NL8000423A - BATTERY SEPARATOR. - Google Patents

BATTERY SEPARATOR. Download PDF

Info

Publication number
NL8000423A
NL8000423A NL8000423A NL8000423A NL8000423A NL 8000423 A NL8000423 A NL 8000423A NL 8000423 A NL8000423 A NL 8000423A NL 8000423 A NL8000423 A NL 8000423A NL 8000423 A NL8000423 A NL 8000423A
Authority
NL
Netherlands
Prior art keywords
oil
battery separator
weight
battery
amount
Prior art date
Application number
NL8000423A
Other languages
Dutch (nl)
Original Assignee
Grace W R & Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Grace W R & Co filed Critical Grace W R & Co
Publication of NL8000423A publication Critical patent/NL8000423A/en

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/40Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
    • H01M50/409Separators, membranes or diaphragms characterised by the material
    • H01M50/411Organic material
    • H01M50/414Synthetic resins, e.g. thermoplastics or thermosetting resins
    • H01M50/42Acrylic resins
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/40Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
    • H01M50/409Separators, membranes or diaphragms characterised by the material
    • H01M50/411Organic material
    • H01M50/414Synthetic resins, e.g. thermoplastics or thermosetting resins
    • H01M50/417Polyolefins
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2300/00Electrolytes
    • H01M2300/0002Aqueous electrolytes
    • H01M2300/0005Acid electrolytes
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Description

**

ï Iï I

: 1 Batterij-separator.: 1 Battery separator.

De uitvinding heeft betrekking op batterij-separators met als belangrijkste constructie-materiaal een poly-alkeen, dat bij blootstelling aan een aanzienlijke oxydatieve aantasting een achteruitgang in fysische sterkte ondergaat, die scha-5 delijk is voor de levensduur van de batterij-separator en dus voor de levensduur van de batterij. Hoewel polyalkenende neiging vertonen bestand te zijn tegen zuren of alkaliën, die in batterijen worden gebruikt, zijn zij niet volledig bestand gedurende de normale levensduur van de batterij. De toevoeging van de aromatische factoren 10 volgens de uitvinding in de voorkeurstrajecten vergroot de bruikbare levensduur van de separator en dus eveneens de levensduur van de batterij. Een belangrijke factor bij de onderhavige uitvinding is dat de aromatische materialen volgens de uitvinding kunnen worden gebruikt zonder enige aanzienlijke directe beschading van de elek-15 trische weerstand en in het bijzonder binnen de voorkeurstrajecten feitelijk op onverklaarbare wijze voorzien in een kleine vergroting van de ER.The invention relates to battery separators, the main construction material of which is a polyolefin which, when subjected to a considerable oxidative attack, undergoes a deterioration in physical strength which is detrimental to the life of the battery separator and thus for battery life. Although polyolefins tend to be resistant to acids or alkalis used in batteries, they are not fully resistant during normal battery life. The addition of the aromatic factors according to the invention in the preferred ranges increases the useful life of the separator and thus also the life of the battery. An important factor in the present invention is that the aromatics of the invention can be used without any significant direct damage to the electrical resistance and, in particular, within the preferred ranges actually inexplicably provide a small increase in ER.

Het Amerikaanse octrooischrift 3.351.495 beschrijft de toepasang van weekmakers, waaronder olie, bij de ver-20 vaardiging van batterij-separators met polyalkenen als belangrijkste constructie-materiaal (zie onderaan kolom 4 en bovenaan kolom 5).US Patent 3,351,495 describes the use of plasticizers, including oil, in the manufacture of battery separators with polyolefins as the main construction material (see bottom of column 4 and top of column 5).

De gebruikte oliën zijn echter paraffinisch en bezitten een aromaat-gehalte van niet meer dan ongeveer 20 %. Brandstofoliën worden genoemd en sommige brandstofoliën bezitten hoge aromaat-gehalten.However, the oils used are paraffinic and have an aromatic content of no more than about 20%. Fuel oils are mentioned and some fuel oils have high aromatics contents.

25 Gemeend wordt echter dat de brandstofoliën, die gewoonlijk in aanmerking zouden komen voor toepassing volgens het Amerikaanse octrooischrift 3.351.495, de brandstofoliën zouden zijn," die geen hoge aromaat-gehalten bezitten, vanwege de wenselijkheid van een 800 0 4 23 fc; 2 oixtvlanimingspunt (flitspunt) van niet veel lager dan 400°C teneinde een spontane ontbranding gedurende de bewerking volgens het Amerikaanse octrooischrift 3.351.495 te voorkomen. In het algemeen bezitten de brandstofoliën met aromaat-gehalten boven 20 % ofwel een 5 ontbrandingspunt aanzienlijk beneden 400°F of zijn deze wassen. Het Amerikaanse octrooischrift 4.024.323 beschrijft eveneens de toepassing van aardolie als voorkeursweekmaker en meer in het bijzonder wordt minerale olie vermeld als een voorkeursmateriaal in kolom 4, regels 14 e.v. en 61 e.v. De minerale olie, vermeld in 10 voorbeeld 1 van het Amerikaanse octrooischrift 4.024.323, isIt is believed, however, that the fuel oils, which would usually qualify for use in accordance with U.S. Pat. No. 3,351,495, would be the fuel oils "which do not have high aromatics contents, because of the desirability of an 800 0 4 23 fc; 2 Flash point (flash point) of not much less than 400 ° C in order to avoid spontaneous combustion during processing according to US Pat. No. 3,351,495. Generally, the fuel oils with aromatics contents above 20% or a flash point considerably below 400 ° F or are these waxes. U.S. Pat. No. 4,024,323 also describes the use of petroleum as a preferred plasticizer and more particularly, mineral oil is listed as a preferred material in column 4, lines 14 ff. And 61 ff. 1 of U.S. Pat. No. 4,024,323

Shellflex 412, dat in de literatuur wordt beschreven als een nafthe-nische olie, maar die een aromaat-gehalte van ongeveer 35 Z van het molecuulgewicht daarvan bezit.Shellflex 412, which is described in the literature as a naphthenic oil, but which has an aromatics content of about 35% of its molecular weight.

Het Amerikaanse octrooischrift 4.024.323 15 beschrijft de toepassing van de weekmakers volgens het Amerikaanse octrooischrift 3.351.495 bij de vervaardiging van batterij-separa-tors met polymeermengsels van polyalkenen, waaronder die met een polymeer van acrylzuur en methacrylzuur. Het Duitse Offenlegungs-schrift 2.544.303 beschrijft in voorbeeld 4 de vorming van een 20 batterij-separator uit 64 Z polypropeen, 11 Z silica en 25 Z poly-ethyleenglycol-weekmaker, waarbij de polyethyleenglycol wordt geëxtraheerd. Andere polymeren worden genoemd ten gebruike in plaats van polypropeen, bijvoorbeeld polystyreen, acrylonitril-butadieen-styreen, polysulfon, polyvinylideenfluoride en vinylchloride-vinyli-25 deenchloride-copolymeer.US Pat. No. 4,024,323 describes the use of the plasticizers of US Pat. No. 3,351,495 in the manufacture of battery separators with polymer mixtures of polyolefins, including those with a polymer of acrylic acid and methacrylic acid. German Offenlegungs 2,544,303 in Example 4 describes the formation of a battery separator from 64 Z polypropylene, 11 Z silica and 25 Z polyethylene glycol plasticizer, whereby the polyethylene glycol is extracted. Other polymers are mentioned for use in place of polypropylene, for example, polystyrene, acrylonitrile-butadiene-styrene, polysulfone, polyvinylidene fluoride and vinyl chloride-vinylidene chloride copolymer.

Een ander produkt, dat van voordeel zou zijn bij de onderhavige uitvinding, is het produkt, dat beschreven wordt door het Duitse Offenlegungsschrift 2.627.229. Dit Duitse Offenlegungsschrift beschrijft de vorming van microporeuze foe-30 lies door menging van 40-90 vol.% van een polyalkeen, 10-60 ZAnother product which would be advantageous in the present invention is the product described by German Offenlegungsschrift 2,627,229. This German Offenlegungsschrift describes the formation of microporous films by mixing 40-90 vol.% Of a polyolefin, 10-60 Z

anorganisch vulmiddel en 30-75 Z van een organische vloeistof, zoals ftaalzuuresters, bijvoorbeeld diethylftalaat, dibutylftalaat of dioctylftalaat, vetzuuresters, zoals de dioctylesters van seba-cinezuur of adipinezuur, maleïnezuuresters, zoals dibutylmaleaat, 35 trimellietzuuresters, zoals trioctyltrimellietzuurester, fosforzuur- esters, zoals tributylfosforzuurester en octyldifenylfosforzuur- 800 0 423 3 esters, en glycolen, zoals polyethyleenglycol, en daarna volgende extractie van de organische vloeistof.inorganic filler and 30-75 Z of an organic liquid, such as phthalic acid esters, for example diethyl phthalate, dibutyl phthalate or dioctyl phthalate, fatty acid esters, such as the dioctyl esters of sebacic acid or adipic acid, maleic esters, such as dibutyl maleate, trimellic acid esters, such as trioctyl trimethyl, trioctyl trimethyl, tributylphosphoric acid ester and octyl diphenylphosphoric acid 800 0 423 3 esters, and glycols such as polyethylene glycol, and subsequent extraction of the organic liquid.

