JPS6241382B2 - - Google Patents
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- JPS6241382B2 JPS6241382B2 JP54127020A JP12702079A JPS6241382B2 JP S6241382 B2 JPS6241382 B2 JP S6241382B2 JP 54127020 A JP54127020 A JP 54127020A JP 12702079 A JP12702079 A JP 12702079A JP S6241382 B2 JPS6241382 B2 JP S6241382B2
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/62—Selection of inactive substances as ingredients for active masses, e.g. binders, fillers
-
- 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
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Description
本発明は鉛蓄電池の極板用繊維補強材の製造方
法に関する。 従来、鉛蓄電池用ペースト式極板は活物質粉末
を希硫酸で練つてペースト状となし、このペース
トを格子あるいは網状の基板に充填した後、熟
成、乾燥、化成工程に通して製造されているが、
このような工程で経て得られる極板は一般に乾燥
工程でペーストの収縮による亀裂の発生、充放電
の燥返しによる活物質の膨張、収縮による極板か
らの活物質の脱落、すなわち寿命の短縮など製造
プロセス並びに製品使用時の機械的性質あるいは
寿命の低下を防止するために、前記活物質粉末又
は希硫酸で練つたペーストに繊維補強材として各
種の繊維を混入する試みが提案されている。たと
えば、特公昭40−17057号および同40−17172号各
公報にはポリエチレン、ポリアクリロニトリル、
ポリビニルクロライド、ポリエステル等任意の合
成繊維を少量活物質中に混在させたもの、特公昭
46−11223号及び同47−41693号各公報には伸縮嵩
高加工した繊維あるいはこの繊維をリグニン系界
面活性剤で処理した繊維を混入したものなどが開
示されている。 しかしながら、これらの繊維補強材は活物質で
ある鉛あるいは酸化鉛などの粉末およびこれらを
希硫酸で練つたペースト中に均一に分散、混合せ
しめることが難しく、極板の補強材として十分な
機能を示さず、この活物質中への繊維補強材の均
一な分散は該鉛蓄電池の極板製造上の大きな問題
であつた。 本発明者らは、この活物質粉末あるいはそのペ
ースト中への繊維補強材の均一な分散、混合につ
いて鋭意検討を進めた結果、繊維補強材が個々の
単繊維まで解繊されていると単繊維が相互に絡み
合つて嵩高な綿塊状のものとなり、混入前はもち
ろん混入後においても活物質粉末又はペースト中
に均一な分散が不可能であり、これらの繊維補強
材は予じめバラバラに解繊されているよりも集束
されている方が均一に分散されることを見出し本
発明を見出すに到つたのである。 すなわち、本発明の目的とするところは、活物
質粉末及び該活物質粉末のペーストに対する均一
分散性にすぐれ、該活物質粉末又はそのペースト
から得られる鉛蓄電池用極板の補強にすぐれた効
果を示し、しかも該極板の製造上のトラブルの少
ない繊維補強材を提供するにあり、他の目的は繊
維補強材が通常の取扱いにおいては解繊しない程
度に集束しており、かつその収束した短繊維束は
実質的に融着しておらず、活物質粉末又はそのペ
ースト中に配合した場合に容易に単繊維状に解繊
し、均一に分散される、特に該繊維補強材を配合
した活物質粉末又はペーストに剪断力を加えたと
きに容易に単繊維状に解繊し、分散する収束され
た繊維補強材を提供するにある。 このような本発明の目的は、基本的には無機充
填剤を実質的に含有していないポリエステル系重
合体からなり、かつ実質的に単繊維相互間に融着
を有しないポリエステル系短繊維にポリエチレン
グリコール系ノニオン型界面活性剤を0.1〜1.0重
量％付着せしめて集束せしめた後に、カツトする
ことによつて達成することができる。以下、さら
に詳細に説明する。 本発明に用いられるポリエステル系短繊維は、
繊維長が約0.5〜10mm、太さが約１〜10デニール
(d)のものであればよく。特に限定されないが後述
するように単繊維相互間に融着がなく、繊維長分
布にむらのない短繊維を得るためには、該ポリエ
ステル系短繊維原料であるポリエステル中には酸
化チタンなどの無機充填剤が0.2重量％以下、好
ましくは実質的に含有されていないものがよい。 なお、ポリエステル系短繊維の繊維長が約0.5
mmより短かくなると極板に対する補強効果が不十
