MX2007001750A - Separador reforzado con una banda y metodo continuo para la produccion del mismo. - Google Patents

Separador reforzado con una banda y metodo continuo para la produccion del mismo.

Info

Publication number
MX2007001750A
MX2007001750A MX2007001750A MX2007001750A MX2007001750A MX 2007001750 A MX2007001750 A MX 2007001750A MX 2007001750 A MX2007001750 A MX 2007001750A MX 2007001750 A MX2007001750 A MX 2007001750A MX 2007001750 A MX2007001750 A MX 2007001750A
Authority
MX
Mexico
Prior art keywords
band
further characterized
paste
water
coating
Prior art date
Application number
MX2007001750A
Other languages
English (en)
Inventor
Wim Doyem
Roger Leysen
Walter Adriansens
Original Assignee
Vito
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 Vito filed Critical Vito
Publication of MX2007001750A publication Critical patent/MX2007001750A/es

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/10—Fuel cells with solid electrolytes
    • H01M8/12—Fuel cells with solid electrolytes operating at high temperature, e.g. with stabilised ZrO2 electrolyte
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25B—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25B1/00—Electrolytic production of inorganic compounds or non-metals
    • C25B1/01—Products
    • C25B1/02—Hydrogen or oxygen
    • C25B1/04—Hydrogen or oxygen by electrolysis of water
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25B—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25B13/00—Diaphragms; Spacing elements
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25B—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25B13/00—Diaphragms; Spacing elements
    • C25B13/04—Diaphragms; Spacing elements characterised by the material
    • C25B13/08—Diaphragms; Spacing elements characterised by the material based on organic materials
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25B—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25B9/00—Cells or assemblies of cells; Constructional parts of cells; Assemblies of constructional parts, e.g. electrode-diaphragm assemblies; Process-related cell features
    • C25B9/70—Assemblies comprising two or more cells
    • C25B9/73—Assemblies comprising two or more cells of the filter-press type
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/02—Details
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/02—Details
    • H01M8/0289—Means for holding the electrolyte
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/10—Fuel cells with solid electrolytes
    • H01M8/12—Fuel cells with solid electrolytes operating at high temperature, e.g. with stabilised ZrO2 electrolyte
    • H01M8/124—Fuel cells with solid electrolytes operating at high temperature, e.g. with stabilised ZrO2 electrolyte characterised by the process of manufacturing or by the material of the electrolyte
    • 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
    • H01M50/489—Separators, membranes, diaphragms or spacing elements inside the cells, characterised by their physical properties, e.g. swelling degree, hydrophilicity or shut down properties
    • 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
    • Y02E60/30—Hydrogen technology
    • Y02E60/36—Hydrogen production from non-carbon containing sources, e.g. by water electrolysis
    • 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
    • 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
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/26—Web or sheet containing structurally defined element or component, the element or component having a specified physical dimension
    • Y10T428/269—Web or sheet containing structurally defined element or component, the element or component having a specified physical dimension including synthetic resin or polymer layer or component
    • 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
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/31504—Composite [nonstructural laminate]
    • Y10T428/31855—Of addition polymer from unsaturated monomers
    • Y10T428/31909—Next to second addition polymer from unsaturated monomers
    • Y10T428/31928—Ester, halide or nitrile of addition polymer
    • 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
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/31504—Composite [nonstructural laminate]
    • Y10T428/31855—Of addition polymer from unsaturated monomers
    • Y10T428/31931—Polyene monomer-containing
    • 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
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/31504—Composite [nonstructural laminate]
    • Y10T428/31855—Of addition polymer from unsaturated monomers
    • Y10T428/31935—Ester, halide or nitrile of addition polymer

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Cell Separators (AREA)
  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
  • Manufacture Of Porous Articles, And Recovery And Treatment Of Waste Products (AREA)
  • External Artificial Organs (AREA)

Abstract

La presente invencion se refiere a un procedimiento para preparar una membrana separadora reforzada con banda, que comprende las etapas de: proporcionar una banda (2A) y una pasta adecuada (5), que guie dicha banda (2A) en una posicion vertical, recubrimiento igualmente ambos lados de dicha banda con dicha pasta para obtener una banda recubierta con pasta (2B) y aplicar una etapa de formacion de poros superficiales simetrica y una etapa de coagulacion simetrica a dicha banda recubierta con pasta para obtener una membrana separadora reforzada con una banda.

