JPH06176749A

JPH06176749A - 鉛蓄電池用袋状セパレータ

Info

Publication number: JPH06176749A
Application number: JP43A
Authority: JP
Inventors: Takao Hasegawa; 隆男長谷川; Yoshinobu Kakizaki; 芳信柿崎
Original assignee: Nippon Muki Co Ltd
Current assignee: Nippon Muki Co Ltd
Priority date: 1992-12-01
Filing date: 1992-12-01
Publication date: 1994-06-24

Abstract

(57)【要約】【目的】電気抵抗値が小さく而もシール部の耐剥離強
度の増大した蓄電池用袋状セパレータを提供する。【構成】 MFR ３以下の合成パルプ10〜30wt.%を、ガラ
ス繊維20〜70wt.%、合成繊維１〜20wt.%、無機粉体10〜
30wt.%を配合して混合抄紙し、袋状に加工する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、鉛蓄電池用袋状セパレ
ータに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、鉛蓄電池用袋状セパレータは、通
常、密閉鉛蓄電池の陽極板の収納に適用されるが、その
製造には、原料として、ガラス繊維単独又はこれに合成
繊維を配合し、混合抄造し、その抄造シートを所定の寸
法に切断し、その所定寸法の抄造シートを中央から折り
曲げ、その両側縁を接着剤を介し、或いは超音波、加熱
などによる融着シールや機械的圧着シールなどによりシ
ール加工することにより製造されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし乍ら、上記従来
の袋状セパレータの両側縁のシール部は、接着剤を用い
シールした場合は、該接着剤の経時的劣化を生じ、使用
中に剥がれ、その剥離部分より活物質の逸出、これに伴
うサイドショートなどの不都合を生じた。融着シールや
機械的圧着シールを用いシールした場合は、ガラス繊維
によりシール性が阻害され勝ちで、該シール部の耐剥離
性の低下をもたらし、使用中に剥がれ、上記と同様の問
題を生ずる。そこで、合成繊維の配合量を増大すること
が考えられるが、その場合は、電気抵抗の増大をもたら
し好ましくない。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記従来の課
題を解消し、電気抵抗が低く、袋状セパレータの両側縁
のシール部の耐剥離強度が増大した而も電解液の吸液、
保液性に優れた鉛蓄電池用袋状セパレータを提供するも
ので、MFR ３以下のポリオレフィン系合成パルプ10〜30
wt.%、ガラス繊維20〜70wt.%、合成繊維１〜20wt.%及び
無機粉体10〜30wt.%を配合し、混合抄造し、その抄造シ
ートを用い袋状に加工して成る。

【０００５】

【作用】MFR ３以下のポリオレフィン系合成パルプ10〜
30wt.%をガラス繊維、合成繊維、無機粉体と共に混合抄
造した抄造シートは、これを折り曲げ、その重合シート
の両側縁をシール加工するときは、剥離強度の増大した
安定堅牢な袋状セパレータをもたらす。また、上記配合
のガラス繊維により電気絶縁性並びに電解液の吸、保液
性を確保し、合成繊維により耐引裂き性を向上し、無機
粉体により活物質の通過防止と電解液の吸、保液性の向
上をもたらす。電気抵抗が低く、シール性に優れ、而も
電解液吸液保液性に優れた袋状セパレータは、濾水度２
〜６秒／ｇの該合成パルプ、太さ 0.5〜10μのガラス繊
維、太さ 0.5〜３デニール、長さ１〜10mmの合成繊維及
び比表面積10〜 400ｍ²／ｇの無機粉体によって構成す
ることが好ましく一般である。

【０００６】

【実施例】次に本発明の実施例につき説明する。本発明
の鉛蓄電池用袋状セパレータの原料として配合されるポ
リエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィン系合
成パルプは、合成繊維をフィブリル状に叩解したもので
あるが、本発明者等は、特に、袋状セパレータとする場
合に、重合した抄造シートの両側縁のシール性につい
て、そのMFR 値との関連で、検討した所、その合成パル
プのMFR は３以下である必要があると同時に、このMFR
３以下の合成パルプの配合量は、10〜30wt.%の範囲でな
ければならない。換言すれば、10wt.%以上において強固
なシール部の優れた耐剥離性が得られ、30wt.%以下にお
いて低い電気抵抗を維持することを知見した。茲で、MF
R はJIS K 7210によって測定した10分間当たりのｇ数で
ある。而して、これを、ガラス繊維、合成繊維及び無機
粉体と共に配合し、混合抄造し、常法により袋状セパレ
ータとするときは、その両側縁のシール部の引張強度即
ち、耐剥離強度が極めて大きい袋状セパレータが得られ
ることが分った。即ち、MFR ４以上では、充分な耐剥離
強度が得られず、電気抵抗も高くなる。

