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JPH0381265B2 - - Google Patents
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JPH0381265B2 - - Google Patents

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Publication number
JPH0381265B2
JPH0381265B2 JP59070682A JP7068284A JPH0381265B2 JP H0381265 B2 JPH0381265 B2 JP H0381265B2 JP 59070682 A JP59070682 A JP 59070682A JP 7068284 A JP7068284 A JP 7068284A JP H0381265 B2 JPH0381265 B2 JP H0381265B2
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JP
Japan
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fibers
separator
glass
powder
alkali
Prior art date
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Yoshiteru Miwa
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Nippon Sheet Glass Co Ltd
Original Assignee
Nippon Sheet Glass Co Ltd
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Publication date
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    • 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
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Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

[発明の利用分野] 本発明は蓄電池用セパレータに係り、特に電解
液の保持性が改良された蓄電池用セパレータに関
するものである。 [従来技術] 電解液の保持性が優れたセパレータとして、平
均直径1μm以下のガラス繊維のマツト状シートが
密閉形鉛蓄電池用のセパレータとして提案され、
特に高さが約120mm以下の極板を使用した小容量
密閉形鉛蓄電池に実用化されてきた。しかしなが
ら極板高さが、例えば180mm以上となる大型電池
においては、マツト状シートの上部の電解液保持
量が下部よりもかなり少なくなるため所望の性能
が得られないという欠点がある。これは繊維の径
が比較的大きいため、毛管現象による吸液高さが
低下するためである。 セパレータの吸液性を高めて電解液保持性を改
良しようとするものとして、繊維と粉体とを組み
合わせたものが公知である。 例えば、 特開昭54−22531号公報には 「口水度200〜600c.c.のフイブリル化熱可塑性合
成繊維と熱可塑性合成繊維と耐酸性の無機繊維
又は及び粉体とから混合抄紙して成り、且つ該
絡み合う合成繊維は相互に熱融着し1体に構成
された加圧成形板から成る蓄電池用隔離板。」 が開示され、 特開昭56−560110号公報には、ガラス繊維と
パーライトからなるセパレータが開示され、 実開昭49−122327号公報には、リンターパル
プ、合成繊維、ガラス繊維の1〜2種と珪酸粉
又はこれを主成分として、耐酸性無機微粉を加
えたものを混抄し、合成樹脂で接着したセパレ
ータが開示されている。さらに、 特開昭58−206046号公報にはSiO2粒子を保
持したガラス繊維もしくは合成繊維からなるセ
パレータが開示されている。 しかしながら上記のセパレータは特殊なバイン
ダを用いなければセパレータ取扱時に粉末粒子が
剥離・脱落し易く、電池組立作業などに支障が生
じることがある。 またバインダを用いればそれだけ原材料コスト
が高くなると共に、当該セパレータが組み込まれ
た蓄電池においては、使用中にバインダが徐々に
溶出し、電解液を汚し電池の性能を劣化させる虞
れがある。 [発明の目的] 本発明の目的は上記従来技術の問題点を解消
し、吸液高さが大きくセパレータ上部でも多量の
電解液が保持され、しかもバインダーの溶出によ
る電池性能の低下の虞れもない蓄電池用セパレー
タを提供することにある。 [発明の構成] この目的を達成するために、本発明の蓄電池用
セパレータは、含アルカリ珪酸塩ガラス繊維を主
体とする繊維と、含アルカリ珪酸塩ガラス粉末を
主体とする粉末とを湿式混抄し、ガラス繊維の間
隙に粉末粒子を介在させて孔径を微細化すると共
に、繊維同志又は繊維と粉末粒子とを、主として
抄造の際に生じる水ガラス状物質によつて相互に
結合するようにしたものであつて、 平均直径0.5〜1.0μmの含アルカリ珪酸塩ガラス
繊維を主体とする繊維と、平均直径が20μm以下
の含アルカリ珪酸塩ガラス粉末を主体とする粉末
とが湿式混抄され且つ加熱処理され、前記繊維が
絡み合わされると共に、繊維と繊維との間に前記
粉末粒子が介在されてなる蓄電池用セパレータで
あつて、前記粉末の量がセパレータ重量の1〜40
重量%であることを特徴とする蓄電池用セパレー
タ、 を要旨とするものである。 即ち本発明によればガラス繊維同志の間の空間
に粉末粒子が介挿され、これにより微細孔径のセ
パレータとなり、液保持力が向上される。またか
かる繊維及び粒子は主として含アルカリ珪酸塩ガ
ラスの繊維及び粉末の表面に生ずる水ガラス状接
着剤層により、相互に接着され、特別のバインダ
を使わなくとも、粉末の剥離・脱落が無く、取扱
いが容易となる。 以下本発明について更に詳細に説明する。 まず繊維に関し説明する。 本発明のセパレータを構成する繊維は含アルカ
リ珪酸塩ガラス繊維を主体とするものである。即
ち含アルカリ珪酸塩ガラス繊維だけを含んだもの
でも良く、その他の繊維例えばガラス繊維製セパ
レータにしばしば混合される熱可塑性有機繊維を
含むようにしても良い。 繊維の主体となる含アルカリ珪酸塩ガラス繊維
の平均直径は0.5〜1.0μm、より好ましくは0.6〜
0.9μmである。直径が1.0μmを超えるとセパレー
タの空間率が小さくなり、逆に0.5μmよりも小さ
くなるとその製造コストが高価となる。 又、このガラス繊維の平均長さは好ましくは7
〜50mm、より好ましくは10〜40mmである。平均長
さが10mmよりも短くなるとセパレータの強度が小
さくなり、50mmよりも長くなると抄造時に水中へ
均一に分散するのが困難になる。 なお直径1μm以下のガラス繊維の他に、直径
1μm以上例えば5〜30μmの含アルカリ珪酸塩ガ
