JPH05283053A - Separator for sealed lead-acid battery - Google Patents

Separator for sealed lead-acid battery

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Publication number
JPH05283053A
JPH05283053A JP4045219A JP4521992A JPH05283053A JP H05283053 A JPH05283053 A JP H05283053A JP 4045219 A JP4045219 A JP 4045219A JP 4521992 A JP4521992 A JP 4521992A JP H05283053 A JPH05283053 A JP H05283053A
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JP
Japan
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acid battery
separator
sealed lead
synthetic pulp
mat
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP4045219A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Koji Horimoto
耕次 堀本
Motofumi Nakamura
基史 中村
Motoyuki Ezaki
元幸 江崎
Yoshitaka Tanaka
義隆 田中
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
G S Kasei Kogyo KK
Mitsui Petrochemical Industries Ltd
Original Assignee
G S Kasei Kogyo KK
Mitsui Petrochemical Industries Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by G S Kasei Kogyo KK, Mitsui Petrochemical Industries Ltd filed Critical G S Kasei Kogyo KK
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    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
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Abstract

PURPOSE:To ensure the low cost, high water retentivity and acid resistance, and low density of a separator without use of glass fiber, and provide a sealed lead-acid battery having large discharge capacity at low temperature, using the separator. CONSTITUTION:A material mainly comprising a polyolefine synthetic pulp and a binder having a fusion point lower than the synthetic pulp are mixed and formed into a sheet at a dry process. Also, the sheet is subjected to heat treatment at a temperature lower than the fusion point of the pulp, or at a temperature equal to or above the fusion point of the binder, thereby providing a porous mat for a lead-acid battery separator. The polyolefine synthetic pulp preferably has a specific surface area equal to or above 1m<2>/g on the basis of the BET adsorption method. Also, the separator is subjected to hydropholic treatment, using the water solution of a surface active agent, thereby enabling the water retentivity of the mat to be all the more improved.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、多孔性マットから成る
密閉型鉛蓄電池用セパレータに関するものであって、よ
り詳しくは、ポリオレフィン系合成パルプを主体とする
素材を乾式抄造して得られる多孔性マットから成る密閉
型鉛蓄電池用セパレータに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a sealed lead-acid battery separator composed of a porous mat, and more specifically, a porous material obtained by dry-making a raw material mainly composed of a polyolefin-based synthetic pulp. The present invention relates to a sealed lead-acid battery separator made of a mat.

【0002】[0002]

【従来技術】電池の充電中に正極から発生する酸素ガス
を負極で吸収させるタイプの密閉型鉛蓄電池には、リテ
ーナ式とゲル式の2種類がある。リテーナ式は、正極板
と負極板との間に保液性を有するマット状のセパレータ
を挿入し、これによって電池の放電に必要な電解性の保
持と電極の隔離を行っており、無保守、無漏液、ポジシ
ョンフリーなどの特性を生かし、近年ポータブル機器
や、非常(停電)時のコンピュータのバックアップ電
源、あるいは自動車等の電源として用いられるようにな
ってきている。リテーナ式の密閉型鉛蓄電池には、一般
に極細のガラス繊維を抄造させたマット(以下、ガラス
セパレータという)等が使用されている(例えば、特開
昭60−1011861号公報、特開昭59−7384
2号公報参照)、またポリオレフィン系湿式不織布から
なるセパレータも提案されている(特開昭62−268
900号公報参照)。
2. Description of the Related Art There are two types of sealed lead-acid batteries, a retainer type and a gel type, in which a negative electrode absorbs oxygen gas generated from a positive electrode during charging of the battery. The retainer type inserts a mat-shaped separator having a liquid retaining property between the positive electrode plate and the negative electrode plate, thereby maintaining the electrolytic property necessary for discharging the battery and isolating the electrode, and maintenance-free, In recent years, it has come to be used as a backup power source for portable devices, computers in an emergency (power failure), or a power source for automobiles, etc., by taking advantage of its characteristics such as no leakage and position-free. For retainer type sealed lead-acid batteries, mats made of ultrafine glass fibers (hereinafter referred to as glass separators) and the like are generally used (for example, JP-A-60-1011861 and JP-A-59-). 7384
No. 2), and a separator made of a polyolefin-based wet non-woven fabric has also been proposed (JP-A-62-268).
See Japanese Patent Publication No. 900).

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】ところが、極細のガラ
ス繊維を用いたセパレータにおいては、ガラス繊維が非
常に高価であるために工業的に好適な素材とはいい難
く、また、ポリオレフィン系湿式不織布からなるセパレ
ータにおいては、十分な保液性を持たせるためには嵩高
にしなければならず、その手段としてはガラス繊維など
の混合が必要となり、やはり、コスト的な不利を免れな
い。
However, in a separator using ultrafine glass fiber, it is difficult to say that it is an industrially suitable material because the glass fiber is very expensive. In order to have sufficient liquid retaining property, the separator must be made bulky, and as a means for that, it is necessary to mix glass fibers and the like, and the cost disadvantage is unavoidable.

【0004】一方、多くの用途に用いられている電池一
般に、電池の軽量化、および高容量化が望まれており、
とくに、リテーナ式の密閉型鉛蓄電池においても、急激
な市場拡大と、ポータブル機器、バックアップ電源、自
動車用電源など、その用途においてより一層の電池の軽
量化、および高容量化が切望されている。
On the other hand, in general, batteries used for many purposes are demanded to be lightweight and high in capacity.
In particular, even for retainer type sealed lead-acid batteries, there is a strong demand for rapid market expansion and further weight reduction and higher capacity of batteries for portable devices, backup power supplies, automotive power supplies and the like.

