CN101697370A - 一种新型铅酸蓄电池隔板及其制备方法 - Google Patents

一种新型铅酸蓄电池隔板及其制备方法 Download PDF

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陈希峰
李爱敏
潘文法
潘新仕
陈一威
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Abstract

本发明公开了一种新型铅酸蓄电池隔板，属于蓄电池技术领域。该种新型铅酸蓄电池隔板由下述重量份的原料组成：超细玻璃纤维棉38～41份、双组分有机纤维7～10份、硫酸0.5～0.6份和湿强剂0.1～0.2份；并通过制浆、浆料处理和输送、隔板纸抄造、烘干箱干燥、卷取、隔板加工等工艺制备而成。本发明铅酸蓄电池隔板孔率高、电阻低、湿强度高、抗穿刺能力好，与纯玻璃纤维隔板比湿强度提高近70％，抗穿刺能力提高45％左右，湿回弹力提高5％～11％。

Description

一种新型铅酸蓄电池隔板及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种铅酸蓄电池隔板及其制备方法，属于蓄电池技术领域。
背景技术：
隔板是铅酸蓄电池中的重要组成部分，号称“第三电极”，它置于电池正负极板之间，既可以防止正负极在电解液中发生短路，同时还保证电解液在正负极之间具有良好的导电性，还具有减轻极板弯曲、防止活性物质脱落、良好的保液性、气体通道等作用。随着铅酸蓄电池的用途越来越广泛，特别是电动车的快速发展，对动力型电池的性能要求越来越高，作为铅酸蓄电池四大组件之一的隔板，其性能的好坏，直接影响着铅酸蓄电池质量的高低。
目前动力型铅酸蓄电池隔板主要使用纯玻璃纤维的AGM隔板，纯玻璃纤维隔板的特点是：孔率高、电阻小、杂质含量低、良好的耐腐蚀和耐高温性能。纯玻璃纤维隔板，是100％不同纤维直径的超细玻璃纤维棉，以湿法抄纸成型，然后干燥、卷取、裁切成各种尺寸的隔板。上述湿法成型的加工方式，可赋予该种隔板高孔率、低电阻的特性，超细玻璃纤维棉是主要材料，又赋予该种隔板耐高温、耐腐蚀和杂质含量低的特性。可是这种隔板具有湿强度低、易造成隔板渗透而导致极板短路，致使蓄电池报废；或者被极板上的毛刺、疙瘩刺穿或硌破，切极板不能弯曲，否则都会对隔板造成损坏，导致电池失效。
发明内容：
本发明的目的是提供一种新型铅酸蓄电池隔板，该种铅酸蓄电池隔板孔率高、电阻低、湿强度高、抗穿刺能力好。
本发明的另一目的是提供该种铅酸蓄电池隔板的制备方法。
本发明采取的技术方案为：
一种新型铅酸蓄电池隔板，由下述重量份的原料组成：超细玻璃纤维棉38～41份、双组分有机纤维7～10份、硫酸0.5～0.6份和湿强剂0.1～0.2份。
一种新型铅酸蓄电池隔板，优选由下述重量份的原料组成：超细玻璃纤维棉41份、双组分有机纤维7份、硫酸0.5份和湿强剂0.1份。
其中，所述超细玻璃纤维棉直径为0.6～1.5um，所述的双组分有机纤维为PE/PET双组分纤维，双组分有机纤维直径为9～12mm，所述的湿强剂为多酰胺环氧氯丙烷。
上述铅酸蓄电池隔板的制备方法，包括以下步骤：
(1)制浆：称取超细玻璃纤维棉、双组分有机纤维、湿强剂，加入到低浓碎浆机中，加入适量去离子水，再加入硫酸，打浆浓度调整到1.5％～2％，使之碎解成纤维分散均匀的浆料，加入浓浆池中备用；
(2)浆料处理和输送：将浓浆池中的浆料加水稀释成浆料质量浓度为2.4‰～3.0‰，泵入贮浆池中，在稀释倒浆过程中除渣，并将除渣后的浆料输送到抄纸机；
(3)隔板纸抄造：浆料在抄纸机根据厚度不同调整网速、流量、真空度、压榨装置(采用常规现有技术)，湿纸成型；
(4)烘干箱干燥：湿纸进入调整好的温度范围150～230℃之间的烘干箱干燥；
(5)卷取：干纸卷取成直径500～1000mm的纸卷；
(6)隔板加工：隔板通过裁切，制成需要的各种尺寸。
步骤(1)中所用的去离子水与超细玻璃纤维棉的质量比为100∶2～3。
添加湿强剂的作用是提高纸的湿强度，所选用的湿强剂建成PPE，化学名称是多酰胺环氧氯丙烷。硫酸的作用是为了把纤维分散均匀。
本发明是针对纯玻璃纤维隔板湿强度低、抗穿刺能力低、易造成隔板渗透而导致极板短路的弊端而设计，经过反复的试验，改变原来隔板纸的工艺配方，它保留了纯玻璃纤维隔板的孔率高、电阻小、吸液高、孔径小的优点，提高了隔板的韧性、伸长率、特别是提高了隔板的湿强度、抗穿刺能力、湿回弹力。本发明铅酸蓄电池隔板的湿强度提高近70％，抗穿刺能力提高45％左右，湿回弹力提高5％～11％(如表1)。可有效的降低隔板渗透几率，从而提高了电池的寿命。
表1
  性能   本发明隔板   纯玻璃纤维隔板
  湿回弹   0.94％   0.84％
  湿强度   0.4kN/m   0.29kN/m
  孔率   93％   92％
具体实施方式：
下面结合具体实施方式进一步说明本发明。
实施例1：
(1)制浆：称取直径为0.6～1.0um的超细玻璃纤维棉41kg、双组分有机纤维(购自熊津化学Woongjin Chemical Co.Ltd)7kg、硫酸0.5kg，湿强剂PPE0.1kg，将超细玻璃纤维棉、双组分有机纤维、湿强剂加入到低浓碎浆机中，加入2m3去离子水，再加入硫酸，打浆浓度调整到2％，使之碎解成纤维分散均匀的浆料，加入浓浆池中备用；(2)浆料处理和输送：将浓浆池中的浆料加水稀释成浆料质量浓度为2.4‰，泵入贮浆池，在稀释倒浆过程中除渣，输送到抄纸机；(3)隔板纸抄造：浆料在抄纸机根据厚度要求如0.5mm通过调整网速40HZ、流量40m3/h、真空度0.04Mpa、压榨装置等湿纸成型；(4)烘干箱干燥：湿纸进入调整好的温度230℃的烘干箱干燥，温度控制不能偏离要求，利用双组分纤维皮层熔点低的特性，使玻璃纤维在任意点相互粘结在一起，而里层纤维不被熔解，形成重要的骨架作用；(5)卷取：干纸卷取成直径500～1000mm的纸卷；(6)隔板加工：隔板通过裁切，制成需要的各种尺寸。
实施例2：
(1)制浆：称取直径为1.0～1.5um的超细玻璃纤维棉41kg、双组分有机纤维(购自熊津化学Woongjin Chemical Co.Ltd)7kg、硫酸0.5kg，湿强剂PPE0.1kg，将超细玻璃纤维棉、双组分有机纤维、湿强剂加入到低浓碎浆机中，加入2m3去离子水，再加入硫酸，打浆浓度调整到1.5％，使之碎解成纤维分散均匀的浆料，加入浓浆池中备用；(2)浆料处理和输送：将浓浆池中的浆料加水稀释成浆料质量浓度为2.4‰，泵入贮浆池，在稀释倒浆过程中除渣，输送到抄纸机；(3)隔板纸抄造：浆料在抄纸机通过调整网速、流量、真空度、压榨装置等湿纸成型；(4)烘干箱干燥：湿纸进入调整好的温度150℃的烘干箱干燥，温度控制不能偏离要求，利用双组分纤维皮层熔点低的特性，使玻璃纤维在任意点相互粘结在一起，而里层纤维不被熔解，形成重要的骨架作用；(5)卷取：干纸卷取成直径500～1000mm的纸卷；(6)隔板加工：隔板通过裁切，制成需要的各种尺寸。
实施例3
(1)制浆：称取直径为0.6～1.0um的超细玻璃纤维棉38kg、双组分有机纤维(购自熊津化学Woongjin Chemical Co.Ltd)10kg、硫酸0.5kg，湿强剂PPE0.2kg，将超细玻璃纤维棉、双组分有机纤维、湿强剂加入到低浓碎浆机中，加入2m3去离子水，再加入硫酸，打浆浓度调整到1.5％，使之碎解成纤维分散均匀的浆料，加入浓浆池中备用；(2)浆料处理和输送：将浓浆池中的浆料加水稀释成浆料质量浓度为2.4‰，泵入贮浆池，在稀释倒浆过程中除渣，输送到抄纸机；(3)隔板纸抄造：浆料在抄纸机通过调整网速、流量、真空度、压榨装置等湿纸成型；(4)烘干箱干燥：湿纸进入调整好的温度230℃的烘干箱干燥，温度控制不能偏离要求，利用双组分纤维皮层熔点低的特性，使玻璃纤维在任意点相互粘结在一起，而里层纤维不被熔解，形成重要的骨架作用；(5)卷取：干纸卷取成直径500～1000mm的纸卷；(6)隔板加工：隔板通过裁切，制成需要的各种尺寸。

