(57)【要約】本発明の蓄電池用セパレータは、ガラス繊維を主体とした湿式抄造シートからなる蓄電池用セパレータにおいて、繊維分布がセパレータの縦横方向に均一であり、繊維配向がセパレータの縦横方向においてランダムであるため、ガス吸収反応が縦横方向において、均一になるとともに、充放電時の電解液の移動性も均一化され、特に、密閉型鉛蓄電池に適用した場合は、電池性能の高性能化と安定化をもたらす。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガラス繊維を主体とした湿式抄造シートからなる蓄電池用セパレータにおいて、繊維分布が該セパレータの縦横方向において均一であり、繊維配向が該セパレータの縦横方向においてランダムであることを特徴とする蓄電池用セパレータ。
【請求項２】
前記蓄電池用セパレータの縦方向と横方向の吸液速度（高さ５ｃｍまで吸い上げるのに要する時間）の差の平均値が、１１％以下であることを特徴とする請求項１記載の蓄電池用セパレータ。
【請求項３】
前記蓄電池用セパレータの縦方向と横方向の吸液速度（高さ５ｃｍまで吸い上げるのに要する時間）の差の平均値が、７％以下であることを特徴とする請求項２記載の蓄電池用セパレータ。
【請求項４】
前記繊維分布が前記セパレータの厚さ方向において均一であり、前記セパレータの縦横方向における繊維配向のランダム性が前記セパレータの厚さ方向において均一であることを特徴とする請求項１記載の蓄電池用セパレータ。
【請求項５】
前記蓄電池用セパレータの表裏面での吸液速度（高さ５ｃｍまで吸い上げるのに要する時間）の差の平均値が、１７％以下であることを特徴とする請求項４記載の蓄電池用セパレータ。
【請求項６】
前記蓄電池用セパレータの表裏面での吸液速度（高さ５ｃｍまで吸い上げるのに要する時間）の差の平均値が、１０％以下であることを特徴とする請求項５記載の蓄電池用セパレータ。
【請求項７】
前記蓄電池用セパレータの表裏面での面粗度に差がなく、ともに平滑であることを特徴とする請求項１記載の蓄電池用セパレータ。
【請求項８】
前記蓄電池用セパレータがポンドレギュレータを備えた傾斜式抄紙機を用いて製造されたことを特徴とする請求項１記載の蓄電池用セパレータ。
【請求項９】
前記蓄電池用セパレータがツインワイヤ式抄紙機を用いて製造されたことを特徴とする請求項１記載の蓄電池用セパレータ。
【請求項１０】
密閉型鉛蓄電池に用いることを特徴とする請求項１記載の蓄電池用セパレータ。
【請求項１１】
請求項１記載の蓄電池用セパレータを用いたことを特徴とする蓄電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】  本発明は、ガラス繊維を主体とした湿式抄造シートからなる蓄電池用セパレータ及び該セパレータを使用した蓄電池に関する。
【背景技術】  従来、ガラス繊維を主体とした湿式抄造シートからなる蓄電池用セパレータは、図５に示すような傾斜式抄紙機を用いて製造されていた。尚、図中細い矢印は、抄紙原料液４が移動する方向を示し、太い矢印は、脱水される方向を示している。
