CN107698879A - 一种摩托车用阀控式铅酸蓄电池 - Google Patents

一种摩托车用阀控式铅酸蓄电池 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种摩托车用阀控式铅酸蓄电池，涉及铅酸蓄电池技术领域，包括正极板、负极板、隔板、电解液、电池槽、接线端子和安全阀，所述安全阀由以下重量份的原料制成：三元乙丙橡胶50‑70份、丁苯橡胶20‑30份、硅橡胶10‑20份、氯化聚乙烯7‑15份、CNTs/SiO2 2‑5份、硅烷偶联剂0.1‑0.5份、硫化剂DTDM 0.5‑2份、硫化剂BIBP 0.5‑2份、助硫化剂TAC 0.5‑1份、促进剂CZ 0.5‑2份、促进剂TMTD 0.5‑2份、防老剂1‑3份、硬脂酸钙0.5‑2份、聚乙烯蜡微粉0.5‑2份、白炭黑10‑15份、改性云母粉10‑15份。本发明用于制备安全阀的胶料具有优异的耐酸腐蚀、抗粘、耐热、耐老化性能，还具有较好的强度和韧性，安全阀不易粘连而无法开启，减少电池鼓肚等安全隐患，进而提高蓄电池的使用寿命，具有很好的实用性和推广价值。

Description

一种摩托车用阀控式铅酸蓄电池
技术领域
本发明涉及铅酸蓄电池技术领域，尤其涉及一种摩托车用阀控式铅酸蓄电池。
背景技术
阀控式铅酸蓄电池，又称为阀控密封铅酸蓄电池，其基本特点是在使用期间不用加酸加水维护，电池为密封结构，电池的盖子上安装有安全阀。由于其密封结构，电池不会有酸液或酸雾排放出来腐蚀设备、污染环境，所以备受用户欢迎，近年来使用愈加广泛。
安全阀是阀控式铅酸蓄电池的关键部件之一，安装在铅酸蓄电池顶部，其主要作用有：1、密封作用，当蓄电池内压低于安全阀的闭阀压力时安全阀关闭，防止空气进入极群氧化负极板，造成电池容量下降，同时也防止内部气体酸雾往外泄露；2、安全作用，当蓄电池使用过程中内部产生的气体气压达到安全阀压力时，安全阀开启将压力释放，防止产生电池变形、破裂；3、确保蓄电池正常内压，促使蓄电池内氧气复合，减少失水。然而，现有市售安全阀大都在酸性高温的环境下腐蚀、老化严重，严重影响安全阀的使用寿命，进而降低蓄电池循环使用寿命，甚至造成电池鼓肚、爆炸等安全隐患。
发明内容
基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种摩托车用阀控式铅酸蓄电池。
本发明提出的一种摩托车用阀控式铅酸蓄电池，包括正极板、负极板、隔板、电解液、电池槽、接线端子和安全阀，所述安全阀胶料由以下重量份的原料制成：三元乙丙橡胶50-70份、丁苯橡胶20-30份、硅橡胶10-20份、氯化聚乙烯7-15份、CNTs/SiO2 2-5份、硅烷偶联剂0.1-0.5份、硫化剂DTDM 0.5-2份、硫化剂BIBP 0.5-2份、助硫化剂TAC 0.5-1份、促进剂CZ 0.5-2份、促进剂TMTD 0.5-2份、防老剂1-3份、硬脂酸钙0.5-2份、聚乙烯蜡微粉0.5-2份、白炭黑10-15份、改性云母粉10-15份。
优选地，所述防老剂为防老剂NBC和防老剂MB按照1-3：2-4复配组成的。
优选地，所述改性云母粉的制备方法如下：将云母煅烧后粉碎，向其中加入硬脂酸，研磨，紫外光照射，继续研磨，即得改性云母粉。
优选地，所述改性云母粉的制备方法如下：将云母煅烧后粉碎，过80-100目筛，向其中加入硬脂酸，研磨10-20min，紫外光照射1-3min，继续研磨10-20min，即得改性云母粉。
优选地，所述云母煅烧温度为890-900℃，锻烧时间为30-40min。
优选地，所述硬脂酸的加入量为云母质量的2-4％。
优选地，所述紫外线照射的波长为0.1-0.3μm。
优选地，所述安全阀胶料的制备方法如下：
1)塑炼：将三元乙丙橡胶、丁苯橡胶、硅橡胶分别投入到开炼机中塑炼10-20min，薄通3-5次，将塑炼后的胶料混合，向其中加入氯化聚乙烯，在80-90℃下塑炼5-10min，得塑炼料；其中三元乙丙橡胶的塑炼温度为60-70℃，丁苯橡胶的塑炼温度为70-80℃，硅橡胶的塑炼温度为70-80℃；
2)混炼：将塑炼料转移到密炼机中，向其中加入CNTs/SiO2、白炭黑、改性云母粉和硅烷偶联剂，在1-2MPa、80-90℃下混炼5-10min，再向其中加入硫化剂DTDM、硫化剂BIBP、助硫化剂TAC、促进剂CZ、促进剂TMTD、防老剂、硬脂酸钙、聚乙烯蜡微粉，在1-2MPa、75-85℃下混炼10-20min，得混炼料；
3)硫化：将混炼料送入硫化机中进行硫化，硫化温度为150-160℃，硫化压力为4-5MPa，硫化时间为20-30min，冷却，即得安全阀胶料。
有益效果：本发明中以三元乙丙橡胶、丁苯橡胶、硅橡胶及氯化聚乙烯为基体材料进行混合改性，其中，氯化聚乙烯能够改善三元乙丙橡胶、丁苯橡胶、硅橡胶之间的相容性，其还具有很好的耐候性和耐老化性，混合改性后的基体材料具有很好的耐高温、耐老化、耐酸腐蚀的性能；云母粉具有耐高温、物化性能稳定的优点，还具有一定的弹性和韧性，将其与硬脂酸进行研磨改性，经紫外照射后再次研磨，能够提高硬脂酸和云母粉之间的结合牢固度，再与白炭黑共同添加到基体材料中，能够改善其耐酸、耐老化及耐热性能；添加CNTs/SiO2一方面其骨架CNTs具有自润滑性能，增强安全阀的抗粘性，另一方面SiO2负载在CNTs上，改善其团聚性，提高材料的耐热性和机械性能，将改性云母粉及CNTs/SiO2、白炭黑与硅烷偶联剂作用后，能够与高分子基体材料紧密牢固的结合起来，改善材料的耐老化及耐热等性能；添加的聚乙烯蜡微粉能够改善材料的粘连性，降低由于安全阀粘连造成无法开启的几率；采用多种硫化剂及促进剂协同硫化，改善硫化后材料的机械性能，使其具有很好的韧性和硬度。
综上，本发明用于制备安全阀的胶料具有优异的耐酸腐蚀、抗粘、耐热、耐老化性能，还具有较好的强度和韧性，安全阀不易粘连而无法开启，减少电池鼓肚等安全隐患，进而提高蓄电池的使用寿命，具有很好的实用性和推广价值。
具体实施方式
下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
实施例1
本发明提出的一种摩托车用阀控式铅酸蓄电池，包括正极板、负极板、隔板、电解液、电池槽、接线端子和安全阀，所述安全阀胶料由以下重量份的原料制成：三元乙丙橡胶50份、丁苯橡胶30份、硅橡胶10份、氯化聚乙烯15份、CNTs/SiO2 2份、硅烷偶联剂0.5份、硫化剂DTDM 0.5份、硫化剂BIBP 2份、助硫化剂TAC 0.5份、促进剂CZ 2份、促进剂TMTD 0.5份、防老剂3份、硬脂酸钙0.5份、聚乙烯蜡微粉2份、白炭黑10份、改性云母粉15份。
实施例2
本发明提出的一种摩托车用阀控式铅酸蓄电池，包括正极板、负极板、隔板、电解液、电池槽、接线端子和安全阀，所述安全阀胶料由以下重量份的原料制成：三元乙丙橡胶60份、丁苯橡胶22份、硅橡胶14份、氯化聚乙烯9份、CNTs/SiO2 3份、硅烷偶联剂0.2份、硫化剂DTDM 1份、硫化剂BIBP 1份、助硫化剂TAC 0.5份、促进剂CZ 1.5份、促进剂TMTD 0.5份、防老剂2份、硬脂酸钙0.7份、聚乙烯蜡微粉1.3份、白炭黑12份、改性云母粉12份。其中，防老剂为防老剂NBC和防老剂MB按照1：2复配组成的。
安全阀胶料的制备方法如下：
