WO2019225199A1 - 鉛蓄電池用セパレータ - Google Patents

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Definitions

  • the present invention relates to a sealed lead-acid battery separator. More specifically, it is used for cycle applications where charge and discharge are repeated, and by improving the compression force during injection and the maintenance ratio of compression force, it has sufficient followability to the expansion and contraction of the electrode plate.
  • the present invention relates to a sealed lead-acid battery separator having a long life.
  • silica powder is wet pulverized in a sheet made of 10 to 90 wt% of glass fiber and 0 to 10 wt% of synthetic fiber. It is known that thickness filling (decrease in pressing force) can be reduced by uniformly filling silica powder having an average particle size of 0.4 to 3 ⁇ m (see Patent Document 1). It is also known that compressive force can be maintained by mixing 1 to 10 wt% 40-100 ⁇ m inflatable microcapsules (preferably polyacrylonitrile) and making wet paper making the separator cushioning good. (See Patent Document 2).
  • the prior art has the following problems.
  • separators are required to have high electrolyte absorption and electrolyte retention, and when synthetic fibers, silica powder, and expandable microcapsules are added to glass fiber sheets, they are compared with sheets made only of glass fibers.
  • the affinity (wetting property) with the electrolyte solution deteriorated, and the electrolyte solution absorbability and the electrolyte solution retention were reduced.
  • silica powder was added to the glass fiber sheet, the sheet became clogged, the porosity in the sheet was reduced, and the amount of electrolyte retained was reduced.
  • glass fibers made under normal paper making conditions are easily oriented in the paper making direction, and the glass fibers are arranged on a flat surface.
  • the film tends to be crushed in the thickness direction, and the thickness sag (decrease in compression force) is likely to occur.
  • An object of the present invention is to provide a sealed lead-acid battery separator that suppresses thickness sagging (decrease in compression force) and prolongs the cycle life.
  • the MD / CD strength ratio is one of the indices of fiber orientation
  • the MD / CD It was found that the one with a small intensity ratio (one with a more random orientation) has a high compressive force and compressive force maintaining force during injection.
  • glass fibers of wet papermaking sheets mainly made of glass fibers made under normal papermaking conditions are easy to orient in the papermaking direction and are arranged on a flat surface. Since surface tension occurs in the direction, it tends to collapse in the thickness direction.
  • the thickness of the separator (decrease in compression force) is suppressed. I can confirm that I can do it. In addition, since the overlap between the glass fibers also increases, it was confirmed that the thickness sag (reduction in compression force) due to the glass fibers themselves can be suppressed mechanically.
  • MD / CD strength ratio MD strength / CD strength (Wet papermaking sheet cut to 15 cm in length and 2.5 cm in width parallel to the flow direction at the time of papermaking was used as the MD direction sample, and perpendicular to the flow direction at the time of papermaking.
  • a wet papermaking sheet cut into a length of 15 cm and a width of 2.5 cm was used as a CD direction sample, and the MD direction sample and the CD direction sample were measured under the conditions of a distance between chucks of a tensile tester of 10 cm and a tensile speed of 25 mm / min. Each maximum breaking strength is defined as MD strength and CD strength, respectively.
  • [Formula 2] 60 kPa pressure during injection (%) (pressure after injection / pressure during injection) ⁇ 100 (10 wet papermaking sheets of 10 cm ⁇ 10 cm were used as samples, sandwiched between the fixed plate and the movable plate, moved to the fixed plate side at a moving speed of 1 mm / min, and compressed and compressed at 60 kPa. (The compression force during injection is taken as a sulfuric acid solution having a specific gravity of 1.3. The compression force after standing for 1 hour is taken as the compression force after injection.)
  • the present invention is an invention based on the above knowledge, and the sealed lead-acid battery separator of the present invention is a sealed lead-acid battery separator comprising a wet papermaking sheet mainly composed of glass fiber in order to achieve the above-mentioned object.