Volgens een aspect van de uitvinding wordt voorzien in een batterij-separator, die een alkenisch polymeer 5 bevat als belangrijkste bandmateriaal en een materiaal voor het beschermen van het alkenische polymeer. Het beschermende materiaal is een olie, die aanwezig is in een hoeveelheid van ongeveer 5 tot ongeveer 25 % en bij voorkeur ongeveer 8 tot ongeveer 20 % van het separator-gewicht. De olie bezit een hoog aromaat-gehalte, tenmin-10 ste ongeveer 40 % van het gewicht van de olie, bij voorkeur ongeveer 45 tot ongeveer 90 % en in het bijzonder ongeveer 45 tot ongeveer 80 % van het gewicht van de olie. Het aromaat-gehalte in de batterij-separator, onder uitsluiting van een eventueel aromaat-gehalte in het bindingspolymeer, bedraagt bij voorkeur ongeveer 15 2 tot ongeveer 10 % van het gewicht van de batterij-separator, en in het bijzonder ongeveer 4 tot ongeveer 8 % van het gewicht van de batterij-separator.According to an aspect of the invention, there is provided a battery separator, which contains an olefinic polymer 5 as the main belt material and a material for protecting the olefinic polymer. The protective material is an oil which is present in an amount from about 5 to about 25% and preferably from about 8 to about 20% of the separator weight. The oil has a high aromatics content, at least about 40% by weight of the oil, preferably about 45 to about 90% and especially about 45 to about 80% by weight of the oil. The aromatics content in the battery separator, excluding any aromatics content in the bonding polymer, is preferably from about 2 to about 10% by weight of the battery separator, especially about 4 to about 8 % of the weight of the battery separator.

De batterij-separator is bij voorkeur .The battery separator is preferably.

* mi roporeus en bevat bij voorkeur een anorganisch vulmiddel, bij 20 voorkeur een siliciumhoudend materiaal, in een hoeveelheid van tenminste ongeveer 30 % van het gewicht van de batterij-separator.* microporous and preferably contains an inorganic filler, preferably a siliceous material, in an amount of at least about 30% by weight of the battery separator.

Het alkenische polymeer, dat de voorkeur geniet, is een homopolymeer of copolymeer van etheen en is bij voorkeur aanwezig in een hoeveelheid van tenminste ongeveer 20 % van het gewicht van de separa-25 tor. De separator kan bijzonder voordelig worden gebruikt in zuur-batterijen.The preferred olefinic polymer is a homopolymer or copolymer of ethylene and is preferably present in an amount of at least about 20% by weight of the separator. The separator can be used particularly advantageously in acid batteries.

Volgens een ander aspect van de uitvinding wordt voorzien in een werkwijze, die bijzonder voordelig is voor de vervaardiging van een batterij-separator. De werkwijze omvat de 30 vorming van een massa, omvattende het hierboven beschreven polymeer, en een aromatische olie als hierboven beschreven. De aromatische .olie is bij voorkeur aanwezig in een hoeveelheid van meer dan ongeveer 10 % van het brutogewicht van de massa. Bij voorkeur bevat de massa een anorganisch vulmiddel in een hoeveelheid van tenminste 35 ongeveer 10 % van het massa-gewicht en het polymeergehalte is tenmins tejongeveer 10 % van het massa-gewicht en het aromaat-olie-gehalte 80 0 0 4 23 i' 4 is tenminste ongeveer 30 % van het massa-gewicht en de batterij-separator wordt gevormd door vorming van de massa tot een vel en daarnavolgende verwijdering van tenminste ongeveer 50 % van het gewicht van de aromatische olie daaruit.According to another aspect of the invention, a method is provided which is particularly advantageous for the manufacture of a battery separator. The method comprises forming a mass comprising the above-described polymer and an aromatic oil as described above. The aromatic oil is preferably present in an amount of greater than about 10% of the gross weight of the mass. Preferably the mass contains an inorganic filler in an amount of at least about 10% of the mass weight and the polymer content is at least about 10% of the mass weight and the aromatic oil content 80 0 0 4 23 i 4 is at least about 30% by mass, and the battery separator is formed by molding the mass into a sheet and subsequently removing at least about 50% by weight of the aromatic oil therefrom.

5 Volgens nog een ander aspect wordt voorzien in een werkwijze voor het modificeren van een batterij-separator-constructie. De werkwijze omvat het voorzien in een batterij-separa-tor-constructie, omvattende een alkenisch polymeer en met een aromaat-olie-gehalte van minder dan 5 % van het gewicht van de batterij-10 separator-constructie, en het bekleden van de blootgestelde oppervlakken van de batterij-separator-constructie met een aromatische olie tot een residuale hoeveelheid van ongeveer 5 tot ongeveer 25 % van het gewicht van de batterij-separator-constructie, waaronder de aromatische olie.In yet another aspect, a method of modifying a battery separator structure is provided. The method includes providing a battery separator structure, comprising an olefinic polymer and having an aromatic oil content of less than 5% by weight of the battery-separator structure, and coating the exposed surfaces of the battery separator structure with an aromatic oil to a residual amount of from about 5 to about 25% of the weight of the battery separator structure, including the aromatic oil.

15 Hieronder zal een voorkeursuitvoeringsvorm worden beschreven.A preferred embodiment will be described below.

De batterij-separator volgens de uitvinding bevat als belangrijkste constructie-materiaal een polyalkeen. Dit belangrijkste constructie-materiaal wordt beschermd door te voorzien 20 in een aromatische olie in de batterij-separator in een hoeveelheid van 5-25 % van het gewicht van de batterij-separator, waarbij bij voorkeur 8 tot 20 % van het totale gewicht van de batterij-separator moet bestaat uit aromatische olie. De volgens de uitvinding gebruikte aromatische oliën zijn die met een aromaat-gehalte van tenminste 25 40 % van het gewicht van de olie en bij voorkeur met een aromaat- gehalte van 45-90 %. Om economische redenen en vanwege de viscositeit zijn de meer gebruikelijke aromaat-gehaLten in de olie bij voorkeur 40-80 % of zelfs 40-70 %. Het hoge aromaat-gehalte verbetert in sterke mate de oxydatieve bestendigheid, zoals gemeten door 30 de handhaving van de fysische sterkte bij de batterij-levensduur- of versnelde oxydatie-proef. Bovendien worden lagere ER's (elektrische weerstand) verkregen bij het voorkeursaromaatolie-gehalte van 5-25 % van het gewicht van de batterij-separator en in het bijzonder bij het voorkeursaromaatolie-gehalte van 8-20 % van het gewicht van 35 de batterij-separator. Het aromaatgehalte van de olie wordt aangenomen de belangrijkste voordelige factor te zijn van de olie en 800 0 4 23 ί 5 Λ moet in de batterij-separator bij voorkeur aanwezig zijn in een hoeveelheid variërende van 2 tot 10 % en meer bij voorkeur van 5 tot 8 % van het gewicht van de batterij-separator.The main separating material of the battery separator according to the invention is a polyolefin. This major construction material is protected by providing an aromatic oil in the battery separator in an amount of 5-25% of the weight of the battery separator, preferably 8 to 20% of the total weight of the battery separator. battery separator should consist of aromatic oil. The aromatic oils used according to the invention are those with an aromatic content of at least 40% by weight of the oil and preferably with an aromatic content of 45-90%. For economical reasons and because of the viscosity, the more common aromatic content in the oil is preferably 40-80% or even 40-70%. The high aromatic content greatly improves oxidative resistance, as measured by the maintenance of physical strength in the battery life or accelerated oxidation test. In addition, lower ERs (electrical resistance) are obtained at the preferred aromatic oil content of 5-25% by weight of the battery separator and in particular at the preferred aromatic oil content of 8-20% by weight of the battery separator . The aromatics content of the oil is believed to be the major beneficial factor of the oil and 800 0 4 23 ί 5 Λ should preferably be present in the battery separator in an amount ranging from 2 to 10% and more preferably from 5 to 8% by weight of the battery separator.

