JPH1116560A - 密閉形鉛蓄電池用セパレータ - Google Patents

密閉形鉛蓄電池用セパレータ

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JPH1116560A
JPH1116560A JP9185961A JP18596197A JPH1116560A JP H1116560 A JPH1116560 A JP H1116560A JP 9185961 A JP9185961 A JP 9185961A JP 18596197 A JP18596197 A JP 18596197A JP H1116560 A JPH1116560 A JP H1116560A
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敬明 松波
Tokihisa Azuma
登喜久 東
Masahiro Kawachi
正浩 川地
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 密閉形鉛蓄電池に使用されるセパレータであ
って、高圧迫組立であっても、電池組立時の短絡防止を
できるセパレータを提供することを目的とする。 【解決手段】 有機繊維とガラス繊維を主体とする密閉
形鉛蓄電池用セパレータにおいて、前記セパレータの圧
縮破断強度を4kgf以上としたことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、密閉形鉛蓄電池用
セパレータの改良に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、この種のセパレータとしては、極
細ガラス繊維を主体としたものが使用されてきた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】前記セパレータの極板
群への組立に際しては、電池の長寿命化の観点より、充
放電により活物質が剥離したり、微細化した活物質の伝
導性が低下するのを防止するために高圧迫組立すること
が有効であることが知られている。しかし、電池内で高
圧迫を維持するためには、極板群を電槽内に挿入する際
に、より高い圧迫が必要となり、従来のガラス繊維主体
のセパレータでは極板格子のエッヂによりセパレータが
破断して短絡を発生し、セパレータ本来の隔離板として
の機能が損なわれてしまうという不都合を有している。
この不都合を防止するため、特開平9ー17406号公
報において、引張強度を0.8kg/10mm2 以上と
し、合成繊維を50〜70重量%の範囲で配合したセパ
レータが提案されている。しかし、この提案のセパレー
タではガラス繊維に比較して繊維径が著しく太い合成繊
維を多量に配合しているため、孔径が大きくなりやすい
上に、合成繊維は電解液との親和性に乏しいため、セパ
レータとして要求される電解液の保液性が悪いという欠
点がある。そこで、本発明は、密閉形鉛蓄電池に使用さ
れるセパレータであって、高圧迫組立であっても、電池
組立時の短絡防止をできるセパレータを提供することを
目的とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明の密閉形鉛蓄電池
用セパレータは前記目的を達成すべく、請求項1に記載
の通り、有機繊維とガラス繊維を主体とする密閉形鉛蓄
電池用セパレータにおいて、前記セパレータの圧縮破断
強度を4kgf以上としたことを特徴とする。また、請
求項2記載の密閉形鉛蓄電池用セパレータは、前記有機
繊維としてモノフィラメント状合成繊維を5重量%以上
配合したことを特徴とする。また、請求項3記載の密閉
形鉛蓄電池用セパレータは、前記請求項1または2記載
のセパレータにおける突刺強度を0.4kgf以上とし
たことを特徴とする。また、請求項4記載の密閉形鉛蓄
電池用セパレータは、前記請求項3記載のセパレータに
おける有機繊維としてパルプ状有機繊維を10重量%以
上配合したことを特徴とする。また、請求項5記載の密
閉形鉛蓄電池用セパレータは、前記請求項1乃至4の何
れかに記載のセパレータにおける有機繊維の配合量を5
0重量%未満としたことを特徴とする。
【0005】
【発明の実施の形態】本発明における密閉形鉛蓄電池用
セパレータにおいては、セパレータの圧縮破断強度を4
kgf以上としたことにより、電池組立時における極板
格子エッジの圧縮に起因する短絡を防止できるものであ
る。特に、圧縮破断強度が6kgf以上あればセパレー
タの圧縮切れの防止効果が高く好ましい。この圧縮破断
強度が4kgf未満であると電池組立時に極板格子エッ
ヂでセパレータが切れて短絡の原因となる。また、セパ
レータにモノフィラメント状合成繊維を5重量%以上配