Description

SEPARADOR REFORZADO CON UNA BANDA Y MÉTODO CONTINUO PARA LA PRODUCCIÓN DEL MISMO CAMPO DE LA INVENCIÓN La presente invención se refiere a una membrana separadora reforzada con una banda para uso en aplicaciones electroquímicas.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN El documento EP-A-0232 923 se refiere a un procedimiento para preparar un diafragma permeable a iones que comprende un tejido orgánico embebido en una mezcla formadora de películas de material hidrofílico inorgánico en partículas y un ligante polimérico orgánico, que comprende las etapas de mezclar el material hidrofílico inorgánico con una solución del ligante polimérico en un disolvente adecuado para formar un lodo; extender uniformemente el lodo sobre una superficie plana inerte para formar una lámina con un espesor húmedo de menos de 2 mm; sumergir cualquier tipo de tela estirada tejida o no tejida en la lámina húmeda; extraer el disolvente por evaporación y/o lixiviación mientras se mantiene estirado el tejido; retirar la lámina desde dicha superficie. El procedimiento se realiza en la dirección horizontal y el tejido orgánico se introduce después de que la lámina se haya dispersado (fundido) sobre una superficie plana inerte (placa de vidrio). En la práctica, la combinación de la dispersión (horizontal) del lodo sobre una superficie plana inerte, seguida por la inmersión de un tejido orgánico estirado, da lugar a un producto en el que el tejido no está embebido adecuadamente (principalmente en la parte central). Casi siempre, el tejido aparece en un lado del diafragma generando burbujas de gas adherentes no deseadas cuando se utiliza el diafragma en, por ejemplo, un separador. Además, un prerrequisito para poder sumergir cualquier tipo de tejido estirado es utilizar un lodo con baja viscosidad. Esto inevitablemente conduce a una estructura porosa asimétrica menos deseada, que da lugar a diafragmas que presentan diferente estructura de poros y diámetro del poro en ambos lados. Con este objetivo, el lado superior durante la fabricación (el lado brillante del producto acabado) será siempre el lado más apretado mientras que el lado mate (el lado inferior durante la fabricación) es siempre el lado más abierto. Además, el procedimiento es una forma de fabricación muy laboriosa y no económica puesto que no se puede realizar como un procedimiento continuo. El documento EP-A-0692830 describe un procedimiento de extrusión de lámina termoplástica (espesor de 300 µm) que consiste una mezcla de aproximadamente un 16.6 % en peso de resina sintética (p. ej.: polietileno), un 66.6 % en peso de un polvo inorgánico (p.ej.: SiO2) y un 16.6 % en peso de agente formador de poros (aceite de parafina). En adhesión a un lado de la lámina termoplástica extruída (en estado semifundido) se añade una lámina inorgánica (espesor de 200 µm) que contiene un 80 % en peso de material inorgánico (fibra de vidrio) y un 20 % en peso de pulpa poliolefínica como ligante orgánico para obtener un laminado. A continuación, el laminado es moldeado a presión para unificar la lámina semifundida y enfriado para eliminar el agente formador de poros, dando lugar a un separador recubierto de material inorgánico. De este modo, se da a conocer un procedimiento de extrusión en seco y continuo en el que 2 materiales se "unen" mediante un procedimiento de laminación. La patente de E.U.A. No 4,707,265 describe un aparato de impregnación de banda en el que una banda se hace avanzar verticalmente entre rodillos de calandra a través de una solución de fundición. A continuación, la membrana se guía entre un tambor de fundición y una cuchilla de fundición a través de un baño de enfriamiento rápido. Esta disposición no puede dar lugar a una membrana simétrica, puesto que un lado de la banda está situado frente al baño de enfriamiento rápido y el otro lado está situado frente al tambor. Debido a esta disposición, la membrana resultante presenta poros más pequeños en el lado del enfriamiento rápido que en el lado del tambor. Además, según se da a conocer en el documento, la disposición descrita lleva fácilmente a la denominada "ropa rizada", que solo puede evitarse cambiando el espesor del recubrimiento y la distancia entre el tambor de colada y la cuchilla de moldeo. Debido a esta limitación, es muy difícil fabricar membranas de una amplia gama de espesores. La patente de E.U.A- No. 2,940,871 describe un procedimiento para recubrir una banda con una composición de material plástico. Una dispersión resinosa se deposita sobre una banda de respaldo y se calienta para fundir los compuestos termoplásticos en la dispersión. A continuación, la matriz se elimina en un baño disolvente y la banda, o alma, recubierta resultante se somete a secado y almacenamiento. Debido a la disposición vertical y ascendente, solo se pueden utilizar dispersiones relativamente gruesas (puesto que, de no ser así, se dispersan sobre la banda de respaldo antes de que alcancen el dispositivo de calentamiento), lo que da lugar a una pequeña gama de espesores. Además, es difícil controlar el tamaño de los poros de la membrana resultante, puesto que es principalmente controlada por la composición y la mezcla de la disposición. Por lo tanto, las características de los poros no será uniforme sobre la membrana completa. Además, la etapa de calentamiento es relativamente difícil de controlar y de alto coste en comparación con una etapa de coagulación en un baño de enfriamiento rápido. Existe la necesidad de diafragmas separadores con refuerzo de banda simétricos, en los que la banda esté embebida adecuadamente en el diafragma, sin que sea visible su presencia en una superficie del diafragma. Además, un procedimiento para dicha fabricación debe ser continuo para que sea de interés desde el punto de vista económico. Además, debe ser posible fabricar productos con varias dimensiones, pero con propiedades idénticas, sobre la superficie completa del diafragma.