分になることが多く、他方10mmより長くなると、
後述するノニオン系界面活性剤を付着させた場合
でも活物質中への均一な分散が難しくなるので好
ましくない。 本発明の特徴は前記ポリエステル系短繊維にポ
リエチレングリコール型ノニオン界面活性剤を付
着されている点にあり、このノニオン界面活性剤
の付着によりポリエステル系短繊維はチツプ状あ
るいはロツド状に多数本の単繊維が収束あるいは
結束された形態になつている。しかもこの収束あ
るいは結束されたポリエステル系短繊維は剪断力
によつて容易に個々の単繊維まで解繊されるので
ある。したがつて、活物質粉末あるいはそのペー
スト中にこの短繊維束を混入し、撹拌、その他の
剪断力が加わる混合手段で混ぜ合せれば、活物質
粉末又はペースト中に短繊維を均一、かつ容易に
分散せしめることができる。 ここでポリエチレングリコール型ノニオン界面
活性剤としては、たとえば、高級アルコールのエ
チレンオキサイド（以下EOと略す）付加物、ア
ルキルフエノールのEO付加物、脂肪酸のEO付加
物、多価アルコールのEO付加物、多価アルコー
ル脂肪酸エステルのEO付加物、高級アルキルア
ミンのEO付加物、脂肪酸アミドのEO付加物、油
脂のEO付加物およびポリプロピレングリコール
のEO付加物などがある。これらの中で、好まし
くはEO付加モル数が少なくとも５以上のものが
ポリエステル系短繊維の収束性の点で好ましい。 これらのポリエチレングリコール型ノニオン界
面活性剤のポリエステル系短繊維に対する付着量
は約0.1〜1.0重量％の範囲であることが、まず、
集束性をコントロールする上から重要である。た
とえば付着量が約0.1％より少なくなると均一、
分散性あるいは短繊維の収束性が十分でないし、
1.0％より多くなると短繊維の粘着性が著しくな
り、後述する短繊維の製造プロセスで繊維のロー
ラへの巻き付きが発生し、操業性、生産性を低下
させるので好ましくない。 このポリエチレングリコール型ノニオン界面活
性剤は水あるいは希硫酸に対する親和性が良好で
あり、活物質を含有するペーストとの親和性がよ
く、ペースト中への分散性にすぐれているほか、
少量の水分、特に３〜20重量％の水分を付着させ
るとポリエステル系短繊維の収束性を向上させる
というメリツトを有する。 なお、本発明のポリエチレングリコール型ノニ
オン界面活性剤を付着させたポリエステル系短繊
維の活物質に対する配合割合としては約0.01〜
1.0重量％の範囲がよく、この範囲量で該短繊維
が単繊維状に解繊されて均一に分散され、補強効
果のすぐれた極板を与える。 かくしてポリエステル繊維フイラメントあるい
はトウにポリエチレングリコール型ノニオン界面
活性剤を付与した後は、カツターで所定繊維長に
カツトすればよい。この場合、好ましくは、ト
ウ、特にTiO2などの無機充填剤の含有量が0.2重
量％以下であるポリエステル系繊維トウをギロチ
ンカツターでカツトする方法を採用するのがよ
い。すなわち、フイラメントの場合は多数本のフ
イラメントを700〜800万デニールのトウ状に集束
したのちカツトしないと生産性が悪いがフイラメ
ントはトウにくらべて、製造コストが高く、また
集束工程を必要とするためトウが有利である。 しかしながら、トウの場合、従来のポリエステ
ル系繊維トウはステープルの製造を目的とするプ
ロセスであり、艷消し剤としてTiO2を含有する
のが普通であるが、TiO2が含有されると前記ギ
ロチンカツターでトウをカツトする際に繊維のカ
ツト面が融着し、カツトされた短繊維を構成する
単繊維相互間が融着するために、短繊維の分散性
が低下するし、しかもナイフの刃が損傷し易いと
いう問題があり、それ故TiO2は約0.2％以下、好
ましくは実質的にTiO2を含有しない繊維トウを
用いるのがよい。また、このトウは一般にステー
プルフアイバーの製造を目的としているために、
通常捲縮が付与されているが、捲縮が付与されて
いるトウは、カツトされた後の短繊維の収束性が
悪くなり、本発明の目的とする極板の補強材とし
ては分散性が低下するので好ましくない。 本発明の方法によれば上述の如く、安価で活物
質粉末又は活物質ペーストへの分散性のよい繊維
補強材を製造することができ、それを用いて得た
極板は乾燥工程での亀裂の発生また充放電の繰返
しによる活物質の脱落等を有効に防止して極板の
寿命を著しく増大出来るものである。 以下、本発明を実施例にて具体的に説明する。 実施例 １ 実質的に捲縮のない60万デニールのスーパーブ
ライト（TiO2を含まない）ポリエステル繊維
（単糸デニール2d）のトウを表１に示す各種界面
活性剤の水溶液又は水分散液に浸漬した後、脱
水、乾燥した。界面活性剤の付着量は0.5重量％
であつた。ついで、ギロチンカツターで２mmにカ
ツトした。カツト繊維の収束性、繊維間の滑り易
さおよび水への分散性等を調べた。次にカツト繊
維を鉛粉末に0.2重量％混入し撹拌した後、希硫
酸を入れペーストを作成した。ついで、ペースト
