CN1208855C - 一种改进的蓄电池用隔板及其制造方法 - Google Patents

Abstract

一种蓄电池用隔板，由聚氯乙烯、沉淀二氧化硅、抗氧化剂、酰胺类或酮类有机溶剂作粘合剂、氯化钠或碳酸氨或硫酸钠或淀粉作成孔剂配比组成，通过在原料中添加沉淀二氧化硅可加强隔板与胶体的润湿性和亲合力，成型方法是用有机溶剂作粘合剂在混合当中将聚合物溶合，然后粘结成片，低温融合使隔板有良好的抗氧化性和耐老性，隔板成孔是由二氧化硅本身微孔及成孔剂通过溶剂浸出或挥发后留下的空穴组成，这种多孔且迂回的结构，决定了隔板有较小的最大孔径，有较高的孔率，电解液储存性好等优点，可适用于普通、低温和高温汽车型蓄电池，牵引型蓄电池，固定型蓄电池，电动车蓄电池，胶体蓄电池等七种蓄电池。

Description

一种改进的蓄电池用隔板及其制造方法

技术领域

本发明涉及一种蓄电池用隔板及其制造方法。

背景技术

目前国内用于胶体电池的隔板大多是烧结式PVC隔板，PVC隔板是以纯聚氯乙烯为原料，成型方法采用高温烧结，成孔是由PVC颗粒间隙形成的，最大孔径较大，相对低一点的孔率限制了电解液的存贮空间，而且隔板在抗氧化性和耐老性方面较差，同时它本身是纯PVC作成，其与胶体亲合力并不理想，隔板的适用范围不广。

发明内容

本发明正是为了克服上述不足，提供一种在PVC隔板基础上改进的蓄电池用隔板，创新点在于原料中添加沉淀二氧化硅(SiO2)以加强隔板与胶体的润湿性和亲合力，成型方法是采用酰胺类或酮类溶剂在混合当中将聚合物溶合，然后粘结成片，这种低温融合使隔板有良好的抗氧化性和耐老性，隔板成孔是由二氧化硅本身微孔及成孔剂浸出或挥发后留下的空穴组成，这种多孔且迂回的结构，决定了隔板有较小的最大孔径，有较高的孔率，电解液储存性好等优点，可适用于普通、低温和高温汽车型蓄电池，牵引型蓄电池，固定型蓄电池，电动车蓄电池，胶体蓄电池等七种蓄电池。这种隔板是这样来实现的：一种改进的蓄电池用隔板，其组分的配比如下：

聚氯乙烯                     30-40％

沉淀二氧化硅                 55-65％

抗氧化剂                     3-8％

上述为体积配比，总量为100份，另外加上述物料总重量的：

粘结剂：酰胺类或酮类有机溶剂            6％-15％

成孔剂：水溶性成孔剂                    50％-70％

为了达到理想的微孔，本发明配比中的沉淀二氧化硅粒度采用级配组合，一般为：

325目以上          5-10

200-325            20-30

100-200            50-58

80-100             8-15

80目以下      3-8

更为理想的级配为：

325目以上     5-10

250-325       8-14

200-250       11-16

150-200       35-38

100-150       15-20

80-100        8-14

80目以下      3-8

本发明配伍中的用于塑料稳定和防老的抗氧化剂，一般可采用二辛脂、二丁脂、硬脂酸铅、硬脂酸钡、二盐基硫酸铅等的一种或几种组合物，还可以加入炭黑以达到补强、调色作用，炭黑的加入体积量为0.1-0.4份，相当于在组分重量中占到0.03-0.06％。

本发明配伍中的氯化钠、碳酸氨、硫酸钠、淀粉作成孔剂，酰胺类或酮类等有机溶剂作粘结剂。

这种蓄电池用隔板的制造方法是将按上述配比的各组分均匀混合后在50-90℃下低温压制成片，然后用溶剂将成孔剂和粘结剂浸出再烘干。本发明所述的隔板最好选用能溶于水的成孔剂和粘结剂，只需利用水就能将它们浸出，成本较低；当然也可选择淀粉作成孔剂，若用淀粉作成孔剂，其浸出的溶剂则选择硫酸等，粘结剂也可选择酮类有机溶剂，酮类有机溶剂最后是靠烘干蒸发出来的，但相对于能溶于水的成孔剂和粘结剂来说，这两种选择无疑加大了成本。在本方法中压制的温度一般控制在50-90℃，最佳是60-80℃。用粘结剂溶胀聚合物的这种低温融合方法制得的隔板，抗氧化性和耐老性比PVC隔板优越，由二氧化硅本身微孔及成孔剂浸出后留下的空穴组成的成孔多孔且迂回，使隔板具有较小的最大孔径，有较高的孔率，电解液储存性好，隔板的电阻较低，拉伸强度较好，润湿性也特别好，这种低电阻，高孔率特性能带给蓄电池更好的高倍率放电性能。

