[发明专利]铅蓄电池用分隔体

说明书

本发明提供考虑电池容量和电池寿命的改善以及良好的电池组装性能，并且同时保持密闭式铅蓄电池用分隔体特性所需的基本物性、液体吸收性的最佳分隔体。分隔体内的玻璃纤维的长径比(平均纤维长度/平均纤维直径)为130～205，分隔体的拉伸强度为0.20N/mmsupgt;2/supgt;以上，分隔体断裂时的伸长率为2.0％以上且不到9.0％。

技术领域

本发明涉及密闭式铅蓄电池用的分隔体。更详细地说，其目的在于，考虑作为电池特性而被重视的电池容量和长寿命化的改善以及良好的电池组装性，涉及规定了作为材料使用的玻璃纤维的分隔体内的长径比(玻璃平均纤维长度/玻璃平均纤维直径)、分隔体的基本物性(拉伸强度、伸长率)、液体吸收率的范围的分隔体材料选择的最优化。

背景技术

以往，在密闭式铅蓄电池中，关于作为电池特性中重要项目的电池容量、电池寿命的改善，进行了大量作为分隔体材料的研究。

作为分隔体，作为对电池容量有很大影响的项目，如何提高作为构件的分隔体与电池的电极的密合性变得重要。即，如何将保持于分隔体的电解液快速地向极板侧供给是重要的，在极板和分隔体的界面处的电解液的移动容易程度是改善电池寿命的关键。

此时，介于电池的电极间的分隔体所要求的特性是吸收大量的电解液，如何使分隔体本身膨润。

另外，同时通过反复进行电池的充放电反应，分隔体本身的基本物性(拉伸强度、伸长率)也对电池寿命本身产生大的影响。

作为分隔体材料，实际上主要研究的构成大致划分为(1)仅由玻璃纤维形成的分隔体、(2)由玻璃纤维和有机纤维形成的分隔体、(3)在玻璃纤维和有机纤维中进一步加入无机粉体而形成的分隔体这三种形式。

过去，作为分隔体材料，作为液体吸收率最高的构成，提出了通过仅由玻璃纤维形成，以平均纤维直径为2μm以下、平均纤维长度为2mm以下的玻璃纤维为主体，从而在维持分隔体的液体吸收率的状态下，改善作为相反特性的气体透过性(参照专利文献1)。

另外，同样提出了仅由玻璃纤维形成的分隔体，通过使片材的拉伸伸长率为9～15％左右、密度为0.11～0.14g/cm³的范围，从而带来液体吸收率的提高和高放电率的提高(参照专利文献2)。

关于由玻璃纤维和有机纤维构成的分隔体，以往提出了很多专利，已知通过与由玻璃纤维单独构成的分隔体相比添加有机纤维，通过热熔接，有机纤维与玻璃纤维接合，片材强度增加。不过，有机纤维本身由于亲水性差，因此引起分隔体的液体吸收率的降低。

为了弥补这点，采取了如下对策：通过使用纤维直径大的有机纤维(一般为平均纤维直径10μm以上的纤维)，局部地增大分隔体的孔径，从而容易确保液体吸收率，另一方面，关于电池寿命，具有发生枝晶短路的风险升高的另一缺点。

为了谋求电池的长寿命化，还提出了以使使用有机纤维的密闭式铅蓄电池用分隔体的孔径变小并且防止枝晶短路为目的而配合亲水性的无机粉体(二氧化硅粉体)的方案(参照专利文献3)，但还是具有如下缺点：片材的密度升高，结果由于液体吸收率降低，从而电池容量也降低，因此只能在容量小的长寿命型电池中开展用途。

另外，使用了亲水性高的纸浆等纤维素纤维的情况下，虽然有抑制含水性降低的可能性，但在将分隔体组装于电池后，由于对作为电解液的硫酸液缺乏耐性，因此纸浆等纤维素纤维溶出，成为对电池反应造成不良影响的原因。另外，在混入亲水性高的二氧化硅粉体的情况下，二氧化硅粉体本身堵塞在分隔体的孔径内，结果液体吸收率降低。因此，现有的分隔体设计仍存在问题。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平2-66850号公报

专利文献2：日本特开平7-201310号公报