Objetivos de la invención La presente invención da a conocer un procedimiento continuo para fabricar diafragmas separadores reforzados con una banda, en el que la banda se incorpora en el diafragma, sin apariencia de la banda en las superficies del diafragma.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN La presente invención se refiere a un procedimiento para preparar una membrana separadora reforzada con una banda permeable a los iones, que comprende las etapas siguientes: proporcionar una banda y una pasta adecuada, que guíe a dicha banda, preferentemente hacia abajo, en una posición vertical, preferentemente hacia abajo, recubriendo igualmente ambos lados de dicha banda con dicha pasta para obtener una banda recubierta de pasta y aplicando una etapa de formación de poros superficiales simétricos y una etapa de coagulación simétrica a dicha banda recubierta por pasta para obtener una membrana separadora reforzada con una banda. Con el término de etapa simétrica se da a conocer que se realiza de la misma manera en ambos lados de la membrana. Esto da como resultado una membrana con características simétricas. Preferentemente, cada etapa se realiza también al mismo tiempo por ambos lados y con el mismo tiempo de exposición (p. ej., exposición a vapor de agua o baños de coagulación). El procedimiento de la presente invención comprende, preferentemente, las etapas de proporcionar un revestimiento interior a un lado de la membrana separadora reforzada con una banda y el devanado de la membrana separadora reforzada con banda junto con dicho revestimiento interior en un cilindro. La membrana separadora laminada con el revestimiento interior posibilita lavar con facilidad la membrana, sobre todo cuando se utiliza un revestimiento interior ondulado, que permite el acceso del fluido a superficie de la membrana cuando se sumerge el cilindro. Además, el procedimiento comprende preferentemente una etapa de lavado. Dicha etapa de lavado se puede realizar en un baño de lavado (16) que comprende, por ejemplo, agua. Preferentemente, el baño de lavado (16) está a una temperatura entre 10° C y 80° O La etapa de recubrimiento en la presente invención se realiza preferentemente guiando la banda a través de un sistema de recubrimiento en ambos lados con alimentación automática de la pasta. La etapa de formación de poros superficiales comprende, en una forma de realización preferida, la exposición simétrica de ambos lados de la banda recubierta con pasta a la fase de vapor de agua (por ejemplo, camisa de "vapor frío" o vapor de agua). La etapa de coagulación comprende, preferentemente, la exposición simétrica de ambos lados de la banda recubierta con pasta a un baño de coagulación que comprende agua, mezclas de agua y un disolvente aprótico seleccionado del grupo constituido por NMP, DMF, DMSO, DMAc, soluciones acuosas de polímeros solubles en agua (seleccionados del grupo constituido por HPC, CMC, PVP, PVPP, PVA) o mezclas de agua y alcohol (tales como etanol, propanol e isopropanol). El baño de coagulación está, preferentemente, a una temperatura entre 40°C y 90°C. Otro aspecto de la presente invención se refiere a una membrana separadora reforzada con una banda, caracterizada porque la banda está situada en la parte central de la membrana y ambos lados de la membrana tienen las mismas características de tamaños de poros. Otro aspecto de la presente invención se refiere a un aparato para obtener una membrana separadora reforzada con una banda, que comprende una estación devanadora de la banda para control de su tensión, un rodillo extendedor, un recubridor con un sistema de recubrimiento de doble cara con alimentación automática de pasta con transporte de banda vertical (guiada) y rodillos de guiado en un baño de coagulación calentado. El aparato de la presente invención puede comprender, además, un alimentador de revestimiento interior y una estación devanadora de producto en un baño de agua de lavado calentado, en el que la estación de devanado del producto determina la velocidad de producción.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS La Figura 1 ilustra el procedimiento según la presente invención. Las Figuras 2 y 3 representan una membrana fabricada según la presente invención con, respectivamente, una banda no tejida de PES (polietersulfano) Spunlaid y una banda tejida de PA. La Figura 4 ilustra una membrana según la técnica anterior (tal como en el documento EP-A-0232 923).
DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN Etapas de fabricación: • Etapa de preparación de banda: desenrollado de la banda (2A, tejida o no tejida); guiado de la banda a su posición vertical (18 y 9) y dispersión de la banda (3) para impedir la formación de pliegues (perpendicular a la dirección de fabricación). • Etapa de recubrimiento de banda: recubrimiento simultáneo por los dos lados de pasta 5 (p. ej., órgano-mineral) con sistemas de recubrimiento de doble lado 4 y alimentación automática de pasta en ambos lados de la banda (mismo nivel en ambos lados) para obtener una banda recubierta de pasta (2B). • Etapa de formación de poros superficiales: establecimiento de contacto de la banda recubierta por doble lado con fase de vapor de agua 7. Además, es posible obtener una membrana reforzada con una banda asimétrica con diferentes características de tamaños de poros en ambos lados aplicando diferentes condiciones en ambos lados de la banda recubierta con pasta. • Etapa de formación complementaria: coagulación del producto en baño de agua caliente 8. • Etapa de devanado del producto: alimentación y devanado del revestimiento interior 14 junto con el producto • Etapa postratamiento: lavado con productos químicos en depósitos de agua 16 • Etapa de secado: secado del producto Parámetros de fabricación Los siguientes parámetros se