しかしながら、傾斜式抄紙機を用いてガラス繊維を主体とした湿式抄造シートを製造する場合では、ガラス繊維を水に分散させた抄紙原料液４を張ったプール５の下から斜め上方向に向かって、フォーミングワイヤ６下面側から脱水をかけつつフォーミングワイヤ６を移動させることにより、フォーミングワイヤ６上面にガラス繊維を堆積させてガラス繊維層２を形成させるようにしている。このため、比較的細かい繊維がシートの裏面側（フォーミングワイヤ６の当接面側）に集まり、一方、比較的大きな繊維は表面側（フォーミングワイヤ６の当接面の反対面側）に集まり、シートの厚さ方向における繊維分布が不均一になるという問題があった。また、シートの表面側には比較的大きな繊維が集まるため、シートの表面では、表面平滑性が非常に悪いという問題もあった。また、ガラス繊維の堆積面つまりガラス繊維層２の形成面であるフォーミングワイヤ６を移動させながら抄き上げているため、繊維の一端がフォーミングワイヤ６面に着地すると直ちに該繊維はフォーミングワイヤ６の移動方向に引っ張られる形となる。このため、フォーミングワイヤ６の移動方向、即ち、シートの長さ方向に繊維が多く配向する形となり、シートの縦横方向での繊維配向が不均一（繊維配向に方向性がある状態）になるという問題もあった。特に、この問題は、抄造速度を上げた場合、より一層顕著となるため、抄造速度を容易に上げられない要因の一つともなっていた。
このような問題は、特に、上記セパレータを密閉型鉛蓄電池用セパレータとして用いた場合に大きな問題となり得る。まず、シートの厚さ方向での繊維分布が不均一、即ち、繊維分布に勾配が形成されると、厚さ方向での密度分布にも同様の傾向が現れ、シートの表裏面での電解液の吸液速度に差が生じる。よって、充放電時の電解液の移動性が不均一となり、電池性能がばらつく原因となる。また、シートの表面平滑性が悪いと、電極板との密着性が悪くなり、酸素ガス吸収反応が良好に行われなくなり、電池性能を低下させる原因となる。また、シートの縦横方向での繊維配向が不均一（繊維配向に方向性がある状態）であると、シートの縦横方向での電解液の吸液速度に差が生じる。また、抄造速度が大きく上げられないと、生産性の向上、即ち、製造コストの低減を図ることが難しい。
そこで、本発明は、ガラス繊維を主体とした湿式抄造シートからなる蓄電池用セパレータにおいて、繊維分布がセパレータの縦横方向に均一であり、繊維配向がセパレータの縦横方向においてランダムであり、或いは、繊維分布がセパレータの縦横方向及び厚さ方向において均一であり、繊維配向がセパレータの縦横方向においてランダムであり、且つ、前記縦横方向における繊維配向のランダム性が前記セパレータの厚さ方向おいて均一であり、或いは、更に、セパレータの表裏の表面状態が良好な蓄電池用セパレータ及び該セパレータを使用した蓄電池を提供することを目的とする。
【発明の開示】
本発明の蓄電池用セパレータは、前記目的を達成するべく、請求項１記載の通り、ガラス繊維を主体とした湿式抄造シートからなる蓄電池用セパレータにおいて、繊維分布が該セパレータの縦横方向において均一であり、繊維配向が該セパレータの縦横方向においてランダムであることを特徴とする。
また、請求項２記載の蓄電池用セパレータは、請求項１記載の蓄電池用セパレータにおいて、前記蓄電池用セパレータの縦方向と横方向の吸液速度（高さ５ｃｍまで吸い上げるのに要する時間）の差の平均値が、１１％以下であることを特徴とする。
また、請求項３記載の蓄電池用セパレータは、請求項２記載の蓄電池用セパレータにおいて、前記蓄電池用セパレータの縦方向と横方向の吸液速度（高さ５ｃｍまで吸い上げるのに要する時間）の差の平均値が、７％以下であることを特徴とする。
また、請求項４記載の蓄電池用セパレータは、請求項１記載の蓄電池用セパレータにおいて、前記繊維分布が前記セパレータの厚さ方向において均一であり、前記セパレータの縦横方向における繊維配向のランダム性が前記セパレータの厚さ方向において均一であることを特徴とする。
