JPH0992252A

JPH0992252A - 密閉式鉛蓄電池用セパレータ

Info

Publication number: JPH0992252A
Application number: JP7241532A
Authority: JP
Inventors: Hiroki Kitawaki; 宏紀北脇; Hiroaki Hosono; 寛明細野; Masashi Sugiyama; 昌司杉山
Original assignee: Nippon Glass Fiber Co Ltd
Current assignee: Nippon Glass Fiber Co Ltd
Priority date: 1995-09-20
Filing date: 1995-09-20
Publication date: 1997-04-04

Abstract

(57)【要約】【課題】ガラス繊維を主体とし有機繊維を混合したセ
パレータの製造において、ガラス繊維の損傷を防止する
と共に、製造工程を簡略化して、高品質かつ高性能で安
価な密閉式鉛蓄電池用セパレータを提供する。【解決手段】ガラス繊維製造装置１０から得られる飛
散状態のガラス繊維Ｇに対して気体中に浮遊した状態の
有機繊維Ｒを添加してガラス繊維Ｇと有機繊維Ｒとを混
合し、この混合状態の繊維をネット９Ａ上に捕集してマ
ットとする。【効果】ガラス繊維製造工程とセパレータ製造工程と
を連設一体化したため、工程が簡略化されると共に、従
来の梱包、離解・分散時のガラス繊維の損傷が防止され
る。低密度で電気抵抗が低く、保液性に優れ、厚み変化
率が大きく、電池への組み込みに有利なセパレータが得
られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は密閉式鉛蓄電池用セ
パレータに係り、特に、ガラス繊維を主体とし、ガラス
繊維と有機繊維との混合物をマット状に成形して得られ
る、高品質かつ高性能で安価な密閉式鉛蓄電池用セパレ
ータに関する。

【０００２】

【従来の技術】主に自動車用及び据置き用として使用さ
れている鉛蓄電池の形式としては、液式と密閉式とに大
別される。このうち、密閉式鉛蓄電池は、ガラス繊維を
主体とし、一部有機繊維を混抄したセパレータ（特開昭
４９−３８１２６号公報等）、或いは、シリカ等の無機
粉末を混抄したセパレータ（特開昭５８−２０６０４６
号公報）を用いて極板を隔離して組み立てられている。

【０００３】このガラス繊維を主体とするセパレータ
は、ガラス繊維原料を硫酸等を用いた酸性水で離解・分
散し、更に、これを無機粉末等と混抄する場合には高分
子凝集剤を併用し、湿式抄紙機を用いて抄紙してマット
状に製造されている。

【０００４】一方、有機繊維のみでセパレータを製造す
る方法も提案されており、特開平５−２８３０５３号公
報には、乾式で、ポリオレフィン系合成パルプを使用し
て製造する方法が、また、特開平６−３０２３１３号公
報には、合成パルプと３次元捲縮型芯鞘繊維等との湿式
混抄による製法が提案されている。

【０００５】また、セパレータ用途ではないが、建築用
断熱材や自動車エンジンフードのインシュレーターに使
用されるガラス繊維マットとして、ガラス繊維を乾式製
法でマット状にして樹脂で固着したものがある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ガラス繊維を主体とす
るセパレータを製造する場合、一般に、ガラス繊維の製
造と、製造されたガラス繊維と有機繊維や無機粉末との
混抄とは、全く異なる別部門で行われる。

【０００７】従って、ガラス繊維は、一旦圧縮梱包され
てガラス繊維の製造場所から混抄場所へ運搬される。こ
の圧縮梱包時にガラス繊維が折れるなどして損傷し、所
期の形状を保たなくなる。また、混抄工程において、ガ
ラス繊維を水中に離解・分散する際にも、ガラス繊維が
折れる。

【０００８】このように損傷したガラス繊維を用いたセ
パレータでは、高密度となり、保液量が低下するため、このセパレ
ータを用いた鉛蓄電池では、電池性能が低下する。荷重による厚み変化率が小さく、電池に組み込む際
に、極板のバラツキを十分に吸収できない。そのため、
安定した緊圧で鉛蓄電池を組み立てることができない。といった問題が生じる。

