(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
肉薄シートのベース面に、所定の間隔を存して多数条の主リブを設けた鉛蓄電池用リブ付きセパレータにおいて、隣接する主リブ間に、前記リブよりも高さの低いミニリブを設けると共に、前記ミニリブ上面の少なくとも長辺に沿ってアールを設けたことを特徴とする鉛蓄電池用リブ付きセパレータ。
【請求項２】
前記ミニリブの短辺にもアールを設けたことを特徴とする請求項１記載の鉛蓄電池用リブ付きセパレータ。
【請求項３】
前記アールの曲率半径を０．０２〜０．２ｍｍの範囲に形成したことを特徴とする請求項１または２記載の鉛蓄電池用リブ付きセパレータ。
【請求項４】
前記ミニリブの高さを主リブの１０〜５０％の高さに形成したことを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の鉛蓄電池用リブ付きセパレータ。
【請求項５】
前記ミニリブを隣接する主リブ間の中央部近傍のみに設けたことを特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載の鉛蓄電池用リブ付きセパレータ。
【請求項６】
前記主リブのピッチ間距離が５．０ｍｍ以上であることを特徴とする請求項１乃至５の何れかに記載の鉛蓄電池用リブ付きセパレータ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、鉛蓄電池用セパレータに関し、更に詳しくは、肉薄シートのベース面に、電極板に当接させるように所定の間隔を存して多数条の主リブを設けた鉛蓄電池用リブ付きセパレータに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の鉛蓄電池用リブ付きセパレータとしては、柔軟な合成樹脂製薄肉シートのベース面に、電極板に当接させるように所定の間隔を存して多数条の主リブを設けるようにしたものが使用されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記、従来のリブ付きセパレータを極板群に組み込み、鉛蓄電池に構成した場合、その使用中において、充放電による陽極板の膨張、収縮などに伴う変形や、セパレータの特にリブのない平坦な肉薄ベース部の湾曲などにより、該セパレータの該肉薄シートのベース部は陽極面と接触し、その極板の活物質である酸化鉛により酸化されて、酸化劣化を起こし、ついには孔があき、その結果、極板間の短絡や電池寿命の短縮をもたらすという不都合を有していた。
これを防止するため、該リブの高さを著しく高くすることが考えられるが、極板面との間隔が大きくなり、電気抵抗の増大をもたらすという不都合を有するものである。
また、リブ付きセパレータとは別に、セパレータの酸化劣化を防止するため、平坦な肉薄セパレータ面にガラスマットを重合してなるガラスマット付きセパレータも提案されているが、該ガラスマットは、リブ付きセパレータに比べ製造コストの増大をもたらしてしまうものである。また、ガラス繊維にバインダを混在しているため、極板群に組み込んだ場合、電気抵抗の増大、電池の放電特性の劣化をもたらすという不都合もある。
そこで、このような従来の技術に鑑み、本出願人は、先に、平成３年実用新案登録願第７８６８０号において、肉薄シートベース面に間隔を存して多数条の主リブを設けたリブ付きセパレータの隣接する主リブ間に該主リブよりも高さの低いミニリブを少なくとも１条設けることにより、電池使用時に陽極板やセパレータの変形が生じても、該ミニリブに陽極板面が当接されることにより該セパレータのベース部が直接陽極板面と接触することを防止できるようにしたリブ付きセパレータを提案した。
しかしながら、このセパレータでは、ミニリブの断面形状が台形状となっており、上面が完全なフラットで、上面から側壁面へかけての面が角張った面に形成されている。このため、充放電による陽極板の膨張、収縮等に伴う変形や、セパレータの特にリブのない平坦な肉薄ベース部の湾曲等により、ミニリブに陽極板面が接触すると、該ミニリブの角張った面によって陽極板表面の活物質が掻き取られて脱落し易くなる問題がある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明者等は、かかる要望に応えるべく、鋭意検討の結果、隣接する主リブ間に、前記リブよりも高さの低いミニリブを設けると共に、前記ミニリブ上面の少なくとも長辺に沿ってアールを設けることにより、電気抵抗の増大をもたらすことなく、放電特性の劣化なしに、肉薄シートのベース部の酸化劣化を防止し得る鉛蓄電池用リブ付きセパレータを構成できることを知見した。
