TW396652B - Glass fiber separators for batteries and method for making such separators - Google Patents

Glass fiber separators for batteries and method for making such separators Download PDF

Info

Publication number
TW396652B
TW396652B TW086109292A TW86109292A TW396652B TW 396652 B TW396652 B TW 396652B TW 086109292 A TW086109292 A TW 086109292A TW 86109292 A TW86109292 A TW 86109292A TW 396652 B TW396652 B TW 396652B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
separator
glass fiber
fiber
fibers
glass
Prior art date
Application number
TW086109292A
Other languages
English (en)
Inventor
George C Zguris
Frank C Harmon Jr
Original Assignee
Hollingaworth & Vose Company
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 Hollingaworth & Vose Company filed Critical Hollingaworth & Vose Company
Application granted granted Critical
Publication of TW396652B publication Critical patent/TW396652B/zh

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
    • H01M50/431Inorganic material
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/06Lead-acid accumulators
    • H01M10/12Construction or manufacture
    • H01M10/121Valve regulated lead acid batteries [VRLA]
    • 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
    • H01M50/489Separators, membranes, diaphragms or spacing elements inside the cells, characterised by their physical properties, e.g. swelling degree, hydrophilicity or shut down properties
    • H01M50/494Tensile strength
    • 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
    • H01M50/431Inorganic material
    • H01M50/434Ceramics
    • H01M50/437Glass
    • 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
    • H01M50/44Fibrous material
    • 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

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Cell Separators (AREA)

