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Info
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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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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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- Y02E60/10—Energy storage using batteries
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Abstract
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
セパレータの改良に関する。
細ガラス繊維を主体としたものが使用されてきた。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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/
m2、密度0.151g/m3の密閉形鉛蓄電池用セパレ
ータを得た。
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/
m2、密度0.164g/m3の密閉形鉛蓄電池用セパレ
ータを得た。
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。
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。
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。
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
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。
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)
- 【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。 - 【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。 - 【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。 - 【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。 - 【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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---|---|---|---|
JP18596197A JP3716077B2 (ja) | 1997-06-26 | 1997-06-26 | 密閉形鉛蓄電池用セパレータ |
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-
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- 1997-06-26 JP JP18596197A patent/JP3716077B2/ja not_active Expired - Fee Related
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