ラス繊維をセパレータ重量の20重量%まで含有す
ることができる。この1μm以上のガラス繊維は5
mm〜80mmの長さのものが好ましい。この太径のガ
ラス繊維を加えるとセパレータの引張強度が高く
なる。 このような平均直径が0.5〜1.0μmの含アルカリ
珪酸塩ガラス繊維はFA法(火炎法)、遠心法その
他のガラス短繊維製造法によつて製造できる。な
おガラス繊維の平均直径は、試料の3ケ所を電子
顕微鏡で写真撮影し、それぞれ20本の繊維の直径
を0.1μm単位で測定し、これらの平均値をとるこ
とにより計算される。 なおガラス組成の好適な範囲については後述す
る。 本発明のセパレータはこのような含アルカリ珪
酸塩ガラス繊維の他に熱可塑性有機繊維を含んで
も良いのであるが、その場合には混合割合をセパ
レータ重量の7重量%以下とするのが好ましい。
これは有機繊維混合量が7重量%を超えると、有
機繊維の材質いかんによつては、電池性能に悪影
響を及ぼすおそれがあるからである。 なお熱可塑性有機繊維を用いると、セパレータ
の引張強度が向上する。この熱可塑性有機繊維と
しては、長さ2〜10mm、平均径1〜300μmのもの
が好ましい。熱可塑性有機繊維としてはアクリル
繊維、ポリエステル繊維などが挙げられる。 次に粉末について説明する。本発明のセパレー
タに用いられる粉末は、含アルカリ珪酸塩の粉末
を主体とするものであり、含アルカリ珪酸塩の粉
末のみを用いても良く、また粉末100重量部のう
ち50重量部以下の範囲でシリカ粉末(好ましくは
比表面積100m2/g以上のシリカ粉末)を混合し
て用いることができる。このようにガラス粉末の
一部をシリカ粉末で代替すると、セパレータの吸
液性が向上する。 用いられるガラス粉末の平均直径は20μm以下
であり、とりわけ6μm以下のものが好ましい。平
均直径が20μmを超えるとガラス繊維の間隔をお
し広げ、吸液性を低下させるようになると共に、
粒子と繊維の接合強度が小さくなつて、粒子がセ
パレータから脱落し易くなる。ガラス粉末の平均
直径は、本発明では、試料の3ケ所について電子
顕微鏡で写真撮影し、それぞれ100個の粒子の直
径を0.1μm単位で測定し、その平均値を求めるこ
とにより決定される。 本発明のセパレータにおいては、含アルカリ珪
酸塩ガラス粉末を主体とする粉末の量は、セパレ
ータ重量の1〜40重量%である。特に5〜30重量
%が好ましい。 粉末の量がセパレータ重量の1%以下では吸液
性向上効果が乏しく、また40%を超えると、セパ
レータの引張強度が不足するようになる。また、
セパレータの密度が高くなり、この結果空間率が
小さくなる。空間率が小さいと、電極で発生した
ガスが移動しにくくなる。 次にガラス繊維及びガラス粉末の組成について
説明する。 本発明のセパレータを構成するガラス繊維及び
ガラス粉末は含アルカリ珪酸塩ガラス組成のもの
であり、その表面に水ガラスを形成し得るもので
ある。又、蓄電池用に使用されることから耐酸性
の良好なものが好適に使用される。この耐酸性の
程度は、平均繊維径1μm以下のガラス繊維の状態
でJISC−2202に従つて測定した場合の重量減が
2%以下であるのが望ましい。又、このようなガ
ラス繊維及び粉末の組成としては、重量比で60〜
75%のSiO2、及び8〜20%のR2O(Na2O、K2O
などのアルカリ金属酸化物)を主として含有し、
(ただしSiO2+R2Oは75〜90%)、その他に、例え
ばCaO、MgO、B2O3、Al2O3、ZnOFe2O3などの
1種又は2種以上を含んだものが挙げられる。尚
好ましい含アルカリ珪酸塩ガラスの一例を次の第
1表に示す。
[Field of Application of the Invention] The present invention relates to a separator for a storage battery, and particularly to a separator for a storage battery with improved electrolyte retention. [Prior Art] A mat-like sheet of glass fiber with an average diameter of 1 μm or less has been proposed as a separator with excellent electrolyte retention for sealed lead-acid batteries.
In particular, it has been put to practical use in small-capacity sealed lead-acid batteries that use plates with a height of approximately 120 mm or less. However, in large batteries where the electrode plate height is, for example, 180 mm or more, the upper part of the mat-shaped sheet holds a much smaller amount of electrolyte than the lower part, so there is a drawback that the desired performance cannot be obtained. This is because the diameter of the fibers is relatively large, so the height of liquid absorption due to capillary action is reduced. A combination of fibers and powder is known as a separator intended to improve the electrolyte retention property by increasing the liquid absorption of the separator. For example, Japanese Patent Application Laid-open No. 54-22531 states that ``paper is made by mixing fibrillated thermoplastic synthetic fibers with a mouth water content of 200 to 600 c.c., thermoplastic synthetic fibers, and acid-resistant inorganic fibers or powder. , and the intertwined synthetic fibers are thermally fused to each other to form a single press-formed plate.'' is disclosed in JP-A-56-560110. Japanese Utility Model Application