Onder de in deze beschrijving gebruikte 5 uitdrukking "aromaatolie" verstaat men een olie met een aromaat- gehalte van tenminste ongeveer 40 %, zoals bepaald volgens de ASTM-procedures, die hieronder zijn beschreven.The term "aromatic oil" as used in this specification means an oil with an aromatic content of at least about 40% as determined by the ASTM procedures described below.

Het aromaatgéhalte van de olie kan worden bepaald door ofwel ASTM D2007 ofwel D2549-68. Indien in deze be-10 schrijving het aromaat-gehalte, bepaald volgens een van de ASÏM-methodes, valt binnen een gevraagd traject dient het gehalte te worden beschouwd als bevattende aangegeven aromaat-gehalte. Verder dient, indien ofwel het aromaat-gehalte van de uitgangsoliën ofwel het aromaat-gehalte van de geëxtraheerde oliën valt binnen een ge-15 vraagd traject, het gehalte te worden beschouwd als bevattende het aangeduide aromaat-gehalte. De extractie-methode van het aromaat-gehalte (van de olie, niet van het polyalkeen-bindmiddel) omvat het extraheren met pentaan en het vervolgens te. werk gaan als beschreven in de ASTM-procedures. Gewoonlijk geniet in de aardolie-20 industrie ASTM D2007 de voorkeur.The aromatics content of the oil can be determined by either ASTM D2007 or D2549-68. If in this specification the aromatic content, determined by any of the ASIM methods, falls within a requested range, the content should be considered as containing indicated aromatic content. Furthermore, if either the aromatics content of the starting oils or the aromatics content of the extracted oils falls within a required range, the content should be considered as containing the indicated aromatics content. The method of extracting the aromatic content (of the oil, not of the polyolefin binder) involves extracting with pentane and then removing it. proceed as described in the ASTM procedures. ASTM D2007 is usually preferred in the petroleum industry.

De voorkeurspolymeren zijn de polyalkenen. Representatieve voorbeelden van polyalkenen met hoog en laag mole-cuulgewicht, die gebruikt kunnen worden bij deze uitvinding, zijn polyetheen, polypropeen, polybuteen, polystyreen, etheen-propeen-25 copolymeren, etheen-hexeen-copolymeren, etheen-buteen-copolymeren, propeen-buteen-copolymeren en etheen-propeen-buteen-copolymeren en copolymeren van etheen of propeen met een ethenisch onverzadigd monocarbonzuur, gekozen uit acrylzuur, methacrylzuur en mengsels daarvan. Het polymeer, dat in het bijzonder de voorkeur geniet, is 30 een homopolymeer of copolymeer van polyetheen en speciaal het homo-polymeer. Polyetheen biedt als zodanig een goede bestendigheid tegen oxydatieve beschadiging in zure batterij-media, zowel als een goede verwerkbaarheid bij economische kosten. Het polymeer is in de voltooide batterij-separator bij voorkeur aanwezig in een hoeveelheid van 35 'tenminste 20 % van het gewicht van de batterij-separator. Hoewel het voorkeursbindmiddel uit een oogpunt van oxydatie-bestendigheid 800 0 4 23 i 6 het homopolymeer van etheen is worden sommige copolymeren van etheen gemakkelijker en meer economisch verwerkt. Bij toepassing van deze copolymeren is men bij de uitvoering van deze uitvinding het meest aan kritische grenzen gebonden als gevolg van de betrek-5 kelijk slechte oxydatie-bestendigheid daarvan. De onderhavite uitvinding maakt het in de praktijk mogelijk gebruik te maken van bindmiddelen, die tot nu toe niet bruikbaar waren bij de meer oxy-datieve batterij-toepassingen, terwijl eveneens voorzien wordt in een verdere verbetering van de bruikbaarheid van bindmiddelen, die 10 reeds een goed gedrag vertoonden.The preferred polymers are the polyolefins. Representative examples of high and low molecular weight polyolefins that can be used in this invention are polyethylene, polypropylene, polybutene, polystyrene, ethylene-propylene copolymers, ethylene-hexene copolymers, ethylene-butene copolymers, propylene butene copolymers and ethylene-propylene-butene copolymers and copolymers of ethylene or propylene with an ethylenically unsaturated monocarboxylic acid selected from acrylic acid, methacrylic acid and mixtures thereof. The particularly preferred polymer is a homopolymer or copolymer of polyethylene and especially the homopolymer. As such, polyethylene offers good resistance to oxidative damage in acidic battery media, as well as good processability at economical costs. The polymer is preferably present in the finished battery separator in an amount of 35 'at least 20% of the weight of the battery separator. Although the preferred binder is the homopolymer of ethylene from the viewpoint of oxidation resistance 800 0 4 23 16, some copolymers of ethylene are processed more easily and economically. The use of these copolymers is most critical in the practice of this invention due to their relatively poor oxidation resistance. The present invention makes it possible in practice to make use of binders which have hitherto not been useful in the more oxidative battery applications, while also providing a further improvement in the usability of binders, which already have a showed good behavior.

De voorkeursbatterij-separators bevatten in water onoplosbare anorganische vulmiddelen, bijvoorbeeld die welke zijn aangegeven in het Amerikaanse octrooischrift 3.351.495, kolom 4, regels 9-23. Het anorganische vulmiddel, dat de voorkeur 15 geniet, is fijnverdeeld silica. Het anorganische vulmiddel· is bij voorkeur aanwezig in een hoeveelheid van tenminste 30 % van het gewicht van de voltooide batterij-separator.The preferred battery separators contain water-insoluble inorganic fillers, for example, those disclosed in U.S. Patent 3,351,495, column 4, lines 9-23. The preferred inorganic filler is finely divided silica. The inorganic filler is preferably present in an amount of at least 30% by weight of the finished battery separator.

De olie zal in de batterij-separator worden gebracht volgens een van de twee volgende methodes. Bij de 20 eerste methode wordt de olie gebruikt als een bestanddeel bij de procedure voor de bereiding van de batterij-separator door vorming van een massa, bevattende het polymeer en de'aromatische olie en in het algemeen eveneens een anorganisch vulmiddel. Een typische voorkeursmassa bevat een aromatische olie in een hoeveelheid van 25 meer dan 10 % van het brutogewicht van de massa. Het polymeer is bij voorkeur aanwezig in een hoeveelheid van tenminste 10 % van het gewicht van de massa, terwijl het anorganische vulmiddel aanwezig is in een hoeveelheid van tenminste 10 % van het gewicht van de massa. Deze massa wordt gevormd tot een vel en de aroma-30 tische olie wordt vervolgens geëxtraheerd ter verkrijging van de gewenste hoeveelheden, die tot nu toe werden vermeld te voorzien in de gewenste porositeit in de batterij-separator, waarbij de achterbliyen residuale olie voorziet in de gewenste oxydatieve eigenschappen en de verbeterde ER eigenschappen. Tenminste 50 % van 35 het gewicht van de aromatische olie wordt uit het vel verwijderd.The oil will be introduced into the battery separator by either of the following two methods. In the first method, the oil is used as a constituent in the procedure for preparing the battery separator by forming a mass containing the polymer and the aromatic oil and generally also an inorganic filler. A typical preferred mass contains an aromatic oil in an amount of more than 10% of the gross weight of the mass. The polymer is preferably present in an amount of at least 10% by weight of the mass, while the inorganic filler is present in an amount of at least 10% by weight of the mass. This mass is formed into a sheet and the aromatic oil is then extracted to obtain the desired amounts, which have hitherto been reported to provide the desired porosity in the battery separator, with the residual residual oil providing the desired oxidative properties and the improved ER properties. At least 50% of the weight of the aromatic oil is removed from the sheet.

Voorbeelden van deze algemene vervaardigingsprocedure, echter onder 80 0 0 4 23 * * 7 gebruikmaking van niet-aromatische oliën, zijn meer uitvoerig beschreven in de Amerikaanse octrooischriften 3.351.495 en 4.024.323.Examples of this general manufacturing procedure, however, under 80 0 0 4 23 * 7 using non-aromatic oils, are more fully described in U.S. Pat. Nos. 3,351,495 and 4,024,323.

De tweede methode voor de opneming van de olie in de batterijseparator omvat het gebruiken van een separa-5 tor, vervaardigd uit een polymeer van het reeds beschreven karakter, en het bekleden van de blootgestelde polymeeroppervlakken in de poriën van de batterij-separator met de aromatische olie volgens de uitvinding door bijvoorbeeld onder dompeling van de batterij-separator in een olie-oplosmiddel-oplossing en verwijderen van het 10 oplosmiddel of door bekleden met een wals van de batterij-separator onder gebruikmaking van olie alleen of met verdunningsmiddel of door besproeien van de batterij-separator met olie alleen of gemengd met verdunningsmiddel.The second method of incorporating the oil into the battery separator involves using a separator made of a polymer of the character already described and coating the exposed polymer surfaces in the pores of the battery separator with the aromatic oil according to the invention, for example by immersing the battery separator in an oil-solvent solution and removing the solvent or by coating the battery separator with a roller using oil alone or with diluent or by spraying the battery separator with oil alone or mixed with diluent.