また、請求項５記載の蓄電池用セパレータは、請求項４記載の蓄電池用セパレータにおいて、前記蓄電池用セパレータの表裏面での吸液速度（高さ５ｃｍまで吸い上げるのに要する時間）の差の平均値が、１７％以下であることを特徴とする。
また、請求項６記載の蓄電池用セパレータは、請求項５記載の蓄電池用セパレータにおいて、前記蓄電池用セパレータの表裏面での吸液速度（高さ５ｃｍまで吸い上げるのに要する時間）の差の平均値が、１０％以下であることを特徴とする。
また、請求項７記載の蓄電池用セパレータは、請求項１記載の蓄電池用セパレータにおいて、前記蓄電池用セパレータの表裏面での面粗度に差がなく、ともに平滑であることを特徴とする。
また、請求項８記載の蓄電池用セパレータは、請求項１記載の蓄電池用セパレータにおいて、前記蓄電池用セパレータがポンドレギュレータを備えた傾斜式抄紙機を用いて製造されたことを特徴とする。
また、請求項９記載の蓄電池用セパレータは、請求項１記載の蓄電池用セパレータにおいて、前記蓄電池用セパレータがツインワイヤ式抄紙機を用いて製造されたことを特徴とする。
また、請求項１０記載の蓄電池用セパレータは、請求項１記載の蓄電池用セパレータにおいて、密閉型蓄電池に用いることを特徴とする。
また、本発明の蓄電池は、前記目的を達成するべく、請求項１１記載の通り、請求項１記載の蓄電池用セパレータを用いたことを特徴とする。
【図面の簡単な説明】  図１は、本発明の蓄電池用セパレータを製造するポンドレギュレータを設けた傾斜式抄紙機の概略構成を示す全体図である。
図２は、本発明の蓄電池用セパレータを製造するツインワイヤ式抄紙機の概略構成を示す全体図である。
図３は、実施例２〜５と比較例２の蓄電池用セパレータの断面の全体、断面の上層、中間層及び下層を示すＳＥＭ（Ｓｃａｎｎｉｎｇ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎ  Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）写真である。
図４は、実施例２〜５と比較例２の蓄電池用セパレータの表面及び裏面を示すＳＥＭ写真である。
図５は、従来の蓄電池用セパレータを製造する傾斜式抄紙機の概略構成を示す全体図である。
【発明を実施するための最良の形態】  以下、本発明の実施の形態を図面を参照しながら説明する。ここでは、説明を分かり易くするため、先ず、従来の傾斜式抄紙機について再度説明し、次いで、本発明に用いるポンドレギュレータを設けた傾斜式抄紙機とツインワイヤ式抄紙機について説明する。
先ず、従来の傾斜式抄紙機では、前述の図５に示すように、ガラス繊維を水に分散させた抄紙原料液４からガラス繊維層２を得るため、ガラス繊維を堆積させる１本のワイヤ６面の下側からのみ、つまりガラス繊維層２の片面（裏面）からのみ脱水をかける構造となっている。この時、ガラス繊維の分散を良くするため、多量の水を用いることで、プール５が形成される。抄紙原料液４は、抄紙原料液供給口３から供給される際には当初一定の流速を持っているが、前記プール５の液高さが高いため、徐々にその流速は奪われていく。従って、前記プール５の中では、抄紙原料液４中のガラス繊維は、実質的には自然沈降に近い状態となる。従って、厚さ方向の繊維分布が均一なガラス繊維層２は得られ難い。また、水を少量にすればプール５は小さくなるが、抄紙原料液供給口３より前に十分な分散が得られなくなる。また、自然沈降状態で堆積する形となるガラス繊維を、移動するフォーミングワイヤ６面上に堆積させるようにしているため、フォーミングワイヤ６の移動方向に繊維が多く配向し易くなり、縦横方向での繊維配向がランダム（繊維配向に方向性がない状態）となるガラス繊維層２も得られ難い。
