CS215777B1

CS215777B1 - Vpichovaná separační textilie, určená zejména pro elektrochemické zdroje proudu

Info

Publication number: CS215777B1
Application number: CS808959A
Authority: CS
Inventors: Vaclav Mrstina; Zdenek Franc; Jiri Marek; Jaroslav Sanka
Original assignee: Vaclav Mrstina; Zdenek Franc; Jiri Marek; Jaroslav Sanka
Priority date: 1980-12-18
Filing date: 1980-12-18
Publication date: 1982-09-15

Abstract

Vynález se týká vpichvvané separační textilie, určené zejména pro primární elktrochemické zdroje proudu. Tato vpichovaná textilie slouží jako separační vrstva a nosič elektrolytu různých typů elektrochemických zdrojů proudu, zejména NiCd akumulátorů hermetické i otevřené konstrukce, lithiový vých článků a pod. Podstatou vynálezu je to, že nosná textilie a vlákenné rouno obsahuje směs 100 % syntetických vláken, které jsou navzájem provázány vpichováném o měrném počtu vpichů 30 až 2 000 na O cm a potom tepelně propojeny vlastními vlákny. Pro nosnou textilii se s výhodou užívá POP vláken a nebo POP/PAD o jemnosti 2,8 až 4,4 dtex. Dále nosná textilie obsahuje POP vlákna ve Směsi s bikomponentními vlákny o jemnosti 3,9' až 7 dtex. Pro rounový útvar se používí POP a PAD vláken o jemnosti 1,3 až 2,8 dtex. Rovněž rounový útvar obsahuje POP vlákna ve směsi s bikomponentními vlákny o jemnosti 3,9 až 7 dtex. Tepelné propojení se provádí na kalandrovacím zařízení nebo natavovacím zařízení.

Description

(54)

Vpichovaná separační textilie, určená zejména pro elektrochemické zdroje proudu

Vynález se týká vpichvvané separační textilie, určené zejména pro primární elktrochemické zdroje proudu. Tato vpichovaná textilie slouží jako separační vrstva a nosič elektrolytu různých typů elektrochemických zdrojů proudu, zejména NiCd akumulátorů hermetické i otevřené konstrukce, lithiový vých článků a pod. Podstatou vynálezu je to, že nosná textilie a vlákenné rouno obsahuje směs 100 % syntetických vláken, které jsou navzájem provázány vpichováném o měrném počtu vpichů 30 až 2 000 na

O cm a potom tepelně propojeny vlastními vlákny. Pro nosnou textilii se s výhodou užívá POP vláken a nebo POP/PAD o jemnosti 2,8 až 4,4 dtex. Dále nosná textilie obsahuje POP vlákna ve Směsi s bikomponentními vlákny o jemnosti 3,9' až 7 dtex. Pro rounový útvar se používí POP a PAD vláken o jemnosti 1,3 až 2,8 dtex. Rovněž rounový útvar obsahuje POP vlákna ve směsi s bikomponentními vlákny o jemnosti 3,9 až 7 dtex. Tepelné propojení se provádí na kalandrovacím zařízení nebo natavovacím zařízení. ,

215 777

Vynález se týká vpichované separační textilie, určené zejména pro elektrochemické zdroje proudu, přičemž textilie je vytvořená z autohézně pojené nosné textilie ze směsi vláken o plošné hmotnosti 18 až 40 g^m s převážně podélnou orientací a z vlákenného rouna s plošnou hmotností 40 až 90 g.m a s nahodilou nebo převážně příčnou orientací vláken navzájem spojených vpichováním a tepelnou úpravou.

Tato vpichovaná textilie slouží jako separační vrstva a nosič elektrolytu růžných typů elektrochemických zdrojů proudu, zejména NiCd akumulátorů hermetické i otevřené konstrukce, lithiových článků a podobně.

Při výrobě NiCd i jiných článků se stále častěji používají separační materiály na bázi netkaných textilií ze střížových i nekonečných vláken. Většina známých patentů chrání způsob výroby separačních textilií z nekonečných Vláken, ze kterých je vlákenný útvar zhotoven přímo pod tryskou. Dále existují patentové spisy, které popisují použití separačních textilii ze střížových vláken, ve kterých jsou specifikovány všechny druhy syntetických termoplatických vláken o jemnosti 1,65 až 8,8 dtex a o délce 12,5 až 76 mm. Zpevnění textilií je provedeno lisováním. Technika vpichování se vyskytla pouze v patentovém spise, ve kterém je popsána výroba separačních textilií z karbonizovatelného plošného útvaru za použití PAN vláken.

