PL67125B1 - - Google Patents

Description

Pierwszenstwo: Opublikowano: 15.111.1973 67125 KI. 21k9,39/02 MKP HOlm 39/02 Wspóltwórcy wynalazku: Ludomila Slowinska, Szczepan Eugeniusz Slowinski, Ryszard Kozlowski, Jerzy Rotnicki, Krzysztof Twardowski Wlasciciel patentu: Centralne Laboratorium Akumulatorów i Ogniw Poznan (Polska) Sposób wytwarzania mikroporowatych separatorów do akumulatorów kwasowych i Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarza¬ nia mikroporowatych separatorów z tworzyw sztu¬ cznych do akumulatorów kwasowych przy uzyciu monodyspersyjnego pod wzgledem granulacji i mi¬ krokrystalicznego poroforu nieorganicznego. 5 Separatory mikroporowate o wysokiej porowa¬ tosci rzedu 80—90%, niskim oporze elektrycznym i malej srednicy porów rzedu 2 mikrony moga byc stosowane we wszystkich typach akumulato¬ rów kwasowych. Ze wzgledu jednak na wysoka 10 cene, która jest wynikiem skomplikowanego pro¬ cesu technologicznego, znajduja zastosowanie prze¬ waznie w akumulatorach trakcyjnych i specjal¬ nych.Znany jest sposób wytwarzania separatorów 15 przez zelowanie plastyfikowanego polichlorku wi¬ nylu cykloheksanonem, przy czym poroforem jest mielony mocznik i mielony siarczan sodu. W prak¬ tyce produkcyjnej oprócz mocznika — zamiast siar¬ czanu sodowego, który wymaga skomplikowanych 2o urzadzen mielacych i odsiewajacych — stosuje sie sode amoniakalna, której rozdrobnienie wynosi od 3 do 60 mikronów, z duza przewaga ziarn wiek¬ szych od 10 mikronów. Taka wielkosc i nierów- nomiernosc ziarna jest zbyt duza aby uzyskac se- 25 parator o dobrych wlasciwosciach.Jest równiez znany i przemyslowo od niedawna wykorzystywany sposób, w którym srodkiem po- rujacym jest mielony siarczan amonowy, o stop¬ niu przemialu ziarna rzedu 10 mikronów. Separa- 30 tory otrzymane tym sposobem posiadaja nieko¬ rzystny rozklad porów, a sam proces technologicz¬ ny, mimo regeneracji poroforu i rozpuszczalnika jest bardzo nieekonomiczny.Ogólnie wiadomo, ze dla otrzymania dobrych separatorów nalezy stosowac porofor o bardzo du¬ zym stopniu rozdrobnienia, najlepiej o srednicy ziarna 2—3 mikrony oraz o duzej równomiernosci ziarna. Tak duze jednak rozdrobnienie srodka po- rotwórczego jest bardzo trudne do uzyskania i zmusza producentów do stosowania specjalnych mlynów mielacych i drogich urzadzen segreguja¬ cych. Pomimo tych zabezpieczen separatory wy¬ tworzone na mielonych poroforach posiadaja zaw¬ sze duze pory i cechuje je znaczny rozrzut od 1 do 20 mikronów.W praktyce jedyna znana metoda otrzymywa¬ nia dobrych separatorów o wielkosci por rzedu 10 mikronów i duzej ich równomiernosci jest me¬ toda polegajaca na zelowaniu polichlorku winylu izoforonem przy wspóludziale skrobi jako porofo¬ ru. Skrobia odznacza sie jak wiadomo bardzo rów¬ nomiernym ziarnem o ksztalcie sferycznym i wiel¬ kosci okolo 5 mikronów. Wada tej znanej metody jest jednak to, ze wyplukanie skrobi z pozbawio¬ nej rozpuszczalnika tasmy poroforu jest zabiegiem bardzo trudnym wymagajacym okolo 3 godzin cza¬ su, co praktycznie uniemozliwia prowadzenie tego procesu w sposób ciagly. Skrobie przy jej usuwa¬ niu poddaje sie najpierw specznieniu przez goto- 6712567125 wanie w wodzie, nastepnie kwasnej hydrolizie i ostatecznie wymywa sie ja pod postacia dekstryn i monocukrów. Celem wynalazku jest wyelimino¬ wanie niedogodnosci wystepujacych pr^y wyzej opisanych znanych sposobach.Cel ten wedlug wynalazku osiagnieto dzieki te¬ mu, ze w procesie wytwarzania separatorów jako porofor stosuje sie sole, z których usunieto cal¬ kowicie lub czesciowo wode krystalizacyjna bez ich stopienia, korzystnie przez suszenie powietrzem.Stwierdzono bowiem, ze jedynie tak preparowane sole posiadaja ziarno o strukturze monodyspersyj- nej, którego srednica wynosi 2 ± 1 mikronów.Porofor stosowany w sposobie wedlug wyna¬ lazku mozna na przyklad otrzymac przez zacho¬ wawcze odparowanie wody kfystalizacyjnej z dzie¬ sieciowodnych hydratów siarczanu, fosforanu lub weglanu sodowego. Odparowanie przeprowadzic mozna na powietrzu w temperaturze okolo 30°C.W tych warunkach krystaliczny dziesieciowodny siarczan lub weglan sodowy rozpada sie bez sto¬ pienia na monodyspersyjny mikrokrystaliczny pro¬ szek. Proszek taki mozna stosowac jako porofor bez dalszej obróbki mechanicznej.Przyklad I. Polichlorek winylu z dodatkiem sadzy zmieszano z 93'°/o wagowymi porcforu otrzy¬ manego przez odparowanie wody krystalizacyjnej z dziesieciowodnego siarczanu sodowego w stru¬ mieniu podgrzanego powietrza. Podczas suszenia temperatura siarczanu sodowego nie przekroczyla 32°C. Do tak uzyskanej mieszanki dodano 19% wagowych cykloheksanonu i zelowano w tempe¬ raturze 20°C w ciagu 100 minut.Uzyskana plastyczna mase wprowadzono do wy¬ tlaczarki i formowano na tasme separatorowa, która skierowano do suszarki, gdzie odparowano rozpuszczalnik w ciagu 12 minut w temperaturze 140°C. Tasme te prowadzono do pojemnika prze¬ plywowego z woda o temperaturze 80°C, gdzie w czasie okolo 20 minut nastapilo calkowite wy¬ mycie poroforu. Tak uzyskana tasme nasycono mersolanem sodu jako srodkiem powierzchniowo czynnym, po czym suszono ja strumieniem powie¬ trza o temperaturze 75—80°CT i cieto na arkusze uzyskujac gotowe separatory o porowatosci 90% i o wielkosci por 1—2 mikronów.Przyklad II. Polichlorek winylu zmiesza¬ no z 88% wagowymi poroforu otrzymanego przez odparowanie wody krystalizacyjnej z mieszaniny skladajacej sie wagowo z 50% dziesieciowodnego weglanu sodowego i 50% dziesieciowodnego fosfora¬ nu sodowego. Do tak uzyskanej mieszaniny dodano sadzy dla zabarwienia i 20% wagowych izoforonu 25 30 35 40 i zelowano w temperaturze 80°C przez czas 70 mi¬ nut. Plastyczna mase wytlaczano na wstege separa¬ torowa, która nastepnie przeprowadzono w sposób ciagly przez suszarnie. Proces suszenia trwal 20 minut w temperaturze 150°C.Wychodzaca z suszarni wstege przeprowadzono przeciwpradowó przez kapiel z goraca woda o tem¬ peraturze 90°C. Wilgotna tasme nasycono arylosul- fonianem sodowym jako srodkiem powierzchniowo czynnym, wysuszono i pocieto. Uzyskano separa¬ tor porowatosci 83% i wielkosci por 1—3 mikrony.Opór elektryczny takiego separatora wynosil 0,26 omów na cm2.Przyklad III. Chlorowany polichlorek winy¬ lu zmieszano z 90% wagowymi poroforu otrzyma¬ nego przez zachowawcze odparowanie dziewieciu drobin wody krystalizacyjnej z dziesieciowodnego weglanu sodowego. Do tak uzyskanej mieszaniny dodano 20% wagowych acetonu w stosunku do mieszaniny i zelowano w temperaturze pokojowej przez czas 60 minut.Uzyskana mase uformowano na wstege separa¬ torowa, z której nastepnie odprowadzono rozpusz¬ czalnik przez wyplukanie w wodzie. Pozbawiona acetonu tasme separatorowa wprowadzono do pluczki z goraca woda, gdzie w czasie 25 minut nastapilo calkowite wymycie poroforu weglano¬ wego.Wilgotna wstege nasycono 0,05% roztworem soli sodowej siarczanu laurynowego, jako srodkiem powierzchniowo czynnym, wysuszono i pocieto.Uzyskano biale separatory o porowatosci 85% i wielkosci por 1—3 mikrony. PL PL

Claims (3)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Sposób wytwarzania mikroporowatych separa¬ torów do akumulatorów kwasowych przy uzyciu monodyspersyjnego pod wzgledem granulacji i mik¬ rokrystalicznego poroforu nieorganicznego, znamien¬ ny tym, ze jako porofor stosuje sie sole, z których usuwa sie calkowicie lub czesciowo wode krysta¬ lizacyjna bez ich stopienia, korzystnie przez susze¬ nie powietrzem.

2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze jako porofor stosuje sie produkt otrzymany przez zachowawcze odparowanie wody krystalizacyjnej z dziesieciowodnych hydratów siarczanu sodowego, fosforanu sodowego lub weglanu sodowego albo ich mieszanin.

3. Sposób wedlug zastrz. 1 i 2, znamienny tym, ze suszenie poroforu przeprowadza sie na powie¬ trzu w temperaturze okolo 30°C. PZG w Pab., zam. 1899-72, nakl. 105+20 egz. Cena zl 10,— PL PL