Tenzij anders is aangegeven zijn de percen-15 tages in deze beschrijving gewichtspercentages, gebaseerd op 100 % eindproduktgewicht. Aldus betekent 10 % van het batterij-separator-gewicht van een aromatische olie dat de aromatische olie 10 gew.dln vormt op iedere 100 gew.dln van het totale batterij-separator-gewicht, waarbij 90 gew.dln andere bestanddelen aanwezig zijn.Unless otherwise indicated, the percentages in this specification are weight percentages based on 100% final product weight. Thus, 10% of the battery separator weight of an aromatic oil means that the aromatic oil forms 10 parts by weight for every 100 parts by weight of the total battery separator weight, with 90 parts by weight of other ingredients being present.

20 De uitvinding wordt verder toegelicht maar niet beperkt door de volgende voorbeelden.The invention is further illustrated but not limited by the following examples.

Voorbeeld IExample I

De anti-oxydatieve werking van de-aromatische olie werd onderzocht bij batterij-separators, in hoofdzaak bestaan-25 de uit polyetheen en amorf silica, vervaardigd door W.R. Grace & Co, in de handel gebracht onder het handelsmerk DARAMIC en bereid volgens het Amerikaanse octraischrift 3.353.495. De batterij-separators werden bereid door grondig wassen met hexaan ter verwijdering van nagenoeg alle residuale paraffinische olie, zoals bepaald door toe-30 nemend gewichtsverlies bij voortgezette extractie onder gebruikmaking van een Soxhlet-extractie-apparaat. De batterij-separators werden vervolgens gedrenkt in hexaan-oplossingen van de oliën, aangegeven in tabel A, en gedroogd, waarbij de aangegeven oliegehalten werden verkregen, De nafthenische olie was Shellflex 431 35 (een produkt van Shell) en de aromatische olie was Dutrex 357 (een produkt van Shell). De hexaan-oplossing van de oliën bevatten 6 gew.% 800 0 4 23 *r · 8 van de aangegeven olie. Het residuale olie-gehalte wérd bepaald door gewichtsverschil na een voortgezette hexaan-extractie onder gebruikmaking van een Soxhlet-extractie-apparaat.The antioxidative activity of the aromatic oil has been investigated in battery separators consisting essentially of polyethylene and amorphous silica manufactured by W.R. Grace & Co, marketed under the trademark DARAMIC and prepared in accordance with U.S. Patent 3,353,495. The battery separators were prepared by thorough washing with hexane to remove substantially all residual paraffinic oil as determined by increasing weight loss on continued extraction using a Soxhlet extractor. The battery separators were then soaked in hexane solutions of the oils indicated in Table A and dried to give the indicated oil contents. The naphthenic oil was Shellflex 431 35 (a product of Shell) and the aromatic oil was Dutrex 357. (a product of Shell). The hexane solution of the oils contained 6 wt.% 800 0 4 23 * r8 of the indicated oil. The residual oil content was determined by weight difference after continued hexane extraction using a Soxhlet extractor.

De batterij-separators werden vervolgens 2 5 gesneden tot monsters van 6,35 cm en blootgesteld aan een elektrolyse in zwavelzuur (specifieke dichtheid 1,400) gedurende 24 uren bij 9 amp. teneinde de chemische afbraakeffecten gedurende de levensduur van een loodzuurbatterij na te bootsen. Dit zal worden aangeduid als ROX ofwel snelle vergelijkende oxydatieprocedure 10 ("Rapid Oxidation Comparatieve procedure"). De 9 amp. ROX voor tabel A voor alle monsters werd tegelijkertijd uitgevoerd teneinde een grotere betrouwbaarheid te verkrijgen. De proef werd herhaald met deze uitzondering, dat de stroom werd verhoogd van 9 amp. tot 11 amp. en de tij d werd verlengd op de in tabel A aangegeven wij ze. 15 De treksterkte (T) en rek (E) in de dwars- machinerichting werd bepaald door het matrijs-snijden van monsters van 0,95 x 6,35 cm uit het centrum van het monster en het meten 2 van de breeksterkte (in pound/inch ) en de rek (als precentage van de uitgangslengte) bij breuk onder gebruikmaking van een treksterk-20 tebeproevingsmachine met een klauwopening van 2,54 cm en een kruis-kopsnelheid van 30,5 cm per minuut.The battery separators were then cut into 6.35 cm samples and exposed to an electrolysis in sulfuric acid (specific gravity 1,400) for 24 hours at 9 amp. to mimic the chemical degradation effects over the life of a lead acid battery. This will be referred to as ROX or Rapid Comparative Oxidation Procedure 10 ("Rapid Oxidation Comparative Procedure"). The 9 amp. ROX for Table A for all samples was performed simultaneously to obtain greater reliability. The test was repeated with the exception that the current was increased from 9 amps. up to 11 amp. and the time was extended in the manner indicated in Table A. The tensile strength (T) and elongation (E) in the cross machine direction were determined by die-cutting 0.95 x 6.35 cm samples from the center of the sample and measuring 2 the breaking strength (in pounds / inch) and the elongation (as a percentage of the starting length) at break using a tensile tester with a claw opening of 2.54 cm and a cross head speed of 30.5 cm per minute.

Eigenschappen van oliënProperties of oils

Haam van olie Shellflex 411 Shell Dutrex 357Shell of oil Shellflex 411 Shell Dutrex 357

Type-aanduiding Nafthenisch Aromatisch 25 Vise, sus 6 100°F 523 459Type designation Naphthenic Aromatic 25 Vise, sus 6 100 ° F 523 459

Ontvlamming (°F) 410 395Flammability (° F) 410 395

Gietpunt (°F) -5 35Pour point (° F) -5 35

Aniline-punt (°F) 207 74Aniline point (° F) 207 74

Vochtigheid: 22 uren/225°F 0,7 0,4 30 Klei-gel-analyse (%)Humidity: 22 hours / 225 ° F 0.7 0.4 30 Clay gel analysis (%)

Polaire verbindingen 1 10Polar connections 1 10

Aromaten 20 72Aromatics 20 72

Verzadigde materialen 79 18 35 800 0 4 23 9Saturated materials 79 18 35 800 0 4 23 9

Tabel ATable A

ROX 24 uren/9 amp.ROX 24 hours / 9 amp.

Monster Olie-gehalte Voor ROX Na ROX % verlies in _ (%)_ T_E_ T_E _T_E_ 5 Nafthenisch 7,7 %Sample Oil Content Before ROX After ROX% Loss in _ (%) _ T_E_ T_E _T_E_ 5 Naphthenic 7.7%

Monster 1 1307 760 843 480 35,5 36,8 2 1241 703 747 341 39,8 51,5 3 1252 641 872 498 30,3 22,3 4 1352 787 730 369 46,0 53,1 10 Gemiddeld 37,9 40,9Sample 1 1307 760 843 480 35.5 36.8 2 1241 703 747 341 39.8 51.5 3 1252 641 872 498 30.3 22.3 4 1352 787 730 369 46.0 53.1 10 Average 37.9 40.9

Aromatisch: 7,3 %Aromatic: 7.3%

Monster 1 1327 569 1115 530 16,0 6,9 2 1351 657 1121 537 17,0 18,3 15 3 1207 492 1062 504 12,0 0,0 4 1306 727 1099 511 15,8 29,7Sample 1 1327 569 1115 530 16.0 6.9 2 1351 657 1121 537 17.0 18.3 15 3 1207 492 1062 504 12.0 0.0 4 1306 727 1099 511 15.8 29.7

Gemiddeld 15,2 13,7 ROX 48 uren/11 amp.Average 15.2 13.7 ROX 48 hours / 11 amp.

20 Nafthenisch 7,7 %20 Naphthenic 7.7%

Monster 1 1387 642 865 388 37,6 39,6 2 1312 583 853 387 35,0 33,6 3 1357 603 925 381 31,8 36,8 4 1376 641 886 298 35,6 53,5 25 Gemiddeld 35,0 40,9Sample 1 1387 642 865 388 37.6 39.6 2 1312 583 853 387 35.0 33.6 3 1357 603 925 381 31.8 36.8 4 1376 641 886 298 35.6 53.5 25 Average 35.0 40.9

Aromatisch 7,3 %Aromatic 7.3%

Monster 1 1463 627 1096 356 25,1 43,7 2 1274 483 1049 401 17,7 17,0 3 1457 598 1113 446 23,6 25,4 30 4 1392 529 1175 474 15,6 10,4Sample 1 1463 627 1096 356 25.1 43.7 2 1274 483 1049 401 17.7 17.0 3 1457 598 1113 446 23.6 25.4 30 4 1392 529 1175 474 15.6 10.4

Gemiddeld 20,5 24,1Average 20.5 24.1

De handhaving van de treksterkte en het rek-vermogen alvorens te breken worden duidelijk in sterke mate ver-35 beterd door de aromatische olie.The retention of tensile strength and elongation before breaking are clearly greatly improved by the aromatic oil.