  • the MD / CD strength ratio represented by the following formula (1) is 1.5 or less, and the compression force during 60 kPa injection represented by the following formula (2) is 65% or more.
  • MD / CD strength ratio MD strength / CD strength (Wet papermaking sheet cut to 15 cm in length and 2.5 cm in width parallel to the flow direction at the time of papermaking was used as the MD direction sample, and perpendicular to the flow direction at the time of papermaking.
  • Each of the MD direction sample and the CD direction sample measured under the conditions of a distance between chucks of a tensile tester of 10 cm and a tensile speed of 25 mm / min is a wet papermaking sheet cut into a length of 15 cm and a width of 2.5 cm. (The maximum breaking strength is MD strength and CD strength, respectively.)
  • 60 kPa pressure during injection (%) (pressure after injection / pressure during injection) ⁇ 100 (10 wet papermaking sheets of 10 cm ⁇ 10 cm were used as samples, sandwiched between the fixed plate and the movable plate, moved to the fixed plate side at a moving speed of 1 mm / min, and compressed and compressed at 60 kPa.
  • the lead-acid battery separator according to the present invention is characterized in that, in the lead-acid battery separator, an average fiber diameter of the glass fiber is 1.5 ⁇ m or less.
  • the lead-acid battery separator of the present invention is characterized in that, in the lead-acid battery separator, an average fiber diameter of the glass fibers is 1.0 ⁇ m or less.
  • the separator for lead acid batteries of the present invention is characterized in that the binder for lead acid batteries does not contain a binder component.
  • the separator for a lead storage battery of the present invention is mainly composed of glass fiber, it can achieve an improvement in the compressive force during injection and the maintenance ratio of the compressive force in a state of good electrolyte wettability. From the separator, the thickness of the separator (pressing force reduction) can be suppressed, and the cycle life can be extended. Further, since it is not necessary to mix silica powder, the density is lower than that of a conventional separator and a large amount of electrolyte can be retained, so that a reduction in battery capacity can be suppressed. In addition, a separator capable of extending the cycle life can be reliably obtained by using two parameters of the MD / CD strength ratio and the compression force during 60 kPa injection as an index.
  • the lead-acid battery separator of the present invention is a sealed lead-acid battery separator made of a wet papermaking sheet mainly composed of glass fiber, and the MD / CD strength ratio represented by the following formula (1) is 1.5 or less.
  • the pressure during 60 kPa injection expressed by the following formula (2) was set to 65% or more.
  • the glass fiber is not particularly limited and is preferably an alkali-containing glass fiber, preferably having an average fiber diameter of 0.5 to 4 ⁇ m. Although it is desirable that glass fiber does not contain a binder etc. and 100% is glass fiber, it does not exclude all the miscellaneous components inevitably mixed in manufacturing.
  • the papermaking method is equipped with a dewatering device in the forming part that forms the paper, and by this suction, the round net type paper machine that can draw the glass fiber in the water toward the paper machine wire and laminate the glass fiber, inclined type
  • a paper machine etc. are mentioned, use of an inclination type paper machine is preferable from a viewpoint of adjustment of fiber orientation.
  • the jet wire ratio of the paper machine is preferably close to 0.9, which is 0.9 to 1.1.
  • the inclination angle of the paper machine is preferably as large as 10 to 20 degrees.
  • the compression force at the time of 60 kPa injection represented by Formula (2) is as follows.
  • (2-1) Ten sheets of wet papermaking sheets cut to 10 cm ⁇ 10 cm are used as samples.
  • (2-2) A horizontal compression tester (horizontal load measuring device MODEL-2152DW manufactured by Aiko Engineering Co., Ltd.) is sandwiched between a fixed plate and a pressure plate composed of a movable plate, and the movable plate is moved to the fixed plate side at a speed of 1 mm / min. The sample is compressed under pressure at 60 kPa.
