートが収縮することなく電極板にしつかりと
密着して電解液を均一にゆきわたらせることが出
来る等の効果を有する。[Table] Test method Initial capacity: 10 hour rate capacity obtained in accordance with JIS D 5301 [10 hour rate capacity is the product of the 10 hour rate current and the time until the discharge end voltage is reached, or
The amount of electricity (Ah) when discharging to the discharge end voltage at a time rate current [for example, capacity 100Ah] is 1C (A)
[Represented by multiplying the nominal capacity value by a coefficient. For example, when discharging a battery with a capacity of 100Ah at 100A, 1C(A) =
Expressed as 1×100=100A. The initial capacity is the capacity after charging at 25°C with a discharge current of . Note that the initial capacity (%) in Table 2 is calculated by using the initial capacity values obtained for samples 2, 4, and 6 of the embodiment of the present invention as the initial capacity value obtained for sample 8 of the conventional example (used as a reference value). Therefore, in the case of the embodiment of the present invention, the initial capacity exceeds 100%. Residual capacity: Value calculated using the following formula. Residual capacity = after being left at 65℃ for 15 days
0.1C discharge capacity at 25℃/0.1C discharge capacity after full charge at 25℃ In the formula, 0.1C discharge capacity is the capacity (10 hour rate).
Shows the amount of electricity (Ah) when discharged to the discharge end voltage at a 10 hour rate current divided by 10 [for example, 0.1C = 10(A) for a capacity of 100Ah]. Note that the remaining capacity (%) in Table 2 is calculated by using the remaining capacity values obtained for samples 2, 4, and 6 of the embodiment of the present invention as the remaining capacity value obtained for sample 8 of the conventional example (which is used as a reference value). Therefore, in the case of the embodiment of the present invention, the remaining capacity exceeds 100%. Life cycle: The number of cycles of discharging and charging in a heavy load area where the depth of each discharge is 20% or more in accordance with JIS D 5301. Specifically, the battery is charged once at 0.6C for 2.5 hours in a constant temperature chamber at 40℃, and the discharge capacity is measured every 50 times.The number of times the battery reaches 60% of the initial capacity is defined as the number of lifetimes. Also, 0.6C means 10 hour rate capacity 100Ah
This is the current value of 60A when . In addition, for the life cycles (%) in Table 2, the life cycle values obtained for samples 2, 4, and 6 of the embodiment of the present invention are used as the life cycle values obtained for sample 8 of the conventional example (which is used as a reference value). Therefore, in the case of the embodiment of the present invention, the number of lifetimes exceeds 100%. In addition, the evaluation of the battery test in the table is expressed by dividing the characteristic value of the battery incorporating the separator of the example by the characteristic value of the battery incorporating the separator of the conventional example, and expressed as a percentage (%). As is clear from Table 2, the batteries incorporating the separators of the examples (Samples 2, 4, and 6) have a higher initial capacity, remaining capacity, and service life compared to the batteries incorporating the conventional separators (Sample 8). It was confirmed that the battery has excellent battery characteristics. (Effects of the Invention) According to the present invention, since the glass fiber sheet contains at least 5% by weight of swellable mica that swells when impregnated with liquid, the glass fiber sheet does not shrink when impregnated with liquid. It has the effect of firmly adhering to the electrode plate and allowing the electrolyte to spread uniformly.