【0005】[0005]

【発明の目的】そこで、本発明の目的は、コストの低減
化をはかり、低温高率放電容量を改良すると共に、電池
の放電特性に優れ、かつ軽量な密閉型鉛蓄電池用のセパ
レータを提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION Therefore, an object of the present invention is to provide a separator for a sealed lead-acid battery, which has a reduced cost, an improved low-temperature high-rate discharge capacity, an excellent discharge characteristic of the battery, and a light weight. Especially.

【0006】[0006]

【課題を達成するための手段】本発明は、前記目的を達
成するために提案されたものであって、セパレータとし
て、ポリオレフィン系合成パルプを主体とした素材を特
殊な方法で多孔性にしたマットを使用することを特徴と
するものである。すなわち、本発明によれば、ポリオレ
フィン系合成パルプ100ないし50重量%と、該合成
パルプよりも低融点のバインダー0ないし50重量%と
を、乾式抄造して得られた多孔性マットから成ることを
特徴とする密閉型鉛蓄電池用セパレータが提供される。
また、本発明によれば、ポリオレフィン系合成パルプ9
8ないし50重量%と、該合成パルプよりも低融点のバ
インダー2ないし50重量%とを、乾式抄造して得られ
た多孔性マットから成ることを特徴とする密閉型鉛蓄電
池用セパレータが提供される。さらに、本発明によれ
ば、前記ポリオレフィン系合成パルプとして、BET吸
着法で測定して、比表面積が1m2 /g以上のものを使
用することによって前記特性の一層優れた密閉型鉛蓄電
池用セパレータが提供される。
The present invention has been proposed in order to achieve the above-mentioned object, and as a separator, a mat made of a material mainly composed of a polyolefin-based synthetic pulp made porous by a special method. It is characterized by using. That is, according to the present invention, it comprises a porous mat obtained by dry-making 100 to 50% by weight of a polyolefin synthetic pulp and 0 to 50% by weight of a binder having a melting point lower than that of the synthetic pulp. A characteristic sealed lead acid battery separator is provided.
Further, according to the present invention, a polyolefin-based synthetic pulp 9
A sealed lead-acid battery separator, comprising a porous mat obtained by dry-making 8 to 50% by weight and 2 to 50% by weight of a binder having a melting point lower than that of the synthetic pulp. It Further, according to the present invention, the polyolefin synthetic pulp having a specific surface area of 1 m 2 / g or more as measured by a BET adsorption method is used, and thus the separator for a sealed lead-acid battery having further excellent characteristics is used. Will be provided.

【0007】前記ポリオレフィン系合成パルプは、親水
処理、とくに界面活性剤水溶液を用いての親水処理が行
なわれたものを使用するすることによって一層前記各物
性に優れた密閉型鉛蓄電池用セパレータを提供すること
ができるものとなり、さらに、前記多孔性マットを嵩高
性を損なわない程度に熱処理を行うことによって、マッ
トの強度を高めることも出来るし、前記合成パルプに4
5重量%以下の範囲において、各種合成繊維、天然パル
プ、耐酸性無機粉体を配合することによっても好適な密
閉型鉛蓄電池用セパレータを提供することができる。本
発明によって得られるセパレータは、とくに乾式抄造に
よって製造されるため、乾燥時の水の表面張力等による
収縮がなく、容易に嵩高なものが得られるという特徴が
ある。
By using the polyolefin synthetic pulp which has been subjected to a hydrophilic treatment, particularly a hydrophilic treatment using an aqueous solution of a surfactant, a sealed lead-acid battery separator having further excellent physical properties is provided. Furthermore, the strength of the mat can be increased by heat-treating the porous mat to such an extent that the bulkiness is not impaired.
In the range of 5% by weight or less, it is possible to provide a suitable sealed lead-acid battery separator by blending various synthetic fibers, natural pulp, and acid-resistant inorganic powder. Since the separator obtained by the present invention is manufactured by dry-type papermaking in particular, it is characterized in that it does not shrink due to the surface tension of water during drying and can easily be bulky.

【0008】原料素材 本発明において、主材料として用いる合成パルプとして
は、ポリオレフィン系の合成パルプが使用され、特に溶
液あるいはエマルジョンのフラッシュ紡糸法によるもの
が好適に使用される。ポリオレフィン系合成パルプは、
それ自体公知のものであり、下記のごとき種々の方法に
よって製造されたものを使用することができる。ポリオ
レフィン系合成パルプの製法の詳細は、Encyclopedia o
f ChemicalTechnology 3rd ed.Vol.19 P420 ないし 425
に詳細に説明されているが、たとえば、溶融紡糸した繊
維を短く切った後に叩解する方法、溶液フラッシュもし
くはエマルジョンフラッシュを行った後に叩解処理をす
る方法などが例示される。なかでも、ポリビニルアルコ
ール(PVA)を親水化剤として、エマルジョンフラッ
シュ法によって製造されたものが好適に使用される。こ
の場合のPVA含有量は0.01ないし10重量%であ
ることが好ましい。また、これらのポリオレフィン系合
成パルプは,BET吸着法による測定で1m2 /g以上
の比表面積を有するものであることが好ましい。
Raw Material As the synthetic pulp used as the main material in the present invention, a polyolefin-based synthetic pulp is used, and particularly a solution or emulsion produced by flash spinning is preferably used. Polyolefin synthetic pulp is
It is known per se, and those manufactured by various methods as described below can be used. For details on the production method of polyolefin-based synthetic pulp, see Encyclopedia o
f ChemicalTechnology 3rd ed. Vol. 19 P420 to 425
Examples of the method include a method in which melt-spun fibers are cut into short pieces and then beaten, a method in which solution flash or emulsion flash is performed, and then beaten. Among them, those produced by the emulsion flash method using polyvinyl alcohol (PVA) as a hydrophilic agent are preferably used. In this case, the PVA content is preferably 0.01 to 10% by weight. Moreover, it is preferable that these polyolefin-based synthetic pulps have a specific surface area of 1 m 2 / g or more as measured by the BET adsorption method.

