CN103400950A - 高抗枝晶短路隔板的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于铅酸电池材料领域，具体涉及一种高抗枝晶短路隔板的制备方法。本发明以42~45度玻璃纤维4~6份、34~36度玻璃纤维23~27份、27~30度玻璃纤维36~42份、回料22~24份、有机纤维PET2.5~3.5份为原材料，通过打浆、调浆、成型、烘干、成品等步骤制备高抗枝晶短路隔板，能提升隔板的抗穿刺能力，隔板孔径分布更加合理，具有更高的均一性，防止电池内部铅枝晶生长造成的短路，同时，可以提升隔板拉伸强度和伸长率，防止在装配过程中撕烂或刺穿引起的短路，大大延长电池的使用寿命。
Description
技术领域
本发明属于铅酸电池材料领域，具体涉及一种高抗枝晶短路隔板的制备方法。
背景技术
隔板俗称蓄电池的第三极，是蓄电池的重要组成部分，在某些情况下甚至起着决定性作用，其本身材料是电子绝缘体，而其多孔性又使其具有离子导电性，对蓄电池高倍率放电的容量和端电压水平有重要影响。隔板在硫酸中的稳定性直接影响蓄电池的寿命，而隔板孔径结构不合理会导致铅枝晶生长，进而引起电池短路风险增加，电池使用寿命降低。铅枝晶生长导致电池短路，也起不到抑制正极活性物质在深放电循环过程中出现膨胀的作用，从而导致电池过早失效。另外，隔板抗拉伸强度过低，容易被撕烂和刺穿，也会引起短路，降低蓄电池的循环寿命。综上述，对高抗枝晶短路隔板的研制迫在眉睫。
常用玻璃纤维隔板必须要有两种使其具备使用价值的理化性能。首先必须能满足其制造过程中的裁切、折叠、卷伸和在装配电池时其它机械操作要求；其次是隔板作为用途产品，它必须满足电池的使用要求。但这两种要求里有数对相互矛盾的指标。为此，在配备纤维时就必须在它们之间寻找一个折中的配方。为达到这两种性能的最佳状态，根据玻璃纤维的特性，合理的搭配玻璃纤维直径的粗细比例，适当的选择玻璃纤维的长度，这是制造新型高抗枝晶短路隔板的重要因素之一。
发明内容
为了满足拉力强度和抗穿刺能力以及孔径分布需要，本发明提供了一种高抗枝晶短路隔板的制备方法，所述方法能使隔板抗穿刺能力更强，隔板孔径具有更高的均一性，防止电池内部铅枝晶生长造成的短路，同时，可以提升隔板拉伸强度和伸长率，防止在装配过程中撕烂或刺穿引起的短路，大大延长电池的使用寿命。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种高抗枝晶短路隔板的制备方法，包括以下步骤：
（1）配备以下重量份的原料：42~45度（叩解度）玻璃纤维4~6份，34~36度（叩解度）玻璃纤维23~27份，27~30度（叩解度）玻璃纤维36~42份，回料22~24份，有机纤维PET （聚对苯二甲酸乙二酯）2.5~3.5份；
（2）打浆：往打浆机里加入6000~8000份去离子水后，再加入0.5~1.84份硫酸，将玻璃纤维由高叩解度到低叩解度依次加入打浆机中，最后加入干回料和PET；通过继续加入去离子水使打浆浓度（质量浓度）控制在0.9~1.1%，完成后将浆液转移至配浆池中；
（3）调浆：在配浆池的浆液中注入去离子水，同时进行搅拌，稀释浓度（质量浓度）至0.28~0.32%后，再用硫酸调节浆液pH值至2.2~2.5，然后，再将浆液转移至储浆池中，一边搅拌一边供应步骤（4）；
（4）成型：打开成型机进浆阀门，浆液从成型机底部进入并溢流到聚酯网上，通过聚酯网带动浆料，再经过真空泵抽掉浆水后，进入橡胶辊进行辊压成型；
（5）烘干：成型后依次进入烘干箱的一区和二区，把一区温度设为135℃~145℃，二区温度设为145℃~155℃，并送入烘干箱均匀风量，从而达到比较理想的干燥效果，从烘干箱二区出来后，得到半成品；