本発明の鉛蓄電池用リブ付きセパレータは、かかる知見に基づきなされたもので、請求項１記載の通り、肉薄シートのベース面に、所定の間隔を存して多数条の主リブを設けた鉛蓄電池用リブ付きセパレータにおいて、隣接する主リブ間に、前記リブよりも高さの低いミニリブを設けると共に、前記ミニリブ上面の少なくとも長辺に沿ってアールを設けたことを特徴とする。
また、請求項２記載の鉛蓄電池用リブ付きセパレータは、請求項１記載の鉛蓄電池用リブ付きセパレータにおいて、前記ミニリブの短辺にもアールを設けたことを特徴とする。
また、請求項３記載の鉛蓄電池用リブ付きセパレータは、請求項１または２記載の鉛蓄電池用リブ付きセパレータにおいて、前記アールの曲率半径を０．０２〜０．２ｍｍの範囲に形成したことを特徴とする。
また、請求項４記載の鉛蓄電池用リブ付きセパレータは、請求項１乃至３の何れかに記載の鉛蓄電池用リブ付きセパレータにおいて、前記ミニリブの高さを主リブの１０〜５０％の高さに形成したことを特徴とする。
また、請求項５記載の鉛蓄電池用リブ付きセパレータは、請求項１乃至４の何れかに記載の鉛蓄電池用リブ付きセパレータにおいて、前記ミニリブを隣接する主リブ間の中央部近傍のみに設けたことを特徴とする。
また、請求項６記載の鉛蓄電池用リブ付きセパレータは、請求項１乃至５の何れかに記載の鉛蓄電池用リブ付きセパレータにおいて、前記主リブのピッチ間距離が５．０ｍｍ以上であることを特徴とする。
【０００５】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明鉛蓄電池用リブ付きセパレータの一実施の形態の平面図、図２はその拡大断面図を示すもので、図中１０で示される本発明鉛蓄電池用リブ付きセパレータは、ポリエチレン樹脂シート等からなる肉薄シート１のベース面２に、電極板２０に当接させるように所定の間隔を存して多数条の主リブ３を設けると共に、これら隣接する主リブ３，３間に、前記リブ３よりも高さの低いミニリブ４を設けると共に、前記ミニリブ４の上面の長辺に沿ってアール４ａを設けるようにてある。図示のものでは、主リブ３，３間の中心線Ｌに沿って１本のミニリブ４のみを設けるようにしたものである。このミニリブ４の高さは主リブ３の高さの１／５に形成してある。
【０００６】
かくして、上記、ミニリブ付きセパレータを極板群に組み込み、鉛蓄電池に構成した場合、その使用中において、充放電による極板の膨張、収縮などに伴う変形や、セパレータの肉薄ベース部の湾曲が生じても、前記セパレータの主リブ間の中央近傍に設けられたミニリブによって、薄肉シートのベース部が極板面と接触するのが防止され、前記シートの酸化劣化は未然に防止され、その結果、内部短絡の防止、電池寿命の増大が図られる。特に、前記ミニリブの上面の長辺に沿ってアールを設けてあるため、極板がミニリブに当接した際に、極板の活物質がミニリブの上面のエッジによって脱落されるのを防止でき、電池寿命を長寿命化させることができる。
【０００７】
前記ミニリブ４は、図中Ｒで示した、隣接する主リブ３，３のピッチ間距離に対して中央から左右１０％の範囲内に設けることが好ましく、１本に限らず、２本など、複数本設けることもできる。
【０００８】
また、図示のミニリブ４は、主リブ３の高さの１／５の高さに形成したが、１／２以下の高さにすれば、電気抵抗の増大をもたらすことなく、前記薄肉シートのベース部が極板面と接触するのを防止することができる。また、このような薄肉シートのベース部の極板面との接触を防止するためには、最低でも１／１０程度の高さを有するように形成することが好ましく、従って、ミニリブの高さは、主リブの高さに対して１／２〜１／１０の範囲にするのが好ましい。
【０００９】
また、前記ミニリブは直線状に形成したが、図３に示すように、破断線状に形成してもよいし、或いは、図４に示すように、破断したものを、更に、傾斜配置するように形成してもよい。