【0009】使用されるポリオレフィンとしては、例え
ばポリエチレン、ポリプロピレン等のオレフィンの単独
重合体、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−1
−ブテン共重合体、エチレン−4−メチルペンテンー1
共重合体等のエチレンと他のα−オレフィンとの共重合
体が好ましく、なかでも結晶性のポリオレフィンが機械
的強度の面から好ましく使用される。このようにして得
られられたポリオレフィン系合成パルプは、繊維長が
0.1ないし10mmのもので、その後の乾式抄造が容易
に実施し得るとともに、得られた多孔性マットが電池の
放電特性に優れ、かつ、軽量で安価という特徴を併せ持
つものである。
Examples of the polyolefin to be used include homopolymers of olefins such as polyethylene and polypropylene, ethylene-propylene copolymers and ethylene-1.
-Butene copolymer, ethylene-4-methylpentene-1
Copolymers of ethylene and other α-olefins such as copolymers are preferable, and crystalline polyolefins are preferably used from the viewpoint of mechanical strength. The polyolefin-based synthetic pulp thus obtained has a fiber length of 0.1 to 10 mm and can be easily subjected to dry papermaking thereafter, and the obtained porous mat has good discharge characteristics of the battery. It also has the features of being excellent, lightweight and inexpensive.

【0010】またこのポリオレフィン系合成パルプは、
それ自体疎水性であるため、得られるセパレータの保水
性を良好なものとするために、親水化処理されたものを
使用することができる。また本発明においては、発明の
目的を損なわないかぎり、例えば45重量%以下の範囲
において、ポリエステル、アクリル、ポリプロピレン、
ポリエチレン、ポリスチレン、メチル・メタ・アクリレ
ート、アクリロニトリル、塩化ビニリデン樹脂などの各
種合成繊維、天然パルプ、ガラス繊維、シリカ繊維、ア
ルミナシリケート繊維、鉱滓繊維などの無機繊維、およ
びシリカ粉末、けいそう土などの耐酸性無機粉体等を必
要に応じて配合することができる。
The polyolefin synthetic pulp is
Since the separator itself is hydrophobic, it is possible to use a separator that has been hydrophilized in order to improve the water retention of the obtained separator. Further, in the present invention, as long as the object of the invention is not impaired, for example, in the range of 45% by weight or less, polyester, acrylic, polypropylene,
Various synthetic fibers such as polyethylene, polystyrene, methylmethacrylate, acrylonitrile, vinylidene chloride resin, inorganic pulp such as natural pulp, glass fiber, silica fiber, alumina silicate fiber, slag fiber, silica powder, diatomaceous earth, etc. Acid resistant inorganic powder and the like can be blended as necessary.

【0011】マット化 本発明においては、上述した各原料を混合した後、乾式
抄造してマット化することが重要な要件となる。乾式抄
造とは、主として、カードなどを使用して、前記合成パ
ルプを乾燥された状態のままシート化する方法で、たと
えば、前記ポリオレフィン系合成パルプに、それよりも
低融点のバインダーを混合し、バインダーの溶融温度で
両者を熱融着させるファイバーボンド法と呼ばれる方法
が最も工程が短く、単純にして経済的である。ファイバ
ーボンド法の具体的方法としては、走行するメッシュ状
の支持体上に散布した上記原料を、下方向からバキュー
ムしながら、上方向から加熱する熱風貫通型の方法、形
成されたウエブを熱ロールにて混綿された低融点のバイ
ンダーを溶融し、ポリオレフィン系合成パルプを固定さ
せる方法、形成されたウエブを、熱オーブン中で前記バ
インダーを溶融接着させる方法、赤外線ヒーター、ある
いは超音波エネルギーを利用してバインダーを溶融しウ
エブを接着させる方法などが挙げられるが、熱処理温度
と製品の嵩高性付与の点で、熱風貫通型の方法が好まし
く使用される。
Matting In the present invention, it is an important requirement that after the above-mentioned raw materials are mixed, they are dry-processed to be matted. Dry papermaking is mainly a method of using a card or the like to form a sheet of the synthetic pulp in a dried state, for example, the polyolefin synthetic pulp is mixed with a binder having a lower melting point than that, The method called the fiber bond method, in which both are heat-sealed at the melting temperature of the binder, has the shortest process and is simple and economical. As a specific method of the fiber bond method, a hot air penetration type method of heating the above raw material sprinkled on a running mesh-like support from above while vacuuming from below, a formed web is a heat roll By melting the low melting point binder mixed in, fixing the polyolefin-based synthetic pulp, by melting and bonding the formed web with the binder in a heat oven, using an infrared heater or ultrasonic energy. Examples of the method include a method of melting a binder to bond a web, and the like, and a hot air penetration type method is preferably used from the viewpoint of heat treatment temperature and imparting the bulkiness of the product.