【０００９】また、従来法では、ガラス繊維製造工程、
製造されたガラス繊維の梱包工程（並びに運搬、解梱工
程）、ガラス繊維の水中への離解・分散工程、混抄工
程、水分の乾燥工程というように、多くの工程を経る必
要があるため、生産効率が悪く、製造コストが高くつく
という欠点もある。

【００１０】本発明は上記従来の問題点を解決し、ガラ
ス繊維を主体とし、有機繊維を混合してなるセパレータ
であって、製造過程でのガラス繊維の損傷が少ないこと
から高品質かつ高性能であり、しかも、少ない製造工程
数にて製造可能であることから高い生産性にて安価に製
造される密閉式鉛蓄電池用セパレータを提供することを
目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明の密閉式鉛蓄電池
用セパレータは、ガラス繊維製造装置から得られる飛散
状態のガラス繊維に対して気体中に浮遊した状態の有機
繊維を添加して該ガラス繊維と有機繊維とを混合し、こ
の混合状態の繊維をネット上に捕集してマットとするこ
とにより得られたことを特徴とする。

【００１２】本発明の密閉式鉛蓄電池用セパレータで
は、ガラス繊維製造工程とセパレータ製造工程とを連設
一体化し、ガラス繊維製造装置から得られるガラス繊維
に対して有機繊維を直接添加して混合し、この混合状態
の繊維をネット上に捕集してマットとするため、従来の
如く、ガラス繊維製造工程で製造されたガラス繊維を梱
包し、これを運搬して再び解梱する必要がない。このた
め、梱包等の取り扱い作業時のガラス繊維の損傷が防止
される。しかも、ガラス繊維を水中に離解・分散させる
必要もないことから、この際のガラス繊維の損傷の恐れ
もない。

【００１３】従って、損傷が殆どなく、所期の形状を良
好に維持したガラス繊維をマット状にすることができる
ことから、得られるセパレータは、所望の低密度を有
し、電気抵抗が低く、保液性に優れ、電池性能の著しく
良好なものとなる。また、反発力が大きいため荷重によ
る厚み変化率も大きく、電池組み込み時の極板のバラツ
キを十分に吸収できるため、安定した緊圧で高品質の鉛
蓄電池を組み立てることができる。

【００１４】また、ガラス繊維の梱包、運搬、解梱、離
解、分散工程を省略でき、生産性が高められると共に、
製造コストの低廉化が図れる。

【００１５】本発明においては、特に、有機繊維製造装
置をガラス繊維製造装置と並設し、この有機繊維製造装
置から得られる飛散状態の有機繊維をガラス繊維製造装
置から得られる飛散状態のガラス繊維に対して添加する
ようにすることにより、ガラス繊維製造工程、有機繊維
製造工程及びセパレータ製造工程を連設一体化して、よ
り一層効率的な製造を行える。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下に図面を参照して本発明を詳
細に説明する。

【００１７】図１は、本発明の密閉式鉛蓄電池用セパレ
ータの製造に好適な装置の一実施例を示す模式的な断面
図である。

【００１８】本実施例の装置は、溶融ガラス１にブロワ
２から空気を吹き付けてガラス繊維Ｇを製造する吹き付
け法ガラス短繊維製造装置１０と、同様に、溶融状態の
有機繊維原料（溶融樹脂）３にブロワ４から空気を吹き
付けて有機繊維Ｒを製造する有機繊維製造装置２０とを
並設し、有機繊維製造装置２０から得られた有機繊維Ｒ
をダクト５でガラス繊維製造装置１０のダクト６に導
き、両繊維Ｒ，Ｇを混合飛散状態で、流量調節器７を経
て開繊機８にて開繊し、コンベアネット９Ａ上に捕集し
てマット状とするものである。このマットは、更にコン
ベア９Ｂ，９Ｃで移送される間に接着剤噴霧機１１にて
接着剤が吹き付けられ、次いで、乾燥炉１２で乾燥さ
れ、厚み計測器１３で計測される。このようにして得ら
れたセパレータＳは巻取機１４でロール状に巻き取られ
る（或いは、方形に切断される。）。図中、１５は空気
ダクト、１６はサクション箱である。

