JPH0536393A - 鉛蓄電池用セパレータ - Google Patents
鉛蓄電池用セパレータInfo
- Publication number
- JPH0536393A JPH0536393A JP3209783A JP20978391A JPH0536393A JP H0536393 A JPH0536393 A JP H0536393A JP 3209783 A JP3209783 A JP 3209783A JP 20978391 A JP20978391 A JP 20978391A JP H0536393 A JPH0536393 A JP H0536393A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fiber
- diameter
- separator
- glass fiber
- lead
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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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
Landscapes
- Cell Separators (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 あまりコストを上げないで過放電時の短絡防
止可能なセパレータを得る。 【構成】 微細ガラス繊維と微細孔を有する耐酸性合成
繊維とから構成する鉛蓄電池用セパレータ。
止可能なセパレータを得る。 【構成】 微細ガラス繊維と微細孔を有する耐酸性合成
繊維とから構成する鉛蓄電池用セパレータ。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、鉛蓄電池用セパレータ
の改良に関するものである。
の改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術とその課題】鉛蓄電池の充電中に発生する
酸素ガスを負極で還元・吸収させるタイプの密閉式鉛蓄
電池にはゲル式とリテーナ式との二種類がある。
酸素ガスを負極で還元・吸収させるタイプの密閉式鉛蓄
電池にはゲル式とリテーナ式との二種類がある。
【０００３】ゲル式は希硫酸に二酸化珪素（ＳｉＯ2 ）
の微粉末を混ぜることによって電解液をゲル状にし、流
動液をなくしたものであり、リテーナ式よりも安価であ
るが、電池性能が液式やリテーナ式に劣るという欠点が
ある。
の微粉末を混ぜることによって電解液をゲル状にし、流
動液をなくしたものであり、リテーナ式よりも安価であ
るが、電池性能が液式やリテーナ式に劣るという欠点が
ある。
【０００４】一方、リテーナ式は正極板と負極板との間
に直径約１μｍの微細ガラス繊維を素材とするマット状
セパレータ（ガラスセパレータ）を挿入し、これによっ
て充放電に必要な硫酸電解液の保持と両極の隔離を行っ
ており、近年、ポータブル機器やコンピュータのバック
アップ電源として広く用いられるようになってきた。し
かし、リテーナ式はガラスセパレータが高価なために、
この種の密閉式鉛蓄電池の普及に障害となっている。
に直径約１μｍの微細ガラス繊維を素材とするマット状
セパレータ（ガラスセパレータ）を挿入し、これによっ
て充放電に必要な硫酸電解液の保持と両極の隔離を行っ
ており、近年、ポータブル機器やコンピュータのバック
アップ電源として広く用いられるようになってきた。し
かし、リテーナ式はガラスセパレータが高価なために、
この種の密閉式鉛蓄電池の普及に障害となっている。
【０００５】さらに最近は、密閉式鉛蓄電池の高率放電
特性の改善がより一層求められているが、そのためには
正極板と負極板との間隔を狭くする必要があり、そこで
使用されるガラスセパレータも薄くなる。そのような場
合、直径約１μｍの微細ガラス繊維を用いた従来のガラ
スセパレータでは、特に電池を過放電した場合、短絡が
生じやすくなる。これは、過放電によって電解液比重が
低下し、それに伴って硫酸鉛の溶解度が上昇した結果に
よるものと考えられている。
特性の改善がより一層求められているが、そのためには
正極板と負極板との間隔を狭くする必要があり、そこで
使用されるガラスセパレータも薄くなる。そのような場
合、直径約１μｍの微細ガラス繊維を用いた従来のガラ
スセパレータでは、特に電池を過放電した場合、短絡が
生じやすくなる。これは、過放電によって電解液比重が
低下し、それに伴って硫酸鉛の溶解度が上昇した結果に
よるものと考えられている。
【０００６】電解液に硫酸ナトリウムを少量添加するこ
とによって、多少、この種の短絡の発生を抑えることが
できるが充分ではなく、このような短絡を防ぐために
は、ガラス繊維の直径を、例えば、０．２μｍ程度に細
くする必要がある。しかし、このようなきわめて細いガ
ラス繊維は、その製造に特殊な手段が必要で、コストも
大幅に上昇する。
とによって、多少、この種の短絡の発生を抑えることが
できるが充分ではなく、このような短絡を防ぐために
は、ガラス繊維の直径を、例えば、０．２μｍ程度に細
くする必要がある。しかし、このようなきわめて細いガ
ラス繊維は、その製造に特殊な手段が必要で、コストも
大幅に上昇する。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、リテーナ式鉛