Voorbeeld IIExample II

De procedures van voorbeeld I werden herhaald met deze uitzondering, dat het polymeer in de batterij-sepa-rator een 1:1 mengsel was van polyetheen (Hercules Hifax 1900) en - - - % 80 0 0 4 23 i 10 een etheen-hexeen-copolymeer (Allied Chmeicals Co. EC 5Q-Q03).The procedures of Example I were repeated with the exception that the polymer in the battery separator was a 1: 1 mixture of polyethylene (Hercules Hifax 1900) and -% 80 0 0 4 23 10 an ethylene-hexene copolymer (Allied Chmeicals Co. EC 5Q-Q03).

De ROX werd uitgevoerd bij 9 amp. gedurende 24 uren.The ROX was run at 9 amp. for 24 hours.

Bovendien waren de impregneringsoliën de in tabel B aangegeven oliën.In addition, the impregnation oils were those listed in Table B.

0 r 80 0 0 4 230 r 80 0 0 4 23

IIII

*· — vo r' σ\ 1---3- — m oo ι- 1/2 02 i— — m o co d W voVcoV λ r-V - -VcmV cv? cm“oC<f"co* σΓ •h ίο -r S m ίμο^ιλ m m po <r -3- -3- 02 d •r4* · - vo r 'σ \ 1 --- 3- - m oo ι- 1/2 02 i— - m o co d W voVcoV λ r-V - -VcmV cv? cm “oC <f" co * σΓ • h ίο -r S m ίμο ^ ιλ m m po <r -3- -3- 02 d • r4

rHrH

d > 02 Ifl ο N 02 — 20 02 20 © 20 I— Γ— vO CO CM 00 _ Ρ-ΙΛΛΛΛ Λ ΛΛ Λ " " « Λ " Γ “ " " ^ μ »« <+ — «- 02 cm 1— 02 ο μ 0220 η ν μο 02 * - Π·ΐίΐ m «η cm cm cococmco co cm <ν cm - co 20 02 00 in cot— ci 20 0 02 cMt—0220 ¢31/2---00 com — -3- 0 1— 2 2] Sï 3d> 02 Ifl ο N 02 - 20 02 20 © 20 I— Γ— vO CO CM 00 _ Ρ-ΙΛΛΛΛ Λ ΛΛ Λ "" «Λ" Γ “" "^ μ» «<+ -« - 02 cm 1— 02 ο μ 0220 η ν μο 02 * - Π · ΐίΐ m «η cm cm cococmco co cm <ν cm - co 20 02 00 in cot— ci 20 0 02 cMt — 0220 ¢ 31/2 --- 00 com - - 3- 0 1— 2 2] Si 3

Jxi CM — <N— CO CM CM CM CO- CM CMCMCMCMJxi CM - <N— CO CM CM CM CO- CM CMCMCMCM

Ο Ό 5 2 3 pi T-i r-i 'O’2 Ό 5 2 3 pi T-i r-i 'O'

” gi <u d <UGi <u d <U

cd n. .+ η m -H in CO *d -3* Γ— O CM ·ΰ CM lO O CO *d s H £;moS § OCO Ό 00-20^ -d jn-NCJ -d m in 2D m ή i— 20 ή m 2θ 2θ \ο ·η i— γ— γ— γ— ·ηcd n. . + η m -H in CO * d -3 * Γ— O CM · ΰ CM lO O CO * ds H £; moS § OCO Ό 00-20 ^ -d jn-NCJ -dm in 2D m ή i— 20 ή m 2θ 2θ \ ο · η i— γ— γ— γ— · η

ιι IIιι II

ο ο ο ο co oo r— co t— co 00-3--3-1- 2 £ ϊί X ω οο t— cm — CO20 uo-3-oooo oncoco o 0 in in ιλ in 201/2 in C2 in in 1/21/21/21/2ο ο ο ο co oo r— co t— co 00-3--3-1- 2 £ ϊί X ω οο t— cm - CO20 uo-3-oooo oncoco o 0 in in ιλ in 201/2 in C2 in in 1/21/21/21/2

Pi w co 20— i—-3- coco — 1— t— coPi w co 20 - i - - 3 - coco - 1 - t - co

Η ΙΟ H -J 00 - -J CO-3- CM O CO 00 t— CO Ο OΗ ΙΟ H -J 00 - -J CO-3- CM O CO 00 t— CO Ο O

d > 0202002 002 02020202 02020202 -O — — dd> 0202002 002 02020202 02020202 -O - - d

HH

d d M — CMCO-3- — CM — CM CO >3- — CM CO -3· a £ d •U 1—! d ,ΰ vD 20 co d \ - - Λ ÖO 6-2 02 O 02 1 w — d •Η "r-t 6-S O Sr-> — o co 00 — — d t—1 02 — d o o « n 0*->-H *> »> > I - _ 00 »—t CO o 3) O 00 d 20-3- n, —. pJ -rt uo-ug co ÜO ÖO ÖO ,ϋΌι-ΙΟΟ^,^οω.d d M - CMCO-3- - CM - CM CO> 3- - CM CO -3 · a £ d • U 1—! d, ΰ vD 20 co d \ - - Λ ÖO 6-2 02 O 02 1 w - d • Η "rt 6-SO Sr-> - o co 00 - - dt — 1 02 - do 0 * -> -H *> »>> I-_ 00» -t CO o 3) O 00 d 20-3-n, -. PJ-r uo-ug co ÜO ÖO ÖO, -ι-ΙΟΟ ^, ^ οω.

d d £ dö dr-iocö 3¾ cc • H tu -H tu <U -H d Ό 4) -HO) -d d -jj <u <d .HH-dr-t •i-tH'dr-i o-r-itu'd—; o. "2 r-t •h r-1 dd r-t dd d u-ι ua d d f-id i 3dd £ dö dr-iocö 3¾ cc • H tu -H tu <U -H d Ό 4) -HO) -dd -jj <u <d .HH-dr-t • i-tH'dr-i or-itu 'd—; o. "2 r-t • h r-1 dd r-t dd d u-ι ua d d f-id i 3

d o -d ·Η Ol -ri o fl Ή 02 ·Η O. US Ü -H O -H ft tU -H O -Hd o -d · Η Ol -ri o fl Ή 02 · Η O. US Ü -H O -H ft tU -H O -H

Ό i-ι ja »> d ri 3 · h o tn ja ·> d -w-Qj P » h d d tu u 02 o d d μ — <u *rt ·η η— tu tu d o fl) d tnjdd d — 4J js d dt— p> o pi S <u -3- y co/-\-h 20 p ddO,o > d o λ !> d o 1 tu > _ d o i-t r-t ? _ S | ft M d dS W d d Ë m t) u d Ë UO -HO d Ë d >> ·ιΗ O dd· "i-IOdtU· ·Η UH dd· O dd·Ό i-ι ja »> d ri 3 · ho tn ja ·> d -w-Qj P» hdd tu u 02 odd μ - <u * rt · η η— tu tu do fl) d tnjdd d - 4J js d dt— p> o pi S <u -3- y co / - \ - h 20 p ddO, o> do λ!> do 1 tu> _ do it rt? S | ft M d dS W d d Ë m t) u d Ë UO -HO d Ë d >> · ιΗ O dd · "i-IOdtU · · Η UH dd · O dd ·

d-udo d+J-d 4J o M Pd oud P p ”d d <u Pi y "Od-udo d + J-d 4J o M Pd old P p ”d d <u Pi y" O

pi I d> -Hdd d>-Hdd r-idö -Hdd 9 h d -Hddpi I d> -Hdd d> -Hdd r-idö -Hdd 9 h d -Hdd

cndPJ döN ë dfaN pp d d S N 6 ·η O d d NcndPJ döN ë dfaN pp d d S N 6 · η O d d N

d-HP-ld HOU O d ι-t O d UHrHd rH O d 03® HOPd-HP-ld HOU O d ι-t O d UHrHd rH O d 03® HOP

Ot-idd od<u ddodd d-ud OH,? ηο·η S o!3> ft<!> Eh<1<U ft<Jt> (P !S P ft<!> 800 0 4 23Ot-idd od <u ddodd d-ud OH ,? ηο · η S o! 3> ft <!> Eh <1 <U ft <Jt> (P! S P ft <!> 800 0 4 23