Description

經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明(1 ) 登明背景·發明锸地 本發明一般係有關於電池領域,而更明確言之,係有關 於含玻璃纖維之分離器,其係安置於電池正極及負極板之 間;及有關於製造此等分離器之方法。如以下將更詳細討 論的’含玻璃纖維之分離器已爲吾人所熟知。然而,早在 玻璃纖維分離器之前,已使用雪松膠合片作爲分離器物 質’並被微孔,硬橡膠質分離器及浸潰樹脂之纖維素分離 器所取代。 先前技藝説明 藉閥調整(”密封”一”重组")之錯酸(yalve_regulated ("Sealed” _ "recombinant",VRLA)電池已爲眾所共知;彼 等通常包含眾多正極及負極板,如棱形電池,或分離器層 與正電極及負電極繞結一起,如膠質捲電池(jelly r〇11 cell)。電極板安排成負極-正極_負極交錯,每一電極板與 另一電極板以分雖器及裝糊隔開。分離器一般是玻璃纖維 薦,一種惰性物質;其可儲存電池酸,施加力量於漿糊-格 柵界面並提供低電阻。此外,在VRLA電池中,分離器物 質中有無數的氣體通道,藉由這些氣道氧氣可由'正極,當 產生時,移至負極’在此根據氧週期與氫重组。VRLA電; 池中分離器之最重要功能之一是逼使漿糊與電極接勝益在 電極板間產生壓力。 玻璃纖維分離器物質一般在商業上係以造紙設備製造, 包括長網機及眞空圓網抄紙機,傾斜長網機及加長鐵絲眞 空圓網抄紙機。在製造VRLA電池用,由玻璃纖維製成之 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂
五、發明説明 分離器時’較佳不要在製造分離器薄片之供料中加入有機 物質;個別纖維之纏結可用以保持薄片之内聚結構,而水 玻璃’有時會在纖維表面形成,則用作爲粘合劑。然而, 有機枯合劑會降低分離器芯吸酸之能力,並降低分離器可 容納之酸量。過去相當多的工作都針對於修改製造分離器 之玻璃纖維,以改進電池性能及/或降低分離器之成本。 一些工作則爲各種理由採行加入合成纖維,如使用熱可成 形塑性纖維,俾分離器可在四邊熱密封而包封電極板。其 他的工作’與本發明領域有關,則係針對於使用填料,例 如氧化梦,以提供可與全玻璃纖維分離器相比美之分離 器’而成本更低。由玻璃纖維加有纖維素,及聚烯烴纖維 加有纖維素製成之分離器也有人提出。先前技藝專利將討 論於下。 美國專利第4,465,V48號(Harris)揭示用於電化學電池作 爲分離器之破璃纖維薄片物質,其係由5至35重量%,直 徑小於1微米之破璃纖維所製成;該專利亦揭示一種此等 用途的玻璃纖維片,其中有連續範圍之纖維直徑與長度之 纖維’且大部份的纖維長度都不超過5毫米。 美國專利第4,216,280號(〖〇11〇等人)揭示用於電池作爲電 極分離器之玻璃纖維片物質,;其係由5 〇至9 5重量%直徑小 於1微米之玻璃纖維及5 〇至5重量%較粗玻璃纖維所製成。 較粗的玻璃纖維,據該專利稱,其纖維直徑小於5微米, 較佳大於10微米’而其中一些粗纖維具有直徑由1〇微米至 30微米則將更有利。 -5- 本紙張认逋用中國國家標準(CNS) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部中央梂準局員工消費合作社印11 • . I n . A7 B7 輕濟部中央棣準局me工消費合作杜中*.
五、發明説明(3 美國專利第4,205,122號(Minra等人)揭示一镡具低電阻之 電池分離器,其包含自體支撑之非織蓆,其主要係由粗糙 度爲4至13分格勒克斯(decigrex)之烯烴樹脂纖維與粗糙度 爲小於4分格勒克斯之烯烴樹脂纖維之混合物所組成;後 者纖維之存在量爲不少於3重量份對1〇〇重量份纖維;每 1 〇〇份纖維也可使用高達約600重量份之惰性填料物質。電 池分離器係由適當水分散液經歷薄片成形作業,將所得濕/ 非織蓆加以烘乾’並在低於上述纖維熔點2 〇 °C至高於溶點 約50°C之濕度範圍下將乾燥之蓆加以熱處理。 美國專利第4,216,281號(0,Rell等人)揭示一種由含有30 至70重量%聚烯烴合成漿,15至65重量%矽質填料及1至 3 5重量%長纖維(可爲聚酯纖維,玻璃纖維或兩者混合物) 之供料製得之分離器物質。該專利揭示高達約丨〇重量%之 纖維素是視情況可用可不用之供料成份。 美國專利第4,363,856 (Waterhouse)揭示一種由聚稀煙漿 纖維及玻璃纖維所構成之供料製成的分離器物質,並舉聚 酿短纖維,聚埽烴短纖維及纖維素漿纖維爲供料之替代成 份0 ;.美國專利第4,387,144號(McCallum)揭示一種在延長使用 後具有低電阻之電池分離器,其係由含有合成漿(其原纖維 填滿無機填料)之供料形成之紙匹料經凝固及熱軋壓而製 成’紙匹含有潤濕劑,其較佳爲有機磺酸酯,有機琥珀酸 酯或酚乙氧化物。 美國專利第4,373,015號(Peters等人)揭示用於電池作爲分 L___ -6- 本紙張从通用中國國家標準(CNS ) A4胁(210X297公釐) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁} 訂 •f !
/ 離器之薄片物質,且"包含有機聚合纖維";該專利中之雨 個實例都説明薄片物質係,,約〇·3毫米厚之短纖維聚酯蓆", 並表示聚酯纖維之直徑爲約1微米至約6微米範圍。 用於傳統(非藉閥調整)電池且包含玻璃纖維及有機纖維 之片狀分離器已説明於以下全部美國專利中:第4,529,677 號(Bodendorf);第 4,363,856 號(Waterhouse);及第 4,359,511 號(Strzempko)。 ' 美國專利第4,367,271號(Hasegawa)揭示由量達约10重量 %之丙烯酸系原纖維及其餘玻璃纖維所構成之蓄電池分離 器。 曰本專利文件55/146,872號揭示一種包含玻璃纖維(50-85重量%)及有機纖維(50-15重量。/。)之分離器物質。 美國專利第4,245,013號(Clegg等人)揭示一種包括聚乙烯 纖維之第一纖維物質薄片與包含聚乙烯且合成漿含量高於 第一薄片之第二纖維物質薄片疊合而成的分離器。 經濟部中央揉準局負工消費合作社印笨 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 美國專利第4,908,282號(Badger)揭示一種包含由賦予薄 片吸水性大於90%之第一纖維和賦予薄片吸水性小於80% 之第二纖維製成之薄片的分離器,其中第一及第二纖維係 以使薄片具有吸水性爲75至95%之比例存在。該專利揭示 細玻璃纖維之吸水性高,粗纖維之吸水性低,以及疏水有 機纖維之吸水性極低,而當此分離器充滿電解質時,未填 充之孔隙仍存在,以致氣體可由一電極板移至另一電極板 以便重組合。巴杰(Badger)之揭示内容併於此以供參考。 美國專利第5,091,275號(Bfecht等人)揭示一種在暴露於
經濟部央揉準工消費合作社印« 電解質時會膨脹的玻璃纖維分離器。該分離器包 於 办从收恐 虱化矽粒子及硫酸鹽之水溶液漫潰之玻璃纖維。該分離器 係由以下步驟製成:形成造紙破璃纖維織品;以氧化矽和 鹽A水混合物浸潰織品;輕壓浸潰過之織品除去—些水溶 液;將織品部份乾燥;將織品壓縮至最後厚度並完成織2 之乾燥。織品較佳係壓縮至厚度*於—定電池兩極板二 距離,俾便於將组成之電池堆插入盒中。t電解質加至各 中時,鹽轉解於電解質+,而分離器即冑服而提供電ς 板與分離器間良好接觸。根據該專利,氧化矽給予包含預 壓縮分離器之電池具有重組性能。氧化矽也給予分離器相 當的硬挺度,硬到分離器可稱之爲剛硬。 已確定,藉由造紙技術自玻璃纖維及氧化矽粉末之供料 製造電池分離器,會導致發生供料中氧化矽粉末濃度之變 異所引起的問題。典型的玻璃纖維供料,其液體含量超過 98重量。/。。在製造分離器薄片之過程中,大部份的水在傾 鑄供料之成形網之前數呎内便已自供料除去。若供料只由 玻璃纖維構成,則實際上便無玻璃纖維通過成形網,掉入 白水中。然而,包含玻璃纖維及氧化矽粉末的供料並不這 麼好。在無保留助劑之存在下,此等供料中的氧化矽將大 量通過造紙成形網而掉入白水中。未予檢查抑制時,此一 現象會引起供料中氧化矽粉末濃度之增加,而不當地改變 供料之性質。前此,氧化矽粉末及類似物通過造紙成形網 之問喊’已藉由使用枯合劑爲保留助劑而避免。 美國專利第2,477,000號揭示一種由原纖維及纖維製成之
\ A7 B7 五、發明説明(6 ) 合成纖維紙;這些纖維之製造方法係纖維之溶液擠壓通過 非常小的孔口(紡絲頭),然後會擠壓之溶液於沉澱浴中, 或藉溶劑之蒸發或溫度變化(見第二攔第25行及以下)而凝 固。該專利説,纖維素醋酸酯;纖維素硝酸酯,粘膠液之 再生纖維素,"Vinylite (—種乙烯基化合物聚合而成之合成 樹脂),Aralac( —種由脱脂奶酪素製成之纖維狀產物)及玻 璃絲"之纖維(其長度自1/8吋至1吋及直徑自12-80微米)及 較佳由亞麻,馬尼拉麻,卡羅阿葉纖維或大麻衍生的原纖 維皆可用於造紙。至少90%之原纖維長度應自0.0015至 0.0025 吋,寬度應自 0.0000027 至 0.0000044 吋。 本發明之簡要説明 本發明係根據於以下發現,即相當小量之木漿一若打漿 或精煉至充分程度而產生高度原纖化之纖維素纖維一加至 適合用於製造電池分離器物質之玻璃纖維供料中, (1) 會使由該供料製得之分離器之一些強度性使令人訐異 地增高, (2) 會改進由該供料製得之分離器之剪開阻力, 經濟部中央標準局貝工消費合作社印*. • 1^1 」.i —.I I Bmn .^1 -------I I- ^ -ί-- ---- I (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) (3) 及具獨特特徵,亦即在分離器接著壓縮時保留更大部 份加.至其中的酸。