铅蓄电池用隔板和铅蓄电池制造技术

[课题]本发明专利技术提供一种以隔板整体(全面积)中占据大部分的基底部为中心的微多孔膜整体中的枝晶贯穿的方法，该方法更简便且更有效。[解决手段]铅蓄电池用隔板，其是将以聚烯烃类树脂、氧化硅粉体和增塑剂为主体的原料组合物进行熔融混炼并制膜后除去增塑剂的一部分或全部而成的微多孔膜，原料组合物包含平均粒径为20～800μm且平均厚度为0.2～8μm的不具有自成膜性的玻璃鳞片(为其与氧化硅粉体的合计含量的2～15重量％)，微多孔膜中的玻璃鳞片的面方向在微多孔膜的面方向大致取向，微多孔膜中的玻璃鳞片的含量/微多孔膜中的玻璃鳞片的平均厚度的值为1以上。

Separator and lead accumulator for lead battery

The present invention provides a method of dendrite penetration in a whole of a micro porous membrane centered on a large portion of the base portion of a partition (in full area), which is simpler and more efficient. [means] to solve the lead battery separator, the micro porous membrane with polyolefin resin, silica powder and plastic agent as the main raw material composition of melt mixing and membrane after removing the increasing part or all of the plasticizer and the raw material composition contains an average particle size of 20 ~ 800 m and the average thickness is 0.2 ~ 8 m is non self film-forming properties of glass flake (the total content of the silica powder 2 ~ 15 wt%), the general orientation of face in the direction of micro porous membrane surface micro porous film in the direction of glass flake, micro porous membrane in the content of glass flake / average thickness of the micro porous membrane of glass flake as the value of the above 1.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】铅蓄电池用隔板和铅蓄电池
本专利技术涉及由微多孔膜制成的铅蓄电池用隔板和使用了该隔板的铅蓄电池，该微多孔膜由聚烯烃类树脂(主要为聚乙烯)、无机粉体(主要为氧化硅粉体)、增塑剂(主要为矿物油)和各种添加剂(表面活性剂等)制成。
技术介绍
以往，作为铅蓄电池用隔板(特别是液体式铅蓄电池用隔板)，有被称作聚乙烯隔板的、通常由重均分子量为50万以上的聚烯烃类树脂(通常为超高分子量聚乙烯)20～60重量％、比表面积为50m2/g以上的无机粉体(通常为氧化硅微粉)40～80重量％、兼作开孔剂的增塑剂(通常为矿物油)0～30重量％、表面活性剂(固体含量)0～10重量％和添加剂(抗氧化剂、耐候剂等)0～5重量％制成的微多孔膜制隔板。上述微多孔膜制隔板为通常一边对将上述聚烯烃类树脂、上述无机粉体、上述增塑剂(多于上述隔板组成地配合)、上述表面活性剂和上述添加剂混合而成的原料组合物进行加热熔融混炼一边挤出为片材状并辊压成形为预定厚度之后，提取除去上述增塑剂的全部或一部分而得到的、基底厚度为0.1～0.3mm左右、平均细孔径(水银压入法)为0.01～0.5μm左右、空隙率(水银压入法)为50～90体积％左右的片材。近年来，在使用了上述微多孔膜制隔板的液体式铅蓄电池中，枝晶(基于铅的树枝状析出物)在厚度方向贯穿隔板而将正负极间连接并导致短路的渗透短路(枝晶短路)现象正成为新的问题。渗透短路现象是通过电池变得过放电、硫酸电解液接近中性而被促进的现象。作为背景，存在最近的汽车规格中的充电控制车、怠速停车车这样的特殊的电池使用环境，通常不将电池满充电、成为经常重复充放电的使用环境，电池容易成为充电不足(放電気味)的使用状态。因此，在以往的汽车用电池(液体式铅蓄电池)中，变得不易期待普通的“由过充电时产生的出气(ガッシング)带来的电解液的搅拌效果”，也容易发生电解液的成层化现象(充电时从极板释放的高比重硫酸向电池下部移动，由此在电池上部下部产生电解液的浓淡的现象)，在发生了成层化的电池上部电解液的浓度低，因此在充电不足的使用环境下，促进枝晶的产生·生长，即使在平均细孔径被设为0.01～0.5μm左右的上述微多孔膜制隔板中，也发生贯穿隔板内的枝晶短路。