（6）成品：半成品出烘箱后先用收纸机成卷，然后进行裁切，即得成品隔板。
根据上述的高抗枝晶短路隔板的制备方法，步骤（1）中优选的原料及其重量份为：44度玻璃纤维5份，35度玻璃纤维25份，29度玻璃纤维39份，回料23份，有机纤维PET 3份。
根据上述的高抗枝晶短路隔板的制备方法，所述硫酸的比重为1.8~1.84。
根据上述的高抗枝晶短路隔板的制备方法，所述回料为100%玻璃纤维材料隔板的废弃料或未使用的陈旧料。
定义：回料也称为再生料，是生产中的废弃料或未使用的陈旧料，经过重新加工后形成的材料。
本发明的积极有益效果是：
本发明方法能使隔板抗穿刺能力增强，隔板孔径分布更加合理，具有更高的均一性，防止电池内部铅枝晶生长穿破隔板纸而造成的短路，同时，可以提升隔板拉伸强度和伸长率，防止在装配过程中由于装配压力过大和板栅不平引起撕烂或刺穿进而引起的短路，大大延长电池的循环使用寿命。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进一步详细说明，但本发明不限于这些实施例。
实施例1
本实施例高抗枝晶短路隔板的制备方法，包括以下步骤：
（1）配备以下重量份的原料：44度玻璃纤维5Kg，35度玻璃纤维25Kg，29度玻璃纤维39Kg，回料23Kg，有机纤维PET 3Kg；回料为100%玻璃纤维材料隔板的废弃料；
（2）打浆：往打浆机里加入8000L去离子水后，再加入800mL硫酸（比重1.84），将玻璃纤维由高叩解度到低叩解度依次加入打浆机中，最后加入干回料和PET；通过继续加入去离子水使打浆浓度（质量浓度）控制在1%，完成后将浆液转移至配浆池中；
（3）调浆：在配浆池的浆液中注入去离子水，同时进行搅拌，稀释浓度（质量浓度）至0.3%后，再用硫酸调节浆液pH值至2.4，然后，再将浆液转移至储浆池中，一边搅拌一边供应步骤（4）；
（4）成型：打开成型机进浆阀门，浆液从成型机底部进入并溢流到聚酯网上，通过聚酯网带动浆料，再经过真空泵抽掉浆水后，进入橡胶辊进行辊压成型；
（5）烘干：成型后依次进入烘干箱的一区和二区，把一区温度设为135℃~145℃，二区温度设为145℃~155℃，并送入烘干箱均匀风量，从而达到比较理想的干燥效果，从烘干箱二区出来后，得到半成品；
（6）成品：半成品出烘箱后先用收纸机成卷，然后进行裁切，即得成品隔板。
测试：从市场上购得三种隔板与实施例1所得隔板进行性能检测，结果见表1。
备注：样品A为99%玻璃纤维和1%合成纤维隔板，样品B为 98%玻璃纤维和2%的合成纤维隔板，样品C为100%玻璃纤维隔板。
实施例2
本实施例高抗枝晶短路隔板的制备方法，包括以下步骤：
（1）配备以下重量份的原料：42度玻璃纤维4Kg，34度玻璃纤维23Kg，27度玻璃纤维36Kg，回料22Kg，有机纤维PET 2.5 Kg；回料为100%玻璃纤维材料隔板的废弃料；
（2）打浆：往打浆机里加入6m3去离子水后，再加入500mL硫酸（比重1.84），将玻璃纤维由高叩解度到低叩解度依次加入打浆机中，最后加入干回料和PET；通过继续加入去离子水使打浆浓度（质量浓度）控制在0.9%，完成后将浆液转移至配浆池中；
（3）调浆：在配浆池的浆液中注入去离子水，同时进行搅拌，稀释浓度（质量浓度）至0.28%后，再用硫酸调节浆液pH值至2.2，然后，再将浆液转移至储浆池中，一边搅拌一边供应步骤（4）；
（4）成型：打开成型机进浆阀门，浆液从成型机底部进入并溢流到聚酯网上，通过聚酯网带动浆料，再经过真空泵抽掉浆水后，进入橡胶辊进行辊压成型；
（5）烘干：成型后依次进入烘干箱的一区和二区，把一区温度设为135℃~145℃，二区温度设为145℃~155℃，并送入烘干箱均匀风量，从而达到比较理想的干燥效果，从烘干箱二区出来后，得到半成品；
（6）成品：半成品出烘箱后先用收纸机成卷，然后进行裁切，即得成品隔板。
实施例3
本实施例高抗枝晶短路隔板的制备方法，包括以下步骤：
（1）配备以下重量份的原料：45度玻璃纤维6Kg，36度玻璃纤维27Kg，30度玻璃纤维42 Kg，回料24Kg，有机纤维PET 3.5Kg；回料为100%玻璃纤维材料隔板的废弃料；
（2）打浆：往打浆机里加入7m3去离子水后，再加入1000mL硫酸（比重1.8），将玻璃纤维由高叩解度到低叩解度依次加入打浆机中，最后加入干回料和PET；通过继续加入去离子水使打浆浓度（质量浓度）控制在1.1%，完成后将浆液转移至配浆池中；
（3）调浆：在配浆池的浆液中注入去离子水，同时进行搅拌，稀释浓度（质量浓度）至0.32%后，再用硫酸调节浆液pH值至2.5，然后，再将浆液转移至储浆池中，一边搅拌一边供应步骤（4）；
（4）成型：打开成型机进浆阀门，浆液从成型机底部进入并溢流到聚酯网上，通过聚酯网带动浆料，再经过真空泵抽掉浆水后，进入橡胶辊进行辊压成型；
（5）烘干：成型后依次进入烘干箱的一区和二区，把一区温度设为135℃~145℃，二区温度设为145℃~155℃，并送入烘干箱均匀风量，从而达到比较理想的干燥效果，从烘干箱二区出来后，得到半成品；
（6）成品：半成品出烘箱后先用收纸机成卷，然后进行裁切，即得成品隔板。
本发明并不局限于上述具体实施方式，本领域技术人员还可据此做出多种变化，但任何与本发明等同或者类似的变化都应涵盖在本发明权利要求的范围内。
Claims (4)
1.一种高抗枝晶短路隔板的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）配备以下重量份的原料：42~45度玻璃纤维4~6份，34~36度玻璃纤维23~27份，27~30度玻璃纤维36~42份，回料22~24份，有机纤维PET 2.5~3.5份；所述度为叩解度；
（2）打浆：往打浆机里加入6000~8000份去离子水后，再加入0.5~1.84份硫酸，将玻璃纤维由高叩解度到低叩解度依次加入打浆机中，最后加入干回料和PET；通过继续加入去离子水使打浆浓度控制在0.9~1.1%，完成后将浆液转移至配浆池中；
（3）调浆：在配浆池的浆液中注入去离子水，同时进行搅拌，稀释浓度至0.28~0.32%后，再用硫酸调节浆液pH值至2.2~2.5，然后，再将浆液转移至储浆池中，一边搅拌一边供应步骤（4）；
（4）成型：打开成型机进浆阀门，浆液从成型机底部进入并溢流到聚酯网上，通过聚酯网带动浆料，再经过真空泵抽掉浆水后，进入橡胶辊进行辊压成型；
（5）烘干：成型后依次进入烘干箱的一区和二区，把一区温度设为135℃~145℃，二区温度设为145℃~155℃，并送入烘干箱均匀风量，从而达到比较理想的干燥效果，从烘干箱二区出来后，得到半成品；
（6）成品：半成品出烘箱后先用收纸机成卷，然后进行裁切，即得成品隔板。
2.根据权利要求1所述的高抗枝晶短路隔板的制备方法，其特征在于：步骤（1）中优选的原料及其重量份为：44度玻璃纤维5份，35度玻璃纤维25份，29度玻璃纤维39份，回料23份，有机纤维PET 3份。
3.根据权利要求1所述的高抗枝晶短路隔板的制备方法，其特征在于：所述硫酸的比重为1.8~1.84。
4.根据权利要求1所述的高抗枝晶短路隔板的制备方法，其特征在于：所述回料为100%玻璃纤维材料隔板的废弃料或未使用的陈旧料。
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