【0012】この際、バインダーとして使用されるもの
は、ポリオレフィン系合成パルプ、ポリオレフィン系繊
維、芯の部分が合成パルプの融点よりも高い融点を有
し、鞘の部分が合成パルプの融点よりも低い融点を有す
る、いわゆる、鞘芯型の複合型繊維、ポリオレフィン系
樹脂粉末、低融点ポリエステル粉末、塩化ビニル樹脂粉
末、エポキシ樹脂粉末、またはそのエマルジョン、天然
あるいは合成ゴムラテックスおよびアクリルエマルジョ
ンからなる群より選ばれる少なくとも一種のものが例示
され、なかでも、ポリオレフィン系合成パルプを使用す
ることが好ましい。このバインダーは、主原料であるポ
リオレフィン系合成パルプの融点よりも低い融点、好ま
しくは5℃以上低い融点を有するものであることが必要
である。ポリオレフィン系合成パルプとバインダーとの
混合割合は、ポリオレフィン系合成パルプが100ない
し50重量%、好ましくは98ないし50重量%、バイ
ンダーが0ないし50重量%、好ましくは2ないし50
重量%であることが望ましい。
In this case, what is used as the binder has a melting point higher than that of the synthetic pulp in the polyolefin synthetic pulp, the polyolefin fiber and the core, and lower than that of the synthetic pulp in the sheath. Selected from the group consisting of so-called sheath-core type composite fibers having a melting point, polyolefin resin powder, low melting point polyester powder, vinyl chloride resin powder, epoxy resin powder, or emulsion thereof, natural or synthetic rubber latex and acrylic emulsion. At least one of the above is exemplified, and among them, it is preferable to use a polyolefin-based synthetic pulp. It is necessary that this binder has a melting point lower than that of the polyolefin-based synthetic pulp as the main raw material, preferably 5 ° C. or more. The mixing ratio of the polyolefin synthetic pulp and the binder is 100 to 50% by weight of the polyolefin synthetic pulp, preferably 98 to 50% by weight, and the binder is 0 to 50% by weight, preferably 2 to 50%.
It is desirable that the content is wt%.

【0013】上記の方法以外にも、たとえば、「紙パル
プ技協誌」第41巻、第2号に記載されたエアーレイド
法、あるいは、パラレルに開繊されたポリオレフィン系
合成パルプと低融点のバインダーを空気流にてランダム
に配列し、熱接着させる方法などが例示される。 乾式
抄造によって得られる製品は、湿式抄造に比べ、嵩高
(低密度)な、すなわち、空間率の多い保水性に優れた
多孔性のマットを得ることができ、本発明の目的であ
る、密閉型鉛蓄電池用セパレータとしてきわめて好適に
使用することができる。
In addition to the above-mentioned method, for example, the air-laid method described in "Paper and Pulp Technology Co., Ltd." Vol. 41, No. 2, or a polyolefin synthetic pulp opened in parallel and a low melting point is used. Examples include a method of randomly arranging the binder with an air flow and thermally adhering the binder. The product obtained by dry papermaking is a bulky (low density) product as compared with wet papermaking, that is, it is possible to obtain a porous mat excellent in water retention with a large porosity, which is an object of the present invention. It can be used very suitably as a lead-acid battery separator.

【0014】親水化処理 本発明においては、上記の如くして得られたマットにつ
いて親水化処理を行なうことにより、マットの保水性を
さらに向上させることができる。この親水化処理は、例
えば界面活性剤の水溶液に、上記マットを浸漬するか、
あるいは上記マットにスプレー噴霧し、次いで乾燥する
ことによって行なわれる。用いる界面活性剤としては、
アニオン系界面活性剤が好適である。また親水化処理の
程度は、界面活性剤の付着量が0.05ないし5.0 重量%、
さらに好ましくは0.2 ないし2.0重量%の範囲となる程
度が好ましい。
Hydrophilic treatment In the present invention, the water retention of the mat can be further improved by subjecting the mat obtained as described above to the hydrophilic treatment. This hydrophilic treatment is carried out by, for example, immersing the mat in an aqueous solution of a surfactant,
Alternatively, the mat is sprayed and then dried. As the surfactant used,
Anionic surfactants are preferred. The degree of hydrophilic treatment depends on the amount of the surface active agent deposited, which is 0.05 to 5.0% by weight.
More preferably, it is in the range of 0.2 to 2.0% by weight.

【0015】かかる親水化処理は、合成パルプとして、
親水化処理が行なわれていないものを使用する場合に特
に有効である。かくして得られるマットから成る鉛蓄電
池用セパレータは、密度が0.05ないし0.30 g/ccと低密
度であり、保水性に優れているとともに、これを使用し
た密閉型鉛蓄電池は低温高率放電容量にも優れている。
The hydrophilizing treatment is carried out as a synthetic pulp.
It is particularly effective when using those which have not been subjected to hydrophilic treatment. The lead-acid battery separator made of the mat thus obtained has a low density of 0.05 to 0.30 g / cc and is excellent in water retention, and the sealed lead-acid battery using this also has a low temperature and high rate discharge capacity. Are better.

【0016】本発明のセパレータにおいて、保水性およ
び最大細孔径は、鉛蓄電池の下記のような特性と関連す
るものである。 保水性:一般に鉛蓄電池の容量は、極板の活物質の量と
電解液の量によって決まる。現在のリテーナ式の密閉型
鉛蓄電池においては、電解液はリテーナマットに含まれ
る分と、極板に含まれる分に限定される。したがって、
極板が同一の場合、電池の容量、とくに、低温高率放電
下における容量はリテーナマットに含まれる電解液の量
によって左右されるため、リテーナマットはより多くの
電解液を含む、つまり、保水性に優れている方が好まし
い。
In the separator of the present invention, water retention and maximum pore size are related to the following characteristics of the lead storage battery. Water retention: Generally, the capacity of a lead-acid battery is determined by the amount of active material on the electrode plate and the amount of electrolyte. In the current retainer-type sealed lead-acid battery, the electrolytic solution is limited to that contained in the retainer mat and that contained in the electrode plate. Therefore,
When the plates are the same, the capacity of the battery, especially the capacity under low temperature and high rate discharge depends on the amount of electrolyte contained in the retainer mat, so the retainer mat contains more electrolyte, that is, water retention. It is preferable that the property is excellent.

