CN109148799B - 一种蓄电池、蓄电池隔板及制作方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种蓄电池、蓄电池隔板及制作方法，其中，蓄电池隔板包括玻璃纤维毡，所述玻璃纤维毡的表面设置有功能材料层，所述功能材料层包括如下重量份的组分：超细玻璃纤维：30‑70份；短纤维：5‑15份；纳米半导体材料：100‑300份；胶黏剂：40‑80份。本发明的蓄电池隔板中含有较高含量的纳米半导体材料，纳米半导体材料的分布有助于形成蓄电池隔板表面的多孔性结构，便于吸收电解液，方便电解液的自由渗透，同时纳米半导体材料本身具有半导体功能，因此，本发明的蓄电池隔板能够提高蓄电池充放电时的导电性能。

Description

一种蓄电池、蓄电池隔板及制作方法
技术领域
本发明涉及蓄电池领域，尤其涉及一种蓄电池、蓄电池隔板及制作方法。
背景技术
铅酸蓄电池广泛应用于太阳能、风能、汽车动力、高尔夫车、电动叉车、道路清洁车和自动导轨交通工具等领域，需要电池具有耐深度循环，免维护，长寿命，电池均匀性好，适合环境高低温度跨度大。现有的铅酸蓄电池，电池容量不高，材料利用低，部分材料导电能力差。
因此，现有技术还有待于改进和发展。
发明内容
鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种蓄电池、蓄电池隔板及制作方法，旨在解决现有的蓄电池电池容量不高、材料导电能力差的问题。
本发明的技术方案如下：
一种蓄电池隔板，包括玻璃纤维毡，所述玻璃纤维毡的表面设置有功能材料层，所述功能材料层包括如下重量份的组分：
超细玻璃纤维：30-70份；
短纤维：5-15份；
纳米半导体材料：100-300份；
胶黏剂：40-80份。
所述的蓄电池隔板，其中，所述功能材料层包括如下重量份的组分：
超细玻璃纤维：50份；
短纤维：10份；
纳米半导体材料：200份；
胶黏剂：60份。
所述的蓄电池隔板，其中，所述功能材料层的厚度为0.1-1.0mm。
所述的蓄电池隔板，其中，所述纳米半导体材料为纳米碳化硅或纳米硅。
所述的蓄电池隔板，其中，所述胶黏剂为硅溶胶、聚氨酯胶、环氧胶、有机硅胶或淀粉胶。
一种如上所述的蓄电池隔板的制作方法，包括：
步骤A、按照配方，将所有原料混合均匀；
步骤B、将混匀的原料涂覆到所述玻璃纤维毡的表面，烘烤，得到所述蓄电池隔板。
所述的蓄电池隔板的制作方法，其中，烘烤的条件为：60-80℃下烘烤15-40h。
一种蓄电池，采用如上所述的蓄电池隔板隔离正负极。
有益效果：本发明提供了一种如上所述的蓄电池隔板，采用玻璃纤维毡为支撑载体，表面涂覆有功能材料层，所述功能材料层中含有较高含量的纳米半导体材料，纳米半导体材料的分布有助于形成蓄电池隔板表面的多孔性结构，放在正负极板之间，电池内部上部和底部，便于吸收电解液，方便电解液的自由渗透，同时纳米半导体材料本身具有半导体功能，因此，本发明的蓄电池隔板能够提高蓄电池充放电时的导电性能，特别是-10℃以下的低温环境(低温环境下电解液的导电能力很差)。
附图说明
图1为本发明的蓄电池隔板表面的放大图(5倍)。
具体实施方式
本发明提供了一种蓄电池、蓄电池隔板及制作方法，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明的蓄电池隔板，包括玻璃纤维毡，所述玻璃纤维毡的表面设置有功能材料层，所述功能材料层包括如下重量份的组分：超细玻璃纤维：30-70份；短纤维：5-15份；纳米半导体材料：100-300份；胶黏剂：40-80份。本发明的蓄电池隔板中，玻璃纤维毡为支撑载体，表面涂覆有功能材料层，其中，所述功能材料层中，短纤维能够加强连接作用，提高蓄电池隔板的强度，由于功能材料层中含有较高含量的纳米半导体材料，纳米半导体材料的分布有助于形成蓄电池隔板表面的多孔性结构，便于吸收电解液，方便电解液的自由渗透，同时纳米半导体材料本身具有半导体功能，因此，本发明的蓄电池隔板能够提高蓄电池充放电时的导电性能，特别是-10℃以下的低温环境，导电性能更好。
纳米半导体材料过多虽然能够提高导电性，但是对于蓄电池隔板的强度会造成一定的下降，因此，本发明中，功能材料层较佳的配方为(重量份)：超细玻璃纤维：50份；短纤维：10份；纳米半导体材料：200份；胶黏剂：60份。进一步优选的，所述功能材料层的厚度为0.1-1.0mm。此条件下，蓄电池隔板具有较好的综合性能(导电性和机械性能)。
进一步的，所述纳米半导体材料优选为纳米碳化硅或硅，更优选的为碳化硅。碳化硅作为半导体能够提高蓄电池的充放电导电性能，同时由于碳化硅本身具有较高的硬度以及化学稳定性，能够提高蓄电池隔板的耐磨性、抗氧化性以及耐酸腐蚀性，能显著提高蓄电池的寿命。
本发明中，胶黏剂可以采用聚氨酯胶、环氧胶、有机硅胶或淀粉胶等。本发明优选硅溶胶，硅溶胶与碳化硅具有更好的相溶性，同时烘烤固化温度低，通常60-80℃(传统的烘烤温度为200℃左右)即可，这样使得体系中的水份流失慢，有利于结构稳定，减少裂纹的发生。
本发明还提供了一种如上所述的蓄电池隔板的制作方法，其特征在于，包括：
步骤A、按照配方，将所有原料混合均匀；
步骤B、将混匀的原料涂覆到所述玻璃纤维毡的表面，烘烤，得到所述蓄电池隔板。
具体的，所有原料放入搅拌机中混合均匀，成为泥状，然后涂覆到玻璃纤维毡的表面，于60-80℃下烘烤15-40h，固化后可以再涂覆另一面，并进行烘烤。
本发明还提供了一种蓄电池，采用如上所述的蓄电池隔板隔离正负极。本发明的蓄电池充放电时导电性能好，并且循环寿命高。
下面通过实施例对本发明进行详细说明。
实施例1
称取超细玻璃纤维：50份；短纤维：10份；纳米碳化硅：200份；硅溶胶：60份，然后于搅拌机中搅拌均匀。
将混匀的泥状浆料涂覆到玻璃纤维毡的一面，于70℃下烘烤24h，然后涂覆另一面，于80℃下烘烤24h，得到蓄电池隔板。第二次烘烤温度高于第一次，可以充分释放蓄电池隔板因为两次涂覆产生的内部应力，防止翘曲变形，保持平整性。
结构表征
对实施例1的蓄电池隔板在显微镜下观察，如图1所示，可以看出纤维之间存在大量的空隙，形成多孔结构，这有利于电解液的自由渗透。
电性能测试
将实施例1中的蓄电池隔板与普通隔板分别组装成电池，然后对电池的放电效率和循环性能进行检测。测试结果如下表一所示，采用本发明的隔板的电池，寿命更长。
表一电学性能测试结果
Figure GDA0003335835840000051
综上所述，本发明提供了一种蓄电池、蓄电池隔板及制作方法，本发明的蓄电池隔板中含有较高含量的纳米半导体材料，纳米半导体材料的分布有助于形成蓄电池隔板表面的多孔性结构，便于吸收电解液，方便电解液的自由渗透，同时纳米半导体材料本身具有半导体功能，因此，本发明的蓄电池隔板能够提高蓄电池充放电时的导电性能；同时，本发明还进一步优选了碳化硅作为纳米半导体材料，可以提高蓄电池的可靠性和寿命；本发明还选择了较佳的胶黏剂，可以优化制作工艺，获得性能更加稳定蓄电池隔板。
应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (7)