これに対し、本発明に用いるポンドレギュレータを設けた傾斜式抄紙機は、基本的な構成は従来の傾斜式抄紙機と変わらないが、プール５上にポンドレギュレータ８を設けた点が異なっている。図１に示すように、フォーミングワイヤ６面の下側から脱水をかける際に、前記ポンドレギュレータ８でプール５の液面を押さえるようにすることで、抄紙原料液供給口３から供給された抄紙原料液４が流速を落とさずにフォーミングワイヤ６上へ移動できるようにしている。特に、本発明の場合は、前記抄紙原料液４の流速がフォーミングワイヤ６の移動速度とほぼ同じとなるように制御している。このため、抄紙原料液４は常に一定の流速を持って流れており、抄紙原料液４中のガラス繊維は自然沈降とならず抄紙原料液４中でガラス繊維がランダムに分散した状態のままフォーミングワイヤ６上に移動して抄き上げられるようになる。しかも、この時、抄紙原料液４の流速はフォーミングワイヤ６の移動速度とほぼ同一のため、ガラス繊維がフォーミングワイヤ６の移動方向に引っ張られることもない。従って、ガラス繊維の繊維分布が縦横方向及び厚さ方向において均一であり、繊維配向が縦横方向においてランダム（繊維配向に方向性がない状態）であり、縦横方向における繊維配向のランダム性が厚さ方向において均一なガラス繊維層２が容易に得られる。
また、本発明に用いるツインワイヤ式抄紙機では、図２に示すように、ガラス繊維を水に分散させた抄紙原料液４からガラス繊維層２を得るため、２本のワイヤ１６，１７間に挟んだ両側から、つまりガラス繊維層２の両面から同時に脱水をかける構造となっている。この時、ガラス繊維の分散を良くするため、多量の水を用いるが、図５に示す従来の傾斜式抄紙機の時のようなプール５は形成されない。また、抄紙原料液４中のガラス繊維は、フォーミングワイヤ１６で搬送される間に一部脱水されるが、抄紙原料液４中のガラス繊維の分散状態が不均一となった場合であっても、第２のワイヤであるバッキングワイヤ１７により抄紙原料液４中のガラス繊維が攪拌されるので、抄紙原料液４中にガラス繊維が均一に分散された状態のままガラス繊維層２が形成される。また、脱水方式の根本的な相違により、前記従来の傾斜式抄紙機の時のようなガラス繊維が自然沈降状態で堆積する形とはならないため、ガラス繊維がフォーミングワイヤ１６の移動方向に引っ張られることもない。よって、ガラス繊維の繊維分布が縦横方向及び厚さ方向において均一であり、繊維配向が縦横方向においてランダム（繊維配向に方向性がない状態）であり、縦横方向における繊維配向のランダム性が厚さ方向において均一なガラス繊維層２が容易に得られる。尚、図中矢印は、脱水される方向を示している。
本発明の蓄電池用セパレータは、ガラス繊維を主体とした湿式抄造シートからなるものであり、前記ガラス繊維の他に、耐酸性、耐酸化性に優れた、シリカ等の無機粉体や、ポリオレフィン、ポリエステル、アクリロニトリル等の繊維あるいは樹脂を含有していてもよい。
次に、本発明の実施例を比較例と共に詳細に説明するが、本発明はこの例に限定されるものではない。
実施例１：
ｐＨ２．５の抄造水を用いて平均繊維径が０．８μｍの微細ガラス繊維１００質量％を離解し、これをポンドレギュレータを設けた傾斜式抄紙機を用いて抄造速度４８ｍ／ｍｉｎにて抄造し、厚さ１．１ｍｍ、坪量１５４ｇ／ｍ２の密閉型鉛蓄電池用セパレータを得た。
実施例２：
ｐＨ２．５の抄造水を用いて平均繊維径が０．８μｍの微細ガラス繊維１００質量％を離解し、これをポンドレギュレータを設けた傾斜式抄紙機を用いて抄造速度２４ｍ／ｍｉｎにて抄造し、厚さ２．２ｍｍ、坪量３０８ｇ／ｍ２の密閉型鉛蓄電池用セパレータを得た。
実施例３：
ｐＨ２．５の抄造水を用いて平均繊維径が０．８μｍの微細ガラス繊維１００質量％を離解し、これをツインワイヤ式抄紙機を用いて抄造速度８０ｍ／ｍｉｎにて抄造し、厚さ１．０ｍｍ、坪量１３５ｇ／ｍ２の密閉型鉛蓄電池用セパレータを得た。
実施例４：
ｐＨ２．５の抄造水を用いて平均繊維径が０．８μｍの微細ガラス繊維１００質量％を離解し、これをツインワイヤ式抄紙機を用いて抄造速度３００ｍ／ｍｉｎにて抄造し、厚さ１．０ｍｍ、坪量１３５ｇ／ｍ２の密閉型鉛蓄電池用セパレータを得た。
実施例５：
ｐＨ２．５の抄造水を用いて平均繊維径が０．８μｍの微細ガラス繊維１００質量％を離解し、これをツインワイヤ式抄紙機を用いて抄造速度８０ｍ／ｍｉｎにて抄造し、厚さ２．０ｍｍ、坪量２７０ｇ／ｍ２の密閉型鉛蓄電池用セパレータを得た。
比較例１：
ｐＨ２．５の抄造水を用いて平均繊維径が０．８μｍの微細ガラス繊維１００質量％を離解し、これを傾斜式短網抄紙機を用いて抄造速度２０ｍ／ｍｉｎにて抄造し、厚さ１．０ｍｍ、坪量１３５ｇ／ｍ２の密閉型鉛蓄電池用セパレータを得た。
比較例２：
ｐＨ２．５の抄造水を用いて平均繊維径が０．８μｍの微細ガラス繊維１００質量％を離解し、これを傾斜式短網抄紙機を用いて抄造速度１０ｍ／ｍｉｎにて抄造し、厚さ２．０ｍｍ、坪量２７０ｇ／ｍ２の密閉型鉛蓄電池用セパレータを得た。
次に、上記にて得られた実施例１〜５、比較例１〜２の各セパレータについて、厚さ、坪量、密度、縦方向と横方向の吸液速度差、表面と裏面の吸液速度差、面粗度（表面，裏面）、表面と裏面の面粗度差の各シート特性を測定した。その結果を表１に示す。また、実施例２〜５、比較例２の各セパレータの表裏面、断面を電子顕微鏡にて観察し、繊維分布状態等の確認を行った。その写真を図３、図４にそれぞれ示す。
次に、上記にて得られた実施例１〜５、比較例１〜２の各セパレータを２Ｖ−３３Ａｈの密閉型鉛蓄電池に組み込んで、初期容量、サイクル寿命（サイクル回数）の各電池特性を測定した。その結果を表１に示す。
上記シート特性及び電池特性の試験方法については、以下のようにした。
上記シート特性の測定を行うに当たり、実施例１〜５、比較例１〜２の各セパレータについて、それぞれ１０ロットずつを製造し、表１には、その平均又は範囲の数値を載せた。
尚、セパレータの縦方向とは、セパレータ製造時の製品長さ方向（機械流れ方向）に相当し、逆に、セパレータの横方向とは、セパレータ製造時の製品幅方向に相当する。
また、セパレータの表面とは、セパレータ製造時の表面（フォーミングワイヤ６，１６の当接面の反対面）を指し、逆に、セパレータの裏面とは、セパレータ製造時の裏面（フォーミングワイヤ６，１６の当接面）を指す。
［縦方向と横方向の吸液速度差］
蓄電池用セパレータの縦横方向での繊維分布の均一性及び繊維配向のランダム性を評価するため、セパレータの縦方向の吸液速度と、横方向の吸液速度をそれぞれ測定し、その結果から両者の吸液速度差を算出するようにした。
吸液速度の測定は、幅２５ｍｍ、高さ１０ｃｍ以上のセパレータを試料とし、該試料を垂直状態にして比重１．３０の硫酸中にその下端１ｃｍを浸漬し、５ｃｍまで硫酸を吸い上げるのに要する時間（秒）を測定した。
吸液速度差は、次式により算出した。
｛（縦方向の吸液速度−横方向の吸液速度）の絶対値｝／｛（縦方向の吸液速度＋横方向の吸液速度）／２｝×１００
［表面と裏面の吸液速度差］
蓄電池用セパレータの厚さ方向での繊維分布の均一性、及び縦横方向の繊維配向のランダム性の厚さ方向における均一性を評価するため、セパレータの表面の吸液速度と、裏面の吸液速度をそれぞれ測定し、その結果から両者の吸液速度差を算出するようにした。
吸液速度の測定は、幅２５ｍｍ、高さ１０ｃｍ以上のセパレータを試料とし、該試料を垂直状態にして比重１．３０の硫酸中にその下端１ｃｍを浸漬し、５ｃｍまで硫酸を吸い上げるのに要する時間（秒）を測定した。
吸液速度差は、次式により算出した。
｛（表面の吸液速度−裏面の吸液速度）の絶対値｝／｛（表面の吸液速度＋裏面の吸液速度）／２｝×１００
［面粗度］［表面と裏面の面粗度差］
セパレータの表面、裏面をそれぞれ目視観察し、凹凸の度合いを面粗度として１〜５のランクで評価した。また、両者の差（絶対値）を面粗度差とした。つまり、面粗度差の最大は４、最小は０である。尚、面粗度のランク付けは、１：平滑、２：部分的に凹凸有り、３：凹凸小、４：凹凸中、５：凹凸大とした。
［セパレータ断面及び表裏面の顕微鏡観察］
セパレータの構造を崩さないようセパレータを急速冷凍した後、適当な大きさに裁断し、ＳＥＭ観察を行った。尚、拡大倍率については、断面全体は４０〜５０倍、断面の各部（上層，中間層，下層）は５００倍、表裏面は４０倍で行った。
［初期容量］
電池初期の容量を測定した。
［サイクル寿命（サイクル回数）］
充電１Ａ×２ｈ、放電０．４Ａ×６ｈを１サイクルとし、サイクル寿命試験を行った。
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表１から以下のようなことが分かった。
（１）ポンドレギュレータを設けた傾斜式抄紙機にて製造した実施例１〜２のセパレータの縦方向と横方向の吸液速度差は、平均値で７．１〜９．４％と、ツインワイヤ式抄紙機にて製造した実施例３〜５のセパレータと比較してやや大きいものの、縦方向と横方向とで吸液速度がほぼ均一化されており、実施例１〜２のセパレータでは、縦横方向の繊維分布がほぼ均一で、縦横方向の繊維配向がほぼランダム（繊維配向に方向性がない状態）となっていることが推測できた。
また、ツインワイヤ式抄紙機にて製造した実施例３〜５のセパレータの縦方向と横方向の吸液速度差は、平均値で３．０〜５．６％、最大でも９．５％と、縦方向と横方向とで吸液速度が均一化されており、実施例３〜５のセパレータでは、縦横方向の繊維分布が均一で、縦横方向の繊維配向がランダムとなっていることが推測できた。
これに対し、通常の傾斜式抄紙機にて製造した比較例１〜２のセパレータの縦方向と横方向の吸液速度差は、平均値で２５．２〜２９．２％、最小値でも２２．０％と、縦方向と横方向の吸液速度がまったく均一化されておらず、比較例１〜２のセパレータでは、縦横方向の繊維分布が不均一、又は／及び、縦横方向の繊維配向がランダムとなっていない（繊維配向に方向性がある）ことが推測できた。
（２）ポンドレギュレータを設けた傾斜式抄紙機にて製造した実施例１〜２のセパレータの表面と裏面の吸液速度差は、平均値で１２．１〜１５．８％と、ツインワイヤ式抄紙機にて製造した実施例３〜５のセパレータと比較してやや大きいものの、表面と裏面とで吸液速度がほぼ均一化されており、実施例１〜２のセパレータでは、表裏面での繊維分布及び繊維配向に大きな差がないことが推測でき、厚さ方向の繊維分布がほぼ均一で、縦横方向における繊維配向のランダム性が厚さ方向でほぼ均一であることが推測できた。