【0017】最大細孔径:セパレータ(リテーナ式の密
閉型鉛蓄電池の場合はリテーナマット)は、+極板と−
極板の間に挿入され、両極板の接触短絡を防ぐ役割を果
たす。充放電を繰り返すことにより析出する鉛や極板か
ら離脱する鉛粉が、セパレータの細孔を通って両極板を
短絡させ、電池の寿命を短くするので、セパレータの孔
径はできるかぎり小さい方が良い。すなわち、電池の寿
命性能は、セパレータの最大細孔径の大小により左右さ
れるため、セパレータの最大細孔径は小さい方が好まし
い。
Maximum pore size: The separator (retainer mat in the case of a retainer-type sealed lead-acid battery) is + electrode plate and-
It is inserted between the electrode plates and plays a role of preventing a contact short circuit between both electrode plates. The lead diameter deposited by repeated charging and discharging and the lead powder that separates from the electrode plate pass through the pores of the separator to short-circuit both electrode plates and shorten the battery life, so the separator pore size should be as small as possible. .. That is, since the life performance of the battery depends on the size of the maximum pore size of the separator, it is preferable that the maximum pore size of the separator is small.

【0018】[0018]

【発明の効果】本発明によれば、素材として、ポリオレ
フィンを主体とする合成パルプを用いているため、合成
繊維を使用したものに比べ、保水に優れ、最大穴径の小
さいものになっている。これは、溶融紡糸等で作られる
合成繊維が円柱状の構造をしているのに対し、ポリオレ
フィン系合成パルプは、高度に分岐し、かつ、表面に襞
が多いため、かかる優れた性能が発揮されるものと考え
られる。また、本発明によれば、合成パルプを乾式抄造
することによって、耐酸性に優れると共に低密度で安価
なセパレータを提供することができ、とくにこのセパレ
ータを使用した密閉型鉛蓄電池は低温高率放電容量に優
れているという特徴を有する。
EFFECTS OF THE INVENTION According to the present invention, since synthetic pulp mainly composed of polyolefin is used as a raw material, it is superior in water retention and has a maximum maximum hole diameter as compared with the one using synthetic fiber. .. This is because while synthetic fibers made by melt-spinning etc. have a columnar structure, polyolefin-based synthetic pulp is highly branched and has many folds on the surface, so it exhibits such excellent performance. It is thought to be done. Further, according to the present invention, by dry-making synthetic pulp, it is possible to provide a separator having excellent acid resistance and low density and low cost, in particular, a sealed lead-acid battery using this separator is a low temperature high rate discharge. It has the feature of being excellent in capacity.

【0019】[0019]

【実施例】実施例1 原料素材として次のものを使用した。 A.高密度ポリエチレン合成パルプ 平均繊維長 1.0mm 平均繊維径 10μm 融点 135℃ PVA付着量 1.5% 比表面積 8.2m2 /g B.リニア低密度ポリエチレン合成パルプ(低融点ポリ
エチレン合成パルプ) 平均繊維長 1.0mm 平均繊維径 30μm 融点 125℃ PVA付着量 1. 2% 比表面積 2.7m2 /g C.リンターパルプ(セルロース系パルプ) 上記A,B,Cの各原料を、それぞれハンマーミル型粉
砕機で粉砕した後、 A=75重量%、B=15重量%、C=10重量%、 の割合で混合し、エアーレイド法により乾式抄造し、厚
さ2.0mmのマットを得た。このマットに、132℃
の熱風を60秒間貫通させて熱処理を行なった。次い
で、アニオン性界面活性剤(ジアルキルスルホコハク酸
ナトリウムの水溶液)にて親水化処理を行い、0.8 重量
%のマットを得た。得られたマットの物性を表1に示
す。
EXAMPLES Example 1 The following materials were used as raw materials. A. High-density polyethylene synthetic pulp Average fiber length 1.0 mm Average fiber diameter 10 μm Melting point 135 ° C. PVA adhesion amount 1.5% Specific surface area 8.2 m 2 / g B. Linear low density polyethylene synthetic pulp (low melting point polyethylene synthetic pulp) Average fiber length 1.0 mm Average fiber diameter 30 μm Melting point 125 ° C. PVA adhesion amount 1.2% Specific surface area 2.7 m 2 / g C.I. Linter pulp (cellulosic pulp) The raw materials A, B, and C are crushed by a hammer mill crusher, respectively, and then A = 75% by weight, B = 15% by weight, and C = 10% by weight. The mixture was mixed and dry papermaking was carried out by an air raid method to obtain a mat having a thickness of 2.0 mm. On this mat, 132 ℃
Was passed through the hot air for 60 seconds to perform heat treatment. Then, a hydrophilic treatment was carried out with an anionic surfactant (aqueous solution of sodium dialkylsulfosuccinate) to obtain 0.8% by weight of mat. Table 1 shows the physical properties of the obtained mat.