Publication No. 49-122327 discloses a separator consisting of one or two of linter pulp, synthetic fibers, and glass fibers, and silicic acid powder, or a separator containing silicic acid powder as the main component and acid-resistant inorganic fine powder added thereto. A separator made of mixed paper and bonded with a synthetic resin is disclosed. Further, JP-A-58-206046 discloses a separator made of glass fiber or synthetic fiber holding SiO 2 particles. However, unless a special binder is used in the above-mentioned separator, the powder particles are likely to peel off or fall off when the separator is handled, which may cause problems in battery assembly work and the like. Furthermore, the use of a binder increases the cost of raw materials, and in a storage battery incorporating the separator, the binder gradually dissolves during use, contaminating the electrolyte and potentially deteriorating the performance of the battery. [Object of the Invention] The object of the present invention is to solve the problems of the above-mentioned prior art, and to solve the problem of the above-mentioned conventional technology. The object of the present invention is to provide a separator for a storage battery that is [Structure of the Invention] In order to achieve this object, the separator for a storage battery of the present invention is produced by wet-mixing fibers mainly composed of alkali-containing silicate glass fibers and powder mainly composed of alkali-containing silicate glass powder. , in which the pore size is made finer by interposing powder particles in the gaps between the glass fibers, and the fibers or the fibers and the powder particles are bonded to each other mainly by a water glass-like substance produced during papermaking. Fibers mainly composed of alkali-containing silicate glass fibers with an average diameter of 0.5 to 1.0 μm and powders mainly composed of alkali-containing silicate glass powders having an average diameter of 20 μm or less are wet-mixed and heat-treated. , a separator for a storage battery in which the fibers are entangled and the powder particles are interposed between the fibers, the amount of the powder being 1 to 40% of the weight of the separator;
A separator for a storage battery characterized by a weight%. That is, according to the present invention, powder particles are inserted into the spaces between the glass fibers, thereby forming a separator with fine pores and improving the liquid holding power. In addition, such fibers and particles are mainly bonded to each other by a water-glass adhesive layer formed on the surface of the alkali-containing silicate glass fibers and powder, and the powder does not peel or fall off even without the use of a special binder, making it easy to handle. becomes easier. The present invention will be explained in more detail below. First, fibers will be explained. The fibers constituting the separator of the present invention are mainly composed of alkali-containing silicate glass fibers. That is, it may contain only alkali-containing silicate glass fibers, or it may contain other fibers, such as thermoplastic organic fibers that are often mixed in glass fiber separators. The average diameter of the alkali-containing silicate glass fibers, which are the main fibers, is 0.5 to 1.0 μm, more preferably 0.6 to 1.0 μm.