Nejrozšířenějším druhem jsou separační textilie z PAD hebo POP vlákenných roun, impregnovaných chemickými prostředky. Textilie je upravena na konečnou tloušlku 0,25 až 1 mm.

Nevýhodou separačních textilií vyrobených pod tryskou je nedostatečná kvalita z hlediska rovnoměrnosti plošné hmotnosti, a tím i pórovitosti, které jsou u separačních textilií velmi důležité.

Nejvíce se používá separační textilie typ Viledon, která je vyrobena ze syntetických vláekn, impregnovaná chemickým prostředkem a kalandrovaná. V agresivním prostředí elektrochemického systému se ukazuje nevhodnost přítomnosti chemického prostředku, vzhledem k tomu, že při dlouhodobém provozování článku se zhoršují jeho vlastnosti a dále nejsou vhodné pro použití za vyšších teplot např. 60 °C. Impregnace vláken či vlékenného útvaru havíc výrobu komplikuje a může omezit využití tímto způsobem připravených textilií.

U separační textilie ze syntetických termoplastických vláken, která jsou zpevněna pouze kalandrováním, se dosahuje nízkých hodnot prodyšnosti, takže je nelze použít pro všechny typy elektrochemických článků. U těchto separačních textilii, které vykazují pro-2-1 dyšnost «ca 50 až 150 l.m .s , je podstatně snížena rekombinace 0₂na Cd elektrodě, tím dochází k hromadění plynů, a v důsledku toho i k explozi článku.

Uvedené nevýhody popsaných separačních textilií si klade za úkol odstranit vpichované separační textilie podle vynálezu, jehož podstata tkví v tom, že nosná textilie a vlákenné rouno obsahuje směs 100 % syntetických vláken, která jsou navzájem nejprve prop vázána vpichováním o počtu vpichů 30 až 2 000 na cm a potom tepelně propojeny vlastními vlákny.

Rovněž je výhodným znakem to, že nosné textilie s výhodou obsahuje POP vlákna a/

215 777 nebo POP/PAD o jemnosti 2,8 až 4,4 dtex.

Dalším význakem je to, že nosná textilie obsahuje POP vlákna ve směsi s bikomponentními vlákny o jemnosti 3,9 až .7 dtex.

Dále je výhodné to, že rounový útvar obsahuje POP a PAD vlákna o jemnosti 1,3 až 2,8 dtex.

Jedním z váznaků vynálezu je to, že rounový útvar obsahuje POP vlékna ve směsi s bikomponentními vlákny o jemnosti 3,9 až 7 dtex.

Faktory, jak vpichování, tak použití jemných vláken, mají vliv na až 50 %-ní překročení normovaného počtu cyklů nabíjení - vybíjení NiCd článků. Další předností je dosažená rovnoměrnost fyzikláně mechanických vlastností, jako např. pevnost a tažnost v obou hlavních směrech, plošné hmotnost, tloušťka, porovitost a podobně.

Další podrobnosti a přednosti separační textilie pro NiCd a jiné články vyplynou z příkladů její výroby.

Příklad 1

Na tepelně pojenou nosnou textilii ze 100 % POP vláken, o plošné hmotnosti 10 g^m“^ s převážně podélnou orientací vláken, se klade vlákenné rouno s převážně příčnou orientací vláken, o plošné hmotnosti cca 50 g.m , které je ze 100 % POP vláken 1,7 dtex, 38 mm. Vlákenné rouno ce vpichuje do nosné textilie pomoci plsticích jehel 15x18x40x3 CB NKU SS

O

2/2. Věrný po^xet vplchů činí včetně předzpevnění 30 až 180 na cm . Potom se vpichovaná textilie tepelně zpracovává na kalandru při 135 až 155 °C. Takto vyrobená separační textilie má plošnou hmotnost 55 g.m^-2, tloušťku 0,2 mm ε prodyšnost větší než 230 l.m^-2.s^-^.

Tato textilie se ve dvou vrstvách s výhodou používá jako separátor v hermetických NiCd akumulátorech se opékanými nosiči aktivních hmot. Dále je možno použít tuto textilii pro elektrochemické systémy s lithiovou anodou.

Příklad 2 ' -2

Pouřije se stejná nosná textilie jako v přikladu 1, ale o plošní hmotnosti 20 g.m .

Z vlákenné směsi 50 7 PAD vláken 1,7 dtex, 38 mm a 50 % POP vláken 1,3 dtex, 38 mm se připraví vlákenné rouno s příčnou orientací vláken o plošné hmotnosti 60 g.m . Rouno se o nejprve predzpevní 30 vpichy na cm^a.po uložení na nosnou textilii se vpichuje plasticími o jehlami 15x18x38x3 CB NKU s měrným počtem vpichu 150 az 300 na cm . Následuje kalandrování při teplotě 145 až 165 °C. Separační textilie má plošnou hmotnost 70 g.m^-2 a tloušťku -2 -1

0,3 mm a prodyšnost větší nez 210 l.m .s . Tuto textilii je možno použít jako separátor v otevřeném NiCd akumulátoru se spékanými nebo plastem pojenými elektrodami.

Příklad 3

Použije se podkladová textilie vyrobená ze slěsi 70 % PAD vláken a 30 % POP vláken, o jemnostech 3,9 dtex a délce 60 mm. Plošná hmotnost této textilie je 30 g.m . Vlákenné rouno je ze 100 % PAD vláken 1,7 dtex, 38 mm, zhotovené na pneumatickém rounotvorném —2 zařízení o plošné hmotnosti 50 g.m . Rouno se vpichuje do podkladové textilie plstícími jehlami 15x18x36x3 CB s jedním ostnem NKU o celkovém měrném počtu vpichů 300 až 600 na

215 777 cm . Tepelné propojení se provádí sálavým teplem na nastavovacím zařízení. Tímto způsobem se upravují oba povrchy. Plošná hmotnost této separační textilie je 70 g.m^-2, tloušlka -2-1 . , .

0,8 mm, prodyšnost větší než 700 l.m .s . Tento druh tex-tilie je vhodný jako separátor do otevřených NiCd akumulátorů.

Příklad 4

Poufcije se nosná textilie vyrobená ze směsi 70 % POP vláken 3,9 dtex, 60 mm a 30 % bikomponentnich.vláken POP/POE 7 dtex, 70 mm, o plošné hmotnosti 40 g.m .

Vlákenné rouno je rovněž ze směsi, a to 75 % POP vláken 1,7 dtex, 38 mm a 25 % bikomponentních POP/POE vláken 7 dtex, 70 mm. Rouno s převážně příčnou orientací vláken má stejnou plošnou hmotnost 40 g.m - Mezi dvě tato předzpevněná rouna se klade výše uvedená nosná textilie. Po delším předzpevnění 35 vpichy na cm se provádí vpichování vlastní na speciálním bezroštovém vpichovacím stroji s měrným počtem 600 až 2 000 vpichů na cm . Mimo uvedeného typu bikomponentních vláken lze použít rovněž bikomponentni vlákna POP/PAD, PAD/POE nebo POP vlákna konjugovaná. Tepelné zpevnění se provádí na vyhřívaném kalandru při teplotě 115 až 135 °C. Separační textilie vykazuje plošnou hmotnost 110 g.m“‘ tloušlku 0,6 mm, prodyšnost větší než 200 l.m .s .

Tato textilie se v jedné vrstvě s výhodou používá jako separátor v hermetickém NiCd akumulátoru se spékanými nosiči aktivních hmot.

Claims

PŘEDMĚT VYNÁLEZU

1. Vpichovaná separační textilie, určená zejména pro alektrochemické zdroje proudu, vytvořená z autohézně pojené nosné textilie ze směsi vláken o plošné hmotnosti 18 až 40

g.m s převážně podélnou orientací a z vlékenného rouna s plošnou hmotností 40 až 90 g.m as nahodilou nebo převážně příčnou orientací vláken navzájem spojených vpichováním a tepelnou úpravou, vyznačená tím, že nosná textilie a vlákenné rouno, obsahující směs 100 % syntetických vláken, jsou navzájem provázené některými vlákny vlákenného rouna, procházejícími alespoň části tloušlky vpichované separační textilie v množství vazných míst v rozmezí od 30 do 2 000 na cm , pravidelně rozmístěných po celé ploše této textilie,
2. Vpichovaná separační textilie podle bodu 1, vyznačená tím, že nosná textilie obsahuje POP vlákna a/ nebo POP/PAD vlákna o jemnosti 2,8 až 4,4 dltex.
3. Vpichovaná separační textilie podle bodu 1, vyznačená tím, že nosná textilie obsahuje POP vlákna ve směsi s bikomponentními vlákny o jemnosti 3,9 až 7 dtex.
4. Vpichovaná separační textilie podle alespoň některého z bodů 1 až 3, vyznačená tím, že vlákenné rouno obsahuje POP a PAD vlákna o jemnosti 1,3 až 2,8 dtex.