JPS6348744A - 密閉形鉛蓄電池用セパレ−タ−並に密閉形鉛蓄電池 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、密閉形鉛蓄電池用セパレーター並びにΔ閉形
鉛蓄電池に関する。

（従来の技術） 従来、密閉形鉛蓄電池用セパレーターとして、ガラス繊
維に合成繊維を均一に混合し、抄紙法などにより所定の
シートに成形したものは公知である。従って又これを陽
極板と陰極板の間に介在させ極板群を組み立て、これを
電槽内に１１み込み、極板群に電解液を適量含浸せ１ノ
めた密閉形鉛蓄電池は公知である。

（発明が解決しようとする問題点） 一般に此種密閉形鉛蓄電池は、充電時に陽１ね板より発
生する酸素ガスを、陰極板に酸化吸収せしめるようにし
、いわゆる酸素サイクルを行なわしめてその密閉形が維
持されるものであるが、この場合、陰極板表面にセパレ
ーターどの間に三層界面をつくる必要があるが、該陰８
ｉ板に接するセパレーター面の親水性が良１ぎると、こ
の三層界面が出来■くなりガス吸収効率が低下するので
、セパレーターとし、て、ガラスｊ１τ４ｆに合成繊維
が混合せしめたものが望まれ上記のようにガラス繊維に
合成繊維を均一に混合して成るセパレーターを使用し、
三層界面の生成を出来易くしている。一方、陽極板には
、セパレーターの他方の面を接触させ、電解液を全面均
一に供給する必要がある。このためには、親水性の極め
てよいガラス繊維のみから成るセパレーターの使用が望
まれるが、上記廿バレーターでは、その合成繊維の混入
により、陽極板全面への電解液の均一な供給がその混入
率の増大に伴い妨げられるのでこれに伴い電解特性が低
下し電池寿命の短縮をもたらす。

このように、ガラス繊維中に合成ｔ［を均一に混入せら
れているセパレーターは、その陰極板側のガス吸収作用
を良好にする三層界面の形成にはプラスとなるが、反面
陽極板への電解液の供給面、電池特性等にはマイリスと
なり両者の要求を満足することができない。このため、
ガラス繊維と合成繊維とを混合して成るセパレーターと
ガラス繊維用独のセパレーターとの２枚を重合したもの
又はこれらを接着し１体化して成る複合セパレーターを
、陽極板と陰極板との間に、該ガラス繊維単独層を陽極
板側に向けて、介在させて極板群を組み立てることが考
えられるが、か）る複合セパレーターは、２枚又は２層
の接合面をもつ内部において電解液の流通拡散が悪く、
従って電池特性が悪くなってしまう不都合をもたらす。

（問題点を解決するだめの手段） 本発明は、上記の問題点に鑑みこれを改善し一枚のシー
トで可及的に両極板の要求を満足せしめるようにした密
閉形鉛蓄電池用セパレーターを提供するもので、ガラス
繊維中芒 混入し成形して成る密閉形鉛蓄電池用ヒバレータ−にお
いて、該合成４１ｉ　Ｉｆｆの混入率をセパレーターの
１側面から他側面に向い増大又は減少せしめて成る。

更に、本発明は、上記従来の密閉鉛蓄電池の特性を改善
した密閉形鉛蓄電池を提供するもので、ガラス繊維を主
体とし、これに混入した合成繊維の混入率を１側面から
他側面に向い増大又は減少せしめて成るセパレーターを
、その合成内脂の混入率が多い面を陰極板に向けて該陰
極板と陰極板との間に介在せしめて掻板群を組み立て、
これを電槽内に組み込んで成る。

（実施例） 次に、本発明の実廠例につき詳述する。

ガラス繊維中は、一般に、平均繊維径０．３〜３０Ｕの
範囲から選択したものを使用し、合成繊維は、ポリエス
テルなどの耐酸、耐酸化性のもので、繊維径が０．５〜
３デニールの範囲から選択したモノフィラメントを使用
するのが一般である。ガラスｕ＆ｉ＋ｔと合成繊維との
配合比率は、−般にガラス繊維９０〜６０％と合成樹脂
１０〜５０％の範囲にＪ３いて、適宜選択して混合され
ることが好ましい。