蓄電池に用いられるマット状セパレータとして微細ガラ
ス繊維と微細孔を有する耐酸性合成繊維とを混抄するこ
とによって、非常に高価な、きわめて細いガラス繊維を
用いなくても過放電時の短絡を防止することを可能にす
るものである。
蓄電池に用いられるマット状セパレータとして微細ガラ
ス繊維と微細孔を有する耐酸性合成繊維とを混抄するこ
とによって、非常に高価な、きわめて細いガラス繊維を
用いなくても過放電時の短絡を防止することを可能にす
るものである。
【０００８】
【実施例】まず、次の３種類のマット状セパレータを準
備した。
備した。
【０００９】Ｎｏ．１ 直径約１μｍのガラス繊維から
なるマット状セパレータ。
なるマット状セパレータ。
【００１０】Ｎｏ．２ 直径約１μｍのガラス繊維と微
細な孔を有するポリエチレン繊維とを混抄したマット状
セパレータ。混抄に使用したポリエチレン繊維の直径は
約２５μｍ、長さは約５ｍｍで、直径０．３〜２μｍ程
度の孔が繊維表面から内部にわたって連続的に分布して
おり、多孔度は約４０％である。ガラス繊維とポリエチ
レン繊維との混合割合は、ガラス繊維７０％、ポリエチ
レン繊維３０％とした。
細な孔を有するポリエチレン繊維とを混抄したマット状
セパレータ。混抄に使用したポリエチレン繊維の直径は
約２５μｍ、長さは約５ｍｍで、直径０．３〜２μｍ程
度の孔が繊維表面から内部にわたって連続的に分布して
おり、多孔度は約４０％である。ガラス繊維とポリエチ
レン繊維との混合割合は、ガラス繊維７０％、ポリエチ
レン繊維３０％とした。
【００１１】図１（Ａ）は、微細な孔を有するポリエチ
レン繊維の走査電子顕微鏡写真で、図１（Ｂ）は、それ
をさらに拡大した写真である。
レン繊維の走査電子顕微鏡写真で、図１（Ｂ）は、それ
をさらに拡大した写真である。
【００１２】Ｎｏ．３ 直径約０．２μｍのガラス繊維
からなるマット状セパレータ。
からなるマット状セパレータ。
【００１３】次に、これら３種類のマット状セパレータ
を用いて公称容量２Ａｈのリテーナ式密閉形鉛蓄電池を
常法に準じて組み立てた。なお、正極板と負極板との間
隔は０．５ｍｍとし、各電池の電解液には５ｇ／ｌの硫
酸ナトリウムを添加した。初期の電池性能を確認した
後、次に示す過放電試験を繰り返し行った。
を用いて公称容量２Ａｈのリテーナ式密閉形鉛蓄電池を
常法に準じて組み立てた。なお、正極板と負極板との間
隔は０．５ｍｍとし、各電池の電解液には５ｇ／ｌの硫
酸ナトリウムを添加した。初期の電池性能を確認した
後、次に示す過放電試験を繰り返し行った。
【００１４】１． ０．０５ＣＡで１．７５Ｖ／セルま
で放電。
で放電。
【００１５】２． １０オームの抵抗を２４時間接続。
【００１６】３． 開路状態で１カ月放置。
【００１７】４． ２．４５Ｖ／セルで２４時間充電。
【００１８】５． ０．２ＣＡで容量試験（放電終始電
圧 １．７Ｖ／セル） 容量が初期の６０％になった時点を、その電池の寿命と
した。試験結果を図２に示す。
圧 １．７Ｖ／セル） 容量が初期の６０％になった時点を、その電池の寿命と
した。試験結果を図２に示す。
【００１９】Ｎｏ．１の従来のガラスセパレータを用い
た電池は３回で寿命となったが、Ｎｏ．２の本発明によ
る電池とＮｏ．３の０．２μｍのガラス繊維を使用した
電池の寿命はいずれも６回と、従来品の２倍もの寿命が
得られた。
た電池は３回で寿命となったが、Ｎｏ．２の本発明によ
る電池とＮｏ．３の０．２μｍのガラス繊維を使用した
電池の寿命はいずれも６回と、従来品の２倍もの寿命が
得られた。
【００２０】試験後、これらの電池を解体して調査した
ところ、Ｎｏ．１の電池はセパレータを貫通して短絡を
起こしていたが、Ｎｏ．２及びＮｏ．３の電池ではこの
ような短絡は見られなかった。
ところ、Ｎｏ．１の電池はセパレータを貫通して短絡を
起こしていたが、Ｎｏ．２及びＮｏ．３の電池ではこの
ような短絡は見られなかった。
【００２１】Ｎｏ．１の短絡は、正極板と負極板との間
隔が０．５ｍｍと狭かったため開路状態で放置している
間に電解液比重の低下に伴って硫酸鉛が溶解し、これが
原因となって発生したものと考えられる。
隔が０．５ｍｍと狭かったため開路状態で放置している
間に電解液比重の低下に伴って硫酸鉛が溶解し、これが
原因となって発生したものと考えられる。
【００２２】また、Ｎｏ．３の電池では開路中の比重低
下に伴う硫酸鉛の溶解が生じても、ガラス繊維の直径が
細いため、屈曲度が大きく、生成するデンドライトの経
路が長くなったため、短絡が発生しなかったものと考え
られる。
下に伴う硫酸鉛の溶解が生じても、ガラス繊維の直径が
細いため、屈曲度が大きく、生成するデンドライトの経
路が長くなったため、短絡が発生しなかったものと考え
られる。
【００２３】これに対し、本発明のセパレータにはＮ
ｏ．１のものと同じ直径約１μｍのガラス繊維の他に、
直径約２５μｍのポリエチレン繊維が３０％混ざってい
るが、このポリエチレン繊維に直径０．３μｍ程度の孔
が多数存在しているため、開路中に電解液の比重が低下
すると、ポリエチレン繊維内の孔に保持されていた比較
的高い比重の電解液が放出される。そのため、比重低下
があまり大きくなく、したがって硫酸鉛溶解が抑えら
れ、その結果、短絡が発生しにくくなったものと考えら
れる。
ｏ．１のものと同じ直径約１μｍのガラス繊維の他に、
直径約２５μｍのポリエチレン繊維が３０％混ざってい