【０００７】この場合のシール手段は、超音波加熱など
による融着シール或いは歯車圧着などによるメカニカル
シールなどのいずれでも良い。而も、この合成パルプ10
〜30wt.%の範囲の配合により、袋状セパレータの電気抵
抗値を低く維持し乍ら、堅牢なシール部が得られること
が分った。これにより、合成繊維の配合量を増大してシ
ール加工を施した場合の欠点である電気抵抗値の増大を
もたらす従来の不都合が解消される。

【０００８】尚、該合成パルプとしては、濾水度２〜６
秒／ｇのものが好ましい。濾水度は、TAPPI 221 により
測定した。ガラス繊維は、勿論耐酸性のものであり、太
さ 0.5〜10μのものが用いられ、その配合量は、20〜70
wt.%の範囲が好ましい。即ち、20wt.%以上で電解液の充
分な吸液量、保液量を確保することが出来、70wt.%以下
でシール部における優れた耐剥離性を確保することがで
きる。合成繊維は、ポリエステル、ポリプロピレン、ア
クリル、塩ビなどで、太さ 0.5〜３デニール、長さ１〜
10mmのものを１〜20wt.%配合することが好ましく、この
範囲において、袋状セパレータの吸液量を低下させるこ
となく引裂き強度の増大をもたらす。無機粉体は、シリ
カ粉体、けいそう土などで、その比表面積10〜 400ｍ²
／ｇのものが好ましく、その配合量は、10〜30wt.%が適
当であり、これにより、セパレータの繊維組織を構成す
る繊維同志の交叉により生ずる無数の空隙路を迷路化
し、電解液の保液量を増大すると共に前記の10wt.%以上
において活物質の通過を防止し、活物質通過による極板
群の内部短絡を未然に防止することができ、30wt.%以下
において密度増加に伴う剛性向上による強度低下がな
い。

【０００９】かくして、一般らは、濾水度２〜６秒／
ｇ、MFR ３以下の合成パルプ10〜30wt.%、太さ 0.5〜10
μの耐熱性ガラス繊維20〜70wt.%、太さ 0.5〜３デニー
ル、長さ１〜10mmの合成繊維１〜20wt.%及び比表面積10
〜 400ｍ²／ｇの無機粉体を配合し、丸網、短網等の通
常の抄紙機を用いて混合抄造し、長尺の抄造シートを抄
き上げ、脱水、乾燥して厚さ 0.1〜５mm、密度 0.1〜
0.4ｇ／cm³の抄造シートを得ることが好ましい。

【００１０】次に、このようにして得た抄造シートを、
所定の寸法に順次裁断し、多数の袋状に加工すべき長矩
形の抄造シートを多数枚を連続製造し、次にその各抄造
シートにつき、その中央で折り曲げ、その重合した抄造
シートの両側縁を、超音波融着、加熱融着、或いはメカ
ニカルシールなどの所望のシール手段で融着シール又は
圧着シールすることにより、本発明の袋状セパレータが
連続製造される。このようにして得られた袋状セパレー
タは、必要に応じ、浸透剤処理を行っても良い。また、
このようにして得られた袋状セパレータの平均孔径は、
３〜４μ程度と極めて微細であり、電解液の保液性が良
い一方、活物質の通過を良好に防止し得る。かくして、
密閉鉛蓄電池の製造に当たっては、これに陽極板を収容
し、陰極板と組み合わせ、セパレータを介して極板群を
構成し、電槽内に組み込み、所定量の電解液を注入し、
施蓋、封口して密閉型鉛蓄電池を製造する。