It is 0.9 μm. If the diameter exceeds 1.0 μm, the porosity of the separator becomes small, and conversely, if the diameter becomes smaller than 0.5 μm, the manufacturing cost increases. Moreover, the average length of this glass fiber is preferably 7
~50mm, more preferably 10-40mm. If the average length is shorter than 10 mm, the strength of the separator will be reduced, and if it is longer than 50 mm, it will be difficult to uniformly disperse it in water during papermaking. In addition to glass fibers with a diameter of 1 μm or less,
Alkali-containing silicate glass fibers of 1 μm or more, for example, 5 to 30 μm, can be contained in an amount up to 20% by weight of the separator weight. This glass fiber of 1μm or more is 5
Preferably, the length is from mm to 80 mm. Adding this large diameter glass fiber increases the tensile strength of the separator. Such alkali-containing silicate glass fibers having an average diameter of 0.5 to 1.0 μm can be produced by the FA method (flame method), centrifugation method, or other short glass fiber manufacturing methods. The average diameter of the glass fibers is calculated by taking photographs of three locations on the sample using an electron microscope, measuring the diameters of each of the 20 fibers to the nearest 0.1 μm, and taking the average value of these measurements. Note that a suitable range of the glass composition will be described later. The separator of the present invention may contain thermoplastic organic fibers in addition to such alkali-containing silicate glass fibers, but in that case, the mixing ratio is preferably 7% by weight or less of the weight of the separator.
This is because if the amount of organic fibers mixed exceeds 7% by weight, depending on the material of the organic fibers, it may have an adverse effect on battery performance. Note that when thermoplastic organic fibers are used, the tensile strength of the separator is improved. This thermoplastic organic fiber preferably has a length of 2 to 10 mm and an average diameter of 1 to 300 μm. Examples of thermoplastic organic fibers include acrylic fibers and polyester fibers. Next, the powder will be explained. The powder used in the separator of the present invention is mainly composed of alkali-containing silicate powder, and it is also possible to use only alkali-containing silicate powder, or in a range of 50 parts by weight or less out of 100 parts by weight of powder. Silica powder (preferably silica powder having a specific surface area of 100 m 2 /g or more) can be mixed and used. When a portion of the glass powder is replaced with silica powder in this way, the liquid absorption properties of the separator are improved. The average diameter of the glass powder used is 20 μm or less, preferably 6 μm or less. When the average diameter exceeds 20 μm, the spacing between the glass fibers becomes wider and the liquid absorbency decreases.