1.一种蓄电池隔板，包括玻璃纤维毡，其特征在于，所述玻璃纤维毡的表面设置有功能材料层，所述功能材料层包括如下重量份的组分：
超细玻璃纤维：30-70份；
短纤维：5-15份；
纳米半导体材料：100-300份；
胶黏剂：40-80份；
所述蓄电池隔板用于提高蓄电池在-10℃以下的低温环境下充放电时的导电性能；
所述的蓄电池隔板的制作方法，包括：
步骤A、按照配方，将所有原料混合均匀；
步骤B、将混匀的原料涂覆到所述玻璃纤维毡的表面，烘烤，得到所述蓄电池隔板。
2.根据权利要求1所述的蓄电池隔板，其特征在于，所述功能材料层包括如下重量份的组分：
超细玻璃纤维：50份；
短纤维：10份；
纳米半导体材料：200份；
胶黏剂：60份。
3.根据权利要求1所述的蓄电池隔板，其特征在于，所述功能材料层的厚度为0.1-1.0mm。
4.根据权利要求1所述的蓄电池隔板，其特征在于，所述纳米半导体材料为纳米碳化硅或纳米硅。
5.根据权利要求1所述的蓄电池隔板，其特征在于，所述胶黏剂为硅溶胶、聚氨酯胶、环氧胶、有机硅胶或淀粉胶。
6.根据权利要求1所述的蓄电池隔板，其特征在于，烘烤的条件为：60-80℃下烘烤15-40h。
7.一种蓄电池，其特征在于，采用权利要求1-6任一所述的蓄电池隔板隔离正负极。
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