1)改性云母粉制备：将云母在890℃下煅烧30min，粉碎，过80目筛，向其中加入硬脂酸，硬脂酸加入量为云母质量的2％，研磨10min，采用波长为0.1μm的紫外光照射1min，继续研磨10min，即得改性云母粉；
2)塑炼：将三元乙丙橡胶、丁苯橡胶、硅橡胶分别投入到开炼机中塑炼10min，薄通3次，将塑炼后的胶料混合，向其中加入氯化聚乙烯，在80℃下塑炼5min，得塑炼料；其中三元乙丙橡胶的塑炼温度为60℃，丁苯橡胶的塑炼温度为70℃，硅橡胶的塑炼温度为70℃；
3)混炼：将塑炼料转移到密炼机中，向其中加入CNTs/SiO2、白炭黑、改性云母粉和硅烷偶联剂，在1MPa、80℃下混炼5min，再向其中加入硫化剂DTDM、硫化剂BIBP、助硫化剂TAC、促进剂CZ、促进剂TMTD、防老剂、硬脂酸钙、聚乙烯蜡微粉，在1MPa、75℃下混炼10min，得混炼料；
4)硫化：将混炼料送入硫化机中进行硫化，硫化温度为150℃，硫化压力为4MPa，硫化时间为20min，冷却，即得安全阀胶料。
实施例3
本发明提出的一种摩托车用阀控式铅酸蓄电池，包括正极板、负极板、隔板、电解液、电池槽、接线端子和安全阀，所述安全阀胶料由以下重量份的原料制成：三元乙丙橡胶65份、丁苯橡胶26份、硅橡胶15份、氯化聚乙烯12份、CNTs/SiO2 4份、硅烷偶联剂0.3份、硫化剂DTDM 1.2份、硫化剂BIBP 0.8份、助硫化剂TAC 0.8份、促进剂CZ 1份、促进剂TMTD 1份、防老剂2.5份、硬脂酸钙0.7份、聚乙烯蜡微粉1份、白炭黑11份、改性云母粉13份。其中，防老剂为防老剂NBC和防老剂MB按照1：4复配组成的。
安全阀胶料的制备方法如下：
1)改性云母粉制备：将云母在895℃下煅烧35min，粉碎，过100目筛，向其中加入硬脂酸，硬脂酸加入量为云母质量的3％，研磨15min，采用波长为0.2μm的紫外光照射2min，继续研磨15min，即得改性云母粉。
2)塑炼：将三元乙丙橡胶、丁苯橡胶、硅橡胶分别投入到开炼机中塑炼15min，薄通4次，将塑炼后的胶料混合，向其中加入氯化聚乙烯，在85℃下塑炼8min，得塑炼料；其中三元乙丙橡胶的塑炼温度为65℃，丁苯橡胶的塑炼温度为75℃，硅橡胶的塑炼温度为80℃；
3)混炼：将塑炼料转移到密炼机中，向其中加入CNTs/SiO2、白炭黑、改性云母粉和硅烷偶联剂，在1.5MPa、85℃下混炼7min，再向其中加入硫化剂DTDM、硫化剂BIBP、助硫化剂TAC、促进剂CZ、促进剂TMTD、防老剂、硬脂酸钙、聚乙烯蜡微粉，在1.2MPa、80℃下混炼15min，得混炼料；
4)硫化：将混炼料送入硫化机中进行硫化，硫化温度为155℃，硫化压力为4.5MPa，硫化时间为25min，冷却，即得安全阀胶料。
实施例4
本发明提出的一种摩托车用阀控式铅酸蓄电池，包括正极板、负极板、隔板、电解液、电池槽、接线端子和安全阀，所述安全阀胶料由以下重量份的原料制成：三元乙丙橡胶70份、丁苯橡胶20份、硅橡胶20份、氯化聚乙烯7份、CNTs/SiO2 5份、硅烷偶联剂0.1份、硫化剂DTDM 2份、硫化剂BIBP 0.5份、助硫化剂TAC 1份、促进剂CZ 0.5份、促进剂TMTD 2份、防老剂1份、硬脂酸钙2份、聚乙烯蜡微粉0.5份、白炭黑15份、改性云母粉10份。其中，防老剂为防老剂NBC和防老剂MB按照3：2复配组成的。
安全阀胶料的制备方法如下：
1)改性云母粉制备：将云母在900℃下煅烧40min，粉碎，过100目筛，向其中加入硬脂酸，硬脂酸加入量为云母质量的4％，研磨20min，采用波长为0.3μm的紫外光照射3min，继续研磨20min，即得改性云母粉；
2)塑炼：将三元乙丙橡胶、丁苯橡胶、硅橡胶分别投入到开炼机中塑炼20min，薄通5次，将塑炼后的胶料混合，向其中加入氯化聚乙烯，在90℃下塑炼10min，得塑炼料；其中三元乙丙橡胶的塑炼温度为70℃，丁苯橡胶的塑炼温度为80℃，硅橡胶的塑炼温度为75℃；
3)混炼：将塑炼料转移到密炼机中，向其中加入CNTs/SiO2、白炭黑、改性云母粉和硅烷偶联剂，在2MPa、90℃下混炼10min，再向其中加入硫化剂DTDM、硫化剂BIBP、助硫化剂TAC、促进剂CZ、促进剂TMTD、防老剂、硬脂酸钙、聚乙烯蜡微粉，在2MPa、85℃下混炼20min，得混炼料；
4)硫化：将混炼料送入硫化机中进行硫化，硫化温度为160℃，硫化压力为5MPa，硫化时间为30min，冷却，即得安全阀胶料。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种摩托车用阀控式铅酸蓄电池，包括正极板、负极板、隔板、电解液、电池槽、接线端子和安全阀，其特征在于，所述安全阀胶料由以下重量份的原料制成：三元乙丙橡胶50-70份、丁苯橡胶20-30份、硅橡胶10-20份、氯化聚乙烯7-15份、CNTs/SiO2 2-5份、硅烷偶联剂0.1-0.5份、硫化剂DTDM 0.5-2份、硫化剂BIBP 0.5-2份、助硫化剂TAC 0.5-1份、促进剂CZ 0.5-2份、促进剂TMTD 0.5-2份、防老剂1-3份、硬脂酸钙0.5-2份、聚乙烯蜡微粉0.5-2份、白炭黑10-15份、改性云母粉10-15份。
2.根据权利要求1所述的摩托车用阀控式铅酸蓄电池，其特征在于，所述防老剂为防老剂NBC和防老剂MB按照1-3：2-4复配组成的。
3.根据权利要求1所述的摩托车用阀控式铅酸蓄电池，其特征在于，所述改性云母粉的制备方法如下：将云母煅烧后粉碎，向其中加入硬脂酸，研磨，紫外光照射，继续研磨，即得改性云母粉。
4.根据权利要求3所述的摩托车用阀控式铅酸蓄电池，其特征在于，所述改性云母粉的制备方法如下：将云母煅烧后粉碎，过80-100目筛，向其中加入硬脂酸，研磨10-20min，紫外光照射1-3min，继续研磨10-20min，即得改性云母粉。
5.根据权利要求4所述的摩托车用阀控式铅酸蓄电池，其特征在于，所述云母煅烧温度为890-900℃，锻烧时间为30-40min。
6.根据权利要求4所述的摩托车用阀控式铅酸蓄电池，其特征在于，所述硬脂酸的加入量为云母质量的2-4％。
7.根据权利要求4所述的摩托车用阀控式铅酸蓄电池，其特征在于，所述紫外线照射的波长为0.1-0.3μm。
8.根据权利要求1-7任一所述的摩托车用阀控式铅酸蓄电池，其特征在于，所述安全阀胶料的制备方法如下：
1)塑炼：将三元乙丙橡胶、丁苯橡胶、硅橡胶分别投入到开炼机中塑炼10-20min，薄通3-5次，将塑炼后的胶料混合，向其中加入氯化聚乙烯，在80-90℃下塑炼5-10min，得塑炼料；其中三元乙丙橡胶的塑炼温度为60-70℃，丁苯橡胶的塑炼温度为70-80℃，硅橡胶的塑炼温度为70-80℃；
2)混炼：将塑炼料转移到密炼机中，向其中加入CNTs/SiO2、白炭黑、改性云母粉和硅烷偶联剂，在1-2MPa、80-90℃下混炼5-10min，再向其中加入硫化剂DTDM、硫化剂BIBP、助硫化剂TAC、促进剂CZ、促进剂TMTD、防老剂、硬脂酸钙、聚乙烯蜡微粉，在1-2MPa、75-85℃下混炼10-20min，得混炼料；
3)硫化：将混炼料送入硫化机中进行硫化，硫化温度为150-160℃，硫化压力为4-5MPa，硫化时间为20-30min，冷却，即得安全阀胶料。
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