专利文献1提出：在由平板状片材的一面突出设置了极板抵接用主肋的带有肋的微多孔膜制成的液体式铅蓄电池用隔板中，将带有肋的微多孔膜区别为肋部和基底部的情况下，通过与基底部相比将肋部的空隙率、平均细孔径和最大孔径减小为0.8倍以下、或者将表面开口率减小为0.8以下，枝晶不易贯穿极板抵接用主肋，结果，可抑制带有肋的微多孔膜制隔板的枝晶短路的发生。现有技术文献专利文献专利文献1：特开2013-211115号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的课题但是，专利文献1的技术是将主要着眼点置于抑制肋部处的枝晶的贯穿的思想，需要以枝晶不易贯穿的方式仅将相当于隔板整体(全面积)中一部分的肋部的孔结构致密化或缩小化，制造工序复杂或制造难度容易变高。因此，本专利技术不是为了抑制肋部的枝晶的贯穿而仅将肋部的孔结构致密化或缩小化这样的特殊构思(困难的应对方法)，目的在于将主要着眼点置于抑制占据隔板整体(全面积)中的大部分的基底部的枝晶的贯穿。用于解决课题的手段为了实现上述目的，本专利技术为了在上述微多孔膜制隔板的厚度0.1～0.3mm的基底部中抑制枝晶的贯穿(阻止或延迟枝晶的贯穿)，在基底部的孔结构(孔路径)中，对于通常的由以聚烯烃类树脂、氧化硅粉体和增塑剂为主体的材料进行熔融制膜、除去增塑剂而得到的孔结构(孔路径)，期望尽可能(不阻碍使电阻劣化的电解液离子的流通地)不堵塞孔结构(孔路径)、尽可能将其复杂化(迷宫化、迂回化)，从而将枝晶的生长路径延长化。因此，在通常的由以聚烯烃类树脂、氧化硅粉体和增塑剂为主体的材料进行熔融制膜、除去增塑剂而得到的孔结构(孔路径)的三维网络状结构体中，如果能在微多孔膜内均一配置可在厚度方向的路径中成为物理障碍的障碍物则是理想的。而且，由于在微多孔膜的通常的孔结构(孔路径)中配置障碍物，因此希望以尽可能不使微多孔膜的电阻劣化的方式，最大程度地设计障碍物的配置方式、障碍物的配置量。因此，本专利技术的铅蓄电池用隔板，如权利要求1中记载的那样，其特征在于，在将以聚烯烃类树脂、氧化硅粉体和增塑剂为主体的原料组合物进行熔融混炼并制膜后除去所述增塑剂的一部分或全部而成的、基底厚度为0.1～0.3mm、平均细孔径(水银压入法)为0.01～0.5μm、最大孔径(水银压入法)为0.3～1.0μm且空隙率(水银压入法)为50～90体积％的微多孔膜制成的铅蓄电池用隔板中，所述原料组合物还包含平均粒径为20～800μm且平均厚度为0.2～8μm的不具有自成膜性的玻璃鳞片(该玻璃鳞片为所述氧化硅粉体和所述玻璃鳞片的合计含量的2～15重量％)和0～3重量％的硅烷偶联剂(固体含量)，所述微多孔膜中，所述聚烯烃类树脂、所述氧化硅粉体、所述增塑剂和所述玻璃鳞片的合计含量为90重量％以上，所述聚烯烃类树脂的含量为20～60重量％，所述氧化硅粉体的含量为40～80重量％，所述增塑剂的含量为0～30重量％，所述玻璃鳞片的含量为所述氧化硅粉体和所述玻璃鳞片的合计含量的2～15重量％，所述微多孔膜中的所述玻璃鳞片的平均厚度为0.2～8μm，所述微多孔膜中的所述玻璃鳞片的粒径10μm以上的粒子的平均粒径为20μm以上，以其面方向在所述微多孔膜的面方向大致取向的方式配置，(所述微多孔膜中的所述玻璃鳞片的含量(重量％))/(所述微多孔膜中的所述玻璃鳞片的平均厚度(μm))的值为1以上。另外，权利要求2中记载的铅蓄电池用隔板的特征在于，在权利要求1中记载的铅蓄电池用隔板中，(所述微多孔膜中的所述玻璃鳞片的含量(重量％))/(所述微多孔膜中的所述玻璃鳞片的平均厚度(μm))的值为2以上。另外，权利要求3中记载的铅蓄电池用隔板的特征在于，在权利要求1或2中记载的铅蓄电池用隔板中，所述微多孔膜中的所述玻璃鳞片的粒径10μm以上的粒子的80％以上以其面方向相对于微多孔膜的面方向以20°以下取向的方式配置。另外，权利要求4中记载的铅蓄电池用隔板的特征在于，在权利要求1至3中记载的铅蓄电池用隔板中，所述原料组合物中的所述硅烷偶联剂(固体含量)的含量为0.1重量％以上。另外，权利要求5中记载的铅蓄电池用隔板的特征在于，在权利要求1至4中记载的铅蓄电池用隔板中，所述原料组合物中及所述微多孔膜中的所述玻璃鳞片的平均厚度为2μm以下，所述原料组合物中的所述玻璃鳞片的含量为所述氧化硅粉体和所述玻璃鳞片的合计含量的2～8重量％，所述微多孔膜中的所述玻璃鳞片的含量为所述氧化硅粉体和所述玻璃鳞片的合计含量的2～8重量％，(所述微多孔膜中的所述玻璃鳞片的含量(重量％))/(所述微多孔膜中的所述玻璃鳞片的平均厚度(μm))的值为10以下。另外，本专利技术的铅蓄电池如权利要求6中记载的那样，特征在于，使用了权利要求1至5的任一项中记载的隔板。专利技术效果根据本专利技术，不是为了抑制肋部的枝晶的贯穿而仅使肋部的孔结构致密化或缩小化这样的特殊构思(困难的应对方法)，而是可提供一种抑制以占据隔板整体(全面积)中的大部分的基底部为中心的微多孔膜整体中的枝晶的贯穿的方法，且作为更简单和有效的方法提供。本文档来自技高网...