また、ツインワイヤ式抄紙機にて製造した実施例３〜５のセパレータの表面と裏面の吸液速度差は、平均値で６．１〜８．９％、最大でも１３．１％と、表面と裏面とで吸液速度が均一化されており、実施例３〜５のセパレータでは、表裏面での繊維分布及び繊維配向に差がないことが推測でき、厚さ方向の繊維分布が均一で、縦横方向における繊維配向のランダム性が厚さ方向で均一であることが推測できた。
これに対し、通常の傾斜式抄紙機にて製造した比較例１〜２のセパレータの表面と裏面の吸液速度差は、平均値で３３．４〜３７．８％、最小値でも２９．６％と、表面と裏面とで吸液速度がまったく均一化されておらず、比較例１〜２のセパレータでは、表裏面での繊維分布又は／及び繊維配向に明らかな差があることが推測でき、厚さ方向の繊維分布が不均一、又は／及び、縦横方向における繊維配向のランダム性が厚さ方向で不均一であることが推測できた。
（３）ポンドレギュレータを設けた傾斜式抄紙機にて製造した実施例１〜２のセパレータの表面及び裏面の面粗度は、裏面の面粗度は１（平滑）であるものの、表面の面粗度は３（凹凸小）〜５（凹凸大）であり、表裏面の面粗度差は２〜４となり、表裏面の面粗度及び面粗度差の改善は図れなかった。
ツインワイヤ式抄紙機にて製造した実施例３〜５のセパレータの表面及び裏面の面粗度は、表裏で何れも１、即ち、平滑で、表裏面の面粗度差がゼロであることが確認できた。
通常の傾斜式抄紙機にて製造した比較例１〜２のセパレータの表面及び裏面の面粗度は、裏面の面粗度は１（平滑）であるものの、表面の面粗度は３（凹凸小）〜５（凹凸大）であり、表裏面の面粗度差は２〜４であった。
（４）実施例３、５では、抄造速度を８０ｍ／ｍｉｎと、比較例１〜２に比べて４〜８倍に高め、実施例４では、３００ｍ／ｍｉｎと、更に３倍以上高めて抄造したが、シート特性に大きな弊害は見られなかった。したがって、本発明のセパレータを製造する場合、ツインワイヤ式抄紙機を用いれば、抄造速度を３００ｍ／ｍｉｎにまで高めることが可能であることが確認できた。
また、ポンドレギュレータを設けた傾斜式抄紙機を用いた実施例１〜２でも、シート坪量が比較的近いもの同士（実施例１と比較例１、実施例２と比較例２）の対比で見て、通常の傾斜式抄紙機を用いた比較例１〜２に比べて、抄造速度を２．４倍に高めることができた。これは、通常の傾斜式抄紙機を用いた比較例１〜２の場合では、抄造速度をこれ以上高めると、シートの長さ方向に多く繊維が配向する傾向が顕著となるため抄造速度を高められないのに対し、ポンドレギュレータを設けた傾斜式抄紙機を用いた実施例１〜２の場合は、ポンドレギュレータにより抄紙原料液の流速を制御できるので、抄造速度を高めても、シートの長さ方向に繊維を多く配向させないようにすることができたことによる。
また、抄造速度、即ち、生産速度を高められたことにより、セパレータの製造原価を、シート坪量が比較的近いもの同士（比較例１に対しては実施例１、３、４、比較例２に対しては実施例２、５）の対比で見て、通常の傾斜式抄紙機を用いた比較例１〜２に比べて、ツインワイヤ式抄紙機を用いた実施例３〜５の場合で２３〜３１％、ポンドレギュレータを設けた傾斜式抄紙機を用いた実施例１〜２の場合で２０〜２１％低減できることも確認できた。
（５）実施例１〜２のセパレータを用いた電池は、比較例２のセパレータを用いた電池と比較して、初期容量が１８〜２３％向上でき、サイクル回数も１５〜１９％向上できた。また、実施例３〜５のセパレータを用いた電池では、比較例２のセパレータを用いた電池と比較して、初期容量が２３〜３０％向上でき、サイクル回数も２０〜２６％向上できた。
更に、図３及び図４から以下のようなことが分かった。