これらの場合も、少なくともミニリブの上面の少なくとも長辺に沿ってアールを形成すればよい。勿論、短辺にもアールを設けることが、より好ましい。
【００１０】
【実施例】
次に、本発明鉛蓄電池用リブ付きセパレータの具体的実施例を、比較例と比較して説明する。
（実施例１）
本実施例の鉛蓄電池用リブ付きセパレータは、高密度ポリエチレン樹脂粉末と、無機粉体として平均粒径５μｍのシリカ粉末と、鉱物オイルとしてパラフィン系オイルとをヘンシェルミキサで混合し、得られた混合物を２軸押出機で押出し、成形ロールで加圧成形し、トリクロロエチレン中に浸漬して鉱物オイルを除去し、セパレータの鉱物オイル含有量が１３質量％となるようにした。そして、厚さ０．２５ｍｍのベース部上に、上辺０．４ｍｍ、底辺０．８ｍｍ、高さ１．００ｍｍ、断面積０．６０ｍｍ2の断面形状を有する主リブを１０ｍｍ間隔で連設するようにして形成した。また、前記主リブ間のほぼ中央に、上辺０．２ｍｍ、底辺０．４ｍｍ、高さ０．３０ｍｍ、断面積０．０９ｍｍ2（主リブの断面積比０．１５）の断面形状を有する直線状のミニリブを１本形成した。そして、このミニリブの上辺の長辺に沿って、曲率半径０．１ｍｍのアールを形成した。
【００１１】
（比較例１）従来品
主リブ間にミニリブを設けなかったこと以外は実施例１と同様にして、鉛蓄電池用リブ付きセパレータを作製した。
【００１２】
（比較例２）
ミニリブにアールを設けなかったこと以外は実施例１と同様にして、鉛蓄電池用リブ付きセパレータを作製した。
【００１３】
次に、得られた実施例並びに各比較例の鉛蓄電池用リブ付きセパレータにつき、下記に示す耐酸化時間試験を行い、セパレータの寿命評価を行うと共に、電池の始動性に影響する電気抵抗試験を行った。その結果を下記表１に示す。
［耐酸化時間］
試験容器に試料（セパレータ７０ｍｍ角）を１０ｋＰａの圧力がかかるようセットし、比重１．３００（２０℃）の電解液を１０００ｍｌ注入し、電界液温度を４５±２℃の状態で２．５Ａの調整をした。耐酸化時間は、端子電圧が２．６Ｖ以下または電圧差が０．２Ｖ以上となった時間で表示するようにした。
［電気抵抗］
ＪＩＳ  Ｃ２３１３に準拠した方法により測定した。
【００１４】
【表１】
0004812209.tif 000002
【００１５】
表１に示すように、実施例の鉛蓄電池用リブ付きセパレータは、電気抵抗は従来品と同等で、耐酸化時間は２５％の向上が認められた。
また、比較例１（従来品）の鉛蓄電池用リブ付きセパレータは、実施例１の鉛蓄電池用リブ付きセパレータに比べ、電気抵抗は同等であったが、耐酸化時間では２５％も劣るものであった。
また、比較例２の鉛蓄電池用リブ付きセパレータは、実施例と同等に電気抵抗の上昇もなく、耐酸化時間の向上が認められたが、活物質の脱落が認められ、実施例に比べ、電池の長寿命化を達成することができなかった。
【００１６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のリブ付きセパレータを鉛蓄電池に使用した場合、主リブ間に配置したミニリブにアールを設けることにより、極板とセパレータの薄肉シートベースとの接触を防止でき、また、電気抵抗を小さく維持できるばかりでなく、ミニリブと極板の当接時における活物質の脱落を防止でき、セパレータ寿命の長寿命化をもたらす効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明鉛蓄電池用リブ付きセパレータの一実施の形態の平面図
【図２】  同拡大断面図
【図３】  本発明鉛蓄電池用リブ付きセパレータの実施の形態の一変形例を示す平面図
【図４】  本発明鉛蓄電池用リブ付きセパレータの実施の形態の他変形例を示す平面図
【符号の説明】
１  肉薄シート
２  ベース面
３  主リブ
４  ミニリブ
４ａアール
１０  鉛蓄電池用リブ付きセパレータ
２０  極板
Ｈｓ  主リブの高さ
Ｈｍ  ミニリブの高さ
Ｌ  中心線
Ｒ  中央から左右１０％の範囲
【図１】
0004812209.tif 000003
【図２】
0004812209.tif 000004
【図３】
0004812209.tif 000005
【図４】
0004812209.tif 000006