【技术保护点】
铅蓄电池用隔板，其特征在于，在将以聚烯烃类树脂、氧化硅粉体和增塑剂为主体的原料组合物进行熔融混炼并制膜后除去所述增塑剂的一部分或全部而成的、基底厚度为0.1～0.3mm、平均细孔径(水银压入法)为0.01～0.5μm、最大孔径(水银压入法)为0.3～1.0μm且空隙率(水银压入法)为50～90体积％的微多孔膜制成的铅蓄电池用隔板中，所述原料组合物中还包含平均粒径为20～800μm且平均厚度为0.2～8μm的不具有自成膜性的玻璃鳞片和0～3重量％的硅烷偶联剂(固体含量)，该玻璃鳞片为所述氧化硅粉体和所述玻璃鳞片的合计含量的2～15重量％，所述微多孔膜中，所述聚烯烃类树脂、所述氧化硅粉体、所述增塑剂和所述玻璃鳞片的合计含量为90重量％以上，所述聚烯烃类树脂的含量为20～60重量％，所述氧化硅粉体的含量为40～80重量％，所述增塑剂的含量为0～30重量％，所述玻璃鳞片的含量为所述氧化硅粉体和所述玻璃鳞片的合计含量的2～15重量％，所述微多孔膜中的所述玻璃鳞片的平均厚度为0.2～8μm，所述微多孔膜中的所述玻璃鳞片的粒径10μm以上的粒子的平均粒径为20μm以上，以其面方向在所述微多孔膜的面方向大致取向的方式配置，(所述微多孔膜中的所述玻璃鳞片的含量(重量％))/(所述微多孔膜中的所述玻璃鳞片的平均厚度(μm))的值为1以上。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.10.15 JP 2014-2109861.铅蓄电池用隔板，其特征在于，在将以聚烯烃类树脂、氧化硅粉体和增塑剂为主体的原料组合物进行熔融混炼并制膜后除去所述增塑剂的一部分或全部而成的、基底厚度为0.1～0.3mm、平均细孔径(水银压入法)为0.01～0.5μm、最大孔径(水银压入法)为0.3～1.0μm且空隙率(水银压入法)为50～90体积％的微多孔膜制成的铅蓄电池用隔板中，所述原料组合物中还包含平均粒径为20～800μm且平均厚度为0.2～8μm的不具有自成膜性的玻璃鳞片和0～3重量％的硅烷偶联剂(固体含量)，该玻璃鳞片为所述氧化硅粉体和所述玻璃鳞片的合计含量的2～15重量％，所述微多孔膜中，所述聚烯烃类树脂、所述氧化硅粉体、所述增塑剂和所述玻璃鳞片的合计含量为90重量％以上，所述聚烯烃类树脂的含量为20～60重量％，所述氧化硅粉体的含量为40～80重量％，所述增塑剂的含量为0～30重量％，所述玻璃鳞片的含量为所述氧化硅粉体和所述玻璃鳞片的合计含量的2～15重量％，所述微多孔膜中的所述玻璃鳞片的平均厚度为0.2～8μm，所述微多孔膜中的所述玻璃鳞片的粒径10μm以上的粒子的平均粒径为20μm以上，以其面方向在所述微多孔膜的...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔀贵史，和田忠正，
申请(专利权)人：日本板硝子株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP