CN108598346A - 弹性稳定的agm隔板及其生产方法 - Google Patents

弹性稳定的agm隔板及其生产方法 Download PDF

Info

Publication number
CN108598346A
CN108598346A CN201810335744.7A CN201810335744A CN108598346A CN 108598346 A CN108598346 A CN 108598346A CN 201810335744 A CN201810335744 A CN 201810335744A CN 108598346 A CN108598346 A CN 108598346A
Authority
CN
China
Prior art keywords
glass fibre
plant fiber
partition boards
slurry
agm partition
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
CN201810335744.7A
Other languages
English (en)
Inventor
陈务平
景宜
吴文娟
江霜霜
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.)
Nanjing Forestry University
Original Assignee
Nanjing Forestry University
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 Nanjing Forestry University filed Critical Nanjing Forestry University
Priority to CN201810335744.7A priority Critical patent/CN108598346A/zh
Publication of CN108598346A publication Critical patent/CN108598346A/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
    • H01M50/446—Composite material consisting of a mixture of organic and inorganic materials
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/06—Lead-acid accumulators
    • H01M10/12—Construction or manufacture
    • H01M10/121—Valve regulated lead acid batteries [VRLA]
    • 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
    • H01M50/403—Manufacturing processes of separators, membranes or diaphragms
    • 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
    • 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
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Paper (AREA)
  • Cell Separators (AREA)

Abstract

本发明公开了一种弹性稳定的AGM隔板及其生产方法，隔板原料由90％～95％玻璃纤维和5％～10％植物纤维组成。包括以下步骤：(1)原料选择：采用玻璃纤维和植物纤维为原料；(2)浆料制备：将步骤(1)中的玻璃纤维进行疏解、除渣，植物纤维进行疏解、除渣和打浆处理；(3)配浆：将步骤(2)中制得的两种浆料，按照90％～95％玻璃纤维和5％～10％植物纤维的比例配比，搅拌混合均匀后进入配浆池贮存；(4)隔板抄造：将步骤(3)中浆料稀释至设定浓度后，经脱水成型、干燥、卷取、分切后制得AGM隔板。与现有技术相比，本发明制得的AGM隔板表面平整，隔板强度好，回弹稳定性好，电池装配好，电池的使用寿命长。

Description

弹性稳定的AGM隔板及其生产方法
技术领域
本发明涉及蓄电池制造行业，尤其涉及弹性稳定的AGM隔板及其生产方法。
背景技术
AGM隔板是由直径为0.5～3.0微米的玻璃纤维通过造纸湿法成型工艺抄造而成的薄片，常用于阀控式铅酸蓄电池VRLA内。AGM隔板在电池中的主要作用有：防止正负极短路，阻止正极活性物质的脱落；能够吸收足够的电解液，并保持电池的贫液状态，以保证电池的放电容量，为正负极板提供氧气的传输通道；有足够的机械强度，以适应机械化生产的需要。
普通AGM隔板是采用100％玻璃纤维为主要原料，通过高浓碎浆机疏解、中浓除渣器除渣、调浓上网抄造成型、干燥后直接卷取、复卷、分切包装等，制得AGM隔板表面粗糙，隔板强度低，回弹稳定性差，造成电池装配过程中误差大，影响电池的使用寿命。
隔板在电池中溶出物要少，杂质含量低，以防止杂质溶入电解液影响电池的电性能。隔板应具有一定的弹性，以保证隔板在电池充放电循环过程中始终和隔板间保持紧压状态。而组成AGM隔板的纤维应具备良好的化学稳定性、温度稳定性、抗氧化性能和耐还原性，同时具有对电解液的吸附保持能力和高渗透性，可压缩性和回弹性，较低的对电池有负面影响的金属杂质析出含量。
因此，要同时满足以上性能指标，仅靠单一纤维抄造的隔板很难满足要求，同时，抄造过程中的过程参数控制也是非常重要的，尤其是对隔板的弹性稳定性至关重要。
发明内容
发明目的：本发明的目的是提供一种弹性稳定的AGM隔板及其生产方法，该方法以玻璃纤维加植物纤维为原料生产AGM隔板，以稳定AGM隔板在电池装配过程中的回弹稳定性。
技术方案：弹性稳定的AGM隔板，其原料由90％～95％玻璃纤维和5％～10％植物纤维组成。
其中玻璃纤维中火焰棉占80％～85％，离心棉占15％～20％，植物纤维选用针叶木浆长纤维。
稳定AGM隔板弹性的生产方法，包括以下步骤：
(1)原料选择：采用玻璃纤维和植物纤维为原料；
(2)浆料制备：将步骤(1)中的玻璃纤维进行疏解、除渣后贮存，植物纤维进行疏解、除渣和打浆处理后贮存；
(3)配浆：将步骤(2)中制得的两种纤维浆料，按照90％～95％玻璃纤维和5％～10％植物纤维的比例配比，搅拌混合均匀后进入配浆池贮存；
(4)隔板抄造：将步骤(3)中浆料稀释至设定浓度后，经脱水成型、干燥、表面吹冷风处理、卷取后制得卷筒，经分切后制得AGM隔板。
步骤(2)中，玻璃纤维采用低浓水力碎浆机疏解，碎浆浓度1.5％～2％，进低浓除渣器除渣后进浆池贮存，除渣器进浆浓度为0.2％～0.3％；植物纤维采用中浓水力碎浆机疏解，碎浆浓度5％～8％，经高浓除渣器除渣后，再经双盘磨浆机打浆处理后进浆池贮存，其中除渣器进浆浓度为3％～4％。
步骤(3)中两种纤维配比采用90％～95％玻璃纤维和5％～10％植物纤维，自动仪表比例控制配浆。
步骤(4)中采用斜网造纸机对浆料脱水成型，烘箱后隔板表面吹冷风的作用是保证隔板内外弹性稳定，以避免隔板温度高、易粘连。
工作原理：回弹性是隔板在一定压力下压一段时间后厚度回复的能力，是反应隔板质量好坏的重要指标，在电池装配中回弹稳定性好，隔板与电池极板保持紧贴效果好，极板上极性物质不易脱落，对电池寿命延长起重要作用。通过研究发现，采用玻璃纤维为原料，再添加设定比例的植物纤维，能很好的提高隔板的强度。由于玻璃纤维具有一定的可压缩性和回弹性，结构疏松，在电池装备过程中，吸收电解液后强度下降，导致其弹性下降，稳定性差；而植物纤维长，表面分丝帚化，增大了比表面积，提高了与玻璃纤维之间的结合力，因此，隔板的强度大大提高。同时，由于植物纤维密度小，易包覆在玻璃纤维表面，阻碍了玻璃纤维的运动，使隔板弹性稳定在一定范围内，满足电池装备的稳定性；玻璃纤维和植物纤维按一定比例配合，能很好的满足隔板弹性稳定的要求。
本发明中玻璃纤维配比中火焰棉占80％～85％，离心棉占15％～20％；植物纤维选用针叶木浆长纤维，针叶木生长周期长，纤维强度较阔叶木好，能够提高隔板的弹性稳定性。玻璃纤维通过低浓水力碎浆机疏解和低浓除渣器除渣等工艺制得玻璃纤维浆料，植物纤维通过中浓碎浆机疏解，高浓除渣器除渣和双盘磨浆机打浆等工艺制得植物纤维浆料，再通过配浆、斜网成型、干燥箱干燥、卷取、分切和包装等工序后制得AGM隔板，满足阀控式铅酸蓄电池(VRLA)生产需要。
有益效果：本发明与现有技术相比，具有以下优点：采用90％～95％玻璃纤维加5％～10％植物纤维为原料制得的AGM隔板表面平整，隔板强度好，回弹稳定性好，电池装配好，电池的使用寿命长。
附图说明
图1是本发明生产流程图；
图2浆料制备工艺流程图；
图3隔板抄造工艺流程图。
具体实施方式
本实施例中AGM隔板原料由90％的玻璃纤维和10％的植物纤维组成。
如图1所示，本发明包括原料选择、浆料制备、配浆和隔板抄造4个步骤。
如图2所示，由85％的火焰棉和15％的离心棉组成的玻璃纤维棉送入#1水力碎浆机中，加水稀释至浓度1.5％～2％之间，因为如果浓度〉2％，则纤维之间碰撞机率大，易折断，降低了纤维强度；同时加酸调节pH至2.5～3.0，疏解时间15min，温度25℃～30℃，疏解结束后放入#1卸料浆池中，再加水稀释至浓度0.2％～0.3％，因为当浓度〉0.3％时，玻璃渣与棉难以分离开来。搅拌均匀后，泵送至低浓除渣器，泵扬程30m～35m，确保进除渣器浆压力稳定，除渣效果好，除渣后的良浆进#1浆池贮存备用。
成分为针叶木浆的植物纤维送入#2水力碎浆机中，加水稀释至浓度5％～8％，因为当浓度〈5％时，纤维之间碰撞小、水力作用大，增加了碎解时间；不加酸，疏解时间20min，温度为40℃～50℃，疏解结束后放入#2卸料浆池中，再加水稀释至浓度约3％，搅拌均匀后，泵送至高浓除渣器，泵扬程30～35m，确保进除渣器浆压力稳定，除渣后的针叶浆进入双盘磨浆机进行打浆处理，打浆作用是利用盘磨磨齿的切断和分丝帚化作用，将浆料打浆至叩解度32°SR～35°SR，纤维湿重控制在3g以下，打好后的浆料入#2浆池贮存备用。
然后将#1浆池和#2浆池浆料按90％与10％比例混合，采用仪表管道自动比例配浆的方式送入配浆池中，搅拌均匀后备用。
如图3所示，图2中配浆池中的浆料送至成浆池中，调浓后送至高位箱，稳定浆料的压力和流量，高位箱下来的浆料与浓白水槽的白水混合稀释至0.2％的浓度后，浆料经冲浆泵送入稳浆箱稳定浆料的压力，进斜网成型器均匀脱水成湿纸页，由于浆料配比中含有植物纤维，其密度轻，位于浆料悬浮液上层，玻璃纤维密度大，位于浆料悬浮液下层，脱水后上层的植物纤维渗透交叉进入下层的玻璃纤维孔隙中，减少了玻璃纤维的自由移动空间，因此，抄造出的隔板弹性稳定性好，脱水成型后进干燥部烘箱干燥成含水0.5％的隔板，再经吹冷风冷却隔板，防止隔板卷取后内外温度不一致，隔板粘连在一起，经卷纸机和复卷机分切至一定规格后，经称重计量后打包入库待售。
从表1实验数据可以看出，火焰棉中添加15％～20％离心棉，其弹性稳定性好于100％火焰棉隔板。同时，采用100％火焰棉制得的隔板，干湿态回弹率差0.9％，添加10％～20％离心棉后制得的隔板，干湿态回弹率差0.7％～0.8％，稳定性要好于100％离心棉制得的隔板。另外，由于隔板生产全部采用离心棉时，其它技术指标不能满足隔板要求，因此实验没有采用100％离心棉隔板对比。
表1不同原料配比隔板回弹性比较(1)
从表2实验数据可知，未添加植物纤维隔板，湿态和干态回弹相差0.7％～0.8％，而添加5％～10％植物纤维，隔板湿态和干态回弹相差0.4％～0.5％，稳定性好于未添加植物纤维的玻璃纤维隔板。
表2不同原料配比隔板回弹性比较(2)

Claims (7)

1.一种弹性稳定的AGM隔板，其特征在于：所述隔板原料由90％～95％玻璃纤维和5％～10％植物纤维组成。
2.根据权利要求1所述的弹性稳定的AGM隔板，其特征在于：所述玻璃纤维中火焰棉占80％～85％，离心棉占15％～20％，所述植物纤维为针叶木浆长纤维。
3.一种生产如权利要求1所述弹性稳定的AGM隔板的方法，其特征在于：包括以下步骤：
(1)原料选择：采用玻璃纤维和植物纤维为原料；
(2)浆料制备：将步骤(1)中的所述玻璃纤维进行疏解、除渣后贮存，所述植物纤维进行疏解、除渣和打浆处理后贮存；
(3)配浆：将步骤(2)中制得的两种纤维浆料，按照90％～95％玻璃纤维和5％～10％植物纤维的比例配比，搅拌混合均匀后进入配浆池贮存；
(4)隔板抄造：将步骤(3)中配制好的浆料稀释后，经脱水成型、干燥、卷取、分切后制得AGM隔板。
4.根据权利要求3所述的弹性稳定的AGM隔板的生产方法，其特征在于：所述步骤(2)中玻璃纤维疏解采用低浓水力碎浆机，碎浆浓度1.5％～2％；玻璃纤维除渣采用低浓除渣器，除渣器进浆浓度0.2％～0.3％。
5.根据权利要求3所述的弹性稳定的AGM隔板的生产方法，其特征在于：所述步骤(2)中植物纤维疏解采用中浓水力碎浆机，碎浆浓度5％～8％；植物纤维除渣采用高浓除渣器，除渣器进浆浓度3％～4％。
6.根据权利要求3所述的弹性稳定的AGM隔板的生产方法，其特征在于：所述步骤(3)中两种纤维配比采用自动仪表比例控制配浆。
7.根据权利要求3所述的弹性稳定的AGM隔板的生产方法，其特征在于：所述步骤(4)中采用斜网造纸机对浆料脱水成型。
CN201810335744.7A 2018-04-16 2018-04-16 弹性稳定的agm隔板及其生产方法 Pending CN108598346A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810335744.7A CN108598346A (zh) 2018-04-16 2018-04-16 弹性稳定的agm隔板及其生产方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810335744.7A CN108598346A (zh) 2018-04-16 2018-04-16 弹性稳定的agm隔板及其生产方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN108598346A true CN108598346A (zh) 2018-09-28

Family

ID=63622408

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810335744.7A Pending CN108598346A (zh) 2018-04-16 2018-04-16 弹性稳定的agm隔板及其生产方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108598346A (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109676778A (zh) * 2018-12-29 2019-04-26 武汉建筑材料工业设计研究院有限公司 一种硅酸钙板抄取试验生产线
CN114552118A (zh) * 2022-01-25 2022-05-27 华南理工大学 一种纤维素基钠离子电池隔膜及其制备方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1224535A (zh) * 1996-07-01 1999-07-28 霍林斯沃思及沃斯公司 用于电池的玻璃纤维隔板
CN101697370A (zh) * 2009-10-22 2010-04-21 山东义和诚实业集团有限公司 一种新型铅酸蓄电池隔板及其制备方法
CN104201314A (zh) * 2014-09-09 2014-12-10 重庆再升科技股份有限公司 高吸液量agm隔板及其制备方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1224535A (zh) * 1996-07-01 1999-07-28 霍林斯沃思及沃斯公司 用于电池的玻璃纤维隔板
CN101697370A (zh) * 2009-10-22 2010-04-21 山东义和诚实业集团有限公司 一种新型铅酸蓄电池隔板及其制备方法
CN104201314A (zh) * 2014-09-09 2014-12-10 重庆再升科技股份有限公司 高吸液量agm隔板及其制备方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109676778A (zh) * 2018-12-29 2019-04-26 武汉建筑材料工业设计研究院有限公司 一种硅酸钙板抄取试验生产线
CN114552118A (zh) * 2022-01-25 2022-05-27 华南理工大学 一种纤维素基钠离子电池隔膜及其制备方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104631198B (zh) 一种无汞碱性锌锰电池用隔膜纸及其制备方法
CN107431173B (zh) 包含无机颗粒的电池隔离件
CN107004810B (zh) 具有受控孔结构的电池隔离件
CN103855346A (zh) 蓄电池agm隔板及其制备方法、蓄电池
CN106784540B (zh) 一种高比表面积的agm隔板的制备方法
CN100524898C (zh) 一种铅酸蓄电池隔板及制备方法
CN101697370A (zh) 一种新型铅酸蓄电池隔板及其制备方法
CN108370012A (zh) 碱性电池用分隔件和碱性电池
US6706450B2 (en) Separator for sealed lead acid battery
CN108448029B (zh) 一种铅炭电池用agm隔膜及其制备方法
CN108598346A (zh) 弹性稳定的agm隔板及其生产方法
CN108539111A (zh) 一种蓄电池复合隔板及其制备方法
CN107437630A (zh) 一种锂电池隔离膜及其制备方法和用途
CN102496689B (zh) 混合玻璃纤维蓄电池隔膜及其制造方法
CN106784536B (zh) 一种高比表面积的agm隔板的制备方法
CN109841786A (zh) 化学纤维复合隔板及其生产方法
CA2260005C (en) Glass fiber separators for batteries
CN106229448B (zh) 一种锂电池隔膜纸及其制备方法
CN115434184A (zh) 一种纳米复合涂板纸及其制备方法
US2904615A (en) Primary galvanic cells
CN107326722A (zh) 一种锂电池隔膜纸的制备方法
CN105064124B (zh) 涂板纸及其生产方法
CN106159166A (zh) 一种快速吸液耐碱隔膜材料及其生产方法
CN110459720A (zh) 一种木质素-氧化物陶瓷涂层的制备方法
CN106299200B (zh) 一种可抑制电解液分层的agm隔板生产方法

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

Application publication date: 20180928

RJ01 Rejection of invention patent application after publication