【0020】実施例2 原料素材として、さらに、 D.シリカ粉末(日本シリカ工業株式会社製 ニップシ
ールVN3) を使用し、各原料の使用割合を、 A=68重量%、B=14重量%、C=9重量%、D=
9重量%、 とした以外は、実施例1と同様にしてマットを得た。得
られたマットのセパレータ特性を表1に示す。
Example 2 As a raw material, D. Silica powder (Nipseal VN3 manufactured by Nippon Silica Industry Co., Ltd.) was used, and the use ratio of each raw material was A = 68% by weight, B = 14% by weight, C = 9% by weight, D =
A mat was obtained in the same manner as in Example 1 except that the content was 9% by weight. Table 1 shows the separator characteristics of the obtained mat.

【0021】実施例3 各原料の使用割合を、 A=85重量%、B=15重量%、 とした以外は、実施例1と同様にしてマットを得た。得
られたマットの物性を表1に示す。
Example 3 A mat was obtained in the same manner as in Example 1 except that the use ratios of the respective raw materials were A = 85% by weight and B = 15% by weight. Table 1 shows the physical properties of the obtained mat.

【0022】比較例1 原料および使用割合を実施例1と同じにして、湿式抄造
して厚さ2.0mmのマットを得た。このマットに、1
32℃の熱風を120秒間貫通させて熱処理を行った。
次いで、アニオン性界面活性剤(ジアルキルスルホコハ
ク酸ナトリウムの水溶液)にて親水化処理を行い、界面
活性剤の付着量が0.8重量%のマットを得た。得られ
たマットの物性を表1に示す。
Comparative Example 1 Wet-papermaking was carried out using the same raw materials and the same proportions as in Example 1 to obtain a mat having a thickness of 2.0 mm. 1 on this mat
Heat treatment was performed by passing hot air at 32 ° C. for 120 seconds.
Then, a hydrophilic treatment was performed with an anionic surfactant (aqueous solution of sodium dialkylsulfosuccinate) to obtain a mat having a surfactant adhesion amount of 0.8% by weight. Table 1 shows the physical properties of the obtained mat.

【0023】比較例2 電池特性の比較のために、密閉型鉛蓄電池用セパレータ
として最も一般的なガラスセパレータを使った電池を組
み立て、5時間率放電容量、低温高率放電容量の測定を
行い、その結果を表2に示す。
COMPARATIVE EXAMPLE 2 For comparison of battery characteristics, a battery using the most general glass separator as a sealed lead-acid battery separator was assembled, and 5 hour rate discharge capacity and low temperature high rate discharge capacity were measured. The results are shown in Table 2.

【0024】比較例3 実施例1において、Aの素材として下記のものを使用し
た以外は、同様にしてマットを作製した。 A.アクリル繊維 平均繊維長 5.0mm 平均繊維径 13μm 軟化点 200℃
Comparative Example 3 A mat was prepared in the same manner as in Example 1 except that the following materials were used as the A material. A. Acrylic fiber Average fiber length 5.0 mm Average fiber diameter 13 μm Softening point 200 ° C

【0025】比較例4 ポリプロピレンの溶融吹き出し紡糸繊維マット(メルト
ブローン不織布)を比較として、その性能を調べた。 平均繊維径 2μm
Comparative Example 4 The performance of polypropylene melt-blown spun fiber mats (meltblown nonwoven fabrics) was compared for comparison. Average fiber diameter 2 μm

【0026】比較例5 実施例1において、Aの素材として下記のものを使用し
た以外は、同様にしてマットを作製した。 A.高密度ポリエチレン合成パルプ 平均繊維長 1.5mm 平均繊維径 80μm 融点 135℃ PVA付着量 0.3% 比表面積 0.7m2 /g
Comparative Example 5 A mat was prepared in the same manner as in Example 1 except that the following materials were used as the materials for A. A. High-density polyethylene synthetic pulp Average fiber length 1.5 mm Average fiber diameter 80 μm Melting point 135 ° C. PVA adhesion amount 0.3% Specific surface area 0.7 m 2 / g

【0027】 [0027]

【0028】 セパレータ特性の測定はJIS C 2313に準拠し
て行なった。
[0028] The separator characteristics were measured according to JIS C2313.

【0029】保水性測定法:試料を水中に浸漬し十分含
水した後、空中に垂直な状態で1分間放置(吊した)と
きのセパレーター自重に対するそのセパレーターに含ん
だ水の重量%。最大細孔径測定法 :試験片25mmφをメタノール溶液中
に浸漬し、細孔内をメタノールで置換した図1に示した
装置により、徐々に圧力を加えて行き、試験片の表面よ
り気泡(N 2 ガス)の出現時における差圧を読み取り、
メタノールの表面張力(σ≒23)より試料の最大細孔
径を求める。
[0029]Water retention measurement method: Soak the sample in water and fully
After watering, leave it in the air vertically for 1 minute (hang)
Included in the separator against its own weight
% By weight of fresh water.Maximum pore size measurement method : Test piece 25mmφ in methanol solution
Fig. 1 shows the result of immersing in water and replacing the pores with methanol.
With the device, gradually apply pressure to the surface of the test piece.
Ribbon (N 2 Read the differential pressure at the appearance of
Maximum pore size of the sample from the surface tension of methanol (σ≈23)
Find the diameter.

【0030】算出式は、 σ =メタノールの表面張力 dyn/cm g =重力加速度 cm/sec2 H2-H1 =マノメーター内のヘッド差 cm ρ1 =マノメーター内の液の密度 g/cm3 ρ2 =メタノールの密度 g/cm3 d =メタノールの深さ cm The calculation formula is σ = Surface tension of methanol dyn / cm g = Gravitational acceleration cm / sec 2 H 2 -H 1 = Head difference in manometer cm ρ 1 = Density of liquid in manometer g / cm 3 ρ 2 = Density of methanol g / cm 3 d = depth of methanol cm

【0031】各実施例および比較例のセパレータを用い
て比較例2と同一製造ロットの極板を用いた、比較例2
と同じ2Vで公称容量6Ahのリテーナ式密閉型鉛蓄電
池を組み立て、5時間率放電容量、低温高率放電容量の
測定を行いその結果を表2に示す。
Comparative Example 2 using the same production lot electrode plate as Comparative Example 2 using the separators of each Example and Comparative Example
Assembling a retainer-type sealed lead-acid battery having a nominal capacity of 6 Ah at the same 2 V as above, and measuring the 5-hour rate discharge capacity and the low temperature high rate discharge capacity, the results are shown in Table 2.

【0032】 [0032]

【0033】 [0033]

【0034】5時間率放電容量は、放電開始より電池の
端子電圧が1.70Vになるまでの時間を測定し、その
時間を放電容量とした。低温高率放電容量は、放電開始
より電池の端子電圧が1.00Vになるまでの時間を測
定し、その時間を放電容量とした。5秒目電圧は、低温
高率放電容量測定時、放電開始より5秒目の電池の端子
電圧を測定したものである。
For the 5-hour rate discharge capacity, the time from the start of discharge until the terminal voltage of the battery reached 1.70 V was measured and the time was taken as the discharge capacity. For the low temperature high rate discharge capacity, the time from the start of discharge until the terminal voltage of the battery reached 1.00 V was measured and the time was taken as the discharge capacity. The 5th second voltage is a measurement of the terminal voltage of the battery 5 seconds after the start of discharge when measuring the low temperature high rate discharge capacity.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の実施例において、セパレーターの最大
細孔径を測定する装置の略図である。
FIG. 1 is a schematic view of an apparatus for measuring the maximum pore size of a separator in an example of the present invention.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中村 基史 東京都千代田区霞が関三丁目2番5号 三 井石油化学工業株式会社内 (72)発明者 江崎 元幸 東京都千代田区霞が関三丁目2番5号 三 井石油化学工業株式会社内 (72)発明者 田中 義隆 滋賀県伊香郡高月町大字井口字下ワサ田 1400番の 1 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Motofumi Nakamura 3-5 Kasumigaseki, Chiyoda-ku, Tokyo Within Mitsui Petrochemical Industries Ltd. (72) Inventor Motoyuki Ezaki 3-5-5 Kasumigaseki, Chiyoda-ku, Tokyo No. Mitsui Petrochemical Industry Co., Ltd. (72) Inventor Yoshitaka Tanaka, Takatsuki Town, Ika-gun, Shiga Prefecture Iguchi character Shimowasada 1400-1

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ポリオレフィン系合成パルプ100ない
し50重量%と、該合成パルプよりも低融点のバインダ
ー0ないし50重量%とを、乾式抄造して得られた多孔
性マットから成ることを特徴とする密閉型鉛蓄電池用セ
パレータ。
1. A porous mat obtained by dry-making 100 to 50% by weight of a polyolefin synthetic pulp and 0 to 50% by weight of a binder having a melting point lower than that of the synthetic pulp. Sealed lead acid battery separator.
【請求項2】 前記ポリオレフィン系合成パルプ/前記
バインダーの配合割合が98ないし50重量%/2ない
し50重量%である請求項1に記載の密閉型鉛蓄電池用
セパレータ。
2. The sealed lead acid battery separator according to claim 1, wherein the blending ratio of the polyolefin synthetic pulp / the binder is 98 to 50% by weight / 2 to 50% by weight.
【請求項3】前記バインダーの融点もしくは硬化温度
が、ポリオレフィン系合成パルプの融点よりも5℃以上
低いものである請求項1に記載の密閉型鉛蓄電池用セパ
レータ。
3. The sealed lead-acid battery separator according to claim 1, wherein the melting point or curing temperature of the binder is lower than the melting point of the polyolefin synthetic pulp by 5 ° C. or more.
【請求項4】 前記ポリオレフィン系合成パルプとして
親水処理されたものを使用する請求項1に記載の密閉型
鉛蓄電池用セパレータ。
4. The sealed lead-acid battery separator according to claim 1, wherein the polyolefin synthetic pulp is hydrophilically treated.
【請求項5】 前記多孔性マットは、界面活性剤水溶液
を用いての親水処理が行なわれたものである請求項1に
記載の密閉型鉛蓄電池用セパレータ。
5. The sealed lead-acid battery separator according to claim 1, wherein the porous mat has been subjected to hydrophilic treatment using an aqueous surfactant solution.
【請求項6】 前記多孔性マットを嵩高性を損なわない
程度に熱処理を行い、マットの強度を高めた請求項1に
記載の密閉型鉛蓄電池用セパレータ。
6. The sealed lead-acid battery separator according to claim 1, wherein the porous mat is heat-treated to such an extent that the bulkiness is not impaired to increase the strength of the mat.
【請求項7】 45重量%以下の範囲において、各種合
成繊維、天然パルプ、無機繊維、あるいは耐酸性無機粉
体を配合してなる請求項1に記載の密閉型鉛蓄電池用セ
パレータ。
7. The sealed lead-acid battery separator according to claim 1, wherein various synthetic fibers, natural pulp, inorganic fibers, or acid-resistant inorganic powders are mixed in a range of 45% by weight or less.
【請求項8】 前記ポリオレフィン系合成パルプとし
て、BET吸着法で測定して、比表面積が1m2 /g以
上のものを使用する請求項1に記載の密閉型鉛蓄電池用
セパレータ。
8. The sealed lead-acid battery separator according to claim 1, wherein the polyolefin synthetic pulp has a specific surface area of 1 m 2 / g or more as measured by a BET adsorption method.
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Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6444367B1 (en) 1999-01-08 2002-09-03 Ahlstrom Mount Holly Springs, Llc Durable hydrophilic nonwoven mat for rechargable alkaline batteries
US6830782B2 (en) 1999-12-28 2004-12-14 Hitoshi Kanazawa Hydrophilic polymer treatment of an activated polymeric material and use thereof
WO2005012616A1 (en) * 2003-08-01 2005-02-10 Mitsui Chemicals, Inc. Absorptive nonwoven fablic, laminate thereof, and method for production thereof
JP2005159283A (en) * 2003-07-02 2005-06-16 Japan Vilene Co Ltd Wet nonwoven fabric, method for manufacturing wet nonwoven fabric, separator for electric doublelayer capacitor, separator for lithium ion secondary cell, electric double layer capacitor, and lithium ion secondary cell
JP2006188770A (en) * 2004-12-10 2006-07-20 Japan Vilene Co Ltd Nonwoven fabric, method for producing nonwoven fabric, separator for electric double layer capacitor by using nonwoven fabric, separator for lithium ion secondary battery, electric double layer capacitor or lithium ion secondary battery
US7144633B2 (en) 2002-07-29 2006-12-05 Evanite Fiber Corporation Glass compositions
US7160824B2 (en) 2002-07-29 2007-01-09 Evanite Fiber Corporation Glass compositions
JP2011501374A (en) * 2007-10-24 2011-01-06 オー.アール.ヴィ. オヴァッティフィシオ レジナチュラ ヴァルパダナ エス.ピー.エー. Spacing elements for lead gel batteries or lead acid batteries
JP2015531153A (en) * 2012-08-22 2015-10-29 ダラミック エルエルシー Battery separator using gel-impregnated nonwoven fabric for lead acid battery
WO2016148174A1 (en) * 2015-03-16 2016-09-22 東レ・ファインケミカル株式会社 Nonwoven fabric and method for manufacturing same