pueden considerar cuando se realice el procedimiento según la presente invención. Es evidente que estos parámetros se pueden cambiar fácilmente por los expertos en la materia para adaptar el procedimiento a dimensiones específicas, productos usados o otras consideraciones. • Velocidad de fabricación: entre 0.2 y 20 m/min • Tensión de banda: 15-35 N • Temperatura del baño de coagulación: 40-90° C • Temperatura del baño de lavado: 10-80° C • Distancia entre los dos rodillos de recubrimiento (del dispositivo recubridor): 450-1.100 µm Ejemplos de banda: En el cuadro 1 siguiente se indica algunos ejemplos de tipos de banda que se pueden utilizar para poner en práctica la presente invención: CUADRO 1 Las Figuras 2 y 3 ilustran, respectivamente, una membrana fabricada según la presente invención con, respectivamente, una banda no tejida de PES Spunlaid y una banda tejida PA. Como revestimiento interior, por ejemplo, se puede utilizar una banda no tejida de PES Spunlaid (espesor: 450 µm).
Ejemplos de pasta La pasta puede comprender: • cualquier material de relleno inorgánico hidrofílico, tal como TiO2, HfO2, AI2O3, ZrO2, Zr3 (PO4)4, Y2O3, SiO2, materiales de óxido de perovskita, SiC (C(Pt/Rh/Ru) puede utilizarse; • cualquier material ligante orgánico tal como PVC, C-PVC, PSF, PES, PPS, PU, PVDF, Pl, PAN, PVA, PVAc y sus variantes injertadas (sulfonado, acrilado, aminado, ...); y • un disolvente tal como NMP, DMF, DMSO o DMAc o su mezcla.
Equipos: Un montaje preferido para practicar la invención actual se ilustra en la Figura 1. Dicho montaje está constituido por: • estación de devanado de banda impulsada por motor 1 para control de la tensión de la banda • cilindro esparcidor 3 situado frente al dispositivo recubridor 4 • dispositivo recubridor con sistema de recubrimiento de doble cara 4 con alimentación automática de pasta 5 con transporte vertical (guiado) de la banda • rodillos de guiado (rodillos 18, 9, 10, 12 y 13) en receptáculo de coagulación calentado 8 • alimentación 14 de revestimiento interior 15 • estación de devanado del producto 17 en receptáculo de agua de lavado calentado 16 (el cilindro usado es el cilindro impulsor del sistema completo). A continuación, se proporciona un ejemplo de una posible forma de realización práctica de la presente invención, utilizando el equipo en la forma antes descrita. Se realizan las etapas siguientes: • Extensión de la banda 2A en la dirección perpendicular a la dirección de fabricación • Recubrimiento de doble cara simultáneo y vertical de la pasta 5 • Uso de dos sistemas de recubrimiento de cilindros 4 con alimentación automática de la pasta. • La banda recubierta 2B es llevada en contacto con vapor de agua 7 para el tamaño correcto de los poros superficiales • La alimentación 14 del revestimiento interior 15 para permitir la etapa de lavado en baño de agua caliente 16 Para poder obtener buenos resultados, debe utilizarse una pasta con buenas propiedades/comportamiento de flujo.
EJEMPLOS EJEMPLO 1 Separador con una banda de PA tejida reforzada La banda de refuerzo utilizada es un tipo tejido de banda basada en monofilamentos de PA-6.6, suministrado por Sefar Inc. Filtration División, CH-8803 Rueschlikon, Suiza de tipo Nitex 03-190/57. Sus características son como sigue: • Espesor: 100 µm • Espesor de filamento: 62 µm • Tamaño de la malla: 190 µm • Área abierta: 57 % • Anchura de banda: 50 cm La composición de la pasta usada es: • 46.99 % en peso de disolvente (DMF) • 13.25 % en peso de polímero (PSf Udel de tipo P-1800 NT) • 39.75 % en peso de relleno mineral (Ti-Pure® Dupont T¡O2, tipo R-100 con tamaño de partículas de 0.32 µm) Los parámetros de fabricación son: • Velocidad de fabricación: 1 m/min • Tensión de la banda durante la fabricación: 15 N en ambas direcciones (dirección de producción y dirección perpendicular) • Distancia entre los dos cilindros de recubrimiento 4: 450 µm • Distancia entre dos cilindros recubridores 4 y el nivel de agua del baño de coagulación 8: 40 cm • Temperatura del baño de coagulación 8: 65° C • Temperatura del baño de lavado 16: 35° C El producto resultante tenía las características siguientes: • Espesor: 250 µm • Alma de banda: preferentemente en la parte central • Resistencia a la tracción: la misma que la banda de refuerzo • Resistencia específica: 4 Om (30 % en peso de KOH a 25° C) EJEMPLO 2 Separador con refuerzo de alma de banda de PA no tejida Spunlaid La banda de refuerzo es del tipo no tejido Spunlaid basada en filamentos bicomponetes PA-6 (núcleo PET; revestimiento exterior PA 6), suministrado por Coibond Inc. Nonwovens, Enka, NC 28728 USA, de tipo Colback® CDF 70. Sus características son como sigue: • Espesor: 450 µm • Espesor de filamento: 40 µm • Anchura de la banda: 50 cm La composición de la pasta usada es: 54.55 % en peso de disolvente (NMP) 13.64 % en peso de polímero (CPVC tipo H827, Mitsui, Japón) 31.82 % en peso de relleno mineral (Al203 Alcoa tipo A-15 SG con tamaño de partículas de 1.7 µm) Los parámetros de fabricación son: • velocidad de fabricación: 1 m/min • tensión de banda durante la fabricación: 25 N en ambas direcciones (dirección de producción y dirección perpendicular) • distancia entre los dos cilindros recubridores 4: 1100 µm • distancia entre dos cilindros recubridores 4 y el nivel de agua del baño de coagulación 8: 40 cm • temperatura del baño de coagulación 8: 65° C • temperatura del baño de lavado 16: 35° C El producto resultante tenía las características siguientes: • Espesor: 850 µm • Alma de banda: Preferentemente en la parte central • Resistencia a la tracción: lo mismo que la banda de refuerzo • Resistencia de electrolito específica: 6 Om (30 % en peso de KOH, a 25° C) Aplicaciones industriales La presente invención se puede utilizar en las aplicaciones siguientes: • Electrólisis de agua alcalina • Baterías (ácido y álcali) • Pilas de combustible • y sus combinaciones