るが、このポリエチレン繊維に直径０．３μｍ程度の孔
が多数存在しているため、開路中に電解液の比重が低下
すると、ポリエチレン繊維内の孔に保持されていた比較
的高い比重の電解液が放出される。そのため、比重低下
があまり大きくなく、したがって硫酸鉛溶解が抑えら
れ、その結果、短絡が発生しにくくなったものと考えら
れる。
【００２４】電池性能のみを考えると、Ｎｏ．３の０．
２μｍのガラス繊維を使用した電池も、本発明による電
池と同じ寿命で優れているが、上述のようにこのガラス
繊維は非常に高価なためあまり実用的ではない。
２μｍのガラス繊維を使用した電池も、本発明による電
池と同じ寿命で優れているが、上述のようにこのガラス
繊維は非常に高価なためあまり実用的ではない。
【００２５】今回の実施例で使用したポリエチレン繊維
は、直径が約２５μｍであったが、多少のコストアップ
が可能な電池においては、直径が１０μｍ程度の繊維を
用いる方が性能が安定した。また、ガラス繊維との混合
割合は、５〜７０％の範囲でその効果が顕著であった。
は、直径が約２５μｍであったが、多少のコストアップ
が可能な電池においては、直径が１０μｍ程度の繊維を
用いる方が性能が安定した。また、ガラス繊維との混合
割合は、５〜７０％の範囲でその効果が顕著であった。
【００２６】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明による鉛蓄
電池用セパレータを使用すると、あまりコストアップし
ないで、過放電時の短絡を防止することが可能となり、
その工業的価値は非常に大きい。
電池用セパレータを使用すると、あまりコストアップし
ないで、過放電時の短絡を防止することが可能となり、
その工業的価値は非常に大きい。
【図１】微細な孔を有する合成繊維の走査電子顕微鏡写
真の一例を示した図
真の一例を示した図
【図２】過放電試験結果の一例を示した図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 【請求項１】 微細ガラス繊維と微細孔を有する耐酸性
合成繊維とからなることを特徴とする鉛蓄電池用セパレ
ータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3209783A JPH0536393A (ja) | 1991-07-26 | 1991-07-26 | 鉛蓄電池用セパレータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3209783A JPH0536393A (ja) | 1991-07-26 | 1991-07-26 | 鉛蓄電池用セパレータ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0536393A true JPH0536393A (ja) | 1993-02-12 |
Family
ID=16578532
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3209783A Pending JPH0536393A (ja) | 1991-07-26 | 1991-07-26 | 鉛蓄電池用セパレータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0536393A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0834937A2 (en) * | 1996-09-26 | 1998-04-08 | G.S. Kasei Kogyo K.K. | Lead-acid battery separator and method for producing thereof |
| 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 |
| CN100435386C (zh) * | 2004-07-23 | 2008-11-19 | 株式会社杰士汤浅 | 用于控制阀式铅蓄电池的隔板及控制阀式铅蓄电池 |
-
1991
- 1991-07-26 JP JP3209783A patent/JPH0536393A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0834937A2 (en) * | 1996-09-26 | 1998-04-08 | G.S. Kasei Kogyo K.K. | Lead-acid battery separator and method for producing thereof |
| EP0834937A3 (en) * | 1996-09-26 | 2000-08-02 | G.S. Kasei Kogyo K.K. | Lead-acid battery separator and method for producing thereof |
| 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 |
| CN100435386C (zh) * | 2004-07-23 | 2008-11-19 | 株式会社杰士汤浅 | 用于控制阀式铅蓄电池的隔板及控制阀式铅蓄电池 |
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