  • (2-3) Injection of colored sulfuric acid (red) (specific gravity 1.3) in an amount that the wet papermaking sheet completely absorbs water, and confirming the compression force after standing for 1 hour. Calculate with the formula.
  • 60 kPa pressure during injection (%) (pressure after injection / pressure during injection) ⁇ 100
  • Example of this invention is described in detail with a comparative example, this invention is not limited by a following example, unless the summary is exceeded.
  • a paper machine with a paper angle of 12 degrees or more was used, and wet papermaking was performed with a jet wire ratio of 1.1 or less.
  • a paper machine with a paper angle of 8 degrees or less was used, Wet papermaking was performed at a jet wire ratio of 1.1 or higher.
  • concentration was implemented by 0.3 wt% or less in the Example and the comparative example.
  • Example 1 Fine glass fibers with an average fiber diameter of 1.0 ⁇ m are disaggregated in water with a pulper, and this is wet-made with a jet wire ratio of 1 using an inclined paper machine having an inclination angle of 20 degrees, and dried. A separator for a sealed lead-acid battery having a thickness of 2.1 mm was obtained.
  • Example 2 Fine glass fibers with an average fiber diameter of 1.0 ⁇ m are disaggregated in water with a pulper, and this is wet-made with a jet wire ratio of 1 using an inclined paper machine having an inclination angle of 20 degrees, and dried. A separator for a sealed lead-acid battery having a thickness of 2.6 mm was obtained.
  • Example 3 Fine glass fibers with an average fiber diameter of 1.0 ⁇ m in water are disaggregated with a pulper, and this is wet-made at a jet wire ratio of 1 using an inclined paper machine having an inclination angle of 15 degrees, and dried. A separator for a sealed lead-acid battery having a thickness of 1.9 mm was obtained.
  • Example 4 Fine glass fibers with an average fiber diameter of 1.0 ⁇ m are disaggregated in water with a pulper, and this is wet-made with a jet wire ratio of 1.1 using an inclined paper machine having an inclination angle of 12 degrees, and dried. Thus, a separator for a sealed lead-acid battery having a thickness of 2.0 mm was obtained.
  • the thickness, MD / CD strength ratio, compression force during 60 kPa injection, and cycle performance were measured by the following test methods. The results are shown in Table 1.
  • [MD / CD intensity ratio] (1) A wet papermaking sheet cut to 15 cm ⁇ 2.5 cm is used as a sample. At that time, a sample parallel to the flow direction (MD direction) and a sample perpendicular to the flow direction (CD direction) are collected. (2) Using a tensile tester, read the maximum breaking strength when a tensile test is performed under the conditions that the distance between chucks (measured length) is 10 cm and the tensile speed is 25 mm / min.
  • MD / CD strength ratio MD strength / CD strength [60 kPa injection pressure and cycle performance] (1)
  • Ten sheets of wet paper-making sheets cut to 10 cm ⁇ 10 cm are stacked and used as a sample.
  • the sample is pressurized and compressed at 60 kPa.
  • a lead-acid battery separator having an MD / CD strength ratio of 1.5 or less and a pressure of 60 kPa injection pressure of 65% or more can be easily obtained.
  • the jet wire ratio to around 1 and adjusting the forming wire inclination angle to 10 degrees or more the MD / CD strength ratio is 1.5 or less, and the compression force during 60 kPa injection is A 65% or more lead-acid battery separator can be obtained.