The bonding strength between the particles and the fibers decreases, making it easier for the particles to fall off from the separator. In the present invention, the average diameter of the glass powder is determined by photographing three locations of the sample using an electron microscope, measuring the diameter of each of 100 particles in units of 0.1 μm, and calculating the average value. In the separator of the present invention, the amount of powder mainly composed of alkali-containing silicate glass powder is 1 to 40% by weight of the separator weight. Particularly preferred is 5 to 30% by weight. If the amount of powder is less than 1% of the weight of the separator, the effect of improving liquid absorption is poor, and if it exceeds 40%, the tensile strength of the separator will be insufficient. Also,
The density of the separator increases, resulting in a lower void ratio. When the porosity is small, it becomes difficult for the gas generated at the electrode to move. Next, the compositions of glass fiber and glass powder will be explained. The glass fibers and glass powder constituting the separator of the present invention have an alkali-containing silicate glass composition, and can form water glass on the surface thereof. Moreover, since it is used for storage batteries, those with good acid resistance are preferably used. The degree of acid resistance is preferably such that the weight loss is 2% or less when measured according to JISC-2202 in the state of glass fibers with an average fiber diameter of 1 μm or less. In addition, the composition of such glass fiber and powder is 60 to 60% by weight.
75% SiO2 , and 8-20% R2O ( Na2O , K2O
mainly contains alkali metal oxides such as
(However, SiO 2 + R 2 O is 75 to 90%), and also contains one or more of CaO, MgO, B 2 O 3 , Al 2 O 3 , ZnOFe 2 O 3 , etc. It will be done. An example of a preferable alkali-containing silicate glass is shown in Table 1 below.

【表】 本発明の蓄電池用セパレータは、含アルカリ珪
酸塩ガラス繊維を主体とする繊維と含アルカリ珪
酸塩ガラス粉末を主体とする粉末とを例えばPH
値を2.5〜3.5に保つた水の中に一定時間、例えば
5〜20分水流型分散機等を用いて繊維をなるべく
切断せずに分散させておき、それを湿式抄造し
て、該ガラス繊維及びガラス粉末の表面に接着層
おそらくは水ガラス層を形成せしめ、ついでこれ
を所定温度、例えば80〜180℃に加熱することに
よりガラス繊維及びガラス粉末をその表面の水ガ
ラスによつて相互に接着することによつて得るこ
とができる。即ち本発明のセパレータを構成する
ガラス繊維及びガラス粉末は含アルカリ珪酸塩ガ
ラス組成を有するところから、ガラス中のアルカ
リ成分及びシリカ成分が、分散のための水と反応
し水ガラス層がガラス繊維表面に形成され、この
水ガラス層が接着剤として作用しガラス繊維及び
ガラス粉末が接着される。 なお繊維の一部として熱可塑性有機繊維を用い
た場合には、この有機繊維も後工程の熱処理工程
(例えば乾燥工程)において成形もしくは接着作
用を発揮し、セパレータの強度を高める。 本発明のセパレータ自体の厚さは、使用される
蓄電池によつて異なるが0.3〜3mmであることが
好ましい。なお、ガラス繊維を水中に分散させる
に際し分散剤を使用しても良い。又、湿式抄造さ
れた繊維抄造体、例えば抄造コンベア−上にある
繊維抄造体にジアルキルスルフオサクシネートを
スプレーして、ガラス繊維に対して0.005〜10重
量%付着させることによつて、ジアルキルスルフ
オサクシネートの有する親水性によりセパレータ
の保液性を向上させることができる。ジアルキル
スルフオサクシネートを上記の如くスプレーする
代わりに抄造槽中の分散水に混入してもよい。 [発明の実施例] 以下実施例について説明する。 実施例 組成が第1表のAであるガラス繊維を用いて、
火炎法によつて平均直径0.8μm、平均長さ10mm、
及び平均直径19μm、平均長さ25mmのガラス繊維
を製造した。 また同様の組成のガラスカレツトを粉砕して得
た平均直径5μmのガラス粉末を用意した。また市
販のアクリル有機繊維(商品名カシミロン)を長
さ7mmに切断し、用意した。さらにシリカ粉末と
して比表面積が230m2/gの市販品(商品名カー