本発明のセパレーターを、か・混合繊維から、その１側
面から他側面にかけて、即ちそのセパレーターシー［・
の厚さ方向に、合成繊維の混入率が増大又は減少するよ
うに不均一に含有したものに作成するのであるが、その
￥Ｉ造法は、予め１側面から他側面にかけてガラス繊維
に対する合成ｍ維の配合割合を変えて配分混合し、乾式
法によって少量のバインダーを況大して不織シートに加
圧形成することができるが、又湿式法によって、例えば
、通常の丸網抄紙機を用いて、その混合繊維から成る紙
種を流速を適度に遅くし丸網抄紙槽を１側から他側に流
通させてその間に、無目繊維と合成繊維の比重差による
不均一な混合液とし乍ら丸網に付着せしめ、これら混合
繊維層が丸網面側において、合成ｗｔ唯の混入量が多く
含有した状態に得られ、これをクーチロール、毛布に抄
き上げることにより抄紙型ヒバレータ−として製造する
ようにしてもよい。

第１図は、本発明のセパレーター（１）の代表的構成を
示し、その合成繊維の混入率が、その１側面から他側面
にかけその厚さ方向に不均一に含有するように構成され
る点に特徴がある。図面では便宜上、格子模様の粗密で
、その合成繊維の混入率の多寡を表した。即ら、そのセ
バレ−ター（１〉の上面側層（１ａ）は合成繊維が最も
多く混入して居り、その下面側層（１ｂ）は合成繊維が
最も少なく混入して居る状態で１７られる。一般にその
中間部層は、合成繊維が上面側層（１ａ）と下面側！ｊ
（Ｉｂ）との混入量の中間量程度に混入して居る。この
ように一般に、−枚のセパレーターの１側面（１ａ）と
他側面（１ｂ）とで合成樹脂の混入率が大きく異なる本
発明セパレーターが１！７られ、而もその内部には複合
型セパレーターのような互に異質の接合界面がないので
電解液の流入拡散が良好に行なわれる。

次にその抄紙法で作成する具体例を述べる。

ガラス繊維とポリエステル繊維を夫々下記表１のサンプ
ルＮａ　１とＮα２のように夫々配合し、バインダーと
して少量の合成バルブを添加したものをよく混合した紙
種を、丸網抄紙槽内に１側から他側にかけて流通させる
が、この場合、その流速をガラスｉＭ、Ｉｆｆと合成繊
維との比重差により均一な混合状態がこわれるような遅
い速度として槽内に流入せしめると、その流通過程で、
合成繊維はガラスｌＡ雑より比重が軽いために丸網の回
転体側へ多く集まり、ガラス繊維と共にこれに吸引付着
し、かくして、丸網の回転体周面に、所定内Ｊツの混合
［［層が、その丸網面側、即ちその内面側では合成繊維
が比較的多く混入し、その外面側に至るに従い合成繊維
が比較的少なく混入した、即ちセパレーターの厚さ方向
に合成ＸＢ雑のＵ人率が責なるものが自動的にＩｒ？ら
れる。その後は、常法に従ってクーチロールにより毛布
面に抄き上げ、脱水乾燥し帯状シートとして得られ、こ
れを適宜の大きさに切断して本発明のセパレーターを得
る。表２のサンプルＮＱ　１及びＮＧ　２にそのセパレ
ーターの厚さ方向における合成繊維の混入分布状態を示
す。この表から明らかなように、表１の配合原料サンプ
ルＮＱ　１の１０％配合の合成繊維は、１側面部層に６
％、他側面部層に１％、中間部層に３％分イｉｉ状態の
セパレーク−として１ｑられ、表１の配合原料サンプル
ＮＱ　２の４０％配合の合成繊維は、１側面部層に２５
％、他側面部層に５％、中央部層に１０％分布状態のセ
パレーターとして冑られた。

比較のため、表１の配合原料サンプルＮ０３、Ｎｏ、　
４を紙種として使用し、従来の３１こうに、均一４１混
合状態を得る流速で同じ丸網抄紙機を使用して常法によ
って抄造し表２のサンプルＮＱ　３及びＩｔ（１４に示
すように合成繊維が、１側面から他側面にかけその厚さ
方向に実質上に分布した状態のセパレーターを作成した
。