合することにより、有機繊維を多量に用いることなく圧
縮破断強度を4kgf以上とすることができる。
【0006】また、本発明の密閉形鉛蓄電池用セパレー
タにおいては、セパレータの突刺強度を0.4kgf以
上としたことにより、電池組立時における極板の突起物
の突き刺しに起因する短絡を防止できるものである。特
に、この突刺強度が0.5kgf以上であれば突き刺し
による短絡防止効果が高く好ましい。この突刺強度が
0.4kgf未満であると電池組立時に極板の突起物で
セパレータが突き刺されて短絡の原因となる。また、セ
パレータにパルプ状有機繊維を10重量%以上配合する
ことにより、有機繊維を多量に配合することなく突刺強
度を0.4kgf以上とすることができるものである。
【0007】特に、セパレータの圧縮破断強度を4kg
f以上とすると共に突刺強度を0.4kgf以上とする
ことにより、電池組立時における極板格子エッジの圧縮
に起因する短絡を防止でき、且つ、電池組立時における
極板の突起物の突き刺しに起因する短絡を防止でき、組
立工程における短絡発生率を低減することができるもの
である。また、セパレータにモノフィラメント状合成繊
維を5重量%以上配合すると共にパルプ状有機繊維を1
0重量%以上配合することにより、有機繊維を多量に用
いることなくセパレータの圧縮破断強度を4kgf以
上、且つ、突刺強度を0.4kgf以上とすることがで
きる。
【0008】また、セパレータの有機繊維の配合量を5
0重量%未満とすることにより、孔径を著しく増大させ
ず、且つ、保液性に優れたセパレータに構成することが
できる。この有機繊維の配合量が50重量%以上となる
と電解液との親和性が著しく劣るため、セパレータの保
液性が悪化し、電池容量が低下し、更に、孔径が大きく
なるため、浸透短絡が発生しやすく短寿命となる問題が
生じる。
【0009】本発明に使用するガラス繊維としては、耐
酸性、電解液の保液性の観点、並びに、孔径を小さくす
るために、Cガラス組成の平均繊維径1μm以下のもの
を主体として使用することができるが、製造コストの観
点より特性を損なわない範囲で平均繊維径1〜5μmの
中径ガラス繊維や平均繊維径20μm以下の太径ガラス
繊維を組み合わせて配合してもよい。
【0010】また、本発明に使用する有機繊維として
は、モノフィラメント状合成繊維としては、ポリエチレ
ン、ポリプロピレン、ポリエステル等の熱可塑性樹脂繊
維やアクリル繊維等が使用でき、繊維形態は単繊維でも
複合繊維でもどちらでもよい。また、これらは一種類に
限定されず、2種類以上を組み合わせて使用することも
できる。また、パルプ状有機繊維としては、ポリエチレ
ン、ポリプロピレン等の熱可塑性樹脂繊維、叩解性アク
リル繊維、天然繊維等が挙げられ、これらは1種類に限
定されず、2種類以上を組み合わせて使用することもで
きる。
【0011】密閉形鉛蓄電池用セパレータを袋加工する
必要がある場合は、モノフィラメント状合成繊維として
は平均繊維径0.5〜3d(デニール)、平均繊維長3
〜5mmのポリエステル繊維、パルプ状有機繊維として
は濾水度0.5〜5sec/g、平均繊維長0.8〜
1.2mmのポリオレフィン合成パルプ等というよう
に、どちらも熱可塑性樹脂を選択し、20重量%を超え
て配合すれば袋加工の時の熱シールや機械シールで有機
繊維が熱融着して融着部分が引き裂かれ難いものが得ら
れる。
【0012】密閉形鉛蓄電池用セパレータの電解液との
親和性を補うために、比表面積100m2/g以上の微
細シリカ粉末を10〜30重量%配合することができ
る。
【0013】上記原料繊維を酸性、中性の通常の抄紙法
により混抄することにより、厚さ0.5〜2mm、坪量
70〜400g/m2の密閉形鉛蓄電池用セパレータを
得ることができる。
【0014】
【実施例】次に、本発明の密閉形鉛蓄電池用セパレータ
の実施例を比較例と共に説明する。 (実施例1)平均繊維径0.6μmのCガラスの極細ガ
ラス繊維95重量%と平均繊維径1.3d、平均繊維長
5mmのモノフィラメント状ポリエステル合成繊維5重
量%を中性にて混抄して、厚さ1.15mm、坪量16
5g/m2、密度0.143g/m3の密閉形鉛蓄電池用
セパレータを得た。
【0015】(実施例2)平均繊維径0.6μmのCガ
ラスの極細ガラス繊維85重量%と平均繊維径1.3
d、平均繊維長5mmのモノフィラメント状ポリエステ
ル合成繊維10重量%と、濾水度3.5sec/g、平
均繊維長1mmのポリエチレン合成パルプ5重量%を中
性にて混抄して、厚さ1.08mm、坪量162g/m
2、密度0.150g/m3の密閉形鉛蓄電池用セパレー
タを得た。
【0016】(実施例3)平均繊維径0.6μmのCガ
ラスの極細ガラス繊維80重量%と平均繊維径1.3
d、平均繊維長5mmのモノフィラメント状ポリエステ