プレツクス#80、塩野義製薬(株)製)を用意した。 これらの繊維及び粉末を第2表に示す割合にて
水中に投入して水流型分散機により撹拌して分散
させ、更に硫酸を加えて水のPHを2.7とし約10分
間保持した。次いで抄造を行い150℃に加熱して
マツト状の蓄電池用セパレータを製造した。この
セパレータを構成する各ガラス繊維及びガラス粉
末はその表面に形成された水ガラスにより相互に
接着されていることが観察された。 これらのセパレータは第2表に示すような厚
み、目付、密度、引張強度、24時間吸液高さを有
していた。 これらの特性値の測定法は次の通りである。 (1) 厚み 試料をその厚み方向に20Kg/dm2の荷
重で押圧した状態で測定する。 (JISC−2202) (2) 密度 試料10cm×10cmの面積(S)に20Kgの
荷重(W)を加えた時の試料の厚さTとした時
に、式:W/(S×T)(g/cm3)で与えられ
る値で表わす。 (3) 目付 試料重量を試料面積で除して得られる
値である。 (4) 引張り強度 幅15mmの試料の両端を引張りそ
れが切断するときの外力の値(Kg)で表示す
る。 (5) 24時間吸液高さ 試料を垂直にしてその下部
を比重1.30の希硫酸液に浸漬し、希硫酸が24時
間に上昇する距離で表わす。 比較例 1、2 粉末を用いずに、第2表に示す割合でガラス繊
維のみを用いた他は実施例と同様にしてセパレー
タを製造し、その特性を測定した。結果を第2表
に併せて示す。
[Table] The separator for storage batteries of the present invention is made by combining fibers mainly composed of alkali-containing silicate glass fibers and powders mainly composed of alkali-containing silicate glass powders, for example, PH
The fibers are dispersed in water whose value is maintained between 2.5 and 3.5 for a certain period of time, for example, 5 to 20 minutes, using a water jet dispersion machine, etc., without cutting as much as possible, and then wet-processed to form the glass fibers. and forming an adhesive layer, perhaps a water glass layer, on the surface of the glass powder, and then heating this to a predetermined temperature, for example 80 to 180°C, thereby bonding the glass fibers and the glass powder to each other by the water glass on the surface. It can be obtained by That is, since the glass fibers and glass powder constituting the separator of the present invention have an alkali-containing silicate glass composition, the alkali components and silica components in the glass react with water for dispersion, and a water glass layer forms on the surface of the glass fibers. This water glass layer acts as an adhesive to bond the glass fibers and glass powder together. In addition, when thermoplastic organic fibers are used as part of the fibers, these organic fibers also exhibit a shaping or adhesion effect in the subsequent heat treatment step (for example, drying step), increasing the strength of the separator. The thickness of the separator itself of the present invention varies depending on the storage battery used, but is preferably 0.3 to 3 mm. Note that a dispersant may be used when dispersing the glass fibers in water. In addition, by spraying dialkyl sulfosuccinate onto a wet-processed fiber paper product, for example, a fiber paper product on a paper-making conveyor, the dialkyl sulfosuccinate can be applied to the glass fibers in an amount of 0.005 to 10% by weight. The hydrophilicity of fusuccinate can improve the liquid retention of the separator. Instead of spraying the dialkyl sulfosuccinate as described above, it may be mixed into the dispersion water in the papermaking tank. [Embodiments of the Invention] Examples will be described below. Example Using glass fiber whose composition is A in Table 1,
Average diameter 0.8μm, average length 10mm, by flame method.