Aa

12 β vO — O' •Η Λ Λ Λ <r <ν η 03 νΟ ΙΟ ΙΟ 0) •ι-Ι γ-4 β > Ρ1Μ Μ Η ·>»>·> 6-5 σπβ Ν <η co ro rq [~- Γ>. Tl Ο Ο Ι-Ι lx| (Ν <Ν β Ο Τ) Ρί Ό •Η β ε12 β vO - O '• Η Λ Λ Λ <r <ν η 03 νΟ ΙΟ ΙΟ 0) • ι-Ι γ-4 β> Ρ1Μ Μ Η ·> »> ·> 6-5 σπβ Ν <η co ro rq [~ - Γ>. Tl Ο Ο Ι-Ι lx | (Ν <Ν β Ο Τ) Ρί Ό • Η β ε

Β «UU «You

Η Ο Ο Ο ιΟ m ιο 'ΐ νΟ X Μ 00 <rΗ Ο Ο Ο ιΟ m ιο 'ΐ νΟ X Μ 00 <r

Ο ΙΛ LOΙΛ ΙΛ LO

ΡίΡί

UYOU

Μ 'OO 'O

\ο Ε-Ι in νο γη > co m οι σν σν\ ο Ε-Ι in νο γη> co m οι σν σν

SS

4-1 β V4 β β > +·> ' ο: b0 β — η) ι—1 Ο4-1 β V4 β β> + ·> 'ο: b0 β - η) ι — 1 Ο

Ê SÊ S

Μ α) βΜ α) β

> +J> + J

τ—1 CÖτ — 1 CÖ

rd CMrd CM

* (Ü r» ÖO /--s C\ d) O'* (Ü r »ÖO / - s C \ d) O '

•H• H

ï—1 0ï — 1 0

4-1 Td O O4-1 Td O O

«AcS i—I ·* ·*«AcS i — I · * · *

3 «J - iO3 «J - iO

τι ή i n* O 44 ·Η Ö0 β -β β β β bO ft Ο ·Η ·Η β β ·Η 44 ΤΙ γ-4 ·γ4 β & <4-1 β β β β β Ή Ο -Η Ό β Ο Μ ,η Λ Μ β -w' -η β β en β β Μ 4-1 ft β <Ν 4-1 β β Ο β β > β 1 ft 4t β β ·Η β Β μ >, Γ-4 β Η β β · β 4-1 Ο 4-1 β Ο β 4-1 Τ 4-1 I ι—I ·Η β β 03 β 4-4 ✓*-- β β Β b] β ·ρ4 4-4 β γ-4 ,β γ-4 Ο β Ο γ4 β β -Η Ο Ο 14 β S Ο Η>Ο03 ft C > 800 0 4 23 \ 13τι ή in * O 44 · Η Ö0 β -β β β β bO ft Ο · Η · Η β β · Η 44 ΤΙ γ-4 · γ4 β & <4-1 β β β β β Ή Ο -Η β β Ο Μ, η Λ Μ β -w '-η β β and β β Μ 4-1 ft β <Ν 4-1 β β Ο β β> β 1 ft 4t β β · Η β Β μ>, Γ-4 β Η β β · β 4-1 Ο 4-1 β Ο β 4-1 Τ 4-1 I ι — I · Η β β 03 β 4-4 ✓ * - β β Β b] β · ρ4 4- 4 β γ-4, β γ-4 Ο β Ο γ4 β β -Η Ο Ο 14 β S Ο Η> Ο03 ft C> 800 0 4 23 \ 13

Voorbeeld IIIExample III

De procedure van voorbeeld I werd herhaald met deze uitzondering, dat voldoende batterij-separators werden behandeld voor het assembleren van volledige batterijen. De batte-5 rijen waren groep 24 batterijen, bestaande uit 9 regelmatige anti-moniale platen per cel (4 positieve en 5 negatieve per cel) met 6 cellen per batterij. Drie afwisselende cellen werden voorzien van de batterij-separators, bevattende de aromatische olie, terwijl de resterende cellen werden voorzien van met nafthenische olie be-10 handelde separators, voor vergelijkingsdoeleinden. De batterij-separators werden blootgesteld aan het oxydatieve effect van de SAE levensduurcyclusproef volgens een aanpassing van het Society of Automotive Engineers Tech Report J-537f, waarbij de volgende resultaten werden verkregen. Uit de resultaten van het onderzoek 15 op het gedrag in de koude (in principe uitgevoerd als beschreven in Tech Report J-537f) bleek dat de met de aromatische olie behandel-, de separators een voltage vertoonden dat 0,03 volt/cel minder was dan dat van de met de nafthenische olie behandelde separators (1,29 tegenrespectievelijk 1,32). De c lien met de aromatische 20 olie werkten gemiddeld 2 weken langer 287 tegen 227 cycli) bij de SAE levensduurcyclusproef. Na deze cyclusproef vertoonden deze zelfde met aromatische olie behandelde batterij-separators aanzienlijk hogere rekken in zowel de machine- als de dwarsmachine-rich-tingen dan de met de nafthenische olie behandelde batterij-separa-25 tors (350 % tegen 42 % MD en 118 % tegen 9 % CMD). Gedurende de gehele proef gaven de met de aromatische olie behandelde batterij-separator-cellen cadmium-voltages, die meer negatief waren, hetgeen een wenselijke eigenschap is.The procedure of Example I was repeated with the exception that sufficient battery separators were treated to assemble complete batteries. The BAT-5 rows were group 24 batteries, consisting of 9 regular anti-monial plates per cell (4 positive and 5 negative per cell) with 6 cells per battery. Three alternate cells were provided with the battery separators containing the aromatic oil, while the remaining cells were provided with naphthenic oil treated separators for comparison purposes. The battery separators were exposed to the oxidative effect of the SAE life cycle test according to an adaptation of the Society of Automotive Engineers Tech Report J-537f, yielding the following results. The results of the cold behavior study (conducted in principle as described in Tech Report J-537f) showed that the separators treated with the aromatic oil exhibited a voltage that was 0.03 volts / cell less than that of the separators treated with the naphthenic oil (1.29 versus 1.32, respectively). The oils with the aromatic oil worked an average of 2 weeks longer 287 against 227 cycles) in the SAE life cycle test. After this cycle test, these same aromatic oil treated battery separators exhibited significantly higher strains in both the machine and cross machine directions than the naphthenic oil treated battery separators (350% vs. 42% MD and 118 % versus 9% CMD). Throughout the run, the aromatic oil treated battery separator cells gave cadmium voltages which were more negative, which is a desirable property.

Voorbeeld IVExample IV

30 Batterij-separators, vervaardigd door30 Battery separators manufactured by

Evans Products, Ine., naar wordt aangenomen volgens het Amerikaanse octrooischrift 4.024,323, werden op de in voorbeeld I beschreven wijze behandeld en onderzocht. De onbehandelde separators, zoals deze werden ontvangen, bevatten nagenoeg geen olie. De resultaten 35 zijn aangegeven in tabel C.Evans Products, Ine., Allegedly in accordance with U.S. Patent 4,024,323, were treated and examined in the manner described in Example I. The untreated separators, as received, contain virtually no oil. Results 35 are shown in Table C.

800 0 4 23 (* 14800 0 4 23 (* 14

Tabel CTable C

Onbehandelde Batterij- Batterij-sepa- batterij- separator rator behandeld separator behandeld met met 10 % van de 5 10 % van de aromatische _ nafthenische olie olie_ _Untreated Battery- Battery Sepa battery separator rator treated separator treated with 10% of the 5 10% of the aromatic _ naphthenic oil oil_ _

Treksterkte MD (psi)Tensile strength MD (psi)

Begin 947 947 947 10 Eind 0 0 324Start 947 947 947 10 End 0 0 324

Verlies 100 100 66Lose 100 100 66

Rek (%)Elongation (%)

Begin 305 305 305Start 305 305 305

Eind 0 0 <10 15 Verlies 100 100 >97End 0 0 <10 15 Loss 100 100> 97

Treksterkte CMD (psi)Tensile strength CMD (psi)

Begin 564 564 564Start 564 564 564

Eind '0 0 305 . Verlies "100 100 46 20 Rek (%)End '0 0 305. Loss "100 100 46 20 Elongation (%)

Begin 150 150 150Start 150 150 150

Eind 005End 005

Verlies 100 100 97 25 Het gunstige effect van de aromatische olie op de eigenschappen van een batterij-separator blijkt bij vergelijking van de treksterkte- en de rek-waarden van tabel G.Loss 100 100 97 25 The favorable effect of the aromatic oil on the properties of a battery separator can be seen by comparing the tensile strength and elongation values of table G.

Uit de resultaten van de onderzoekingen blijkt duidelijk dat de oxydatie-bestendigheid en de ER worden 30 verbeterd door de aromatische olie. Uit de resultaten van de levens-duurcyclusproef blijkt echter niet dat enige verbetering of verslechtering van het batterij-gedrag wordt verkregen.The results of the studies clearly show that the oxidation resistance and the ER are improved by the aromatic oil. However, the life cycle test results do not indicate that any improvement or deterioration in battery behavior is obtained.

Uit de resultaten van de onderzoekingen blijkt dat verrassenderwijze een beschermende werking wordt ver-35 schaft door opneming van een olie met een aromaat-gehalte van meer dan de aangegeven minima in batterij-separators met alkenische bind- 800 0 4 23 λ 15 middelmaterialen. Dit resultaat wordt verkregen door aromatische componenten onder uitsluiting van die van het bindmiddelpolymeer en houdt geen verband met een eventueel aromaat-gehalte in het bindingspolymeer zelf.The results of the investigations show that surprisingly a protective effect is provided by incorporating an oil with an aromatic content of more than the indicated minima in battery separators with olefinic binder materials. This result is achieved by aromatic components excluding those of the binder polymer and is unrelated to any aromatic content in the binding polymer itself.

5 Hoewel hierboven zekere voorkeursuitvoerings vormen zijn beschreven zal het voor deskundigen duidelijk zijn dat talloze veranderingen en modificaties mogelijk zijn zonder buiten het raam van de uitvinding te geraken.Although certain preferred embodiments have been described above, it will be apparent to those skilled in the art that numerous changes and modifications are possible without departing from the scope of the invention.

10 80 0 0 4 2310 80 0 0 4 23

Claims (20)

1. Batterij-separator, omvattende een alkenisch polymeer en ongeveer 5 tot ongeveer 25 X van het gewicht .van de batterij-separator van een olie met een aromaat-gehalte 5 van tenminste ongeveer 40 % van het gewicht van de olie.A battery separator comprising an olefinic polymer and about 5 to about 25 times the weight of the battery separator of an oil having an aromatics content of at least about 40% by weight of the oil. 2. Batterij-separator volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de olie een aromaat-gehalte van ongeveer 40 tot ongeveer 90 X van het gewicht van de olie bezit.Battery separator according to claim 1, characterized in that the oil has an aromatics content of about 40 to about 90 times the weight of the oil. 3. Batterij-separator volgens conclusie 2, 10 met het kenmerk, dat de olie een aromaat-gehalte van ongeveer 45 tot ongeveer 80 % van het gewicht van de olie bezit.Battery separator according to claim 2, 10, characterized in that the oil has an aromatic content of about 45 to about 80% by weight of the oil. 4. Batterij-separator volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat deze omvat een kiezelhoudend materiaal in een hoeveelheid van tenminste ongeveer 30 X van het gewicht van de 15 batterij-separator, waarbij het alkenisch polymeer aanwezig is in een hoeveelheid van tenminste ongeveer 20 % van het gewicht van de batterij-separator en de olie aanwezig is in een hoeveelheid van ongeveer 8 tot ongeveer 20 % van het gewicht van de batterij-separator .Battery separator according to claim 2, characterized in that it comprises a siliceous material in an amount of at least about 30 X the weight of the battery separator, the olefinic polymer being present in an amount of at least about 20 % of the weight of the battery separator and the oil is present in an amount of about 8 to about 20% of the weight of the battery separator. 5. Batterij-separator volgens conclusie 4, met het kenmerk, dat het alkenisch polymeer een homopolymeer of copolymeer van etheen is en de olie een aromaat-gehalte van 40 tot ongeveer 70 X van het gewicht van de olie bezit.Battery separator according to claim 4, characterized in that the olefinic polymer is a homopolymer or copolymer of ethylene and the oil has an aromatic content of 40 to about 70% by weight of the oil. 6. Batterij-separator volgens conclusie 2, 25 met het kenmerk, dat het alkenisch polymeer wordt gekozen uit polyetheen, polypropeen, polybuteen, polystyreen, etheen-propeen-copolymeren, etheen-hexeen-copolymeren, etheen-buteen-copolymeren, propeen-buteen-copolymeren en etheen-propeen-buteen-copolymeren en copolymeren van etheen of propeen met een ethenisch onverzadigd 30 monocarbonzuur, gekozen uit acrylzuur, methacrylzuur en mengsels daarvan.Battery separator according to claim 2, characterized in that the olefinic polymer is selected from polyethylene, polypropylene, polybutene, polystyrene, ethylene-propylene copolymers, ethylene-hexene copolymers, ethylene-butene copolymers, propylene-butene copolymers and ethylene-propylene-butene copolymers and copolymers of ethylene or propylene with an ethylenically unsaturated monocarboxylic acid selected from acrylic acid, methacrylic acid and mixtures thereof. 7. Batterij-separator, omvattende een alkenisch polymeer en een aromaat-gehalte, onder uitsluiting van dat van het polymeer, van ongeveer 2 tot ongeveer 10 X van het gewicht 35 van de batterij-separator.A battery separator, comprising an olefinic polymer and an aromatics content, excluding that of the polymer, from about 2 to about 10X by weight of the battery separator. 8. Batterij-separator volgens conclusie 7, 800 0 4 23 met het kenmerk, dat het aromaat-gehalte, onder uitsluiting van dat van het alkenisch polymeer, ongeveer 4 tot ongeveer 8 % van het gewicht van de batterij-separator is.Battery separator according to claim 7, 800 0 4 23, characterized in that the aromatics content, excluding that of the olefinic polymer, is about 4 to about 8% by weight of the battery separator. 9. Zure batterij met een microporeuze 5 batterij-separator, bevattende een alkenisch polymeer, met het kenmerk, dat deze ongeveer 5 tot ongeveer 25 Z van het gewicht van de batterij-separator van een olie in de batterij-separator bevat, waarbij de olie een aromaat-gehalte van tenminste ongeveer 40 % van het gewicht van de olie bezit.9. Acid battery with a microporous battery separator containing an olefinic polymer, characterized in that it contains about 5 to about 25 Z of the weight of the battery separator of an oil in the battery separator, the oil has an aromatics content of at least about 40% by weight of the oil. 10 10, Batterij volgens conclusie 9, met het kenmerk, dat dejolie een aromaat-gehalte van ongeveer 40 tot ongeveer 90 % van het gewicht van de olie bezit.Battery according to claim 9, characterized in that dejolie has an aromatics content of about 40 to about 90% by weight of the oil. 11. Batterij volgens conclusie 10, met het kenmerk, dat het alkenisch polymeer omvat een α-alkeen-homo- of 15 copolymeer, aanwezig in een hoeveelheid van tenminste ongeveer 20. van het separator-gewicht, waarbij de olie aanwezig is in een hoeveelheid van ongeveer 8 tot ongeveer 20 % van het separator-gewicht en de batterij-separator een anorganisch vulmiddel bevat, dat aanwezig is in een hoeveelheid van tenminste ongeveer 30 % van 20 het gewicht van de batterij-separator.11. A battery as claimed in claim 10, characterized in that the olefinic polymer comprises an α-olefin homo or copolymer present in an amount of at least about 20. the separator weight, the oil being present in an amount from about 8 to about 20% of the separator weight and the battery separator contains an inorganic filler present in an amount of at least about 30% of the weight of the battery separator. 12. Werkwijze ter vervaardiging van een batterij-separator, met het kenmerk, dat men een massa bereidt, die een alkenisch polymeer en een olie in een hoeveelheid van meer dan ongeveer 10 % van het bruto-gewicht van de massa bevat, waarbij de 25 olie een aromaat-gehalte van tenminste ongeveer 40 % van het gewicht van de olie bezit, en een batterij-separator vormt onder gebruikmaking van deze massa:12. Process for the manufacture of a battery separator, characterized in that a mass is prepared containing an olefinic polymer and an oil in an amount of more than about 10% of the gross weight of the mass, the mass being 25%. oil has an aromatics content of at least about 40% by weight of the oil, and a battery separator using this mass: 13. Werkwijze volgens conclusie 12, met het kenmerk, dat de olie een aromaat-gehalte van ongeveer 40 tot 30 ongeveer 90 % van het gewicht van de olie bezit.A method according to claim 12, characterized in that the oil has an aromatic content of about 40 to about 90% by weight of the oil. 14. Werkwijze volgens conclusie 13, met het kenmerk, dat de olie een aromaat-gehalte van ongeveer 45 tot ongeveer 90 % van het gewicht van de olie bezit.A method according to claim 13, characterized in that the oil has an aromatics content of about 45 to about 90% by weight of the oil. 15. Werkwijze volgens conclusie 13, met het 35 kenmerk, dat het alkenisch polymeer omvat een polyetheen-homo- of -copolymeer en aanwezig is in een hoeveelheid van tenminste ongeveer 800 0 4 23 .e 10. van het massa-gewicht, waarbij de massa een anorganisch vulmiddel bevat, dat aanwezig is in een hoeveelheid van tenminste ongeveer 10 % van het massa-gewicht, waarbij de olie aanwezig is in een hoeveelheid van tenminste ongeveer 30 % van het massa-5 gewicht, en waarbij men deze batterij-separator vormt onder gebruikmaking van deze massa door deze massa te vormen tot een vel en vervolgens tenminste ongeveer 50 % van het gewicht van de olie te verwijderen.15. A method according to claim 13, characterized in that the olefinic polymer comprises a polyethylene homo- or copolymer and is present in an amount of at least about 800 0 4 23 .e 10. of the mass weight, wherein the mass contains an inorganic filler, which is present in an amount of at least about 10% of the mass weight, the oil being present in an amount of at least about 30% of the mass weight, and this battery separator using this mass by molding this mass into a sheet and then removing at least about 50% of the weight of the oil. 16. Werkwijze voor het modificeren van een 10 batterij-separator-constructie, met het kenmerk, dat men voorziet in een batterij-separator-constructie, bevattende een alkenisch polymeer en met een aromaat-oliegehalte van minder dan ongeveer 5 % van het gewicht van de batterij-separator-constructie, en de blootgestelde oppervlakken van de batterij-separator-constructie 15 bekleedt met een aromatische olie tot een resthoeveelheid van ongeveer 5 tot ongeveer 25 % van het gewicht van de batterij-separator-constructie, waaronder de aromatische olie.16. A method of modifying a battery separator structure, characterized in that a battery separator structure is provided containing an olefinic polymer and having an aromatics oil content of less than about 5% by weight of battery separator structure, and exposing the exposed surfaces of battery separator structure 15 with an aromatic oil to a residual amount of about 5 to about 25% of the weight of the battery separator structure, including the aromatic oil. 17. Werkwijze volgens conclusie 16, met het kenmerk, dat de olie een aromaat-gehalte van ongeveer 40 tot onge- 20 veer 90 % van het gewicht van de olie bezit.17. A method according to claim 16, characterized in that the oil has an aromatics content of about 40 to about 90% by weight of the oil. 18. Werkwijze volgens conclusie 17, met het kenmerk, dat de olie een aromaat-gehalte van ongeveer 45 tot ongeveer 80 % van het gewicht van de olie bezit.A method according to claim 17, characterized in that the oil has an aromatics content of about 45 to about 80% by weight of the oil. 19. Werkwijze volgens conclusie 17, met het 25 kenmerk, dat het alkenisch polymeer omvat een homo- of copolymeer van etheen en aanwezig is in een hoeveelheid van tenminste 20 % van de batterij-separator-constructie en de batterij-separator-constructie omvat een anorganisch vulmiddel in een hoeveelheid van tenminste ongeveer 30 % van de batterij-separator-constructie, en 30 de resterende.hoeveelheid van de aromatische olie ongeveer 8 tot • ongeveer 20 % bedraagt van de batterij-separator-constructie.19. A method according to claim 17, characterized in that the olefinic polymer comprises a homo- or copolymer of ethylene and is present in an amount of at least 20% of the battery separator construction and the battery separator construction inorganic filler in an amount of at least about 30% of the battery separator structure, and the residual amount of the aromatic oil is about 8 to about 20% of the battery separator structure. 20. Batterij-separator, batterij en werkwijzen als beschreven in de beschrijving en/of voorbeelden. 800 0 42320. Battery separator, battery and methods as described in the description and / or examples. 800 0 423
NL8000423A 1979-02-12 1980-01-23 BATTERY SEPARATOR. NL8000423A (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US1146279A 1979-02-12 1979-02-12
US1146279 1979-02-12