Claims (1)

  1. NOVEDAD DE LA INVENCIÓN REIVINDICACIONES 1.- Un procedimiento para preparar una membrana separadora reforzada con una banda permeable a los iones, que comprende las etapas siguientes: proporcionar una banda (2A) y una pasta adecuada (5), que guíe dicha banda (2A) en una posición vertical, recubriendo igualmente ambos lados de dicha banda con dicha pasta para obtener una banda recubierta con pasta (2B) y aplicar una etapa de formación de poros superficiales simétrica y una etapa de coagulación simétrica a dicha banda recubierta con pasta para obtener una membrana separadora reforzada con una banda. 2.- El procedimiento de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque comprende asimismo las etapas de proporcionar un revestimiento interior 14 a un lado de la membrana separadora reforzada con una banda y devanar la membrana separadora reforzada con una banda junto con dicho revestimiento interior sobre un cilindro (17). 3.- El procedimiento de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado además porque el revestimiento interior es ondulado. 4.- El procedimiento de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado además porque comprende asimismo una etapa de lavado. 5.- El procedimiento de conformidad con la reivindicación 4, caracterizado además porque la etapa de lavado se realiza en un baño de lavado (16) que comprende agua. 6.- El procedimiento de conformidad con la reivindicación 5, caracterizado además porque el baño de lavado (16) está a una temperatura comprendida entre 10 y 80° C. 7.- El procedimiento de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado además porque la etapa de recubrimiento se realiza guiando la banda a través de un sistema de recubrimiento de doble lado con alimentación automática de pasta. 8 El procedimiento de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado además porque la etapa de formación de poros superficiales comprende exponer simétricamente ambos lados de la banda recubierta con pasta a la fase de vapor de agua (7) 9.- El procedimiento de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado además porque la etapa de coagulación comprende exponer simétricamente ambos lados de la banda recubierta con pasta a un baño de coagulación (8) que comprende agua. 10.- El procedimiento de conformidad con la reivindicación 9, caracterizado además porque el baño de coagulación (8) está a una temperatura comprendida entre 40° C y 90° C 11.- El procedimiento de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizado además porque el baño de coagulación comprende agua, una mezcla de agua y un disolvente aprótico, una solución acuosa de un polímero hidrosoluble o una mezcla de agua y un alcohol. 12.- El procedimiento de conformidad con la reivindicación 11 , caracterizado además porque el disolvente aprótico se selecciona de entre el grupo constituido por NMP, DMF, DMSO y DMAc y una de sus combinaciones. 13.- El procedimiento de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 11 o 12, caracterizado además porque el polímero hidrosoluble se selecciona de entre el grupo constituido por HPC, CMC, PVP, PVPP, PVA y sus combinaciones. 14.- El procedimiento de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 13, caracterizado además porque la pasta comprende: • un material de relleno inorgánico hidrofílico seleccionado de entre el grupo constituido por TiO2, HfO2, AI2O3, ZrO2, Zr3(PO ) , Y2O3, SiO2, materiales de óxido de perovskita, SiC (C(Pt Rh/Ru) puede utilizarse; • un material ligante orgánico seleccionado de entre el grupo constituido por PVC, C-PVC, PSF, PES, PPS, PU, PVDF, Pl, PAN, PVA, PVAc y sus variantes injertadas; y • un disolvente seleccionado de entre el grupo constituido por NMP, DMF, DMSO o DMAc o sus mezclas. 15.- El procedimiento de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 14, caracterizado además porque dicho procedimiento se realiza de forma continua. 16.- El procedimiento de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 15, caracterizado además porque la banda es guiada hacia abajo en una posición vertical antes del recubrimiento 17.- Una membrana separadora reforzada con una banda, caracterizada porque la banda está situada en la parte central de la membrana y ambos lados de la membrana presentan las mismas características de tamaños de poros. 18.- Un aparato para fabricar una membrana separadora reforzada con una banda, que comprende una estación devanadora de banda (1 ) para control de la tensión de la banda, un cilindro extendedor (3), un dispositivo recubridor con recubrimiento de doble cara con un sistema de recubrimiento de doble cara (4) con alimentación automática de la pasta (5) con transporte de banda (guiado) vertical y unos cilindros de guiado (9, 10, 12 y 13) en un baño de coagulación calentado (8) 19.- El aparato de conformidad con la reivindicación 18, caracterizado además porque comprende asimismo un alimentador de revestimiento interior (14) y una estación de devanado de producto (17) en un baño de agua de lavado calentado (16), en el que la estación de devanado del producto determina la velocidad de producción.
MX2007001750A 2004-08-11 2005-08-10 Separador reforzado con una banda y metodo continuo para la produccion del mismo. MX2007001750A (es)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP04447187A EP1626109A1 (en) 2004-08-11 2004-08-11 Web-reinforced separator and continuous method for producing same
PCT/BE2005/000128 WO2006015462A2 (en) 2004-08-11 2005-08-10 Web-reinforced separator and continuous method for producing same

Publications (1)

Publication Number Publication Date
MX2007001750A true MX2007001750A (es) 2007-04-20

Family

ID=34933074

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
MX2007001750A MX2007001750A (es) 2004-08-11 2005-08-10 Separador reforzado con una banda y metodo continuo para la produccion del mismo.

Country Status (17)

Country Link
US (1) US7981467B2 (es)
EP (2) EP1626109A1 (es)
JP (1) JP4809346B2 (es)
KR (1) KR101339702B1 (es)
CN (1) CN101035927A (es)
AU (1) AU2005270676B2 (es)
BR (1) BRPI0515021B1 (es)
CA (1) CA2574994C (es)
DK (1) DK1776490T3 (es)
ES (1) ES2579754T3 (es)
IL (1) IL181032A0 (es)
MX (1) MX2007001750A (es)
NO (1) NO340467B1 (es)
RU (1) RU2390586C2 (es)
UA (1) UA91835C2 (es)
WO (1) WO2006015462A2 (es)
ZA (1) ZA200700610B (es)

Families Citing this family (45)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070243649A1 (en) * 2006-04-14 2007-10-18 Beard Kirby W Centrifugally Cast Electrochemical Cell Components
WO2007147167A2 (en) * 2006-06-16 2007-12-21 Porous Power Technologies, Llc Optimized microporous structure of electrochemical cells
DE102007007704A1 (de) * 2007-02-12 2008-08-14 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Brennstoffzellenstack in Leichtbauweise
WO2009103082A2 (en) * 2008-02-17 2009-08-20 Porous Power Technologies, Llc Lamination configurations for battery applications using pvdf highly porous film
US20090227163A1 (en) * 2008-03-05 2009-09-10 Bernard Perry Protective Apparel with Porous Material Layer
US20090223155A1 (en) * 2008-03-05 2009-09-10 Bernard Perry Building Construction Applications for Porous Material
US20090222995A1 (en) * 2008-03-05 2009-09-10 Bernard Perry Bedding Applications for Porous Material
US20090226683A1 (en) * 2008-03-05 2009-09-10 Bernard Perry Porous Material Uses in Furniture
CN102046301B (zh) * 2008-06-02 2013-09-25 爱克发-格法特公司 用于生产离子可渗透网加强分离器的工艺
EP2285499B1 (en) * 2008-06-02 2019-07-17 Agfa-Gevaert N.V. Apparatus and process for producing an ion-permeable web-reinforced separator
US8123915B2 (en) * 2008-06-16 2012-02-28 Richards William R Alkaline electrolyzer
US20100183907A1 (en) * 2008-12-24 2010-07-22 Porous Power Technologies, Llc Hard Spacers in Microporous Membrane Matrix
US20100178567A1 (en) * 2008-12-24 2010-07-15 Porous Power Technologies, Llc Mat Forming Spacers in Microporous Membrane Matrix
JP2012527738A (ja) 2009-05-20 2012-11-08 ポーラス パワー テクノロジーズ，エルエルシー 微多孔膜の処理と接着剤
CA2759213C (en) * 2009-05-22 2016-01-19 Wyeth Llc Single-use, disposable strip for application of topical compositions
CN102714333A (zh) * 2009-08-31 2012-10-03 多孔渗透电力技术公司 使用层压组件的电池制造
US9105933B2 (en) 2010-06-29 2015-08-11 Vito Nv Gas diffusion electrode, method of producing same, membrane electrode assembly comprising same and method of producing membrane electrode assembly comprising same