【００１１】次に、更に詳細な実施例を説明する。実施例１〜７下記表示に示す如く、MFR 値を、３、２、１と異にした
各種ポリエチレン合成パルプ（濾水度４秒／ｇ）、耐酸
性の平均繊維径 0.7μのガラス繊維、太さ 0.5デニー
ル、長さ５mmのポリエステル繊維、シリカ粉体とを夫々
下記表１に示す如く配合量を異にして水中に混合し、こ
れらカチオン性高分子凝集剤を添加し、該シリカ粉体を
繊維に吸着させた後、通常の抄紙機にて抄き上げ、脱
水、乾燥して、厚さ１mm、密度 0.2ｇ／cm³の夫々の７
種類の抄造シートを得た。このようにして製造した７種
類の抄造シートの夫々を、 160℃の加熱炉で加熱処理し
た後、各抄造シートにつき、所定寸法に裁断し、その袋
状セパレータ用の抄造シートをその中央より折り曲げ、
その重合したシートの両側縁部を周波数19ＫHzの超音波
融着機にて、該融着幅３mmとして、融着シールして夫々
の袋状セパレータを連続製造した。比較例１、２ MFR ４及び６の２種類のポリエチレン合成パルプ30wt.%
を、表１の如く上記実施例に用いたと同じガラス繊維40
wt.%、合成繊維10wt.%、シリカ粉体20wt.%を配合し、上
記実施例と同様にして比較用袋状セパレータを夫々製造
した。比較例３、４ MFR ２のポリエチレン合成パルプの配合量を５wt.%と40
wt.%を上記実施例で用いたと同じガラス繊維、合成繊
維、シリカ粉体を夫々表１に示す配合量で配合したもの
を、実施例１と同様にして比較用袋状セパレータを夫々
製造した。

【００１２】上記の実施例１〜７と比較例１〜４を夫々
試料としてJIS C 2313による引張強さ試験方法を用い、
試料の長さ方向中央にシール部を置き、試料両端を引張
り、シール部の剥離強度を測定した。また、夫々の試料
につき、JIS C 2313により電気抵抗値を水銀ポロシメー
タ法により平均孔径を測定した。その結果は、下記表２
に示す通りであった。

【００１３】

【表１】

【００１４】

【表２】

【００１５】尚、表中には、従来のガラス繊維単独及び
ガラス繊維と合成繊維の混合物を夫々抄造し、袋状に加
工した袋状セパレータを参考に例示した。

【００１６】上記表から明らかなように、 MFR３以下の
合成パルプを10〜30wt.%を配合して抄造し、袋状に加工
した袋状セパレータは、シール部の剥離強度が著しく増
大した安定堅牢な而も電気抵抗の低い製品が得られるこ
とが分る。また、その袋状セパレータの平均孔径は、上
記の配合量の無機粉体が混在するため、著しく小さく、
活物質の通過防止の向上した袋状セパレータが得られる
ことが分る。このことは又、袋状セパレータの電解液の
吸液保持性が増大する結果をもたらす。

【００１７】更に、本発明の袋状セパレータにおいて、
MFR３以下の合成パルプの配合量10〜70wt.%、ガラス繊
維の配合量20〜70wt.%、合成繊維１〜20wt.%及び無機粉
体10〜30wt.%の範囲において、夫々の配合量を変えて混
合抄造し、袋状に加工した各種の袋状セパレータは、剥
離強度 1.0Kg／cm²以上、電気抵抗0.0001Ω・dm²／枚
以上、平均孔径３〜４μの範囲の安定堅牢で且つ優れた
吸液性、保液性を保持した袋状セパレータが得られるこ
とを確認した。

【００１８】

【発明の効果】このように本発明によるときは、MFR ３
以下の合成パルプの配合量10〜30wt.%をガラス繊維20〜
70wt.%、合成繊維１〜20wt.%、無機粉体10〜30wt.%をと
共に配合し、混合、抄造し、常法により袋状に加工した
ときは、電気抵抗を低く抑えながら、そのシール部の耐
剥離強度が著しく増大した而も活物質の通過防止で且つ
保液性、吸液性の優れた鉛蓄電池用袋状セパレータをも
たらす。

【表１】

【表２】

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】 MFR ３以下のポリオレフィン系合成パル
プ10〜30wt.%、ガラス繊維20〜70wt.%、合成繊維１〜20
wt.%及び無機粉体10〜30wt.%を配合し、混合抄造し、そ
の抄造シートを用い常法により袋状に加工して成る鉛蓄
電池用袋状セパレータ。
【請求項２】濾水度２〜６秒／ｇの該合成パルプ、太
さ 0.5〜10μのガラス繊維、太さ 0.5〜３デニール、長
さ１〜10mmの合成繊維及び比表面積10〜 400ｍ²／ｇの
無機粉体である請求項１記載の鉛蓄電池用袋状セパレー
タ。