Glass fibers with an average diameter of 19 μm and an average length of 25 mm were produced. In addition, a glass powder with an average diameter of 5 μm obtained by crushing glass cullet having a similar composition was prepared. In addition, a commercially available acrylic organic fiber (trade name: Cashmilon) was cut into a length of 7 mm and prepared. Furthermore, a commercially available silica powder having a specific surface area of 230 m 2 /g (trade name: Carplex #80, manufactured by Shionogi & Co., Ltd.) was prepared. These fibers and powder were poured into water in the proportions shown in Table 2, stirred and dispersed using a water jet disperser, and sulfuric acid was added to bring the pH of the water to 2.7, which was maintained for about 10 minutes. Next, papermaking was performed and heated to 150°C to produce a pine-shaped storage battery separator. It was observed that each glass fiber and glass powder constituting this separator were bonded to each other by water glass formed on the surface thereof. These separators had the thickness, basis weight, density, tensile strength, and 24-hour liquid absorption height as shown in Table 2. The method for measuring these characteristic values is as follows. (1) Thickness Measure with the sample pressed in the thickness direction with a load of 20 kg/dm 2 . (JISC-2202) (2) Density When the thickness of the sample is T when a load (W) of 20 kg is applied to the area (S) of the sample 10 cm x 10 cm, the formula: W/(S x T) (g /cm 3 ). (3) Fabric weight This is the value obtained by dividing the sample weight by the sample area. (4) Tensile strength Displayed as the external force (Kg) when pulling both ends of a 15 mm wide sample and causing it to break. (5) 24-hour liquid absorption height The sample is held vertically and its lower part is immersed in a dilute sulfuric acid solution with a specific gravity of 1.30, and the height is expressed as the distance that the dilute sulfuric acid rises in 24 hours. Comparative Examples 1 and 2 A separator was manufactured in the same manner as in the example except that only glass fiber was used in the proportions shown in Table 2 without using powder, and its properties were measured. The results are also shown in Table 2.

【表】 第2表より本発明のセパレータは粉末を用いな
かつた比較例1、2のものに比べて著しく24時間
吸液高さが優れると共に高強度であることが認め
られる。 なお同様の試験を第1表のB及びCの組成のガ
ラス繊維について行つたところ、同様の結果が認
められた。 実施例1と比較例2との対比及び実施例2と比
較例1と対比から明らかな通り、ガラス粉末を添
加しないと、24時間吸液高さが著しく低くなり、
吸液性が乏しくなる。また、引張強度も低くな
る。 また、実施例3と実施例5との対比から明らか
な通り、熱可塑性有機繊維を加えると引張強度が
著しく高くなる。 実施例1と実施例2との対比、及び、実施例3
と実施例4との対比から明らかな通り、太径のガ
ラス繊維を加えるとセパレータの引張強度が高く
なる。 実施例1と実施例3との対比、及び、実施例2
と実施例4との対比から明らかな通り、ガラス粉
末の一部をシリカ粉末で置き換えると、吸液性
(24時間吸液高さ)が向上する。 比較例 3 ガラス繊維の平均直径を0.4μmとしたほかは実
施例2と同様にしてセパレータを製造した。 比較例 4 ガラス繊維の平均直径を1.1μmとしたほかは実
施例2と同様にしてセパレータを製造した。 比較例 5 ガラス粉末の平均直径を30μmとしたほかは実
施例2と同様にしてセパレータを製造した。
[Table] From Table 2, it can be seen that the separator of the present invention has significantly superior 24-hour liquid absorption height and high strength compared to those of Comparative Examples 1 and 2 that did not use powder. When similar tests were conducted on glass fibers having compositions B and C in Table 1, similar results were observed. As is clear from the comparison between Example 1 and Comparative Example 2 and the comparison between Example 2 and Comparative Example 1, if glass powder is not added, the 24-hour liquid absorption height is significantly lower.
Liquid absorption becomes poor. Moreover, the tensile strength also becomes low. Furthermore, as is clear from the comparison between Example 3 and Example 5, the addition of thermoplastic organic fiber significantly increases the tensile strength. Comparison between Example 1 and Example 2, and Example 3
As is clear from the comparison between Example 4 and Example 4, adding large diameter glass fibers increases the tensile strength of the separator. Comparison between Example 1 and Example 3, and Example 2
As is clear from the comparison with Example 4, when a part of the glass powder is replaced with silica powder, the liquid absorption property (24-hour liquid absorption height) is improved. Comparative Example 3 A separator was produced in the same manner as in Example 2 except that the average diameter of the glass fibers was 0.4 μm. Comparative Example 4 A separator was produced in the same manner as in Example 2 except that the average diameter of the glass fibers was 1.1 μm. Comparative Example 5 A separator was produced in the same manner as in Example 2, except that the average diameter of the glass powder was 30 μm.