US8114478B1 (en) 2010-09-17 2012-02-14 Dow Global Technologies Llc Dual-sided membrane sheet and method for making the same
CA2828165C (en) 2011-02-28 2019-06-25 Vito Nv Novel separator, an electrochemical cell therewith and use thereof therein
JP2013031832A (ja) * 2011-07-06 2013-02-14 Mitsubishi Rayon Co Ltd 多孔質膜の製造方法および精密ろ過膜
WO2013143833A1 (en) 2012-03-28 2013-10-03 Nv Bekaert Sa Assembly of a porous metal diffusion substrate and a polymeric separator membrane
CN108054326A (zh) * 2012-08-06 2018-05-18 住友化学株式会社 分隔件的制造方法、分隔件及二次电池的制造方法
JP6343492B2 (ja) * 2013-07-09 2018-06-13 豊田合成株式会社 細胞培養用および癌細胞増殖抑制用の少なくとも一方の用途に用いるポリウレタン多孔質膜の製造方法
KR101688833B1 (ko) * 2015-01-14 2017-01-02 광주과학기술원 이온 교환막의 연속 제조장치
KR20170128434A (ko) * 2015-03-10 2017-11-22 제네럴 일렉트릭 컴퍼니 다층형 지지 기재를 지닌 이온 교환 막
RU2617652C1 (ru) * 2015-12-24 2017-04-25 Открытое акционерное общество "Институт пластмасс имени Г.С. Петрова" Способ коагуляционного выделения полисульфона
US11135551B2 (en) 2017-03-20 2021-10-05 Bl Technologies, Inc. Ion-exchange membrane having an imprinted non-woven substrate
CN107359300B (zh) * 2017-06-30 2020-10-30 刘桥 一种芳纶复合涂覆的锂离子电池隔膜及其制备方法
US11499240B2 (en) 2017-07-10 2022-11-15 Agfa-Gevaert Nv Reinforced separator for alkaline hydrolysis
EP3994295A1 (en) 2019-07-05 2022-05-11 Agfa-Gevaert N.V. A separator for alkaline water electrolysis
US20230332310A1 (en) 2020-07-03 2023-10-19 Agfa-Gevaert Nv A Separator for Water Electrolysis
EP3933069A1 (en) 2020-07-03 2022-01-05 Agfa-Gevaert Nv A separator for alkaline water electrolysis
CN111940241B (zh) * 2020-07-09 2021-11-09 深圳市恒捷自动化有限公司 一种油性隔膜涂布线生产装置及其生产工艺
EP3974559A1 (en) 2020-09-24 2022-03-30 Agfa-Gevaert Nv A manufacturing method for a reinforced separator
CN112117495A (zh) * 2020-10-20 2020-12-22 深圳吉阳智能科技有限公司 叠片设备、方法及叠片结构
EP4023342A1 (en) 2020-12-30 2022-07-06 MMM Innovations bv Double-sidedly coating a porous web with a dope using a web positioning element
EP4367292A1 (en) 2021-07-08 2024-05-15 Agfa-Gevaert Nv A separator for alkaline water electrolysis
CN117616150A (zh) 2021-07-08 2024-02-27 爱克发-格法特公司 用于碱性水电解的隔离件
EP4367290A1 (en) 2021-07-08 2024-05-15 Agfa-Gevaert Nv A separator for alkaline water electrolysis
CN114288855B (zh) * 2021-11-25 2023-03-10 国家电投集团氢能科技发展有限公司 一种水电解膜及其制备方法
WO2023118088A1 (en) 2021-12-21 2023-06-29 Agfa-Gevaert Nv A separator for an electrolytic cell
WO2023208776A1 (en) 2022-04-25 2023-11-02 Agfa-Gevaert Nv A separator for alkaline water electrolysis
WO2023232551A1 (en) 2022-05-30 2023-12-07 Agfa-Gevaert Nv Separator for water electrolysis
EP4365334A1 (en) 2022-11-03 2024-05-08 Agfa-Gevaert Nv A separator for alkaline water electrolysis
EP4365335A1 (en) 2022-11-03 2024-05-08 Agfa-Gevaert Nv A separator for alkaline water electrolysis

