CN107887556A - 一种高抗张强度agm隔板 - Google Patents

一种高抗张强度agm隔板 Download PDF

Info

Publication number
CN107887556A
CN107887556A CN201710949136.0A CN201710949136A CN107887556A CN 107887556 A CN107887556 A CN 107887556A CN 201710949136 A CN201710949136 A CN 201710949136A CN 107887556 A CN107887556 A CN 107887556A
Authority
CN
China
Prior art keywords
tensile
dividing plates
agm dividing
parts
nano
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201710949136.0A
Other languages
English (en)
Inventor
王祥鑫
佘进泉
章维华
王斌
豆行枫
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ZHEJIANG CHANGTONG TECHNOLOGY Co Ltd
Original Assignee
ZHEJIANG CHANGTONG TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ZHEJIANG CHANGTONG TECHNOLOGY Co Ltd filed Critical ZHEJIANG CHANGTONG TECHNOLOGY Co Ltd
Priority to CN201710949136.0A priority Critical patent/CN107887556A/zh
Publication of CN107887556A publication Critical patent/CN107887556A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/40—Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
    • H01M50/409—Separators, membranes or diaphragms characterised by the material
    • H01M50/44—Fibrous material
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/40—Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
    • H01M50/409—Separators, membranes or diaphragms characterised by the material
    • H01M50/431—Inorganic material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82—NANOTECHNOLOGY
    • B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y30/00—Nanotechnology for materials or surface science, e.g. nanocomposites
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Sealing Battery Cases Or Jackets (AREA)
  • Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)

Abstract

本发明涉及基本电器元件技术领域，尤其涉及一种高抗张强度AGM隔板，所述高抗张强度AGM隔板由复合玻璃微纤维和防腐蚀纳米涂层组成，所述复合玻璃微纤维由以下重量份的原料制成：石英砂25~35份，纳米氮化铝20~30份，叶蜡石10~25份，弹性纤维5~10份和蒙脱土25~30份。本发明的高抗张强度AGM隔板成本低，化学稳定性好，具有较高的抗张强度和耐酸腐蚀性，采用本发明的高抗张强度AGM隔板能够提高电池的生产效率，降低电池装配过程的废品率，提高电池性能，延长使用寿命。

Description

一种高抗张强度AGM隔板
技术领域
本发明涉及基本电器元件技术领域，尤其涉及一种低成本、化学稳定性好的高抗张强度AGM隔板。
背景技术
隔板是蓄电池生产中一个重要部件，它的优劣直接影响蓄电池的放电容量和充放循环使用寿命。AGM隔板，即吸附式微纤维玻璃棉毡型隔板（absorbed glass matseparator），通常是由直径为0.5～3μm的玻璃微纤维通过类似造纸的湿法成型工艺而制得的质地均匀的薄片状柔性材料。AGM隔板与阀控式密封铅酸蓄电池（VRLA电池）密切联系，有阀控式密封铅酸蓄电池“第三极”之称谓。AGM隔板由微纤维玻璃棉制成，兼具玻璃和纤维的特性，现有的AGM隔板存在着机械强度不够高，使用过程中耐老化性差、易断裂的缺点，多次更换影响VRLA电池的工作效率。因此，开发出一种改性AGM隔板，防止隔板机械变形和活性物质的脱落，保证电池寿命是本领域技术人员亟待解决的技术问题。
发明内容
本发明为了克服传统AGM隔板机械强度低的问题，提供了一种低成本、化学稳定性好的高抗张强度AGM隔板。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种高抗张强度AGM隔板，所述高抗张强度AGM隔板由复合玻璃微纤维和防腐蚀纳米涂层组成，所述复合玻璃微纤维由以下重量份的原料制成：石英砂25~35份，纳米氮化铝20~30份，叶蜡石10~25份，弹性纤维5~10份和蒙脱土25~30份。
本发明在AGM表面涂覆防腐蚀纳米涂层，以增强AGM隔板的化学稳定性，提高其耐酸腐蚀性。在复合玻璃微纤维的配方体系中引入弹性纤维材料，这种特殊纤维是一种很好的聚合物，在酸和热的环境条件下其形状和结构不会改变，采用该弹性纤维增强的AGM隔板在干、湿态下的耐穿刺强度大，抗张强度高，回弹性好。AGM隔板中加入了弹性纤维可提高电池的生产效率，降低电池装配过程的废品率，提高电池性能。纳米氮化铝相对于普通氮化铝具有巨大的比表面积，极高的表面活性，导热性能好，纳米粒子在低温或超低温下几乎没有热阻，纳米氮化铝（电绝缘体）的导热率即使在常温下也比普通氮化铝高4~5倍。蒙脱土，主要成分蒙脱石，是由两层Si-O四面体和一层Al-O八面体，组成的层状硅酸盐晶体，具有独特的一维层状纳米结构和阳离子交换性特性，具有很强的吸附能力，良好的分散性能，可以提高AGM隔板的抗冲击、抗疲劳、尺寸稳定性及气体阻隔性能，进而提高电池的使用性能。
作为优选，所述弹性纤维选自高弹性聚乙稀纤维，蜘蛛丝，聚氨酯纤维和蚕丝中的一种或几种。
高弹性聚乙稀纤维，简称为高弹性或者高模量聚乙烯纤维，是分子量在100～500万的聚乙烯所纺出的纤维，为目前世界上比强度和比模量最高的纤维，属于亲水耐酸合成纤维，耐强酸腐蚀。蜘蛛丝是自然界最强韧的纤维，其断裂强度1.3GPa，伸长率40%，被誉为“生物钢”，本发明采用由生物质材料蜘蛛丝和蚕丝作为弹性纤维，大大减少了化学试剂的使用，合成过程更为绿色环保。本发明在复合玻璃微纤维的配方体系中加入高弹性聚乙稀纤维、蜘蛛丝、聚氨酯纤维或蚕丝，成本较低，大大提高了AGM隔板的抗张强度、弹性和耐酸腐蚀性，提高了电池的生产效率，降低电池装配过程的废品率，提高电池性能，延长使用寿命。
作为优选，所述复合玻璃微纤维的直径为0.5～1.5μm。
作为优选，所述防腐蚀纳米涂层由以下重量份的原料制成：远红外陶瓷粉体1~2份，镍基合金0.7~1.5份，纳米氧化铈0.05~2份，钛合金0.2~0.5份和氨基硅烷0.05~1份。
本发明防腐蚀纳米涂层配方体系中使用远红外发射材料结合合金、稀土和有机物为原料，具有防止化学侵蚀的效果，其中钛合金具有强度高、耐蚀性好、耐热性高等特性，对点蚀、酸蚀、应力腐蚀的抵抗力特别强；对碱、氯化物、氯的有机物品、硝酸、硫酸等有优良的抗腐蚀能力，将其应用于高抗张强度AGM隔板一方面可以增强抗腐蚀性，另一方面钛可以作为催化剂促使侵蚀物分解，形成无害的微晶粒与AGM隔板中的复合玻璃微纤维结合，增强AGM隔板的热震稳定性。具体协同缓蚀基本原理如下：物体中的电子震动或激发，就会向外放出辐射能，一切物体只要在开氏零度以上都会有红外线向外辐射。随着辐射体材质分子结构和温度等诸多条件的不同，其辐射波长也各不相同。在辐射波段中，当分子中的原子或原子团从高能量的振动状态转变为低能量的振动状态时，会产生2.5~25μm的远红外辐射，当酸性的电解液流经AGM表面的防腐蚀纳米涂层后，在其表面自由能的作用下，电解液的表面张力可从72×10-3N·m-1降低到60×10-3N·m-1。同时经过表面自由能的激活震荡，不但能活化酸性的电解液，使其不容易缔合，造成腐蚀，而且还能活化其它具有腐蚀性能的液体，从而提高了本发明高抗张强度AGM隔板的耐腐蚀性能，增强化学稳定性，从而保证电池的稳定特性。
作为优选，所述远红外陶瓷粉体由以下重量份的组分组成：白炭黑0.2~0.5份，氧化铝0.6~0.7份和氯化银0.2~0.8份。
作为优选，所述镍基合金为镍钼合金和镍铜合金中的一种或两种。
作为优选，所述纳米氧化铈的粒径为15~25nm。
因此，本发明具有如下有益效果：成本低，化学稳定性好，具有较高的抗张强度和耐酸腐蚀性，采用本发明的高抗张强度AGM隔板能够提高电池的生产效率，降低电池装配过程的废品率，提高电池性能，延长使用寿命。
具体实施方式
下面通过具体实施例，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。
在本发明中，若非特指，所有设备和原料均可从市场购得或是本行业常用的，下述实施例中的方法，如无特别说明，均为本领域常规方法。
实施例1
一种高抗张强度AGM隔板，由直径为0.5μm的复合玻璃微纤维和防腐蚀纳米涂层组成，复合玻璃微纤维由以下配比的原料制成：石英砂25g，纳米氮化铝20g，叶蜡石10g，高弹性聚乙稀纤维5g和蒙脱土25g；防腐蚀纳米涂层由以下配比的原料制成：远红外陶瓷粉体（白炭黑0.2g，氧化铝0.6g和氯化银0.2g）1g，镍钼合金0.7g，纳米氧化铈（粒径为15nm）0.05g，钛合金0.2g和三苯基氨基硅烷0.05g。
实施例2
一种高抗张强度AGM隔板，由直径为1.5μm的复合玻璃微纤维和防腐蚀纳米涂层组成，复合玻璃微纤维由以下配比的原料制成：石英砂35g，纳米氮化铝30g，叶蜡石25g，蜘蛛丝2g，聚氨酯纤维5g，蚕丝3g和蒙脱土30g；防腐蚀纳米涂层由以下配比的原料制成：远红外陶瓷粉体（白炭黑0.5g，氧化铝0.7g和氯化银0.8g）2g，镍钼合金0.8g，镍铜合金0.7g，纳米氧化铈（粒径为25nm）2g，钛合金0.5g，三苯基氨基硅烷0.2g和3-氨丙基三甲氧基硅烷.0.8g。
实施例3
一种高抗张强度AGM隔板，由直径为1.0μm的复合玻璃微纤维和防腐蚀纳米涂层组成，复合玻璃微纤维由以下配比的原料制成：石英砂30g，纳米氮化铝25g，叶蜡石20g，聚氨酯纤维4g，蚕丝4g和蒙脱土28g；防腐蚀纳米涂层由以下配比的原料制成：远红外陶瓷粉体（白炭黑0.3g，氧化铝0.65g和氯化银0.6g）1.55g，镍铜合金1.0g，纳米氧化铈（粒径为20nm）1g，钛合金0.3g和3-氨丙基三甲氧基硅烷0.5g。
本发明的高抗张强度AGM隔板成本低，化学稳定性好，具有较高的抗张强度和耐酸腐蚀性，采用本发明的高抗张强度AGM隔板能够提高电池的生产效率，降低电池装配过程的废品率，提高电池性能，延长使用寿命。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。

Claims (7)

1.一种高抗张强度AGM隔板，其特征在于，所述高抗张强度AGM隔板由复合玻璃微纤维和防腐蚀纳米涂层组成，所述复合玻璃微纤维由以下重量份的原料制成：石英砂25~35份，纳米氮化铝20~30份，叶蜡石10~25份，弹性纤维5~10份和蒙脱土25~30份。
2.根据权利要求1所述的一种高抗张强度AGM隔板，其特征在于，所述弹性纤维选自高弹性聚乙稀纤维，蜘蛛丝，聚氨酯纤维和蚕丝中的一种或几种。
3.根据权利要求1所述的一种高抗张强度AGM隔板，其特征在于，所述复合玻璃微纤维的直径为0.5～1.5μm。
4.根据权利要求1所述的一种高抗张强度AGM隔板，其特征在于，所述防腐蚀纳米涂层由以下重量份的原料制成：远红外陶瓷粉体1~2份，镍基合金0.7~1.5份，纳米氧化铈0.05~2份，钛合金0.2~0.5份和氨基硅烷0.05~1份。
5.根据权利要求4所述的一种高抗张强度AGM隔板，其特征在于，所述远红外陶瓷粉体由以下重量份的组分组成：白炭黑0.2~0.5份，氧化铝0.6~0.7份和氯化银0.2~0.8份。
6.根据权利要求4或5所述的一种高抗张强度AGM隔板，其特征在于，所述镍基合金为镍钼合金和镍铜合金中的一种或两种。
7.根据权利要求4或5所述的一种高抗张强度AGM隔板，其特征在于，所述纳米氧化铈的粒径为15~25nm。
CN201710949136.0A 2017-10-12 2017-10-12 一种高抗张强度agm隔板 Pending CN107887556A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710949136.0A CN107887556A (zh) 2017-10-12 2017-10-12 一种高抗张强度agm隔板

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710949136.0A CN107887556A (zh) 2017-10-12 2017-10-12 一种高抗张强度agm隔板

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN107887556A true CN107887556A (zh) 2018-04-06

Family

ID=61781503

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710949136.0A Pending CN107887556A (zh) 2017-10-12 2017-10-12 一种高抗张强度agm隔板

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN107887556A (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110429233A (zh) * 2019-09-04 2019-11-08 长沙雾谷智能科技有限公司 一种阀控式蓄电池隔板及其制备方法
CN112952288A (zh) * 2021-03-29 2021-06-11 浙江昊杨新能源科技有限公司 一种提高agm隔板性能的隔板制作方法及装置

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1670990A (zh) * 2004-03-19 2005-09-21 三星Sdi株式会社 燃料电池之金属隔板及其抗腐蚀处理方法
CN104169229A (zh) * 2012-02-03 2014-11-26 Ppg工业俄亥俄公司 玻璃组合物和由其制备的纤维
CN106684297A (zh) * 2017-01-22 2017-05-17 江西纳宇纳米新材料有限公司 一种高比表面积的agm隔板及其应用
US20170170442A1 (en) * 2014-09-15 2017-06-15 Hollingsworth & Vose Company Multi-region battery separators

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1670990A (zh) * 2004-03-19 2005-09-21 三星Sdi株式会社 燃料电池之金属隔板及其抗腐蚀处理方法
CN104169229A (zh) * 2012-02-03 2014-11-26 Ppg工业俄亥俄公司 玻璃组合物和由其制备的纤维
US20170170442A1 (en) * 2014-09-15 2017-06-15 Hollingsworth & Vose Company Multi-region battery separators
CN106684297A (zh) * 2017-01-22 2017-05-17 江西纳宇纳米新材料有限公司 一种高比表面积的agm隔板及其应用

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110429233A (zh) * 2019-09-04 2019-11-08 长沙雾谷智能科技有限公司 一种阀控式蓄电池隔板及其制备方法
CN112952288A (zh) * 2021-03-29 2021-06-11 浙江昊杨新能源科技有限公司 一种提高agm隔板性能的隔板制作方法及装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Wang et al. Constructing hierarchical structure based on LDH anchored boron-doped g-C3N4 assembled with MnO2 nanosheets towards reducing toxicants generation and fire hazard of epoxy resin
Zhang et al. Super-stretchy lithium-ion battery based on carbon nanotube fiber
Zeng et al. Towards the practical use of flexible lithium ion batteries
Guo et al. A flexible polymer-based Li–air battery using a reduced graphene oxide/Li composite anode
CN104934606B (zh) 一种硅基复合材料、其制备方法及应用
JP7049350B2 (ja) レドックスフロー電池用炭素電極材およびその製造方法
CN106848318B (zh) 一种锂硫电池正极材料及其制备方法和应用
KR101637068B1 (ko) 음극 활물질용 복합체 및 이의 제조방법
CN107887556A (zh) 一种高抗张强度agm隔板
CN104157879B (zh) 一种二次电池用碳硫复合正极
JPWO2019049755A1 (ja) レドックスフロー電池用炭素電極材およびその製造方法
CN108831753B (zh) 一种芳纶纤维电极及其制备方法
Park et al. Material selection and optimization for highly stable composite bipolar plates in vanadium redox flow batteries
CN107887552A (zh) 一种改性agm隔板的制备方法
CN106548876A (zh) 表层氧化的碳纳米管阵列/石墨烯/二氧化锰复合材料电极及其制备方法和应用
CN102867944A (zh) 介孔碳/硅复合负极材料及其制备方法
Yang et al. High‐Performance Yarn Supercapacitor Based on Metal–Inorganic–Organic Hybrid Electrode for Wearable Electronics
CN110838412B (zh) 一种芳纶纤维电化学电容器
Liu et al. Recent progress of flexible lithium–air/O2 battery
JP2017027918A (ja) レドックスフロー電池用電極材
CN108417808A (zh) 一种碳纤维-硅-氧化石墨烯复合材料及其制备方法
CN105895211A (zh) 一种含石墨烯的玻璃纤维增强型绝缘电缆
WO2020006719A1 (zh) 一种芳纶纤维电极及其制备方法
Dong et al. Inorganic-shell reinforcement: TiO2-coated polyimide nanofibers membrane as advanced separator for lithium-ion batteries
WO2012036354A1 (en) SiO-C COMPOSITE POWDER FOR LITHIUM SECONDARY BATTERIES AND PREPARATION METHOD THEREOF

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20180406