「 此外,分離器可再打成漿體,其意義爲可用作製造"新"分 離器之玻璃纖維之成份;再者,由含有相當小量,已打漿 或精煉至充分程度之木漿之玻璃纖維分離器製成之電池, 其使用壽命特長,此由其週期試驗之性能可看出。一般而 言’木漿漿體應打漿或精煉至加拿大打漿度不大於約 __-9-___ 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公嫠) 鲤濟-^中央揉準局貝工消費合作社印製 、發明説明(7 650cc,或至其他測量技術之相當打漿度,而在木漿打漿或 精煉至加拿大打梁度不大於約120 cc,或至其他測量技術 之相當打聚度時,.抗張強度即可獲致顯著增加。 附圖之簡要説明 圖1爲加至本發明玻璃纖維分離器物質之纖維素重量%對 在以下所述試驗條件下每秒流過分離器物質之空氣升教之 曲線圖。 , 圖2爲機器直向(MD)與橫向(CD)之抗張強度對如至本發 明ίέ璃纖維電池分離器之纖雄素重量%之身線圖。 圖3爲本發明電池與對照組電池最初容量%對試驗週期數 之曲線圖。 圖4至9五種本發明玻璃纖維分離器物質及—對照组之厚 度(所標示之値爲分離器毫米厚度之1〇〇〇倍)對負荷及回彈 厚度對負荷之曲線圖;其中回彈厚度係分離器承受負荷及 負荷降至0.55磅/平方吋(3.79 Kpa)後分離器物質毫米厚度 之1000倍;圖4至9中之數據爲乾分離器物質者。: 圖1 0至ί 5係類似於圖4至9之曲線—亂」顯示本發巡五種玻 璃纖維分離器物質及對照組之厚度對負荷务旦運厚度對負 荷之曲線,但係根據於試驗前每一種分離器物質均以七倍 …其重量之比重之硫酸潤濕過之數據。 ® 1 6及1 7爲類似於圖4及5冬曲線圖,所不同者裊前者所 繪爲内插點,故JX轴沿線各連續點p卩代表等増量之纖維素 含量,而後者所繪爲試廣數與,結果(將在以下解釋),X 神沿線各屬肩—私並不常常代表等增量之纖維當含量。- 私紙張纽邮+ @目家縣(CNS>A4%^( 21〇x297公着 (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁)
定義 以下”百分率V / v" 一詞意指體積。/。;"百分率w / w " 一敦及 符號%意指重量。/❶;,’成形網"一詞,如應用於造紙機,係 意指製造紙時澆鑄供料之機器表面,且可爲長網機之篩 網’或眞里圓網抄紙機之眞空轉鼓;此處所稱孔隙大小, 除非另有註明,係以微米表示,且係藉第一氣泡法或液體 孔隙汁(Coulter)測楚;全部溫度皆爲〇»C ;及以下縮寫具 有所示意義:wm =微米;毫克;g=克;kg=公斤;1 = 公升;ml=毫升;cc=立方厘米;磅/立方呎;m=公 尺;cm =厘米;mm=毫米;公尺;mil=l(T3吋(乘25.4 換算爲mm) ; KPa=千牛噸/平方公尺壓力;psi =磅/平 方吋(乘6.89換算成KPa);及KN =千牛噸。 實例1 經濟部中央樣準局貝工消费合作社印«. (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 以實驗室裝置,將供料沉積於成形網或篩網上並排乾供 料之水製造玻璃纖維分離器手抄紙。該裝置包含底部有篩 網之槽’篩網下之排水管,打開及關閉排水管之閥及前後 移動模仿商用造紙裝置中供料移動且建立平行於移動方向 之"機器直向"之手拿槳。供料之製造係將酸化水,pH 2.7 ;及由74.5重量%舒勒(Schuller)206玻璃纖維(平均纖 維直徑0.76jum),12.8重量。/〇伊娃奈特(Evanite)610玻璃纖 維(標稱纖維直徑2.6// m)及12.8重量。/〇A20-BC-l/2吋玻璃 纖維(標稱纖維直徑13ym)所構成之固形物加至槽中攪拌 約1分鐘,將具有加拿大打漿度5*7 cc及濃度1.235%之牛皮 紙漿漿體加至槽中並再攪拌2分鐘。'混合機中的組合物, -11 - 本紙張尺度適用中國困家標準(CNS ) A4规格(210X297公釐) A7 B7 五 X發明説明(9 ) 在和入紙漿後,含有73重量%舒勒206玻璃纖維,12 5重量 %伊娃奈特610玻璃織維’ 12.5重量%八20-;80:-1/2叫'玻璃 纖維及2重量。/。紙漿原纖維。將供料及紙漿攪拌約2分鐘, 之後將閥打開,俾水經由篩網排出,而分離器則留在筛網 之上。供料含有足夠玻璃纖維以製造厚度015min,具克 數3 Og/m2之分離器。於烘乾箱中’將分離器手抄紙加熱 至約150eC 3 0分鐘。將如上製得的兩分離器手抄紙加以試 驗,並搜集摘列於下之各種數據(爲二種手抄紙測定値之平 均數)。以下及他處之弗雷澤透氣性數蜂單位爲秒/平 方公尺@ 2 0 mm HW。用以測定實例1及其他各例2各種性 質之試驗,儀器及裝置已説明於名稱爲BCI/RBSM標準 試驗方法,Battery Council International之刊物中(該刊物 之揭示内容併於此以供參考)。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 鯉濟部中央標準局WC工消費合作社印¾ 克數(g/m2) 厚度,mm( 10.34 KPa負荷下) 抗張強度,MD(牛頓/m) 抗張強度,CD(牛頓/m) 伸長率,MD(總長之%) 伸長率,CD(總長之%) 孔隙大小-第一氣泡法, 弗雷澤透氣性 孔隙大小-液體孔隙法, Coulter, μ m 最小 μ m 36.7 0.15 363 275 1.3 1.4 30 98 5.1 -12 良紙張咖胁(靡297公it A7 B7 五、發明説明(10 ) — 最大 18.5 平均 5.5 此處所報告"弗雷澤透氣性"値係使用弗雷澤透氣性試驗 機9 1A(TAPPI T2510M-85)測定。 "芯吸",如以上及以後所報告,係藉美國專利第 5,225,298號(第七欄,第2〇行及以下)所示之程序,使用水 代替硫酸測定;試驗方法爲日本工業標準方法。 實例1及以下實例所用舒勒2〇6玻璃纖維之组成随時都稍 有不同。由舒勒於實例進行期間所提供數據計算而得之平 均値,單位重量%,列於下:
Si02 65.40 Na20 16.11 Al2〇3 2.99 K20 0.69 CaO 5.88 B2O3 5.31 MgO 2.79 f2 1.02 ^-----( f-- (請先聞讀背面之注意事項+填寫本頁) 訂 經濟部中央揉準局舅工消費合作社印箪 舒勒也顯示,玻璃含有Fe2〇3,Ti〇3,Zr02,Cr2〇3, SrO,BaO,MnO ’ ZnO,Li2〇,SO3及 Pb ’ 其量少於 0.1% ° 實例1及以下實例所用伊娃奈特610玻璃纖維之檁稱組 成,單位重量%,爲於以下範圍内: -13- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4规格(210X297公釐)
—--J 經濟部中央揉'準局負工消费合作社印氧 A7 B7 發明説明(11 ) Si02 60.0-69.0 Al2〇3 3.0-6.0 CaO 5.0-7.0 MgO 2.5-4.5 Na20 8.0-12.0 K20 0.5-3.0 B2O3 <0.02 f2 0.0-1.0 ZnO <0.04 Fe203 <0.02 以上所述程序及此處所述其他程序所用A20-BC-1/2对玻 璃纖維,市面上可自舒勒公司購得,代號如所示。 本發明之玻璃纖維分離器手抄紙係以實驗用造紙機製 造,其法係將供料沉積於前進成形網上,水經由成形網自 供料排出。供料係於混合機中,由酸化水pH 2.7,及由舒 勒206坡璃纖維,舒勒210X玻璃纖維(標稱纖維直徑3〇从 m,組成與206纖維相同)及入20-3(:-1/2吋玻璃纖維構成 之固形物製成。將供料於混合機中攪拌約1分鐘,之後將 具加拿大打漿度爲57 cc及濃度爲1.235%之牛皮紙漿漿體加 至混合機中的供料中。混合機中的組合物,在加入紙衆 後’含有約7重量份舒勒206玻璃纖維,各約1重量份之舒 勒210玻璃纖維,A20-BC-1/2吋玻璃纖維及約0.6重量份 紙漿原纖維。將供料及紙漿攪拌約2分鐘,之後將含紙漿 14- 本紙張尺度適用中國國家榡準(CNS )八4^格(2i〇><297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
螞之電 列示於以下(野 五、發明説明(12 ) 之供料加至實驗用機器之流料箱中。然後,在流料箱之物 質中加入0.6重量份已打漿至加拿大打漿度小於100 CC之紅 木漿之紙漿原纖維,並使所得供料流至前進成形網上以製 造厚度0.15 mm具克數30g/m2之分離器。最後於烘乾箱中 將分離器加熱至150 °C 30分鐘。分離器之燒失量爲12重量 %多一點’顯示總紙漿含量爲約i 2重量❶/〇 ^本段所述程序 構成本^明人等目前所想到有關本發明電池分離器物 造之最佳模式。 本發明之電池係使用上述之實驗用造紙機製得之分離器 物質製造’並進行壽命試驗,以與使用傳統,全部坡璃, 而其他則相同之分離器製成之電池比較。每一週 池容量,以最初容量之百分比表示, 照電池之試驗於7個週期後停止): (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁〕 經濟部中央揉準局員工消费合作社印製
表!數據以圖解呈現於W3 ’其係在本發明電池及對照電池 之週期1至7輸入上述數據,但於週期8至2〇輸入零之最初 容量%,而由電腦所產生。 實例2至6 也由其他供料製造玻,纖維分離器手抄紙,·此等其他供 料含有不同量,已經打漿至濃度0.9906 %及加拿大打漿度 57 cc之牛皮紙漿。該供料也含有先前標明之舒勒2〇6,210 及A20-BC-1/2吋玻璃纖維。手抄紙係以實驗室裝置,將 .供料沉積於成形網或篩網上並排出供料之水而製成。裝置 經濟部中央標準局貝工消費合作社印装 A7 B7 五、發明説明(14 ) 包含底部有篩網,飾網下方有排水管,打開及關閉排水管 之閥及前後移動模仿商用造紙裝置中供料移動並建立平行 於移動方向之”機器方向"之槳。將供料及紙漿攪拌约2分 鐘,之後將閥打開,俾水由篩網,排出而分離器保留在網 上。加入之供料含有足夠的坡璃纖維以製造厚度爲〇 15 mm具有克數爲30 g/m2之分離器。於烘乾箱中,將分離器 手抄紙加熱至約150° 30分鐘。代表性供料之组成,單啦重 量%,及所製得手抄紙之性質列於以下表11中,與其他表 —樣’除非另有註明,否則抗張強度單位爲每吋寬分離器 之镑數(乘0.175換算成每公尺千牛喃數),伸長率單位爲· %,硬挺度爲"葛雷硬挺度"(Gurley Stiffness),單位爲 mg,孔隙大小單位爲"m,電阻單位爲每平方忖分離器之 歐姆數,及燒失量單位爲重量%。供料之組成列於以下$ 中:
-17 長尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(2丨0x297公釐) f請先閲讀背面之注意事項再填寫本耳j
五、發明説明(15 A7 B7 經濟部中央橾準局員工消費合作杜印裝 表II 性質 實例 2 實例 3 實例 4 實例 5 實例 6 克數g/m2 119.9 121.7 119.3 119.9 119.4 厚度,mm (10.34KPA) 0.765 0.850 0.653 0.620 0.591 (20KPa) 0.726 0.753 0.644 0.590 0.570 抗張強 牛頓/m MD 71.7 135.0 135.7 139.2 149.5 CD 84.7 117.8 108.9 125.4 130.2 伸長率% MD 1.37 2.00 1.96 2.08 2.13 CD 1.83 1.67 1.61 1.70 1.92 弗雷澤透氣性 65.7 50.2 13.4 5.9 n.d. 芯吸秒/ 10mm 83 89 104 153 247 硬挺度,mg MD 3800 3900 5200 4300 3200 CD 3100 3500 3900 3500 3000 孔隙大小-氣泡法, μ m 16.5 16.0 20.1 21.6 24.0 電阻 0.002 0.003 0.009 0.011 0.014 LOI,% 3.3 5.2 9.0 12.5 18.1 孔隙大小-液體孔 隙法 Coulter, ju m 最小 5.570 5.386 3.734 2.628 1.697 最大 42.24 42.24 26.07 17.80 12.43 平均 8.875 8.507 5.753 4.425 3.497 上表及以下各表中,” n . d . ” 一字意指未測定,如實例6及 1 1之情形,因爲孔隙度小到不能測定弗雷澤透氣性。 18- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) M規格(21〇><297公董) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 五、發明説明(16 A7 B7
對照玻璃纖維分離器手抄紙係以相同方法,由8 〇重量% 之舒勒210X玻璃纖維,1 0重量%之A 2 0 - B C - 1 / 2对玻H 維及1 0重量%之舒勒206玻璃纖維所構成之供料製造。兩 對照手抄紙之平均試驗結果列示於以下表III : 表III 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 克數,g/m2 117.1 厚度,mm (10.34KPA) 0.857 g/m2 (20KPa) 0.717 g/m2 抗張強度,牛頓/Μ MD 10.8 CD 11.0 伸長率% MD 0.70 CD 1.21 弗雷澤透氣性 _ 178.4 -^ 芯吸秒/10mm 62 硬挺度,nig MD 980 CD 655 孔隙大小-第一氣泡法, μ m 11.0 孔隙大小-液體 孔隙法Coulter,只m 最小 6.86 最大 65.97 平均 12.98 電阻 n.d. LOI, % 0.31 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 -19- 本紙張度適用中國國家標準(CNS ) 格(21〇><297公釐 鯉濟部中央榇丰局貝工消費合作社印裝 A7 _____B7 五、發明説明(17 ) ~ ^ 實例2至6所製造之手抄紙樣本及對照手抄紙之mm X 1000 厚度,也於各種負荷下,以初製造狀況及在以7倍其重量 之硫酸(比重1.286)潤濕後測定。此處所報告之厚度係以美 國專利第5,336,275號所述之方法測定。實例编號爲下表iv 之欄標題,而當樣本之初製造狀況,於左攔所示施加負荷 KPa下之厚度(所列出之値爲測定之厚度’單位01111 x WOO) 則列示於標明之標題下。
表IV 施加負荷 KPa 對照 實例2 實例3 實例4 實例5 實例6 3.79 38 36.5 31 28.5 26 27 6.06 35 30.5 26 25.5 23 22 1 9.51 29.5 27.5 23 23.5 21 19.5 13.71 25.5 25.5 21 22.5 20 18.5 17.57 22 23.5 20 21.5 19 17.5 23.98 20 22.5 18.5 20 19 17 28.87 19 21.5 17.5 19.5 18 16.5 16.5 19 16.5 18.5 — 一 17 _ 15,5 "回彈"厚度,mmxlOOO (每一"初製造樣本除去超過 3.79 KPa之過量負荷後),歹示於表V顯示所施加負荷及每 一樣本自其”回彈"之標題下;所列示之値爲表左欄所示負 .荷下之1000 X mm厚度: _ - 20 -______ 本紙張尺度逍用中國國家揉準(CNS ) A4規格(210X297公釐)~~ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)
五 發明説明(Ί8 6.06 表V 實例2 實例3 實例4 實例5 實例6 33.5 28.5 27.5 24.5 26.5 30.5 29 26.5 23.5 25.5 29.5 27 25.5 22.5 26 28.5 25.5 25.5 22.5 27.5 25 25.5 22.5 25 27.5 一 .一 一— 25 -J4.5 22 23, 27 24 24.5 ^ II — 22 23 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) < -m I —^1 . 衣. 9表其及V又數據以圖解呈現於附圖之電腦產生之圖4至 、 '斤示負哿爲P S1,而沿X轴間隔相等之各連續點, P- (3,, KPa),o,s PS1 (6,6 Kpa),,!spsi (9·51 KPa) ’ 199 psi (13.71 KPa),2.55 psi (17.57 KPa), 3 48 psi (23.98 KPa) > 4.19 psi (28.87 KPa) ^6.19 psi (42·65 KPa)。因此’圖4至9係扭曲線,其意爲,例如,第 一與第二點間之距離代表0.55 psi (3.79 KPa)至0.88 psi (6 06 KPa)之改變,而最後兩點間之相同距離則代表4,19 psi (28.87 KPa)至 6.19 psi (42.65 KPa)之改變。爲以更接近 傳統曲線i示對照手抄紙及實例2之數據,厚度及回彈厚 皮( mm X 1〇〇〇)係自以下負荷之試驗數據内插計算而得: 0.69 psi (4.75 KPa) » 1.19 psi (8.20 KPa) » 1.69 psi (11.64 KPa) » 2.19 psi (15.09 KPa) ? 2.69 psi (18.53 KPa) * 3.19 -21 - 本紙張从適用中國國家標準(CNS > A4絲(2!〇X297公釐 訂 經濟部中央揉率局貝工消费合作杜印袈 趣濟部中央#準局員工消秀合作、社%¾
發明説明(19 _施加負1 KPa
psi (21.98 KPa),3.69 psi (25,42 KPa),4.69 psi (32.31 KPa) ’ 5.19 psi (35·76 KPa)及5 69 psi (39 2〇 Kpa)。在 4 19 PS1 (28·86 KPa)及619 psi (42.65 KPa)下之這些及試驗數値 (m m x 1 〇〇〇 )分別列示於表v】及v η。
表VI
對照例, M_ 實例2, 厚度 對照例, _回彈 實例2, 回彈 .36J 34 31.6 --------- 28.6_ 34.8 32 28.0 26.7_ 32.3 30 24.3 24.8 30.5 29.6 .22.8 23.8 29.5 28.4 __ 22.8 - ' ~· — 29.2 — .20,3 22.7 -.丨 28.7 _ - — 27.5 30 22.5 28 Μ 19.2 21.7_ 27.8 ~一 _ 丨 27.4 18.3 —----—_ 20.8_ 27.5 27.3 I 174_ 20.2_ 27.3 坦_ 16.5 II-- 19 27 27 1 T 數據以圖解呈現於圖16及17,其係使用負荷(KPa) 圖4及5、.曲線圖。應注意的是,圖16及17之曲線形狀與 5又對應曲線相類似’這被認爲可自扭曲之曲線獲得 22- 準(0阳)八4%#>(2丨(^297公釐) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁} .衣. 訂
-----------1___ -If i n 1 n I 鯉濟部中央榇準局貝工消費合作社印製
五、發明説明(2〇 ) 正確結論。 也對實例2至6及對照例之分離器物質,在其以比重1286 4硫酸潤濕後,進行厚度及回彈厚度測量。施加之負荷 (KPa)顯示於以下表νπ左欄,而厚度則列示於標明樣本之 標題下;所示出之厚度爲1〇〇〇><分離器所測厚 回彈·,厚度(在經硫酸潤濕之每一樣本除去3 79 Kpa以上
:::負荷後)列示於以下表wn,靠近顯示所施加負荷 每-樣本自其"回彈”之左手攔;所示之値爲⑽ mm厚度: J (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁)