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Abstract

【課題】セパレータの厚さへたり(圧迫力減少)を抑制し、サイクル寿命を長寿命化させた密閉型鉛蓄電池用セパレータを提供する。 【解決手段】ガラス繊維を主体とした湿式抄造シートからなる密閉型鉛蓄電池用セパレータであって、下記式(1)で表されるMD/CD強度比が1.5以下であって、下記式(2)で表される60kPa注液時圧迫力が65%以上である。 [式1] MD/CD強度比=MD強度/CD強度 [式2] 60kPa注液時圧迫力(%)=(注液後の圧迫力/注液時の圧迫力)×100

Description

鉛蓄電池用セパレータ
 本発明は、密閉型鉛蓄電池用セパレータに関する。さらに詳しくは、充放電を繰り返すサイクル用途に用いられるもので、注液時圧迫力および圧迫力維持率を向上させることで、極板の膨張・収縮に対して十分な追従性を有し、サイクル寿命を長寿命化させた密閉型鉛蓄電池用セパレータに関する。
 密閉型鉛蓄電池の特性向上および長寿命化のために、セパレータの厚さへたり(圧迫力減少)を抑制することが望ましいと考えられている。そこで、ガラス繊維からなるセパレータの圧迫力を向上させるための手段としては、例えば、ガラス繊維10~90wt%と合成繊維0~10wt%とからなるシート内に、シリカ粉体を湿式粉砕してなる平均粒径0.4~3μmのシリカ粉体を均一に充填させることで、厚さへたり(圧迫力減少)を低減できることが知られている(特許文献1参照)。また、1~10wt%の40~100μmの膨張性マイクロカプセル(ポリアクリルニトリルが望ましい)を混合して湿式抄造し、セパレータのクッション性を良好にすることで、圧迫力を維持できることが知られている(特許文献2参照)。
特開平9-134716号公報 特開2007-95372号公報
 しかしながら、前記従来技術には次のような問題点があった。
 短時間大電流放電性能である高率放電特性を向上させるには、セパレータに保持された電解液を極板側へ素早く移動させる必要がある。そのため、セパレータには高い電解液吸液性および電解液保持性が要求されるところ、ガラス繊維シートに合成繊維やシリカ粉体、膨張性マイクロカプセルを添加すると、ガラス繊維のみからなるシートと比較して電解液との親和性(濡れ性)が悪くなり、電解液吸液性および電解液保持性が低下していた。さらに、ガラス繊維シートにシリカ粉体を添加すると、目の詰まったシートとなり、シート内の空隙率が減少し、電解液保持量が減少していた。
 また、通常の抄紙条件下で抄造したガラス繊維は、抄紙方向にガラス繊維が配向しやすく、平面上にガラス繊維が配置される。その結果、注液時には一方向に表面張力が生じるため、厚み方向につぶれやすく、厚さへたり(圧迫力減少)が発生しやすい状態になっていた。
 本発明はこのような事情を考慮してなされたもので、電解液吸液性および電解液保持性を低下させることなく、注液時圧迫力および圧迫力維持率を向上させることで、セパレータの厚さへたり(圧迫力減少)を抑制し、サイクル寿命を長寿命化させた密閉型鉛蓄電池用セパレータを提供することを目的とする。
 上記問題点を解決するため、鋭意検討の結果、ガラス繊維を主体とした湿式抄造シートからなる密閉型鉛蓄電池用セパレータに関し、MD/CD強度比を繊維配向の指標の1つとし、MD/CD強度比の小さいもの(配向がよりランダムなもの)が注液時の圧迫力および圧迫力維持力が高いことを見出した。