を格子体に充填し乾燥および化成工程を経て極板
を得た。極板内におけるカツト繊維の分散状態を
毛玉の発生個数で評価した。表１に上記の評価結
果を示すが、本発明のポリエチレングリコール型
ノニオン界面活性剤を付着した補強材は分散性が
良好であつた。 実施例 ２ 実質的に捲縮のない60万デニールのスーパーブ
ライトポリエステル繊維のトウにおいてグリセリ
ンのプロピレンオキサイド、EOランダム付加物
（分子量20000）の付着量を変えたもの、さらに水
分の付着量を変えたものについて、実施例１と同
様にしてカツト繊維の収束性、繊維間の滑り易
さ、水への分散性および極板内の分散状態を調べ
た。表２に示すように本発明の補強材は分散性が
良好であつた。
法に関する。 従来、鉛蓄電池用ペースト式極板は活物質粉末
を希硫酸で練つてペースト状となし、このペース
トを格子あるいは網状の基板に充填した後、熟
成、乾燥、化成工程に通して製造されているが、
このような工程で経て得られる極板は一般に乾燥
工程でペーストの収縮による亀裂の発生、充放電
の燥返しによる活物質の膨張、収縮による極板か
らの活物質の脱落、すなわち寿命の短縮など製造
プロセス並びに製品使用時の機械的性質あるいは
寿命の低下を防止するために、前記活物質粉末又
は希硫酸で練つたペーストに繊維補強材として各
種の繊維を混入する試みが提案されている。たと
えば、特公昭40−17057号および同40−17172号各
公報にはポリエチレン、ポリアクリロニトリル、
ポリビニルクロライド、ポリエステル等任意の合
成繊維を少量活物質中に混在させたもの、特公昭
46−11223号及び同47−41693号各公報には伸縮嵩
高加工した繊維あるいはこの繊維をリグニン系界
面活性剤で処理した繊維を混入したものなどが開
示されている。 しかしながら、これらの繊維補強材は活物質で
ある鉛あるいは酸化鉛などの粉末およびこれらを
希硫酸で練つたペースト中に均一に分散、混合せ
しめることが難しく、極板の補強材として十分な
機能を示さず、この活物質中への繊維補強材の均
一な分散は該鉛蓄電池の極板製造上の大きな問題
であつた。 本発明者らは、この活物質粉末あるいはそのペ
ースト中への繊維補強材の均一な分散、混合につ
いて鋭意検討を進めた結果、繊維補強材が個々の
単繊維まで解繊されていると単繊維が相互に絡み
合つて嵩高な綿塊状のものとなり、混入前はもち
ろん混入後においても活物質粉末又はペースト中
に均一な分散が不可能であり、これらの繊維補強
材は予じめバラバラに解繊されているよりも集束
されている方が均一に分散されることを見出し本
発明を見出すに到つたのである。 すなわち、本発明の目的とするところは、活物
質粉末及び該活物質粉末のペーストに対する均一
分散性にすぐれ、該活物質粉末又はそのペースト
から得られる鉛蓄電池用極板の補強にすぐれた効
果を示し、しかも該極板の製造上のトラブルの少
ない繊維補強材を提供するにあり、他の目的は繊
維補強材が通常の取扱いにおいては解繊しない程
度に集束しており、かつその収束した短繊維束は
実質的に融着しておらず、活物質粉末又はそのペ
ースト中に配合した場合に容易に単繊維状に解繊
し、均一に分散される、特に該繊維補強材を配合
した活物質粉末又はペーストに剪断力を加えたと
きに容易に単繊維状に解繊し、分散する収束され
た繊維補強材を提供するにある。 このような本発明の目的は、基本的には無機充
填剤を実質的に含有していないポリエステル系重
合体からなり、かつ実質的に単繊維相互間に融着
を有しないポリエステル系短繊維にポリエチレン
グリコール系ノニオン型界面活性剤を0.1〜1.0重
量％付着せしめて集束せしめた後に、カツトする
ことによつて達成することができる。以下、さら
に詳細に説明する。 本発明に用いられるポリエステル系短繊維は、
繊維長が約0.5〜10mm、太さが約１〜10デニール
(d)のものであればよく。特に限定されないが後述
するように単繊維相互間に融着がなく、繊維長分
布にむらのない短繊維を得るためには、該ポリエ
ステル系短繊維原料であるポリエステル中には酸
化チタンなどの無機充填剤が0.2重量％以下、好
ましくは実質的に含有されていないものがよい。 なお、ポリエステル系短繊維の繊維長が約0.5
mmより短かくなると極板に対する補強効果が不十
分になることが多く、他方10mmより長くなると、
後述するノニオン系界面活性剤を付着させた場合
でも活物質中への均一な分散が難しくなるので好
ましくない。 本発明の特徴は前記ポリエステル系短繊維にポ
リエチレングリコール型ノニオン界面活性剤を付
着されている点にあり、このノニオン界面活性剤
の付着によりポリエステル系短繊維はチツプ状あ
るいはロツド状に多数本の単繊維が収束あるいは
結束された形態になつている。しかもこの収束あ
るいは結束されたポリエステル系短繊維は剪断力
によつて容易に個々の単繊維まで解繊されるので
ある。したがつて、活物質粉末あるいはそのペー
スト中にこの短繊維束を混入し、撹拌、その他の
剪断力が加わる混合手段で混ぜ合せれば、活物質
粉末又はペースト中に短繊維を均一、かつ容易に
分散せしめることができる。 ここでポリエチレングリコール型ノニオン界面
活性剤としては、たとえば、高級アルコールのエ
チレンオキサイド（以下EOと略す）付加物、ア
ルキルフエノールのEO付加物、脂肪酸のEO付加
物、多価アルコールのEO付加物、多価アルコー
ル脂肪酸エステルのEO付加物、高級アルキルア
ミンのEO付加物、脂肪酸アミドのEO付加物、油
脂のEO付加物およびポリプロピレングリコール
のEO付加物などがある。これらの中で、好まし
くはEO付加モル数が少なくとも５以上のものが
ポリエステル系短繊維の収束性の点で好ましい。 これらのポリエチレングリコール型ノニオン界
面活性剤のポリエステル系短繊維に対する付着量
は約0.1〜1.0重量％の範囲であることが、まず、
集束性をコントロールする上から重要である。た
とえば付着量が約0.1％より少なくなると均一、
分散性あるいは短繊維の収束性が十分でないし、
1.0％より多くなると短繊維の粘着性が著しくな
り、後述する短繊維の製造プロセスで繊維のロー
ラへの巻き付きが発生し、操業性、生産性を低下
させるので好ましくない。 このポリエチレングリコール型ノニオン界面活
性剤は水あるいは希硫酸に対する親和性が良好で
あり、活物質を含有するペーストとの親和性がよ
く、ペースト中への分散性にすぐれているほか、
少量の水分、特に３〜20重量％の水分を付着させ
るとポリエステル系短繊維の収束性を向上させる
というメリツトを有する。 なお、本発明のポリエチレングリコール型ノニ
オン界面活性剤を付着させたポリエステル系短繊
維の活物質に対する配合割合としては約0.01〜
1.0重量％の範囲がよく、この範囲量で該短繊維
が単繊維状に解繊されて均一に分散され、補強効
果のすぐれた極板を与える。 かくしてポリエステル繊維フイラメントあるい
はトウにポリエチレングリコール型ノニオン界面
活性剤を付与した後は、カツターで所定繊維長に
カツトすればよい。この場合、好ましくは、ト
ウ、特にTiO2などの無機充填剤の含有量が0.2重
量％以下であるポリエステル系繊維トウをギロチ
ンカツターでカツトする方法を採用するのがよ
い。すなわち、フイラメントの場合は多数本のフ
イラメントを700〜800万デニールのトウ状に集束
したのちカツトしないと生産性が悪いがフイラメ
ントはトウにくらべて、製造コストが高く、また
集束工程を必要とするためトウが有利である。 しかしながら、トウの場合、従来のポリエステ
ル系繊維トウはステープルの製造を目的とするプ
ロセスであり、艷消し剤としてTiO2を含有する
のが普通であるが、TiO2が含有されると前記ギ
ロチンカツターでトウをカツトする際に繊維のカ
ツト面が融着し、カツトされた短繊維を構成する
単繊維相互間が融着するために、短繊維の分散性
が低下するし、しかもナイフの刃が損傷し易いと
いう問題があり、それ故TiO2は約0.2％以下、好
ましくは実質的にTiO2を含有しない繊維トウを
用いるのがよい。また、このトウは一般にステー
プルフアイバーの製造を目的としているために、
通常捲縮が付与されているが、捲縮が付与されて
いるトウは、カツトされた後の短繊維の収束性が
悪くなり、本発明の目的とする極板の補強材とし
ては分散性が低下するので好ましくない。 本発明の方法によれば上述の如く、安価で活物
質粉末又は活物質ペーストへの分散性のよい繊維
補強材を製造することができ、それを用いて得た
極板は乾燥工程での亀裂の発生また充放電の繰返
しによる活物質の脱落等を有効に防止して極板の
寿命を著しく増大出来るものである。 以下、本発明を実施例にて具体的に説明する。 実施例 １ 実質的に捲縮のない60万デニールのスーパーブ
ライト（TiO2を含まない）ポリエステル繊維
（単糸デニール2d）のトウを表１に示す各種界面
活性剤の水溶液又は水分散液に浸漬した後、脱
水、乾燥した。界面活性剤の付着量は0.5重量％
であつた。ついで、ギロチンカツターで２mmにカ
ツトした。カツト繊維の収束性、繊維間の滑り易
さおよび水への分散性等を調べた。次にカツト繊
維を鉛粉末に0.2重量％混入し撹拌した後、希硫
酸を入れペーストを作成した。ついで、ペースト
を格子体に充填し乾燥および化成工程を経て極板
を得た。極板内におけるカツト繊維の分散状態を
毛玉の発生個数で評価した。表１に上記の評価結
果を示すが、本発明のポリエチレングリコール型
ノニオン界面活性剤を付着した補強材は分散性が
良好であつた。 実施例 ２ 実質的に捲縮のない60万デニールのスーパーブ
ライトポリエステル繊維のトウにおいてグリセリ
ンのプロピレンオキサイド、EOランダム付加物
（分子量20000）の付着量を変えたもの、さらに水
分の付着量を変えたものについて、実施例１と同
様にしてカツト繊維の収束性、繊維間の滑り易