Claims (5)

1.一种新型铅酸蓄电池隔板，其特征是，它由下述重量份的原料组成：超细玻璃纤维棉38～41份、双组分有机纤维7～10份、硫酸0.5～0.6份和湿强剂0.1～0.2份。
2.按照权利要求1所述的一种新型铅酸蓄电池隔板，其特征是，它由下述重量份的原料组成：超细玻璃纤维棉41份、双组分有机纤维7份、硫酸0.5份和湿强剂0.1份。
3.按照权利要求1或2所述的一种新型铅酸蓄电池隔板，其特征是，所述超细玻璃纤维棉直径为0.6～1.5um，所述的双组分有机纤维为PE/PET双组分纤维，双组分有机纤维直径为9～12mm，所述的湿强剂为多酰胺环氧氯丙烷。
4.按照权利要求1所述的一种新型铅酸蓄电池隔板的制备方法，其特征是，包括以下步骤：
(1)制浆：称取超细玻璃纤维棉、双组分有机纤维、湿强剂，加入到低浓碎浆机中，加入适量去离子水，再加入硫酸，打浆浓度调整到1.5％～2％，使之碎解成纤维分散均匀的浆料，加入浓浆池中备用；
(2)浆料处理和输送：将浓浆池中的浆料加水稀释成浆料质量浓度为2.4‰～3.0‰，泵入贮浆池中，在稀释倒浆过程中除渣，并将除渣后的浆料输送到抄纸机；
(3)隔板纸抄造：浆料在抄纸机根据厚度不同调整网速、流量、真空度、压榨装置，湿纸成型；
(4)烘干箱干燥：湿纸进入调整好的温度范围150～230℃之间的烘干箱干燥；
(5)卷取：干纸卷取成直径500～1000mm的纸卷；
(6)隔板加工：隔板通过裁切，制成需要的各种尺寸。
5.按照权利要求4所述的一种新型铅酸蓄电池隔板的制备方法，其特征是，步骤(1)中所用的去离子水与超细玻璃纤维棉的质量比为100∶2～3。
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