JPH0797493B2 - 密閉型鉛蓄電池用セパレ−タ - Google Patents
密閉型鉛蓄電池用セパレ−タInfo
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- JPH0797493B2 JPH0797493B2 JP60026912A JP2691285A JPH0797493B2 JP H0797493 B2 JPH0797493 B2 JP H0797493B2 JP 60026912 A JP60026912 A JP 60026912A JP 2691285 A JP2691285 A JP 2691285A JP H0797493 B2 JPH0797493 B2 JP H0797493B2
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- separator
- fiber
- acid
- sealed lead
- fibers
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- 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
- 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
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- H01M50/409—Separators, membranes or diaphragms characterised by the material
- H01M50/411—Organic material
- H01M50/414—Synthetic resins, e.g. thermoplastics or thermosetting resins
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- H—ELECTRICITY
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- H01M2300/00—Electrolytes
- H01M2300/0002—Aqueous electrolytes
- H01M2300/0005—Acid electrolytes
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Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、密閉型鉛蓄電池用セパレータに関するもので
ある。
ある。
従来の技術 従来、この種の密閉型鉛蓄電池用セパレータは、例えば
米国特許第3,862,861号明細書に記載されている様に微
細ガラス繊維を主体として抄紙され、微細ガラス繊維が
絡みあって生じる空間に、毛管現象を利用して電解液が
保持され、またこの空間を通って気体も流通するという
構成であった。
米国特許第3,862,861号明細書に記載されている様に微
細ガラス繊維を主体として抄紙され、微細ガラス繊維が
絡みあって生じる空間に、毛管現象を利用して電解液が
保持され、またこの空間を通って気体も流通するという
構成であった。
発明が解決しようとする問題点 このような従来の構成では、電解液が流動体であるた
め、高温状態に長期間放置したり、高温状態で作動する
と、電解液中の水分が蒸発して液不足となったり、また
水分の蒸発に伴い電解液濃度が高くなって、正負極の活
物質の劣化が促進されることにより寿命が短くなるとい
う問題があった。またセパレータの多孔度、及び最大孔
径の設定を厳密に行うことは技術的に難しいため、セパ
レータ中の毛細管状の空間部に毛細管現象を利用して、
単純に電解液を保持させる従来のセパレータでは、電解
液の保持性能を安定させる程度には自ずから限界があっ
た。また繊維の材質も濡れ性のよい、例えばガラス繊維
のようなものに限られていた。
め、高温状態に長期間放置したり、高温状態で作動する
と、電解液中の水分が蒸発して液不足となったり、また
水分の蒸発に伴い電解液濃度が高くなって、正負極の活
物質の劣化が促進されることにより寿命が短くなるとい
う問題があった。またセパレータの多孔度、及び最大孔
径の設定を厳密に行うことは技術的に難しいため、セパ
レータ中の毛細管状の空間部に毛細管現象を利用して、
単純に電解液を保持させる従来のセパレータでは、電解
液の保持性能を安定させる程度には自ずから限界があっ
た。また繊維の材質も濡れ性のよい、例えばガラス繊維
のようなものに限られていた。
本発明はこのような問題点を解決するもので、従来より
も耐高温性に優れた密閉型鉛蓄電池を得ることができ、
多孔度及び最大孔径の設定を自由にすることによって電
解液の量をふやすことのできるセパレータを提供するこ
とを目的とするものである。
も耐高温性に優れた密閉型鉛蓄電池を得ることができ、
多孔度及び最大孔径の設定を自由にすることによって電
解液の量をふやすことのできるセパレータを提供するこ
とを目的とするものである。
問題点を解決するための手段 この問題点を解決するために本発明のセパレータは、平
均繊維径が0.3〜20μｍの耐酸性の無機繊維または合成
樹脂と、この繊維と同程度の平均繊維径を持ち硫酸を含
んで膨潤する変成ポリビニルアルコール繊維とを混抄し
た不織布としたものである。
均繊維径が0.3〜20μｍの耐酸性の無機繊維または合成
樹脂と、この繊維と同程度の平均繊維径を持ち硫酸を含
んで膨潤する変成ポリビニルアルコール繊維とを混抄し
た不織布としたものである。
作用 この構成によるセパレータを備えた密閉型鉛蓄電池は、
電解液がセパレータ中で繊維の内部に含有されるため、
流動体のままのときよりも水分の蒸発量が少なくなり、
耐高温性に優れたものとなる。また耐酸性の無機繊維又
は合成樹脂繊維と、硫酸を含んで膨潤する変成ポリビニ
ルアルコール繊維の混合割合、また平均繊維径の設定を
かえることにより、多孔度及び最大孔径の設定が自由に
でき、さらに後者の繊維が膨潤するので、単なる不織布
の２倍以上の量の電解液を含むことができ、素材をガラ
ス繊維に限らないため低コストのセパレータを提供でき
る。
電解液がセパレータ中で繊維の内部に含有されるため、
流動体のままのときよりも水分の蒸発量が少なくなり、
耐高温性に優れたものとなる。また耐酸性の無機繊維又
は合成樹脂繊維と、硫酸を含んで膨潤する変成ポリビニ
ルアルコール繊維の混合割合、また平均繊維径の設定を
かえることにより、多孔度及び最大孔径の設定が自由に
でき、さらに後者の繊維が膨潤するので、単なる不織布
の２倍以上の量の電解液を含むことができ、素材をガラ
ス繊維に限らないため低コストのセパレータを提供でき
る。
実施例 以下、本発明の実施例について説明する。主体となる繊
維として平均繊維径７μｍ（約0.5デニール）のポリエ
ステル繊維を60wt％、硫酸を含んで約60倍に膨潤する物
質である変性ポリビニルアルコール、．（高吸水性ポリ
マーGP＜日本合成化学工業KK.製＞）をポリエステル繊
維と同じく平均繊維径約７μｍの繊維としたもの40wt％
を、ニードルパンチ法で不織布としたものをセパレータ
Ａとする。
維として平均繊維径７μｍ（約0.5デニール）のポリエ
ステル繊維を60wt％、硫酸を含んで約60倍に膨潤する物
質である変性ポリビニルアルコール、．（高吸水性ポリ
マーGP＜日本合成化学工業KK.製＞）をポリエステル繊
維と同じく平均繊維径約７μｍの繊維としたもの40wt％
を、ニードルパンチ法で不織布としたものをセパレータ
Ａとする。
本発明によるセパレータＡ、及び従来のガラス繊維から
なるセパレータＢ、また参考までにポリエステル繊維の
みの不織布Ｃの各物性として、厚さ、濡れ厚さ、含水
量、加圧含水量、最大孔径を次表に示した。
なるセパレータＢ、また参考までにポリエステル繊維の
みの不織布Ｃの各物性として、厚さ、濡れ厚さ、含水
量、加圧含水量、最大孔径を次表に示した。
なお、表中の数値は次のようにして測定したものであ
る。試料はすべて10cm×10cmのものを使用した。厚さは
10枚重ねて20kg/dm2の圧力をかけた時の１枚あたりの厚
さ、濡れ厚さはイオン交換水に１時間浸漬した後同様に
して測定した。％表示は厚さに対する濡れ厚さに変化率
である。含水量についてはイオン交換水に１時間浸漬し
た後水きりを行い、試料1cm3あたりに含まれる水の重さ
を表したものである。加圧含水量は濡れ厚さを測定した
状態の試料中の1cm3あたりの水の重さである。最大孔径
はセパレータの乾燥状態の値である。これによるとセパ
レータＡは硫酸を含むと膨潤して厚みが増し、より多く
の電解液を含むことができる。
る。試料はすべて10cm×10cmのものを使用した。厚さは
10枚重ねて20kg/dm2の圧力をかけた時の１枚あたりの厚
さ、濡れ厚さはイオン交換水に１時間浸漬した後同様に
して測定した。％表示は厚さに対する濡れ厚さに変化率
である。含水量についてはイオン交換水に１時間浸漬し
た後水きりを行い、試料1cm3あたりに含まれる水の重さ
を表したものである。加圧含水量は濡れ厚さを測定した
状態の試料中の1cm3あたりの水の重さである。最大孔径
はセパレータの乾燥状態の値である。これによるとセパ
レータＡは硫酸を含むと膨潤して厚みが増し、より多く
の電解液を含むことができる。
またこのセパレータＡ、Ｂ、Ｃを用いて電圧6.5V容量6.
5Ahの電池Ａ、Ｂ、Ｃを製作したところ、電池Ｃは電解
液を含む量が少なすぎるため溢液が多く初期容量も規格
に達しなかったので、電池Ａ、Ｂを用いて高温保存試験
を行った。
5Ahの電池Ａ、Ｂ、Ｃを製作したところ、電池Ｃは電解
液を含む量が少なすぎるため溢液が多く初期容量も規格
に達しなかったので、電池Ａ、Ｂを用いて高温保存試験
を行った。
第１図は製造初期と60℃で充電状態のまま４週間放置し
た後の残存容量、およびまた電圧7.35Vで0.4CA（2.6A）
にて６時間回復充電を行った結果を示したものである。
第２図は、第１図の状態にある電池の重量減少量を示し
たものである。第１図、第２図からも明らかなように従
来の方法で製造した電池Ｂが電解液の蒸発により液不足
を起こして残存容量は初期の40％以下、回復容量が60％
以下となっているが、本発明による電池Ａは、残存容量
でも60％以上、回復容量では70〜90％程度であり保存特
性が良いことが判る。
た後の残存容量、およびまた電圧7.35Vで0.4CA（2.6A）
にて６時間回復充電を行った結果を示したものである。
第２図は、第１図の状態にある電池の重量減少量を示し
たものである。第１図、第２図からも明らかなように従
来の方法で製造した電池Ｂが電解液の蒸発により液不足
を起こして残存容量は初期の40％以下、回復容量が60％
以下となっているが、本発明による電池Ａは、残存容量
でも60％以上、回復容量では70〜90％程度であり保存特
性が良いことが判る。
本実施例では主体となる繊維として平均繊維径７μｍの
ポリエステル樹脂繊維を用いたが、平均繊維径が、0.3
〜20μｍの範囲内であれば同等の特性が得られる。しか
し20μｍよりも太いと作業性に問題が生じ、セパレータ
として使い得るような状態に抄造できない。また0.3μ
ｍより細い繊維は入手が困難である。耐酸性の繊維の割
合は、硫酸を含んで膨潤する繊維が硫酸を含んで何倍に
膨潤するかによって上限が定められるが、多すぎると空
間が多くなりすぎてセパレータＣの状態と同様になって
しまうし、逆に同等量より少ないと硫酸を含んで膨潤す
る物質が過剰になり、繊維が堅く乾いた状態に近くな
り、極板中の電解液を吸い出すような状態になり容量が
出なくなる。また同程度の繊維径であれば、混抄の際に
均一になりやすい。なお、本実施例では硫酸を含んで膨
潤する物質として変性ポリビニルアルコールを使用した
が、硫酸を含んで膨潤する物質で繊維の状態にすること
ができるものであれば各種の物質を使用してもよい。
ポリエステル樹脂繊維を用いたが、平均繊維径が、0.3
〜20μｍの範囲内であれば同等の特性が得られる。しか
し20μｍよりも太いと作業性に問題が生じ、セパレータ
として使い得るような状態に抄造できない。また0.3μ
ｍより細い繊維は入手が困難である。耐酸性の繊維の割
合は、硫酸を含んで膨潤する繊維が硫酸を含んで何倍に
膨潤するかによって上限が定められるが、多すぎると空
間が多くなりすぎてセパレータＣの状態と同様になって
しまうし、逆に同等量より少ないと硫酸を含んで膨潤す
る物質が過剰になり、繊維が堅く乾いた状態に近くな
り、極板中の電解液を吸い出すような状態になり容量が
出なくなる。また同程度の繊維径であれば、混抄の際に
均一になりやすい。なお、本実施例では硫酸を含んで膨
潤する物質として変性ポリビニルアルコールを使用した
が、硫酸を含んで膨潤する物質で繊維の状態にすること
ができるものであれば各種の物質を使用してもよい。
発明の効果 以上のように本発明によれば、密閉型鉛蓄電池のセパレ
ータは、変成ポリビニルアルコールの膨潤による電解液
の保持と、耐酸性の無機繊維または合成繊維の保液とが
相まって、高温環境下においても高い電解液の保液能力
を有し、電池の長寿命化を可能とするものです。また電
解液の保持の方法が根本的にガラス繊維のセパレータと
異なるため、多孔度や最大孔径の設定にこだわらない。
そのためポリエステルやポリプロピレンなどの廉価な合
成樹脂繊維を用いることができる。
ータは、変成ポリビニルアルコールの膨潤による電解液
の保持と、耐酸性の無機繊維または合成繊維の保液とが
相まって、高温環境下においても高い電解液の保液能力
を有し、電池の長寿命化を可能とするものです。また電
解液の保持の方法が根本的にガラス繊維のセパレータと
異なるため、多孔度や最大孔径の設定にこだわらない。
そのためポリエステルやポリプロピレンなどの廉価な合
成樹脂繊維を用いることができる。
第１図は本発明及び従来例による密閉型鉛蓄電池の高温
保存後の残存容量および回復容量を示す特性図、第２図