Family Cites Families (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2940871A (en) * 1955-08-05 1960-06-14 S J Chemical Company Composition and method of making microporous products
ZA807033B (en) * 1979-12-27 1982-06-30 Du Pont Web supported membrane and process and apparatus therefor
US4399183A (en) * 1979-12-27 1983-08-16 E. I. Du Pont De Nemours And Company Web-supported membrane
US4707265A (en) * 1981-12-18 1987-11-17 Cuno Incorporated Reinforced microporous membrane
GB8600401D0 (en) * 1986-01-08 1986-02-12 Hydrogen Systems Nv Ion-permeable diaphragms
EP0247596B1 (en) * 1986-05-30 1992-08-12 Mitsubishi Rayon Co., Ltd. Porous membrane
US5019260A (en) 1986-12-23 1991-05-28 Pall Corporation Filtration media with low protein adsorbability
JP2523192B2 (ja) * 1989-09-21 1996-08-07 倉敷紡績株式会社 微多孔性膜の後処理方法
WO1992009358A1 (en) * 1990-11-30 1992-06-11 Daicel Chemical Industries, Ltd. Flat sheet type separating film leaf
BE1006659A3 (nl) * 1992-01-29 1994-11-08 Vito Werkwijze ter vervaardiging van een membraan, aldus vervaardigd membraan en elektrochemische cel met zulk membraan.
JP3126483B2 (ja) * 1992-04-24 2001-01-22 ダイセル化学工業株式会社 両面平膜の製造方法及び装置
JP3388891B2 (ja) 1994-07-14 2003-03-24 日本無機株式会社 蓄電池用無機質材被覆セパレータの製造法
WO1996026067A1 (en) * 1995-02-21 1996-08-29 Serrot Corporation Fabric mesh reinforced monolithic thermoplastic membrane
US6090441A (en) * 1998-03-18 2000-07-18 Cuno, Inc. Process of making reinforced, three zone microporous membrane
JP3999367B2 (ja) * 1998-07-27 2007-10-31 日東電工株式会社 シート状分離膜の製造法
US6242127B1 (en) * 1999-08-06 2001-06-05 Microporous Products, L.P. Polyethylene separator for energy storage cell
JP4712251B2 (ja) 2000-09-22 2011-06-29 帝人株式会社 両面同時塗工方法
JP2002301342A (ja) * 2001-04-09 2002-10-15 Nitto Denko Corp ポリフッ化ビニリデン多孔質分離膜
US6780499B2 (en) * 2001-05-03 2004-08-24 International Business Machines Corporation Ordered two-phase dielectric film, and semiconductor device containing the same
US6565962B2 (en) * 2001-07-23 2003-05-20 Ube Industries, Ltd. Polyimide porous film
KR100446211B1 (ko) * 2001-08-29 2004-08-30 박기용 수소이온 전도성 불소수지 멤브레인의 제조방법
JP4588286B2 (ja) * 2001-09-28 2010-11-24 帝人株式会社 複合多孔膜の製造法
DE10238940A1 (de) * 2002-08-24 2004-03-04 Creavis Gesellschaft Für Technologie Und Innovation Mbh Verfahren zur Herstellung eines Separators, insbesondere für Lithium-Ionen-Batterien
AR045347A1 (es) * 2003-08-08 2005-10-26 Rovcal Inc Celda alcalina de alta capacidad

Also Published As

Publication number Publication date
RU2390586C2 (ru) 2010-05-27
KR101339702B1 (ko) 2013-12-11
UA91835C2 (uk) 2010-09-10
KR20070056056A (ko) 2007-05-31
WO2006015462A3 (en) 2006-11-30
US20070286949A1 (en) 2007-12-13
AU2005270676B2 (en) 2010-08-05
EP1776490B1 (en) 2016-03-30
WO2006015462A2 (en) 2006-02-16
NO340467B1 (no) 2017-04-24
BRPI0515021B1 (pt) 2016-07-05
JP2008508997A (ja) 2008-03-27
RU2007104698A (ru) 2008-09-20
JP4809346B2 (ja) 2011-11-09
CA2574994A1 (en) 2006-02-16
EP1626109A1 (en) 2006-02-15
NO20071333L (no) 2007-03-12
ZA200700610B (en) 2008-07-30
BRPI0515021A (pt) 2008-07-01
DK1776490T3 (en) 2016-07-25
IL181032A0 (en) 2007-07-04
EP1776490A2 (en) 2007-04-25
AU2005270676A1 (en) 2006-02-16
CN101035927A (zh) 2007-09-12
US7981467B2 (en) 2011-07-19
ES2579754T3 (es) 2016-08-16
CA2574994C (en) 2012-11-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
MX2007001750A (es) Separador reforzado con una banda y metodo continuo para la produccion del mismo.
AU2009253985B2 (en) Apparatus and process for producing an ion-permeable web-reinforced separator and separator obtainable therewith
US8496989B2 (en) Process for producing an ion-permeable web-reinforced separator
WO2012023451A1 (ja) イオン交換膜及びその製造方法
CN108290122A (zh) 复合膜的制造方法
CN110227561B (zh) 以网布增强的平板式多孔膜为基体的阳离子交换膜及其制造方法
CN110227562B (zh) 以网布增强的平板式多孔膜为基体的阴离子交换膜及其制造方法
US11458439B2 (en) Method for preparing membrane and associated membrane and filter element
JP7444623B2 (ja) 多孔質フィルター、およびその製造方法
US20240058835A1 (en) Double-sidedly coating a porous web with a dope using a web positioning element

Legal Events

Date Code Title Description
FG Grant or registration