【００１９】本発明において、ガラス繊維としては、平
均繊維径０．５〜５．０μｍのものを主体とするものが
好ましい。

【００２０】一方、有機繊維としては、ＰＥＴ（ポリエ
ステル）繊維、ＰＰ（ポリプロピレン）繊維、ＰＥ（ポ
リエチレン）繊維等を用いることができ、その平均繊維
径は、１．０〜１０．０μｍ程度が好ましい。

【００２１】ガラス繊維と有機繊維との混合割合は、ガ
ラス繊維が多く、有機繊維が少ないと、得られるセパレ
ータの強度低下を招き、また、ガラス繊維が少なく、有
機繊維が多いと吸液性、吸水性、保水性等の低下を招く
ことから、ガラス繊維：有機繊維＝８０〜９７：２０〜
３．０（重量比）の範囲とするのが好ましい。

【００２２】図１の方法では、ガラス繊維と有機繊維の
混合物をマット状に捕集した後、接着剤を吹き付けてい
るが、この接着剤は必ずしも必要とされず、用途や要求
性能に応じて使用される。接着剤としては、有機系、無
機系を問わず使用できるが、鉛蓄電池内で悪影響を及ぼ
さないものを選択する必要がある。例えば、有機系接着
剤としては、フェノール樹脂、アクリル樹脂、メラミン
樹脂等が、無機系接着剤としては、コロイダルシリカ、
アルミナゾル等が使用でき、その使用量はマット重量に
対して、１．０〜１０重量％程度とするのが好ましい。

【００２３】接着剤の塗布方法としては、図１に示すス
プレー式の他、ディップ式、カーテンコート式等を採用
することができ、塗布方法は接着剤の使用量、製品の厚
み、製品の凹み具合等を考慮して適宜選択される。

【００２４】なお、本発明において、ガラス短繊維製造
装置としては、製造したガラス繊維を必要に応じて空気
等の気体流を吹き付けることにより飛散状態とすること
ができるものであれば良く、図１に示す吹き付け法によ
るものの他、遠心法、火焔法等のいずれの方式のものに
も適用することができる。

【００２５】一方、有機繊維は、他の工程で製造し、搬
入されたものに、気体流を吹き付けて飛散状態とし、飛
散状態のガラス繊維に添加するようにすることもできる
が、図１に示す如く、有機繊維製造装置、好ましくは、
ガラス繊維製造装置と同様に、必要に応じて気体流を吹
き付けることにより、製造した有機繊維を容易に飛散さ
せることができる有機繊維製造装置を、ガラス繊維製造
装置に隣接し、製造された有機繊維を直接飛散状態のガ
ラス繊維の飛散領域に導くようにするのが望ましい。

【００２６】

【実施例】以下に実施例及び比較例を挙げて本発明をよ
り具体的に説明するが、本発明はその要旨を超えない限
り、以下の実施例に限定されるものではない。

【００２７】実施例１図１に示す製造装置により、本発明の密閉式鉛蓄電池用
セパレータを製造した。

【００２８】ガラス繊維製造装置からは、平均繊維径
０．８μｍのガラス繊維を製造し、一方、有機繊維製造
装置からは、平均繊維径１．５μｍのＰＥＴ繊維を製造
し、ガラス繊維：有機繊維＝９５：５（重量比）となる
ように混合し、コンベアネット上に１．０ｍｍの厚みの
マットを形成させた。次いで、このマットに接着剤とし
てフェノール樹脂をマット全体の２重量％程度吹き付
け、乾燥炉で乾燥後、巻取機にてロール状に巻き取っ
た。

【００２９】得られたセパレータの物性及び特性を下記
方法により測定し、結果を表１に示した。

【００３０】厚み：試料を厚み方向に２０ｋｇ／ｄｍ²
の荷重で押圧した状態で測定する（ＪＩＳＣ−２２０
２）。目付：試料重量を試料面積で除して得られる値である
（ＪＩＳＰ−８１２４）。密度：密度＝目付÷厚み÷１０００の計算式で求める。灼熱減量：試料を空気中で６００℃に恒量となるまで加
熱し、その減量分を元の試料重量で除して求める。

【００３１】引張強度：幅１５ｍｍの試料の両端を引張
り、それが切断するときの値を求める（ＪＩＳＰ−８１
１３）。吸液性：試料を垂直にして、その下部を比重１．３の硫
酸液に浸漬し、５分後に経時的に上昇する液の高さを測
定することにより求める。最大孔径：試料をアルコール液に浸漬後、空気を送り試
料より最初の気泡が出た空気圧力を計測し、この圧力と
アルコールの表面張力から計算により求める。