r D 五、發明説明π ) j施加負荷 KPa 對照例 eaaaBsssssoBsssaaB 實例2 實例3 實例4 —^例5 實例6 6.06 32.5 27.5 26.5 27.5 27 25.5 9.51 31 25.5 25.5 26.5 25 24.5 13.91 29 25.5 25 25 25 23.5 17.57 27.5 25.5 25 25 25 23.5 23.98 24.5 24.5 24 25 24.5 23.5 28.87 24 24.5 24 25 24 22.5 1142.65 23.5 24.5 24 24.5 24.5
經洚部中央梂準局身工消費合作社印$L 表VII及VIII之數據繪製於圖10至15,其中負荷爲 KPa。表IV,V,VII及VIII及圖4·15顯示,以上實例2 至6之分離器物質,全部都具有充份的彈性,可在鉛酸電 池之兩極板間聲縮;且其主要表面將以充份的力量擠歷在. 相鄰極板上,以便電池理想地運作。實例7 - 1 1 也以實例1所述方法,自其他供料製造玻璃孅維分離器手 抄紙,該其他供料含有不同量,已經打漿至濃度爲 0.9^06%及加拿大打漿度爲57 cc之牛皮紙漿;再將手抄紙 浸於膠乳(含3重量%固形物)中。代表性供料之最後組成, 重量%,列示於以下表IX中,而由這些供料製成之分離器· 之性質則列示於以下表X,其中分離器物質之厚度爲111111 ·· -24- 本紙浪又度適用中國國家標準(CNS ) A4im ( 210^^ΤΤΤ -* I · : :-------(' ,衣------^訂 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) H: 發明説明(22 A7 B7 表IX 供料 組成 實例 7 實例 8 實例 9 實例 10 實例 11 210X 79 77 73 70 65 A20-BC 1/2 吋纖維 10 10 10 10 10 206 10 10 10 10 10 纖維素 1 3 Λ 10 15 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央揉準局貝工消費合作社印装 CX 張 紙 表X 性質’ 實例 7 實例 8 實例 9 實例 10 實例 11 克數,%/m2. 121.6 121.9 127.5 123.1 122.7 厚度,mm (10.34KPa) 0.792 0.778 0.750 0.742 0.603 (20KPa) 0.760 0.745 0.720 0.698 0.585 抗張強度, 牛頓/m MD 93.0 120.6 139.2 152.3 168.8 CD 80.6 102.0 122.0 139.2 158.5 伸長率% MD 1.8 2.3 1.9 2.3 1.9 CD 1.5 2.1 2.0 2.1 2.0 弗雷澤透氣性 8.97 5.08 1.39 0.918 n.d. 芯吸秒/lOmm 225 184 253 261 391 硬挺度,mg MD 2500 3400 4300 4700 4600 CD 2200 2800 3900 3900 3700 孔隙大小-第一氣 泡法,W m 16.8 16.1 19.4 20.5 25.4 25- :適用中國國家標準(CNS)A4規格(210X297公着
n· I I —I n n m· In ^"ST (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 張 紙 -1__| 本 經濟部中央橾準局員工消費合作社印裝
A7 ______B7 五、發明説明(23 ) 孔隙大小-液體孔 隙法 Coulter,y m 最小 最大 平均 5.283 46.54 9.550 4.726 40.89 7.881 3.427 27.52 5.839 2.285 21.73 4.902 I. 092 II. 88 2.920 LOI, % 6.7 8.4 12.7 17.1 21.3 實例-12-16 以實例1所述方法,自實質實例7-1 1之供料再製造其他 玻璃纖維分離器手抄紙;該供料含有不同量’已經打漿至 濃度1.235 %及加拿大打漿度57 cc之牛皮紙漿。代表性供料 之最終組成,重量%,列示於以下表XI中,而其性質則列 示於以下表XII中,其中厚度爲mm :
表XI 1供料 I ,组成 實例 12 實例 13 實例 14 實例 15 實例 16 210X 77 79 79 1/4 79 1/2 79 3/4 A20-BC 1/2 吋纖維 10 10 10 10 10 206 10 10 10 10 10 纖維素 3 1 3/4 1/2 ί 1/4 -26 適用中國國家標準(CNS ) A4規格(2丨0X297公釐 五、發明説明(24 ) A7 B7
X 經濟部中央標準局員工消費合作杜印*. 性質 實例 12 '實例〆 13 實例 14 實例 15 實例 16 克數g/m2 118.4 115.6 117.2 116.4 116.3 厚度,mm (10.34KPA) 0.757 0.751 0.778 0.774 0.797 (20KPa) 0.662 0.694 0.716 0.703 0.722 抗張強i, 牛頓/m MD 49.5 25.3 23.8 20.0 18.5 CD 43.8 20.2 20.7 20.0 2.54 %伸長率 MD 8.41 5.75 6.58 6.68 7.82 CD 8.23 6.48 6.06 6.13 8.89 弗雷澤透氣性 129.6 175.2 175.2 186.4 200.8 芯吸秒/10mm 74 76 72 67 62 表面積 0.6874 0.6114 0.6603 0.6513 0.7030 Corr. 9.9970 9.9962 9.9991 9.9962 9.9970 孔隙大小-液體孔 隙法Coulter,只m 最小 6.050 5.941 7.050 6.496 7.589 最大 44.71 50.49 62.08 70.13 78.26 平均 10.65 12.04 12.32 12.59 12.17 LOI 0.46 1.56 1,28 0.89 0.75 以相同方法,自8 0重量%舒勒2 10X玻璃纖維,1 0重量% A 2 0 - B C - 1 / 2吋玻璃纖維及1 0重量%舒勒2 0 6玻璃纖維所 構成之供料,製造對照玻璃纖維分離器。測試結果,兩個 之平均,列示於以下表XIII,其中厚度爲mm : ____-27- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) 格(210X25»7公釐) 装- (請先閲讀背面之注項再填寫本頁) 訂
A7 B7 五、發明説明(25 ) 耒 XIII V "^1 克數,g/m2 乂---j 113.7 厚度,mm (10.34KPa) 0.742 (20KPa) 0.600 抗張強度,牛頓/m MD 10.1 _CDi 11.0 伸長率% MD 0.96 CD 1.27 弗雷澤透氣性 222.4 芯吸秒/ 10mm 62 !I, di (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 表X(實例12至16)及表XI(對應對照例)之弗雷澤透氣性 數據以圖解呈現於圖1,其爲電腦產生之弗雷澤透氣性(圖 上稱爲CFM)對纖維素含量之曲線圖。應注意的是,圖IX 軸上有 1.25,1.5 ’ 1.75,2.0,2.25,2.5 及 2.75% 紙漿之 點。爲使曲線圖顯示無試驗數據之這些點,特在1,0〇/〇與 3.0%之試驗數據間藉内插法計算每一這些紙漿含量之弗♦ 澤透氣性。產生圖2所輸入之試驗及計算數據列於以下: -訂 經濟部中央標準局貝工消费合作社印装 重量%纖維素 弗雷澤透氣性 0.0 27.8 0.25 ; 25.05 0.5 ! 23.25 -28- 本纸張尺度適用中國國家標率(CNS > A4规格(210X297公釐) 五、發明説明(26 0.75 1.0 1.25(計算) 1.5(計算) 1.75(計算) 2·〇(計算) 2.25(計算) 2.5(計算) 2.75(計算) 3.0 21.9 21.85 21.14 20.44 19.73 19.03 18.32 17.61 16.91 16.2 表ΧΗ及表ΧΙΙΙ之抗張強度數據以圖解顯示於圓2,其由兩 電腦產生之抗張強度,磅/吋(―爲機器直向,/爲機器横 向)對纖維素含量之曲線圖所構成。 圖2Χ軸 , ,5 , ,75 , 2.〇, ,特在 漿含量 算數據列 點。爲使曲線圖顯示無試驗數據之這些縱座標點 1.0%與3.0%之試驗數據間藉内插法計算每一這痤紙 之兩方向抗張強度。產生圖2所輸入之試驗及計 於以下: 經濟部中央標準局負工消費合作社印製 重量%纖維素 0.0 0.25 0.5 0.75 1.0 ' 抗張強度,MD(續/吋) 1.46 2.685 2.90 2.455 3.63 -29 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS > A4規格(2丨OX297公釐) 1請先閲讀背面之注意事項再填寫本筲)