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NL8000423A true NL8000423A (en) 1980-08-14

Family

ID=21750489

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NL8000423A NL8000423A (en) 1979-02-12 1980-01-23 BATTERY SEPARATOR.

Country Status (10)

Country Link
BE (1) BE881658A (en)
CA (1) CA1150873A (en)
CH (1) CH634172A5 (en)
DE (1) DE3004659A1 (en)
ES (1) ES488460A1 (en)
FR (1) FR2448791A1 (en)
GB (1) GB2044516B (en)
IT (1) IT1127349B (en)
NL (1) NL8000423A (en)
SE (1) SE8001065L (en)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AT403860B (en) * 1993-02-02 1998-06-25 Jungfer Gmbh & Co Kg METHOD FOR PRODUCING A MICROPOROUS BATTERY DIVIDER AND ELECTRICAL CELLS AND ACCUMULATORS PRODUCED THEREFOR
DE60239903D1 (en) 2002-03-18 2011-06-09 Ntn Toyo Bearing Co Ltd Conductive molding compound for fuel cell separator
DE10216418B4 (en) 2002-04-12 2006-02-09 Daramic, Inc. Battery separator, use of a battery separator, method of making a battery separator and use of a connection

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3055297A (en) * 1957-01-14 1962-09-25 Johnson & Son Inc S C Microporous synthetic resin material
FR1515826A (en) * 1963-08-07 1968-03-08 Grace W R & Co Battery separator and method for its manufacture
GB1101950A (en) * 1965-10-19 1968-02-07 Grace W R & Co Improvements in the production of polyethylene film
US3351495A (en) * 1966-11-22 1967-11-07 Grace W R & Co Battery separator
US4024323A (en) * 1975-02-06 1977-05-17 Evans Products Company Battery separator
JPS5819689B2 (en) * 1975-06-18 1983-04-19 旭化成株式会社 Takoumaku
DE2544303C3 (en) * 1975-10-03 1981-06-11 Yuasa Battery Co. Ltd., Takatsuki, Osaka Process for the manufacture of separators
US4210709A (en) * 1978-08-01 1980-07-01 Asahi Kasei Kogyo Kabushiki Kaisha Microporous film battery separator

Also Published As

Publication number Publication date
DE3004659C2 (en) 1989-01-05
IT1127349B (en) 1986-05-21
FR2448791B1 (en) 1983-11-25
GB2044516A (en) 1980-10-15
BE881658A (en) 1980-05-30
CA1150873A (en) 1983-07-26
SE8001065L (en) 1980-08-13
IT8047862A0 (en) 1980-02-11
ES488460A1 (en) 1980-10-01
DE3004659A1 (en) 1980-08-21
GB2044516B (en) 1983-03-23
CH634172A5 (en) 1983-01-14
FR2448791A1 (en) 1980-09-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4024323A (en) Battery separator
KR100943236B1 (en) Microporous polyolefin film with improved meltdown property and preparing method thereof
EP2443186B1 (en) Microporous polyethylene film with thermally stable hybrid-composite layers
JP6231745B2 (en) Polyolefin microporous membrane and method for producing the same
Bolloli et al. Nanocomposite poly (vynilidene fluoride)/nanocrystalline cellulose porous membranes as separators for lithium-ion batteries
US20070052130A1 (en) Microporous high density polyethylene film and preparing method thereof
JP2019075381A (en) Micro-resistivity lead acid battery separator
DE1213497B (en) Separator for accumulators
SE452813B (en) alkaline battery
KR20080023731A (en) Battery separator
DE1496123B2 (en) Battery separator based on a porous polyolefin and process for its production
JP4573284B2 (en) Polyethylene microporous membrane
NL8000423A (en) BATTERY SEPARATOR.
JPH0364856A (en) Decrease in formation of lead/sulfuric acid storage battery, separator for storage battery thereof and dark color deposit in storage battery thereof
JP2513786B2 (en) Polyolefin microporous film
US11545718B2 (en) Crosslinked polyolefin separator and manufacturing method thereof
JP2021509430A (en) Crosslinked polyolefin separation membrane and its manufacturing method
JP3948762B2 (en) Zinc bromine secondary battery separator
WO1994018710A1 (en) Microporous separator material for electrochemical cells, in particular for lead/sulphuric acid accumulators, and cells and accumulators manufactured therewith
JP2001143680A (en) Nonwoven fabric and battery separator formed of the same
GB2070033A (en) Storage battery separator compositions
JPH06267525A (en) Separator for lead-acid battery
KR102043387B1 (en) Crosslinked polyolefin separator for lithium secondary battery and the method of preparing the same
JPS5857448A (en) Anti-treeing ethylene polymer composition
JP3054255B2 (en) Lead storage battery separator and its manufacturing method

Legal Events

Date Code Title Description
A85 Still pending on 85-01-01
BV The patent application has lapsed