表１ 表２ 上記の本発明セパレーターサンプルＮＱ　１及びＮＱ　
２の夫々を使用し、第２図示のように陰極板（２）と陰
極板（３）との間に、その各セパレーター（３）の合成
繊維の混入量の比較的多い面側（１ａ）を陰極板に向け
て、換言すれば、合成繊維の混入量の比較的少ない面側
（１ｂ）を陽ｆｆ１ｆｆｉに向けて介在させて極数群を
組み立て、下記表３に示す構成の密閉形鉛蓄電池を作成
し、これにつき、スｊ命試験を行なった。比較のため、
従来のセパレーターサンプルＮａ　３及びＮａ　４の夫
々を使用し、を板群を組み立て、同表３に承り構成の蓄
電池を作成し、これにつき寿命試験を行なった。表３の
電池に使用した電解液比！Ｆは　１，３００、電解液量
は９５０ｃｃである。

表３ 寿命試験は、０．２４Ｃの電流で３時間放電を行ない、
次いで０．１７Ｃの電流で５時間充電を４０℃の雰囲気
でおこない、２５回毎に２５℃で０，２Ｃの電流で放電
して、容量を測定し、容量が初期の４０％となった時を
終期とした。

第３図は、その試験結果を示す。第３図から明らかなよ
うに、特に、本発明セパレーターＮα１を前記のように
組み込んだ電池Ｎα１と、従来形セパレーターＮα３を
対比して明らかなように、ガラス繊維中に同量の合成繊
維を混入したセパレーターは、本発明のように、その陽
極板に接する比較的多量の合成ｍ維を含むようにし、そ
の陰極板に接する面を比較的少けの合成繊維を含むよう
に不均一に分布せしめるセパレーターに構成するときは
、従来のように合成４！維を均一に分布せしめるセパレ
ーターを使用する場合に比し、電池の充放電サイクル数
、即ち、電池寿命を著しく延長できる。尚、本発明のセ
パレーターＮｉｌ　２を使用した場合は、更に電池寿命
を増大できる。多くの試験ωｌ究の結果、本発明のセパ
レーターの陽極板に接する面側層（１ａ）には、５％以
下の合成繊維の混入率が好ましく、又そ　　゛の陰極板
に接する面側層（１ｂ）には、５％以上の合成繊維の混
入率が好ましいことが分った。又その両側面層（１８Ｈ
１ｂ）の合成ｔｖｔｔの混入率の差が大きいことが好ま
しいことが判った。

（発明の効果） このように本発明によるときは、ガラスｔｌｉｉｌｔに
合成繊維を混入して成るセパレーターにおいて、そのセ
パレーターの１側面から他側面に向い合成繊維の混入率
に勾配をつけて分布せしめたので、その合成ｉｌｌ維の
混入率の比較的多い面を陰極板に接し、その比較的少な
い面を陽極板に接するように両極板間に介在させて極板
群を組み立て密開！ａ蓄電池を構成するときは、陰極板
側におけるガス吸収作用と陽極板全面への電解液の供給
作用の向上を同時にもたらし、従来の合成繊維を均一に
混入したセパレーターを用いた電池に比し、電池特性を
著しく向上し得る等の効果をもたらす。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明実施の１例のセパレーターの合成繊維
の不均一な混入率状態を説明する厚さ方向の正面図、第
２垣は本発明セパレーターを使用した電池の要部の１部
截断側面図、第３図は電池特性曲線を示す。 （１）・・・本発明セパレーター （１ａ）・・・セパレーターの１側面層（１ｂ）・・・
セパレーターの他側面層外２名− 第２図 第１図 光　３　窒　」　錠（回） ６、、？！、　　５

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ガラス繊維に合成繊維を混入し成形して成る密閉形
   鉛蓄電池用セパレーターにおいて、該合成繊維の混入率
   をセパレーターの１側面から他側面に向い増大又は減少
   せしめて成る密閉形鉛蓄電池用セパレーター。 ２、ガラス繊維を主体とし、これに混入した合成繊維の
   混入率を１側面から他側面に向い増大又は減少せしめて
   成るセパレーターを、その合成繊維の混入率が多い面を
   陰極板に向けて該陰極板と陽極板との間に介在せしめて
   極板群を組み立て、これを電槽内に組み込んで成る密閉
   形鉛蓄電池。