さ、水への分散性および極板内の分散状態を調べ
た。表２に示すように本発明の補強材は分散性が
良好であつた。
【表】
【表】
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 無機充填剤を実質的に含有していないポリエ
ステル系重合体からなり、かつ実質的に単繊維相
互間に融着を有しないポリエステル系短繊維にポ
リエチレングリコール系ノニオン型界面活性剤を
0.1〜1.0重量％付着せしめて集束せしめた後に、
カツトすることを特徴とする鉛蓄電池の極板用繊
維補強材の製造方法。 ２ ポリエステル系短繊維の繊維長が約0.5〜10
mm、繊度が約１〜10デニールである特許請求の範
囲第１項記載の鉛蓄電池の極板用繊維補強材の製
造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12702079A JPS5652875A (en) | 1979-10-02 | 1979-10-02 | Fiber reinforced-material for plate of lead acid battery |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12702079A JPS5652875A (en) | 1979-10-02 | 1979-10-02 | Fiber reinforced-material for plate of lead acid battery |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5652875A JPS5652875A (en) | 1981-05-12 |
| JPS6241382B2 true JPS6241382B2 (ja) | 1987-09-02 |
Family
ID=14949693
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12702079A Granted JPS5652875A (en) | 1979-10-02 | 1979-10-02 | Fiber reinforced-material for plate of lead acid battery |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5652875A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111293318A (zh) * | 2019-12-16 | 2020-06-16 | 安徽理士电源技术有限公司 | 一种耐高温铅酸蓄电池制备方法 |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5930791A (ja) * | 1982-08-16 | 1984-02-18 | ダイセル化学工業株式会社 | 含水爆薬組成物 |
| DE4238353A1 (de) * | 1992-11-13 | 1994-05-19 | Varta Batterie | Bleiakkumulator mit einem thixotropen Gel als Elektrolyt |
| JP4556506B2 (ja) * | 2004-06-16 | 2010-10-06 | 新神戸電機株式会社 | 鉛蓄電池 |
| WO2010098796A1 (en) * | 2009-02-26 | 2010-09-02 | Johnson Controls Technology Company | Battery electrode and method for manufacturing same |
| JP5339531B2 (ja) | 2009-11-24 | 2013-11-13 | 日本航空電子工業株式会社 | 電解コンデンサの基板実装用コネクタおよび電子回路機器 |
| GB2597869B (en) | 2019-05-31 | 2023-05-17 | Gs Yuasa Int Ltd | Lead-acid battery |
-
1979
- 1979-10-02 JP JP12702079A patent/JPS5652875A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111293318A (zh) * | 2019-12-16 | 2020-06-16 | 安徽理士电源技术有限公司 | 一种耐高温铅酸蓄电池制备方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5652875A (en) | 1981-05-12 |
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