Cited By (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6444367B1 (en) 1999-01-08 2002-09-03 Ahlstrom Mount Holly Springs, Llc Durable hydrophilic nonwoven mat for rechargable alkaline batteries
US7329623B2 (en) 1999-01-08 2008-02-12 Ahlstrom Mount Holly Springs Llc Durable hydrophilic nonwoven mat
US6830782B2 (en) 1999-12-28 2004-12-14 Hitoshi Kanazawa Hydrophilic polymer treatment of an activated polymeric material and use thereof
US8211575B2 (en) 2002-07-29 2012-07-03 Hollingsworth & Vose Company Batteries containing bismuth glass compositions
US7144633B2 (en) 2002-07-29 2006-12-05 Evanite Fiber Corporation Glass compositions
US7160824B2 (en) 2002-07-29 2007-01-09 Evanite Fiber Corporation Glass compositions
US8012629B2 (en) 2002-07-29 2011-09-06 Hollingsworth & Vose Company Batteries containing bismuth glass compositions
JP2005159283A (en) * 2003-07-02 2005-06-16 Japan Vilene Co Ltd Wet nonwoven fabric, method for manufacturing wet nonwoven fabric, separator for electric doublelayer capacitor, separator for lithium ion secondary cell, electric double layer capacitor, and lithium ion secondary cell
JP4577819B2 (en) * 2003-07-02 2010-11-10 日本バイリーン株式会社 Wet nonwoven fabric, method for producing wet nonwoven fabric, separator for electric double layer capacitor, separator for lithium ion secondary battery, electric double layer capacitor, lithium ion secondary battery
WO2005012616A1 (en) * 2003-08-01 2005-02-10 Mitsui Chemicals, Inc. Absorptive nonwoven fablic, laminate thereof, and method for production thereof
US7939166B2 (en) 2004-07-21 2011-05-10 Hollingsworth & Vose Company Glass compositions
JP2006188770A (en) * 2004-12-10 2006-07-20 Japan Vilene Co Ltd Nonwoven fabric, method for producing nonwoven fabric, separator for electric double layer capacitor by using nonwoven fabric, separator for lithium ion secondary battery, electric double layer capacitor or lithium ion secondary battery
JP2011501374A (en) * 2007-10-24 2011-01-06 オー.アール.ヴィ. オヴァッティフィシオ レジナチュラ ヴァルパダナ エス.ピー.エー. Spacing elements for lead gel batteries or lead acid batteries
JP2015531153A (en) * 2012-08-22 2015-10-29 ダラミック エルエルシー Battery separator using gel-impregnated nonwoven fabric for lead acid battery
JP2018152350A (en) * 2012-08-22 2018-09-27 ダラミック エルエルシー Cell separator using gel-impregnated nonwoven fabric for lead-acid battery
JP2020202190A (en) * 2012-08-22 2020-12-17 ダラミック エルエルシー Battery separator using gel-impregnated non-woven fabric for lead-acid battery
JP2022160562A (en) * 2012-08-22 2022-10-19 ダラミック エルエルシー Battery separator with gel impregnated nonwoven for lead acid battery
WO2016148174A1 (en) * 2015-03-16 2016-09-22 東レ・ファインケミカル株式会社 Nonwoven fabric and method for manufacturing same
JPWO2016148174A1 (en) * 2015-03-16 2017-12-28 東レ・ファインケミカル株式会社 Nonwoven fabric and method for producing the same
US10907284B2 (en) 2015-03-16 2021-02-02 Toray Fine Chemicals Co., Ltd. Nonwoven fabric and method of manufacturing same

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