 詳細には、通常の抄紙条件下で抄造したガラス繊維を主体とした湿式抄造シートのガラス繊維は抄紙方向にガラス繊維が配向しやすく、平面上にガラス繊維が配置されるため、注液時には一方向に表面張力が生じるため、厚み方向につぶれやすい。しかしながら、抄紙条件を変更することで、ガラス繊維配向をランダムにした場合、圧迫力低下の原因である表面張力が多方向に分散されるため、セパレータの厚さへたり(圧迫力減少)を抑制することができることが確認できた。加えて、ガラス繊維同士の重なりも多くなるため、機械的にもガラス繊維自体による厚さへたり(圧迫力減少)を抑制できることが確認できた。
 上記知見に基づき、さらに次ぎのことが確認できた。
 1)抄紙機のジェットワイヤ比を1に近づけることで、ガラス繊維が堆積する際に、ガラス繊維の一端がフォーミングワイヤ面に着地すると直ちに該ガラス繊維はフォーミングワイヤの移動方向に引っ張られる形にならずに済み、繊維配向がランダムな状態で抄紙でき、圧迫力の向上につながる。
 2)抄紙時の傾斜角度を大きくすることで、フォーミングワイヤ面にガラス繊維が積層する際に、平面に対して垂直方向のガラス繊維が増加し、圧迫力を向上させることができる。
 3)下記式(1)で表されるMD/CD強度比が1.5以下であって、下記式(2)で表される60kPa注液時圧迫力が65%以上であると、サイクル寿命を長寿命化できる。
 [式1]
  MD/CD強度比=MD強度/CD強度
(抄造時の流れ方向に平行に長さ15cm×幅2.5cmに切断した湿式抄造シートをMD方向試料とし、抄造時の流れ方向に対して垂直方向に長さ15cm×幅2.5cmに切断した湿式抄造シートをCD方向試料とし、引張試験機のチャック間距離10cm、引張速度25mm/minの条件下で測定した、MD方向試料、CD方向試料の各最大破断強度をそれぞれMD強度、CD強度とする。)
 [式2]
  60kPa注液時圧迫力(%)=(注液後の圧迫力/注液時の圧迫力)×100
(10cm×10cmの湿式抄造シート10枚を試料とし、固定板と可動板の間に挟持して該可動板を1mm/minの移動速度で該固定板側に移動させ60kPaで加圧圧縮し、これを注液時の圧迫力とし、前記試料に比重1.3の硫酸液を注液して1時間放置後の圧迫力を注液後の圧迫力とする。)
 本発明は、上記知見に基づきなされた発明であって、本発明の密閉型鉛蓄電池用セパレータは、前記目的を達成するべく、ガラス繊維を主体とした湿式抄造シートからなる密閉型鉛蓄電池用セパレータであって、下記式(1)で表されるMD/CD強度比が1.5以下であって、下記式(2)で表される60kPa注液時圧迫力が65%以上であることを特徴とする。
 [式1]
  MD/CD強度比=MD強度/CD強度
(抄造時の流れ方向に平行に長さ15cm×幅2.5cmに切断した湿式抄造シートをMD方向試料とし、抄造時の流れ方向に対して垂直方向に長さ15cm×幅2.5cmに切断した湿式抄造シートをCD方向試料とし、引張試験機のチャック間距離10cm、引張速度25mm/minの条件下で測定したMD方向試料、CD方向試料の各最大破断強度をそれぞれMD強度、CD強度とする。)
 [式2]
  60kPa注液時圧迫力(%)=(注液後の圧迫力/注液時の圧迫力)×100
(10cm×10cmの湿式抄造シート10枚を試料とし、固定板と可動板の間に挟持して該可動板を1mm/minの移動速度で該固定板側に移動させ60kPaで加圧圧縮し、これを注液時の圧迫力とし、前記試料に比重1.3の硫酸液を注液して1時間放置後の圧迫力を注液後の圧迫力とする。)
 本発明の鉛蓄電池用セパレータは、上記鉛蓄電池用セパレータにおいて、前記ガラス繊維の平均繊維径が1.5μm以下であることを特徴とする。
 本発明の鉛蓄電池用セパレータは、上記鉛蓄電池用セパレータにおいて、前記ガラス繊維の平均繊維径が1.0μm以下であることを特徴とする。
 また、本発明の鉛蓄電池用セパレータは、上記鉛蓄電池用セパレータにおいて、バインダー成分が含まれていないことを特徴とする。
 本発明の鉛蓄電池用セパレータは、ガラス繊維を主体としてなるため、電解液濡れ性の良好な状態において、注液時圧迫力および圧迫力維持率の向上を達成することができるため、従来品のセパレータより、セパレータの厚さへたり(圧迫力減少)を抑制し、サイクル寿命を延ばすことができる。また、シリカ粉体も混合しないで済むため、従来品のセパレータよりも低密度であり、電解液の保持量を多く確保することができるため、電池の容量の低下を抑制できる。
 また、MD/CD強度比と60kPa注液時圧迫力という2つのパラメータを指標としてサイクル寿命を長寿命化できるセパレータが確実に得られる。
 本発明の鉛蓄電池用セパレータは、ガラス繊維を主体とした湿式抄造シートからなる密閉型鉛蓄電池用セパレータであって、下記式(1)で表されるMD/CD強度比が1.5以下であって、下記式(2)で表される60kPa注液時圧迫力が65%以上とした。
 前記ガラス繊維としては、特に限定されるものではなく、含アルカリガラス繊維が好ましく、平均繊維径0.5~4μmのものが好ましい。
 ガラス繊維はバインダーなどを含むことなく100%がガラス繊維であることが望ましいが、製造上、不可避的に混入する雑成分をすべて排除するものではない。
 また、抄造方法は紙を形成するフォーミング部分に脱水装置を備え、このサクションにより、水中のガラス繊維を抄紙機ワイヤーに向かって引き寄せ、ガラス繊維を積層させることのできる丸網式抄紙機、傾斜式抄紙機などが挙げられるが、繊維配向の調整の観点からは傾斜式抄紙機の使用が好ましい。この場合、抄紙機のジェットワイヤ比は、0.9~1.1と1に近づけることが好ましい。また、抄紙機の傾斜角度は10~20度と大きくすることが好ましい。
 式(1)のMD/CD強度比は次の通りである。
(1-1)15cm×2.5cmにカットした湿式抄造シートを試料とする。
 その際、流れ方向に対して平行なサンプル(MD方向)と流れ方向に対して垂直方向(CD方向)のサンプルを採取する。
(1-2)引張試験機にて、チャック間(測定長さ)は10cm、引張速度は25mm/minという条件にて引張試験をした時の最大破断強度を読み取る。
(1-3)その後、MD/CDの強度比を算出する。
 [式1]
  MD/CD強度比=MD強度/CD強度
 また、式(2)で表される60kPa注液時圧迫力は次の通りである。
(2-1)10cm×10cmにカットした湿式抄造シートを10枚重ねとし、試料とする。
(2-2)横型圧縮試験機(アイコーエンジニアリング社製 横型荷重測定器 MODEL-2152DW)の固定板と可動板からなる加圧板間に挟み込み、可動板を1mm/minの速度で固定板側へ移動させて、前記試料を60kPaで加圧圧縮する。
(2-3)湿式抄造シートが完全に吸水する量の着色硫酸(赤色)(比重1.3)を注液し、1時間放置後の圧迫力を確認し、60kPa注液時圧迫力を下記式にて算出する。
 [式2]
  60kPa注液時圧迫力(%)=(注液後の圧迫力/注液時の圧迫力)×100
 なお、鉛蓄電池用セパレータの評価指針となるサイクル性能は次の通りである。
(3-1)上記(2-3)の後、可動板を0.5mm/minの速度で、60kPa注液時厚み(T)から厚みTに対して4%分だけ、固定板側へ移動させて加圧圧縮した後、60kPa注液時の厚みまで解放する。
(3-2)上記(3-1)の動作を100回繰り返した後、解放時の圧迫力を確認し、サイクル性能を下記式にて算出する。
  サイクル性能(%)=(圧縮解放後の圧迫力/注液後の圧迫力)×100
 次に、本発明の実施例を比較例とともに詳細に説明するが、本発明はその要旨を超えない限り、以下の実施例により限定されるものではない。
 なお、実施例では抄紙角度が12度以上の抄紙機を使用し、ジェットワイヤ比を1.1以下で湿式抄造を行ったが、比較例では抄紙角度が8度以下の抄紙機を使用し、ジェットワイヤ比を1.1以上で湿式抄造を行った。また、実施例、比較例ともに抄紙濃度は0.3wt%以下で実施した。
 (実施例1)
 水中にて平均繊維径1.0μmの微細ガラス繊維をパルパーで離解し、これを傾斜角度が20度の傾斜式抄紙機を用いて、ジェットワイヤ比を1にて湿式抄造し、乾燥して、厚み2.1mmの密閉式鉛蓄電池用セパレータを得た。
 (実施例2)
 水中にて平均繊維径1.0μmの微細ガラス繊維をパルパーで離解し、これを傾斜角度が20度の傾斜式抄紙機を用いて、ジェットワイヤ比を1にて湿式抄造し、乾燥して、厚み2.6mmの密閉式鉛蓄電池用セパレータを得た。
 (実施例3)
 水中にて平均繊維径1.0μmの微細ガラス繊維をパルパーで離解し、これを傾斜角度が15度の傾斜式抄紙機を用いて、ジェットワイヤ比を1にて湿式抄造し、乾燥して、厚み1.9mmの密閉式鉛蓄電池用セパレータを得た。
 (実施例4)
 水中にて平均繊維径1.0μmの微細ガラス繊維をパルパーで離解し、これを傾斜角度が12度の傾斜式抄紙機を用いて、ジェットワイヤ比を1.1にて湿式抄造し、乾燥して、厚み2.0mmの密閉式鉛蓄電池用セパレータを得た。
 (比較例1)
 水中にて平均繊維径1.0μmの微細ガラス繊維をパルパーで離解し、これを傾斜角度が8度の傾斜式抄紙機を用いて、ジェットワイヤ比を1.1にて湿式抄造し、乾燥して、厚み2.0mmの密閉式鉛蓄電池用セパレータを得た。
 (比較例2)
 水中にて平均繊維径1.0μmの微細ガラス繊維をパルパーで離解し、これを傾斜角度が8度の傾斜式抄紙機を用いて、ジェットワイヤ比を1.1にて湿式抄造し、乾燥して、厚み2.2mmの密閉式鉛蓄電池用セパレータを得た。
 (比較例3)
 水中にて平均繊維径1.0μmの微細ガラス繊維をパルパーで離解し、これを傾斜角度が5度の傾斜式抄紙機を用いて、ジェットワイヤ比を1.2にて湿式抄造し、乾燥して、厚み2.2mmの密閉式鉛蓄電池用セパレータを得た。
 (比較例4)
 水中にて平均繊維径1.0μmの微細ガラス繊維をパルパーで離解し、これを傾斜角度が5度の傾斜式抄紙機を用いて、ジェットワイヤ比を1.2にて湿式抄造し、乾燥して、厚み2.0mmの密閉式鉛蓄電池用セパレータを得た。
 上記にて得られた実施例1~4、比較例1~4の各セパレータについて、以下の試験方法により、厚み、MD/CD強度比、60kPa注液時圧迫力、サイクル性能を測定した。結果を表1に示す。
[MD/CD強度比]
(1)15cm×2.5cmにカットした湿式抄造シートを試料とする。
 その際、流れ方向に対して平行なサンプル(MD方向)と流れ方向に対して垂直方向(CD方向)のサンプルを採取する。
(2)引張試験機にて、チャック間(測定長さ)は10cm、引張速度は25mm/minという条件にて引張試験をした時の最大破断強度を読み取る。
(3)その後、MD/CDの強度比を算出する。
 [式1]
  MD/CD強度比=MD強度/CD強度
[60kPa注液時圧迫力およびサイクル性能]
(1)10cm×10cmにカットした湿式抄造シートを10枚重ねとし、試料とする。
(2)横型圧縮試験機(アイコーエンジニアリング社製 横型荷重測定器 MODEL-2152DW)の固定板と可動板からなる加圧板間に挟み込み、可動板を1mm/minの速度で固定板側へ移動させて、前記試料を60kPaで加圧圧縮する。
(3)湿式抄造シートが完全に吸水する量の着色硫酸(赤色)(比重1.3)を注液し、1時間放置後の圧迫力を確認し、60kPa注液時圧迫力を下記式にて算出する。
 [式2]
  60kPa注液時圧迫力(%)=(注液後の圧迫力/注液時の圧迫力)×100
(4)その後、可動板を0.5mm/minの速度で、60kPa注液時厚み(T)から厚みTに対して4%分だけ、固定板側へ移動させて加圧圧縮した後、60kPa注液時の厚みまで解放する。
(5)上記(4)の動作を100回繰り返した後、解放時の圧迫力を確認し、サイクル性能を下記式にて算出する。
  サイクル性能(%)=(圧縮解放後の圧迫力/注液後の圧迫力)×100
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
 
 上記表1から、MD/CD強度比が1.5以下であって、60kPa注液時圧迫力が65%以上であると、サイクル性能に優れることが確認できた。
 また、上記表1から、ジェットワイヤ比を1に近づけることで、繊維が堆積する際に、繊維の一端がフォーミングワイヤ面に着地すると直ちに該繊維はフォーミングワイヤの移動方向に引っ張られる形にならずに済み、繊維配向がランダムな状態で抄紙でき、圧迫力の向上につながることが確認できた。
 また、抄紙時の傾斜角度を大きくすることで、フォーミングワイヤ面に積層する際に、平面に対して垂直方向の繊維が増加し、圧迫力を向上させることができることも確認できた。
 このように、ジェットワイヤ比とフォーミングワイヤの傾斜角度を調整することで、MD/CD強度比が1.5以下であって、60kPa注液時圧迫力が65%以上の鉛蓄電池用セパレータを簡単に得ることができる。詳細には、ジェットワイヤ比を1近傍に調整し、フォーミングワイヤの傾斜角度を10度以上に調整することで、MD/CD強度比が1.5以下であって、60kPa注液時圧迫力が65%以上の鉛蓄電池用セパレータを得ることができる。
 

Claims (4)

  1.  ガラス繊維を主体とした湿式抄造シートからなる密閉型鉛蓄電池用セパレータであって、下記式(1)で表されるMD/CD強度比が1.5以下であって、下記式(2)で表される60kPa注液時圧迫力が65%以上である鉛蓄電池用セパレータ。
     [式1]
      MD/CD強度比= MD強度/CD強度
    (抄造時の流れ方向に平行に長さ15cm×幅2.5cmに切断した湿式抄造シートをMD方向試料とし、抄造時の流れ方向に対して垂直方向に長さ15cm×幅2.5cmに切断した抄造シートをCD方向試料とし、引張試験機のチャック間距離10cm、引張速度25mm/minの条件下で測定した、MD方向試料、CD方向試料の最大破断強度をそれぞれMD強度、CD強度とする。)
     [式2]
      60kPa注液時圧迫力(%)=(注液後の圧迫力/注液時の圧迫力)×100
    (10cm×10cmの湿式抄造シート10枚を試料とし、固定板と可動板の間に挟持して該可動板を1mm/minの移動速度で該固定板側に移動させて60kPaで加圧圧縮し、これを注液時の圧迫力とし、前記試料に比重1.3の硫酸液を注液して1時間放置後の圧迫力を注液後の圧迫力とする。)
  2.  前記ガラス繊維の平均繊維径が1.5μm以下であることを特徴とする請求項1記載の鉛蓄電池用セパレータ。
  3.  前記ガラス繊維の平均繊維径が1.0μm以下であることを特徴とする請求項2記載の鉛蓄電池用セパレータ。
  4.  バインダー成分がゼロであることを特徴とする請求項1乃至3の何れか1項に記載の鉛蓄電池用セパレータ。
     
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