【００３２】厚み変化率：１ｋｇ／ｄｍ² 時の厚みを２
０ｋｇ／ｄｍ² 時の厚みで割って１００倍して求める。電気抵抗：試料を鉛極板にはさみ、比重１．２の硫酸液
中に浸漬後、一定電流を流し試料有無の電圧差を計測し
て求める（ＪＩＳＣ−２３１３）。

【００３３】コスト指数：後掲の比較例１を１００とし
て示す。

【００３４】実施例２実施例１において、接着剤を付着させずそのまま巻き取
ったこと以外は同様にしてセパレータを製造し、同様に
物性及び特性を測定して結果を表１に示した。

【００３５】比較例１平均繊維径０．８μｍのガラス繊維を図１に示すガラス
繊維製造装置で製造後、集綿してポリ袋に入れ、圧縮梱
包を行った。原料となるこのガラス繊維を抄紙工程まで
輸送後、梱包品を開袋し、通常の方法にてｐＨ３の硫酸
酸性水中に離解・分散させ、抄紙機にて抄紙して１．０
ｍｍ厚みのマットとした。

【００３６】得られたセパレータについて、実施例１と
同様に物性及び特性を測定して結果を表１に示した。

【００３７】比較例２比較例１と同じ方法にてガラス繊維を製造し、梱包して
抄紙工程まで輸送した。梱包品を開袋後、ｐＨ３の硫酸
酸性水中に離解・分散させ、同時に熱融着性の有機繊維
（クラレ製ソフィトＮ−７２０）をガラス繊維９５に対
し５の割合（重量比）で配合させて離解・分散させ、比
較例１と同様の方法で抄紙機にて抄紙して１．０ｍｍ厚
みのマットとした。

【００３８】得られたセパレータについて、実施例１と
同様に物性及び特性を測定して結果を表１に示した。

【００３９】

【表１】

【００４０】表１より本発明によれば、低密度であるた
め電気抵抗が低く吸液性に優れ、また厚み変化率が大き
いことから、高性能かつ高品質なセパレータであって、
安価に製造可能な密閉式鉛蓄電池用セパレータが提供さ
れることが明らかである。

【００４１】

【発明の効果】以上詳述した通り、本発明の密閉式鉛蓄
電池用セパレータによれば、ガラス繊維の損傷が少ないため、低密度に製造可能
であることから、電気抵抗が低く、保液性に優れたセパ
レータとすることができる。ガラス繊維の損傷が少なく、反発力が大きいため、
厚み変化率が大きく、従って、電池への組み込みを有利
に行える。ガラス繊維製造工程とセパレータ製造工程とを連設
一体化したため、ガラス繊維の梱包、運搬、解梱、離解
・分散等の工程が不要となり、高い生産性にて、安価に
製造することができる。といった優れた作用効果が奏され、高性能かつ高品質で
安価な密閉式鉛蓄電池用セパレータが提供される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の密閉式鉛蓄電池用セパレータの製造に
好適な製造装置の一実施例を示す模式的な断面図であ
る。

【符号の説明】

１溶融ガラス２，４ブロワ３溶融樹脂５，６ダクト７流量調節器８開繊機９Ａコンベアネット１０ガラス繊維製造装置１１接着剤噴霧機１２乾燥炉１３厚み計測器１４巻取機１５空気ダクト１６サクション箱２０有機繊維製造装置Ｇガラス繊維Ｒ有機繊維Ｓセパレータ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ガラス繊維製造装置から得られる飛散状
態のガラス繊維に対して気体中に浮遊した状態の有機繊
維を添加して該ガラス繊維と有機繊維とを混合し、この
混合状態の繊維をネット上に捕集してマットとすること
により得られたことを特徴とする密閉式鉛蓄電池用セパ
レータ。
【請求項２】請求項１において、有機繊維製造装置を
前記ガラス繊維製造装置と並設し、該有機繊維製造装置
から得られる飛散状態の有機繊維を前記飛散状態のガラ
ス繊維に対して添加するようにしたことを特徴とする密
閉式鉛蓄電池用セパレータ。