ル合成繊維10重量%と、濾水度3.5sec/g、平
均繊維長1mmのポリエチレン合成パルプ10重量%を
中性にて混抄して、厚さ1.10mm、坪量166g/
2、密度0.151g/m3の密閉形鉛蓄電池用セパレ
ータを得た。
【0017】(実施例4)平均繊維径0.6μmのCガ
ラスの極細ガラス繊維70重量%と平均繊維径1.3
d、平均繊維長5mmのモノフィラメント状ポリエステ
ル合成繊維10重量%と、濾水度3.5sec/g、平
均繊維長1mmのポリエチレン合成パルプ20重量%を
中性にて混抄して、厚さ1.03mm、坪量168g/
2、密度0.164g/m3の密閉形鉛蓄電池用セパレ
ータを得た。
【0018】(比較例1)平均繊維径0.6μmのCガ
ラスの極細ガラス繊維のみを中性にて抄紙して、厚さ
1.11mm、坪量163g/m2、密度0.147g
/m3の密閉形鉛蓄電池用セパレータを得た。
【0019】(比較例2)平均繊維径0.6μmのCガ
ラスの極細ガラス繊維97重量%と平均繊維長5mmの
モノフィラメント状ポリエステル合成繊維3重量%を中
性にて混抄して、厚さ1.10mm、坪量164g/m
2、密度0.149g/m3の密閉形鉛蓄電池用セパレー
タを得た。
【0020】次に、前記実施例1乃至4並びに比較例1
及び2の各セパレータの特性試験を行い、その結果を表
1に示した。
【0021】
【表1】
【0022】尚、前記圧縮破断強度については、SUS
板上に試料を乗せ、試料上部よりカッター刃を5mm/
分の速度で降下させ、カッター刃とSUS板との接触抵
抗が200Ω以下となった時のロードセルの荷重を測定
し、これを圧縮破断強度とした。また、突刺強度につい
ては、φ20mmの穴を開けた鉄板2枚の間に試料を挟
み、試料上部よりφ2mmの鉄棒を突き刺し、試料が破
れるまでの最大荷重を測定し、これを突刺強度とした。
また、融着性については、超音波融着装置により試料を
超音波融着させた後、引張速度25mm/minで引張
試験を行い、試料が破断した場合を○、融着部より剥離
した場合を△、融着しない場合を×として評価した。ま
た、保液性については、まず、10cm角に試料を裁断
し105℃で乾燥後、乾燥重量(wo )を測定し、次
に、重量測定後、純水を入れたバットに試料を1時間浸
漬し、湿潤試料を引き上げ、試料から滴下する水滴の間
隔が5秒以上になった時の含液重量(w1 )を測定し、
次の式により算出した。 保液性(%)=(w1−w0)/w1×100
【0023】前記表1から明らかなように、実施例1の
ようにモノフィラメント状合成繊維を5重量%配合する
ことで最大孔径、保液性等のセパレータ本来の機能を損
なうことなく、充分な圧縮破断強度が得られ、組立時に
極板格子エッヂの圧縮切れに起因する短絡を効果的に防
止することができる。また、実施例3乃至4のように、
合成パルプを10乃至20重量%配合することで、最大
孔径、保液性等のセパレータ本来の機能を損なうことな
く充分な突刺強度が得られ、組立時に極板の突起物でセ
パレータが突き刺されることに起因する短絡を効果的に
防止することができる。更にまた、実施例4のように、
有機繊維を30重量%配合することで融着性に優れたも
のとなり、袋加工に適したものとなる。
【0024】
【発明の効果】本発明によれば次のよう効果が得られ
る。 (1)極細ガラス繊維を主体とできるため、リテーナと
しての吸液性に優れる。 (2)圧縮破断強度と突刹強度に優れるため、電池組立
時に短絡の発生を防止できる。 (3)合成繊維の配合量を50重量%以下にでき、充分
な保液性と孔径を有し、電池の長寿命化に寄与できる。

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 有機繊維とガラス繊維を主体とする密閉
    形鉛蓄電池用セパレータにおいて、前記セパレータの圧
    縮破断強度を4kgf以上としたことを特徴とする密閉
    形鉛蓄電池用セパレータ。
  2. 【請求項2】 前記有機繊維としてモノフィラメント状
    合成繊維を5重量%以上配合したことを特徴とする請求
    項1記載の密閉形鉛蓄電池用セパレータ。
  3. 【請求項3】 前記セパレータの突刺強度を0.4kg
    f以上としたことを特徴とする請求項1または2記載の
    密閉形鉛蓄電池用セパレータ。
  4. 【請求項4】 前記有機繊維としてパルプ状有機繊維を
    10重量%以上配合したことを特徴とする請求項3記載
    の密閉形鉛蓄電池用セパレータ。
  5. 【請求項5】 前記有機繊維の配合量を50重量%未満
    としたことを特徴とする請求項1乃至4の何れかに記載
    の密閉形鉛蓄電池用セパレータ。
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