（１）図３から、通常の傾斜式抄紙機にて製造した比較例２のセパレータでは、セパレータの下層（裏面側の層）において、細かいガラス繊維の集積が見られ、セパレータの厚さ方向において繊維分布の偏りがあり繊維分布が不均一となっていることが確認できた。これに対し、ポンドレギュレータを設けた傾斜式抄紙機にて製造した実施例２及びツインワイヤ式抄紙機にて製造した実施例３〜５のセパレータでは、セパレータの上層〜中間層〜下層において、比較例２に見られたような繊維分布の偏りは見られず、セパレータの厚さ方向において繊維分布が均一化されていることが確認できた。
（２）図４から、比較例２のセパレータでは、セパレータの裏面においてのみ、細かいガラス繊維の集積が見られ、セパレータの表面と裏面とで繊維分布が不均一となっていることが確認できた。これに対し、実施例２〜５のセパレータでは、セパレータの表裏の繊維分布にまったく差は見られず、セパレータの表面と裏面とで繊維分布が均一化されていることが確認できた。
（３）図４から、比較例２のセパレータでは、セパレータの表面、裏面の何れにおいても、ガラス繊維の配向として縦方向への配向が多く見られ、セパレータの縦横方向において繊維配向の偏りがあり繊維配向がランダムな配向とはなっていないことが確認できた。これに対し、実施例３〜５のセパレータでは、セパレータの表面、裏面の何れにおいても、比較例２に見られたような繊維配向の偏りは見られず、セパレータの縦横方向において繊維配向が全くのランダムな配向となっていることが確認できた。実施例２のセパレータでは、実施例３〜５のセパレータと比較して、裏面はほぼ同等のランダムな配向であり、表面はやや縦方向への配向が多く見られるが比較例２のセパレータほどではない。
（４）以上により、表１の縦・横方向の吸液速度差、表裏面の吸液速度差、表裏面の面粗度差の結果が裏付けられた。
【産業上の利用可能性】  本発明の蓄電池用セパレータは、ガラス繊維を主体とした湿式抄造シートからなり、ポンドレギュレータを設けた傾斜式抄紙機、或いは、ツインワイヤ式抄紙機を用いて、抄紙原料液中のガラス繊維が均一に攪拌された状態でシート抄造されるため、縦横方向において繊維分布が均一であり、且つ、縦横方向において繊維配向がランダムであり、また、厚さ方向において、繊維分布が均一であり、且つ、縦横方向における繊維配向のランダム性が厚さ方向において均一なシートのセパレータが得られる。このため、本発明の蓄電池用セパレータを使用した蓄電池においては、ガス吸収反応が均一になるとともに、充放電時の電解液の移動性も均一化され、特に、密閉型鉛蓄電池に適用した場合は、電池性能の高性能化と安定化をもたらす。
また、本発明の蓄電池用セパレータが、特に、ツインワイヤ式抄紙機を用いて形成された場合は、前記シートの表裏面が共に平滑で、表裏で面粗度に差がないセパレータとすることができ、このセパレータを使用した蓄電池においては、セパレータと電極板との密着性が高まり、セパレータのガス吸収反応がより均一化される効果をもたらす。
更に、本発明の蓄電池用セパレータを、ポンドレギュレータを設けた傾斜式抄紙機、或いは、ツインワイヤ式抄紙機を用いて製造した場合は、シートの品質を特に損なうことなく、従来の傾斜式抄紙機よりも高速で抄造することが可能となるので、生産効率を高められ、セパレータの製造原価を大幅に低減できる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【国際調査報告】
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