經濟部中央標準局貝工消費合作社印裝 A7 B7 發明説明(27 ) 1.25(計算) | 4.07 1.5(計算) 1 4.52 1.75(計算) 丨 4.96 2.0(計算) ; 5.41 2.25(計算) ; 5.85 2.5(計算) j 6.29 2.75(計算) ; 6.74 3.0 ! 7.18 重量%纖維素 |抗張強度,CD(镑/吋) 0.0 1.55 0.25 2.54 0.5 2.72 0.75 3.005 1.0 2.93 1.25(計算) 3.36 1.5(計算) 3.79 1.75(計算) 4.22 2.0(計算) 4.65 2.25(計算) :5.07 2.5(計算) 5.50 2.75(計算) 5.93 3.0 6.36 若計算之數據未作圖,則電腦產生之曲線圖裨使圖2中作 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 -30- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) ¾ A7 ________B7發明説明(28了 ~ ' 表3.0重量%紙漿之點移至代表1.25重量%紙漿之點,故而 曲線將由1.0重量%紙漿之抗張強度1.93及3.63陡升至3.0重 量%紙漿之抗張強度6.36及7.10,但沿X軸自1.0至3.0之距 離將與自0.75至1.0之距離相同。 實例1 7 - 2 4 以實例1所述方法,自含有3 5重量% 206玻璃纖維,6 5重 量份210玻璃纖維及約1-2重量份已打漿至各種加拿大打漿 度之牛皮紙漿之供料,製造另外其他之玻璃纖維手抄紙。 代表性供料之加拿大打漿度及由其製成之分離器之各種性 質列示於以下表XIV,其中厚度爲m m。因爲樣本尺寸小 且供料缺乏均勻度,故手抄紙之燒失量(LOI)即爲製造手 抄紙之供料之纖維素含量之最佳指示。不含纖維素之手抄 紙預期可具有燒失量爲約1 /2 %。 .n SI -n n (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) ί -訂 經濟部中央橾準局貝工消费合作社印装 表XIV 性質 實例 17 實例 18 實例 19 實例1 加拿大打聚度 660 548 420 克數g/m2 147 143 141 143 厚度,mm lOKpa 0.96 0.92 0.88 0.89 20 Kpa 0.84 0.81 0.82 0.88 50KPa 0.79 0.70 0.70 0.68 平均總抗張強度,磅/吋 1.8 2.3 2.3 1.9 平均伸長率,% 2.2 2.4 2.8 2.1 燒失量,% 1.6 1.3 2.0 1.7 平均抗張強度g/m2 0.0122 0.0161 0.0163 0.0133 -31 - f丨 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格< 210X297公釐> A7 B7 五、發明説明(29 ) 表XIV 、續) s^g»8*·8· "' ----- 實例 實例 實例 實例I 性質 21 22 23 -,-24, 1 加拿大打漿度 120 40 30 克數g/m2 143 142 137 .-146 „ 1 厚度,mm lOKpa 0.97 0.91 0.94 0.92 20Kpa 0.84 0.80 0.82 0.82 50 KPa 0.73 0.70 0.70 0.72 平均總抗張強度,镑/吋 2.4 2.5 3.0 4.5 平均伸長率,% 2.2 2.3 2.3 2.5 燒失量,% 1.8 1.5 1.8 2.6 平均抗張強度g/m2 0.0133 0.0176 0.0219 0.0308 (請先閲讀背面之注意事項再填寫私頁) 、?τ 經濟部中央棣準局貝工消費合作社印裝 -i 一紙 本 實例2 5 - 3 2 以實例1所述方法,自含有35重量份206玫璃纖維,65重 章份210玻璃纖維及3〜5重量份已打漿至各種加拿大打漿度 之牛皮紙漿之供料製造另外其他玻璃纖維分離器手抄紙。 代表性供料之加拿大打漿度及自其製得之分離器之各種性 質列示於以下表XV,其中厚度爲mm: -32- 良尺度逋用中國國家橾準^奶以彳^^格⑺❶父之的公釐) 五、發明説明(30 )
表XV 性質 實例 25 實例 26 實例 27 實例 28 加拿大打漿度 660 548 420 225 克數g/m2 148 144 138 141 平均總抗張強度,磧/吋 2.6 3.0 2.7 2.8 平均伸長率,% 1.9 2.5 3.1 2.2 燒失量,% 3.5 3.7 3.8 4.0 平均抗張強度g/m2 0.0176 0.0208 0.0196 0.0199 表XV(續) 性質 實例 29 實例 30 實例 31 實例 32 加拿大打漿度 120 40 30 20 克數g/m2 141 140 141 141 平均總抗張強度,磅/吋 3.5 3.5 5.1 7.0 平均伸長率,% 1.9 2.0 2.1 2.0 燒失量,% 4.5 3.6 3.6 4.1 平均抗張強度g/m2 0.0248 0.0250 0.0362 0.0496 實例3 3 - 4 0 以實例1所述方法,自含有3 5重量份206玻璃纖维,6 5重 量份210玻璃纖維及9至11重量份已打漿至各種加拿大打漿 度之牛皮紙漿之供料製造另外其他玻璃纖維分離器手抄 紙。代表性供料之加拿大打漿度及自其製成之分離器之各
發明説明(31 A7 B7 種性質列示於以下表XIV,其中厚度爲m m 表XVI 性質 實例 33 實例 34 實例 35 實例 36 加拿大打漿度 660 548 420 225 克數g/m2 148 146 140 145 平均總抗張強度,砖/吋 2.5 3.8 4.5 5.1 平均伸長率,% 2.1 2.1 2.1 2.0 燒失量,% 11.3 11.5 8.7 10.0 平均抗張強度g/m2 0.0169 0.0261 0.0319 0.0364 表XVI (續) 性質 實例 37 實例 38 實例 39 實例. 40 加拿大打漿度 120 40 30 20 克數g/m2 138 144 140 150 平均總抗張強度,碎/吋 6.9 7.8 9.0 13.3 平均伸長率,% 2.0 2.3 1.8 2.2 燒失量,% 12.0 10.6 11.5 11.0 平均抗張強度g/m2 0.0500 0.0542 0.0643 0.0887 如上所述,當本發明之分離器物質係使用已打漿或精煉 至加拿大打漿度不大於約120 cc之紙漿製造時,抗張強度 即可獲得顯著的增高。此一增高已顯示於實例1 7至4 0有關 34- .適用中國國家梯準(CNS ) A4規格(210X297公釐) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -衣·
、1T » HH · 經濟部中央標準局貝工消费合作社印装 、發明説明f2 本發明分離器物質之抗張強度之數據;該分離器物質係由 含有不同量、已經打漿至若干不同加拿大打漿度之木漿所 製成。有關平均抗張強度(g/m2)對加拿大打漿度之數據 經主現於以下圖表A,B及C。圖表A爲實例17至24所示麩 據之曲線圖;圖表B爲實例25至32所示數據之曲線圖;及 圖表C爲實例33至40所示數據之曲線圖。 -35- 本纸張A度適用中國國家棣準(pNS > A4規格(210X297公釐) (請先閲讀背面之注意事項存填寫本X)
五、發明説明(33 A7 B7
加拿大打漿度
Chart A (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
加拿大打漿度
Chart B 經濟部中央標準局員工消費合作社印製
20 · 加拿大打漿度
Chart C -36 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X2S»7公釐)
據發現Jl迷每一實例所製成之分離器物質可放進傳統 、、紙裝置中’ ϋ再打漿",作爲玫璃纖維及纖維素原纖維 I唯-來源或輔以額外玻璃纖維及纖維素,以製造可沉積 於上述造紙裝置之移動成形網上之供料以製造分離器物 質:結果,本發明之任何分離器物質均無須當作廢物去 棄/相反J也;gp可回收再用。再者,本發明之分離器物質 具有比相同而不含纖維素原纖維之分離器物質改進之刺穿 強度,总果,具有膨脹金屬或連續铸格栅之可接受鉛酸電 池即可獲得高產率。 經濟部令央揉準局貞工消费合作社印31 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)
*1T 如上已解釋,從職予薄片吸水性大於9 0 %之第一纖維及 賦予薄片吸水性小於80%之第二纖維一其中第一及第二纖 維之存在比例使薄片具有吸水性自75至95%一所製成之分 離器物質。在以電解質充滿時,仍具有未填充孔隙,故氣 體可由一極板移至另一極板以供重組。此等分離器物質可 根據本發明製造,即將0.2重量%至2〇重量%之纖維素原纖 維漿體加至含有適當比例之賦予薄片吸水性大於9〇%之第 一纖維及賦予薄片吸水性小於80〇/〇之第二纖維之浆體中; 該纖維素原纖維漿體具有充份低的加拿大打漿度,以致由 所得漿體製成之分離器物質,其抗張強度大於原本相同, 而以平均直徑大於l"m之玻璃纖維取代纖維*原纖維之分 離器。較佳者,賦予薄片吸水性小於80%之纖維包括相當 粗的玻璃纖維及疏水性有機纖維。聚乙烯,聚丙缔,丙缔 酸系及聚醋纖維都是較佳疏水性有機纖維之實例。 …具有吸水性(如上述Badger專利所定義)自7 5至9 5 °/。,在 -37- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4it格(210X297公嫠) 下 趣濟部中央祿準局貝工消費合作,社印褽 A7 B7 五、發明説明(35 充滿電解質時仍有未填充孔隙,故氣體可由一極板移至另 —極板以供重組之本發明較佳分離器,含有33 6重量份舒 勒206玻璃纖維或相當物,50.4重量份舒勒玻璃纖維或相當 物,11重量份舒勒A20-BC 1/2吋玻璃纖維或相當物及5 重量份聚乙烯纖維,及另外0.2重量%至2〇重量%纖維素原 纖維’其係自加拿大打漿度充份低,以致分離器物質之抗 、強度大於原本相同’而平均直徑大於之玻璃纖維取 代纖維素原纖維之分離器。 應了解的是,在不偏離所附申請專利範圍之精神及範圍 ’自上述本發明之詳細細節可作各種變化及修正。 -38- 中國固家椟丰(CNS ) Α4規格(210X297公釐) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