は同高温保存後の重量減少量を示す特性図である。
保存後の残存容量および回復容量を示す特性図、第２図
は同高温保存後の重量減少量を示す特性図である。
Claims (2)
- 【請求項１】平均繊維径が0.3〜20μｍの耐酸性の無機
繊維または合成樹脂繊維と、この繊維と同程度の平均繊
維径をもち硫酸を含んで膨潤する変成ポリビニルアルコ
ール繊維とを混抄した不織布からなる密閉形鉛蓄電池用
セパレータ。 - 【請求項２】耐酸性の無機繊維または合成樹脂繊維の配
合重量が、硫酸を含んで膨潤する変成ポリビニルアルコ
ール繊維の重量と同等かそれ以上である特許請求の範囲
第１項記載の密閉形鉛蓄電池用セパレータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60026912A JPH0797493B2 (ja) | 1985-02-14 | 1985-02-14 | 密閉型鉛蓄電池用セパレ−タ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60026912A JPH0797493B2 (ja) | 1985-02-14 | 1985-02-14 | 密閉型鉛蓄電池用セパレ−タ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61185860A JPS61185860A (ja) | 1986-08-19 |
| JPH0797493B2 true JPH0797493B2 (ja) | 1995-10-18 |
Family
ID=12206424
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60026912A Expired - Fee Related JPH0797493B2 (ja) | 1985-02-14 | 1985-02-14 | 密閉型鉛蓄電池用セパレ−タ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0797493B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101306274B1 (ko) * | 2012-05-31 | 2013-09-09 | 주식회사 비츠로셀 | 리튬 전지 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0197372A (ja) * | 1987-10-08 | 1989-04-14 | Yuasa Battery Co Ltd | 鉛蓄電池 |
| JPH01115054A (ja) * | 1987-10-28 | 1989-05-08 | Yuasa Battery Co Ltd | 密閉形鉛蓄電池 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4814575U (ja) * | 1971-06-29 | 1973-02-17 | ||
| JPS56162472A (en) * | 1980-05-20 | 1981-12-14 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Alkaline battery |
-
1985
- 1985-02-14 JP JP60026912A patent/JPH0797493B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4814575U (ja) * | 1971-06-29 | 1973-02-17 | ||
| JPS56162472A (en) * | 1980-05-20 | 1981-12-14 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Alkaline battery |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101306274B1 (ko) * | 2012-05-31 | 2013-09-09 | 주식회사 비츠로셀 | 리튬 전지 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61185860A (ja) | 1986-08-19 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |