KR101141450B1 - Seperator material for forming a separator for an acid accumulator - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 특히 완성되지 않은 롤 생성물의 형태로 되어 있는, 납-산 축전지용 분리기를 형성하기 위한 분리기 물질(6), 및 그의 제조방법에 관한 것이다. 본 발명의 분리기 물질(6)은 미공성 막(1) 형태의 제1층과 평면의 플리스 물질(7) 형태의 적어도 하나의 제2층을 포함한다. 열가소성 물질로 구성된 미공성 막(1)의 적어도 하나의 면에는, 기본 막 시트상에 증가된 막 두께를 갖는 영역을 형성하는 다수의 돌기(2, 2')가 제공된다. 평면의 플리스 물질(7)이 용접 이음부(8)의 영역내에 스며들지 않으면서 적어도 기본 막 시트의 표면 레벨에 위치하는 방식으로, 플리스 물질(7)이 초음파 용접에 의해 막(1)에 용접된다.The present invention relates to a separator material (6) for forming a separator for lead-acid batteries, in particular in the form of an unfinished roll product, and a method of making the same. The separator material 6 of the invention comprises a first layer in the form of a microporous membrane 1 and at least one second layer in the form of a planar fleece material 7. At least one side of the microporous membrane 1 composed of thermoplastic material is provided with a plurality of protrusions 2, 2 'which form an area with an increased film thickness on the base membrane sheet. The fleece material 7 is welded to the membrane 1 by ultrasonic welding in such a way that the planar fleece material 7 is at least at the surface level of the base membrane sheet without penetrating into the region of the weld seam 8. do.

Figure R1020117001787
Figure R1020117001787

Description

산 축전지용 분리기를 형성하기 위한 분리기 물질{Seperator material for forming a separator for an acid accumulator}Separator material for forming a separator for an acid accumulator

본 발명은 납-산 축전지용 분리기를 형성하기 위한 분리기 물질 및 이러한 분리기 물질의 제조방법에 관한 것이다. The present invention relates to separator materials for forming separators for lead-acid accumulators and to methods of making such separator materials.

산 축전지에서, 분리기는, 판(plate)들사이의 직접적인 접촉으로 판들 사이의 금속성 전도를 방지하기 위해, 다른 극성의 인접한 전극 판들 사이에 위치하여 특히 전기 절연체로서 작용한다. 그러나, 동시에 분리기는 전극 사이의 전해질내 이온 전류 흐름을 허용해야 한다. 이러한 여러가지 기능들을 충족시키기 위해, 분리기는 통상적으로 미공성 막(microporous film)을 포함하며, 예를 들어 수지상 성장(dendritic growth) 혹은 판으로부터 분리되는 입자에 의한 판들 사이의 전기적 단락(short circuit)을 방지하기 위해 미공성 막의 구멍은 가능한 한 작아야 하고, 축전지의 내부 저항을 최소화하기 위해서 미공성 막의 공극률(porosity)은 가능한 한 커야만 한다. 같은 이유로, 또한 분리기는 구조상 가능한 한 얇은 것이 바람직하다.
In acid batteries, separators are located between adjacent electrode plates of different polarities, in particular acting as electrical insulators, in order to prevent metallic conduction between the plates in direct contact between the plates. At the same time, however, the separator must allow the flow of ionic current in the electrolyte between the electrodes. To meet these various functions, separators typically comprise a microporous film, for example dendritic growth or electrical short circuits between the plates by particles separating from the plates. The pores of the microporous membrane should be as small as possible to prevent, and the porosity of the microporous membrane should be as large as possible to minimize the internal resistance of the battery. For the same reason, it is also preferred that the separator be as thin as possible in construction.

이러한 분리기는 일반적으로 축전지의 수명을 넘어 활성 전해질내에서 견딜 수 있는 열가소성 재료 형태의 산화-안정성 물질로부터 제조된다. 분리기는 일반적으로, 예를 들면, 측면에서의 폴딩(folding)과 용접(welding)에 의해, 양(positive) 또는 음(negative)의 전극 판이 삽입된 포켓(pocket) 형태로 만들어진다.
Such separators are generally made from oxidation-stable materials in the form of thermoplastics that can withstand the active electrolyte beyond the life of the battery. The separator is generally made in the form of a pocket into which a positive or negative electrode plate is inserted, for example by folding and welding at the sides.

사용시, 산소가 충전 작동 도중 양(positive)의 판에서 발생되는데, 이는 분리기 물질을 공격하여 마침내 판들 사이에서 단락이 발생할 만큼 분리기 물질을 손상시킬 수 있다. 이러한 이유로, 많은 경우에, 적어도 양의 전극 판과 분리기 기본 시트의 직접적인 접촉을 피하기 위해, 분리기의 적어도 하나의 면에는 스페이서로 작용하는 리브(rib) 혹은 솟은 영역(raised area)이 제공된다.
In use, oxygen is generated in the positive plates during the charging operation, which can attack the separator material and finally damage the separator material so that a short circuit occurs between the plates. For this reason, in many cases, at least one side of the separator is provided with ribs or raised areas that act as spacers to avoid direct contact of at least the positive electrode plate and the separator base sheet.

리브와 유사한(rib-like) 스페이서의 많은 다양한 배치가 종래 기술에서 이미 알려져 있다. 분리기의 전체 길이에 걸쳐 있으며 규칙적인 간격, 예를 들어 6 내지 13mm의 간격으로 위치해 있는 많은 수직의 리브들을 가지고 있는 분리기가 알려져 있다. 따라서, 시동 배터리(starter battery)용의 전형적인 분리기는 대략 160mm의 폭에 걸쳐 약 12 내지 25 개의 리브를 포함한다. 미국특허 제 5,558,952 호의 분리기에서는, 연속적인 리브가 비연속적인 리브로 대체되어 있다.
Many different arrangements of rib-like spacers are already known in the art. Separators are known that have many vertical ribs that span the entire length of the separator and are located at regular intervals, for example between 6 and 13 mm. Thus, a typical separator for a starter battery includes about 12 to 25 ribs over a width of approximately 160 mm. In the separator of US Pat. No. 5,558,952, continuous ribs have been replaced by discontinuous ribs.

분리기는, 상기 언급한 과제를 충족시킬 뿐만 아니라, 일반적으로 축전지의 작용 능력에 중요한 더 많은 기능들을 가진다. 따라서, 전극 판의 활성 물질의 화학적 구성은 축전지의 충전과 방전의 주기 동안 주기적으로 바뀌게 된다. 이러한 변화와 외부 영향의 결과로서, 예를 들어 기계적 충격이나 진동으로, 일부 활성 물질은 특히 양(positive)의 판에서 떨어질 수 있다. 특히 양 전극으로부터의 활성 물질의 부수적인 손실은 축전지의 충전 능력을 점차 감소시키게 된다. 더욱이, 떨어진 활성 물질은 축전지 셀의 바닥에서 침전물로서 수집될 수 있고, 결국에는 특히 시트 분리(sheet separation)의 경우, 다른 극성을 갖는 전극들 사이에서 단락이 발생하여 축전지의 빠른 고장에 이르게 된다. 미공성 막과 양의 판 사이에 위치하여 압축된, 예를 들어 유리 섬유 플리스, 폴리에스테르 플리스, 또는 폴리에스테르 섬유와 유리 섬유의 혼합물의 플리스와 같은 플리스 물질(fleece material)로 활성 물질이 떨어지는 단점을 방지하는 것이 알려져 있다. 이러한 방식으로 축전지의 주기 안정성(cycle stability)이 향상될 수 있다.
Separator not only fulfills the above-mentioned problems, but also has more functions, which are generally important for the working capacity of the battery. Thus, the chemical composition of the active material of the electrode plate is changed periodically during the charge and discharge cycles of the battery. As a result of these changes and external influences, for example by mechanical shock or vibration, some active materials may fall off, especially in positive plates. In particular, the incidental loss of active material from both electrodes gradually reduces the charging capacity of the battery. Moreover, fallen active material can collect as a sediment at the bottom of the battery cell, resulting in a short circuit between the electrodes with different polarities, especially in the case of sheet separation, leading to rapid failure of the battery. Disadvantages of falling of the active material into a fleece material, such as a glass fiber fleece, a polyester fleece or a fleece of a mixture of polyester and glass fibers, which is located between the microporous membrane and the positive plate and compressed It is known to prevent this. In this way, cycle stability of the battery can be improved.

문헌(DE 29 24 239 C2)에는, 분리기로서 사용하기 위한 미공성 적층(laminated) 물질이 기재되어 있다. 적층 물질은 미공성의 열가소성 혹은 열 경화성(heat-curable)의 제1층, 또는 100% 폴리에스테르 섬유로 구성되는 부직포 섬유 그물(non-woven fibre web)의 제2층으로 전체가 적층되고 열에 의해 결합된, 열경화성의(thermosetting) 중합체 물질을 포함한다. 상기 적층(laminating)은 종래의 트윈-롤 캘린더(twin-roll calender)에서 폴리에스테르 섬유 그물(web)과 압출된(extruded) 미공성의 물질이 동시에 끼워진 롤 닙(roll nip)으로, 두개의 롤의 작용에 의해 형성할 수 있다. 다른 방식으로, 적층은 또한 트리플-롤 캘린더(triple-roll calender)에서 형성할 수 있다. 이러한 과정은 실행하기 어려우며 모든 용도에 적합하지는 않다. 따라서, 예를 들어, 리브(rib)가 제공되고 사용되는 동안 양의 전극을 마주하는 미공성 물질의 면에 쉬운 방식으로 폴리에스테르 섬유 그물을 적층하는 것, 혹은 두 개의 구성요소중에서 하나를 분리하여 그것들을 재사용 하는 것은 불가능하다. 또한 분리기의 문제없는(problem-free) 용접력(weldability)과 플리스 물질을 절약하기 위한 이유로 관행적으로 사용되는, 몇 개의 분리기 폭을 가지는 분리기의 동시 압출에 의해서는 폴리에스테르 섬유 그물이 분리기보다 폭이 좁은 분리기를 제조하는 것은 어렵다. 마지막으로, 섬유 그물에 결합되기 위해서, 중합체 물질은 예를 들어 용액 상태로 또는 교차결합 되지 않은(non-crosslinked) 상태로 남아 있어야 하며, 따라서 캘린더를 통과할 때 섬유 그물로 스며들 수 있다.
In document DE 29 24 239 C2, microporous laminated materials are described for use as separators. The laminate material is laminated entirely and thermally bonded into a first layer of microporous thermoplastic or heat-curable, or a second layer of non-woven fiber web composed of 100% polyester fibers. And thermosetting polymeric materials. The laminating is a roll nip in which a polyester fiber web and an extruded microporous material are sandwiched simultaneously in a conventional twin-roll calender. It can form by action. Alternatively, the stack can also be formed in a triple-roll calender. This process is difficult to implement and is not suitable for all purposes. Thus, for example, by laying a polyester fiber net in an easy manner on the side of the microporous material facing the positive electrode while a rib is provided and in use, or by separating one of the two components It is impossible to reuse them. In addition, the polyester fiber net is wider than the separator by the co-extrusion of a separator with several separator widths, which is conventionally used for reasons of saving the separator's trouble-free weldability and fleece material. It is difficult to manufacture this narrow separator. Finally, in order to be bound to the fiber net, the polymeric material must remain, for example, in solution or non-crosslinked, and thus can penetrate into the fiber net when passing through the calender.

문헌(DE 33 35 547 C1)은 분리기 포켓을 형성하는 용접 가능한 평면의 그물(web) 물질을 제안하고 있다. 그물 물질은 플리스 물질이 예를 들면 접착(gluing)에 의해 발라진 그물(web)의 형태로 된 막 물질을 포함한다. 플리스 물질는 유리 섬유 플리스 또는 폴리에스테르 플리스가 될 수 있다. 측면에 용접에 의해 포켓을 형성하도록 하기 위해서, 막 물질의 가장자리 영역이 플리스에 의해 덮이지 않도록 플리스층의 측면이 선택된다.
Document DE 33 35 547 C1 proposes a weldable flat web material which forms a separator pocket. The net material includes a membrane material in which the fleece material is in the form of a web, for example applied by gluing. The fleece material may be glass fiber fleece or polyester fleece. In order to form pockets by welding on the sides, the sides of the fleece layer are selected so that the edge region of the membrane material is not covered by the fleece.

안정적이며 영구적이고 제조 과정에서 다루기 쉬운 미공성의 막에 플리스를 고정하기 위해, 선행 기술에서는 대부분의 경우에 두 개의 구성요소가 서로 접착된다. 이러한 접착(gluing)과 특히 사용될 접착제의 계량은 해결하기 어려운 것으로 입증되었다. 한편, 사용한 접착제의 양이 너무 적으면 연관된 플리스의 지지(hold)가 너무 낮을 위험이 있고, 사용하는 접착제의 양이 너무 많으면 접착제가 플리스를 통해 스며들 수 있어, 제조의 다음 과정에서 형성되는 분리기 롤(rolls)이 달라붙어서 사용할 수 없게 된다. 이러한 이유로, 플리스는 최소 약 0.3mm의 두께(100cm2의 측정 영역에 대해 10N의 부하를 가지고 측정된다)를 가지는 것이 필요하다. 질과 경제상의 손해 없이 더 얇으면서 덜 비싼 재료를 사용하는 것은 불가능했다. 더욱이 만약 접착제를 사용할 때 사용되는 양이 너무 많다면, 축전기의 전기의 저항이 증가하고, 특정 접착제는 전해질을 오염시켜 축전기의 전기적 특성을 불량하게 하는 단점을 가지고 있다. 막에 변형이나 구멍을 만드는, 위에서 언급한 캘린더 작업(calendering)에 의한 적층(lamination) 혹은 두 개의 톱니 바퀴들 간에 압축 용접과 같이 플리스를 미공성 막에 접착하는 기계적인 처리는 대안이 될 수 없다. 왜냐하면, 이러한 방법으로는 충분히 높은 처리 속도를 달성할 수 없으며, 충분히 강한 결합(bonding)이 압축 용접에 의해서는 달성될 수 없기 때문이다.In order to secure the fleece to a stable, permanent and easy to handle microporous membrane in the manufacturing process, in the prior art the two components are glued together in most cases. Such gluing and in particular the metering of the adhesive to be used has proved difficult to solve. On the other hand, if the amount of adhesive used is too small, there is a risk that the hold of the associated fleece is too low, and if the amount of adhesive used is too high, the adhesive may seep through the fleece, resulting in a separator formed during the next process of manufacture. Rolls stick and become unusable. For this reason, the fleece needs to have a thickness of at least about 0.3 mm (measured with a load of 10 N for a measuring area of 100 cm 2 ). It was not possible to use thinner and less expensive materials without loss of quality and economics. Furthermore, if the amount of adhesive used is too large, the electrical resistance of the capacitor increases, and certain adhesives have the disadvantage of contaminating the electrolyte and degrading the electrical characteristics of the capacitor. Mechanical treatment of bonding the fleece to the microporous membrane, such as lamination by calendering mentioned above, or compression welding between two cog wheels, which creates deformation or holes in the membrane, is not an alternative. . This is because a sufficiently high throughput rate cannot be achieved with this method, and a sufficiently strong bonding cannot be achieved by compression welding.

이에 따라, 납-산 축전지용 분리기 형성위한 분리기 물질을 안정적이며 영구적이고 제조 과정에서 다루기 쉽게 형성하기 위한, 미공성 시트와 플리스 물질을 결합하는 개선된 구조 및 개선된 방법을 제공하는 것이 요구된다. Accordingly, there is a need to provide an improved structure and improved method of combining microporous sheets and fleece materials to form separator materials for forming separators for lead-acid batteries, which are stable, permanent, and easy to handle in the manufacturing process.

즉, 본 발명의 목적은 미공성 막의 제1층과 평면 플리스 물질의 제2층을 포함하는 분리기를 제조함으로써, 비용을 많이 들이지 않고서도 단순하게 분리기를 제조하여 위에서 언급된 단점들을 제거하는 것이다. In other words, it is an object of the present invention to manufacture a separator comprising a first layer of microporous membrane and a second layer of planar fleece material, thereby eliminating the above mentioned disadvantages by simply making the separator without being expensive.

본 발명의 또 다른 목적은, 제한 없이 사용이 간편한 분리기의 제조방법을 제공하는 것이다.Still another object of the present invention is to provide a method for producing a separator that is easy to use without limitation.

위와 같은 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은, 열가소성 재료로 이루어져 있고, 기본 시트의 적어도 하나의 면위에, 미공성 시트의 가운데 영역에 위치하는 다수 개의 돌기를 가지며, 미공성 시트 형태의 제1층, 및 미공성 시트의 면위에 위치하는 평면의 플리스 물질 형태의 적어도 하나의 제2층을 포함하며, 플리스 물질은 다수 개의 용접 이음부에 의해 미공성 시트의 다수개의 돌기 중 적어도 일부에 결합되어 있어, 플리스 물질이 상기 미공성 시트에 스며들지 않음을 특징으로 하며, 여기에서, 상기 돌기들의 높이의 크기는 상기 플리스 물질의 두께의 크기보다 큰 것을 특징으로 하는, 납-산 축전지용 분리기를 형성하기 위한, 그물(web) 형태의 분리기 물질을 제공한다.In order to solve the above problems, the present invention is made of a thermoplastic material, on the at least one side of the base sheet, having a plurality of protrusions located in the center region of the microporous sheet, the first layer in the form of a microporous sheet And at least one second layer in the form of a planar fleece material located on the face of the microporous sheet, the fleece material being coupled to at least some of the plurality of protrusions of the microporous sheet by a plurality of welded seams. Characterized in that a fleece material does not penetrate the microporous sheet, wherein the height of the protrusions is greater than the thickness of the fleece material. To provide a separator material in the form of a web.

또한, 본 발명은, 열가소성 재료로 만들어지고 기본 시트의 적어도 하나의 면위에, 미공성 시트의 가운데 영역에 위치하는, 다수 개의 돌기들을 가지는 미공성 시트를 제공하는 단계, 적어도 하나의 평면의 플리스 물질을 제공하는 단계, 미공성 시트의 면 위에 상기 플리스 물질을 위치시키는 단계, 및 플리스 물질을 미공성 시트의 돌기들과 용접하여, 플리스 물질이 용접 이음부에 의해 미공성 시트의 다수개의 돌기들 중 적어도 일부에 결합되게 하여, 플리스 물질이 미공성 시트에 스며들지 않도록 하는 단계를 포함하며, 여기에서, 돌기들의 높이의 크기는 플리스 물질의 두께의 크기보다 큰 것을 특징으로 하는, 납-산 축전지용 분리기를 형성하기 위한, 그물(web) 형태의 분리기 물질의 제조방법을 제공한다.
The present invention also provides a microporous sheet having a plurality of protrusions, the fleece material of which is made of a thermoplastic material and located on at least one side of the base sheet, located in the central region of the microporous sheet. Providing a step of placing the fleece material on the face of the microporous sheet, and welding the fleece material with the projections of the microporous sheet such that the fleece material is formed by the weld seam of the plurality of projections of the microporous sheet. Allowing at least a portion to bond the fleece material into the microporous sheet, wherein the height of the protrusions is greater than the thickness of the thickness of the fleece material. Provided are methods of making separator materials in the form of a web for forming separators.

본 발명에 따르면, 납-산 축전지용 분리기 형성위한 분리기 물질을 안정적이며 영구적이고 제조 과정에서 다루기 쉽게 형성하기 위한, 미공성 시트와 플리스 물질을 결합하는 개선된 구조 및 개선된 방법을 제공하는 것이 가능하다.According to the present invention, it is possible to provide an improved structure and improved method for combining microporous sheets and fleece materials to form separator materials for forming separators for lead-acid batteries, which are stable, permanent and easy to handle in the manufacturing process. Do.

도 1은 평면의 플리스 물질을 적용하기 전의 미공성 시트의 단면의 리브들이 제공된 한 면의 평면도를 나타낸다.
도 2는 도 1의 선 II-II을 따라, 평면의 플리스 물질을 미공성 막에 적용한 경우의 미공성 시트의 단면을 나타낸다.
1 shows a plan view of one side provided with ribs in the cross section of the microporous sheet before applying the planar fleece material.
FIG. 2 shows a cross section of the microporous sheet when a planar fleece material is applied to the microporous membrane along the line II-II of FIG. 1.

본 발명에 따르면, 납-산 축전지용 분리기를 형성하기 위한 분리기 물질은,특히 미완성의 롤(unfinished rolled) 형태의 제품에 있어서, 미공성의 시트(microporous sheet) 형태의 제1층과 평면의 플리스 물질로 구성된 적어도 하나의 제2층을 포함하여 구성된다. 미공성의 시트는 열가소성 물질로 만들어지고 적어도 하나의 면에 다수의 돌기를 가진다. 여기에서 돌기는 단단하고 바람직하게는 기본 시트(basic sheet)와 일체로(integrally) 형성되어, 증가된 두께의 시트 영역을 형성하게 된다. 이러한 결합에서 시트의 면과 직각을 이룬 미공성 시트의 횡단면 치수는 돌기에서부터 떨어진 시트 두께(즉, 기본 시트의 두께), 돌기의 영역에서의 시트 두께와 돌기의 높이(즉, 돌기 영역에서의 시트 두께와 돌기에서부터 떨어진 시트 두께 간의 차이)에 의해 특징지어질 수 있다. 평면의 플리스 물질는 활성의(aggressive) 축전지 환경과 융화되는 부직포 물질을 포함할 수 있다. 이러한 플리스 물질는 적어도 돌기를 가진 시트의 면위에 위치한다. 만약 시트가 양쪽 면에 돌기를 가진다면, 플리스 물질는 양쪽 면에 또는 하나의 면에만 위치할 수 있다. 플리스 물질는, 플리스 물질과 시트 사이에서 용접 이음에 의해 시트에 고정되어, 평면의 플리스 물질는 용접 이음부 영역에서 적어도 기본 시트의 표면의 레벨에 있으며(즉, 돌기 없는 영역에서 시트 표면의 레벨) 그 밑으로는 내려가지 않는다. 이는 시트에 마주하고 있는 평면의 플리스 물질의 표면은 용접 이음의 영역에서 기본 시트의 표면의 레벨보다 아래에 위치하지 않는 것을 의미한다. 여기에서 용접 이음은 해당 평면 플리스 물질이 위치한 시트 면에 만들어진다. 여기서, 평면 플리스 물질이 시트의 적어도 몇 개의 돌기에 용접 이음에 의해 결합된다면, 용접 이음은 각각 시트의 돌기에 위치하도록 하는 것이 바람직하다.
According to the invention, the separator material for forming the separator for lead-acid batteries is a planar fleece material and a first layer in the form of a microporous sheet, especially in an unfinished rolled product. It is configured to include at least one second layer. The microporous sheet is made of thermoplastic material and has a plurality of protrusions on at least one side. The protrusions here are rigid and are preferably formed integrally with the basic sheet to form sheet regions of increased thickness. In this combination, the cross-sectional dimension of the microporous sheet perpendicular to the face of the sheet is determined by the sheet thickness away from the protrusion (ie the thickness of the base sheet), the sheet thickness in the area of the protrusion and the height of the protrusion (ie, the sheet in the protrusion area). The difference between the thickness and the sheet thickness away from the projections). The planar fleece material may comprise a nonwoven material that is compatible with an aggressive battery environment. This fleece material is located at least on the face of the sheet with protrusions. If the sheet has protrusions on both sides, the fleece material may be located on either side or on only one side. The fleece material is secured to the sheet by a weld seam between the fleece material and the sheet such that the planar fleece material is at least at the level of the surface of the base sheet in the welded seam area (ie, the level of the sheet surface in the non-projection area) It does not go down. This means that the surface of the planar fleece material facing the sheet is not located below the level of the surface of the base sheet in the region of the weld seam. The weld seam here is made on the sheet face on which the planar fleece material is located. Here, if the planar fleece material is bonded by welding seams to at least some of the protrusions of the sheet, it is preferable that the weld seams are each positioned on the protrusions of the sheet.

본 발명에 따른 이러한 기술은, 이하에서 상세하게 설명하는, 매우 얇은 플리스 물질을 미공성 시트에서의 약한 지점 및 구멍을 발생하는 위험 없이 초음파 용접(ultrasonic welding)에 의해 미공성의 시트에 고정시킬 수 있다는 장점을 가진다. 이러한 장점은 생산 환경에서 매우 높은 처리 속도를 가져오고, 바람직하게는 0.25mm 보다 얇은 두께를 가지는, 특히 0.1 내지 0.25mm 사이의 두께를 가지는, 얇은 플리스를 사용할 수 있기 때문에 더 적은 양의 플리스(fleece)를 필요하게 된다. 본 발명의 분리기 물질(separator materials)은 이러한 방식으로 알려진 물질들보다 비용이 덜 들게 제조할 수 있다.
This technique according to the invention allows the very thin fleece material, described in detail below, to be fixed to the microporous sheet by ultrasonic welding without the risk of generating weak spots and holes in the microporous sheet. Has an advantage. This advantage results in a very high throughput rate in the production environment, and a smaller amount of fleece, since it is possible to use thin fleece, preferably with a thickness of less than 0.25 mm, in particular between 0.1 and 0.25 mm. Will be needed. Separator materials of the present invention can be made less expensive than materials known in this way.

바람직하게는, 적어도 몇 개의 돌기는, 수직으로 뻗어 있고 분리기 물질의 전체 길이에 걸쳐 있는 리브들(ribs)로 구성되며 비연속적이거나 연속적일 수 있다. 그물(web) 형태의 분리기 물질에 대해 수직 방향(vertical direction)은 그물(web)의 방향이다. 여기에서, 바람직하게는 리브들 중 하나가 시트의 측면 가장자리 영역의 하나에 세워지고 플리스 물질은 두 개의 측면 리브를 지나는(run) 용접 솔기(weld seam)에 의해 시트의 측면에서 시트에 결합된다. 여기에서, 용접 과정 동안 용접중인 특정 리브가 완전히 사라지는 일이 발생할 수 있어서 플리스 물질은 용접 솔기 부분에서 막 기본 시트의 표면 레벨에 있어야 한다는 데에 주의해야 한다. 바람직한 용접에서, 용접 솔기는 가능한 한 분리기 물질의 가장자리에 가까워야 한다. 그러나, 바람직하게는 이들 가장자리 부분의 폭이 각각 5.5 내지 9.5mm 사이가 되는 측면에서, 분리기 물질의 용접에 의한 포켓 형성을 용이하게 하기 위해서, 시트의 좁은 가장자리 부분을 플리스 물질로 덮지 않는 것이 좋다는 것에 주의해야 한다. 두 측면의 리브는 연속적인 리브가 되는 것이 바람직하다. 용접 솔기는 바람직하게는 연속적이지만, 또한 비연속적일 수도 있다.
Preferably, at least some of the protrusions consist of ribs that extend vertically and span the entire length of the separator material and may be discontinuous or continuous. The vertical direction for the separator material in the form of a web is the direction of the web. Here, one of the ribs is preferably erected in one of the side edge regions of the sheet and the fleece material is joined to the sheet at the side of the sheet by a weld seam that runs through the two side ribs. It should be noted here that during the welding process certain ribs under welding may disappear completely so that the fleece material should be at the surface level of the membrane base sheet at the weld seam. In a preferred weld, the weld seam should be as close to the edge of the separator material as possible. However, preferably in terms of the width of these edge portions being between 5.5 and 9.5 mm each, it is preferred not to cover the narrow edge portions of the sheet with a fleece material in order to facilitate pocket formation by welding of separator material. Be careful. The ribs on both sides are preferably continuous ribs. The weld seam is preferably continuous, but may also be discontinuous.

시트와 플리스 물질이 서로 단지(only) 스폿 용접(spot-welded)되는 것 또한 가능하다.
It is also possible that the sheet and the fleece material are only spot-welded with each other.

바람직하게는, 미공성 시트는 폴리올레핀으로 만들어진다. 여기에서, 폴리올레핀은 적어도 300,000의 분자량을 가지며, 정상적인 조건하에서 융점 지수(melt index)가 실질적으로 0이며, 600ml/g 이상의 점도(viscosity)를 가진다면 특히 바람직하다. 적합한 폴리올레핀은 폴리에틸렌이고, 특히 실리카 충전재(filler content of silica)를 가지는 폴리에틸렌이다.
Preferably, the microporous sheet is made of polyolefin. It is particularly preferred here that the polyolefin has a molecular weight of at least 300,000, and under normal conditions the melt index is substantially zero and has a viscosity of at least 600 ml / g. Suitable polyolefins are polyethylene, in particular polyethylene with a filler content of silica.

미공성 시트의 구멍의 적어도 50%는 0.5㎛ 이하의 지름을 가지는 것이 또한 바람직하다. 또한 돌기가 없는 부분에서 미공성 시트가 0.1 내지 0.6mm의 두께를 가진다면 바람직하며, 0.15 내지 0.25mm라면 더욱 바람직하고, 약 0.2mm의 두께라면 가장 바람직하다.
It is also preferred that at least 50% of the pores of the microporous sheet have a diameter of 0.5 μm or less. It is also preferable if the microporous sheet has a thickness of 0.1 to 0.6 mm in the portion without protrusions, more preferably 0.15 to 0.25 mm, most preferably about 0.2 mm.

플리스 물질은, 예를 들어, 실질적으로 유리 섬유로 구성되거나 더 바람직하게는 사실상 폴리에스테르 섬유로 구성될 수 있다. 유리 섬유와 폴리에스테르 섬유의 혼합물을 포함하는 플리스 물질이 바람직하며, 특히 혼합물에서 유리 섬유의 함량은 70 중량% 를 넘지 않으면 특히 바람직하다. 이들은 다루기 쉽고 자르기 쉬우며 가장자리를 깨끗하게 자를 수 있다는 이점을 가진다. 플리스 물질이 0.1 내지 0.25mm(100cm2의 측정 범위에 대한 10N의 부하를 가지고 측정된다)의 두께를 가진다면 더욱 바람직하다. 그러나, 또한 축전지에서 활성(aggressive) 환경에서 안정적이고 미공성의 막과 용접될 수 있는 다른 플리스 물질을 사용하는 것도 가능하다.
The fleece material may, for example, consist essentially of glass fibers or more preferably consist essentially of polyester fibers. Fleece materials comprising a mixture of glass fibers and polyester fibers are preferred, especially if the content of glass fibers in the mixture does not exceed 70% by weight. They have the advantage of being easy to handle, easy to cut and cleanly cut at the edges. It is further preferred if the fleece material has a thickness of 0.1 to 0.25 mm (measured with a load of 10 N for a measuring range of 100 cm 2 ). However, it is also possible to use other fleece materials that are stable in an aggressive environment in batteries and can be welded with microporous membranes.

이러한 분리기 물질은 본 발명에 따라 먼저 상기 언급한 미공성 막을 제공하고, 막의 각각의 면에 대해 상기에서 설명한 평면의 플리스 물질 중 하나를 제공하여 제조할 수 있다. 평면의 플리스 물질 또는 평면의 플리스 물질들을 돌기를 가지는 막의 면위에 놓고 몇 개의 막의 돌기와 용접하여 평면의 플리스 물질이 용접 이음의 부분에서 적어도 막 기본 시트 표면의 레벨에 위치하게 하고 그 아래로는 내려가지 않게 한다. 용접하는 동안, 해당 돌기는 적어도 일부분 용해되어 어떤 환경하에서 이들 돌기 물질은 본래의 돌기 영역을 벗어날 수 있으며, 예를 들어, 돌기 높이의 감소와 같은 형태의 변화를 유발할 수 있다. 여기에서 플리스 물질은 용접하기 전에 시트에 완전히 놓일 필요가 없다. 오히려 미공성 막과 적어도 하나의 플리스 물질은 섹션별로(in sections) 놓일 수 있으며, 또는 연속적으로 점진적으로 섹션별로 또는 연속적으로 용접될 수 있다. 양호한 결합(bond)을 얻기 위하여 평면의 플리스 물질을 용접 전에 막의 돌기에 누르는(press) 것이 바람직하다.
Such separator materials can be prepared according to the invention by first providing the aforementioned microporous membranes and by providing one of the planar fleece materials described above for each side of the membrane. Planar fleece material or planar fleece materials are placed on the face of the membrane with projections and welded with a number of membrane projections so that the plane fleece material is at least at the level of the membrane base sheet surface at the part of the weld seam and lowered below it. Do not During welding, the protrusions dissolve at least in part so that under certain circumstances these protrusion materials may leave the original protrusion area and cause changes in shape such as, for example, a decrease in protrusion height. Here the fleece material does not need to be completely placed on the sheet before welding. Rather, the microporous membrane and the at least one fleece material may be laid in sections, or may be welded progressively in sections or continuously. In order to obtain a good bond, it is desirable to press the planar fleece material into the projections of the membrane before welding.

바람직하게는, 용접은 초음파 용접으로 수행된다. 전기 에너지가 용접에 필요한 열로 직접 전환되는 열용접(thermowelding) 처리에 의한 용접 역시 가능하다.
Preferably, the welding is performed by ultrasonic welding. Welding by thermowelding is also possible, in which electrical energy is directly converted into the heat required for welding.

본 발명에 따른 바람직한 시트와 플리스 물질의 경우에 있어서, 적어도 90m/min의 처리 속도, 바람직하게는 적어도 100m/min의 처리 속도를 허용하며, 오랜 가열과 냉각 시간 없이 짧은 반응 시간으로 처리가 가능하므로 초음파 용접이 바람직하다.
In the case of the preferred sheet and fleece materials according to the invention, a processing speed of at least 90 m / min, preferably at least 100 m / min, is allowed and can be processed with a short reaction time without long heating and cooling time. Ultrasonic welding is preferred.

미공성 시트의 적어도 몇몇의 돌기가 0.5 내지 0.6mm의 높이를 가지고 용접이 이들 돌기에서 이루어진다면 더욱 바람직하다. 여기에서 용접하는 동안 돌기의 높이가 감소할 수 있다.
It is further preferred if at least some of the projections of the microporous sheet have a height of 0.5 to 0.6 mm and welding is done on these projections. Here the height of the projections can be reduced during welding.

플리스 물질은 바람직하게는 0.1 내지 0.25mm의 두께를 가진다.
The fleece material preferably has a thickness of 0.1 to 0.25 mm.

본 발명은 다음에서 도면의 도움과 함께 바람직한 실시예들에 의해 더욱 상세하게 설명된다.
The invention is explained in more detail by the following preferred embodiments with the aid of the drawings.

도1의 평면도에 나타난 미공성 막(미공성 시트라고도 하며, 이하에서는 두 용어 모두 사용한다)(1)은 가운데 영역(4)에서 수직방향으로 있으며 폭을 따라 일정한 간격으로 분포된 다수의 연속적인 리브(2, 2')를 가진다. 이러한 예에서, 리브들 간의 거리는 12.5mm가 되며 11개의 리브가 제공된다. 그러나, 리브가 더 많거나 적을 수도 있고/있거나 거리가 더 길거나 짧을 수도 있다. 측면 가장자리 영역(5)에서, 각각의 경우에 막(1)은 다수의 더욱 빽빽한 간격의 수직의 리브(3)를 가진다. 이러한 예에서는, 측면 가장자리 영역(5)은 cm당 6개의 리브를 포함하는데, 그러나 이러한 수가 역시 더 크거나 작을 수도 있다.
The microporous membrane (also referred to as microporous sheet, hereinafter used in both terms) shown in the top view of FIG. 1 is a plurality of continuous, vertical in the middle region 4 and distributed at regular intervals along the width. It has ribs 2 and 2 '. In this example, the distance between the ribs is 12.5 mm and eleven ribs are provided. However, the ribs may be more or less and / or may be longer or shorter in distance. In the lateral edge region 5, in each case the membrane 1 has a number of more tightly spaced vertical ribs 3. In this example, the lateral edge region 5 comprises six ribs per cm, but this number may also be larger or smaller.

측면 가장자리 영역(5)의 리브(3)의 수는 따라서 예를 들어, 더 커서 문헌(EP 0 899 801 A1)에서 설명된 것처럼 대략 적어도 cm당 10내지 12개가 될 수 있다. 그러나, 더 적은 수의 리브(3)을 제공하거나 전체적으로 리브(3) 없이도 가능하다. 수직 방향으로 세우는 리브(3) 대신에, 예를 들어, 문헌(US 5,716,734)에서 설명된 것과 같이, 다수의 짧은, 수직으로 간격을 둔 수평면상의 또는 각이 있는 리브, 혹은 문헌(US 5,588,952)에 설명된 것과 같이, 이들이 교차한 빽빽한 간격의 수직 리브와 수직으로 간격을 둔 리브의 조합이 제공될 수 있다. 마지막으로, 리브(3) 대신에 증가된 두께의, 예를 들어, 문헌(EP 0 484 295 B1)에서 설명된 것과 같이 가운데 영역(4)와 비교된 두 배 증가된 두께의, 가장자리 영역(5)을 제공하는 것 역시 가능하다.
The number of ribs 3 of the lateral edge region 5 can thus be greater, for example, at least about 10 to 12 per cm, as described in the document EP 0 899 801 A1. However, it is possible to provide fewer ribs 3 or to have the ribs 3 as a whole. Instead of the ribs 3 which are erected in the vertical direction, a plurality of short, vertically spaced horizontal or angled ribs, or documents US 5,588,952, as described, for example, in US 5,716,734. As described, a combination of vertically spaced ribs and vertically spaced ribs they intersect can be provided. Finally, instead of the rib 3, the edge region 5 of increased thickness, for example twice as thick as compared to the center region 4, as described in EP 0 484 295 B1. It is also possible to provide).

*미공성 시트(1)의 가운데 영역(4)에 나타난 리브(2, 2')의 배치와 구성은 단순히 예로 나타낸 것이다. 따라서, 연속적인 리브(2, 2')는 비연속적인 리브로 대체될 수 있다. 문헌(US 5,588,952)에는, 1cm를 넘지 않는, 바람직하게는 0.5cm를 넘지 않는 길이를 가지고, 적어도 단면들 길이의 두 배가 되는, 단면들 사이의 중간영역을 가지는 비연속적인 리브를 나타낸다. 대안으로, 수직의 리브(2, 2')에 더하여, 미공성 시트(1)는 문헌(US 5,776,630)에서 설명된 것처럼 또한 가로(transverse) 방향으로 뻗는(run) 다수의 연속적인 리브를 가질 수 있다. 문헌(WO 01/13442)에는 규칙적으로 적어도 하나의 면에 배치된 다수의 마디와 같은(burl-like) 돌기(못)(studs)와 가운데 영역에서 적어도 하나 바람직하게 2 내지 4개의 연속적이고 수직인 리브를 가진 미공성 시트 형태의 분리기가 설명되어 있다. 미공성 막(미공성 시트)(1)의 가운데 영역(4)의 각각의 가장자리 부분에 바람직하게 연속적으로 수직으로 지나는(run) 경우의 각각에 적어도 하나의 리브(2')를 사용하는 것이 바람직하다. 이미 기술한 바와 같이, 단지 예로서 주어지는 도 1과 2에 보이는 막의 특성에 따라, 가운데 영역(4)에서 리브 및/또는 돌기에 관해 언급한 어떠한 실시예라도 측면 가장자리 영역(5)에서의 리브 및/또는 돌기에 관해 언급된 실시예와 당연히 접목될 수 있다. 그러나, 가운데 영역(4)과 측면 가장자리 영역(5)에서 수직 방향으로 세우는 연속의 리브(2, 2', 3)를 가지는 도 1 및 도 2에서 나타난 실시예가 바람직하다.
* The arrangement and configuration of the ribs 2, 2 'shown in the center region 4 of the microporous sheet 1 are merely shown as examples. Thus, continuous ribs 2, 2 'can be replaced with discontinuous ribs. Document US 5,588,952 shows a discontinuous rib having a length not exceeding 1 cm, preferably not exceeding 0.5 cm, with an intermediate region between sections, at least twice the length of the sections. Alternatively, in addition to the vertical ribs 2, 2 ′, the microporous sheet 1 may have a plurality of continuous ribs that also run in the transverse direction as described in US Pat. No. 5,776,630. have. Document WO 01/13442 describes a number of burl-like studs regularly arranged on at least one face and at least one in the middle region, preferably two to four consecutive, vertical Separator in the form of a microporous sheet with ribs is described. It is preferable to use at least one rib 2 'in each case where it runs preferably continuously perpendicularly to each edge portion of the center region 4 of the microporous membrane (microporous sheet) 1. Do. As already described, any of the embodiments mentioned with respect to the ribs and / or projections in the middle region 4, depending on the properties of the membrane shown in FIGS. It may of course be combined with the embodiments mentioned with respect to the projections. However, the embodiment shown in FIGS. 1 and 2 with continuous ribs 2, 2 ′, 3 standing in the vertical direction in the middle region 4 and the side edge region 5 is preferred.

미공성 시트(1)는, 본 발명에 따른 모든 미공성의 시트에 대해 바람직한 것으로서, 산 축전지의 활성 환경에서 매우 안정적인, 예를 들어, 폴리올레핀, 폴리프로필렌, 폴리비닐 클로라이드 또는 이의 혼합물과 같은 플라스틱으로부터, 혹은 다른 적합한 물질로부터 제조된다. 바람직한 물질는 폴리올레핀, 예를 들어 폴리프로필렌, 에틸렌/부탄 공중합체, 및 바람직하게는, 폴리에틸렌, 더 바람직하게는 높은 분자량의 폴리에틸렌, 즉, 적어도 300,000, 특히 600,000 이상의 분자량을 가진 폴리에틸렌, 더욱 더 바람직하게는 초고(ultra-high)분자량의 폴리에틸렌, 즉, 적어도 1,000,000, 특히 4,000,000 이상, 더욱 특별하게는 5,000,000 이상의 분자량[점도(viscometry)로 측정되고 마골리에(Margolie)의 수학식(Hosef Berzen, CZ Chemie-Technik, volume 3 1974, no.4, p.129)에 따라 계산된다]을 가지는 폴리에틸렌, 실질적으로 0[2,160g의 기준 부하를 이용하여 ASTM D1238 (조건 E)에 따라 측정된다]의 융점 지수와, 600ml/g 이상의 점도(viscosity number), 더 바람직하게는 1,000ml/g 이상, 더욱 더 바람직하게는 2,000ml/g 이상이며, 가장 바람직하게는 3,000ml/g 이상[130℃의 100ml 데칼린(decalin)에서 0.02g의 폴리올레핀 용액을 사용하여 계산된다]의 점도를 가진다.
The microporous sheet 1 is preferred for all microporous sheets according to the invention and is very stable in the active environment of acid batteries, for example from plastics such as polyolefins, polypropylene, polyvinyl chloride or mixtures thereof, Or from other suitable materials. Preferred materials are polyolefins, for example polypropylene, ethylene / butane copolymers, and preferably polyethylene, more preferably polyethylene of high molecular weight, ie polyethylene having a molecular weight of at least 300,000, in particular at least 600,000, even more preferably Ultra-high molecular weight polyethylene, ie at least 1,000,000, in particular at least 4,000,000, more particularly at least 5,000,000 molecular weight [viscometry and Margolie's equation (Hosef Berzen, CZ Chemie-Technik , volume 3 1974, no.4, p.129)], a melting point index of substantially 0 [measured according to ASTM D1238 (Condition E) using a reference load of 2,160 g], Viscosity number of at least 600 ml / g, more preferably at least 1,000 ml / g, even more preferably at least 2,000 ml / g, most preferably at least 3,000 ml / g [100 ml decalin at 130 ° C. Calculated using a 0.02 g polyolefin solution).

미공성 시트(1)는, 본 발명에 따른 모든 미공성 시트에 대해 바람직한 것으로서, 8 내지 100 부피%의 폴리올레핀, 0 내지 40 부피%의 가소화제와 0 내지 92 부피%의 비활성 충진제 물질(inert filler material)의 균질 혼합물이다. 바람직한 충진제는 세분된 실리콘 이산화물(silicon dioxide)이다. 바람직한 가소화제는 기름(oil)이며, 특히 광물성 기름(mineral oil) 또는 그것으로부터 얻어진 가공 기름(process oil)이다. 가소화제가 중합체, 충진제와 가소화제의 혼합물로부터 가장 쉽게 제거될 수 있는 구성요소이기 때문에 막을 다공성으로 하는 데 적합하다. 미공성 막의 마지막 성분은 본래의 혼합물과 구성 또는 추출된 구성요소에 따라 달라진다. 이러한 유형의 물질들은 선행 기술, 예를 들어 미국특허 제 3,351, 495호에서 알려지고 기술되어 있다.
The microporous sheet 1 is preferred for all microporous sheets according to the invention, with 8 to 100% by volume of polyolefin, 0 to 40% by volume of plasticizer and 0 to 92% by volume of inert filler material. homogeneous mixture of materials). Preferred fillers are granular silicon dioxide. Preferred plasticizers are oils, in particular mineral oils or process oils obtained therefrom. The plasticizer is suitable for making the membrane porous because it is the component that can be most easily removed from the mixture of polymers, fillers and plasticizers. The final component of the microporous membrane depends on the original mixture and the composition or components extracted. Materials of this type are known and described in the prior art, for example in US Pat. No. 3,351, 495.

미공성 시트(1)와 같은 본 발명에 따른 미공성 시트의 구멍의 크기는 바람직하게는 지름이 1㎛ 보다 작다. 바람직하게, 구멍의 50% 이상이 0.5㎛ 또는 그보다 작은 지름을 가진다. 여기에서, 적어도 90%의 구멍이 0.7㎛보다 작은 지름을 가진다면 특히 바람직하다.
The size of the pores of the microporous sheet according to the present invention, such as the microporous sheet 1, is preferably smaller than 1 mu m in diameter. Preferably, at least 50% of the holes have a diameter of 0.5 μm or smaller. Here, it is particularly preferable if at least 90% of the holes have a diameter smaller than 0.7 mu m.

도 2는 완성된 분리기 물질(6)을 관통한 단면을 보여주는데, 평면 플리스 물질(7)을 적용한 미공성 시트(1)를 관통한 단면을 말하는 것이다. 측면 가장자리 영역(5)에서의 리브(3)는 막(1)의 가운데 영역(4)에서 리브(2, 2')보다 매우 낮은 높이를 가진다. 도시된 막(1)이 단지 하나의 면에 리브(2, 2')를 가지긴 해도, 리브(2, 2') 및/또는 리브(3)가 또한 다른 면에 제공되는 것이 가능하다.
2 shows a cross section through the finished separator material 6, which refers to a cross section through the microporous sheet 1 to which the planar fleece material 7 is applied. The rib 3 in the lateral edge region 5 has a much lower height than the ribs 2, 2 ′ in the middle region 4 of the membrane 1. Although the membrane 1 shown has ribs 2, 2 ′ on only one side, it is also possible that the ribs 2, 2 ′ and / or ribs 3 are also provided on the other side.

시트(1)의 기본 시트의 두께는 바람직하게는 0.1 내지 0.6mm이며, 더욱 바람직하게 0.15 내지 0.25mm, 그리고 가장 바람직하게는 약 0.2mm이다.
The thickness of the base sheet of the sheet 1 is preferably 0.1 to 0.6 mm, more preferably 0.15 to 0.25 mm, and most preferably about 0.2 mm.

시트(1)의 가운데 영역(4)에서 리브(2. 2')는 평면 플리스 물질(7)과의 용접 전에, 바람직하게는 대략 0.3 내지 1.3mm의 높이를 가지고 더욱 바람직하게는 0.4 내지 0.9mm를 가진다. 만약 리브(2, 2')의 높이가 대략 0.5 내지 0.6mm라면 특히 바람직하다. 리브의 기본 폭은 약 0.5 내지 1.5mm이고 바람직하게는 0.6 내지 0.8mm가 된다. 도시된 바람직한 사다리꼴의 횡단면뿐만 아니라, 리브는 어떠한 적합한 횡단면이든지, 예를 들어 원형, 직사각형, 삼각형의 횡단면을 가질 수 있다. 이러한 예로 들은 리브의 가능한 형태와 크기는 또한 위에서 언급한 모든 가능한 리브에 적용될 수 있다. 본 발명의 내용상 적합한 돌기의 형성을 위해, 약한 지점 혹은 구멍이 발생하는 위험 없이 시트와 플리스 물질의 용접이 가능하게 하기 위한 충분한 추가의(additional) 시트 물질을 제공하는 것이 결정적이다. 이러한 점에서, 추가의 시트 물질는 용접 이음이 기본 시트에 비해 두꺼운 시트 영역에서 이루어지거나 혹은 용접 후에 용접 이음의 부분으로부터 거의 완전히 제거된다고 할 수 있으며, 상기 플리스 물질는 이러한 영역에서 막 기본 시트의 표면의 레벨에 있으며 그 아래로 내려가지는 않는다. 용접 이음에 대하여, 돌기의 적합한 형태는 이 분야에 기술을 가진 사람이 쉽게 알아낼 수 있는 바와 같이, 막의 물질(material)과 크기(dimension), 플리스의 구성과 크기 및 선택한 용접 과정에 따라 달라진다.
In the center region 4 of the sheet 1 the ribs 2 ′ have a height of preferably about 0.3 to 1.3 mm and more preferably 0.4 to 0.9 mm before welding with the planar fleece material 7. Has It is particularly preferred if the height of the ribs 2, 2 'is approximately 0.5 to 0.6 mm. The base width of the ribs is about 0.5 to 1.5 mm and preferably 0.6 to 0.8 mm. In addition to the preferred trapezoidal cross sections shown, the ribs can have any suitable cross section, for example circular, rectangular, triangular cross sections. In these examples, the possible shape and size of the ribs can also be applied to all of the possible ribs mentioned above. For the formation of protrusions suitable in the context of the present invention, it is critical to provide sufficient additional sheet material to enable welding of the sheet and fleece materials without the risk of developing weak spots or holes. In this regard, the additional sheet material can be said that the weld seam is made in a thicker sheet area compared to the base sheet or is almost completely removed from the part of the weld seam after welding, the fleece material being at this level the level of the surface of the membrane base sheet. It does not go down. For welded joints, the proper shape of the projection depends on the material and dimensions of the membrane, the composition and size of the fleece and the chosen welding process, as will be readily apparent to those skilled in the art.

도 2에서 알 수 있는 것처럼, 평면 플리스 물질(7)은 시트(1)에 위치한다. 플리스 물질(7)은 시트(1)의 전체 길이에 걸쳐 있는 두 개의 용접 솔기(8)에 의해 가장 바깥쪽의 두 개의 리브(2')에 결합된다. 용접 솔기(8)는 그의 전체 길이를 따라 리브(2')와 이어진다. 그러나, 개별적인 스폿-용접 지점을 따라 비연속적인 용접 솔기를 제공하는 것 또한 가능하다. 본 발명의 내용상 적합한 플리스 물질은, 예를 들어, 25 g/m2의 플리스 중량을 가지는 플리스, 80% PET 섬유와 20% PET 멜트 섬유(PET는 폴리에틸렌 테레프탈레이트의 약어이다)의 섬유 혼합물, 섬유의 평균 지름이 3 dtex이고 평균 섬유의 길이는 15mm이다.As can be seen in FIG. 2, the planar fleece material 7 is located in the sheet 1. The fleece material 7 is joined to the two outermost ribs 2 ′ by two welding seams 8 that span the entire length of the sheet 1. The weld seam 8 runs along the rib 2 'along its entire length. However, it is also possible to provide discontinuous welding seams along individual spot-welding points. Fleece materials suitable in the context of the present invention are, for example, fleece having a fleece weight of 25 g / m 2 , fiber mixtures of 80% PET fibers and 20% PET melt fibers (PET is short for polyethylene terephthalate), fibers Has an average diameter of 3 dtex and an average fiber length of 15 mm.

여기에서, 플리스 물질(7)은 0.1 내지 0.25mm의 두께를 가지는 것이 바람직하다.Here, the fleece material 7 preferably has a thickness of 0.1 to 0.25 mm.

도 2에서, 리브(2')는 돌기(2)와 같은 높이를 가진다. 상기 설명에 따르면, 그러나 용접은 돌기(2')의 높이가 돌기(2)와 비교해서 감소하는 일이 발생할 수 있다. 이러한 맥락으로, 돌기(2')의 높이는 또한 0까지 줄어들 수 있다.
In FIG. 2, the rib 2 ′ has the same height as the protrusion 2. According to the above description, however, welding may occur in which the height of the projection 2 'is reduced in comparison with the projection 2. In this context, the height of the projection 2 'can also be reduced to zero.

용접은 초음파 용접에 의해 수행된다. 이러한 과정은 매우 이로운 방식으로 적어도 90m/min의 처리 속도를 허용한다. 리브의 다른 배치 및/또는 다른 유형의 돌기를 가지는 열가소성 미공성 막은 이러한 방식으로 플리스 물질에 결합될 수 있으며, 그러한 분리기 물질들은 마찬가지로 본 발명의 분리기 물질이다. 예를 들어, 상기 언급된 미공성 막들 모두는, 예를 들어, 문헌(EP 0 484 295 B1)에 공지되어 있는 두꺼운 가장자리 영역을 가지는 미공성 막은, 용접 솔기가 두꺼운 가장자리 영역에 쓰이는 경우에 사용될 수 있다.
Welding is performed by ultrasonic welding. This process allows for a processing speed of at least 90 m / min in a very advantageous way. Thermoplastic microporous membranes with different arrangements of ribs and / or other types of protrusions can be bonded to the fleece material in this manner, and such separator materials are likewise separator materials of the present invention. For example, all of the above mentioned microporous membranes can be used when the welding seam is used in the thick edge region, for example, a microporous membrane having a thick edge region known from EP 0 484 295 B1. have.

미공성 시트: 1
플리스 물질: 7
용접 이음부: 8
돌기: 2, 2'
Microporous sheet: 1
Fleece Material: 7
Weld seam: 8
Turning: 2, 2 '

Claims (22)

폴리올레핀으로 이루어져 있고, 기본 시트의 적어도 하나의 면위에, 다수 개의 돌기(2, 2')를 가지며, 여기에서 각각의 상기 돌기는 증가된 막 두께를 형성하는, 미공성 시트(1) 형태인 제1층, 및 상기 미공성 시트(1)의 면위에 위치하는 평면의 플리스 물질(7) 형태의 적어도 하나의 제2층을 포함하며,
상기 평면의 플리스 물질(7)은 0.1mm에서 0.25mm까지의 두께를 가지며, 폴리에스터섬유 또는 유리섬유와 상기 폴리에스터 섬유의 혼합물을 포함하고,
상기 적어도 하나의 제2층의 상기 평면의 플리스 물질(7)은 다수 개의 용접 이음부(8)에 의해 상기 미공성 시트(1)에 결합되어 있어, 상기 평면의 플리스 물질(7)은 상기 용접 이음부(8)의 영역에서 적어도 상기 기본 시트의 표면에 위치하여, 상기 기본 시트에 스며들지 않게 하며,
상기 적어도 하나의 제2층의 상기 평면의 플리스 물질(7)은 상기 용접 이음부(8)에 의해 상기 미공성 시트(1)의 상기 다수 개의 돌기 중 적어도 일부에 결합되어 있음을 특징으로 하는, 납-산 축전지용 분리기를 형성하기 위한 분리기 물질.
Made of a microporous sheet 1 consisting of polyolefin and having a plurality of protrusions 2, 2 'on at least one side of the base sheet, wherein each of said protrusions forms an increased film thickness. A first layer and at least one second layer in the form of a planar fleece material 7 located on the face of the microporous sheet 1,
The planar fleece material 7 has a thickness from 0.1 mm to 0.25 mm and comprises a polyester fiber or a glass fiber and a mixture of the polyester fiber,
The planar fleece material 7 of the at least one second layer is joined to the microporous sheet 1 by a plurality of welded seams 8, so that the planar fleece material 7 is welded. At least on the surface of the base sheet in the region of the joint 8 so as not to penetrate the base sheet,
The planar fleece material 7 of the at least one second layer is characterized in that it is coupled to at least some of the plurality of projections of the microporous sheet 1 by the weld seam 8, Separator material for forming separators for lead-acid batteries.
삭제delete 제1항에 있어서, 상기 돌기(2, 2')는 수직으로 뻗어서 상기 분리기 물질(6)의 전체 길이에 걸쳐 있는 리브(2, 2')임을 특징으로 하는 분리기 물질.
Separator material according to claim 1, characterized in that the projection (2, 2 ') is a rib (2, 2') extending vertically over the entire length of the separator material (6).
제3항에 있어서, 수직으로 있는 상기 리브(2, 2')는 상기 분리기 물질(6)의 각각의 양쪽 가장자리 영역(5)에 상기 리브(2')를 각각 포함하고, 상기 용접 이음부(8)는 이들 상기 양쪽 가장자리의 상기 리브(2')에 이어지는 용접 솔기(8)임을 특징으로 하는 분리기 물질.
4. The ribs 2, 2 ′ according to claim 3, wherein the ribs 2, 2 ′ in the vertical direction respectively comprise the ribs 2 ′ in both edge regions 5 of the separator material 6. 8) separator material characterized in that the weld seam (8) is connected to the ribs (2 ') at both of these edges.
제4항에 있어서, 상기 양쪽 가장자리 영역의 상기 리브(2')는 연속적인 리브이고, 상기 용접 솔기(8)는 연속적인 용접 솔기임을 특징으로 하는 분리기 물질.
Separator material according to claim 4, characterized in that the ribs (2 ') of the both edge regions are continuous ribs and the welding seam (8) is a continuous welding seam.
제4항에 있어서, 상기 양쪽 가장자리 영역의 상기 리브(2')는 비연속적인 리브이고, 상기 용접 솔기(8)는 비연속적인 용접 솔기임을 특징으로 하는 분리기 물질.
Separator material according to claim 4, characterized in that the ribs (2 ') of the both edge regions are discontinuous ribs and the welding seam (8) is a discontinuous welding seam.
제1항에 있어서, 상기 용접 이음부(8)는 스폿 용접 이음부(spot-welded joint)임을 특징으로 하는 분리기 물질.
Separator material according to claim 1, characterized in that the weld seam (8) is a spot-welded joint.
삭제delete 제1항에 있어서, 상기 폴리올레핀은 300,000에서 9,000,000까지의 분자량, 정상 조건하에서 0인 융점 지수를 가짐을 특징으로 하는 분리기 물질
The separator material of claim 1, wherein the polyolefin has a molecular weight from 300,000 to 9,000,000 and a melting point index of zero under normal conditions.
제9항에 있어서, 상기 폴리올레핀은 폴리에틸렌임을 특징으로 하는 분리기 물질.
The separator material of claim 9, wherein the polyolefin is polyethylene.
제1항에 있어서, 상기 폴리올레핀은 실리카 충전재를 가지는 폴리에틸렌으로부터 제조됨을 특징으로 하는 분리기 물질.
The separator material of claim 1, wherein the polyolefin is made from polyethylene having a silica filler.
제1항에 있어서, 상기 미공성 시트(1)의 기공의 50%에서 100%까지가 0㎛보다 크고 0.5㎛ 이하의 지름을 가짐을 특징으로 하는 분리기 물질.
Separator material according to claim 1, characterized in that from 50% to 100% of the pores of the microporous sheet (1) are larger than 0 μm and have a diameter of 0.5 μm or less.
제1항에 있어서, 상기 미공성 시트(1)는 상기 돌기(2, 2')가 없는 영역에서 0.1 내지 0.6 mm의 두께를 가짐을 특징으로 하는 분리기 물질.
Separator material according to claim 1, characterized in that the microporous sheet (1) has a thickness of 0.1 to 0.6 mm in the region free of the protrusions (2, 2 ').
삭제delete 삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서, 상기 혼합물내 상기 유리 섬유의 함량은 0 중량%를 초과하고 70 중량% 이하임을 특징으로 하는 분리기 물질.
The separator material of claim 1, wherein the content of the glass fibers in the mixture is greater than 0 wt% and no greater than 70 wt%.
삭제delete (a) 폴리올레핀으로 만들어지고 기본 시트의 적어도 하나의 면위에 다수 개의 돌기(2,2'), 여기에서 각각의 상기 돌기는 증가된 시트 두께를 형성하며, 를 가지는 미공성 시트(1)를 제공하는 단계,
(b) 적어도 하나의 평면의 플리스 물질(7)을 제공하는 단계, 여기에서 상기 평면의 플리스 물질(7)은 0.1mm에서 0.25mm까지의 두께를 가지며, 폴리에스터섬유 또는 유리섬유와 상기 폴리에스터 섬유의 혼합물을 포함하고,
(c) 상기 다수 개의 돌기(2, 2')를 가지는 상기 미공성 시트(1)의 면위에 상기 적어도 하나의 평면의 플리스 물질(7)를 위치시키는 단계, 및
(d) 상기 적어도 하나의 평면의 플리스 물질(7)을 상기 미공성 시트(1)의 상기 다수 개의 돌기 중 적어도 일부와 용접하여, 상기 평면의 플리스 물질(7)이 용접 이음부(8)의 영역에서 적어도 상기 기본 시트의 표면에 위치하여, 상기 기본 시트에 스며들지 않도록 하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 납-산 축전지용 분리기를 형성하기 위한 분리기 물질(6)의 제조방법.
(a) a microporous sheet (1) made of polyolefin and having a plurality of protrusions (2,2 ') on at least one side of the base sheet, wherein each of said protrusions has increased sheet thickness and has Steps,
(b) providing at least one planar fleece material (7), wherein the planar fleece material (7) has a thickness from 0.1 mm to 0.25 mm, comprising polyester fibers or glass fibers and the polyester Comprising a mixture of fibers,
(c) placing the at least one planar fleece material 7 on the face of the microporous sheet 1 having the plurality of protrusions 2, 2 ′, and
(d) welding the at least one planar fleece material 7 with at least a portion of the plurality of projections of the microporous sheet 1 such that the planar fleece material 7 is connected to the weld seam 8. And at least on the surface of the base sheet in the region, such that it does not penetrate the base sheet.
제19항에 있어서, 상기 용접은 초음파 용접에 의해 이루어짐을 특징으로 하는 제조방법.
20. The method of claim 19, wherein the welding is by ultrasonic welding.
제19항에 있어서, 상기 다수 개의 돌기는 0.5 내지 0.6mm의 높이를 가지는 것을 특징으로 하는 제조방법.
The method of claim 19, wherein the plurality of protrusions have a height of 0.5 to 0.6 mm.
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