Claims (1)

  1. 經濟部中央揉準局月工消费合作社印装 A8 Βδ C8 -------08____ '申請專利範圍 l —種破璃纖维分離器物質,包含大量之纏結破璃纖維, 其實質全部之纖雒直徑不大於約2 〇 # m且至少5重量%之 直徑小於1 "mj及分体於玻璃纖維中冬0 2重量%至2〇 重量%之纖維素原纖維,其係自加拿大打漿度充份低而 致分離器物質之抗張強度大於原本相同但平均直徑大於 1私m之玻璃纖維取代纖維素原纖維之漿體而得。 2·根據申·請專利範圍第i項之玻璃纖維分離器物質,其中 多維素原纖維充滿固化合成樹脂。 3·根據申請專利範園第2項之玻璃纖維分離器物質,其中 充滿纖維素原纖維之固化合成樹脂爲固化合成膠和。 4·根據申請專利範圍第1項之玻璃纖維分離器物質,其中 纖維素原纖維係紅木原纖維或雪松原纖维。 5·根據申請專利範圍第1項之玻璃纖維分離器物質,其中 纖維素原纖維係自加拿大打漿度不大於〗〇〇 cc之漿鱧而 得。 6. 根據申請專利範固第1項之玻璃纖維分離器物質,其中 靠近相反兩主要表面之一的纖維素原纖維充滿固化合成 樹脂’而靠近另一主要表面的纖維素則未如此充滿。 7. 根據申請專利範園第5項之玻璃纖維分離器物質,其中 充滿纖維素原纖維之固化合成樹脂係固化合成膠乳。 8. 根據申請專利範圍第1項之玻璋纖維分離器物質,其中 痒大量的玻璃纖維中也有疏水性合成纖維,合成纖維係 與玻璃纖維及相互間纏結,而玻璃纖維之大;】、分佈及玻 璃與合成纖維之比例,使得分離器具有硫酸_電解質吸收 -39- (請先聞讀背面之注$項再填寫本頁) '装 ..訂 本纸張尺度適用中國國家標準(〇'^)八4«^(2丨0父297公釐) 經濟部中央榡牟局貝工消費合作社印袈 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 、性爲7 5體積%至95體積%。 9·.根據申請專利範圍第8項之玻璃纖維分離器物質,其中 〜疏水性合成纖維包括聚乙烯纖維,聚丙烯纖維,丙烯酸 、系纖維、m纖維。 1〇·—種玻璃纖維分離器物質,包含大量^玻璃纖維, 其實質全部之纖維直-徑不大於約2 0 μ 'l·'5 Ψ Ψ %之 纖維直徑小於1 " πΓ ;及分佈於玻璃纖雄中支Q . 2重暈%吳 2〇重量%之纖维I原纖維,身兔自加主大紅農m„低 之漿體而得^夺以|在_象器-製減—iu電作ϋ .考-使用壽命至少-10%、大於原本相同但平均直徑大於1 " m 之玻磷麓維織維先展纖維之分離器。 H·根據申請專利範圍第1項之玻璃纖維分離器物質,其中 — . . - 也有疏水性並置或_皮..-芯雙組份纖維,其包括聚乙締,聚 丙烯,丙烯酸系或聚酯物質。 12. —種密封鉛/硫酸重組蓄電池,包含密随盒内眾多鉛 板,該相鄰板間之纖維狀秦片板金-象器^被諼每一分離 器吸且與每一板鄰板保持接觸之硫酸本禮,該每一分離 、器薄片包含大量之纏玻璃纖維,,其實質全部之纖雄直 徑不大於約2〇 " m且至少5重量%之纖維直徑小於1 # ; , " 、...—_______.. _ . 及分佈於玻璃纖維中之0.2重量%至20重量%纖維素原纖 發’其係自加拿大打漿度充份低之漿體而得,以致分離 -器物質之抗張強度大於原本相同但平均直徑太於1 / m之 ^破璃纖維暴代纖維素原纖維之分離器。 · 13. 一種$封碑/硫稜重組蓄電池,包含密閉盒内眾多鉛 ———- ____ - 40 - 尽紙張尺度適用中國國家標率(CNS > A4規格(210X297公釐) I--T J-------装-- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -订_ A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 板,該相鄰板間之纖維狀薄片板分離器,及被該每一分 離器吸收且與每一相鄰板保持接觸之硫酸本體,該每一 兮離器薄片包含大量之纏結坡璃,其實質全部之纖維直 徑不大於約2 0 " m且再少5重量%之纖維直徑小於1 " m ;及分佈於玻璃纖維中之〇 2重量%至2〇重量%纖維素 原纖維,其係自加拿大打漿度充份低之漿體而得,以致 菘電池具有之使用壽命,當週期循環後,至少1〇%大於 原本相同但平均直徑大於i " m之玻璃纖維取代纖維素 纖維之分離器製得之電池。 、" :--Ί—,-------r 裳-- f (請先聞讀背面之注^^項再^寫本頁} -訂- 經濟部中夬梯準局貝工消費合作社印氧 41 率 榡 家 國 鬮 中 用 適 釐 公 7 29
TW086109292A 1996-07-01 1997-07-01 Glass fiber separators for batteries and method for making such separators TW396652B (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US2115496P 1996-07-01 1996-07-01

Publications (1)

Publication Number Publication Date
TW396652B true TW396652B (en) 2000-07-01

Family

ID=21802651

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW086109292A TW396652B (en) 1996-07-01 1997-07-01 Glass fiber separators for batteries and method for making such separators

Country Status (10)

Country Link
EP (1) EP0913006A4 (zh)
JP (1) JP2000513865A (zh)
KR (1) KR100420052B1 (zh)
CN (1) CN1190857C (zh)
AU (1) AU714243B2 (zh)
BR (1) BR9710134A (zh)
CA (1) CA2260005C (zh)
CZ (1) CZ288888B6 (zh)
TW (1) TW396652B (zh)
WO (1) WO1998000875A1 (zh)

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6072693A (en) * 1998-11-02 2000-06-06 Asahi Glass Company Ltd. Electric double layer capacitor and separator therefor
JP2004335367A (ja) * 2003-05-09 2004-11-25 Sanyo Electric Co Ltd リチウム二次電池
KR102254496B1 (ko) * 2012-08-22 2021-05-21 다라믹 엘엘씨 납축전지를 위한 겔 함침 부직포를 지닌 축전기 세퍼레이터
US20140272535A1 (en) * 2013-03-15 2014-09-18 Hollingsworth & Vose Company Three-region battery separator
US10062887B2 (en) * 2013-10-08 2018-08-28 Johns Manville Battery electrode plate reinforcement mat having improved wettability characteristics and methods of use therefor
US10177360B2 (en) * 2014-11-21 2019-01-08 Hollingsworth & Vose Company Battery separators with controlled pore structure
BR112018004441B1 (pt) * 2015-09-15 2023-04-11 Kuraray Co., Ltd Bateria alcalina e separador de bateria alcalina
US10135051B2 (en) 2016-12-15 2018-11-20 Hollingsworth & Vose Company Battery components comprising fibers
CN106848154B (zh) * 2017-02-09 2019-03-26 重庆伟业电源材料有限公司 一种用于电池的玻璃纤维隔板及其制备方法
CN108598346A (zh) * 2018-04-16 2018-09-28 南京林业大学 弹性稳定的agm隔板及其生产方法
JP6506448B1 (ja) * 2018-05-25 2019-04-24 日本板硝子株式会社 鉛蓄電池用セパレータ
CN108807825B (zh) * 2018-08-31 2020-08-21 深圳市星源材质科技股份有限公司 用于锂离子电池的涂布液、锂离子电池隔膜和锂离子电池

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2734095A (en) * 1956-02-07 Plate separator for storage batteries
JPS5445755A (en) * 1977-09-19 1979-04-11 Yuasa Battery Co Ltd Separator for storage battery
US4216281A (en) * 1978-08-21 1980-08-05 W. R. Grace & Co. Battery separator
US4265985A (en) * 1978-08-21 1981-05-05 W. R. Grace & Co. Lead acid battery with separator having long fibers
US4363856A (en) * 1980-06-30 1982-12-14 Texon Inc. Battery separator material
IT1132217B (it) * 1980-07-22 1986-06-25 Montedison Spa Procedimento per la fabbricazione di separatori per batterie di accumulatori ad acido solforico
JPS5973842A (ja) * 1982-10-20 1984-04-26 Matsushita Electric Ind Co Ltd 密閉形鉛蓄電池用セパレ−タ
JPH0732007B2 (ja) * 1987-03-11 1995-04-10 日本板硝子株式会社 蓄電池用セパレ−タ
JP2762446B2 (ja) * 1987-03-11 1998-06-04 日本板硝子株式会社 蓄電池用セパレータ
JPH0422061A (ja) * 1990-05-17 1992-01-27 Nippon Sheet Glass Co Ltd 蓄電池用セパレータ

Also Published As

Publication number Publication date
WO1998000875A1 (en) 1998-01-08
JP2000513865A (ja) 2000-10-17
CN1224535A (zh) 1999-07-28
CA2260005A1 (en) 1998-01-08
KR20000022372A (ko) 2000-04-25
CZ436998A3 (cs) 1999-06-16
EP0913006A4 (en) 2001-08-08
AU714243B2 (en) 1999-12-23
CN1190857C (zh) 2005-02-23
CZ288888B6 (cs) 2001-09-12
AU3513997A (en) 1998-01-21
CA2260005C (en) 2004-04-06
EP0913006A1 (en) 1999-05-06
BR9710134A (pt) 1999-08-10
KR100420052B1 (ko) 2004-07-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
AU700789B2 (en) Filled glass fiber separators for batteries and method for making such separators
TWI636604B (zh) Non-woven partition for lead storage battery and lead storage battery using same
TW396652B (en) Glass fiber separators for batteries and method for making such separators
US6495286B2 (en) Glass fiber separators for lead-acid batteries
CN112768839B (zh) 包含无机颗粒的电池隔离件
KR19980024098A (ko) 알칼리전지용 격리지
JP5191091B2 (ja) リチウムイオン二次電池用セパレータ及びリチウムイオン二次電池
US20190181410A1 (en) Pasting papers and capacitance layers for batteries comprising multiple fiber types and/or particles
JP2018006258A (ja) 鉛蓄電池用セパレータ、及びこれを用いた鉛蓄電池
CA2034590A1 (en) Battery separator for recombinant batteries
JP2023549035A (ja) セルロース繊維を用いた電気化学素子用セパレータ
JP6424261B2 (ja) 多孔性を有する3層積層シート及びその製造方法、並びに3層積層シートからなる蓄電素子用セパレータ
JP4490732B2 (ja) 電気二重層キャパシタ用セパレータ及び電気二重層キャパシタ
JP2005011726A (ja) 電池用セパレータ及びアルカリ一次電池
JP6754513B1 (ja) アルカリ電池用セパレータおよびその製造方法
JP4616132B2 (ja) 電気二重層キャパシタ用セパレータ及び電気二重層キャパシタ
JP2007103474A (ja) 電気二重層キャパシタ用セパレータ及び電気二重層キャパシタ
JP2017168743A (ja) 電気二重層コンデンサ用セパレータおよびそれを用いてなる電気二重層コンデンサ
JPH0955198A (ja) 鉛蓄電池用多層式セパレータ
MXPA99000005A (en) Glass fiber separators for batteries

Legal Events

Date Code Title Description
GD4A Issue of patent certificate for granted invention patent
MM4A Annulment or lapse of patent due to non-payment of fees