本发明所述的隔板，由于拉伸强度好，隔板的一侧筋条除做成垂直式外，还可以做成斜筋条或S型筋条，以适合正极板为管式的牵引及固定型蓄电池用。垂直的筋条会使管式极板嵌于筋条之间，而增大酸置换量，减少正极板一侧的酸的容量；斜筋条可以保证管式正极板一侧达到设计的酸容量；S型筋条可以提高隔板的机械强度，并且因充电产生的气体流程的改变，起到搅动电解液，减小电解液上下密度差的作用。

本发明阐述的这种用溶剂法制成的隔板与胶体有较好的润湿性和亲合力，电阻小，高孔率，耐氧化性高，具体优势表现在：

1、隔板同时具备孔率高(达70％-75％)、电阻低(＜0.0015Ω.dm²)、最大孔径小(＜11μm)、强度高(＞5Mpa)、浸透时间短(＜2s)、寿命长等数项优势，其它隔板不是在这一项占优势，就是在那一项占劣势，不同时具备以上优势。

2、隔板用途广：它可用于普通、低温和高温汽车型蓄电池，牵引型蓄电池，固定型蓄电池，电动车蓄电池，胶体蓄电池等七种蓄电池。而其它隔板最多只有三种用途。

3、隔板寿命长：它使用于固定型蓄电池寿命长达15-20年，其它隔板远不能与之相比。

具体实施方式

实施例1，将38份聚氯乙烯、55份沉淀二氧化硅(其中325目以上3.85份，200-325目的13.75份，100-200目的29.15份，80-100目的5.5份，80目以下2.75份)、3.3份硬脂酸铅、3.5份二辛脂、0.2份炭黑组合，再外加上述各组分总重量的65％的氯化钠、10％的二甲基甲酰胺均匀混合后，于60℃下压制成片，然后将隔板浸入水中，将氯化钠、二甲基甲酰胺浸出烘干即可。

实施例2，将33份聚氯乙烯、62份沉淀二氧化硅(其中325目以上4.96份，200-325目的13.64份，100-200目的34.10份，80-100目的8.06份，80目以下1.24份)、1份硬脂酸钡、3.7份二丁脂、0.3份炭黑组合，再外加上述各组份总重量的60％的碳酸氨、8％的二甲基甲酰胺均匀混合后，于85℃下压制成片，隔板的一侧筋条成S型，然后将隔板浸入水中，将碳酸氨、二甲基甲酰胺烘干浸出。

实施例3，将35份聚氯乙烯、60份沉淀二氧化硅(其中325目以上3.6份，250-325目7.8份、200-250目9份、150-200目9.6份、100-150目21.6份，80-100目的4.8份，80目以下3.6份)、硬脂酸钡4.75份、0.25份炭黑组合，再外加上述各组分总重量的52％的硫酸钠、13％的二甲基甲酰胺均匀混合后，于70℃下压制成片，隔板的一侧筋条成斜型，然后将隔板浸入水中将硫酸钠和二甲基甲酰胺浸出烘干即可。

注：各实施例中所指的组份份数为体积份数。

Claims (7)

1.一种改进的蓄电池用隔板，其组分的配比如下：

聚氯乙烯                                  30-40％

沉淀二氧化硅                              55-65％

抗氧化剂                                  3-8％

上述为体积配比，总量为100份，另外加上述物料总重量的：

粘结剂：酰胺类或酮类有机溶剂              6％-15％

成孔剂：氯化钠或碳酸氨或硫酸钠或淀粉      50％-70％

其中抗氧化剂是二辛脂、二丁脂、硬脂酸铅、硬脂酸钡、二盐基硫酸铅的一种或几种组合物。

2.根据权利要求1所述的隔板，其特征在于沉淀二氧化硅的粒度采用下列级配组合：

325目以上       5-10

200-325         20-30

100-200         50-58

80-100          8-15

80目以下        3-8

3.根据权利要求2所述的隔板，其特征在于沉淀二氧化硅的粒度采用下列级配组合：

325目以上       5-10

250-325         8-14

200-250         11-16

150-200         35-38

100-150         15-20

80-100          8-14

80目以下        3-8

4.根据权利要求1所述的隔板，其特征在于抗氧化剂中加入有炭黑，加入体积量为0.1-0.4份。

5.制造蓄电池用隔板的方法，其特征在于按权利要求1、2、3、4之一所述隔板的各组分按配比均匀混合后于50-90℃低温压制成片，然后用水或硫酸作溶剂将成孔剂和粘结剂浸出再烘干。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于压制的温度为60-80℃。

7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于隔板一侧的筋条是垂直型或倾斜型或S型。