JPWO2015080150A1 - 鉛蓄電池用セパレータ及び鉛蓄電池 - Google Patents
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Abstract
Description
まず、鉛蓄電池用セパレータを20mm×20mmの大きさにカットした試験片の25℃、65.0%RHにおける重量(乾燥状態)を測定する。次いで、室温(25℃±2℃)の蒸留水に試験片を1〜3分間程度含水させた後、蒸留水中から引き上げて1〜2分間程度放置した後の試験片の重量(湿潤状態)を測定し、下記の式によって保液量を算出する。
保液量(g/g)=[湿潤状態の試験片の重量−乾燥状態の試験片の重量]/乾燥状態の試験片の重量
なお、上記保液量は、水を用いて測定した場合とする。保液量の測定に水を用いた場合は、保水量ということもある。
まず、鉛蓄電池用セパレータを10mm×40mmにカットした試験片を準備する。次に、精密万能試験機を用いて、チャック間距離20mmになるように試験片をセットし、引張速度5mm/分、25℃の条件で引張試験を行い、破断時の応力を引張強度とする。
本実施形態の鉛蓄電池は、上述の鉛蓄電池用セパレータを備えることを特徴とする。鉛蓄電池の作製方法は特に限定されず、常法に従って作製することができる。
平均繊維径3.5μmのガラス繊維(日本無機株式会社、製品名:FS19W−N)3g、精製水750g及び界面活性剤(明成化学株式会社、製品名:ラッコールAL)0.01gを1Lミキサー(株式会社TESCOM、製品名:TM837)に加え、30秒間攪拌した後、5Lビーカーに移し、精製水3250g及び上記界面活性剤0.04gを更に加え、ガラス繊維の凝集が目視で確認できなくなるまで回転速度1000rpmで攪拌し、ガラス繊維の分散液を得た。得られたガラス繊維の分散液を150meshのメッシュを設置した抄造装置(熊谷理機工業株式会社、製品名:スタンダードシートマシン抄紙装置)に投入し、全量10Lになるように精製水で希釈した後、濾水・乾燥して、目付量120g/m2のガラス繊維からなる厚さ0.50mmの多孔質シート1を作製した。
平均繊維径1.0μmのガラス繊維(日本無機株式会社、製品名:FM600)を用いた以外は、多孔質シート1の作製と同様にして、目付量120g/m2のガラス繊維からなる厚さ0.51mmの多孔質シート2を作製した。
多孔質シート1を、不揮発分を0.25質量%に調整したポリプロピレンエマルジョン(ユニチカ株式会社、製品名:アローベースTC−4010)に浸漬した後、吸水濾紙で余分なエマルジョンを除去し、105℃に設定した乾燥機で1時間乾燥して、ポリプロピレンを0.5質量%含有する厚さ0.51mmの鉛蓄電池用セパレータを作製した。図2は、実施例1で作製した鉛蓄電池用セパレータの電子顕微鏡写真である。図2から、ガラス繊維がポリプロピレンで結着されていることが確認できる。
ポリプロピレンエマルジョンの不揮発分を0.75質量%に変更した以外は実施例1と同様にして、ポリプロピレンを3質量%含有する厚さ0.52mmの鉛蓄電池用セパレータを作製した。
ポリプロピレンエマルジョンの不揮発分を1.00質量%に変更した以外は実施例1と同様にして、ポリプロピレンを5質量%含有する厚さ0.53mmの鉛蓄電池用セパレータを作製した。
ポリプロピレンエマルジョンをポリエチレンエマルジョン(ユニチカ株式会社、製品名:アローベースSE1200)に変更した以外は実施例1と同様にして、ポリエチレンを0.5質量%含有する厚さ0.51mmの鉛蓄電池用セパレータを作製した。
ポリエチレンエマルジョンの不揮発分を0.75質量%に変更した以外は実施例4と同様にして、ポリエチレンを3質量%含有する厚さ0.52mmの鉛蓄電池用セパレータを作製した。
ポリエチレンエマルジョンの不揮発分を1.00質量%に変更した以外は実施例4と同様にして、ポリエチレンを5質量%含有する厚さ0.53mmの鉛蓄電池用セパレータを作製した。
ポリプロピレンエマルジョンをイソプレン−スチレン共重合体のスルホン化物エマルジョン(JSR株式会社、製品名:ダイナフローCS1201)に変更した以外は実施例1と同様にして、イソプレン−スチレン共重合体のスルホン化物を5質量%含有する厚さ0.53mmの鉛蓄電池用セパレータを作製した。
多孔質シート2を、不揮発分を0.50質量%に調整したポリプロピレンエマルジョンに浸漬した後、吸水濾紙で余分なエマルジョンを除去し、105℃に設定した乾燥機で1時間乾燥して、ポリプロピレンを3質量%含有する厚さ0.52mmの鉛蓄電池用セパレータを作製した。
ポリプロピレンエマルジョンの不揮発分を1.00質量%に変更した以外は実施例8と同様にして、ポリプロピレンを5質量%含有する厚さ0.53mmの鉛蓄電池用セパレータを作製した。
ポリプロピレンエマルジョンの不揮発分を1.75質量%に変更した以外は実施例8と同様に、ポリプロピレンを10質量%含有する厚さ0.54mmの鉛蓄電池用セパレータを作製した。
ポリプロピレンエマルジョンをポリエチレンエマルジョンに変更した以外は実施例8と同様にして、ポリエチレンを3質量%含有する厚さ0.52mmの鉛蓄電池用セパレータを作製した。
ポリエチレンエマルジョンの不揮発分を1.00質量%に変更した以外は実施例11と同様にして、ポリエチレンを5質量%含有する厚さ0.53mm鉛蓄電池用セパレータを作製した。
ポリエチレンエマルジョンの不揮発分を1.75質量%に変更した以外は実施例11と同様にして、ポリエチレンを10質量%含有する厚さ0.54mmの鉛蓄電池用セパレータを作製した。
多孔質シート1をそのまま鉛蓄電池用セパレータとして用いた。
多孔質シート2をそのまま鉛蓄電池用セパレータとして用いた。
ポリプロピレンエマルジョンの不揮発分を3.25質量%に変更した以外は実施例1と同様にして、ポリプロピレンを16質量%含有する厚さ0.54mmの鉛蓄電池用セパレータを作製した。
ポリプロピレンエマルジョンの不揮発分を2.75質量%に変更した以外は実施例8と同様にして、ポリプロピレンを16質量%含有する厚さ0.55mmの鉛蓄電池用セパレータを作製した。
平均繊維径1.0μmのガラス繊維3.0gを、平均繊維径1.0μmのガラス繊維2.7g及び有機繊維(三井化学株式会社、製品名:SWP)0.3gに変更した以外は、多孔質シート2の作製と同様の手順で、厚さ0.46mmの鉛蓄電池用セパレータを作製した。
平均繊維径1.0μmのガラス繊維3.0gを、平均繊維径1.0μmのガラス繊維2.1g及び有機繊維(三井化学株式会社、製品名:SWP)0.9gに変更した以外は、多孔質シート2の作製と同様の手順で、厚さ0.36mmの鉛蓄電池用セパレータを作製した。
セパレータを10mm×40mmにカットした試験片を準備し、精密万能試験機(株式会社島津製作所、製品名:AGS−X)を用い、チャック間距離20mm、引張速度5mm/分、25.0℃の条件で引張試験を行い、破断時の応力を引張強度とした。
セパレータを20mm×20mmの大きさにカットした試験片の25℃、65.0%RHにおける重量(乾燥状態)を1mgの単位まで測定した。次いで、室温(25℃±2℃)の蒸留水に試験片を浸漬して2分間含水させた後、水中から引き上げて1分間放置した後の試験片の重量(湿潤状態)を測定し、次の式によって保液量を算出した。
保液量(g/g)=[湿潤状態の試験片の重量−乾燥状態の試験片の重量]/乾燥状態の試験片の重量
保液性を評価した試験片を105℃に設定した乾燥機で60分間乾燥させた重量を測定し、保液性を評価する前の試験片の重量よりも減少していない場合を「A」、保液性を評価する前の試験片中に含まれていた熱可塑性樹脂の含有量未満の重量減少があった場合を「B」、保液性を評価する前の試験片に含まれていた熱可塑性樹脂の含有量と同等以上の重量減少があった場合を「C」とした。
Claims (6)
- ガラス繊維及び熱可塑性樹脂を含む鉛蓄電池用セパレータであって、
該セパレータの全質量を基準として、前記熱可塑性樹脂の含有量が0.1〜15質量%である、鉛蓄電池用セパレータ。 - 前記ガラス繊維が、前記熱可塑性樹脂で結着されている、請求項1に記載の鉛蓄電池用セパレータ。
- 前記ガラス繊維からなる多孔質シートに、前記熱可塑性樹脂を含有する溶液を含浸又は塗布する工程により得られる、請求項1又は2に記載の鉛蓄電池用セパレータ。
- 前記ガラス繊維の平均繊維径が0.5〜5μmである、請求項1〜3のいずれか一項に記載の鉛蓄電池用セパレータ。
- 前記熱可塑性樹脂が、オレフィン系樹脂、アクリル系樹脂、ウレタン系樹脂及びスチレン系樹脂からなる群より選ばれる少なくとも1種の樹脂を含有する、請求項1〜4のいずれか一項に記載の鉛蓄電池用セパレータ。
- 請求項1〜5のいずれか一項に記載の鉛蓄電池用セパレータを備える、密閉型鉛蓄電池。
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