【表】 比較例 6 ガラス繊維の量を50重量%としガラス粉末の量
を50重量%としたほかは実施例2と同様にしてセ
パレータを製造した。 比較例3〜6の結果を第3表に示す。なお、第
3表には、前記第2表の実施例2及び比較例1も
再示する。 第3表より、次のことがわかる。 細径のガラス繊維の径が0.5μmよりも小さく
なるとコスト高である。(比較例3)。 比較例4の通り、細径のガラス繊維の径が
1.0μmよりも大きくなると、密度がかなり高く
なる。また、吸液性が低下する。さらに、引張
強度も低下する。 ガラス粉末径が20μmよりも大きくなると、
24時間吸液高さが小さくなる(比較例5)。ま
た、引張強度も低下する。 ガラス粉末の量が40重量%を超えるとセパレ
ータの密度が高くなり、好ましくない。また、
引張強度が低下する(比較例6)。 [発明の効果] 以上詳述した通り、本発明の蓄電池用セパレー
タは液保持力に優れ、とりわけ吸液高さが大きい
のでセパレータ上部でも多量の電解液が保持され
る。 なおガラス粉末やシリカ粉末はガラス繊維に比
べ相当に低価格であるので、本発明のセパレータ
はその素材価格も安い。 また粒子と繊維とが主として水ガラス状物質で
接着されており、粒子の剥離、脱落が無く取扱い
に不便がない。さらに、セパレータからのバイン
ダ溶出による電解液汚染の虞れがなく、バインダ
溶出による電池性能の低下が防止される。
[Table] Comparative Example 6 A separator was produced in the same manner as in Example 2 except that the amount of glass fiber was 50% by weight and the amount of glass powder was 50% by weight. The results of Comparative Examples 3 to 6 are shown in Table 3. Note that Table 3 also shows Example 2 and Comparative Example 1 in Table 2 above. The following can be seen from Table 3. If the diameter of the fine glass fiber is smaller than 0.5 μm, the cost will be high. (Comparative Example 3). As shown in Comparative Example 4, the diameter of the small glass fiber is
When it is larger than 1.0 μm, the density becomes considerably high. In addition, liquid absorbency decreases. Furthermore, the tensile strength also decreases. When the glass powder diameter is larger than 20μm,
The liquid absorption height for 24 hours becomes smaller (Comparative Example 5). Moreover, the tensile strength also decreases. If the amount of glass powder exceeds 40% by weight, the density of the separator becomes high, which is not preferable. Also,
Tensile strength decreases (Comparative Example 6). [Effects of the Invention] As described in detail above, the separator for a storage battery of the present invention has excellent liquid retention ability, and in particular, has a large liquid absorption height, so that a large amount of electrolyte can be retained even in the upper part of the separator. Incidentally, since glass powder and silica powder are considerably cheaper than glass fiber, the material cost of the separator of the present invention is also low. In addition, the particles and fibers are mainly bonded with a water glass-like substance, so that the particles do not peel or fall off, so there is no inconvenience in handling. Furthermore, there is no risk of electrolyte contamination due to binder elution from the separator, and deterioration of battery performance due to binder elution is prevented.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1 平均直径0.5〜1.0μmの含アルカリ珪酸塩ガラ
ス繊維を主体とする繊維と、平均直径が20μm以
下の含アルカリ珪酸塩ガラス粉末を主体とする粉
末とが湿式混抄され且つ加熱処理され、前記繊維
が絡み合わされると共に、繊維と繊維との間に前
記粉末粒子が介在されてなる蓄電池用セパレータ
であつて、前記粉末の量がセパレータ重量の1〜
40重量%であることを特徴とする蓄電池用セパレ
ータ。
1 Fibers mainly composed of alkali-containing silicate glass fibers with an average diameter of 0.5 to 1.0 μm and powders mainly composed of alkali-containing silicate glass powders having an average diameter of 20 μm or less are wet-mixed and heat-treated to form the fibers. A separator for a storage battery, wherein the powder particles are interposed between the fibers and the powder particles are interposed between the fibers, the amount of the powder being 1 to 10% of the weight of the separator.
A separator for storage batteries characterized by 40% by weight.
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